磁力緩降安全逃生裝置及其實施方法
【專利摘要】本發(fā)明提供一種磁力緩降安全逃生裝置及其實施方法。在高層建筑施工及運營過程中，依建筑物設(shè)置導(dǎo)電性能良好非鐵磁性材料制成的豎向支撐裝置，豎向支撐裝置通過附著裝置與建筑物固定連接；涉險人員借助逃生承重裝置，沿豎向支撐裝置由上至下運動，所述逃生承重裝置由安全護(hù)具和固定在其上的環(huán)向高強磁體組成。本發(fā)明能夠解決目前高層、超高層建筑在建造或正常運營過程中，遇到突發(fā)事件需要逃生時，逃生效率低，安全保障系數(shù)低等問題，從而快速、安全逃生。
【專利說明】磁力緩降安全逃生裝置及其實施方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本發(fā)明涉及建筑安全防護(hù)設(shè)施【技術(shù)領(lǐng)域】，具體涉及到一種用于超高層建筑建造或 正常運營過程中的磁力緩降安全逃生裝置及其實施方法。
【背景技術(shù)】
[0002] 近年來，高層、超高層建筑在各地興起，其建造技術(shù)以及建筑結(jié)構(gòu)正常運營管理技 術(shù)得到了長足的發(fā)展。然而，高層、超高層建筑在建造過程中的緊急逃生通道，正常運營過 程中的辦公樓、住宅樓、商場等人員較密集區(qū)域高層建筑的消防設(shè)施、緊急情況安全逃生設(shè) 施等建設(shè)一直沒有得到很好的解決。
[0003] 在國內(nèi)，市面上有很多緩降繩、緩降器等安全逃生產(chǎn)品在售，但此類產(chǎn)品的使用限 制條件較多，僅能在十幾米或者幾十米范圍內(nèi)使用，且存在一定的安全隱患。在高層、超高 層建筑物中，當(dāng)發(fā)生火災(zāi)、地震，以及外力撞擊等突發(fā)災(zāi)害，涉險人員需要逃生，當(dāng)樓層較矮 時多通過緩降器、緩降繩等逃離；當(dāng)樓層較高時，多先到達(dá)避難層等待救援，或由避難層通 往疏散樓梯，從上至下沿樓梯進(jìn)行逃離。在日本、英國、德國等發(fā)達(dá)國家也只是少量應(yīng)用螺 旋形室外滑梯，充氣尼龍膜槽型傾斜滑道，通過齒輪、齒軌運動的運載器等逃生設(shè)施，較國 內(nèi)現(xiàn)有逃生設(shè)施雖有一定的改進(jìn)，但結(jié)構(gòu)相對復(fù)雜，逃生效率較低，突發(fā)災(zāi)害來臨之時，不 能在短時間內(nèi)轉(zhuǎn)移涉險人員。在建的高層、超高層建筑安全逃生裝置更為簡陋，有很多工程 甚至沒有設(shè)置，存在著巨大的安全隱患。
[0004] 本發(fā)明提出一種高層、超高層高效便捷安全逃生裝置及其實施方法，可在短時間 內(nèi)疏散涉險人員，安全、可靠，為高層、超高層的緊急情況安全逃生設(shè)施的建造提供了一條 新思路。
[0005]
【發(fā)明內(nèi)容】
本發(fā)明所要解決的技術(shù)問題是針對上述存在的不足，提供一種解決目前高層、超高層 建筑在建造或正常運營過程中，遇到突發(fā)事件需要逃生時，逃生效率低，安全保障系數(shù)低等 問題，從而快速、安全逃生的磁力緩降安全逃生裝置及其實施方法。
