(高清版)GB∕T 38426-2019 睡袋的热阻和使用温度的测定方法

Y75中华人民共和国国家标准睡袋的热阻和使用温度的测定方法T国家市场监督管理总局国家标准化管理委员会ⅠGB／T38426—2019本标准按照GB/T1.1—2009给出的规则起草。本标准由中国纺织工业联合会提出。本标准由全国服装标准化技术委员会(SAC/TC219)归口。本标准起草单位：苏州大学、上海纺织集团检测标准有限公司、江苏尚诚纺织科技有限公司、惠州学院、上海踏石测试技术有限公司。本标准主要起草人：卢业虎、杨秀月、刘尚斌、陈学军、杨冠草、潘进。GB／T38426—2019睡袋的热阻和使用温度的测定方法本标准规定了用于运动和休闲活动的成人睡袋热阻的测定和使用温度的计算方法。本标准适用于评价稳态条件下睡袋的保暖性能。本标准不适用于军队和极端环境探险等特殊用途的睡袋。本标准也不适用于年龄在14周岁及以下的婴幼儿及儿童睡袋。2规范性引用文件下列文件对于本文件的应用是必不可少的。凡是注日期的引用文件，仅注日期的版本适用于本文件。凡是不注日期的引用文件，其最新版本（包括所有的修改单）适用于本文件。GB/T8170数值修约规则与极限数值的表示和判定GB/T11048纺织品生理舒适性稳态条件下热阻和湿阻的测定（蒸发热板法）)3术语和定义下列术语和定义适用于本文件。3.1T使用睡袋时，人体在保持放松的姿势下（如平躺）全身处于热平衡，感觉适宜的温度下限值。3.2Tlim使用睡袋时，人体在保持蜷缩的姿势下全身处于热平衡，感觉适宜的温度下限值。3.3T使用睡袋时，人体因体温过低而产生健康危险的温度下限值。3.4T使用睡袋时，部分身体未被睡袋覆盖，人体出汗较少且感觉适宜的温度上限值。3.5用于测量在稳态条件下通过睡袋的热传递，模拟人体体型和产热的人体模型。12GB／T38426—20193.6与睡袋使用者的干态散热，即热量的传导、对流和辐射热传递的总和有关的睡袋的隔热性能。注：当用暖体假人测量睡袋热阻时，睡袋的热阻受人体皮肤和环境之间的温差影响。影响因素还包括外层面料、填充料、睡袋内的空气层体积、睡袋外表面的边界空气层、睡袋下面的垫子和睡袋使用者穿着的服装。4热阻的测试方法RR体假人放入到睡袋中并置于可控的人工气候室内进行试验。4.2仪器设备暖体假人应满足以下要求：；—具有可控和量化热流量的内部加热系统（既可以是单一的整体的内部或表面加热器，也可以是不同的独立的表面加热器—至少测量一种假人的温度（既可以是整体的内部温度，也可以是假人表面温度—恒定热流或表面温度调节以便可以在稳态条件下进行测量。人工地面应包括一个硬的支持面，可采用一个足够大的木板，确保假人和睡袋的任何部分不超出木保证假人表面和空气的温度差大于15K。空气温度和墙壁的辐射温度差应小于2K。4.2.4假人穿着的服装测试过程中，假人应穿着以下服装：之间。3GB／T38426—20194.2.5暖体假人的校准暖体假人规格差异较大，存在某些特殊的操作条件。为了让不同测试机构获得的结果具有可比性，应校正特定的假人和相关的操作条件，应测量标准参考睡袋的热阻，这些标准参考睡袋的热阻Rct(1)应和人工地面应作为校准程序的一部分。不同测试中校准方法应保持一致。参考睡袋的热阻Rct(1)和Rct(2)的测量值和参考值之间应得出线性或指数关系（参见表A.1)。运用标准参考睡袋的参考热阻中拟合的线性或指数关系得到的校正后的Rct(1)和Rct(2)的误差应满足以下要求：5%4%。中至少平衡12h。4.4试验步骤确定热阻测试的模式：按照恒定热流模式测量假人的温度（表面或内部的温度）或者按照恒定温度模式（表面或内部）测量假人的热流量。达到稳态的热传递之后，测量假人的散热量、表面或内部温度和环境温度。为了确定稳态条件，宜次独立实验，每次实验都将假人放进睡袋内，可以是同一件或多件睡袋样品。参见附录B。测量姿势1下的热阻Rct(1)时，将假人完全放入到睡袋中并仰面平躺，如图1所示。如果睡袋有拉链，闭合拉链。睡袋的兜帽盖住假人的头部，兜帽的绳索尽可能收紧，但不能使用睡袋之外的额外部件，如大头针等。人脸部应使用防护面罩。对于没有兜帽或者没有拉伸兜帽的绳索的睡袋，则不应使用防护面罩。4GB／T38426—2019图1测量姿势1下睡袋的热阻示意图测量姿势2下的热阻Rct(2)时，将假人部分放入到睡袋中并仰面平躺，如图2所示。