國內外建設工程安全設計研究綜述

岳一博 夏侯遐邇 李啟明

摘要：隨著城市規模的不斷擴大，為減少安全事故的發生，降低安全風險，面向安全的設計（Design ForSafe鉀，DFS）越來越重要。為在我國更好地推動DFS，在歸納與總結了我國以及當前五個實施DFS較為成功的國家在DFS政策、教育和實踐這3個維度的現狀基礎上，從組織機構、DFS知識和DFS指導手冊與工具三個方面梳理了我國推動DFS實施面臨的障礙，并有針對性地提出了建議措施，對切實提高我國建設工程安全風險管理，在設計階段引入安全風險管理有重要指導意義。

關鍵詞：建設工程;安全設計;政策;教育;實踐

中圖分類號：TU198 文獻標識碼：A

文章編號：1001-9138-（2020）09-0048-55 收稿日期：2020-06-15

隨著中國城鎮化水平的發展，中國基礎設施建設投資不斷加大。以地鐵建設為例，截至2019年底，我國（含港澳臺）已經建成并開通運營地鐵的城市共43個，其中大陸地區38個，運營線路達到197條，運營總里程已達6468千米。而安全事故也始終存在于建設和運營過程中。據住建部統計，僅2012-2017年間，就有102起安全事故發生于地鐵的建設過程中，層出不窮的安全事故不僅造成了巨大的經濟損失，也對其發展產生了負面影響。為此，如何在建設過程中減少安全事故的發生顯得至關重要。

Stephenson在1991年的研究結果認為，安全早在人員、設備和材料進駐施工現場前就已經決定了，這個觀點得到了很多研究學者的證實。面向安全的設計（Design For Safety，DFS），是指在建設項目設計階段考慮施工人員、運營和維護人員以及項目最終使用者的健康和安全，通過規范和改進設計以消除或避免危險源，從而達到減少安全事故發生的目的。

研究結果表明，DFS雖然不是安全的唯一影響因素，但是卻是一個提高施工現場安全性能的可行的方法。與1995年剛開始實施DFS時相比，英國2005年的事故率已經降低了17.4%。新加坡2004年每十萬人 4.9人的工作場所致命傷害率也在2015年降至每十萬人中1.9人。毫無疑問，DFS已經成為一個降低施工安全風險的有效方法。

然而，現階段，我國針對面向設計階段的安全風險管理重視仍然不足。鑒于此，本文基于大量的資料和文獻閱讀及總結性內容分析，從政策、教育和實踐3個維度出發，對中國及其他5個較為成功實施了DFS的國家（英國、澳大利亞、新加坡、新西蘭和美國）在DFS方面的現狀進行了整理和綜述（見圖1），探究我國在推行DFS進程中面臨的主要問題，為中國建筑業推行DFS提供參考建議。

1 政策維度

1.1 中國

盡管自20世紀90年代以來，中國就出臺并實施了與安全有關的政策文件，但是涉及DFS條款的文件非常有限，其中只有11份文件含有與設計相關的安全條款（見表1）。根據所找到的與設計相關的安全條款的內容，可以將其劃為3類：（1）設計要求類安全條款，即要求建筑項目的安全設施與項目的主體工程同時設計、同時施工、同時投入生產和使用;（2）設計標準類安全條款，即要求建設項目使用的安全設備的設計應當符合相關國家法律法規、國家標準、行業標準或技術規范;（3）設計責任類安全條款，即建設項目安全設備的設計師、設計單位應當對安全設施的設計負責。

1.2 英國

英國首個針對職業健康與安全的法律為《工作健康與安全法（1974版）》（以下簡稱1974法）。目前，1974法是英國健康與安全立法的主要依據。1974法對設計師的安全設計責任已經進行了規定，認為設計人員有責任確保建筑物或結構物的設計安全，并應保證其在正確使用時不會對健康構成風險（第6條第1款）。但是這部法律法規并不僅僅針對建筑業。

