Word参考资料，下载后可编辑公交车内部消防装置优化设计研究 摘要：目的从备受关注的消防问题着手，结合严峻形势，为提升交通安全，在现有公交车内部根底上进行有关消防装置的优化设计方法首先通过用户体验的调查研究、市场调查及数据分析等方式，调查现有公交车的消防措施和消防方式，分析并初步了解大家的消防意识、与消防有关的自救措施的认知程度，以及在灾难来临时是否能够做出良好的反响等；然后针对公交车的内部结构做初步分析，利用TRIZ的系统冲突理论，查找创造原理，以此提出对现有公交车的消防装置系统的优化设计结论以真实案例为背景分析，实地调研为设计根底，TRIZ为设计手段，提出有一定合理性及可行性的公交车消防装置设计，从身体、心理层面考虑安全性设计，为大家的公共交通安全问题更添一份保障 关键词：产品设计；消防装置；安全；TRIZ 20__年初在银川发生了一起轰动一时的公交车燃烧事故，事故造成了严峻的人员死伤这次事故将公交系统的消防安全推入了人们的视线范围；怎样加强城市公交的消防安全工作、爱护人民的生命财产安全，成为城市公交消防工作亟待解决的严峻课题提升交通安全，逐渐受到全社会的瞩目。
由于现代交通工具大局部由易燃体柴油、汽油、天然气或电力等燃料驱动，均存在火灾隐患并且公交车内部的消防设施大多只有灭火器、安全锤及逃生窗，相关设施的不完善也是扩大灾难影响的重要原因之一现有的公交车的消防改变方案也只停留在增设急救箱、自动___器、阻燃材料内饰等方面，这些也不能在火灾及爆炸危险来临之际进行最直接的扑救因此公交车内部消防系统的优化设计极富意义 1热点事件的调研与分析 1.1公交车火灾原因调查及应对措施首先汽车起火的三要素有：可燃物、助燃物及火源；车上的可燃物包括：树脂部件、橡胶制品、纺织物及油品(汽油、润滑油)等如今引发公交车或汽车类火灾的主要原因有电路系统故障、燃油系统故障、机械摩擦引起故障、高温外表、遗留火种、人为放火等[1]因此公交车的消防逃生方式也亟待科普第一，遇突发火灾要保持头脑冷静，公交车都有灭火器，应迅速查找火源，喷射灭火器，操纵火势蔓延第二，当公交车开始发生燃烧，车门和车窗就是最重要的逃生出路，出于行车安全考虑，公交车车窗大都很封闭，不能迅速开启，紧急情况下，要利用安全锤击破车窗进行逃生需要注意的是，正确的破窗点一般车窗上都会标明；假如没有，则需用力砸击车窗四个边角。
第三，两个紧急逃生出口位于公交车顶部，人们经常错认为是通风口在紧急情况下旋转应急开关，打开窗口逃生第四，车门顶部设有紧急开关，若车门无法正常打开，按照开关提示语操作(旋转或者拉出开关)即可开门，有序下车，切不可慌乱拥挤，提高逃生效率第五，司机应当在火灾发生时尽量将车辆驶到人烟稀少处，并将乘客疏散至安全地点若在加油站等易发生爆炸的场所附近，应马上将车驶离，否则后果不堪设想[2]公交车逃生指南见图11.2研究现状与开展趋势银川消防总队官方消息显示，消防总队先后派七十名指战员赶赴现场，并于当日7时13分将火扑灭事故造成十四人死亡，三十二人受伤现如今许多人都接受过消防安全教育，有关安全逃生的知识也知道不少可见伤亡沉重的原因大多与人在火灾来临时不当的应急反响有关，包括极度紧张慌乱引起的骚动、未经过专业的逃生培训、侥幸心理引起的消防意识淡薄，这些种种因素都是影响安全逃生的关键，尤其是在公交车这一相对密闭的易燃易爆的空间中更加明显严峻的形势必将加速推动公交汽车消防新技术、新工艺的开展目前，有较多的消防装置可用于处置公交车发动机舱火灾，但在公交车客舱消防方面还有许多工作要做现许多公交车都采纳瓶装灭火器，破窗器等传统的装置，可这些并不能很好地起到作用。
