勞 動 及 職 業 安 全 衛 生 研 究 季 刊 民 國 104 年 3 月 第 23 卷 第 1 期 第 86-96 頁 論 文 運 用 快 速 上 肢 評 估 法 探 討 營 建 業 勞 工 肌 肉 骨 骼 傷 病 風 險 之 研 究 1 劉 伯 祥 2 潘 儀 聰 2 陳 志 勇 1 何 忠 諺 1 雷 淑 薏 1 2 聖 約 翰 科 技 大 學 工 業 工 程 與 管 理 系 勞 動 部 勞 動 及 職 業 安 全 衛 生 研 究 所 摘 要 營 建 業 多 屬 重 負 荷 體 力 作 業, 且 作 業 環 境 均 隨 著 工 程 進 度 而 經 常 改 變, 與 製 造 業 的 固 定 工 作 環 境 及 工 作 型 態 不 同, 而 營 建 業 勞 工 各 類 作 業 型 態 皆 具 肌 肉 骨 骼 傷 病 的 高 風 險 工 作, 因 此 本 研 究 實 地 至 施 工 現 場 錄 製 勞 工 工 作 姿 勢, 以 泥 作 技 術 工 磁 磚 技 術 工 木 板 技 術 工 等 作 業 為 例, 運 用 快 速 上 肢 評 估 法 (Rapid Upper Limb Assessment, RULA), 觀 察 勞 工 工 作 姿 勢 的 施 力 大 小 與 使 用 肌 群 狀 態, 藉 由 RULA 工 作 姿 勢 行 動 水 準 檢 核 表, 評 估 其 工 作 相 關 肌 肉 骨 骼 傷 病 風 險 研 究 結 果 顯 示,RULA 評 分 結 果 高 於 5 分 者 近 日 內 需 進 行 進 一 步 調 查 及 改 善 (Action Level 3, AL3), 若 評 分 高 於 7 分 (Action Level 4, AL4) 且 必 須 立 即 進 行 調 查 及 改 善, 而 磁 磚 技 術 工 與 木 板 技 術 工 相 關 作 業 皆 高 於 5 分, 應 立 即 改 善 以 降 低 肌 肉 骨 骼 之 危 害, 保 護 營 建 業 之 作 業 勞 工 關 鍵 字 : 肌 肉 骨 骼 傷 病 快 速 上 肢 評 估 法 營 建 業 勞 工 民 國 103 年 5 月 22 日 投 稿, 民 國 103 年 8 月 3 日 修 改, 民 國 103 年 9 月 8 日 接 受 通 訊 作 者 : 劉 伯 祥, 聖 約 翰 科 技 大 學 工 業 工 程 與 管 理 系, 電 子 信 箱 :bsliu@mail.sju.edu.tw 86
運 用 快 速 上 肢 評 估 法 探 討 營 建 業 勞 工 肌 肉 骨 骼 傷 病 風 險 之 研 究 前 言 營 建 業 為 國 家 總 體 經 濟 建 設 重 要 的 一 環, 與 經 濟 景 氣 關 係 密 切 常 帶 動 關 聯 產 業 的 發 展, 不 但 可 引 導 上 游 相 關 產 業 的 需 求, 創 造 就 業 機 會, 激 發 國 家 經 濟 之 成 長 ; 另 一 方 面, 營 建 業 所 生 產 的 產 品, 不 論 是 公 部 門 所 主 導 之 公 共 工 程 或 是 其 他 產 業 所 需 之 基 礎 設 施 或 必 要 使 用 之 空 間 設 施, 對 國 家 經 濟 發 展 及 民 生 需 求 之 滿 足 均 影 響 甚 鉅, 故 營 建 業 素 有 火 車 頭 工 業 之 稱 [1] 而 營 建 業 有 下 列 七 項 特 性 [2-3]: 1. 高 頻 率 的 肌 肉 骨 骼 傷 害 2. 工 程 種 類 繁 多, 涵 蓋 範 圍 廣, 管 理 不 易 3. 各 項 作 業 均 有 專 業 性 及 技 術 性 4. 營 建 作 業 多 屬 重 體 力 工 作 5. 需 採 用 各 式 各 樣 的 機 械 器 具, 動 力 能 量 大 且 視 野 差 6. 作 業 現 場 環 境 複 雜, 機 械 設 備 繁 多 7. 環 境 充 滿 粉 塵 高 溫 噪 音 振 動 等 情 形 根 據 2013 年 勞 工 保 險 職 業 病 給 付 資 料 統 計 分 析 顯 示,2008 年 至 2013 年 營 建 業 職 業 性 肌 肉 骨 骼 傷 病 (Work-related Musculoskeletal Disorders, WMSDs) 佔 總 營 建 業 職 業 病 給 付 之 百 分 比 分 別 為 :72.97%(2008) 85.15% (2009) 83.76%(2010) 76.70%(2011) 64.84%(2012) 及 66.18%(2013), 顯 示 國 內 營 建 業 勞 工 肌 肉 骨 骼 傷 病 情 形, 近 幾 年 雖 有 逐 年 下 降 之 趨 勢, 但 仍 然 佔 極 大 的 比 例, 仍 需 持 續 關 注 且 從 事 肌 肉 骨 骼 傷 病 防 治 工 作 肌 肉 骨 骼 傷 害 在 許 多 工 業 化 的 國 家 都 已 被 確 認 是 主 要 的 職 業 傷 害 之 一, 從 美 國 勞 工 統 計 局 1993 年 通 報 之 肌 肉 骨 骼 傷 病 (Musculoskeletal disorders, MSDs) 來 看, 導 致 工 時 損 失 (lostworkday, LWD) 之 案 例 每 年 超 過 620,000 件, 亦 即 超 過 工 時 損 失 案 例 的 總 數 的 1/3 瑞 典 1990-1992 年 報 導 骨 骼 肌 肉 傷 病 佔 70% 丹 麥 36% 芬 蘭 39% 日 本 1998 年 約 有 5,000 件 肌 肉 骨 骼 職 業 傷 害 佔 總 職 業 病 之 58% 依 據 芬 蘭 學 者 Minna and Mika[4] 之 研 究 顯 示, 有 眾 多 因 素 影 響 營 建 業 勞 工 的 職 業 健 康 和 工 作 負 荷, 其 中 肌 肉 骨 骼 傷 病 造 成 營 建 業 勞 工 超 過 三 分 之 一 請 超 過 九 天 之 上 的 病 假 比 率, 營 建 業 勞 工 罹 患 慢 性 或 重 複 性 的 頸 部 和 肩 膀 手 臂 下 背 疾 病 比 例 分 別 為 55.6%,44.8% 和 42.1% 我 國 於 1996 年 6 月 14 日 開 始 實 施 之 肌 肉 骨 骼 傷 病 相 關 職 業 病 診 斷 給 付, 包 括 長 期 壓 迫 引 起 的 關 節 滑 囊 病 變 長 期 以 蹲 跪 姿 勢 工 作 引 起 之 膝 關 節 半 月 狀 軟 骨 病 變 壓 迫 造 成 之 神 經 麻 痺 ( 如 職 業 性 腕 道 症 候 群 等 ) 以 及 長 期 工 作 壓 迫 引 起 的 椎 間 盤 突 出 等 四 類 以 1998-2000 年 勞 保 給 付 疾 病 人 數 來 看, 扣 除 礦 工 塵 肺 症, 肌 肉 骨 骼 傷 害 比 例 佔 第 一 位 肌 肉 骨 骼 傷 害 於 1998 年 為 84 人 1999 年 126 人 2000 年 為 147 人, 不 論 人 數 或 比 例 都 有 逐 年 上 升 的 趨 勢 我 國 肌 肉 骨 骼 傷 病 件 數 中 以 下 背 痛 約 佔 三 分 之 二, 其 次 為 手 臂 頸 肩 疾 病 振 動 引 起 之 疾 病, 相 較 於 美 國 勞 工 統 計 資 料, 如 以 損 失 工 作 天 數 之 件 數 為 母 數, 則 肌 肉 骨 骼 傷 害 之 比 例 約 佔 三 分 之 一, 勞 保 補 償 的 金 額 也 差 不 多 是 佔 三 分 之 一 法 國 1992 年 肌 肉 骨 骼 傷 害 比 例 為 40%, 1996 年 為 63%, 而 日 本 1998 年 統 計 資 料 顯 示 職 業 性 肌 肉 骨 骼 傷 害 比 例 高 達 58%[4] 營 建 業 之 工 作 特 性, 易 使 勞 工 造 成 肌 肉 骨 骼 傷 病, 其 中 以 不 當 的 姿 勢 會 造 成 特 定 的 肌 群 部 位 協 調 性 不 足 與 用 力 不 平 衡 等 問 題, 導 致 疲 勞 與 痠 痛 且 肌 肉 骨 骼 傷 病 的 肇 因 是 多 重 的 因 子, 營 建 業 勞 工 暴 露 的 危 險 因 子 包 含 : 不 當 的 姿 勢 (awkward back and neck postures) 旋 轉 及 靜 態 姿 勢 (twisted and 87
勞 動 及 職 業 安 全 衛 生 研 究 季 刊 民 國 104 年 3 月 第 23 卷 第 1 期 第 86-96 頁 static postures) 高 重 複 性 的 動 作 (repetitive movements) 全 身 及 上 肢 振 動 (whole body and hand-arm vibration) 極 端 溫 度 (extreme temperature) 過 度 的 施 力 (excessive force) 等 因 素, 長 時 間 暴 露 於 上 述 人 因 工 程 危 害 中, 是 造 成 工 作 上 累 積 性 傷 害 的 主 要 原 因 [5] 手 與 手 臂 之 振 動 暴 露 的 環 境 下 長 期 工 作, 會 導 致 永 久 性 手 部 及 手 指 的 傷 害, 稱 為 職 業 性 Raynaud 現 象 振 動 白 指 症 或 手 - 臂 振 動 症 候 群 (hand-arm vibration syndrome, HAVS), 該 類 型 疾 病 特 徵 包 括 因 低 溫 引 起 之 白 指 疼 痛, 手 指 失 去 觸 覺 及 敏 捷 性, 以 及 失 去 對 疼 痛 及 溫 度 的 感 覺, 這 種 情 況 通 常 是 因 為 暴 露 於 振 動 下 而 導 致 手 指 血 管 閉 塞 所 引 起 常 見 造 成 作 業 人 員 手 - 臂 振 動 問 題 之 工 具 包 括 各 類 型 動 力 鑽 鑿 鎚 研 磨 機 碎 石 機 拋 光 機 打 蠟 機 鏈 鋸 機 鉚 釘 槍 等 根 據 研 究, 美 國 每 年 即 有 超 過 百 萬 的 勞 工 因 操 作 汽 油 動 力 鏈 鋸 機 或 不 同 之 氣 動 與 電 動 振 動 手 工 具, 而 暴 露 於 手 - 臂 振 動 危 害 之 下 [6-7] Jarvholm 等 學 者 [8] 調 查 1980 年 至 2008 年 22 種 職 業 以 勞 力 工 作 的 勞 工 領 取 傷 殘 撫 恤 金 的 原 因, 結 果 顯 示 土 木 工 程 從 業 人 員 有 殘 疾 撫 卹 金 的 風 險 比 水 電 從 業 人 員 高, 且 男 性 超 過 50 歲 以 上 者 容 易 得 肌 肉 骨 骼 傷 病 和 心 血 管 疾 病, 希 望 能 減 少 老 年 的 勞 工 從 事 工 作 負 荷 較 重 的 作 業 營 建 業 多 屬 重 負 荷 體 力 作 業, 是 安 全 衛 生 認 知 調 查 肌 肉 骨 骼 傷 病 比 率 最 高 的 行 業, 且 營 建 業 勞 工 各 類 的 工 作 型 態, 皆 具 肌 肉 骨 骼 等 傷 病 的 高 風 險 暴 露 的 工 作, 研 究 指 出 重 複 的 上 肢 作 業 容 易 罹 患 肌 肉 骨 骼 傷 害 [9-10], 且 快 速 上 肢 評 估 法 (Rapid Upper Limb Assessment, RULA) 是 一 種 快 速 調 查 法, 其 主 要 針 對 於 上 肢 進 行 調 查, 因 此 本 研 究 運 用 RULA 評 估 法 進 行 探 討 營 建 業 勞 工 肌 肉 骨 骼 傷 病 風 險, 將 有 助 於 重 複 累 積 性 肌 肉 骨 骼 傷 病 之 防 治 工 作 研 究 方 法 1. 研 究 個 案 針 對 營 造 業 勞 工 肌 肉 骨 骼 傷 病 及 體 力 負 荷 調 查 分 析 研 究 中 指 出 [11], 勞 工 近 三 年 從 事 營 建 作 業 的 工 種 以 泥 作 技 術 工 磁 磚 技 術 工 與 木 板 技 術 工 為 最 多 且 皆 為 無 特 定 雇 主 之 勞 工, 因 此 本 研 究 選 擇 這 三 種 工 種 為 研 究 個 案 標 的 然 而 每 件 個 案 因 其 作 業 場 所 不 同 其 作 業 姿 勢 有 所 不 同, 不 過 其 作 業 流 程 應 一 致 具 有 代 表 性 針 對 泥 作 技 術 工 之 攪 拌 水 泥 ( 約 12 分 鐘 ) 量 測 施 工 高 度 與 水 平 ( 約 0.5 分 鐘 ) 傳 送 水 泥 及 鏟 泥 及 鋪 平 ( 約 25 分 鐘 ) 等 作 業 評 估 分 析, 其 作 業 為 循 環 作 業 本 個 案 觀 察 紀 錄 2 小 時 ; 針 對 磁 磚 技 術 工 之 量 測 尺 寸 切 除 多 餘 的 地 磚 地 板 塗 水 泥 均 勻 塗 抹 水 泥 鋪 磁 磚 以 榔 頭 敲 打 固 定 磁 磚 之 作 業 姿 勢, 本 個 案 觀 察 紀 錄 2 小 時 完 成 一 7 坪 房 間 之 地 磚 ; 針 對 木 板 技 術 工 之 天 花 板 量 測 上 膠 作 業 釘 木 板 削 邊 木 板 等 作 業, 其 作 業 1.5 小 時 完 成 詳 細 流 程 如 圖 1 及 圖 2 說 明 : 圖 1 三 種 技 術 工 作 業 流 程 圖 88
