安全窨井蓋再設(shè)計(jì)

梅麗青 王艷敏 朱聞櫻

（嘉興學(xué)院，浙江 嘉興 314000）

0 緒論

隨著城市的快速發(fā)展，地下管網(wǎng)錯(cuò)綜復(fù)雜，為了保證管網(wǎng)的正常運(yùn)行不得已修建了各類(lèi)窨井，大大小小1的窨井蓋像“補(bǔ)丁”一樣散落到城市街道上。窨井蓋已經(jīng)成為城市公共設(shè)施中的重要組成部分，關(guān)系到城市日常生活的正常運(yùn)行。對(duì)窨井蓋進(jìn)行再設(shè)計(jì)，提高其安全性具有非常大的必要性和緊迫性。

窨井蓋是城市基礎(chǔ)設(shè)施的一部分，窨井雖然存在潛在的危險(xiǎn)，但是對(duì)一個(gè)城市而言，又是不可缺失的組成部分[1]。通過(guò)調(diào)查分析窨井蓋事故的原因，從提高窨井蓋安全性的角度對(duì)其進(jìn)行再設(shè)計(jì)。由于目前窨井蓋防墜落功能普遍較差，不能有效實(shí)現(xiàn)對(duì)墜落事故的警示作用，在考慮生產(chǎn)成本以及相關(guān)材料供應(yīng)選擇的基礎(chǔ)上對(duì)傳統(tǒng)窨井蓋進(jìn)行再設(shè)計(jì)，來(lái)實(shí)現(xiàn)真正意義上的防墜落安全窨井蓋，從而降低窨井墜落事故的發(fā)生，提高行人外出的舒暢感。

1 窨井蓋設(shè)計(jì)調(diào)查分析

1.1 設(shè)計(jì)調(diào)查

國(guó)外在窨井蓋安全設(shè)計(jì)方面的研究可以給我們提供更多的思路。管理體制上，國(guó)外的地下管道管理更明確、更明晰[2]。在美國(guó)和加拿大，不論水、電、氣、污水、交通及電信，地下通道的管理統(tǒng)一歸市政一家。如果出現(xiàn)問(wèn)題，責(zé)任完全在市政。針對(duì)由于暴雨致使窨井蓋損壞的現(xiàn)象，日本制定了“下水井蓋緊急安全對(duì)策”，將導(dǎo)致事故的原因細(xì)化，根據(jù)危險(xiǎn)程度不同進(jìn)行逐步處理。窨井蓋還設(shè)計(jì)成不同的形狀以區(qū)分不同的使用類(lèi)別，消防栓的井蓋大多是方形，上面刻有消防隊(duì)員的卡通圖案，還有利于明確各行政主體的管轄范疇。有的避難所周?chē)木w上，除了用箭頭指示方向外，還涂上顏色，甚至有些地區(qū)還在井蓋上裝上衛(wèi)星定位系統(tǒng)，以便對(duì)窨井蓋的使用狀態(tài)進(jìn)行監(jiān)控[3]。

國(guó)外窨井蓋設(shè)施在管理和設(shè)計(jì)上都更加完善和人性化，最大限度考慮到了行人的安全，而不僅僅是窨井蓋自身的功能性[4]。這方面國(guó)內(nèi)的窨井蓋設(shè)計(jì)和管理還大都停留在工程設(shè)施的基礎(chǔ)上，沒(méi)能認(rèn)識(shí)到窨井蓋與行人之間的關(guān)系，這對(duì)城市的發(fā)展，公共設(shè)施功能的體現(xiàn)都非常不利。隨著城市內(nèi)涵建設(shè)的需求，城市人口數(shù)量的暴增，路面行人密度不斷增加，安全問(wèn)題日漸突出，盡快對(duì)窨井蓋進(jìn)行再設(shè)計(jì)，提高其安全性迫在眉睫。

1.2 問(wèn)題分析

通過(guò)調(diào)查分析發(fā)現(xiàn)現(xiàn)有城市窨井蓋設(shè)計(jì)主要存在以下幾個(gè)問(wèn)題：

1）城市窨井蓋大小不一，形狀不同，不方便更換和管理。

2）城市窨井蓋存在與窨井不完全吻合的情況，人走過(guò)或者車(chē)開(kāi)過(guò)時(shí)容易晃動(dòng)并發(fā)出很大的響聲，造成噪聲污染同時(shí)也有安全隱患。

3）鐵質(zhì)城市窨井蓋有時(shí)會(huì)被盜，若相關(guān)人員沒(méi)能及時(shí)發(fā)現(xiàn)，很可能釀成“井吃人”的悲劇。

4）在暴雨天氣中，為了疏通水流移除窨井蓋時(shí)或窨井蓋被巨大水流沖開(kāi)時(shí)，也存在很大的安全問(wèn)題。

綜合對(duì)以上問(wèn)題，結(jié)合對(duì)城市居民生活習(xí)慣，心理行為分析，基于產(chǎn)品設(shè)計(jì)相關(guān)理論[5]，遵循實(shí)用性、可行性原理，從提高窨井蓋安全性的角度對(duì)城市窨井蓋設(shè)計(jì)風(fēng)格、材料運(yùn)用、色彩選擇、使用環(huán)境等方面進(jìn)行再設(shè)計(jì)，以實(shí)現(xiàn)窨井蓋與城市環(huán)境的真正融合。

