夏季人体头部着装舒适性评价

针对夏季高温气候条件,选择麦秸杆、Coolplus两种试验材料、3种帽子款式作为试样,通过暖体假人试验和人体试验,对人体头部不同着装状态下的舒适性进行了评价。结果表明:夏季头部配戴帽子之后,一方面对体温调节系统具有正面影响,但同时也可能存在着负面影响;夏季所使用的帽子应当选用帽体为白色或淡色、表面光滑的材料,且材料热传导率适中,透气、吸湿、透湿、干燥性良好,如针织面料;并在帽体上配有适当的换气孔,保持头部与帽子之间留有适当的空隙,确保人体头部热量的蒸发散热,避免头部经常性的持续高温、高湿。     

通风服热舒适性研究现状与展望

为揭示通风服对人体热舒适影响的机制,阐明通风服与人体之间的热湿传递关系,在介绍通风服的起源和工作原理的基础上,通过对国内外相关研究成果的分析和总结,重点论述了通风服热舒适性的研究方法:出汗暖体假人测试法、人体着装实验法和数值模型构建法,并分析了各种方法的优缺点。结果表明,通风服对人体热舒适的影响机制是一门集环境传热学、人体生理传热学、服装面料学以及流体力学交叉结合的工程问题。最后对通风服热舒适性研究进行了展望,认为未来将在通风服衣下气流的精确测量与仿真,衣下气流和热流数值模型的构建以及通风引起的局部和整体热舒适不匀等方面开展研究。     

出汗暖体假人的研究现状与发展方向

较系统地概述国内外出汗暖体假人的研究状况和服装舒适性的表征方法;综述出汗暖体假人在日常服装、特种防护服装等研究中的应用,重点指出出汗暖体假人在皮肤非均匀出汗、局部服装舒适性测试及假人皮肤材质等方面存在的缺陷;提出出汗暖体假人最迫切的发展方向,即服装舒适性测试标准的统一。     

暖体假人表面温度的均匀性

暖体假人以电热丝作为内热源来模拟人体散热,主要用于测试服装热阻,是一种对表面温度均匀性要求极高的设备。为了找出假人表面温度均匀性的主要影响因素,达到假人表面温度分布均匀性要求,文章提出了假人表面电热丝的敷设方案和温度测试方案。通过对比实验确定了电热丝的敷设间隔应满足的条件和温度在皮肤表面的分布规律,得到了假人皮肤的覆盖厚度和侧面边界条件对表面温度均匀性的影响大小。并提出了解决上述影响因素的方案,为本课题的进一步研究奠定了重要的基础。     

基于暖体假人的热环境下人体安全评价

工业生产中的高温作业以及应急救援中的消防灭火等,对高温环境中的人体安全防护研究提出了需求。该文建立了将热生理反应理论计算与人体模拟实验相结合的高温环境人体安全评价方法。应用高温实验舱和红外热辐射板建立高温实验环境,应用理论模型实时计算出与热环境相对应的所需出汗率和体温的变化,应用NEWTON暖体假人模拟人体被动升温、显性出汗的交互过程。在热辐射温度为30~40℃的热环境中,研究人体体温、出汗率的变化,并从体温过高、出汗脱水两个角度判断人体所处的安全状态。结果表明,该方法能够模拟人体在高温环境下的热生理响应,并对人体安全情况作出评价。     

暖体假人软质模拟皮肤的研究及其应用

为改善目前现有硬材料暖体假人与真实人体表面弹性的差异性,提高特殊功能服装测试的精度,对暖体假人上使用的一种软质模拟皮肤进行研究。选择6种高分子弹性体,分别是热硫化硅胶、天然乳胶、医用硅胶、聚苯乙烯系弹性体TPR、聚烯烃系弹性体EVA和热塑性聚氨酯TPU,在拉伸、压缩、热性能等多项实验的基础上,研究高分子弹性体的综合性能,并通过模糊数学的模糊决策理论选出综合性能最优的暖体假人模拟皮肤材料。通过在稳定环境条件和变化环境条件2种状态下的暖体假人实验,证明这种模拟皮肤材料在提高暖体假人控制精度、稳定性和环境耐受性方面发挥了良好的效果。     

