高层逃生装置发展现状

高层应急逃生装置的发展现状

摘要：近年来高层火灾事故频发，由于常见的策略并不能完全满足于紧急状态下的营救，所以一些自救逃生装置相继出现，文章分析了高层建筑的起火原因及火灾特性，对常见的逃生装置进行归纳，并就几个新型逃生装置进行简要介绍。

关键词：高层建筑；火灾；应急；新型逃生装置

前言

近年一些城市发生的高层、超高层建筑火灾实例反映现实状况不容乐观：年发生数量多，经济损失重，人员伤亡大，社会影响深等，并有逐年增多的趋势，成为急需解决的重要问题。许多城市在不断总结经验的基础上研究新的消防技术、引进购置先进的消防器械、增强消防能力[1]。但是广大的公众对高层建筑火灾特点、形成原因、存在的隐患了解不足和消防安全意识不高、缺乏应对火灾尤其是高层建筑火灾自救互救的策略是目前存在的最大难题。

1 高层建筑的火灾特点

从国内外一些高层建筑火灾实例看，其主要特点是火势蔓延迅速，烟囱效应强，极易向上迅速蔓延，产生几层同时燃烧，形成立体火灾而且热、烟、毒危害重，直接威胁着人们的生命安全%高层建筑火灾一旦失控，就会酿成冲天大火蔓延迅速。人在高温条件下，极易疲劳，高温蒸气会降低能见度，吸入高热烟气，会引起呼吸道灼伤、肿胀以致引起呼吸道阻塞而窒息，给灭火和营救、疏散人员带来困难。有毒烟气危害大，在高层建筑火灾中，烟的浓度大，烟气流动扩散快，特别是高层建筑内装修采用塑料制品，高分子化合物制品多、烟雾毒性大，给疏散扑救带来极大困难[2]。

2 高层建筑火灾原因

（1）火灾蔓延速度快

在高层建筑中，火灾的蔓延速度很快，而高层建筑物里的空气流动更快。另外，高层建筑中多设有复杂的楼梯，电梯，管道、排风管等，一旦起火，这些多而长的竖向并管会产生烟囱效应，导致烟火很容易由建筑下层迅速蔓延至上层[2]。

（2）被困人员多，人员疏散困难

高层建筑物里居住的人员多，楼层高不易疏散，难以在短时间内全部撤离危险区，另外火灾发生时会有很大的烟雾，逃生人员有很多因为来不及疏散而被烟火熏死。

（3）建筑复杂，扑救难度大

高层建筑物登高难度较大，如果不借助消防电梯，消防人员很难徒步登楼进行扑救，也高度消耗了消防员的体力和战斗力，但由于经济等因素，消防电梯的设置终究是有限。

（4）用水量大，供水困难

高层建筑发生火灾时，受灾面广，冷却和控制火灾的蔓延需要大量的水，但目前的消火栓系统供水量并不能达到这个量，只能借助水泵接合器往高楼供水，这样就经常因为供水不足而延误灭火。

（5）功能复杂，起火因素多

高层建筑面积大，大多综合性强，使用功能复杂。因为使用单位多，人员密集，流动量大，各项管理就不容易落实到位，火灾的隐患和漏洞就容易出现[1]。

3 高层应急逃生装置

3.1 高层应急逃生装置的出现

随着国民经济的持续快速发展，城市建设的步伐加快，建筑用地日益紧张，使建筑物向高空发展，城市的高层、超高层建筑数量日益增多，使得城市高层建筑的消防安全形势越来越严峻。因为高层建筑具有密集、结构复杂、逃生距离远以及疏散难度大的特点，消防部门尤其应该重视高层建筑的应急逃生问题[5]。

在高层建筑当中，消防疏散逃生设备是否可行可靠，直接决定了建筑物的安全和应急能力。布置合理疏散路线、正确的火灾应急方案、高层中设置火灾避难层、加强人员培训与演练等，这些常见的策略并不能完全满足于紧急状态下的营救，当前的高层消防设备，远远满足不了灭火救援工作的需要。在传统的疏散逃生设备已经不适应现代建筑发展需求的情况下，一些新型的高层火灾逃生装置应运而生。

3.2 高层应急逃生装置的发展现状

目前，国内高层、超高层建筑的人员逃生主要是依靠防烟楼梯间，现有逃生器材和消防登高车因其局限性，应用场所非常有限。现阶段国内使用的逃生设备主要有：救生绳、救生软梯、救生气垫、柔性救生滑道、高空缓降器等设备，这些设备使用高度及运送人数有限，且很多人员不敢使用，无法作为高层、超高层建筑的群体逃生装备[4]。为了克服高层、超高层建筑人员疏散困难的问题，世界各国的专家开展了大量的试验研究，并开发出了一些可用于高层、超高层建筑的群体逃生装备。

