Ограждения и перила: безопасность и дизайн

Введение

Свободно стоящие конструкции, предназначенные для повышения безопасности пешеходов и транспортных средств. Защитные ограждения, перила, поручни или защитные барьеры в целом являются разграничивающими элементами и могут служить для предотвращения или ограничения доступа к опасным или запрещенным зонам, обеспечивая при этом большую освещенность и видимость, чем забор. Горизонтальные перила обычно имеют плоскую, закругленную или трубчатую форму, в то время как вертикальные перила вокруг домов чаще всего выполнены в виде тетраформных с наконечниками в форме копья или шара. Парковые и садовые ограждения, как правило, выполненные методом художественной ковки, могут включать завитки, листья, металлические пластины и/или декоративные элементы, особенно на и рядом с воротами. Высокопрочные ограждения (особенно если они изготовлены из плоского металла, то представляют собой разновидность палисада) могут иметь заостренные концы, и большинство металлов хорошо подходят для нанесения антивандальной краски, препятствующей лазанию. Поручень обеспечивает поддержку и менее ограничивает движение, чем защитное ограждение. Термин "ограждения" также используется в техническом контексте.

Общественная безопасность

Многие общественные места оборудованы ограждениями для защиты от случайных падений. Любое резкое изменение высоты, где более высокая часть доступна, создает возможность падения. В связи с этой ответственностью и возможной ответственностью, ограждения устанавливаются для защиты людей, находящихся на территории. В США строительные нормы обычно требуют установки ограждений при перепаде высот в или более. Примеры можно найти как в архитектуре, так и в окружающей среде. Ограждения в природных зонах устанавливаются вдоль пешеходных троп, где рельеф местности крутой. Ограждения также могут быть расположены на смотровых площадках. В зданиях может быть множество ограждений, требуемых строительными нормами во многих случаях. Поручни вдоль лестниц могут поддерживаться балясинами, образующими балюстраду, а также используются на галереях (тип пешеходного моста) и балконах. Распространенным примером ограждения в жилом доме (США) является деревянный перила вокруг террасы или патио. В США они обычно изготавливаются на месте из древесины, обработанной под давлением, что обеспечивает простой дизайн с вертикальными балясинами, расположенными через каждые, что соответствует строительным нормам (стандартам). Кабельные ограждения обычно используют горизонтально натянутые тросы из нержавеющей стали. Стеклянные балясины и стеклянные панели открывают вид, сохраняя при этом безопасность, как, например, на Skywalk в Гранд-Каньоне. С ростом популярности композитной древесины для настилов, производители, такие как TimberTech, предлагают компоненты ограждений из композитных материалов. Кованое железо – еще один традиционный и прочный вариант. Декоративные изделия из кованого железа считаются произведениями ковки. Строительные нормы также требуют, чтобы ни одно отверстие в ограждении не было достаточно большим, чтобы через него мог пройти шар. Согласно Разделу 1012.3 Международного строительного кодекса 2003 года, существует три исключения, позволяющих отверстия не превышать в зависимости от групп посещаемости или специальных зон. Знаменитый архитектор Альвар Аалто творчески использовал поручни, символизирующие социальную стабильность. Ограждения на смотровых башнях, таких как Space Needle или Эйфелева башня, становятся настолько преувеличенными, что превращаются в забор или клетку. Это также делается на мостах и эстакадах для предотвращения несчастных случаев и самоубийств.

Many public spaces are fitted with guard rails as a means of protection against accidental falls. Any abrupt change in elevation where the higher portion is accessible makes a fall possible. Due to this responsibility and liability, rails are placed to protect people using the premises. Guardrails in the US are generally required by code where there is a drop of or more. Examples of this are both architectural and environmental. Environmental guard rails are placed along hiking trails where adjacent terrain is steep. Railings may also be located at scenic overlooks. Guard rails in buildings can be numerous, and are required by building codes in many circumstances. Handrails along stairways may be supported by balusters forming a balustrade, and catwalks (a type of footbridge) and balconies are also lined with them. An example of a common residential guard rail (US) handrail (Brit.) is a wood railing around a deck or patio. In the US this is typically built on site from pressure treated lumber thus featuring a simplistic design of vertical baluster spaced every demonstrating compliance with Building Codes (Standards). Cable railings typically use stainless steel cables strung horizontally. Glass balusters and glass panels open the view while still providing safety, as at the Grand Canyon Skywalk. With the increasing popularity of composite lumber for decking, manufacturers, like TimberTech are providing composite railing components. Wrought iron is another choice that is traditional and sturdy. Decorative examples are considered ironwork. Building codes also require that no opening in a guard be of a size such that a sphere may pass. There are three exceptions according to the 2003 International Building Code Section 1012.3 which allow openings to not exceed depending on occupancy groups or special areas. A major architect imaginatively used handrails representing social stability, Alvar Aalto. The guard rails of an observation tower such as the Space Needle or Eiffel Tower become exaggerated to the point of becoming a fence or cage. This is also done on bridges and overpasses to prevent accidents and suicides.

