CN102706796A - 一种地面防滑安全评估系统 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种地面防滑安全评估系统，包括地面材料防滑性能测试、污染物分析、鞋底材料分析、人的因素分析和环境因素分析，其中，地面材料防滑性能测试，采用摆锤式试验机测试防滑性能，表面粗糙度计测量表面粗糙度，斜坡测试方法测定合格角度来判断地面材料的防滑性能是否达到安全要求；污染物分析，在测试时使用水或油污染物喷涂在测试面表面，来分析不同污染物对防滑性能的影响，对于拉力试验法需要注意由于污染物导致的真空吸附力；鞋底材料分析，将鞋底材料作为测试垫材料，由于不同测试垫材料、花纹对地面防滑均有大的影响，对地面材料防滑性能的测试方法进行反向应用，即保证更换测试垫材料，来评估测试垫材料的安全性能。

Description

一种地面防滑安全评估系统

技术领域

本发明属于建筑检验技术领域，特别涉及一种地面防滑安全评估系统。

背景技术

防滑（Slip resistance）简单的定义是一种材料在特殊环境下克服滑倒问题的性能，以影响因素多、伤害大、发生概率高为主要特点，已经成为工作场所和公共场所安全危害的头号问题。

在我国2005年因湿滑摔伤事件在案506.5万起,赔款高达两亿八千万元以上，仅次于占第一位的机动车造成的伤害事故。英国卫生与安全委员会统计，仅2005年发生的工作场所地面滑倒和绊倒重大伤害约有10,000件。北美每天大约有2.7万件因路滑摔倒而导致的人身意外伤害，有50%以上的案例均发生在公共场所。

国内外已经出现了很多关于防滑测试的标准和方法以及相应的测试设备，但是现有技术大多只是关注单个因素的防滑性能和效果，缺乏综合评估的系统模型。由于我国在地面防滑方面的测试方法研究较少，更加急需引进新的检测方法以及现有标准的适用性研究。

发明内容

本发明的目的是提供一种地面防滑安全评估系统，以解决现有建筑地面缺乏地面防滑综合评估系统的问题。

本发明的技术方案是，一种地面防滑安全评估系统，包括地面材料防滑性能测试、污染物分析、鞋底材料分析、人的因素分析和环境因素分析，其中，

地面材料防滑性能测试，采用摆锤式试验机测试防滑性能，表面粗糙度计测量表面粗糙度，斜坡测试方法测定合格角度来判断地面材料的防滑性能是否达到安全要求；

污染物分析，根据实际情况，在测试时使用水或油污染物喷涂在测试面表面，来分析不同污染物对防滑性能的影响，对于拉力试验法需要注意由于污染物导致的真空吸附力；

鞋底材料分析，将鞋底材料作为测试垫材料，由于不同测试垫材料、花纹对地面防滑均有大的影响，对地面材料防滑性能的测试方法进行反向应用，即保证一种地面材料，更换测试垫材料，来评估测试垫材料的安全性能；

人的因素分析，利用斜坡试验法对检测人员的选择作为对人的因素的分析，防滑测试时根据人体工学、仿生学的原理设计；

环境因素分析，分析人在滑倒时受到光、声因素的影响。

本发明的地面防滑安全评估系统，根据五个防滑因素（人的因素、环境因素、鞋底材料因素、地面材料因素、污染物因素），其中地面材料因素和鞋底材料因素是可以量化分析，其余三种因素则需定性分析。根据本发明系统综合考虑各种因素的影响，完成地面防滑评估，真正的确保地面防滑安全，提高我国人民的生活水平。

附图说明

图1是本发明的系统组成示意图。

具体实施方式

通过对防滑产品标准、防滑测试方法及测试数据的分析，可以得出以下结论：人滑倒是综合因素导致的结果，不是单一由地面材料一种因素导致，至少要包括人的因素、污染物因素、地面材料因素和鞋底材料因素，另外人在滑倒时所处的环境因素也是非常重要的。上述因素在地面防滑安全系统中扮演重要角色，特别是地面材料的防滑性能。但是孤立的考虑上述一两个因素，并不能完成地面防滑安全的评估。只有通过在特定环境下，综合考虑各影响因素的作用，才能对地面防滑安全进行系统评估。

