本发明涉及具有火灾救生系统的高层建筑。
背景技术：
随着城市的发展及军民用建筑设计的进步，高层的住宅、写字楼、办公楼、综合楼、库房越来越多，一旦发生火灾，人员的逃生是最大的问题。据统计造成人员死亡的主要原因是燃烧产生的烟气导致人员的窒息，当火灾发生时人员逃生的方法有多种，一是通过安全通道，也就是楼梯逃生，但是一旦发生火灾，楼梯通道就会产生烟筒效应，充满了浓烟，阻碍人们的逃生。二是利用救生绳索，缓慢下降至地面，但是由于上下窗户凉台都在一条直线上，窗户涌出的浓烟也会对人员造成危害，同时该方法对于老年人、小孩、体弱者不宜。三是佩戴防毒面具，但有几条硬性规定，要求氧含量不低于百分之十七、使用时间不超过三十分钟，而发生火灾时烟气浓度是会变化的，也就是说空气中的氧含量也是一个变量，对于人员来说极不安全。
因此，火灾发生时，人们能够就近躲避等待救援是一种逃生的最佳选择。
公布号为cn104225838a的专利文献公开了名称为“一种楼宇火灾救生舱及其供氧方法”，其公开了带有火灾救生系统的高层建筑，解决方案是为高层建筑的火灾现场创造一个有限的生存空间。它由出气口、排气管、输氧管、供氧站、压力表、阀门、总阀门、吸氧罩、氧气瓶、减压调节阀、单向阀、透视窗、管网阀门、测温器以及上楼板、下楼板、墙体、围板、舱门组成。由压力表、阀门、总阀门、吸氧罩、氧气瓶、减压调节阀、单向阀组成舱内独立的供氧子系统。由输氧管、供氧站、管网阀门将各层独立的供氧子系统联网，形成一个供氧总系统。当火灾发生时，被困人员应迅速进入具有隔热防护功能的密闭的楼宇火灾救生舱，开启供氧设备进行避险。
然而其不足之处是采用了供氧站，众所周知，氧气虽然是人类生存的必需，但也是氧化剂或助燃剂，在火灾现场设置氧气瓶及输氧管，要求要有极高的防漏防爆措施，这一方面提高了火灾救生系统的设计制造成本，另一方面也同时提高了危险隐患。
用在火灾救生系统中的呼吸罩一般与人体配合时形成一个相对外界密封的腔体，该腔体接有一个进气管，用于人们进行口鼻吸入空气或氧气，还设有一个排气口，用于排出呼出的二氧化碳，并在进气管和排气口处都设置单向阀，防止呼出的二氧化碳倒流进入进气管及外界火灾产生的烟雾进入面罩的腔体内，但单向阀多采用较复杂的机械结构，包括阀座、阀芯、及复位弹簧等零部件，且阀的开启及关闭力很难调整到适用于人呼吸时的呼出压力和吸入压力。为解决结构复杂及灵敏度低的这些问题，公告号为cn203183539u，名称为“一种火灾救生系统”的专利文献公开了一种用于高层建筑的火灾救生系统，其在呼吸罩的空气进口处设有向呼吸罩开口打开的单向气阀片，呼吸罩壁上设有用于排废气的单向气阀门。但其单向气阀片的结构过于简单，密闭性较差，在急速呼吸的状态下阀片的灵敏度及密闭性都急剧下降。
技术实现要素：
本发明的主要目的是提供一种低成本且相对安全的具有火灾救生系统的高层建筑；
本发明的另一目的是提供一种采用灵敏度高密闭性好的差压阀构造的具有火灾救生系统的高层建筑。
为实现上述主要目的，本发明提供的具有火灾救生系统的高层建筑，其火灾救生系统包括空气主管道，与空气主管道连通的通往高层建筑各层的支管道，连接在支管道的末端的面罩。空气主管道自下而上无下行段地布置，其进气口位于下端，顶端封闭。
由以上方案可见，本发明采用大自然空气中的氧气进行供氧，与cn104225838a纯氧供氧方案相比，相对安全得多。系统待命状态下，支管道上的阀门都是关闭的，顶端封闭一方面可以使得系统处于待命状态时灰尘杂物等不易自进气口进入空气主管道，另一方面，当火灾发生系统处于工作状态时，由于支管道的阀门被开启，相当于空气主管道具有了出气口，可产生烟筒效应。而空气主管道采用自下而上无下行段地布置，一方面可有效避免自然供气状态下的供气阻力，另一方面也使得烟筒效应更加显著。
