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【摘 要】介绍了建筑安全设计的起源；以澳大利亚、英国、美国为例介绍了安全设计在发达国家中实施进展；就安全设计定义与实施过程进行了讨论；实例介绍了建筑设计中OHS风险控制方法。
【关键词】建筑；安全设计；职业健康安全；风险控制
New concept of Designing for Construction Safety
Sun Ming-yi 1,Sun Fang 2
(1.Jiangsu Academy of Safety Science & Technology Jiangsu Nanjing 210042;
2.Jiangsu Provincial Architectural Design and Reseach Institute Co.，Ltd Jiangsu Nanjing 210029)
【Abstract】Describes the origins of architectural security design. In Australia, Britain, the United States as an example of the implementation of The Design for Safety in progress in developed countries. On the definition and implementation of The Design for Safety process were discussed. Example to illustrate the architectural design OHS risk control methods.
【Key words】Construction;The Design for Safety;OHS;Risk control
1.引言
设计师们总是从工程、结构和机械性能观点上提供设计上的安全，并认为自己的设计是安全的。因为在他们的设计中从材料强度到防火要求都符合标准规范的要求，并且也考虑到易用性、人体工程学设计、环境环保等方面的要求。但是，这些传统的安全设计方法并不能解决人们要求越来越高的职业健康安全（Occupational Health & Safety，OHS）需求。特别是建筑生命周期的建造阶段工人的安全以及使用维护阶段如滑倒，绊倒及跌倒，病态建筑综合症（Sick Building Syndrome，SBS）以及其他业务的安全问题。
世界上越多的国家，把职业健康安全法律责任扩大到工程建设项目“上游”（upstream）的活动，特别是设计和采购阶段。从设计活动开始即采取措施，识别和控制整个生命周期可能出现的建（构）筑物的职业健康安全风险，包括建造、运行、维护直至最终拆除，还包括这些阶段接口之间的职业健康安全风险。例如安全信息传递过程的中断或延缓，进而影响到“下游”阶段的安全。因此，一种全新的建筑安全设计概念诞生了。
2. 源起与发展
2.1 安全设计新概念的诞生。
20世纪60年代，世界范围内化工行业得到了迅猛发展，由此也带来一些列的安全问题。为了辨识设计缺陷、工艺过程危害及操作性问题，ICI公司于20世纪70年代早期提出了HAZOP（Hazard and Operability Analysis，危险与可操作性分析）方法。其实质是通过系列的会议对工艺图纸和操作规程进行分析，由此而产生了安全设计概念。到了20世纪80年代中期，这一概念又被逐步引入其他行业，包括建筑业和矿业。
英国、美国、澳大利亚等发达国家的研究表明，早在项目生命周期的起始，特别是在设计阶段作出决定，可能影响到工人在施工期间的健康和安全，或在整个生命周期里，通过构造和设施影响到人员的健康与安全。认为此时对OHS改进存在更大的机会，如果在设计阶段的关键决策的人在其决策中考虑OHS，则可以优化建设项目OHS的表现（例如，设计师在设计中对施工方法及材料的选择直接影响到施工和居住者的健康与安全）。
1985年国际劳工组织（ILO）估计约60％建设工程事故的基本原因与规划设计不良有关（MacCollum， 2006）。
欧盟组织（European Union）于1991年针对4个欧洲国家所做的一份研究指出，有60％建设工程事故可由选择不同的建造流程和事先的评估及设计而被消除、减少或避免。
欧盟于1992年公布“建造业作业场所指南” (CEC，1992)，首度明确业主、设计者和承包商的安全设计责任(Gambatese et al.，2005)。
1992年，Hinze&Wiegand 指出，安全设计可降低施工风险。并认为“由设计师采取适当准则或对所有项目的整体设计功能来解决建筑工人的安全，必定会在设计界发生激动人心的变化。”［1］
2.2 安全设计实施进展。
2.2.1 澳大利亚。
澳大利亚国家职业卫生和安全委员会（NOHSC）研究发现（1997-2002年）［2］：
