學會助力潛心研發景區“新寵”玻璃設施安全有保障

景區玻璃設施是在我國旅游產業創新發展下應運而生的一種新業態，玻璃棧道、玻璃吊橋、玻璃觀景臺、玻璃水滑道等特色產品成為許多景區的新亮點、新地標，迎合了一大批游客追求刺激的需求。然而，它的安全隱患不容忽視，也是國家安全生產的工作難點之一。由中國特種設備檢測研究院新興游樂設施室主任、中國機械工程學會游樂機械工程分會副秘書長劉然主持的“景區玻璃設施全壽命周期安全關鍵技術及應用”研究項目，首次為景區玻璃設施建設和安全評價提供了一個科學、完整的標準體系，并榮獲2023年度中國職業安全健康協會科學技術獎科技進步獎一等獎。新年伊始，該項目第一完成人劉然博士應本刊編輯部之約，暢談科研推動產業創新發展的經驗與體會。

“從0到1”科技創新構建行業新標準

“我們這個項目的一大特色，就是項目成果全部轉化為標準，實現了景區玻璃設施安全標準從無到有‘0’的突破，并讓系列標準能夠全社會共享。”劉然認為，唯有創新，才能使研究項目取得成功，用科技力量全面構建中國特色旅游新業態。

景區玻璃設施大多具有險、美兩大屬性和強烈的畫面感、沉浸感、新奇感、驚險感，給人們以觀賞和游玩雙重體驗，成為各大景區的“新寵”和廣大游客青睞的“打卡項目”。“玻璃設施已基本成為我國景區建設的標配項目。”劉然說，目前全國各類景區玻璃設施已經超過5000項，廣泛分布在5A級景區和城市公園中，每年體驗者超過5億人次。

旅游經濟是鄉村振興的重要抓手，景區玻璃設施作為旅游經濟的明星產業，在推動鄉村振興中發揮了重要的作用。據劉然介紹，景區玻璃設施項目投資成本低、經濟回報快，例如2018年建設的張家界大峽谷玻璃橋，投資2.6億元，投用后第一年就接待游客390多萬人次，創收約5.5億元。

景區玻璃設施為旅游業帶來明顯的經濟效益，但存在一定安全隱患。劉然與他的團隊所關心的正是安全問題。劉然說，由于景區玻璃設施未納入特種設備強制管理，監管主體模糊，標準規范缺失，安全要求和技術體系不盡完善，傷亡事故時有發生。一旦發生游客傷亡事故，勢必會引起負面的社會影響，景區的旅游經濟也將受到重創。

為此，劉然和他的團隊針對景區玻璃設施項目的安全保障問題開展了歷時7年的科學研究，從設計到報廢，對玻璃設施全生命周期的安全技術進行了科研攻關和成果應用。最讓劉然感到自豪的是，他們原創了適用于景區玻璃設施全壽命周期的安全關鍵技術，為構建行業新標準提供了依據。

其技術創新點之一，是提出了基于人員安全和社會影響的危險定量判別準則與風險評價方法，建立了典型危險源數據庫。劉然認為，構建景區玻璃設施全壽命周期安全技術要求，是許多景區需要“補上的一課”。因為只有構建技術要求體系，才能避免技術上的缺漏、管理上的缺失，才能在設計、檢驗、政府管理等環節有據可依、有案可查。

其次是建立了適用于景區玻璃設施人致和風致振動的設計計算方法，以及考慮鋼板局部失穩、鋼材超低周疲勞開裂的抗震安全性驗算的實用算法，解決了柔性鋼結構的動力設計和強地震作用下的抗震設計難題。劉然明白，景區玻璃建設與路橋建設不同，需要考慮產品的投資回報、成本控制等問題。他說，考慮到游客的喜好，景區玻璃設施容許一定的震動和晃動。這種計算方法就是為了保證這些震動和晃動處于安全范圍內，同時還能保證成本處于合理范圍，實現安全性和經濟性的有機統一。

