时间：2022-02-26 14:25:22
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摘要：随着工业化生产的发展，各行各业的机械设备越来越多，自动化的机械设备正逐步成为各生产的主力军，机械事故的不断发生，也越来越引起了人们的关注机械的安全性，因此，机械的安全性必须从本质安全入手，在机械设计时，同时考虑安全设计。
关键词： 机械设计；安全设计；危险识别
中图分类号：TH12文献标识码：A
机械是现代化生产中各行各业不可缺少的生产设备，从机械的发展历史看，机械是用来代替人的劳动，目前已从简单的工具发展到完全自动化的机械。在生产的人机环境系统中，机械与人相比，它有许多人所不可能具备的优点，主要是：提高劳动生产率、能量大、功率大、精度高、灵敏度好、耐用性强、可靠性高、运转速度快、适应性强等。
由于人与机械的广泛接触，就有可能对人产生损伤或者危害人的健康，机械作业是一种事故多发性作业，近年来，机械设备的事故比较多，发生机械事故的原因可归纳为人的不安全行为、设备的不安全状态和环境的不安全因素等三个方面，据统计，造成机械伤害事故中的直接原因，由于设备的不安全状态，因防护缺陷（没有防护、防护不当、保险装置、信号装置缺乏等）而造成的各类事故占机械伤害事故的71.56%。我国机械伤害事故中，多数事故也与防护不当有密切有关，因此，重视机械的安全性是十分重要的。
为了从根本上防止机械伤害的隐患，应尽量采用各种有效地先进的技术手段，从根本上消除危险的存在；使机器具有自动防止误操作的功能；使机器具备完善的自我保护能力；优先采用安全保护措施，就必须从设计入手。在机械的设计时，就要考虑机械的本质安全，设计有安全可靠的各种防护措施、安全保障装置等。全面分析、研究机械运行、使用、维修中可能存在的不安全因素、可能发生事故的可能性及事故的危害程度，把保证机械的运行、使用、维修安全贯穿于整个设计中。
机械安全设计作为现代设计方法的重要组成部分,随着先进制造技术的推动和市场对机械产品需求的多样化,通过10多年来对传统安全工程的摒弃、扩展和延伸,逐步形成了以系统工程理论为指导,以基础科学、工程技术以及管理科学构成的多层次的安全科学。机械安全设计的主要包括以下内容：
1、危险识别
危险识别在机械安全设计中占有十分重要的地位,它的目的是描述危险的性质和识别它们各自危险所产生的后果。在对机械进行安全设计、制定有关安全标准和风险评价时,必须要对机器可能产生的危险进行识别。它是安全评价和安全设计的主要依据,危险识别的准确与否,直接影响到安全性能的好坏。机器可能产生的危险主要分为2大类:
(1)机械危险 主要包括挤压危险、剪切危险、切割危险、缠绕危险、吸人或卷入危险、冲击或碰撞危险、刺伤或扎伤危险、摩擦和磨损危险、高压流体喷射危险等。
(2)非机械危险 主要包括电气危险、热危险、噪声危险、振动危险、辐射危险、材料或物质产生的危险、未遵循人类工效学原则而产生的危险及综合性危险等。
2、安全评价
风险评价是在危险分析的基础上,根据现有工艺水平对机器在每种危险状态下可能产生伤害的概率和严重度进行全面评估和判定。安全评价的目的是帮助设计者根据现有技术水平,以及由此引起的各种约束确定最优的安全措施,使机器达到最高安全水平。
(1)风险评价要素 风险评价通常包括以下3个方面的要素:
①评估可能伤害的严重度。可通过伤害的范围、伤害的限度、伤害的严重度等因素进行评估。
②人们暴露于危险区的频率。通过对进入危险区的性质、频次、持续时间和人数等因素来进行评估。
③预测危险出现的概率。主要对以下因素进行预测:机器及其它元器件的可靠性及有关统计数据,类似机器事故历史资料。
(2)风险评价的定性方法
风险要素评估完成后,需对机器进行危险评价,以确定机器是否达到安全要求。
(3)综合运用各种系统安全分析和评价方法
采用系统工程方法进行风险评价已有近20年的历史,发展了数十种系统安全分析方法,能从各种不同的角度对系统进行风险评价。从分析的数理角度出发,这些方法可分为定性分析和定量分析。从分析的逻辑观点出发,又可分为归纳法和演绎法。其中,不少方法是相似的、重复的,但是按照系统寿命周期的时间进程,这些系统安全分析方法之间又互有联系,各有利弊。
在伤亡事故分析预测方面,比较常用的系统安全分析方法有初步危险分析(PHA)、故障类型和影响危险度分析(FMECA)、事件树分析(ETA)、故障树分析(FTA)、管理疏忽和危险树分析(MORT)等。其中,在我国乃至国际上应用最广泛的是故障树分析。
3、 机械安全设计
根据风险评估的结果进行安全设计,在选择安全设计的最优方法时,必须遵循以下原则：
（1）结构安全设计 机械安全设计的第一步是对其进行结构设计,结构安全设计应考虑的主要因素如下:
①使机器外观达到本质安全的结构设计，在不影响正常功能实现、使用的情况下，凡人体易接近的机械外形结构应平整、光滑、不应有易引起损伤的锐角、尖角、突出物、粗糙表面等。
②使机器有关运动参数达到安全的设计; 直线运动部件之间或直线运动部件与静止部件（包括墙、柱）之间的距离，必须符合有关安全距离的规定，应保证不该通过的身体部位不能通过。限制操作力、运动件的质量和速度、往复运动件的运动距离和加速度、机器的噪声和振动、机器的表面温度等。
③合理规定和计算零部件的强度和应力;
④合理选用材料;
⑤选用本质安全技术和动力源;使机器与所有动力源或其他供给断开。断开必须做到既可见（动力源连续性明显中断），又能通过允许检查断开装置上操纵器的位置而确认，并且还必须明确表示出机器的那些部分已被断开。如果需要（例如：对于大型机器或在设施中），将所有切断装置锁定在“断开”位置。机械的动力源不管什么原因中断或波动后，要重新建立时不得导致危险状态。
尤其是：
A、机器不得意外起动；
B、一旦停机命令发出，机器必须停止运转；
C、机器的运动部分或由机械夹持的工件不得落下或抛出；
D、不得防碍自动或手动停止机器的运动部分；
E、防护装置必须保持完全有效。
F、采取措施保证在断开点的下游不再有：位能（如：电解、可以释放的液压或机械能）；动能（如：通过惯性可以继续运动的部件）。
在一旦停机命令发出，机器必须停止运转的措施效果通过工作安全系统进行验证。这些措施会使机器达到“0能量状态”；断开和能量泄放可提供很高的安全水平。
⑥应用强制机械作用原则;⑦应用人机工程原则;⑧应用人类工效学原则;⑨提高机器及零件的可靠性;10使机器的调整、维修点位于危险区之外。
关键词：公路安全设施；设计阶段；安全审核
目前我国还没有将低等级公路交通安全设施纳入技术规范，针对农村公路实际提出交通安全设施的审核理念及标准，对改善道路安全条件，减少交通事故，降低事故伤害程度都具有十分现实的意义，但是将道路安全审核制度化引入公路的建设中还有许多工作要做。
一、道路安全审核的原理
