尼姝麗　趙利銘　王述洋　薛國磊

摘 要： 對(duì)高樓火災(zāi)發(fā)生頻率和危害程度進(jìn)行統(tǒng)計(jì)分析，闡述火災(zāi)發(fā)生后受災(zāi)居民心理狀況，同時(shí)提出在沒有配置高樓火災(zāi)逃生裝置情況下，居民可選擇的合適逃生途徑，引出配置高樓火災(zāi)逃生用品的必要性.結(jié)合國內(nèi)外高樓火災(zāi)逃生用品設(shè)計(jì)和配置現(xiàn)狀，指出該系列用品存在的問題，運(yùn)用現(xiàn)有科技提出一個(gè)嶄新的高樓火災(zāi)逃生裝置設(shè)計(jì)方向，以保證更多用戶及時(shí)高效地進(jìn)行逃生.

關(guān)鍵詞：高樓； 火災(zāi)； 逃生裝置

中圖分類號(hào)： TH 112 文獻(xiàn)標(biāo)志碼： A

近年來高層建筑成為我國主要發(fā)展的建筑群，但隨之而來的高樓火災(zāi)亦成為國內(nèi)乃至全世界極難攻克的問題.因?yàn)楦邩墙Y(jié)構(gòu)復(fù)雜、人員密集，同時(shí)樓梯、豎井等會(huì)產(chǎn)生煙囪效應(yīng)，致使煙霧彌漫，助長火勢(shì)蔓延，造成嚴(yán)重傷亡.因此，降低我國高樓火災(zāi)發(fā)生率，更好地保護(hù)居民的生命財(cái)產(chǎn)安全，成為我國保障人民安居樂業(yè)，創(chuàng)建和諧社會(huì)需解決的最迫切的問題.為了緩解這一狀況，一方面政府可采取相應(yīng)措施提高人們的防火防患意識(shí)，另一方面可號(hào)召人們配置消防用品，保證發(fā)生火災(zāi)后能夠及時(shí)撲滅火災(zāi)或逃生.根據(jù)中國統(tǒng)計(jì)年鑒[1]可知，我國高樓火災(zāi)發(fā)生頻率高居不下，2009—2011年高樓火災(zāi)發(fā)生情況如表1所示.消防設(shè)備可救援高度遠(yuǎn)低于高層建筑的高度：消防水罐車噴水滅火高度為8層樓，最高云梯車舉高能力僅僅15層樓.15層以上高層建筑失火，該類救援裝置無用武之地，同時(shí)消防隊(duì)即使第一時(shí)間接受報(bào)警，但因救援設(shè)備機(jī)動(dòng)性差、體積龐大、道路交通阻塞等問題延誤救援時(shí)機(jī)，而且該類裝置救援能力有限，發(fā)生特大火災(zāi)時(shí)所起作用有限.居民能否進(jìn)行有效自救成為社會(huì)關(guān)注的焦點(diǎn)，因此高樓火災(zāi)逃生裝置的研究與設(shè)計(jì)逐漸成為業(yè)界研究的熱點(diǎn).

1 火災(zāi)發(fā)生時(shí)居民心理狀況分析

近些年我國火災(zāi)發(fā)生率高，傷亡大.經(jīng)過分析發(fā)現(xiàn)一個(gè)重要因素：建筑的疏散通道和安全出口被堵或被鎖住，使得火災(zāi)中居民產(chǎn)生驚慌失措的心理，從而導(dǎo)致踐踏、跳樓、窒息等狀況發(fā)生.因此，為保證全面研究與分析高樓逃生裝置，對(duì)火災(zāi)發(fā)生時(shí)居民心理狀況的分析是必不可少的.

1.1 驚慌恐懼心理

大多數(shù)火災(zāi)的發(fā)生和自然災(zāi)害一樣，有突發(fā)性的特征，所以居民面對(duì)火災(zāi)時(shí)一般比較恐懼，同時(shí)火災(zāi)發(fā)生時(shí)一般會(huì)伴隨有濃煙、火焰、刺激性氣味等現(xiàn)象，這就更促使居民產(chǎn)生驚慌不安的心理.根據(jù)心理學(xué)家對(duì)人類緊張程度的分析可知，在某一范圍內(nèi)緊張程度越高，處理事情的能力會(huì)越差，而且面對(duì)火災(zāi)時(shí)多數(shù)人會(huì)處于高度緊張的狀態(tài).突發(fā)狀況時(shí)人們的心理情況如圖1所示[2].居民心理上的恐慌會(huì)隨著環(huán)境變化轉(zhuǎn)變成更高一層的恐懼，從而降低理智思考的能力，導(dǎo)致悲劇的發(fā)生.

