Устройство спасательное для эвакуации людей из зданий
Владельцы патента RU 2618466:
Федеральное Государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Академия гражданской защиты Министерства Российской Федерации по делам гражданской обороны, чрезвычайным ситуациям и ликвидации последствий стихийных бедствий" в форме военного образовательного учреждения высшего профессионального образования (RU)
Изобретение относится к средствам спасательной техники и может быть использовано для эвакуации людей при чрезвычайных ситуациях. Устройство спасательное для эвакуации людей из высотных зданий и сооружений, содержащее гибкий спасательный рукав 1, внутри которого в виде каскада с определенным шагом, равным среднему росту человека, расположены средства торможения 2, выполненные в виде усеченного конуса или имеющие форму половины фигуры гиперболоида, при этом выходное отверстие тормозного средства соединено с рукавом посредством гибких элементов 5, расположенных радиально в один или два ряда по высоте каждого средства. В зоне большого диаметра средства торможения 2 на спасательном рукаве 1 выполнен люк 6 и укреплено кольцо из каната 7 со свободно свисающими отрезками, на концах которых имеются петли 8, при этом выходное отверстие спасательного рукава 1 снабжено внутри эластической сеткой 9, а снаружи имеет кольцо с растяжками 11. 1 з.п. ф-лы, 6 ил.
Изобретение относится к средствам спасательной техники и может быть использовано для эвакуации людей, животных и ценного имущества из высотных зданий при чрезвычайных ситуациях, например при пожаре.
Для эвакуации людей из высотных зданий, наряду с другими спасательными средствами, также применяются гибкие спасательные рукава (ГОСТ Р53271-2009 «Техника пожарная. Рукава спасательные пожарные». Нормы пожарной безопасности НПБ187-99). Например, НТТП «Барьер-С» (г. Москва, проспект Буденного, 20, корп.1) выпускает по ТУ 8193-001-26273020-96 гибкий спасательный рукав. Известен также вертикальный спасательный рукав «Самоспас» (samospas.ru/cat/99).
Принцип работы спасательного рукава основан на создании достаточной силы трения за счет обжатия рукавом движущегося в нем тела. Рукав состоит из двух слоев:
а) внутренний (эластичный в поперечном направлении рукав);
б) наружный (прочный широкий нерастяжимый) рукав.
Скорость спуска в рукаве составляет 1÷3 м/с и регулируется за счет разведения (сведения) локтей и коленей спускаемого человека.
Другим способом гашения скорости спуска людей может быть закручивание рукава или оттягивание нижнего конца рукава в сторону. Для гашения скорости спуска в рукаве в известных конструкциях применяют внутренний рукав спиралевидной формы, например рукав фирмы HURACHS-I (Германия, estatelinne.ru/catalogue/goods/g - 2014 г.) или по патенту SU №1790948 A1, кл. A62B 1/20 «Устройство для замедления падения тел», в котором в шахтном канале эластический рукав расположен зигзагообразно.
Основным недостатком указанных устройств является низкая надежность гашения (замедления) скорости падения человека, т.к. с увеличением высоты скорость падения также увеличивается. Не каждый человек сможет при спуске в рукаве выполнять какие-либо движения руками, ногами (человек находится в шоке, испуге, или больной, или ветеран и т.д.).
Известны также устройства для эвакуации людей с высотных зданий, в которых для гашения скорости падения применены специальные механизмы. Например, в устройстве по патенту RU №2233679, кл. A62B 1/20, внутри спасательного гибкого рукава установлены две дугообразные термобиметаллические пластины, которые своими выступами контактируют с поверхностью рукава и соединены между собой с помощью пружины.
В устройстве по патенту RU №2155087, кл. A62B 1/20, для гашения скорости падения предложен механизм, работа которого основана на поочередном перерезании гибких нитей при спуске, и за счет этого скорость падения снижается.
Недостатками этих известных устройств являются сложность конструкции, низкая эффективность процесса торможения (за счет изменения температуры пластины также изменяют свою форму и контакт их с рукавом нарушается), а величина сопротивления перерезанию нитей зависит от многих факторов (острота ножей, эластичность нитей, температура нитей).
Наиболее близким устройством того же назначения к заявляемому объекту по совокупности признаков является спасательное спусковое устройство С.Л.Соколова (патент SU №1685474, кл. A62B 1/20), содержащее эластичный рукав с входным и выходным отверстиями, причем выходное отверстие выполнено в виде полого цилиндра, внутри которого с помощью стопорно-кольцевого элемента укреплено средство торможения в виде конического участка, при этом рукав располагается на наружной поверхности полого цилиндра. Все это оборудование размещено на раме транспортного средства.
