一種高層建筑應(yīng)急逃生裝置

杜寶珠 劉曉露 羅天艷 李府囿

一、項目實施的背景、意義

1.項目背景

21世紀的我國，經(jīng)濟技術(shù)飛速發(fā)展，城市建設(shè)越來越好，高樓大廈接踵而起，但是隨著國內(nèi)的高層和超高層建筑越來越多，高層建筑火災(zāi)的發(fā)生也呈增長趨勢。從上海的11.15特別重大火災(zāi)事故所產(chǎn)生的人員傷亡以及財產(chǎn)損失來說，我國的消防應(yīng)急救援能力還有待提高。從各種火災(zāi)的救援的案例來看，利用建筑中多種配備的救援逃生措施，保證受困人員在最短，最好的救援時間內(nèi)獲救，到達安全區(qū)域，我們首先考慮的問題，也是我們必須達到的目標。

2.項目實施的目的

隨著物質(zhì)水平的提高并為了適應(yīng)人口眾多的特點，建筑物開始向高層發(fā)展，這種高層建筑除了給人們帶來方便的同時，也給人們留下了潛在的隱患，一旦發(fā)生緊急事件，這就成了一種弊端，短時間的逃生和疏散就很難實現(xiàn)，事故面前，分秒必爭，為了增加救援的效率，設(shè)計一種高層建筑物應(yīng)急逃生裝置迫在眉睫。

二、產(chǎn)品介紹

1.用途

應(yīng)用于高層建筑中，當高層建筑發(fā)生突發(fā)事件——火災(zāi)時，能夠迅速、有效的幫助人們脫離火海。本裝置簡易、方便、具有一定的科學(xué)性，適用范圍廣，適用場所廣，安全性高，是迅速脫險的最佳渠道。

2.裝置構(gòu)成

針對逃生裝置的滑梯設(shè)計和材料，我們進行了研究與調(diào)查。這種救生滑梯較為特殊：它設(shè)置在高層建筑的樓外，緊鄰住戶，外型是普通的螺旋圓筒狀，主要結(jié)構(gòu)由支撐板、保護玻璃、滑板和梯蓋組成，為了安全可靠，它們?nèi)坑美喂潭袕椥缘牟Ａт擃惪煞阑鹞镔|(zhì)所制。并且滑梯每隔一層樓就有一個螺旋彎，彎角處都設(shè)有活門供人進入。

三、使用方法

當樓房等高層建筑發(fā)生火災(zāi)等突發(fā)事件時，以最快的速度跑向自己所在樓層逃生樓梯的活門。

第一步：取下逃生器的減剎裝置，并將坐墊放在滑道上。

第二步：將減剎裝置安全扣環(huán)扣牢在鋼絲繩上，并確認安全性。

第三步：確定所有逃生裝置的的安全性以及索具是否牢固系緊。

第四步：逃生者緊握減剎裝置，順著滑梯緩慢滑下。

第五步：安全抵達地面后，迅速解開減剎裝置，拿走坐墊。

第六步：當卸下所有裝置后，即完成逃生。

四、項目研究內(nèi)容

1.研究內(nèi)容

（1）裝置材料：

1.外層桶裝保護裝置采用防火鋼化玻璃，既可以使通道內(nèi)清晰可見，也可防止火勢外延時燒壞裝置或高溫損壞裝置。

2.滑梯使用玻璃鋼材質(zhì)，耐腐蝕，輕質(zhì)高強，耐老化。

3.鋼絲繩

4.高強度太陽能照明燈（白天蓄電，夜晚照明）。

5.減速裝置（手剎），防止速度快造成的各種擦傷。

6.坐墊使用棉麻布，防止摩擦生熱。

2.高層建筑物的應(yīng)急逃生裝置的初步設(shè)想

在高層居民樓遇到險情時，我們首先想到的肯定是在最短的時間內(nèi)以最快的速度向樓下逃生。最簡易的方法是從樓上向下跳，但從幾十米甚至是幾百米的高樓垂直跳下是荒誕的，所以我們想到了在兒時都使用過的工具——滑梯，它也許會幫我們解決這個問題，既安全又快速?；菥褪俏覀兪紫仍O(shè)想的高層建筑物逃生裝置的雛形。

（1）優(yōu)勢性能：

1. 滑梯之所以安裝在住戶樓外，是因為這樣可以保持通風(fēng)，遇到火災(zāi)時能使遇險人員擁有充足的新鮮空氣，可以及時脫離火災(zāi)現(xiàn)場，避免窒息的發(fā)生。

2. 為了防止遇險人員因在滑梯上高速運行，由于慣性而被“甩”出去，滑梯的外型就設(shè)計成了螺旋式，并且是圓柱筒狀，不會脫離滑梯。并且利用斜面的特性，增加滑動距離而減小落地的沖擊力，盡頭鋪設(shè)沙坑，防止人員落地摔傷。