睡袋的上半部分仅盖到假人的腋窝位置，并且假人的手臂置于睡袋外面，放在睡袋的上半部分。如睡袋有拉链，应将拉链全部打开。如睡袋有兜帽，应将兜帽放在假人的下面，绳索不收紧，假人面部不戴防护面罩。图2测量姿势2下睡袋的热阻示意图按照ISO15831运用串联法或并联法计算睡袋的热阻Rct(1),也可以综合采用两种计算方法。对于给定的假人，应根据校正程序的结果来确定采用哪种计算方法更合适。校正程序包括每个假人的关联性，见4.2.4。按照ISO15831运用并联法计算睡袋的热阻Rct(2)。运用校准过程中获得的相关关系计算热阻Rct(1)和Rct(2)。计算睡袋样品热阻的算术平均值，测试结果按GB/T8170修约至三位小数。5使用温度的计算方法睡袋的舒适、极限和极端低温（Tcomf,Tlim,Text)应按照附录C中的生理模型基于姿势1下的热阻5GB／T38426—2019型基于姿势2下的热阻Rct(2)来计算，见C.8中的公式(C.15)。也可查询表1和表2估算得到精度可接受的睡袋的使用温度。如果测量得到的热阻Rct(1)和R最近的上限值和下限值进行线性迭代。使用范围中的温度限定值取最接近的整数值，测试结果按GB/T8170修约至一位小数。注1：使用温度的计算原理参见附录D。注2：温度等级误用的警示参见附录E。表1使用温度的下限温度+5.0+14.2+17.2+2.8+12.7+15.9+0.6+11.2+14.6-1.5+9.7+13.3-3.7+8.1+12.0-5.8+6.6+10.7-7.9+5.1+9.4-10.1+3.6+8.1-12.2+2.2+6.9-14.3+0.7+5.6-16.3-0.8+4.3-18.4-2.3+3.1-20.5-3.7+1.8-22.5-5.2+0.6-24.5-6.7-0.7-26.5-8.1-1.9-28.5-9.5-3.1-30.5-11.0-4.4-32.5-12.4-5.6-34.4-13.8-6.8-36.4-15.2-8.0-38.3-16.7-9.2-40.2-18.1-10.4-42.2-19.5-11.6-44.0-20.8-12.8-45.9-22.2-14.0-47.8-23.6-15.26GB／T38426—2019表2使用温度的上限温度姿势2下的热阻Rct(2)/+31.1+29.6+28.2+26.7+25.2+23.8+22.3+20.9+19.4+18.0+16.5+15.1+13.6+12.2+10.7+9.36测试报告测试报告应包括：1)暖体假人、所穿的服装和人工地面的描述；2)气候室内的环境条件（温度、湿度和风速）。RRGB／T38426—2019附录A（资料性附录）校准时热阻的参考值到的。A.2暖体假人躺在睡袋中，它的左手臂弯曲并放在胸前，右手放在躯干旁边。暖体假人分为16个区段，各区段都有独立的表面温度传感器和电加热丝。调节加热丝，使对应的A.3服装和人工地面A.4操作条件睡袋姿势1下的热阻Rct(1),采用并联法计算睡袋姿势2下的热阻Rct(2)。A.5标准参考睡袋的参考热阻标准参考睡袋的参考热阻值如表A.1所示。7GB／T38426—2019表A.1热阻的参考值睡袋样品ABCDEF89GB／T38426—2019附录B（资料性附录）测量结果的精度在一个由6个不同的假人和6个不同的睡袋组成的实验室间的测试中，三次重复测量同一个睡袋RRB.2再现性一个由6个不同的假人和6个不同的睡袋组成的实验室间的测试表明热阻Rct(1)和Rct(2)的再现5%GB／T38426—2019附录C（规范性附录）计算使用温度的生理模型C使用温度指的是环境中的空气温度，在此温度下睡袋使用者保持热平衡见公式（C.1H计算通过环境温度和平均皮肤温的迭代过程进行，直至达到公式（C.1）中的热平衡。使用温度取决于睡袋使用者生理应激（代谢产热量、热债、皮肤温度和姿势见C.7。C.2代谢产热量M代谢产热量的计算见公式（C.2式中：C.3干态散热量HC设定环境是均匀的（辐射温度等于空气温度通过睡袋的干态散热量计算见公式（C.3式中：tt有关，取决于睡袋使用者在睡袋中的姿势。C.4蒸发散热量He蒸发散热量的计算见公式（C.4GB／T38426—2019式中：∞—有关，取决于睡袋使用者在睡袋中的姿势。