37％发生在工作场所的死亡与设计有关；
最突出的是“机器与固定设备”和“移动设备及运输”类；
受影响最严重的行业是采矿业，建筑业，交通运输，农业，贸易和制造业；
大多数设计问题的解决方案，都是现成的或已经存在。
澳大利亚于2002年5月通过的职业健康安全发展战略（2002-2012）中，规定“将危险消灭在设计阶段”作为五个国家优先事项之一。为此，澳大利亚安全和赔偿委员会（ASCC）制定的安全设计行动计划包括不同的设计领域，涵盖房屋及建筑物，工作环境，材料和设备（机械及设备）等较宽的范围［3］。
2.2.2 英国。
1995年英国发布建筑设计和管理规则（Construction Design and Management regulations，简称CDM规则)，2007年4月进行了修订，进一步明确了业主、建筑师及承包商等之间的法律责任。
英国CDM规则执行要点是：
设计、施工、使用、拆除各阶段强调流程化管理；
安全卫生计划强调安全卫生风险评估；
设计单位将减灾考虑纳入设计；
业主指定设计单位安全卫生计划连络员( coordinator)；
设计单位向业主提交安全卫生计划；
设计单位将尚存危害（剩余风险）告知承包商；
业主及设计单位违规须承担法律责任。
2.2.3 美国。
美国国家职业安全与健康研究所（NIOSH）于2007年7月9号至11日，在华盛顿召开了“通过设计预防”（Prevention through Design，PtD)研讨会，来自不同行业和学科的约225人参加了会议。主题是在项目生命周期里尽可能早的消除和控制职业危害“源头”。包括工作场所的设计，结构，工具，厂房，设备，机械，物质，工作方法和工作制度。会议研究了实施PtD的机会和障碍，提出相关行业的建议，研讨了PtD推行中的科研，教育，实践和政策问题。NIOSH提出了实施PtD国家倡议［3］，内容见图1。
2009年，美国安全工程师学会发布技术报告：TR－Z790.001－2009解决设计和重新设计职业风险过程的准则（ASSE TR-Z790.001-2009 Technical Report: Guidelines for Addressing Occupational Risks in Design and Redesign Processes）。
3. 定义与实施
3.1 安全设计定义。
目前在国际上还没形成独立的安全设计学科，因此对“安全设计”还没有统一的定义。我国对安全设计研究和实施基本处于空白状态。从国外文献来看主要使用以下术语：
"Designing for Worker Safety"（为了工作人员安全的设计）
"Safe Design"、"The Design for Safety"、"Safety in Design"（安全设计）
"Inherently Safer Design"、"Safer Design"（本质安全设计，更安全设计）
"Designing for Construction Safety (DfCS) "、"Safe Design in Construction"（建筑安全设计）
"Prevention through Design（PtD）"（通过设计预防）
以上术语定义及适用范围略有差异，但主要精神都是在规划、设计过程对各重要工程项目的设计结果实施与安全评估、分析、检查、修正等。
其中，美国提出的PtD的概念可以定义为：在设计过程中采取措施，防止或尽量减少与工作有关的危害，控制施工、制造、使用、维修中的有关风险，解决在处置设施、材料和设备过程中的职业安全和健康需求。美国职业安全和健康署（OSHA）推行PtD联盟计划网站上的介绍，对什么是安全设计进行了明确定义（http://www.designforconstructionsafety.org/concept.shtml）：
（1）明确地考虑到建设项目中工人的安全；
（2）在履行设计任务时认识和重视建筑工人的安全；
（3）设计决策基于在某种程度上项目固有风险对建筑工人可能受到影响；
（4）包括可施工性评审过程中考虑到工人的安全。
但是，施工期间设计师在施工安全中应有的作用以及立法规定设计师的建筑安全设计内容等则不算安全设计。
3.2 安全设计实施过程。
安全设计过程实质是将职业健康安全融入设计，各国在实施安全设计时方法与过程各有不同，都把实现职业健康安全目标和设计质量融为一体。图2为澳大利亚OHS设计风险管理流程［2］，一共分为8个步骤。这对于进行过“贯标”的设计部门来说并不陌生。
3.3 设计控制OHS风险示例。
无论实施安全设计的方法与过程怎样变化，识别施工及使用维护阶段的危害都是极为重要的环节，以下列举了一般工程施工中可能潜在的健康安全风险，以及如何以设计方法消除或是减低风险的例子，提供设计人员参考。
（1）风险1：施工及日常维护时坠落风险。
设计控制：使用预制件，场外组装，或在地面组装再吊装组合；设计能够由室内进行清理的窗户。
