安全设计范文

栏目:生活资讯  时间:2023-08-07
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  安全设计篇1

  【关键词】婴儿安全床垫;婴儿;安全;床垫红外线传感器的应用。

  1、引言

  众所周知,婴儿是我们社会中比较脆弱的一类群体,美国有一项统计表明,每年约有40%的婴儿猝死案与婴儿床缺乏足够的安全设计直接相关,因此为保护婴儿的生命和健康,美、加、日、韩等众多国家均对婴儿床制定了林林总总、程度不一的安全要求。[1]婴儿的大部分时间都是在婴儿床上度过的,制作婴儿安全床垫对保护婴儿安全有极其重要的意义。鉴于比,本文作者设计了一款婴儿安全床垫,并做了详细的说明。

  2、婴儿安全床垫的工作原理

  2.1婴儿安全床垫的组成部分及其作用

  该婴儿安全床垫是由安全床垫、红外探头、无线传输发射、接收模块和报警器组成,其中模块的中央处理器采用的是美国德州仪器线下生产超低功耗单片机MSP430。设计组成示意图如图1所示。

  其中,主要组成部分及其功能如表1所示:

  下面详细的介绍一下各模块的组成。

  (1)安全床垫分为安全区和危险区。安全区主要针对暂时无人照顾或者睡眠时,婴儿可以自由活动或者睡眠区域,鉴于对婴儿有掉下床的危险的考虑,将该区设置在床垫的中心部分。危险区是指床的外边沿,沿床的四周布置。安全区与危险区之间布置一系列的红外线传感器。婴儿跨越危险区需要一定的时间,安全区边缘则是给予婴儿的监护人足够的反应时间。

  (2)红外探头是感应外界物体遮挡而产生脉冲电信号的电子传感器,其有效感应距离为0.5米,沿床四周距床边缘0.5米设置,每隔0.1米设置一个红外线探头,设计床垫长×宽为2m×1.8m。以此计算:(2-0.5)÷0.1×2+(1.8-1)÷0.1=38,需要三十八个红外线探头。该传感器利用物体的反射性质。在一定范围内,如果没有遮挡物,发射出去的红外线会随着传播距离变远而逐渐减弱,最后消失。如果有遮挡物,红外线遇到遮挡物,被反射到达传感器接收头。传感器检测到这一信号,就可以确定正前方有遮挡物。正常工作时,当婴儿没有遮挡住探头时则输出高电压,电压为5v,当被遮挡时则输出低电压。该设计中的若干探头与MSP430单片机是并联连接,只要有一个被遮挡时就会给单片机发出信号。红外探头使用起来简单方便,并且检测距离可调,只需改变探头中的限流电阻即可改变检测距离,而对儿童无任何危害。其实物图如下:

  (3)无线发射模块是由MSP430、NRF2401以及电路组成,当婴儿到达危险区并遮挡到红外探头时,探头产生脉冲信号并将该信号传送给发射模块的MSP430,该模块继而驱动NRF2401芯片并发射无线高频信号。

  MSP430系列单片机是美国德州仪器(TI)1996年开始推向市场的一种16位超低功耗、具有精简指令集(RISC)的混合信号处理器,其处理能力强、运算速度快、功耗超低一直受广大用户青睐。考虑到其功耗低的优点,本设计首先考虑了该芯片并最终实现了设计要求。发射模块采用的芯片是NRF2401,nRF2401是单片射频收发芯片,工作于2.4~2.5GHz ISM频段,芯片能耗非常低,以-5dBm的功率发射时,工作电流只有10.5mA,接收时工作电流只有18mA,因此使得该设计更加环保、更加节能。片内置频率合成器、功率放大器、晶体振荡器和调制器等功能模块,输出功率和通信频道可通过程序进行配置,因此实现起来比较容易。其原理图如图3。

  (4)无线接受模块的组成与发射模块基本相似,同样是由MSP430、NRF2401接收芯片组成。当NRF2401芯片接受到来自发射模块的信号时,立即向MSP430单片机作出响应,MSP430接收信号后立即驱动报警模块。

  (5)报警器模块采用的是蜂鸣器报警器。当接收到无线接收模块发来的报警信号时便自动发出蜂鸣报警,报警时间持续约半分钟。与单片机连接如图4。

  整个装置使用电压为5v,对儿童无危害,无线电波发射器和接收器都设有独立电源、开关,无线电波接收器具有体积小、携带方便的特点。当婴儿监护人暂时离开婴儿的时候,分别将无电波发射器和接收器电源打开,并将无线电波接收器随身携带,这样可以随时注意婴儿的活动。

  2.2装置的特点

  (1)装置本身不会对婴儿产生危害。

  该装置采用5v电压,电池作为电源,低电压不会对婴儿产生任何危害,采用红外线传感器,不会对婴儿产生任何辐射。

  (2)装置体积小,便于携带,耗电量小。

  (3)装置造价低,易于推广。

  (4)装置预期效果好。

  这些红外线传感器在通电时间内,沿床一周形成虚拟的栅栏,既不影响床的美观,又可以有效地保护婴儿安全。

  3、预期实验效果

  利用现代的科技有效的保护婴儿的安全,并且节约了家庭生活中监护人的时间,用现代科技创造了良好的经济和社会效益。

  4、结束语

  本文系统的分析了婴儿安全床垫的组成及其功能,并对婴儿安全床垫的设计思想和创新性做出了相应的阐述,详细介绍了该装置的工作原理、特点,并且定性的分析了其社会效益和经济效益。

  参考文献

  安全设计篇2

  【关键词】LNG;气化站;安全设计

  中图分类号:S611文献标识码: A 文章编号:

  一、前言

  随着现代技术的不断发展,我国的各行业发展也是相当迅速的,对LNG气化站的安全设计是对于LNG安全至关重要的,同时不仅影响着我国人们的人生安全,而且影响着国家的发展。

  二、LNG气化站简介

  1、LNG气化站工艺流程

  用槽车运来的LNG在卸车台经卸车增压器增压后,将LNG送入LNG储罐储存。LNG气化时,储罐内少量LNG进入储罐自增压器,吸热相变后,气态天然气返回储罐,使得储罐内压力增大,储罐和管道形成压力差,在压力差的作用下,储罐内的LNG经管道进入空温式气化器。在空温式气化器内,LNG吸热发生相变,再以气态形式进入天然气缓冲罐。LNG经计量后进入混气站,与气源厂其他气源掺混后进入燃气管网。图1是LNG气化站工艺流程。