Безопасность объекта

Большинство ограждений безопасности, используемых на промышленных рабочих местах, изготавливаются из листовой стали. Стальные ограждения были первоначально разработаны компанией Armco (The American Rolling Mill Company) в 1933 году как дорожные ограждения, но часто используются на заводах и складах промышленного сектора, несмотря на то, что изначально не предназначались для этого применения. Параллельно, в 1934 году компания Kee Clamp Steel разработала другую версию стальных ограждений для удержания скота в сельском хозяйстве, которая, как и ограждения Armco, до сих пор часто используется в промышленных условиях. Сталь коробчатого сечения и швеллерная сталь – другие примеры листовой стали, обычно используемой для изготовления ограждений безопасности. В 1980-х годах, когда правительства по всему миру стремились заручиться поддержкой избирателей – рабочих и профсоюзов, права работников на охрану труда и безопасность стали более важными. Это запустило правительственные процедуры, которые в 1990-х годах привели к введению множества правил и законов, регулирующих безопасность на рабочем месте в индустриально развитых странах. В США и Великобритании эти нововведения, в сочетании с очевидным успехом Закона о безопасности и гигиене труда 1970 года (США) и Закона о здоровье и безопасности на рабочем месте 1974 года (Великобритания), привели к тому, что безопасность на рабочем месте стала восприниматься более серьезно на промышленных предприятиях. Предприятия во всем мире начали осознавать ценность эффективной безопасности на рабочем месте, как с точки зрения прямой коммерческой выгоды – защиты активов, так и с точки зрения повышения производительности защищенной рабочей силы. Рост спроса на ограждения безопасности был частью этого растущего стремления к защите промышленных рабочих мест. В США, согласно стандарту OSHA 1910.28(b)(15), сотрудники, работающие на поверхностях на высоте 4 футов (1 м) или выше от земли, должны быть обеспечены средствами индивидуальной защиты от падения, такими как поручни или ограждения. Хотя стандарт OSHA требует ограждения или ограждающей системы для защиты работников на возвышенных рабочих площадках, современная отраслевая терминология относит этот тип системы безопасности к системам поручней или системам ограждений. Термин "guardrail", используемый на промышленных и распределительных объектах, относится к напольным системам, состоящим из горизонтальных рельсов, прикрепленных к вертикальным стойкам, напоминающим дорожные ограждения. Ограждения безопасности контролируют движение транспортных средств на территории предприятия и защищают зоны, где случайный контакт с транспортным средством может привести к повреждению имущества или травмам персонала. Типичные области применения ограждающих систем – вдоль проходов или стен зданий. Часто ограждения устанавливаются вокруг оборудования, чтобы предотвратить случайный контакт с погрузчиками. Ограждение обеспечивает защитный барьер, предотвращающий въезд погрузчиков или других транспортных средств на территорию предприятия в оборудование, стены зданий или к персоналу. Существуют различные типы "промышленных" или "систем безопасности объекта", каждый из которых имеет свои преимущества.

