董佳愷 賈玉杰 唐 樂

（南京森林警察學院，江蘇 南京210000）

隨著社會經(jīng)濟的快速發(fā)展，火災的種類也變得愈加復雜，發(fā)生的頻率也愈大，這給消防隊員進行火災撲救過程中對頭部的保護及頭盔的性能提高帶來了很高的要求。近年來，國內(nèi)外消防研究人員針對如何進一步改進消防頭盔的性能，特別是頭部保護方面做了大量研究。在火災現(xiàn)場，往往都伴隨著熱、煙、毒、輻射、電擊、外力沖擊等的傷害。發(fā)生的時間、地點、性質(zhì)、范圍方面都具有隨機性、不可預測性、突變性。為了使消防員在災害現(xiàn)場中能夠迅速開展行有效、安全有的滅火救援活動，就必須做好對頭部的保護，而對頭部最直接、最有效的保護就是消防頭盔。消防頭盔都有應(yīng)對的性能指標與防護范圍針對火災現(xiàn)場的各種災害。因此消防員在撲火救援時，消防頭盔是保護頭部、頸部和面部的最重要的防護器具，同時也是消防員在進行救援活動中必須佩戴的常規(guī)裝備。這進一步說明了消防員在災害現(xiàn)場對消防頭盔需求的重要性與必要性，也明確了消防頭盔是消防員個人防護裝備中不可缺少的重中之重。

消防頭盔是用于保護消防隊員頭部、頸部以及面部的防護裝具。

消防頭盔的構(gòu)造：

（1）帽殼：用高分子合成材料制成，有較強的抗穿刺性能，為第一級減震。

（2）大面罩：起保護作用，面罩表層涂有金屬膜，可以反射火場輻射熱和阻隔有害射線對面部和眼睛的損害。

（3）披肩：全防護披肩，可以有效保護消防隊員的頸部。

（4）泡沫墊：吸收沖擊力，為第二級緩震。

（5）十字緩震帶：第三級緩震。

（6）帽網(wǎng)：為第四級緩震。帽網(wǎng)與十字緩震帶，十字緩震帶與泡沫墊之間都有緩沖距離，為緩震空間。

（7）調(diào)節(jié)鈕：用于調(diào)節(jié)頭盔與頭部結(jié)合的舒適程度。

（8）頸托：保證頭盔和頭部很好結(jié)合，使頭盔中心穩(wěn)定。

當前我國使用的頭盔主要為國內(nèi)生產(chǎn)的RMK-LA 型消防頭盔，頭盔的材料是美國GE 公司PEI 塑料粒子，其他的性能參數(shù)基本符合GA44-2002《消防頭盔》標準。部分經(jīng)濟發(fā)達地區(qū)和各省特勤大隊會配備由美國MSA 公司生產(chǎn)的法國F1 型消防頭盔，此頭盔可以較好地保障消防隊員在撲救火災時候的防護，其技術(shù)參數(shù)與材料質(zhì)量均高于國家消防安全標準GA44-2004的標準。

我國生產(chǎn)、使用的消防頭盔經(jīng)歷了原用型、改進型、84-1 型以及新型消防頭盔四個發(fā)展階段。消防頭盔主要適用于消防員在火災現(xiàn)場作業(yè)時佩戴，對消防員頭、頸部進行保護，除了能防熱輻射、燃燒火焰、電擊、側(cè)面擠壓外，最主要的是防止墜落物的沖擊和穿透。其技術(shù)性能應(yīng)符合GA44《消防頭盔》標準規(guī)定的要求，包括無帽沿式頭盔和有帽沿式頭盔兩類，無帽沿式頭盔將頭部全部包裹在頭盔內(nèi)部，具有重心穩(wěn)定，頭盔與頭部結(jié)合緊密的特點。但將頭部全部包裹在頭盔中，增大了頭盔的重量，不利于頭部的散熱，后頸部的防護范圍縮小，而且若不佩戴內(nèi)部通信裝置等附件，還會對消防員的通信造成困難。有帽沿式頭盔覆蓋人體頭部耳朵以上的部位，具有緩沖空間大，重量輕，透氣性好的特點。

我國近年來消防員防護頭盔及頭面部防護裝具質(zhì)量水平有了較大進步，其防護功能及性能接近國外同類產(chǎn)品水平，目前存在的主要問題包括：

一是消防頭盔面罩原材料依賴國外進口，國產(chǎn)材料尚未獲得突破；

二是國內(nèi)生產(chǎn)企業(yè)自主創(chuàng)新設(shè)計能力不足，消防頭盔的生產(chǎn)主要以仿制國外產(chǎn)品為主，企業(yè)研發(fā)能力不強；

三是生產(chǎn)過程的控制能力不夠，致使產(chǎn)品質(zhì)量不夠穩(wěn)定；

四是企業(yè)之間惡性競爭較為嚴重，時常存在降低標準進行生產(chǎn)的現(xiàn)象；

五是進口頭盔普遍存在偏重、頭型不適合、佩戴不穩(wěn)定等問題，而國產(chǎn)及進口頭盔都普遍存在頭盔沒有預留裝燈具的位置，或者雖然預留了頭燈的位置，但不方便加固，跑動過程中頭盔易歪斜等問題，設(shè)計還不夠完善。

