针织运动服的通风设计与热湿舒适性评价

为研究通风孔和通风道设计对人体运动热生理及主观舒适感的影响,采用针织挑洞工艺与凸条工艺设计了2款运动服,在人工气候舱中进行着装人体实验,评价所研发运动服对人体皮肤温度、衣下湿度、汗液蒸发率等客观生理指标,以及主观热感觉、湿感觉、黏体感、舒适感的影响。结果表明:具有通风孔设计的服装能显著增加人体汗液蒸发,降低衣下湿度,同时受试者的主观热、湿、黏体及不舒适感也显著下降;在通风孔基础上进一步增加通风道设计的服装,由于衣下空气层厚度的增大,使得服装的热阻也增加,未能起到进一步改善人体热生理及舒适感的作用;在运动服的设计中,应当在控制服装热阻的前提下尽量提高通风性能。     

相变降温矿工服的设计与评价

为缓解井下作业人员的热应激,利用相变材料设计降温矿工服。通过模拟高温高湿环境(温度为30 ℃,相对湿度为80%),采用真人着装实验,获得人体着装时的皮肤温度和主观热湿感受,对该相变降温矿工服的降温效果进行评价。结果表明:穿着相变降温矿工服能显著降低局部皮肤温度、平均皮肤温度和躯干皮肤温度;不同部位的降温效果存在差异,后腰和腹部皮肤温度降低幅度最大,腿部降温持续时间较短;平均皮肤温度和躯干皮肤温度最高分别下降约0.91 ℃和1.70 ℃;主观热感降低,热舒适感升高,但湿感无显著变化。     

服装微气候与人体主观感觉关系探讨

本文主要对影响人体主观感觉的衣外、衣内微气候环境条件及各个指标进行了分析,并对人体达到热舒适的各种条件进行了探讨,从而指出了衣内微气候温度对维持人体热平衡和保持人体主观舒适感起着重要的作用。     

基于管道排列的背心式液冷服研发与测评

为了提高夏季高温作业人员的舒适性，设计研发了3款液冷管道降温服。该液冷服由基础服装和液冷系统构成，液冷管道排列于躯干不同部位。气候舱以温度32℃、相对湿度50%模拟高温环境，进行真人着装试验，并对液冷服热湿舒适性及降温效果进行评价。结果表明:3款液冷服均具有一定的降温效果;与对照组服装相比，液冷服使人体平均皮肤温度、躯干皮肤温度、衣下温度、热感觉均有所下降，而热舒适感提升;其中，躯干前后均排列液冷管的冷却服对人体的降温效果最为显著。     

空气纤维材料床垫对人-床界面温度及人体热舒适的影响

床垫与人体接触时的界面温度会影响人体热舒适性并进一步影响睡眠质量,而人—床界面温度受床垫材料的影响较大。选择4种床垫材料,在两种室温下对其进行床垫与人体接触的热舒适性测试。通过界面温度曲线,结合受试者主观评价测试结果,分析床垫材料、界面温度与热舒适度之间的关系。结果表明无铺垫层的空气纤维材料床垫的人—床界面温度低于铺垫层用其他3种材料的床垫;记忆海绵和乳胶海绵的床垫界面温度相近;普通海绵的床垫界面温度最高;在较高温度时,空气纤维材料床垫处于适中等级,人体热感觉处于舒适状态。     

相变降温军训服的设计开发与评价

为了减轻学生作训时的热应激反应,提高其热湿舒适性,将相变材料应用于学生军训服装中,开发出一款新型相变降温军训服装。通过模拟军训高温环境(温度32℃、相对湿度50%),采用真人着装实验,对传统军训服和新开发服装进行客观和主观热湿舒适性能评价。结果表明:穿着新型军训服时,受试者的局部皮肤温度、平均皮肤温度与躯干温度均有显著性降低,平均皮肤温度较传统军训服最大降低0.95℃;整个实验过程中,受试者穿着新型军训服时的舒适感、热感和湿感都显著优于传统军训服;虽然相变材料在实验30 min后完全融化,使新型服装的降温效果逐渐减弱,但其主观舒适感仍然优于传统军训服。     

