国家标准计划《热环境的人类工效学 服装热阻及水汽阻力估计》由 TC7(全国人类工效学标准化技术委员会)归口 ,主管部门为国家标准委。
主要起草单位 北京航空航天大学 、中国标准化研究院等 。
| 13 环保、保健和安全 |
| 13.180 人类工效学 |
本标准修改采用ISO国际标准:ISO 9920:2009。
采标中文名称:热环境的人类工效学 服装热阻及水汽阻力估计。
服装是热环境工效学重要研究内容,服装与人类活动密切相关。
日常生活、日常工作以及各种特殊领域活动中人们对服装的要求千变万化,服装的热性能对维持人体正常生理活动以及保证人体的工效学要求至关重要。
无论是普通家居环境、办公环境,还是交通工具、航海、航空、消防、防化等领域热环境中,人们的活动状态、热环境状态及对服装的要求差别非常大,为满足人体的舒适状态或保证一定的工效水平,各种环境需要采用相应的服装或特殊性能服装。
服装热性能主要包括隔热性(热阻)以及透汽性(水汽阻力)。
对于日常生活工作环境,通常高温环境中需要穿着热阻小透汽性好的服装,而低温环境中需要保暖性非常高的衣物。
针对具体的热环境,服装如何能满足人体的舒适要求,必需通过具体的指标进行规定,尤其是我国幅员辽阔,大部分地区四季温差很大,由中南地区到北方地区,冬季越来越长,气温变得非常低,风力更大,体感非常寒冷,服装的保暖性需要明确才能保证尤其是室外环境中人体的健康需要。
服装热性能测试不仅对服装设计制作很重要,对各种热环境的环境控制系统设计同样重要。
日常工作生活中的空调产品,其制冷、供热能力必需结合服装进行总体设计才能达到既节能又发挥优势的目的。
交通工具内热环境控制系统设计同样如此。
对于航海、航空等领域环境情况更为复杂,这是由于服装的功能更为多样复杂,在短时间内热环境变化大,要满足这种特殊环境的服装热性能要求,服装隔热能力以及透汽性有时相互促进,有时相互矛盾,因此更有必要明确这些特种服装的热性能。
可见服装热性能测试对服装设计以及应用很重要,也是设计研制各种热环境控制系统的基础,同时根据人体生理指标一定的热环境又对服装提出要求,因此非常有必要测试估计服装的热性能。
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本标准规定了稳态条件下根据已知服装、服装组合和服装面料估计着装热性能(干散热与蒸发散热阻力)的方法。研究了人体运动、空气流动及服装外层面料透气性对热阻和蒸发散热阻力的影响。本标准不适用于:服装的其它效果,如吸水性,减震或触感舒适性;雨雪对热性能的影响;特种防护服装如液冷服、通风服及加热服;不同人体部位着装热阻和着装非对称性引起的不舒适。 服装热性能测试成本比较高,本标准除详细描述了测试条件、设备、测试参数、计算等完整方法,还根据可能利用的条件给出了各种能满足用户需要的方法,以求通过较低的代价利用本标准得到所需的服装热特性。具体技术内容包括:(1)首先描述了标准的应用,确定了用户可以采用的各种获得服装热阻、蒸发阻力的方法,以满足不同用户需求;(2)根据站姿暖体假人测量值估计服装热阻。服装种类及组合极其多样,服装热阻可以通过站姿暖体假人测量,但成本比较高。本标准以表格形式列举了大量各种场合单件服装热阻以及不同服装组合后的热阻值。建议用表格中整套服装匹配实际套装,这样得到的热阻比把构成套装的单间衣服热阻相加更准确。同时还可以在两个套装热阻间插值,当一个套装与实际套装相近时,可通过增减单件服装热阻这种小修改得到实际套装热阻的最优估计。(3)服装面积系数估计。暖体假人可以测量服装总热阻及空气层热阻,服装基础热阻需要考虑着装人体表面积的变化,本标准给出了面积系数的估计方法。(4)服装外表面空气层热阻估计。空气层热阻与环境气温、空气流动以及人体运动有关,本标准给出了静态热阻测试方法,动态热阻的估计方法。(5)蒸发阻力估计。服装蒸发阻力可通过人体实验、湿假人或出汗暖体假人测试。如实验测试不允许,也可以通过本标准已有数据估算,或利用蒸发阻力与换热热阻间的关系,由换热热阻推导出蒸发阻力。(6)人体运动及空气流动对服装热性能的影响。大多数类型服装都有开口(如领口和袖口),空气通过开口在环境与服装间流动。工作期间,空气流动加快而改变服装热阻,称为“泵气效应”。另外,服装受风吹后可能会压缩降低服装厚度,并且风会通过织物或开口进入服装提高服内微环境与外部环境间的空气流动。这也将改变服装的热、湿交换阻力。在模拟吹风条件下,可采用行走暖体假人估计人体运动及吹风对服装湿热阻力的影响。本标准给出了服装总热阻、空气层热阻、透汽阻力等数据的修正方法。(7)分析了影响服装热阻的其它因素。除了人体活动及空气流动以外,其它因素也将影响服装热阻。其中最显著的是身体姿势、椅子的使用、低气压或高压环境以及衣物湿润等情况。