新工科實(shí)驗(yàn)室安全標(biāo)志探究

翟 顯， 廖冬梅， 楊旭升， 薛龍建

（武漢大學(xué)a.動(dòng)力與機(jī)械學(xué)院；b.實(shí)驗(yàn)室與設(shè)備管理處，武漢430072）

0 引 言

工業(yè)革命4.0時(shí)代正在到來，智能化和信息化的新知識與新技術(shù)加速更替、多學(xué)科交叉與融合已成態(tài)勢，正在對高等教育產(chǎn)生廣泛而深刻的影響［1］。2016

年“新工科”的概念提出后，引發(fā)了高等教育的深入研討，先后形成了“復(fù)旦共識”“天大行動(dòng)”和“北京指南”。雖然目前對于新工科的定義尚未完全明確，但新工科繼承與創(chuàng)新、交叉與融合，培養(yǎng)多元化、創(chuàng)新型卓越工程人才的理念正在形成高度共識［2-3］。“新工科”對理工科人才培養(yǎng)的交叉性與綜合性提出了新的要求，學(xué)科交叉融合催化了跨學(xué)科交叉領(lǐng)域?qū)嶒?yàn)室的出現(xiàn)，也對高校新工科實(shí)驗(yàn)室安全提出了更高的要求。作為實(shí)驗(yàn)室安全文化的一個(gè)重要組成部分，安全標(biāo)志是安全管理過程中最后一道防線，對消除人的不安全行為，預(yù)防事故發(fā)生，保障實(shí)驗(yàn)師生的人身安全具有十分重要的意義。

1 實(shí)驗(yàn)室安全標(biāo)志的作用原理

安全標(biāo)志是指用以表達(dá)特定安全信息的標(biāo)志，由圖形符號、安全色、幾何形狀（邊框）或文字構(gòu)成；按警示語氣的強(qiáng)弱主要分禁止標(biāo)志、警告標(biāo)志、指令標(biāo)志、提示標(biāo)志和專用（輔助）標(biāo)志5大類型［4-7］（規(guī)范示例見表1）。安全標(biāo)志的主要作用在于，通過提供安全信息（安全色與圖形搭配、輔助文字說明等），對目標(biāo)受眾進(jìn)行危險(xiǎn)因素種類、危險(xiǎn)程度的提醒和警示，并影響其行為（規(guī)避或消除不安全行為），從而達(dá)到預(yù)防事故、實(shí)現(xiàn)安全的目的［8］。下面將從事故致因理論和事故預(yù)防原理等方面探討安全標(biāo)志的作用原理。

表1 安全標(biāo)志的規(guī)范示例

1.1 事故致因理論

近年來，高校實(shí)驗(yàn)室安全事故時(shí)有發(fā)生。在可見報(bào)道中，火災(zāi)、爆炸、中毒、感染、腐蝕灼傷等是實(shí)驗(yàn)室事故的主要類型，人為操作不當(dāng)引起的事故占80%以上［9-10］。從危險(xiǎn)因素分析，實(shí)驗(yàn)室中的危險(xiǎn)化學(xué)品、特種設(shè)備（壓力容器和起重機(jī)械等）、病原微生物等是引發(fā)實(shí)驗(yàn)室安全事故的主要危險(xiǎn)因素。根據(jù)事故致因理論，第1類危險(xiǎn)源是間接原因，決定事故后果的嚴(yán)重程度；第2類危險(xiǎn)源是直接原因，決定事故發(fā)生的可能性。某些情況下，人的不安全行為可部分引發(fā)或轉(zhuǎn)化為物的不安全狀態(tài)［11］。即人的不安全行為決定物的不安全狀態(tài)，是根本原因［12］（見圖1）。因此，在高校實(shí)驗(yàn)室中，安全標(biāo)志的作用在于引起人對危險(xiǎn)源的注意，豐富安全知識，提高安全意識，進(jìn)而產(chǎn)生遵從動(dòng)作，消除人的不安全行為，養(yǎng)成良好安全習(xí)慣，最終發(fā)揮預(yù)防事故的作用。

