森林草原消防人员安全防护装备一体化探究

田树新，孙家宝，赵 南，杨 军

(1. 黑龙江省森林保护研究所，黑龙江 哈尔滨 150081； 2. 黑龙江省林业和草原调查规划设计院，黑龙江 哈尔滨 150008)

实施《全国森林防火规划(2016—2025年)》，体现国家非常重视森林资源保护、生态环境建设和森林草原防火等防灾减灾工作，森林草原防火事业的发展前景非常广阔，广大从事林草防灭火工作者将面临着时代赋予的特殊使命，也必将发挥更大的作用。随着国家经济的发展，社会各界对森林草原消防人员的人身安全、消防人员防护装备的一体化建设也越来越重视。

森林草原火灾是一种特殊的自然灾害，而扑救森林草原火灾是一项极具危险性的工作，尤其近年来，伴随着高温大风等极端天气的日益增多，因扑火造成的人员伤亡事故也时有发生，扑火人员个人安全防护问题已引起各级政府及业内人士的高度重视。森林草原火灾产生的烟雾、火焰、高温辐射和热气流是造成扑火人员伤亡事故的主要原因。在直接扑救火灾时，个人防护装备可以最大限度地保护扑火人员的人身安全。

1 森林草原消防人员安全防护装备国内外发展现状

1.1 国外发展现状

国际标准化组织(ISO)个人安全—防护服和防护装备技术委员会/消防人员个人用防护装备分技术委员会第三工作组(TC94/SC14 WG3)专门负责制订和修订扑救野外火灾个人防护装备标准。其制定的个人安全防护装备标准中包括保护人体6个部位的标准，即身体(服装)、头部(头盔)、眼部(护目镜)、脸部(防烟面罩、呼吸器)、手部(手套)、足部(防火靴)等。美国、加拿大、澳大利亚等国际上林火管理先进国家均是该组织的成员国，这些国家的个人防护装备已经系列标准化、一体化，并制订了相应的配备标准，实现了森林消防人员防护装备的优化配备。

1.2 国内发展现状

1.2.1标准化组织建设情况

全国消防标准化技术委员会(SAC/TC113)消防员防护装备分技术委员会(TC113/SC12)主要负责消防员个人防护装备、防护装备配备技术与监督管理等领域国家标准和行业标准的技术归口工作，与ISO/TC94/SC14对口。2009年公安部上海消防研究所经国家标准化管理委员会办公室批准为国内技术对口单位，以积极成员(P成员)身份参加相关标准化活动，TC113/SC12秘书处设在公安部上海消防研究所。2012年7月成立了全国森林消防标准化技术委员会(SAC/TC523)，主要负责森林消防有关技术与监督管理等领域国家标准和行业标准的技术归口工作；2018年5月，中国国家标准化管理委员会发布“国家标准委关于批准全国森林消防标准化技术委员会(SAC/TC523)换届的公告”，完成了首次换届工作。

1.2.2防护装备研制及相关标准制订情况

我国在森林草原消防人员个人安全防护装备研制方面做了很多工作，已经研制成功并推广应用的个人防护装备有防火服装、消防头盔、防火手套、防火靴、护眼镜、防烟口罩、逃生呼吸器、避火罩等。其中制订的行业标准有：森林防火手套(LD 59—1994)、森林防火鞋(LD 60—1994)、森林消防头盔(LY/T 1389—1999)、森林防火避火罩(LY/T 2583—2016)、森林防火服(GB/T 33536—2017)，并申请获得相关使用新型和发明专利。

1.2.3森林草原消防人员发生伤亡事故的主要原因

目前，我国森林草原消防人员主要以森林消防队和林业专业扑火队为主，当地基层群众为辅。其中就配备的个人安全防护装备来说，森林消防队相对较好，专业扑火队次之，群众扑火队伍基本无配备。从近年来因扑火造成的伤亡情况看，上述3类队伍均有伤亡事故发生，究其原因主要有：未配备必要的安全防护装备；仅配备保护人体某个部位的装备，且这些防护装备的性能质量已无法满足扑救日益增多的高强度林火需求；缺乏统一的系列一体化(制式标配)个人安全防护装备。因此，建议大力开展个人安全防护装备一体化研究，坚持以人为本，科学扑救为宗旨，彻底解决个人安全防护装备一体化所涉及到的一系列关键技术难题，从总体上全面提升我国林草消防人员个人安全防护装备一体化水平，缩小与国外先进林业国家的总体差距，为保护消防人员人身安全作出应有的贡献。