國內(nèi)的產(chǎn)品：

（1）RMK-L 消防頭盔。頭盔外殼材料由進口聚醚酰亞胺塑料制造，具有高強度，高耐穿透性，抗電擊，阻燃等性能。面罩鏡片具有良好的透光性，防霧，耐刮擦，防輻射及耐老化優(yōu)良性能。

（2）PAB 消防安全頭盔。由盔殼、面罩、披肩、緩沖層等部分組成，半盔式設(shè)計，款式新穎，具備防尖銳物品沖擊、防腐蝕、防熱輻射、反光、絕緣、輕便等性能，頭盔內(nèi)可佩戴空氣呼吸器和無線通訊系統(tǒng)，有明顯的反光標志。

（3）FTK-Q/A 消防頭盔。由美國GE 公司PEI 塑料粒子制成，具備防尖銳物品沖擊、耐熱、耐穿透、耐燃燒、反光、電絕緣性能，面罩為淺色透明面罩。

國外的產(chǎn)品：

（1）Kzpt 公司的cv102 消防全盔。

（2）MSA 梅思安公司的f1 型頭盔。MSA F1 消防頭盔由MSA GALLET（MSA 子公司之一法國佳雷公司）公司生產(chǎn)。

FI 消防頭盔專門用于消防、營救、急救和一些需要防護的工作，但不能用于其他不適當用途的作業(yè)。

（3）MSA 梅思安公司的f2 型頭盔。MSA 梅思安F2 消防頭盔又被稱為歐式救援消防頭盔，頭盔采用流線型半盔式設(shè)計，與F1 消防頭盔不同的是，F(xiàn)2 消防頭盔頂部具備高抗沖擊性能外，還有通風孔設(shè)計。F2 消防頭盔配有防霧護目鏡，同時也可以與防毒面具、防爆電筒、通訊系統(tǒng)組合使用，在森林火災救援以及交通救援領(lǐng)域使用廣泛。

F2 消防頭盔符合歐盟EN443、EN12492、EN397 等標準，有UIAA、CE 標識認證。

（4）德爾格HPS6200 消防頭盔。

①熱穩(wěn)定性高。Dr?ger HPS 6200 具有很高的熱穩(wěn)定性。頭盔殼由耐高溫的鋼化熱固材料制成，并用最先進的芳綸織物強化，可抵抗明火以及輻射源的高能高熱，因此熱穩(wěn)定性很高。延至下頷的面鏡由堅固耐用、耐高溫的聚砜材料制成（符合EN 14458 對“面部防護”的要求），能夠提供高效的熱防護。

②特別堅固耐用。即使在較高的溫度下，HPS 6200 也可防護穿透和沖擊，保護頭部安全。頭盔殼使用SMC 工藝壓制而成并涂覆噴漆涂層，所以在結(jié)實堅固性及涂漆粘附性上Dr?ger HPS 6200 更勝一籌，從而提供系統(tǒng)防火保護。

③完美匹配罩盔適配系統(tǒng)。適配系統(tǒng)可使HPS 6200 與新型全面罩FPS 7000 或全面罩Panorama Nova 組合使用?？墒褂萌N不同的盔罩適配器：Supra- 連接、S-fix 或Q-fix 連接。三點式下頜帶可方便地進行調(diào)整以適應(yīng)不同臉型。

④出色的佩戴舒適度。佩戴舒適、透氣良好。一方面是舒適的內(nèi)部設(shè)計和襯墊，防止使用者頭部出現(xiàn)壓痕。新型集成邊框和熱障始終保持頭盔內(nèi)部良好透氣，下頜帶處改良的耳朵間隙提供了優(yōu)化的聲音效果。有了新型的vlecro（維可牢）尼龍搭扣，下頜帶可以輕松快速的調(diào)整- 使用帶有頭帶的全面罩時，這是一個很大的優(yōu)點。

⑤針對個人需求的極佳選擇。在模塊化系統(tǒng)內(nèi)部，HPS 6200 可分別與各種各樣的配件組合使用。可選擇最合適的面罩連接，以及用于頭盔殼體和前盔蓋的豐富的色彩調(diào)色板。需要集成的配件，如用于通信系統(tǒng)的適配器、燈座或耳保護裝置，可隨頭盔一起訂購。發(fā)貨時，這些組件已經(jīng)集成至頭盔中。

（5）法國MSA 安全設(shè)備公司Gallet F1-SF 消防頭盔。此頭盔能耐受一千多攝氏度的高溫，在此高溫下，頭盔里面的溫度卻只有35℃。包括消防員的頭、臉和脖子。此外，強化的眼睛保護屏專門設(shè)計用于保護眼睛不受飛行物體、輻射熱量和爆炸引起的“反射閃光”的傷害?？凵舷掳推В由蠋Э椎木W(wǎng)和柔軟且耐用的泡沫，使這種高科技消防頭盔比先前的同類產(chǎn)品更加舒適。