運 用 快 速 上 肢 評 估 法 探 討 營 建 業 勞 工 肌 肉 骨 骼 傷 病 風 險 之 研 究 勞 工 工 作 姿 勢 與 施 力 負 荷 狀 態, 藉 由 RULA 工 作 姿 勢 行 動 水 準 檢 核 表, 評 估 其 工 作 相 關 肌 肉 骨 骼 傷 病 風 險 快 速 上 肢 評 估 法 是 由 英 國 諾 丁 罕 大 學 McAtamney 博 士 與 Corlett 教 授 於 1993 年 共 同 發 展 出 一 套 快 速 上 肢 危 害 評 估 方 法 [12],RULA 是 簡 單 的 診 斷 工 具, 只 需 極 短 的 時 間 訓 練 便 能 夠 直 接 進 行 評 估, 在 不 同 的 工 作 姿 勢 角 度 上 紀 錄 得 分, 觀 察 姿 勢 的 施 力 大 小 與 使 用 肌 肉 狀 態, 並 給 予 職 業 上 的 整 體 評 估, 提 出 建 議 以 降 低 傷 害 發 生 的 可 能 性 [13-14] RULA 評 估 法 係 依 勞 工 工 作 時 身 體 動 作 姿 勢 進 行 評 分, 並 將 身 體 分 為 A 群 組 ( 包 括 上 臂 前 臂 與 手 腕 ) 和 B 群 組 ( 包 括 頸 部 軀 幹 與 腿 ) 兩 個 群 組, 另 外 還 需 考 量 施 力 大 小, 以 及 造 成 加 分 或 減 分 的 其 他 條 件, 每 個 部 位 都 有 其 姿 勢 的 角 度 範 圍 限 制, 超 過 者 便 計 分, 不 同 角 度 範 圍 就 有 不 同 分 數,A 群 與 B 群 分 別 統 計 分 數, 再 分 別 查 表 得 到 最 後 評 分, 並 依 肌 肉 施 力 狀 態 及 施 力 大 小 作 業 環 境 中 有 無 振 動 情 形, 評 估 該 作 業 的 行 動 水 準 (Action Level, AL) RULA 評 估 法 之 流 程 圖 如 圖 3 所 示, 評 分 步 驟 詳 細 敘 述, 如 附 錄 所 示 圖 2 三 種 技 術 工 現 場 作 業 姿 勢 2. 快 速 上 肢 評 估 法 本 研 究 以 快 速 上 肢 評 估 法 (Rapid Upper Limb Assessment, RULA) 針 對 營 建 業 之 泥 作 技 術 工 磁 磚 技 術 工 木 板 技 術 工 等 作 業, 觀 察 圖 3 RULA 分 析 流 程 圖 89
勞 動 及 職 業 安 全 衛 生 研 究 季 刊 民 國 104 年 3 月 第 23 卷 第 1 期 第 86-96 頁 表 1 為 RULA 總 得 分 之 對 照 表, 得 知 各 作 業 姿 勢 之 行 動 水 準 (AL) 以 及 處 理 方 案, 本 研 究 根 據 其 結 果 針 對 行 動 水 準 (AL3) 為 5 分 以 上 的 結 果 給 予 具 體 的 建 議, 以 減 緩 其 傷 病 的 發 生 表 1 RULA 評 估 法 之 行 動 水 準 表 行 動 水 準 (AL) 檢 核 總 分 處 理 方 案 AL1 1-2 分 不 需 處 理 AL2 3-4 分 進 一 步 調 查 及 必 要 時 進 行 改 善 AL3 5-6 分 近 日 內 需 進 行 進 一 步 調 查 及 改 善 AL4 7 分 必 須 立 即 進 行 調 查 及 改 善 結 果 與 討 論 本 研 究 將 實 際 現 場 拍 攝 結 果, 使 用 快 速 上 肢 評 估 法 (Rapid Upper Limb Assessment, RULA) 分 析 其 三 種 作 業 之 流 程 姿 勢, 共 14 個 作 業 姿 勢 分 析 結 果 整 理 如 表 2: 表 2 三 種 作 業 流 程 之 作 業 姿 勢 分 析 結 果 編 號 作 業 種 類 作 業 名 稱 行 動 水 準 (AL) 處 理 方 案 近 日 內 需 進 行 進 一 步 調 查 及 1 攪 拌 水 泥 AL3 泥 改 善 作 量 測 / 固 定 進 一 步 調 查 及 必 要 時 進 行 改 2 AL2 技 施 工 高 度 善 術 進 一 步 調 查 及 必 要 時 進 行 改 3 工 傳 水 泥 至 施 工 者 AL2 善 4 鏟 泥 及 鋪 平 AL2 進 一 步 調 查 及 必 要 時 進 行 改 善 5 量 尺 寸 AL3 近 日 內 需 進 行 進 一 步 調 查 及 改 善 近 日 內 需 進 行 進 一 步 調 查 及 6 磁 切 除 多 餘 的 尺 寸 AL3 改 善 7 磚 倒 水 泥 AL4 必 須 立 即 進 行 調 查 及 改 善 技 術 近 日 內 需 進 行 進 一 步 調 查 及 8 均 勻 塗 抹 水 泥 AL3 工 改 善 9 鋪 磁 磚 AL3 近 日 內 需 進 行 進 一 步 調 查 及 改 善 10 以 榔 頭 敲 打 固 定 AL3 近 日 內 需 進 行 進 一 步 調 查 及 改 善 11 木 量 尺 寸 AL4 必 須 立 即 進 行 調 查 及 改 善 板 近 日 內 需 進 行 進 一 步 調 查 及 12 技 塗 白 膠 AL3 術 改 善 13 工 釘 板 子 AL4 必 須 立 即 進 行 調 查 及 改 善 14 削 邊 AL4 必 須 立 即 進 行 調 查 及 改 善 根 據 評 分 加 總 之 行 動 水 準 顯 示, 三 種 技 術 工 以 木 板 技 術 工 為 最 需 急 迫 改 善 姿 勢 的 作 業, 其 次 為 磁 磚 技 術 工, 且 從 結 果 得 知 木 板 技 術 工 與 磁 磚 技 術 工 施 工 高 度 較 不 符 合 人 之 工 作 範 圍, 需 要 立 即 改 善 作 業 姿 勢 以 防 範 肌 肉 骨 骼 傷 害 的 發 生 分 析 木 板 作 業 在 釘 定 木 板 前 的 量 測 作 業 並 以 RULA 評 分 如 表, 總 分 為 7 分, 必 須 立 即 進 行 調 查 及 改 善 此 一 作 業 姿 勢 為 軀 幹 側 彎 及 上 肢 過 頭 的 不 自 然 作 業 姿 勢, 建 議 工 具 梯 需 移 動 至 作 業 處 下 方, 以 避 免 軀 幹 側 彎 此 外, 工 具 梯 可 選 用 具 扶 手 之 工 具 梯, 以 避 免 墜 落 危 害 以 RULA 分 析 磁 磚 工 將 水 泥 倒 在 欲 貼 地 磚 位 置 的 作 業 姿 勢, 總 分 為 7 分, 必 須 立 即 進 行 調 查 及 改 善 磁 磚 工 作 姿 勢 需 長 期 採 蹲 跪 姿 作 業, 因 此 建 議 勞 工 使 用 護 膝 (knee pad), 此 護 膝 將 凝 膠 (gel) 放 置 於 護 膝 的 中 心, 可 提 供 重 量 分 配, 且 可 方 便 穿 上 和 脫 下 可 保 護 膝 關 節 從 事 泥 作 工 作 至 包 含 抹 牆 壁 外 牆 磁 磚 粘 貼 浴 室 壁 磚 粘 貼 廚 房 壁 磚 粘 貼 抹 牆 壁 作 業, 右 手 每 日 需 1,000~1,500 次 施 力 性 及 重 複 性 手 臂 動 作 ; 外 牆 磁 磚 二 丁 掛 作 業, 右 手 每 日 需 1,008~1,728 次 施 力 性 及 重 複 性 手 臂 動 作 ; 廚 房 壁 磚 作 業, 每 日 右 手 需 2,740~5,320 次 施 力 性 及 重 複 性 手 臂 動 作 ; 浴 室 壁 磚 作 業, 每 日 右 手 需 1,480~2,800 次 施 力 性 及 重 複 性 手 臂 動 作 個 案 工 作 時 大 部 分 時 間 需 右 手 持 續 用 力 且 重 複 性 手 臂 動 作 作 業, 增 加 罹 患 職 業 性 肩 部 肱 二 頭 肌 肌 腱 炎 之 可 能 結 論 由 於 室 內 裝 修 作 業 大 多 以 手 工 具 為 主 且 作 業 高 度 分 別 為 高 於 肩 膀 之 高 度 與 腰 部 之 高 度, 作 業 低 於 膝 蓋 之 高 度 等 三 個 範 圍, 則 作 業 姿 勢 主 要 以 站 姿 彎 腰 和 跪 蹲 為 主, 根 據 先 前 研 究 對 612 位 營 建 作 業 勞 工 進 行 肌 肉 骨 骼 90
運 用 快 速 上 肢 評 估 法 探 討 營 建 業 勞 工 肌 肉 骨 骼 傷 病 風 險 之 研 究 傷 病 風 險 評 估 調 查 分 析 結 果 顯 示 [15], 工 作 時 常 使 用 的 姿 勢 前 五 名 分 別 為 站 立 (67.8%) 搬 運 重 物 (56.5%) 彎 腰 (55.6%) 走 動 (50.5%) 跪 蹲 (38.4%), 因 此 本 研 究 建 議 作 業 高 於 肩 膀 之 高 度 可 以 使 用 工 具 梯 以 減 緩 手 部 抬 舉 過 高 的 施 力, 作 業 在 腰 部 左 右 之 高 度, 需 長 期 彎 腰 者 可 配 戴 護 腰 輔 具 產 品, 以 幫 助 支 撐 下 背, 減 緩 壓 力 及 疼 痛 [16], 作 業 低 於 膝 蓋 之 高 度 可 使 用 護 膝, 可 提 供 重 量 分 配, 且 可 方 便 穿 上 和 脫 下 可 保 護 膝 關 節, 並 規 劃 休 息 時 間 以 減 緩 傷 病 營 建 業 多 屬 重 負 荷 體 力 作 業, 也 是 肌 肉 骨 骼 傷 病 安 全 衛 生 認 知 調 查 比 率 最 高 的 行 業, 因 此 急 需 對 營 建 業 勞 工 進 行 深 入 的 肌 肉 骨 骼 傷 病 及 體 力 負 荷 調 查, 辦 理 肌 肉 骨 骼 傷 病 暴 露 調 查 與 改 善 作 業 研 究, 調 查 分 析 特 定 作 業 勞 工 肌 肉 骨 骼 傷 病 暴 露, 為 防 範 此 類 傷 害 所 提 出 之 作 業 規 範, 正 逐 步 朝 向 整 合 暴 露 時 程 機 械 性 暴 露 程 度 與 重 複 性 等 因 子 效 應 的 方 向 發 展, 因 此 長 時 間 收 集 現 場 作 業 資 訊 並 對 作 業 負 荷 加 以 量 化 的 研 究, 將 有 助 於 重 複 累 積 性 傷 害 之 防 治 工 作 誌 謝 本 研 究 承 蒙 行 政 院 勞 工 委 員 會 勞 工 安 全 衛 生 研 究 所 102 年 度 研 究 計 畫 (IOSH102-H317) 經 費 支 持, 中 華 民 國 營 造 業 總 工 會 新 北 市 營 造 業 工 會 協 助 收 案, 以 及 各 位 勞 工 朋 友 們 的 協 助, 謹 此 敬 表 謝 忱 參 考 文 獻 [1] 吳 濟 華 何 柏 正 黃 元 璋 : 臺 灣 地 區 營 造 業 營 運 績 效 與 經 營 策 略 建 築 學 報 2008; 64:25-48 [2] 余 振 銘 : 提 升 國 內 營 造 業 競 爭 力 關 鍵 性 因 子 之 研 究 國 立 成 功 大 學 建 築 學 系, 碩 士 論 文 ;1999 [3] 林 徵 明 : 鷹 架 工 人 肌 肉 骨 骼 不 適 之 生 物 力 學 評 估 大 仁 科 技 大 學 環 境 管 理 學 系, 碩 士 論 文 ;2010 [4] 陳 協 慶 : 製 造 業 上 肢 肌 肉 骨 骼 危 害 暴 露 研 究 勞 動 部 勞 動 及 職 業 安 全 衛 生 研 究 所 研 究 報 告 (IOSH93-H103);2005 [5] Minna S, Mika N. Relationship between construction workers musculoskeletal disorders and occupational health service activities. Work 2012; 41: 3753-6. [6] Wasserman DE. An overview of occupational whole-body and hand-arm vibration. Applied Occupational and Environmental Hygiene 1996; 11: 266-70. [7] Pelmear P, Taylor W, Wasserman D. Handarm vibration: A comprehensive guide for occupational health professionals. Journal of Occupational Medicine 1993; 35: 533. [8] Wasserman DE, Badger D, Doyle T E, Margolies L. Industrial vibration- An overview. Journal of the American Society of Safety Engineers 1974; 19: 38-43. [9] Jarvholm B, Stattin M, Robroek SJ, Janlert U, Karlsson B, Burdorf A. Heavy work and disability pension-a long term follow-up of Swedish construction workers. Scandinavian Journal of Work, Environment & Health 2014; 40: 335-42. [10] 陳 志 勇 趙 國 竣 陳 協 慶 林 彥 輝 : 從 職 業 性 肌 肉 骨 骼 傷 病 案 例 比 較 OCRA Index 與 HALTLV 勞 工 安 全 衛 生 研 究 季 刊 2010;18:286-96 [11] 潘 儀 聰 劉 伯 祥 : 營 造 業 勞 工 肌 肉 骨 骼 傷 病 及 體 力 負 荷 調 查 分 析 研 究 勞 動 91