因此，提出对于现有公交车的消防装置系统的优化设计，盼望保障人们身体安全的同时也能够对心理产生一定的安全感 2目前消防现状分析研究 2.1现有公交车的内部结构及消防措施公交车内部除了最根本的仪表台、方向盘、座椅、扶手等功能设施，随着客流量的增加、客车技术的进步及乘客要求的提高，现公交车内部都加装了老弱病残孕专席、GPS定位系统、拉环、电子报站器、电子显示屏、刷卡机、垃圾桶、灭火器、破窗器、下线和电子呼叫按钮等设施[3]现有公交车内部的消防措施少之又少，大多是靠人工来触发的，比方车门口放置的灭火器、车顶的安全逃生窗口、车门口的应急开关；还有最近强制在公交车上普及安装的改进安全锤公交车上的安全设备见图2综上所述，有关公交车的内部消防措施的研究，仍需努力2.2公交车内消防隐患有关公交车内部安全设备的调查显示，以上列举仅是灭火手段，并未建立灭火系统，智能化的消防装置也尚未完善，并且单纯依靠智能化也难免会出现纰漏顶峰时期的公交车上乘客密度高，又是密闭空间，火源一旦出现，蔓延速度会很快，同时热量也会迅速增大，温度很快便能到达900℃，不同类型车辆发生火灾时的最高温度见表1[4]浓烟和高温通常是致命的，加之车内设施大多为易燃的塑料制品或皮质座椅，车体中大量的钢结构在引燃时温度会迅速升高，增加危险系数。
逃生时被高温车体烫伤造成二次损害，也是公交车火灾中最主要的受伤方式之一车厢内起火后，门口极易造成拥堵，很难打开，安装的应急出口开关也容易被大火损坏这些因素都会加剧事故的伤亡2.3大家的消防意识及自救知识的调查大家对消防认识多半是一知半解，心存侥幸有以下几个现象第一，违反消防规章制度乱丢烟头，或无意识携带易燃易爆物品上车据了解，烟头的外表温度为200℃~300℃，中心温度可达700℃~800℃，超过了棉、麻、毛线、纸张等可燃物的燃点[5]第二，消防根本知识的匮乏不懂得灭火器的标准使用，以及逃生锤的使用技巧缺乏安全的逃生和自防自救能力相关调查发觉只有3.80%人员完全掌握灭火器的用法，剩下的96.20%对于灭火器的使用都有问题[6]作为目前公交车内部唯一能使用的灭火装置，人们对其的掌握存在严峻问题第三，大多数人的现状就是消防意识的严峻淡薄，他们普遍了解消防知识，可是认为火灾离自己很远，不会在自己身上发生，心存侥幸对于有关部门进行的消防安全知识教育和培训活动没有足够重视调查显示有98.10%的人知道在火场中怎样逃生，83.87%的人知道火灾时应向安全出口方向逃疏散，89.08%的人知道身上着火时不能迎风快跑[3]；这些调查证明了大局部人还是具备一定消防自救知识的。
2.4大家在灾情来临时的反响可是光有理论支撑没有实践操作还是一纸空谈消防部门做了一个实验，以一辆装载三十六人的大巴车为对象，模拟从危险发生至最后一位乘客安全撤离，最快也需要42s假如着火燃料是车头局部的汽油，前排乘客逃生时机很小，那逃生时机较大的是后排乘客，时间大约为30s然而要考虑到实验现场是有武警和消防员提醒的，因此实验员有心理预备，但现实中的一般乘客肯定做不到如此快速实际情况是，车头着火时，前排乘客会舍命挤到后方，这就需要后排乘客以最快速度击碎车窗关心逃生，但是也可能在慌乱中找不到安全锤，或者不能正确使用车厢空间密闭狭小容易造成恐慌，拥堵逃生出口，这些都会增加伤亡[7]同时数据也讲明了，不同年龄段人员的反响速度都有很大的区别，具体反响时间[4]，见表2 3TRIZ理论指导下的问题分析 3.1身体上、心理上感到危险的原理分析当危险真的来临，人员的逃生移动受到温度、热辐射、烟气、情绪等影响，每个人的个体运动也都会受到影响，大家在灾情来临时的反响普遍不乐观在燃烧起火的公交车内，人们的视觉及触觉都会受到极大的冲击皮肤作为触觉最庞大的感受界面，是最直接能感受到危险的器官，同样也可以是优化设计的切入点。