道路安全审核是独立于设计的专家组对拟建或改建的道路进行规划、设计、施工和服务期全方位的安全审核，找出安全隐患，从而进行主动预防的策略。其审核的原理和依据并没有完全脱离设计，可以说安全审核是设计的辅助手段，是帮助设计人员预计到可能发生的安全问题，并提供可行的解决方案。所以，道路安全的基本依据就是道路安全设计的基本理念。道路安全设计理念的来源中一部分是国家和地方的标准、规范，这部分又是不断完善的，而且不同设计人员对于标准、规范的理解也不同，再加上行车环境条件的千差万别，导致即使设计人员完全按照现行设计标准进行道路设计，也不能完全保证道路是安全的，所以道路安全的依据又不等同于现行的道路设计标准，而是现行设计标准加上当前工程实践中积累的经验教训，它强调了在全方位、全用户、全环境下对设计产品的安全检验。道路安全设计的理念基本可以归纳为：①满足驾驶员的驾驶期望；满足视距要求；减小速度差。②利用交通控制措施，管理冲突点。③减少道路开口数量，增加开口间距，减少横向干扰，实施道路开口管理系统。④考虑冲出路外事故，设计宽容公路；紧急避险。按照这些原理的要求去设计道路，就可以减少道路后续使用中的交通安全问题，在道路安全审核中按照这些原理去审核，就基本可以保证运营交通安全问题在规划及设计阶段已进行了充分的考虑。
二、道路安全审核的方法和基本步骤
2.1 委任道路安全审核组及其成员
和规划及设计阶段的安全措施比较，安全审核具有以下特点：①道路安全审核是主动预防。②安全是由独立于设计之外的专业技术人员来完成的。③安全审核只考虑交通安全，不考虑其他因素。可见，安全审核的成功关键在于审核组的成员要有足够丰富的经验，并有较高的理论水平，且有关的审核必须是独立的，审核过程必须是规范的。通常进行道路安全审核的专家组成员应具备交通安全、交通工程、交通运行分析、交通心理、道路设计、交通运营及管理、交通法律法规等方面的知识，一般通常为3―5人。专家组成员相互间平等地交流、讨论安全问题，本着对社会负责的态度、安全第一的观点，依据现行标准规范，对项目各种设计参数、弱势用户、气候环境等条件进行统筹考虑，展开公路安全审核。
2.2 设计阶段道路安全审核基本步骤
启动审核工作收集设计文件和数据设计文件和数据分析安全设计分析撰写审核报告设计方和业主的答复监督检测。
启动安全审核应该召开一个会议，一般这个会议是由业主或专家组负责人来召集，参加会议人员主要包括业主、设计人员、审核专家组成员等。会议内容主要包括：业主和设计人员把设计有关资料和数据交给专家组；业主介绍项目背景信息；设计人员介绍设计情况；专家组介绍审核的目的、审核范围、审核内容及各方的责任、作用；讨论审核时间表等。
2.3 撰写公路安全设施审核报告
内容包括：审核人及审核组简述、审核过程及日期、项目背景及简况、图纸等；对确认的每一个潜在的危险因素都应阐述其地点、详细特征、可能引发的事故（类型）、事故的频率及严重度评估、改进建议及该建议的可操作性等。审核报告应易于被设计人员接受并实施。
2.4 公路安全设施审核结果的应用
审核结果并不意味着谁对谁错，设计人员可以更改，也可以不更改设计方案，但必须给予答复、响应，完善设计方案。
2.5 安全设施审核清单
（1）交通标志。交通标志的布设是否满足用户的某种需要，引起用户注意，传达清晰明了的信息，促使用户遵守，并保证用户有足够的时间反应；项目的标志设计是否与整个路网的标志设计标准协调一致；标志的色彩、形状和大小是否符合相关标准和规范；标志设计是否需要采用中英文对照，英文翻译是否准确、达意；如果有行人、自行车及残疾人交通，平交口处标志的设置是否避免了影响，是否需要设置照明；当标志基础位于路侧净区内时，标志杆是否采用了解体消能或易折断的材料，或设置了安全护栏；如条件受限无法单独设置时，一个支撑结构上最多不应超过两种标志，并应按禁令、指示、警告的顺序，先上后下，先左后右的排列；在无照明或隧道照明不足的隧道入口前是否设置了隧道开车灯标志，且隧道标志和隧道开车灯标志无需重复设置；在非全封闭公路的平交口区域是否采取了交通宁静技术，如设置减速丘，增设警告、禁令标志等措施。
（2）标线和反光路钮。项目的标线设计是否和整个路网的标线设计标准协调一致；双车道公路中线是否需要特殊考虑，如设置双排双黄线，并加设隆声带以进一步分隔双向行车；双车道公路超车区标线设计是否安全；标线是否和标志相匹配，如雾区设置的车距确认系列标线和停车标线等；路侧障碍物是否需要施划反光标线进行标记；是否需要标线文字及图形来强化设计，标线文字是否保证了顺交通方向阅读；标线在不利视认条件下，是否需要设置反光路钮以加强标线效果；标线与路面的颜色对比度是否足够，是否需要采取措施处理；标线材料本身的耐久性、防滑性是否满足设计使用年限的需要；当需要交通流横向偏移时，标线设计是否满足所必需的纵向距离；交叉口内部是否采用标线渠化了转弯车辆的行驶轨迹，并配以突起路标。
（3）路侧安全设施。路侧和中央分隔带护栏是否符合设置条件；护栏的具体设计，如形式选择（包括长度、高度、布设位置）是否合适；不同护栏之间的过渡段设计是否合适；防撞垫设置位置及类型是否合适；护栏端头设置是否合适，端头前地形是否平顺，以避免碰撞前车辆轨迹突变；机电设备等交通管理设置的立柱是否需要实施保护和如何保护；临时施工期的路侧安全设施设置是否符合设置依据，形式是否合适、有效；路侧设施设计中，是否严格遵守了去除、移位、使之可横穿、防护和诱导标识5大步骤。
（4）隔离设施。隔离设施的设置是否必要；隔离设施在桥头、挡墙、涵洞、隧道灯结构物附近是否连续；是否考虑了设置专用通道（包括其净高和净宽）以满足横穿道路交通的需要；是否考虑设置野生动物通道以减少野生动物横穿道路；隔离设施在平面交叉口的设置条件是否足以防止其他道路用户横穿主要公路；相交道路上跨结构物两侧的防护网能否有效地阻止向下抛物，高度和形式是否合适。
结语
总之，对于拟建的道路，安全审核可在规划和设计阶段发挥作用，避免设计失误，减少安全隐患，从而降低交通事故的发生概率或降低交通事故的严重程度。安全审核人员不参加道路的规划和设计，也不干涉设计人员在设计阶段采取何种安全措施。安全审核人员只负责把审核结果反馈给有关部门和设计人员，以确保他们了解道路的安全隐患，并采取了合适的防治措施。
参考文献
随着汽车在国内的普及，汽车安全性越来越备受关注，安全气囊作为约束系统中最后的安全保障，它的重要性也被突显出来。安全气囊中的气袋在展开的一瞬间能否保护驾乘人员免受伤害，气袋的设计是依据何种条件？作者根据多年的工作经验对此进行了分析，对各种影响因素做了列举。
【关键词]】安全气囊 气袋 5inch-30ms准则
1.5inch-30ms准则
正面安全气囊起爆时，展开的气袋主要是保护驾乘人员的头胸部不受伤害。气袋展开后的厚度和大小对保护效果起到了巨大的作用。无论ECU对点火时刻控制的多么精准，如果气袋不能满足设计要求，对人员的保护也是不利的。
当安全气囊起爆的时候，汽车与障碍物碰撞之后，汽车速度急剧变化，驾乘人员在惯性的作用下向前运动，安全带和安全气囊在此时同时发生作用，阻碍人与车内的方向盘、挡风玻璃或仪表台等物件发生碰撞。
那么气袋的厚度怎么样才会设计合理呢？需要先和大家解释一个概念 ―“5inch-30ms准则”。
主驾气袋的充气过程大约需要30ms，一般轿车驾驶员与转向盘之间距离为12英寸（1inch=25.4mm），气袋充气后的厚度约为7英寸，所以，当驾驶员头部前移5英寸这一时刻的前30ms为最佳点火时刻，这就是气囊系统点火的“5inch-30ms准则”。（注：驾乘人员是在佩戴安全带的情况下进行碰撞）