勞 動 及 職 業 安 全 衛 生 研 究 季 刊 民 國 104 年 3 月 第 23 卷 第 1 期 第 86-96 頁 部 勞 動 及 職 業 安 全 衛 生 研 究 所 研 究 報 告 (IOSH102-H317) 2014 [12] McAtamney L, Nigel Corlett E. RULA: a survey method for the investigation of work-related upper limb disorders. Applied Ergonomics 1993; 24: 91-9. [13] Drinkaus P, Sesek R, Bloswick D, Bernard T, Walton B. Comparison of ergonomic risk assessment outputs from Rapid Upper Limb Assessment and the Strain Index for tasks in automotive assembly plants. Work 2003; 21: 165-72. [14] 黃 蔚 仙 : 以 快 速 上 肢 評 估 法 分 析 營 建 業 勞 工 作 業 姿 勢 危 害 程 度 之 研 究 朝 陽 科 技 大 學, 營 建 工 程 系 碩 士 論 文 ;2008 [15] 劉 伯 祥 潘 儀 聰 陳 志 勇 何 忠 諺 雷 淑 薏 蔡 佩 君 : 營 建 作 業 勞 工 肌 肉 骨 骼 傷 病 風 險 評 估 之 研 究 第 21 屆 中 華 民 國 人 因 工 程 學 會 暨 學 術 研 討 會 論 文 集,2014 [16] 張 力 山 藍 婉 淑 : 護 腰 知 多 少 輔 具 之 友 2010;27:55-9 92
運 用 快 速 上 肢 評 估 法 探 討 營 建 業 勞 工 肌 肉 骨 骼 傷 病 風 險 之 研 究 附 錄 : 快 速 上 肢 評 估 法 (RULA) 之 評 估 步 驟 步 驟 一 : 評 定 A 群 組 - 手 臂 得 分 觀 察 作 業 人 員 手 臂 的 彎 曲 角 度, 如 前 傾 20-45 間 給 予 得 分 2 分, 再 依 據 作 業 人 員 手 臂 是 否 外 擴 肩 膀 是 否 提 高 及 手 臂 是 否 有 輔 具 支 撐, 給 予 加 減 分 之 條 件 判 斷, 如 下 圖 所 示 步 驟 二 : 評 定 A 群 組 - 前 臂 得 分 觀 察 作 業 人 員 前 臂 的 彎 曲 角 度, 如 前 臂 往 前 抬 舉 0-60 間 給 予 得 分 2 分, 再 依 據 作 業 人 員 前 臂 是 否 外 擴, 給 予 加 分 之 條 件 判 斷, 如 下 圖 所 示 步 驟 三 : 評 定 A 群 組 - 手 腕 得 分 觀 察 作 業 人 員 手 腕 的 彎 曲 角 度, 如 手 腕 向 上 或 向 下 15 時 給 予 得 分 2 分, 再 依 據 作 業 人 員 手 腕 是 否 側 轉, 給 予 加 分 之 條 件 判 斷, 如 下 圖 所 示 93
勞 動 及 職 業 安 全 衛 生 研 究 季 刊 民 國 104 年 3 月 第 23 卷 第 1 期 第 86-96 頁 步 驟 四 : 評 定 A 群 組 - 手 腕 扭 轉 得 分 觀 察 作 業 人 員 手 腕 扭 轉 的 彎 曲 角 度, 如 手 腕 無 扭 轉 時 給 予 得 分 1 分 ; 手 腕 扭 轉 >0 時 給 予 得 分 2 分, 如 下 圖 所 示 步 驟 五 : 根 據 步 驟 一 至 步 驟 四 評 定 的 結 果, 對 照 下 表 求 得 A 群 組 之 總 得 分 A 群 組 ( 手 臂 前 臂 手 腕 手 腕 扭 轉 ) 之 綜 合 得 分 表 手 腕 1 2 3 4 手 腕 扭 轉 手 臂 前 臂 扭 轉 1 扭 轉 2 扭 轉 1 扭 轉 2 扭 轉 1 扭 轉 2 扭 轉 1 扭 轉 2 1 1 2 2 2 2 3 3 3 1 2 2 2 2 2 3 3 3 3 3 2 3 3 3 3 3 4 4 1 2 3 3 3 3 4 4 4 2 2 3 3 3 3 3 4 4 4 3 3 4 4 4 4 4 5 5 1 3 3 4 4 4 4 5 5 3 2 3 4 4 4 4 4 5 5 3 4 4 4 4 4 5 5 5 1 4 4 4 4 4 5 5 5 4 2 4 4 4 4 4 5 5 5 3 4 4 4 5 5 5 6 6 1 5 5 5 5 5 6 6 7 5 2 5 6 6 6 6 6 7 7 3 6 6 6 7 7 7 7 8 1 7 7 7 7 7 8 8 9 6 2 8 8 8 8 8 9 9 9 3 9 9 9 9 9 9 9 9 步 驟 六 : 評 定 B 群 組 - 頭 頸 部 得 分 觀 察 作 業 人 員 頭 頸 部 的 彎 曲 角 度, 如 頭 頸 部 前 傾 10-20 時 給 予 得 分 2 分, 再 依 據 作 業 人 員 頭 頸 部 是 否 扭 轉 及 頭 頸 部 是 否 側 轉, 給 予 加 分 之 條 件 判 斷, 如 下 圖 所 示 步 驟 七 : 評 定 B 群 組 - 身 軀 得 分 觀 察 作 業 人 員 身 軀 的 彎 曲 角 度, 如 身 軀 前 傾 0-20 時 給 予 得 分 2 分, 再 依 據 作 業 人 員 身 軀 是 否 扭 轉 及 身 軀 是 否 側 彎, 給 予 加 分 之 條 件 判 斷, 如 下 圖 所 示 94
運 用 快 速 上 肢 評 估 法 探 討 營 建 業 勞 工 肌 肉 骨 骼 傷 病 風 險 之 研 究 步 驟 八 : 評 定 B 群 組 - 腿 部 得 分 觀 察 作 業 人 員 腿 部 的 工 作 姿 勢, 如 腿 和 腳 踝 有 適 當 的 支 撐 且 平 衡 姿 勢 時 給 予 得 分 1 分 ; 腿 和 腳 踝 沒 有 適 當 的 支 撐 且 不 平 衡 姿 勢 時 給 予 得 分 2 分, 如 下 圖 所 示 步 驟 九 : 根 據 步 驟 六 至 步 驟 八 評 定 的 結 果, 對 照 下 表 求 得 B 群 組 之 總 得 分 B 群 組 ( 頭 頸 部 身 軀 腿 部 ) 之 綜 合 得 分 表 身 軀 姿 勢 分 數 1 2 3 4 5 6 腿 部 分 數 腿 部 分 數 腿 部 分 數 腿 部 分 數 腿 部 分 數 腿 部 分 數 頭 頸 部 1 2 1 2 1 2 1 2 1 2 1 2 1 1 3 2 3 3 4 5 5 6 6 7 7 2 2 3 2 3 4 5 5 5 6 7 7 7 3 3 3 3 4 4 5 5 6 6 7 7 7 4 5 5 5 6 6 7 7 7 7 7 8 8 5 7 7 7 7 7 8 8 8 8 8 8 8 6 8 8 8 8 8 8 8 9 9 9 9 9 步 驟 十 : 分 別 判 斷 A B 群 組 肌 肉 狀 態 工 作 姿 勢 主 要 為 靜 態 則 得 分 1 分 例 如 : 姿 勢 持 續 超 過 1 分 鐘 或 姿 勢 每 分 鐘 重 複 4 次 以 上 步 驟 十 一 : 分 別 觀 察 A B 群 組 作 業 人 員 力 量 / 負 荷 下 面 選 項 中 只 能 選 其 中 一 項 給 予 計 分, 如 下 表 所 示 力 量 / 負 荷 評 分 表 得 分 力 量 / 負 荷 0 無 作 用 力,<2kg 週 期 性 的 負 荷 或 力 量 1 2-10kg, 週 期 性 的 負 荷 或 力 量 2-10kg 靜 態 負 荷,2-10kg 重 複 的 負 荷 或 2 力 量,10kg 或 更 多 週 期 性 負 荷 或 力 量 10kg 靜 態,10kg 重 複 的 負 荷 或 力 量, 3 振 動 或 力 量 快 速 增 加 步 驟 十 二 : 將 A B 群 組 分 別 計 算 Score C 及 Score D, 並 對 照 下 表 所 示 Score C 計 算 方 式 : (A 群 組 總 得 分 ) + (A 群 組 肌 肉 狀 態 ) + (A 群 組 力 量 / 負 荷 ) = Score C Score D 計 算 方 式 : (B 群 組 總 得 分 ) + (B 群 組 肌 肉 狀 態 ) + (B 群 組 力 量 / 負 荷 ) = Score D 95
勞 動 及 職 業 安 全 衛 生 研 究 季 刊 民 國 104 年 3 月 第 23 卷 第 1 期 第 86-96 頁 A 及 B 群 組 綜 合 得 分 表 RULA 檢 核 總 分 Score C Score D 1 2 3 4 5 6 7 8 9 1 1 2 3 3 4 5 5 5 5 2 2 2 3 4 4 5 5 5 5 3 3 3 3 4 4 5 6 6 6 4 3 3 3 4 5 6 6 6 6 5 4 4 4 5 6 7 7 7 7 6 4 4 5 6 6 7 7 7 7 7 5 5 6 6 7 7 7 7 7 8 5 5 6 7 7 7 7 7 7 9 5 5 6 7 7 7 7 7 7 步 驟 十 三 : 將 步 驟 十 二 求 得 的 RULA 總 得 分, 對 照 表 1 獲 得 建 議 之 處 理 方 案 96
Evaluation of Musculoskeletal Disorders Risks for Construction Labors Using the Rapid Upper Limb Assessment Research Articles Evaluation of Musculoskeletal Disorders Risks for Construction Labors Using the Rapid Upper Limb Assessment Bor-Shong Liu 1 Yi-Tsong Pan 2 Chin-Yong Chen 2 Tsung-Yen Ho 1 Shu-Yi Lei 1 1 2 Department of Industrial Engineering and Management, St. John s University Institute of Labor, Occupational Safety and Health, Ministry of Labor Abstract Construction industry is mostly heavy physical work, and the work environments and conditions are always changing as the construction schedule. These working environments and types are different from manufacturing industry. All kinds of construction labors associated with high risk of musculoskeletal disorders. Present study was to record the working postures in construction field site. The mud workers, laying bricks workers, wood workers were evaluated the risks of work-related musculoskeletal disorders using rapid upper limb assessment (RULA). The RULA scores are more than five (AL3) and indicated that investigation and improved are required soon. The scores of 7 (AL4) will be required to immediately improve in order to reduce musculoskeletal injuries. The operations of laying bricks workers and wood workers are higher risks of musculoskeletal disorders. It should be an immediate improvement to reduce musculoskeletal hazards and protecting construction industry labors. Keywords: Musculoskeletal disorders, Rapid Upper Limb Assessment, Construction labor Accepted 8 September, 2014 Correspondence to: Bor-Shong Liu, Department of Industrial Engineering and Management, St. John s University, E-mail: bsliu@mail.sju.edu.tw 97
