浅谈消防员对正压式空气呼吸器使用时间的影响性研究

1、浅谈消防员对正压式空气呼吸器使用时间的影响性研究空气呼吸器是消防员完成执勤任务的重要保护器具，为了深入了解使用者对正压式空气呼吸器使用时间的影响，本文对消防部队已有空气呼吸器使用时间测试数据进行了分析。在有关资料的基础上，研究了使用者的身体素质和情感因素对空气呼吸器使用时间的影响。通过实际测试，选取研究对象，进行空气呼吸器使用时间的测试，以心率为指标对测试数据进行劳动强度分级，并对测试数据进行了分析。结果表明，在重、较重、过重和极重劳动强度下空气呼吸器的使用时间分别为27分钟、25分钟、20分钟和15分钟；劳动强度变化的快慢影响空气呼吸器的使用时间，强度增加的越快，耗气量越大，使用时间越短。对

2、于消防员的呼吸保护器具已与生命安全和战斗成败紧密相连，并直接制约着战术方法的运用，决定着战斗结果。随着灭火救援任务的不断拓展，消防部队任务的艰巨性和危险性不断增加，空气呼吸器对完成灭火救援任务起到了举足轻重的作用。正确掌握空气呼吸器的使用时间对指挥员合理地组织灭火救援、安排工作时间和准确地把握撤出时机具有重要的意义。但在使用中发现空气呼吸器的实际使用时间与理论时间不符，为了掌握空气呼吸器在灭火救援中的实际使用时间，自去年以来开展了多次测试。一、空气呼吸器使用时间测试（一）正确呼吸状态下的使用时间我中队通过随机选取五名消防员，在不做任何运动正常呼吸的情况下，对空气呼吸器的使用时间进行了测试。气瓶

3、的初始压力为25MPa，测试计时从气瓶开启至气瓶压力耗尽为止。测试数据见表1.1。表1.1 正常呼吸使用时间测试状态气瓶压力使用时间（min）平均使用时间平均每分钟耗压平均每分钟耗气量正常呼吸25 MPa605664556059 min0.424 MPa29.4 L由表1.1可知，在正常呼吸状态下，5名测试对象中最长使用时间为64min，最短使用时间为55min。空气呼吸器平均使用时间为59min，平均每分钟耗压为0.424MPa，平均每分钟耗气量为29.4 L 。这与理论上使用者在中等劳动强度下每分钟耗气量30L，使用时间一小时基本一致。消防员是在不做任何运动正常呼吸的状态下测试的，这种状态

4、下的劳动强度要低于中等强度，而消防员在救援现场的劳动强度要高于中等强度，这就说明在救援中空气呼吸器的实际使用时间要明显低于理论值的一小时。如果消防员的救援时间按照理论公式中求出的使用时间进行安排，那么对于消防员来说是偏于危险的，因此空气呼吸器的实际使用时间还需要进一步研究。（二）快速行走与跑步状态下的使用时间自去年我支队就消防员在快速行走和跑步两种状态下对空气呼吸器的使用时间进行了测试。测试计时从气瓶开启至空气呼吸器警报器发出报警为止，测试计时从气瓶开启至气瓶压力耗尽为止。测试数据见表1.2，表1.3，表1.4。表1.2 江州路中队测试结果测试状态气瓶压力(MPa)最长使用时间(min)最短使

5、用时间(min)平均使用时间(min)平均每分钟耗压（MPa）平均每分钟 耗气量（L） 快速行走2839.618.6 26.6 0.8 54 跑步28 20.3 9.9 13 1.79 122 表 1.3 春晖路中队测试结果测试状态气瓶压力（MPa）最长使用时间（min）最短使用时间（min）平均使用时间（min）平均每分钟耗压（MPa）平均每分钟耗气量（L）快速行走25 28 22 24.80.80554.74 跑步25 12.3 8 9.52.098142.72 表 1.4 特勤中队测试结果测试状态气瓶压力（MPa）使用时间（min）平均使用时间（min）平均每分钟耗压（MPa）平均每分钟

6、耗气量（L）快速行走25 272830323430.30.83 57.2跑步25 1616.517.5181616.81.49 103.26 对表1.2，表1.3，表1.4中的平均每分钟耗压和平均每分钟耗气量进行整理并进行相关数据的计算。计算结果见表1.5。表1.5 耗压和耗气量测试状态双鸭山支队鞍山支队九华山大队平均值快速行走平均每分钟耗压（MPa）0.8 0.805 0.830.812 平均每分钟耗气量（L）54 54.74 57.2 55.3 额定压力下空气呼吸器使用时间（min）38.53836.337.628MPa-5MPa 使用时间（min）29.52927.828.8跑步平均每分