（6）美國C-THRU 頭盔。C-THRU 消防帽上的高速熱感攝像頭負責捕捉顯示畫面，畫面捕捉完畢，消防帽內(nèi)置的計算機模塊會把畫面數(shù)據(jù)傳輸回“指揮控制器”中，待控制器把畫面增強后，再回傳至消防帽，通過消防帽上特制的AR 顯示器將畫面呈現(xiàn)給消防員。

而C-THRU 厲害的地方就在能夠讓消防員在烏漆嘛黑、濃煙滾滾的環(huán)境里，看得清清楚楚。在能能見度幾乎為零的狀態(tài)下，C-THRU 能讓不管移動，還是靜止的物體，呈現(xiàn)出綠色框架的圖像。

國內(nèi)外的頭盔的主要差異是在于標準制定的不同。

我國與國外標準的主要差異有三個方面，包括：

（1）標準增加抗起球性能、甲醛含量、pH 值、異味和外觀質(zhì)量的要求。上述性能主要體現(xiàn)為佩戴舒適性和健康性的要求，與國外標準僅注重防護要求不同，我國標準規(guī)定的指標更為全面。由于火場中消防員滅火防護頭套緊貼消防員臉部佩戴，根據(jù)我國GB18401-2003《國家紡織產(chǎn)品基本安全技術(shù)規(guī)范》的規(guī)定，對于接觸皮膚的紡織品其甲醛含量不應(yīng)超過75mg/kg，pH 值應(yīng)為4.0～7.5，且紡織品不應(yīng)有霉味、高沸程石油味（如汽油、煤油味）、魚腥味、芳香烴氣味等異味，以確保消防員身體健康。而抗起球性能和外觀質(zhì)量要求等也是衡量產(chǎn)品舒適度和產(chǎn)品質(zhì)量的重要性能。

雖然國外標準對沒有對消防員滅火防護頭套的抗起球性能、甲醛含量、pH 值、異味和外觀質(zhì)量做出規(guī)定，但在具體的采購產(chǎn)品過程中，通常國外用戶方需要產(chǎn)品滿足標準的基礎(chǔ)上，還會提出需要符合抗起球性能等方面的要求，因此佩戴舒適性和健康性方面的要求是用戶要求。

（2）沒有規(guī)定面料的頂破強力。在機械強力的測試方面，NFPA1971 中規(guī)定頭套面料的頂破強力不應(yīng)低于225N，接縫強力不應(yīng)低于181N，而GA869 標準僅規(guī)定面料接縫的頂破強力不應(yīng)低于185N。主要原因是按照我國FZ/T01030-1993《針織物和彈性機織物接縫強力和擴張度的測定頂破法》進行接縫強力測試時，不僅能夠測試接縫部位的頂破強力，而且也能反映出面料的頂破強力。因此規(guī)定了接縫強力指標同時也檢測了面料的頂破強力。而按照NFPA1971 的規(guī)定，面料和接縫的強力要求不一致，會與整體防護的原則相違背。

（3）對于面料的熱防護性能規(guī)定較少。與國外標準對比，GA869 規(guī)定頭套面料僅進行二項有關(guān)于熱防護性能方面的實驗，包括：阻燃實驗和耐高溫實驗。

從某種程度上看，通過上述兩項實驗可以保證頭套使用的材料是本質(zhì)阻燃并且熔點較高的高性能纖維材料，但缺乏對于面料的隔熱性能的要求，為了保證面料的隔熱功能，GA869 標準增加了對面料的單位面積重量規(guī)定，規(guī)定面料單位面積重量不應(yīng)低于200g/m2，通過該指標控制頭套面料的厚度，確保其隔熱功能。

由于國內(nèi)的實驗和技術(shù)水平與先進國家相比仍有一定的差距，我國GA869-2010《消防員滅火防護頭套》標準和國外標準規(guī)定的性能要求各有特點，國外標準缺少佩戴舒適性和健康性方面的規(guī)定，而我國標準在隔熱功能方面的性能指標還有待提高。從可操作性方面看，GA869 標準更適合我國國情，能夠快速實施，將有利于規(guī)范消防員滅火防護頭套的性能要求，提高產(chǎn)品的生產(chǎn)質(zhì)量，確保消防員的人身安全。

消防頭盔正在向提高綜合防護功能方向發(fā)展，提高國內(nèi)消防頭盔的科技性，將最新的科技集成到消防頭盔之中。對消防頭盔的材料能夠進一步地探索，找到高強度、輕質(zhì)量、高性能的復合材料，同時也要對制造成本有所控制，使之能夠普及到各個地區(qū)。建立起我國消防員頭部基本尺寸數(shù)據(jù)庫, 為消防頭盔的設(shè)計提供理論基礎(chǔ), 進而切實提高頭盔佩戴穩(wěn)定性和舒適性。對于新型消防頭盔使用AR 視覺加強技術(shù)，對于整個環(huán)境在消防頭盔的面罩上面顯示出來，同時結(jié)合物聯(lián)網(wǎng)、5G 通信的效果對于現(xiàn)場的情況進行實時傳輸，經(jīng)過人工智能綜合分析之后給出最有效、最捷徑的處置方案。