探究｜科技馆短期展览安全性剖析——以中国杭州低碳科技馆为例

作者： 吴 锋（中国杭州低碳科技馆）

科技馆作为重要的科普教育基地，主要通过常设展览和短期展览，通过科学性、知识性、趣味性相结合的展览内容和参与互动的形式，反映科学原理及技术应用，以激发公众科学兴趣、启迪科学观念为目的，鼓励动手探索实践，对公众进行科普教育。随着经济的发展，近年来，我国科技馆建设达到了一个新的高潮。截至2022年底，全国达到《科学技术馆建设标准》的实体科技馆增长至446座。在科技馆中，常设展览是最具代表性的主体科普教育形式，但其存在更新周期长、内容逐渐老旧的缺陷，因此短期展览成为科技馆展览教育的重要组成部分。

科技馆作为面向公众开放的科普场馆，每日接待大量观众，存在发生安全事故的隐患。常设展览设计时间相对较长，资金投入较为充足，对科学性、安全性、互动性方面的考虑相对较充分。而短期展览开发周期紧张，有些设计制作方在设计制作时考虑不够全面，布展安装时经常会抢进度，而科技馆在监管验收上也受时效性影响。另外，受投入资金量的限制，短期展览在互动性和安全性上会有所降低，尤其是相对常设展览而言，短期展览安全性更低。本文依据中国杭州低碳科技馆（简称低碳馆）近年来举办的主要短期展览为案例，从观众互动、展品设计、展览布展三个层面，从尽量避免发生事故和纠纷的角度来探讨短期展览的安全性。

一、科技馆展览安全系统

科技馆是人员密集型文化场所，一般具备相对独立的公共建筑，具有自身的展览展示场地和空间，建筑安全方面有明确的标准和规范，本文不再赘述，仅探讨展览安全。展览安全是一项庞杂的系统工程，不但涉及面广，而且构成因素复杂。在“人－机－环”安全系统中，“人”占据核心地位，“机”为安全的基础，“环境”为条件。对于科技馆的展览安全而言，观众的安全是核心，展览展品安全是基础，建筑及展览布展安全是环境条件。

（一）观众安全

由于科技馆在中国发展的历史并不长，部分观众对科技馆存在一些错误的认识和观念，认为科技馆是一个像游乐场等娱乐场所一样可以让人尽情放松的地方。实际上，与游乐场项目的娱乐属性不同，科技馆的展览展品强调科学性和互动性，两者在设计制作方式、互动体验特点、安全管理措施规范等方面也不尽相同，不能等同对待。

关于展品发生人为故障原因的调查结果显示，“参观者不规范操作”所占比例最高，为34.12%，由于人为因素造成展品损坏，已经成为一种重要的展品损坏因素。而观众不文明参观导致展品受到损坏更是屡屡见报。观众在参观过程中的不规范互动操作和不文明行为，除了造成科技馆展览展品发生损坏外，还有可能让观众受到伤害，尤其是低龄儿童参观受伤的事件时有发生。考虑到来科技馆参观人群的特殊性以及观众受伤的可能性，绝大部分科技馆都设有医务室或在服务台备有药箱。另外，科技馆观众中青少年和儿童占比较高，这一群体机体抵抗力相对较弱，在传染病爆发的时期，需关注环境卫生安全，以免影响到观众的健康。

（二）展览展品安全

科技馆作为科普教育基地，对公众进行科学教育和科学传播的主要手段和载体是展览和展品。和博物馆最大的区别在于，科技馆的展览展品具有互动性，而互动性对于青少年和儿童而言具有强烈的吸引力。科技馆通过创设展览、展品、环境、辅助展示装置和展品辅导等，让特定的参观对象自己动手体验，将科学家以科研为目的的科学探究实践，转化为观众以学习为目的的科学探究实践，从而使其获得“直接经验”。这些特性决定了科技馆的展览展品在设计制作时要结合受众的特殊性，将安全性放在首位，重点考虑预防设计和辅助性设计等，预留设计冗余，提高安全性。