景區玻璃設施安全性受到關注的主要原因之一，在于玻璃材料的特性。劉然團隊發明了鋼化夾層玻璃承載性能測試方法和裝置，提出基于聲發射和數字圖像相關的監測與評價方法，科學給出安全系數，解決承人玻璃實際服役環境下工程測試難題。劉然說，目前國內外關于承人玻璃的研究還處于空白。該項目通過研發玻璃測試裝置，提出了玻璃測試評價的方法，完成了一系列承人玻璃的科學研究。他為玻璃測試評價方法能夠解決玻璃安全系數這個突出問題感到欣慰。這種方法賦予玻璃安全系數，為行業的從業者和政府管理部門在玻璃設施建設和使用的過程中，提供了較為簡易的測試評價方法。

他們還建立了考慮延性退化和鋼絲摩擦影響的在役鋼索剩余承載能力計算模型，以及含低應力幅的在役腐蝕鋼絲疲勞壽命（S-N）曲線，提出了鋼索剩余承載能力和剩余壽命預測方法，解決了景區玻璃設施鋼索承結構服役安全評價的難題。研究團隊對復雜的鋼索使用環境，及其可能面臨的極寒、極熱天氣和環境腐蝕條件了然于胸。“鋼索的安全性和服役時間長短也需要檢測和評價。景區玻璃設施每一個組成部分、每一個環節的檢測和評價都不能缺失，粗心大意就可能釀成災禍。”劉然說。

“景區玻璃設施全壽命周期安全關鍵技術及應用”研究項目的成果包括國家標準和中國機械工程學會團體標準共4項；開發硬件、軟件，包括測試裝置、管理系統共5套；獲得發明專利和使用新型專利共9項。另外，還有軟件著作權5項；公開發表論文29篇，其中24篇是SCI、EI檢索論文。這項成果的推廣應用，有力促進特色旅游產業發展形成新格局，并為數億游客提供了安全保障。這一套應用模式還入選了國家市場監管總局發布的“檢驗檢測促進經濟社會發展優秀案例”。

“1到100”科技賦能催生產業新效益

景區玻璃項目的研究并非一帆風順，作為中國特色旅游新業態，研究過程中可供參考的資料和成果很少，需要團隊成員自己研創。劉然和他的團隊克服種種困難，通過構建景區玻璃設施評價標準，大力推動項目成果轉移轉化，贏得了經濟、社會效益的雙豐收。

景區要建設一座玻璃觀光橋，怎么保證它的安全？如果按照傳統橋梁建筑的方式，需要進行風洞試驗，每次試驗的成本將超過100萬元，景區開發者無法承擔如此高昂的費用。此外，國外關于玻璃承受能力的評價數據往往是在實驗室得出的，對于景區應用的參考價值不高。研究團隊通過不斷探索，原創系列安全驗證方法和工程測試裝置，完全還原使用工況的安全評價。

團隊始終堅持“保安全、促發展”的初心。在推進項目研究過程中，科技人員和工地上的工人一起生活，在尚未開發完成的景區中潛心研究，全靠初心和使命支撐他們完成這個項目。劉然說：“游樂設施涉及公共安全，保安全就是保障每個家庭、每個孩子的安全。所以我們要謹慎走好技術攻關工作的每一步，使項目取得成功。”

目前，該項目的經濟效益和社會效益都可圈可點。劉然說，8個單位應用他們制定的標準，經過三年的建設、運營，實現了超過12億元的經濟效益。玻璃景區設施產業發展態勢良好，已產生集群效應。河南省平頂山市魯山縣，原有玻璃設施相關企業500多家、工人2萬多名，但大多沒有廠房。現在這些企業依照行業標準投資建廠，已在魯山縣形成較為成熟的產業園區。

