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东华大学“火人”置身火海试验防护服

                         东华大学“火人”周围安装喷火器。 东华大学供图 
                                           东华大学“火人”周围安装喷火器。 东华大学供图

                         “火人”置身火海进行试验。东华大学供图 
                                       “火人”置身火海进行试验。东华大学供图

       长期以来,如何客观科学评价特种服装的防护性能是个困扰业界的难题。当前普遍进行的服装面料燃烧或阻燃实验,无法反映服装构成以及人体动作作用的实际效果,甚至造成整体服装在实际工作环境中的防护不足或防护过度。谁能穿着成衣在火场环境中走一遭,测评这些服装对人体的实际防护效果?近日,东华大学功能防护服装研究中心推出的东华“火人”置身“火海”,挑起了这一重担。
  
  一个模拟中国人体型构造、可在不同活动姿势下精准感知高温热流、精确预报身体皮肤烧伤程度的燃烧假人,以及高仿真模拟火场高危环境的燃烧模拟环境实验室,在东华大学历时三年成功建成。该项目由东华大学服装学院功能防护服装研究中心承担实施,对研发热防护新型服装材料,科学合理设计热防护装备,有效遏制火灾、战场和热辐射等危险环境对人体造成的热伤害具有重大的科学价值。
  
  据项目负责人、东华大学服装设计与工程系主任李俊教授介绍,燃烧假人系统属服装科学与生物物理学等交叉的国际前沿尖端科技,是当前公认的客观全面评价服装整体热防护性能的最佳手段。东华大学研发的燃烧假人依据中国成年男性的体型度身定制,身体表面均匀分布135个高温传感器,各部位关节都可活动,能模拟人体的多种着装姿态。
  
  实验过程中,在燃烧假人的周围共安装了6组12只喷火器,每个喷火器可在2-3秒内提供出84 kW/m2的热流量,逼真模拟真实火场危急状态的爆燃闪火。所有喷火器一齐点火,12条火龙腾空而起,身着防火服装的燃烧假人瞬间即被高达3米的烈焰吞噬淹没。为了研究现实火场中人体应急应变特点,东华大学的研究专家们还通过悬吊的方式让燃烧假人在火场中“动起来”,以不同速度自动调节假人的朝向与方位。实验结束时,通过分析假人身上每个传感器所输出的数据,计算热流量,便可精准地报出每个传感器所在皮肤表面的烧伤级别、烧伤总面积、构成二级和三级烧伤的时间。
  
  李俊教授表示,燃烧假人和燃烧模拟环境实验室的研制成功,提供了人体与外界交互的有效测试平台,既可以开展防护服阻燃性能的传热传质学研究,又能够进行人体组织烧伤分析的生物物理学研究,可谓一举多得。”
  
  据悉,着装燃烧假人实验起源于20世纪60年代,由美国海军首创。此后,加拿大、瑞士、日本等国也开发了燃烧假人实验装置,但在假人模型的设计、传感器的可靠性及火场环境的模拟性等方面都有局限性。东华大学此次研制成功的燃烧假人及燃烧模拟环境实验室加强了对这些方面的改进,综合运用了生物传热分析技术、材料改性技术、人机工程制造技术、传感器技术、燃烧工程和自动控制技术等,达到了国际领先水平。(新民网 周晏珵) 返回上页