嘉兴学院 戴佳斌 姜 霄 王 易
摘要：窨井盖是城市建设中重要的一部分。但是，近年来，由于窨井盖缺失导致的安全事故频发。在道路能见度低的情况下，窨井盖缺失造成的安全隐患更大。尤其对于体积小，好动的儿童而言，安全问题不容忽视。本文针对窨井盖缺失时，如何对行人特别是儿童起到警示保护作用的问题进行设计研究。目前主要针对井盖丢失情况，缺乏具有警示效果的保护设施的问题进行了设计实践，减少窨井盖丢失情况下的安全隐患。
关键词：警示 窨井盖 保护 安全隐患 设计
中图分类号：TB472 文献标识码：Ａ
文章编号：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
近年来，由于城市道路上的窨井盖缺失而造成的安全事故频发，窨井盖缺失形成的“黑洞”已经成为行人安全的危险因素之一[1]。在井盖丢失后不能及时地进行修补，极易造成安全隐患问题[2]。由于窨井盖数量大，城市车流量和人流量密集，城市道路监管系统不够完善等原因，窨井盖缺失的情况下，相关部门对窨井盖进行修整需要相对较长的时间。对窨井盖警示器进行产品优化设计，提高窨井盖缺失情况下对道路的警示作用，减少道路安全隐患，是非常必要和紧迫的。
一、井盖警示器设计调查分析
（一）设计调查
经过调查分析窨井盖缺失事故的根本原因，从提高井盖缺失下的警示作用和对人的保护效果的角度对井盖警示器进行设计。由于目前窨井盖缺失情况下，相关政府部门缺乏能够提供警示和保护作用的相关设施，不能有效实现对道路安全的警示作用。在考虑生产成本、运输成本等相关材料供应选择的基础上对井盖警示器进行设计，确保窨井盖缺失情况下的道路安全，降低窨井盖坠落事故的发生，能够有效提高行人外出的道路安全感，促进城市公共设施建设的进程。
（二）实地勘察
针对目前城市中存在的井盖缺失情况下，存在的防护警示措施进行了网上调查和实地勘察。由于井盖口大小形状和类型多样化，针对井盖缺失情况的警示防护措施往往比较单一，选择设置在井盖口外的路障设置。路障设置存在着容易移位，警示效果一般，无防护效果等问题。另一种常见防护措施为井盖安全网，若干尼龙绳编织而成的护网以固定钩固定于井盖口内部。而该方式存在明显的缺陷，安装繁琐，易老化，警示效果薄弱，同时防护作用相当有限。而大量的窨井盖事故发生的原因在于井盖口缺乏警示装置，市民在不知道井盖缺失的情况下发生了意外，井盖警示器的设计和投入使用，能够有效改善该现状（如图1）。
（三）问题分析
针对井盖安全警示的问题进行分解细化后，我们优先考虑最有可能发生险情的情况和人群。在井盖安全问题中，儿童是最容易在井盖丢失情况下遇险受伤，同时受伤程度最严重的群体，儿童感觉的灵敏度和信息加工能力发展不完善[3]，并且儿童具有好动活泼，遇到险情自我救助的能力较低，不懂得如何有效保护自己，掉入井盖口后儿童受重伤死亡的例子不在少数。对儿童群体思考设计方案，能够在很大程度上降低儿童群体遇险的几率。针对儿童群体设计井盖警示器，设计师需要综合考虑儿童的贪玩、容易在马路上追逐打闹，以及儿童体重较轻，体形较小的体征特点。经过课题组讨论分析后，井盖警示器的设计应满足以下需求：
1.鲜明的视觉效果，能够引起注意力，在一定的距离下形成良好的警示作用，给予儿童及行人足够的反应时间。
2.相对坚固的结构设计，能够在短时间内对踏入井盖口区域的儿童产生一个向上具有保护作用的力，能够保证承受30KG内重量的儿童不掉入井中，同时给体重更大的行人一个力的作用和缓冲反应时间，促使行人在踏入井口后及时反应，避免遇险。
3.低廉的制作成本，材料容易获得，能够进行大批量的生产。方便运输，能够成为广泛适用的公共设施中的一部分。
二、井盖警示器再设计
（一）设计原理
本设计主要拟解决在窨井盖丢失时，相关部门短时间内无法对窨井盖口进行修补情况下，儿童在路边嬉戏打闹以及行人在夜晚或道路可视程度较低的情况下的安全问题在夜晚或道路可视程度较低情况下的道路安全问题。通过前期的装置结构研究，采用扇形开合式可拆卸结构设计。该结构具有方便运输，结构稳固，容易批量化生产和零件替换，节约材料等优点。另外，井盖警示器银色反光条嵌附着在扇形结构上表面的形式，反光条材料参考一般反光警示服的材料，由颜色醒目的基底荧光材料和反光材料组成[4]。荧光加反光的效果，使得警示器在白天和黑夜的情况下都能以醒目的荧光或者反光效果吸引儿童注意，引起路人警戒。展开后的扇形结构以弹簧卡扣的方式固定，解决了扇形结构展开后的固定问题，材料采用高密度聚乙烯，扇形结构直径采用600mm、700mm等常见圆形井盖尺寸，井盖丢失时，可直接把井盖警示器放置于井盖口处，保障行人道路安全（如图2）。
（二）结构说明
该井盖警示器的结构主要由T字形主干件和3块直板辅助件组成（如图3）。