如果以碰撞车辆为坐标系（移动坐标系），在车辆碰撞前期的一段时间内，由于惯性的作用，驾驶员将基本保持碰撞前的运动形态，也就是驾驶员将按车辆碰撞0时刻的速度向前移动，这样车辆向后的减速度相当于驾驶员向前的加速度。由于B柱靠近驾驶员位置，驾驶员向前的加速度约等于车辆B柱位置的减速度；碰撞0时刻，驾驶员相对车体的速度为0，则B柱减速度的一次积分就是驾驶员向前的速度变化量，二次积分就是驾驶员向前的位移量。例如：当驾驶员头部移动位移达到5英寸（127mm）时对应的时间为46.3ms，那么气囊ECU点火的最佳时刻就应该是16.3ms。
这个准则是ECU开发的基本要求，也是气袋体积设计的理论基础。其中：
THA 驾驶员头部从开始运动到接触气囊所用时间
TED ECU感应碰撞到判断点火所用时间
TIN 气囊充满所用的时间
THA则应满足：THA≥ TED + TIN
SDR 驾乘人员头部距转向盘或仪表板的距离
SAM 气囊设计的最大厚度
SDT 驾乘人员头部从开始运动到接触气囊的移动距离
SAM则应满足： SAM ≤ SDR - SDT
上述关系式表明，气囊可以设计的最大厚度：ECU判断点火时间和气囊充满气所需时间之和，就是驾乘人员向前移动可以利用的时间，驾乘人员距转向盘或仪表板距离减去这段时间乘员头部移动的距离，就是气囊可以设计的最大厚度。
2.气袋的设计-影响因素
气袋的厚度定下来之后，就是对气袋其他因素的综合控制，包括气袋的大小，气袋拉带的长度和数量，发生器压力。
发生器的压力大小，决定了充气的速度和饱和度；拉带的长度和数量是控制气袋起爆后的厚度及形状；气袋的大小决定了是否能够充满驾乘人员与转向盘或仪表板之间的空间。同时，这些因素又是相互制约的：如果气袋过大，发生器产生的气体无法充满气袋，造成保护效果不良；如果拉带长度不够，也无法满足驾乘人员在最适当的时候碰触气袋；如果发生器的压力过大，导致气袋30ms前充气完毕，也让驾乘人员无法在适当的时候碰触气袋。所以，要求这些因素要达到一个动态的平衡，才能得到一个优秀的设计，满足气囊在最合适的时间起爆，驾乘人员在最合适的时间碰触气袋。
气袋大小的影响，如果过大，则气袋充气不满，乘员头部接触气袋时效果不理想；如果过小，气袋充满时间早于30ms，乘员头部接触气袋时，气袋已经达到排气过程。这时需要调整发生器参数或气袋大小来优化设计。
拉带长度的影响，如果过长，气袋厚度超出理想范围，展开的气袋会击伤乘员；如果过短，气袋展开不充分，乘员头部接触气袋效果不理想。这时需要调整拉带长度来优化设计。
发生器压力的影响，如果压力过大，气袋充满时间早于30ms，乘员头部接触气袋时，气袋已经达到排气过程；如果压力过小，气袋充气不满，乘员头部接触气袋时效果不理想，这时需要调整发生器参数或气袋大小来优化设计。
ECU起爆时间的影响，如果起爆时间过早，则气袋充气过早，乘员头部接触气袋时，气袋已经达到排气过程；如果起爆时间过晚，气袋充气过晚，乘员头部接触气袋时，气袋仍在展开过程中，可能会击伤乘员。这时需要调整ECU参数或发生器与气袋参数。
除了上述总结出来的影响因素外，还要考虑一些特殊因素。例如：对于乘员气囊来说，如果气袋设计的过大，发生器满足充气的压力需求，展开时对于瘦小的乘员或儿童乘员将可能造成伤害，所以乘员气囊大小的设计以能保护极限斜角碰撞下乘员为佳。另外，就是对OOP乘员的保护，普通控制系统气囊不能很好解决这样的问题，潜在伤害还会存在，通过警示乘员佩戴安全带和禁止儿童乘员在前排乘坐来避免气囊起爆对这些乘员的伤害。
由此可见，对于安全气袋尺寸的设计，要综合考虑各种影响因素，使其达到一个平衡的状态，最终的目的就是为了更好的保护驾乘人员的安全。随着汽车科技日新月异的发展，大量传感器在汽车上的应用，许多涉及安全的数据越来越准确详实，相信安全气囊的保护能力也会越来越好。
参考文献：
[1] 钟志华，张威刚，曹立波等.汽车碰撞安全技术[M].北京机械工业出版社.2003
[2] 张金换，杜汇良，马春生.汽车碰撞安全设计.北京清华大学出版社.2010.2
作者简介：
眼下，在业界围绕“云计算”
的讨论日趋激烈以及“云计算”应用在用户中逐步展开的同时，我们看到，与“云计算”应用相关的一系列技术还有待完善，更重要的是，云计算可能会引发的种种安全威胁，使得我们不得不去关注针对云应用的安全设计。
安全专家Ariel Silverstone 认为，在“云”中处理的数据和应用不但难以管理，还会给使用这些数据和应用的人以及与数据相关的人带来不小的安全及隐私威胁。因此，关注云应用中的安全设计，并去解决“云计算”所引发的安全问题势在必行。
明确概念 了解应用
解决“云”中安全问题的前提是明确问题，只有这样才有可能提出应对问题的解决方法。我们先从了解与“云计算”相关的技术开始，云计算中可能会涉及到的技术主要包括: 网格、VMware和Xen的虚拟化技术、IBM的大型机技术、亚马逊的灵活存储技术、英特尔的虚拟机管理程序、页面文件技术等。
在了解“云计算”所涉及技术的同时，更重要的是要关注其有哪些突出的应用特点。为此，我们把“云计算”定义为具有以下特点的一项应用―基于服务的数据处理和存储功能，具有灵活和可扩展等特点。
很多人在给“云计算”下定义时，常常会去强调是通过互联网来获得的。“我倒觉得这个部分并不是必需要强调的内容，这样可能会更有利于我们去讨论云计算的安全问题。” Ariel Silverstone说，“获取方式相对于安全基本原则来说是次要的，因为这其中还可能会包括通过本地虚拟机获得的计算资源。”
安全问题凸显
通常来说，用户使用云计算的目的是避免构建或获取服务器等基础架构所需的成本。与之相似的是通过虚拟化技术，用户不必再去购买更多的服务器产品。直接获取计算资源（包括存储和数据处理能力等）这个概念确实很吸引人，在不远的将来，用户不用再去关心计算资源是放在本地，还是放在位于世界不同地方的数据中心，只要云计算服务提供商能够及时、有效地提供计算服务，用户就会感到满意。
不过，用户一旦开始应用云计算，安全问题就会凸显。因为云计算的应用模式使得用户对“深层防御”拥有极小的控制权，甚至并不拥有直接控制权。比如，亚马逊给企业级用户提供的EC2服务，用户就几乎没有控制权可言。“有的时候，用户连被告知某项服务即将出问题的基本服务都享受不到。” Ariel Silverstone对目前云服务提供商所提供的服务的安全性提出了质疑。
使用了云计算服务后，用户就再也无法控制进入处理空间的入口。以亚马逊的服务为例，这个入口是设在亚马逊的路由器以及防火墙上的。可以说，用户是把内存中的系统和进程交给“黑盒子”来处理，而用户对这个“黑盒子”很少拥有控制权。这些就是云计算可能会引发的安全问题，同样还会连锁反应引发很多法律问题。
法规有待健全
如果用户在云应用环境的虚拟机上存储或处理的数据受到威胁，会引发什么样的后果呢？用户自己会知道受到威胁了吗？要是用户不知道，该怎么去按照数据泄露的相关法规通知相关人员呢？怎么才能知道是否提升了自身的安全性呢？
我们仔细研究一下亚马逊的云服务合同，就会发现存在很多问题，或者说是很多条款是不合理的。当然这只是个例子而已，我们并不是把矛头指向亚马逊。