圖1 實(shí)驗(yàn)室安全事故致因理論示意圖

1.2 事故預(yù)防原理

當(dāng)代事故預(yù)防通過主動(dòng)預(yù)防與被動(dòng)預(yù)防相結(jié)合，避免或者減少事故發(fā)生。根據(jù)危險(xiǎn)源控制層級金字塔［13］結(jié)構(gòu)（見圖2）：①優(yōu)先級是從設(shè)計(jì)上消除、限制危險(xiǎn)源，是比較理想的層次，主要適用于在設(shè)計(jì)的技術(shù)手段和經(jīng)濟(jì)上可行的情況，如新建實(shí)驗(yàn)大樓，老舊實(shí)驗(yàn)室重新改造等；②優(yōu)先級是防護(hù)、隔離和屏蔽危險(xiǎn)源，主要包括各種設(shè)備防護(hù)裝置、個(gè)體防護(hù)裝備等；③優(yōu)先級是充分的安全警示，也即安全標(biāo)志，主要包含危險(xiǎn)源的實(shí)質(zhì)、存在和危害后果，以及如何預(yù)防和避免危害的警示等。按照危險(xiǎn)源控制層級理論，安全警示排在第3位，屬于被動(dòng)預(yù)防的層次。這是因?yàn)?，安全?biāo)志作為第3優(yōu)先級的補(bǔ)救方法，不能代替安全設(shè)計(jì)和其他安全防護(hù)措施消除或減少危險(xiǎn)源，具有一定局限性。但是在高校實(shí)驗(yàn)室，安全標(biāo)志是最直觀、最快捷、最有效的警示方法和手段之一，在營造實(shí)驗(yàn)室安全氛圍、強(qiáng)化實(shí)驗(yàn)師生安全意識和保障實(shí)驗(yàn)安全管理方面有著獨(dú)特的優(yōu)越性。安全標(biāo)志的建設(shè)和施行：①體現(xiàn)了“以人為本，預(yù)防為主”的理念；②安全標(biāo)志的推行成本遠(yuǎn)遠(yuǎn)低于應(yīng)急救援和恢復(fù)建設(shè)。

圖2 危險(xiǎn)源控制層級金字塔

1.3 實(shí)驗(yàn)室安全文化建設(shè)

實(shí)驗(yàn)室安全文化以保障實(shí)驗(yàn)室安全運(yùn)行和發(fā)展為目標(biāo)，是實(shí)驗(yàn)室?guī)熒陌踩珒r(jià)值觀與安全行為規(guī)范的集合［14］。建立和推行適用于高校實(shí)驗(yàn)室統(tǒng)一通用的安全標(biāo)志，是實(shí)現(xiàn)實(shí)驗(yàn)室本質(zhì)安全的有效途徑，更是實(shí)驗(yàn)室安全文化建設(shè)極其重要的一部分。安全標(biāo)志通過可感知、可理解、可傳播的視覺色彩、符號，來實(shí)現(xiàn)實(shí)驗(yàn)室的安全理念和安全文化視覺化［15］，一目了然地向?qū)嶒?yàn)人員傳達(dá)安全信息，自覺約束其在實(shí)驗(yàn)室內(nèi)的行為，盡可能避免因人為提示不足引起的安全事故。一套規(guī)范的實(shí)驗(yàn)室安全標(biāo)志的應(yīng)用，不僅可以增強(qiáng)實(shí)驗(yàn)人員的安全意識，而且有助于激發(fā)安全實(shí)驗(yàn)積極性，形成高校實(shí)驗(yàn)室獨(dú)具特色的安全文化氛圍。

