一种高层建筑应急逃生装置

杜宝珠 刘晓露 罗天艳 李府囿

一、项目实施的背景、意义

1.项目背景

21世纪的我国，经济技术飞速发展，城市建设越来越好，高楼大厦接踵而起，但是随着国内的高层和超高层建筑越来越多，高层建筑火灾的发生也呈增长趋势。从上海的11.15特别重大火灾事故所产生的人员伤亡以及财产损失来说，我国的消防应急救援能力还有待提高。从各种火灾的救援的案例来看，利用建筑中多种配备的救援逃生措施，保证受困人员在最短，最好的救援时间内获救，到达安全区域，我们首先考虑的问题，也是我们必须达到的目标。

2.项目实施的目的

随着物质水平的提高并为了适应人口众多的特点，建筑物开始向高层发展，这种高层建筑除了给人们带来方便的同时，也给人们留下了潜在的隐患，一旦发生紧急事件，这就成了一种弊端，短时间的逃生和疏散就很难实现，事故面前，分秒必争，为了增加救援的效率，设计一种高层建筑物应急逃生装置迫在眉睫。

二、产品介绍

1.用途

应用于高层建筑中，当高层建筑发生突发事件——火灾时，能够迅速、有效的帮助人们脱离火海。本装置简易、方便、具有一定的科学性，适用范围广，适用场所广，安全性高，是迅速脱险的最佳渠道。

2.装置构成

针对逃生装置的滑梯设计和材料，我们进行了研究与调查。这种救生滑梯较为特殊：它设置在高层建筑的楼外，紧邻住户，外型是普通的螺旋圆筒状，主要结构由支撑板、保护玻璃、滑板和梯盖组成，为了安全可靠，它们全部用牢固而有弹性的玻璃钢类可防火物质所制。并且滑梯每隔一层楼就有一个螺旋弯，弯角处都设有活门供人进入。

三、使用方法

当楼房等高层建筑发生火灾等突发事件时，以最快的速度跑向自己所在楼层逃生楼梯的活门。

第一步：取下逃生器的减刹装置，并将坐垫放在滑道上。

第二步：将减刹装置安全扣环扣牢在钢丝绳上，并确认安全性。

第三步：确定所有逃生装置的的安全性以及索具是否牢固系紧。

第四步：逃生者紧握减刹装置，顺着滑梯缓慢滑下。

第五步：安全抵达地面后，迅速解开减刹装置，拿走坐垫。

第六步：当卸下所有装置后，即完成逃生。

四、项目研究内容

1.研究内容

（1）装置材料：

1.外层桶装保护装置采用防火钢化玻璃，既可以使通道内清晰可见，也可防止火势外延时烧坏装置或高温损坏装置。

2.滑梯使用玻璃钢材质，耐腐蚀，轻质高强，耐老化。

3.钢丝绳

4.高强度太阳能照明灯（白天蓄电，夜晚照明）。

5.减速装置（手刹），防止速度快造成的各种擦伤。

6.坐垫使用棉麻布，防止摩擦生热。

2.高层建筑物的应急逃生装置的初步设想

在高层居民楼遇到险情时，我们首先想到的肯定是在最短的时间内以最快的速度向楼下逃生。最简易的方法是从楼上向下跳，但从几十米甚至是几百米的高楼垂直跳下是荒诞的，所以我们想到了在儿时都使用过的工具——滑梯，它也许会帮我们解决这个问题，既安全又快速。滑梯就是我们首先设想的高层建筑物逃生装置的雏形。

（1）优势性能：

1. 滑梯之所以安装在住户楼外，是因为这样可以保持通风，遇到火灾时能使遇险人员拥有充足的新鲜空气，可以及时脱离火灾现场，避免窒息的发生。

2. 为了防止遇险人员因在滑梯上高速运行，由于惯性而被“甩”出去，滑梯的外型就设计成了螺旋式，并且是圆柱筒状，不会脱离滑梯。并且利用斜面的特性，增加滑動距离而减小落地的冲击力，尽头铺设沙坑，防止人员落地摔伤。

