嘉興學院 戴佳斌 姜 霄 王 易
摘要：窨井蓋是城市建設中重要的一部分。但是，近年來，由于窨井蓋缺失導致的安全事故頻發。在道路能見度低的情況下，窨井蓋缺失造成的安全隱患更大。尤其對于體積小，好動的兒童而言，安全問題不容忽視。本文針對窨井蓋缺失時，如何對行人特別是兒童起到警示保護作用的問題進行設計研究。目前主要針對井蓋丟失情況，缺乏具有警示效果的保護設施的問題進行了設計實踐，減少窨井蓋丟失情況下的安全隱患。
關鍵詞：警示 窨井蓋 保護 安全隱患 設計
中圖分類號：TB472 文獻標識碼：Ａ
文章編號：1003-0069(2017)10-0016-02
Abstract：Manhole cover is one of the important parts of the urban construction.Recent years， plenty of safety accidents happened due to the missing of manhole cover. In low visibility conditions， huge potential security problems are more serious， especially for active kids in small size. The security problem should not be ignored. The article based on the manhole losing situation， tries to solve the problem that how to warn the children and the pedestrian as well as protect them.It mainly aimed at the problem on lacking of warning protection installation， doingdesign practices to lower the risk of losing manhole cover.
Keywords：Caution Manhole cover Protect Potential Safety hazard Design
引言
近年來，由于城市道路上的窨井蓋缺失而造成的安全事故頻發，窨井蓋缺失形成的“黑洞”已經成為行人安全的危險因素之一[1]。在井蓋丟失后不能及時地進行修補，極易造成安全隱患問題[2]。由于窨井蓋數量大，城市車流量和人流量密集，城市道路監管系統不夠完善等原因，窨井蓋缺失的情況下，相關部門對窨井蓋進行修整需要相對較長的時間。對窨井蓋警示器進行產品優化設計，提高窨井蓋缺失情況下對道路的警示作用，減少道路安全隱患，是非常必要和緊迫的。
一、井蓋警示器設計調查分析
（一）設計調查
經過調查分析窨井蓋缺失事故的根本原因，從提高井蓋缺失下的警示作用和對人的保護效果的角度對井蓋警示器進行設計。由于目前窨井蓋缺失情況下，相關政府部門缺乏能夠提供警示和保護作用的相關設施，不能有效實現對道路安全的警示作用。在考慮生產成本、運輸成本等相關材料供應選擇的基礎上對井蓋警示器進行設計，確保窨井蓋缺失情況下的道路安全，降低窨井蓋墜落事故的發生，能夠有效提高行人外出的道路安全感，促進城市公共設施建設的進程。
（二）實地勘察
針對目前城市中存在的井蓋缺失情況下，存在的防護警示措施進行了網上調查和實地勘察。由于井蓋口大小形狀和類型多樣化，針對井蓋缺失情況的警示防護措施往往比較單一，選擇設置在井蓋口外的路障設置。路障設置存在著容易移位，警示效果一般，無防護效果等問題。另一種常見防護措施為井蓋安全網，若干尼龍繩編織而成的護網以固定鉤固定于井蓋口內部。而該方式存在明顯的缺陷，安裝繁瑣，易老化，警示效果薄弱，同時防護作用相當有限。而大量的窨井蓋事故發生的原因在于井蓋口缺乏警示裝置，市民在不知道井蓋缺失的情況下發生了意外，井蓋警示器的設計和投入使用，能夠有效改善該現狀（如圖1）。
（三）問題分析
針對井蓋安全警示的問題進行分解細化后，我們優先考慮最有可能發生險情的情況和人群。在井蓋安全問題中，兒童是最容易在井蓋丟失情況下遇險受傷，同時受傷程度最嚴重的群體，兒童感覺的靈敏度和信息加工能力發展不完善[3]，并且兒童具有好動活潑，遇到險情自我救助的能力較低，不懂得如何有效保護自己，掉入井蓋口后兒童受重傷死亡的例子不在少數。對兒童群體思考設計方案，能夠在很大程度上降低兒童群體遇險的幾率。針對兒童群體設計井蓋警示器，設計師需要綜合考慮兒童的貪玩、容易在馬路上追逐打鬧，以及兒童體重較輕，體形較小的體征特點。經過課題組討論分析后，井蓋警示器的設計應滿足以下需求：
1.鮮明的視覺效果，能夠引起注意力，在一定的距離下形成良好的警示作用，給予兒童及行人足夠的反應時間。
2.相對堅固的結構設計，能夠在短時間內對踏入井蓋口區域的兒童產生一個向上具有保護作用的力，能夠保證承受30KG內重量的兒童不掉入井中，同時給體重更大的行人一個力的作用和緩沖反應時間，促使行人在踏入井口后及時反應，避免遇險。
