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基于提升安全体验的窨井盖优化设计

任为为;王祺

【期刊名称】《《工业设计》》

【年(卷),期】2019(000)008

【总页数】2页(P62-63)

【关键词】窨井盖;安全;优化设计

【作者】任为为;王祺

【作者单位】湖南工学院

【正文语种】中文

【中图分类】TB472

在城市的地面上，有大量的各种各样的窨井盖[1]。近年来，因为窨井盖导致的安

全问题频发，各种问题不断涌现，大多数窨井盖只是起到“遮羞布”的作用，没有

注重安全性，更谈不上美观[2]。窨井盖的合理设计，关系到人们的生命财产安全，

因此，有必要对现有窨井盖进行优化设计，以提高人们的出行体验。

1窨井盖的设计现状分析

1)造型分析。市面上窨井盖可分为圆形和方形[3]。圆形井盖承载级别更高，能较

好地防噪音，易于滚动运输、方便加工。圆形井盖不会掉到窨井口里去，与人的体

型较符，无尖角，便于工程人员进出，不易使人受伤。方形井盖面积比较大，井盖

下的作业空间比较充足。方形井盖有棱角，易划伤人，不够美观。在车辆经过时会

发出噪音，易产生移位，窨井盖有坠入窨井口的危险，易引发事故[4]。

2)色彩与表面装饰分析。市面上的窨井盖的颜色为材料色，常见的几种颜色为灰色、

黑色、绿色。窨井盖表面装饰多是一些简单常规的集合图案，如十字形、圆形。一

些发达国家的窨井盖表面则丰富多彩，有的加入地域文化元素，使窨井盖与城市实

现完美结合。

3)功能分析。窨井盖基础功能是遮蔽，为维护地下管线而预留的，方便工程人员出

入的孔洞。国内的大部分窨井盖只体现了基础功能。在一些发达国家，每个窨井盖

上都会显著地标明字样，甚至有地标指引图示，有的则是加入地域文化元素，起到

美化城市环境的作用，做到了一职多能。

4)结构分析。从结构上来看，一般分为单层和双层。单层窨井盖是最常见的窨井盖，

一般会在表面开两个小孔，雨水可通过表面的小孔流进窨井盖下面。双层窨井盖一

般运用到带有精密仪表的窨井盖上[5]。

5)材料分析。现有市面上的窨井盖材料主要为球墨铸铁、再生树脂复合材料、聚合

物基复合材料、钢纤维混泥土等，具体分析如表1。

表1各类材料优缺点分析[6]材料球墨铸铁再生树脂井复合材料聚合物基复合材

料钢纤维混凝土优点韧性好；抗腐蚀性强；塑性好；强度高轻质高强；优异的抗

疲劳性能和破损安全性；车碾噪音低；外表美观；防盗优良的抗裂、抗冲击、抗疲

劳和耐腐蚀、高强度等性能成本低、回收价值小；防盗缺点会产生特有缺陷如缩松、

夹渣、皮下气孔等；不防盗承载能力低；高温易蠕变稳定性差笨重、承载能力不

够

2窨井盖设计现存的问题

通过以上的实地调查及文献资料研究，发现现有的窨井盖主要存在以下方面的问题。

(1)安全问题：因窨井盖被盗窃或损坏等原因导致窨井盖缺失，导致人员坠落窨井

时有发生，对人们的生命财产造成极大地威胁；(2)视觉效果不佳：城市窨井盖外

观千篇一律，没有融入与所处的环境，进行很好地融合，窨井盖就像城市环境中的

“创口贴”一样，视觉效果不佳；(3)窨井盖智能化程度不够，窨井盖出现问题时

不能及时发现和反馈，功能单一。

3基于安全性和视觉体验提升的窨井盖优化设计

3.1设计原则

新型窨井盖设计目的是提高其在整个生命周期内的安全性，减少对人们的生命财产

安全的威胁，提出按照以下原则进行优化设计。

1)安全性原则。窨井盖要确保在其使用过程中的安全性，井盖的丢失可能会造成

严重后果。窨井盖要防爆炸、防破坏、防被盗、防被雨水冲走，还要在即使丢失之

后也要保证安全。

2)人性化原则。窨井盖是民生工程，面对城市过往的行人车辆，要在设计时充分考

虑窨井盖与行人的关系。设计的人性化是本次窨井盖设计的大前提。

3)环保原则。窨井盖在材料的使用上尽量要选择可再生材料，材料要做到抗腐蚀、

抗压、耐疲劳，保证使用寿命。同时，可以采用模块化设计，设计不同区域可以更

换的窨井盖，也是保证绿色环保。

4)功能性原则。在设计中加入之前窨井盖没有的一些功能，例如，自动感受水压打

开排水口。窨井盖是要让井盖实现不仅可以排水，还能给人们提供附加功能，充分

体现功能性。

5)美观性原则。窨井盖要在造型上有所突破，不拘泥于传统风格、造型及色彩，充

分考虑与所处环境的融合，彰显城市文化与特色。

3.2设计需求分析

通过对现有窨井盖的解构，及前期的现状研究，结合观察法、实地调研及文献研究

等途径，获得了窨井盖生命周期中的有关痛点，在分析整理的基础之上，总结了窨

井盖的痛点见表，并对痛点提出相应的优化办法，如表2。

表2现有窨井盖的