İnşaat projelerinde süresel planlama ile bütünleşik aktivite tabanlı iş güvenliği risk değerlendirme yöntemi
An activity based occupational safety risk assessment method integrated to project schedule in construction projects
Yazar: SENEM BİLİR MAHÇİÇEK
Danışman: DOÇ. DR. GÜRKAN EMRE GÜRCANLI
İstanbul Teknik Üniversitesi / Fen Bilimleri Enstitüsü / İnşaat Mühendisliği Ana Bilim Dalı / Yapı Mühendisliği Bilim Dalı
Derece: Doktora, 2015
Konu: Kazalar = Accidents ; İnşaat Mühendisliği = Civil Engineering

Özet:
Dünyada ve ülkemizde mevcut işçi sağlığı ve iş güvenliği uygulamaları, iş kazaların önüne geçilmesinde maalesef yeterli olamamaktadır. İş kazaları sadece can ve para kayıplarına yol açmakla kalmayıp, aynı zamanda ülkeler için ciddi bir verim kaybına da neden olmaktadır. Özellikle ülkemizde inşaat iş kazalarının inşaat istihdamının 5 katı bir orana sahip olması, inşaat sektöründe iş kazalarının önüne geçilmesinin ne denli önemli olduğunun bir göstergesidir. Ülkemizdeki iş kazalarına ve yitirilen iş günü sayılarına bakılarak bugüne kadar yürütülen tehlike analizlerinde ve risk değerlendirmelerinde eksik noktaların olduğu sonucu çıkarılmaktadır. Bu tez çalışması ile inşaat sektöründeki iş kazalarının önüne geçilmesi için geleneksel inşaat projelerindeki inşaat aktivitelerine odaklanan, süresel planlama verilerini ve işçi maruziyet değerlerini kullanan, iş güvenliği planlamasını proje planmalanın ayrılmaz bir parçası olarak kabul eden nesnel bir risk değerlendirme yöntemi geliştirilmesi amaçlanmıştır. 
Geliştirilen risk değerlendirme yönteminin proje bazlı bir sektör olan inşaat sektöründe farklı projelerde bulunan benzer aktivitelerde kullanılabilmesi için, risk değerlendirme yönteminin aktivite tabanlı olmasına karar verilmiştir. 
Tez kapsamında geliştirilen risk değerlendirme yönteminde kullanılacak olan parametrelerin öznellikten arındırılması için gerçek kaza verilerinin kullanılması planlanmıştır. Bu amaçla, 2000 – 2013 yılları arasında gerçekleşen inşaat iş kazalarına ait 623 adet bilirkişi raporu analiz edilmiştir. Bu analizler sonucunda inşaat şantiyelerinde en çok karşılaşılan kaza tipleri ve bu kazaların en sık görüldüğü inşaat aktiviteleri belirlenmiştir. Tez kapsamında tüm inşaat aktivitelerine yoğunlaşmak yerine, en çok kazanın görüldüğü 5 inşaat aktivitesinin belirlenmesi kazaların önüne geçilmesinde daha etkili olacağı için bu aktivitere yoğunlaşılmasına karar verilmiştir. Bu aktiviteler sırasıyla Kazı – İksa, Betonarme İmalat İşleri, Duvar İşleri, Sıva – Boya İşleri ve Çatı Yapımı – Onarımı'dır. 
Ayrıca, 2000 – 2013 yılları arasında yayınlanan SGK "iş kazaları ve meslek hastalıkları istatistikleri" de incelenmiş ve bilirkişi raporlarının incelenmesi ile elde edilen sonuçlarla birleştirilerek aktivite bazında ve kaza tipi bazında kaza sıklık değerlerine ulaşılmıştır. Buna ek olarak, bu doktora tezinde maruziyet değerleri 20 adet geleneksel inşaat projesinin planlama tablolarından ve iş programlarından faydalanılarak belirlenmiştir. Maruziyetler şantiyede çalışan işçi sayısından ve çalışma sürelerinden yola çıkılarak hesaplanmıştır.
Gerçek kaza verilerinden elde edilen kaza sıklıkları ile projelerin planlama tablolarından ve iş programlarından hesaplanan maruziyet değerleri kullanılarak Poisson dağılımı yardımıyla kaza olasılıkları hesaplanmıştır. İnşaat sektörü gibi iş kazası kayıtlarının belli standardı olmayan bir sektörde, kaza olasılıklarının bir olasılık dağılımı ile ifade edilmesi de oldukça zordur. Bu doktora tezinde sunulan yaklaşım ve kullanılan verilerin uygun olması ile kaza olasılıkları Poisson dağılımı kullanılarak nesnel bir şekilde belirlenebilmiştir. 
