CN110251854A - 一种高层建筑应急逃生装置 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种高层建筑应急逃生装置，包括上下布置的管道，管道内沿其轴向设有缓冲气囊总成；所述缓冲气囊总成上设有使人体沿曲线路径通过的缓冲通道；该逃生装置还包括所述缓冲气囊总成的充气系统。本发明提供的高层建筑应急逃生装置，其对在管道内滑落的逃生人员减速效果好，人员不容易受伤，逃生成功率大。

Description

一种高层建筑应急逃生装置

技术领域

本发明涉及高层建筑逃生领域，尤其涉及一种高层建筑应急逃生装置。

背景技术

对于城市超高楼层，一旦遇到火灾，以目前消防云梯的最大高度均无法进行救助。而且发生火警时，供电系统、电梯会自动关闭，楼层内的人们只能摸黑从楼道逐层往下逃离火灾现场，逃离速度慢。如果遇到火势迅速蔓延的情况，这些在超高层的人们将难以及时逃出楼层外，生存几率很低。

目前虽然公开了一些逃生设备的技术方案，如CN108969915A-一种安全逃生气囊，其包括：至少一个气囊，所述气囊包括外囊体与内囊体，所述内囊体为多段式结构，各段所述内囊体沿周向位置设有一定的凹槽，所述外囊体与所述内囊体之间设置有腔体；至少一个反应器，所述反应器设置在所述气囊的顶部中间位置；至少一个逃生通道，所述逃生通道与所述内囊体连通；反应器顶部连接有固定架，固定架设置在楼层的天台上。然而，人在这种结构的安全逃生气囊中下落时，人体的移动路径与逃生气囊的轴向路径相同，人体的下落速度完全依靠气囊的侧向挤压力，气囊对人体的承托力很小，减速效果不佳，人员在下落时速度容易越来越快并出现受伤的情况。而为了增加气囊对人体的摩擦力，需要较大的气囊对下落人体提供承托力和气囊对下落人体的横向挤压力。

发明内容

本发明的目的是提供一种高层建筑应急逃生装置，其对在管道内滑落的逃生人员减速效果好，人员不容易受伤，逃生成功率大。

为实现上述目的，本发明提供一种高层建筑应急逃生装置，包括上下布置的管道，管道内沿其轴向设有缓冲气囊总成；所述缓冲气囊总成上设有使人体沿曲线路径通过的缓冲通道；该逃生装置还包括所述缓冲气囊总成的充气系统。

作为本发明的进一步改进，所述缓冲气囊总成包括沿管道轴向布置的若干个气囊组；每个气囊组包括两者一侧均与管道内壁连接的第一气囊和第二气囊；第一气囊和第二气囊两者的另一侧相对布置并形成豁口；第一气囊横向延伸的长度大于第二气囊横向延伸的长度；上下相邻的两个气囊组的豁口相互错开。

作为本发明的更进一步改进，所述第二气囊上朝向第一气囊的一侧中部设有凹陷部，第一气囊朝向第二气囊的一侧嵌入至第二气囊的凹陷部内。

作为本发明的更进一步改进，所述管道内壁处包裹有防撞层，防撞层为柔性材料。

作为本发明的更进一步改进，所述管道内设有照明系统。

作为本发明的更进一步改进，所述照明系统包括设置在缓冲气囊总成内侧的照明灯，所述照明灯安装在管道的内壁上；所述缓冲气囊总成为透光材质。

作为本发明的更进一步改进，包括上下布置的若干个管道滞留区，每个管道滞留区一侧与管道侧壁连通，另一侧通过防火门与建筑的楼梯间连通；所述管道滞留区内设有温度传感器，所述防火门为与温度传感器信号连接、能自动关闭的防火门结构。

作为本发明的更进一步改进，所述管道内沿其轴向间隔设置有多个位置传感器；所述管道滞留区内设有与各位置传感器信号连接的人体下落示意灯。

作为本发明的更进一步改进，所述管道内设有货运电梯，管道顶部设有与货运电梯连接的升降机构。

作为本发明的更进一步改进，包括与管道连通的进风系统，管道的顶部设有排风系统。

有益效果

与现有技术相比，本发明的高层建筑应急逃生装置的优点为：

1、由于缓冲气囊总成上的缓冲通道使人体沿曲线路径通过，气囊对人体的作用力不仅有挤压，还有明显的向上的承托力，人体在管道内滑下时，气囊与人体之间的相互压力越大，则摩擦力也就越大。气囊对人体同时有横向的挤压力和竖直方向的承托力，能有效降低人体下落的速度。而且由于气囊是柔性材料，气囊承托人体时，气囊的承托部位会由于被挤压而变得更平缓，减速效果更佳。

