安全帽透氣通風(fēng)性能提高的分析與前景應(yīng)用

劉偉勝　侯偉平　張萬鴻

[摘 要]目前，我國有210家持證生產(chǎn)企業(yè)安全帽年產(chǎn)3000～3500萬頂，且市場銷售量逐年遞增，每年增幅在10%以上。同時我國需要佩戴安全帽的工人約8000萬，每年至少需購5000萬頂，而我國的這210家有證企業(yè)是年生產(chǎn)量不足以提供給國內(nèi)市場，每年還要向國外出口約1000萬頂安全帽。通過調(diào)研，部分安全帽設(shè)計的質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)不過關(guān)，通風(fēng)性能較差，從而致使通過標(biāo)準(zhǔn)的安全帽數(shù)量不足以提供給國內(nèi)需佩戴安全帽工人的需求，而且工人戴起來不舒適。通風(fēng)性設(shè)計得不好就會出現(xiàn)工人戴著不舒適甚至因熱而摘下安全帽這一不安全場景。針對這一痛點，設(shè)計了一種通過改善對流通風(fēng)的新型安全帽產(chǎn)品，它是用抗性強(qiáng)的玻璃鋼材質(zhì)制作，而且根據(jù)國家標(biāo)準(zhǔn)GB 2811—2007《安全帽》合理設(shè)計出讓工人佩戴著舒適而且又通風(fēng)、抗性強(qiáng)的新型安全帽產(chǎn)品。

[關(guān)鍵詞]安全帽;通風(fēng)性;市場質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)

[DOI]10.13939/j.cnki.zgsc.2020.06.123

1 市面上現(xiàn)有安全帽痛點

我國需佩戴安全帽的從業(yè)人員達(dá)8000萬人以上，每年至少需購帽5000萬頂。根據(jù)行業(yè)抽樣調(diào)查推算，目前全國210家持證生產(chǎn)企業(yè)年產(chǎn)安全帽3000～3500萬頂，[1]隨著人口數(shù)量不斷增加，銷售量逐年遞增，每年增幅在10%以上。即30%～40%的安全帽屬于無證生產(chǎn)企業(yè)生產(chǎn)。無證企業(yè)生產(chǎn)的安全帽由于避開了國家相關(guān)部門監(jiān)管，對使用者的人身安全極不負(fù)責(zé)，也擾亂了正常的市場秩序。但在市場上參差不齊的安全帽生產(chǎn)商，不斷破壞市場秩序?？扇缃瘢捎诎踩睂ψ彩录陌l(fā)酵，安全帽市場的陰暗面也被展露出來，政府部門的監(jiān)管也隨之嚴(yán)格，現(xiàn)在安全帽市場需要一個質(zhì)量優(yōu)良的制造廠商成為行內(nèi)標(biāo)桿，改變現(xiàn)有情況。在我國人口眾多的背景下，建筑工人擁有約3800萬，而且建筑工人是所有工種中占比最大的勞動群體。

我國建筑工人在工作中的自身安全防護(hù)不到位，隨時可能引起不同程度的受傷甚至死亡，所以建筑工也是最接近死亡邊緣的工作之一。如此危險的工作不在少數(shù)，而正是這樣危險的工種更需要有安全的防護(hù)，需要有一個防護(hù)優(yōu)良，更滿足工人需求的安全帽。關(guān)于安全帽，我國有相應(yīng)的國家標(biāo)準(zhǔn)GB 2811—2007《安全帽》。[2]為保障該標(biāo)準(zhǔn)落實，制定有《安全帽產(chǎn)品質(zhì)量監(jiān)督抽查實施細(xì)則》等制度。但質(zhì)量問題仍不少， 2017年第4批安全帽產(chǎn)品質(zhì)量國家監(jiān)督抽查產(chǎn)品及其企業(yè)名單中，多家企業(yè)使用未達(dá)到安全標(biāo)準(zhǔn)的安全帽，對建筑工作的生命安全造成了嚴(yán)重影響。

2 工人因安全帽問題可能導(dǎo)致的健康問題

高溫情況下，會導(dǎo)致作業(yè)工人有頭暈、心慌、煩、渴、熱等不適感，[3]使作業(yè)工人的身體情況受到劇烈影響，無法達(dá)到高效率作業(yè)的要求，甚至由于處在高溫環(huán)境持續(xù)作業(yè)，導(dǎo)致意外頻發(fā)，甚至工人死亡。而工人因安全帽問題可出現(xiàn)一系列生理功能的變化， 主要表現(xiàn)在以下六個方面。

①體溫調(diào)節(jié)障礙，由于體內(nèi)蓄熱，體溫升高。②大量水鹽喪失，導(dǎo)致體內(nèi)酸堿平衡和滲透壓失調(diào)。③心律脈搏加快，皮膚血管擴(kuò)張及血管緊張度增加，加重心臟負(fù)擔(dān)，血壓下降。④消化道貧血，唾液、胃液分泌減少，胃液酸度降低，淀粉活性下降，胃腸蠕動減慢，造成消化不良和其他胃腸道疾病增加。⑤高溫條件下若水鹽供應(yīng)不足可使尿濃縮，增加腎臟負(fù)擔(dān)。⑥神經(jīng)系統(tǒng)出現(xiàn)中樞神經(jīng)系統(tǒng)抑制，導(dǎo)致注意力下降、肌肉的工作能力、動作的準(zhǔn)確性和協(xié)調(diào)性及反應(yīng)速度的降低等。

