Устройство экстренной эвакуации людей из высотных зданий
DEVICE FOR PEOPLE EMERGENCY EVACUATION FROM THE HIGH-RISE BUILDINGS

Изобретение относится к области конструирования и эксплуатации противопожарных средств для жизнеобеспечения проживающих и работающих на высоких этажах зданий при экстремальных пожарных условиях.
противопожарная защита
К важнейшим факторам обеспечения безопасности людей, находящихся внутри высотного здания, относится . Требования к противопожарной защите высотных зданий могут варьироваться в зависимости от его функционального назначения, общей высоты, используемых конструкций, средств и оборудования, применяемых при пожаре.
Особенность пожарной безопасности для людей, находящихся в высотном здании, заключается в значительном затруднении их эвакуации при возникшем пожаре и сложностях при борьбе с самим пожаром. Одним из путей эвакуации в высотных зданиях являются лестницы, в которых с увеличением числа этажей увеличивается и опасность задымления. Для обеспечения безопасности пользования лестничными клетками их делают незадымляемыми. Для этого лестничные марши и особенно выходы наружу проектируются с учетом недопустимости попадания туда огня и дыма, а также быстрого его удаления при попадании в пространство маршей при эвакуации с этажа на этаж.
Другим путем эвакуации в высотных зданиях могут быть пожарные лифты, которые должны оставаться незадымляемыми в случае пожара. Это обеспечивается системой вентиляции, которая создает избыточное давление в шахтах лифтов и не позволяет дыму и огню распространяться через шахты лифтов на этажи.
Определенные возможности для спасения людей представляют плоские крыши высотных зданий, на которые должен быть обеспечен доступ с лестничных клеток. При оборудовании крыш под вертолетные площадки есть возможность организации эвакуации людей с крыш во время пожара. Однако применение таких площадок затруднено или невозможно при сильном ветре или большом задымлении.
В настоящее время практически не существует надежной системы, обеспечивающей быструю и безопасную эвакуацию большого количества людей в случае чрезвычайной ситуации, особенно стариков, детей, инвалидов, беременных женщин, больных и раненых людей, сопровождающих их лиц - далее по тексту «маломобильных групп населения».
Известен многофункциональный самоэвакуатор (патент РФ №2319525, МПК А62В 1/00, опубл. 20.03.2008 г., бюл. №8), содержащий тросовую лестницу, выполненную из огнеупорного материала с жесткими ступенями. Лестница имеет крепление в оконных проемах и отвес для обеспечения устойчивого положения. Страховочный пояс для соединения с рюкзаком имеет карабины для попеременного соединения с тросами лестницы. Огнеупорная экран-штора закрепляется в свернутом виде на боковинах рюкзака.
Недостатком данного устройства является то, что использование данного устройства требует большого мастерства при спуске, особенно при оказании помощи маломобильным группам населения.
Известно устройство эвакуации людей с высотных сооружений (патент РФ №2305577, МПК А62В 1/02, опубл. 10.09.2007 г., бюл. №25), содержащий кабину, выполненную в виде шарнирно складывающейся площадки с эластичным, замкнутым, самонадувным ограждением по периметру. Кабина размещена в нерабочем состоянии в выемке нижней части оконного проема. На торцах площадки установлены телескопические несущие элементы с ограниченным запасом хода, шарнирно связанные с несущими балками и площадкой. Вдоль несущих балок закреплены тросы, связанные через блоки, установленные в верхней части оконного проема, с самотормозящими лебедками, расположенными в нижней части оконного проема. На поверхности площадки закреплен монтажный ключ для отсоединения площадки.
Недостатками данной конструкции являются сложность и ограниченное количество пассажирских мест для эвакуации.