3. 滑梯周身采用光滑的玻璃鋼類材料，大大減輕了人對滑梯內(nèi)壁的摩擦力，玻璃鋼的耐熱能力又很強，人在上面滑動引起的“摩擦生熱”小，又增加了隔熱坐墊，避免了人員由于高速摩擦造成的燙傷。

4. 滑梯在每層樓都設(shè)置有活門，使得每層遇難人員都可以自主逃生。而且這種活門門后又彈簧，在遇險人員由樓內(nèi)進入滑梯后，活門自動關(guān)閉，防止了火災(zāi)時樓內(nèi)的濃煙進入滑梯。

5. 在火災(zāi)或地震時，會產(chǎn)生大量的煙霧塵土，這種滑梯的梯蓋上每隔一段距離就會有一個通風(fēng)口，人在滑梯里可以隨時呼吸到戶外新鮮的空氣，一直到安全地到達地面。

6. 在滑梯內(nèi)部有兩個長長的玻璃鋼內(nèi)護欄，它們可以始終保持人進入滑梯時的位置狀態(tài)不變，使人總是面朝上仰臥著，不會在滑梯內(nèi)來回翻卷，撞擊滑梯內(nèi)壁致傷。

7.生活中有人恐高也有人暈車，暈船，甚至?xí)灮荩瑸榱丝朔@一點，這種救生滑梯的支撐板、滑板和內(nèi)、外護欄都是不透明的，只有梯蓋是透明的，這可以使人在滑梯里只可以看見上方而不能看見下面，減少了人對高度得到恐懼。

8.在滑梯的出口設(shè)置緩沖池，池中又細沙，可以減緩人員由于高處下落而產(chǎn)生的撞擊，援池邊設(shè)置救生員。

（2）其他用途：

為了提高利用率，在滑梯的外表可以種植許多小型花草植物或藤蔓類植物。不僅可以把它裝扮成一個美麗的綠色天梯，可以美化環(huán)境;還可以通過植物光合作用，為環(huán)境凈化貢獻自己的一份力。

4.市場前景

這種高樓建筑螺旋滑梯式逃生裝置，可適用于居民樓、賓館等人群密集的高層建筑。它實現(xiàn)了各類人群的通用，既節(jié)省了人力、材料和資金，又提高了有效性、安全性和實用性;使簡便和實用、自救和互救、安全及時結(jié)合在一起，擁有更加廣闊的市場和應(yīng)用前景，有利于突發(fā)事件發(fā)生時，能夠及時的進行自救。

五.項目研究與實施的基礎(chǔ)條件

1.研究方法

通過眾多事故案例的調(diào)查和數(shù)據(jù)的分析，對材料進行分析整理的調(diào)查研究法，最后我們整理各類材料總結(jié)經(jīng)驗，和各種考察，最后我們選擇研究出了這種逃生裝置。

2.理論依據(jù)

（1）材料力學(xué)：

所需的特殊玻璃具有高強度的耐火性能，并且材料造價成本低，具有抗震性，低阻性的力學(xué)材料

（2）人機工程學(xué)：

基于人—機—環(huán)境系統(tǒng)為研究基本對象，運用生理學(xué)、心理學(xué)和其它有關(guān)學(xué)科知識，為人創(chuàng)造出舒適和安全的逃生環(huán)境。通過人機工程學(xué)進行人性化設(shè)計的本產(chǎn)品使用時具有良好的舒適性。

六、總結(jié)

在現(xiàn)代化城市建設(shè)中，高層和超高層建筑的數(shù)量越來越多，為了人們的生命健康，消防安全成了人們生命安全的工程項目之一。

我們所研究的這種高層建筑物滑梯式逃生裝置，具有可靠性、穩(wěn)定性、耐火、耐高溫、耐腐蝕、折疊方便、使用壽命長、方便快捷等良好性能，適用于各年齡個人群。在對大量的高樓案例分析后，我們研究解決了由于火災(zāi)發(fā)生時產(chǎn)生的濃煙導(dǎo)致人員窒息的問題。此裝置不僅用于快速疏散，也可用于部分垂直向下的交通，減少電梯數(shù)量，提高標準層平面的利用率以及節(jié)省工程總投資。

本課題在設(shè)計的過程中，通過大量調(diào)研，進行數(shù)據(jù)分析，從中提煉出消費者需求，建立用戶模型，再根據(jù)現(xiàn)有市場上產(chǎn)品實際狀況，找出產(chǎn)品的設(shè)計點。之后運用頭腦風(fēng)暴法，進行方案構(gòu)思，整合各方案的優(yōu)劣勢，設(shè)計出一款能夠在高樓火災(zāi)緊急情況下快速安全逃生的產(chǎn)品。雖然本次設(shè)計從理論上在使用方式、用戶體驗等方面進行了理想化改進，但由于個人水平的限制，在很多方面的設(shè)計還存在不足。