消防救援行动经常在复杂极端条件下进行,因此消防员个人防护装备至关重要。消防靴帮面使用的阻燃防水材质、钢包头及鞋底中放置的防刺穿钢板,在起到防护作用的同时却也阻止了人体足部产生的热量和汗水的散逸、增加了消防鞋靴的刚度和重量;消防头盔、灭火防护服、呼吸器等装备带来的负重可能增加消防员足部的压力,同时导致人体代谢产热和出汗的增多,进一步影响足部热湿舒适性。消防靴等防护装备为了满足防护要求可能损害到足部的舒适性,因此,本文将分别考虑消防靴和装备负重在不同运动方式和运动阶段下对足部压力舒适性和热湿舒适性的作用规律,综合分析人体足部舒适性的主客观评价的定量指标,研究其对人体足部舒适性的影响。对足部压力舒适性的评测,本文使用自行搭建的压力采集系统,分别对不同实验条件下人体足部P1(拇趾上方)、P2(小趾上方)、P3(脚掌最宽处内侧)、P4(脚掌最宽处外侧)、P5(足弓最高处上方)、P6(足背与小腿连接转折处)、P7(足跟后方)7个区域的实时压力进行测量和采集。利用主观问卷收集了受试者在运动的前中后三个阶段对压力舒适性的主观评价。结合人体足部形态三维扫描的数据及鞋内空间尺寸的测量计算结果,采用方差分析和相关分析等方法探讨了鞋靴、装备负重及运动方式对人体足部压力舒适性的影响及主客观评价之间的关系。经分析发现鞋靴因素对足部客观压力测量值有显著影响,穿着作训鞋在无其他外因影响下的P3、P4、P5三个区域,以及在模拟消防作业的条件下P2、P3、P4三个区域的压力均值均大于消防靴。负重因素对足部压力舒适性主客观评价均无显著影响。运动方式对人体足部压力舒适性的主客观评价均具有显著影响。采取静止站立方式下P3、P4处压力均值均显著高于步行运动方式。在无其他外因影响条件下的运动中阶段,站立方式下的P7处的压力感觉评分显著高于步行运动方式。此外,足部压力舒适性主客观评价之间的相关性较弱。对足部热湿舒适性的评测,本文利用iButton温湿度记录仪和红外热像仪,采集不同实验条件下鞋内足底区域前、中、后三个区域的微环境温湿度变化及人体足部表面温度分度,利用主观问卷采集受试者对足部热湿舒适性的主观评价,结合使用暖体假人、透湿性能测试仪及毛细效应测试仪等仪器测得的消防靴及作训鞋的热阻、湿阻、帮面复合面料透湿量、内层面料吸湿性能等指标,采用方差分析和相关分析等方法分析了鞋靴、装备负重及运动方式对人体足部热湿舒适性的影响规律及主客观评价之间的关系。结果显示,鞋靴因素对鞋内微环境湿度的影响较大,穿着消防靴在模拟消防作业条件下运动后期阶段的湿度高于作训鞋约14%,此外鞋靴因素还对鞋内微环境温度及主观湿度感觉有显著性影响。负重因素对鞋内微环境温湿度、足部表面温度分布及足部热湿舒适性主观评价有显著影响,有负重情况下鞋内微环境温度可高于无负重状态下0.6℃~1℃。运动方式对鞋内温湿度、足部表面温度分布及主观热湿舒适性评价均有显著影响。步行方式下的鞋内微环境温度及足部表面温度均高于站立方式,步行方式下的鞋内微环境湿度低于站立方式。此外温度舒适性的主客观评价指标之间呈现一定的正相关性,但影响湿度舒适性的主观和客观评价间的相关性不明显,这可能与人体对湿度感知的机制有关。通过对足部综合舒适性主观评价与足部各区域压力及热湿的主客观评价进行相关性分析和回归方程的建立,发现要提升足部的综合舒适性,可重点提升足跟后方区域的压力舒适性、前区温度舒适性及小趾上方处的压力舒适性。综上所述,鞋靴、负重及运动方式均对足部舒适性具有一定影响。鞋靴因素主要影响足部压力舒适性和湿度舒适性;负重因素主要对足部热湿舒适性有显著影响;运动方式对足部压力和热湿舒适性均有显著影响。足部整体舒适性主观评价主要与足部压力及热湿舒适性的主观评价和及鞋内微环境温度有关,其中足跟后方区域的压力舒适性、前区温度舒适性及小趾上方处的压力舒适性对足部整体舒适性主观评价影响较大。