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模块化集成建筑中职业安全与健康的系统性研究综述:风险识别、控制策略与技术应用
【字体: 大 中 小 】 时间:2025年06月19日 来源:Safety Science 4.7
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为解决模块化集成建筑(MiC)中独特的职业安全与健康(OSH)挑战,研究人员通过系统性文献综述(PRISMA方法)分析了130篇文献,揭示了MiC在缓解坠落风险的同时引入健康危害的双重特性,提出以行政控制为主的风险管理框架,并强调BIM、VR等数字技术在提升安全效能中的作用。该研究为行业提供了全生命周期OSH管理的实践指导,推动建筑行业向更安全、高效的方向发展。
建筑行业长期面临高事故率的困扰,传统施工方式中工人暴露于高空作业、恶劣天气等风险。模块化集成建筑(MiC)通过工厂预制、现场组装的方式,理论上能显著提升安全性。然而现实数据却显示矛盾——美国劳工统计局报告指出,模块化建筑的工伤率甚至高于传统施工。这种"安全悖论"背后,是MiC特有的重型构件吊装、密闭空间化学暴露等新型风险尚未被系统认知。
为厘清这一矛盾,研究人员开展了首个覆盖MiC全生命周期的职业安全与健康(OSH)系统性综述。通过PRISMA方法筛选Scopus和Web of Science数据库的130篇文献,结合科学计量分析与证据评估,构建了包含危害类型、风险结果、控制层级和技术应用的完整知识图谱。
研究采用三大关键技术:1) VOSviewer软件进行国家合作网络、作者共被引和关键词共现分析;2) 基于5个核心问题的证据强度评估体系;3) 混合内容分析法提取OSH管理领域、危害类型及技术应用数据。
在"OSH危害的双向影响"部分,研究发现MiC能有效减少35%高空坠落风险(Jeong et al., 2022),但工厂环境导致化学暴露、噪声污染等健康危害增加2.3倍(Cui et al., 2022)。特别值得注意的是,6.5米宽预制墙板吊装时的"盲吊"现象,使撞击风险提升至传统施工的1.8倍(Hu et al., 2023)。
"风险控制层级"分析显示,82%研究采用行政控制(如安全培训、作业规程),仅14%应用BIM等工程控制技术。典型案例中,数字孪生技术使吊装事故率降低40%(Liu et al., 2021),但技术应用存在明显断层——维护拆除阶段的技术方案仅占研究总量的7%。
"技术赋能"章节揭示BIM在电气危害防控中表现突出,而VR培训使起重机操作失误减少62%(Zhang et al., 2023c)。但AI在人体工程学风险预警方面的应用仍处于实验室阶段(Nussbaum et al., 2009)。
研究结论指出三大突破:1) 建立首个MiC专属OSH危害分类体系,明确其"风险转移"而非"风险消除"的本质;2) 提出技术整合路线图,指出BIM-IoT区块链融合是解决供应链透明度的关键;3) 揭示中国学者贡献了30%的核心文献,但国际协作网络仍需加强。
讨论部分强调,该研究打破了"MiC必然更安全"的认知误区,为ISO 45001标准在预制建筑中的落地提供理论支撑。特别是提出的"设计-制造-吊装"三级防控模型,已在中国香港高密度城市建设项目中验证可行性(Pan and Hon, 2020)。未来研究应聚焦于:1) 开发MiC专属心理压力评估工具;2) 建立模块化拆除安全数据库;3) 推动跨国界安全标准互认机制。这些发现对实现联合国可持续发展目标(SDG 8)中的体面工作议程具有重要实践价值。
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