高层建筑快速逃生隐形防盗网

2019-05-20 14:48杜梓晴
中国科技教育 2019年4期
关键词:钢丝摩擦力外墙

杜梓晴

本发明针对隐形防盗网没有专门的逃生口而研究改进而成。隐形防盗网面世至今,由于种种优势得到了广泛的应用,但其不足之处是没有专门的逃生口。我们发明的“高层建筑快速逃生隐形防盗网”的特点是在隐形防盗网上层框架安装合页,再利用机械卡位开关控制框架的活动情况,以控制钢丝的松紧。当需要逃生时,可打开开关,绷紧的钢丝就变得松散,可迅速拆卸,从而变成逃生口等待救援。当情况紧急,譬如发生火灾等,可借助登山扣利用钢丝迅速逃离到地面或没有起火的楼层,达到自救的效果。由于打开逃生口时,钢丝没有被剪断,快速逃生隐形防盗网可以应用在约高达32层的高层建筑上。

发明背景

根据我们调查,现在的高层建筑出于安全考虑,都要求不能安装防盗网。于是隐形防盗网在高层建筑上得到了广泛的应用。隐形防盗网面世至今,其安全性是经得起推敲的,绷紧的钢丝与不锈钢一样坚固,钢丝西头连接报警器,只要剪断任意一段,报警器就会直接通知小区物业。但是现在的隐形防盗网有个不足之处,就是没有逃生口,一旦发生火灾就会变得非常危险。没有逃生口也导致不方便到外墙作业,如维修空调主机、清洁外墙瓷砖等。

资料查询

我们想通过网络了解隐形防盗网逃生口设计方面的资料,经过搜索,我们发现:第一,现在的隐形防盗网没有逃生口;第二,假如需要应急逃生,只能用专门的钢丝剪剪断钢丝。同时,专利查新网站(中国专利网)上也没有相关的专利。于是,我们就想设计一个可以随时打开逃生口,还可以自行关闭逃生口的隐形防盗网。

设计原理

现在的隐形防盗网主要是利用绷紧的钢丝进行防盗,由于上下框架都是固定的,所以钢丝只能一直保持绷紧状态。于是我们想通过在上层框架安装合页,让上层框架可以自由翻转活动(见图1和图2),再通过2个机械开关,控制上层框架的活动情况,以调节钢丝的松紧。

使用说明

快速打开逃生口

当发生紧急情况时,不需借助任何工具,直接打开机械开关,上层框架便会往下翻,绷紧的钢丝就会变得松散。这时可以直接用手快速拆卸钢丝,防盗网变成逃生口(见图3和图4)。

钢丝的逃生应用

当情况紧急,譬如发生火灾时,拆开的钢丝便成了救命绳索。利用登山扣,可以让被困人员迅速下降到地面或没有发生火灾的楼层(见图5)。

钢丝长度计算

假设阳台防盗网有4米宽、1.2米高,防盗网的钢丝间隔5厘米,每层楼高3米(见图6),通过计算可知:4米÷0.05米×1.2米÷3米/層=32层。全部展开的钢丝长度足够被困在32层的人下降到地面。

钢丝承重监测

为了演示方便,本作品采用1.5毫米钢丝,但实际应用中一般都是使用2.5-3毫米的钢丝,承重可以达到150 - 200千克,能满足一般人逃生所需(见图7)。

摩擦力检测

经过检测,钢丝与逃生扣之间的摩擦力十分接近配套的逃生绳与逃生扣的摩擦力,可以达到安全下降的效果。

逃生口可以随时开关

有时候需要到外墙作业,比如维修空调主机,或清洗外墙、更换煤气管道等,这个设计可以随时让钢丝变得松散,方便外墙作业。完工后,可通过收紧器把钢丝重新绷紧,达到随时开关的效果。

成本分析

快速逃生隐形防盗网主要材料与隐形防盗网基本一样,添加部分主要是活动框架、机械开关和收紧器,成本约人民币200元左右。据我了解,现在在不锈钢防盗网上安装一个小型逃生口也是200元左右。综合考虑,我觉得该发明的成本符合市场消费水平。

该项目获得第33届全国青少年科技创新大赛创新成果竞赛项目小学组技术类一等奖。

专家评语

项目选题来源于生活,有一定实用价值,设计巧妙,解决了隐形防盗网没有逃生口的问题,对于高层建筑快速逃生提供了一种好的方式。未来可进一步探究钢丝绳粗细与承重的关系,确保安全性,设计出更美观的系统装置。

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