Известно устройство эвакуации людей с высотных сооружений (патент РФ №2311934, МПК А62В 1/02, опубл. 10.12.2007 г., бюл. №34), содержащее кабину, закрепленную на тросе, лебедку для ее подъема, электродвигатель с автономным приводом, соединенный с лебедкой вытяжной трос, ограничители хода, пульт управления, связанный с электродвигателем. Устройство снабжено горизонтальным монорельсом, закрепленным на несущих элементах под крышей высотного сооружения, рамой с блоком, установленной с возможностью перемещения по монорельсу при помощи несущих и направляющих роликов, маневровой лебедкой, установленной в одном корпусе с лебедкой для подъема кабины, жестко закрепленной на монорельсе. Маневровая лебедка связана с рамой через маневровый блочок, закрепленный на противоположном от корпуса лебедок конце монорельса, маневровым тросом. Ограничители хода кабины расположены на ее крыше и выполнены в виде стоек с роликами. Кабина в нерабочем состоянии расположена в помещении для укрытия в нише в грунте у фундамента высотного сооружения, его верхняя часть защищена легкоразрушающимся перекрытием. Пульт управления связан с лебедками с помощью радиосвязи. Лебедки снабжены пневматическим приводом, связанным воздуховодами с компрессором, расположенным в нише помещения для укрытия.
Недостатками данного устройства являются громоздкость конструкции, большие затраты на изготовление, ограниченное количество спасаемых людей.
Известна самоходная противопожарная экранированная лестница Н.Р. Янсуфина (патент РФ №2326226, МПК Е06С 9/06, опубл. 10.06.2008 г., бюл. №16), содержащая несущую раму, торцовые несущие решетчатые ограждения, фронтальное решетчатое ограждение, между зданием и лестницей экранированное ограждение из жаропрочного стального листа, омываемого и остужаемого струей воды из перфорированной п-образной трубы, маршей с полуплощадками, образующими в сборе вдвое большую лестничную площадку, снабженную с торцевых сторон водоводными стояками с патрубками и вентилями, а также полугайкой Рота /богдановская полугайка/ с прикрепленными к ним пожарными рукавами и брандспойтами. На несущей раме, на продольной оси симметрии на вертикальных осях, равноудаленно от торцов рамы прикреплены обоймы с двумя парами монорельсовых колес, скомпонованными с электродвигателями и планетарными редукторами. На поперечной оси симметрии несущей рамы прикреплен кабелеукладчик, содержащий барабан, токосъемные кольца, гидромуфту и вращающийся в одну сторону электродвигатель, независимо от того, в какую бы сторону по монорельсу не двигалась лестница. На стене здания по периметру равноудаленно друг от друга в пространстве между барабаном кабелеукладчика и несущей рамой прикреплены кронштейны против провисаний кабеля. На выступающих углах здания между уровнями защемленных консольных двутавровых балок и кронштейнов прикреплены полуцилиндрические предохранители кабеля с крюками внизу и на конце кронштейнов, на 180° повернутые к зданию. Для вызова лестницы, в результате которого она подходит к окну и перекрывает все окна по вертикали здания, имеется кнопка, которая расположена на пульте управления передвижением лестницей, который может быть вынесен на нижнюю площадку.
Недостатком самоходной противопожарной экранированной лестницы является сложность ее изготовления и использования в чрезвычайных ситуациях.
Известен пожарно-спасательный комплекс с подъемником для применения снаружи высотных зданий (патент РФ №2442621, МПК А62В 1/00, B66F 11/00. опубл. 20.02.2012 г., бюл. №5), образованный модульным каркасом, его модули крепятся к зданию один над другим и образуют единую конструкцию, обеспечивая комплектование сколь угодно высоких зданий устройством, обеспечивающим выполнение трех задач - подъем пожарных и спасателей со снаряжением, спасение людей и тушение пожара - тремя компонентами (это подъемники съемные переносные на жестких и/или гибких направляющих, площадки для оборудования съемные и/или несъемные и лестницы вертикальная и/или маршевая). Все компоненты используются одновременно, взаимно дополняют друг друга и не создают помех друг другу, а при выходе из строя любого из них оставшиеся позволят выполнить все задачи.