着装人体局部热舒适性研究与发展现状

为进一步丰富和发展着装人体局部热舒适性的研究方法及手段,文章通过回顾服装热舒适性研究的发展历程,阐述了服装局部热传递的机理,从物理学、生理学和心理学角度出发,综述了着装人体局部热舒适性常见的主、客观评价方法,并详细论述了人体、服装、外界环境和衣下空气层这四大因素对着装人体局部热舒适性的影响情况,最后提出了修正局部动态热阻公式将有利于完善着装人体局部热舒适性的评价,增加对衣下非均匀空气层的研究对着装人体局部热舒适性具有重要意义,研制适用于局部热舒适性测试的新型服装微气候仪将会具有良好的发展前景。     

消防服热湿舒适性的评价方法

消防服的热防护性能要求其具有多层结构,但这种结构也影响了消防服的热湿舒适性。对消防服的热湿舒适性进行研究与评价有利于提高消防服的热湿舒适性。对比分析了不同地区和国家消防服标准对热湿舒适性的评估方法及性能要求,介绍了服装舒适性5级评价系统在消防服热湿舒适性测试与评价中的应用。总之,通过客观评价与主观评价方法的综合运用,可以较全面、精确地进行消防服热湿舒适性的评价,但两类评价方法仍需不断完善。     

暖体假人测试技术研究现状与发展趋势

暖体假人作为服装工效必不可少的先进设备 ,已经在服装保暖性能评价、服装保暖机理研究和职业防护服装开发中发挥了重要作用。从暖体假人的结构、测试原理及用途等方面综述了暖体假人研究的现状 ,展望了其发展趋势     

暖体假人的出汗模拟方式与测量算法

应用出汗暖体假人来测量服装的热湿传递性能是服装热舒适性研究的重要手段。系统地回顾了出汗暖体假人的发展过程,对出汗暖体假人的出汗形式作了明确的分类,并详细阐述了不同出汗系统的设计原理、相应的测量算法以及可能的结果差异。通过分析指出,新型被动式出汗设计和一步法测量原理具有不需要任何假设条件就可以完成服装热阻和湿阻2个指标同时测量的特点,是比较先进且具有前途的方法,将会在出汗假人研制中得到更多的应用。     

影响夏季服装的热湿舒适性因素分析

分析了影响夏季服装热湿舒适性的因素,包括外界环境条件、纤维性能、纱线结构、织物性能、服装款式等,为合理设计夏季服装提供了参考。     

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。     

消防服外层织物热防护性与舒适性综合评价

为保证消防服具有良好的热防护性能和较好的热湿舒适性能,选取7种消防服用外层织物为研究对象,测试了织物热防护性能及舒适性能相关指标,分析了织物原料及性能参数等因素对热防护性能与舒适性能的影响,并阐述其影响规律;采用模糊综合评判的方法综合评价织物热防护性能与舒适性能。结果表明：织物的热防护性能与其原料组成、织物厚度及紧度相关,舒适性能主要与织物密度、紧度以及织物厚度、面密度有关;在测试的7 种织物中芳纶防静电防护织物的综合性能最佳,而腈纶/ 棉混纺防护织物的性能较差。     

Thermal properties of combat uniforms treated with microencapsulated octadecane and change in clothing microclimate via thermal manikin