2 實(shí)驗(yàn)室安全標(biāo)志的問題與分析

新時(shí)代我國高校實(shí)驗(yàn)室發(fā)展迅速；據(jù)教育部公布的高校資產(chǎn)情況數(shù)據(jù)和文獻(xiàn)統(tǒng)計(jì)［16］，截至2019年8月，全國普通本科高校教學(xué)實(shí)驗(yàn)室超38 000個(gè)，實(shí)驗(yàn)室總面積超過3 780萬m2，儀器設(shè)備總值超過5 474億元，年實(shí)驗(yàn)人數(shù)超40億人次。實(shí)驗(yàn)室是高校開展實(shí)驗(yàn)教學(xué)、支撐科學(xué)研究工作的重要場所，具有覆蓋學(xué)科廣、參與學(xué)生多、人員流動(dòng)量大、儀器設(shè)備和材料種類多等特點(diǎn)［17］，安全隱患較大。

在實(shí)驗(yàn)室安全管理過程中，安全標(biāo)志的重要作用得到了廣泛的重視和認(rèn)可。美國、日本、德國和新加坡等對高校實(shí)驗(yàn)室的安全標(biāo)志都有健全的管理體系［18-19］；如麻省理工等多采用EHS（Environment、Health and Safety）管理系統(tǒng)，重視對人員健康和環(huán)境安全的影響。實(shí)驗(yàn)室建設(shè)前期，科學(xué)規(guī)劃各種安全防范措施及實(shí)施辦法；投入使用后，各種安全設(shè)施和標(biāo)識一應(yīng)俱全，實(shí)驗(yàn)室房門和冰箱上都設(shè)有明確的安全與環(huán)保警示標(biāo)志、圖案或告示。

但是，安全標(biāo)志在我國內(nèi)地高校實(shí)驗(yàn)室卻是一個(gè)被忽略的細(xì)節(jié)，缺失的情況比較普遍。目前市場上可收集到的國家標(biāo)準(zhǔn)和美國OSHA標(biāo)準(zhǔn)與高校實(shí)驗(yàn)室對安全標(biāo)志繁雜的需要相差甚遠(yuǎn)［20］。高校實(shí)驗(yàn)室安全管理者只能在眾多的國家和行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)中去查找零星的適用于高校實(shí)驗(yàn)室的安全標(biāo)志標(biāo)準(zhǔn)［21］。目前主要存在的問題。

2.1 安全標(biāo)志標(biāo)準(zhǔn)不適用

國家標(biāo)準(zhǔn)化管理委員會是我國安全標(biāo)志標(biāo)準(zhǔn)的主要?dú)w口部門，管理?；?、采礦、冶金、交通運(yùn)輸?shù)劝踩攸c(diǎn)行業(yè)的安全標(biāo)志標(biāo)準(zhǔn)，制定專門針對生產(chǎn)經(jīng)營單位的條款。但高校一般是公益性事業(yè)單位，沒有對實(shí)驗(yàn)室安全標(biāo)志做強(qiáng)制要求?，F(xiàn)有安全標(biāo)志的標(biāo)準(zhǔn)對高校不適用或部分適用的情況分為兩類：①適用于專用重點(diǎn)行業(yè)和公共場所的標(biāo)準(zhǔn)，適用范圍過于專一或?qū)挿?；②則屬于適用范圍太窄。

GB 13495—2015《安全消防標(biāo)志》、GB 14161—2008《礦山安全標(biāo)志》、GB 5768—2009《道路交通標(biāo)志和標(biāo)線》等屬于安全重點(diǎn)行業(yè)專用的安全標(biāo)志標(biāo)準(zhǔn)，適用范圍較專一；GB 2894—2008《安全標(biāo)志及其使用導(dǎo)則》、GB/T 31523—2015《安全信息識別系統(tǒng)》、GBZ 158—2003《工作場所職業(yè)病危害警示標(biāo)識》等適用于存在潛在人身安全風(fēng)險(xiǎn)的公共場所或工作區(qū)域，適用范圍較寬泛；顯然以上標(biāo)準(zhǔn)對高校實(shí)驗(yàn)室沒有針對性，不太適用教育領(lǐng)域的高校實(shí)驗(yàn)室。

