Yarı otomatik kural tabanlı planlama esaslı iş güvenliği yaklaşımı
Semi automated rule based planning through safety
Yazar: MERVE SEVİM
Danışman: DOÇ. DR. GÜRKAN EMRE GÜRCANLI
İstanbul Teknik Üniversitesi / Fen Bilimleri Enstitüsü / İnşaat Mühendisliği Ana Bilim Dalı / Yapı Mühendisliği Bilim Dalı
Derece: Doktora, 2018
Konu: İnşaat Mühendisliği = Civil Engineering

Özet:
Meydana gelen iş kazası oranları ülkeler bazında incelendiğinde, Türkiye'nin en
yüksek iş kazası oranına sahip ülkeler arasında yer aldığı görülmektedir. Bu iş
kazalarının büyük bir çoğunluğu bina inşaatlarında gerçekleşmektedir. Meydana gelen
kazalar göstermektedir ki; Türkiye'de ve dünyada işçi sağlığı ve iş güvenliği
kapsamında yapılmış çalışmalar kazaların önlenmesinde engel olamamakta ve yapılan
uygulamalar bu anlamda yetersiz kalmaktadır. İş kazalarının sonuçları
değerlendirildiğinde; en önemli sonuç meydana gelen can kayıplarıdır. Bu etkinin
yanı sıra iş kazaları, verim kaybı ve dolayısı ile para kaybına da sebep olmaktadır.
Türkiye gibi hızla gelişen ülkelerde, işçi sağlığı ve iş güvenliği anlamında atılacak
adımlar ve alınacak önlemler büyük önem taşımaktadır. Bu doğrultuda yapılacak
hamlelerde amaç doğru ve efektif geliştirilecek bir sistem ile iş kazaların meydana
gelme olasılıklarını düşürmek ve/veya tamamen ortadan kaldırmaktır.
Bugüne dek yapılan çalışmaların çoğu İşçi Sağlığı ve İş Güvenliği konusunda tek
sorumlunun yapımdan sorumlu olan firma olduğu varsayımı ile yapılmıştır. Son
yıllarda yapılan çalışmalarda ise, meydana gelen iş kazalarının kök sebeplerinin
aslında inşaat işleri başlamadan önceki süreçlerde alınan eksik ve yanlış tasarım ve
planlama kararları olduğu görülmüştür. Tasarım Yolu ile İş Güvenliği kavramı olarak
ortaya çıkan bu görüş, yapım öncesi süreçlerde alınan kararlar ve yapılan hamleler ile
iş kazalarının önlenebileceğini savunmaktadır. Bu fikirden yola çıkılarak planlama
yolu ile iş güvenliğinin de sağlanabileceği yaklaşımı bu çalışma kapsamında
geliştirilmiştir.
Bugüne dek literatürde bu konuda yapılan çalışmalar incelendiğinde, oluşturulan iş
programlarınn içine dâhil edilmiş iş güvenliğine ilişkin aktivitelerin olduğu
görülmektedir. Ancak "Planlama Yolu ile İş Güvenliği" fikrinde savunulan ve bu
doktora tez çalışması kapsamında geliştirilen bu yöntem; literatürde yapılan
çalışmalardan farklı olarak planlama teknikleri kullanılarak iş programında yapılan
planlama değişiklikleri ile iş kalemlerinin İSG risklerinin düşürülmesini
amaçlamaktadır. Bu amaca uygun planlama tekniklerinin kullanıldığı ve uzman görüş
desteğinin bulunduğu bir algoritma oluşturularak, bir inşaat projesinde yer alan iş
kalemlerinin İSG riskleri düşürülmektedir. Geliştirilen yöntemin, inşaat sektöründe
farklı projelerde bulunan benzer iş kalemlerinde kullanılabilmesi için 20 adet konut
projesinin iş programı irdelenmiş ve ortak olan iş kalemleri çıkarılmıştır.
Çalışma asıl amacının kazalara sebebiyet veren iş kalemlerindeki risklerin düşürülmesi
olması sebebi ile inşaat sektöründe en sık karşılaşılan kazalar ve bu kazaların meydana
geldiği esnada işçilerin yapmış oldukları işlere ilişkin literatür araştırması yapılmıştır.
Tez kapsamında en çok kazanın görüldüğü 5 inşaat aktivite grubuna yoğunlaşılmış ve
yapılan araştırma sonucunda elde edilen iş kalemlerinin öncül ve ardıl iş kalemleri de
listelenerek ortaya bütünleşik bir aktivite listesi çıkarılmıştır. Çalışmanın iş kalemlerine ilişkin risklerin hesaplanması için yapılan geniş çaplı literatür araştırması
neticesinde, çalışmanın amacına uygun olan aktivite tabanlı ve veri seti Türkiye olan
bir yöntem geliştirilmiştir.
