高樓逃生裝配研討

1、高樓逃生裝配研討    隨著我國(guó)城市建設(shè)的飛速發(fā)展，高層和超高層建筑越來(lái)越多，高層建筑火災(zāi)也呈上升趨勢(shì)。從近期的高層建筑火災(zāi)案例可以看出我國(guó)消防應(yīng)急救援能力嚴(yán)重不足，難以滿足消防現(xiàn)實(shí)斗爭(zhēng)的需要。上?！發(fā)115”特別重大火災(zāi)事故的發(fā)生給消防工作者提出了許多需要切實(shí)解決的問(wèn)題，高層建筑發(fā)生火災(zāi)時(shí)的應(yīng)急疏散逃生是其中的關(guān)鍵問(wèn)題。在建筑中配備多種形式的逃生救援設(shè)備，保證受困人員能夠有效自救和互救，快速疏散到安全區(qū)域，是必須達(dá)到的首要目標(biāo)。筆者總結(jié)了目前國(guó)內(nèi)外逃生設(shè)備及相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)的研究及應(yīng)用現(xiàn)狀，剖析各種逃生設(shè)備的優(yōu)缺點(diǎn)，并對(duì)新型逃生設(shè)備的研制提出建議。1國(guó)外研究現(xiàn)

2、狀日本研制出一種不銹鋼螺旋型室外樓梯，人員可通過(guò)樓梯滑下，該裝置結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，但占用過(guò)多室外空間，影響建筑物美觀，一旦房間內(nèi)著火，該裝置不能防煙防熱，無(wú)法保證逃生人員的安全，且因長(zhǎng)久置于室外，室外環(huán)境為其維護(hù)和保養(yǎng)帶來(lái)很大困難。由于上述局限，該裝置僅適于較低的樓層，不適于高層建筑的逃生。德國(guó)研制出一種由運(yùn)載器、載人艙和齒軌3部分組成的救生系統(tǒng)，齒軌安裝在高層建筑的外墻上，對(duì)一幢35層的樓房來(lái)說(shuō)，救援能力可達(dá)250人h。這種設(shè)備逃生效率較高且適于高層建筑內(nèi)緊急疏散，但安裝復(fù)雜，有些只能在有電的情況下才能運(yùn)行，斷電則無(wú)法啟用。以色列發(fā)明了一種逃生裝備，該裝備用防火布做四面墻體，用玻璃纖維和樹(shù)脂做成復(fù)合

3、底板，形成一個(gè)5層的折疊逃生艙，每層可容納3O人。動(dòng)力來(lái)源于兩臺(tái)安裝在避難層或頂層的柴油發(fā)動(dòng)機(jī)，逃生艙逐層下降打開(kāi)，當(dāng)消防設(shè)備研：究5層折疊逃生艙都打開(kāi)后逃生艙緩緩降落地面，逃生者一層一層地離開(kāi)。該技術(shù)已獲得美國(guó)消防協(xié)會(huì)認(rèn)證，主要針對(duì)百米以上超高層建筑。該裝置疏散效率高，運(yùn)行平穩(wěn)，但造價(jià)昂貴，保養(yǎng)維護(hù)復(fù)雜。西班牙研究人員發(fā)明了一種安裝在樓梯間的逃生裝置，見(jiàn)圖1所示。該設(shè)備為單人輸運(yùn)裝置，沿建筑物頂棚安裝導(dǎo)軌，該裝置以可控的滑行運(yùn)動(dòng)將人員安全地運(yùn)送到緊急出口。該裝置裝卸方便，使用者還可使用手剎來(lái)控制滑行速度，避免使用時(shí)出現(xiàn)碰撞事故。但是該裝置會(huì)破壞樓梯間的外觀；對(duì)滑軌精度的要求很高，增加了安裝施