2018年8月實(shí)施的WS 589—2018《病原微生物實(shí)驗(yàn)室生物安全標(biāo)識》是我國第一個(gè)實(shí)驗(yàn)室安全標(biāo)識的行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)，填補(bǔ)了微生物實(shí)驗(yàn)室生物安全標(biāo)識規(guī)范的空白。該標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定了病原微生物實(shí)驗(yàn)室生物安全標(biāo)識的規(guī)范設(shè)置、運(yùn)行、維護(hù)與管理，將標(biāo)志分為禁止標(biāo)志（24種）、警告標(biāo)志（21種）、指令標(biāo)志（17種）、提示標(biāo)志（10種）、專用標(biāo)志（4種）共5類。該標(biāo)準(zhǔn)是我國高校實(shí)驗(yàn)室安全標(biāo)志行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)的可喜進(jìn)步，但僅適用于從事與病原微生物菌（毒）種、樣本有關(guān)的研究、教學(xué)、檢測、診斷、保藏及生物制品生產(chǎn)等相關(guān)活動(dòng)的實(shí)驗(yàn)室，適用范圍太窄，分類和內(nèi)容顯然不能滿足高校新工科實(shí)驗(yàn)室安全標(biāo)志系統(tǒng)發(fā)展的需要。

2.2 安全標(biāo)志使用不規(guī)范

2020-10-01起正式實(shí)施的GB/T 2893.5—2020《圖形符號安全色和安全標(biāo)志第5部分：安全標(biāo)志使用原則與要求》、GB/T 2893.1—2013《圖形符號安全色和安全標(biāo)志第1部分：安全標(biāo)志和安全標(biāo)記的設(shè)計(jì)原則》和GB/T 2893.3—2013《圖形符號安全色和安全標(biāo)志第3部分：安全標(biāo)志用圖形符號設(shè)計(jì)原則》等對安全標(biāo)志的幾何形狀、安全色和對比色、圖形符號、文字標(biāo)簽、構(gòu)圖組合、尺寸大小和位置等都有嚴(yán)格詳細(xì)的規(guī)定。有研究表明，安全標(biāo)志的邊框形狀和顏色直接影響識別度的大小，人眼對禁止紅色、警告黃色、指示藍(lán)色的注意程度依次降低［22］。紅色的視認(rèn)性最好，禁令標(biāo)志都采用紅色。黃底黑字顏色組合辨認(rèn)程度最易，警告標(biāo)志多用黃底黑字［23］。安全標(biāo)志在使用過程中具有服役時(shí)間長、環(huán)境不友好等特點(diǎn)，從安全標(biāo)志的各組成要素到使用維護(hù)的各個(gè)環(huán)節(jié)都可能出現(xiàn)不規(guī)范的情況。將安全標(biāo)志使用的常見問題總結(jié)為形式不當(dāng)和維護(hù)不善兩類；實(shí)例及規(guī)范見圖3～5，具體分析可見表2和表3。

表2 安全標(biāo)志形式不當(dāng)

表3 安全標(biāo)志維護(hù)不善

圖3 不規(guī)范標(biāo)志

圖4 規(guī)范標(biāo)志

圖5 安全標(biāo)志維護(hù)不當(dāng)

安全標(biāo)志使用不當(dāng)，輕則可識別度不夠，不能發(fā)揮安全警示作用，重則在安全事故發(fā)生時(shí)耽誤救援逃生（如緊急出口標(biāo)志損壞），或造成二次傷害，危害人身生命安全。因此，建立和推行適用于高校實(shí)驗(yàn)室的安全標(biāo)志及其規(guī)范使用必須引起足夠重視。