3.低廉的制作成本，材料容易獲得，能夠進行大批量的生產。方便運輸，能夠成為廣泛適用的公共設施中的一部分。
二、井蓋警示器再設計
（一）設計原理
本設計主要擬解決在窨井蓋丟失時，相關部門短時間內無法對窨井蓋口進行修補情況下，兒童在路邊嬉戲打鬧以及行人在夜晚或道路可視程度較低的情況下的安全問題在夜晚或道路可視程度較低情況下的道路安全問題。通過前期的裝置結構研究，采用扇形開合式可拆卸結構設計。該結構具有方便運輸，結構穩固，容易批量化生產和零件替換，節約材料等優點。另外，井蓋警示器銀色反光條嵌附著在扇形結構上表面的形式，反光條材料參考一般反光警示服的材料，由顏色醒目的基底熒光材料和反光材料組成[4]。熒光加反光的效果，使得警示器在白天和黑夜的情況下都能以醒目的熒光或者反光效果吸引兒童注意，引起路人警戒。展開后的扇形結構以彈簧卡扣的方式固定，解決了扇形結構展開后的固定問題，材料采用高密度聚乙烯，扇形結構直徑采用600mm、700mm等常見圓形井蓋尺寸，井蓋丟失時，可直接把井蓋警示器放置于井蓋口處，保障行人道路安全（如圖2）。
（二）結構說明
該井蓋警示器的結構主要由T字形主干件和3塊直板輔助件組成（如圖3）。
1．主干結構：T字形主干件分為上下兩部分。上部分也是以直板件為主，內置金屬片，用來加強主干件的承重強度；中心和兩側表面覆蓋熒光材質，主要作用在于黑夜能見度低情況下能夠反光，提醒路人前方危險；主干直板兩側邊緣各有一段凹槽，是出于固定井蓋警示器在井口的位置而設計的，與井口本身具有的向內凹陷的結構相適配；直板件反面還附上了橡膠層，提高了主干的韌性。T字形主干件的下部為圓柱狀固定筒，筒可分為三個相同的環，每一環都有凹陷的部分和突起的部分，每環上下都設有橡膠圈，可以固定直板輔助件，使其不會上下移動；每一環上都有一個金屬球形彈簧扣的設計，用于固定輔助件，防止其松動旋轉。
2．輔助件結構：直板輔助件可以從警示器上直接手動拆卸和安裝。若其中一個輔助件破損，可以只替換一個輔助件，而保留未損壞的其他件，大大地降低了后期的維護成本。單個輔助件為一個兩側為直板，中心為圓環的復合結構。直板件下方增加了橡膠層，提高了輔助件的韌度。輔助件的中心圓環部分有兩個小洞口（如圖4）。
3．結合方式：主干件與輔助件以彈簧卡扣的方式結合。兩者結合的時候，按住主干件上的彈簧卡扣，把輔助件中間的圓環對準主干件的圓柱狀固定筒并嵌入，旋轉至合適位置，彈簧卡扣從輔助件的小洞口中彈出，完成主干件和輔助件的合體。
（三）使用情景分析
1．運輸場景：在運輸過程中，警示器呈合起狀態。合起狀態下的警示器整體造型接近一個規則的長方體，十分有利于運輸，特別是批量生產后運輸到各個地區的情況下。有效提高運輸空間的利用率。而在少量運輸中，所占的位置也很小，有利于政府相關工作人員對公共設施進行整修時攜帶。
2．使用場景：到達缺失井蓋的地方后，先根據井蓋口的大小選擇尺寸相匹配的井蓋警示器。工作人員按住兩顆彈簧卡扣，然后旋轉主干件，彈簧卡扣彈出后，井蓋警示器造型固定，然后直接把井蓋警示器放入井蓋口中。黑暗情況下，附著在扇形井蓋警示器最上方的銀色反光條能夠起到反光警示的作用。同時，扇形結構優良的承重效果能夠防止兒童墜入窨井；在行人不慎踏入井蓋時，給予行人一個緩沖反應的時間，在落入井口前，及時遠離危險地帶，達到防護的目的（如圖5）。
總結
城市公共設施的建設不僅需要符合社會現狀的進步政策鼓勵。同時，巧妙而實用性能強的公共設施設計能夠在很大程度上改善城市公共設施條件。窨井蓋作為城市不可或缺的公共設施之一，一直與我們的生活安全息息相關。優良的設計能夠潛移默化地幫助用戶解決生活的問題，滿足生活的需求，讓人們在不知不覺中體會到生活的趣味。相反，那些糟糕的設計因為自身的不完善，會容易引發新的生活問題和安全隱患[5]。窨井蓋問題之所以引起社會各界的關注，在于其設計的不合理性。課題組通過對窨井蓋設計的分析，注意到了其在丟失狀況下的安全隱患。新的設計方案將會降低窨井蓋事故發生概率，讓老百姓的生活變得更加安全，更體現了一種以人為本的設計理念。
窨井蓋是公共設施中不可缺少的一部分。井蓋警示器的設計只涉及公共環境中很小的一部分，公共環境中還有許多需要警示的常見生活情景和存在完善空間的公共設施。而公共設施的設計涉及的考慮因素較多，涉及生產制作難度和成本問題，同時需要考慮易用性和確定用戶群體等。其特殊性在于，公共空間的產品設計需要考慮到通用性原則，即在最大可能范圍內，滿足所有人在任何情況下，能夠平等、自由、安全地使用設計的原則[6]。城市公共設施面向的人群具有廣泛性，因此針對窨井蓋缺失設計出的警示器，其設計思路、確定針對用戶的方式、設計原理、概念和產品的結構形式等，同樣可以應用在設計其他相關的具有警示效果的設施的情況，可以借鑒或深入擴展。公共空間的安全問題關乎到城市生活中的每個人，好的公共設施設計帶來的效果是難以估量的，在未來優化完善公共空間的設施設計這個問題上，還需要付出很多的努力。
嘉興學院2016年度大學生科研訓練計劃項目 (SRT)論文
參考文獻
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