2 需要解决的关键问题

2.1 整合森林草原消防火人员安全防护装备的科研成果

整合相关科研成果，采用新材料、新技术，提升各单项防护装备的技术指标，完善使用功能，统一防护性能，提高人体各部位整体防护装备的综合防护能力。

2.2 对防护装备进行一体化设计

进行一体化设计，使各个单项防护装备之间衔接配套，实现森林草原消防人员防护装备一体化、标准化，形成完整的、全方位的安全防护装备体系。

2.3 针对特殊用途的防护装备拾遗补缺，开展特殊防护装备的研制

建立、健全森林草原消防人员通用型防护装备和特种防护装备以及体表防护、呼吸和应急救生防护等相互配套的一体化、标准化装备体系。

3 配备标准和技术指标

3.1 配备标准

个人安全防护装备一体化标准配备应包括体表防护装备(防火头盔、护目镜、防火服、防火手套、防火靴等)、呼吸和应急救生装备(防烟面罩、呼吸器、避火罩、应急救护包等)两部分。个人安全防护装备一体化标配装备数量及更换时间见表1。

3.2 个人安全防护装备的主要技术性能要求

个人安全防护装备的主要技术性能应参考现行的国家标准、行业标准和地方标准来确定，无标准的要参考同类产品性能并征求业内专家学者意见确定指导性指标，并尽快制订出相关标准。

利用适用的新材料、突破关键技术，采用人性化的设计理念并借助先进加工工艺，确保每种个人安全防护装备的主要性能指标都能满足安全防护需要，创造性地开发出体小质轻、一体化的系列单兵装备，是个人安全防护装备的发展方向。要在方便穿带、携带的基础上，规范设计、制订出个人安全防护装备一袋装的标配标准，提高其管理、使用效能，也是业内科技人员义不容辞的责任。

表1 个人安全防护装备一体化标配装备数量及更换时间Tab.1 Quantity and replacement time of integration standard configuration of personal safety protection equipment

4 存在的共性问题

从我国森林草原消防人员配备的个人安全防护装备以及在扑火过程中发生的伤亡事故来看，在个人安全防护装备的配备上均不同程度地存在如下共性问题：森林草原消防人员安全防护装备配备多关注个人体表防护，而忽视呼吸、自救逃生等应急防护，防护装备不全，且不规范、不系统，这些已成为扑救林草火灾过程中人员伤亡事件频繁发生的重要原因之一。造成上述情况的具体原因有以下几方面。

4.1 森林草原消防人员安全防护装备简陋

合格的专业化的安全防护装备在森林草原火灾扑救过程中对保护扑火人员人身安全发挥出其他设备无法替代的功能。当前，我国森林草原消防人员防护装备专业化水平普遍较低，仍然采用较为落后的防护装备和经简单改进的应急自救装备，由于这些防护装备专业化水平低，直接导致扑火队伍个人防护能力降低，在人火对抗中造成扑火效率低。

4.2 消防人员体表防护与呼吸、自救逃生应急防护未有机结合起来，存在严重的安全隐患

扑火队员身处火场，一旦不慎被林草火灾围困，必会造成重大的人员伤亡事故，故仅配备体表防护装备，无法避免因呼吸高温烟气造成的伤害，而通过配备适应林草火灾特点的自救逃生装备，不仅使主动防护与被动防护相结合，也丰富了主动防护等多种自救逃生手段，使扑火人员在进行灭火工作时得到安全保障，一旦在遇到林火围困时，也可以做到自救、逃生、他救的有效结合，实现真正意义上的“以人为本”和最大程度的扑火安全。

4.3 现有的防护装备及应急自救装备的自主设计水平低，一体化配套的安全防护装备短缺

目前，市场上体表防护类装备自成标准，缺乏有效的配套，综合防护效率不高。若改变这一局面，必须全面提升现有防护装备及应急自救装备的功能性设计水平，尤其是对防护装备中已无法满足当前扑救林草火灾面临的人身安全问题的某些主要技术性能及指标进行必要的研发，研制设计出适合我国国情及林区特点的专业化森林草原消防个人安全防护标配一体化装备。

