高層火災(zāi)逃生艙及其關(guān)鍵技術(shù)研究

摘要：高層火災(zāi)逃生艙是一種機(jī)電結(jié)合的緊急避難裝置，具有結(jié)構(gòu)簡單、可靠性高、安全性好的特點(diǎn)。在人們無法迅速逃離火災(zāi)現(xiàn)場的情況下，它能夠安全、有效地將人們隔絕于火災(zāi)之外，尤其有助于老人和小孩的逃生，使盡可能多的人能夠通過這個(gè)艙體贏得生機(jī)，等待救援，最大限度的降低人們的生命財(cái)產(chǎn)損失。其特點(diǎn)是：采用雙層防火耐高溫的艙門結(jié)構(gòu)，耗能小，并使用沒有自鎖特性的渦輪蝸桿傳動(dòng)裝置實(shí)現(xiàn)艙門的迅速開關(guān)以保證救援效率。

關(guān)鍵詞：高層火災(zāi)逃生艙

0 引言

近年來，隨著城市化進(jìn)程的不斷加快，高層居民建筑和高層辦公建筑日益增多，到處高樓聳立已經(jīng)成為現(xiàn)代都市的一大特點(diǎn)，可是，隨之而來的是高層消防安全的壓力，高層火災(zāi)逃生是亟待解決的世界性難題。2010年11月15日，上海市膠州路一幢28層高的公寓發(fā)生特大火災(zāi)事故，導(dǎo)致58人死亡、70多人受傷， 再次給我們敲了一個(gè)響鐘。減小火災(zāi)對高層建筑的危害已經(jīng)成為刻不容緩的事情。我們深知，設(shè)計(jì)出一種集良好可靠性、可行性及穩(wěn)定性于一身的高樓火災(zāi)逃生裝置是十分緊要的。

1 國內(nèi)外高層火災(zāi)逃生艙發(fā)展概況

目前國內(nèi)消防應(yīng)急救援裝備能力與高層建筑的發(fā)展嚴(yán)重失衡：其表現(xiàn)在一是裝備的舉高和遠(yuǎn)射能力遠(yuǎn)遠(yuǎn)落后于高層建筑的高度發(fā)展，現(xiàn)有的消防水罐車噴水滅火能力僅僅為10層樓高，最高的云梯車舉高能力也只有15層左右，對于更高的高層建筑火災(zāi)來說，這些應(yīng)急救援逃生裝備只能望樓興嘆；二是裝備的體積龐大、機(jī)動(dòng)性差，受道路交通、建筑周邊環(huán)境影響嚴(yán)重，經(jīng)常因地形復(fù)雜、障礙阻擋等原因而延誤時(shí)機(jī)；三是裝備的救援能力差，現(xiàn)有云梯車一次升降只能營救2至3人，一旦遇上特大火災(zāi)，不能滿足現(xiàn)場實(shí)際救援需要。在目前缺乏有效的技術(shù)手段情況之下，不得已采用“救人第一”而忽視控制火勢的戰(zhàn)術(shù)，實(shí)乃下下之策，如果遇上樓梯發(fā)生擁擠、踩踏、“撞車”或被濃煙、火勢所阻塞，我們往往會(huì)束手無策，因此而延誤時(shí)機(jī)釀成火災(zāi)局面失控，導(dǎo)致不應(yīng)有的重大傷亡和經(jīng)濟(jì)損失，這種慘狀被無情的火災(zāi)事故一次次地重演，我們?yōu)榇艘哺冻隽藷o數(shù)的生命代價(jià)。

而國外雖然出現(xiàn)了一些構(gòu)造奇特的高層火災(zāi)逃生設(shè)施，例如日本研制了一種用不銹鋼制作的螺旋形室外樓梯，每層有兩個(gè)回轉(zhuǎn)，設(shè)計(jì)有安全下滑的坡度，下降十分平穩(wěn)；英國研制了一種能在5分鐘內(nèi)完成充氣的尼龍膜充氣袋，充氣后的尼龍膜袋立即成型為槽形傾斜滑道，人員可在柔軟的滑道內(nèi)迅速脫離危險(xiǎn)；美國研制了一種袖珍降落傘背帶，附一副彈簧鎖扣，使用時(shí)將鎖扣固定在物體上，套上背帶下滑；阿根廷的逃生箱是由嵌齒輪和單軌道兩部分組成的，軌道上附有若干裝人小箱，每個(gè)小箱負(fù)重200公斤，這種裝置疏散人員比較快。但這些設(shè)施大多存在可靠性、穩(wěn)定性差以及通用性差，難以推廣等特點(diǎn)，所以仍然難以解決現(xiàn)有的高層火災(zāi)救援難度高的狀況。