Недостатком этого устройства (прототипа) является низкая безопасность процесса спуска (эвакуации), обусловленная отсутствием регулятора скорости спуска (гасителя скорости) по длине спасательного рукава и наличием в зоне выходного отверстия эластического рукава полого цилиндра со стопорно-кольцевым элементом, что может привести к травматизму эвакуируемого. Кроме этого такое устройство рукава позволяет производить эвакуацию людей только с одного места (этажа).
Сущность заявляемого устройства заключается в создании конструкции устройства для аварийной эвакуации людей с высотных зданий, сохраняющего простоту и повышающего надежность спуска людей, расширяющего технологические возможности эвакуации людей с разных этажей, содержащего гибкий спасательный рукав, внутри которого в виде каскада с определенным шагом расположены средства торможения, каждое из которых выполнено в виде конусообразной воронки (усеченный конус) или в виде части поверхности гиперболоида и соединено с рукавом посредством гибких связей (элементов) в один или в два ряда по высоте, а в зоне расположения средств торможения между малым диаметром предыдущего средства торможения и большим диаметром последующего средства торможения спасательный рукав снабжен люками и имеет кольцо с канатами, на концах которых имеются петли, при этом входное и выходное отверстия спасательного рукава имеют кольцо с растяжками, причем выходное отверстие спасательного рукава снабжено эластической сеткой.
Технический результат - повышение безопасности эвакуации за счет обеспечения постоянной скорости спуска, независимо от высоты установки спасательного рукава, и расширение технологических возможностей путем проведения эвакуации одновременно с нескольких этажей здания.
Указанный технический результат при осуществлении изобретения достигается тем, что устройство снабжено каскадом средств торможения, выполненных из эластических тканей в форме усеченного конуса или части формы тела вращения - гиперболоида и расположенных внутри спасательного рукава с определенным шагом, величина которого равна среднему росту человека. При этом нижний конец средства торможения (зона меньшего диаметра) соединен с рукавом посредством гибких связей, а в зоне большого диаметра средства торможения, на наружной стороне спасательного рукава, размещено кольцо со свисающими концами каната.
Техническое решение заявленного устройства соответствует критерию «новизна», т.к. оно неизвестно из уровня техники на дату подачи заявки.
Техническое решение заявленного устройства соответствует критерию «изобретательский уровень», т.к. не выявлены решения, имеющие признаки, совпадающие с его отличительными признаками, и не обнаружена известность влияния отличительных признаков на получаемый технический результат.
Сущность изобретения поясняется чертежами, где на фиг. 1 схематично изображено предлагаемое устройство (общий вид - вертикальное положение); на фиг. 2 показан узел 1 фиг. 1 - вариант исполнения тормозного средства в виде поверхности усеченного конуса; на фиг. 3 показан узел 1 фиг. 1 - вариант исполнения тормозного средства в виде поверхности части гиперболоида; на фиг. 4 приведен общий вид устройства в наклонном положении; на фиг. 5 - сечение А-А фиг. 4 и на фиг. 6 - сечение Б-Б фиг. 4.
Устройство спасательное для эвакуации людей из зданий содержит гибкий спасательный рукав 1, верхний конец которого крепится на строительный элемент здания (окно, балкон и др.). Внутри рукава 1 каскадно, с определенным шагом (h), расположено тормозное средство 2, которое может быть выполнено из эластического материала в виде усеченного конуса 3 или половины фигуры гиперболоида 4 (половина фигуры гиперболоида - это часть вертикально расположенного гиперболоида, находящаяся выше горизонтальной плоскости симметрического сечения) и связано с рукавом 1 посредством гибких радиально расположенных связей 5 в один или два ряда по высоте устройства. Шаг (h) расположения тормозных средств в спасательном рукаве 1 равен среднему росту человека. Нижняя часть тормозного средства 2 имеет меньший диаметр (d) и соединена с рукавом 1 посредством радиально расположенных гибких связей 5.
Диаметр (d) выбирается по средней величине толщины человека. В зоне большого диаметра средства торможения (D) на спасательном рукаве 1 выполнен люк 6 и установлено кольцо из каната 7, на свисающих концах которого имеются петли 8. В нижней части спасательного рукава в зоне выходного отверстия, которое выполнено в стенке рукава, установлена эластическая сетка 9 и кольцо 10 с растяжками 11, а верхняя часть рукава заканчивается входным отверстием 12 с кольцом и устройством для его фиксации на здании (на чертежах не показано).