1.2 從眾型心理

從眾型行為是指面對(duì)火災(zāi)，多數(shù)居民為了尋找安全的避難場(chǎng)所或逃生通道從不同方向集聚而來.大多數(shù)人在這樣的慌亂情況下，理智思考的能力已很低，所以會(huì)不約而同地認(rèn)為聚到一個(gè)地方是安全的.但是這樣的情況容易發(fā)生踐踏、擁堵的情況.

1.3 趨光心理

向光性是人的特性，尤其是生活水平日益提高的現(xiàn)在，人們基本生活在明亮的環(huán)境中.當(dāng)火災(zāi)發(fā)生時(shí)，濃煙密布，電力系統(tǒng)關(guān)閉，人們處在黑暗中，變得恐懼、不安、煩躁.因此出現(xiàn)光亮?xí)r，人們會(huì)習(xí)慣性地向有光的方向奔去，如此才認(rèn)為是安全的.但是有光的地方很可能就是火源，所以無意中就已進(jìn)入危險(xiǎn)地帶.

1.4 色彩心理

產(chǎn)品的顏色給人一種最先導(dǎo)入的感覺.一件產(chǎn)品的色彩是否處理妥當(dāng)，不僅可彌補(bǔ)造型中的不足還可博得消費(fèi)者青睞，減輕居民的不安和恐懼感.雖然顏色本身沒有愛憎、真假、吉兇等標(biāo)識(shí)，不過由于人們具有某種心理效應(yīng)，因此很多時(shí)候顏色便有了擬人化的感覺，用來表示某種特定的含義.

紅色有熱情、積極、樂觀、吉祥等效應(yīng)；黃色在東方有尊貴、優(yōu)雅的意味；藍(lán)色通常象征永恒、深遠(yuǎn)和幻想；白色普遍被認(rèn)為是圣潔的顏色等.因此，高樓逃生裝置的設(shè)計(jì)應(yīng)合理運(yùn)用色彩心理學(xué)，保證設(shè)計(jì)的裝置安全適用的同時(shí)能夠有效地減緩居民的心理壓力.

2 國內(nèi)外高樓火災(zāi)逃生裝置現(xiàn)狀

專家提示，若家中沒有配置有效的高樓逃生裝置，發(fā)生火災(zāi)后應(yīng)冷靜沉著，選擇正確的逃生途徑：盡快離開房間，盡量暴露，保證搜救人員容易發(fā)現(xiàn)，從樓梯逃跑，撲滅火苗，靠墻躲避，合理跳樓，管道逃生.綜上所述，沒有有效的高樓逃生裝置，人們的逃生方法、途徑異常被動(dòng).因此國內(nèi)外應(yīng)加緊對(duì)高樓逃生裝置的研究步伐.

2.1 國內(nèi)高樓火災(zāi)逃生裝置現(xiàn)狀

2010年11月15日14時(shí)，上海余姚路膠州路一棟高層公寓的大火引起社會(huì)對(duì)高樓逃生裝置的關(guān)注.目前國內(nèi)比較成熟的高樓火災(zāi)逃生裝置主要有：

（1） 奧勃龍高樓火災(zāi)逃生裝置[2].該裝置巧妙地運(yùn)用了地球引力、杠桿原理、重量與杠桿翹動(dòng)的偏心輪產(chǎn)生的摩擦系數(shù)成正比的原理，解決了一直以來困擾人們高樓救援和下降的問題，同時(shí)幾乎可適用于包括婦孺老幼在內(nèi)的所有人群.

（2） 基于彈簧的高樓逃生器.該裝置是通過對(duì)螺旋彈簧施加扭矩，增大或減小螺旋彈簧和鋼絲繩之間的摩擦力，最終可自由控制降落速度.

（3） 逃生電梯.該裝置使用專用電源供給能量，電梯轎廂和纜繩通過特殊設(shè)計(jì)，能夠保證火災(zāi)發(fā)生后電梯依然可正常工作，且極其牢固，可為用戶提供一個(gè)安全通道.

另外還有離心摩擦式高樓安全逃生器、流動(dòng)液體阻尼式高樓逃生器[3]以及以巧力夾高樓自救逃生裝置等.

