基于动态条件下消防服热防护性能与舒适性能评价

摘要

目前世界各地，火灾频繁发生，消防服是战斗在消防一线的消防员的生命安全重要保护装备。在灭火战斗中，消防服的热防护性能和舒适性能不仅关系消防员的工作效率而且直接危及消防员的生命安全。所以，消防服整体的热防护性能与舒适性能的评价显得尤为重要。现有的消防服热防护性能评价都是在稳定环境状态下进行的，并不能客观真实的模拟消防员接警后由普通环境到进入火场这一动态过程。
　　本文研究了，基于动态条件下，消防服整体的热防护性能与舒适性能，探究了消防员穿着消防服进入火场，消防员核心温度、皮肤温度、消防服内层温度和消防服外层温度随时间的变化规律。通过构建实验平台，基于出汗暖体假人系统，提出了一种新的测量消防服整体防护性能的方法,并提出一个客观参数核心温度变化率CTCR来测量消防服整体的热防护性能。探究了基于动态条件下，消防服热防护性能影响因素，同时基于动态条件下对消防服热防护性能与舒适性能进行了客观和主观评价。
　　首先本文自行搭建了两个实验设备，隔热保温罩与闪爆辐射热源，与人工气候室、出汗暖体假人系统一起构成了本研究的实验平台。文中选用了三套常见的现役消防服，在动态条件下，研究了其热防护性能与舒适性能，并对每一套消防服的热阻、湿阻、透气性能、透湿性能、厚度、重量进行了测试。结果表明F2消防服的核心温度变化率CTCR最小，其热防护性最好，综合比较F2消防服的舒适性能最优。在动态条件下，消防服的热防护性能与消防服的热阻、湿阻、透气性能、透湿性能有关，且都与其热护性能正相关，特别地热阻的影响效果最为明显，热阻越大消防服的动态热防护性能越大。
　　最后，在动态条件下，对三套消防服的热防护性能与舒适性主观评价进行了真人实验，结果表明F2消防服的热防护性能与舒适性能都是最优的，F1消防服的热防护性能与舒适性能次之，F3消防服的热防护性能与舒适性能最差，主观评价结果与基于动态条件下消防服热防护性能与舒适性能客观评价结果一致。

目录

声明

摘要

第一章 绪论

1．1 研究背景

1．2 研究目的和意义

1．3 消防服与火场环境简介

1．3．1 消防服结构介绍

1．3．2 消防服的发展历程

1．3．3 消防服相关标准

1．3．4 火场环境

1．4 国内外研究现状

1．5 研究内容与技术路线

1．5．1 主要研究内容

1．5．2 技术路线

1．6 研究创新点

第二章 消防服热防护性能与舒适性能评价研究综述

2．1 热防护性能评价实验研究

2．1．1 全尺寸燃烧假人测试

2．1．2 小尺寸测试

2．2 热防护性能评价模型研究

2．2．1 干燥热传递模型

2．2．2 热湿耦合传递模型

2．3 皮肤烧伤模型研究

2．4 消防服舒适性能评价研究

2．4．1 消防服舒适性

2．4．2 消防服舒适性能评价

2．5 本章小结

第三章 消防服舒适性能客观评价

3．1 消防服舒适性能标准

3．2 消防服基本结构参数

3．3 消防服舒适性能测试

3．3．1 消防服热阻与湿阻测试

3．3．2 消防服透湿性能测试

3．3．3 消防服透气性能测试

3．3．4 消防服厚度及重量测试

3．4 消防服舒适性能测试结果与分析

3．4．1 消防服热阻与湿阻测试结果

3．4．2 消防服透湿性能测试结果

3．4．3 消防服透气性能测试结果

3．4．4 消防服厚度及重量测试结果

3．4．5 消防服舒适性能分析

3．5 本章小结

第四章 基于动态条件下消防服热防护性能客观评价

4．1 实验平台搭建

4．1．1 隔热保温罩

4．1．2 闪爆辐射热源

4．2 空白实验

4．2．1 单个热源实验

4．2．2 双热源实验

4．2．3 单个热源实验结果

4．2．4 双热源实验结果

4．2．5 空白实验分析

4．3 基于动态条件下消防服热防护性能测试

4．3．1 实验仪器

4．3．2 实验方法

4．3．3 实验步骤

4．4 基于动态条件下消防服热防护性能测试结果

4．4．1 核心温度

4．4．2 外层温度

4．4．3 内层温度

4．4．4 皮肤温度

4．5 基于动态条件下消防服热防护性能分析

4．5．1 核心温度分析

4．5．2 外层温度分析

4．5．3 内层温度分析

4．5．4 皮肤温度分析

4．5．5 综合分析

4．6 基于动态条件下消防服热防护性能影响因素研究

4．6 本章小结

第五章 基于动态条件下消防服热防护性能与舒适性能主观评价

5．1 实验

5．1．1 实验条件

5．1．2 受试者

5．1．3 实验方法

5．1．4 实验步骤

5．2 实验结果与分析

5．2．1 实验结果

5．2．2 实验分析

5．3 综合评价

5．4 本章小结

第六章 结论与展望

6．1 结论

6．2 研究不足与展望

6．2．1 研究不足

6．2．2 研究展望

参考文献

攻读硕士期间发表的论文

附录

致谢