  2、LNG特性

  (1)易蒸发性

  LNG是深冷液体,很容易被周围的空气加热转化为NG,温度也随之上升。-107℃是一个重要的分界点,NG温度低于-107℃时,气体密度比空气大;NG温度等于-107℃时,气体密度与空气相当;NG 温度高于-107℃时,气体密度比空气小。一般情况下,NG 密度小于空气,很容易向上扩散。但若LNG大量泄漏,短时间来不及与周围空气进行热交换,温度就可能低于-107℃,其蒸气云的密度比空气低。这样NG会顺着地面或向低处曼延,扩散到很远的地方,一旦遇到点火源,就会燃烧,甚至回燃、爆炸,非常危险。

  (2)易燃、易爆性

  NG 是甲类易燃、易爆物质,与空气混合后在一定条件下是可燃的,其燃烧范围大约在体积分数为5%~15%。

  (3)低温性深冷的LNG具有低温性,某些材料与之接触会变脆、易碎和冷收缩,使设备损坏,引起LNG泄漏。人体持续接触LNG后,会引起严重的低温冻伤和人体组织损坏。

  (4)窒息作用

  LNG蒸气无毒,但如果吸入纯的LNG蒸气,会迅速失去知觉,几分钟后窒息死亡。当大气中的氧含量因LNG蒸气含量增高而逐渐减少时,工作人员有可能警觉不到而慢慢地窒息死亡。

  三、LNG气化站的发展现状及危险性分析

  1、LNG气化站的发展现状

  随着全球经济的迅速增长和能源需求量的不断扩大,液化天然气因其具有运输效率高、用途广、供气设施造价低、见效快、方便灵活等特点,给世界LNG 工业的发展提供了良好的基础。我国目前发展LNG 进口项目,建设LNG气化站,弥补管输天然气的不足已成为目前城市行业较为关注的焦点。

  2、LNG危险性分析

  LNG的成分中甲烷的摩尔分数为96%以上,所以LNG和液体甲烷性质基本类似,若处理不当,极易发生事故。从LNG的特性出发,危险性主要有:①不同时刻进入同一设备的LNG由于成分和密度差异引起分层,导致LNG突然大量蒸发,压力骤升。若压力超过设备的极限承压能力,会造成设备损坏和介质泄漏,甚至爆炸。②LNG的储存和操作都是在低温下进行的,一旦发生泄漏,低温会造成材料性能下降,导致更加严重的事故,并对人体造成严重伤害。③虽然天然气毒性较小,但其中主要成分为甲烷,泄漏后会造成窒息等人身伤亡事故。④天然气与空气混合能形成爆炸性混合物,爆炸下限(体积分数)为3.6%-6.5%,爆炸上限(体积分数)为13%-17%如果存在着火源,极易发生着火燃烧,甚至爆炸。同时,气体燃烧产生的热辐射会对人身及装置造成极大危害。

  可见,LNG气化站的安全至关重要。在设计过程中,必须确定与LNG装置有关的危险,根据相关的标准和运行管理经验,对气化站的安全设计全面把关,使整个系统达到较高的安全水平。

  四、LNG气化站的安全设计

  1、设计标准

  设计时可参考的国外标准主要有美国的NF-PA59A《液化天然气(LNG)生产、储存和装卸标准》、NFPA57《LNG 汽车燃料系统》等;国内标准有:GB 50028-2006《城镇燃气设计规范》;GB50183-2004《石油天然气工程设计防火规范》;GB50016-2006《建筑设计防火规范》等。

  2、总平面布置

  LNG 气化站总平面布置设计要合理地确定站内各作业区和设备的位置,以确保气化站有一个安全的环境。站址选择一方面要从城市的总体规划和合理布局出发,另一方面也应从有利生产、方便运输、保护环境着眼。

  (1)站址应选在城镇和居民区的全年最小风向的上风侧。

  (2)考虑气化站的供电、供水和电话通信网络等各种条件,站址选在城市边缘为宜。

  (3)站址至少要有一条全天候的汽车公路。

  (4)气化站应避开油库、桥梁、铁路枢纽站、飞机场等重要战略目标。

  (5)站址不应受洪水和山洪的淹灌和冲刷,站址标高应高出历年最高洪水位 0.5m 以上。

  (6)应考虑站址的地址条件,避免在滑坡、溶洞、塌方、断层、淤泥等不良地质条件的地区,站址的土壤耐压力一般不低于 0.15MPa。

  3、围堰区

  液化天然气储罐周围必须设置围堰区,以保证储罐发生的事故对周围设施造成的危害降低到最小程度。围堰区是指用压实土、混凝土、金属等低温材料在 LNG 储罐周围建造的堤防、护墙或排液系统所围成的区域。其作用是当 LNG 泄露或溢出时,将可燃液体限制在围堰区内,防止进一步扩散;当发生火灾时,阻止火焰向四周蔓延。

  4、LNG储罐

  LNG储罐按结构形式可分为地下储罐、地上金属储罐和金属-预应力混凝土储罐3类,地上LNG储罐又分为金属子母罐和金属单罐2种。LNG 气化站采用何种储罐,主要决定于其储存量。储存量为1200m3-5000m3时可采用金属子母储罐带压储存和常压罐储存。储存量为1200m3以下的城市 LNG 气化站,基本采用金属单罐带压储存。

  (1)LNG 储罐的安全措施根据储罐容积合理确定安全间距,见表1

  (2)LNG漩涡现象的预防

  漩涡现象,也称翻滚,通常出现在多组分的液化天然气中,是由于向已装有 LNG 的低温储罐中充注新的LNG,或由于LNG中的氮优先蒸发而使储罐内的液体发生分层而引起。防止发生涡旋现象的方法有:①将不同产地、不同气源的 LNG 分开储存,可避免因密度差而引起分层。②根据需储存的 LNG与储罐内原有 LNG 的密度差异,选择正确的充注方式。③使用混合喷嘴和多孔管向储罐中充注 LNG。④检测 LNG 的蒸发速度,LNG 分层会抑制 LNG 的蒸发速度,使出现涡旋前的蒸发速度比通常情况下的蒸发速度低。

  (3)储罐静态蒸发率

  储罐静态蒸发率能较为直观地反映储罐在使用时的绝热性能,其定义为低温绝热压力容器在装有大于有效容积的1/2 的低温液体时,静止达到热平衡后,24h 内自然蒸发损失的低温液体质量和容器有效容积下低温液体质量的比值。

  5、气化器

  美国标准NFPA59A将气化器分为加热气化器、环境气化器和工艺气化器3类。气化器安全设计主要有以下2方面内容:

  (1)保证安全间距

  ①除非导热介质不可燃,否则气化器及其主热源与其他任何火源之间的水平净距至少为15m,整体加热气化器到围墙的水平净距至少为30m。

  ②气化器到LNG、可燃制冷剂或可燃气体储罐的水平净距至少为15m,到控制大楼、办公室、车间等有人的重要建筑物的水平净距至少为15m。

  ③控制大楼、办公室、商店、居民楼等建筑物,布置多个气化器时,各气化器之间的水平净距至少为1.5m。

  (2)合理设置阀门等附件,主要包括:

  ①每台气化器都应设置进口、出口切断阀和安全阀。

  ②为防止泄露的LNG进入备用气化器,可安装两个进口阀门,并采用安全措施排空积存在两个阀门之间的LNG或蒸发气体。

  ③在与气化器的水平净距为15m的LNG管路上安装切断阀,该阀门可由现场操作或远程控制,且有一定保护措施预防阀门因温度过低而失效。

  ④在液体管路上设自动控制切断阀,该阀门到气化器的水平净距至少为3m,且在液体流量过大、设备周围温度异常、气化器出口处温度过低时能自动关闭。

  ⑤加热气化器应配备切断电源的装置,可由现场操作或远程控制。

  ⑥设置自动装置,防止LNG或其蒸汽在异常温度下进入输配系统。这些装置应与仅用于紧急情况的管路阀门配合使用。

  ⑦设置温度检测仪,测量LNG、蒸发气体和加热介质的进口温度。

  6、LNG输送管道

  在进行LNG管道设计中,不仅要考虑低温液体的隔热要求,还应特别注意因低温引起的热应力、防止水蒸气渗漏、避免出现冷凝和结冰、管道泄露的探测方法以及防火等问题。LNG管道和其他低温液体输送管道一样,管道的热补偿是一个需要细心考虑的重要问题。

  7、气化站的消防

  消防系统的安全设计原则是:尽量切断气源,控制泄露;对储罐及临近储罐的设备进行冷却保护,避免设备超压造成更大的灾害;将泄露的LNG引至安全地带气化,避免燃烧扩大。根据以上原则,消防系统安全设计主要包括分布控制系统、紧急关闭系统、火灾和泄漏探测报警系统、消防水系统、干粉泡沫灭火系统和其他一些安全措施。

  五、结束语

  因LNG的特性及发生危险的危害性,我们不难发现,对LNG进行安全平设计是很有必要的,我们只有对LNG的安全性设计的合理可行了,得到即经济又安全的LNG气化站。

  参考文献

  [1]王忠.LNG站消防设计探讨[J].消防科学与技术,2001.

  [2]刘新领.液化天然气供气站的建设[J].煤气与热力,2002.

  [3]徐正康,吴洪松.液化天然气在燃气工业中的应用[J].煤气与热力,1998.

  [4]王蕾,李帆.LNG气化站的安全设计[J].煤气与热力,2005,25(6): 30-33.

  安全设计篇3

  去年5月9日,国务院就信息化和信息安全工作召开常务会议,会议审议通过了《关于大力推进信息化发展和切实保障信息安全的若干意见》 (国发23号)。这意味着在信息安全的顶层设计中更强调对关键信息基础设施、重要信息系统、政府信息系统以及对个人信息、企业信息,乃至信息资源的保护。与《国家信息化领导小组关于加强信息处理安全保障工作的意见》(国发27号)文件相比,23号文件注入了新的政策设置,强调加强信息安全工作的顶层设计,并克服了这种谁主管、谁负责的局限性。

  随着今年部级信息安全政策又密集出台——8月,《国务院关于促进信息消费扩大内需的若干意见》,随后,国家发改委在网站又公布了《国家发展改革委办公厅关于组织实施2013年国家信息安全专项有关事项的》通知,明确行业重点,信息安全顶层设计再度成为热议话题,

  那么,久为业界讨论的信息安全顶层设计究竟究竟该如何成型?为此,本刊采访了部分业内专家,以飨读者。

  ——国防大学战略教研部 许蔓舒

  随着对网络依赖度越来越高,网络空间安全问题超越了专业技术层面,构成直接影响国家安全的综合挑战。因此,我国网络安全防护也迫切需要走出技术维护和配合的低层次运行水平,上升到统一筹划、综合防护的战略高度。

  首先,应加快制定和颁布国家的网络与信息安全战略。趋势表明,争夺未来的焦点是战略规划之争。谁能先知先觉、抢得先机,谁就有可能掌握战略主动权。目前世界上已有40多个国家公开颁布部级网络空间安全战略,并且随着形势的变化不断出台和调整相关政策。应加快制定相关的国家安全战略及其配套政策。

  同时,把战略管理的着力点放在“跨域融合”上。立足于国家安全和现代化建设的全局,平衡好利益冲突,融合好利益诉求,研究解决好信息化发展和管理中那些跨部门、跨领域、超越局部利益和短期利益的瓶颈问题。

  其次,在提高自身信息系统防御水平方面,多采取四条措施:成立部级的协调管理机构;加大投入;加强立法,授权和扩大执法部门的监管;不断更新技术手段。

  ——国家信息化专家咨询委员会委员 曲成义

  现在,信息化已经逐步渗透到国家政治、经济、文化乃至国民生活的各个领域,信息化的融合已经开始深化,与工业的融合越发紧密,对工业化的发展起到了巨大的催化作用。可以说工业化时代的各个领域,信息化带来的是各领域的倍增效应。而任何信息化危机的发生,都会对社会造成很大风险。因此在信息化对工业化的渗透、融合、催化、倍增的社会背景下,加强信息化的全局规划已经刻不容缓。

  安全设计篇4

  操作系统的内核是设备驱动程序或动态链接库,在现有的安全设备背景下,从SD中读取DMK。设备认证服务器通过和DSS合作,通过登记终端客户设备或者注册设备敏感的应用程序。设备认证服务器可以置于独立的服务器,主要放在企业内部或外部安全中心,通过设置设备认证服务器可以当出现DSS被攻击的情况后,依然能够通过DAS设备的认证,同时可以防止任何用户私自修改DAS数据,实现授权管理的统一性。设备安全服务器主要运行于企业内部,针对企业客户提供安全服务。

  DSF的运作

  DSF架构的运行需要几个组件相互配合,实现如下功能:一是设备的登记,包括了客户端机器和DAS的登记。主要通过在客户端和DAS之间传送密钥,并且加密保存在两边;二是要实现DSS登记,包括了DSS和DAS,企业要正常使用DSS,需要通过获得DAS许可才能进行等级,DAS向DSS发送签名文件,该签名文件中包含了DSS的使用许可和许可期限;三是实现客户端向DSS注册应用程序;四是DSS想DAS注册应用程序。