3 本團(tuán)隊設(shè)計的新型安全帽的創(chuàng)新點

對于現(xiàn)今安全帽的質(zhì)量、不通風(fēng)等痛點問題，本團(tuán)隊根據(jù)這樣的問題以及背景進(jìn)行了構(gòu)思設(shè)想，以及完善的構(gòu)思框架，最終初步完善了一種通過改善對流通風(fēng)的新型安全帽的模型設(shè)計，這款新型產(chǎn)品可以在夏季提高安全帽的舒適度，改善夏季悶熱導(dǎo)致的頭疼等癥狀，本團(tuán)隊在安全帽上設(shè)置通風(fēng)孔，與外界形成合理對流，改善安全帽內(nèi)的空氣，且運(yùn)用可充電式電池連接可開關(guān)的風(fēng)扇，使無風(fēng)環(huán)境依舊保持舒適狀態(tài)，通過在安全帽上設(shè)置指示燈，在夜間作業(yè)的時候，可以方便指示，方便識別，操作簡單、 方便實用。

且是以不飽和特種聚酯樹脂和無堿高強(qiáng)度玻璃纖維布為原料，[4]通過現(xiàn)代化的制作方式和嚴(yán)格的監(jiān)測手段研制而成，具備抗壓性高，絕緣性能好，可承受高溫，耐水、酸、堿、油及化學(xué)腐蝕等特點。在安全性上達(dá)到了安全帽最新國家標(biāo)準(zhǔn)，很好地保證了工人的安全。此創(chuàng)新性一種通過改善對流通風(fēng)的新型安全帽產(chǎn)品，安全帽帽體上設(shè)置有帽檐，帽檐上設(shè)置魔術(shù)貼，遮陽板套在帽檐上，通過魔術(shù)貼固定在帽檐上。本發(fā)明為一種通過改善對流通風(fēng)的新型安全帽具有通風(fēng)性能好，遮陽、安裝便利等特點。結(jié)構(gòu)模型如圖1所示。

通過在帽檐上設(shè)置可以拆卸的遮陽板， 可以在夏季提高安全帽的舒適度，同時在安全帽上設(shè)置通風(fēng)孔，可以改善安全帽內(nèi)的空氣，增加可拆卸風(fēng)扇，在合理時間下，給予工人適宜身體情況的涼風(fēng)，電池可充電，能達(dá)到重復(fù)利用的效果，且通過在安全帽上設(shè)置指示燈，在夜間作業(yè)的時候，可以方便指示，方便識別，操作簡單、實用。

圖1 一種通過改善對流通風(fēng)的新型安全帽

1——安全指示燈，2——安全帽體，3——對流通風(fēng)口，4——風(fēng)扇，5——反光條，6——穩(wěn)定帶

4 安全帽的應(yīng)用前景分析與結(jié)論

根據(jù)上述資料的講述，以及本團(tuán)隊設(shè)計到的“一種通過改善對流通風(fēng)的新型安全帽”產(chǎn)品原理的講解。希望可以在一定程度上解決當(dāng)下安全帽不通風(fēng)的這一狀況，同時使用抗強(qiáng)度大的玻璃鋼質(zhì)材料制作，在改善通風(fēng)性的同時也提升了安全帽的抗性。本團(tuán)隊設(shè)計的這款“通過改善對流通風(fēng)的新型安全帽”產(chǎn)品有望能夠幫助高危工作者，也加強(qiáng)對高危工作者生命的安全保障，同時能讓工作者戴起來更加舒適。在安全帽這一龐大市場中，最大限度滿足工人們的需要，只有滿足工人安全需要、健康需要、舒適需要，生產(chǎn)出的安全帽才能夠占據(jù)更大的市場，這也將會是本團(tuán)隊繼續(xù)研究的產(chǎn)品方向，也希望文章能夠為生產(chǎn)安全帽的企業(yè)提供一定的研究意義。

參考文獻(xiàn)：

[1]顧泰昌. 遮陽產(chǎn)品認(rèn)證可行性分析[J].中國住宅設(shè)施，2012（8）：36-39.

[2]魏慧嬌.高溫環(huán)境下熱習(xí)服訓(xùn)練和工作效率的實驗研究[D].天津：天津大學(xué)，2010.

[3]何河.打造數(shù)字報刊平臺的啟示[J].科技與企業(yè)，2011（3）.

[4]丁茂林.玻璃鋼安全帽的研制[J].玻璃鋼/復(fù)合材料，1999（1）：30-32.

[作者簡介]劉偉勝（2000—），男，漢族，廣東汕頭人，本科。