对地面防滑评估是个系统的工程。只是根据使用地面材料的防滑系数是不足以对一个场所是否防滑进行评论，它需要对影响地面防滑的各种因素进行分析。如图1所示，下面将涉及到防滑的相关因素进行分析如下：

（1）地面材料防滑性能的测试：采用摆锤式试验机测试防滑性能，表面粗糙度计测量表面粗糙度，斜坡测试方法测定合格角度来判断地面材料的防滑性能是否达到安全要求；不同的方法如AS/NZS 4663:2004对地面材料的性能（如硬性材料或软性材料）有一定的要求；现场检测地面防滑性能要受到地面基层、地面材料老化等因素的影响；

（2）对污染物的分析：根据实际情况，在测试时使用水、油等污染物喷涂在测试面表面，来分析不同污染物对防滑性能的影响，对于拉力试验法还需要注意由于污染物导致的真空吸附力；

（3）鞋底材料（测试垫）分析：在试验中，鞋底材料即为测试垫材料，不同测试垫材料、花纹对地面防滑均有较大的影响，对地面材料防滑性能的测试方法进行反向应用，即保证一种地面材料，更换测试垫材料，来评估测试垫材料的安全性能；

（4）人的因素：斜坡试验法对检测人员的选择即为对人的因素的分析，防滑测试时根据人体工学，仿生学的原理设计的。斜坡试验法并没有分析人的影响因素的原因，因此对于人的年龄，人的步伐、感官的感觉等的研究，有利于地面防滑评估系统的研究；

（5）环境因素的分析：作为人滑倒的重要因素，人在滑倒时不可避免的受到光、声等因素的影响，我国在这方面的研究基本为零，为了提高我国在防滑领域的研究，环境因素是必不可少的一环。

进一步分析，地面材料表面性能是地面防滑安全模型中最重要的因素。对于达不到防滑等级要求的地面材料，可以通过机械摩擦、化学养护可以使地面材料达到防滑性能要求。对于硬质地面材料，摆锤试验机能够进行精确的测量它的防滑性能。表面粗糙度对于地面材料防滑性能的评估进行补充，大多数标准材料的表面粗糙度在1到100之间。

在地面材料的使用过程中，地面材料的防滑性能随着时间的变化而发生老化。许多材料的表面已经不同于刚刚安装时的表面。例如地面抛光，将随着时间的变化变得失去光泽。一些地面材料的防滑性能随着表面光滑程度的降低有所提高，有些材料的防滑性能则变得更高。如灌浆材料的表面将会被磨光，从而防滑性能降低。表面粗糙度法在监控防滑性能变化时具有较明显效果。

对于整个使用过程中，地面材料的防滑性能与表面粗糙度息息相关。下面介绍在商场的陶瓷砖地面的老化情况研究

测试抛光砖和有釉砖在新的、使用3年、3.5年和四年状态下的表面粗糙度和摆锤法摩擦系数。

在干燥状态下，两种瓷砖都具有合格的防滑性能，而且在使用3年后防滑性能增大，3.5年，4年的防滑性能指标仍比未使用时大。表面粗糙度随着使用时间的增长而降低^[12]。

摩擦系数随时间变化规律表

瓷砖类型与表面粗糙度关系表

其中，混凝土材料近些年广泛用于地面铺装，特别是用于承重方面。混凝土的表面一般由以下几项技术完成。包括：

（1）震动器震动；

（2）每个小区域采用人使用镘刀加工表面；

（3）电动镘刀加工表面；

（4）电动磨机用来减少表面不规则程度，制作耐磨损表面。

混凝土表面性能随着时间和使用次数而变化，尤其是工业用途的混凝土，会被工业原料污染，使表面性能变化。粒径大的骨料加入到混凝土中，能够显著提高表面粗糙度，但是要保证表面没有缝隙，否则会在这些区域发生滑倒事故^[13]。