[0006] 本發(fā)明解決其技術(shù)問題所采用的技術(shù)方案是： 磁力緩降安全逃生裝置，其特征在于：包括有依建筑物核心筒體或外框柱而設(shè)的堅向 支撐裝置，堅向支撐裝置為導(dǎo)電性能良好的柱狀結(jié)構(gòu)，并通過附著裝置與墻體連接，從樓底 一直延伸到樓頂，涉險人員借助逃生承重裝置，沿堅向支撐裝置由上至下運動；堅向支撐 裝置底部設(shè)有逃生出口，建筑物頂部或中間部位設(shè)有逃生入口，逃生入口處擺放有逃生承 重裝置；所述的逃生承重裝置包括有艙體和固定在艙體上的高強度環(huán)形永磁體，高強磁鐵 形成固有磁場，高強磁鐵套裝在堅向支撐裝置外，并與堅向支撐裝置保持有一定距離，且距 離為可調(diào)，形成懸浮磁結(jié)構(gòu)，并使得高強磁鐵的平面與堅向支撐裝置的軸線垂直。根據(jù)楞次 定律，當(dāng)涉險人員借助逃生承重裝置，沿堅向支撐裝置向下運動時，高強磁鐵與堅向支撐裝 置產(chǎn)生相對運動，使穿過堅向支撐裝置的磁通量發(fā)生變化，在堅向支撐裝置內(nèi)產(chǎn)生感應(yīng)電 流，而感應(yīng)電流則產(chǎn)生阻礙原磁場磁通量變化的磁通，使本應(yīng)以加速下落的涉險人員受到 向上的阻力，阻力和重力達(dá)到平衡狀態(tài)后，人員以安全的、均勻的速度下落，實現(xiàn)高層建筑 在施工及運行過程中突發(fā)緊急情況的安全逃生。
[0007] 在上述方案中，所述的堅向支撐裝置，其作為逃生裝置的軌道系統(tǒng)，貫穿整個建筑 物，堅向支撐裝置可以為一根或多根立柱組成，可分段加工；當(dāng)逃生承重裝置上的高強磁鐵 沿其下落時，由于穿過堅向支撐裝置的磁通量發(fā)生變化，使其內(nèi)部產(chǎn)生感應(yīng)電流，而感應(yīng)電 流所產(chǎn)生的磁通，總是阻礙原磁通的變化，從而使載人的逃生承重裝置緩慢、勻速下降。
[0008] 在上述方案中，所述的堅向支撐裝置由導(dǎo)電性能良好的非鐵磁性材料制成，可采 用銅、鋁，或者鐵、鈷、鎳含量較少的其他合金材料。
[0009] 在上述方案中，所述的附著裝置，作為連接堅向支撐裝置和核心筒或外框柱的緊 固裝置，為等距離分布在墻體上，并采用卡箍結(jié)構(gòu)，將堅向支撐裝置卡緊。
[0010] 在上述方案中，所述的逃生出口與逃生入口，均由非導(dǎo)磁的材料制成，具有一定容 納空間，與堅向支撐裝置的連接處通過密封通道連接。
[0011] 在上述方案中，所述的逃生承重裝置的艙體設(shè)有艙門，艙門與逃生出口和逃生入 口均可實現(xiàn)無縫對接，保證逃生人員的安全。
[0012] 在上述方案中，所述的逃生承重裝置安裝有輔助剎車裝置，其主由橡膠類材料制 成，安裝在逃生承重裝置與堅向支撐裝置的結(jié)合處，可通過改變相互摩擦力調(diào)整下落速度， 或采取緊急制動。
[0013] 當(dāng)緊急情況發(fā)生需要啟用安全逃生裝置時，作業(yè)人員有序進(jìn)入逃生入口，借助逃 生承重裝置，依托堅向支撐裝置，由上至下運動，利用楞次定律的相關(guān)原理，以安全的、均勻 的速度降落至支撐裝置底部，從逃生出口進(jìn)行逃離，實現(xiàn)超高層建筑在施工及正常運行過 程中突發(fā)緊急情況的安全逃生。
[0014] 該裝置原理簡單、可靠，無需電能或其他機械能驅(qū)動，利用楞次定律在裝有涉險人 員的載重裝置沿支撐裝置下落的過程中，原本進(jìn)行自由落體運動載重裝置在磁場與支撐裝 置共同作用下，使其勻速下降，并可通過設(shè)定磁場的體積、強度，以及與支撐裝置之間的距 離，調(diào)整載重比及下落速度。
[0015] 采用上述裝置進(jìn)行逃生的方法，其特征在于，采用如下步驟： 在建筑物底板或相應(yīng)水平樓板上設(shè)置逃生出口，逃生出口頂部預(yù)留連接堅向支撐裝置 的空間與接口；在施工模架或建筑物相應(yīng)部位設(shè)置逃生入口，逃生入口底部預(yù)留連接堅向 支撐裝置的空間與接口。