Journal of Labor, Occupational Safety and Health 23: 97-109 (2015) 1. Introduction Construction industry is an important part of the overall economic development. It is closely related to the success of the economy and usually improves the development of related industries. Therefore, the construction industry can increase the demand of related industries, create employment opportunities and stimulate the economic growth of the country. Furthermore, whether public construction conducted by governments or infrastructures needed by other industries or necessary facilities, the products created by the construction industry can significantly influence economic development and increase people s livelihood. Construction industry is known as the chief industry [1]. The construction industry has the following seven characteristics [2-3]: (1) The construction industry causes a high frequency of musculoskeletal injuries. (2) The construction industry covers a large range of engineering projects, which can be very hard to manage. (3) Each of the operations of the construction industry requires professionalism and technicality. (4) Most construction works requires heavy physical labor. (5) The construction industry needs to adopt various mechanical tools, which have great power capacities and poor visual field. (6) The environments of construction sites are very complicated and have a lot of mechanical equipments. (7) Construction environments are dusty, high temperatures, noise, and vibration, etc. According to the results of statistical data analysis on the 2013 labor insurance occupation disorders payment, the percentages of Workrelated Musculoskeletal Disorders (WMSDs) in the overall construction industry during 2008-2013 were as follows: 72.97% (2008), 85.15% (2009), 83.76% (2010), 76.70% (2011), 64.84% (2012) and 66.18% (2013), reflecting the severity of the work-related musculoskeletal disorder situation of the domestic construction industry. Although it has tended to decrease in recent years, the likelihood of injury is still very high. Thus, more attention is required to help prevent further work-related musculoskeletal disorders. Musculoskeletal disorders considered one of the major occupational injuries by most industrialized countries. According to the Musculoskeletal disorders (MSDs) reported by the U.S. Bureau of Labor Statistics in 1993, the number of cases resulting in lost-workdays (LWD) exceeded 620,000 every year due to such disorders, which exceeds 1/3 of the damage number of cases resulting in lost-workdays. Sweden reported that the percentage of musculoskeletal disorders was 70%, 36% in Denmark, and 39% in Finland during 1990-1992. In 1998, Japan had about 5000 cases of occupational musculoskeletal disorders, which was about 58% of the total occupational disorders. Further, Minna and Mika [4] reported that many factors influence occupational health and the workload of the laborers in the construction industry, where musculoskeletal disorders cause about 1/3 of the laborers in the construction 98
Evaluation of Musculoskeletal Disorders Risks for Construction Labors Using the Rapid Upper Limb Assessment industry to request more than nine days of sick leave; furthermore, the ratios of laborers in the construction industry suffering from chronic illnesses, repetitive neck illness and shoulder, arm and lower back pain are 55.6%, 44.8% and 42.1%, respectively. Taiwan began implementing the payment of occupational musculoskeletal disorder, including joint bursa lesions resulting from long-term compression, knee joint meniscus lesions resulting from kneeling and squatting for a long time, nerve paralysis resulting from compression (e.g. occupational carpal tunnel syndrome, etc.) and herniated intervertebral disc resulting from longterm work compression. According to the number of patients with labor insurance between 1998 and 2000, the ratio of musculoskeletal disorders is the highest except miner pneumoconiosis. The number of laborers suffering from musculoskeletal disorders was 84 in 1998, 126 in 1999 and 147 in 2000 and both the number and the ratio of disorders gradually increased. The percentage of lower back pain is about 2/3, followed by arm, neck and shoulder illnesses and then disorders caused by vibrations among the musculoskeletal disorders in Taiwan. Compared with the statistics of the U.S. Bureau of Labor Statistics, the percentage of musculoskeletal disorders is about 1/3 and the money compensated by the labor insurance is also about 1/3 based on the lost-workdays as the denominator. The percentage of musculoskeletal disorders in France was 40% in 1992 and 63% in 1996. According to 1998 statistics from Japan, the percentage of musculoskeletal disorders in that country was up to 58% [4]. The working characteristics of the construction