楊 陳12

1. 江西服裝學(xué)院，江西 南昌 330201；2. 江西省現(xiàn)代服裝工程技術(shù)研究中心，江西 南昌 330201

消防滅火救援服是特殊防護(hù)服中使用頻率較高的一種防護(hù)服，是保障救援人員生命安全與提高救援極限的重要裝備。為此，歐美、中國(guó)等國(guó)家和地區(qū)均制定了相應(yīng)的消防滅火救援服的制作標(biāo)準(zhǔn)。這些制作標(biāo)準(zhǔn)均以隔熱、防水為主要設(shè)計(jì)目標(biāo)，為兼顧服裝的透氣與舒適性而多采用多層面料配伍的設(shè)計(jì)理念，但該設(shè)計(jì)方法也存著一定的弊端。如多層面料的使用阻礙了消防員在救援過(guò)程中產(chǎn)生的熱量的向外擴(kuò)散，使得人體在較高溫度下出現(xiàn)心跳加速、體溫升高、出汗增多，甚至惡心、頭暈等不良反應(yīng)，從而降低了救援效率[1-3]。因此，消防滅火救援服設(shè)計(jì)的合理性直接關(guān)系到人們生命與財(cái)產(chǎn)的安全。本文在闡述消防滅火救援服設(shè)計(jì)要求的基礎(chǔ)上，分析優(yōu)化措施，以期為消防滅火救援服的設(shè)計(jì)改良提供一定的參考。

1 消防滅火救援服設(shè)計(jì)要求

消防滅火救援服作為特殊防護(hù)服的重要成員之一，其使用環(huán)境復(fù)雜多變，因此在設(shè)計(jì)過(guò)程中有一定的特殊性，下文將從以下4個(gè)方面具體分析設(shè)計(jì)要求。

1.1 阻燃性

消防滅火救援服最為關(guān)鍵的設(shè)計(jì)要求即是阻燃性。由于其最外層與高溫火場(chǎng)直接接觸，因此要求最外層面料必須具有較好的防火性，防止引燃，從而給救援人員提供生命保障，因此消防滅火救援服的防火層應(yīng)位于最外層。目前，國(guó)內(nèi)現(xiàn)役的消防滅火救援服多采用間位芳綸，該產(chǎn)品不僅具有良好的力學(xué)性能和熱穩(wěn)定性，同時(shí)該類纖維材料在我國(guó)已經(jīng)實(shí)現(xiàn)產(chǎn)業(yè)化，極大地降低了生產(chǎn)成本。但是間位芳綸相比于國(guó)外現(xiàn)役消防滅火救援服常用的聚苯并咪唑纖維，其熱穩(wěn)定性略有不足，因此國(guó)內(nèi)研究學(xué)者在不斷嘗試使用阻燃黏膠纖維與間位芳綸進(jìn)行混紡，以提高間位芳綸的熱穩(wěn)定性[4]。

1.2 隔熱性

具備隔熱性消防滅火救援服可阻止外部環(huán)境與人體進(jìn)行熱輻射與熱傳導(dǎo)，可以防止在救援過(guò)程中由于熱輻射與熱傳導(dǎo)而造成人體失水過(guò)多，從而避免給救援人員帶來(lái)生命危險(xiǎn)。因此，消防滅火救援服在設(shè)計(jì)的過(guò)程中必須要考慮服裝的隔熱性。通常，隔熱層是消防滅火救援服的第3層。消防滅火救援服的隔熱性與阻燃性存在著很大的關(guān)聯(lián)，這是由于很多纖維材料不僅具有阻燃性，同時(shí)具有一定程度的隔熱性。除去制作材料影響因素外，設(shè)計(jì)過(guò)程應(yīng)盡可能減少服裝開(kāi)口面積與開(kāi)口部位，并使用多層織物進(jìn)行配伍，提高消防滅火救援服的防護(hù)效果。

1.3 防靜電性

火災(zāi)現(xiàn)場(chǎng)的情況復(fù)雜多變，尤其是在有易燃易爆物品的救援環(huán)境中，由服裝表面摩擦產(chǎn)生的靜電可能引燃或引爆易燃易爆物品，從而使救援現(xiàn)場(chǎng)變得更加危險(xiǎn)與復(fù)雜，因此消防滅火救援服應(yīng)提高抗靜電性能。目前在消防滅火救援服中，一般選擇導(dǎo)電性能較好的纖維材料來(lái)避免服裝靜電的產(chǎn)生，如選擇碳芯結(jié)構(gòu)的Metamex纖維。當(dāng)該纖維中的碳芯感應(yīng)到較高電荷時(shí)，便會(huì)對(duì)纖維周?chē)諝夥肿舆M(jìn)行電離，從而使得纖維表面的電荷與帶有相反電性的電荷發(fā)生中和，減少靜電的產(chǎn)生[5]。

1.4 防水透汽性

在救援過(guò)程中，若消防滅火救援服濕透，則會(huì)降低服裝的舒適性和人體的靈活性，同時(shí)浸入的水分在火災(zāi)現(xiàn)場(chǎng)會(huì)產(chǎn)生高溫水蒸氣，造成消防人員被高溫燙傷，而在氣溫較低的救援環(huán)境中又會(huì)使得消防人員被凍傷，因此消防滅火救援服必須具有一定的防水性。透汽性則是因?yàn)橄廊藛T在救援現(xiàn)場(chǎng)運(yùn)動(dòng)量較大，產(chǎn)生的汗液必須及時(shí)排出，這樣可以避免人員疲勞與服裝舒適感降低。消防滅火救援服的防水和透汽在設(shè)計(jì)過(guò)程中往往要求兼有，但兩者一定程度上又相互矛盾。因此，應(yīng)最大限度地綜合考慮這2項(xiàng)指標(biāo)，如可選擇功能性的面料，復(fù)合微孔四氟乙烯膜面料等，用作消防面料。在消防滅火救援服的設(shè)計(jì)過(guò)程中應(yīng)多采用新型功能性材料以滿足特殊的設(shè)計(jì)要求。

