基于藏袍热调节机制的多点式服装额定温度预测模型研究

在航天与探险、火场与矿难等严酷情形下，热功能服装是个人求生、任务执行及应急救援的安全保障手段。然而，当前在进行防护服装的热功能工程设计时，按照ASTM F2732-09求解服装唯一额定使用温度的国内外现行通用方法存在缺陷，无法为研发可适应不同环境温度范畴的多功能热防护服装提供理论支撑。.针对传统服装的环境适应功能的研究可成为现代高性能服装创新研制的基础。具有大温差和非对称热调节功能的藏袍是揭示着装人体对于多变热环境适应机制的独特研究对象。.本项目结合三维人体扫描和红外热像的现代测量技术，解析藏袍适应高原严酷多变气候的构成特征。同时在人工模拟气候舱中利用暖体假人与真人试验相结合的生物物理学分析方法，揭示非稳定态下非对称暴露和强辐射及大温差对人体热反应的影响机制。首次在理论上提出和界定服装"可变热阻"的概念，构建新型的多点式额定温度预测模型，发展复杂恶劣环境防护服装的热功能定量设计的计算方法。

由于现代多功能防护服装需要面向多种使用场合，要求服装能在变化的环境和人体活动条件下，均能提供给穿着者恰当的热平衡，“服装单一热阻”的传统理论无法支撑现代多功能防护服装的热功能工程设计。本项目研究传统藏袍服装的热环境适应功能，解析其适应高原严酷多变气候的构成特征及其“一衣多穿”的热调节机制。在人工模拟气候舱中利用暖体假人与真人试验相结合的生物物理学分析方法，揭示非稳定态下非对称暴露和强辐射及大温差对人体热反应的影响机制。在理论上提出和界定服装“可变热阻”的概念，构建了新型的多点式额定温度预测模型，发展了复杂恶劣环境防护服装的热功能定量设计的计算方法，为研发可适应不同环境温度范畴的多功能热防护服装提供理论支撑。. 本项目定义了“可变热阻”这一新的服装热力学指标，建立了新型的多点式服装额定温度预测模型。该模型解释了藏族服装对于青藏高原大温差环境具有较好适应性的原因。本项目对着装方式改变过程中包含的主要热阻影响因子进行解析，并确立了相应的表征指标，研究了这些影响因子与服装隔热性能之间的内在关联性。同时，验证了服装热阻的“可变”值域，并计算出服装的额定温度值域。. 同时，通过在人工气候舱中模拟青藏高原气候多变的特征，本项目探索研究了短时多变气候中着装人体的生理反应及心理变化规律与多种环境条件（环境温度、辐射强度、风速等）之间的关系。基于藏袍典型的“露一手”非对称着装方式，在环境工效学、人体生理和心理学的基础上，通过非对称暴露和对称暴露的对比分析，研究了非对称刺激下的人体热反应机制。为现代防护类服装的功能工程化设计和生活类服装的舒适工程化创新设计提供新的思路和方法。