建筑安全設計新概念

【摘 要】介紹了建筑安全設計的起源；以澳大利亞、英國、美國為例介紹了安全設計在發達國家中實施進展；就安全設計定義與實施過程進行了討論；實例介紹了建筑設計中OHS風險控制方法。

【關鍵詞】建筑；安全設計；職業健康安全；風險控制

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

設計師們總是從工程、結構和機械性能觀點上提供設計上的安全，并認為自己的設計是安全的。因為在他們的設計中從材料強度到防火要求都符合標準規范的要求，并且也考慮到易用性、人體工程學設計、環境環保等方面的要求。但是，這些傳統的安全設計方法并不能解決人們要求越來越高的職業健康安全（Occupational Health Safety，OHS）需求。特別是建筑生命周期的建造階段工人的安全以及使用維護階段如滑倒，絆倒及跌倒，病態建筑綜合癥（Sick Building Syndrome，SBS）以及其他業務的安全問題。

世界上越多的國家，把職業健康安全法律責任擴大到工程建設項目“上游”（upstream）的活動，特別是設計和采購階段。從設計活動開始即采取措施，識別和控制整個生命周期可能出現的建（構）筑物的職業健康安全風險，包括建造、運行、維護直至最終拆除，還包括這些階段接口之間的職業健康安全風險。例如安全信息傳遞過程的中斷或延緩，進而影響到“下游”階段的安全。因此，一種全新的建筑安全設計概念誕生了。

2. 源起與發展

2.1 安全設計新概念的誕生。

20世紀60年代，世界范圍內化工行業得到了迅猛發展，由此也帶來一些列的安全問題。為了辨識設計缺陷、工藝過程危害及操作性問題，ICI公司于20世紀70年代早期提出了HAZOP（Hazard and Operability Analysis，危險與可操作性分析）方法。其實質是通過系列的會議對工藝圖紙和操作規程進行分析，由此而產生了安全設計概念。到了20世紀80年代中期，這一概念又被逐步引入其他行業，包括建筑業和礦業。

英國、美國、澳大利亞等發達國家的研究表明，早在項目生命周期的起始，特別是在設計階段作出決定，可能影響到工人在施工期間的健康和安全，或在整個生命周期里，通過構造和設施影響到人員的健康與安全。認為此時對OHS改進存在更大的機會，如果在設計階段的關鍵決策的人在其決策中考慮OHS，則可以優化建設項目OHS的表現（例如，設計師在設計中對施工方法及材料的選擇直接影響到施工和居住者的健康與安全）。

1985年國際勞工組織（ILO）估計約60％建設工程事故的基本原因與規劃設計不良有關（MacCollum， 2006）。

歐盟組織（European Union）于1991年針對4個歐洲國家所做的一份研究指出，有60％建設工程事故可由選擇不同的建造流程和事先的評估及設計而被消除、減少或避免。

歐盟于1992年公布“建造業作業場所指南” (CEC，1992)，首度明確業主、設計者和承包商的安全設計責任(Gambatese et al.，2005)。

1992年，HinzeWiegand 指出，安全設計可降低施工風險。并認為“由設計師采取適當準則或對所有項目的整體設計功能來解決建筑工人的安全，必定會在設計界發生激動人心的變化。”^［1］

2.2 安全設計實施進展。

2.2.1 澳大利亞。

澳大利亞國家職業衛生和安全委員會（NOHSC）研究發現（1997-2002年）^［2］：

37％發生在工作場所的死亡與設計有關；

最突出的是“機器與固定設備”和“移動設備及運輸”類；

受影響最嚴重的行業是采礦業，建筑業，交通運輸，農業，貿易和制造業；

大多數設計問題的解決方案，都是現成的或已經存在。

澳大利亞于2002年5月通過的職業健康安全發展戰略（2002-2012）中，規定“將危險消滅在設計階段”作為五個國家優先事項之一。為此，澳大利亞安全和賠償委員會（ASCC）制定的安全設計行動計劃包括不同的設計領域，涵蓋房屋及建筑物，工作環境，材料和設備（機械及設備）等較寬的范圍^［3］。

2.2.2 英國。

1995年英國發布建筑設計和管理規則（Construction Design and Management regulations，簡稱CDM規則)，2007年4月進行了修訂，進一步明確了業主、建筑師及承包商等之間的法律責任。

英國CDM規則執行要點是：

設計、施工、使用、拆除各階段強調流程化管理；

安全衛生計劃強調安全衛生風險評估；

設計單位將減災考慮納入設計；

業主指定設計單位安全衛生計劃連絡員( coordinator)；

設計單位向業主提交安全衛生計劃；

設計單位將尚存危害（剩余風險）告知承包商；

業主及設計單位違規須承擔法律責任。

2.2.3 美國。

美國國家職業安全與健康研究所（NIOSH）于2007年7月9號至11日，在華盛頓召開了“通過設計預防”（Prevention through Design，PtD)研討會，來自不同行業和學科的約225人參加了會議。主題是在項目生命周期里盡可能早的消除和控制職業危害“源頭”。包括工作場所的設計，結構，工具，廠房，設備，機械，物質，工作方法和工作制度。會議研究了實施PtD的機會和障礙，提出相關行業的建議，研討了PtD推行中的科研，教育，實踐和政策問題。NIOSH提出了實施PtD國家倡議^［3］，內容見圖1。