4、工難度；一旦煙氣竄入樓梯間，該裝置將無(wú)法使用；目前該裝置尚處研發(fā)階段，有些技術(shù)尚不成熟，如在手剎制動(dòng)方面還有待改進(jìn)。圖1樓梯間逃生滑軌示意圖2國(guó)內(nèi)發(fā)展現(xiàn)狀我國(guó)消防應(yīng)急救援裝備能力與高層建筑的快速發(fā)展嚴(yán)重失衡，目前的裝備品種單一，作業(yè)能力遠(yuǎn)遠(yuǎn)落后于高層建筑的發(fā)展。目前我國(guó)的救生逃生設(shè)備主要有：(1)單人或家用的小型逃生器。一般家用逃生器材體積較小，通常一次只能供一人使用，但機(jī)動(dòng)靈活，如：緩降器、逃生軟梯等，見(jiàn)圖2所示?；馂?zāi)發(fā)生時(shí)，將這些小型的逃生器材掛在窗臺(tái)或陽(yáng)臺(tái)上，被困人員即可通過(guò)軟梯或緩降器逃生，但考慮到安全問(wèn)題，根據(jù)GB2197612OO8(建筑火災(zāi)逃生避難器材第1部分：配備指南的要求，緩

5、降器只可在低于30rl的樓層使用，逃生軟梯使用高度不高于15m，逃生繩僅能用于6m以下的樓層。緩降逃生繩軟梯圖2小型逃生器材(2)救生氣墊。救生氣墊是一種利用充氣產(chǎn)生緩沖效果的高空救生設(shè)備，見(jiàn)圖3所示。它具有充氣時(shí)間短，緩沖效果顯著，操作方便等特點(diǎn)。由于其采用阻燃的高強(qiáng)纖維材料制成，因此，具有阻燃、耐磨、耐老化、折疊方便、使用壽命長(zhǎng)等特點(diǎn)。圖3救生氣銎需要注意的是，火災(zāi)發(fā)生時(shí)要慎用救生氣墊。因?yàn)樵诨饒?chǎng)鋪設(shè)氣墊等于變相鼓勵(lì)受困人員跳樓，這會(huì)衍生三個(gè)很?chē)?yán)重的問(wèn)題：一是受困人員可能在氣墊尚未完成充氣前就向下跳而造成傷亡；二是受困人員看到氣墊后爭(zhēng)先向下跳，先跳的人來(lái)不及離開(kāi)氣墊，后跳的人已跳下來(lái)發(fā)生碰

6、撞；三是根據(jù)測(cè)試，距地面1520m是氣墊逃生的極限(約六層樓以下)，而火場(chǎng)設(shè)氣墊后，無(wú)法要求只有六樓以下的人才可以跳。此外，充氣完成后的氣墊太輕，容易飄動(dòng)。2006年8月29日，公安部批準(zhǔn)發(fā)布了GA6312006(消防救生氣墊，消防救生氣墊分為普通型消防救生氣墊和氣柱型消防救生氣墊。標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定了消防救生氣墊的型號(hào)、技術(shù)要求、試驗(yàn)方法、使用貯存、日常檢查和檢54驗(yàn)規(guī)則。由于消防救生氣墊產(chǎn)品的特殊性，標(biāo)準(zhǔn)明確規(guī)定其僅可在消防部隊(duì)緊急救援且無(wú)其他任何可替代方法時(shí)使用，救援高度不得超過(guò)16m。氣墊每三個(gè)月應(yīng)取出充氣檢查一次，用50的沙袋從12iTI的高度進(jìn)行三次投放試驗(yàn)，El常檢查中嚴(yán)禁由人員進(jìn)行試跳。

7、(3)多人逃生箱式緩降裝置。該裝置采用兩個(gè)箱體疏散逃生人員，見(jiàn)圖4所示。每個(gè)箱體內(nèi)最多可運(yùn)送6人，兩個(gè)箱體上下往復(fù)運(yùn)行，逃生效率最高為300人h。目前，該裝置在醫(yī)院及其他辦公場(chǎng)所均有應(yīng)用。圖4多人逃生箱式緩降裝置該裝置采用空氣阻尼技術(shù)，可在無(wú)電的情況下使用，其缺點(diǎn)是安裝位置固定，不能自由移動(dòng)，且只能從頂層直接下降到一層，中間不能?？渴枭?。雖經(jīng)生產(chǎn)廠家改進(jìn)，但仍存在若干問(wèn)題：一是疏散梯的分層?？繂?wèn)題，通過(guò)技術(shù)改進(jìn)，采用蓄電池可實(shí)現(xiàn)指定樓層?？?，但受蓄電池容量限制，?？孔鳂I(yè)時(shí)間有限，目前只能維持1530min。而更大的困難涉及到建筑物上門(mén)窗洞口預(yù)留配合的問(wèn)題，需要規(guī)范協(xié)助，才能完成合適的通道設(shè)置；