常见的高层逃生装置详见表3.1。

表3.1 常见的高层逃生装置归纳

除了以上归纳的逃生装置，社会各界人士也发明了一些新型逃生装置，现就几个进行简要介绍。

（1）室内火灾定位系统[5]

基于WSN网络的火势探测系统：分布在楼宇内的telosb 节点不断地采集温度、湿度、光照强度信息，中央服务器进行处理后，根据设置的温度、湿度、光照等阈值综合判断此节点是否为火源点。

基于Bluetooth 的人群密度检测系统：火灾现场的烟雾和火光导致能见度降低，受困人员无法感知周围人群数量，需要借助设备来识别周围人数。检测开始阶段，受困人员的蓝牙设备主动扫描周围的设备，无需配对即可获取周围人数，设置扫描间隔为200ms，进行实时更新，实际测得为10m左右。

（2）航海绳结

航海绳结是在以往的航海实践中总结的一系列绳结，诸如平结、单套结、双索花、水手结、拖木结系缆活结等几十种，结合高层逃生的需要，从诸多航海绳结中选出双套结、水手结、梯形结连单结等绳结[6]，这些绳结简单易学、安全性高、适用性强、每一个绳结各有特点，各有使用人群，完全可以用作紧急逃生的用途。

（3）防盗逃生两用窗

防盗窗主要由窗框、软梯、防护网、启动装置组成，既有防盗功能，又可以在特殊情况下转换成逃生梯，实现逃生功能[7]。当灾害发生时，启动安全窗逃生装置可开启火灾报警装置，使逃生与求救同时进行。备有防坠器，可与软梯同时工作，控制下降速度、节省体力并防止遇险者失手坠落。

（4）多功能自救椅

多功能逃生座椅的结构特点是采用可折叠框架结构，框架中的各杆件以后腿、椅背框、座板框和前腿依次相互铰接构成。梯子展开后，作为家庭扶梯使用时，通过后脚搭于墙上，前脚作支撑，遇到火灾等突发灾害，作为逃生用梯时，通过后脚挂于窗台墙上，前脚作支撑，使梯子保持一定角度，以使逃生者能踩稳横杆不至坠落[8]。逃生者上梯子前，可取出安全包中的安全带固定在身体上，增加逃生时的安全系数。

（5）摩天大楼逃生轮

它是一种手持式缓降器，依靠足够坚固的长绳，使用者只需打开一个抽屉大小的盒子。将一条杜邦凯夫拉尔(KEVLAR)纤维制成的绳索钩在某个安全牢靠的物体或连接点上，然后将安全吊带套在身上，打开窗即可一溜而下，距地最高可达100层楼[9]。使用者无须接受专门培训，完成全部准备动作不用一分钟。

4 总结

在现代城市建设中，高层建筑的数量越来越多，其质量要求也越来越高。在高层建筑中，消防是保证人们生命安全最重要的工程项目之一。

虽然目前逃生器材种类繁多，但真正能用于高层或超高层建筑集体逃生且技术比较成熟并已有使用案例的设备却不多。而高层建筑火灾蔓延速度快，容易形成烟囱效应，火灾有毒烟气容易快速蔓延到楼梯间等疏散通道，严重影响到人们的疏速度和生命安全，一旦发生火灾容易酿成群死群伤的灾难。因此尽快开发出一系列新型、安全、高效的逃生装置是目前高层逃生领域中亟待解决的问题。

参考文献

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[2]娄树立.浅谈高层建筑的火灾特点及预防对策[J].四川建筑科学研究，2009，35(02):122-126.

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[4]张清林.高层建筑应急逃生装置研究综述[J].消防科学与技术，2012，31(01):53-56+60.

[5]张是. 基于ZigBee的室内定位算法与辅助火灾救援决策平台实现[D].东华大学,2014.

[6]藏加宇,辛颖,李春俭,木拉提·波拉提别克,钟楚璇,袁俊丽. 防盗逃生两用窗设计[J]. 机械,2014,06:49-52.

[7]王学法. 航海绳结在居民楼高层发生火灾时的紧急应用[J]. 青岛远洋船员职业学院学报,2014,02:70-73.

[8]檀大华.多功能自救座椅设计[J].起重运输机械，2012，(07):22-23.

[9]施祥云，小锖.摩天大楼逃生轮[J].建筑工人，2010，31(03)：54.