黃 祥 郭 明 周 行 苑 雨

（大連大學(xué)建筑工程學(xué)院）

0 引言

建筑行業(yè)屬于高危行業(yè)，在它蓬勃發(fā)展的今天，建筑安全事故層出不窮，引發(fā)事故的原因也有許多。首先，作業(yè)條件艱苦，一般都是露天作業(yè)、高空作業(yè)等；其次，作業(yè)現(xiàn)場復(fù)雜錯(cuò)亂，設(shè)備、材料多且堆放雜亂，稍不注意就會(huì)發(fā)生事故；再者，意外事故發(fā)生概率較高，比如在作業(yè)過程中常存在高空墜落、機(jī)械傷害、物體打擊、觸電、坍塌等事故。所以對于建筑工人安全問題日益重視。對建筑行業(yè)中存在的危害而言，個(gè)體防護(hù)是一種效果好、成本低的高效手段，也是建筑行業(yè)最普遍的一種防護(hù)措施[1-2]。

作為“安全三寶”之一的安全帽，是保護(hù)頭部、防止或減輕事故危害、保障生命安全的重要防護(hù)用品[3]。所以，安全帽的發(fā)展創(chuàng)新如今也漸漸引起了人們的重視和關(guān)注。

1 反射隔熱涂層應(yīng)用在安全帽構(gòu)想的提出

近年來，功能性水性涂料（隔熱涂料）正逐漸進(jìn)入大眾視野，其通過阻擋、反射、輻射太陽光近紅外熱量，以達(dá)到隔熱、降溫、節(jié)能、減排的作用，具有隔熱、防水、防銹、防腐、工期短、見效快等特性[4-5]。

隔熱涂料是集反射、輻射于一體的新型隔熱涂料。采用添加綠森霖超細(xì)微孔材料、中空玻璃或陶瓷微珠的隔熱涂料。有三大功效：①能對400～2500nm范圍的太陽紅外線進(jìn)行高反射；②不讓太陽的熱量在物體表面進(jìn)行累積升溫，又能自動(dòng)進(jìn)行熱量輻射散熱降溫，把物體表面的熱量輻射到太空中去，降低物體的溫度，即使在陰天和夜晚涂料也能輻射熱量降低溫度；③涂料中放入導(dǎo)熱系數(shù)極低的空心微珠隔絕熱能的傳遞，讓其即使在大氣溫度很高時(shí)也能隔住外部熱量向物體內(nèi)部傳導(dǎo)。這三大功效保證了涂刷涂料的物體降溫，確保了物體內(nèi)部空間能保持持久恒溫的狀態(tài)。在陽光強(qiáng)烈時(shí)，隔熱涂料可以降低物體表面溫度10℃～15℃左右，陰天和夜晚可以降溫在3℃以上或是降低到和大氣溫度一致[6-7]。

由此提出了將反射隔熱涂料應(yīng)用在安全帽的構(gòu)想，利用其反射隔熱的特點(diǎn)，來降低安全帽的內(nèi)外溫度，提高佩戴者的舒適度，并且也能起到減緩安全帽老化的作用[8]。

2 實(shí)驗(yàn)方案設(shè)計(jì)

2.1 實(shí)驗(yàn)材料準(zhǔn)備階段

安全帽若干，不同顏色：紅色、黃色、白色、藍(lán)色。

反射隔熱涂料，調(diào)制紅、黃、白、藍(lán)四色。

紅外線測溫儀。

2.2 實(shí)驗(yàn)進(jìn)行階段

在夏季中午12點(diǎn)的空曠場地進(jìn)行實(shí)驗(yàn)，當(dāng)天室外平均溫度29℃。

實(shí)驗(yàn)一：在中午12點(diǎn)的時(shí)候，將紅、黃、白、藍(lán)四色涂料涂于地面上，使用紅外線測溫儀，每隔半小時(shí)測一次表面溫度，共測取五組數(shù)據(jù)，記錄無涂漆和四色涂漆時(shí)地面表面的溫度值，如表1所示。

表1 反射隔熱漆涂在地面上數(shù)據(jù)記錄

實(shí)驗(yàn)二：在中午12點(diǎn)的時(shí)候，將兩組安全帽置于陽光下，一組涂于與自身相同顏色的防曬涂料，另一組未經(jīng)過處理。使用紅外線測溫儀，每隔15min測一次表面溫度，共測取8組數(shù)據(jù)，記錄各個(gè)安全帽在同一時(shí)刻的溫度值，如表2所示。

從實(shí)驗(yàn)一的數(shù)據(jù)我們可以得出，當(dāng)反射隔熱涂料涂于地面上時(shí)，白色涂漆效果降溫效果最好，溫降在10℃左右，紅黃藍(lán)三色降溫效果差不多，溫降在7℃左右。對實(shí)驗(yàn)二數(shù)據(jù)處理發(fā)現(xiàn)，反射防曬涂料不同顏色在安全帽上的降溫效果也不同，白色涂料溫降為5.6℃，黃色涂料溫降為6.2℃，紅色涂料溫降為8.8℃，藍(lán)色涂料溫降為13.8℃。

對比兩組數(shù)據(jù)我們會(huì)發(fā)現(xiàn)，若將涂料應(yīng)用于房屋建筑上，白色效果最佳；但在安全帽上則不然，對于顏色越深的安全帽，其效果越明顯。主要原因在于不同顏色安全帽同時(shí)置于太陽下，顏色深的溫度高，涂抹涂層之后顏色深的反而溫降更加明顯，降溫效果更好。

表2 有無涂漆安全帽外表面溫度記錄

3 總結(jié)與展望

通過上述實(shí)驗(yàn)方案的設(shè)計(jì)，并借助折線圖，可以直觀的看到反射隔熱涂料對降低安全帽表面溫度的作用效果。同時(shí)，利用得到的數(shù)據(jù)可以為之后的研究工作提供思路，從而能夠提高安全帽的舒適性，有助于安撫工人工作情緒，提高生產(chǎn)效率。