8、二是安裝地點(diǎn)固定，缺乏靈活性的問(wèn)題，考慮通過(guò)在樓頂安裝導(dǎo)軌的方式，移動(dòng)或旋轉(zhuǎn)該設(shè)備，改變?cè)O(shè)備的位置，便于在建筑物的多個(gè)方位實(shí)現(xiàn)安全疏散，以適應(yīng)火場(chǎng)的具體情況需要，其難點(diǎn)在于結(jié)構(gòu)復(fù)雜、布局狹窄和承重問(wèn)題，導(dǎo)軌安裝比較困難，需要建筑結(jié)構(gòu)和規(guī)范的配合。(4)移動(dòng)式逃生裝置。移動(dòng)救生裝置具有靈活機(jī)動(dòng)、簡(jiǎn)單便捷的特點(diǎn)，該種裝置可自由移動(dòng)，便于安裝在不同位置，在著火點(diǎn)不確定的情況下，對(duì)安全疏散逃生較為有利，見(jiàn)圖5所示。該裝置采用空氣阻尼技術(shù)，無(wú)需電力支持，可上下往復(fù)輸送逃生人員，但一次下降只能疏散12人，疏散效率較低，不適于人員較多場(chǎng)所的集體逃生?？紤]人員心理因素和該設(shè)備自身的特點(diǎn)，該裝置不適于安裝在30

9、m以上的樓層，通常用于人員密度不是很大的公共場(chǎng)所的輔助逃生。由于該產(chǎn)品價(jià)格較高，因此并不適于普通家庭。(5)柔性救生滑道。柔性救生滑道是一種能使多人順序地從高處在其內(nèi)部緩慢滑降的逃生用具，滑道采用摩擦限速原理，達(dá)到緩降的目的。目前，限速方式可分為3類(lèi)：一是采用粗的橡膠環(huán)進(jìn)行分段限速；二是采用布置緊密的細(xì)的橡膠繩圈全程限速；三是采用高分子彈性纖維制成的彈性良好的布套進(jìn)行全程緊密包裹限速。圖5移動(dòng)式逃生裝置第一類(lèi)柔性滑道結(jié)構(gòu)上可分為3層：在內(nèi)外兩層布管之問(wèn)有一個(gè)防護(hù)減速層，該層由支撐帶、粗的橡膠環(huán)和圓鐵環(huán)組成，其中鐵環(huán)按照一定的間隔設(shè)置，保證逃生者在布管內(nèi)不會(huì)因?yàn)轱L(fēng)大而撞上墻壁及周?chē)怀鑫锊⑶冶ＷC

10、逃生管下部不打結(jié)；橡膠環(huán)呈喇叭口型，上大下小，每?jī)蓚€(gè)鐵環(huán)中間設(shè)置一個(gè)，既保證人員順利通過(guò)，又能起到將下降速度控制安全范圍內(nèi)的作用；四條支撐帶可承受1200kg，以保證多人同時(shí)逃生使用。內(nèi)層布管經(jīng)過(guò)抗靜電處理，為導(dǎo)滑層。外層為防火層，由阻燃纖維材質(zhì)或玻璃纖維制成，滑道圖詳見(jiàn)圖6所示，這種滑道的缺點(diǎn)是橡膠容易老化，彈性受環(huán)境溫度影響大。朝_圖6橡膠環(huán)式柔性滑遭第二類(lèi)柔性滑道結(jié)構(gòu)上可分為兩層，由防火套、阻尼套組成。阻尼套為內(nèi)層，由密實(shí)的布料縫制成布管，在布管外壁套人許多直徑為68mm的細(xì)的橡膠繩圈并加以固定，圈的直徑遠(yuǎn)小于布管，從上到下，間隔緊密，形成一條彈性良好的布套，起到對(duì)人體的包裹作用。逃生者

