高層建筑多功能火災(zāi)避難艙的研發(fā)(答辯)

1、家用多功能火災(zāi)避難艙的研制姓名：閆懷超導(dǎo)師：黃俊革學號：126409060專業(yè)：機械電子工程研究提要 研究背景 研究現(xiàn)狀 研究內(nèi)容及技術(shù)方案 需求分析上海11.15 火災(zāi)上海1115火災(zāi)2010年8月9日重慶市渝中區(qū)一座29層高層火災(zāi) 研究背景 據(jù)統(tǒng)計，19992008年全國共發(fā)生高層建筑火災(zāi)9481起，造成427人死亡，直接經(jīng)濟損失9.7億元。 高層建筑火災(zāi)造成的社會財產(chǎn)損失是巨大的，而且也無法避免人員傷亡，特別是上海“11.15”火災(zāi)事故導(dǎo)致58人遇難。研究背景 為有效減少高層建筑火災(zāi)中的人員傷亡，需要對高層建筑的防災(zāi)減災(zāi)特點深入研究，探索一套行之有效的辦法來避免居民在火災(zāi)中喪生。 研究背

2、景 為此我國制定了高層民用建筑設(shè)計防火規(guī)范GB5004595 。該規(guī)范強調(diào)，超過100m的公共建筑，應(yīng)設(shè)置避難層（間）,并且從樓房第一層至第一個避難層或兩個避難層之間，不宜超過15層。 高層建筑火災(zāi)特點：高層建筑火災(zāi)特點： 起火因素多。起火因素多。 煙囪效應(yīng)顯著，火勢蔓延快。煙囪效應(yīng)顯著，火勢蔓延快。 人員集中且難疏散。人員集中且難疏散。 火災(zāi)撲救難度大?；馂?zāi)撲救難度大。 高層住宅建筑在發(fā)生火災(zāi)時，為了避免人員傷亡，保證弱勢人群的生命安全，比較好的措施是在居民家中安裝一個避難室。 基于這種想法，提出了“家用多功能火災(zāi)避難艙”的概念。國內(nèi)外研究現(xiàn)狀 目前，避難艙的研究和應(yīng)用大多是在煤礦領(lǐng)域。如我

3、國煤炭科學研究總院重慶研究院研制的硬體組裝移動式避難艙。 智利礦難中使用的“鳳凰號”避難艙，成功 營救33名礦工。在營救過程中，井下應(yīng)急避難所發(fā)揮重要作用。斷水斷電防火、耐高溫淋浴供氧通風降溫3-4人避難人避難3小時小時研究目標研究目標多功能火災(zāi)避難艙多功能火災(zāi)避難艙主要研究內(nèi)容主要研究內(nèi)容( (紅色為重點研究內(nèi)容紅色為重點研究內(nèi)容） 艙體阻燃隔熱材料研究 普通門（窗）、防火門窗研究 火災(zāi)避難艙的通風、氧氣供給系統(tǒng)研究 避難艙內(nèi)應(yīng)急電源設(shè)計 管道及噴淋系統(tǒng)設(shè)計 避難艙環(huán)境監(jiān)測系統(tǒng) 避難艙防火試驗設(shè)計艙體阻燃隔熱材料研究艙體阻燃隔熱材料研究 我國現(xiàn)在大規(guī)模使用的隔熱材料主要有EPS(聚苯乙烯泡沫

4、)、XPS(擠塑聚苯乙烯泡沫)和PU(聚氨酯泡沫)，均屬易燃有機隔熱材料。 避難艙要達到耐火完整性3.0 h，耐火隔熱性3.0 h。防火門(窗)研究方案 避難艙以雙層門體的設(shè)計方式設(shè)置普通門和防火門 防火門平時處于開啟狀態(tài)，當火災(zāi)發(fā)生時才關(guān)閉，實現(xiàn)與外界空氣及熱量隔絕的目的。此外，當外部救援人員到達時，艙體窗口還可作為緊急救援逃生通道使用。火災(zāi)避難艙的通風系統(tǒng)研究 通風系統(tǒng)要能實現(xiàn)火災(zāi)狀態(tài)下的自動監(jiān)控，在確保安全的前提下，讓艙內(nèi)的空氣品質(zhì)達到維護人體生命與健康的基本要求。 擬采用風壓大的離心式風機強排風（工作電壓24V)，自動監(jiān)控艙內(nèi)空氣質(zhì)量進行啟閉，保證4人三個小時的正常呼吸?；馂?zāi)避難艙的氧

5、氣供給系統(tǒng)研究 根據(jù)避難艙必須滿足的供氧、排出二氧化碳和恒壓（正壓）的要求，避難艙擬采用鋼瓶供氧的方式為主。 呼吸產(chǎn)生的二氧化碳由排風系統(tǒng)排出或藥劑置換； 高壓空氣除了能給避難艙內(nèi)的逃生人員提供正常呼吸所需的氧氣外，還能為避難艙的噴淋系統(tǒng)提供噴霧動力。避難艙應(yīng)急電源設(shè)計 考慮到避難艙內(nèi)設(shè)備正常運行所需的電壓問題，在電力缺失時，用備用電池來承擔艙內(nèi)監(jiān)控儀表及風機的能源供給。擬采用磷酸鐵鋰電池，整個主控板電流可以控制在150mA以內(nèi)（24V供電）。風機的電壓是24V，這樣50Ah的蓄電池可供電3小時。 避難艙系統(tǒng)整體設(shè)計圖方案二：改造原有衛(wèi)生間 高層民用建筑設(shè)計防火規(guī)范把高層民用建筑耐火等級分為一、二級； 建筑設(shè)計防火規(guī)范分為一、二、三、四級，一級最高，四級最低。 根據(jù)建筑設(shè)計防火規(guī)范和高層民用建筑設(shè)計防火規(guī)范，確定建筑的耐火等級，最后確定衛(wèi)生間改造方案。方案二簡述： 在保證不對衛(wèi)生間造成大面積破壞的大前提下，對現(xiàn)有的衛(wèi)生間進行改造，根據(jù)墻、柱和梁不同的耐火等級，合理添加防火材料；對衛(wèi)生間的門，窗進行耐火處理和密封性加固；其他子系統(tǒng)