服装的舒适感

服装的舒适感觉说到底就是服装穿用者在一定环境条件下的心理感受或主观评价。Pontrelli建立了一个“舒适图”(Comfort′sGestalt) ,在这个图中影响到穿用者舒适状态的各种变化因素被全面地罗列出来。这些变化因素被分为三组 :涉及环境及服装的物理变量 ;穿用者的心理 -生理参数 ;以及穿用者大脑的心理学筛选。舒适图指出穿用者的舒适状态取决于所有这些因素以及它们的相互作用。考虑到主观感受的形成过程 ,对主观舒适感觉可用图 1描述 :　　图 1描述了总体舒适性的主观感觉是如何形成的。物理过程为人体的感觉器官提供信号或刺激 ,人体的…     

基于睡袋温标模型的被子舒适温度测定与可行性验证

为提高人体睡眠质量,满足热舒适需求,探究被子的舒适温度,基于睡袋温标模型提出了被子舒适低温和舒适高温的计算方法。为验证计算方法的可行性,测试了4种不同填充量的蚕丝、鹅绒和化纤被的热舒适性。通过睡眠实验获得10名受试者在所计算的舒适温度下使用各类被子时的皮肤温度和主观热感受。结果表明：不同种类被子的舒适高温和舒适低温存在差异,且二者的差值随着被子填充量的增加而增大;使用不同种类的被子时,平均皮肤温度和远端-近端皮肤温度梯度存在显著差异,与主观感觉评价相一致,表明了基于睡袋温标模型计算的被子舒适温度对于不同填充物被子的适用性不同;舒适低温用于鹅绒和化纤被较合理,可满足人体的睡眠热舒适需求,而对于蚕丝被偏低,受试者感觉偏冷;舒适高温适用于蚕丝被,对于鹅绒和化纤被偏高,受试者感觉偏热。     

基于红外热成像技术的袜子热湿舒适性研究

文章运用红外热成像仪直接测量人体在穿着纯棉、涤棉混纺、竹纤维等不同材质的袜子静止、慢跑后脚部的温度分布情况,同时设计了主观问卷调查表,对不同材质袜子在静止、慢跑后脚部的主观热湿舒适感觉进行了评价,并且以此研究设计了更加符合人体脚部湿热分布不均的袜子。     

不同季节服用织物热湿舒适性能评价体系

依据前人的研究成果,建立了织物热湿舒适性综合评价体系。该评价体系从人的主观舒适感觉出发,推导和优选出体现人体主观热湿舒适感觉的7种织物客观热湿舒适性性能指标,建立了新的指标体系。通过对性能指标的分析,采用模糊综合评判的方法建立不同季节服用织物热湿舒适性的综合评判模型。该模型主要应用于对成品的舒适性的评判及服装企业进行面料选择。     

电动自行车骑行防寒服的研制与性能评价

为提高电动自行车骑行时的热舒适感和腿部灵活性,应用高性能的材料,采取分体式款式和多开口结构,设计开发了新型电动自行车骑行防寒服。基于真人着装实验,将新型防寒服与一款现有防风衣进行对比,首先在5 ℃和50%相对湿度的冷环境中通过皮肤温度测量和主观感受评价测试服装的保暖性,其次采用视觉模拟评分法评价服装的工效性。实验结果表明:在骑行过程中,穿着新型防寒服的平均皮肤温度显著高于防风衣,主观热感和热舒适感较防风衣有明显改善;新型防寒服的裤装设计会影响穿脱便捷性,但显著提高了腿部运动灵活性,更适用于具有脚踏功能的电动自行车骑行。     

通风服装对人体热舒适的影响

为研究高温环境中降温服装对人体热舒适的影响,通过出汗暖体假人实验和真人着装实验分别研究了通风服的热湿性能以及对人体热舒适的影响。研究发现：当通风量为0.012 m3/s 时,通风系统的引进使服装的湿阻减小58%。男性受试者穿着通风服在25℃、相对湿度50%的环境条件下运动,其局部皮肤温度、平均皮肤温度均比风扇未打开时低;其中,胸部和腿部皮肤温度降低幅度最为明显;打开与关闭风扇两种实验条件下,受试者的局部皮肤温度以及平均皮肤温度有显著性差异。运动20 min 和休息20 min后,风扇打开时的平均皮肤温度比未打开时分别低2.4、0.9 ℃;研究表明该通风服装可用来作为改善人体热舒适的服装雏形。     