11、可通過(guò)調(diào)整自身軀體姿勢(shì)來(lái)控制下滑速度，安全下落，脫離險(xiǎn)境。外層為防護(hù)層，具有阻燃性。這種滑道的缺點(diǎn)是橡膠容易老化，彈性受環(huán)境溫度影響大，下降過(guò)程中可能與墻壁及周?chē)怀鑫锂a(chǎn)生碰撞。消防科學(xué)與技術(shù)2012年1月第3l卷第1期第三類(lèi)柔性滑道由完全獨(dú)立的三層套疊在一起，見(jiàn)圖7所示。外層為防火層，由不燃材料玻璃纖維制成，用于保護(hù)滑道和逃生人員，可以抵抗800的高溫、隔絕熱量、過(guò)濾濃煙。中問(wèn)層為阻尼層，由高分子彈性纖維制成，彈性良好，對(duì)人體緊密包裹，減緩逃生人員的下降速度。內(nèi)層為承重層，由高分子航空材料制成，柔軟結(jié)實(shí)，能夠承受5OkN的拉力，可以承受多位逃生者的自質(zhì)量和下降沖擊力。逃生人員進(jìn)入滑道后，滑道

12、會(huì)緊緊包裹住逃生人員的身體，逃生人員在下滑的過(guò)程中通過(guò)調(diào)整身體姿勢(shì)來(lái)增加或減少與滑道的摩擦力，從而控制下滑速率，可將下滑速率控制在3ms以內(nèi)。這種滑道的缺點(diǎn)是下降過(guò)程中可能與墻壁及周?chē)怀鑫锂a(chǎn)生碰撞物，也可能劃傷滑道的內(nèi)襯，下滑過(guò)程中逃生者的身體尤其是四肢容易被擦傷。(6)鏈?zhǔn)教由?。軟軌鏈?zhǔn)交馂?zāi)逃生器是一種輕型群體逃生器，根據(jù)不同需求可配備多種型號(hào)，該產(chǎn)品主要由承載鏈和多個(gè)減速器組成，承載鏈安裝快捷、承載能力大、具有較強(qiáng)的耐火耐高溫能力；減速器具有下降速度穩(wěn)定、可靠性高等優(yōu)點(diǎn)；每套裝置可供多人同時(shí)逃生。標(biāo)準(zhǔn)型鏈?zhǔn)教由髂芄?5人同時(shí)逃生，加強(qiáng)型能供68人同時(shí)逃生。承載鏈可根據(jù)火場(chǎng)的特殊情況采

13、用常規(guī)及非常規(guī)兩類(lèi)方式固定。減速器可集中或分散存s放在各樓層。使用時(shí)需將減速器掛在逃生者穿戴的安全帶上、再與由樓上放下的承載鏈嚙合，即可實(shí)現(xiàn)逃生，見(jiàn)圖8所示。減速器將以0810ms的速率將逃生者送至地面，全過(guò)程無(wú)需操控，老、弱、病、殘、婦、幼均可使用。鏈?zhǔn)教由髋溆兄睆酱笥?4mm的回收繩供逃生者抓握，提供二重保障。同時(shí)，該繩也用于將下滑至地面的減速器回收至樓上再次使用，還可用于將集中的減速器分發(fā)給其他樓層逃生者。圖8鏈?zhǔn)教由髋c其他緩降器相比，軟軌鏈?zhǔn)教由鞒休d能力大、同時(shí)逃生人數(shù)多，下降速率穩(wěn)定，不同人員的自質(zhì)量對(duì)其下降速度影響小，短時(shí)間內(nèi)逃生人數(shù)多，不同樓層的使用者都可使用同一條承載鏈逃