英國針對建筑業設計人員的安全設計責任的法律法規為1994年基于《工作中的健康與安全（1974版）》和第89/391/EEC號指令制定的《建筑法規（設計與管理）》（The Construction（Designand Management）Regulations 1994，CDM 1994），它也是CDM2015的第一個版本。在安全設計方面，CDM2015將設計師分為設計師和首席設計師分別進行責任規定。CDM2015明確指出設計人員應考慮所有施工前的信息以消除可預見的風險，確保相關人員的健康與安全，其中相關人員包括進行施工或可能受到施工影響的人、結構的維護或清潔人員及將該建筑作為辦公場所的使用者（第9條）。首席設計師在施工前和施工過程中都有安全和健康責任。在施工前，首席設計師主要是計劃、管理、監測和協調項目的健康與安全的工作，而在施工過程中必須在需要的時候為其他責任人準備并提供相關設計信息文件（第11和第12條）。

1.3 澳大利亞

自實施《職業健康與安全法》（2004版）（Occupational Health and Safety Act 2004，OHS2004）起，澳大利亞政府已經明確對建筑和結構設計師提出了責任要求。即要求設計師應確保使用該工作場所辦公的人員的安全與健康（第28條）。隨后，基于OHS Act 2004，澳大利亞政府還出臺了配套的《職業健康與安全法規》及其他配套文件，以確保OSH Act 2004的實施。此外，澳大利亞各個州政府也出臺了符合本州情況的法規，如維多利亞州出臺的《職業健康與安全法規》（2007版）。但是，不管是OHS Act 2004還是相關的配套法規都沒有將建筑或結構施工現場工作人員的健康和安全納入設計師的職責范圍。

直到2011年，澳大利亞頒布并實施了《工作健康和安全法（2011版）》（The Work Health andSafety Act 2011，WHS Act 2011），這部法律擴大了設計師應當承擔的建筑與安全責任的范圍，并為保護所有現場工人的健康和安全提供了框架。WSHAct 2011將設計師歸類為商人或經營者（PCBU）（第6條），并規定設計師應當就其設計的建筑或結構，對建設、使用、拆除該結構或建筑的人員的安全和健康負責（第22條第2款）。此外，為指導WHS Act 2011的順利實施，澳大利亞工作安全局修訂了WSH Regulations 2014，而澳大利亞各州政府也有修改了州立的法規，如維多利亞州的《職業健康與安全法規（修訂版）》（2014版）。

1.4 新加坡

新加坡DFS之旅始于1998年，主要是對英國CDM 1994的學習。現階段，新加坡已有24部與《工作安全與健康法》相關的法規，其中《工作安全與健康（施工）法規》（2007版）和《工作安全與健康（風險管理）法規》是與建設相關的。然而，直到2015年，第一部關于DFS的法規，即《工作安全與健康（安全設計）法規》（2015版）才正式由工作現場安全與健康理事會實施。

1.5 新西蘭

新西蘭首部關于健康與安全的法律是《健康與安全雇傭法》（1992版），但是一方面該法中沒有提及設計者應該承擔的安全責任;另一方面，該法只是規定了雇主應該確保施工工人的健康與安全（第6條），并未將其他可能受到建筑物或結構物影響的人的健康和安全考慮在內。學習澳大利亞相關經驗后，新西蘭工作安全局開始實施《工作中的健康與安全法》（2015版），并為保障工人的健康和安全提出新的要求（第3條）。該法不僅要求設計師在設計過程中為施工人員提供了保護，也為使用及在施工過程中可能受到影響的其他人提供健康和安全的環境（第39條）。

1.6 美國

雖然美國已經有了很多DFS方面的實踐成果，但是現階段，美國還沒有單獨的一部與DFS直接相關的法律法規頒布，而且美國的現場資源檢查手冊中也不包含DFS方面的檢查。

美國DFS方面的政策都是通過如美國職業安全與健康監察局（OSHA）和美國國家職業安全衛生研究所（NIOSH）等政府部門、及美國安全工程師學會（ASSE）和美國土木工程師協會等其他非營利專業組織以明確或不明確的方式實施的。1970年頒布的OSH Act是美國首部提出保護工人的法律。2005年成立的Design for Construction Safety（DFCS）工作小組在PtD概念推廣方面起到了積極的推動作用。