2.2 國外高樓火災(zāi)逃生裝置現(xiàn)狀

（1） 德國發(fā)明的新型逃生電梯——折疊式可充氣逃生艙.該裝置提前以5個(gè)為單位被安置于高樓樓頂.火災(zāi)發(fā)生時(shí)，救援人員開啟激活按鈕，該裝置將自動(dòng)充氣，之后沿著建筑邊緣下降.用戶可及時(shí)乘坐“電梯”逃生.

（2） 阿根廷設(shè)計(jì)外掛逃生電梯[4].該裝置由嵌齒輪和單軌道兩部分組成，每個(gè)軌道上安裝有載人電梯.火災(zāi)發(fā)生后，運(yùn)用緊急專門供電裝置，對(duì)用戶進(jìn)行救援和疏散，降低傷亡和經(jīng)濟(jì)損失.

（3） 電磁逃生系統(tǒng)[4].該系統(tǒng)由美國研究人員開發(fā)，其核心是在建筑的每個(gè)轉(zhuǎn)角處設(shè)置一個(gè)升降豎井，內(nèi)部安裝電磁片，每戶居民家中配置與電磁片相關(guān)的金屬救生衣.電磁片對(duì)金屬救生衣有一定排斥力，一旦發(fā)生火災(zāi)，用戶穿上金屬救生衣跳入救生井中，排斥力與用戶重力相反，可保證用戶低速安全著陸.

（4） 摩天大樓逃生輪.Kevin Stone受漁線輪啟發(fā)，設(shè)計(jì)出該套救生裝置，如圖2所示.其設(shè)計(jì)創(chuàng)新點(diǎn)在于內(nèi)部設(shè)置一套離心式制動(dòng)系統(tǒng)，用戶可自行控制下降速度，巧妙結(jié)合線軸、制動(dòng)塊、制動(dòng)盒之間的連接，保證使用者平穩(wěn)安全著陸.測(cè)試顯示，百層高大樓逃生只需花費(fèi)4 min.

（5） 設(shè)計(jì)師Sin Sun Ho的高樓繩降逃生裝

置如圖3所示.該裝置如同鋼鐵俠的手套，其內(nèi)部配置有鋼繩和緩降裝置.使用時(shí)將手伸進(jìn)“手套”，握住把手即可解鎖，通過自身重力安全達(dá)到地面.

2.3 國內(nèi)外高樓火災(zāi)逃生裝置分析

綜上所述，國內(nèi)外高樓火災(zāi)逃生裝置存在的問題有：

（1） 大部分裝置是緩降類的設(shè)計(jì)，且均需有一個(gè)固定點(diǎn).若是火勢(shì)已蔓延至全棟樓，使用這類緩降裝置，將會(huì)有墜落、灼傷的危險(xiǎn).

（2） 這類裝置造型冰冷，沒有親和力.用戶一般將其放置于家中不起眼的地方.突發(fā)火災(zāi)時(shí)會(huì)無法及時(shí)找到，所以有其局限性.

（3） 有一部分是救援系統(tǒng)，與建筑融為一體，科技含量較高，成本也較大.這類系統(tǒng)在美國、英國、德國等發(fā)達(dá)國家可得到一定發(fā)展；在我國由于自身的經(jīng)濟(jì)實(shí)力不能保證這類系統(tǒng)的普及，因此在國內(nèi)高科技救援系統(tǒng)可行性不大.

3 解決思路

目前國內(nèi)外高樓火災(zāi)逃生裝置均存在一定的局限性.這類裝置基本需要依附高樓才可進(jìn)行工作，沒有獨(dú)立性，如若火災(zāi)引起建筑倒塌、建筑附屬物墜落，則這類裝置將不能起到救援作用.針對(duì)以上問題，筆者認(rèn)為可對(duì)高樓火災(zāi)逃生裝置作以下設(shè)想：

（1） 若救援裝置可載使用者飛離火災(zāi)現(xiàn)場(chǎng)并至安全地帶，救援效果將會(huì)更好.其飛行功能可借鑒直升機(jī)飛行原理：直升機(jī)發(fā)動(dòng)機(jī)驅(qū)動(dòng)旋翼提供升力，把直升機(jī)舉托在空中，單旋翼直升機(jī)的主發(fā)動(dòng)機(jī)同時(shí)也輸出動(dòng)力至尾部的小螺旋槳，機(jī)載陀螺儀能偵測(cè)直升機(jī)回轉(zhuǎn)角度并反饋至尾槳，通過調(diào)整小螺旋槳的螺距可抵消大螺旋槳產(chǎn)生的不同轉(zhuǎn)速下的反作用力.

