時間：2022-02-26 14:25:22
引言：易發表網憑借豐富的文秘實踐，為您精心挑選了九篇安全設計范例。如需獲取更多原創內容，可隨時聯系我們的客服老師。
摘要：隨著工業化生產的發展，各行各業的機械設備越來越多，自動化的機械設備正逐步成為各生產的主力軍，機械事故的不斷發生，也越來越引起了人們的關注機械的安全性，因此，機械的安全性必須從本質安全入手，在機械設計時，同時考慮安全設計。
關鍵詞： 機械設計；安全設計；危險識別
中圖分類號：TH12文獻標識碼：A
機械是現代化生產中各行各業不可缺少的生產設備，從機械的發展歷史看，機械是用來代替人的勞動，目前已從簡單的工具發展到完全自動化的機械。在生產的人機環境系統中，機械與人相比，它有許多人所不可能具備的優點，主要是：提高勞動生產率、能量大、功率大、精度高、靈敏度好、耐用性強、可靠性高、運轉速度快、適應性強等。
由于人與機械的廣泛接觸，就有可能對人產生損傷或者危害人的健康，機械作業是一種事故多發性作業，近年來，機械設備的事故比較多，發生機械事故的原因可歸納為人的不安全行為、設備的不安全狀態和環境的不安全因素等三個方面，據統計，造成機械傷害事故中的直接原因，由于設備的不安全狀態，因防護缺陷（沒有防護、防護不當、保險裝置、信號裝置缺乏等）而造成的各類事故占機械傷害事故的71.56%。我國機械傷害事故中，多數事故也與防護不當有密切有關，因此，重視機械的安全性是十分重要的。
為了從根本上防止機械傷害的隱患，應盡量采用各種有效地先進的技術手段，從根本上消除危險的存在；使機器具有自動防止誤操作的功能；使機器具備完善的自我保護能力；優先采用安全保護措施，就必須從設計入手。在機械的設計時，就要考慮機械的本質安全，設計有安全可靠的各種防護措施、安全保障裝置等。全面分析、研究機械運行、使用、維修中可能存在的不安全因素、可能發生事故的可能性及事故的危害程度，把保證機械的運行、使用、維修安全貫穿于整個設計中。
機械安全設計作為現代設計方法的重要組成部分,隨著先進制造技術的推動和市場對機械產品需求的多樣化,通過10多年來對傳統安全工程的摒棄、擴展和延伸,逐步形成了以系統工程理論為指導,以基礎科學、工程技術以及管理科學構成的多層次的安全科學。機械安全設計的主要包括以下內容：
1、危險識別
危險識別在機械安全設計中占有十分重要的地位,它的目的是描述危險的性質和識別它們各自危險所產生的后果。在對機械進行安全設計、制定有關安全標準和風險評價時,必須要對機器可能產生的危險進行識別。它是安全評價和安全設計的主要依據,危險識別的準確與否,直接影響到安全性能的好壞。機器可能產生的危險主要分為2大類:
(1)機械危險 主要包括擠壓危險、剪切危險、切割危險、纏繞危險、吸人或卷入危險、沖擊或碰撞危險、刺傷或扎傷危險、摩擦和磨損危險、高壓流體噴射危險等。
(2)非機械危險 主要包括電氣危險、熱危險、噪聲危險、振動危險、輻射危險、材料或物質產生的危險、未遵循人類工效學原則而產生的危險及綜合性危險等。
2、安全評價
風險評價是在危險分析的基礎上,根據現有工藝水平對機器在每種危險狀態下可能產生傷害的概率和嚴重度進行全面評估和判定。安全評價的目的是幫助設計者根據現有技術水平,以及由此引起的各種約束確定最優的安全措施,使機器達到最高安全水平。
(1)風險評價要素 風險評價通常包括以下3個方面的要素:
①評估可能傷害的嚴重度。可通過傷害的范圍、傷害的限度、傷害的嚴重度等因素進行評估。
②人們暴露于危險區的頻率。通過對進入危險區的性質、頻次、持續時間和人數等因素來進行評估。
③預測危險出現的概率。主要對以下因素進行預測:機器及其它元器件的可靠性及有關統計數據,類似機器事故歷史資料。
(2)風險評價的定性方法
風險要素評估完成后,需對機器進行危險評價,以確定機器是否達到安全要求。
(3)綜合運用各種系統安全分析和評價方法
采用系統工程方法進行風險評價已有近20年的歷史,發展了數十種系統安全分析方法,能從各種不同的角度對系統進行風險評價。從分析的數理角度出發,這些方法可分為定性分析和定量分析。從分析的邏輯觀點出發,又可分為歸納法和演繹法。其中,不少方法是相似的、重復的,但是按照系統壽命周期的時間進程,這些系統安全分析方法之間又互有聯系,各有利弊。
在傷亡事故分析預測方面,比較常用的系統安全分析方法有初步危險分析(PHA)、故障類型和影響危險度分析(FMECA)、事件樹分析(ETA)、故障樹分析(FTA)、管理疏忽和危險樹分析(MORT)等。其中,在我國乃至國際上應用最廣泛的是故障樹分析。
3、 機械安全設計
根據風險評估的結果進行安全設計,在選擇安全設計的最優方法時,必須遵循以下原則：
（1）結構安全設計 機械安全設計的第一步是對其進行結構設計,結構安全設計應考慮的主要因素如下:
①使機器外觀達到本質安全的結構設計，在不影響正常功能實現、使用的情況下，凡人體易接近的機械外形結構應平整、光滑、不應有易引起損傷的銳角、尖角、突出物、粗糙表面等。
②使機器有關運動參數達到安全的設計; 直線運動部件之間或直線運動部件與靜止部件（包括墻、柱）之間的距離，必須符合有關安全距離的規定，應保證不該通過的身體部位不能通過。限制操作力、運動件的質量和速度、往復運動件的運動距離和加速度、機器的噪聲和振動、機器的表面溫度等。
③合理規定和計算零部件的強度和應力;
④合理選用材料;
⑤選用本質安全技術和動力源;使機器與所有動力源或其他供給斷開。斷開必須做到既可見（動力源連續性明顯中斷），又能通過允許檢查斷開裝置上操縱器的位置而確認，并且還必須明確表示出機器的那些部分已被斷開。如果需要（例如：對于大型機器或在設施中），將所有切斷裝置鎖定在“斷開”位置。機械的動力源不管什么原因中斷或波動后，要重新建立時不得導致危險狀態。
尤其是：
A、機器不得意外起動；
B、一旦停機命令發出，機器必須停止運轉；
C、機器的運動部分或由機械夾持的工件不得落下或拋出；
D、不得防礙自動或手動停止機器的運動部分；
E、防護裝置必須保持完全有效。
F、采取措施保證在斷開點的下游不再有：位能（如：電解、可以釋放的液壓或機械能）；動能（如：通過慣性可以繼續運動的部件）。
在一旦停機命令發出，機器必須停止運轉的措施效果通過工作安全系統進行驗證。這些措施會使機器達到“0能量狀態”；斷開和能量泄放可提供很高的安全水平。
⑥應用強制機械作用原則;⑦應用人機工程原則;⑧應用人類工效學原則;⑨提高機器及零件的可靠性;10使機器的調整、維修點位于危險區之外。
關鍵詞：公路安全設施；設計階段；安全審核
目前我國還沒有將低等級公路交通安全設施納入技術規范，針對農村公路實際提出交通安全設施的審核理念及標準，對改善道路安全條件，減少交通事故，降低事故傷害程度都具有十分現實的意義，但是將道路安全審核制度化引入公路的建設中還有許多工作要做。
一、道路安全審核的原理