（三）展览布展安全

布展安全是展览安全的重要组成部分，主题展览作为科技馆展陈的基本单元，由展品组成，通过布展将一件件展品按主题脉络进行组合展示。科技馆在展览布展时遵循一定的标准规范，如《展览场馆安全管理基本要求》里有一些对于展览行业的通用安全性概述，但对于科技馆的短期展览而言，内容覆盖面不全。在实际应用中，较大程度上还是依赖于设计策划、布展施工人员的经验来避免发生事故，从而提高安全性。不过，当前科技馆领域也在积极制定相关的国家标准，如《科技馆展品设计通用要求》《科技馆常设展览内容设计指南》等，以进一步提升科技馆展览的安全性。

二、低碳馆短期展览情况简介

低碳馆是全球第一家以低碳为主题的大型科技馆，是集低碳科技普及、绿色建筑展示、低碳学术交流和低碳信息传播等职能为一体的公益性科普机构，是公众特别是青少年了解低碳生活、低碳城市、低碳经济的“第二课堂”。低碳馆以“低碳生活，人类必将选择的未来”为主题，以低碳为主线，设有“碳的循环”“低碳城市”“全球变暖”“低碳科技”“低碳生活”“低碳未来”“儿童天地”等九个常设展厅，三个临时展区，巨幕和球幕两座特效影院，以及学术报告厅、科普实验室等。通过“碳的形成与存在”“全球变暖”“低碳生活之旅”和“漫游低碳未来”等100多件集科学性、趣味性和互动性为一体的展品，向公众普及科学知识、弘扬科学精神、传播科学思想、倡导科学方法。

自2012年开馆以来，低碳馆始终坚持以“倡导绿色低碳发展、助力生态文明建设”为己任，坚持展示与活动相结合，除立足常设展览之外，还积极策划开展了近百场短期展览。其中，有四分之一的展览在布展验收时或者运行中发现安全问题。这些安全问题中，6个涉及观众安全，3个涉及展品安全，2个涉及布展安全。针对这些影响展览安全的因素，低碳馆及时发现并加以整改，避免了严重安全事故的发生。

三、低碳馆短期展览安全性剖析

在展览策划和展出过程中，低碳馆发现了不少安全隐患，部分展品在互动操作中损坏严重，有些对观众造成了伤害，更有第三方对某些展览活动的版权提出了质疑。通过对低碳馆举办展览的总结分析，根据安全系统“人－机－环”三要素，本文将短期展览的安全性分为观众互动安全性、展品设计安全性和展览布展安全性。

（一） 观众互动安全性

对于人机互动展品，科技馆要确保展品安全卫生，操作便捷，并及时制止观众的不文明行为。否则稍有不慎，便容易产生安全问题。

1.环境卫生安全性

科技馆要为公众提供一个清洁、安全的参观环境。如今越来越多的家庭走进科技馆，很多孩子喜欢操作互动装置，但自身抵抗力较弱。科技馆有责任定时对互动装置进行清洁与消毒，以减少病菌传播。特别在传染病高发时期，更要注意保持环境卫生。

虚拟现实（VR）技术在科技馆展览中的应用越来越多，深受观众欢迎。但观众需要排队，通过穿戴VR设备来体验VR展品。这就需要科技馆在每位观众体验之前，仔细做好VR设备与观众直接接触面的消毒工作，确保设备安全与卫生。

2.操作互动安全性

科技馆在策划设计展览展品时，要考虑参观人群的特殊性，全面排查展览展品容易出现的安全隐患。要对青少年和儿童可能触碰、容易产生安全隐患的区域有针对性地做好预防措施，对一些互动体验有潜在危险的或易损坏的展品安排专人看护，以确保互动过程中观众和展品的双向安全。

案例1： 为倡导绿色环保的生态理念、有效利用身边的废旧物品，低碳馆推出了“旧物新生作品展”。该展览的作品以废轮胎、旧钢铁、空塑料瓶等旧物为主要材料，通过创作者灵巧的双手和巧妙的构思，创造出一系列富有科技感的作品，让这些旧物获得了新生。

但从观众互动安全性的角度来看，这些对青少年和儿童极具吸引力的展品背后却存在安全隐患。例如，观众参观体验时可能会动手触摸废旧轮胎，而这些轮胎在被切割后，里面的钢丝会外露，有可能会伤害到观众。因此，在正式展出前，低碳馆对所有展品外露部件逐一进行了再加工，对可能存在的安全隐患进行了再处理，确保了观众参观互动安全。