进一步的方案是在进气口设置防尘罩，还在进气口处装有由蓄电池驱动的直流鼓风机，直流鼓风机的控制开关与烟气探测仪联动。该方案的优点是高层建筑发生火灾一旦烟气探测仪探知发出报警时，将会立即切断建筑物内的市电，本方案可以在烟气探测仪报警的同时，打开直流鼓风机的控制开关，使直流鼓风机由蓄电池供电，以增加供氧量。
为实现本发明的另一目的，进一步的方案是在支管道的末端内设有第一差压阀，面罩上设有用于连通面罩内外的第二差压阀。该方案的优点是当支管道上位于上游的阀门被打开后，每一面罩的用户只要佩戴面罩即可使用。
进一步的方案是第一差压阀与第二差压阀结构相同，由二片外膜和位于二片外膜之间的一片内膜构成，二片外膜与一片内膜在两侧边连接，形成上端为阀进口下端为阀出口的阀体。内膜的顶端与一片外膜连续地连接，下部与另一片外膜间断地连接。该方案的优点是差压阀的结构极为简单，成本低廉且灵敏度高，密封性好。
更进一步的方案是在阀进口设置有弹性环，弹性环、二片外膜与一片内膜均为乳胶或硅胶或或塑料材质。
另一进一步的方案是阀进口的最大截面积大于阀出口的最大截面积。
附图说明
图1是本发明第一实施例的结构示意图；
图2是图1的a局部放大图；
图3是图1的b局部放大图；
图4是图1的c局部放大图；
图5是差压阀的结构图；
图6是图5的d－d剖示图；
图7是图5的e－e剖示图；
图8是图5的f－f剖示图；
图9是图5的g－g剖示图；
图10也是图5的d－d剖示图，表达的是安装后略去安装座或呼出管座差压阀的关闭状态。
以下结合各实施例及附图对本发明进行详细说明。
具体实施方式
第一实施例
参见图1，这是一幢高层建筑1的剖视结构示意图，顶板13之下由各楼板12隔出了多层，火灾救生系统2包括每层的卫生间14的近傍设置的一条空气主管道21，本例中由于各层的卫生间14都设置在同一垂线上，所以空气主管道21垂直设置在高层建筑1外，并通过管箍等紧固件固定在外墙11上，还包括每间卫生间14都有一条穿墙且与空气主管道21连通的支管道24。
参见图2，空气主管道21的下端设置有进气口211，进气口211用于使外界空气可以自由地进入空气主管道21，在进气口211处设置有伞状的防尘罩22，还设置有用以辅助加大空气流量的直流鼓风机23，该直流鼓风机23由蓄电池供电，其电源控制开关与高层建筑1中的烟气探测仪联动，当烟气探测仪探测到高层建筑产生烟气报警时，处于常开状态的电源控制开关将关闭使直流鼓风机23得电进行鼓风。
参见图3，支管道24过外墙11位于建筑内的相对上游处设置有阀门26，供火灾救生使用人员进入后开启，使相对下游的支管道25及分叉后的各支管道得气，带有软管的面罩28与支管道的末端连接，并在支管道末端内设置有第一差压阀31，在面罩28上设置有用于连通面罩内腔与外界的第二差压阀32。当戴上面罩28的人吸气时，第一差压阀31的阀进口端，即与支管道连接的一端的压力大于阀出口端，也就是面罩28内腔的压力，第一差压阀31开启，支管道内的空气进行面罩28内腔，此时，第二差压阀32的阀进口端，即与面罩28内腔连接的一端的压力小于阀出口端，也就是与外界连通一端的压力，第二差压阀32关闭，人员得以吸入来自空气主管道21的空气；当人呼出二氧化碳时，第一差压阀31关闭，而第二差压阀32开启，二氧化碳排向外界，并防止了二氧化碳进入支管道及空气主管道。