（2） 使用者乘坐救援裝置時(shí)，可自行控制飛行速度和方向，保證乘坐時(shí)的舒適性和安全性，以及到達(dá)目的地的準(zhǔn)確性.

（3） 裝置造型應(yīng)美觀大方，與用戶家居環(huán)境相適應(yīng)，以便不使用時(shí)，可放在家中顯而易見位置，猶如家具一樣，以保證使用者自愿購買，增加普及程度以及發(fā)生火災(zāi)時(shí)可在第一時(shí)間發(fā)揮救援作用.

（4） 嚴(yán)格控制裝置成本，以使更多的中國居民能購買使用.適當(dāng)簡化裝置設(shè)計(jì)，使用輕量化材料，減輕發(fā)動(dòng)機(jī)負(fù)重.

（5） 該類裝置設(shè)計(jì)應(yīng)符合用戶的心理需求，以保證用戶使用時(shí)沒有恐懼感，反而有安全感.

4 可行性分析

（1） 技術(shù)方面.國內(nèi)外飛行技術(shù)已非常成熟.目前墨西哥一家公司嘗試設(shè)計(jì)一種新型背負(fù)式“直升機(jī)”Libelula[5]，如圖4所示.人們可將它穿在背上升至空中，整個(gè)裝置在氫燃料筒的驅(qū)動(dòng)下運(yùn)作.該公司表示，Libelula將是世界上最輕的直升機(jī)，可通過碳素纖維胸衣綁在人身上.運(yùn)用類似技術(shù)，使用防高溫防火材料進(jìn)行輔助設(shè)計(jì)，成功研制飛行式逃生裝置將不是問題.

（2） 市場(chǎng)方面.根據(jù)最新的“高樓趨勢(shì)報(bào)告”可知，2011年全世界建成的200 m以上高層建筑有81座，2013年建成73座.2000—2013年全世

界高層建筑增長率達(dá)318%[6].根據(jù)我國公安部消防局統(tǒng)計(jì)，截至2009年底，大陸高層建筑約有19萬座，其中：居住高層12.5萬座，辦公樓、酒店、學(xué)校等公共建筑7萬座，近1 699座的高度超過100 m[7].因此該救援裝置有較大的市場(chǎng).

5 結(jié) 語

世界經(jīng)濟(jì)的發(fā)展，帶給人們更多的物質(zhì)享受和精神慰藉，應(yīng)運(yùn)而生的高層建筑在給予人們心理和生理上優(yōu)越感、自豪感、舒適感的同時(shí)，也在悄無聲息地威脅著人們的生命和財(cái)產(chǎn)安全.高樓火災(zāi)發(fā)生頻率隨著高層建筑的數(shù)量增加而增加，消防設(shè)備的發(fā)展速度遠(yuǎn)比不上高層建筑發(fā)展的速度，這一矛盾促進(jìn)了高樓火災(zāi)救援裝置的發(fā)展.經(jīng)過不懈努力，救援裝置的設(shè)計(jì)日趨成熟，但仍存在局限性.為進(jìn)一步保證人民生命財(cái)產(chǎn)安全，社會(huì)和諧穩(wěn)定，國家繁榮發(fā)展，設(shè)計(jì)先進(jìn)的、高效的高樓火災(zāi)逃生裝置是眾望所歸的.

參考文獻(xiàn)：

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[4] 葉強(qiáng)，楊宜昌，張國欣，等.液體流動(dòng)阻尼式高樓逃生器的創(chuàng)新設(shè)計(jì)[J].消防科學(xué)與技術(shù)，2005，24（2）：210-212.

[5] 楊先碧.六大發(fā)明與創(chuàng)新：綜合科技，創(chuàng)意新技術(shù)：高樓火災(zāi)逃生保護(hù)傘[J].發(fā)明與創(chuàng)新：綜合科技，2011（1）：38-39.

[6] 筑龍網(wǎng).亞洲統(tǒng)領(lǐng)2013年世界最高建筑[EB/OL].[2014-01-20].http：∥news.zhulong.com/

[7] 公安部消防局.2009 中國消防年鑒[M].北京：中國人事出版社，2009.