industry tend to cause musculoskeletal disorders in construction laborers, where improper postures can result in insufficient coordination and unbalanced force exertion of specific muscles, which cause the laborers to feel fatigued and aches. The causes of musculoskeletal injuries are multiple factors. The risk factors of laborers in the construction industry include: awkward back and neck postures, twisted and static postures, repetitive movements, whole body and handarm vibrations, extreme temperatures, excessive force, etc. Prolonged exposure to these ergonomic hazards is the main cause cumulative disorders [5]. If the hands and arms of the laborers are exposed to a vibrating environment for extended periods of time, they will suffer permanent injury to their hands and fingers, which is the so-called occupational Raynaud phenomenon, vibrationinduced white finger or hand-arm vibration syndrome (HAVS). The characteristics of these diseases include white finger pain due to low temperatures or a loss of tactile sense and agility in the fingers and the loss in reactions to pain and temperature, which are usually caused by longterm exposure to vibrations, which blocks the vessels of the fingers. The tools that may cause the hand-arm vibration problems include various power drills, chisels, hammers, grinding machines, crushers, polishing machines, wax-polishing machines, chainsaws, rivet guns, etc. According to the research, more than a million laborers in the U.S. are exposed to the hand-arm vibration hazard [6-7] due to using gasoline powered chainsaws or other pneumatic and electrically-driven hand 99
Journal of Labor, Occupational Safety and Health 23: 97-109 (2015) tools. Jarvholm et al. [8] showed that the laborers of civil engineering have a higher risk than the laborers of electrical & plumbing engineering on 22 occupations applied for their disability pension. Furthermore, men greater than 50 years old tend to suffer more from musculoskeletal disorders and the cardiovascular disease. Therefore, reducing the workload of the older laborers would be better. Most operations of the construction industry involve heavy physical labor and the occupations are with the highest ratio of musculoskeletal disorders according to the survey of perceptions regarding safety and health. Furthermore, all work types of the laborers of the construction industry have a high risk exposure to musculoskeletal disorders. Research has shown that repetitive upper limb operation tends to bring about musculoskeletal disorders [9-10]. The Rapid Upper Limb Assessment (RULA) method is a rapid investigation method that focuses on limb investigation. Thus, this study applied the RULA assessment method to investigate the musculoskeletal disorder risk to the laborers in the construction industry, which will be helpful in preventing repetitive and accumulated musculoskeletal disorders. most of them have no constant employment. Thus, the study selects these three types of workers as the targets of the study cases. However, these workers may have different operation postures because of working on different construction sites. Operation processes should still be consistent with each other and typical of the work. The study assesses and analyzes the operations of a masonry worker, including stirring cement (about 12 minutes), measuring construction height and horizontal levels (about 0.5 minute), passing, shoveling and leveling cement (about 25 minutes) etc. The observation of the case for two hours. For operations of a ceramic tile worker, including measuring the tiles, cutting the excess of the ceramic tiles, spreading cement over the floor, evenly spreading cement, paving the ceramic tiles and fixing the ceramic tiles by hammer; the observation of the case lasts two hours to finish tiling the floor of a room that is 252 square feet. For operations of a wood board worker, including measuring the ceiling, sizing, nailing wood boards, and cutting the edge of the wood boards; the above operations last 1.5 hours. The detailed processes are as follows: 2. Method (1) Study cases The report of A study of the laborers in the construction industry and their musculoskeletal disorders and physical workload [11] showed that most of the laborers in the construction industry have been masonry workers, ceramic tile workers and wood board workers last three years, and Fig 1 Operation process diagrams of three types of workers 100
Evaluation of Musculoskeletal Disorders Risks for Construction Labors Using the Rapid Upper Limb Assessment (2) Rapid Upper Limb Assessment Method This study uses the rapid upper limb assessment (RULA) method to analyze the operations of the masonry workers, the ceramic tile workers and the wood board workers in order to observe the working postures and the force exertion load status of the workers. The RULA action level checklist is used to assess the risk of musculoskeletal disorders due to their jobs. RULA is a rapid upper limb hazard assessment method developed in 1993 by Dr. McAtamney and Professor Corlett of the University of Nottingham (UK) [12]. RULA is a simple diagnosis tool that can directly perform the assessment by training for a short time; the method records the scores according to different working postures and observes the force exertions and muscle usage statuses of the different postures for the purpose of making overall assessments of different occupations to ultimately provide suggestions regarding how to reduce the possibilities of hazards [13-14]. The RULA method scores based on body movement postures, which classifies the body into Group A (including upper arm, forearm and wrist) and Group B (including neck, body and leg); furthermore, the method takes force exertion into consideration, as well as other conditions that may increase or decrease the score. Each part has its angle range limit; if the limit is exceeded, the score will be changed. Different angle ranges have different scores; Group A and Group B will be scored respectively in advance and then the final score will be obtained by searching the loop-up table. Fig 2 The operation process and postures of three Moreover, the method will assess the Action types of workers 101
