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基于安全的婴幼儿及儿童家具结构设计

2022-03-07罗菊芬

轻工标准与质量 2022年1期
关键词:绳带孔洞开口

罗菊芬

(上海市质量监督检验技术研究院,上海 201114)

儿童是国家的未来,儿童的健康安全是国家关注的重点。儿童家具与儿童的生活、学习等息息相关,从摇篮、童床、儿童高椅、尿布台,到儿童学习桌椅和书架、衣物收纳用箱柜类、休息用的沙发与床类(包括双层床),以及幼儿园用家具、中小学用学校家具等等。儿童家具因结构设计不合理导致的安全事故主要体现在:压伤(死)、挤压伤(死)、窒息伤(死)、跌伤(死)、碰撞伤、割伤等。2016 年1 月1 日起,国家按照《缺陷消费品召回管理办法》实施儿童家具召回管理,从召回案例分析缺陷原因,绝大部分是因设计产生的。设计儿童家具时,不仅要思考儿童家具的功能性、符合儿童喜好的家具外形与色彩,更要思考不同年龄段儿童的认知能力特点,确保儿童家具结构设计的安全性。

1 儿童家具结构设计应考虑儿童成长阶段的认知能力

儿童从出生到青少年时期,其认知能力和运动能力不断地发生变化,尤其是在婴幼儿时期,其变化要以月计。据有关研究[1],0 个月~3 个月婴儿的行为能力变化趋势为:出生反射,惊吓,手掌抓,生根(建立牢固联系)、爬行反射、强烈吮吸需要、可以将头抬起几秒钟等,这个阶段主要有窒息的危险;3 个月~6 个月婴儿的行为能力变化趋势为:从背向上翻身,主动抓握,力量不大,拱身跌落进开口缝隙则无力动弹,这个阶段主要有被挤压和窒息的危险;6 个月~9 个月婴儿的行为能力变化趋势为:自愿爬行,可以没有支撑地坐着,主动抓东西,抓到就往嘴中塞,这个阶段除了上阶段的风险外,还增加了被异物窒息和中毒的风险;9 个月~12 个月的婴儿主要行为能力为支撑行走,可以从仰卧位起身,这个阶段又增加了烫伤和重物压伤的风险;12 个月~18 个月婴幼儿主要行为能力变化为:自由行走、向后走、玩简单积木游戏、脱衣服、爬楼梯、喜欢把手指伸进小洞里等,增加了跌落、手指被掐,触电、灼伤和烫伤、误食小零件的风险等;18 个月~36 个月婴幼儿运动行为变化为:可以攀爬家具往窗外看、可以穿衣服、可以玩较为复杂的积木和玩具、转动门把手、车把手等旋转的物件、快速运动、好奇攀爬等,进一步增加了跌落、碰撞、挤压、中毒的风险;36 个月以上的儿童,可以快速跳、跑、好奇心加强,对颜色、结构很关注,增加了碰撞、压伤、扎伤、中毒、烫伤等风险。

根据儿童的行为能力特征,我国家具标准中,分为供年龄在36 个月以内的婴幼儿使用的家具和供年龄在3 岁~14 岁儿童使用的家具。36 个月以内的婴幼儿使用的家具主要是婴儿床、童床、儿童高椅、换尿布台、床边围栏等,这些家具在设计时,在结构上应考虑产品正常使用和可预见的误使用情况下可触及区域,不应存在挤压、剪切使用者肢体、手指、头颈的开口、缝隙、孔洞;不应存在裸露的电源插孔;不应存在导致婴幼儿窒息的绳索、可抓落吞咽的小零件、堵住呼吸的软垫;不应有锐利的尖端和锐利的边缘;对于使用者攀爬,应有一定的防护措施的结构,如童床、婴儿床的安全栏板高度和立足点的位置等,儿童高椅约束性安全带和侧面保护装置等。3 岁~14 岁儿童使用的家具主要涉及儿童卧房家具(床、衣柜、双层床)、写字桌、椅、幼儿园家具、中小学家具等。因为这个年龄段,儿童的活动量大,好奇心强,喜欢探索。这些家具结构设计上应考虑稳定性,如600 mm 以上的收纳柜、电视柜等应与固定物体(如墙体)连接,抽屉应有防脱落装置,升降机构、折叠机构应有锁定装置;不应有躲藏密闭的空间;产品可触及区域不应有锐利的尖端、突出物、锐利的边缘;不应有挤压、剪切使用者肢体、手指、头颈的开口、缝隙、孔洞等;应有防止跌落的防护装置,如双层床上铺面四周的安全栏板及其高度等。

