周小莊項輝宇張 勇管佳佳(.北京工商大學(xué) 北京 00048）（.中國特種設(shè)備檢測研究院 北京 0009)

充氣式游樂設(shè)施標(biāo)準(zhǔn)比較研究

周小莊1項輝宇1張 勇2管佳佳1
(1.北京工商大學(xué) 北京 100048）
（2.中國特種設(shè)備檢測研究院 北京 100029)

為了促進(jìn)充氣式游樂設(shè)施行業(yè)的安全發(fā)展，制定充氣式游樂設(shè)施標(biāo)準(zhǔn)，文章梳理了我國充氣式游樂設(shè)施標(biāo)準(zhǔn)的現(xiàn)狀與特點(diǎn)。選擇美國、歐盟、澳大利亞和我國的充氣式游樂設(shè)施標(biāo)準(zhǔn)的技術(shù)內(nèi)容作為比較研究的對象，進(jìn)行逐一分析比較。在此基礎(chǔ)上，對充氣式游樂標(biāo)準(zhǔn)的制訂工作提出了建議。

充氣式游樂設(shè)施 標(biāo)準(zhǔn) 比較研究

目前我國是世界上最大的游樂設(shè)施制造市場[1]，充氣式游樂設(shè)施作為新興的游樂項目，深受兒童喜愛。但是，充氣式游樂設(shè)施在我國缺乏相關(guān)的國家及行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)，人身傷害事故時有發(fā)生，安全問題比較突出。通過對充氣式游樂設(shè)施國際標(biāo)準(zhǔn)的主要技術(shù)要求進(jìn)行對比分析，制定和推行符合國情的充氣式游樂設(shè)施標(biāo)準(zhǔn)，促進(jìn)充氣式游樂設(shè)施行業(yè)的安全穩(wěn)定發(fā)展。

1 我國充氣式游樂設(shè)施基本情況

1.1 充氣式游樂設(shè)施的定義

充氣式游樂設(shè)施是由柔性織物制作，通過內(nèi)外空壓差保持外形，供兒童在其中彈跳、玩耍的新型游樂設(shè)施。目前充氣式游樂設(shè)施已經(jīng)成為少年兒童普遍接受的一種娛樂項目，包括充氣彈跳屋、充氣攀巖墻、充氣滑梯等，如圖1所示。一般說來，它專指陸地上靜止的游樂設(shè)施，通過送風(fēng)機(jī)提供空氣保持膨脹，由錨固系統(tǒng)保證結(jié)構(gòu)安全穩(wěn)定，屬于充氣式膜結(jié)構(gòu)中的氣脹式結(jié)構(gòu)，膜面形成的密閉空間中所充的氣體，使膜面張緊從而獲得抵抗外荷載所需的張力[2]。

圖1 充氣式游樂設(shè)施

1.2 我國充氣式游樂設(shè)施標(biāo)準(zhǔn)現(xiàn)狀

我國僅有充氣式游樂設(shè)施相關(guān)國家標(biāo)準(zhǔn)1項，即《無動力類游樂設(shè)施技術(shù)條件》（GB/T 20051-2006）。該相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)從原材料、尺寸要求、縫制、設(shè)計風(fēng)壓和外觀5個方面對充氣式游樂設(shè)施提出了設(shè)計和使用要求，監(jiān)督管理上沒有提及，處于真空狀態(tài)。對于蓬勃發(fā)展的充氣式游樂設(shè)施行業(yè)，其現(xiàn)有標(biāo)準(zhǔn)狀況堪憂。

由于我國充氣式游樂設(shè)施相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)是針對數(shù)年前小型簡陋充氣式游樂設(shè)施建立的，這使得標(biāo)準(zhǔn)的制定僅從能考慮到的簡單方面著手，對原材料的要求較為詳細(xì)，但對于監(jiān)督服務(wù)和游玩者安全等方面考慮嚴(yán)重不足。其中與充氣式游樂設(shè)施相關(guān)的部分僅有1頁，諸如結(jié)構(gòu)、穩(wěn)定性、小空間卡壓等與游玩者安全密切相關(guān)的技術(shù)要求卻未提及，我國充氣式游樂設(shè)施安全標(biāo)準(zhǔn)主要存在如下問題：

●1.2.1 缺乏單獨(dú)的安全標(biāo)準(zhǔn)

充氣式游樂設(shè)施我國沒有單獨(dú)的安全標(biāo)準(zhǔn)，GB/T 20051-2006規(guī)定了蹦極、滑索、兒童娛樂城、充氣彈跳、系留式觀光氣球、空中飛人6種游樂設(shè)施的要求和試驗方法，其中充氣式游樂設(shè)施標(biāo)準(zhǔn)只占1頁，未涉及到具體技術(shù)要求。而國際組織和先進(jìn)國家都是將充氣式游樂設(shè)施作為單獨(dú)標(biāo)準(zhǔn)予以列出。