[0016] 隨建筑物核心筒和外框柱的增高，在核心筒墻體、堅向井道或外框柱上通過附著 裝置固定導(dǎo)電性能良好的堅向支撐裝置，堅向支撐裝置根據(jù)層高的不同分段安裝，上下分 別與逃生入口和逃生出口相連。
[0017] 在逃生入口與逃生出口內(nèi)劃定逃生承重裝置的擺放專區(qū)。
[0018] 當(dāng)緊急情況發(fā)生需要啟用安全逃生裝置時，作業(yè)人員有序進(jìn)入逃生入口，借助逃 生承重裝置，依托堅向支撐裝置，使高強磁鐵與堅向支撐裝置保持合理間距，并沿堅向支撐 裝置由高空下落至地面，下落過程中高強磁鐵與堅向支撐裝置產(chǎn)生相對運動，使穿過堅向 支撐裝置的磁通量發(fā)生變化，在堅向支撐裝置內(nèi)產(chǎn)生感應(yīng)電流，而感應(yīng)電流則產(chǎn)生阻礙原 磁場磁通量變化的磁通，使本應(yīng)以加速下落的涉險人員受到向上的阻力，最終以安全的、均 勻的速度下落，實現(xiàn)高層建筑在施工及運行過程中突發(fā)緊急情況的安全逃生。
[0019] 本發(fā)明產(chǎn)生的有益效果是： 1、擴展了高層、超高層建筑的安全逃生技術(shù)，較以往主要借助緩降器、緩降繩或避難層 及疏散樓梯進(jìn)行逃生，效率更高，更安全，且無需過多的組織培訓(xùn)，在專人指揮下便可快速 適應(yīng)。
[0020] 2、結(jié)構(gòu)形式簡單，原理清晰，可根據(jù)結(jié)構(gòu)形式和不同用途，自由進(jìn)行組合，可貫穿 整個樓層，也可設(shè)置在局部區(qū)域。
[0021] 3、無需電能、機械力，利用磁力作為主要的驅(qū)動力，不受高度限制，安全系數(shù)高。
【專利附圖】
【附圖說明】
[0022] 圖1是本發(fā)明實施例整體結(jié)構(gòu)主視圖； 圖2是本發(fā)明實施例整體逃生承重裝置結(jié)構(gòu)圖； 圖中：1_墻體、2-逃生入口、3-附著裝置、4-堅向支撐裝置、5-輔助剎車裝置、6-逃生 承重裝置、7-逃生出口。
【具體實施方式】
[0023] 下面結(jié)合【具體實施方式】，對本發(fā)明作進(jìn)一步的說明： 如圖1圖2所示的磁力緩降安全逃生裝置，包括有依建筑物核心筒體或外框柱而設(shè)的 堅向支撐裝置4,堅向支撐裝置4為導(dǎo)電性能良好的柱狀結(jié)構(gòu)，并通過附著裝置3與墻體1 連接，從樓底一直延伸到樓頂；堅向支撐裝置4底部設(shè)有逃生出口 7,建筑物頂部或中間部 位設(shè)有逃生入口 2,逃生入口 2處擺放有逃生承重裝置6 ;所述的逃生承重裝置6包括有艙 體和固定在艙體上的高強度環(huán)形永磁體，永磁鐵套裝在堅向支撐裝置4外，并與堅向支撐 裝置4保持有一定距離，且距離為可調(diào)，形成懸浮磁結(jié)構(gòu)，并使得永磁鐵的平面與堅向支撐 裝置4的軸線垂直。
[0024] 在本實施例中，所述的堅向支撐裝置4作為逃生裝置的軌道系統(tǒng)，貫穿整個建筑 物，堅向支撐裝置4可以為一根或多根立柱拼接組成；可分段加工，根據(jù)建筑結(jié)構(gòu)的分布， 分段安裝，強度及垂直度應(yīng)滿足設(shè)計要求。
[0025] 在本實施例中，所述的堅向支撐裝置4由導(dǎo)電性能良好，但不導(dǎo)磁的鋁材料制成。
[0026] 在本實施例中，所述的附著裝置3作為連接堅向支撐裝置4和核心筒體或外框柱 的緊固裝置，為等距離分布在墻體1上，并采用卡箍結(jié)構(gòu)，將堅向支撐裝置4卡緊。