水磨石是由灰色硅酸盐水泥，砂石放在一个固定尺寸的框架内成型。水磨石在干燥状态下具有合格的防滑性能，但是如果表面存在灰尘、纤维、纸张也可以是表面防滑性能下降，使用摆锤试验机进行测试时，表面摩擦系数不应小于36。要使在潮湿条件下获得必要的防滑值，则需要在施工后进行研磨。通过研磨和抛光得到的水磨石具有良好的防滑性能，能够满足大多数干燥，清洁的场址。但在楼梯踏面和潮湿表面，应在水磨石表面设置防滑带，提高表面防滑性能。

瓷砖广泛应用于商店、洗手间、餐厅和接待室。烧结的程度决定它的孔隙率、强度和吸水率等性能。当处于清洁状态或者干态，无釉砖的防滑性能一般较高，但是如果表面具有水、油等污染物，防滑性能将会大大减低，存在滑倒危险。湿态情况下瓷砖的表面粗糙度在5~20之间。

各类石材用于室内或室外人行道装修。使用的石材种类包括花岗石、大理石、砂岩和板岩。这些石材的表面可以是抛光的，也可以非常粗糙的。石材是天然材料，选材依据的性能主要是机械性能、表面颜色及花纹等。石材一般用于高档装修，例如办公室入口，银行大厅等。BRE针对34种石材在湿态情况下进行防滑测试，得出以下结论：

火烧面石材的摩擦系数＞70；

抛光面石材的摩擦系数＜40；

石材表面越光滑，摩擦系数越小；

抛光面石材的表面粗糙度小于2。

玻璃地面是在钢框中安置块状玻璃。玻璃为片状，厚度取决于平板的尺寸。在玻璃表面进行磨砂处理，增大防滑性能和装饰性能。在湿态情况下，表面粗糙度小于1时，玻璃地面是极其光滑的，不应用于地板阶梯。通过使用蚀刻技术提高表面粗糙度，这样玻璃地面在湿态条件下就能具备合格的摩擦系数。但是这类技术会降低玻璃的美观程度。设计者应该慎重考虑玻璃作为地面材料。

进一步分析污染物，在实验室测试中一般使用水、油等污染物喷涂在测试表面，但在实际情况中，污染物种类繁多，可以是干燥的物质，也可以是湿态物质。研究表明：在滑倒事故中，污染物是重要因素；摆锤法测定的摩擦系数值随着干态和湿态污染物的类型而变化。

污染物定义为在室内地面表面的任何物质，可以是干态的也可以是湿态的，潜在的影响地面的防滑性能。

污染物存在在任何环境中，特定的场所有特定的污染物，例如餐饮业和医院，水或者油是主要污染物。不同污染物的来源见下表。

不同污染物类型的来源表

上述污染物可能发生在室外或者室内的人行道上，在某些区域也存在交叉污染物。污染物防滑方面的研究：国外研究表明：在滑倒事故中，污染物事关键因素。在餐饮业90%以上的滑倒事故是在湿态污染物上发生的。干态污染物，如面粉、滑石粉、木屑等可能产生滑倒事故。

在湿态污染物条件下，表面粗糙度和摩擦系数都是评估防滑性能的关键组成部分，然而对于干燥污染，表面粗糙度的作用目前还没有研究清楚。一般来说，表面粗糙度的大小与受污染的粘度有关，应努力尽量减少、替代或适当稀释不可避免的污染粘度。尽管有这些预防措施，还应当考虑到残留污染，对许多表面显著影响。

下表列出污染物的粘度与粗糙度之间的关系。

污染物的粘度与粗糙度之间的关系表

最小粗糙度	污染物类型	粘度
			20	干净的水、咖啡、软饮料	1
45	肥皂液、牛奶	1~5
			60	菜汤	5~30
70	机油、橄榄油	30
			70以上	人造黄油	30+

液态污染物与表面粗糙度关系图表

1——低防滑性，2——中防滑性，3——高防滑性

污染物	弹性乙烯基地板		平滑陶瓷砖
				无	1	1	1
防冻剂	2	1	3
				啤酒	1	1	3
血液	1	1	3
				制动液	2	2	3
咖啡	1	1	3
				可乐类饮料	1	1	3
奶酪	2	1	3
				奶油	2	1	3
饮用水	1	1	3
				抛光剂	3	3	3
机油	3	3	3
				液压油（矿物油）	3	3	3
人造黄油	2	3	3
				牛奶	1	1	3
机油	2	3	3
				挥发性液体	2	1	3

