高层建筑多功能火灾避难舱的研发(答辩)

家用多功能火灾避难舱的研制姓名：闫怀超导师：黄俊革学号：126409060专业：机械电子工程研究提要研究背景研究现状研究内容及技术方案需求分析上海11.15

火灾上海1115火灾2010年8月9日重庆市渝中区一座29层高层火灾

研究背景据统计，1999～2008年全国共发生高层建筑火灾9481起，造成427人死亡，直接经济损失9.7亿元。高层建筑火灾造成的社会财产损失是巨大的，而且也无法避免人员伤亡，特别是上海“11.15”火灾事故导致58人遇难。研究背景为有效减少高层建筑火灾中的人员伤亡，需要对高层建筑的防灾减灾特点深入研究，探索一套行之有效的办法来避免居民在火灾中丧生。

研究背景为此我国制定了《高层民用建筑设计防火规范》GB50045—95。该规范强调，超过100m的公共建筑，应设置避难层（间）,并且从楼房第一层至第一个避难层或两个避难层之间，不宜超过15层。高层建筑火灾特点：起火因素多。烟囱效应显著，火势蔓延快。人员集中且难疏散。火灾扑救难度大。

高层住宅建筑在发生火灾时，为了避免人员伤亡，保证弱势人群的生命安全，比较好的措施是在居民家中安装一个避难室。基于这种想法，提出了“家用多功能火灾避难舱”的概念。国内外研究现状目前，避难舱的研究和应用大多是在煤矿领域。如我国煤炭科学研究总院重庆研究院研制的硬体组装移动式避难舱。智利矿难中使用的“凤凰号”避难舱，成功营救33名矿工。在营救过程中，井下应急避难所发挥重要作用。断水断电防火、耐高温淋浴供氧通风降温3-4人避难3小时研究目标——多功能火灾避难舱主要研究内容(红色为重点研究内容）舱体阻燃隔热材料研究普通门（窗）、防火门窗研究火灾避难舱的通风、氧气供给系统研究避难舱内应急电源设计管道及喷淋系统设计避难舱环境监测系统

√避难舱防火试验设计舱体阻燃隔热材料研究我国现在大规模使用的隔热材料主要有EPS(聚苯乙烯泡沫)、XPS(挤塑聚苯乙烯泡沫)和PU(聚氨酯泡沫)，均属易燃有机隔热材料。避难舱要达到耐火完整性≥3.0h，耐火隔热性≥3.0h。防火门(窗)研究方案避难舱以双层门体的设计方式设置普通门和防火门防火门平时处于开启状态，当火灾发生时才关闭，实现与外界空气及热量隔绝的目的。此外，当外部救援人员到达时，舱体窗口还可作为紧急救援逃生通道使用。火灾避难舱的通风系统研究通风系统要能实现火灾状态下的自动监控，在确保安全的前提下，让舱内的空气品质达到维护人体生命与健康的基本要求。拟采用风压大的离心式风机强排风（工作电压24V)，自动监控舱内空气质量进行启闭，保证4人三个小时的正常呼吸。火灾避难舱的氧气供给系统研究根据避难舱必须满足的供氧、排出二氧化碳和恒压（正压）的要求，避难舱拟采用钢瓶供氧的方式为主。呼吸产生的二氧化碳由排风系统排出或药剂置换；高压空气除了能给避难舱内的逃生人员提供正常呼吸所需的氧气外，还能为避难舱的喷淋系统提供喷雾动力。避难舱应急电源设计

考虑到避难舱内设备正常运行所需的电压问题，在电力缺失时，用备用电池来承担舱内监控仪表及风机的能源供给。拟采用磷酸铁锂电池，整个主控板电流可以控制在150mA以内（24V供电）。风机的电压是24V，这样50Ah的蓄电池可供电3小时。避难舱系统整体设计图方案二：改造原有卫生间《高层民用建筑设计防火规范》把高层民用建筑耐火等级分为一、二级；《建筑设计防火规范》分为一、二、三、四级，一级最高，四级最低。根据《建筑设计防火规范》和《高层民用建筑设计防火规范》，确定建筑的耐火等级，最后确定卫生间改造方案。方案二简述：

在保证不对卫生间造成大面积破坏的大前提下，对现有的卫生间进行改造，根据墙、柱和梁不同的耐火等级，合理添加防火材料；对卫生间的门，窗进行耐火处理和密封性加固；其他子系统可以做成模块，方便直接安装和调试。避难舱防火试验设计

火灾避难舱的研制需要大量的试验以研制其功能实现，主要涉及外层防火材料的防火性能测试、避难舱运行可行性测试两方面。需求分析应用场所：高层住宅、宾馆等上海消防部门统计，目前，上海已建成的高层建筑已达6000多幢，超过