5 “十三五”安全防护装备研发课题进展

结合我国森林草原消防人员安全防护装备现状，针对安全防护装备一体化发展趋势，依据项目要求和经费预算，课题组研制了新型森林防火头盔、森林防火特种防护服及森林防火救生罩，用以丰富现有安全防护装备体系，满足扑火人员主动防护及被动防护的需求，有效地保障扑火人员的生命安全，减少和避免恶性伤亡事故的发生。目前课题的各项工作进展顺利，主要工作都已完成。

5.1 新型森林防火头盔

头盔主要由帽壳、面罩、披肩、缓冲层、帽箍、帽托、下颏带、佩戴装置、附件等部件构成(图1)。主要保护人的头部、面部和颈部，具有耐冲击、防砸、防火、隔热、防飞溅的火星等性能。头盔帽壳采用重量轻的薄壁式结构设计，采用高强度、阻燃、耐高温的改性树脂材料，注射工艺加工成型。披肩采用反辐射、隔热阻燃的复合材料，用耐高温线缝制工艺加工。面罩采用耐高温聚碳酸脂作为面罩主材料，其他部件采用头盔通用材料。经国家消防装备质量监督检验中心全面检测，所有性能均符合检测要求。同时申请立项修订《森林防火头盔》行业标准，对原标准(LY/T 1389—1999)进行了修订。

5.2 森林防火特种防护服

通过对试制的几种材料对比试验研究，防护服最终选择具有阻燃、耐高温、防热辐射及隔热性能的镀铝复合材料与新型阻燃材料制作而成。森林防火特种防护服的结构设计新颖，通过多次向一线消防队员征求意见，采用复合式设计，为上衣和裤子两件式，以人体直接面向火点的部位作为主隔热区，使用镀铝复合材料制作，在非隔热区使用新型阻燃材料制作，既能阻挡火焰炙烤、耐高温、防热辐射，又具有良好的透气性和散热功能(图2)。经权威质检部门检测，其在阻燃性能、断裂强力、热稳定性能、热防护系数及质量等方面技术性能指标均达到了立项指标要求。

图1 森林消防头盔Fig.1 Forest fire helmet

5.3 森林防火救生罩

采用双层铝箔复合材料制作，有效提高了森林防火救生罩的安全性能。经质检部门检测，热防护系数、热反射率、断裂强力等指标均达到了立项指标要求。结构采用圆弧形设计，展开后两端呈圆形的密闭罩体(图3)，空气阻力小，形状稳定性好，材料支撑力强，不容易塌陷变形，能防止被风刮翻等风险，可以很好地适应森林火场复杂环境。罩体与底部采用一体化设计，密封性更好，可减少烟气进入，更容易操控使用，能有效地保护使用者避免高温烫伤及有毒有害气体吸入。

图2 特种防护服Fig.2 Special protective clothing

图3 新型森林消防救生罩Fig.3 New forest fire lifesaving cover

6 展望

《全国森林防火规划(2016—2025年)》(以下简称“《规划》”)的实施，对全面提升我国森林防火综合防控能力，全面巩固生态建设成果，保护人民群众生命财产安全具有重要意义。《规划》实施以来，各级政府已充分认识到，改善提高森林草原防火基础设施建设、扑救装备和个人安全防护装备水平，是开展森林草原防火工作的重要保障，是提高森林草原火灾预防和扑救水平，有效提高森林草原火灾综合防控能力的最关键手段。随着我国经济建设的发展，国家各项劳动安全法律法规的逐渐完善，个人安全防护标配一体化装备的研发取得不断进展，这将为我国森林草原消防人员提供应用前景好、功能全、科技含量高的火场应急逃生、防热辐射和火焰灼烧的安全高效防护装备，增强森林草原消防人员自我防护和救援逃生能力，有效地保障扑火人员的生命安全和健康，减少或避免恶性伤亡事故的发生，为高效快速扑救森林草原火灾提供安全保障，更好地实现“打早、打小、打了”，最大限度地减少森林草原火灾造成的损失，保护森林资源和生态环境，为我国生态文明建设做出更大贡献。