關于“保護站系統架設原則”的一些分享
關于“保護站系統架設原則”的一些分享
作者：李沖（驍天）
學習過中國登山協會初級戶外指導員的朋友們看到這個標題，相信首先映入腦海的一定是這三個詞：“獨立、均衡、備份”。在我們的教材：社會體育指導員國家職業資格培訓教材《戶外運動》的第134頁，關于“保護點的設置方法”中，也詳細闡述了這三個基本原則的釋義，下面我將書中內容進行摘錄，就當帶大家溫習一下功課，同時也供其他朋友們參考閱讀：
（三）保護點的設置方法
1.保護點的設置原則
無論是在人工場地，還是在自然場地，設置保護點都需要遵循三大原則：獨立、均衡和備份。
（1）獨立：指每個保護點的設置都要相對獨立，能夠單獨受力，即不同的保護點不得打在同一位置（如同一根桿子），否則如果這個桿子出了問題，那么其他保護點也隨之失效。如果有兩根或多根扁帶，要設置在不同的保護點上。但如果沒有獨立的位置，只有一個保護點，那么設置一根扁帶還是兩根扁帶，在理論上是沒有區別的。
（2）均衡：指保護系統受力后，每個點都應保持受力狀態，這樣才能平均分配總重力。在選擇保護點時，要考慮每個點的位置以及扁帶數量和長度是否匹配。當保護點設置完成后，如果出現因扁帶長短不一而受力不均的情況，一定要調節扁帶的長度來保持受力均衡。
（3）備份：指在保護系統設置完成后，在一處獨立的位置再連接一個保護點。這在自然場地上顯得尤為重要，在登山、攀冰時要格外引起注意。但人工場地的保護點通常強度足夠大，只要扁帶設置合理，保護點檢查到位，不用備份也是安全的。
關于這三點原則的解釋我想大家在培訓班期間應該都已經基本熟悉并掌握了，教練們會演示、講解，同時也會強調這是必考點。但是在這里我想跟大家強調一點的是關于“備份”原則：1. 很多朋友的理解都是一個保護站內的幾個保護點之間的關系是相互備份的，其實在仔細閱讀過教材并深入的思考之后我們不難發現，備份原則是指在保護站系統設置完成后，另外設置一處獨立的備份保護點，對整個保護站進行備份。2.對保護站進行備份絕不是走過場，求心理安慰。很多次，我看到有朋友做的備份保護點都是不合格的。一般來說我們的備份保護點起碼要和保護站一樣堅固可靠，甚至比保護站還要牢固，因為備份保護點通常都是在保護站失效之后才起作用的。設想一下，當保護站失效后，大多情況下備份保護點要承受除了之前保護站所承受的拉力之外，還要承受保護站失效時產生沖墜而額外附加的沖擊力。如果我們的備份保護點不能在承受額外沖擊力的情況下起到有效的保護作用，那么它就是形同虛設，而且還浪費了我們更多的時間，更差的效率有時也就意味著更大的風險，架設這樣的備份保護點有弊而無利。
“獨立、均衡、備份”是一個攀登新人架設一個合格保護站的入門必循原則。但是有時也會有學員提出這樣的問題：“教練，這棵樹已經比我的腰還粗了，我只用這一個點，難道不行嗎？為了遵循’獨立’原則，我還要找一棵樹一起去做一個保護站，這樣麻煩、浪費器材有必要嗎？”是的，其實保護站的設置根據實際情況的不同變化極大，是龐雜的攀登技術的安全保障基礎。當我們的學員們逐漸了解并走進更加豐富、復雜的攀登運動，面對自然場地條件下更加復雜多變的環境，想要架設一個可靠的保護站系統，就需要有更豐富的經驗與充分的理論知識來面對，更加詳細、靈活的“原則”來指導他們。
其實隨著攀登運動的興起，歐美國家發展了不少用英文頭字母來命名的原則來幫助他們記憶這些方法，例如SERENA、EARNEST、NERDSS等，不過他們的原理都是相通的，道理也都基本一樣，今天我就為大家介紹一下SERENA原則（多數內容參考了臺灣著名攀登者易思婷《傳統攀登》一書，這是一本非常值得閱讀的攀巖技巧、技術書籍，推薦感興趣的朋友仔細閱讀一下）。
SERENA
S=Solid & Simple：堅固&簡單
組成保護站（Anchors）的每個保護點（Anchor\Bolt）都需要堅固、牢靠。整個保護站系統應該簡單，寧愿連接兩三個堅固的保護點，也不要連接五六個馬馬虎虎的保護點。