2 服裝設(shè)計(jì)工藝探討

與普通服裝的設(shè)計(jì)相比，消防滅火救援服的設(shè)計(jì)要求多樣且嚴(yán)格，在設(shè)計(jì)過(guò)程中應(yīng)對(duì)消防滅火救援服進(jìn)行以下2方面的優(yōu)化。

2.1 服裝設(shè)計(jì)的優(yōu)化

消防滅火救援服除特殊功能性材料的使用外，服裝的整體與細(xì)節(jié)部位的優(yōu)化也尤為重要。目前消防滅火救援服整體上多采用多層織物配伍的方法提升綜合性能。消防滅火救援服從外到內(nèi)分別為阻燃層、防水透汽層、隔熱層、舒適層。在設(shè)計(jì)過(guò)程中需測(cè)試每層服裝面料的性能，選出合適面料規(guī)格后，通過(guò)正交試驗(yàn)選出各層面料的最優(yōu)配伍方案。

在確定面料配伍后，即要對(duì)消防滅火救援服的合體性與規(guī)格尺寸進(jìn)行設(shè)計(jì)。根據(jù)空氣層傳熱模型[6]可知，理論上增加服裝內(nèi)部空氣層厚度即增加服裝的寬松度，對(duì)改變服裝的熱防護(hù)性具有明顯的提升作用，但實(shí)踐中增加寬松度很難起到提升隔熱的效果，而是多采用增加防護(hù)層的層數(shù)，并且重要防護(hù)部位疊層設(shè)計(jì)的方法。另一方面，若服裝內(nèi)部空氣層厚度太小，消防員在靠近高溫火焰時(shí)，熱傳遞效率較高，這會(huì)致使對(duì)消防員的人身傷害隱患加大，因此對(duì)服裝的熱傳導(dǎo)性能的掌握也尤為重要。通過(guò)三維人體掃描儀測(cè)量消防滅火救援服表面面積、體積、面料間空氣層厚度、人與服裝面料間空氣層厚度，并研究上述因素與服裝熱傳導(dǎo)的關(guān)系。發(fā)現(xiàn)服裝的熱傳導(dǎo)效率與人體姿勢(shì)、服裝寬松度、面料性能等有較大關(guān)系，其中服裝寬松度、空氣層厚度與服裝的熱傳導(dǎo)效率呈負(fù)相關(guān)。四肢與關(guān)節(jié)部位是容易燒傷的關(guān)鍵部位，屬于重點(diǎn)的防護(hù)部位。因此，在消防滅火救援服的整體設(shè)計(jì)中應(yīng)在優(yōu)化多層面料配伍的基礎(chǔ)上，合理設(shè)計(jì)服裝尺寸及細(xì)節(jié)部位。如在保證良好寬松度的前提下，對(duì)關(guān)鍵部位進(jìn)行疊層處理，增加面料的厚度；下擺、腋下、手臂、領(lǐng)口等部位減少開(kāi)口，避免皮膚的過(guò)多暴露；腰部增加腰托；袖口設(shè)計(jì)內(nèi)羅紋防止水的倒灌等[7]。

2.2 功能材料與智能電子配件的引入

消防滅火救援服的設(shè)計(jì)革新很大程度上依賴新型材料的開(kāi)發(fā)。近年來(lái)，氣凝膠材料、形狀記憶材料、相變材料、高強(qiáng)高模阻燃材料等備受消防滅火救援服設(shè)計(jì)師的青睞。其中，氣凝膠材料導(dǎo)熱系數(shù)低、密度小，所制作的消防滅火救援服隔熱效果好、質(zhì)地輕盈，尤其是使用高強(qiáng)度的硅鈣石與二氧化硅氣凝膠制備的復(fù)合材料，其具有較為優(yōu)異的隔熱性能[8]；形狀記憶材料的隔熱效果主要緣于材料的較好形狀恢復(fù)性，保證了服裝內(nèi)部空氣層厚度的穩(wěn)定，降低了服裝的導(dǎo)熱系數(shù)[9]；相變材料則是近年來(lái)消防滅火救援服的熱點(diǎn)材料，其在相變的過(guò)程中會(huì)釋放或吸收熱量，以此來(lái)緩解消防員人體產(chǎn)熱而導(dǎo)致的身體疲勞，提高服裝的舒適性[10]。

除面料材料外，消防滅火救援服智能化也是未來(lái)的一個(gè)重要設(shè)計(jì)方向。隨著智能電子配件的微型化、操作便捷化的發(fā)展，很多智能電子軟硬件均可作為消防滅火救援服的輔助配件，如紅外輻射傳感器在消防滅火救援服中可以監(jiān)測(cè)救援現(xiàn)場(chǎng)環(huán)境(如火場(chǎng)溫度、火源距離等)，觀察救援人員身體指標(biāo)(如體溫、心跳等)以便及時(shí)發(fā)出預(yù)警，保障救援人員的生命安全。

3 結(jié)語(yǔ)

消防滅火救援服的防護(hù)與舒適性能，不僅直接影響到消防員的救援效率和人身安全，也關(guān)系到人們的生命財(cái)產(chǎn)安全。因此，在消防滅火救援服的設(shè)計(jì)過(guò)程中選擇新型功能防護(hù)材料，合理優(yōu)化服裝尺寸，引進(jìn)智能電子配件，對(duì)提高消防滅火救援服的防護(hù)效果、改善其舒適性具有深遠(yuǎn)的意義。