Недостатком данной конструкции является сложность конструкции и использования ее.
Из проведенного патентного поиска прототипа предлагаемой конструкции устройство экстренной эвакуации людей из высотных зданий не выявлено.
Технической задачей изобретения является создание компактного, простого и надежного устройства для экстренной эвакуации большого количества людей в незадымляемую наружную воздушную зону.
Техническим результатом является возможность стационарного, компактного расположения устройства внутри здания вдоль фасада здания на каждом этаже.
Поставленная задача решается в устройстве экстренной эвакуации людей из высотных зданий, образующем лестничную клетку с выходом с каждого этажа в незадымляемую наружную воздушную зону, расположенном вдоль фасада здания и содержащем выполненный из швеллеров каркас с противовесом, внутри которого установлено кольцо с расположенными на нем по окружности опорными роликами, упирающимися в нижнее кольцо, установленное на являющейся элементом здания опорной плите; выполненные из штампованных квадратов, приваренных к каркасу, верхнюю и нижнюю площадки с ограждениями, пантографы верхнего и нижнего лестничных пролетов с растяжками и ограждениями; проходящий по окружности кольца каркаса через верхний и нижний блоки трос с прикрепленным к нему грузом, представляющим собой балку, способную вращаться вокруг оси груза, кроме того, лестница снабжена удерживающим ее от поворота фиксатором и блоком управления, а также лицевой панелью, расположенной в одной плоскости с остальными элементами фасада здания.
На чертежах показан пример выполнения устройства.
На фиг. 1 показано устройство экстренной эвакуации людей из высотных зданий в сложенном состоянии во время хранения; на фиг. 2 - устройство в сложенном состоянии, выведенное с помощью поворота в незадымляемую зону; на фиг 3 - Вид А - устройство с разложенным нижним пантографом; на фиг. 4 - Вид А - устройство с разложенными обоими пантографами, на фиг. 5 - устройство с разложенными пантографами и поднятыми ограждениями; на фиг. 6 - Вид Б - вид сверху на устройство в разложенном состоянии; на фиг. 7 - эвакуационный выход из здания, состоящий из нескольких лестничных клеток, разложенных на каждом этаже; на фиг. 8 - механизм поднятия ограждений.
Устройство экстренной эвакуации людей из высотных зданий состоит из выполненного из швеллеров каркаса 1 с противовесом 2, внутри которого установлено кольцо 3 с расположенными по его окружности опорными роликами 4, опирающимися на нижнее кольцо 5. Нижнее кольцо 5 расположено на опорной плите 6, которая является элементом здания. По окружности кольца каркаса 3 через верхний 7 и нижний 8 блоки проходит трос 9 с прикрепленным к нему грузом 10. Груз 10 представляет собой балку, способную вращаться вокруг оси груза 11. Фиксатором 12 груз 10 удерживается от поворота, а на одном из швеллеров каркаса 1 закреплен блок управления 13. От поворота устройство удерживает фиксатор 14, который упирается в упор фиксатора 15. Под действием веса груза 10 каркас 1 осуществляет поворот до встречи с демпфером 16 упора каркаса 17, а при подаче сжатого воздуха на пневмоцилиндр фиксатора 18 пантограф нижнего лестничного пролета 19 раскрывается под действием собственного веса на высоту, ограниченную нижними растяжками 20, при подаче воздуха на пневмоцилиндр фиксатора 21 происходит раскрытие пантографа верхнего лестничного пролета 22 под действием собственного веса на высоту, ограниченную верхними растяжками 23. При вводе в действие пневмоцилиндра 24, тросика пневмоцилиндра 25 через рычаг 26 и блока тросика 27 поднимается ограждение 28. Рычаг ограждения 26 упирается в упор 29 с защелкой 30. Для защиты штока пневмоцилиндра фиксатора 14 служит пластина 31. На каркасе 1 установлены разгрузочные ролики 32, опирающиеся в швеллер 33, который закреплен на разгрузочной плите 34. Для защиты троса груза 9 в период хранения предусмотрен фиксатор 12, передвигающийся с помощью пневмоцилиндра, шток которого защищен пластиной 35. Верхняя 36 и нижняя 37 площадки устройства выполнены из штампованных квадратов, имеющих противоскользящие насечки 38 и приваренных к каркасу. Также к каркасу устройства с лицевой стороны прикреплена панель 39. Рамки ограждений поз. 28 заполнены леерами поз. 40. Над устройством находится пол выхода для эвакуации (показан тонкими линиями).
