服装热湿舒适性的评价方法_杨明英

收稿日期:2000-12-11

基金项目:国家茧丝办研究基金资助项目(1999[20])

作者简介:杨明英,女,1974年生,浙江义乌人,硕士,主要从事丝绸服用性能等的研究.现为日本国东京农工大学大学院工学研究科分子生物工学博士研究生.服装热湿舒适性的评价方法

杨明英1,　薛金增2,　闵思佳1,　朱良均1

(1.浙江大学动物科学学院蚕蜂科学系,浙江杭州　310029;

2.浙江大学医学院附属儿童医院,浙江杭州　310006)

摘　要:服装的热湿舒适性是环境、服装、人体之间的生物热力学的综合平衡,也是人体生理和心

理等因素综合作用的结果.国内外衡量服装的热湿舒适性有多种评价方法,主要有物理指标评价

法、微气候参数评价法、暖体假人法、生理学评价法、心理学评价法、综合评价法.

关键词:服装;热湿舒适性;评价方法

中图分类号:T S101.92+3.6 文献标识码:A

文章编号:1001-7119(2002)02-0105-05

服装的热湿舒适性是环境、服装、人体之间生物热力学的综合平衡,能满足人体生理状态的要求,同时,服装舒适性作为一种主观感觉,穿着舒适与否对人们日常生活、工作影响很大.因此,服装的舒适性研究一直是现代纺织服装科技领域的前沿课题,国内外学者在该领域已经取得了大量的研究成果,确定了多种衡量服装热湿舒适性评价方法,主要有物理指标评价法、微气候参数评价法、暖体假人法、生理学评价法、心理学评价法、综合评价法,本文将对这些评价方法进行分析阐述.

1　物理指标评价法

1.1　热舒适性物理指标

评价服装的热舒适性单项指标主要是保暖率、热传导率、热阻值.1941年,盖吉(Gag ge.

A .P .)等人通过研究服装的热传递和热阻值,提出了与人体生理参数、

生理环境和外界环境条件相联系的服装隔热保暖指标——克罗值(clo )[1](表示服装向外界环境散热时的总热传递阻值),由此解决了服装热传递的定量测试问题,为该领域的形成和发展奠定了基础.

1.2　湿舒适性物理指标

汗液的传递是服装热湿舒适性的最重要指标,传统的评价湿传递性的指标有保水率、脱湿率、芯吸收率、透湿率.袁观洛模拟服装对人体皮肤表面汗汽的吸水量,以最大吸水率比较不同服装面料的吸湿、放湿性能[2]

;李显波等人综合脱湿率、芯吸收率、透湿率,借助线性模型数学

理论的矩阵求解方法综合评价服装湿舒适性[3];Scheurell 采用“表面含湿变化”(dynam ic

第18卷第2期

2002年3月　科技通报BU L LET IN OF SCIEN CE A N D T ECHN OL O GY

V ol.18　N o.2M ar.　2002

surface wetness )小型服装湿度仪,根据氧化钴颜色变化检测表面水分的变化,以确定服装内湿含量及舒适性能[4].李俊、张渭源研究细纤度丙纶针织物的湿传性能,把毛细高度、湿阻、保水率、放湿干燥率结合在一起,建立了一套全面评价织物湿舒适性的试验评价体系[5].

1.3　热湿综合评价方法

单纯性热传递和湿传递只考虑织物两侧所形成的温差或水汽浓度差,而织物两侧的温、湿差是同时存在的,在织物中热量和水汽是同时传递并相互作用,为了更好模拟实际穿着情形,应采用热湿同时测定的方法.

在人体处于相对静止时,织物静态热湿性能评价指标综合为热阻、湿阻、透湿指数与蒸发散热效能指数[6].透湿指数消除了各种织物在对比中所受织物厚度的影响,透湿指数在0～1之间,值越大,织物对气候环境的适应能力越强,越易在高温高湿的环境中维持人体的热湿平衡;蒸发散热效能指数描绘了织物热阻对透湿的交叉影响,其值越低,透湿性愈差.透湿指数及蒸发散热效能指数是静态热湿舒适性能的综合评判指数.范士秀采用模拟人体皮肤的出汗装置,在静态热湿交换条件下,对服装面料的透湿指数进行测试和探讨,通过多元回归,得出透湿指数与透气性成正比,与服装热阻成负相关[7]

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但实际上人体的散热、散湿并非总是在稳态条件下进行,尤其在夏季,外界气温较高,人体常常要通过汗液蒸发带走热量,这样人体皮肤表面常常要经历干燥—出汗蒸发—干燥的过程,在稳态条件下测得的舒适性能难以全面反映人体穿着时的实际感觉,因此,有必要对织物的动态热湿舒适性能进行研究.当着装的人体在运动出汗时,要求贴身织物对人体应有良好的汽相缓冲能力和液相缓冲能力.汽相缓冲系数为衡量织物对人体皮肤表面汗汽的吸收和输送能力的评判指标,液相缓冲系数表示织物吸收汗水、蒸发放湿能力的大小.人体出汗后,微气候中温度的迅速下降会产生不舒服的感觉,所以织物动态舒适性还要织物能在人体出汗后,使微气候中的温度下降较小,并能迅速回升至出汗前的温度值,其评价指标为B T (出汗后微气候中温度下降至最低后的回升角的正切值),B T 值越大,织物在散湿中对温度的缓冲能力越好,温度下降较小并能迅速回升至出汗前的温度值,从而保证了织物在湿输送的同时,皮肤不产生阴冷感.所以评判织物热湿舒适性要综合考虑各项静态、动态指标,结合透湿指数、蒸发散热效能指数、汽相缓冲系数、液相缓冲系数建立多指标评判图,综合评判服装的热湿舒适性能[8].郭维婵等人选定服装面料服用性能综合评判论域 =(透湿性、吸湿性、热传递性、悬垂性、抗皱性)[9].为了较好地协调各个性能指标,综合合理地评价服装面料的优劣,用模糊综合评判的方法预处理,模糊综合评判的关系式为B =A R ,B 为综合评判结果,A 为各指标对织物服用性能效果的影响权重系数集,R 为模糊服用性能评价效果与指标面的模糊关系矩阵.该方法的不足之处表现为没有与人体的生理状态相结合,单纯性地考虑了服装的热湿指标.2　微气候参数评价

原田隆司等人指出了服装小气候概念[10～11],认为在环境-衣服-人体系统中,把视点放在各种环境条件下实际生活中衣服的状况上,与此对应进行体温、耗氧量、出汗量等生理学方面的研究,研究的重点是人体的调节功能.在原田的这一理论基础上,许多学者把服装微气候作为研究热湿舒适性的基础,通过测量织物与模拟皮肤间气候区温度、湿度的变化来反映织物对106 科　技　通　报18卷