從社會效益來看，團隊在研發過程的風險評價和檢驗檢測中，共發現600多處安全隱患，這些隱患得到了解決，使景區玻璃設施的整體安全水平獲得有效提升。面對原本缺乏有效監管的景區玻璃設施行業，中國機械工程學會的團體標準對玻璃產品建造單位提出了更高要求，建立起市場化的行業治理模式，得到了行業各方的擁護和支持。

劉然表示，科研人員是科技成果轉化中的重要一環，在掌握好技術、做好科技攻關之外，最主要的任務之一就是推動科技成果轉化。他特別強調，科學研究不是天馬行空的想象，一定要貼近一線，注重調研，以產業需求為導向。科研成果只有瞄準需求，才能展現科技強大的生命力，才能更好地服務更多的行業和產業。

以點帶面學會助力科技成果轉化

劉然對景區玻璃設施項目研究能夠取得成功深有感觸。采訪過程中他多次提到，學會的大力支持是其中最為核心的因素。

首先，學會為項目研究提供了交流平臺。中國機械工程學會每年都會舉辦全國游樂設施學術會議，為行業發展提供高水平的交流平臺。在學會搭建的平臺中，科技工作者能夠第一時間關注到行業發展的現狀、趨勢和需要，為科研團隊和科技人員指明了科研攻關方向。

其次，學會提供了豐富的專家資源。在中國機械工程學會的支持下，科研人員能夠通過學會平臺找到國內最頂尖、最合適的專家。在景區玻璃設施項目的研究過程中和項目的推廣應用過程中，中國機械工程學會領導和專家給予研究團隊許多技術咨詢、技術輔導，或幫助團隊與政府溝通，為項目提供了有力支持。

最后，學會的團體標準促進了項目成果推廣。目前，許多學會都在制（修）訂團體標準，景區玻璃設施項目依托中國機械工程學會制訂的團體標準，能夠產生一定的品牌效應，提升可信度。中國機械工程學會提供的標準認證給項目帶來巨大支持。正是由于學會依據團體標準，對享用這個標準的企業提供了后續實施認證的相關服務，才使項目成果能夠迅速向全國各地景區推廣應用，并取得可觀的經濟效益和社會效益。

“項目獲獎，為學會提供了一個參考性很強的案例，為后續其他新興游樂設施的安全標準研究提供了參考模式，讓科技成果能夠更多、更深地服務文旅裝備產業的高質量發展。”劉然說。

學會在促進科技與經濟有效融合等方面如何發揮更大作用？劉然認為，科技與經濟融合是高質量發展的大勢所趨，也是學會應長期關注的重要工作。未來，學會應做好資源整合，有效鏈接需求端和技術端，建立高效交流平臺，服務好經濟發展。目前，景區玻璃設施項目是從團體標準到標準認證的試點項目，已經取得了初步成效，能夠為今后其他項目提供參考，推進團體標準有效落地。學會還可以探索建立一些地方產業聯盟、技術研究院等，有效整合政府端、需求端、基礎端的不同資源，通過技術和專家賦能產業推動高質量發展。

展望未來，劉然對項目成果前景充滿了自信和希望。一方面，他希望各地能夠保持安全初心，把好安全關，讓每一個家庭都能夠放心享受玻璃游樂設施帶來的快樂。“江蘇省已經委托我們團隊對全省A級景區的玻璃項目進行安全評估，希望各地政府能夠廣泛推廣應用這項研究成果，對現存的景區玻璃設施進行全面評估，進行安全隱患的排查，提升安全使用的管理水平。”

另一方面，他期待通過這套項目成果，把中國原創的特色旅游產品帶到歐美高端國家。“過去國內的過山車、摩天輪等游樂設施都是仿制歐美的，沒有我們自己的原創游樂產品。現在中國人有了原創的景區玻璃設施，并將訂單鋪展到了東南亞、西亞等國家。”他相信，中國原創的旅游產品能夠走出國門，打開歐美國家市場，服務全世界人民的旅游體驗。