燃烧假人在热防护测试中的意义

抗高温专用服设计之假人实验为了确保抗高温专用服的品质和实用性，一般来说，我们需要通过一些实验手段来验证其设计和工艺的有效性。

本文将介绍一种针对抗高温专用服的设计进行的假人实验方法。

1. 假人实验简介假人实验是一种广泛应用于服装、汽车安全等领域，用来模拟人体在特定环境下的测试方法。

在服装设计中，使用假人实验可以模拟人体在各种环境下的运动和变化，检测服装的舒适性、安全性以及防护性能。

抗高温专用服是一种极端情况下的防护服装，直接关系到操作人员的人身安全。

因此，在设计和制作抗高温专用服时，需要进行一定的实验验证。

通过假人实验，我们可以检验抗高温专用服的防火、隔热、透气性等性能，确保其可以在高温环境下提供足够的防护。

（1）选择假人针对抗高温专用服的假人，需要具备一定的仿真度和逼真程度，以便准确模拟真实使用环境。

从目前市场上，我们可以选择THERMO MAN、CARAT等假人来进行测试。

（2）制定测试方案测试方案应包括测试目的、测试内容、测试条件、测试设备/工具、测试方法和测试环节等方面。

在制定测试方案时，需要确保测试参数的准确性和可重复性，以便得到有意义的实验结果。

（3）准备实验设备/工具针对抗高温专用服的假人实验，需要准备相关的测试设备和工具，如高温热源、热计、热辐射计、气体检测仪等。

同时，需要准备合适的测量环境，如保持恒定的温度、湿度、空气流通等。

（4）对抗高温专用服进行测试实验前，需要确定好测试方式和顺序，以便按照测试方案进行。

具体的测试内容包括：防火性能测试、隔热性能测试、透气性能测试、燃烧性能测试等。

防火性能测试：主要是测试服装材料的耐火性和燃点。

可以采用直接烧烤或使用燃烧考验仪器。

隔热性能测试：测试材料对热传导的隔绝作用。

可以通过热计等仪器来进行测试。

透气性能测试：主要测试材质对于水蒸气、汗液等的湿气渗透情况。

可以使用气密性测试仪器。

燃烧性能测试：通过测试材质的燃烧性能，包括燃烧速度和燃烧程度等，来验证其防护性能。

抗高温专用服设计之假人实验抗高温专用服是一种重要的防护装备，用于保护人员在高温环境下工作时不受高温的伤害。

为了确保抗高温专用服的可靠性和安全性，需要进行假人实验来评估其性能。

本文将介绍抗高温专用服设计之假人实验的相关内容。

一、实验目的抗高温专用服设计之假人实验的目的是评估抗高温专用服在高温环境下的耐热性能和防护效果，为其性能优化提供依据。

二、实验步骤1. 确定实验条件：根据实际工作场景中可能遇到的高温情况，确定实验温度和实验时间。

2. 制作假人模型：根据人体相关尺寸，制作与真人相似的假人模型，包括头部、身体、四肢等部分。

3. 记录基准数据：对假人模型进行测量，记录其基准数据，以便后续的对比分析。

4. 穿戴抗高温专用服：将抗高温专用服穿戴到假人模型上，确保服装贴合度和穿戴舒适度。

5. 设定实验温度：根据实验条件，将实验温度设定到目标温度。

6. 进行实验：将穿戴了抗高温专用服的假人模型置于高温环境中，保持一定时间。

7. 测量结果：实验结束后，对假人模型进行测量，记录其热传导、热辐射、热辐射率等相关数据。

8. 分析结果：根据测量结果，评估抗高温专用服的耐热性能和防护效果。

三、实验注意事项1. 安全保护：在进行高温实验时，需要采取必要的安全措施，以确保工作人员的安全。

2. 实验温度控制：实验温度的设定需要准确可靠，避免温度过高导致假人模型和抗高温专用服的损坏。

3. 测量工具准确性：对于测量工具，需要选择准确可靠的仪器设备，以确保测量结果的准确性。

4. 记录数据：在实验过程中，及时记录相关数据，确保实验结果的可追溯性。

5. 定期维护：对实验设备和仪器进行定期的维护保养，以确保其正常运行和准确度。

四、实验结果分析通过对假人模型的测量数据进行分析，可以评估抗高温专用服在高温环境下的性能。

根据测量结果，可以得出结论，以指导抗高温专用服的设计和改进工作。

燃烧假人测试系统在服装阻燃领域的应用暖燃烧假人测试系统在测试火灾及热辐射条件下，保证工作人员的安全重要测试方法，长期以来，我国主要采用纺织品垂直燃烧试验法和限氧指数法测试评价服装的阻燃防护性能。