道路安全審核是獨立于設計的專家組對擬建或改建的道路進行規劃、設計、施工和服務期全方位的安全審核，找出安全隱患，從而進行主動預防的策略。其審核的原理和依據并沒有完全脫離設計，可以說安全審核是設計的輔助手段，是幫助設計人員預計到可能發生的安全問題，并提供可行的解決方案。所以，道路安全的基本依據就是道路安全設計的基本理念。道路安全設計理念的來源中一部分是國家和地方的標準、規范，這部分又是不斷完善的，而且不同設計人員對于標準、規范的理解也不同，再加上行車環境條件的千差萬別，導致即使設計人員完全按照現行設計標準進行道路設計，也不能完全保證道路是安全的，所以道路安全的依據又不等同于現行的道路設計標準，而是現行設計標準加上當前工程實踐中積累的經驗教訓，它強調了在全方位、全用戶、全環境下對設計產品的安全檢驗。道路安全設計的理念基本可以歸納為：①滿足駕駛員的駕駛期望；滿足視距要求；減小速度差。②利用交通控制措施，管理沖突點。③減少道路開口數量，增加開口間距，減少橫向干擾，實施道路開口管理系統。④考慮沖出路外事故，設計寬容公路；緊急避險。按照這些原理的要求去設計道路，就可以減少道路后續使用中的交通安全問題，在道路安全審核中按照這些原理去審核，就基本可以保證運營交通安全問題在規劃及設計階段已進行了充分的考慮。
二、道路安全審核的方法和基本步驟
2.1 委任道路安全審核組及其成員
和規劃及設計階段的安全措施比較，安全審核具有以下特點：①道路安全審核是主動預防。②安全是由獨立于設計之外的專業技術人員來完成的。③安全審核只考慮交通安全，不考慮其他因素。可見，安全審核的成功關鍵在于審核組的成員要有足夠豐富的經驗，并有較高的理論水平，且有關的審核必須是獨立的，審核過程必須是規范的。通常進行道路安全審核的專家組成員應具備交通安全、交通工程、交通運行分析、交通心理、道路設計、交通運營及管理、交通法律法規等方面的知識，一般通常為3―5人。專家組成員相互間平等地交流、討論安全問題，本著對社會負責的態度、安全第一的觀點，依據現行標準規范，對項目各種設計參數、弱勢用戶、氣候環境等條件進行統籌考慮，展開公路安全審核。
2.2 設計階段道路安全審核基本步驟
啟動審核工作收集設計文件和數據設計文件和數據分析安全設計分析撰寫審核報告設計方和業主的答復監督檢測。
啟動安全審核應該召開一個會議，一般這個會議是由業主或專家組負責人來召集，參加會議人員主要包括業主、設計人員、審核專家組成員等。會議內容主要包括：業主和設計人員把設計有關資料和數據交給專家組；業主介紹項目背景信息；設計人員介紹設計情況；專家組介紹審核的目的、審核范圍、審核內容及各方的責任、作用；討論審核時間表等。
2.3 撰寫公路安全設施審核報告
內容包括：審核人及審核組簡述、審核過程及日期、項目背景及簡況、圖紙等；對確認的每一個潛在的危險因素都應闡述其地點、詳細特征、可能引發的事故（類型）、事故的頻率及嚴重度評估、改進建議及該建議的可操作性等。審核報告應易于被設計人員接受并實施。
2.4 公路安全設施審核結果的應用
審核結果并不意味著誰對誰錯，設計人員可以更改，也可以不更改設計方案，但必須給予答復、響應，完善設計方案。
2.5 安全設施審核清單
（1）交通標志。交通標志的布設是否滿足用戶的某種需要，引起用戶注意，傳達清晰明了的信息，促使用戶遵守，并保證用戶有足夠的時間反應；項目的標志設計是否與整個路網的標志設計標準協調一致；標志的色彩、形狀和大小是否符合相關標準和規范；標志設計是否需要采用中英文對照，英文翻譯是否準確、達意；如果有行人、自行車及殘疾人交通，平交口處標志的設置是否避免了影響，是否需要設置照明；當標志基礎位于路側凈區內時，標志桿是否采用了解體消能或易折斷的材料，或設置了安全護欄；如條件受限無法單獨設置時，一個支撐結構上最多不應超過兩種標志，并應按禁令、指示、警告的順序，先上后下，先左后右的排列；在無照明或隧道照明不足的隧道入口前是否設置了隧道開車燈標志，且隧道標志和隧道開車燈標志無需重復設置；在非全封閉公路的平交口區域是否采取了交通寧靜技術，如設置減速丘，增設警告、禁令標志等措施。
（2）標線和反光路鈕。項目的標線設計是否和整個路網的標線設計標準協調一致；雙車道公路中線是否需要特殊考慮，如設置雙排雙黃線，并加設隆聲帶以進一步分隔雙向行車；雙車道公路超車區標線設計是否安全；標線是否和標志相匹配，如霧區設置的車距確認系列標線和停車標線等；路側障礙物是否需要施劃反光標線進行標記；是否需要標線文字及圖形來強化設計，標線文字是否保證了順交通方向閱讀；標線在不利視認條件下，是否需要設置反光路鈕以加強標線效果；標線與路面的顏色對比度是否足夠，是否需要采取措施處理；標線材料本身的耐久性、防滑性是否滿足設計使用年限的需要；當需要交通流橫向偏移時，標線設計是否滿足所必需的縱向距離；交叉口內部是否采用標線渠化了轉彎車輛的行駛軌跡，并配以突起路標。
（3）路側安全設施。路側和中央分隔帶護欄是否符合設置條件；護欄的具體設計，如形式選擇（包括長度、高度、布設位置）是否合適；不同護欄之間的過渡段設計是否合適；防撞墊設置位置及類型是否合適；護欄端頭設置是否合適，端頭前地形是否平順，以避免碰撞前車輛軌跡突變；機電設備等交通管理設置的立柱是否需要實施保護和如何保護；臨時施工期的路側安全設施設置是否符合設置依據，形式是否合適、有效；路側設施設計中，是否嚴格遵守了去除、移位、使之可橫穿、防護和誘導標識5大步驟。
（4）隔離設施。隔離設施的設置是否必要；隔離設施在橋頭、擋墻、涵洞、隧道燈結構物附近是否連續；是否考慮了設置專用通道（包括其凈高和凈寬）以滿足橫穿道路交通的需要；是否考慮設置野生動物通道以減少野生動物橫穿道路；隔離設施在平面交叉口的設置條件是否足以防止其他道路用戶橫穿主要公路；相交道路上跨結構物兩側的防護網能否有效地阻止向下拋物，高度和形式是否合適。
結語
總之，對于擬建的道路，安全審核可在規劃和設計階段發揮作用，避免設計失誤，減少安全隱患，從而降低交通事故的發生概率或降低交通事故的嚴重程度。安全審核人員不參加道路的規劃和設計，也不干涉設計人員在設計階段采取何種安全措施。安全審核人員只負責把審核結果反饋給有關部門和設計人員，以確保他們了解道路的安全隱患，并采取了合適的防治措施。
參考文獻
隨著汽車在國內的普及，汽車安全性越來越備受關注，安全氣囊作為約束系統中最后的安全保障，它的重要性也被突顯出來。安全氣囊中的氣袋在展開的一瞬間能否保護駕乘人員免受傷害，氣袋的設計是依據何種條件？作者根據多年的工作經驗對此進行了分析，對各種影響因素做了列舉。
【關鍵詞]】安全氣囊 氣袋 5inch-30ms準則
1.5inch-30ms準則
正面安全氣囊起爆時，展開的氣袋主要是保護駕乘人員的頭胸部不受傷害。氣袋展開后的厚度和大小對保護效果起到了巨大的作用。無論ECU對點火時刻控制的多么精準，如果氣袋不能滿足設計要求，對人員的保護也是不利的。
當安全氣囊起爆的時候，汽車與障礙物碰撞之后，汽車速度急劇變化，駕乘人員在慣性的作用下向前運動，安全帶和安全氣囊在此時同時發生作用，阻礙人與車內的方向盤、擋風玻璃或儀表臺等物件發生碰撞。
那么氣袋的厚度怎么樣才會設計合理呢？需要先和大家解釋一個概念 ―“5inch-30ms準則”。
主駕氣袋的充氣過程大約需要30ms，一般轎車駕駛員與轉向盤之間距離為12英寸（1inch=25.4mm），氣袋充氣后的厚度約為7英寸，所以，當駕駛員頭部前移5英寸這一時刻的前30ms為最佳點火時刻，這就是氣囊系統點火的“5inch-30ms準則”。（注：駕乘人員是在佩戴安全帶的情況下進行碰撞）