2 儿童家具结构设计的标准依据

2.1 可触及区域

儿童家具的伤害事故,主要发生在家具产品可触及区域,可触及区域的结构设计尤为重要。《婴幼儿及儿童家具安全技术规范》规定可触及区域为:在正常使用情况下,婴幼儿在产品功能位置上,其肢体能接触到的部位,以及儿童通过改变自身位置或者改变产品位置,其肢体能接触到的部位。根据欧洲PD CEN/TR 13387-3:2018《婴童护理用品 通用安全导则》规定,婴童各种姿势下可触及区域范围95%分位数如表1 和图1 所示。

表1 0~48 个月儿童各姿势状态下可触及的距离

图1 0 个月~48 个月儿童各姿势活动范围示意图

2.2 锐利的边(棱)、尖端和突出物

目前,国内外标准如 GB 22793.1—2008《家具 儿童高椅 第1 部分:安全要求》、ISO 9221-1:2015 Furniture—Children's high chairs—Part 1:Safety requirements、ISO 7175-1:2019 Furniture — Children's cots and folding cots for domestic use — Part 1:Safety requirements、GB 28007—2011《儿童家具通用技术条件》、SN/T 2144《儿童家具基本安全技术规范》、FIRA/FRQG C001 Furniture—Children's domestic furniture— General safety requirements、GB 24430.1—2009《家用双层床 安全 第1 部分:要求》等均对家具产品的边缘及尖端规定了类似要求:不应有危险锐利边缘及尖端等。如ISO 7175-1:2019 规定:正常使用过程中可触及的边缘和突出部分应为圆形或倒棱,且无毛刺和锋利的边缘。有的标准,对特殊使用位置和特定年龄段,还规定了倒圆半径的大小,如ISO 9221-1:2015 中规定:座位上表面前边缘的倒圆半径应≥5 mm。GB 28007—2011 中规定可接触的角倒圆半径不小于10 mm,或者圆弧长度不小于15 mm。婴幼儿及儿童家具边角设计的原则是:正常使用情况下,不划破使用者的皮肤,婴幼儿使用时肢体运动接触时间较长的部位(如儿童高椅座位上表面前边缘)要规定倒圆半径的大小;3 岁以上儿童使用的家具,因使用者运动量大、运动速度快、冲撞的强度和频率较大,其使用的家具锐角应有较大的倒圆半径。

儿童家具产品设计时还应在可触及的区域规避危险的突出物,如结构上危险突出物,则应在突出物上加盖不被轻易拉脱的保护帽、罩,以规避其危险性。

2.3 孔洞、开口及间隙

孔洞、开口、缝隙对不同认知和行为能力的婴幼儿和儿童的伤害有差异。0 个月~18 个月的婴幼儿肢体或躯体、头颈等陷入家具中的缝隙(如童床安全栏板间隙、床边围栏与床体间的间隙),有可能引起挤压窒息等;充满好奇心的儿童,其手指、肢体可能被掐入孔洞、被活动的部件剪切引起挤伤、剪切伤等。欧盟标准化组织研究孔洞、缝隙、开口对婴幼儿、儿童伤害的形式[2]如表2 所示。

表2 孔洞缝隙、开口卡主婴童示意图表

根据国内外标准的规定,婴幼儿及儿童家具产品可触及区域中不应存在7 mm~12 mm、25 mm~45 mm 深度超过10 mm 的刚性孔洞,缝隙,织物网孔应小于7 mm。如童床、双层床的床铺面的四周与床架的间隙应小于25 mm。