İSG risklerinin düşürülmesine yönelik bu doktora tez çalışmasının asıl ürünü olan
yöntemin geliştirilmesi aşamasında ise, problemin çözümünde en iyi ve en güvenli
sonuca ulaşmak olması sebebi ile algoritma tabanına dayalı bir yöntem geliştirilmiştir.
Bu yöntem yapısal olarak risk kontrol hiyerarşisine paralel adımlar içeren, bunun yanı
sıra sektör profesyonellerinin tecrübelerinden de faydalanacak, uzman görüşü
desteğine sahip ve kural tabanlı olarak tasarlanmıştır.
Önerilen algoritmik yönteme ilave olarak bu doktora tez çalışmasının bir başka çıktısı
İşçi Sağlığı ve İş Güvenliği Bilgi Belge Yönetim Sistemi'dir. Bu sistemin amacı,
sahada çalışan teknik personelin İSİG Bilgi Belge Yönetim Sistemi faaliyetleri
hakkında bilgi sahibi olmasını sağlamanın yanı sıra, sahadaki imalatlardan sorumlu
diğer teknik ve teknik olmayan personelin de bu anlamda bilgi sahibi olmasını
sağlamaktır. Önerilen algoritmik yöntemin son adımında İSİG Bilgi Belge Yönetim
Sistemi yer almaktadır.
Önerilen yöntemin sınaması yapılması için gerçek bir proje seçilmiştir. Seçilen projeye
ilişkin teknik çizimler, sözleşmeler yüklenici firmadan tedarik edilmiştir. Bu
dökümanlara uygun olarak bu projenin iş programı oluşturulmuştur. Önerilen yarı
otomatik kural tabanlı algoritma bu programdaki her iş kaleminde tek tek
uygulanmıştır. Yapılan uygulama sonucunda elde edilen sonuçlar göstermektedir ki,
çalışma istenilen amaca ulaşmış ve aktivitelerdeki risk değerlerinde beklenen düşüş
olmuştur. Algoritma uygulanmadan önceki ve sonrasındaki risk dağılımı, tepe noktada
aldığı değerler ve aylık ortalama değer incelendiğinde, aylık ortalama değer olarak
%50 azalma görülmekte ve bu oran İşçi Sağlığı ve İş Güvenliği açısından göz ardı
edilemeyecek kadar büyük bir anlam ifade etmektedir.
Bu tez çalışmasında geliştirilen risk azaltma yönteminin uluslararası literatüre önemli
ölçüde katkıda bulunacağı ve özgünlüğü itibariyle de geliştirilen algoritmanın ileride
yapılacak birçok çalışmaya yol göstereceği aşikârdır.

Abstract:
Review of the country-based workplace accident records indicates that Turkey is one
of the countries where occupational accidents commonly happen. Most of these
accidents occur in construction sites of building projects. It is apparent that the
existing Health, Safety, and Environment (HSE) practices are not enough to prevent
accidents. The primary effect of work-related accidents is the loss of life. Besides, it
affects productivity and results in loss of money. In fast-growing countries such as
Turkey, precautions against work related accidents are of vital importance. The main
objective is to develop an appropriate and effective prevention system that will
eliminate the accidents from happening.
In recent years there has been a widespread acceptance of the Notion that construction
design professionals should bear some responsibility for the Occupational Health and
Safety of cosntruction workers, a concept sometimes referred to as Construction
Hazard Prevention through Design. The literature on this subject has focused upon
providing evidence of the link between pre-construction stages and safety outcomes.
Much of the literature about this subject research has focused on substaining a link
between the design and planning of a building and OHS of construction worker. These
researches suggests that the permanent design and planning of a building can impact
upon construction workers'OHS, it remains difficult to unequivocally determine the
strength or importance of causal relationship.
Assessments of the impact of adressing safety in design and planning reveal
considerable promise for the concept in reducing construction site injuries and
fatalities. Studies of construction accidents and injuries suggest that a significant
proportion of such events have their origins upstream from the building process itself
anda re reconnected to such processes as planning, scheduling and design. One such
analysis shows that 60% of construction accidents could have been eliminated,
reduced, or avoided with more thought at the design and planning stage.
Workers in the construction industry are involved in trades that are inherently
dangerous because of the potential for exposures to multiple hazards. Despite the
existence of well-characterized and effective solutions to these hazards, many known
for decades, too frequently they are insufficiently implemented. It is estimated that 7 -
10% of the global workforce works in the construction industry, but the sector counts
for at least 60,000 fatal accidents or 30 – 40% of all fatal accidents.