  DSF在设备端网络安全中应用

  DSF是一个网络安全的结构框架,在应用上,笔者在此主要介绍其在网络安全维护的身份认证和访问控制上的应用。基于DSF的身份认证和访问控制,主要是应用于基于B/S结构的电子商务和电子政务平台。具体操作方式是利用DSF的硬件信息作为数字认证身份。关于身份认证的主要流程包括了如下几步:首先以用户名和密码组合的方式向系统提出申请,管理员接到来自用户的申请后进行审批,判断用户是否能够通过审核,使用该系统,其次审批通过后由系统向用户许可证,许可证由20位的密码文件组成,用户再次登录,输入用户名和密码,下载许可证,提交设备登记,登记时由管理员验证客户端的许可证,最后进行设备应用程序的注册,注册成功后,用户为系统的授权用户,从而能够登录系统,在设备上正常使用应用程序。访问控制主要是对应用系统的内部资源进行后台控制,访问控制是对用户使用应用程序的内部资源范围的控制和合理协调。在本设计中对访问的控制,主要是针对系统内部各个功能模块而言,按照用户的身份进行控制,其实现的方式主要采用的是JSP+JAVABEAN,应用的数据库系统是ORCLE8I。

  基于客户端的用户管理主要包括了以下几个组成部分:用户权限管理、用户角色管理、权限组管理以及部门管理。用户管理主要是指用户申请用户名和密码,后台能够根据用户的具体情况,对用户进行删除、修改和用户维护的工作;用户组管理则主要是将分散的用户归于一个用户组,将用户分成不同的组,将用户分类、分等级,不同的用户等级组享有不同的权限,系统后台能够对用户组进行添加、删除和修改等后台维护工作。权限组管理则主要是指将用户的权限模块分配给每一个用户组,一个用户组只能使用相关的权限组内的功能模块,系统主要对这些用户组权限模块进行调整、修改和添加删除等操作。用户权限管理是针对客户端用户进行权限管理,是对组内权限的细化和分化,是对用户组内权限功能以外的权限的设置;部门管理则是对部门进行分类添加和修改,部门是用户和用户组的归属,系统通过统一维护和合理分配,能够实现权限的最优管理。

  上述应用实例主要是针对身份认证和权限管理,通过DSF框架系统能够提高对用户认证和权限的优化管理,通过提高设备端的用户认证安全性,调整和维护用户端的权限,从而保护设备端应用程序不受攻击,提高设备端应用程序的安全性。DSF应用最适合的领域是针对电子出版物、流媒体以及应用程序的版权维护,通过DSF能够对购买电子出版物、流媒体、应用程序的使用权限进行保护,购买者购买使用权,从而将版权和购买用户的额计算机硬件设备进行绑定,实现此类应用程序的排他性。

  结语

  安全设计篇5

  关键词:安全;风险;安全设计;安全壁垒:道德规范

  中图分类号:B0

  文献标识码:A

  文章编号:1003-949X(2007)-10-0070-02

  一、安全性――工程设计中的伦理问题

  有关工程设计道德规范方面的文献认为安全是必不可少的伦理要求,而设计师有责任考虑建筑物在预期的使用中的安全。然而,仍需要详细说明至少两个方面的问题。

  第一个问题包括回答“安全避免什么”?安全关心的是避免在伦理上要去避免的几种类型的事故。在工程设计中,安全通常包括避免遭受因设计客体的有意使用而造成的无意的人身死亡或损伤。那么它包括避免在可预测但无意的客体的使用中的事故吗?包括避免罪犯或恐怖主义者们对客体的恶意使用吗?(Kemper 2004)还包括避免对健康的长期影响、包括避免对环境的破坏吗?

  以桥梁的设计为例,桥梁的设计者通常要对其建筑物结构的可靠性负责。一座桥梁崩塌,我们认为其设计者该负责任。当人们在拱形上攀岩或行走,或当有人在桥上跳水,或当有人在桥上向经过的船只或交通工具上扔东西,事故发生了。桥梁的黑暗处或不可接近处被用于犯罪活动……许多这类问题并不能归因于桥梁的建筑者。(van Gorp 2005)

  本文支持设计者的责任的一种广义的定义。设计者通常要解决预期的消费者不可能解决的安全问题。然而,设计者并不能解决在预期使用中的所有问题,也不可能预测产品的所有预期使用和误用,因而也不能对无法预见到的事故负责任。安全的另一个需要详细说明的方而是安全避免某事件意味着什么。本文将通过研究工程设计中的某些重要原则来说明这一问题。

  二、安全设计中的原则

  在工程这一独特领域中有很多安全设计的处理方法,但有四种设计原则可被看作为安全设计的工程原则的典型。

  1)固有的安全设计。在安全工程中的第一步是尽可能的减小建筑过程中的固有危险。这就是说潜在的危险是被排除而不是包括进来或者以别的方式处理了。因此,危险品或反应被较不危险的所替代,这是在压缩过程中使用危险物的首选。

  2)安全系数。建筑物应足够坚固来抵抗超过其料想的负荷和骚动。一种获取某种安全储景的普遍方法是使用明确的可供选择的数字安全系数。因而,当建一座桥需要的安全系数是2时,那么在实际中它最大可承受2倍的负荷。

  3)负面反馈。负面反馈机制用于在装置失灵或操作失控的情况下达到一种自我关闭状态。如:当一个蒸汽锅炉里的压力太高时安全阀会放掉蒸汽,当驾驶员睡着时锚定物的手柄。使火车自动停开。在核工业中,最要重的安全措施之一是在危急情况下确保反应堆自动关闭。

  三、安全性,风险和不确定性

  安全是风险的反义词,在这种意义上来说一种设计的安全是降低风险。在或然风险分析(PRA,也称为或然安全分析,PSA)中,风险是以数字术语来定义的,安全设计可暂时性的定义为降低或减小风险的设计。但这并非是安全设计的一种可行的定义,本文引入决策论来区别风险和不确定性。

  在决策论中,风险和不确定性是知识缺乏的两个重要范畴。在有风险的情况下做决定时,事故的可能性是知道的,然而在不确定情况下做决定,可能性不是不知道就是知道的精确度不够。不确定性包括很多可能发生的事故,不仅仅是他们的可能性不知道。(Hansson 1996)几乎所有的决定是在非确定的条件下的决定。在这个层而上来说,在风险的条件下做决定并不意味着这些决定是在完全知道其可能性的条件下做出的,而意味着我们选择通过把它作为知道其可能性的案例来简化这些要决定的问题的描述。

