极寒服装欧盟认证测试服务
虽然人体通常可以通过出汗等反应调节皮肤和核心温度,但很快就会失去在极冷条件下保持热量流失的能力。热量通过衣服流到寒冷的大气中。寒冷天气保护主要是减少这种热量外流以保持身体温暖的问题。健康人的正常核心体温为 37°C,体表温度约为 34°C。在低环境温度下,我们很快就会开始感到不舒服,尽管核心体温最初会保持不变。
热损失的危险:
核心体温的任何偏差——即使是度数——都是严重的,会给人体带来严重问题。“体温过低”是指身体温度低于正常新陈代谢和/或身体机能发生所需水平的任何情况。在人类中,核心体温通过生物稳态保持在或接近恒定水平。当身体暴露在寒冷中时,其内部机制可能无法补充散失到周围环境的热量。结果不仅仅是感觉冷——几度的下降会严重影响大脑功能并损害判断力。
极端寒冷条件下的热损失:
空气是一种非常有效的绝缘体,许多服装都依靠滞留一层静止空气来防止热量散失。因为水是热的良导体,所以它的绝缘性很差。由于出汗,水分会在衣服内部积聚——尤其是当穿着者进行体力活动时。由于隔热性能降低,这会使通过衣服散失的热量加倍(见图 1)。
材料中的水分会使材料的热导率加倍。使用透气材料或薄膜可以降低水分含量——但是,这也会增加热量损失。水分会蒸发,在低于冰点的条件下,环境湿度接近于零,蒸发速度会非常快。虽然有利于保持干燥,但由于蒸发过程会损失大量热量。通常称为“风寒”的特性加剧了湿气造成的热量损失。随着身体周围的空气变得饱和并形成边界层,静止空气中身体的水分流失往往会减慢。身体严重依赖静止空气的边界层来隔绝热和冷。
事实上,许多动物都有毛发或毛皮来帮助保护这一层。空气流动去除了这个饱和层,用干燥的空气代替它,从而增加了蒸发率。风速越大,蒸发率和热损失就越大。在 0°C 的气温下,50 km/h 的风速会使人感觉比站在 -20°C 的静止空气中更冷。
服装设计:
无论使用什么高性能材料,都必须为四肢、颈部和头部提供开口。服装除了需要良好的绝缘性能外,还必须在其自身和身体之间形成一层空气。任何服装都必须保持这一层才能有效发挥作用。如果允许这些滞留的空气与环境中的空气交换,再多的隔热材料也无法防止热量损失。必须仔细设计开口并有效关闭,以保留滞留的空气并防止气流。
在测试防寒服装时,了解所用材料以及整件服装的性能非常重要。耐久性很重要,低温下的弯曲开裂等测试将显示材料的适用性。应使用防汗热板进行的复杂测试来确定材料的绝缘值和水蒸气渗透率。如果衣服被设计成防风的,透气性也是一个重要的特性。
整衣检测:
极寒服装测试环境室温度可以在 -40°C 到 +50°C 之间改变,湿度在冰点以上时从 5% 到 95% 相对湿度 (RH)。房间足够大,可供几个人执行不同活动级别的任务。整件服装测试可以通过两种方式进行。第一种方法使用预热到已知温度(通常为 20°C)的人体模型。人体模型穿着测试服并装有热电偶,以便监测“皮肤”温度。然后将穿着衣服的人体模型置于寒冷环境中,并测量“皮肤”冷却至设定温度所需的时间。
第二种方法涉及使用人类受试者,通过测量皮肤温度(出于安全考虑)和与受试者舒适度和温暖度相关的问卷调查进行监测。这是评估寒冷天气服装性能的一种非常有效的方法。受试者还可以执行许多不同的任务来模拟身体活动。剧烈活动后休息会产生使身体变冷的条件。这些条件下的服装性能只能通过使用受试者来衡量。对于测试人员有一定风险,需要实时监控测试状况。
防寒服相关测试标准:
EN 342:2017抵御等于或低于- 5°C的寒冷环境的影响