婴幼儿家具中可触及区域内的开口设计,完全闭合的开口应设计成图2 所示小型头规[2]在30 N 的力作用下不能通过的小开口;或者设计成图3 所示的大型头规[2]在没有力作用下完全通过的大开口,如果大的完全闭合的开口中含有部分闭合的开口、V 形开口及非规则形状的开口,或者产品中有这些开口结构,则应确保开口的深度小于45 mm,即图4 所示的V 型开口试验模板[2]的B 部分不能完全进入开口;如产品功能上需要深度大于45 mm 的开口,则确保开口具有较大的宽度,按图4 计算,建议开口的宽度大于97 mm,即图4 中的A 部分应触及开口的底部。

图2 小型头规

图3 大型头规

图4 V 形开口试验模板

2.4 活动部件间相对运动的剪切、挤压

图5 绳带要求示意图

婴幼儿和儿童家具中折叠、升降等部件的运动,可能产生挤伤的危险。国内外儿童家具相关标准规定:产品中活动部件在正常安装、折叠、打开和关闭时剪切和挤压点不做要求。但产品使用过程中,婴幼儿家具可触及区域活动部件间的间隙应小于5 mm,儿童家具的间隙应小于7 mm;或者大于等于12 mm,使用动力或弹簧等驱动机构的位置应大于等于18 mm[3]。

产品中支撑作用的折叠机构应设计安全止动或锁定装置,以防意外移动或折叠[2]。产品中垂直开启的翻门或翻板应设置支撑机构[4]。应设计翻门或翻板启闭的缓冲装置,确保翻门或翻板(箱盖)等不出现突然下落而引起剪切、挤压的现象。

2.5 密闭空间、绳带、小零件等窒息伤害

儿童家具的设计,不应存在不透气密闭连续、从里面不能打开的空间[4](如门或盖与其他部件形成的空间),防止儿童躲藏期间而导致窒息。如存在这类空间,则应开设透气孔或保证其打开力小于45 N。

为防止家具中的绳带绕住儿童脖颈而导致窒息(如图5 所示)[2],儿童家具中不建议设计绳带结构。如有,建议18 个月及以下婴幼儿使用的产品中单独绳带,在(25±1)N 拉力下,自由端至固定端的长度应≤220 mm;其他年龄段产品在(25±1)N 拉力下,自由端至固定端的长度应≤300 mm。18 个月及以下婴幼儿使用的产品中有多根绳带,绳带间固定端的距离>80 mm 时,在(25±1)N 拉力下,每根绳带自由端至固定端的长度应≤220 mm;其他年龄段产品在(25±1)N 拉力下,每根自由端至固定端的长度应≤300 mm。18 个月及以下婴幼儿使用的产品有多根绳带,绳带间固定端的距离≤80 mm 时,在(25±1)N 拉力下,每根绳带自由端至固定端的长度应≤220 mm,且从一个自由端到另一个自由端形成环的周长应≤360 mm;其他年龄段产品在(25±1)N 拉力下,每根自由端至固定端的长度应≤300 mm,且从一个自由端到另一个自由端形成环的周长应≤360 mm;绳带、彩带或松紧绳索等自由端的尾部不应有立体装饰物;18 个月及以下婴幼儿使用的产品中绳带厚度应≥1.5 mm,或者直径≥1.0 mm。

婴幼儿及儿童家具中的结构设计,不应有婴幼儿及儿童能拔下的小零件[1]、标签,以免儿童误食导致其窒息。

2.6 其他结构设计

儿童家具不应使用玻璃材料[4],以免儿童使用过程中冲撞而破碎导致伤害。不建议设计声控升降装置,以免非意识升降导致存放物品滑落、倾翻。

3 结束语

儿童对事物的感知和事情的判断,在生长发育的不同阶段有很大差异,对于危险的认知远不及成年人,且缺乏自我保护意识。所以在设计儿童家具时,家具结构安全性是最需要考量的重要因素,尽量避免割伤、挤压伤、碰撞伤、扎伤、窒息等风险因子,从产品的源头保护儿童安全。

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