從這個原則的角度出發，就能夠很好的解釋之前關于“大樹”的疑問了，其實保護站并不是保護點越多越安全就越好，在攀登活動中，效率也意味著安全度。所以簡單而堅固的保護站才是首選的。我曾親眼看到，在有一棵大樹，三棵小樹的環境下，我們學員選擇了三棵小樹去做一個滿足“獨立、均衡”的保護站，而放棄了那棵“堅固&簡單”的大樹。
不過不得不說的是，多數情況下，整個保護站的“簡單”與“堅固”之間是矛盾的。追求簡單效率就會犧牲堅固，追求堅固就會影響簡單效率，這時候我們就不得不做一些舍棄和權衡。我們說“意識高于技術，技術高于裝備”，這種權衡就是靠經驗積累起來的意識。
而且，面對復雜的自然環境，我們很少能夠搭建一個完美的保護站，但是掌握這些原則，可以科學、合理的評估我們所搭建的保護站系統，并且讓我們知道，在各種特定條件下，我們究竟做了哪些妥協和權衡，讓我們在操作時也會有針對性的注意某些細節和動作。
E=Equalized ; 受力均衡
組成保護站的各個保護點之間，應該受力均衡。這個原則極為重要，我們“獨立、均衡、備份”三個基本原則中也有要求，它的意思是保護站的受力能夠均勻的分散到各個保護點上，然而在實際情況下，要達到完美的受力均勻幾乎是不可能的。我們在實際操作中起碼要做到，在保護站按預期受力方向受力時，每條連接保護點到主受力點（master point）的連接線（扁帶、繩套等）的緊繃程度應該非常接近。
RE=Redundancy; 有余量
我們設置的保護站起碼我們是放心的。有一位江蘇的學員問我：“教練，保護站設置成什么樣我們才能去用？”這個問題很難有一個簡單而標準的答案，因為實際情況確實千變萬化，于是我用了一句幾乎是廢話卻聽上去有點道理的話回答了他：“當你覺得很放心的時候，你才能去用！當你覺得對它有疑問的時候，你寧肯不用。”其實，這句話就是對這個原則的解釋，保護站設置好后，我們很難用專業的儀器去測試出它的受力能力究竟有多少，所以我們一定要留有余量。同時，在設置保護站時，一定一定要考慮到，如果保護站的某一組成部分失效了，會不會導致整個保護站的失效。
N=No Extension; 無延長性
這個“延長性”，我們可以把它理解為某個保護點失效后的沖墜。意思是說當保護站的某一部分失效了，不會造成過多的突然延展情況來沖擊剩余的保護站系統（shock loading the master point）。不過近年來有一些研究指出，所謂的突然延展給系統造成的沖擊力遠比以往我們想象中的還要低（沖擊行程相對較短，實際沖墜系數較小）。雖然，突然的沖墜或許不會造成整個保護站系統的徹底崩潰而使攀登者墜落喪命，但是我還是想嚴肅的提醒我的朋友們，這個原則還是絕對值得遵循的：一方面，我們不想拿我們的生命去證實這些研究；另外一方面，突然較大的沖墜會給攀登者造成難以估計的風險，例如失衡、跌落平臺、撞擊頭部、腿部因沖擊而受傷、松開制動手等。
A=Angle; 夾角角度
關于保護站夾角的問題，我們的教材：社會體育指導員國家職業資格培訓教材《戶外運動》的第134頁“2.兩點間的角度”也做了詳細的講述。我將內容摘錄下來供大家參考閱讀：
2.兩點間的角度
一旦設置了兩個保護點后，之間就存在角度問題。所以在選擇保護點位置的同時，還要考慮兩點之間的角度。原則上，兩點之間的角度減小，每個點所承受的力的大小也相對減小，即對固定點和繩套的拉力也隨之變小，使得安全系數增加。一直到角度為零，兩個力減小為合力的一半（表3-6-1）。根據計算，夾角小于60°，拉力的變化不大，所以要求保護點之間的夾角應小于60°（圖3-6-1）。
表3-6-1 保護站鏈接的角度與保護點受力的情況
兩點間的角度
每個保護點的受力情況/（%）
0°
50
60°
58
90°
71
120°
100
150°
193
170°
573
圖3-6-1 保護點之間的角度與受力