Kaza şiddeti parametresi ise bu doktora tezindeki şiddet yaklaşımına uygun olacak şekilde literatürdeki mevcut olan kaza şiddeti skalalarından birinin bu çalışmaya adapte edilmesi ile belirlenmiştir. Kaza şiddeti puanlamaları yapılırken aktivitelerde yürütülen çalışmaların fiziki şartları göz önüne alınarak yine uzman görüşünden ve tecrübesinden bağımsız olmaya çalışılmıştır. Böylelikle, inşaat projeleri başlamadan önce veya projelerin yapımına başlandıktan sonra planlama departmanları tarafından süresel planlama verileri ile bütünleşik olarak uygulanabilecek olan bu risk değerlendirme yöntemi, kullandığı veriler sayesinde uzman görüşünden ve tecrübesinden bağımsız olarak inşaatlarda belirli aktivitelerin iş güvenliği risklerini sunmaktadır. 
Risk değerlendirmesine ek olarak bu doktora tezinde hesaplanan iş güvenliği risk skorlarının ve kümülatif risk skorlarının proje tamamlanma yüzdesine bağlı olarak değişim grafikleri çizdirilmiştir. Özellikle, karar vericiler, planlamacılar ve iş güvenlik uzmanları için proje boyunca hangi tarihlerde ne gibi risklere maruz kalacaklarını ve en riskli dönemleri önceden bilmek çok büyük önem arz etmektedir. Ayrıca, söz konusu grafiklerin iş güvenliği ve proje planlamalarının, iş güvenliği maliyeti ve kaynak yönetiminin daha doğru, hızlı ve kolay yapılmasında da çok büyük rolü olacaktır. Bu nedenle, bu tez çalışmasının çıktılarından biri olarak iş programı ile entegre edilmiş iş güvenliği risk değişim grafiklerinin hazırlanması ve sunulması da amaçlanmıştır. iş güvenliği risk dağılım grafikleri, planlama aşamasında soyut olarak algılanılabilen iş güvenliği risklerinin, somut olarak algılanabilmesini sağlaması açısından da çok büyük öneme sahiptir.
Bu doktora tezi kapsamında sunulan çıktılar sadece geliştirilen yeni risk değerlendirme yöntemi ve iş güvenliği risk skorları ile kümülatif risk skorlarının proje tamamlanma yüzdesine bağlı değişim grafikleri olmayıp; iş güvenliği risklerinin proje tamamlanma yüzdesiyle değişimleri modellenmiştir. iş güvenliği risk skorları – proje tamamlanma yüzdesi grafikleri çalışmada ele alınan 20 proje için hazırlanmış ve bu grafiklerin 3. Dereceden bir sinusoidal toplam ile 0,70'den daha yüksek bir doğrulukla modellendiği ispat edilmiştir. Benzer şekilde, kümülatif risk skorları - proje tamamlanma yüzdesi grafikleri de tüm projeler için çizdirilmiş ve bu grafiklerin de 1. Dereceden Gaussian eğrisi ile 0,95'ten daha yüksek bir doğrulukla ifade edilebildiği gösterilmiştir. Bu tez çalışmasında geliştirilen risk değerlendirme yöntemine ek olarak sunulan söz konusu modellerin, uluslararası literatürde de geçerliliği olacağı düşünülmektedir. Çalışmaya kattığı özgünlük anlamında da sunulan modellerin önemi büyüktür. Yine sunulan modellerin ileride yapılacak bir çok çalışmaya yol göstereceği de aşikardır. Elde edilen risk değerlendirme yöntemi ve sunulan modeller ülkemiz inşaat sektörü için kazaların önüne geçilmesi konusunda da çok önemli faydalar sağlayacak çıktılardır.

Abstract:
In recent years, not only in Turkey, but also all around the world, safety in the construction industry has become a matter of grave concern to government bodies and private enterprises. When safety assessments are required in construction sites, there is often insufficient data or imprecise information available. Additionally, different companies tend to have different scales in various safety management systems because of resource limitations. Thus, the construction industry has a higher fatal accident rate than other industries.
The Turkish construction industry has had double-digit growth and success in recent years. Most of this growth has come since 2011 from projects of the Housing Development Administration of Turkey. After a small increase in 2012, the industry experienced 11.5% growth in terms of GNP in 2013 and its share in total employment reached 7.4%, the highest number in the last 20 years. As these figures show, the construction industry is playing a significant role in the economic development of Turkey. However, the industry also has a reputation of being one of the most dangerous domestic industries. Compared with other industries, construction accidents are frequent with a diverse set of small-scale hazard sources. 