3 實(shí)驗(yàn)室安全標(biāo)志的設(shè)置與實(shí)施

3.1 安全標(biāo)志的設(shè)置流程與實(shí)踐

3.1.1 設(shè)置流程

高校新工科實(shí)驗(yàn)室安全標(biāo)志的實(shí)踐方案路線如圖6所示。根據(jù)事故致因理論，按照實(shí)驗(yàn)室危險(xiǎn)因素將實(shí)驗(yàn)室安全標(biāo)志劃分為①消防；②用電；③特種設(shè)備；④危險(xiǎn)化學(xué)品；⑤環(huán)保；⑥輻射防護(hù)；⑦職業(yè)??；⑧工作場所；⑨管道；⑩保密；○1應(yīng)急，共計(jì)11種通用安全標(biāo)志類別。在11種類別的安全標(biāo)志范圍內(nèi)，又整理為禁止標(biāo)志、警告標(biāo)志、指令標(biāo)志、提示標(biāo)志、專用標(biāo)志等5種類型。根據(jù)實(shí)驗(yàn)室環(huán)境，分為室內(nèi)和室外兩方面，室外主要為消防（圖框標(biāo)紅）和安全信息牌。

圖6 高校新工科實(shí)驗(yàn)室安全標(biāo)志的實(shí)踐方案路線

設(shè)計(jì)和制作標(biāo)志時(shí)，遵循有章可循；現(xiàn)有可借鑒的安全標(biāo)志適當(dāng)引用（僅顯示了部分標(biāo)準(zhǔn)），部分標(biāo)志進(jìn)行修改或者設(shè)計(jì)新增，并結(jié)合一線師生的反饋進(jìn)行修正。同時(shí)可考慮加入學(xué)校LOGO等高校特色，豐富和提升實(shí)驗(yàn)室安全文化內(nèi)涵。

在符合現(xiàn)有標(biāo)準(zhǔn)的基礎(chǔ)上，安全標(biāo)志的選材應(yīng)考慮耐用性和經(jīng)濟(jì)性；如選擇防水防塵的PP背膠貼和防水防塵韌性好的PVC塑料板分別制作室內(nèi)設(shè)備和墻面安全標(biāo)志，選擇防曬防腐防潮的鋁板覆反光膜和防水防曬阻燃的PVC雪弗板分別制作室外安全標(biāo)志和安全信息牌。

3.1.2 安全標(biāo)志設(shè)置的案例應(yīng)用

武漢大學(xué)NISE（Nature-Inspired Science and Engineering）實(shí)驗(yàn)室面積56 m2，主要致力于仿生材料、微納制造方向的研究，涉及化學(xué)、材料、生物等領(lǐng)域；學(xué)科的高度交叉性以及學(xué)術(shù)的前沿性對實(shí)驗(yàn)室的安全提出了較高要求。作為新建新工科實(shí)驗(yàn)室，在規(guī)劃建設(shè)過程中，NISE始終秉承“以人為本，預(yù)防在先”的安全管理理念，借鑒德國先進(jìn)實(shí)驗(yàn)室的設(shè)計(jì)與管理經(jīng)驗(yàn)，將實(shí)驗(yàn)室分為物理和化學(xué)操作間，安全標(biāo)志的設(shè)置分為室內(nèi)和室外兩類，分門別類粘貼。

實(shí)驗(yàn)室內(nèi)部的安全標(biāo)志設(shè)置遵循顯著性、針對性原則。具體實(shí)施分類如表4所示。值得注意的是，在實(shí)踐過程中發(fā)現(xiàn)，同樣的安全標(biāo)志，粘貼在儀器設(shè)備常用位置上的警示作用比墻上效果更好，這與理論研究［25］也相符合。