2、缓冲气囊总成包括若干个气囊组，且上下相邻的两个气囊组的豁口相互错开，隔层的气囊各自独立，即使其中一个气囊出现漏气的情况，也不影响其他气囊正常工作，确保装置正常运作。

3、第一气囊上朝向第二气囊的一侧嵌入至第二气囊的凹陷部内，可让第一、第二气囊在充气后起到两者之间相互辅助支撑的作用。人体下落时先落在第一气囊上部，由于人体重力作用让第一气囊逐渐变形并向第二气囊方向向下倾斜，人体滑至第一第二气囊之间的缝隙，被两个气囊挤压的同时缓慢向下滑落。此时第二气囊受到人体挤压，中下部变得平缓，并使人体斜向下从第一、第二气囊之间滑出落在下层的第一气囊上。气囊与人体接触时间长，即下落的人体不间断地收到气囊的承托力与挤压力，人体下落时缓冲效果明显。

4、管道内壁处包裹有柔性材料的防撞层，可以避免出现人体直接碰撞管道内壁上而受伤的情况。

5、管道内的照明系统能让人员逃生时看清管道内情况。照明灯优选设置在缓冲气囊总成内侧，而气囊为透光材质，光线可以透到上下层，既可以避免人体与照明灯出现碰撞，又提高了管道内的整体光亮度。人员方便在管道内移动的同时，由于可见度高，有利于缓解紧张情绪，不容易因过度紧张而出现错误操作。

6、火灾时，楼层内隔层的人通过楼梯间的防火门进入管道滞留区等待跳入管道的时机。当温度传感器探测到管道滞留区内提升至临界值时，防火门收到信号并自动关闭，避免火苗窜入管道内，提高安全性。而尚未能从该楼层逃生的人员需要沿楼梯走道上一层或下一层管道逃生。

7、管道内沿其轴向间隔设置有多个位置传感器。当人员在管道内下落并经过位置传感器时，管道滞留区内的人体下落示意灯就会显示该人员所在楼层对应的高度，方便上下层人员根据管道内正在滑落的人员位置选择自己进入管道的时机，尽可能避免人员之间的碰撞。

8、管道内设有货运电梯和升降机构，则在日常生活中，管道可主要用作货物运输，缓冲气囊总成收起在管道的侧壁上。当出现火灾时，货运电梯自动移动至管道顶部并自动锁死，管道内的缓冲气囊自动弹出，可实现一条管道多个用途，提高利用率。

9、管道设有进风系统和排风系统，确保管道内有足够的氧气。

通过以下的描述并结合附图，本发明将变得更加清晰，这些附图用于解释本发明的实施例。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为实施例1中的高层建筑应急逃生装置的结构示意图；

图2为实施例1中的缓冲气囊总成的局部放大图；

图3为实施例1中的气囊组的俯视图；

图4为实施例1电路控制原理图；

图5为实施例1中的管道滞留区的放大示意图；

图6为实施例2中的缓冲气囊总成的局部放大图。

具体实施方式

现在参考附图描述本发明的实施例。

实施例1

本发明的具体实施方式如图1至图5所示，一种高层建筑应急逃生装置，包括上下布置的管道1，管道1内沿其轴向设有缓冲气囊总成。管道1为刚性管，其外围由钢筋水泥结构包裹。缓冲气囊总成上设有使人体沿曲线路径通过的缓冲通道。缓冲气囊总成由摩擦系数大、坚韧且柔软的材质制成。该缓冲气囊能调节气压大小，可使其仅容一个人或母婴两人通过。

该逃生装置还包括缓冲气囊总成的充气系统4。充气系统4包括相连通的充气动力装置41和多个充气口42，充气口42设置在管道1内壁上并与气囊连通。充气动力装置41为空气压缩机或鼓风机。充气动力装置41可以一栋楼设置一个，也可以每层楼均设置一个。充气动力装置41若为鼓风机时，其电机正转时是给气囊充气，电机反转时将气囊抽真空，方便气囊收折再利用。

管道1可以由建筑物底层一直延伸至顶层，也可以每几层设置一条管道1，各管道1相互独立，人员在逃生时分段下落，避免出现一直加速的情况。管道1的底部设有缓冲气垫21，起到最后的缓冲作用，缓冲气垫21也通过充气系统4进行充气。

本实施例中，高层建筑应急逃生装置还包括上下布置的若干个管道滞留区15，每个管道滞留区15一侧与管道1侧壁连通，另一侧通过防火门16与建筑的楼梯间连通。管道滞留区15内设有温度传感器17，防火门16为与温度传感器17信号连接、能自动关闭的防火门结构。

该高层建筑应急逃生装置还包括控制器18、独立电源19、照明系统7、进风系统6、排风系统8、人体下落示意灯10、位置传感器9和人类体征传感器20。独立电源19、照明系统7、进风系统6、排风系统8、人体下落示意灯10、位置传感器9、人类体征传感器20、防火门16、温度传感器17均与控制器18信号连接。位置传感器9可以采用光电传感器，具体为红外线传感器。

