東華大學(xué)建成首個(gè)燃燒假人實(shí)驗(yàn)室
2011-07-11 來源：中國聚合物網(wǎng)
關(guān)鍵詞：燃燒假人實(shí)驗(yàn)室 東華大學(xué)
7月5日從東華大學(xué)獲悉，歷時(shí)3年的國內(nèi)首個(gè)燃燒假人實(shí)驗(yàn)室在該校建成。這個(gè)實(shí)驗(yàn)室包括模擬中國人體型構(gòu)造、可在不同活動(dòng)姿勢下精準(zhǔn)感知高溫?zé)崃鳌⒕_預(yù)報(bào)身體皮膚燒傷程度的燃燒假人，以及高仿真模擬火場高危環(huán)境的燃燒模擬環(huán)境實(shí)驗(yàn)室。
有關(guān)科研人員表示，這個(gè)實(shí)驗(yàn)室的建成，對研發(fā)熱防護(hù)新型服裝材料，科學(xué)合理設(shè)計(jì)熱防護(hù)裝備，有效遏制火災(zāi)、戰(zhàn)場和熱輻射等危險(xiǎn)環(huán)境對人體造成的熱傷害具有重大的科學(xué)價(jià)值。
長期以來，如何客觀科學(xué)評價(jià)軍服、防火服、消防服、阻燃耐高溫作業(yè)服等特種服裝的防護(hù)性能，是個(gè)困擾業(yè)界的難題。當(dāng)前，這一評價(jià)普遍只能根據(jù)服裝面料的燃燒或阻燃實(shí)驗(yàn)作出，無法反映服裝構(gòu)成以及人體動(dòng)作作用的實(shí)際效果，甚至?xí)斐烧w服裝在實(shí)際工作環(huán)境中的防護(hù)不足或防護(hù)過度的后果。
能否讓“火人”穿著成衣在火場環(huán)境中走一遭，以便測評這些服裝對人體的實(shí)際防護(hù)效果？此項(xiàng)課題負(fù)責(zé)人、東華大學(xué)服裝設(shè)計(jì)與工程系主任李俊教授介紹，燃燒假人系統(tǒng)屬服裝科學(xué)與生物物理學(xué)等交叉的國際前沿尖端科技，是當(dāng)前公認(rèn)的客觀全面評價(jià)服裝整體熱防護(hù)性能的最佳手段。他們所設(shè)計(jì)的燃燒假人——東華“火人”，是依據(jù)中國成年男性的體型定制的，身體表面均勻分布１３５個(gè)高溫傳感器，各部位關(guān)節(jié)都可活動(dòng)，能模擬人體的多種著裝姿態(tài)！叭紵偃司褪巧锶梭w的替身，我們把它的構(gòu)造、功能做得越接近人體，測算出的數(shù)據(jù)也就更精準(zhǔn)，越能反映出服裝在火場中對人體的真實(shí)保護(hù)程度！崩羁≌f。
在燃燒模擬環(huán)境實(shí)驗(yàn)室里，燃燒假人的周圍共安裝了６組１２只噴火器，每個(gè)噴火器可在２秒至３秒內(nèi)提供８４千瓦／平方米（ＫＷ／ｍ２）熱流量，逼真模擬真實(shí)火場危急狀態(tài)的爆燃閃火。實(shí)驗(yàn)中，所有噴火器一齊點(diǎn)火，１２條火龍騰空而起，身著防火服裝的燃燒假人瞬間即被高達(dá)３米的烈焰吞噬淹沒。為了研究現(xiàn)實(shí)火場中人體應(yīng)急應(yīng)變特點(diǎn)，研究專家們還通過懸吊的方式，讓燃燒假人在火場中“動(dòng)起來”，以不同速度自動(dòng)調(diào)節(jié)假人的朝向與方位。實(shí)驗(yàn)結(jié)束時(shí)，通過分析假人身上每個(gè)傳感器所輸出的數(shù)據(jù)，計(jì)算熱流量，便可精準(zhǔn)地報(bào)出每個(gè)傳感器所在皮膚表面的燒傷級別、燒傷總面積、構(gòu)成二級和三級燒傷的時(shí)間。
李俊教授告訴記者，燃燒假人和燃燒模擬環(huán)境實(shí)驗(yàn)室的研制成功，提供了人體與外界交互的有效測試平臺(tái)，“我們給‘火人’穿上防護(hù)服開展燃燒實(shí)驗(yàn)，既可以開展防護(hù)服阻燃性能的傳熱傳質(zhì)學(xué)研究，又能夠進(jìn)行人體組織燒傷分析的生物物理學(xué)研究！
據(jù)悉，著裝燃燒假人實(shí)驗(yàn)起源于２０世紀(jì)６０年代，由美國海軍首創(chuàng)。此后，加拿大、瑞士、日本等國也開發(fā)了燃燒假人實(shí)驗(yàn)裝置。東華大學(xué)的燃燒假人及燃燒模擬環(huán)境實(shí)驗(yàn)室綜合運(yùn)用了生物傳熱分析技術(shù)、材料改性技術(shù)、人機(jī)工程制造技術(shù)、傳感器技術(shù)、燃燒工程和自動(dòng)控制技術(shù)等，達(dá)到了國際領(lǐng)先水平。
據(jù)悉，東華大學(xué)擁有國內(nèi)唯一的服裝設(shè)計(jì)與工程國家級重點(diǎn)學(xué)科，設(shè)有現(xiàn)代服裝設(shè)計(jì)藝術(shù)與技術(shù)教育部重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室等科研基地。東華大學(xué)功能防護(hù)服裝研究中心依托學(xué)科優(yōu)勢，長期以來致力于推動(dòng)功能防護(hù)服裝的創(chuàng)新和評價(jià)研究，東華“火人”是其服裝生物假人家族３０年來的最新成員，其“兄長”——“神五假人”“神七假人”曾在模擬環(huán)境氣候條件下試穿宇航服，為神舟系列載人航天工程中宇航員在艙內(nèi)外安全行走提供了科學(xué)保障。