  严格意义上说,减小不确定性是一个认知目标而非实践。通过减小不确定性,我们将自身置于我们能够做出更多的较好的且实用的决定,如在风险降低上。在不同程度的两个不确定性中做抉择,选择一个不确定性小的事物我们可以把风险限制在一个较精确的范围之内。

  总之,工程设计既要考虑或然论中的不确定性也要考虑不可能中的可能性。前者跟后者一样都与伦理相关。

  四、安全系数

  从人类的起源起,我们就一直使用安全储量。为了安全,我们给房子、工具或其他建筑增加额外的力量。然而,为了规定安全储量的标准,使用数字系数似乎是最近才开始的,大概是起源于19世纪后半叶。在19世纪60年代,德国铁路工程师A. Wohler建议抗压系数为2。(Randall1976)现在,安全系数的使用已在结构机械学和各种不同的工程原则中确立了。安全系数体系已发展成为规范和标准了。

  一个安全系数预计要避免一套特定的综合危险机制,并且不同的安全系数被用来避免不同的此类机制。一个安全系数被用于抗塑料制品的变形,而另一个被用于抗疲劳等等。一个不会导致特定类型的故障发生的最大负荷措施与一个与适用负荷相应的措施之间的比等于安全系数。在很多例子中,安全系数就是以估计的设计寿命与实际的耐用寿命的比来表示的。

  在应用中,安全差数用于代替安全系数。一种安全差数与安全系数的不同在于安全差数采用加法而非乘法。为了充分保持在空中飞行的飞机问的距离,安全差数以最小距离的形式被采用。安全差数也被用于结构工程,如在堤岸的可靠性的地理技术计算上。(Duncan 2000)

  理论上,使用结构系统可靠性的设计比建立在安全系数基础上的设计更合理。然而,由于在材料浓度的使用和实用的负荷上的统计数据的缺乏,基于安全系数基础上的设计观念仍占主导地位。

  以上所列出的最后三项涉及到我们理论中的误差和实际应用中的误差,不能简单的视为或然性不确定的例子。换句话说,计算中的误差的可能性或其基础是使用安全系数的一个重要原因。不确定性不能简化为我们测定或引入计算中的概率。但安全系数常被用于处理那些能够用或然术语解释和不能用或然术语解释的故障。

  五、安全壁垒

  核废弃物处理就是应用多重安全壁垒的例子。被提议的地下核废弃物仓库都有多重壁垒。以最近瑞典的核废弃物工程为例。废弃物放置于一个铜制滤毒罐中用于避免可预见的危险。滤毒罐是由一层斑脱土环绕,用来防止运动中的小晃动,也担当一个避免放射性核泄漏的过滤器。所有的工程都是置于深岩或地质层组中,挑选这些地方是为了使放射性核泄漏到地表面的可能性减到最小。壁垒的整个体系的建构有着很大的冗余,因而如果一重壁垒实效,余下的还可以运作。随着或然风险分析标准的提出,一系列的壁垒被认为是不必要的了。或许由于计算中的未知的原因致使铜制滤毒罐实效。那么,放射性核就保留在斑脱土里面了。在这一案例中,冗余可被看作是迎合怀疑主义和其反对派的一种方法。(尽管并没有不证自明的证据来说明多余的安全壁垒会使大众觉得更安全)。

  现在,假设一个造船工程师提出可以造一艘不沉的船的计划。一项或然风险分析表明此船沉没的可能性相当小。基于或然风险分析,要进行一项风险利益分析。该分析显示救生艇的经济成本是没有辩护余地的。每一艘救生艇救一条生命的预期成本在1000,000,000美元以上,这一大笔钱足可以挽救其他地方的很多条生命。因此,风险利益分析显示这艘船是不应该装备救生艇的。

  六、结论

  在工程伦理上的最重要的安全问题中,很多问题涉及到不能赋概率估算值的危险。在工程设计有关安全的重要策略中,至少有两条是合理的,即安全系数和多重安全壁垒,它们不仅涉及风险(在标准且或然的意义上来说)而且涉及不确定性。

  安全设计篇6

  [关键词]机械设计;安全设计;危险识别

  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。

  (2)安全防护措施的选用与设计,对通过合理的结构设计仍不能避免或充分减小的危险或风险,应合理选用和设计安全装置和(或)防护装置进行防护。

  安全设计篇7

  工业设计是指以工学、美学、经济学为基础对工业产品进行设计。是一门综合性将工业产品加以美化与功能化的学科,内容包括机械设计与制造、经济性设计、安全性设计、通用性设计、操作舒适性设计、造型及美学设计等。工业设计是一项综合性的规划活动,设计的目的是人而不是产品,因此工业设计要坚持以人为中心的设计思想。

  在工业化发展的漫长时期内,人们曾忽略了在产品“物”的形态里还包含与人的生理、心理密切相关的多种因素,致使许多工业产品在设计中出现了种种不利于人的弊端,不久便被淘汰。于是致力于改善这种状况的人性化设计,伴随着人机工程学和设计美学的发展而成为当今最重要的设计概念。

  人性化设计的理念在现代工业史上具有重要意义,它完成了从“人要适应机器和产品”到“机器和产品要适应人”的历史性转变。人性化设计以人为设计的中心,对工业机械或产品从使用、操作、安全、可靠、环境、心理感受等方面进行整体考虑和构思,并对人的生理、心理因素做科学的定性与定量分析和研究,从而提出人与产品、机器协调设计的理论依据。

  人性化设计是在设计过程中根据人的行为习惯、人体的生理结构、人的心理情况、人的思维方式等在原有设计基本功能和性能的基础上,对产品进行优化,让使用者感觉方便、舒适、可靠,是在对人的心理、生理需要和精神追求的尊重和满足,是对人性的尊重,人性化设计是科学、艺术和人性的结合,科学技术以坚实的结构和良好的功能,而艺术和人性使设计富予美感、充满情情趣与活力,人性化很大程度上和可用性设计紧密联系在一起,或者说人性化设计是可用性设计的一个思路和原则。在符合生产功能的基础上,强调精神与情感需求的设计,综合体现着设计的艺术性与安全性,在设计过程中注重对产品的扩展和深化。