It can be seen from the literature that previous studies mostly assumed that the main
contractors have the sole responsibility for occupational health and safety issues.
Examination of studies on determining the main causes of accidents shows that an
important proportion of work-related accidents are in fact related to design and stages way before the construction works start. This fact also indicates that the risks
causing the accidents can be eliminated or reduced in the early stages of a project.
Making the wrong decisions before the execution of a project seriously affects the
health and safety of employees not only during the construction stage, but also in the
operation and maintenance, repair, and demolition stages. This detailed review of the
literature that was conducted to determine the root causes of accidents has led to a new
point of view. This point of view justifies that work-related accidents can be prevented
before the execution phase, namely the design and planning phases. This concept is
globally known as design and planning for safety. Although it is known better in other
countries, it is a relatively new term for Turkey.
Design and planning is an essential component in every construction work. In line with
the Workplace Safety and Health Act (WSH Act), reducing risk at source is one of the
components to improving site safety. To address risk at source, there is a need to look
at who creates the risk and address the issue from there. Design and planning is an
essential component in every construction work. In line with the Workplace Safety
and Health Act (WSH Act), reducing risk at source is one of the components to
improving site safety. To address risk at source, there is a need to look at who creates
the risk and address the issue from there. In addition, accidents are often a result of
either poor planning or lack of communication between the designer and occupier,
resulting in loss of information.
In some cases it is realized that these design solutions are not feasible, and
consequently other options including personal fall protection should be utilized. A
personal fall protection system consists of a body harness, lanyard and anchor points.
Another example of planning to avoid hazards involves structural design layout that
affects erection and hoisting such that the sequence of erection could reduce exposure
to falls when connections are made. Increased communication between designers,
engineers, project owners, and construction project managers is essential for
performing a safety constructability review during preliminaryproject phases.
Based on the design and planning for safety concept, the "planning for safety"
approach has been developed in this study. When the related studies were reviewed, it
has been identified that work schedules created in the previous studies included safetyrelated
activities that were integrated into the schedules. Contrarily, this study
developed a risk mitigation method which provides HSE risks reduction with schedule
revisions based on planning techniques. For that purpose, an expert-opinion supported
algorithm has been developed to reduce HSE risks of the activities in a construction
work schedule by using planning techniques.
List of the most common activities in the construction of building projects has been
identified to generalize the developed method to other building projects. For this
purpose, work schedules of 20 construction projects were reviewed and common
activities were extracted. In addition to this, most frequent accidents and related
construction works have been determined. It was discovered that five activity groups
cover the most frequent accidents and the related activities; hence the study focused
on these five activity groups. A consolidated activity list was generated by adding their
predecessor and successor activities to the list. This consolidated list includes five
group of activities which are excavation, reinforced concrete works, masonry works,
plaster and painting works, and roof works.An activity-based risk calculation method has been selected for the historical accident
data which belongs to Turkey, and calculation was performed based on man-hour data
and exposure factors and it works properly with the planning data. An algorithm was
developed in this approach since the research problem is an optimization problem that
aims to find the best and the safest solution.
The structure of this algorithm is parallel with risk control hierarchy. An expert
opinion system has been integrated into the algorithm as an additional step and this
makes the algorithm semi-automated. Expert opinion steps in the algorithm have been
developed with Class-A Certified six HSE Civil Engineers who have15 years of
experience using Brainstorming Focus Group Method.
Moreover to the proposed risk reduction algorithm, another contribution of the thesis
is that it provides an HSE documentation system that has been integrated into the
construction work schedule. Generalization of this system was validated with the same
Brainstorming Focus Group method. It aims to facilitate the technical personnel to
have an understanding of all the HSE processes during the execution of construction
projects while promoting awareness about the construction activity sequences to the
HSE Site Engineers to take actions related to the safety processes. This is the last step
of the proposed algorithm in this study.
One construction project was selected for testing the developed approach in real-time.
Technical drawings, contracts, and other related documents were obtained from the
contractor of this project. The work schedule was created based on these documents.
The proposed algorithm was applied for each activity in this schedule one by one. The
results of the analysis show that the algorithm is successful and risks were reduced
properly. When comparing the risk distribution, peak scores and monthly average
scores with the results before and after the algorithm; it was observed that the reduction
is 50% per month. This reduction percentage is significant and it is of great importance
from the point of the HSE community.
Planning for safety processes can take many forms and lead to varied results. The
effectiveness of such studies positively impacting a Schedule depends on many factors
associated with the Project team members, method statements, contract, design and the
natüre of the process itself.
It is apparent that this expert opinion supported risk reduction algorithm approach
developed within the scope of this doctoral thesis provides a major contribution to the
worldwide literature. Due to its uniqueness, it is expected to have a great effect on the
related future studies.