（2）风险2：开挖区或接近开挖区时发生坍塌、淹没、窒息或接触有害物质作业风险。
设计控制：提供地质条件信息；划定作业区域；限定开挖深度。
（3）风险3：直接暴露或接触电力线路或接触架空或地下电缆风险。
设计控制：了解工作区域电力设施位置；避免设计高架或埋入式的缆线或设备；采用绝缘措施。
（4）风险4：徒手搬运风险。
设计控制：限定物体重量，例如不超过20Kg；设计固定架辅助支撑以助举物。
（5）风险5：接触有毒有害物质风险。
设计控制：采用机械输送，避免有毒有害物直接与皮肤接触；设置盥洗室；了解物质安全健康信息，例如：石棉含量检测、水泥中六价铬含量检测等；采用无毒或低毒材料等。
风险6：有限空间作业风险。
设计控制：尽量减少在有限空间作业；考虑简易快捷的救援方法；采用适当的设备或进出方式；避免在有限空间焊接和涂漆。
4. 结语
（1）推行安全设计是国际化趋势。学习发达国家的经验，有助于我国安全设计的推行。
（2）我国强调“安全生产，以人为本”。而推行安全设计是把施工人员和住户的健康与安全放在第一位，体现了劳动者的价值，是真正意义上的“以人为本”。
（3）从科研，教育，实践和政策等方面全面入手，方能全面推动安全设计的进程。
参考文献
［1］ Hinze, J., and Wiegand, F. _1992_. "Role of designers in construction worker safety." J. Constr. Eng. Manage., 118_4_, 677～684.
［2］ (DAVIS LANGDON & SEAH INTERNATIONAL)Safe Design. Infodata，August 2005.
［3］ （NIOSH）PtD Motion.Issue 1.［EB/OL］ February 5,2008，http://www.cdc.gov/niosh/topics/ptd/pdfs/PtD-inMotion-Issue1.pdf.
［文章编号］1619-2737（2011）11-03-316
［作者简介］ 孙明义（1956.7-），职称：教授级高工，江苏省安全生产科学研究院科技办主任。主持完成GB15607－2008、AQ5205－2008等国家（部）标准制定多项。主持完成省部级科研项目数十项，获得国家安监总局科技成果二等奖1项，三等奖2项。主编《管道工安全技术》（化学工业出版社，2005）1部，参著著作多部，发表论文数十篇，其中包括在《建筑设计管理》（2010年第11期）主题论文“建筑安全设计探讨”，1981年12月毕业于湖南大学，长期从事安全生产科研工作。
【关键词】建筑；安全设计；职业健康安全；风险控制
New concept of Designing for Construction Safety
Sun Ming-yi 1,Sun Fang 2
(1.Jiangsu Academy of Safety Science & Technology Jiangsu Nanjing 210042;
2.Jiangsu Provincial Architectural Design and Reseach Institute Co.，Ltd Jiangsu Nanjing 210029)
【Abstract】Describes the origins of architectural security design. In Australia, Britain, the United States as an example of the implementation of The Design for Safety in progress in developed countries. On the definition and implementation of The Design for Safety process were discussed. Example to illustrate the architectural design OHS risk control methods.
【Key words】Construction;The Design for Safety;OHS;Risk control
1.引言
设计师们总是从工程、结构和机械性能观点上提供设计上的安全，并认为自己的设计是安全的。因为在他们的设计中从材料强度到防火要求都符合标准规范的要求，并且也考虑到易用性、人体工程学设计、环境环保等方面的要求。但是，这些传统的安全设计方法并不能解决人们要求越来越高的职业健康安全（Occupational Health & Safety，OHS）需求。特别是建筑生命周期的建造阶段工人的安全以及使用维护阶段如滑倒，绊倒及跌倒，病态建筑综合症（Sick Building Syndrome，SBS）以及其他业务的安全问题。