表4 NISE實(shí)驗(yàn)室內(nèi)安全標(biāo)志實(shí)施分類

實(shí)驗(yàn)室室外的安全標(biāo)志設(shè)置則遵循通用性、統(tǒng)一性原則。室外安全標(biāo)志主要是安全信息牌［26］和消防標(biāo)志（見圖7）。安全信息牌由校實(shí)驗(yàn)室設(shè)備管理處統(tǒng)一發(fā)放，是實(shí)驗(yàn)室內(nèi)安全信息的匯總；主要包含安全責(zé)任人，危險(xiǎn)類別，注意事項(xiàng)，重要防護(hù)措施和消防要點(diǎn)等。實(shí)驗(yàn)室危險(xiǎn)類別分為爆炸、易燃、氧化劑、高壓氣體、腐蝕、有毒、吸入危險(xiǎn)等7類；注意事項(xiàng)為圓形紅色禁止和三角黃色警告標(biāo)志；重點(diǎn)防護(hù)措施為圓形藍(lán)色提示標(biāo)志；滅火要點(diǎn)針對不同火源情況設(shè)置，防止不當(dāng)滅火措施造成二次傷害；武漢大學(xué)LOGO的設(shè)置在于提高師生對學(xué)校安全文化的認(rèn)同感，構(gòu)建實(shí)驗(yàn)室安全文化氛圍。安全標(biāo)志牌的優(yōu)點(diǎn)在于內(nèi)容上針對性強(qiáng)、責(zé)任人明確、安全重點(diǎn)一目了然；使用上可根據(jù)不同實(shí)驗(yàn)室危險(xiǎn)因素，自行組合粘貼安全標(biāo)志，簡單方便；設(shè)計(jì)上采用3層組合結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)，內(nèi)外兩層邊框?yàn)殍F磁性，最外層為透明層，中間層為安全標(biāo)志粘貼更換層，便于巡查和維護(hù)。消防設(shè)施和標(biāo)志由校保衛(wèi)部統(tǒng)一設(shè)置，消防安全標(biāo)志主要設(shè)置在門口消防設(shè)施旁醒目處。

圖7 室外安全標(biāo)志

經(jīng)過精心規(guī)劃設(shè)計(jì)和實(shí)踐，NISE的安全標(biāo)志規(guī)范全面、具體醒目，營造出濃厚的實(shí)驗(yàn)室安全文化氛圍，獲得了武漢大學(xué)第一屆“五星級安全實(shí)驗(yàn)室”評比第二名的好成績。

3.2 安全標(biāo)志的實(shí)施分工

實(shí)驗(yàn)室安全標(biāo)志的實(shí)施和應(yīng)用不是一蹴而就的，需要多方面共同努力，循序漸進(jìn)逐步完善。安全標(biāo)志的實(shí)施分工與責(zé)任主體如圖8所示。

圖8 實(shí)驗(yàn)室安全標(biāo)志實(shí)施工作組織圖

4 結(jié) 語

（1）從實(shí)驗(yàn)室安全標(biāo)志的作用原理和分類的角度切入，深入分析了新工科實(shí)驗(yàn)室安全標(biāo)志存在安全標(biāo)志標(biāo)準(zhǔn)不適用和使用不規(guī)范的問題。

（2）以武漢大學(xué)NISE五星級安全實(shí)驗(yàn)室的建設(shè)為例，研究了新工科實(shí)驗(yàn)室通用安全標(biāo)志設(shè)置的流程與方案，取得了良好的效果和反響。

（3）下一步，將根據(jù)實(shí)驗(yàn)室的實(shí)際情況，開展新工科實(shí)驗(yàn)室安全標(biāo)志的標(biāo)準(zhǔn)化研究，試點(diǎn)應(yīng)用更多的實(shí)驗(yàn)室，形成覆蓋科研和教學(xué)專業(yè)實(shí)驗(yàn)室的安全標(biāo)志管理體系，為新工科實(shí)驗(yàn)室安全標(biāo)志實(shí)踐提供切實(shí)可行的參考方案，為高等教育“雙一流”建設(shè)添磚加瓦。