  产品的人性化设计是现代工业设计的大趋势。因为任何工业产品都是为人设计的,都是供人们使用的。产品的优劣最终是由产品与人之间的协调关系协调程度来评定的。工业设计是处理人一产品一社会环境的关系,探求产品对人的适应形式,集中表现人们对新生活方式的需求,更多的反映在产品外观质量和视觉上的艺术感受。现化化工业大生产中,使用者在选择产品时更加注重产品在方便、舒适、可靠、价值、安全和效率等方面的评价,也就要求设计人员在产品设计中注重人性化设计的问题。

  2 人机安全设计是产品设计中的重要内容

  产品设计既要解决物与物之间的关系,更要解决人与物之间的关系。随着人的主体意识的不断加强,人们也越重视自身安全健康,更关注产品的安全。

  人机安全系统设计提高产品竞争力。只重视科技可以提高产品的质量性能,重视人机安全系统设计更能适应人的操作、尊重人的需求、满足人的追求,从而提升产品核心竞争力。

  产品设计要做到适用性、经济性、安全可靠性和艺术性的辨证统一。适用性表现为满足需求不断提出新的功能要求,以扩大产品的适用范围。经济性表现为在产品创造与使用过程中,节约能源与人力物力,低成本。安全可靠性表现为产品在使用过程中能安全可靠地持续工作,并长期保持产品原有的功能。产品的艺术性出要表现为产品外观造型的艺术美。

  安全是各种事故对人不产生危害、不导致危险、不造成损失运行正常、进展顺利的状态,本质是实现人一物一环境之间的相互协调。人类社会进步的重要标志就是创造一个适合人类生存和发展的优美舒适的劳动条件和生活生存环境,即让人类劳动、生活、生存在一个安全和谐的社会之中。安全的自然属性反映在人的生理和心理的需要,安全的社会属性表现在自人类有组织活动以来,社会安定、有序进步始终是各社会阶段追求的目标,这一目标实现的重要标志之一就是安全。砚化科技的发展使人们具有了利用、改造自然能力,社会发展越快,人们对保护自身的绥全健康要求日益强烈。

  传统工业设计中,总是把人与“机”分开,当作彼此毫不相关的个体,以设计产品为主要目标,更多考虑产品功能的实现、结构的合理,而没有将操作者作为设计的目标。没有规范化的考虑人的因素,认识到“机”给人以很大影响,而人又操纵“机”,两者之间是一个紧密联系的整体,不能分割来考虑,使得人与“机”性能的不匹配,造成在人机系统失效中,80%是由人为失误引起的。

  机械产品给人以很大影响,而人又操纵机械(产品),相互间是一个紧密联系的整体,不能分割开来考虑,所以我们要在设计过程中不仅要明了机械产品的特性更要明了人体的各种特性,然后才能设计出与之相适应的机械产品,否则人机作为一个整体系统就不可能安全、高效,持续而协调地运作。

  3 人机功能匹配应注意:

  (1)信息由机器的显示器传递到人,选择适宜的信息传递通道,避免信息通道过载而失误,及显示器的设计应符合人机工程的原则。

  (2)信息从人的运动器官传递给机器,应考虑人的能力根限和操作规范,所控制的控制器要安全、高效、灵敏、可靠。

  (3)充分利用人和机的各自优势。

  (4)使人机结合面的信息通道数和传递频率不超过人的能力根限,并使机适合大多数人的使用。

  (5)一定要考虑到机器发生故障的可能性,以及简单排除故障的办法和使用的工具。

  (6)要考虑到小概率事件的处理,有些偶发性事件如果对系统无明显影响,可以不考虑,但有的事件一旦发生就会造成功能破坏,对这种事件就要事先安排监督和控制方法。

  4 提高人机系统安全可靠性途径

  (1)合理进行人机功能分配,建立高效可靠的人机系统。

  (2)对部件等系统宜选用并联组装。

  (3)形成冗余的人机系统:系统在运行中应让其有充足的多余时间,不能使系统无暇顾及运行中的错误情形,杜绝失误运行。

  (4)系统运行时其运行频率应适度。

  安全设计篇8

  关键词:建筑暖通;消防安全设计;防排烟;安全

  随着我国城市化建设发展速度不断加快,城市内部逐渐出现大量的高层建筑,大量的高层建筑,为人们带来更多可用的城市内部空间,同时带动整个城市经济的快速增长。但是对于高层建筑项目来讲,在使用工作过程中对于消防安全问题的要求标准相对较高,如果一些高层和超高层建筑产生火灾事故会造成非常严重的危害和影响,需要引起相关工程单位的高度关注和重视。

  1建筑暖通消防安全设计工作的重要性分析

  暖通系统是建筑工程项目当中非常重要的组成部分,也称之为供热、供燃气通风以及空调工程。建筑暖通消防安全主要包含三个重要的组成部分,即采暖、通风、空气调节等方面,对人们的日常生活所产生的影响非常严重,同时如果设计工作不当也会造成巨大的安全隐患,和火灾事故的产生之间有着密切的关联。通过消防安全设计工作,可以将建筑危害问题降到最低,需要有效了解火灾的发展以及蔓延规律情况,当建筑物起火的情况下由于局部会出现火势缓慢延伸,并且伴随着热量的快速聚集甚至会形成爆炸危害。相关工作人员在设计工作过程中需要充分了解火灾内在的发展规律,有效控制安全隐患问题所产生的影响[1]。第一,由于很多现代建筑通常情况下使用的是暖通空调系统,因为建筑暖通安装工呈工艺和技术管理工作要求标准相对较高,通风空调的管道纵横交错,分布在建筑当中的各个位置,如果建筑暖通设计工作不合理,暖通管道会成为火灾产生之后的隐患问题,因此在进行暖通空调的设计工作当中必须要充分做好消防措施。因为,暖通系统管道设计工作过程中,管道的焊接点相对比较分散,因此在防火工作方面要求标准相对较高,在管道安装工作当中因为焊接工作使用频繁会产生火花四溅,管道内部的保温棉填充棒等都属于易燃性材料,因此会形成较大的火灾安全隐患,在墙壁管道当中需要使用阻燃材料来进行填充,避免出现意外火灾事故。暖通设备的使用必须要符合相关规定要求和标准。首先,需要进行分层设置防火分区,两个区域不能使用同一个暖通系统,如果存在特殊情况两个区域需要使用同一个系统过程中需要安装防火阀门,并且火灾问题产生时相关工作人员,可以通过直接关闭阀门的方式来控制火灾所产生的影响。第二,基于火灾自动报警系统的设计规范要求和标准,暖通消防系统设计工作过程中,需要将排烟系统和火灾自动报警装置之间进行关联,当暖通排烟系统产生异常问题的情况下,火灾报警系统会自动开启,提醒人们需要进行必要的火灾预防工作,以此来进行安全隐患的防范将损失量降到最低。第三,除了需要进行防火分区设置之外,还需要充分注意通风管道的保温处理,可以通过使用保温效果更好的材料来进行使用,特别是在北方冬季环境比较寒冷,在零下十几度的低温条件下,很容易对通风管道形成严重的破坏,进而会影响到管道的使用工作效果。通风管道需要使用厚度超过1mm以上的铁皮材料,同时还需要设置出对应的防火墙,必须要使用阻燃性能更强的防火材料,防止火灾产生时出现大规模的蔓延情况,发挥出防火阀门和通风管道的工作性能。