比如，第4.3条款中规定: 我们对下列情况不负责任：未经授权的访问、更改或删除、销毁、损害、弄丢或无法存储的内容（10.2条款中对无法存储的内容做了明确定义）、应用程序，或者提交、使用了与账户或服务有关的其他数据。
关键词：建筑空间；安全设计
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
中图分类号：TU3文献标识码：A文章编号：2095-2104（2012）
经济的快速发展带动了建筑行业的发展，使我国建筑行业呈现出一片生机勃勃的发展态势。但是，由于过度追求经济利益，建筑的质量安全得不到有效保证，安全事故时有发生。为了解决这个问题，确保我国建筑行业的健康有序发展，必需要从建筑空间安全设计开始着手，着力消除建筑中存在的安全隐患，保证人民的生命和财产安全。
1 对建筑空间安全设计的概念及内容
1.1 建筑空间的概念
建筑空间是指为了满足人们的生产和生活需要，通过运用各种建筑要素和形式而形成的建筑内部空间和建筑外部空间的总称。其中，内部空间主要指由墙壁、地面、门窗、屋顶等围城的空间，外部空间是指建筑物和周围的树木、山水、街道、广场等形成的空间。
1.2 建筑空间安全设计的概念
建筑空间安全设计是一个比较广泛的概念，是指为了避免建筑使用者的生命和财产安全受到威胁而进行的设计，它是建筑设计学的一个重要分支，在建筑设计中占据着重要的位置。安全设计所涉及的范围非常广，从建筑的前期策划阶段到中期施工阶段和后期试用阶段等都要确保其安全性。同时，每个阶段又要充分考虑到建筑结构设计以及建筑水暖电设计等方面的安全问题。
1.3 建筑空间安全设计的内容
建筑空间安全设计既包括结构安全、电气安全、防火安全、以及安全设备等，也包括建筑安全规划、安全防范设计、场地安全设计、以及降低施工风险的建筑设计等。在进行建筑安全规划时，要对区域环境进行调查进行区域安全规划；同时还要研究城市灾害源、城市应急资源、以及城市的基础设施和重要机构的设置等，进行城市公共安全规划；此外还要针对灾害情况制定减灾防灾和避难策略。在进行场地安全设计时，要分析建筑场地的周边环境，划分安全防范的等级，并设置缓冲区，降低灾害带来的损失。而安全防范设计的主要目的是防范犯罪的发生，因此要特别对走廊、电梯、厕所等空间加强安全设计。
2 当前建筑空间安全设计中存在的问题
2.1 高层建筑没有避难层
为了缓解土地紧缺的状况，满足经济发展的需要，高层建筑的开发受到越来越多的关注和重视，并取得了较快的发展。但是，受造价成本、住宅容积率、以及建筑结构设计等因素的影响和制约，大多数的高层建筑没有设置避难层。这就导致一旦发生火灾等险情，救援消防云梯车无法达到救援所学的高度时，就会造成重大的财产损失和人员伤亡。同时结合当前我国实际，即使在一些设置了避难层的高层建筑中，由于其防烟系统的不完善，使得大量烟气会从风口位置进入到避难层内，达不到防烟的目的。
2.2 建筑消防通道存在问题
在进行建筑设计时，开发商往往为了追求更多的利润，实现经济效益的最大化，致使建筑物之间的距离小、空地少，缩减了防火间距，没有设置消防车通道。而在一些高层建筑中，虽然按照相关规定设置了消防车通道，但一般没有设置在平坦空地上，且很多不是环形车道，没有回车场，限制了消防车的顺利通行。为了解决这一问题，在建筑内部至少要设置两个以上的消防安全出口和消防疏散楼梯，同时在建筑物之间也要设置连通消防安全出口，保证各楼之间可以实现相互疏散。此外，在消防登高面的一侧，要设置至少一块消防登高场地，保证消防车能够迅速展开施救工作。
2.3 建筑中的装修和配套设施不健全
当前，建筑越来越追求外表的美观和功能的健全，因此开始实行集中供应冷热水和空调，这样就增加了建筑自身的负担，使燃气、燃油、锅炉等存在潜在安全隐患。在一些建筑中，为了美观直接把消火栓箱镶嵌在墙体里，致使墙体自身的耐火极限达不到要求。因此，为了消除这些安全隐患，在进行建筑安全设计时，要尽量把消防栓设置成环状管网，在一些条形建筑中可以把管网竖向摆放成环状。此外，在高层建筑中进行安全设计时要确保建筑物耐火等级，保证建筑物的结构短时间内不被损毁，从而为进行人员疏散争取更多的时间，也可以减少灾害带来的损失。
3 建筑空间安全设计策略
建筑的生命周期一般分为规划设计阶段、施工阶段、以及使用维护阶段，因此在进行建筑空间的安全设计时，要从这三个阶段出发，考虑到工程建设的各个方面，把建筑存在的安全隐患降到最低。
3.1 规划设计阶段
建筑工程的规划设计阶段，要做的工作主要包括建筑选址、环境勘察、方案设计、初步设计、详细设计、招标投标等，在一些情况下还要制定初步的施工方案。在这一阶段，参与的人员主要有业主、管理人员、以及规划设计人员等，由于此时的建设环境和建筑构造还没有成形，一般不会出现财产损失和人员伤亡的情况。但是，规划设计阶段的安全设计需要对后续工程的施工和建成环境中存在的安全问题进行预测和识别，并制定出相应的对策加以预防和控制。规划设计阶段的安全设计要从现场调查着手，对建筑设计进行危害分析，预测在施工阶段和使用维护阶段可能会出现的安全问题。一般通过分析地质状况、周边交通、地下管线、空中电缆、以及施工环境等，进行安全评估，然后再拟定出相应的安全措施。同时，还需要对工程竣工后的使用和维修等问题制定出对策，避免出现安全问题。例如，当建筑区有地下电缆或煤气管线时，为了避免发生触电或煤气泄漏事故，需要事先制定保护措施加以应对。
3.2 施工阶段
建筑工程的质量和安全，受多方面因素的影响，因此在进行施工阶段的安全设计时需要综合考虑各种因素，尽量减少建筑施工过程中造成的安全问题。首先，在工程施工时，要严格按照设计图纸进行工作，对于建筑结构以及消防设施的安置等不能随意更改，这是最基本的要求。其次，还要保证建筑材料和机械设备达到质量标准。建筑材料是建筑的物质基础，建筑材料的质量直接关系到建筑的质量和安全；而机械设备是施工顺利进行的关键，关系到工程的进度和质量，因此确保建筑材料和机械设备的质量与建筑空间安全密切相关。同时，还要保证施工人员具有较高的技术水平和专业素质，尽可能地减少人为因素带来的建筑安全问题。
3.3 使用维护阶段
在使用维护阶段，与之相关的人员主要包括业主、来访者、维护人员、以及管理人员等，主要包括建筑、设备、以及事故发生时可能会波及到的任何物体。因此，在进行建筑空间的安全设计时，不仅要使建筑物本身具有防火、防灾的功能，还要根据建筑物的地域特点和性质，全面分析和判断来自建筑内部及外部的安全威胁，采取有效措施预防和控制由于自然原因或人为原因带来的安全隐患。例如应对洪水、地震、台风、恐怖袭击等安全问题的防范措施。
4 结束语
建筑存在的意义就是为人们提供一个安全栖身的场所。随着经济的发展和社会的进步，人们的生活水平日益提高，对居住环境也有了更高的要求。特别是近年来高层建筑的不断发展，使得建筑的安全性逐渐成为人们关注的焦点。因此，在进行建筑设计时，建筑空间的安全设计需要受到足够的重视。
参考文献：
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[2] 周铁军,左进,林岭.西部山地城市公共开放空间安全评价[J].新建筑，2007(05).