Работа предлагаемого устройства осуществляется следующим образом.
При возникновении чрезвычайной ситуации в здании спасательный рукав 1 доставляется на необходимый этаж здания одним из известных способом и укрепляется на элементах здания с помощью кольца входного отверстия 12. Нижний конец рукава 1 фиксируется растяжками 11 к твердой поверхности. Рукав 1 может быть установлен как вертикально (фиг. 1), так и наклонно (фиг. 4), в зависимости от конкретной чрезвычайной ситуации.
Эвакуируемый через входное отверстие 12 спускается в рукав 1 и под влиянием силы тяжести движется (скользит) вниз, соприкасаясь при этом любыми частями тела с оболочкой эластических элементов 3 или 4 тормозного средства 2, вследствие чего автоматически гасится скорость его движения и на выходе из спасательного рукава 1 скорость минимальная и близкая к нулю. При этом эвакуируемый попадает на эластическую сетку 9 и выходит из рукава 1 через выходное отверстие (на чертежах не показано) на твердую поверхность.
Средства торможения 2 расположены по длине спасательного рукава 1 каскадно с шагом (h) на величину среднего роста человека, при этом человек выходит из одного отверстия тормозного средства (меньшего диаметра) и сразу заходит в другое (ниже расположенное) тормозное средство (отверстие большого диаметра). Величина среднего роста человека, как известно, составляет 160 см. Величина шага (h) может также определяться как половина стандартной (3 м) высоты между этажами здания. При таком способе движения скорость эвакуируемого минимальная и постоянная по всей длине (высоте) спасательного рукава 1.
Наличие радиально расположенных гибких связей 5 на нижней части тормозного средства 2 позволяет ориентировать отверстие (меньшего диаметра) по отношению к вертикальной оси спасательного рукава 1, что способствует плавному движению эвакуируемого в спасательном рукаве 1, а также с помощью гибких связей можно регулировать величину диаметра меньшего отверстия тормозного средства.
Предложенное устройство позволяет производить одновременно эвакуацию людей и с нижерасположенных этажей здания (фиг. 1), для этого в спасательном рукаве 1 в зоне большего диаметра тормозного средства 2 выполнен люк 6. Кроме этого на наружной поверхности рукава 1 в зоне большого диаметра (D) каждого тормозного средства расположено кольцо 7, а на свободно свисающих концах каната кольца имеются петли 8.
Кольца 7 и люки 6 расположены на рукаве 1 с шагом (t), равным высоте между этажами (стандартное значение). За свисающие концы каната 8 спасательный рукав 1 подтягивается к этажу здания и производится его фиксация. Эвакуируемый открывает люк 6 и спускается в рукав 1, попадая при этом сразу в тормозное средство 2, и постепенно движется вниз.
В нижней части спасательного рукава 1 в зоне выходного отверстия размещена эластическая сетка 9, служащая для подстраховки эвакуируемого, что позволяет исключить всякое жесткое соприкосновение эвакуируемого с какой-либо твердой поверхностью. Из сетки 9 спасаемый выходит на твердую поверхность (в конце рукава 1 имеется выходное отверстие (люк) - на чертежах не показано). Все это позволяет обеспечивать безопасный спуск практически с любого этажа здания при сохранении постоянства скорости минимальной для безопасности человека. Если на нижерасположенном этаже по отношению к этажу, где проводится эвакуация, нет пожара, то эвакуируемый, медленно спускаясь в спасательном рукаве 1, может открыть люк 6 и выйти на этот этаж, т.е. не спускается вниз в конец спасательного рукава 1.
Таким образом, заявленное техническое решение обеспечивает достижение поставленной цели и получение нового технического результата. Устройство довольно универсальное, достаточное простое в изготовлении и эксплуатации.
1. Устройство спасательное для эвакуации людей из зданий, содержащее эластичный спасательный рукав с входным и выходным отверстиями, причем внутри рукава расположены тормозные средства в виде усеченного конуса, отличающееся тем, что тормозные средства в рукаве расположены с разрывом друг относительно друга, при этом каждое тормозное средство соединено с рукавом посредством гибких связей, расположенных радиально, причем один ряд связей установлен на выходном отверстии тормозного средства, а второй ряд посередине тормозного средства.
2. Устройство по п. 1, отличающееся тем, что в зоне расположения тормозных средств, между малым диаметром предыдущего средства торможения и большим диаметром последующего средства торможения, спасательный рукав снабжен люками и имеет кольцо с канатами, на концах которых имеются петли.
