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安全帽真的能胜任吗?重新思考工地头部防护的必要性

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17 六月 2025

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一名女实验室技术员在进行冲击测试前,将工业头盔戴在碰撞测试假人的头上。图片由Mips提供

拳击手迈克·泰森的击倒胜率高达 88%,他以凶狠的勾拳和上勾拳组合将对手击倒在地而闻名。

虽然表面上看,这一事实似乎与建筑健康和安全关系不大,但实际上它确实告诉我们一些关于人类大脑对冲击的反应方式的重要信息。

大脑质地柔软,如同凝胶,位于颅骨内,周围环绕着脑脊液。如同液体一样,它本身很难被压缩。但当头部受到冲击时,大脑会在脑脊液中移动,从而起到缓冲作用,抵御线性冲击。然而,旋转能量——例如拳击手的勾拳——会导致剪切和变形,进而造成从脑震荡到更严重损伤的各种后果。

1995 年,在斯德哥尔摩卡罗林斯卡研究所工作的瑞典神经外科医生汉斯·冯·霍尔斯特注意到,标准头盔无法提供足够的保护,防止旋转能量造成的头部损伤。

冯·霍尔斯特和两位生物力学专家——彼得·哈尔丁和斯韦恩·克莱文——开发了一种名为 Mips 的新型安全系统,该系统安装在头盔内部,用于防止脑损伤。

Mips 是一种低摩擦层,在受到冲击时会“滑动”,从而吸收能量并减少传递到头骨的旋转力。

不同类型的撞击造成的头部损伤

线性骨折:骨折、硬膜外血肿、挫伤。

斜位:脑震荡、硬膜下血肿(SDH)、弥漫性轴索损伤(DAI)

从体育到建筑

Mips如今已远远超越了其学术界的起源。公司最初在各种体育用品市场取得了成功。如今,Mips技术几乎无处不在,广泛应用于自行车头盔,此外,它还被应用于许多摩托车头盔、马术头盔和冰球头盔等产品中。

Mips首席执行官马克斯·斯特兰德维茨 Mips首席执行官马克斯·斯特兰德维茨(图片:Mips)

最近,这家瑞典公司将目光转向了工业领域。此前的研究表明,脑损伤也是建筑行业面临的一个问题——而传统的安全帽并不能有效解决这个问题。

通过对欧洲和北美事故数据的分析,发现建筑业中造成脑损伤的主要原因有五种,所有这些原因都可能涉及倾斜或旋转冲击:滑倒和跌倒;失去对机器的控制;高处坠落;同层坠落;以及“不协调的动作”。

在这五种事故中,从较低楼层坠落最常导致工人死亡。安全帽在坠落过程中也可能脱落,因此MIPS强调带有下巴带的工业安全帽的重要性。

作为一家“原料品牌”,该公司不生产自己的头盔,而是将技术出售给其他制造商并支持测试。

第一个将 Mips 技术应用于建筑安全帽的品牌是瑞典公司 Guardio,Mips 随后与美国 MSA Safety 和 PIP Global Safety、欧洲 Uvex 以及英国 Centurion 等其他主要 PPE 公司建立了合作关系。

Mips公司首席执行官马克斯·斯特兰德维茨表示,尽管Mips在建筑行业的销售额基数较低,但每年都在翻番增长。值得注意的是,北美市场尤其青睐这项技术,占总销售额的85%至90%。

斯特兰德维茨表示:“我们看到美国正在大力提升个人防护装备(PPE)的质量。不到五年时间,美国在安全装备上的总支出翻了一番。如果按项目成本计算,过去只占总成本的2%,现在已经达到3%到4%。”

支出增加似乎至少部分是由于具有安全意识的大客户敦促承包商提高个人防护装备 (PPE) 的水平。

MIPS测试台上的建筑安全帽 MIPS测试台上的施工安全帽(图片:MIPS)

推广障碍?

Strandwitz 表示,配备 MIPS 的安全帽比不配备 MIPS 的安全帽贵 15-20 美元,欧元价格也大致相同。

成本是阻碍配备 MIPS 的安全帽更广泛普及的挑战之一。

虽然北美承包商正在增加个人防护装备的预算,但其他一些市场,即使是那些在建筑健康和安全方面享有盛誉的市场,也很难推广个人防护装备。

Strandwitz 指出,Mips 在北欧国家进行了一项调查,发现建筑工人平均每年在个人防护装备上花费 800 欧元,但其中只有大约 40 欧元用于购买安全帽。

“并非预算不足,而是分配方式或许应该有所不同。欧洲拥有强大的ESG(环境、社会和治理)项目、可持续发展项目、安全承诺等等,但它需要将这些转化为行业内的实际行动,”他认为。

一名女性MIPS实验室技术员手持一个戴着白色工业头盔的碰撞测试假人头部,该假人头部位于测试台上。图片由Mips提供


还有一个疑问是,工人们是否愿意整天佩戴需要下巴带的安全帽,因为他们已经习惯了佩戴没有下巴带的安全帽。

斯特兰德维茨认为,下巴带更舒适,而且通过更好的教育,使用率会提高。

“最好的头盔也是最舒适的头盔,”他说。“我们发现,在盲测中,Mips系统被认为更舒适,因为它采用板状结构,通风性更好,而且头带可以吸汗。”

“我们努力教育尽可能多的人。我们希望他们佩戴带下巴带的头盔,如果他们选择MIPS系统,那就更好了。但对我们来说,最重要的还是确保他们戴上头盔。最令人痛心的是,当人们不戴头盔时,他们很容易丧命——很多致命事故甚至都不到一米远。”

与此同时,该公司目前正积极开展活动,以提高建筑行业对旋转冲击和机械工业安全规范(MIPS)的认识。“我们还与业内人士举行了许多圆桌讨论会,并走访了大型建筑公司。我们目前正在美国开展一项大型安全宣传活动,目标受众是这些公司中7000至10000名关键采购人员和健康与安全工程师,因为正是他们需要争取更多预算,”他补充道。

斯特兰德维茨补充说,工业头盔标准“正朝着正确的方向发展”,预计世界各地将逐步收紧这些标准。他指出,现有的安全帽测试方法已有数十年历史,并不一定能代表真实的事故场景。最终,标准可能会强制要求安全帽制造商保护佩戴者免受旋转冲击,尽管目前并非如此。

未来发展
一名女子背对着镜头,看着电脑屏幕上模拟的倒地建筑工人的尸体模型。图片由Mips提供

与此同时,位于瑞典斯德哥尔摩的Mips实验室正在继续研发其安全系统。“我们经常查看事故统计数据,目前正在就头部后侧进行深入讨论。许多安全带都位于后侧:这是最佳位置吗?头部应该有多少覆盖范围?我们在建筑工地上经常看到所谓的‘臀部先着地’事故,例如,你臀部先着地,头部向后甩动,”Strandwitz说道。

为了协助这些调查,该公司正在开发能够重现真实场景的新型测试设备,以及虚拟测试实验室环境(VTL)。VTL 正在构建复杂的数学模型,希望通过在虚拟环境中精确复制和预测真实冲击下的响应,来减少物理测试所需的时间和成本。

随着一种新型工业头盔开始打入建筑市场,斯特兰德维茨总结道:“我希望我们能淘汰所有(传统的)安全帽,因为在我们通常试图解决的事故类型中,它们真正发挥作用的情况非常少。”

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