Journal of Labor, Occupational Safety and Health 23: 97-109 (2015) Level (AL) of the operations according to their muscle force exertion status, value and whether the operation environment generates vibrations. The flow chart of the RULA method is shown in Figure 3 and the detailed description of the scoring steps are set forth in the Appendix. Action level (AL) Total score Measure AL1 1-2 points A score of 1 or 2 indicates that posture is acceptable; if it is not maintained or repeated for long periods. AL2 3-4 points A score of 3 or 4 indicates that further investigation is needed and changes may be required. AL3 5-6 points A score of 5 or 6 indicates that investigation and changes are required soon. AL4 7 points A score of 7 indicates that investigation and changes are required immediately. Results and discussion The study applied the rapid upper limb assessment (RULA) method to analyze the postures of three operation processes; the analytic results of a total of 14 operation postures are shown in Table 2: Fig 3 RULA analysis flow chart Table 1 compares the grand scores of RULA, which consequently reveal the action level (AL) of each operation posture and the corresponding measure; this study provides concrete suggestions for the results with more than five points of action level (AL3) in order to reduce the chance that harm might take place. Table 1 The action level table of the RULA method Table 2 The analytic results of the operation postures of three operation processes No. 1 2 3 4 Operation types Masonry worker Operation name Stir the cement Measure/fix the construction height Pass the cement to the workers Shovel and level the cement Action Level (AL) Measure AL3 improvement soon AL2 AL2 AL2 5 Measure the size AL3 Ceramic tile worker 6 Cut the excess AL3 7 8 9 10 11 12 13 Pour the cement Evenly spread Ceramic the cement tile worker Pave the ceramic tiles Fix the ceramic tiles by hammer Wood board worker Measure the size Spread the white glue Nail the wood board AL4 AL3 AL3 AL3 AL4 AL3 AL4 14 Cut the edges AL4 improvement if necessary improvement if necessary improvement if necessary improvement soon improvement soon immediate improvement improvement soon improvement soon improvement soon immediate improvement improvement soon immediate improvement immediate improvement. 102
Evaluation of Musculoskeletal Disorders Risks for Construction Labors Using the Rapid Upper Limb Assessment According to the grand AL scores, among the three kinds of workers, the operation of the wood board worker needs posture improvement immediately, followed by the ceramic tile worker. Furthermore, according to the results, the construction height of the wood board worker and the ceramic tile worker is improper for a normal working range; therefore, their operation postures should be improved in order to prevent musculoskeletal disorders. This study analyzes the measurement operation of the wood board operation before nailing. The grand score is 7 points, which means that it needs further investigation and immediate improvement. The operation posture is very unnatural because the worker needs to bend his trunk toward one side and upper limbs raised over his head. Therefore, it is suggested to move the work ladder directly below the operation position in order to prevent the trunk from bending. In addition, the worker may choose a work ladder with handrails in order to avoid falling from the ladder. This study also analyzes the operations of the ceramic tile worker pouring the cement over the location where ceramic tiles are to be attached and scores it using the RULA method; the grand score is 7 points, which means that it needs further investigation and immediate improvement. The operation posture of the ceramic tile worker is one of kneeling and squatting for a long time. Thus, it is suggested that the worker should use knee pads; the center of the knee pad has gel, which makes the knee pad easy to be put on or taken off and can distribute the tile worker s weight. The operations of the masonry worker include spreading cement over the wall, attaching tiles to the external wall, attaching tiles to the wall of the bathroom and attaching tiles to the wall of the kitchen. In order to perform the operation of spreading the cement over the wall, the worker performs force exertion and repetitive arm movements 1000~1500 times per day. In order to perform the operation of attaching rectangle tiles to the external wall, the worker performs force exertion and repetitive arm movements 1008~1728 times per day. In order to perform the operation of attaching tiles to the wall of the kitchen and bathroom, the worker performs force exertion and repetitive arm movements 2740~5320 times and 1480~2800 times per day. In this case, the