2 教育維度

2.1 中國

現階段，國內所有開設工程設計或施工等學科的高等院校的本科生，在畢業時都要求能夠熟悉相關法律法規，規范和標準的基本原則和內容，并有能力遵守和使用現行的守則和標準進行有關的設計或施工。

我國針對已參加工作的人員的培訓有很多，主要是為了獲取各種職業資格證書的培訓，如針對成為注冊結構工程師、注冊巖土工程師、注冊安全工程師等執業資格證書。其中，注冊安全工程師執業資格證書主要是針對工程安全的執業證書。安全工程師認證是針對包括在生產經營單位從事安全生產管理、安全技術工作或者在安全生產中介機構從事安全生產專業服務工作的人員的一種執業證（第3條）。

2.2 英國

英國大部分的土木工程課程都包含了安全這個部分，但該部分主要是貫穿在整個課程而非單獨開課。在培訓方面，現階段英國相關培訓都是主要針對CDM 2015的。SID和MECsafe主要是為設計師提供為期1-2天的培訓，培訓的內容主要是對CDM2015新設定的首席工程師角色的責任解析，及首席設計師在項目前期應該如何協調并管理其他人員進行設計風險管理。Bookmycourse平臺提供的培訓課旨在讓設計師對CDM 2015所規定的他們的職責。

2.3 澳大利亞

在1990年，澳大利亞就致力于尋求教導工程類的學生認識到設計師在提高安全與健康中的承擔角色的方法，但是沒有成功。2006年，在教育資源包《針對工程專業學生的安全設計》和《針對建筑和建造設計專業學生的安全設計》的幫助下，澳大利亞成功開設了相關課程。現階段，對于設計師和建造師，Consult Australia公司有提供的設計中的安全課程，是為期兩天的研討課，該課程講述與設計相關的安全問題，并提供如何在設計階段消除危害的實踐工具。

2.4 新加坡

新加坡在DFS教育方面關注的主要是認證、培訓及獎勵。第一，MOM提供了一個有兩年有效期的工作場所安全與健康官員（WSHO）認證。第二，為了使行業有相應的能力去有效地實施DFS，WSHC在2008年就啟動了建筑與結構 DFS指導，緊接著在2010年8月開始了基于能力的DFS協調員課程（為期兩天）。截至2018年1月，已有近700名DFS專家成功完成DFS的專業課程培訓。第三，為培養利益相關者的DFS能力，WSHC在2011年制定了DFS認證計劃。另外，在DFS記錄和評獎方面，旨在識別優秀項目，這些優秀的項目都能在設計階段解決風險，進而確保工程的安全及進度。

2.5 新西蘭

雖然2015版新西蘭HSW中已經認定設計者應該為他們設計的建筑和結構引起的健康與安全問題負責（第7條、第9條），但是現階段新西蘭沒有對設計者的DFS培訓。因為工作現場更加便于管理健康和安全，所以新西蘭關于健康和安全的培訓是針對現場工人的（第85條）。

2.6 美國

在NIOSH和美國工程技術評審委員會（A。creditation Board for Engineering andTechnology，ABET）的幫助下，雖然沒有項目能夠使大學生能在設計階段消除工程項目中所有不必要的危害，但很多項目已經提高了大學生的DFS意識。首先，30多個高校表明了對將PtD加入工程類的大學生的課程感興趣。第二，DFSH學生競賽，該競賽能夠促使工程類與設計專業的大學生通過應用PtD概念去尋求方法確保工作場所更安全。此外，緊跟《高級安全管理》的出版，大量的有關DFS原則的教科書已經出版，這些教科書以案例研究、練習題和實例的方式來解釋DFS原則。