Current legislation on occupational safety in Turkey provides for regulation and enforcement of employers to implement safety measures as well as safety management systems. However, the level of consciousness in the industry is unsatisfactory and safety is perceived as an extra cost and unnecessary expenditure. More specifically, in order to stay economically competitive and sustainable, and to reach maximum profits; many contractors only execute basic safety measures and eliminate many important hazard prevention-training programs during construction project implementation.
Moreover, present occupational health and safety practices are not sufficient to prevent the accidents. Occupational accidents not only leads losing life and money, but also cause a serious loss of productivity for the country. Especially, in construction sector the accident rate is 5 times higher than the employment rate which is a strong indication of how important to react against these accidents and prevent them.  By looking at the occupational accident and lost working day figures in our country it can be concluded that present hazard analysis and risk assessment methods are not sufficient. With this thesis in order to prevent work-related accidents in the construction sector, an objective risk assessment process it is intended to be developed which is focusing on construction activity in conventional construction projects, using time planning data and worker exposure values, considering OHS planning as the indispensable part of  project planning,  
The construction sector is mainly project based where each project is unique during planning and implementation. In order to use the proposed risk assessment method in different projects in construction sector, the risk assessment method is decided to be designed as activity based. For removing the subjectivity of the thesis it is planned to use the real accident data to obtain the parameters to be used in developing risk assessment method. For this purpose, 623 expert reports belonging the actual construction work accidents between 2000-2013 were analyzed. Most common types of accidents and most prevalent activities in which these accidents occur are identified with this analysis. Within the scope of the thesis, instead of focusing all construction activities it is decided to focus on 5 main activities which show the highest accident rate in order to provide better results to prevent accidents. These 5 main activities are respectively; Excavation, Reinforced Concrete Works, Masonry, Plaster and Painting Works, Roof Works.
Also, "occupational accidents and occupational diseases statistics" which were published between 2000 and 2013 by Social Security Institution (SSI) were examined and combined with the results obtained by examining the expert reports.  As an outcome, activity based and accident type based accident frequencies were obtained. In addition, the exposure value is determined by using the traditional 20 construction project's work programs and the planning tables. Exposure is calculated using the number of workers in the construction and working duration.
Accident probabilities were calculated with the help of a Poisson distribution model, accident rates which are obtained from actual accidents and exposure values which are calculated from work programs and the planning tables. In a sector like construction sector where the accidents are recorded in a non-specific standards, it is very difficult to represent probability of accidents with a known distribution model. Thanks to the approach presented in this doctoral thesis it was possible to provide an objective method to obtain accident probabilities using Poisson distribution. 
Accident severity is determined by adapting the parameters of the accident severity scale of one of the existing literature in comply with the approach presented in this doctoral thesis. While determining the accident severity scales physical conditions of the activities are considered in order to undertake to the subjective considerations. Thus, this risk assessment which can be applied before the project starts or during the project can be implemented regardless of personal opinion and experience. 
In addition to the risk assessment, calculated occuparional safety risk scores changes and cumulative risk score changes depending on the percentage of completion of the project were plotted. In particular, decision makers, planners and safety experts what they would like to be exposed to risks throughout the project, which at the time, and know in advance the most risky period is of great importance. Also, the chart of occuparional safety and project planning will have a very big role in making quick and easy resource management and occuparional safety costs calculation. Therefore, one of the outcome of this thesis will be presentation of occuparional safety risk change graphs that is integrated with work programs. Occuparional safety risk which can be perceived as abstract during the planning stage will be perceived as concrete thanks to the occuparional safety risk change graphs which has great importance. 
This doctoral thesis submitted a new method of risk assessment and graphics of occuparional safety risk scores exchange depend on the percentage of project's completion and graphics of cumulative occuparional safety risk score changes with the percentage of project's completion. However, there are two more outputs of this study. The first one is model of the change of the occuparional safety risk scores depending on the project's completion percentage. occuparional safety risk scores-project completion percentage graphics were created for 20 projects that were examined in this study, and it was proven that these graphics were modeled with a 3rd order sinusoidal sum with an accuracy over 0.70. Similarly, cumulative risk scores-project completion percentage graphics were created for all the investigated projects and it was demonstrated that 1st order Gaussian curve represents these graphics with an accuracy over 0.95. In addition to the risk assessment method developed in this study, the aforementioned models are envisioned to have a validity within the related international literature. These models are also crucial in the sense that they contributed to the originality of this thesis and they will be used as a guide for similar future studies. Our country can benefit from the outcomes of this study as the deveopled risk assessment method and the models presented in this thesis can be used to prevent accidents.