摘 要

由于土地资源的短缺，城市建筑已经扩展到更高的高度。 尽管高层建筑具有节省城市土地和宽敞空间的优势，但仍存在重大火灾安全事故的隐患。近年来，高层建筑的火灾不断加剧。建筑发生火灾后，很难用现有的灭火设备准确扑灭。消防救援工作也无法从建筑外部灭火，城市建筑（高层建筑） 火灾事故救援基本靠自救即依赖于建筑本身的消防安全系统及基本消防设施。加上部分建筑消防基础设施不完善难以达到预期的防护灭火效果，火灾受困人员的安全得不到保障，消防员深入救援困难重重，建筑火灾遇难死亡率高居不下。

本课题将针对建筑物火灾的安全保护设备不完善和实际防护效果不佳等问题进行深入研究。研究目标主要针对救援及自救过程中被救人员的防护装备。近年来，由于着眼于消防等救援问题，相关救援安全防护设备的设计和产品也有所增加。但是他们全都从救援人员或消防员的角度切入，以解决火灾救援安全问题。火灾救援重点在于对受困遇难人员的保护，即被救人员的保护。目前火灾受困人员的保护装备也仅限于现有的公共消防设备，并不能给被困人员提供足够的有效安全防护。我将通过系统研究设计一种个人火灾应急防护设备，对建筑火灾被困人员带来更有效的安全防护。提高被困人员在火环境中的应急生存能力，从而更高效的逃生自救获更安全的等待救援降低建筑火灾的死亡率。使整个火灾应急救援更高效安全，火灾安全保护装备体系也会不断完善进步。

关键词：建筑火灾；救援；保护装备

Abstract

Due to the shortage of land resources, urban buildings have expanded to higher heights. Although high-rise buildings have the advantage of saving urban land and spacious space, there are still hidden dangers of major fire safety accidents. In recent years, fires in high-rise buildings have intensified. After a fire in a building, it is difficult to accurately extinguish it with existing fire-fighting equipment. Fire rescue work can not extinguish the fire from the outside of the building. Fire rescue in urban buildings (high-rise buildings) basically depends on self-rescue, that is, on the building's own fire safety system and basic firefighting facilities. Coupled with the imperfect firefighting infrastructure of some buildings, it is difficult to achieve the expected protective and extinguishing effects. The safety of fire trapped people is not guaranteed. Firefighters have difficulty in deep rescue. The death rate of building fire accidents remains high.

This subject will conduct in-depth research on issues such as imperfect safety protection equipment for building fires and poor actual protection effects. The research objectives are mainly aimed at the protective equipment of the rescued and rescued persons. In recent years, due to the focus on rescue issues such as fire protection, the design and products of related rescue safety protection equipment have also increased. But they all cut in from the perspective of rescuers or firefighters to solve the fire rescue safety problem. The focus of fire rescue is on the protection of trapped victims, that is, the protection of rescued people. At present, the protective equipment for people trapped in fire is also limited to the existing public fire-fighting equipment, and cannot provide sufficient effective safety protection for trapped people. I will design a personal fire emergency protection equipment through system research to bring more effective safety protection to people trapped in building fires. Improve the emergency survivability of trapped persons in fire environment, so as to escape from the fire more efficiently and get safer to wait for rescue, reduce the mortality of construction fire. Make the entire fire emergency rescue more efficient and safe, and the fire safety protection equipment system will continue to improve and progress.

Key words: Building fire; Rescue; Protective equipment

目 录

摘 要 I

Abstract II

第1章 绪论 1

1.1 研究的背景 1

1.2 研究内容 1

1.3 研究目的和意义 1

1.4 国内建筑消防安全现状 2

第2章 建筑火灾现状研究 3

2.2 建筑火灾伤亡原因分析 3

2.3 建筑火灾火场环境分析 4

3.1 建筑火灾施救现场情况分析 6

3.2.1 确定自救群体 6

3.2.2 建筑火灾现场人群行为模型要素建立 7

3.3.1 受困人员被困在火场以及撤离时的问题分析 8

第4章 建筑火灾环境中施救保护装备的设计准备 11

4.3 设计思路及创新点 12

4.3.1 设计思路 12

4.3.2 设计创新点 13

4.4.2 材料要素 15

4.4.3 功能要素 16

4.5 本章小结 16

5.1 形态的推敲 17

5.2 设计方案 18

5.2.1 3D建模与产品装配图 18

5.2.2 概念效果 19

5.3 最终设计方案展示 20

5.3.1 使用效果展示 20

5.3.2 细节展示 22

第六章 结论 25

参考文献 26

致 谢 27

第1章 绪论

1.1 研究的背景

根据紧急情况管理部的统计，2019年，全国共发生大火23.7万起，造成1,407人死亡，798人受伤。直接财产损失计36.75亿元。其中，将近80％的火灾集中在建筑物上。城乡居民住宅共发生火灾107,000起，造成1,122人死亡。死亡率高达79.7％。

根据目前对人员伤亡的统计分析，可以得知，严重的建筑火灾事故主要是由于建筑物中存在大量的人员聚集以及不健全的消防安全设施和救援设施造成的。火灾后，若无法及时有效地撤离，部分人员将会被困在火场中，又由于缺少足够有效的保护装备导致无法在灾难蔓延后生存以支撑到消防队员的救援。因此，在大火中，如何迅速撤离火场以及如何在受困于火场时有效生存是目前需要考虑的重要问题。

1.2 研究内容

本文针对建筑物火灾环境中的受害者。 通过调查和分析受害群体行为特征和火灾环境，得出可以进一步优化自救和救援设备的设计方法。 本文的主要研究主题是：

（1）针对火灾现场环境以及危险因素的研究：首先，系统地研究建筑火灾的特点及致死原因然后通过分析，找出在火灾环境中威胁用户安全的主要因素，并针对性的为用户做出更有效的防护。