高樓逃生緩降裝置研究綜述

◇廣東交通職業技術學院 安豐田 黃俊剛 梁永利 陳建杰 李丹妮

隨著高空逃生安全問題越來越受到人們的重視，目前已研制出了相關的高空逃生緩降工具。本文對現有高空逃生緩降裝置的研究現狀進行了歸納和整理，以期找準研究方向，總結存在的關鍵問題，促使高空逃生緩降裝置的技術逐步完善。

1 背景

目前，在城市中高層及超高層建筑越來越多，一旦發生火災，居民被大火困在房內無法脫身時，就只能等待消防人員前來救援，即使消防人員及時趕來，以目前最大101米云梯車的救援高度，高層受困人員的生命安全仍會受到極大的威脅。

隨著高空逃生安全問題越來越受到人們的重視，目前已研制出了相關的高空逃生緩降工具。本文對現有高空逃生緩降裝置的研究現狀進行了歸納和整理，以期找準研究方向，總結存在的關鍵問題，促使高空逃生緩降裝置的技術逐步完善。

2 高樓逃生緩降裝置研究綜述

自1995年以來，不斷出現有關于研究“逃生緩降”的著作和研究論文。在中國知網收錄的期刊中，有關研究“逃生緩降”的文獻查到91篇，而深入研究“逃生緩降裝置”的文獻僅17篇。這些文獻多是從高樓逃生緩降標準介紹、安全法規、創新設計、結構改良優化設計等方面進行相關研究。

2.1 高樓逃生緩降裝置技術標準研究綜述

研究成果[1]對我國高樓逃生緩降裝置的技術標準進行了梳理性研究，梳理研究指出，我國逃生緩降裝置的逃生繩的耐高溫及整機超溫鎖死等可靠性標準有待完善。研究指出，我國高樓逃生技術標準需要整合，高樓逃生裝置產品與建筑結構及相關應用場景需要深度融合，通過標準化前期研發設計產品，以期促進我國高樓逃生救援裝備產業的發展。

研究成果[2-3]對現有市場上的高樓逃生裝置進行了研究，并介紹了國內外高樓應急逃生裝置的不同技術標準與發展現狀，對比研究了各種高樓逃生裝置技術，歸納其優缺點及其應用范圍，對高樓逃生裝置技術的更新迭代研究及相關技術標準的更新提出了建議。

研究成果[4-5]對高樓安全緩降逃生裝置的技術發展與應用狀況進行了梳理，對比分析了國內外安全逃生裝置的原理、構造及其應用現狀，指出了當前高樓逃生裝置的不足之處。研究成果提出了一種基于楞次定律的磁力緩降高樓安全逃生裝置的設計思路，該技術具有重載緩降效率高、免插電、易于操作，緩降逃生高度不受限，為高樓逃生裝置的技術迭代研究提供一種參考。

2.2 高樓逃生緩降裝置技術研究綜述

目前，高樓逃生緩降裝置技術的主要形式有電磁式、剛性摩擦式、流體阻尼式。

研究成果[6]基于楞次定律原理，研發了一款磁力式高樓緩降安全逃生裝置，經過理論計算與試驗測試，該款磁力緩降安全逃生裝置能滿足超高層逃生的需求。

研究成果[7]設計一種能讓高樓被困人員進行自救逃生的裝置，該裝置采用摩擦阻尼和流體阻尼相結合來實現重物高空緩降，具有安全穩定性好的特點，具有較高的技術參考價值。

研究成果[8]設計了一種兼具防盜與逃生功能的“傻瓜式”裝置，該裝置適用于中低樓層，由家居常用的防盜網與高空緩降逃生裝置兩部分組成。當發生火災等意外災害時，該裝置可使受困人員迅速完成高空緩降逃生自救，使高空緩降逃生更簡單更安全。

研究成果[9-10]創新設計了一種基于摩擦的高樓緩降逃生裝置，該裝置產生的摩擦阻尼可隨逃生者的體重進行自動匹配調節，進而使得不同體重的逃生者均能以安全區間內的緩降速度逃生，并已通過理論計算與試驗測試。

研究成果[11]基于擒縱原理創新研究了救生緩降裝置，利用虛擬樣機設計與仿真技術，改良了現有的擒縱式救生緩降器，研究結果顯示，在相同的參數條件下，優化后的樣機以無返回力矩擒縱機構作為速度控制單元，優于常規的擒縱式救生緩降器。

研究成果[12-14]為獲得不同工況下液壓緩降裝置的運動規律，利用數學建模與計算機仿真技術，對往復式液壓緩降裝置的動態工作過程進行了仿真研究，為液壓緩降裝置技術的應用提供理論參考。

研究成果[15]設計了一種多功能逃生緩降器，其核心內容包含緩降器的調速系統和制動系統設計，另外亦添加了逃生照明功能，該緩降器可以隨逃生者的意圖來控制下降速度，在保證安全的基礎上，操作簡便靈活。

研究成果[16-17]基于摩擦緩降和電磁阻尼原理，采用純機械化設計的理念，設計并制作了一種機械式高樓緩降逃生裝置。該裝置逃生安全性高，操作簡便。研究成果[18]基于溢流閥緩沖能量原理，設計了一種利用機械式自動控制的勻速緩降裝置，該裝置免插電，適用面廣。

研究成果[19]認為現有基于剪切增稠流體的高樓逃生緩降裝置，存在體積較大、實用性差等缺陷，通過結構優化設計與動力學仿真計算，重點優化了轉子的流體粘性阻力，使該種高樓逃生緩降裝置體積更小，實用性增強。

研究成果[20]在梳理分析了國內外高樓逃生緩降裝置產品存在的各種缺點的基礎上，設計并制造了一款基于遙控的高空逃生緩降器。該緩降器使用離心制動原理，結合單片機智能控制技術，讓逃生變得更便捷更安全。

研究成果[21]設計了基于流體緩沖的裝置，該裝置使用高阻尼流體，并縮小流體所經過的阻尼孔，來達到高空緩降逃生的設計目的，該技術已經過實驗分析，結果驗證該設計有效。

3 結語

當前，國內高樓逃生緩降裝置技術發展百花齊放，主要技術形式有電磁式、剛性摩擦式、流體阻尼式，究其原理，皆為將高樓逃生的重力勢能轉化為熱能。從文獻綜述過程來看，高樓逃生緩降裝置在技術原理上已較為成熟，但其可短時重復利用性和能量的快速耗散尚未得到密切關注。

（1）考慮到火災現場需要短時重復使用，以滿足多人次逃生需求，因此裝置的可短時重復利用性，關系到裝置的推廣實用性。

（2）考慮到多人次緩降逃生重復使用過程中，人的重力勢能將轉化成的巨大的熱能。因此，巨大的熱能如何在短時間內快速耗散，以便讓裝備在短時重復使用過程中保持高度的技術可靠性，亦是技術成熟完善的關鍵點。