消防防护服至关重要 性能设计把关好
- 来源：中国警察网
- 2014/9/26 17:45:472264
透气性能与灭火防护服
服装的透气性能是用单位时间内单位面积上水蒸气透过服装层的质量来描述的。以灭火防护服为例，水蒸气分子穿透服装层的速度取决于消防员皮肤表层与灭火防护服外空气之间水蒸气浓度（或湿度）的差异，同时也受服装面料物理抵抗性的影响。湿气差异又取决于消防员的运动强度（运动强度越大，所出的汗也越多）和所处的气候环境。面料抵抗性是服装所用材料及其厚度的一种性能。一般来说，灭火防护服越厚，热防护性能越强，而服装的透气性越差。
灭火防护服是由外层、防水透气层、隔热层、舒适层多层织物复合而成的。其中，外层面料具有较高的阻燃和热防护性能，防御火焰和高温；防水透气层位于外层和隔热层之间，起到阻止水向隔热层渗透同时又能排出水蒸气的作用；隔热层具有耐高温隔热作用，使消防员免受高温和辐射热的伤害；舒适层主要作用是使消防员穿着更加舒适。
多层结构使灭火防护服具有较好的阻燃、隔热、抗辐射热渗透等性能，但与此同时灭火防护服的透气性会减弱，并随着灭火防护服的重量增加，使消防员产生更多的生物热。这种多余的热量使人体的体温升高，对消防员的健康产生影响。灭火防护服透气性能对消防员的影响
人体体温调节的中枢在下丘脑，在它的控制下，产热和散热处于动态平衡，可以维持体温的正常。在火场等高温的环境中运动，机体代谢加速，产热增加，消防员的身体会借助于皮肤血管扩张、血流加速、汗腺分泌增加、呼吸加快等，将体内产生的热量透过灭火防护服的多层结构送达体表，通过辐射、传导、对流及蒸发等方式散热，以保持体温在正常范围内。
据研究，人的循环系统末梢组织热传导值可以在此时增加5至6倍，这被称为热应激。生物体都具有这种应激能力，以保证在热环境下的生存。但是人的热应激能力是有限度的，而且还具有较大的个体差异。若消防员的灭火防护服透气散热性能不好，并在热环境下运动时间过长，超过了个人的热应激能力，就会出现如下丘脑的排汗中枢发生障碍，机体不能通过排汗蒸发热量，使机体内蓄积了过多的热量，导致消防员出现体表温度升高、大量流汗、呼吸急促、心跳加速、脉搏加快等状况。如不能及时缓解和恢复，将会使消防员头晕、头痛、心慌、恶心、呕吐等，还有可能造成晕厥或休克。
据研究，热应激对消防员的影响还表现在随着灭火防护服内部热量的堆积，大量出汗将引起血流量的减少，特别是引起血浆量的减少。同时，体温升高引起血管舒张，血管直径增大，使更多的血淤积在静脉系统中，回流心脏的血液减少，从而导致血流量或血压降低很快，心脏不能提供足够的血量同时满足肌肉、心肌和脑部供血的需要，容易引起胸闷和心脏病突发。心脏病是消防员死亡的主要原因之一，美国每年消防员死亡人数的40%%以上是死于心脏病。
灭火防护服透气性能对消防员的心理影响也不容忽视。热量在灭火防护服内大量聚集，会使消防员疲劳程度迅速增加,力量大幅度下降,兴奋性明显下降,迷茫、抑郁等负面情绪上升，操作错误数升高，正确数下降，智力下降，运动速度、灵敏性下降，严重影响到灭火作战的效能。
透气性能的研究与改善
鉴于消防员灭火防护服的透气性能对消防员健康的影响，科学家们一直在为如何提供既有很高的防护性能又有较好透气性能的消防服而努力研究。
芬兰研究机构试验验证了灭火防护服防水透气层的有无对透气性能的影响：把消防员分为两组，组穿着含有防水透气层的灭火防护服，第二组穿着不含防水透气层的灭火防护服，两组消防员进行相同的消防活动后，组消防员的皮肤温度、出汗量远远高于第二组消防员。这个试验结果表明没有防水透气层的灭火防护服透气性能更好一些。但是，防水透气层又是灭火防护服结构中所不可或缺的。消防员在灭火作战中使用大量水和泡沫做灭火剂，如果灭火防护服不设防水透气层，防水性就会变差，水透过服装层与消防员皮肤接触，对消防员的健康造成影响，特别是在冬季，有可能给消防员造成冻伤。
近些年来，有关专家和研究机构陆续研制了较先进的防水透气层，比如美国Gore公司研制的PTFE膜和eVent膜，在防水的前提下提高了灭火防护服透气的性能。2008年，杜邦公司的科学家们发明了一项研究成果：NomexROnDemand的隔热层。在常规或普通的条件下，该隔热层能够保持非常薄的状态，具有非常好的透气性和灵活性，从而降低消防员在出勤过程中可能遇到的热应激。而当消防员处于因爆燃高温可能导致严重烧伤的紧急情况下时，NomexROnDemand会快速激活变厚，使得隔热层中保留更多的空气，从而大大提高防护服的热防护性能。
灭火防护服在设计上还应从人体工程学等方面考虑，根据地域、用途、消防员个体等差别设计出舒适、合身的防护服。例如，在上衣腋部连接处添加延长连接部分，使消防员的手臂运动更灵活自如，从而减少因克服这部分阻力产生的热量。
其他的改进方法也值得研究，如消防安全腰带使用方法的改进有助于提高灭火防护服的透气性。出于保护消防员人身安全及方便消防员携行装备的考虑，目前消防员在穿着新式灭火防护服时腰部仍须佩戴消防安全腰带。但与以往不同的是，灭火防护服的多层结构及透气性较差的特点决定了其内部散热有一部分要依靠上衣下摆处自然通风，而佩戴消防安全腰带恰恰封堵了这个重要的散热通道，不利于热量的有效散失。
据了解，国外消防员在穿着灭火防护服时较少佩戴消防安全腰带，其常用做法是消防员将需随身携带的工具及逃生自救用的绳、带、钩等放置在专用装置内斜挎在肩上，上衣下摆处可以起到很好的散热作用。
此外，吸热背心也可以减少灭火防护服透气性差对消防员的影响。在灭火防护服的内部穿着吸热背心，通过强制热交换吸收蓄积的生理热，降低灭火防护服内部的温度，来减小消防员的生理压力，保障其安全。