3 實踐維度

3.1 中國

DFS的概念在中國還沒有興起，但現階段已經有一些在設計階段考慮施工安全的研究。這些研究的重點是DFS的相關概念、在實施DFS中會面臨的挑戰及推進DFS實施的相關建議措施。此外，也有少數研究基于數據庫、專家系統和BIM等數字建造技術在初步設計和優化設計中實現DFS。

3.2 英國

自CDM 2015發布以來，英國很多協會和組織已經出版了對應的設計指導手冊或指引材料，以便幫助各利益相關者解析CDM 2015的要求，及他們必須或應該如何做才能夠保障項目在健康與安全的環境下完工。如，健康與安全部出版的《施工中的健康與安全管理》;建筑業研究及信息化協會出版的一系列包括《設計與實踐（第二版）》等在內的設計手冊;SID出版的《CDM設計師指南》。此外，土木工程承包商協會（CECA）在2016年出版了一份動態的文件，即《CDM 2015：土木工程領域一個好的實踐指導》，該文件結合案例不僅說明了怎么樣做才能達到CDM 2015規定的最低標準，而且說明了如何做才能達到良好的標準。這個指導文件最大的特點之一是其案例在不斷的更新，而更新的內容可以從www.ceca.co.uk中直接獲得。

3.3 澳大利亞

20世紀80年代晚期，澳大利亞開始了國家層面的DFS研究。在1998/1999年，安全設計類項目是澳大利亞國家職業安全衛生委員會（the NationalOccupational Health and Safety Commission，NOHSC）著重解決的五大國家級項目之一。之后2002年和2012年出臺的國家10年戰略中占比重進一步加大。

澳大利亞對DFS的相關研究主要集中在發現并強調已有的研究及優化設計對降低傷害和死亡的影響方面，如Creaser總結了澳大利亞在國家層面實施的針對安全設計的政策，而澳大利亞安全工作局則對建筑業雇主和工人對工作健康與安全的實踐、動機、態度和認知進行了檢驗，以了解澳大利亞建筑業的知識狀況并明確未來研究方向。此外，為保證WSH Act 2011的實施，澳大利亞安全工作局出臺了一系列的職業準則（現已有24部）、指導材料、研究報告及情況說明書。

3.4 新加坡

自2006年起，新加坡陸路交通局鐵道及主要公路施工項目實施了“減少風險源”的系統性的風險管理流程，名為“項目安全審查（安全建設）流程”（來源）。在2008年實施的GUIDE過程為利益相關者在設計審查中提供了幫助。現階段，新加坡現在正在對WSH能力和態度較好的公司進行試點工作，以確定WSH風險，及在規劃或設計階段設定WSH績效目標。

3.5 新西蘭

為推廣HSW Act 2015，新西蘭教育部在出版了《2015年健康與安全實施工作法案》，新西蘭政府先后出版了《2015版工作健康與安全法導論》和《建筑業理事會指導方針》。此外，新西蘭工作安全局也出版了一系列的指導手冊（針對某些特定的主題，如土方開挖、高空作業、屋頂作業及安全網使用等）、解釋指導書、情況說明書等。

3.6 美國

由2014和2016出版的《國家PtD計劃聲明》可知，美國在DFS方面的實踐主要有兩個部分。一、推動DFS的實施，如USGBC為建筑認證提供的LEED信用試點及Bucknell大學Toole開發的PtD-DfCS網站。二、整合DFS和信息技術，如哈佛大學：設計和施工中的安全：生命期的方法。

4 中國推行DFS面臨的障礙與建議

通過上述對中國及5個成功推行DFS的國家在政策、教育和實踐方面相關現狀的梳理可以發現，在DFS的推廣應用方面，中國還存在很大差距，主要表現在以下三個方面。

4.1 缺乏推廣的組織機構

相比其他4個國家，即使美國在DFS上沒有國家級的法律法規，但仍然碩果累累，這主要歸功于相關協會在引導設計師關注職業安全與健康方面上發揮了主導作用。但目前中國還沒有專門的政府部門或者相關行業協會進行DFS的推廣，因此提出以下建議：（1）組織相關領域專家，成立專家委員會。制定國家層面的戰略規劃能夠確保能夠獲得政府的最高支持;（2）改革招標投標制度，提高欲在項目采用DFS方法的企業的競爭力，或要求符合特定標準的項目采納DFS;（3）修訂責任和保險制度，提升在項目中實施DFS的組織的工作環境;（4）設定試點示范省（市）和試點示范項目，為其提供財政和（或）稅收上的減免或獎勵。