如果以碰撞車輛為坐標系（移動坐標系），在車輛碰撞前期的一段時間內，由于慣性的作用，駕駛員將基本保持碰撞前的運動形態，也就是駕駛員將按車輛碰撞0時刻的速度向前移動，這樣車輛向后的減速度相當于駕駛員向前的加速度。由于B柱靠近駕駛員位置，駕駛員向前的加速度約等于車輛B柱位置的減速度；碰撞0時刻，駕駛員相對車體的速度為0，則B柱減速度的一次積分就是駕駛員向前的速度變化量，二次積分就是駕駛員向前的位移量。例如：當駕駛員頭部移動位移達到5英寸（127mm）時對應的時間為46.3ms，那么氣囊ECU點火的最佳時刻就應該是16.3ms。
這個準則是ECU開發的基本要求，也是氣袋體積設計的理論基礎。其中：
THA 駕駛員頭部從開始運動到接觸氣囊所用時間
TED ECU感應碰撞到判斷點火所用時間
TIN 氣囊充滿所用的時間
THA則應滿足：THA≥ TED + TIN
SDR 駕乘人員頭部距轉向盤或儀表板的距離
SAM 氣囊設計的最大厚度
SDT 駕乘人員頭部從開始運動到接觸氣囊的移動距離
SAM則應滿足： SAM ≤ SDR - SDT
上述關系式表明，氣囊可以設計的最大厚度：ECU判斷點火時間和氣囊充滿氣所需時間之和，就是駕乘人員向前移動可以利用的時間，駕乘人員距轉向盤或儀表板距離減去這段時間乘員頭部移動的距離，就是氣囊可以設計的最大厚度。
2.氣袋的設計-影響因素
氣袋的厚度定下來之后，就是對氣袋其他因素的綜合控制，包括氣袋的大小，氣袋拉帶的長度和數量，發生器壓力。
發生器的壓力大小，決定了充氣的速度和飽和度；拉帶的長度和數量是控制氣袋起爆后的厚度及形狀；氣袋的大小決定了是否能夠充滿駕乘人員與轉向盤或儀表板之間的空間。同時，這些因素又是相互制約的：如果氣袋過大，發生器產生的氣體無法充滿氣袋，造成保護效果不良；如果拉帶長度不夠，也無法滿足駕乘人員在最適當的時候碰觸氣袋；如果發生器的壓力過大，導致氣袋30ms前充氣完畢，也讓駕乘人員無法在適當的時候碰觸氣袋。所以，要求這些因素要達到一個動態的平衡，才能得到一個優秀的設計，滿足氣囊在最合適的時間起爆，駕乘人員在最合適的時間碰觸氣袋。
氣袋大小的影響，如果過大，則氣袋充氣不滿，乘員頭部接觸氣袋時效果不理想；如果過小，氣袋充滿時間早于30ms，乘員頭部接觸氣袋時，氣袋已經達到排氣過程。這時需要調整發生器參數或氣袋大小來優化設計。
拉帶長度的影響，如果過長，氣袋厚度超出理想范圍，展開的氣袋會擊傷乘員；如果過短，氣袋展開不充分，乘員頭部接觸氣袋效果不理想。這時需要調整拉帶長度來優化設計。
發生器壓力的影響，如果壓力過大，氣袋充滿時間早于30ms，乘員頭部接觸氣袋時，氣袋已經達到排氣過程；如果壓力過小，氣袋充氣不滿，乘員頭部接觸氣袋時效果不理想，這時需要調整發生器參數或氣袋大小來優化設計。
ECU起爆時間的影響，如果起爆時間過早，則氣袋充氣過早，乘員頭部接觸氣袋時，氣袋已經達到排氣過程；如果起爆時間過晚，氣袋充氣過晚，乘員頭部接觸氣袋時，氣袋仍在展開過程中，可能會擊傷乘員。這時需要調整ECU參數或發生器與氣袋參數。
除了上述總結出來的影響因素外，還要考慮一些特殊因素。例如：對于乘員氣囊來說，如果氣袋設計的過大，發生器滿足充氣的壓力需求，展開時對于瘦小的乘員或兒童乘員將可能造成傷害，所以乘員氣囊大小的設計以能保護極限斜角碰撞下乘員為佳。另外，就是對OOP乘員的保護，普通控制系統氣囊不能很好解決這樣的問題，潛在傷害還會存在，通過警示乘員佩戴安全帶和禁止兒童乘員在前排乘坐來避免氣囊起爆對這些乘員的傷害。
由此可見，對于安全氣袋尺寸的設計，要綜合考慮各種影響因素，使其達到一個平衡的狀態，最終的目的就是為了更好的保護駕乘人員的安全。隨著汽車科技日新月異的發展，大量傳感器在汽車上的應用，許多涉及安全的數據越來越準確詳實，相信安全氣囊的保護能力也會越來越好。
參考文獻：
[1] 鐘志華，張威剛，曹立波等.汽車碰撞安全技術[M].北京機械工業出版社.2003
[2] 張金換，杜匯良，馬春生.汽車碰撞安全設計.北京清華大學出版社.2010.2
作者簡介：
眼下，在業界圍繞“云計算”
的討論日趨激烈以及“云計算”應用在用戶中逐步展開的同時，我們看到，與“云計算”應用相關的一系列技術還有待完善，更重要的是，云計算可能會引發的種種安全威脅，使得我們不得不去關注針對云應用的安全設計。
安全專家Ariel Silverstone 認為，在“云”中處理的數據和應用不但難以管理，還會給使用這些數據和應用的人以及與數據相關的人帶來不小的安全及隱私威脅。因此，關注云應用中的安全設計，并去解決“云計算”所引發的安全問題勢在必行。
明確概念 了解應用
解決“云”中安全問題的前提是明確問題，只有這樣才有可能提出應對問題的解決方法。我們先從了解與“云計算”相關的技術開始，云計算中可能會涉及到的技術主要包括: 網格、VMware和Xen的虛擬化技術、IBM的大型機技術、亞馬遜的靈活存儲技術、英特爾的虛擬機管理程序、頁面文件技術等。
在了解“云計算”所涉及技術的同時，更重要的是要關注其有哪些突出的應用特點。為此，我們把“云計算”定義為具有以下特點的一項應用―基于服務的數據處理和存儲功能，具有靈活和可擴展等特點。
很多人在給“云計算”下定義時，常常會去強調是通過互聯網來獲得的。“我倒覺得這個部分并不是必需要強調的內容，這樣可能會更有利于我們去討論云計算的安全問題。” Ariel Silverstone說，“獲取方式相對于安全基本原則來說是次要的，因為這其中還可能會包括通過本地虛擬機獲得的計算資源。”
安全問題凸顯
通常來說，用戶使用云計算的目的是避免構建或獲取服務器等基礎架構所需的成本。與之相似的是通過虛擬化技術，用戶不必再去購買更多的服務器產品。直接獲取計算資源（包括存儲和數據處理能力等）這個概念確實很吸引人，在不遠的將來，用戶不用再去關心計算資源是放在本地，還是放在位于世界不同地方的數據中心，只要云計算服務提供商能夠及時、有效地提供計算服務，用戶就會感到滿意。
不過，用戶一旦開始應用云計算，安全問題就會凸顯。因為云計算的應用模式使得用戶對“深層防御”擁有極小的控制權，甚至并不擁有直接控制權。比如，亞馬遜給企業級用戶提供的EC2服務，用戶就幾乎沒有控制權可言。“有的時候，用戶連被告知某項服務即將出問題的基本服務都享受不到。” Ariel Silverstone對目前云服務提供商所提供的服務的安全性提出了質疑。
使用了云計算服務后，用戶就再也無法控制進入處理空間的入口。以亞馬遜的服務為例，這個入口是設在亞馬遜的路由器以及防火墻上的。可以說，用戶是把內存中的系統和進程交給“黑盒子”來處理，而用戶對這個“黑盒子”很少擁有控制權。這些就是云計算可能會引發的安全問題，同樣還會連鎖反應引發很多法律問題。
法規有待健全
如果用戶在云應用環境的虛擬機上存儲或處理的數據受到威脅，會引發什么樣的后果呢？用戶自己會知道受到威脅了嗎？要是用戶不知道，該怎么去按照數據泄露的相關法規通知相關人員呢？怎么才能知道是否提升了自身的安全性呢？
我們仔細研究一下亞馬遜的云服務合同，就會發現存在很多問題，或者說是很多條款是不合理的。當然這只是個例子而已，我們并不是把矛頭指向亞馬遜。
比如，第4.3條款中規定: 我們對下列情況不負責任：未經授權的訪問、更改或刪除、銷毀、損害、弄丟或無法存儲的內容（10.2條款中對無法存儲的內容做了明確定義）、應用程序，或者提交、使用了與賬戶或服務有關的其他數據。
關鍵詞：建筑空間；安全設計