世界上越多的国家，把职业健康安全法律责任扩大到工程建设项目“上游”（upstream）的活动，特别是设计和采购阶段。从设计活动开始即采取措施，识别和控制整个生命周期可能出现的建（构）筑物的职业健康安全风险，包括建造、运行、维护直至最终拆除，还包括这些阶段接口之间的职业健康安全风险。例如安全信息传递过程的中断或延缓，进而影响到“下游”阶段的安全。因此，一种全新的建筑安全设计概念诞生了。
2. 源起与发展
2.1 安全设计新概念的诞生。
20世纪60年代，世界范围内化工行业得到了迅猛发展，由此也带来一些列的安全问题。为了辨识设计缺陷、工艺过程危害及操作性问题，ICI公司于20世纪70年代早期提出了HAZOP（Hazard and Operability Analysis，危险与可操作性分析）方法。其实质是通过系列的会议对工艺图纸和操作规程进行分析，由此而产生了安全设计概念。到了20世纪80年代中期，这一概念又被逐步引入其他行业，包括建筑业和矿业。
英国、美国、澳大利亚等发达国家的研究表明，早在项目生命周期的起始，特别是在设计阶段作出决定，可能影响到工人在施工期间的健康和安全，或在整个生命周期里，通过构造和设施影响到人员的健康与安全。认为此时对OHS改进存在更大的机会，如果在设计阶段的关键决策的人在其决策中考虑OHS，则可以优化建设项目OHS的表现（例如，设计师在设计中对施工方法及材料的选择直接影响到施工和居住者的健康与安全）。
1985年国际劳工组织（ILO）估计约60％建设工程事故的基本原因与规划设计不良有关（MacCollum， 2006）。
欧盟组织（European Union）于1991年针对4个欧洲国家所做的一份研究指出，有60％建设工程事故可由选择不同的建造流程和事先的评估及设计而被消除、减少或避免。
欧盟于1992年公布“建造业作业场所指南” (CEC，1992)，首度明确业主、设计者和承包商的安全设计责任(Gambatese et al.，2005)。
1992年，Hinze&Wiegand 指出，安全设计可降低施工风险。并认为“由设计师采取适当准则或对所有项目的整体设计功能来解决建筑工人的安全，必定会在设计界发生激动人心的变化。”［1］
2.2 安全设计实施进展。
2.2.1 澳大利亚。
澳大利亚国家职业卫生和安全委员会（NOHSC）研究发现（1997-2002年）［2］：
37％发生在工作场所的死亡与设计有关；
最突出的是“机器与固定设备”和“移动设备及运输”类；
受影响最严重的行业是采矿业，建筑业，交通运输，农业，贸易和制造业；
大多数设计问题的解决方案，都是现成的或已经存在。
澳大利亚于2002年5月通过的职业健康安全发展战略（2002-2012）中，规定“将危险消灭在设计阶段”作为五个国家优先事项之一。为此，澳大利亚安全和赔偿委员会（ASCC）制定的安全设计行动计划包括不同的设计领域，涵盖房屋及建筑物，工作环境，材料和设备（机械及设备）等较宽的范围［3］。
2.2.2 英国。
1995年英国发布建筑设计和管理规则（Construction Design and Management regulations，简称CDM规则)，2007年4月进行了修订，进一步明确了业主、建筑师及承包商等之间的法律责任。
英国CDM规则执行要点是：
设计、施工、使用、拆除各阶段强调流程化管理；
安全卫生计划强调安全卫生风险评估；
设计单位将减灾考虑纳入设计；
业主指定设计单位安全卫生计划连络员( coordinator)；
设计单位向业主提交安全卫生计划；
设计单位将尚存危害（剩余风险）告知承包商；
业主及设计单位违规须承担法律责任。
2.2.3 美国。
美国国家职业安全与健康研究所（NIOSH）于2007年7月9号至11日，在华盛顿召开了“通过设计预防”（Prevention through Design，PtD)研讨会，来自不同行业和学科的约225人参加了会议。主题是在项目生命周期里尽可能早的消除和控制职业危害“源头”。包括工作场所的设计，结构，工具，厂房，设备，机械，物质，工作方法和工作制度。会议研究了实施PtD的机会和障碍，提出相关行业的建议，研讨了PtD推行中的科研，教育，实践和政策问题。NIOSH提出了实施PtD国家倡议［3］，内容见图1。
2009年，美国安全工程师学会发布技术报告：TR－Z790.001－2009解决设计和重新设计职业风险过程的准则（ASSE TR-Z790.001-2009 Technical Report: Guidelines for Addressing Occupational Risks in Design and Redesign Processes）。
3. 定义与实施
3.1 安全设计定义。
目前在国际上还没形成独立的安全设计学科，因此对“安全设计”还没有统一的定义。我国对安全设计研究和实施基本处于空白状态。从国外文献来看主要使用以下术语：
"Designing for Worker Safety"（为了工作人员安全的设计）