7、钟耗压（MPa）1.792.0981.491.793平均每分钟耗气量（L）122142.72103.26122.66额定压力下空气呼吸器使用时间（min）1714.5201728MPa-5MPa使用时间（min）131115.413通过表1.5可知，在快速行走状态下3个单位测得的平均每分钟耗压和平均每分钟耗气量很相近，因此由求得的平均值可计算出消防员在快速行走状态下，达到额定压力的空气呼吸器大约可使用37min。而在跑步状态下3个单位测得的平均每分钟耗压分别1.79Mpa、2.098 Mpa、1.49 Mpa，平均每分钟耗气量分别为122 L、142.72 L、103.26 L，这三组数据有明

8、显差异，通过计算最短使用时间为14.5min，最长使用时间为20min。但在实际中空气呼吸器气瓶的压力并没有到达30MPa，一般在28MPa，当气瓶内压力下降至（5.5±0.5）MPa时报警器就会发出报警。因此对空气呼吸器在28MPa-5MPa时计算使用时间，为消防员提供参考。在救援现场若消防员佩戴空气呼吸器处于快速行走状态下，建议消防员的工作时间为28min，最长工作时间为37min。在跑步状态下由于测得的使用时间之间有明显差异，因此指挥员就不能依据该数据进行救援工作的安排，而只能作为参考。由于在快速行走状态下消防员的劳动强度变化不会很大，所以测得的数据很相近。而跑步只是出于人感官

9、上的认识，测试时的速度不同，劳动强度变化就会不同，达到的劳动强度也不同，因此测试数据之间会有差异。就其它原因而言，消防员是在正常环境中进行的测试，不会引起心理的紧张和恐惧，因此可忽略环境因素对数据差异造成的影响。二、 消防员对空气呼吸器使用时间的影响（一）使用者的身体素质对使用时间的影响身体素质，通常指的是人体肌肉活动的基本能力，是人体各器官系统的机能在肌肉工作中的综合反映，一般包括力量、速度、耐力、灵敏、柔韧等。根据基层指挥员和消防员的反映，在救援中身体素质影响着空气呼吸器的使用时间。按照兵龄和身体素质分为A组和B组，每组为7人。A组人员的身体素质较好，3000米长跑成绩均在12min以内；

10、B组人员身体素质一般，3000米长跑均在13min左右。两组成员在佩戴空气呼吸器及穿着战斗服的情况下，进行3000米使用时间测试。A组的测试数据如表2.1。表2.1 A组测试数据人数跑步时间(min)跑步距离(m)气瓶余压(MPa)315 3000 6 215 3000 2 2无计时2100 0通过表2.1可看出，A组中3人使用15min跑完全程，气瓶余压为6MPa；2人使用15min跑完全程，气瓶余压为2MPa；2人在2100米左右耗完所有的空气中途停止。而B组中仅有1人能跑完全程，其余人员均在1700米左右时消耗完了所有的空气。这说明消防员的身体素质好，空气呼吸器的使用时间就会比较长，作业

11、距离也长。因此在灭火救援现场指挥员应选取身体素质好的消防员佩戴空气呼吸器进行救援作业，以更好地发挥空气呼吸器的作用，满足消防员的救援时间和撤出时间的需要。另外加强消防员的体能训练，增强身体素质，可以增加消防员的工作时间。（二）消防员的情感因素对使用时间的影响在火场中消防员不仅要面对恶劣的环境和高强度的劳动，还要忍受巨大的生理和心理压力。火场的高温和被阻挡在防护服中的热量会使消防员感到燥热难耐和呼吸困难，高强度的劳动使消防员极度疲劳，这些感觉因素会导致消防员焦虑、紧张和恐惧情绪的出现。而消防员在精神焦虑、紧张和恐惧时会导致心率加快。研究表明人体心率加快，就会导致呼吸频率加快；呼吸频率加快，摄氧量

12、就会增大，人体呼吸空气量增多。由此可得出焦虑、紧张和恐惧等情感因素会导致空气呼吸器使用时间减小。（三）劳动强度对空气呼吸器使用时间的影响心率(Heart Rate)是指心脏每分钟跳动的次数，它是衡量体力劳动强度的良好指标。正常成年人安静时的心率有显著的个体差异，平均在75次/min左右(60100次/min之间)。消防员在火场上会因高温和负荷量增大出现心率增快的现象。火场温度为35以下时，消防员心率变化很小，基本上与火场停留时间和负荷量大小无关。火场温度达到45时，全副装备的消防员在火场中安静停留20min后，心率可增加到98次/min以上；到了30min时，可增大到107次/min以上。火场温度超过55以上时，如果消防员在火场停留时间增加到30min，可致使全副装备的消防员心脏负担加重，心率可增速到120次/min以上。而负荷快速行动会使消防员心率急剧增加，在火场温度为25时，心率可增加到150次/min；在火场温度为50时，心率将增加到180次/min。人员的负重，也会使身体产生的热量不易散发，造成身体温度升高。这些情况都会使人体的需氧量增大，每分钟消耗的空气量升高，空气呼吸器的使用时间缩短。因此消防员应在不影响救援和个人防护的基础上减轻负重量，选择即安全又透气性好的战斗服，以更好地发挥空气呼吸器的作用，保障消防员有充足的救援和撤出时间。可见劳动强度是影响空气呼吸器