Abstract: The author introduces the concept and content of the safety design of the building space, and analyze the existing problems in the safety design of the current building space, safety design strategy of building space.Keywords: architectural space; safety design
中圖分類號：TU3文獻標識碼：A文章編號：2095-2104（2012）
經濟的快速發展帶動了建筑行業的發展，使我國建筑行業呈現出一片生機勃勃的發展態勢。但是，由于過度追求經濟利益，建筑的質量安全得不到有效保證，安全事故時有發生。為了解決這個問題，確保我國建筑行業的健康有序發展，必需要從建筑空間安全設計開始著手，著力消除建筑中存在的安全隱患，保證人民的生命和財產安全。
1 對建筑空間安全設計的概念及內容
1.1 建筑空間的概念
建筑空間是指為了滿足人們的生產和生活需要，通過運用各種建筑要素和形式而形成的建筑內部空間和建筑外部空間的總稱。其中，內部空間主要指由墻壁、地面、門窗、屋頂等圍城的空間，外部空間是指建筑物和周圍的樹木、山水、街道、廣場等形成的空間。
1.2 建筑空間安全設計的概念
建筑空間安全設計是一個比較廣泛的概念，是指為了避免建筑使用者的生命和財產安全受到威脅而進行的設計，它是建筑設計學的一個重要分支，在建筑設計中占據著重要的位置。安全設計所涉及的范圍非常廣，從建筑的前期策劃階段到中期施工階段和后期試用階段等都要確保其安全性。同時，每個階段又要充分考慮到建筑結構設計以及建筑水暖電設計等方面的安全問題。
1.3 建筑空間安全設計的內容
建筑空間安全設計既包括結構安全、電氣安全、防火安全、以及安全設備等，也包括建筑安全規劃、安全防范設計、場地安全設計、以及降低施工風險的建筑設計等。在進行建筑安全規劃時，要對區域環境進行調查進行區域安全規劃；同時還要研究城市災害源、城市應急資源、以及城市的基礎設施和重要機構的設置等，進行城市公共安全規劃；此外還要針對災害情況制定減災防災和避難策略。在進行場地安全設計時，要分析建筑場地的周邊環境，劃分安全防范的等級，并設置緩沖區，降低災害帶來的損失。而安全防范設計的主要目的是防范犯罪的發生，因此要特別對走廊、電梯、廁所等空間加強安全設計。
2 當前建筑空間安全設計中存在的問題
2.1 高層建筑沒有避難層
為了緩解土地緊缺的狀況，滿足經濟發展的需要，高層建筑的開發受到越來越多的關注和重視，并取得了較快的發展。但是，受造價成本、住宅容積率、以及建筑結構設計等因素的影響和制約，大多數的高層建筑沒有設置避難層。這就導致一旦發生火災等險情，救援消防云梯車無法達到救援所學的高度時，就會造成重大的財產損失和人員傷亡。同時結合當前我國實際，即使在一些設置了避難層的高層建筑中，由于其防煙系統的不完善，使得大量煙氣會從風口位置進入到避難層內，達不到防煙的目的。
2.2 建筑消防通道存在問題
在進行建筑設計時，開發商往往為了追求更多的利潤，實現經濟效益的最大化，致使建筑物之間的距離小、空地少，縮減了防火間距，沒有設置消防車通道。而在一些高層建筑中，雖然按照相關規定設置了消防車通道，但一般沒有設置在平坦空地上，且很多不是環形車道，沒有回車場，限制了消防車的順利通行。為了解決這一問題，在建筑內部至少要設置兩個以上的消防安全出口和消防疏散樓梯，同時在建筑物之間也要設置連通消防安全出口，保證各樓之間可以實現相互疏散。此外，在消防登高面的一側，要設置至少一塊消防登高場地，保證消防車能夠迅速展開施救工作。
2.3 建筑中的裝修和配套設施不健全
當前，建筑越來越追求外表的美觀和功能的健全，因此開始實行集中供應冷熱水和空調，這樣就增加了建筑自身的負擔，使燃氣、燃油、鍋爐等存在潛在安全隱患。在一些建筑中，為了美觀直接把消火栓箱鑲嵌在墻體里，致使墻體自身的耐火極限達不到要求。因此，為了消除這些安全隱患，在進行建筑安全設計時，要盡量把消防栓設置成環狀管網，在一些條形建筑中可以把管網豎向擺放成環狀。此外，在高層建筑中進行安全設計時要確保建筑物耐火等級，保證建筑物的結構短時間內不被損毀，從而為進行人員疏散爭取更多的時間，也可以減少災害帶來的損失。
3 建筑空間安全設計策略
建筑的生命周期一般分為規劃設計階段、施工階段、以及使用維護階段，因此在進行建筑空間的安全設計時，要從這三個階段出發，考慮到工程建設的各個方面，把建筑存在的安全隱患降到最低。
3.1 規劃設計階段
建筑工程的規劃設計階段，要做的工作主要包括建筑選址、環境勘察、方案設計、初步設計、詳細設計、招標投標等，在一些情況下還要制定初步的施工方案。在這一階段，參與的人員主要有業主、管理人員、以及規劃設計人員等，由于此時的建設環境和建筑構造還沒有成形，一般不會出現財產損失和人員傷亡的情況。但是，規劃設計階段的安全設計需要對后續工程的施工和建成環境中存在的安全問題進行預測和識別，并制定出相應的對策加以預防和控制。規劃設計階段的安全設計要從現場調查著手，對建筑設計進行危害分析，預測在施工階段和使用維護階段可能會出現的安全問題。一般通過分析地質狀況、周邊交通、地下管線、空中電纜、以及施工環境等，進行安全評估，然后再擬定出相應的安全措施。同時，還需要對工程竣工后的使用和維修等問題制定出對策，避免出現安全問題。例如，當建筑區有地下電纜或煤氣管線時，為了避免發生觸電或煤氣泄漏事故，需要事先制定保護措施加以應對。
3.2 施工階段
建筑工程的質量和安全，受多方面因素的影響，因此在進行施工階段的安全設計時需要綜合考慮各種因素，盡量減少建筑施工過程中造成的安全問題。首先，在工程施工時，要嚴格按照設計圖紙進行工作，對于建筑結構以及消防設施的安置等不能隨意更改，這是最基本的要求。其次，還要保證建筑材料和機械設備達到質量標準。建筑材料是建筑的物質基礎，建筑材料的質量直接關系到建筑的質量和安全；而機械設備是施工順利進行的關鍵，關系到工程的進度和質量，因此確保建筑材料和機械設備的質量與建筑空間安全密切相關。同時，還要保證施工人員具有較高的技術水平和專業素質，盡可能地減少人為因素帶來的建筑安全問題。
3.3 使用維護階段
在使用維護階段，與之相關的人員主要包括業主、來訪者、維護人員、以及管理人員等，主要包括建筑、設備、以及事故發生時可能會波及到的任何物體。因此，在進行建筑空間的安全設計時，不僅要使建筑物本身具有防火、防災的功能，還要根據建筑物的地域特點和性質，全面分析和判斷來自建筑內部及外部的安全威脅，采取有效措施預防和控制由于自然原因或人為原因帶來的安全隱患。例如應對洪水、地震、臺風、恐怖襲擊等安全問題的防范措施。
4 結束語
建筑存在的意義就是為人們提供一個安全棲身的場所。隨著經濟的發展和社會的進步，人們的生活水平日益提高，對居住環境也有了更高的要求。特別是近年來高層建筑的不斷發展，使得建筑的安全性逐漸成為人們關注的焦點。因此，在進行建筑設計時，建筑空間的安全設計需要受到足夠的重視。
參考文獻：
[1] 王蓉,王征.建筑安全設計[J].山西建筑，2009(25).