[0027] 在本實施例中，所述的逃生出口 7與逃生入口 2,均由非導(dǎo)磁的材料制成，具有一 定容納空間，與堅向支撐裝置4的連接處通過密封通道連接。
[0028] 在本實施例中，所述的逃生承重裝置6的艙體設(shè)有艙門，艙門與逃生出口 7和逃生 入口 2均可實現(xiàn)無縫對接，保證逃生人員的安全。
[0029] 在本實施例中，所述的逃生承重裝置6安裝有輔助剎車裝置5,其主由橡膠類材料 制成，安裝在逃生承重裝置6與堅向支撐裝置4的結(jié)合處，可通過改變相互摩擦力調(diào)整下落 速度，或采取緊急制動。
[0030] 當(dāng)緊急情況發(fā)生需要啟用安全逃生裝置時，作業(yè)人員有序進(jìn)入逃生入口，借助逃 生承重裝置，依托堅向支撐裝置，由上至下運動，利用楞次定律的相關(guān)原理，以安全的、均勻 的速度降落至支撐裝置底部，從逃生出口進(jìn)行逃離，實現(xiàn)超高層建筑在施工及正常運行過 程中突發(fā)緊急情況的安全逃生。
[0031] 該裝置原理簡單、可靠，無需電能或其他機械能驅(qū)動，利用楞次定律在裝有涉險人 員的載重裝置沿支撐裝置下落的過程中，原本進(jìn)行自由落體運動載重裝置在磁場與支撐裝 置共同作用下，使其勻速下降，并可通過設(shè)定磁場的體積、強度，以及與支撐裝置之間的距 離，調(diào)整載重比及下落速度。
[0032] 采用本發(fā)明實施例進(jìn)行安全逃生的方法，采用如下步驟： 在建筑物底板或相應(yīng)水平樓板上設(shè)置逃生出口，逃生出口頂部預(yù)留連接堅向支撐裝置 的空間與接口；在施工模架或建筑物相應(yīng)部位設(shè)置逃生入口，逃生入口底部預(yù)留連接堅向 支撐裝置的空間與接口。
[0033] 隨建筑物核心筒和外框柱的增高，在核心筒墻體、堅向井道或外框柱上通過附著 裝置固定導(dǎo)電性能良好的堅向支撐裝置，堅向支撐裝置根據(jù)層高的不同分段安裝，上下分 別與逃生入口和逃生出口相連。
[0034] 在逃生入口與逃生出口內(nèi)劃定逃生承重裝置的擺放專區(qū)。
[0035] 當(dāng)緊急情況發(fā)生需要啟用安全逃生裝置時，作業(yè)人員有序進(jìn)入逃生入口，借助逃 生承重裝置，依托堅向支撐裝置，使高強磁鐵與堅向支撐裝置保持合理間距，并沿堅向支撐 裝置由高空下落至地面，下落過程中高強磁鐵與堅向支撐裝置產(chǎn)生相對運動，使穿過堅向 支撐裝置的磁通量發(fā)生變化，在堅向支撐裝置內(nèi)產(chǎn)生感應(yīng)電流，而感應(yīng)電流則產(chǎn)生阻礙原 磁場磁通量變化的磁通，使本應(yīng)以加速下落的涉險人員受到向上的阻力，最終以安全的、均 勻的速度下落，實現(xiàn)高層建筑在施工及運行過程中突發(fā)緊急情況的安全逃生。
[0036] 以上說明僅為本發(fā)明的應(yīng)用實施例而已，當(dāng)然不能以此來限定本發(fā)明之權(quán)利范 圍，因此依本發(fā)明申請專利范圍所作的等效變化，仍屬本發(fā)明的保護(hù)范圍。
【權(quán)利要求】
1. 磁力緩降安全逃生裝置，其特征在于：包括有依建筑物核心筒體或外框柱而設(shè)的堅 向支撐裝置，堅向支撐裝置為導(dǎo)電性能良好的柱狀結(jié)構(gòu)，并通過附著裝置與墻體連接，從樓 底一直延伸到樓頂，涉險人員借助逃生承重裝置，沿堅向支撐裝置由上至下運動；堅向支 撐裝置底部設(shè)有逃生出口，建筑物頂部或中間部位設(shè)有逃生入口，逃生入口處擺放有逃生 承重裝置；所述的逃生承重裝置包括有艙體和固定在艙體上的高強度環(huán)形永磁體，高強磁 鐵形成固有磁場，高強磁鐵套裝在堅向支撐裝置外，并與堅向支撐裝置保持有一定距離，且 距離為可調(diào)，形成懸浮磁結(jié)構(gòu)，并使得高強磁鐵的平面與堅向支撐裝置的軸線垂直。