2 高層火災(zāi)逃生艙設(shè)計(jì)

2.1 方案論證

首先是調(diào)查研究階段，我們制定了專門的調(diào)查問卷，走訪了多個(gè)高層居民社區(qū)，對現(xiàn)有的消防器材及火災(zāi)逃生工具進(jìn)行了調(diào)查統(tǒng)計(jì)，經(jīng)過調(diào)查統(tǒng)計(jì)后，我們發(fā)現(xiàn)大多數(shù)社區(qū)只配置了很少量的消防器材且主要是我們平時(shí)所見的消防栓等簡易設(shè)施，幾乎沒有任何火災(zāi)逃生裝置，甚至有些社區(qū)存在消防設(shè)施缺乏和損壞等狀況，留有極大的安全隱患。與此同時(shí)，我們采集了部分居民對消防設(shè)備的建議，他們希望有一種可靠性高、安全性好的緊急避難裝置，讓他們能夠在無法迅速逃離火災(zāi)現(xiàn)場的情況下臨時(shí)躲避火災(zāi)，這也方便了老人和小孩的逃生。

2.2 方案設(shè)計(jì)

針對調(diào)查的結(jié)果，我們開始設(shè)計(jì)全新的高層火災(zāi)逃生裝置，通過小組討論，我們選定設(shè)計(jì)一種高層火災(zāi)逃生艙裝置，它主要由耐高溫的艙體和兩層高密封性具有防火耐高溫性能的艙門以及傳動(dòng)裝置、控制裝置、檢測裝置、排煙裝置和應(yīng)急處理設(shè)施等部分組成。當(dāng)遇到緊急火災(zāi)時(shí)，總控制室收到火災(zāi)信號，發(fā)出控制命令，啟動(dòng)逃生艙裝置，逃生人員按下艙外的開啟按鈕，艙門迅速打開，進(jìn)入艙體后，按下關(guān)閉按鈕，艙門立刻關(guān)閉，然后迅速進(jìn)入第二層艙門內(nèi)，一旦有人進(jìn)入艙內(nèi)，就可以通過通訊設(shè)備與總控制室進(jìn)行信息交換，在此期間，逃生員可以利用艙內(nèi)設(shè)施進(jìn)行簡單自救，最大程度確保人員的安全以等待救援。高層火災(zāi)逃生裝置三維模型和艙門的電器控制原理圖如圖1和圖2所示。

3 結(jié)束語

在總結(jié)國內(nèi)外現(xiàn)有高樓火災(zāi)逃生裝置的基礎(chǔ)之上，我們設(shè)想設(shè)計(jì)一種全新的高樓火災(zāi)逃生裝置“高層火災(zāi)逃生艙”，旨在通過一個(gè)簡單的機(jī)電結(jié)合的裝置，安全、迅速地將人們隔絕于火災(zāi)之外，使盡可能多的人能夠通過這個(gè)艙體贏得生機(jī)，等待救援，最大限度的降低人們的生命財(cái)產(chǎn)損失。

參考文獻(xiàn)：

[1]李丙輪等.簡易火災(zāi)逃生穩(wěn)降器的設(shè)計(jì)與研究[J].科技咨訊.2010.08.

[2]吳慎山.等.智能建筑防火滅火及逃生系統(tǒng)的研究與實(shí)現(xiàn)[J].河南師范大學(xué)學(xué)院(自學(xué)科學(xué)版)，2010.04.

[3]岳明輝.高層建筑逃生裝置[J].現(xiàn)代職業(yè)安全，2010.03.

通訊作者：楊蘭玉