[2] 周鐵軍,左進,林嶺.西部山地城市公共開放空間安全評價[J].新建筑，2007(05).
安全，是我們電力企業永恒的主題，是企業賴以生存和發展的基礎。身為電力企業的任何一名員工，不論在哪一個部門，處在哪一個環節，都必須牢固樹立安全意識，嚴格遵守安全規程，認真落實安全措施。安全生產與我們息息相關，懂安全知識，抓安全管理，貫徹安全精神，電力設計同樣責無旁貸,任重道遠。
結合自身多年的從業經歷和心得，我認為設計公司應主要抓好以下幾方面的工作。
一、加強安全學習，認清設計在安全生產中的重要地位
一直以來，在我們的設計人員特別是年輕的設計人員中，存在著對安全的認識不夠，對安全與設計的關系理解不深入，甚至部分認為事不關己，高高掛起的現象，對安全的學習流于形式，投入的時間和精力少，參加安全生產年、生產月活動缺乏主動性和積極性。為此，我們必須加強對安全生產相關法律法規的宣傳學習，嚴格考試和考核，幫助員工分析認清設計對于安全生產的重要意義，切實轉變觀念，提高安全意識，牢固樹立安全生產，設計先行的理念，并將安全理念貫穿于工程設計的全過程中。
二、強化質量意識，促進安全生產
“質量是企業的生命”，“百年大計，質量第一”。作為承擔電網建設重任的設計者，我們的設計產品質量，不僅關系到設計公司自身的生存和發展，更直接關系到國家電網建設乃至國計民生的百年大計，關系到國家電網公司“一強三優”現代企業目標和“四個服務”宗旨能否順利實現。所以抓好設計質量，既是我們在安全生產中的具體表現和承諾，也是我們堅持不斷，常抓不懈的重要工作。
三、客觀面對問題，認真查找原因
近年來,隨著國民經濟的不斷發展和國家對電網建設的大力投入,電力設計行業任務繁重，設計市場質量問題日趨凸顯，普遍存在以下問題：設計前期工作不細，對地質及地形條件認識不足，導致施工方案不斷的變化、房屋和設備基礎超深、土方量增加甚至設計方案的改變；各主要專業（土建、電氣、線路專業）之間協調配合較差，造成設計遺漏和設計變更，現場施工方案變化；在變電站擴建、改造工程中，現場收資不準確，導致漏列設備而貽誤工期、到貨設備尺寸偏差；現場勘察不詳細，導致鐵塔基礎設計變更較大；設計規程不熟，造成設計缺陷等。盡管大部分問題在項目建設過程中便得以修正，沒有直接釀成安全事故，但我們也應該清醒地認識到，因為大大小小的各類設計質量問題，給我們的安全生產埋下了不容忽視的安全隱患，因此我們決不能掉以輕心，應堅決制止和減少各類質量問題的發生。通過深入分析，存在以上問題的主要原因是：
（一）部分員工的安全質量意識不夠。工作中缺乏一絲不茍、精益求精的“嚴、細、實”作風，為了搶時間、趕進度，在質量上放松了對自己的嚴格要求，客觀上存在急于求成、工作不細心、工作作風浮躁等現象，工作中往往過分相信經驗甚至“感覺”，在規程規范、技術標準的嚴格執行上有所弱化。
（二）個別員工的責任心不強。工作的主動性、自覺性不夠，工作缺乏前瞻性、系統性、計劃性。現場勘察和收資工作不仔細，對設計的成品沒有認真的自校，導致了出手成品和半成品存在大量的問題；有的以工期緊為借口放松了對細節部分的重視；部分校審人員未認真核對，導致一般性圖面差錯較多。
(三)質量管理機制、制度落實不好。設計人員、專業、部門間缺少協作配合意識，缺乏及時有效的溝通和交流；在質量控制、質量管理方面把關不嚴，沒有嚴格按照質量管理體系文件執行，事前指導、中間檢查、成品校審“三個環節”程序存在流于形式的現象，質量管理規章制度執行不嚴。
四、對癥下藥，制定并落實質量管理措施
針對以上存在的一系列問題，必須制定相應的管理措施，著力抓好以下幾個方面，并認真貫徹執行。
（一）加強對員工的安全質量和責任意識的教育。通過定期和不定期召開質量管理工作會、質量問題分析會、規程標準宣貫會等，讓員工充分認識和體會到“質量”的重要性，認識到質量與安全、責任三者間的密切關系，牢固樹立質量是企業的生命、是安全的保證，設計終身負責制等理念，使其明白作為一名設計人員所承擔的責任和義務，從而能夠以更加認真負責、精益求精的態度，實事求是、勤奮好學的精神來對待工作，積極承擔起電網建設勘測設計這一光榮而神圣的任務。
（二）加強員工業務培訓，提升員工業務素質。常言道：“打鐵先得自身硬”，要想提高我們的設計質量，就得先提高設計人員的業務技能水平，注重和加強員工的學習培訓便是當務之急。在學習培訓上，一是動員和鼓勵員工立足崗位，自我充電，自學成才，在干中學、學中干，做到“工作學習化，學習工作化”，不斷提高業務水平和工作本領；二是采取“送出去、請進來”的方式加強員工業務培訓，借腦洗腦，取長補短，拓寬視野，增強本領，著力提高設計人員處理實際問題的綜合能力和應變能力。
（三）加強制度建設，嚴格執行，考核逗硬。首先，對企業管理各項規章制度進行清理和完善，使各項制度更加科學合理。其次，加強質量管理制度的執行力度。我們要按照ISO9001質量管理體系文件要求來檢查設計流程的每一個步驟，充分發揮制度的作用，做到用制度管人、用制度管事，用制度有效規范和約束企業和員工行為，這樣才能充分有效地調動各方積極性，進而形成企業的凝聚力和戰斗力。
（四）抓好設計質量基礎管理和過程控制。一是強化事前指導、中間檢查、成品校審“三個環節”質量管理。要求工程項目從開始就認真做好設計和項目管理策劃；開展質量檢查，定期組織質量管理體系運行情況檢查和成品質量抽查；重視設計成品的校核，制定各專業卷冊的校核要點，并組織學習，保證設計質量。二是重視基礎工作，加大前期工作的力度。在規劃和可研階段投入更多的精力和時間，保證方案的正確和有效。三是遵循設計客觀規律，科學合理地安排設計周期和人力投入，保證設計質量，降低建設成本。
在現今工程建設中,消防安全受到了前所未有的高度重視,近年更新的一些國家標準中,越來越多的內容列為強制性條文。國家對工程設計和施工中的安全監管也越來越嚴。化工工程具有危險性大,破壞力強,現場情況復雜等因素,更是國家建設監管跟蹤的重點。除國家標準之外,一些地方也出臺各自更為嚴格和有針對性的規范和標準,以此來加強對消防安全設計的指導,并嚴格監督消防安全的建設。越來越高的建設要求,給傳統的工程設計提出了新的挑戰,消防設計也必須按照標準要求作相應調整。
2化工消防安全設計現狀及特點分析
2.1化工消防安全設計的內容
化工類工程項目涉及的消防安全設計內容:可燃、易爆介質在生產、運輸、儲運過程中的相關安全防護;生產廠房、辦公用房、控制室、廠前區的布置防火考慮,以及區域內相關防火防爆設計。具體設計包括:火災自動報警控制系統;有毒和可燃性氣體報警系統;擴音對講系統;自動噴水滅火系統;水噴霧滅火系統;室內消火栓系統;氣體滅火系統;泡沫滅火系統;防火卷簾、防火門系統;防排煙、事故通風和空調系統;火災事故警報裝置和消防通訊系統;消防、高壓泵啟動聯鎖設計;消防設備供電;火災應急照明及疏散指示聯鎖;各類事件聯鎖;火災報警系統、DCS、ESD系統、安防監控等組成高層監控網絡等。