参见图4，空气主管道21的顶端设置有封板212，当各层阀门26关闭时，可以避免空气主管道21烟筒效应使灰尘杂物等自进气口211进入，而一旦阀门26被开启且有人戴上面罩28吸气，就会立即产生烟筒效应使空气进入。
差压阀30的结构如图5至图9所示，显示的是未安装时的自由状态，其采用乳胶或硅胶或塑料材质的材料制作，以下说明中差压阀30中任意两个标号零件的连接部可以通过一体成型实现，也可以通过热压连接或粘接实现。
参见图5，第一差压阀31、第二差压阀32的结构均与图5示差压阀30的结构相同，但具体尺寸依据具体情况可以不同。差压阀30由二片外膜和一片位于二片外膜之间的一片内膜构成，三片膜均在图5示的两侧边连接，即连接部301、连接部302使三片膜的两侧连接，形成上端为阀进口303，下端为阀出口304的阀体，阀进口303处成型有弹性环36，用于紧箍在支管道末端内的安装座上或面罩28上的呼出管座上。连接部305将外膜33在与内膜的顶端连续地连接，四个点状的连接部306将内膜与另一片外膜在下部间断地连接。
参见图6，外膜33与另一片外膜34中间夹着内膜35，连接部305将内膜35的顶端与外膜33之间连续连接，下部四个点状的连接部306则用于将内膜35与另一片外膜34之间间断地连接。
参见图7，对于乳胶或硅胶制品，两片外膜33、34及弹性环36可以一体成型，而塑料制品则只能采用连接部301和连接部302使三片膜的两侧连接。
参见图8和图9，二片外膜33、34中间夹着内膜35，且三者都是上宽下窄地设置，当差压阀30开启进气时，阀进口303及阀出口304的截面积将处于最大状态，此时阀进口303的截面积就大于阀出口304的截面积。
参见图10，图10也是图5的d－d剖视图，当差压阀30装配到支管道末端内的安装座上或面罩28上的呼出管座上后，其阀进口303和阀出口304都由自由状态下的扁平状态变成撑开状态，即处于外膜33与外膜34相互分离状态，进而使阀体形成管状，而内膜35在管内一方面两侧边与该管壁通过连接部301、连接部302连续连接，另一方面在上端通过连接部305与外膜33连续连接，在下部通过四个点状的连接部306与另一外膜34间断连接，充当阀片作用。其关闭原理如下，当阀出口304端压力大于阀进口303端压力时，由于连接部306的作用，内膜35被快速拉向外膜34而远离外膜33，且阀出口304端的压力，如图10中空心箭头所示意，使得内膜35的下部紧紧地贴在外膜34上，从而使差压阀30关闭。
第二实施例
以下仅就本例与第一实施例的不同之处进行说明。本例中的高层建筑由于设计需求支管道所进入的卫生间并不在同一垂线上，导致空气主管道21需要弯折，其中心线在空间的状态按空气自下而上的流动方向，可以有部分段或整段是倾斜的，甚至也可以有部分段是水平的，但应避免有向下倾斜的部分段，目的是尽可能地避免对烟筒效应产生不利影响。
第三实施例
以下仅本例与第一实施例的不同之处进行说明。本例中的高层建筑不超过10层，由于火灾产生时空气需求量相对少，因此略去了直流鼓风机系统。
第四实施例
以下仅本例与第一实施例的不同之处进行说明。本例中差压阀二片外膜与一片内膜自上而下等宽度，即阀进口与阀出口的最大截面积基本相同。
第五实施例
以下仅本例与第一实施例的不同之处进行说明。本例中差压阀省去了弹性环，采用其他扎紧件或粘接的方式将差压阀固定在支管道末端内的安装座上或面罩上的呼出管座上。
第六实施例
以下仅本例与第一实施例的不同之处进行说明。前例都是作为对已有的高层建筑进行加装火灾救生系统的实施例，而对于新设计的高层建筑，完全可以将火灾救生系统更好地融入其中，本例的空气主管道采用砖混结构，并可以设计在外墙之内，从而使建筑外形结构更加平整。