居民樓火災應急供氣救生系統

■湖南省寧鄉市第十三高級中學 易飛宇 彭思哲

大火燃燒時會產生有毒煙霧，大多數被困人員都是由于吸入有毒煙霧，缺乏氧氣，且救援不及時導致的死亡。

一旦有人在火災中被困，報警等待救援需要時間，特別是高層建筑，消防云梯難以到達，如何及時輸送清潔空氣，避免被困人員窒息，爭取救援時間？本創意就是基于以上問題進行設計的。

一、結構及工作原理

居民樓火災應急供氣救生系統由氣泵、主儲氣罐、氣體緩釋器、氣體輸送管路、用戶端氣罐、進風室、救生室及救生頭罩組成，氣泵、主儲氣罐、氣體緩釋器、用戶端氣罐及救生頭罩依次通過氣體輸送管路連接。其中，氣泵、主儲氣罐、氣體緩釋器置于樓層底部的進風室中，用戶端氣罐及救生頭罩置于各樓層用戶端的救生室中。輸氣管路及用戶端氣罐等都用耐熱阻燃材料制成。

圖1 居民樓火災應急供氣救生系統結構示意圖

圖2 救生頭罩結構設計圖

救生頭罩與密閉式摩托車頭盔類似，包括頭罩殼體、面窗、頸圈部分。與一般摩托車頭盔不同的是，救生頭罩的頂部安裝了導氣管接口，導氣管接口與用戶端氣罐連接。使用時，清潔空氣從頭罩頂部導氣口進入，在頭罩內形成一定的氣壓，方便被困者呼吸。多余的氣體則可以從頸圈下部溢出頭盔，防止煙霧滲入頭盔內。

作業時，進風室中氣泵把清潔空氣壓縮儲存于主儲氣罐中，保持主儲氣罐中存儲一定氣壓的空氣。一旦發生火災，報警控制電路工作（或外界救援人員操作），打開氣體緩釋器，主儲氣罐中的氣體通過氣體緩釋器傳輸到主輸氣管中，并通過主輸氣管及各樓層的分支輸氣管輸入用戶端氣罐中。

只要用戶端氣罐的氣閥被擰開，便可讓一定氣壓的氣體導入救生頭罩內，為被困者提供清潔空氣。同時頭罩內的氣壓還能隔絕外界的有毒煙霧，為及時救援爭取寶貴的時間。

圖3 模型結構圖

二、創新點

1.針對樓層火災事故中的傷亡現象進行研究，提出“設計裝置為被困者提供呼吸所需的清潔空氣、爭取救援時間”的新理念。

2.設計樓層消防救生系統，可使被困者避免煙霧中毒及在火險中盲目逃生，延長救援時間，提高被困者的生存概率。

圖4 易飛宇展示居民樓火災應急供氣救生系統