●1.2.2 技術(shù)指標(biāo)少

GB/T 20051-2006僅從原材料物理性能、設(shè)施大體尺寸要求、縫制性能、設(shè)計風(fēng)壓和外觀5個方面對充氣式游樂設(shè)施提出了設(shè)計和使用要求，而對影響設(shè)備傾覆的錨固系統(tǒng)，造成傷害的小空間卡壓以及監(jiān)督、管理等方面未提出相關(guān)要求，缺少重要技術(shù)指標(biāo)，且僅有的技術(shù)參數(shù)籠統(tǒng)無針對性。

●1.2.3 術(shù)語使用滯后于行業(yè)發(fā)展

未定義充氣式游樂設(shè)施及其他相關(guān)術(shù)語，現(xiàn)有充氣式游樂設(shè)施向大型復(fù)雜化發(fā)展，原有標(biāo)準(zhǔn)適用范圍不明確。另外，如“主墊厚度”，“護(hù)欄高度”指示不明確，未針對不同高度、形狀的充氣式游樂設(shè)施進(jìn)行詳細(xì)規(guī)定。

2 國內(nèi)外充氣式游樂設(shè)施標(biāo)準(zhǔn)對比分析

21世紀(jì)初期，充氣式游樂設(shè)施相關(guān)規(guī)定在國外的發(fā)展已初成規(guī)模，現(xiàn)行的國外標(biāo)準(zhǔn)有歐盟標(biāo)準(zhǔn)DIN EN 14960：2007、澳州標(biāo)準(zhǔn)AS 3533.4.1-2010、美國標(biāo)準(zhǔn)ASTM F2374-2010等，這些國外標(biāo)準(zhǔn)從設(shè)計、制造、操作、維護(hù)、文檔方面提出了安全要求，與我國相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)相比，擁有較詳細(xì)的技術(shù)規(guī)范。本文就充氣式游樂設(shè)施國內(nèi)外標(biāo)準(zhǔn)中涉及的材料結(jié)構(gòu)、錨固、內(nèi)壓、小空間卡壓、服務(wù)管理等具體技術(shù)要求進(jìn)行比較研究。

2.1 材料及結(jié)構(gòu)方面比較研究

材料是充氣式游樂設(shè)施重要的組成部分，主要有強(qiáng)度、阻燃性、縫線連接、編網(wǎng)、繩索和爬網(wǎng)、拉鏈等多處技術(shù)要求，其國內(nèi)外標(biāo)準(zhǔn)對比見表1，因ASTM中無材料要求，故不參與對比。國外標(biāo)準(zhǔn)中還規(guī)定制造商應(yīng)向業(yè)主提供指定的材料或者給予業(yè)主相應(yīng)的材料規(guī)范，同時考慮到在給予的材料規(guī)范中，不同沖擊衰減性的材料組成充氣式游樂設(shè)施表面的可能性。

表1 國內(nèi)外標(biāo)準(zhǔn)材料結(jié)構(gòu)方面對比表

對比后發(fā)現(xiàn)，現(xiàn)有國標(biāo)中提及的原材料方面考慮周全，要求詳細(xì)，但由于對充氣式游樂設(shè)施研究較少，加上現(xiàn)有充氣式游樂設(shè)施向大型復(fù)雜化發(fā)展，在結(jié)構(gòu)中可能出現(xiàn)的影響其安全的結(jié)構(gòu)因素（如繩索、編網(wǎng)、攀巖繩、拉鏈等）未能作出相關(guān)強(qiáng)度、材料及物理性能

2.2 錨固方面比較研究

錨固系統(tǒng)是為保證充氣式游樂設(shè)施能安全地固定在地面上，不發(fā)生設(shè)備傾覆的一套系統(tǒng)，它通常由幾組地錨（或沙袋等）、繩子組成，提供拉力以抵抗風(fēng)載及游玩帶來的活動載荷。其設(shè)置是充氣式游樂設(shè)施的關(guān)鍵技術(shù)，眾多充氣式游樂設(shè)施的安全事故中都是由于錨固不力導(dǎo)致的設(shè)備傾覆[2]。在國外標(biāo)準(zhǔn)中，均對錨固有詳細(xì)的規(guī)定，錨固一般分為兩部分，錨固點(diǎn)數(shù)目及錨固系統(tǒng)。

AS 3533.4.1-2005和DIN EN 14960：2007-02中對錨固點(diǎn)的計算公式如下式(1)和式(2)，用式(1)計算單邊受到的壓力，用式(2)計算單邊需要的錨固點(diǎn)數(shù)：