2. 如權(quán)利要求1所述的磁力緩降安全逃生裝置，其特征在于，所述的堅向支撐裝置，其 作為逃生裝置的軌道系統(tǒng)，貫穿整個建筑物，堅向支撐裝置可以為一根或多根立柱組成，可 分段加工。
3. 如權(quán)利要求1所述的磁力緩降安全逃生裝置，其特征在于，所述的堅向支撐裝置由 導(dǎo)電性能良好的非鐵磁性材料制成，可采用銅、鋁，或者鐵、鈷、鎳含量較少的其他合金材 料。
4. 如權(quán)利要求1所述的磁力緩降安全逃生裝置，其特征在于，所述的附著裝置作為連 接堅向支撐裝置和核心筒或外框柱的緊固裝置，為等距離分布在墻體上，并采用卡箍結(jié)構(gòu)， 將堅向支撐裝置卡緊。
5. 如權(quán)利要求1所述的磁力緩降安全逃生裝置，其特征在于，所述的逃生出口與逃生 入口，均由非導(dǎo)磁的材料制成，具有容納空間，與堅向支撐裝置的連接處通過密封通道連 接。
6. 如權(quán)利要求1所述的高樓安全逃生裝置，其特征在于，所述的逃生承重裝置的艙體 設(shè)有艙門，艙門與逃生出口和逃生入口均可實現(xiàn)無縫對接，保證逃生人員的安全。
7. 如權(quán)利要求1所述的磁力緩降安全逃生裝置，其特征在于，所述的逃生承重裝置安 裝有輔助剎車裝置，其主由橡膠類材料制成，安裝在逃生承重裝置與堅向支撐裝置的結(jié)合 處，可通過改變相互摩擦力調(diào)整下落速度，或采取緊急制動。
8. 采用如權(quán)利要求1-7所述的磁力緩降安全逃生裝置進(jìn)行安全逃生的方法，其特征在 于，采用如下步驟： 在建筑物底板或相應(yīng)水平樓板上設(shè)置逃生出口，逃生出口頂部預(yù)留連接堅向支撐裝置 的空間與接口；在施工模架或建筑物相應(yīng)部位設(shè)置逃生入口，逃生入口底部預(yù)留連接堅向 支撐裝置的空間與接口； 隨建筑物核心筒和外框柱的增高，在核心筒墻體、堅向井道或外框柱上通過附著裝置 固定導(dǎo)電性能良好的堅向支撐裝置，堅向支撐裝置根據(jù)層高的不同分段安裝，上下分別與 逃生入口和逃生出口相連； 在逃生入口與逃生出口內(nèi)劃定逃生承重裝置的擺放專區(qū)； 當(dāng)緊急情況發(fā)生需要啟用安全逃生裝置時，作業(yè)人員有序進(jìn)入逃生入口，借助逃生承 重裝置，依托堅向支撐裝置，使高強磁鐵與堅向支撐裝置保持合理間距，并沿堅向支撐裝置 由高空下落至地面，下落過程中高強磁鐵與堅向支撐裝置產(chǎn)生相對運動，使穿過堅向支撐 裝置的磁通量發(fā)生變化，在堅向支撐裝置內(nèi)產(chǎn)生感應(yīng)電流，而感應(yīng)電流則產(chǎn)生阻礙原磁場 磁通量變化的磁通，使本應(yīng)以加速下落的涉險人員受到向上的阻力，最終以安全的、均勻的 速度下落，實現(xiàn)高層建筑在施工及運行過程中突發(fā)緊急情況的安全逃生。
【文檔編號】A62B1/00GK104208823SQ201410480755
【公開日】2014年12月17日 申請日期:2014年9月19日 優(yōu)先權(quán)日:2014年9月19日
【發(fā)明者】張琨, 王輝, 劉志茂, 劉衛(wèi)軍, 孫金橋, 劉彬, 伍勇軍 申請人:中建三局集團(tuán)有限公司