關于這個原則的理解，我也頗有體會。大約一個月前，我組織了一期結業學員的“再培訓”，內容就是各種復雜情況下的保護站設置。課程一開始我也讓學員們都自己先在當時環境下隨便找一個位置做一個保護站，這些學員全部是學習過初級戶外指導員的。培訓時大家學習的基本都是較理想的人工場地條件下的保護站設置，較少的面對保護站角度問題，現在換成復雜的自然條件，結果竟然沒有一個學員做的保護站是“合格”的，做出來的五花八門。但是恰巧這十幾個學員無一例外的都存在角度大于60°的問題，仔細一問，原來他們的理解是，每個小角度不大于60°。保護站的夾角是指“連接保護點到主受力點的連接線，最外側的兩條線所成型的夾角角度”，理想狀況下小于60°，絕不能超過90°。
如圖，要求a的角度不大于60°，而不是b。
關于表3-6-1其實不難理解，假設我們使用兩個保護點構成保護站，通過簡單的物理知識我們能夠知道，如果兩個保護點到主受力點的連接線重疊，即角度為0的時候，則各保護點只需要各自承擔保護站所受總拉力的一半，這種情況也是最理想的。但實際情況下，我們經常很難找到這種剛好一前一后的兩個獨立保護點。當角度呈120°的時候，兩個保護點各自承擔的力量均等于整個保護站所承受的總拉力，并沒有起到分力的效果，如果角度再大，每個保護點所要承受的拉力，就超過原本保護站所要承受的總拉力了，這樣的情況，明顯不會是我們想要的。
以上就是SERENA原則的全部內容——“簡單、堅固，受力均衡，留有余量，無延展性，夾角角度”。
SERENA是一個用來評估保護站品質的很好的原則，希望對大家能夠有所幫助。
根據個人理解，以下再分享幾個關于保護站設置的常見問題。
一、保護站的品質取決于其組成保護點的品質，而不是保護點的數量。不要以為用輔繩連接了很多不怎么樣的保護點，就可以變成一個很棒的保護站。這種情況通常發生在傳統攀過程中，還有就是某些用灌木叢來做的下降或救援保護站。一個由許多不穩固的保護點構成的保護站很容易發生拉鏈效應（zipper effect），即一個保護點接著一個保護點失效的連鎖效應。如果在架設保護站時，你連續連接到第五個保護點還不是很放心，那就考慮尋找另外一處更恰當的地方架設保護站，或者徹底放棄或改變現在的行動策略。
二、現在越來越多的攀登者會使用成型的扁帶（Sling）來連接保護點，關于扁帶究竟應該怎么用，很多學員經常一頭霧水，下面幾幅圖片給大家作為參考，來輔助大家選擇更恰當的連接方式（圖片來自BEAL某產品使用說明）。
1.
圖1
釋：daN是力學單位，1daN=10N,2200daN=22KN，意思是同款扁帶，機織縫合的強度是22千牛（KN），而通過水結（Water Knot）打結后拉力是18千牛。
2.
圖2
同款扁帶，通過Girth Hitch(單環結)，或者直接雙搭在保護點上，前者只有后者受力能力的一半多。不過，兩種情況通常都是允許的，前者尤其在垂直的大樹上，能夠起到很好的固定作用，不至于脫落，但是一定要注意受力方向，盡量降低因剪切力而對扁帶造成的額外損傷。
3.
圖3
而將扁帶這樣（strop bend）兩兩連接在一起進行延長之后，它的受力能力也降低了接近一半。
三、如果我們在保護站邊對他人進行保護，無論是多段攀登中的跟攀保護還是救援中的陡坡橫渡等，保護站都不僅僅是保護者的自我保護，還應該承受攀登者脫落后的大部分沖擊力，所以一定要將沖擊力轉移到保護站上，而不是保護者安全帶的保護環上。
四、說起自我保護，攀登者連接到固定點有很多種方式，比較建議的方式是用主繩打個雙套結（clove hitch），也可以用扁帶（Sling）、扁帶套（Slings）、菊繩（daisy chains）或者成型的牛尾（cowstail）。不過需要注意到的是：扁帶、扁帶套、菊繩以及大多數成型牛尾都是尼龍或者靜力繩，延展性極差。如果攀登者直接墜落在這樣的自我保護上，會面對相當大的沖墜系數，而對攀登者身體產生極大的沖擊，甚至直接導致自我保護失效。雖然現在很多廠商已經開始生產動力牛尾，或者通過菊繩結構來逐漸吸收沖墜時所產生的沖擊力，但是在使用自我保護做高空操作時，還是一定要時刻注意自己可能面臨的沖墜系數。
最后分享給大家的是：想要架設一個安全、合格的保護站，原則如同我們技術裝備的安全保障因素：合格的裝備、正確的操作、豐富的經驗。
文章結尾帖幾張不同保護站的例子給大家：
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