暖体假人与防护服舒适性、安全性测评研究的介绍
发布时间:2018-12-03 16:03
同普通服装相比，防护服由特定材料组成，其扣紧系统具有创新性，且防护服的设计独特。评价防护服系统的舒适性和使用性能具有重要意义，越来越多的标准测试方法采用与真人一样大小的暖体假人来测试防护服系统的性能。暖体假人被用于评价不同类型防护服的防火性和密封性。[1-5]此外，暖体假人还被用来评价、比较个体液冷服与防护服配套使用时的有效性。[6]暖体假人已被许多研究人员用来测量服装系统的热阻和蒸发阻抗。这两项阻值用于预测穿戴者在特定环境下从事某一活动时的热舒适或热应力的生物物理模型。暖体假人近的发展趋势侧重于模拟人体特定加热部位，如头、手、脚、小腿等，以便更精确地评价用于头盔、手套或连指手套、鞋袜材料的热效率。[7]值得一提的是，暖体假人不能模拟具有生理意义的人体，它是热计量设备，其身材大小和形状类似于普通人，被加热后其体表温度模拟人体的局部和平均表面温度，但他们不会像人类那样对环境或服装的改变做出及时反应。本文首先对暖体假人进行分类；其次，分别基于暖体假人测量防护服的热阻和蒸发阻抗，以表征防护服的舒适性、安全性。
1 暖体假人的分类暖体假人可分为两类：
1.1 多节段暖体假人
大多数暖体假人由温度和测量系统单独控制的多节段组成（尽管其目的是定量描述整体的传热性能），所有节段的表面温度可控制在同一温度水平（34℃），或者节段表面温度各不相同，四肢的温度比头和躯干低。这种暖体假人可以给出在一定的环境条件下各节段的相对热损失，测量各节段的热阻值和蒸发阻抗值。但是，大多数多节段暖体假人从某一节段到另一节段存在内部热传递，服装层内各节段之间有热流——这些将会影响局部阻值的准确性。另外，对于多节段暖体假人，已有两种不同计算服装热阻的方法：①整体法。先将各节段热损失求和，各节段体表温度按面积加权，各节段表面积求和，然后计算服装的总热阻。
②局部法。先计算服装各节段的热阻，再按暖体假人各节段的体表面积加权得到服装的总热阻。[7]局部法常常给出较高的热阻值，由于服装在体表的热阻分布不均匀，用局部法计算得到的热阻变化较大。[8-9]当某一节段，譬如腹部，相对其他节段绝热性较好，其热损失会很低或接近于零，导致测得的局部热阻值太高，那么用局部法计算的总热阻偏高。