研究讲明，皮肤的所有区域由快速和慢速两种疼痛纤维支配，第一波疼痛快速、准确，提供了直接威胁的信号；第二波疼痛有弥散性、持久性，并能激发相应的行为或情绪[8]在燃烧的车辆中，无意间抓到滚烫的扶手，第一波疼痛让你连忙松开，随后甩手释放第一波疼痛时，强烈的灼热感甚至会产生焦灼不安的情绪，这就是第二波疼痛了总之感知和情绪相互之间高度依靠，疼痛唤起的或战或逃的反响，推动了焦虑的产生，同时焦虑也反过来增强了疼痛[8]3.2问题分析及问题解决依据访问及数据研究，由于公交车的车体和扶手杆都是金属制品，在火灾发生时会迅速升温，因其并不像火苗那样肉眼可见，反而成为逃生过程中给人造成烧烫伤的直接威胁因素针对以上问题的提炼，利用矛盾矩阵，寻求解决方法，定义问题冲突，矛盾矩阵归纳见表3：物体产生的有害因素(31)——期望改善的参数；温度(17)——导致恶化的参数；创造原理(22，35，2，24)——查找矛盾矩阵可得出[9]创造原理22——变有害为有益原理将系统中的有害因素加以利用，获得有益结果由此可以想到，车厢内部的扶手横杆虽然高温会有烫伤威胁，但是它贯穿车厢内部前后，也许可以变为有益因素创造原理35——参数变化原理。
改变物体的物理状态由此原理来改变车体或扶手，采纳耐高温且不导热的材质，可能导致车体结构的强度减弱或本钱提高创造原理2——隔离原理将物体中有害因素隔离出去由此可得，水的隔离降温作用，在火场中无疑是最直接高效的手段然而要考虑公交车内部的储水设施及喷水装置的安装使用问题创造原理24——中介物原理利用中介物传递某一物体或某一种过程由此可得，可以利用公交车内部的扶手杆作为输送消防用水的中介物，覆盖车头至车尾，全面有效，可以快速地喷洒，给车体、扶手管材甚至是惊慌失措的人们，起到直接的降温、隔火、冷静的作用3.3设计方案的提出针对上述分析，据创造原理2得出，水在火灾，尤其在公交车这样封闭狭小的空间中是最直接有效的隔离物水能最直接地将人的身体与火隔离，更重要是能最直接地将人的心理与紧张的情绪隔离，从而在身体与心理上获得双重安全保证依据创造原理24得出，公交车内部扶手横竖杆作为传递消防用水的中介物，这不仅充分利用了公交车原有的根底设施，又增加了它的消防功能；不光瞬时对火势的操纵做出反响，还降低了在火灾时管材高温对人的损害综上，此次公交车改进设计的方案更多从创造原理2和创造原理24中受启发装置细节见图3依据以上的数据分析，以及利用TRIZ创造原理的查找，提出了可以在现有公交车结构上进行改变的方案——利用公交车上连接扶手的横向或纵向的铁管为媒介，在车的后部凸起处或司机座椅后方加装消防专用气体箱与加压装置，当应急消防装置启动后，铁管内会充满消防用水并从小孔处喷出。
公交车消防系统简单示意(前方视角)见图4因为管道贯穿全车，所以喷洒的面积大、覆盖全面、效果好，可以第一时间抑制火灾的蔓延，第一时间增强乘客的身体、心理上的安全感，为逃生赢得时间，为生命财产安全提供保障，消防装置理念见图5 4优化设计后可行性分析及展望 4.1装置的创新点与各层次的可行性分析此消防装置的创新点在于：(1)利用连接扶手的铁管的中空结构为喷洒消防用水的媒介，可对现有的公交车直接进行优化改变，节约本钱，也不占用额外空间；(2)利用其贯穿车体前后的结构特征，喷水时保证涉及到全车范围；(3)考虑到当火灾来临时车体温度过高，导致管体自身温度升高，喷淋系统开启后对车厢内部尤其是铁管本身起到一定的降温作用，防止了对乘客造成第二次损害，安全有效，具有合理性公交车消防栓水管分布见图6，系统喷淋效果演示见图7从现代人普遍掌握的消防自救知识及其应激反响情况来看，将触发按钮设置在司机驾驶座位旁有一定的科学性一是可以防止乘客因好奇或是失误而造成的触发，因而造成不必要的损失；二来是驾驶员的职责，即司机在公交车火灾事故处置中居于十分重要的地位[10]，平常除了检查与维护消防设施，更重要的是熟练掌握对有关设施的操作，以及具备良好的心理素养。
从实际情况方面保证了在危险时刻装置能有效启动，具有可行性从产品构造学原理角度分析，此装置也具有可行性考虑到了有限的公交车空间，以及最大限度地利用车。