  2建筑暖通的消防安全设计要点分析

  在建筑暖通系统设计工作过程中,必须要严格遵循消防工作安全的相关规定和要求,要设置详细的分层防火分区,在暖通系统设计工作中需要在暖通系统设计工作中进行跨越防火分区的情况下,需要在管道内部安装防火阀,同时再穿过伸缩缝或者是变形墙位置,需要保证在伸缩缝或者变形墙的两侧区域安装防火阀,并且还需要通过使用阻燃材料,对墙壁以及分管当中的缝隙进行彻底填充。在设计垂直方向上的暖通系统工作当中,需要对垂直方向上的高度进行有效控制,在建筑5层之内垂直方向上的暖通管道设计工作当中,需要在跨越楼板的位置安装防火阀,安装在风管当中的防火阀需要和气流保持一致的方向上进行关闭处理,熔点的温度大小可以设置到70℃,在垂直方向上设置排风管道和新排风系统,需要将其设置在管道内部,垂直方向上的分管和每层支管之间进行连接时,需要每间隔2~3层在接近井壁外侧的位置设85置防火阀,同时需要使用阻燃性材料,同时使用阻燃性材料,将暖通系统当中到楼板管道和竖直方向上的管道之间进行分割处理。通过情况下,需要基于暖通设计工作要求,有效做好管道的保温以及防火处理,通过使用厚度为1mm以上的外包铁皮对风管进行包裹处理,同时需要设置出相应的伸缩缝在防火阀的连接位置,需要通过使用相同规格的通风管道,使用非燃烧性的保温材料进行保温处理。与此同时,使用厚度大小小于35mm的阻燃材料,对穿透防火墙和伸缩缝以及加装电热器的管道进行保温处理,其中需要充分注意管道前后长度,需要控制在800mm范围之内[2]。

  3暖通消防工程防排烟设计工作要点分析

  3.1防排烟风机设计工作要点

  在进行一些城市内部高层建筑暖通防排烟设计工作当中,可以通过在建筑暖通系统当中加装防排烟装置,可以在产生火灾事故时高效率的排放大部分的烟雾,可以将建筑内部的烟雾浓度控制到最低,保证人们在疏散过程中不会受到浓烟的影响而产生生命威胁。通过使用防排风抽烟机的主要工作是将烟雾当中的大量热量直接进行散发,同时将热量逐步引入到其中一些不可燃到区域,可以实现最大限度上降低火势的作用和影响。在针对防台风抽烟机进行设备安装工作中,需要基于相关工作要求和规定,禁止随意改动设备的安装工作标准预制,同时还需要对设备的送风总量大小进行一个控制,必须要达到设备正常使用的功能与要求。相关设计工作人员在工作过程中,需要对排烟风机的风量大小进行精确设计,首先当中亭体积低于在8000m3的情况下,需要基于排烟体积大小,对排烟风机的实际排烟量和排烟能力进行设计,当中庭体积小于18,000m3的情况下,需要根据排烟风机的体积每小时需要进行4次换气来计算其中的排烟总量,但是排烟量最少不能低于102,000m3/h。其次,排烟风机在不同区位置进行工作过程中,需要准确设置每一个房间区域的面积大小,可以保证排烟风机充分发挥出自身的功能与作用。最后,在高层建筑工程项目当中,安装天窗的主要工作目标,可以实现建筑内部的实时性通风,如果高层建筑产生火灾事故,则可以通过天窗直接排放出大量的烟雾,如果单层建筑没有设置自然排烟的天窗,则需要使用机械设备来进行局部烟雾的排放。除此之外,如果烟雾浓度过大净空高度超过6m,会造成防排烟风机无法实现预期的排烟工作效果[3]。

  3.2防排烟防火阀设计

  在暖通系统当中防火阀和在暖通系统当中,防火阀和排烟阀具有相同的工作特征,即在特定的时间范围内,可以有效保证防火阀和防烟阀具有较强的耐火性和稳定性,使得耐火安全控制工作标准可以得到有效保证,防火阀和排烟阀在使用工作过程中,主要区别在于防火阀,通常情况下,是在暖通系统的顺风通风以及回风管道当中来进行使用,通常情况下是处于完全开启的状态,而排烟阀主要是使用在排烟风机或者是排烟管道的吸入口位置,通常情况下是处于关闭状态,防火阀和排烟阀在动作温度方面也会存在一定的差异性,防火阀的温度大小需要控制在70℃,但是防火阀使用过程中,温度需要超过280℃防火阀和排烟阀,在防排烟系统当中发挥出的作用非常关键,需要引起相关设计工作人员的高度重视。在防火阀的设计工作当中,需要将其设置在容易产生火灾危险房间楼板的位置或者是间隔墙位置,同时还需要在每层横向分管和竖向分管的连接位置,每个防火分区的空气调节系统以及通风系统位置安装防火阀。比如,我国某地区一处建筑工程项目,总面积89,600m2,建筑总高度105m,总共包含26层,属于高层民用建筑工程项目。本次建筑工程总共设置三层地下室,针对建筑防排烟设计工作当中,对于防火阀进行合理设计和使用,并且保证建筑防排烟系统的设计更加科学合理,充分符合建筑工程项目的设计工作要求和标准[4]。