安全，是我们电力企业永恒的主题，是企业赖以生存和发展的基础。身为电力企业的任何一名员工，不论在哪一个部门，处在哪一个环节，都必须牢固树立安全意识，严格遵守安全规程，认真落实安全措施。安全生产与我们息息相关，懂安全知识，抓安全管理，贯彻安全精神，电力设计同样责无旁贷,任重道远。
结合自身多年的从业经历和心得，我认为设计公司应主要抓好以下几方面的工作。
一、加强安全学习，认清设计在安全生产中的重要地位
一直以来，在我们的设计人员特别是年轻的设计人员中，存在着对安全的认识不够，对安全与设计的关系理解不深入，甚至部分认为事不关己，高高挂起的现象，对安全的学习流于形式，投入的时间和精力少，参加安全生产年、生产月活动缺乏主动性和积极性。为此，我们必须加强对安全生产相关法律法规的宣传学习，严格考试和考核，帮助员工分析认清设计对于安全生产的重要意义，切实转变观念，提高安全意识，牢固树立安全生产，设计先行的理念，并将安全理念贯穿于工程设计的全过程中。
二、强化质量意识，促进安全生产
“质量是企业的生命”，“百年大计，质量第一”。作为承担电网建设重任的设计者，我们的设计产品质量，不仅关系到设计公司自身的生存和发展，更直接关系到国家电网建设乃至国计民生的百年大计，关系到国家电网公司“一强三优”现代企业目标和“四个服务”宗旨能否顺利实现。所以抓好设计质量，既是我们在安全生产中的具体表现和承诺，也是我们坚持不断，常抓不懈的重要工作。
三、客观面对问题，认真查找原因
近年来,随着国民经济的不断发展和国家对电网建设的大力投入,电力设计行业任务繁重，设计市场质量问题日趋凸显，普遍存在以下问题：设计前期工作不细，对地质及地形条件认识不足，导致施工方案不断的变化、房屋和设备基础超深、土方量增加甚至设计方案的改变；各主要专业（土建、电气、线路专业）之间协调配合较差，造成设计遗漏和设计变更，现场施工方案变化；在变电站扩建、改造工程中，现场收资不准确，导致漏列设备而贻误工期、到货设备尺寸偏差；现场勘察不详细，导致铁塔基础设计变更较大；设计规程不熟，造成设计缺陷等。尽管大部分问题在项目建设过程中便得以修正，没有直接酿成安全事故，但我们也应该清醒地认识到，因为大大小小的各类设计质量问题，给我们的安全生产埋下了不容忽视的安全隐患，因此我们决不能掉以轻心，应坚决制止和减少各类质量问题的发生。通过深入分析，存在以上问题的主要原因是：
（一）部分员工的安全质量意识不够。工作中缺乏一丝不苟、精益求精的“严、细、实”作风，为了抢时间、赶进度，在质量上放松了对自己的严格要求，客观上存在急于求成、工作不细心、工作作风浮躁等现象，工作中往往过分相信经验甚至“感觉”，在规程规范、技术标准的严格执行上有所弱化。
（二）个别员工的责任心不强。工作的主动性、自觉性不够，工作缺乏前瞻性、系统性、计划性。现场勘察和收资工作不仔细，对设计的成品没有认真的自校，导致了出手成品和半成品存在大量的问题；有的以工期紧为借口放松了对细节部分的重视；部分校审人员未认真核对，导致一般性图面差错较多。
(三)质量管理机制、制度落实不好。设计人员、专业、部门间缺少协作配合意识，缺乏及时有效的沟通和交流；在质量控制、质量管理方面把关不严，没有严格按照质量管理体系文件执行，事前指导、中间检查、成品校审“三个环节”程序存在流于形式的现象，质量管理规章制度执行不严。
四、对症下药，制定并落实质量管理措施
针对以上存在的一系列问题，必须制定相应的管理措施，着力抓好以下几个方面，并认真贯彻执行。
（一）加强对员工的安全质量和责任意识的教育。通过定期和不定期召开质量管理工作会、质量问题分析会、规程标准宣贯会等，让员工充分认识和体会到“质量”的重要性，认识到质量与安全、责任三者间的密切关系，牢固树立质量是企业的生命、是安全的保证，设计终身负责制等理念，使其明白作为一名设计人员所承担的责任和义务，从而能够以更加认真负责、精益求精的态度，实事求是、勤奋好学的精神来对待工作，积极承担起电网建设勘测设计这一光荣而神圣的任务。
（二）加强员工业务培训，提升员工业务素质。常言道：“打铁先得自身硬”，要想提高我们的设计质量，就得先提高设计人员的业务技能水平，注重和加强员工的学习培训便是当务之急。在学习培训上，一是动员和鼓励员工立足岗位，自我充电，自学成才，在干中学、学中干，做到“工作学习化，学习工作化”，不断提高业务水平和工作本领；二是采取“送出去、请进来”的方式加强员工业务培训，借脑洗脑，取长补短，拓宽视野，增强本领，着力提高设计人员处理实际问题的综合能力和应变能力。
（三）加强制度建设，严格执行，考核逗硬。首先，对企业管理各项规章制度进行清理和完善，使各项制度更加科学合理。其次，加强质量管理制度的执行力度。我们要按照ISO9001质量管理体系文件要求来检查设计流程的每一个步骤，充分发挥制度的作用，做到用制度管人、用制度管事，用制度有效规范和约束企业和员工行为，这样才能充分有效地调动各方积极性，进而形成企业的凝聚力和战斗力。
（四）抓好设计质量基础管理和过程控制。一是强化事前指导、中间检查、成品校审“三个环节”质量管理。要求工程项目从开始就认真做好设计和项目管理策划；开展质量检查，定期组织质量管理体系运行情况检查和成品质量抽查；重视设计成品的校核，制定各专业卷册的校核要点，并组织学习，保证设计质量。二是重视基础工作，加大前期工作的力度。在规划和可研阶段投入更多的精力和时间，保证方案的正确和有效。三是遵循设计客观规律，科学合理地安排设计周期和人力投入，保证设计质量，降低建设成本。
在现今工程建设中,消防安全受到了前所未有的高度重视,近年更新的一些国家标准中,越来越多的内容列为强制性条文。国家对工程设计和施工中的安全监管也越来越严。化工工程具有危险性大,破坏力强,现场情况复杂等因素,更是国家建设监管跟踪的重点。除国家标准之外,一些地方也出台各自更为严格和有针对性的规范和标准,以此来加强对消防安全设计的指导,并严格监督消防安全的建设。越来越高的建设要求,给传统的工程设计提出了新的挑战,消防设计也必须按照标准要求作相应调整。
2化工消防安全设计现状及特点分析
2.1化工消防安全设计的内容
化工类工程项目涉及的消防安全设计内容:可燃、易爆介质在生产、运输、储运过程中的相关安全防护;生产厂房、办公用房、控制室、厂前区的布置防火考虑,以及区域内相关防火防爆设计。具体设计包括:火灾自动报警控制系统;有毒和可燃性气体报警系统;扩音对讲系统;自动喷水灭火系统;水喷雾灭火系统;室内消火栓系统;气体灭火系统;泡沫灭火系统;防火卷帘、防火门系统;防排烟、事故通风和空调系统;火灾事故警报装置和消防通讯系统;消防、高压泵启动联锁设计;消防设备供电;火灾应急照明及疏散指示联锁;各类事件联锁;火灾报警系统、DCS、ESD系统、安防监控等组成高层监控网络等。
