高楼逃生缓降装置研究综述

◇广东交通职业技术学院 安丰田 黄俊刚 梁永利 陈建杰 李丹妮

随着高空逃生安全问题越来越受到人们的重视，目前已研制出了相关的高空逃生缓降工具。本文对现有高空逃生缓降装置的研究现状进行了归纳和整理，以期找准研究方向，总结存在的关键问题，促使高空逃生缓降装置的技术逐步完善。

1 背景

目前，在城市中高层及超高层建筑越来越多，一旦发生火灾，居民被大火困在房内无法脱身时，就只能等待消防人员前来救援，即使消防人员及时赶来，以目前最大101米云梯车的救援高度，高层受困人员的生命安全仍会受到极大的威胁。

随着高空逃生安全问题越来越受到人们的重视，目前已研制出了相关的高空逃生缓降工具。本文对现有高空逃生缓降装置的研究现状进行了归纳和整理，以期找准研究方向，总结存在的关键问题，促使高空逃生缓降装置的技术逐步完善。

2 高楼逃生缓降装置研究综述

自1995年以来，不断出现有关于研究“逃生缓降”的著作和研究论文。在中国知网收录的期刊中，有关研究“逃生缓降”的文献查到91篇，而深入研究“逃生缓降装置”的文献仅17篇。这些文献多是从高楼逃生缓降标准介绍、安全法规、创新设计、结构改良优化设计等方面进行相关研究。

2.1 高楼逃生缓降装置技术标准研究综述

研究成果[1]对我国高楼逃生缓降装置的技术标准进行了梳理性研究，梳理研究指出，我国逃生缓降装置的逃生绳的耐高温及整机超温锁死等可靠性标准有待完善。研究指出，我国高楼逃生技术标准需要整合，高楼逃生装置产品与建筑结构及相关应用场景需要深度融合，通过标准化前期研发设计产品，以期促进我国高楼逃生救援装备产业的发展。

研究成果[2-3]对现有市场上的高楼逃生装置进行了研究，并介绍了国内外高楼应急逃生装置的不同技术标准与发展现状，对比研究了各种高楼逃生装置技术，归纳其优缺点及其应用范围，对高楼逃生装置技术的更新迭代研究及相关技术标准的更新提出了建议。

研究成果[4-5]对高楼安全缓降逃生装置的技术发展与应用状况进行了梳理，对比分析了国内外安全逃生装置的原理、构造及其应用现状，指出了当前高楼逃生装置的不足之处。研究成果提出了一种基于楞次定律的磁力缓降高楼安全逃生装置的设计思路，该技术具有重载缓降效率高、免插电、易于操作，缓降逃生高度不受限，为高楼逃生装置的技术迭代研究提供一种参考。

2.2 高楼逃生缓降装置技术研究综述

目前，高楼逃生缓降装置技术的主要形式有电磁式、刚性摩擦式、流体阻尼式。

研究成果[6]基于楞次定律原理，研发了一款磁力式高楼缓降安全逃生装置，经过理论计算与试验测试，该款磁力缓降安全逃生装置能满足超高层逃生的需求。

研究成果[7]设计一种能让高楼被困人员进行自救逃生的装置，该装置采用摩擦阻尼和流体阻尼相结合来实现重物高空缓降，具有安全稳定性好的特点，具有较高的技术参考价值。

研究成果[8]设计了一种兼具防盗与逃生功能的“傻瓜式”装置，该装置适用于中低楼层，由家居常用的防盗网与高空缓降逃生装置两部分组成。当发生火灾等意外灾害时，该装置可使受困人员迅速完成高空缓降逃生自救，使高空缓降逃生更简单更安全。

研究成果[9-10]创新设计了一种基于摩擦的高楼缓降逃生装置，该装置产生的摩擦阻尼可随逃生者的体重进行自动匹配调节，进而使得不同体重的逃生者均能以安全区间内的缓降速度逃生，并已通过理论计算与试验测试。

研究成果[11]基于擒纵原理创新研究了救生缓降装置，利用虚拟样机设计与仿真技术，改良了现有的擒纵式救生缓降器，研究结果显示，在相同的参数条件下，优化后的样机以无返回力矩擒纵机构作为速度控制单元，优于常规的擒纵式救生缓降器。

研究成果[12-14]为获得不同工况下液压缓降装置的运动规律，利用数学建模与计算机仿真技术，对往复式液压缓降装置的动态工作过程进行了仿真研究，为液压缓降装置技术的应用提供理论参考。

研究成果[15]设计了一种多功能逃生缓降器，其核心内容包含缓降器的调速系统和制动系统设计，另外亦添加了逃生照明功能，该缓降器可以随逃生者的意图来控制下降速度，在保证安全的基础上，操作简便灵活。

研究成果[16-17]基于摩擦缓降和电磁阻尼原理，采用纯机械化设计的理念，设计并制作了一种机械式高楼缓降逃生装置。该装置逃生安全性高，操作简便。研究成果[18]基于溢流阀缓冲能量原理，设计了一种利用机械式自动控制的匀速缓降装置，该装置免插电，适用面广。

研究成果[19]认为现有基于剪切增稠流体的高楼逃生缓降装置，存在体积较大、实用性差等缺陷，通过结构优化设计与动力学仿真计算，重点优化了转子的流体粘性阻力，使该种高楼逃生缓降装置体积更小，实用性增强。

研究成果[20]在梳理分析了国内外高楼逃生缓降装置产品存在的各种缺点的基础上，设计并制造了一款基于遥控的高空逃生缓降器。该缓降器使用离心制动原理，结合单片机智能控制技术，让逃生变得更便捷更安全。

研究成果[21]设计了基于流体缓冲的装置，该装置使用高阻尼流体，并缩小流体所经过的阻尼孔，来达到高空缓降逃生的设计目的，该技术已经过实验分析，结果验证该设计有效。

3 结语

当前，国内高楼逃生缓降装置技术发展百花齐放，主要技术形式有电磁式、刚性摩擦式、流体阻尼式，究其原理，皆为将高楼逃生的重力势能转化为热能。从文献综述过程来看，高楼逃生缓降装置在技术原理上已较为成熟，但其可短时重复利用性和能量的快速耗散尚未得到密切关注。

（1）考虑到火灾现场需要短时重复使用，以满足多人次逃生需求，因此装置的可短时重复利用性，关系到装置的推广实用性。

（2）考虑到多人次缓降逃生重复使用过程中，人的重力势能将转化成的巨大的热能。因此，巨大的热能如何在短时间内快速耗散，以便让装备在短时重复使用过程中保持高度的技术可靠性，亦是技术成熟完善的关键点。