worker continuously applies force and performs repetitive arm movements, which will increase the possibility of occupational bicep brachii tendonitis. Conclusion The interior decoration operations require manual tools and working heights are often higher than shoulder or higher than the waist and lower than the knee height. Furthermore, the general operation postures are standing, bending, kneeling and squatting. In fact, according to the results of previous research on the musculoskeletal disorder risk assessment investigation analysis of construction operation laborers [15], the five most frequently used working postures are standing (67.8%), lifting (56.5%), bending (55.6%), walking (50.5%), and kneeling and squatting (38.4%). Therefore, this study suggests using a work ladder to relieve the force exertion of raising 103
Journal of Labor, Occupational Safety and Health 23: 97-109 (2015) the arms too high if the operation height is higher than the shoulder. If the operation height is around the waist and the worker needs to bend his waist for a long time, using waist support products is suggested to support the lower back and relieve the related pressure and pain [16]. If the operation height is lower than the knee, the use of knee pads is recommended to distribute the weight. Knee pads are easy to put on or take off and can effectively protect the joint. Furthermore, a rest time should be scheduled in order to relive the pain. Most operations of the construction industry required heavy physical operations, and it is also the industry with the highest musculoskeletal disorder risk. Therefore, further investigation into musculoskeletal disorders and the physical load of the laborers of the construction industry is necessary in order to improve operation research to investigate and analyze musculoskeletal disorder exposure of the laborers. Operation regulations that prevent this kind of injuries are gradually being developed toward the direction of integrating the exposure time, mechanical exposure level, repeatability and other factors. Accordingly, collection of long-term field operation data and quantifying the operation load will be helpful in preventing repetitive and accumulated injuries. Acknowledgement Thanks to the Chinese Construction Union and the New Taipei City Construction Union for their great support. We also thank to the budget supplement from the 2013 research plan (IOSH102-3050) of the Institute of Labor, Occupational Safety and Health. Thank you to all for their help in completing this study. References [1] Wu Jih-Hwa, Ho Ber-Jenq, Huang, Yung-Chang. The Performances and Management Strategy for Taiwan's Construction Industries. Journal of Architecture 2008; 64: 25-48. [2] Yu Chen-Ming. A Research of the Key Factors to Increase Competitiveness for Local Construction Industry, Department of Architecture, National Cheng Kung University, Master s thesis; 1999. [3] Lin Chung-Ming. The Biomechanics Assessment of Musculoskeletal Disorders for Scaffolders, Department of Environmental Science, Tajen University, Master s thesis; 2010. [4] Chen Hsieh-Ching. A study of the exposure to musculoskeletal hazards in the manufacturing industry. the research report of Institute of Labor, Occupational Safety and Health, Ministry of Labor (IOSH93-H103); 2005. [5] Minna S, Mika N. Relationship between construction workers musculoskeletal disorders and occupational health service activities. Work 2012; 41: 3753-6. [6] Wasserman DE. An overview of occupational whole-body and hand-arm vibration. Applied Occupational and Environmental Hygiene 1996; 11(4): 266-70. [7] Pelmear P, Taylor W, Wasserman D. Handarm vibration: A comprehensive guide for occupational health professionals. Journal of Occupational Medicine 1993; 35(5): 533. [8] Wasserman DE, Badger D, Doyle T E, Margolies L. Industrial vibration- An overview. Journal of the American Society of Safety Engineers 1974; 104
Evaluation of Musculoskeletal Disorders Risks for Construction Labors Using the Rapid Upper Limb Assessment 19: 38-43. [9] Jarvholm B, Stattin M, Robroek SJ, Janlert U, Karlsson B, Burdorf A. Heavy work and disability pension-a long term follow-up of Swedish construction workers. Scandinavian Journal of Work, Environment & Health; 2014. [10] Chen Chih-Yong, Chao Kuo-Chun, Chen Shieh-Ching, Lin Yen-Hui. Comparison of OCRA Index anti HALTLV with Occupational Musculoskeletal Diseases.Journal of Occupational Safety and Health 2010; 18: 286-96. [11] Pan Yi-Tsong, Liu Bor-shong.A study of the labors in the construction industry musculoskeletal disorder and physical workload investigation and analysis.the research report of Institute of Labor, Occupational Safety and Health, Ministry of Labor (IOSH102-H317) ;2014. [12] McAtamney L, Nigel Corlett E. RULA: a survey method for the investigation of work-related upper limb disorders. Applied Ergonomics 1993; 24: 91-9. [13] Drinkaus P, Sesek R, Bloswick D, Bernard T, Walton B. Comparison of ergonomic risk assessment outputs from Rapid Upper Limb Assessment and the Strain Index for tasks in automotive assembly plants. Work 2003; 21: 165-72. [14] Huang Wei-Hsien.Assessment of Building Workers Postures Using RULA. Department of Construction Engineering, Chaoyang University of Technology, Master s thesis; 2008. [15] Liu Bor-Shong et al. A study of the labors in the construction operations musculoskeletal disorder risk assessmentt.the thesis connection of 21st Annual Meeting of the Ergonomics Society of Taiwan;2014. [16] Chang Li-Shan, Lan Wan-Shu. Basic knowledge of waist support. Friends of assistive devices 2010; 27: 55-9. 105
