消防服热保护性能和舒适性研究。消防员在工作中经常面临高温高湿的环境。因此，消防服的热湿舒适性是重要的指标。为了提高消防服的热湿舒适性，先进的技术方法包括选择不同的纤维材料，改变纤维织物的结构、组织、厚度、层压和复合方法。
消防员在灭火和救援过程中经常面临高温高湿的环境，这主要是由于燃烧产生的热量和水枪的大量使用造成的。为了保护消防员的人身安全，消防员通常必须穿防火服。但是，现在消防员的灭火防护服存在热湿舒适性差的问题。
国内外相关研究调查显示，许多消防员受伤的原因不仅是明显的高温和火焰威胁，而且由于消防服不能很好地导致汗液和散热，在人体皮肤和消防服之间呈现出高温高湿的微环境，使穿着者局部蓄热严重，汗液无法排除，体温急剧上升，出现热抽筋、中暑昏厥、蒸汽烫伤等症状。图1显示了人体在干热湿热环境下的承受能力。
如何提高消防服的耐高温、保温性能，同时使消防服轻便、防水、透气(可防止外界水、有害液体等接触皮肤)，使消防员在消防作业过程中活动灵活，不感到闷热，达到保温、防水、透气、轻便等各项性能指标的平衡，一直是一个具有挑战性的课题。因此，各国积极研究消防服热湿舒适性检测标准、技术探索、材料应用等，取得了一定效果。
消防服热湿舒适性主流标准要求。
消防服从外到内通常由四层不同的面料组成，即外层、防水透气层、隔热层和舒适层(如图2所示)。外层一般具有拉伸、撕裂、耐磨等良好的物理机械性能。市面上广泛使用的材料有Conex(对位芳纶、日本)、PBI(聚苯并咪唑纤维)、PBO(聚对苯撑苯并双恶唑)、Nomex(对位芳纶、美国)、Kevlar(间位芳纶)、NewStar(对位芳纶、中国)等永久性阻燃性芳纶材料；防水透气层由聚四氟乙烯薄膜(PTFE)贴合芳纶或梭织基布组成，起到防水透气的作用；隔热层通常由1~3层阻燃无纺毡组成，可进一步提高服装的热保护性能；舒适层是最接近皮肤的内层，通常使用薄型阻燃梭织布。
为了提高消防服的热湿舒适性，不同地区和国家提出了不同的测试方法和性能要求。以下简述中国(GA)、欧洲(EN)和美国(NFPA)消防服标准对热湿舒适度的评价方法和性能要求。
中国公安行业标准GA10-2002《消防员灭火防护服》要求测试消防服防水透气层的透气性，透气性不小于5000克/(m2·24小时)。测试方法参考GB/T1037-1988《塑料薄膜和片材透气蒸汽测试方法杯法》。欧洲标准BSEN469-2005《消防队员防护服-消防服性能要求》要求对消防服多层织物组合的湿阻进行测试，规定织物湿阻小于30m2Pa/W，测试方法参考BSEN31092-1994《纺织品生理性能评价》。美国国家消防协会NFPA1971-2007《建筑火灾和近火作战防护设备标准》要求测试消防服多层织物组合的整体热散失量(THL)，THL值不小于205W/m2，测试方法参照美国国消防协会NFPA1971-2-2071
按照中国、欧洲和美国制定的消防服标准对热湿舒适度的要求，美国标准充分考虑了干/湿热散失的情况，采用THL作为评价指标，对多层织物组合的整体热散失性能进行评价，能更全面、客观地反映服装的整体舒适度；欧洲标准的测试方法和取样方法与美国标准相似，但选择的评价指标存在差异，如欧洲标准中选择湿阻值作为评价指标，美国标准中选择热阻、湿阻综合计算的整体热散失量(THL)作为评价指标。汗热板评价方法的缺点在于测试结果变化较大。中国标准采用的测试方法相对简单，不能很好地模拟服装与汗液皮肤的接触状态。采样仅限于防水透气层，不采用多层织物组合进行综合评价。然而，中国标准采用的方法对防水透气层的横向比较具有一定的参考意义，测试结果相对稳定。