2009年，美國安全工程師學會發布技術報告：TR－Z790.001－2009解決設計和重新設計職業風險過程的準則（ASSE TR-Z790.001-2009 Technical Report: Guidelines for Addressing Occupational Risks in Design and Redesign Processes）。

3. 定義與實施

3.1 安全設計定義。

目前在國際上還沒形成獨立的安全設計學科，因此對“安全設計”還沒有統一的定義。我國對安全設計研究和實施基本處于空白狀態。從國外文獻來看主要使用以下術語：

\"Designing for Worker Safety\"（為了工作人員安全的設計）

\"Safe Design\"、\"The Design for Safety\"、\"Safety in Design\"（安全設計） 

\"Inherently Safer Design\"、\"Safer Design\"（本質安全設計，更安全設計）

\"Designing for Construction Safety (DfCS) \"、\"Safe Design in Construction\"（建筑安全設計）

\"Prevention through Design（PtD）\"（通過設計預防）

以上術語定義及適用范圍略有差異，但主要精神都是在規劃、設計過程對各重要工程項目的設計結果實施與安全評估、分析、檢查、修正等。

其中，美國提出的PtD的概念可以定義為：在設計過程中采取措施，防止或盡量減少與工作有關的危害，控制施工、制造、使用、維修中的有關風險，解決在處置設施、材料和設備過程中的職業安全和健康需求。美國職業安全和健康署（OSHA）推行PtD聯盟計劃網站上的介紹，對什么是安全設計進行了明確定義（http://www.designforconstructionsafety.org/concept.shtml）：

（1）明確地考慮到建設項目中工人的安全；

（2）在履行設計任務時認識和重視建筑工人的安全；

（3）設計決策基于在某種程度上項目固有風險對建筑工人可能受到影響；

（4）包括可施工性評審過程中考慮到工人的安全。

但是，施工期間設計師在施工安全中應有的作用以及立法規定設計師的建筑安全設計內容等則不算安全設計。

3.2 安全設計實施過程。

安全設計過程實質是將職業健康安全融入設計，各國在實施安全設計時方法與過程各有不同，都把實現職業健康安全目標和設計質量融為一體。圖2為澳大利亞OHS設計風險管理流程^［2］，一共分為8個步驟。這對于進行過“貫標”的設計部門來說并不陌生。

3.3 設計控制OHS風險示例。

無論實施安全設計的方法與過程怎樣變化，識別施工及使用維護階段的危害都是極為重要的環節，以下列舉了一般工程施工中可能潛在的健康安全風險，以及如何以設計方法消除或是減低風險的例子，提供設計人員參考。

（1）風險1：施工及日常維護時墜落風險。

設計控制：使用預制件，場外組裝，或在地面組裝再吊裝組合；設計能夠由室內進行清理的窗戶。

（2）風險2：開挖區或接近開挖區時發生坍塌、淹沒、窒息或接觸有害物質作業風險。

設計控制：提供地質條件信息；劃定作業區域；限定開挖深度。

（3）風險3：直接暴露或接觸電力線路或接觸架空或地下電纜風險。

設計控制：了解工作區域電力設施位置；避免設計高架或埋入式的纜線或設備；采用絕緣措施。

（4）風險4：徒手搬運風險。

設計控制：限定物體重量，例如不超過20Kg；設計固定架輔助支撐以助舉物。

（5）風險5：接觸有毒有害物質風險。

設計控制：采用機械輸送，避免有毒有害物直接與皮膚接觸；設置盥洗室；了解物質安全健康信息，例如：石棉含量檢測、水泥中六價鉻含量檢測等；采用無毒或低毒材料等。

風險6：有限空間作業風險。

設計控制：盡量減少在有限空間作業；考慮簡易快捷的救援方法；采用適當的設備或進出方式；避免在有限空間焊接和涂漆。

4. 結語

（1）推行安全設計是國際化趨勢。學習發達國家的經驗，有助于我國安全設計的推行。

（2）我國強調“安全生產，以人為本”。而推行安全設計是把施工人員和住戶的健康與安全放在第一位，體現了勞動者的價值，是真正意義上的“以人為本”。

（3）從科研，教育，實踐和政策等方面全面入手，方能全面推動安全設計的進程。

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參考文獻

［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.

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［文章編號］1619-2737（2011）11-03-316

［作者簡介］ 孫明義（1956.7-），職稱：教授級高工，江蘇省安全生產科學研究院科技辦主任。主持完成GB15607－2008、AQ5205－2008等國家（部）標準制定多項。主持完成省部級科研項目數十項，獲得國家安監總局科技成果二等獎1項，三等獎2項。主編《管道工安全技術》（化學工業出版社，2005）1部，參著著作多部，發表論文數十篇，其中包括在《建筑設計管理》（2010年第11期）主題論文“建筑安全設計探討”，1981年12月畢業于湖南大學，長期從事安全生產科研工作。