控制器18设置在建筑物内的监控室内，而人类体征传感器20分布在建筑物内每个房间内。火警发生时，人类体征传感器20启动工作，将感应到的每一房间内的生命体征信号传送到监控室内，每一房间外的指示灯都可以显示房间内的生命体征。人类体征传感器20可以采用红外线传感器。而监控室内的人员也可以根据相邻位置传感器9的亮灯切换速度监控逃生人员下落速度。当人员下落速度较大，通过控制器18提高充气系统4的充气量提高缓冲气囊总成内的压力，即可降低逃生人员下落速度。

缓冲气囊总成包括沿管道1轴向布置的若干个气囊组。每个气囊组包括两者一侧均与管道1内壁连接的第一气囊2和第二气囊3。第一气囊2和第二气囊3两者的另一侧相对布置并形成豁口。第一气囊2横向延伸的长度大于第二气囊3横向延伸的长度。上下相邻的两个气囊组的豁口相互错开。第二气囊3上朝向第一气囊2的一侧中部设有凹陷部，第一气囊2朝向第二气囊3的一侧嵌入至第二气囊3的凹陷部内。本实施例中，第一气囊2和第二气囊3的数量均为一个。

管道1内壁处包裹有防撞层5，防撞层5为柔性材料。管道1内设有照明系统7。具体的，照明系统7包括设置在第一气囊2和/或第二气囊3内侧的照明灯71，照明灯71安装在管道1的内壁上。缓冲气囊总成为透光材质。如果照明灯71设置在缓冲气囊总成外，则缓冲气囊总成可以为不透光材质。

管道1内沿其轴向间隔设置有多个位置传感器9。管道滞留区15内设有与各位置传感器9信号连接的人体下落示意灯10。人体下落示意灯10包括竖向布置的多个示意灯单元，每个示意灯单元对应位于不同高度的位置传感器9。当人员在管道1内下落并经过位置传感器9时，管道滞留区15内人体下落示意灯10上相应位置的示意灯单元就亮起，显示管道1内该人员所在高度，方便上下层人员根据管道内正在滑落的人员位置选择自己进入管道的时机，尽可能避免人员之间的碰撞。

管道1内设有货运电梯12，管道1顶部设有与货运电梯12连接的升降机构13。货运电梯12与管道1内壁之间设有导向结构。该导向结构包括滑动配合的导向凹槽14或导向凸轨。采用导向凹槽14时，导向凹槽14竖向布置并位于管道1上，货运电梯12外侧壁上设有轮面与导向凹槽14内侧接触的滑轮。升降机构13与控制器19连接，升降机构13通过控制器18同时连接电网23和独立电源19。平时，缓冲气囊总成收折在管道1内壁上的凹腔11内。凹腔11开口处覆盖着与其开口大小相适配的补强板，补强板内侧与气囊缝合在一起，补强板其中一条边与管道1内壁铰接，补强板外侧缝合有与管道1内壁其它部分相同的柔软材料。此时货运电梯12能正常上下移动运送货物且不会与缓冲气囊总成出现相互干扰。当火灾时，控制器18使升降机构13工作并将货运电梯12，拉至顶层，然后通过充气系统4使缓冲气囊总成弹出。缓冲气囊总成弹出时，补强板随气囊打开。充气动力装置41若为鼓风机时，通过鼓风机内的电机反转将缓冲气囊总成抽真空，并将缓冲气囊总成收折复位后，货运电梯12可再次运行。

高层建筑应急逃生装置的进风系统6与管道1连通，管道1的顶部设有排风系统8。排风系统8包括与管道1顶部连通的排风机。进风系统6包括风机61、第一送风口和第二送风口62。进风系统6的第一送风口设置在管道1的底部并向上送风，既能减缓人体下落速度，又能保障管道1内空气新鲜。第二送风口62设置在每层的管道滞留区15内，确保新鲜空气能直接被送至各个楼层，避免空气在管道1内因被缓冲气囊总成阻挡而造成高层空气量不足的情况。风机61与各第二送风口62连通的管道在布置时，避开管道留置区15与管道1连通的位置。

部分人员的体型较小，在管道1内滑落时受到缓冲气囊总成的摩擦力小，减速效果不佳。为此，逃生者也可以穿着充气服从管道1内滑落，充气服的表面材质可以与缓冲气囊总成相同。通过充气服可增加人员本身体积，从而受缓冲气囊总成的挤压力更大，下落时减速效果更好。