有關(guān)科研人員表示，這個(gè)實(shí)驗(yàn)室的建成，對研發(fā)熱防護(hù)新型服裝材料，科學(xué)合理設(shè)計(jì)熱防護(hù)裝備，有效遏制火災(zāi)、戰(zhàn)場和熱輻射等危險(xiǎn)環(huán)境對人體造成的熱傷害具有重大的科學(xué)價(jià)值。
長期以來，如何客觀科學(xué)評價(jià)軍服、防火服、消防服、阻燃耐高溫作業(yè)服等特種服裝的防護(hù)性能，是個(gè)困擾業(yè)界的難題。當(dāng)前，這一評價(jià)普遍只能根據(jù)服裝面料的燃燒或阻燃實(shí)驗(yàn)作出，無法反映服裝構(gòu)成以及人體動(dòng)作作用的實(shí)際效果，甚至?xí)斐烧w服裝在實(shí)際工作環(huán)境中的防護(hù)不足或防護(hù)過度的后果。
能否讓“火人”穿著成衣在火場環(huán)境中走一遭，以便測評這些服裝對人體的實(shí)際防護(hù)效果？此項(xiàng)課題負(fù)責(zé)人、東華大學(xué)服裝設(shè)計(jì)與工程系主任李俊教授介紹，燃燒假人系統(tǒng)屬服裝科學(xué)與生物物理學(xué)等交叉的國際前沿尖端科技，是當(dāng)前公認(rèn)的客觀全面評價(jià)服裝整體熱防護(hù)性能的最佳手段。他們所設(shè)計(jì)的燃燒假人——東華“火人”，是依據(jù)中國成年男性的體型定制的，身體表面均勻分布１３５個(gè)高溫傳感器，各部位關(guān)節(jié)都可活動(dòng)，能模擬人體的多種著裝姿態(tài)！叭紵偃司褪巧锶梭w的替身，我們把它的構(gòu)造、功能做得越接近人體，測算出的數(shù)據(jù)也就更精準(zhǔn)，越能反映出服裝在火場中對人體的真實(shí)保護(hù)程度！崩羁≌f。
在燃燒模擬環(huán)境實(shí)驗(yàn)室里，燃燒假人的周圍共安裝了６組１２只噴火器，每個(gè)噴火器可在２秒至３秒內(nèi)提供８４千瓦／平方米（ＫＷ／ｍ２）熱流量，逼真模擬真實(shí)火場危急狀態(tài)的爆燃閃火。實(shí)驗(yàn)中，所有噴火器一齊點(diǎn)火，１２條火龍騰空而起，身著防火服裝的燃燒假人瞬間即被高達(dá)３米的烈焰吞噬淹沒。為了研究現(xiàn)實(shí)火場中人體應(yīng)急應(yīng)變特點(diǎn)，研究專家們還通過懸吊的方式，讓燃燒假人在火場中“動(dòng)起來”，以不同速度自動(dòng)調(diào)節(jié)假人的朝向與方位。實(shí)驗(yàn)結(jié)束時(shí)，通過分析假人身上每個(gè)傳感器所輸出的數(shù)據(jù)，計(jì)算熱流量，便可精準(zhǔn)地報(bào)出每個(gè)傳感器所在皮膚表面的燒傷級別、燒傷總面積、構(gòu)成二級和三級燒傷的時(shí)間。
李俊教授告訴記者，燃燒假人和燃燒模擬環(huán)境實(shí)驗(yàn)室的研制成功，提供了人體與外界交互的有效測試平臺(tái)，“我們給‘火人’穿上防護(hù)服開展燃燒實(shí)驗(yàn)，既可以開展防護(hù)服阻燃性能的傳熱傳質(zhì)學(xué)研究，又能夠進(jìn)行人體組織燒傷分析的生物物理學(xué)研究！
據(jù)悉，著裝燃燒假人實(shí)驗(yàn)起源于２０世紀(jì)６０年代，由美國海軍首創(chuàng)。此后，加拿大、瑞士、日本等國也開發(fā)了燃燒假人實(shí)驗(yàn)裝置。東華大學(xué)的燃燒假人及燃燒模擬環(huán)境實(shí)驗(yàn)室綜合運(yùn)用了生物傳熱分析技術(shù)、材料改性技術(shù)、人機(jī)工程制造技術(shù)、傳感器技術(shù)、燃燒工程和自動(dòng)控制技術(shù)等，達(dá)到了國際領(lǐng)先水平。
據(jù)悉，東華大學(xué)擁有國內(nèi)唯一的服裝設(shè)計(jì)與工程國家級重點(diǎn)學(xué)科，設(shè)有現(xiàn)代服裝設(shè)計(jì)藝術(shù)與技術(shù)教育部重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室等科研基地。東華大學(xué)功能防護(hù)服裝研究中心依托學(xué)科優(yōu)勢，長期以來致力于推動(dòng)功能防護(hù)服裝的創(chuàng)新和評價(jià)研究，東華“火人”是其服裝生物假人家族３０年來的最新成員，其“兄長”——“神五假人”“神七假人”曾在模擬環(huán)境氣候條件下試穿宇航服，為神舟系列載人航天工程中宇航員在艙內(nèi)外安全行走提供了科學(xué)保障。
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