2 安全窨井蓋設(shè)計(jì)

2.1 設(shè)計(jì)原理

由于白天窨井可見(jiàn)性較強(qiáng)，發(fā)生墜落機(jī)率較小，本設(shè)計(jì)主要擬解決夜晚及窨井蓋被水淹沒(méi)兩種情境下的安全指示性設(shè)計(jì)，達(dá)到預(yù)防行人墜落窨井的目的。通過(guò)前期技術(shù)可行性分析，采用熒光帶與懸浮圈相結(jié)合的安全指示方式。晚上當(dāng)窨井蓋缺失時(shí)，窨井蓋底座內(nèi)圈涂有的自發(fā)光熒光帶可以讓行人在一定距離之外預(yù)知到窨井危險(xiǎn)，起到指示性作用。當(dāng)?shù)缆繁凰蜎](méi)時(shí)根本無(wú)法判斷窨井蓋的位置以及是否缺失，危險(xiǎn)性更大。在井蓋底座上設(shè)置一個(gè)懸浮圈，當(dāng)井蓋被水沖走時(shí)，在浮力的作用下，懸浮圈會(huì)上浮到水面，白天能直接看到懸浮圈，晚上懸浮圈上的自發(fā)光熒光物可以起到很好的警示性。

2.2 使用情境分析

在黑暗的情況下，井蓋的自發(fā)光特性，則會(huì)提醒行人前方有窨井，請(qǐng)注意腳下安全（如圖1）。特別是在窨井蓋缺失的情況下，我們會(huì)看到井蓋周邊的光亮，而井蓋本身的位置則是處于黑暗狀態(tài)的，從而警示行人窨井蓋已缺失，請(qǐng)注意腳下安全。與此同時(shí)，這些光亮在一定程度上也起到了照明的作用。在發(fā)光物質(zhì)的選擇上，我們考慮到使用燈光設(shè)施會(huì)涉及到復(fù)雜的線路和電源等問(wèn)題，使用電又要涉及到防水和充電的問(wèn)題，并且成本較高，綜合考慮之下我們選擇使用熒光物質(zhì)解決發(fā)光問(wèn)題。

圖1 黑暗情境下的安全指示

圖2有水情境下的安全指示

城市內(nèi)澇導(dǎo)致路面積水，為了警示行人及車(chē)輛，我們?cè)O(shè)計(jì)了一個(gè)可浮動(dòng)的熒光圈（如圖2），它可以在缺失井蓋的情況下，通過(guò)水的浮力作用上浮到水的表面，并且可通過(guò)噴涂的熒光物質(zhì)警示人們此處窨井蓋已經(jīng)缺失或移動(dòng)。為了確保熒光圈起到良好的警示作用，就要讓它始終位于井口正上方，特別是在有水的情況下，要讓它上浮并避免四周浮動(dòng)的現(xiàn)象，因?yàn)橄蛩闹芨?dòng)會(huì)影響行人判斷窨井的準(zhǔn)確位置。所以我們?cè)跓晒鈶腋∪ο略O(shè)計(jì)連接了四根彈簧，一方面可使懸浮圈在水的浮力下上浮；另一方面，可固定其位置，幫助行人做出正確判斷。

當(dāng)窨井蓋沒(méi)有被完全沖走時(shí)，為了避免懸浮圈一體化造成的卡壓現(xiàn)象無(wú)法順利上浮，我們將熒光懸浮圈分成四小部分，并在每個(gè)部分下方連接一根彈簧，即便懸浮圈有部分被壓住，其余的部分仍然可以發(fā)揮它的作用，這樣能夠有效減少懸浮圈的失誤率。

3 總結(jié)

任何設(shè)計(jì)都是基于某種需求的，通過(guò)設(shè)計(jì)化解矛盾，滿足需求，最終提高人們的生活舒適度[6]。窨井蓋作為城市不可或缺的公共設(shè)施之一，已經(jīng)在影響著我們的生活，設(shè)計(jì)合理的窨井蓋勢(shì)必能夠讓我們的出行更加安全順暢。本文通過(guò)問(wèn)題分析，針對(duì)窨井蓋典型的兩種使用情境進(jìn)行了再設(shè)計(jì)，一定程度上提高了窨井蓋的安全性和使用可靠度，體現(xiàn)了設(shè)計(jì)改變生活的理念。

［1］譚巍.公共設(shè)施設(shè)計(jì)[M].北京：知識(shí)產(chǎn)權(quán)出版社，2008.

［2］理查德·魏思頓.材料，形式和建筑[M].中國(guó)水利水電出版社，2006.

［3］薛又凱，陳江波.公共設(shè)施設(shè)計(jì)[M].北京：中國(guó)水利水電出版社,2014,4.

［4］原研哉.設(shè)計(jì)中的設(shè)計(jì)[M].朱鍔,譯.濟(jì)南：山東人民出版社，2006,11.

［5］檀潤(rùn)華,張國(guó)紅,焦建新,等.產(chǎn)品設(shè)計(jì)中的沖突及解決原理[J].河北工業(yè)大學(xué)學(xué)報(bào)，2001,30(3):1-6.

［6］張執(zhí)南,謝友柏.現(xiàn)代設(shè)計(jì)的基本屬性[J].機(jī)械設(shè)計(jì)與研究,2012(3):1-6.