式中：Cw——風(fēng)阻系數(shù)；

ρ——空氣密度；V——最大風(fēng)速；A——迎風(fēng)面積；

1600N——每個錨固點(diǎn)能承受的水平力；

1.5——安全系數(shù)。因所求為錨固點(diǎn)數(shù)目，計算結(jié)果中小數(shù)向上取整。

針對錨固系統(tǒng)的設(shè)計及使用，AS 3533.4.1-2010中允許的錨固繩角度為0～60°，如圖2所示，繩索斷裂載荷及錨固點(diǎn)錨固力采用三角函數(shù)關(guān)系近似計算得出；DIN EN 14960：2007中規(guī)定較為嚴(yán)格，錨固繩角度為30～45°。國外現(xiàn)有標(biāo)準(zhǔn)均要求當(dāng)采用其他方式（如沙袋、織帶、金屬附件、樁、重物）錨固時，能承受與錨固繩相同的拉力。錨固方面比較見表2。

圖2 不同角度下的地錨與設(shè)備錨固點(diǎn)間載荷

表2 錨固方面比較

通過對比可以得出，直接影響設(shè)施安全穩(wěn)定的錨固系統(tǒng)的規(guī)定不盡詳實(shí)，雖提出了錨固點(diǎn)計算公式及錨固系統(tǒng)相應(yīng)標(biāo)準(zhǔn)，但未對錨固點(diǎn)具體高度和位置進(jìn)行說明；錨固點(diǎn)計算方法中也僅考慮到風(fēng)載，由游玩帶來的活動載荷在式(1)、式(2)中沒有體現(xiàn)，經(jīng)驗公式正確度需待驗證。

2.3 充氣系統(tǒng)方面比較研究

充氣系統(tǒng)是維持充氣式游樂設(shè)施結(jié)構(gòu)形態(tài)，并保證游玩者在游玩過程中不與地面接觸的一整套系統(tǒng)，通常由鼓風(fēng)機(jī)、控制系統(tǒng)及備用系統(tǒng)組成[3]，歐盟和澳洲標(biāo)準(zhǔn)中規(guī)定在鼓風(fēng)機(jī)風(fēng)口或在結(jié)構(gòu)連接管處需增加一個出口封嘴，在設(shè)施意外漏氣時可延長放氣時間。

充氣式游樂設(shè)施標(biāo)準(zhǔn)中一般有氣壓規(guī)定，如DIN EN 14960：2007要求充氣式游樂設(shè)施內(nèi)部結(jié)構(gòu)部件最低氣壓為1kPa，GB/T 20051-2006中規(guī)定設(shè)計風(fēng)壓為700～1580Pa。AS 3533.4.1-2010和DIN EN 14960：2007中均根據(jù)目標(biāo)游玩者不同的體重規(guī)定了測試方法，以保證充氣式游樂設(shè)施內(nèi)部空氣壓力能承受該適當(dāng)?shù)捏w重。同時AS還考慮到游戲區(qū)域不同的于臺階坡道的受力特點(diǎn)——會受到更大的蹦跳沖擊，給出了不同的測試重量及測試位置。

2.4 小空間卡壓方面比較研究

對于現(xiàn)有充氣式游樂設(shè)施，不同編網(wǎng)形狀較為復(fù)雜，各國際標(biāo)準(zhǔn)中規(guī)定的小空間卡壓主要包括頭頸部卡壓、衣物卡壓、手指卡壓和身體卡壓四個部分，對于不同卡壓部位的卡壓測試方法也基本相同，形成了相應(yīng)的國際慣例。

2.5 服務(wù)管理等其他比較研究

由于充氣式游樂設(shè)施設(shè)計的游戲人群主要是4至11歲的少年兒童，少年兒童認(rèn)知能力差，自我保護(hù)能力弱，需要相應(yīng)的服務(wù)管理規(guī)定以保證游玩的安全性。

DIN EN14960：2007中規(guī)定控制者應(yīng)根據(jù)以下幾個項目來決定監(jiān)督監(jiān)理人員的數(shù)量和適用性，這些項目包括：充氣式游樂設(shè)施最大的使用者數(shù)量、使用者年齡、使用環(huán)境。監(jiān)督管理人員應(yīng)包括一個操作員和多名助手，監(jiān)督監(jiān)理人員應(yīng)易于識別。同時，根據(jù)標(biāo)準(zhǔn)及規(guī)定的試驗方法，供應(yīng)商應(yīng)提供安裝資料和設(shè)備詳細(xì)列單，包括固定方式和固定點(diǎn)的數(shù)量、最高安全風(fēng)速、選址、高度以及空間要求。除此之外，AS 3533.4.1-2010中還規(guī)定了安全檢測、例行檢查以及年檢要求，對壽命方面有初步提及。

3 結(jié)論

通過以上比較研究對充氣式游樂設(shè)施國家標(biāo)準(zhǔn)的修訂工作提出以下建議：

3.1 建立單獨(dú)的充氣式游樂設(shè)施安全標(biāo)準(zhǔn)

