不同舒适状态下衣内微气候温度分布研究

摘要

随着生活水平的提高，人们对纺织品的功能性和舒适性提出了更高的要求，如果服装生产企业能够生产出既有一定功能性又有一定舒适性的产品，那么必将为企业在国内国际市场上赢得一定的竞争优势，因此作为影响服装舒适性一个重要方面的衣内微小气候越来越受到人们的关注。衣内微小气候包括温度、湿度、空气流速等要素，其中温度对影响人体的热舒适性起着至关重要的作用，因此研究其分布规律也就显得尤为重要。 本课题从人体本身的产热、散热机理及热平衡原理出发，结合人体达到热舒适时所必需满足的人体热平衡方程式，对影响着装人体衣内微气候热感觉热舒适的内外部环境条件进行了简述，并分析指出保持人体热平衡对衣内微气候温度分布及规律有着重要的影响。 采用理论与实验相结合的方法，本课题研究了着装人体在不同舒适状态下的衣内微气候温度影响因素，找出了年龄、性别、季节、内衣面料、人体不同行为方式及其它几个重要影响因素。根据这几个影响因素设计出合理的试验方案，来逐一研究各自对衣内微气候温度的影响程度大小。 为保证着装人体衣内微小气候的客观一致性，本课题确定了具有代表性的测试部位；同时对与人体皮肤直接接触的三种内衣面料进行各性能指标的测试，并根据各面料性能的测试结果，运用Borda数法基本原理进行分析，确定了两种试验用面料，以比较由于内衣面料特性的差异，而造成的对着装人体衣内微气候主观舒适感觉以及所产生的衣内微气候舒适感温度范围的不同。 最后，采用不同的测试方案，在不同条件下对着装人体进行主客观测试，从而获得了不同舒适状态下的衣内微小气候温度的客观数据和主观评价。 另外，为了从理论上验证本课题所选择的各影响因素的合理性，本课题运用模糊数学原理的单层综合决策理论，对影响着装人体衣内微气候温度分布的诸多因素建立起模糊关系，并利用此方法进行运算，找出了各影响因素的权重大小。从而肯定了所选择影响因素的全面性和试验的准确度。 本课题通过客观试验和主观评价相结合，明确了着装人体不同舒适状态下衣内微气候温度分布及规律。在主观评价中，主要采用McNaLL等人的9级温度感觉和热舒适感觉标尺进行评价；在客观试验中，主要是通过获得试验服的各种参数和面料的基本性能，以及运用准确度及精确高的固态数据记录仪对着装人体的瞬时温度进行采集，最后对所有试验结果运用数理统计学和模糊数学两种方法选择出合理的衣内微气候温度分布范围，从而为设计人员开发出满足各种特殊环境中的智能（相变）调温纺织品开发过程中的温度设计与温度控制提供了重要的基础数据，具有一定的利用价值和科学意义。

目录

文摘

英文文摘

声明

第1章绪论

1.1学术背景与实际意义

1.1.1学术背景

1.1.2实际意义

1.2国内外文献综述

1.2.1热舒适、热感觉的研究

1.2.2衣内微气候研究

1.2.3 影响因素研究

1.2.4测量仪器研究

1.3 相关领域的研究现状及本课题任务

1.3.1研究进展、成果及不足

1.3.2本课题的研究任务

1.4课题主要研究内容

1.4.1人体产热散热及热平衡理论

1.4.2内衣面料性能研究

1.4.3衣内微气候温度影响因素研究

1.4.4确定研究部位

1.4.5试验方案确定

1.4.6客观试验和主观评价

1.4.7 对测试结果研究分析

第2章人体产热散热及热平衡理论

2.1人体产热机理分析

2.1.1基础代谢产热

2.1.2运动产热

2.1.3人体外围血管舒缩过程

2.1.4颤栗产热

2.2人体散热机理分析

2.2.1传导散热

2.2.2对流散热

2.2.3辐射散热

2.2.4蒸发散热

2.3人体产热与散热关系

2.4人体热平衡原理与模型

2.4.1人体热平衡方程式

2.4.2人体热平衡模型

2.4.3影响人体热平衡因素

2.5本章小结

第3章服装微气候与人体主观感觉的关系研究

3.1.服装外环境因素研究

3.1.1温度或温度差

3.1.2大气压力

3.1.3湿度或蒸汽压力

3.1.4气流

3.1.5辐射

3.1.6风速

3.2衣内微气候因素研究

3.2.1微气候区空气温度

3.2.2微气候区空气湿度

3.2.3衣服内空气层和气流

3.2.4微气候区的汗液

3.2.5人体的热舒适条件

3.3衣内微气候温度对人体热平衡的影响

3.3.1.衣内微气候区的温度分布

3.3.2温度分布对热平衡的影响

3.4本章小结

第4章 内衣面料性能测试

4.1内衣面料的性能测试与分析

4.1.1织物厚度的测定

4.1.2织物导水性测试(芯吸效应法)

4.1.3织物透气性测试

4.1.4织物吸湿性(回潮率)的测定

4.1.5热传导系数的测定

4.1.6克罗值clo的测试

4.1.7织物密度的测定(线圈/5cm)

4.2试验用面料综合性能分析

4.2.1试验结果的模糊决策分析

4.2.2 Borda数法的基本原理

4.2.3试验用面料综合性能的Borda分析

4.3本章小结

第5章 衣内微气候温度影响因素确定

5.1年龄差异

5.2性别差异

5.3季节差异

5.4不同行为方式

5.5面料差异

5.6其它因素

5.7本章小结

第6章 衣内微气候气候温度测试与分析

6.1.试验目的

6.2试验要求

6.2.1试验服要求

6.2.2受试者要求

6.2.3测量点选取要求

6.2.4测试装置

6.2.5测量指标

6.2.6评价指标

6.3试验设计理论依据

6.4试验方案的确定

6.5热感觉为中性状态时的温度测试

6.5.1测试条件

6.5.2测试方法

6.5.3测试结果

6.5.4结果分析

6.5.5本节小结

6.6热感觉由中性向冷感转变时的温度测试

6.6.1测试条件

6.6.2测试方法

6.6.3春季测试结果与分析

6.6.4夏季测试结果与分析

6.6.5秋季测试结果与分析

6.6.6冬季测试结果与分析

6.6.7本节小结

6.7热感觉由中性向热感转变时的温度测试

6.7.1.测试条件

6.7.2测试方法

6.7.3春季测试结果与分析

6.7.4夏季测试结果与分析

6.7.5秋季测试结果与分析

6.7.6冬季测试结果与分析

6.7.7本节小结

6.8热感觉为中性面料不同时的温度测试

6.8.1测试条件

6.8.2测试方法

6.8.3测试结果

6.8.4结果分析

6.8.5本节小结

6.9结论

6.10本章小结

第7章应用模糊数学方法评价衣内微气候影响因素

7.1模糊综合决策原理

7.1.1单层综合决策原理

7.1.2单层综合决策步骤

7.2单层综合评价在衣内微气候影响因素评价中的应用

7.2.1对衣内微气候舒适度影响因素评价集为

7.2.2影响衣内气候舒适度的因素集为

7.2.3关系矩阵R

7.2.4各因素的认定程度

7.2.5总体评价B'

7.2.6计算综合决策值N

7.3本章小结

结 论

附录

参考文献

攻读硕士学位期间所发表的论文

致谢