热调节暖体假人在着装舒适性评价中的应用现状

为丰富暖体假人评价服装热湿舒适性的测评参数,基于对恒皮温、恒热流、热舒适3 种模式的原理及应用分析指出,有必要将体温调节模型引入假人系统,弥补常见模式无法模拟人体热调节的缺陷。以Fiala 模型为例,分析了生物热方程为基础的被动系统、包含四大热调节机制的主动系统构成及热调节假人系统的耦合机制。结合预测平均投票值及加州大学伯克利分校热感觉模型等,热调节假人可实现对人体稳态及瞬态热感觉的预测,从人体角度评价服装舒适性。对比热调节数值假人和暖体假人,前者灵活性更强,但需要考虑的因素过多,模拟准确性低于后者。     

被服系统热舒适性研究进展

被服系统作为调节人体睡眠舒适性必不可少的产品,比室内环境对睡眠热舒适性的影响更大。为合理评价被服系统的热舒适性能,通过回顾国内外相关研究,从实验研究和舒适性模型研究的角度总结睡眠热舒适性研究中常用的评价方法;基于“人体—被服—环境”系统热湿交换理论,从被服系统热阻、湿阻、被内微气候等被服因素,人体热生理、性别和工作状态差异性等人体因素,环境温度、湿度、风速等环境因素3个角度分析了各类因素对睡眠热舒适性的具体影响;剖析当前研究中的不足和缺陷,展望被服系统睡眠热舒适性的研究趋势。提出建立普遍适用的“人体—被服—环境”系统舒适性模型,以提高对睡眠热舒适性评价的准确性。     

基于四节点体温调节模型的睡眠系统舒适性预测

为了优化设计人体睡眠系统,考虑了不同睡眠时期生理参数的差异性,建立并验证了睡眠状态下四节点体温调节模型,预测了核心温度和皮肤温度的变化,探讨了环境温度、被褥热阻及人体与被褥的接触面积3个因素对睡眠人体热舒适性的影响。研究结果表明:核心温度和皮肤温度均随环境温度的升高而上升,但在较低环境温度下处于非快速眼动时期的核心温度几乎不受环境温度的影响;被褥热阻对核心温度的影响不大,皮肤温度随被褥热阻的增大而上升;核心温度和皮肤温度均随人体与被褥接触面积的增大而上升,但核心温度受接触面积的影响较小。此研究结果将为高性能家用纺织品的开发提供科学的参考。     

电加热高空清洁作业服研制与性能评价

高空清洁人员在高空环境下常面临严重的低温气候威胁,为提高高空清洁作业服的保暖性能,设计开发了一款电加热高空清洁作业服。在模拟的高空作业环境(温度为(5 ± 0.5) ℃,相对湿度为(60 ± 5)%)下,通过人体穿着电加热高空清洁作业服的实验对皮肤温度和运动舒适性进行测试和评价。结果表明:穿着电加热高空清洁作业服可更好地维持人体平均皮肤温度,且时间越长,保暖效果越显著;将电加热片放置在后背可有效提高躯干皮肤温度,同时不会影响人体背部局部的主观热舒适性;结构上采用局部插片和暗褶设计可有效提高高空清洁作业服的活动自由度。     

医用防护服的热湿舒适性与人体疲劳度的关系

针对医护人员长时间穿着医用防护服工作导致体感闷热潮湿、疲劳增加、工作效率降低的问题,设计真人穿着试验,分析人体的热生理和主观感觉参数,从医用防护服的热湿性能角度分析对人体疲劳度的影响。试验结果表明:搭配短袖套装的防护服热湿舒适性最好,搭配长袖厚款套装的防护服热湿舒适性最差;穿着不同热湿性能的防护服在进行不同强度的运动中对人体疲劳度的影响不同,穿着防护服在静坐状态下,人体疲劳程度差异较小;在低、中、高强度运动和恢复状态下,防护服热湿舒适性越差,人体疲劳程度越深;平均皮肤温度、心率、能量代谢当量参数与主观疲劳感呈显著相关性,通过回归分析得到疲劳感与心率的模型,心率可以反映人体的疲劳程度。     

智能防寒手套温控系统设计及热舒适性研究

为保护工作人员的生命安全并提高冷接触环境下的作业效率,开发了一款智能防寒手套温控系统,利用织物冷接触测评装置分析冷接触过程中皮肤温度与加热片温度的变化,探究了控温方式、织物层数以及冷接触条件对智能防寒手套热舒适性的影响。结果表明：普通防寒手套和市面现有典型加热防寒手套未达到手部的保暖要求,所设计的智能防寒手套随着接触压力的增加,采用皮肤控温模式的智能防寒手套对应皮肤温度降低,但均可在不同接触温度和压力条件下使皮肤温度基本保持在舒适范围,达到安全舒适、操作方便、降低能耗的目的。