通過對比可以發(fā)現(xiàn)，充氣式游樂設(shè)施國際標(biāo)準(zhǔn)均將充氣式游樂設(shè)施作為單獨(dú)標(biāo)準(zhǔn)予以列出，對其中技術(shù)要求、監(jiān)督管理、結(jié)構(gòu)安全等各方面予以明確的規(guī)定。同時考慮到充氣式游樂設(shè)施不同于一般游樂設(shè)施的特點(diǎn)，故應(yīng)該將充氣式游樂設(shè)施標(biāo)準(zhǔn)與與其他游樂設(shè)施區(qū)分開來，制定單獨(dú)詳細(xì)的標(biāo)準(zhǔn)，使其具有較強(qiáng)針對性，確保充氣式游樂設(shè)施安全運(yùn)行。

3.2 完善現(xiàn)有充氣式游樂設(shè)施相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)

首先，借鑒國際充氣式游樂設(shè)施標(biāo)準(zhǔn)，應(yīng)針對充氣式游樂設(shè)施中可能出現(xiàn)隱患部件如繩索、拉鏈、編網(wǎng)、防護(hù)墻等結(jié)構(gòu)作出相關(guān)安全規(guī)定，防止繩索斷裂及小空間卡壓等危險。

其次，改進(jìn)現(xiàn)有國際標(biāo)準(zhǔn)中不盡詳實(shí)的技術(shù)要求。如作為直接影響設(shè)備安全穩(wěn)定的關(guān)鍵因素的錨固系統(tǒng)，其錨固點(diǎn)公式需考慮不同高度位置錨固的影響，除風(fēng)載荷外的活動載荷對錨固的作用需要驗證，以保證設(shè)備不會在標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定下發(fā)生傾覆危險。

最后，鑒于現(xiàn)有充氣式游樂設(shè)施向大型、復(fù)雜化發(fā)展，結(jié)構(gòu)具有多樣性，增加現(xiàn)有國際標(biāo)準(zhǔn)中未列出的重要要求。增加通風(fēng)照明、危險源研究、打包儲存、緊急出口、壽命分析等相應(yīng)標(biāo)準(zhǔn)法規(guī)，通過合理規(guī)避危險源，使充氣式游樂設(shè)施在規(guī)定壽命年限內(nèi)安全運(yùn)行。

1 沈勇, 鄂立軍. 國內(nèi)外游樂設(shè)施法規(guī)標(biāo)準(zhǔn)比較研究[J]. 中國安全科學(xué)學(xué)報, 2010, 11:82～90. 2 王鈺,吳明兒,羅晉等.充氣膜結(jié)構(gòu)的內(nèi)壓設(shè)定與設(shè)備設(shè)計初步[J].工業(yè)建筑, 2007 (增刊):802～806.

3 GB/T 20051-2006 無動力類游樂設(shè)施技術(shù)條件[S].

4 QB/T 2231-1996 充氣玩具通用技術(shù)條件[S].

5 AS 3533.4.1-2010, Amusement rides and devices, Part4.1: Specific requirements — Land-borne inflatable devices[S],2010.

6 DIN EN 14960:2007, Inflatable play equipment Safety requirements and test methods[S],2007.

7 邢友新, 張曉宇, 劉培廣，等.我國游樂設(shè)施標(biāo)準(zhǔn)體系的建立和發(fā)展[J].中國標(biāo)準(zhǔn)化. 2009, (04):4～7.

8 邢友新. 中國游樂設(shè)施標(biāo)準(zhǔn)化現(xiàn)狀與發(fā)展[J].中國標(biāo)準(zhǔn)化. 2006, (06):21～23.

9 沈勇,等.游樂設(shè)施安全科技發(fā)展趨勢[J].中國特種設(shè)備安全,2012,28(1):4～7

Comparative Study on the Standards for Infl atable Amusement Devices

Zhou Xiaozhuang1Xiang Huiyu1Zhang Yong2Guan Jiajia1
( 1. Beijing Technology and Business University Beijing 100048)
( 2. China Special Equipment Inspection ＆ Research Institute Beijing 100029)

In order to promote the safety development of China’s inflatable amusement device industry and establish standards suitably, the situation and characteristics of China’s present infl atable amusement device standards are sorted out. And the technical contents of standards and regulations for infl atable amusement devices between China and United States, European Union, and Australia are compared one by one. Based on these, some valuable suggestions for the formulating of infl atable amusement device standards are given.

Infl atable amusement device Standards Comparative study

X9-65；TH12

A

1673－257X(2014)10－11－04

10.3969/j.issn.1673-257X.2014.10.003

周小莊（1990～),女,研究生,主要研究方向為充氣式游樂設(shè)施的安全穩(wěn)定性。

2014-05-05）