湿态皮肤的水蒸气分压：t式中：ttℴt空气中的水蒸气分压，见公式（C.7t式中：Rtℴttt式中：tt℃Rii式中：Riii；ii。GB／T38426—2019C.5呼吸散热Hres呼吸散热量计算见公式（C.10）。tt式中：HtC.6人体热量变化Δ犛人体热量的变化引起核心体温的增加或降低。本附录描述的生理模型表示热平衡，因此人体热量的变化假定为零，见公式（C.11）。式中：C72过睡袋的散热量。计算温度的数据包括：；；C.7.2极限低温Tlim睡袋中保持热平衡但不觉得冷（不打寒颤）。计算温度的数据包括：；得冷（不打寒颤）。计算温度的数据包括：；GB／T38426—2019计算温度的数据包括：;b)皮肤湿度：狑=0.35;C8GB／T38426—2019附录D（资料性附录）使用温度的计算原理本标准通过特定的测试流程和评价模型量化睡袋的热生理功能为消费者提供信息。热生理功能由睡袋的热阻和水分管理能力决定。二者均能适应睡袋使用的环境气候条件（温度、湿度、风速）以及人体的生理过程，要求在良好的睡眠质量前提下人体达到热量平衡，人体热量平衡是指人在睡眠中身体产生的代谢热量等于向外界散失的热量。总体来说，很难保持睡袋内的热平衡。一方面，袋的热阻，此热阻包含了使用者穿着的睡衣和睡袋下面的垫子的热阻，而且也取决于环境温度。如果流向周边环境的热流太高，人体的热量就会下降，使用者就会觉得冷，在极端情况下，甚至会因体温过低而致死。如果流向周边环境的热流太低，人体热量就会增加，人体开始出汗。此过程是为了通过皮肤表面的汗液蒸发使人体降温。这种致冷作用非常有效，但仅限于汗液能够完全蒸发。这意味着睡袋应该具有良好的透汽性。以下事实进一步强调了透汽性的重要性：一个人即使没有主动出汗，在任何情况下夜间将会从人体内部透过皮肤蒸发1/4L的水分。如果睡袋的透汽性或水分管理能力不够好，人体不仅会觉得闷，而且人体会过热，会影响睡眠甚至完全不能睡眠。通常来说，很多变量决定了睡袋的热生理舒适性。本标准描述的暖体假人和皮肤模型测试方法、用于评价测试结果并转换成睡袋使用温度范围的热生理模型已经考虑了这些变量。按GB/T11048规定的皮肤模型，测试了并通过透湿指数量化了睡袋的水分管理能力。透湿指数的最小值为0.45,以确保睡袋的透汽性至少达到满意的程度。按ISO15831规定的暖体假人，测量了受睡袋影响的热阻。假人热阻不仅受睡袋影响，同时也受睡袋内的服装和可能放置在睡袋下面的垫子，以及如压缩睡袋底部的人体重量、环境风速和湿度的影响。本标准用以下方式规定了测试条件，测试结果可以重复并且不同测试场所的结果具有可比性。很多循环对比测试已经验证了这种测试条件。实验的精度参见附录B。选择的测试条件也考虑了在冷环境中实际使用时使用者将会把头部裹在睡袋的头罩内，从而保护人体的脸部。因为目前现有的假人头部不能转动，对于含有头罩的睡袋，通过在假人的脸部戴上面罩来模拟这种情况。测试条件也考虑了在热环境下的使用。由于在高温环境下，完全闭合睡袋显得不合实际，头罩也不可能紧紧地包在头部，因此规定了假人的第二种姿势。在第二种姿势下，睡袋的拉链完全打开，头罩也放在下面，露出假人的头部、肩膀和手臂。本标准中的热生理模型用于将睡袋热阻转化为使用温度范围。该生理模型的建立是大量生理研究的成果。不同的研究机构科学地开展的很多次睡眠实验已经证明了从评价模型中得到的限定温度的准确性。睡眠实验均在可控的人工气候室内进行的，在受试者身体上放置传感器，监测相关的生理数据，例如核心体温、皮肤温度、皮肤表面湿度、代谢量、出汗量以及睡袋和睡衣的吸汗量。通过心率可以监测睡眠的质量，通过问卷调查量化人体的主观舒适感觉。总体来说，用于确定睡袋有效保暖效果的热生理模型并不是唯一的，但是它是到目前为止唯一被科学验证的具有足够统计精度的生理模型。除上述因素以外，热生理模型考虑了与体重有关的代谢产热量、人体表面的热流量（与人体的体重和身高有关）。由于这些差异性，该模型可区分体重较大、身高较高的标准男性和相对体重较轻、身高较小的标准女性。在睡眠时，前者的代谢产热量较大，后者的代谢产热量较小。在舒适低温条件下，标准女性在睡袋中开始觉得冷，而标准男性在极限低温条件下开始因冷而觉得不舒适。极限低温取决于睡GB／T38426—2019在极限低温以下的环境中，实际上所有人都会觉得太冷，并且在接近极端