Journal of Labor, Occupational Safety and Health 23: 97-109 (2015) Appendix: The assessment steps of the rapid upper limb assessment (RULA) method Step 1: Assess Group A- upper arm score. We observe the bending angle of the worker; if the flexion angle is between 20-45, we add 2 points to the upper arm score, and then determine whether to increase or decrease the score depending on whether the upper arm of the worker is expanded as shown in the following figure. Step 2: Assess Group A- lower arm score. We observe the bending angle of the lower arm of the worker; for instance, if the lower arm of the worker is flexion by 0-60, we add 2 points to the lower arm score; as shown in the following figure. Step 3: Assess Group A- wrist score. We observe the bending angle of the wrist of the worker; if the wrist of the worker is bent up or bent down by 5, we add 2 points to the wrist score; furthermore, we determine whether to increase the score according to whether the wrist of the worker is bent laterally, as shown in the following figure. 106
Evaluation of Musculoskeletal Disorders Risks for Construction Labors Using the Rapid Upper Limb Assessment Step 4: Assess Group A- wrist twisting score. We observe the angle of the wrist of the worker being twisted; if the wrist of the worker is not twisted, we will add 1 point to the wrist twisting score; furthermore, if the twisting angle of the wrist of the worker > 0, we add 2 points to the wrist twisting score, as shown in the following figure. Step 5: Compare the results obtained from Step 1 ~ Step 4 with the following table to acquire the grand score of Group A. The overall score table of Group A (upper arm, lower arm, wrist and wrist twisting) Wrist 1 2 3 4 Twisted wrist Upper Lower Twist 1 Twist 2 Twist 1 Twist 2 Twist 1 Twist 2 Twist 1 Twist 2 Arm arm 1 1 2 2 2 2 3 3 3 1 2 2 2 2 2 3 3 3 3 3 2 3 3 3 3 3 4 4 1 2 3 3 3 3 4 4 4 2 2 3 3 3 3 3 4 4 4 3 3 4 4 4 4 4 5 5 1 3 3 4 4 4 4 5 5 3 2 3 4 4 4 4 4 5 5 3 4 4 4 4 4 5 5 5 1 4 4 4 4 4 5 5 5 4 2 4 4 4 4 4 5 5 5 3 4 4 4 5 5 5 6 6 1 5 5 5 5 5 6 6 7 5 2 5 6 6 6 6 6 7 7 3 6 6 6 7 7 7 7 8 1 7 7 7 7 7 8 8 9 6 2 8 8 8 8 8 9 9 9 3 9 9 9 9 9 9 9 9 Step 6: Assess Group B- head and neck score. We observe the bending angle of the head and neck of the worker; if the head and wrist of the worker is bent forward by 10-20, we add 2 points to the head and neck score; furthermore, we determine whether to increase the score depending on whether the head and neck of the worker is twisted or bent laterally, as shown in the following figure. 107
Journal of Labor, Occupational Safety and Health 23: 97-109 (2015) Step 7: Assess Group B- trunk score. We observe the bending angle of the trunk of the worker; if the trunk of the worker is bent forward by 0-20, we add 2 points to the head and neck score; furthermore, we determine whether to increase the score depending on whether the trunk of the worker is twisted or bent laterally, as shown in the following figure. 108
Evaluation of Musculoskeletal Disorders Risks for Construction Labors Using the Rapid Upper Limb Assessment Step 8: Assess Group B- leg score. We observe the operation posture of the leg of the worker; if the leg and angle of the worker are properly supported and are under a balanced posture, we add 1 point to the leg score; on the contrary, if the leg and angle of the worker are not properly supported and are under an unbalanced posture, we add 2 points to the leg score, as shown in the following figure. Step 9: Compare the results obtained from Step 6 through Step 8 with the following table to acquire the grand score of Group B. The overall score table of Group B (head and neck, trunk, leg) Body posture score 1 2 3 4 5 6 Leg score Leg score Leg score Leg score Leg score Leg score Head and neck score 1 2 1 2 1 2 1 2 1 2 1 2 1 1 3 2 3 3 4 5 5 6 6 7 7 2 2 3 2 3 4 5 5 5 6 7 7 7 3 3 3 3 4 4 5 5 6 6 7 7 7 4 5 5 5 6 6 7 7 7 7 7 8 8 5 7 7 7 7 7 8 8 8 8 8 8 8 6 8 8 8 8 8 8 8 9 9 9 9 9 Step 10: Respectively determine the muscle statuses of Group A and Group B. If most of the working postures are static, we add 1 point to the score, for example, if the posture lasts more than 1 minute or the posture is repeated at least 4 times per minute. Step 11: Respectively observe the force/load of the workers of Group A and Group B. Only one of the following items can be selected for scoring, as shown in the following table. Muscle use scoring table Score Power/load 0 if the load or force is 2 kg or less and held intermittently 1 if the intermittent load is 2-10 kg If the load of 2-10 kg is static or repeated; if the load is intermittent 2 but more than 10 kg if the load or a force of more than 10 kg is experienced statically 3 or repeatedly Step 12: Calculate Score C and Score D for Group A and Group B, respectively, and refer to the following table. Score C calculation method: (Score of Group A) + (Muscle status of Group A) + (Load/force of Group A) = Score C Score D calculation method: (Score of Group B) + (Muscle status of Group B) + (Load/force of Group B) = Score D Grand score of RULA Score C Score D 1 2 3 4 5 6 7 8 9 1 1 2 3 3 4 5 5 5 5 2 2 2 3 4 4 5 5 5 5 3 3 3 3 4 4 5 6 6 6 4 3 3 3 4 5 6 6 6 6 5 4 4 4 5 6 7 7 7 7 6 4 4 5 6 6 7 7 7 7 7 5 5 6 6 7 7 7 7 7 8 5 5 6 7 7 7 7 7 7 9 5 5 6 7 7 7 7 7 7 Step 13: Compare the grand score from Step 12 with Table 1 to acquire the suggested measure. 109