安全帽透氣通風性能提高的分析與前景應用

劉偉勝　侯偉平　張萬鴻

[摘 要]目前，我國有210家持證生產企業安全帽年產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家有證企業是年生產量不足以提供給國內市場，每年還要向國外出口約1000萬頂安全帽。通過調研，部分安全帽設計的質量標準不過關，通風性能較差，從而致使通過標準的安全帽數量不足以提供給國內需佩戴安全帽工人的需求，而且工人戴起來不舒適。通風性設計得不好就會出現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，設計了一種通過改善對流通風的新型安全帽產品，它是用抗性強的玻璃鋼材質制作，而且根據國家標準GB 2811—2007《安全帽》合理設計出讓工人佩戴著舒適而且又通風、抗性強的新型安全帽產品。

[關鍵詞]安全帽;通風性;市場質量標準

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

1 市面上現有安全帽痛點

我國需佩戴安全帽的從業人員達8000萬人以上，每年至少需購帽5000萬頂。根據行業抽樣調查推算，目前全國210家持證生產企業年產安全帽3000～3500萬頂，[1]隨著人口數量不斷增加，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企業生產。無證企業生產的安全帽由于避開了國家相關部門監管，對使用者的人身安全極不負責，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商，不斷破壞市場秩序。可如今，由于安全帽對撞事件的發酵，安全帽市場的陰暗面也被展露出來，政府部門的監管也隨之嚴格，現在安全帽市場需要一個質量優良的制造廠商成為行內標桿，改變現有情況。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，而正是這樣危險的工種更需要有安全的防護，需要有一個防護優良，更滿足工人需求的安全帽。關于安全帽，我國有相應的國家標準GB 2811—2007《安全帽》。[2]為保障該標準落實，制定有《安全帽產品質量監督抽查實施細則》等制度。但質量問題仍不少， 2017年第4批安全帽產品質量國家監督抽查產品及其企業名單中，多家企業使用未達到安全標準的安全帽，對建筑工作的生命安全造成了嚴重影響。

2 工人因安全帽問題可能導致的健康問題

高溫情況下，會導致作業工人有頭暈、心慌、煩、渴、熱等不適感，[3]使作業工人的身體情況受到劇烈影響，無法達到高效率作業的要求，甚至由于處在高溫環境持續作業，導致意外頻發，甚至工人死亡。而工人因安全帽問題可出現一系列生理功能的變化， 主要表現在以下六個方面。

①體溫調節障礙，由于體內蓄熱，體溫升高。②大量水鹽喪失，導致體內酸堿平衡和滲透壓失調。③心律脈搏加快，皮膚血管擴張及血管緊張度增加，加重心臟負擔，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不足可使尿濃縮，增加腎臟負擔。⑥神經系統出現中樞神經系統抑制，導致注意力下降、肌肉的工作能力、動作的準確性和協調性及反應速度的降低等。

3 本團隊設計的新型安全帽的創新點

對于現今安全帽的質量、不通風等痛點問題，本團隊根據這樣的問題以及背景進行了構思設想，以及完善的構思框架，最終初步完善了一種通過改善對流通風的新型安全帽的模型設計，這款新型產品可以在夏季提高安全帽的舒適度，改善夏季悶熱導致的頭疼等癥狀，本團隊在安全帽上設置通風孔，與外界形成合理對流，改善安全帽內的空氣，且運用可充電式電池連接可開關的風扇，使無風環境依舊保持舒適狀態，通過在安全帽上設置指示燈，在夜間作業的時候，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度玻璃纖維布為原料，[4]通過現代化的制作方式和嚴格的監測手段研制而成，具備抗壓性高，絕緣性能好，可承受高溫，耐水、酸、堿、油及化學腐蝕等特點。在安全性上達到了安全帽最新國家標準，很好地保證了工人的安全。此創新性一種通過改善對流通風的新型安全帽產品，安全帽帽體上設置有帽檐，帽檐上設置魔術貼，遮陽板套在帽檐上，通過魔術貼固定在帽檐上。本發明為一種通過改善對流通風的新型安全帽具有通風性能好，遮陽、安裝便利等特點。結構模型如圖1所示。

通過在帽檐上設置可以拆卸的遮陽板， 可以在夏季提高安全帽的舒適度，同時在安全帽上設置通風孔，可以改善安全帽內的空氣，增加可拆卸風扇，在合理時間下，給予工人適宜身體情況的涼風，電池可充電，能達到重復利用的效果，且通過在安全帽上設置指示燈，在夜間作業的時候，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的新型安全帽

1——安全指示燈，2——安全帽體，3——對流通風口，4——風扇，5——反光條，6——穩定帶

4 安全帽的應用前景分析與結論

根據上述資料的講述，以及本團隊設計到的“一種通過改善對流通風的新型安全帽”產品原理的講解。希望可以在一定程度上解決當下安全帽不通風的這一狀況，同時使用抗強度大的玻璃鋼質材料制作，在改善通風性的同時也提升了安全帽的抗性。本團隊設計的這款“通過改善對流通風的新型安全帽”產品有望能夠幫助高危工作者，也加強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，生產出的安全帽才能夠占據更大的市場，這也將會是本團隊繼續研究的產品方向，也希望文章能夠為生產安全帽的企業提供一定的研究意義。

參考文獻：

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

[2]魏慧嬌.高溫環境下熱習服訓練和工作效率的實驗研究[D].天津：天津大學，2010.

[3]何河.打造數字報刊平臺的啟示[J].科技與企業，2011（3）.

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

[作者簡介]劉偉勝（2000—），男，漢族，廣東汕頭人，本科。