这两种方法都只能说明服装面料是否阻燃，不能说明服装对火焰或电弧产生的高温、高热的抵抗能力。

燃烧假人测试系统则利用假人在模拟的测试环境中测试各种恶劣条件下的生存环境极限值。

一、燃烧假人测试系统构成及设计原理该系统主要由燃烧假人、数据采集装置、火焰产生与控制装置、皮肤热传递模型与烧伤评估模型以及系统集中控制与应用软件平台等构成。

设计原理是通过模拟着装人体在燃烧火焰中的热暴露过程，测试假人表面温度的变化，预估可能造成皮肤的二度、三度烧伤及总烧伤面积百分比，烧伤面积百分比越大，服装的阻燃防护性能越差，系统的测试原理。

二、燃烧假人测试系统燃烧假人研究检索国内外相关资料，采用非金属材料制作燃烧假人本体，服装测试时火焰的持续时间一般为4 s，假人表面可能需要承受高达300 ℃的燃烧火焰，因此，假人本体材料必须在300 ℃以上的短时燃烧火焰下具有良好的热稳定性，能耐受恶劣火场环境；假人表面布设的传感器对燃烧火焰的反应，应与人体皮肤对燃烧火焰的反应接近；数据采集处理装置能快速采集假人表面传感器数据。

1、假人本体根据以上设计要求，通过对比分析耐高温材料的物理性能，选用目前耐温等级最高，力学性能、介电性能、耐腐性能最好的聚酰亚胺作为燃烧假人本体主体材料，根据假人模型的外观特征，按以下工艺制造假人本体模型：合成聚酰亚胺→固化树脂材料→制作人体各解剖段模具及高温模压→真空固化→表面处理。

2、假人表面热传感器假人皮肤表面热传感器的作用是感知暴露在火场环境下人体皮肤的受热程度，依此预测皮肤可能产生的烧伤程度。

国外采用的热传感器主要有TPP铜片热流计传感器、绝热铜片传感器和嵌入式热电偶传感器。

这3 种传感器中，绝热铜片传感器是最可靠的热传感器。

抗高温专用服设计之假人实验【摘要】本研究旨在探讨抗高温专用服设计的有效性，通过对假人进行实验验证。

实验设计包括设定不同高温环境条件下穿着抗高温专用服的假人，并观察其体温变化。

实验结果显示，在高温环境下，抗高温专用服能有效减少假人体温上升的速度，提高其耐高温的能力。

通过对实验结果的分析和讨论，揭示了抗高温专用服设计的优势和不足之处，并探讨了影响因素。

实验结论指出，抗高温专用服对提高高温环境下工作安全性具有重要意义。

展望未来，可以进一步完善抗高温专用服设计，以提高其适用范围和效果。

总结本研究为抗高温专用服设计提供了实验依据和参考，有助于提高工作环境下员工的安全保障水平。

【关键词】抗高温专用服、假人实验、研究背景、研究目的、研究意义、实验设计、实验过程、结果分析、讨论、影响因素、实验结论、展望、总结1. 引言1.1 研究背景随着全球气候变暖和高温天气频繁发生，人们在高温环境下工作和生活的需求越来越迫切。