The majority of safety guardrails used in industrial workplaces are made from fabricated steel. Steel guardrail was originally developed by Armco (The American Rolling Mill Company) in 1933 as highway guardrail but is often used in the factories and warehouses of the industrial sector, despite not being intended for this application. Simultaneously, another version of steel guardrail was developed by Kee Clamp Steel for restraining cattle in the agriculture industry, this was released in 1934 and, like Armco guardrail, is still often used in industrial environments. Box beam steel and I beam steel are other examples of fabricated steel commonly used to make safety guardrails. As governments around the world courted the voting power of working people and trade unions in the 1980s, the health and safety rights of workers became of greater importance. This set the governmental procedures in motion that would see a flurry of regulations and legislation around workplace safety being introduced in industrialized countries in the 1990s. In the US and UK, these introductions, combined with the demonstrable success of the Occupational Safety and Health Act 1970 (US), and Health and Safety at Work Act 1974 (UK), led to workplace safety being taken more seriously at industrial facilities. Businesses worldwide began to see the value of effective workplace safety, in both the direct commercial sense of protecting assets, but also in the improved productivity levels of a protected workforce. Part of this increase in desire for industrial workplace protection, was a growth in demand for safety guardrails. In the US, under OSHA Standard 1910.28(b)(15), employees who work on surfaces that are 4 feet (1 m) or higher off of the ground must have personal fall protection systems in place, such as handrails or guardrails. Although the OSHA standard calls for a guardrail or guardrail system to protect workers on elevated work areas, current industry terminology would refer to that type of safety system as a handrail system or safety rail system. The term "guardrail" as used in industry and distribution facilities refers to floor mounted systems consisting of horizontal rails attached to upright posts that resemble outdoor highway guardrail. The facility safety guardrails control in plant vehicular traffic and protect areas where errant vehicle contact may cause harm to property or personnel. Common uses for guardrail systems may be along an aisle or building wall. Often guardrails are placed around equipment installations to prevent inadvertent contact from lift trucks. The guardrail provides a safety barrier preventing lift trucks or other in plant vehicles from traveling into equipment, building walls, or personnel. There are different types of "industrial" or "facility safety" guardrail systems, each with its own advantages.

Железнодорожные ребра из стали

Наиболее распространенные системы промышленных ограждений или ограждений безопасности объектов построены из стали, где вертикальные стойки изготовлены из стальных труб с толстыми стенками, круглого или квадратного сечения, с прочными ребрами из стальной полосы, механически прикрепленными к стойкам болтами или другими крепежными элементами. Стойки могут быть приварены к опорным плитам и закреплены на полу, либо установлены и забетонированы в пол. На промышленных и складских объектах системы стальных ограждений обеспечивают надежную защиту имущества и персонала, ограничивая и контролируя зоны движения транспортных средств на территории предприятия. Эти системы ограждений также служат предупреждением для людей об опасности, связанной с движением транспортных средств на объекте. Некоторые системы ограждений безопасности используют одну горизонтальную перекладину, в то время как другие – две или три. Хотя для контроля движения транспортных средств может быть достаточно одного ограждения, расположенного на некоторой высоте над уровнем пола, оно может представлять опасность споткнуться для пешеходов, поскольку не так заметно, как система двойных или тройных ограждений, где верхняя перекладина находится на большей высоте над уровнем пола. Производители выпускают различные марки стальных ограждений безопасности. Каждая марка предназначена для конкретного применения, которое может определяться размером и типом транспортных средств, используемых на объекте, интенсивностью движения, подлежащего контролю, или ценностью/риском, связанным с охраняемыми зонами.

Полимерная ограждающая перила

В 1992 году компания из Детройта представила желтый полимерный чехол для стальных ограждений, который повысил видимость стальных ограждений в промышленных условиях и устранил необходимость в постоянной перекраске. Этот полимерный чехол стал началом использования полимерных ограждений в промышленности. На рубеже XXI века несколько компаний разработали средства защиты, изготовленные из полимера, специально для промышленных условий, а в 2001 году британская компания изобрела специализированную промышленную альтернативу стальным ограждениям, представив на рынок первое фиксированное гибкое полимерное ограждение. В начале 2000-х итальянская компания добавила полимерный бампер, предназначенный для защиты стен и оборудования в пищевой промышленности. В 2010 году бельгийская компания представила гибкий барьер, а в 2014 году американская компания – гибридное ограждение из полимера и стали для промышленных помещений. Для производства ограждений безопасности используется множество различных полимеров. В процессе производства полимерные гранулы могут смешиваться для улучшения естественных свойств полимера. Наиболее распространенными типами полимеров являются: полиэтилен, полипропилен и поливинилхлорид (ПВХ). Используя эти типы полимеров, применяются три основных конструкторских подхода к полимерным ограждениям:

Рассеивание энергии удара, использующее многокомпонентную конструкцию, позволяющую ограждениям изгибаться при ударе, поглощая и рассеивая энергию, после чего возвращаться в исходное положение. Гибридный тип, представляющий собой стальной сердечник, заключенный в полимерную оболочку. Центральное крепление, использующее цельный полимерный столб, закрепленный в земле цементом и стальными подземными крепежами. Конструкция полимерного ограждения, рассеивающего энергию удара, имеет преимущество перед стальными ограждениями. Стальные ограждения, подвергшиеся удару достаточной силы, деформируются необратимо и требуют ремонта или замены, что может привести к повреждению транспортного средства, самого ограждения и даже основания пола. В то время как конструкция полимерного ограждения, рассеивающего энергию удара, позволяет ограждению изгибаться при ударе, рассеивать энергию и возвращаться в исходное положение, не причиняя повреждений ни ограждению, ни транспортному средству.