案例2： 低碳馆2018年引进了大型短期展览“走近阿基米德”，该展览把课本上的一条条原理转变成可触摸、立体可视的展品，是课堂知识学习的有益拓展和延伸。但是，该展览在安全性上却存在一些问题，需要提升改进。

以“阿基米德螺旋器”展品为例，这是一种可运送液体的机器，用一层层木头制成腔体，再用焦油密封，内部空间沿着中央长轴呈螺旋状盘旋，连接上方把手。转动把手时，液体会被牵引而逐层上升，一直上升到机器的顶端，一般用于农田灌溉或将水汲出船舱外。该展品设计十分巧妙，用了两个小球来模拟水的传输，同时设计了一条凹形回旋槽用于实现自循环。但是，该展品忽略了低龄儿童爱玩却缺乏自我保护意识的特点，工作人员经常发现有的小朋友穿过凹槽把手伸到腔体中去抢球，从而导致受伤事件的发生。为了提高安全性，避免发生受伤事件，在凹形槽上（与腔体相连处）加装了一个防护板，防护板的长度以让小朋友不能将手伸进腔体为准。经改造后，再未出现类似受伤事件。

案例3： 展品“螺旋冲压机”是由一个水平杠杆和一个将板子拉住彼此或底座的螺纹组成的。螺旋冲压机之所以重要，是因为它可以产生比施力还要多的压力。在该模型的设计中，通过旋转把手，能将一块底板一直压到另一块底板上，真正重现了冲压机原理。但是，在多人操作该展品时，可能会出现有人将手伸到两块底板中间而受到伤害的事件。因此，为安全起见，设计了一个限位，使两块底板保持一定的间隙。

案例4： 2022年，低碳馆展出“学习二十大 喜迎亚运会 低碳新征程”主题展览。供应商在设计制作展品“低碳骑行、点亮亚运”时，未考虑到科技馆特有的展览互动安全性要求，仅从成人体验的角度开展设计制作，如图1(左)所示。对于成人来说，该健身车造型一般不会有安全风险，但对青少年和儿童而言，自行车底座却不够稳固。在不破坏布展场地的前提下，采用加大底板的方式将自行车整体固定，电器控制盒改用弱电，并做好安全防护，避免青少年和儿童互动体验时发生摔倒、触电等安全事故。

图1 “低碳骑行、点亮亚运”展品安全处理前（左）后（右）

案例5： 2023年，低碳馆展出“绿色亚运 智能亚运”主题展览。展品“VR滑雪”的脚踏板需要左右倾斜、摇摆着滑动，不能固定。虽然该展品的互动体验效果较好，但考虑到戴上VR眼镜后，人踩上踏板时可能会发生踏空、崴脚等情况，后续取消了脚踏板摆动的设计，固定展品后安全性显著提升。

3.观众行为安全性

对观众而言，科技馆的展品一般都是日常生活中很难接触到的，低碳馆安排专人，在展览开放期间观察并引导观众正确互动操作，及时制止不文明行为，警示违规操作可能对人身和展品造成的伤害。

对观众（特别是低龄儿童）而言，科技馆展品存在一定的复杂性。虽然低碳馆一般都为展品配有相应的操作说明，但由于观众在观展过程中受时间紧张、身心疲劳、个人习惯等因素影响，或是由于展品原理复杂深奥，观众往往不愿认真阅读操作说明，而是直接根据经验进行不规范操作，这样无疑增加了事故发生的可能性，对展品和观众自身造成安全伤害。

案例6： 低碳馆在“学习二十大 喜迎亚运会 低碳新征程”主题展览中设置了关于新能源的互动展品，并在醒目位置标注了操作说明，但在展出期间，该展品多次损坏，不得不更换零部件。经观察，导致展品损坏的主要原因是部分低龄儿童不看操作说明，直接上手操作。后来，工作人员对这类不文明观展行为加以引导干预，成效明显。