  3.3暖通自然排烟外窗设计

  在进行建筑外窗设计工作过程中,必须要严格遵循防排烟系统设计工作要求来加以实施,在建筑排烟系统设计工作当中明确规定,建筑独立前室的开启外窗大小需要超过2m2,同时共用前室也需要进行消防设计,房间楼梯间以及消防电梯间需要共用前室。因此,外窗面积大小需要超过3m2,在设计工作过程中需要有效考虑到建筑外窗的实际面积大小,同时还需要保证外窗设计成为永久开启。在进行防排烟设计工作过程中,不能直接将建筑的内窗和固定窗作为防烟窗,通过观察实际情况,某些建筑工程项目并没有依照标准的规范要求对防排烟系统进行合理设计,在系统设计工作过程中仅注重窗户的面积大小,但是并没有重视窗户的类型。因此,在防排烟设计工作当中,经常会出现一些不符合规范要求等情况,会造成后续的工程施工产生严重的安全事故。比如在一个地上15层地下一层的高层建筑工程项目当中,首层和第2层为商场,从第3层以上属于普通住宅。建筑体的实际高度小于50m,但是这个建筑在防排烟系统的设计工作当中却存在明显的缺陷和不足,主要表现在建筑的防排烟楼梯外窗面积过小,同时在建筑外窗等设计工作过程中,不符合相关规定要求,防排烟外窗的设计形式并没有依照相关工作要求来进行调整,设计工作人员在经过考虑之后,对建筑体内建筑的排烟形式上选择甲级防火,尽管甲级防火窗具备较高的防火水平,但是如果在产生火灾事故的情况下,这种防火窗并不能直接打开,针对上述问题需要进一步完善送风系统可以为楼梯间的防火工作提供保障。

  3.4机械加压送空系统设计工作要点

  机械加压送风系统在设计工作过程中需要使用管道送风方法,不能直接使用土建工程所带有的风道,送风管道不能使用一些可燃性材料,并且要保证管道的内壁非常光滑,如果所使用的送风管道属于金属类型的管道,则设计风速最高不能超过每秒20m,如果送风管道属于非金属材料所构成,则设计风速不能超过15m/s,同时送风管道的厚度大小需要和建筑防排烟系统设计工作标准相符合。因此,在设计工作过程中必须要引起设计工作人员的充分重视。不但如此,在管道设计工作当中,需要对管道的耐火极限性情况进行分析和研究,通过设置在吊顶内部管道耐火等级需要超过30min,没有设置在吊顶内部的管道,在耐火等级大小方面需要进行提升[5]。

  3.5防排烟系统的联动设计

  为了有效防止产生火灾事故时,火焰经过风管进行蔓延,需要在通风管内部安装相应的防火阀设施。当风管达到特定温度条件下,内部的阀门会自行进行关闭,并且会传出相应的动作信号,直接通过控制系统来关闭风机工作。当火灾事故产生时,因其是造成人员伤亡的重要影响因素,因此在针对火灾事故的预防工作中,必须要充分做好排烟系统的设计,需要保证排烟系统内部设定多个排烟阀。当内部环境产生大量烟气时,需要对各个分区的排烟阀进行开启,此时环境内部的烟气会快速排出,可以有效降低火灾区域的烟气浓度,为人员的逃生以及后续火灾的扑救工作打下了良好的基础。通过和排烟系统之间的有效联动,不但可以实现火灾扑救工作的安全高效化进行,同时还可以在联动控制平台当中通过自动和手动的操控方法,保证排烟系统可以实现自动开启和关闭,在工作过程中可以有效显示出风机的工作状态信号,并且和消防供电电源之间进行衔接。由于这种系统控制的方式比较简单,并且对电源线的工作要求相对较低,但是在该系统的工作过程中,如果存在一个拒绝动作很有可能会造成后续的排烟阀等无法进行正常工作。针对系统这一问题缺陷,当前该设备的生产厂家针对生产消防联动输出模块进行了进一步改进和完善,合理使用系统模块当中的脉冲电流,来合理控制驱动排烟阀系统。通过这一控制方法可以有效防止排烟阀产生无法正常工作的现象,同时消防联动需要配备相应的控制模块,保证整个排烟系统的正常工作和运行。

  3.6火灾报警系统设计

  在消防控制室内部进行控制类设备的设计工作中,如果单方面使用单列布置方法,则实际的安装距离不能小于1.5m,当进行双列布置的条件下,则需要保证实际的操作距离不能低于2m,同时为了方便后续的设备检修和维护工作,需要至少预留1m左右的检修工作间距。如果采用的是挂壁安装工作方法,火灾自动报警系统在显示屏的高度上,通常情况下,需要保证距离地面1.5m~1.8m方便工作人员的观察,同时距离门轴侧墙位置的间距不能低于50cm避免受到破坏问题。针对火灾自动控制器的主供电电源,需要和消防电源之间进行有效衔接,同时还需要设置出对应的响应备用工的电源,不能使用电压插头来进行火灾自动控制器的安装工作。在进行火灾探测器设备的安装过程当中,必须要结合火灾电气系统的相关设计工作标准,对探测器的安装位置进行确认,需要有效考虑到探测器的安装高度,同时在安装过程中需要防止探测器设备被建筑内部的墙体、梁柱等部分遮挡,避免造成探测器设备的功能无法正常发挥。不但如此,在空调通风空位置进行探测器的安装工作中,需要有效防止探测器设备受到空调送风问题所产生的影响,造成火灾信号无法正常收集,保证二者之间的安装水平间距不能小于1.5m。在建筑走廊内部空间的当中,火灾探测器的安装工作需要根据不同探测器的安装距离要求来进行针对性设计,比如针对感温探测器设备来讲,实际的间隔工作距离不能超过10m,而针对感应探测器设备来讲,实际的间隔距离大小不能超过15m[6]。

  4结语

  综上,在建筑工程项目当中,建筑暖通系统是其中非常重要的组成部分,是人们日常生活质量的重要步骤,针对建筑暖通的消防安全设计工作非常关键,要求建筑暖通系统的消防安全设计必须要符合建筑使用估值要求和标准,并且在建筑暖通的安全设计工作当中对各种安全隐患问题进行深入分析,同时提出防排烟设计工程要点,最大限度上保证建筑暖通系统使用工作的安全性,提高整个建立体的消防安全性能,为人们的生命财产安全提供有力保障。

  参考文献:

  [1]刘恩鹏.建筑暖通的消防安全设计与防排烟设计关键点研究[J].四川建材,2021,47(07):240-241.

  [2]卞云庆.高层建筑暖通消防工程中的防排烟施工技术分析[J].住宅与房地产,2020(26):103-104.

  [3]郭伟.高层建筑防排烟系统常见问题及其对策探析[J].砖瓦,2020(06):98-99.

  [4]杨森柯.高层建筑暖通消防工程防排烟施工技术的应用[J].四川水泥,2020(05):252.

  [5]黄春.关于火灾自动报警系统施工安装的探讨[J].建材与装饰,2018(32):229-230.

  [6]张胜山,邓晨,曾岩.对火灾自动报警系统中安装质量通病的探讨[J].建筑技术,2017,48(05):496-498.

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