Стандарт испытаний для ограждений промышленной или объектовой безопасности

До 2017 года не существовало общепринятых стандартов для проведения испытаний ограждений безопасности или представления результатов этих испытаний. В 2017 году BSI (British Standards Institution) опубликовала общедоступную спецификацию PAS 13:2017 – Кодекс практики для барьеров безопасности, используемых в организации дорожного движения на рабочих местах, включающий методы испытаний на сопротивление ударам барьеров безопасности (обычно называемый PAS13). Этот документ определяет рекомендации по методам испытаний для сопоставления схожих продуктов ограждений, а также содержит современные лучшие практики организации дорожного движения на рабочих местах и устанавливает стандарт для ограждений безопасности, используемых в них. В США отсутствует стандарт ANSI (Американский национальный институт стандартов) для испытания ограждений. Производители стальных ограждений испытывают свои системы на устойчивость к ударам от груза, движущегося со скоростью 0,8 м/с, в то время как производители полимерных ограждений оценивают и испытывают свою продукцию на различных уровнях ударной нагрузки, что обусловлено разнообразием предлагаемых ими систем ограждений – от простых ограждений для пешеходов с низкой энергоемкостью до высокопрочных ограждений для промышленного транспорта. С целью стандартизации испытаний как стальных, так и полимерных ограждений, отраслевая группа Ассоциации производителей защитных ограждений (ProGMA) в составе торговой ассоциации Material Handling Industry (MHI) в настоящее время сотрудничает с ANSI для разработки общепринятого отраслевого стандарта для проведения испытаний и представления отчетов об их результатах.

Безопасность автомобилей

В дорожном строительстве дорожное ограждение может предотвратить столкновение транспортного средства с обочинными препятствиями, которые могут быть как искусственными (дорожные знаки, водоотводные сооружения, столбы электропередач), так и естественными (деревья, скальные выступы), съезд с дороги и падение в крутой овраг, или выезд на полосу встречного движения (обычно называемый разделительным барьером). Обочинные препятствия обычно называют неподвижными объектами. Вторичная задача – удержать автомобиль в вертикальном положении при отклонении вдоль ограждения. Такие факторы, как скорость водителя и ориентация транспортного средства в момент удара об ограждение, имеют решающее значение для эффективности работы ограждения. Наиболее распространенным типом ограждения, используемым сегодня, является ограждение типа W-beam с блокировкой (на прочных столбах). Ограждение типа W-beam на прочных столбах состоит из деревянных столбов и деревянных прокладок или стальных столбов с деревянными или пластиковыми прокладками. Деревянные или пластиковые прокладки уменьшают или минимизируют вероятность зацепления транспортного средства за столбы при ударе. Кроме того, прокладки могут использоваться для увеличения расстояния между ограждением и препятствием, например, бордюром. Основная функция столбов – поддерживать высоту ограждения на начальных этапах его деформации. Было установлено, что установка близко расположенных "безопасных барьеров" вдоль дорог повышает риск травмирования пешеходов по ряду причин, включая снижение внимания водителей и пешеходов. По этой причине некоторые муниципалитеты в Соединенном Королевстве демонтировали свои пешеходные ограждения. Это произошло после того, как Королевский округ Кенсингтон и Челси в Лондоне предпринял аналогичный шаг и обнаружил, что темпы снижения травматизма пешеходов были в три раза выше, чем в других районах города. Устранение барьеров, разделяющих транспортные средства и пешеходов, является важным элементом концепции и философии общего пространства в городском дизайне. На ряде крупных мостов мира и вокруг ключевых мест скопления людей установлены защитные барьеры.

Железные дороги

Железнодорожные пути оснащены боковыми рельсами (также известными как контрольные рельсы) для направления колёс при прохождении стрелочных переводов или крестовин, а также возможных точек захода колес под состав. Аналогично, боковые рельсы могут устанавливаться внутри самых внутренних рельсов на очень крутых поворотах. Другая распространенная функция – защита других сооружений, особенно мостов, от повреждений при сходе с рельсов.