2.2化工消防安全设计的特点及设计专业组成
与民用消防安全设计相比,化工消防设计不仅涵盖民用消防设计的全部内容,而且由于一些工艺介质有毒、易爆、可燃的特点,加之区域因素复杂,所以监防手段更加全面,系统的稳定性要求更高,事故联锁要求更多、更复杂。目前化工类消防设计一般由以下几个专业联合完成。a)总图专业:工厂总平面布置中消防的考虑。b)土建专业:完成区域内建筑设计中,灭火系统的防火、防烟分区和建筑、构造耐火设计。完成防火墙的布置、防火门的设置、卷帘门的考虑,以及承重金属构件的处理、灭火装置(器)的配备等。C)弱电专业(电信专业):自动火灾报警系统的设计,事故扩音对讲系统设计,火灾事故报警装置及联动设计,火灾控制盘的设计,火灾事故与其他系统的通信或联锁。d)给排水专业:自动喷水灭火系统、水喷雾灭火系统和消火栓的设置;消防泵的设置;消防站的设立;高压水泵的设置;泡沫灭火系统的设计;气体灭火系统的设计;含有可燃性液体的污水处理。e)暖通专业:火灾事故排烟与通风。f)电气专业:消防电源的配电设计,火灾应急照明和指示标志设置。g)工艺管道:易燃易爆介质的输送、生产、储存设计及安全保护等。h)环保专业:消防及事故废水的收集和处理。
2.3目前消防安全设计规范及趋势
化工消防设计主要规范如文献[1—73所列。近年来部分规范经过了重新修订,其典型变化是对设置要求更为严格,强制性条文增加或更为明确。在工程审批和验收过程中,也出现一些新变化——部分行政审批单位要求设计和施工中,规范里面非强制性标准的“可”和“宜”也按“应”和“必须”来执行。另外业主和审批程序中,对消防联动、联锁要求明显增多。比如在煤化工中,采用固定床UGI造气炉的造气厂房,在以前的设计中均按非爆区考虑,而目前的设计验收中均要求按防爆区处理。原规范上没有明确指出要求设火灾报警系统的一些场合,现在也要求采用报警系统,而且审批中还提出了十分具体的要求。火灾报警发生后,要求消防联动的设备也越来越多。比如声光报警器、消防泵、排烟通风、卷帘门、气体或泡沫灭火装置、非消防电源切断、消防应急电源自动切换、消防广播,向DCS或SIS发出联锁信号等。在规范之外,建设业主和主管审批部门出于前瞻性考虑,要求消防系统、安防系统、生产调度系统、生产监控系统、SIS进行联网,进行综合管理。因此,既要考虑满足各类规范,同时尽可能满足审批部门严格的要求,还需要满足业主单位特殊的建设要求,以及还要考虑工程本身的实用性和业主投入的节省,设计人员往往在系统方案的选择和具体设施的配备方面,有必要花更多的时间进行综合考虑,最终满足越来越高的消防需求。消防设计的内容也将越来越“丰富”和严格,各设计专业问的配合也尤显重要。
3化工消防安全工程示例
火灾报警系统与消防联动系统示例如图1所示。由图中可以看出,仅消防报警及联动就涉及多个专业的控制内容,专业设计中的系统考虑十分必要。消防安全系统与其他系统联络示意如图2所示。
4消防安全设计中的几个观念
4.1安全性和实用性及前瞻性
安全性主要表现为系统、设备、设施的可靠性,包含各种安全认证和符合国家强制性标准。防爆区设备的选用符合防爆认汪要求等。实用性表现为既要满足消防规范要求,又要做到节省投资。实现区域内:可燃介质温度、浓度的状态监测;火灾发生初期火灾的及时探知;火灾发生后火情的迅速报警;相关消防联动设备的正常启用。除此之外,不作不必要的设置,不作不必要的联锁,不上不必要的系统,减少不必要的投入。比如消防广播、扩音呼叫系统在中小型化工工程可以根据情况选择性建设。前瞻性是指消防设计要考虑企业发展的要求,设计符合时展方向。比如在系统设计中,有必要考虑未来联网需求,考虑与其他系统的接口问题、协议问题和兼容需要。
4.2消防安全设计中专业的主导和协调
工业项目中消防安全要求的提出,以及方案的系统考虑,对各相关专业的没计具有指导作用。消防安全设计涉及几个专业,需要几个专业配合才能完成。目前消防安全专业在国内各大设计院内设置还不是十分普遍,设计之初由某一个专业牵头提出具体的消防安全要求,并经过系统审查后,形成各个专业的设计条件,显得十分必要。
4.3消防安全设计要综合考虑各种环境因素
目前参照的设计规范多为通用型,有的规范民用针对性强,且多为指导性。化工工程项目,现场情形复杂,而且一些环境因素认定困难。设计必须综合考虑环境特征。某工程审批中,有不同意见要求仪表控制室电缆槽内加线型感温电缆。实际仪表控制电缆内均为4~2OmA微电流,且回路中多数接有限流的安全栅,电缆虽然量很多,但不会产生大量热量,一般情况是不会因此而引发火灾的,所以该处不必考虑设感温探测器。而电气设备的动力电缆,或电源电缆较多的地方,由于电缆内有高电流,容易产生热量,如果散热不畅,是可能引发火灾的,该处考虑敷设线型感温电缆是适宜的。
4.4设计工作宜注意的几个问题
4.4.1不无原则地对待审批意见
消防部门及业主通常十分重视消防工程的审批和验收。由于对规范理解上存在差异,有时也可能对设计提出些过分要求。对此设计师有必要依据规范,根据现场实际进行考虑,做自己专业化的设计,不必因外界干扰而失去原则。
4.4.2不牵强套用规范
某化工工程设计中,有意见要求所有手动报警按钮均要求带消防电话插孔。其依据规范是文献E2]中5.6.3.2“设有手动报警按钮、消火栓按钮等处宜设置电话塞孔”。文献E2]附录E用词说明中E.0.1.3指出:“宜”或“可”表示允许选择。而工程实际情况是,在工程区域内,凡有人值守的岗位,均已配备了一到两部电话,且一部电话直接与调度中心相连。重要岗位另单独设有消防电话。如果发生火情,是可以实现报警功能的。而且文献[2]是一本通用规范,没有区分工业与民用情形。而且工业区域中无关人员少,而巡查人员基本配有对讲机等通讯工具,特别危险区域内设置有扩音对讲系统。故设计宜讲求效用,一般场所不用另设消防电话,不要因为有“宜”而进行全面设置,增加了投资者无渭的负担。
4.4.3化工特殊场所的火灾要求
没有规范要求,循环冷却水塔需要进行火灾报警设置,也没有要求采取消防措施。循环水塔是化工工程中常有的装备,由于冷却需要,塔内多半为“烟囱式”构造,对流性能特别好,冷却塔内部装有大量可燃填料,正常生产时由于水流的存在,是不可能发生火灾的。但是一旦停车,特别是进行检修时,稍微不慎的火星就会引起塔内填料猛烈燃烧,发生强烈火灾。该类事故,已有很多起案例。类似这些特殊化工场合,设计时可根据情况考虑增加报警和消防设施,比如手动报警器和消火栓。