"Safe Design"、"The Design for Safety"、"Safety in Design"（安全设计）
"Inherently Safer Design"、"Safer Design"（本质安全设计，更安全设计）
"Designing for Construction Safety (DfCS) "、"Safe Design in Construction"（建筑安全设计）
"Prevention through Design（PtD）"（通过设计预防）
以上术语定义及适用范围略有差异，但主要精神都是在规划、设计过程对各重要工程项目的设计结果实施与安全评估、分析、检查、修正等。
其中，美国提出的PtD的概念可以定义为：在设计过程中采取措施，防止或尽量减少与工作有关的危害，控制施工、制造、使用、维修中的有关风险，解决在处置设施、材料和设备过程中的职业安全和健康需求。美国职业安全和健康署（OSHA）推行PtD联盟计划网站上的介绍，对什么是安全设计进行了明确定义（http://www.designforconstructionsafety.org/concept.shtml）：
（1）明确地考虑到建设项目中工人的安全；
（2）在履行设计任务时认识和重视建筑工人的安全；
（3）设计决策基于在某种程度上项目固有风险对建筑工人可能受到影响；
（4）包括可施工性评审过程中考虑到工人的安全。
但是，施工期间设计师在施工安全中应有的作用以及立法规定设计师的建筑安全设计内容等则不算安全设计。
3.2 安全设计实施过程。
安全设计过程实质是将职业健康安全融入设计，各国在实施安全设计时方法与过程各有不同，都把实现职业健康安全目标和设计质量融为一体。图2为澳大利亚OHS设计风险管理流程［2］，一共分为8个步骤。这对于进行过“贯标”的设计部门来说并不陌生。
3.3 设计控制OHS风险示例。
无论实施安全设计的方法与过程怎样变化，识别施工及使用维护阶段的危害都是极为重要的环节，以下列举了一般工程施工中可能潜在的健康安全风险，以及如何以设计方法消除或是减低风险的例子，提供设计人员参考。
（1）风险1：施工及日常维护时坠落风险。
设计控制：使用预制件，场外组装，或在地面组装再吊装组合；设计能够由室内进行清理的窗户。
（2）风险2：开挖区或接近开挖区时发生坍塌、淹没、窒息或接触有害物质作业风险。
设计控制：提供地质条件信息；划定作业区域；限定开挖深度。
（3）风险3：直接暴露或接触电力线路或接触架空或地下电缆风险。
设计控制：了解工作区域电力设施位置；避免设计高架或埋入式的缆线或设备；采用绝缘措施。
（4）风险4：徒手搬运风险。
设计控制：限定物体重量，例如不超过20Kg；设计固定架辅助支撑以助举物。
（5）风险5：接触有毒有害物质风险。
设计控制：采用机械输送，避免有毒有害物直接与皮肤接触；设置盥洗室；了解物质安全健康信息，例如：石棉含量检测、水泥中六价铬含量检测等；采用无毒或低毒材料等。
风险6：有限空间作业风险。
设计控制：尽量减少在有限空间作业；考虑简易快捷的救援方法；采用适当的设备或进出方式；避免在有限空间焊接和涂漆。
4. 结语
（1）推行安全设计是国际化趋势。学习发达国家的经验，有助于我国安全设计的推行。
（2）我国强调“安全生产，以人为本”。而推行安全设计是把施工人员和住户的健康与安全放在第一位，体现了劳动者的价值，是真正意义上的“以人为本”。
（3）从科研，教育，实践和政策等方面全面入手，方能全面推动安全设计的进程。
参考文献
［1］ Hinze, J., and Wiegand, F. _1992_. "Role of designers in construction worker safety." J. Constr. Eng. Manage., 118_4_, 677～684.
［2］ (DAVIS LANGDON & SEAH INTERNATIONAL)Safe Design. Infodata，August 2005.
［3］ （NIOSH）PtD Motion.Issue 1.［EB/OL］ February 5,2008，http://www.cdc.gov/niosh/topics/ptd/pdfs/PtD-inMotion-Issue1.pdf.
［文章编号］1619-2737（2011）11-03-316
［作者简介］ 孙明义（1956.7-），职称：教授级高工，江苏省安全生产科学研究院科技办主任。主持完成GB15607－2008、AQ5205－2008等国家（部）标准制定多项。主持完成省部级科研项目数十项，获得国家安监总局科技成果二等奖1项，三等奖2项。主编《管道工安全技术》（化学工业出版社，2005）1部，参著著作多部，发表论文数十篇，其中包括在《建筑设计管理》（2010年第11期）主题论文“建筑安全设计探讨”，1981年12月毕业于湖南大学，长期从事安全生产科研工作。