2.2化工消防安全設計的特點及設計專業組成
與民用消防安全設計相比,化工消防設計不僅涵蓋民用消防設計的全部內容,而且由于一些工藝介質有毒、易爆、可燃的特點,加之區域因素復雜,所以監防手段更加全面,系統的穩定性要求更高,事故聯鎖要求更多、更復雜。目前化工類消防設計一般由以下幾個專業聯合完成。a)總圖專業:工廠總平面布置中消防的考慮。b)土建專業:完成區域內建筑設計中,滅火系統的防火、防煙分區和建筑、構造耐火設計。完成防火墻的布置、防火門的設置、卷簾門的考慮,以及承重金屬構件的處理、滅火裝置(器)的配備等。C)弱電專業(電信專業):自動火災報警系統的設計,事故擴音對講系統設計,火災事故報警裝置及聯動設計,火災控制盤的設計,火災事故與其他系統的通信或聯鎖。d)給排水專業:自動噴水滅火系統、水噴霧滅火系統和消火栓的設置;消防泵的設置;消防站的設立;高壓水泵的設置;泡沫滅火系統的設計;氣體滅火系統的設計;含有可燃性液體的污水處理。e)暖通專業:火災事故排煙與通風。f)電氣專業:消防電源的配電設計,火災應急照明和指示標志設置。g)工藝管道:易燃易爆介質的輸送、生產、儲存設計及安全保護等。h)環保專業:消防及事故廢水的收集和處理。
2.3目前消防安全設計規范及趨勢
化工消防設計主要規范如文獻[1—73所列。近年來部分規范經過了重新修訂,其典型變化是對設置要求更為嚴格,強制性條文增加或更為明確。在工程審批和驗收過程中,也出現一些新變化——部分行政審批單位要求設計和施工中,規范里面非強制性標準的“可”和“宜”也按“應”和“必須”來執行。另外業主和審批程序中,對消防聯動、聯鎖要求明顯增多。比如在煤化工中,采用固定床UGI造氣爐的造氣廠房,在以前的設計中均按非爆區考慮,而目前的設計驗收中均要求按防爆區處理。原規范上沒有明確指出要求設火災報警系統的一些場合,現在也要求采用報警系統,而且審批中還提出了十分具體的要求。火災報警發生后,要求消防聯動的設備也越來越多。比如聲光報警器、消防泵、排煙通風、卷簾門、氣體或泡沫滅火裝置、非消防電源切斷、消防應急電源自動切換、消防廣播,向DCS或SIS發出聯鎖信號等。在規范之外,建設業主和主管審批部門出于前瞻性考慮,要求消防系統、安防系統、生產調度系統、生產監控系統、SIS進行聯網,進行綜合管理。因此,既要考慮滿足各類規范,同時盡可能滿足審批部門嚴格的要求,還需要滿足業主單位特殊的建設要求,以及還要考慮工程本身的實用性和業主投入的節省,設計人員往往在系統方案的選擇和具體設施的配備方面,有必要花更多的時間進行綜合考慮,最終滿足越來越高的消防需求。消防設計的內容也將越來越“豐富”和嚴格,各設計專業問的配合也尤顯重要。
3化工消防安全工程示例
火災報警系統與消防聯動系統示例如圖1所示。由圖中可以看出,僅消防報警及聯動就涉及多個專業的控制內容,專業設計中的系統考慮十分必要。消防安全系統與其他系統聯絡示意如圖2所示。
4消防安全設計中的幾個觀念
4.1安全性和實用性及前瞻性
安全性主要表現為系統、設備、設施的可靠性,包含各種安全認證和符合國家強制性標準。防爆區設備的選用符合防爆認汪要求等。實用性表現為既要滿足消防規范要求,又要做到節省投資。實現區域內:可燃介質溫度、濃度的狀態監測;火災發生初期火災的及時探知;火災發生后火情的迅速報警;相關消防聯動設備的正常啟用。除此之外,不作不必要的設置,不作不必要的聯鎖,不上不必要的系統,減少不必要的投入。比如消防廣播、擴音呼叫系統在中小型化工工程可以根據情況選擇性建設。前瞻性是指消防設計要考慮企業發展的要求,設計符合時展方向。比如在系統設計中,有必要考慮未來聯網需求,考慮與其他系統的接口問題、協議問題和兼容需要。
4.2消防安全設計中專業的主導和協調
工業項目中消防安全要求的提出,以及方案的系統考慮,對各相關專業的沒計具有指導作用。消防安全設計涉及幾個專業,需要幾個專業配合才能完成。目前消防安全專業在國內各大設計院內設置還不是十分普遍,設計之初由某一個專業牽頭提出具體的消防安全要求,并經過系統審查后,形成各個專業的設計條件,顯得十分必要。
4.3消防安全設計要綜合考慮各種環境因素
目前參照的設計規范多為通用型,有的規范民用針對性強,且多為指導性。化工工程項目,現場情形復雜,而且一些環境因素認定困難。設計必須綜合考慮環境特征。某工程審批中,有不同意見要求儀表控制室電纜槽內加線型感溫電纜。實際儀表控制電纜內均為4~2OmA微電流,且回路中多數接有限流的安全柵,電纜雖然量很多,但不會產生大量熱量,一般情況是不會因此而引發火災的,所以該處不必考慮設感溫探測器。而電氣設備的動力電纜,或電源電纜較多的地方,由于電纜內有高電流,容易產生熱量,如果散熱不暢,是可能引發火災的,該處考慮敷設線型感溫電纜是適宜的。
4.4設計工作宜注意的幾個問題
4.4.1不無原則地對待審批意見
消防部門及業主通常十分重視消防工程的審批和驗收。由于對規范理解上存在差異,有時也可能對設計提出些過分要求。對此設計師有必要依據規范,根據現場實際進行考慮,做自己專業化的設計,不必因外界干擾而失去原則。
4.4.2不牽強套用規范
某化工工程設計中,有意見要求所有手動報警按鈕均要求帶消防電話插孔。其依據規范是文獻E2]中5.6.3.2“設有手動報警按鈕、消火栓按鈕等處宜設置電話塞孔”。文獻E2]附錄E用詞說明中E.0.1.3指出:“宜”或“可”表示允許選擇。而工程實際情況是,在工程區域內,凡有人值守的崗位,均已配備了一到兩部電話,且一部電話直接與調度中心相連。重要崗位另單獨設有消防電話。如果發生火情,是可以實現報警功能的。而且文獻[2]是一本通用規范,沒有區分工業與民用情形。而且工業區域中無關人員少,而巡查人員基本配有對講機等通訊工具,特別危險區域內設置有擴音對講系統。故設計宜講求效用,一般場所不用另設消防電話,不要因為有“宜”而進行全面設置,增加了投資者無渭的負擔。
4.4.3化工特殊場所的火災要求
沒有規范要求,循環冷卻水塔需要進行火災報警設置,也沒有要求采取消防措施。循環水塔是化工工程中常有的裝備,由于冷卻需要,塔內多半為“煙囪式”構造,對流性能特別好,冷卻塔內部裝有大量可燃填料,正常生產時由于水流的存在,是不可能發生火災的。但是一旦停車,特別是進行檢修時,稍微不慎的火星就會引起塔內填料猛烈燃燒,發生強烈火災。該類事故,已有很多起案例。類似這些特殊化工場合,設計時可根據情況考慮增加報警和消防設施,比如手動報警器和消火栓。