4.5设计方案的优化与完善
环境因素的不确定性,指导文件中不明确的情形,需要设计工作者在设计作业中进行设计方案的优化处理。消防规范不可能穷尽所有的环境类型,加上化工工程的特殊性,化工消防设计中方案的不确定性很大。对不确定的设计内容,既不要因为回避审批和验收中的责任,而全面设置或高标准配置,也不要一味为节省工程投资,而让工程偏离规范要求。
在现今工程建设中，消防安全受到了前所未有的高度重视，近年更新的一些国家标准中，越来越多的内容列为强制性条文。国家对工程设计和施工中的安全监管也越来越严。化工工程具有危险性大，破坏力强，现场情况复杂等因素，更是国家建设监管跟踪的重点。除国家标准之外，一些地方也出台各自更为严格和有针对性的规范和标准，以此来加强对消防安全设计的指导，并严格监督消防安全的建设。越来越高的建设要求，给传统的工程设计提出了新的挑战，消防设计也必须按照标准要求作相应调整。
2化工消防安全设计现状及特点分析
2．1化工消防安全设计的内容
化工类工程项目涉及的消防安全设计内容：可燃、易爆介质在生产、运输、储运过程中的相关安全防护；生产厂房、办公用房、控制室、厂前区的布置防火考虑，以及区域内相关防火防爆设计。具体设计包括：火灾自动报警控制系统；有毒和可燃性气体报警系统；扩音对讲系统；自动喷水灭火系统；水喷雾灭火系统；室内消火栓系统；气体灭火系统；泡沫灭火系统；防火卷帘、防火门系统；防排烟、事故通风和空调系统；火灾事故警报装置和消防通讯系统；消防、高压泵启动联锁设计；消防设备供电；火灾应急照明及疏散指示联锁；各类事件联锁；火灾报警系统、DCS、ESD系统、安防监控等组成高层监控网络等。
2．2化工消防安全设计的特点及设计专业组成
与民用消防安全设计相比，化工消防设计不仅涵盖民用消防设计的全部内容，而且由于一些工艺介质有毒、易爆、可燃的特点，加之区域因素复杂，所以监防手段更加全面，系统的稳定性要求更高，事故联锁要求更多、更复杂。目前化工类消防设计一般由以下几个专业联合完成。a)总图专业：工厂总平面布置中消防的考虑。b)土建专业：完成区域内建筑设计中，灭火系统的防火、防烟分区和建筑、构造耐火设计。完成防火墙的布置、防火门的设置、卷帘门的考虑，以及承重金属构件的处理、灭火装置(器)的配备等。C)弱电专业(电信专业)：自动火灾报警系统的设计，事故扩音对讲系统设计，火灾事故报警装置及联动设计，火灾控制盘的设计，火灾事故与其他系统的通信或联锁。d)给排水专业：自动喷水灭火系统、水喷雾灭火系统和消火栓的设置；消防泵的设置；消防站的设立；高压水泵的设置；泡沫灭火系统的设计；气体灭火系统的设计；含有可燃性液体的污水处理。e)暖通专业：火灾事故排烟与通风。f)电气专业：消防电源的配电设计，火灾应急照明和指示标志设置。g)工艺管道：易燃易爆介质的输送、生产、储存设计及安全保护等。h)环保专业：消防及事故废水的收集和处理。
2．3目前消防安全设计规范及趋势
化工消防设计主要规范如文献[1—73所列。近年来部分规范经过了重新修订，其典型变化是对设置要求更为严格，强制性条文增加或更为明确。在工程审批和验收过程中，也出现一些新变化——部分行政审批单位要求设计和施工中，规范里面非强制性标准的“可”和“宜”也按“应”和“必须”来执行。另外业主和审批程序中，对消防联动、联锁要求明显增多。比如在煤化工中，采用固定床UGI造气炉的造气厂房，在以前的设计中均按非爆区考虑，而目前的设计验收中均要求按防爆区处理。原规范上没有明确指出要求设火灾报警系统的一些场合，现在也要求采用报警系统，而且审批中还提出了十分具体的要求。火灾报警发生后，要求消防联动的设备也越来越多。比如声光报警器、消防泵、排烟通风、卷帘门、气体或泡沫灭火装置、非消防电源切断、消防应急电源自动切换、消防广播，向DCS或SIS发出联锁信号等。在规范之外，建设业主和主管审批部门出于前瞻性考虑，要求消防系统、安防系统、生产调度系统、生产监控系统、SIS进行联网，进行综合管理。因此，既要考虑满足各类规范，同时尽可能满足审批部门严格的要求，还需要满足业主单位特殊的建设要求，以及还要考虑工程本身的实用性和业主投入的节省，设计人员往往在系统方案的选择和具体设施的配备方面，有必要花更多的时间进行综合考虑，最终满足越来越高的消防需求。消防设计的内容也将越来越“丰富”和严格，各设计专业问的配合也尤显重要。
3化工消防安全工程示例
火灾报警系统与消防联动系统示例如图1所示。由图中可以看出，仅消防报警及联动就涉及多个专业的控制内容，专业设计中的系统考虑十分必要。消防安全系统与其他系统联络示意如图2所示。
4消防安全设计中的几个观念
4．1安全性和实用性及前瞻性
安全性主要表现为系统、设备、设施的可靠性，包含各种安全认证和符合国家强制性标准。防爆区设备的选用符合防爆认汪要求等。实用性表现为既要满足消防规范要求，又要做到节省投资。实现区域内：可燃介质温度、浓度的状态监测；火灾发生初期火灾的及时探知；火灾发生后火情的迅速报警；相关消防联动设备的正常启用。除此之外，不作不必要的设置，不作不必要的联锁，不上不必要的系统，减少不必要的投入。比如消防广播、扩音呼叫系统在中小型化工工程可以根据情况选择性建设。前瞻性是指消防设计要考虑企业发展的要求，设计符合时展方向。比如在系统设计中，有必要考虑未来联网需求，考虑与其他系统的接口问题、协议问题和兼容需要。
4．2消防安全设计中专业的主导和协调
工业项目中消防安全要求的提出，以及方案的系统考虑，对各相关专业的没计具有指导作用。消防安全设计涉及几个专业，需要几个专业配合才能完成。目前消防安全专业在国内各大设计院内设置还不是十分普遍，设计之初由某一个专业牵头提出具体的消防安全要求，并经过系统审查后，形成各个专业的设计条件，显得十分必要。
4．3消防安全设计要综合考虑各种环境因素
目前参照的设计规范多为通用型，有的规范民用针对性强，且多为指导性。化工工程项目，现场情形复杂，而且一些环境因素认定困难。设计必须综合考虑环境特征。某工程审批中，有不同意见要求仪表控制室电缆槽内加线型感温电缆。实际仪表控制电缆内均为4～2OmA微电流，且回路中多数接有限流的安全栅，电缆虽然量很多，但不会产生大量热量，一般情况是不会因此而引发火灾的，所以该处不必考虑设感温探测器。而电气设备的动力电缆，或电源电缆较多的地方，由于电缆内有高电流，容易产生热量，如果散热不畅，是可能引发火灾的，该处考虑敷设线型感温电缆是适宜的。
4．4设计工作宜注意的几个问题