管道1与管道留置区15之间通过管道门22隔开。在火警发生时，管道1内的照明系统7开启。人进入管道滞留区15内，按动开关，通往管道1的门打开，一人跳入管道1内后，管道门22自行关闭，其余人留在管道留置区15等待。若干秒后可接着按动开关打开管道门22并继续从管道1内跳入。这样可避免通过进风系统6送入管道1内的空气未到达管道1上部就从管道滞留区15大量漏走，确保管道1内空气量充足。当温度传感器17探测到管道滞留区15内提升至临界值时，防火门16收到信号并自动关闭，避免火苗窜入管道1内。而尚未能从该楼层逃生的人员需要沿楼梯走道上一层或下一层管道逃生。

实施例2

如图6所示，与实施例1的不同之处在于，第二气囊3上朝向第一气囊2的一侧中部不设有凹陷部。第一气囊2与第二气囊3相对的一侧相接触，两者位于同一高度，接触部位形成豁口。第二气囊3上朝向第一气囊2的数量可以均为一个，也可以为多个。例如较大的第一气囊2其数量为一个，而较小的第二气囊3其数量为两个，且两个第二气囊3相邻布置。上下相邻的气囊之间可以间隔5-10cm；上下相邻的气囊也可以相互紧贴，则下方的气囊能对上方气囊起到一定的承托作用。

上下相邻气囊组的豁口之间水平错开的角度在30-180°之间。当上下豁口水平错开的角度在30-50°，则逃生人员在下落并到达下一层气囊组时，其相对在上一层气囊组时水平偏转的角度也较小，人员容易将下落姿势调整成臀部与下方气囊接触，从而利用臀部进一步进行缓冲，缓冲效果更好且不容易受伤。上下相邻气囊组的豁口之间水平错开的角度在30-180°之间，该特征也适用于实施例1。

除了上述实施例外，高层建筑应急逃生装置的管道1内也可以不设置货运电梯12和升降机构13。管道1也可以设置在高层建筑的外墙体上并位于窗户一侧，管道1侧壁连接有导向滑道，导向滑道的入口位于窗户一侧。

以上结合最佳实施例对本发明进行了描述，但本发明并不局限于以上揭示的实施例，而应当涵盖各种根据本发明的本质进行的修改、等效组合。

Claims (10)

1.一种高层建筑应急逃生装置，包括上下布置的管道(1)，其特征在于，管道(1)内沿其轴向设有缓冲气囊总成；所述缓冲气囊总成上设有使人体沿曲线路径通过的缓冲通道；该逃生装置还包括所述缓冲气囊总成的充气系统(4)。

2.根据权利要求1所述的一种高层建筑应急逃生装置，其特征在于，所述缓冲气囊总成包括沿管道(1)轴向布置的若干个气囊组；每个气囊组包括两者一侧均与管道(1)内壁连接的第一气囊(2)和第二气囊(3)；第一气囊(2)和第二气囊(3)两者的另一侧相对布置并形成豁口；第一气囊(2)横向延伸的长度大于第二气囊(3)横向延伸的长度；上下相邻的两个气囊组的豁口相互错开。

3.根据权利要求2所述的一种高层建筑应急逃生装置，其特征在于，所述第二气囊(3)上朝向第一气囊(2)的一侧中部设有凹陷部，第一气囊(2)朝向第二气囊(3)的一侧嵌入至第二气囊(3)的凹陷部内。

4.根据权利要求2所述的一种高层建筑应急逃生装置，其特征在于，所述管道(1)内壁处包裹有防撞层(5)，防撞层(5)为柔性材料。

5.根据权利要求1或3或4所述的一种高层建筑应急逃生装置，其特征在于，所述管道(1)内设有照明系统(7)。

6.根据权利要求5所述的一种高层建筑应急逃生装置，其特征在于，所述照明系统(7)包括设置在缓冲气囊总成内侧的照明灯(71)，所述照明灯(71)安装在管道(1)的内壁上；所述缓冲气囊总成为透光材质。

7.根据权利要求1或6所述的一种高层建筑应急逃生装置，其特征在于，包括上下布置的若干个管道滞留区(15)，每个管道滞留区(15)一侧与管道(1)侧壁连通，另一侧通过防火门(16)与建筑的楼梯间连通；所述管道滞留区(15)内设有温度传感器(17)，所述防火门(16)为与温度传感器(17)信号连接、能自动关闭的防火门结构。

8.根据权利要求7所述的一种高层建筑应急逃生装置，其特征在于，所述管道(1)内沿其轴向间隔设置有多个位置传感器(9)；所述管道滞留区(15)内设有与各位置传感器(9)信号连接的人体下落示意灯(10)。

9.根据权利要求1或8所述的一种高层建筑应急逃生装置，其特征在于，所述管道(1)内设有货运电梯(12)，管道(1)顶部设有与货运电梯(12)连接的升降机构(13)。

10.根据权利要求1所述的一种高层建筑应急逃生装置，其特征在于，包括与管道(1)连通的进风系统(6)，管道(1)的顶部设有排风系统(8)。