Работает предлагаемая конструкция следующим образом.
В сложенном состоянии устройство экстренной эвакуации людей из высотных зданий находится внутри здания и расположено горизонтально вдоль фасада здания. К каркасу 1 устройства с лицевой стороны прикреплена панель 39, защищающая конструкцию от воздействия атмосферных осадков в период хранения и расположена в одной плоскости с остальными элементами фасада здания. При появлении сигнала «Пожар» блок управления 13, расположенный на каркасе 1, выполненном из швеллеров, внутри которого установлено кольцо 3 с расположенными по его окружности опорными роликами 4, опирающимися на нижнее кольцо 5, расположенное на опорной плите 6, приводит в действие пневмоцилиндры фиксаторов 12 и 14, штоки которых втягиваются и устройство выходит за пределы фасада здания в незадымляемое пространство. От поворота устройство удерживает фиксатор 14, который упирается в упор фиксатора 15. Под действием представляющего собой балку, вращающуюся вокруг оси груза 11, веса груза 10, трос 9 которого прикреплен к каркасу 1 и проходит по окружности кольца каркаса 3 через верхний блок 7 и нижний блок 8, каркас 1 с противовесом 2 поворачивается до встречи с демпфером 16 упора каркаса 17. Далее блок управления 13 подает команду на пневмоцилиндр фиксатора 18, под действием которого пантограф нижнего лестничного пролета 19 раскрывается на высоту, заданную нижними растяжками 20. Затем команда от блока управления 13 передается на пневмоцилиндр фиксатора 21, под действием которого раскрывается пантограф верхнего лестничного пролета 22 на высоту, заданную верхними растяжками 23. После раскрытия нижнего и верхнего лестничных пролетов блок управления 13 подает команду на пневмоцилиндры ограждений 24, которые втягивают свои штоки, движение которых в направлении оси цилиндра обеспечивает блоки тросика 27, и ограждения 28 поднимаются. Тросик пневмоцилиндра 25 тянет за рычаг 26, который в момент окончания подъема ограждения 28, заполненного леерами 40, упирается в упор 29 с защелкой 30. Для защиты штока фиксатора 14 служит защитная пластина 27. Для защиты конструкции устройства от изгибающих моментов в период хранения на каркасе 1 устанавливают разгрузочные ролики 32, которые упираются в швеллер 33, закрепленный на разгрузочной плите 34. Разгрузочная плита 34 является одним из элементов конструкции здания. Для защиты троса груза 9 в период хранения предусмотрен фиксатор груза 12, который передвигается с помощью пневмоцилиндра, шток которого защищен пластиной 35. Выполненные из штампованных квадратов, приваренных к каркасу, верхняя 36 и нижняя 37 площадки имеют противоскользящие насечки 38. К каркасу 1 устройства с лицевой стороны прикреплена панель 39, защищающая конструкцию от воздействия атмосферных осадков в период хранения и расположенная в одной плоскости с остальными элементами фасада здания.
Устройства экстренной эвакуации людей из высотных зданий расположены на каждом этаже и при наличии пожарной тревоги комплект раскрытых устройств создает запасной выход из здания (фиг. 7). Между верхним и нижним пролетами устройства имеется зазор, достаточный для установки пожарных рукавов (фиг. 6).
Предлагаемая конструкция наиболее проста в изготовлении и использовании, подходит для эвакуации всех категорий граждан, в том числе маломобильных групп населения.