特别是一些行业，如冶金、石油、建筑等，工作者长时间暴露在高温环境下，容易受到高温对人体的危害，例如中暑、热射病等。

设计一种能够有效抵御高温的专用服装对于保障工作者的安全和健康至关重要。

传统的高温防护服多为厚重、不透气的材料制成，穿着不舒适，且透气性差，影响工作者在高温环境下的工作效率。

有必要开展针对抗高温专用服的研究，通过科学设计和优化材料，提高服装的抗高温性能和舒适性。

本研究旨在通过对抗高温专用服进行设计和实验验证，探究其在高温环境下的效果和适用性。

通过实验数据的收集和分析，为今后的高温防护服设计和制造提供科学依据，为工作者在高温环境下的工作提供更好的保障和支持。

1.2 研究目的抗高温专用服设计是为了保护工作者在高温环境下的安全和舒适。

本次研究的目的是通过假人实验，测试抗高温专用服的性能和效果。

通过本次实验，我们希望能够验证抗高温专用服的隔热性能、透气性能和舒适性，为进一步改进和优化抗高温专用服的设计提供科学依据。

Inspecting and Testing Technology检验与检测技术燃烧假人测试系统建设的必要性钱瑞琳唐一鸣马罡亮(上海市安全生产科学研究所上海200233 1【摘要】为了解燃烧假人测试技术在个体防护装备、面料研发等领域的应用近况，本文介绍了国内外各个燃烧假人测试系统的配备情况，并从社会需求、测试方法、相关标准三个方面阐述了在第三方检测机构建设燃烧假人测试系统的必要性。

【关键词】燃烧假人热防护服个体防护装备Analysis of the Development Status of Thermal ManikinSystemQian Ruilin Tang Yiming Ma Gangliang(Shanghai Institute of Work Safety Science,Shanghai,200233)【Abstract】In order to understand the application of the teslinglechnology in the field of personal protective equipment, fabric research and development, etc, This paper introduces the usage of the thermal manikin testing system at home and aboard, and it is expounded that the necessity of building the test system in the third-party testing institutions from three aspects: social needs, testing methods and relevant standards.【Key words】thermal manikin;thermal protective clothing;personal protective equipment随着科技日新月异，个体防护装备的检测设备也 在持续推陈出新。