改善消防服热湿舒适度的方法
目前，在改善消防服热湿舒适性方面，先进的技术手段是选用不同的纤维材料，通过改变纤维织物的结构、组织、厚度、层压及复合方式，来提高其热湿舒适性。
纤维素原料选择与应用
防火服装的阻燃性能要求在很大程度上限制纤维原料的选择。芳纶是目前消防服中应用最广泛的面料。芳纶纤维是一种永久性阻燃材料，具有良好的机械性能，但吸湿导汗性能较差。阻燃胶纤维也是一种永久性阻燃纤维素纤维，其舒适性比芳纶纤维大大提高，但力学性能较差。目前开发的芳纶/阻燃胶纤维混纺面料应用于消防舒适层，大大提高了消防舒适度，保护性能也能满足各种标准的要求。此外，在防火舒适层材料中，用间位芳纶长丝替代传统的短纤维织物，在一定程度上改善了织物的导湿和接触舒适度。
织物结构变化与多层织物结合。
为更好地考虑消防服的功能性和舒适性，可对织物结构和组合进行适当的调整。提高服装热湿舒适度已有三种技术手段。
防水透气膜与外部织物复合。防火服的防水透气层通常采用聚四氟乙烯(聚四氟乙烯)、聚四氟乙烯(聚四氟乙烯)、聚四氟乙烯(聚四氟乙烯)和聚四氟乙烯，具有阻燃、耐久和透气性。
三元复合结构，织物层间引入静气，防火服重量轻，保温效果好。如果使用具有3D凹凸效果的聚酯无纺布贴合防水透气层的聚四氟乙烯薄膜，引入更多的静止空气，保证防水透气，提高热保护性能。或者使用3D凹凸结构的纤维毡，可以增加服装层之间的静止空气含量。在使用轻质隔热层的基础上，可以有效提高消防服的热保护值(TPP)和热损失值(THL)，即静止空气保温镶嵌专利技术。按照这个原则，美国防火布料制造商推出了Quantum3DTM绝缘布料(如图3所示)，以提高防火布料的舒适度。
另外，通过在消防服内衬加入芳纶导湿网面，可以提高消防服的热湿舒适度。图4显示了服装内层加湿网面的设计。
服装结构设计。
防火服装的透气性可以通过服装结构的设计来实现，也就是说，通过服装现(包括运动舒适、生理舒适、造型舒适等)。)。服装有足够的松动量，一方面可以保证消防员有足够的活动便利性，另一方面可以使服装有一定的透气性。通过织物切割法，可以测量服装各个部位所需的最小松动量。另一种有效的实现服装透明度的方法是向服装添加外部设备，例如专利技术向灭火服装添加通风系统(见图5)。
火服热湿舒适度趋势研究
随著科技的发展和人本思想的推行，对消防服热湿舒适度的评价方法也在不断改进，评价方法主要有客观和主观两种。
客观评价方法分为暖体假人评价方法和生理评价方法。有三种评价暖体假人的方法：干暖体假人、出汗暖体假人和水暖体假人。生理评估方法主要是用温湿度传感器测试消防服装中微小气候的温湿度变化，用各种生理指标测试仪测量受试者的生理指标，如新陈代谢、核心温度、平均皮肤温度、心率、出汗量、体表面积等。此外，还可以使用冷却红外热像仪拍摄接近皮肤表面的温度场图像，分析评价消防服装的热湿舒适性。
主观评价方法主要通过问卷调查评价、人体实际服装等方法评价消防服装的热湿舒适性。对热湿的主观感受评价包括：冷、暖、凉、热、闷、湿、粘、爽、不吸汗、出汗、滑腻等。分级评价分为3级、5级或7级(主观敏感度越高，相应评级越高)。或者使用人工气候室模拟恒温、高低温、恒定湿热、交替湿热等特殊环境，评价不同环境下消防服装的热湿舒适性。
消防服装热湿舒适性的主观评价和客观评价有很大差异，各有优劣。国内的研究方向主要是服装织物性能的物理评价，生理、心理方面的研究很少。通常，主观和客观的评价方法的结合可以比较全面地反映消防服装的热湿舒适性。