3. 滑梯周身采用光滑的玻璃钢类材料，大大减轻了人对滑梯内壁的摩擦力，玻璃钢的耐热能力又很强，人在上面滑动引起的“摩擦生热”小，又增加了隔热坐垫，避免了人员由于高速摩擦造成的烫伤。

4. 滑梯在每层楼都设置有活门，使得每层遇难人员都可以自主逃生。而且这种活门门后又弹簧，在遇险人员由楼内进入滑梯后，活门自动关闭，防止了火灾时楼内的浓烟进入滑梯。

5. 在火灾或地震时，会产生大量的烟雾尘土，这种滑梯的梯盖上每隔一段距离就会有一个通风口，人在滑梯里可以随时呼吸到户外新鲜的空气，一直到安全地到达地面。

6. 在滑梯内部有两个长长的玻璃钢内护栏，它们可以始终保持人进入滑梯时的位置状态不变，使人总是面朝上仰卧着，不会在滑梯内来回翻卷，撞击滑梯内壁致伤。

7.生活中有人恐高也有人晕车，晕船，甚至晕滑梯，为了克服这一点，这种救生滑梯的支撑板、滑板和内、外护栏都是不透明的，只有梯盖是透明的，这可以使人在滑梯里只可以看见上方而不能看见下面，减少了人对高度得到恐惧。

8.在滑梯的出口设置缓冲池，池中又细沙，可以减缓人员由于高处下落而产生的撞击，援池边设置救生员。

（2）其他用途：

为了提高利用率，在滑梯的外表可以种植许多小型花草植物或藤蔓类植物。不仅可以把它装扮成一个美丽的绿色天梯，可以美化环境;还可以通过植物光合作用，为环境净化贡献自己的一份力。

4.市场前景

这种高楼建筑螺旋滑梯式逃生装置，可适用于居民楼、宾馆等人群密集的高层建筑。它实现了各类人群的通用，既节省了人力、材料和资金，又提高了有效性、安全性和实用性;使简便和实用、自救和互救、安全及时结合在一起，拥有更加广阔的市场和应用前景，有利于突发事件发生时，能够及时的进行自救。

五.项目研究与实施的基础条件

1.研究方法

通过众多事故案例的调查和数据的分析，对材料进行分析整理的调查研究法，最后我们整理各类材料总结经验，和各种考察，最后我们选择研究出了这种逃生装置。

2.理论依据

（1）材料力学：

所需的特殊玻璃具有高强度的耐火性能，并且材料造价成本低，具有抗震性，低阻性的力学材料

（2）人机工程学：

基于人—机—环境系统为研究基本对象，运用生理学、心理学和其它有关学科知识，为人创造出舒适和安全的逃生环境。通过人机工程学进行人性化设计的本产品使用时具有良好的舒适性。

六、总结

在现代化城市建设中，高层和超高层建筑的数量越来越多，为了人们的生命健康，消防安全成了人们生命安全的工程项目之一。

我们所研究的这种高层建筑物滑梯式逃生装置，具有可靠性、稳定性、耐火、耐高温、耐腐蚀、折叠方便、使用寿命长、方便快捷等良好性能，适用于各年龄个人群。在对大量的高楼案例分析后，我们研究解决了由于火灾发生时产生的浓烟导致人员窒息的问题。此装置不仅用于快速疏散，也可用于部分垂直向下的交通，减少电梯数量，提高标准层平面的利用率以及节省工程总投资。

本课题在设计的过程中，通过大量调研，进行数据分析，从中提炼出消费者需求，建立用户模型，再根据现有市场上产品实际状况，找出产品的设计点。之后运用头脑风暴法，进行方案构思，整合各方案的优劣势，设计出一款能够在高楼火灾紧急情况下快速安全逃生的产品。虽然本次设计从理论上在使用方式、用户体验等方面进行了理想化改进，但由于个人水平的限制，在很多方面的设计还存在不足。