This study examined how the heat storage property and the heat release property of three different PCM (Phase Change Material) treatment concentrations of combat uniform fabrics affected microclimate inside clothing after the octadecane-treated fabrics were made into garments. Three combat uniforms were constructed with fabrics treated by three different octadecane concentrations (0, 8, and 16%) at the same curing temperature of 113.6 °C. The thermal properties of the octadecane-treated fabrics were acquired by using DSC (Differential Scanning Calorimeter) analysis. Also, water vapor and air permeability were measured before the thermal comfort of the octadecane-treated combat uniforms was evaluated. And then, a thermal manikin was used to measure skin temperature, skin humidity, and microclimate temperature, while the chamber was set at various environmental temperatures (0, 0–35, 35, and 35–0 °C). And, to analyze the differences among skin temperature, skin humidity, and microclimate temperature of the garments according to the three different octadecane concentrations, ANOVA and a post hoc test were conducted. As a result, heat of fusion and heat of crystallization (ΔH_f and ΔH_c) were observed to increase as the octadecane concentration increased. The 8% octadecane-treated fabrics had 3.56 J/g of ΔH_f, 3.80 J/g of ΔH_c, and the 16% octadecane-treated fabrics had 7.46 J/g of ΔH_f, 7.44 J/g of ΔH_c. Also, the more octadecane was added, the less water vapor and air permeability had the fabrics because many open spaces were covered due to the microcapsules after octadecane treatment. It might influence on clothing microclimate. However, the 8% octadecane-treated garment (G1) exhibited less differential skin temperature and humidity and clothing microclimate temperature than the 16% octadecane-treated garment (G2) even though the octadecane concentration was lower. It means that the 8% octadecane-treated garment exhibited better thermal performance than the 16% octadecane-treated garment. This is because the higher octadecane concentration caused the fabric to become stiffer, thereby causing the still air layer to decrease the thermal insulation efficiency and the octadecane treatment was not affected. It differed from the result of the thermal properties (ΔH_f and ΔH_c) of the octadecane-treated fabrics. The reason for this result is that when the thermal manikin wore the octadecane-treated garments, various factors had effects on thermal properties such as environmental aspects, physiological aspects, and clothing aspects.     

数值模拟在热防护服装性能测评中的应用

对热防护服装性能合理的评价在公共安全领域具有重要意义。数值模拟成为继试验研究之后相关领域的重要研究手段。从模型的建立及验证2方面出发,主要对传热模型、皮肤烧伤预测模型和火场环境仿真等相关研究进行回顾,并对典型模型的发展过程、特点和不足进行归纳。根据相关技术的发展,预测了热防护服装数值模拟的发展趋势。未来将在完善热湿传递模型的基础上,发展全尺度的数值模拟,并结合人体热调节等模型对防护服进行多方位的评价。通过在优化热防护服装方面的应用,充分体现数值模拟研究的实用价值。     

服装热阻两种计算方法分析

通过实验证明了服装热阻两种计算方法的差异 ,分析了造成差异的原因、目的是避免计算方法不当得到不正确的测试结果     

服装舒适性的测试与评价

服装舒适性是一个涉及人体物理、生理、心理因素相互作用的问题。可以采用客观和主观相结合的方法进行舒适性指标的评价。可以采用人工神经网络根据个体感观感觉预测服装的整体舒适性。     

服装压力舒适性的研究进展

服装舒适性包含3个潜在的独立感觉因子:热湿舒适因子、触觉舒适因子、压力舒适因子。压力舒适性作为服装总体舒适性的一部分,对服装舒适性有积极影响。医学研究认为过大的服装压力对人体健康有害,因此服装和面料的设计应满足着装者基本运动的需要。着装的压力舒适性研究是服装穿着舒适性研究中相对新的领域。论述了服装压力舒适性的研究范畴,服装压力的产生原理以及服装的合体性与压力舒适性之间的关系。并具体阐述服装压力舒适性的主、客观评价方法。同时进一步论述了国内外对于该领域的研究进展及其研究意义。     

棉纺织车间的热舒适性研究

以国家标准和相关热舒适研究为基础,调查了棉纺织车间的热舒适情况。测试了相关热舒适参数,计算出棉纺织车间的预测平均热感觉指数(PMV)和预计不满意者的百分比(PPD),分别与热感觉投票(TSV)值和热满意度投票(TS)结果进行对比,以判断PMV-PPD指标体系在棉纺织车间的适用情况。对棉纺织车间来说,计算的PMV值以及调查的TSV值均远远高于国家标准和国际标准要求的热舒适范围。考虑到国内纺织车间的实际情况,如果使用PMV-PPD指标体系来描述棉纺织车间的热环境,则应适当调宽PMV的要求范围,建议棉纺织车间的PMV应能满足-0.5PMV2。     

人体着装运动舒适性的研究现状与发展趋势

回顾了着装运动舒适性研究的发展历程,结合人体的体形特征,从人体与服装之间的余量、面料性能特征、服装的版型结构及工艺处理等方面对着装运动舒适性的影响进行了分析,并介绍了着装运动舒适性测评的相关方法,展望了着装运动舒适性的发展趋势。