14、生；抗惡劣環(huán)境的能力強(qiáng)，在出現(xiàn)高溫、污水浸泡等狀況時(shí)，依然可以正常使用；雖然該逃生器結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)新穎，能夠解決低層建筑物內(nèi)人員的逃生問(wèn)題，但不適用于較高樓層的建筑。軟軌鏈條預(yù)裝在建筑物頂部，正常狀態(tài)下鏈條可以被收起，發(fā)生火災(zāi)時(shí)鏈條可以和火災(zāi)報(bào)警系統(tǒng)聯(lián)動(dòng)自動(dòng)放下，不會(huì)影響建筑外型美觀。從技術(shù)原理和減速方式上講，該裝置仍屬于緩降器的一種，使用者不但需要掌握一定的技巧，還要克服恐懼心理，而且也難以滿足高層建筑眾多逃生者的疏散需求。另外，不同樓層的逃生人員借用同一鏈條進(jìn)行疏散時(shí)，還可能會(huì)發(fā)生沖突。(7)高樓救生梯。高樓救生梯的工作高度為50m，如果建筑物高度超過(guò)45m時(shí)，一個(gè)安裝點(diǎn)可采用連接式安裝多個(gè)救生

15、梯?？蛇_(dá)l00、l50、200m任意高度。救生梯不需要電源驅(qū)動(dòng)，靠逃生者的重力驅(qū)動(dòng)，以010和060mS的速率勻速下降，腳踏板從50m高度降至地面只需98S。當(dāng)逃生者踏上腳踏板時(shí)，其自重可使救生梯勻速運(yùn)轉(zhuǎn)，救生梯啟動(dòng)自質(zhì)量為35kg。救生梯設(shè)有限速剎車(chē)控制系統(tǒng)，并且針對(duì)殘疾人的輪車(chē)和老、幼人員上下梯安裝了剎車(chē)機(jī)構(gòu)，見(jiàn)圖9所示。救生梯需要在每層樓窗口或安全出口處設(shè)有逃生通道，便于被困人員及時(shí)搭乘逃生。救生梯平時(shí)關(guān)閉梯門(mén)，防止盜竊及兒童攀爬發(fā)生危險(xiǎn)，當(dāng)發(fā)生意外或者火災(zāi)時(shí)，打開(kāi)梯門(mén)。每隔3m設(shè)有一個(gè)腳踏板并在其兩側(cè)設(shè)有護(hù)欄，防止逃生人員墜落。需要注意的是：救生梯的安裝和維護(hù)費(fèi)用相對(duì)較高；安裝位置需要

16、建筑結(jié)構(gòu)和規(guī)范的配合；要防止火災(zāi)時(shí)形成煙囪效應(yīng)和水的危害；如果安裝在建筑物外會(huì)影響建筑物外觀。56圖9高樓救生梯示意圖3技術(shù)發(fā)展趨勢(shì)及亟待解決的問(wèn)題通觀各種救援設(shè)備，總體上可分為兩種：一種是用于公用建筑的大型逃生設(shè)備，如多人逃生樓頂緩降裝置、柔性滑道等；另一種是家用的小型逃生設(shè)備，如逃生軟梯、緩降器等。根據(jù)其使用場(chǎng)所、使用高度和適宜人群，將其進(jìn)行劃分，見(jiàn)表1。從表1可以看出，雖然目前逃生器材種類(lèi)繁多，但真正能用于高層或超高層建筑集體逃生且技術(shù)比較成熟并已有使用案例的設(shè)備卻不多，而高層建筑火災(zāi)蔓延速度快，容易形成煙囪效應(yīng)，火災(zāi)有毒煙氣容易快速蔓延到樓梯問(wèn)等疏散通道，嚴(yán)重影響到人們的疏散速度和生命安全，一旦發(fā)生火災(zāi)容易釀成群死群傷的災(zāi)難。因此盡快開(kāi)發(fā)出一系列新型、安全、高效的逃生裝置是目前高層逃生領(lǐng)域中亟待解決的問(wèn)題。建筑火災(zāi)逃生避難器材第1部分：配備指南中僅規(guī)定了60iTI以下的逃生裝置的使用要求，因此雖然有一些逃生裝置如柔性滑道等可以應(yīng)用在60m以上的建筑中，但是因?yàn)闆](méi)有相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)對(duì)其進(jìn)行規(guī)范，從而影響了其實(shí)用和推廣。另外關(guān)于箱式緩降裝置安裝地點(diǎn)固定缺乏靈活性的問(wèn)題，可通過(guò)在樓頂安裝導(dǎo)軌的方式，移動(dòng)或旋轉(zhuǎn)該設(shè)備來(lái)解決，預(yù)埋導(dǎo)軌也可大大降低設(shè)備本身的自重，這也需要相