案例7： 2022年低碳馆展出“飞越地球——航天科普展”，其中有部分卫星模型为纯手工制作。考虑到展品的脆弱性，低碳馆在醒目位置标注“严禁入内，请勿触摸”，并设置了围栏。但工作人员仍多次发现有些观众对警示内容视而不见，自行进入围栏内动手操作展品，导致展品损坏。

观众在体验展品时一方面需要有安全意识，根据展品说明牌进行安全操作，另一方面还要文明观展，接受现场工作人员的引导与提示。这就需要提高全民综合素质，加强公民的道德修养，从而有效提升展览安全性。

（二） 展品设计安全性

根据中国科协统计数据，2016－2018年全国科技馆共接待参观人数18 855.8万人次，其中青少年观众9 852.8万人次，占比为52.25%。2021年教育部和中国科协联合推动落实“双减”工作，学校和科技馆的关系更为密切，学生进科技馆参观学习日益常态化 ^[4] 。科技馆强调互动体验性，大多数展品都可以让观众动手操作，但水、电、气、孔洞、缝隙、台阶以及坚硬的边角都可能造成观众伤害。因此，务必要把安全性作为展品设计的首要元素。展品组成从大类上可分为硬件和软件（多媒体），在设计制作时除了要考虑硬件安全和软件（多媒体）安全外，还要特别注意加强内容审核，确保知识产权安全，避免产生侵权纠纷。

1.硬件安全

在当今的展品设计中，越来越重视展品在展示过程中与观众的互动性和趣味性，力求使观众在展品外观和互动体验上有耳目一新的感觉，从而更乐于参与其中。但展品的互动性和趣味性必须以展品的安全性为前提，不能以牺牲安全性为代价片面追求趣味性等。展品设计要合理牢固，运行稳定，要重点考虑安全预防设计和辅助性设计，预留设计冗余。安全预防设计包括选材、机械结构、电路设计、自停装置等诸多内容。只有充分重视展品设计的安全预防设计，才能有效降低展品运行中发生事故的概率，提升展览安全性。

案例8： “走近阿基米德”展览中的“希腊式起重机”展品取材于古代普遍使用的起重装置，由三根木梁形成一个三角形，较真实地还原了起重机的结构，但在实际操作中，常有观众拉断展品顶端的现象发生。经过观察，观众在将重物拉至顶端后仍然没有停止起重操作，还在继续起重。通过力学分析可知，绳子具有足够的牢度，整个装置的薄弱点在断裂处，需要增加限位装置或在顶部连接处增加支撑来解决这一问题。

案例9： “里程表”展品是应用齿轮系统的一个很好的例子。它是一个四轮的计算器，每一个轮子旋转一圈之后会有一颗鹅卵石掉入容器中，在旅程结束时可以通过计算鹅卵石的数目来统计行驶的总距离。考虑到体验的安全性，展品不能用真实的钢制齿轮，而是木制齿轮。但运行一段时间后发现，齿轮总是被打坏，展品设计时忽略了青少年极高的操作热情，该展品几乎是无休止地在旋转。为提高展品原生安全性，需要在接触面加装软性的弹性垫材料，以减少磨损。

2.软件/多媒体信息安全

随着多媒体展览展示和新媒体传播技术手段多样化，二维码、虚拟现实、元宇宙、数字人等技术和设备设施的广泛应用，拓展了展示内容，丰富了互动参与形式，但要防止有人对多媒体展示内容进行篡改，或者植入不良内容，以及在互动体验时发布未经审核通过的信息等。

案例10： 低碳馆在一些展览的尾声会安排互动留言类展品，主要包括显示屏和互动留言两部分。需要由专人定期检查留言内容，清除不合适的信息，或者设计关键字，通过自动审核机制来确保展示信息的安全。

3.知识产权安全性

“千馆一面”以前被用来形容我国科技馆界展示雷同的情况，反映了我国科普展品创新和知识产权保护在以前存在严重缺失。科普展品面向公众展示和体验，不限制拍照、测绘等行为，因此很容易被“模仿”或“克隆”。当某一件新展品或者新设计出现的时候，各科普场馆和从事展品设计的机构会对其进行分析，直至研制出所谓的“创新展品”。