1．主干结构：T字形主干件分为上下两部分。上部分也是以直板件为主，内置金属片，用来加强主干件的承重强度；中心和两侧表面覆盖荧光材质，主要作用在于黑夜能见度低情况下能够反光，提醒路人前方危险；主干直板两侧边缘各有一段凹槽，是出于固定井盖警示器在井口的位置而设计的，与井口本身具有的向内凹陷的结构相适配；直板件反面还附上了橡胶层，提高了主干的韧性。T字形主干件的下部为圆柱状固定筒，筒可分为三个相同的环，每一环都有凹陷的部分和突起的部分，每环上下都设有橡胶圈，可以固定直板辅助件，使其不会上下移动；每一环上都有一个金属球形弹簧扣的设计，用于固定辅助件，防止其松动旋转。
2．辅助件结构：直板辅助件可以从警示器上直接手动拆卸和安装。若其中一个辅助件破损，可以只替换一个辅助件，而保留未损坏的其他件，大大地降低了后期的维护成本。单个辅助件为一个两侧为直板，中心为圆环的复合结构。直板件下方增加了橡胶层，提高了辅助件的韧度。辅助件的中心圆环部分有两个小洞口（如图4）。
3．结合方式：主干件与辅助件以弹簧卡扣的方式结合。两者结合的时候，按住主干件上的弹簧卡扣，把辅助件中间的圆环对准主干件的圆柱状固定筒并嵌入，旋转至合适位置，弹簧卡扣从辅助件的小洞口中弹出，完成主干件和辅助件的合体。
（三）使用情景分析
1．运输场景：在运输过程中，警示器呈合起状态。合起状态下的警示器整体造型接近一个规则的长方体，十分有利于运输，特别是批量生产后运输到各个地区的情况下。有效提高运输空间的利用率。而在少量运输中，所占的位置也很小，有利于政府相关工作人员对公共设施进行整修时携带。
2．使用场景：到达缺失井盖的地方后，先根据井盖口的大小选择尺寸相匹配的井盖警示器。工作人员按住两颗弹簧卡扣，然后旋转主干件，弹簧卡扣弹出后，井盖警示器造型固定，然后直接把井盖警示器放入井盖口中。黑暗情况下，附着在扇形井盖警示器最上方的银色反光条能够起到反光警示的作用。同时，扇形结构优良的承重效果能够防止儿童坠入窨井；在行人不慎踏入井盖时，给予行人一个缓冲反应的时间，在落入井口前，及时远离危险地带，达到防护的目的（如图5）。
总结
城市公共设施的建设不仅需要符合社会现状的进步政策鼓励。同时，巧妙而实用性能强的公共设施设计能够在很大程度上改善城市公共设施条件。窨井盖作为城市不可或缺的公共设施之一，一直与我们的生活安全息息相关。优良的设计能够潜移默化地帮助用户解决生活的问题，满足生活的需求，让人们在不知不觉中体会到生活的趣味。相反，那些糟糕的设计因为自身的不完善，会容易引发新的生活问题和安全隐患[5]。窨井盖问题之所以引起社会各界的关注，在于其设计的不合理性。课题组通过对窨井盖设计的分析，注意到了其在丢失状况下的安全隐患。新的设计方案将会降低窨井盖事故发生概率，让老百姓的生活变得更加安全，更体现了一种以人为本的设计理念。
窨井盖是公共设施中不可缺少的一部分。井盖警示器的设计只涉及公共环境中很小的一部分，公共环境中还有许多需要警示的常见生活情景和存在完善空间的公共设施。而公共设施的设计涉及的考虑因素较多，涉及生产制作难度和成本问题，同时需要考虑易用性和确定用户群体等。其特殊性在于，公共空间的产品设计需要考虑到通用性原则，即在最大可能范围内，满足所有人在任何情况下，能够平等、自由、安全地使用设计的原则[6]。城市公共设施面向的人群具有广泛性，因此针对窨井盖缺失设计出的警示器，其设计思路、确定针对用户的方式、设计原理、概念和产品的结构形式等，同样可以应用在设计其他相关的具有警示效果的设施的情况，可以借鉴或深入扩展。公共空间的安全问题关乎到城市生活中的每个人，好的公共设施设计带来的效果是难以估量的，在未来优化完善公共空间的设施设计这个问题上，还需要付出很多的努力。
嘉兴学院2016年度大学生科研训练计划项目 (SRT)论文
参考文献
[1] 吴晓瑞，王艳敏，胡志平 . 窨井盖人性化设计 [J]. 科技视野.嘉兴学院 ，2014，31(1): 108-109
[2] 王悦，姚金杰 . 井盖远程监测管理平台设计及实现 [J]. 计算机系统应用 ，2017，26(3):92-96
[3] 郑洁，蔡迎旗 . 澳大利亚儿童早期道路安全教育实践方法及启示 [J]. 基础教育 ，2016，13(4):106-113
[4] 程立军，柯家骥，陈学灿 . 反光警示服及其检测技术 [N]. 纺织导报 ，2007，3
[5] [美]唐纳德.A.诺曼著，小柯译 . 设计心理学1：日常的设计 [M]. 北京：中信出版集团 ，2014：1-2
[6] 杨丽华，史立秋 . 基于通用设计理念的城市公共设施设计 [J]. 科技创新导报.佳木斯大学 ，2011，24: 236