4．4．1不无原则地对待审批意见
消防部门及业主通常十分重视消防工程的审批和验收。由于对规范理解上存在差异，有时也可能对设计提出些过分要求。对此设计师有必要依据规范，根据现场实际进行考虑，做自己专业化的设计，不必因外界干扰而失去原则。
4．4．2不牵强套用规范
某化工工程设计中，有意见要求所有手动报警按钮均要求带消防电话插孔。其依据规范是文献E2]中5．6．3．2“设有手动报警按钮、消火栓按钮等处宜设置电话塞孔”。文献E2]附录E用词说明中E．0．1．3指出：“宜”或“可”表示允许选择。而工程实际情况是，在工程区域内，凡有人值守的岗位，均已配备了一到两部电话，且一部电话直接与调度中心相连。重要岗位另单独设有消防电话。如果发生火情，是可以实现报警功能的。而且文献[2]是一本通用规范，没有区分工业与民用情形。而且工业区域中无关人员少，而巡查人员基本配有对讲机等通讯工具，特别危险区域内设置有扩音对讲系统。故设计宜讲求效用，一般场所不用另设消防电话，不要因为有“宜”而进行全面设置，增加了投资者无渭的负担。
4．4．3化工特殊场所的火灾要求
没有规范要求，循环冷却水塔需要进行火灾报警设置，也没有要求采取消防措施。循环水塔是化工工程中常有的装备，由于冷却需要，塔内多半为“烟囱式”构造，对流性能特别好，冷却塔内部装有大量可燃填料，正常生产时由于水流的存在，是不可能发生火灾的。但是一旦停车，特别是进行检修时，稍微不慎的火星就会引起塔内填料猛烈燃烧，发生强烈火灾。该类事故，已有很多起案例。类似这些特殊化工场合，设计时可根据情况考虑增加报警和消防设施，比如手动报警器和消火栓。
4．5设计方案的优化与完善
环境因素的不确定性，指导文件中不明确的情形，需要设计工作者在设计作业中进行设计方案的优化处理。消防规范不可能穷尽所有的环境类型，加上化工工程的特殊性，化工消防设计中方案的不确定性很大。对不确定的设计内容，既不要因为回避审批和验收中的责任，而全面设置或高标准配置，也不要一味为节省工程投资，而让工程偏离规范要求。
关键词：多功能；安全锤；开发设计
中图分类号：U463 文献标识码：A
0.前言
安全锤主要用于封闭舱室里的辅助逃生工具。目前国内市场上有很多安全锤商品，有专用的公共汽车安全锤，带有螺丝刀功能的工具型安全锤等等，品种丰富、样式新颖。但是，就其功能来说，大多安全锤产品适合于男士，需具有一定的臂力，才能将汽车玻璃敲开。现代独自开车的女性非常多，开发设计一款更适合于女性使用方便、有效的自救性逃生工具――安全锤，具有非常重要的意义。
1.设计思想
汽车出行中遇到紧急突况，需要安全锤。小型汽车内部空间小，前后空间有限，左右空间略大，安全锤设计成锤头与锤柄一体，不增加力臂。按照交通出行要求，车上主副驾驶坐上人员必须佩戴安全带，紧急情况下可能发生安全带带扣打不开现象，需要小刀割除安全带进行逃生。增加小刀的其他功能，在侧刃上设计成起盖器开口形状，可以开启汽水瓶、啤酒瓶或罐头瓶等盖压式瓶盖。考虑到夜晚出行时，需要照明，增加了可充电式强光手电筒；在紧急情况、突况可使用爆闪灯功能起到警示他人的作用。女性外出的防身功能，将外形设计成防身型狼牙棒。小型汽车内部空间小，前后空间有限，左右空间略大，不安装与安全锤垂直的锤柄，安全锤设计成锤头与锤柄同轴。考虑到对于女性臂力小这一问题，在不增加力臂的前题下，安全锤锤头设计成球头形状，在敲击时锤头与玻璃是点接触，其接触面积最小，使应力集中，应力增大。为方便日常携带和使用，紧急情况下具有较好的硬度，选择材料为合金铝，采用机械加工的方法，总体实现了六合一多功能安全锤。可用于汽车出行、野外活动及日常生活中，既方便又实用，具有广泛的实用价值。
2.结构设计
汽车多功能安全锤有旋转体形的棒身，棒身从后往前依次相连的有安全锤及刀仓、多用小刀、电池仓及手电筒组成，相邻之间采用多头螺纹连接连接处，考虑到情况紧急使用时，方便打开，拧转2～3圈即可打开。
图1是根据本实用新型的发明方案提出的一种多功能安全锤的立体组装图。结构组成分别为件1安全锤及小刀刀仓；件2多功能小刀；件3小刀连接手柄；件4电池仓；件5手电筒灯罩；件6手电筒头部保护套；件7可充电电池；件8侧开开关；件9强光灯泡；件10玻璃片。多功能安全锤的棒身材料选择合金铝。合金铝导电、防腐能力强、散热性好、质量轻、硬度好、易加工等特点，在航空、航天、汽车、机械制造、船舶及化学工业中已大量应用。
在整个设计中，安全锤的锤身直径需满足电池、开关、灯头、反光杯等直径的前提下，考虑到全身质量尽可能轻便。图2为手电筒灯罩的零件图，放置反光杯的位置的直径是整个安全锤中最大的，设计中内外均采用椭圆曲线过渡，壁厚一致并保证视觉上的优美曲线。
3.加工重点与难点
多功能安全锤都是旋转类零件，主要采用机械车加工。但手电筒灯罩部分设计成椭圆曲面，用普通车床加工，即使是高级技师也难以保证标准的曲面外形及光洁度，因此加工采用数控车床进行机械加工，其加工特点是精度高，表面粗糙度好，加工效率高，尤其在内孔的曲面加工方面具有显著优势。
椭圆曲线的加工方法有两种：
一是用A类宏程序编程。A类宏程序即是一种类似C语言的高级语言，用户宏指令可以实现变量赋值、算术运算、逻辑判断及条件转移，利于编制特殊零件的加工程序，减少了编程时烦琐的数值计算，精简了用户程序。加工椭圆时我们把椭圆公式编写在宏指令中，主要起到运算作用。A类宏运算命令和转移命令是以G65的格式输入的，即 G65 Hm P#i Q#j R#k。
二是采用算机辅助编程，使用“CAXA数控车”软件。首先绘制待加工表面的外形轮廓曲线――椭圆曲线，选择相应的加工类型，拾取待加工轮廓线，生成加工路径，可根据不同要求修改相关参数，最终得到理想的加工路线，将加工路线生成G代码，导入数控车床控制系统，此加工特点是编写程序准确，加工路线及程序修改方便。
4.使用方法
图3为安全锤的装配图，图4为多功能安全锤的机构组成图。其每一部分都具有功能性。具体功能如下：
安全锤用法，手持安全锤件棒身位置，安全锤尾座攻击头对准玻璃易破点敲击。
小刀的使用，旋转件1与件2的连接螺纹。手持件3，利用刀刃进行切削。盖式起盖器的使用，利用小刀的侧刃开口卡住（汽水瓶或啤酒瓶）的瓶盖，搬到件4手柄，将瓶盖开启，如图5所示。
手电功能，通过件8侧开关按压，有5个档位的光源选择，具有强光、弱光、爆闪等多种光源，适应不同情况的照明，紧急情况、特殊情况的警示作用。电池为可充电式的18650电池4200mAh，电量储存能力强，保证使用时间及长期使用。多功能安全锤全长235mm，可作为防身只用。
参考文献