4.5設計方案的優化與完善
環境因素的不確定性,指導文件中不明確的情形,需要設計工作者在設計作業中進行設計方案的優化處理。消防規范不可能窮盡所有的環境類型,加上化工工程的特殊性,化工消防設計中方案的不確定性很大。對不確定的設計內容,既不要因為回避審批和驗收中的責任,而全面設置或高標準配置,也不要一味為節省工程投資,而讓工程偏離規范要求。
在現今工程建設中，消防安全受到了前所未有的高度重視，近年更新的一些國家標準中，越來越多的內容列為強制性條文。國家對工程設計和施工中的安全監管也越來越嚴。化工工程具有危險性大，破壞力強，現場情況復雜等因素，更是國家建設監管跟蹤的重點。除國家標準之外，一些地方也出臺各自更為嚴格和有針對性的規范和標準，以此來加強對消防安全設計的指導，并嚴格監督消防安全的建設。越來越高的建設要求，給傳統的工程設計提出了新的挑戰，消防設計也必須按照標準要求作相應調整。
2化工消防安全設計現狀及特點分析
2．1化工消防安全設計的內容
化工類工程項目涉及的消防安全設計內容：可燃、易爆介質在生產、運輸、儲運過程中的相關安全防護；生產廠房、辦公用房、控制室、廠前區的布置防火考慮，以及區域內相關防火防爆設計。具體設計包括：火災自動報警控制系統；有毒和可燃性氣體報警系統；擴音對講系統；自動噴水滅火系統；水噴霧滅火系統；室內消火栓系統；氣體滅火系統；泡沫滅火系統；防火卷簾、防火門系統；防排煙、事故通風和空調系統；火災事故警報裝置和消防通訊系統；消防、高壓泵啟動聯鎖設計；消防設備供電；火災應急照明及疏散指示聯鎖；各類事件聯鎖；火災報警系統、DCS、ESD系統、安防監控等組成高層監控網絡等。
2．2化工消防安全設計的特點及設計專業組成
與民用消防安全設計相比，化工消防設計不僅涵蓋民用消防設計的全部內容，而且由于一些工藝介質有毒、易爆、可燃的特點，加之區域因素復雜，所以監防手段更加全面，系統的穩定性要求更高，事故聯鎖要求更多、更復雜。目前化工類消防設計一般由以下幾個專業聯合完成。a)總圖專業：工廠總平面布置中消防的考慮。b)土建專業：完成區域內建筑設計中，滅火系統的防火、防煙分區和建筑、構造耐火設計。完成防火墻的布置、防火門的設置、卷簾門的考慮，以及承重金屬構件的處理、滅火裝置(器)的配備等。C)弱電專業(電信專業)：自動火災報警系統的設計，事故擴音對講系統設計，火災事故報警裝置及聯動設計，火災控制盤的設計，火災事故與其他系統的通信或聯鎖。d)給排水專業：自動噴水滅火系統、水噴霧滅火系統和消火栓的設置；消防泵的設置；消防站的設立；高壓水泵的設置；泡沫滅火系統的設計；氣體滅火系統的設計；含有可燃性液體的污水處理。e)暖通專業：火災事故排煙與通風。f)電氣專業：消防電源的配電設計，火災應急照明和指示標志設置。g)工藝管道：易燃易爆介質的輸送、生產、儲存設計及安全保護等。h)環保專業：消防及事故廢水的收集和處理。
2．3目前消防安全設計規范及趨勢
化工消防設計主要規范如文獻[1—73所列。近年來部分規范經過了重新修訂，其典型變化是對設置要求更為嚴格，強制性條文增加或更為明確。在工程審批和驗收過程中，也出現一些新變化——部分行政審批單位要求設計和施工中，規范里面非強制性標準的“可”和“宜”也按“應”和“必須”來執行。另外業主和審批程序中，對消防聯動、聯鎖要求明顯增多。比如在煤化工中，采用固定床UGI造氣爐的造氣廠房，在以前的設計中均按非爆區考慮，而目前的設計驗收中均要求按防爆區處理。原規范上沒有明確指出要求設火災報警系統的一些場合，現在也要求采用報警系統，而且審批中還提出了十分具體的要求。火災報警發生后，要求消防聯動的設備也越來越多。比如聲光報警器、消防泵、排煙通風、卷簾門、氣體或泡沫滅火裝置、非消防電源切斷、消防應急電源自動切換、消防廣播，向DCS或SIS發出聯鎖信號等。在規范之外，建設業主和主管審批部門出于前瞻性考慮，要求消防系統、安防系統、生產調度系統、生產監控系統、SIS進行聯網，進行綜合管理。因此，既要考慮滿足各類規范，同時盡可能滿足審批部門嚴格的要求，還需要滿足業主單位特殊的建設要求，以及還要考慮工程本身的實用性和業主投入的節省，設計人員往往在系統方案的選擇和具體設施的配備方面，有必要花更多的時間進行綜合考慮，最終滿足越來越高的消防需求。消防設計的內容也將越來越“豐富”和嚴格，各設計專業問的配合也尤顯重要。
3化工消防安全工程示例
火災報警系統與消防聯動系統示例如圖1所示。由圖中可以看出，僅消防報警及聯動就涉及多個專業的控制內容，專業設計中的系統考慮十分必要。消防安全系統與其他系統聯絡示意如圖2所示。
4消防安全設計中的幾個觀念
4．1安全性和實用性及前瞻性
安全性主要表現為系統、設備、設施的可靠性，包含各種安全認證和符合國家強制性標準。防爆區設備的選用符合防爆認汪要求等。實用性表現為既要滿足消防規范要求，又要做到節省投資。實現區域內：可燃介質溫度、濃度的狀態監測；火災發生初期火災的及時探知；火災發生后火情的迅速報警；相關消防聯動設備的正常啟用。除此之外，不作不必要的設置，不作不必要的聯鎖，不上不必要的系統，減少不必要的投入。比如消防廣播、擴音呼叫系統在中小型化工工程可以根據情況選擇性建設。前瞻性是指消防設計要考慮企業發展的要求，設計符合時展方向。比如在系統設計中，有必要考慮未來聯網需求，考慮與其他系統的接口問題、協議問題和兼容需要。
4．2消防安全設計中專業的主導和協調
工業項目中消防安全要求的提出，以及方案的系統考慮，對各相關專業的沒計具有指導作用。消防安全設計涉及幾個專業，需要幾個專業配合才能完成。目前消防安全專業在國內各大設計院內設置還不是十分普遍，設計之初由某一個專業牽頭提出具體的消防安全要求，并經過系統審查后，形成各個專業的設計條件，顯得十分必要。
4．3消防安全設計要綜合考慮各種環境因素
目前參照的設計規范多為通用型，有的規范民用針對性強，且多為指導性。化工工程項目，現場情形復雜，而且一些環境因素認定困難。設計必須綜合考慮環境特征。某工程審批中，有不同意見要求儀表控制室電纜槽內加線型感溫電纜。實際儀表控制電纜內均為4～2OmA微電流，且回路中多數接有限流的安全柵，電纜雖然量很多，但不會產生大量熱量，一般情況是不會因此而引發火災的，所以該處不必考慮設感溫探測器。而電氣設備的動力電纜，或電源電纜較多的地方，由于電纜內有高電流，容易產生熱量，如果散熱不暢，是可能引發火災的，該處考慮敷設線型感溫電纜是適宜的。