燃烧假人用于防火服热防护性能测试实验方法参与应急救援的消防员常常需要面对高温和火焰等多种热威胁，作业人员必须穿着防火服以保护人体免受热伤害[1-2]不同的使用环境，对人体造成伤害的热源不同，热量传递的方式也不同，因此防火服需要具备阻燃性、隔热性、完整性等多种热防护性能[3-4]在防火服的发展中，如何准确全面地测试和评价服装的热防护性能是促进防火服研究和应用的一个重要基础.目前国内外学者对防火服热防护性能测试方法和预测模型进行了大量研究[5-7]，虽然传统的纺织品阻燃实验和 TPP实验可以评价织物的热防护性能，但却无法反映服装和服装配套作为一个整体的防火性能以及对着装者所能提供的保护程度，因为它忽视了服装制作过程的裁剪、设计及其他附加功能[8-9]客观全面地评测热防护服应该尽可能真实地模拟人体实际穿着防护服在火场中的状况[10]燃烧假人测试法采用假人置放于模拟热流量、燃烧时间和火焰分布均可控的火场环境，预测人体皮肤达到二度和三度烧伤的部位及程度，从而评估服装的整体热防护性能.其最大的特点就是可以快速、精准、可重复性地模拟闪火条件下人体与服装、环境的热交换[11].国外早在20世纪60年代就开始使用燃烧假人进行各种热防护服测评，而我国对于燃烧假人系统的开发较晚，多年来一直沿用垂直燃烧法和 TPP测试法来评价面料的热防护性能，从一定程度上制约了我国热防护服的研究和发展.民用防火服对国民消防安全有重要作用，优良的热防护性能是其最重要的功能之一.基于东华大学功能防护服装研究中心的燃烧假人系统—“东华火人”，本文对民用防火服的整体热防护性能进行了测评，分析了除面料以外的其他因素如服装设计与结构、服装表面的热收缩形变对热防护性能的影响，旨在探索影响防火服热防护效能的某些相关因素，为防火服装的优化设计提供依据.1 、实验1.1 试样本实验所采用的测试服装为某企业生产的3套同款同材质的民用防火服.该服装为长大衣、立领、连袖套，胸背部设计有反光带便于识别，上背处系有安全带便于逃生.防火服外层面料为芳纶1313，隔热层采用隔热棉，面料组合的 TPP值为33.8，大于行业标准规定的热防护值.三套防火服的成品规格如表1所示.1.2 实验方法测试仪器为东华大学功能防护服装研究中心的燃烧假人系统“东华火人”.该系统完全满足ISO13506、 ASTMF1930等燃烧假人系统测评的相关技术指标.假人本体尺寸采用中国成年男性标准体型，全身设置135个热流传感器，覆盖了躯干、头、手、足等各个部位，不仅可用于热防护服装的测评，还可满足头盔、手套、防火靴等整套热防护装备测评的需要;另外，该燃烧假人还设置了肩、肘、髋、膝和踝等关节，以及旋转、滑移系统，可以模拟人体各种姿势和活动状态[12].实验中，将穿着防火服的燃烧假人置于实验室模拟的燃烧环境中，并暴露一定时间，通过假人身上分布的135个热传感器测量和计算透过被测服装传导到人体表面各部位的热量和温度，预测人体烧伤的情况，评价服装的热防护性能.3套防火服的测试条件如表2所示.实验前，通过标定使得平均热流达到标准所规定的84±2kW/m2，标准偏差控制在21kW/m2 以内.实验中通过视频记录燃烧过程，观察燃烧过程中服装的实时变化.着装燃烧测试场景如图1所示.为了量化燃烧后服装的表观变化，利用软尺测量燃烧前后防火服领子、衣身、袖子等关键部位的尺寸，并在服装上对应假人热流传感器的部位盖上直径为5cm 的圆形印章.印章上有纵、横、左斜、右斜4个方向的印记，测量燃烧后各方向印记的长度变化量，即可得到服装各个方向的收缩率，收缩率α的计算方法如下式所示：α= (L-L1)/L×100% (1)式中：L 为燃烧前印记的长度，cm;L1 为燃烧后该印记的长度，cm.2、结果与讨论2.1 皮肤烧伤度评价结果燃烧假人测试结果显示，穿着1号和2号防火服，假人表面均未达到烧伤级别，而穿着3号防火服，假人表面出现了较大程度和范围的烧伤，其烧伤分布如图2所示.假人总表面积为1.816m2，当穿着3号服装，假人表面总烧伤面积比为62.6%，其中三度烧伤面积比为28.0%，二度烧伤面积比为34.6%(一度烧伤不纳入烧伤面积统计中).烧伤最为严重的部位集中在臀腹部、胸背部、大腿部、小腿部以及头部，手臂部位烧伤程度较小.另外防火衣下摆与脚套重合部分覆盖的膝关节几乎没有烧伤.对比3套服装的测试条件，3号防火服在12支喷火器共同作用的环境中燃烧了6s，无论是燃烧时间还是火焰作用面积都明显大于1号和2号服装.此外宽大的下摆使得火苗迅速上窜到服装内，火焰在阻燃性相对较差的服装内表面持续燃烧将近10s才熄灭，从而使得实验中燃烧假人穿着3号防火服时体表出现了较大程度的烧伤.而将1号和2号防火服的下摆利用省道减小开口后，火苗并没有窜入防火服内部，防火服也没有发生续燃现象.因此减小服装关键部位的开口，提高服装内层材料的阻燃性能更有利于提高其热防护效能.另外实验中还观察到服装胸部的反光带续燃和熔融现象比较严重.虽然 TPP测试中，该服装满足相关要求，但反光带的性能并没有得到反映.这也说明服装的热防护性能不仅与面料的性能有关，服装的款式结构设计，服装的辅料及配件如纽扣、魔术贴、反光带以及服装的使用环境对于防护服的整体热防护性能同样重要.2.2 服装的热收缩形变3号服装燃烧实验后发生明显的收缩，且多处出现破洞，露出了隔热层.由于3号防火服燃烧后受损严重，以致不能准确测量燃烧实验后服装关键部位的尺寸，因而在分析燃烧后服装表面的收缩形变时，主要针对1号和2号防火服.根据表3，对于1号和2号服装，燃烧后衣身各部位的收缩量普遍大于袖子各部位的收缩量.衣身上收缩量最大的部位为臀宽，平均在11cm 左右，其次为腰宽，收缩量由臀部向胸部方向逐渐减少.另外，衣身纵向上总长度的收缩量也较大，达到7cm 左右.穿着1号服装时立领外围的收缩量达到8cm，明显大于2号服装立领外围的收缩量，这可能与实验中1号防火服配备了防火面罩有关.穿着1号防火服时颈部的立领需与面罩外壁紧密贴合，从而使燃烧实验中立领接触火焰的面积增大.对1号和2号服装的关键部位尺寸收缩率进行方差分析，发现两者没有显著性差异，p>0.05.1号和2号服装为材质、款式和大小完全相同的两件服装，服装的收缩率差异不显著说明两次燃烧热源分布一致，实验结果稳定，可重复性强.根据公式(1)，计算服装上每个印章在纵、横、左斜、右斜4个方向的收缩率，然后取平均值，得到服装上对应传感器部位的收缩率，其分布如图3所示.可以看出，正面收缩率在5%以上的部位多于背面，同时正面的严重形变部分较背面处于偏下位置，正面主要形变区域为臀线上3cm 至膝下，背面主要形变区域为胸线至臀线下3cm 左右，这可能与燃烧假人站立时衣下空气层的分布和该部位获得的热流量大小有关.服装正反两面均在腹臀部收缩最大，收缩率在15%～20%之间.以服装左片腹臀部上的印章形变为例，得出印章在各方向上的形变率，如表4所示.根据SPSS16.0 的统计分析结果，同一印章部位在横、纵和斜向的形变率无显著差异，p>0.05.说明对于该实验服装，同一部位在不同方向收缩较为均匀.综上所述，在燃烧假人测试中，1号和2号防火服的主要形变范围为胸部至膝下区域，其中形变最为严重的部位为腹臀部.形变不仅影响服装的结构尺寸还会破坏服装的完整性，降低服装对人体的防护能力.当服装继续暴露在火焰中，假人胸部至膝下的区域发生烧伤的机率将会显著增加，因此服装表面的收缩形变在一定程度上也会影响服装的热防护性能。