肥皂	3	2	3
				肥皂液	2	1	3
菜汤	2	1	3
				伏特加酒	1	1	3
酸奶	2	2	3

相对于湿态污染物，干态污染物的危害要小很多。干态污染物的形式见下表。

干态污染物类型表

天然材料在制作过程中	来自溢出过程，如面粉、糖、盐等
		辅助材料	聚乙烯袋子、纸、带有湿污染的纸板
副产品	锯屑

建议针对干态污染物使用摆锤法进行评估地面的防滑性能，但是必须对摆锤的使用进行，以便满足干态污染物的特性。

进一步分析，通过上述实验，鞋底材料（测试垫）在地面防滑材料检测中扮演重要角色。不同材质、不同的底部花纹对地面防滑安全有较大影响，第二章中介绍了几种鞋底材料防滑性能的测试方法。对鞋底材料防滑性能的检测是构建地面防滑评估模型的重要因素，尤其是对实际情况更重要，在一个公共场所中，良好的鞋底材料能够大大降低防滑风险。

鞋底材料防滑分析关键点：

1、需要对鞋底材料底部进行防滑处理（如增加花纹）；

2、鞋底材料与地面材料防滑性能紧密相关，二者是相互补充，互相影响；

3、鞋底的硬度和粗糙度对于它的防滑性能具有重要影响；

4、鞋的使用频率、程度和清洁程度影响表面粗糙度水平。

进一步分析，在地面防滑安全中，人的因素作为重要但又无法量化的因子，影响着人的滑倒安全评估。在对防滑标准的研究中发现，在整个试验方法体系中，只有斜坡试验是以人体工学（人们所从事的工作直接影响着与人的行为、运动模式和步法相关的人体特征）、仿生学（指的是模仿人走路时身体衔接的动作方式与滑倒的动力学有一定的相关性。）为基础进行设计的试验方法。由特定的人员行走于待测的地面材料上，调整斜坡角度直到人滑倒，来确定防滑性能的合格角度。

虽然某些可见的和可以量化的原因对滑倒事故的发生具有影响作用，但也应该明白滑倒的当事人本身也是造成滑倒事故的总体系的一部分，应该把这个系统的客观原因及主观原因都考虑进去。

进一步分析，滑倒不仅仅是由地面材料、污染物或鞋底材料等因素造成的，还可以是由于人在行走时的注意力分散造成的。人在行走时不可避免的受到光、声等因素的影响导致注意力分散。下面就光、声对滑倒的影响，引用HSL的调查结果进行简要说明：

①光的影响：随着照明程度的加大，人们的视线也会变得更清晰。但是如果光线不足、光线过足（刺眼）、暗淡以及有阴影的话，很有可能增加滑倒危险的发生率。在某些情况下（比如下楼梯时），给予行人足够的光线可以使其避免滑倒危险；

②声音的影响：包括噪声、乐声等吸引人注意力的声音。尽管目前我们没有声音对人滑倒事故的影响数据。但声音作为影响人滑倒的一种因素，这一结论是确定的。

Claims (1)

1.一种地面防滑安全评估系统，其特征在于，包括地面材料防滑性能测试、污染物分析、鞋底材料分析、人的因素分析和环境因素分析，其中，

地面材料防滑性能测试，采用摆锤式试验机测试防滑性能，表面粗糙度计测量表面粗糙度，斜坡测试方法测定合格角度来判断地面材料的防滑性能是否达到安全要求；

污染物分析，根据实际情况，在测试时使用水或油污染物喷涂在测试面表面，来分析不同污染物对防滑性能的影响，对于拉力试验法需要注意由于污染物导致的真空吸附力；

鞋底材料分析，将鞋底材料作为测试垫材料，由于不同测试垫材料、花纹对地面防滑均有大的影响，对地面材料防滑性能的测试方法进行反向应用，即保证一种地面材料，更换测试垫材料，来评估测试垫材料的安全性能；

人的因素分析，利用斜坡试验法对检测人员的选择作为对人的因素的分析，防滑测试时根据人体工学、仿生学的原理设计；

环境因素分析，分析人在滑倒时受到光、声因素的影响。