4．4設計工作宜注意的幾個問題
4．4．1不無原則地對待審批意見
消防部門及業主通常十分重視消防工程的審批和驗收。由于對規范理解上存在差異，有時也可能對設計提出些過分要求。對此設計師有必要依據規范，根據現場實際進行考慮，做自己專業化的設計，不必因外界干擾而失去原則。
4．4．2不牽強套用規范
某化工工程設計中，有意見要求所有手動報警按鈕均要求帶消防電話插孔。其依據規范是文獻E2]中5．6．3．2“設有手動報警按鈕、消火栓按鈕等處宜設置電話塞孔”。文獻E2]附錄E用詞說明中E．0．1．3指出：“宜”或“可”表示允許選擇。而工程實際情況是，在工程區域內，凡有人值守的崗位，均已配備了一到兩部電話，且一部電話直接與調度中心相連。重要崗位另單獨設有消防電話。如果發生火情，是可以實現報警功能的。而且文獻[2]是一本通用規范，沒有區分工業與民用情形。而且工業區域中無關人員少，而巡查人員基本配有對講機等通訊工具，特別危險區域內設置有擴音對講系統。故設計宜講求效用，一般場所不用另設消防電話，不要因為有“宜”而進行全面設置，增加了投資者無渭的負擔。
4．4．3化工特殊場所的火災要求
沒有規范要求，循環冷卻水塔需要進行火災報警設置，也沒有要求采取消防措施。循環水塔是化工工程中常有的裝備，由于冷卻需要，塔內多半為“煙囪式”構造，對流性能特別好，冷卻塔內部裝有大量可燃填料，正常生產時由于水流的存在，是不可能發生火災的。但是一旦停車，特別是進行檢修時，稍微不慎的火星就會引起塔內填料猛烈燃燒，發生強烈火災。該類事故，已有很多起案例。類似這些特殊化工場合，設計時可根據情況考慮增加報警和消防設施，比如手動報警器和消火栓。
4．5設計方案的優化與完善
環境因素的不確定性，指導文件中不明確的情形，需要設計工作者在設計作業中進行設計方案的優化處理。消防規范不可能窮盡所有的環境類型，加上化工工程的特殊性，化工消防設計中方案的不確定性很大。對不確定的設計內容，既不要因為回避審批和驗收中的責任，而全面設置或高標準配置，也不要一味為節省工程投資，而讓工程偏離規范要求。
關鍵詞：多功能；安全錘；開發設計
中圖分類號：U463 文獻標識碼：A
0.前言
安全錘主要用于封閉艙室里的輔助逃生工具。目前國內市場上有很多安全錘商品，有專用的公共汽車安全錘，帶有螺絲刀功能的工具型安全錘等等，品種豐富、樣式新穎。但是，就其功能來說，大多安全錘產品適合于男士，需具有一定的臂力，才能將汽車玻璃敲開。現代獨自開車的女性非常多，開發設計一款更適合于女性使用方便、有效的自救性逃生工具――安全錘，具有非常重要的意義。
1.設計思想
汽車出行中遇到緊急突況，需要安全錘。小型汽車內部空間小，前后空間有限，左右空間略大，安全錘設計成錘頭與錘柄一體，不增加力臂。按照交通出行要求，車上主副駕駛坐上人員必須佩戴安全帶，緊急情況下可能發生安全帶帶扣打不開現象，需要小刀割除安全帶進行逃生。增加小刀的其他功能，在側刃上設計成起蓋器開口形狀，可以開啟汽水瓶、啤酒瓶或罐頭瓶等蓋壓式瓶蓋。考慮到夜晚出行時，需要照明，增加了可充電式強光手電筒；在緊急情況、突況可使用爆閃燈功能起到警示他人的作用。女性外出的防身功能，將外形設計成防身型狼牙棒。小型汽車內部空間小，前后空間有限，左右空間略大，不安裝與安全錘垂直的錘柄，安全錘設計成錘頭與錘柄同軸。考慮到對于女性臂力小這一問題，在不增加力臂的前題下，安全錘錘頭設計成球頭形狀，在敲擊時錘頭與玻璃是點接觸，其接觸面積最小，使應力集中，應力增大。為方便日常攜帶和使用，緊急情況下具有較好的硬度，選擇材料為合金鋁，采用機械加工的方法，總體實現了六合一多功能安全錘。可用于汽車出行、野外活動及日常生活中，既方便又實用，具有廣泛的實用價值。
2.結構設計
汽車多功能安全錘有旋轉體形的棒身，棒身從后往前依次相連的有安全錘及刀倉、多用小刀、電池倉及手電筒組成，相鄰之間采用多頭螺紋連接連接處，考慮到情況緊急使用時，方便打開，擰轉2～3圈即可打開。
圖1是根據本實用新型的發明方案提出的一種多功能安全錘的立體組裝圖。結構組成分別為件1安全錘及小刀刀倉；件2多功能小刀；件3小刀連接手柄；件4電池倉；件5手電筒燈罩；件6手電筒頭部保護套；件7可充電電池；件8側開開關；件9強光燈泡；件10玻璃片。多功能安全錘的棒身材料選擇合金鋁。合金鋁導電、防腐能力強、散熱性好、質量輕、硬度好、易加工等特點，在航空、航天、汽車、機械制造、船舶及化學工業中已大量應用。
在整個設計中，安全錘的錘身直徑需滿足電池、開關、燈頭、反光杯等直徑的前提下，考慮到全身質量盡可能輕便。圖2為手電筒燈罩的零件圖，放置反光杯的位置的直徑是整個安全錘中最大的，設計中內外均采用橢圓曲線過渡，壁厚一致并保證視覺上的優美曲線。
3.加工重點與難點
多功能安全錘都是旋轉類零件，主要采用機械車加工。但手電筒燈罩部分設計成橢圓曲面，用普通車床加工，即使是高級技師也難以保證標準的曲面外形及光潔度，因此加工采用數控車床進行機械加工，其加工特點是精度高，表面粗糙度好，加工效率高，尤其在內孔的曲面加工方面具有顯著優勢。
橢圓曲線的加工方法有兩種：
一是用A類宏程序編程。A類宏程序即是一種類似C語言的高級語言，用戶宏指令可以實現變量賦值、算術運算、邏輯判斷及條件轉移，利于編制特殊零件的加工程序，減少了編程時煩瑣的數值計算，精簡了用戶程序。加工橢圓時我們把橢圓公式編寫在宏指令中，主要起到運算作用。A類宏運算命令和轉移命令是以G65的格式輸入的，即 G65 Hm P#i Q#j R#k。
二是采用算機輔助編程，使用“CAXA數控車”軟件。首先繪制待加工表面的外形輪廓曲線――橢圓曲線，選擇相應的加工類型，拾取待加工輪廓線，生成加工路徑，可根據不同要求修改相關參數，最終得到理想的加工路線，將加工路線生成G代碼，導入數控車床控制系統，此加工特點是編寫程序準確，加工路線及程序修改方便。
4.使用方法
圖3為安全錘的裝配圖，圖4為多功能安全錘的機構組成圖。其每一部分都具有功能性。具體功能如下：
安全錘用法，手持安全錘件棒身位置，安全錘尾座攻擊頭對準玻璃易破點敲擊。
小刀的使用，旋轉件1與件2的連接螺紋。手持件3，利用刀刃進行切削。蓋式起蓋器的使用，利用小刀的側刃開口卡住（汽水瓶或啤酒瓶）的瓶蓋，搬到件4手柄，將瓶蓋開啟，如圖5所示。
手電功能，通過件8側開關按壓，有5個檔位的光源選擇，具有強光、弱光、爆閃等多種光源，適應不同情況的照明，緊急情況、特殊情況的警示作用。電池為可充電式的18650電池4200mAh，電量儲存能力強，保證使用時間及長期使用。多功能安全錘全長235mm，可作為防身只用。
參考文獻