燃烧假人在火场热防护服装研究中的应用王敏;李俊;李小辉【摘要】热防护性是个体防护服装的重要功能.燃烧假人作为国际公认的定量评估防护装备阻燃性能的专用设备,在服装热防护研究中发挥着重要作用.通过对国内外相关研究成果的回顾,介绍了燃烧假人的热防护测评原理、发展历史及我国首个具有国际领先水平的燃烧假人-“东华火人”的创新特征,重点从不同火场状况的模拟、阻燃面料的评测与选择、服装款式结构对防护性能的影响以及阻燃防护服热传递机制研究等4个方面探讨了燃烧假人在服装热防护研究领域中的应用进展,最后对燃烧假人的应用前景进行了预测分析.%Thermal protective performance is an important function of personal protective clothing. As the worldwide accepted special instrument to quantitatively evaluate the flame retardant property of protective equipments, flame manikin plays an important rolein clothing thermal protection research. By reviewing the research achievements both at home and abroad, this paper introduced the working principle and development history of testing and evaluating the thermal protective effect of a flame manikin, as well as the characteristic and innovation of Donghua flame testing manikin, the first of this kind in China, which is leading the world advanced level. It investigated the application progress of flame manikin in clothing thermal protection research mainly from four aspects, that is, simulation of different fire conditions, evaluation and selection of flame retardant fabrics, the effect of garment style and structure on thermal protective performance, and theheat transfer mechanism research on flame retardant protective clothing. And finally, the application prospect of flame manikin was predicted.【期刊名称】《纺织学报》【年(卷),期】2013(034)003【总页数】7页(P154-160)【关键词】燃烧假人;东华火人;热防护研究;防护服装【作者】王敏;李俊;李小辉【作者单位】东华大学服装·艺术设计学院,上海200051;东华大学功能防护服装研究中心,上海200051;现代服装设计与技术教育部重点实验室(东华大学),上海200051【正文语种】中文【中图分类】TS941.17在消防救援、工业生产、军事战场等环境中，人们可能会突然遭遇燃烧的烈火，需要穿着阻燃隔热防护服以避免人体受到各种热伤害［1］。