4.2 缺少配套的DFS知識

擁有施工經驗的設計師能夠更好地實施DFS，但是現階段大多數設計人員缺乏實際的工程項目現場經驗。而有關DFS的教育能夠啟發并改變設計師對自身安全責任的認識、理解事故發生的原因、知道他們應該如何去降低風險及如何在實踐中應用相關DFS。盡管現在的大學生課程及職業技能培訓中有職業健康和安全的課程，但是一方面，絕大多數的課程都是選修課而不是必修課，另一方面，安全設計和施工的相關內容在課程中所占的比重太少以至于常常被忽略。這都使得設計人員缺乏識別潛在隱患的知識。因此提出以下建議：

針對在校相關專業學生：（1）加強政府一企業一高校間的合作，加大針對DFS概念和應用研究的支持力度;（2）將DFS思想和工具融入建筑和結構設計等必修課程及相關教科書中;（3）在大學里組織全國范圍的DFS競賽及專家專題講座，以便引導學生主動學習DFS知識，并借助實際案例促進學生對DFS的理解和運用。

針對已經參加工作的設計人員：（1）在設計階段鼓勵有DFS知識的工程師的參與，特別是在結構分析和設計階段;（2）構建針對個人和組織的分別的DFS評價指標體系和DFS認證制度;（3）基于對業務流程的影響收集DFS案例，以成功的案例來推動DFS;（4）組織專業的DFS論壇和會議，促進經驗交流，加強企業間的合作。

4.3 缺少適當的DFS工具和指導手冊

為設計師提供適當的DFS工具是推進DFS的重要組成部分，這能夠很大程度上彌補設計師在危險源識別方面的不足。盡管現階段已經存在很多DFS工具，如 ARCTM、基于BIM的針對防墜落系統的安全規則自動檢測平臺等，但是現有的工具存在著操作繁瑣、不夠智能、部分工具只針對特定的安全風險等問題，存在著應用局限。并且，大部分的工具都無法適用于中國的現狀且成本較高。為此，提出以下兩點建議：（1）從其他國家學習并開展合作研究，開展現有DFS工具/指導方針的本土化研究，以便這些工具能夠不經過重新發明就符合中國的法律法規，進而可以節約時間和成本以便盡快的推廣DFS工具/指導方針;（2）將DFS工具與BIM等信息技術工具結合，減少設計人員因采用DFS而增加的重復性工作內容。

5 結語

綜上所述，DFS的實施能夠不同程度的降低工程中的安全事故的發生率，進而減少經濟損失和社會損失，因此，DFS的實施將成為建筑業安全風險管理的必然。但是，DFS的實施與推動并不是只有唯一的方式，本文認為可以在總結其它國家經驗的基礎上，先摸索出適合自身情況的發展方式，像美國不采取政府機構發文推廣而通過相關行業協會等方式進行，而新加坡有WSHO專業認證及DFS標識及獎勵計劃。

組織機構、DFS知識、DFS工具和指導手冊是DFS推廣中至關重要的三點，由于當前DFS的研究應用仍處于探索階段，所以針對本文中提出的相關建議措施，還應當進行進一步的研究，以便更高效的降低工程項目的安全風險。

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作者簡介：岳一博，東南大學土木工程學院博士生。

夏侯退邇，博士，東南大學講師。

李啟明，博士、東南大學教授、博士生導師。

基金項目：江蘇省普通高校研究生科研創新計劃資助項目“基于DFS的地鐵工程全生命期安全風險識別研究”（KYLX15-0097）。