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暖体假人测试(热阻与湿阻)
Thermal Manikin Test for Clothing
暖体假人测试(热阻与湿阻)
| 常用标准 | ASTM F1291(热阻);ASTM F2370(湿阻,出汗假人);ISO 15831;ISO 9920 |
| 评价指标 | 总热阻 I_T(clo 或 m²·K/W)、总湿阻 R_et(m²·Pa/W)、局部热阻 |
| 试验条件 | 气候室温度、湿度、风速可控;假人皮肤温度一般维持 33~35 ℃ |
| 单位换算 | 1 clo = 0.155 m²·K/W;裸体假人热阻 I_a 与服装热阻 I_cl 的换算见标准 |
| 适用 | 户外服装、职业防护服、睡袋、婴幼儿睡袋、阻燃与防寒装备 |
暖体假人是模拟人体形状与发热的测试装置,可在可控气候室内测量整套服装系统的总热阻(I_T)与总湿阻(R_et),比平板仪(GB/T 11048)更接近真实穿着状态,能反映服装结构、开口、层间空气层与覆盖面积的影响。
定义与原理
暖体假人按人体分区(头、躯干、四肢等)独立控温,记录维持各区段皮肤温度所需的加热功率。由功率、皮肤与环境温差、体表散热面积即可算出服装系统的总热阻。
出汗假人在体表覆盖"出汗皮肤"(微孔织物或水循环系统),在恒温恒湿条件下测量蒸发散热所对应的湿阻,用以评价透湿排汗能力。
方法与步骤(热阻)
按 ASTM F1291 的流程。
- 在气候室内设定温度、相对湿度与风速(一般风速 0.4 m/s 或按标准),稳定至少 1 h。
- 把假人着上待测服装(含内衣、外衣、鞋袜、帽子等按评价要求组合),穿好并整理平整。
- 设定假人各区段皮肤温度(常取 35 ℃),启动加热与数据采集。
- 待系统达到热平衡(各区段功率波动小于规定值,一般需 30~60 min)后开始记录。
- 记录至少 30 min 的各区段加热功率、皮肤温度、环境温度与风速。
- 按公式计算总热阻并换算为 clo,给出整体值与各部位分布。
操作要点
假人试验的重复性好坏主要看服装穿着与气候室稳定性。
- 服装穿着必须标准化:拉链、领口、袖口状态要在报告中写明,开与合可差 20% 以上的热阻。
- 服装尺寸要与假人匹配,过大产生空气层、过紧压缩保温层,均会偏离真实。
- 风速对热阻影响极大,须校准风速仪并确认假人周围流场均匀。
- 出汗假人须先标定出汗速率与蒸发量,防止"过湿"导致水滴而非蒸发。
- 每次试验前后做裸体假人基线测试,用于扣除空气层热阻并监控假人状态。
常见问题与判定
结果解读与常见误区。
- 假人热阻高于平板仪:包含服装结构与空气层贡献,属正常,两者不可直接比较。
- 局部热阻分布不均:多出现在关节、腋下等空气层被压缩或开口漏热的部位。
- 湿阻测试时间长、漂移大,须保证出汗速率稳定并控制试验时长。
- 真人在运动状态下的热湿感受与静态假人差异大,必要时结合穿着试验与生理指标。
- 防护服类标准通常同时规定热阻与湿阻上限,保温好的服装往往湿阻也大,需权衡。
相关词条
- 热阻与保暖性测试(GB/T 11048)(test-thermal-resistance)
- 透湿性测试(GB/T 12704)(test-water-vapor)
- 透气性测试(GB/T 5453)(test-air-permeability)
- 调湿与标准大气(GB/T 6529)(test-sample-conditioning)