(高清版)GB∕T 38426-2019 睡袋的熱阻和使用溫度的測(cè)定方法

Y75中華人民共和國(guó)國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)睡袋的熱阻和使用溫度的測(cè)定方法T國(guó)家市場(chǎng)監(jiān)督管理總局國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)化管理委員會(huì)ⅠGB／T38426—2019本標(biāo)準(zhǔn)按照GB/T1.1—2009給出的規(guī)則起草。本標(biāo)準(zhǔn)由中國(guó)紡織工業(yè)聯(lián)合會(huì)提出。本標(biāo)準(zhǔn)由全國(guó)服裝標(biāo)準(zhǔn)化技術(shù)委員會(huì)(SAC/TC219)歸口。本標(biāo)準(zhǔn)起草單位：蘇州大學(xué)、上海紡織集團(tuán)檢測(cè)標(biāo)準(zhǔn)有限公司、江蘇尚誠(chéng)紡織科技有限公司、惠州學(xué)院、上海踏石測(cè)試技術(shù)有限公司。本標(biāo)準(zhǔn)主要起草人：盧業(yè)虎、楊秀月、劉尚斌、陳學(xué)軍、楊冠草、潘進(jìn)。GB／T38426—2019睡袋的熱阻和使用溫度的測(cè)定方法本標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定了用于運(yùn)動(dòng)和休閑活動(dòng)的成人睡袋熱阻的測(cè)定和使用溫度的計(jì)算方法。本標(biāo)準(zhǔn)適用于評(píng)價(jià)穩(wěn)態(tài)條件下睡袋的保暖性能。本標(biāo)準(zhǔn)不適用于軍隊(duì)和極端環(huán)境探險(xiǎn)等特殊用途的睡袋。本標(biāo)準(zhǔn)也不適用于年齡在14周歲及以下的嬰幼兒及兒童睡袋。2規(guī)范性引用文件下列文件對(duì)于本文件的應(yīng)用是必不可少的。凡是注日期的引用文件，僅注日期的版本適用于本文件。凡是不注日期的引用文件，其最新版本（包括所有的修改單）適用于本文件。GB/T8170數(shù)值修約規(guī)則與極限數(shù)值的表示和判定GB/T11048紡織品生理舒適性穩(wěn)態(tài)條件下熱阻和濕阻的測(cè)定（蒸發(fā)熱板法）)3術(shù)語(yǔ)和定義下列術(shù)語(yǔ)和定義適用于本文件。3.1T使用睡袋時(shí)，人體在保持放松的姿勢(shì)下（如平躺）全身處于熱平衡，感覺(jué)適宜的溫度下限值。3.2Tlim使用睡袋時(shí)，人體在保持蜷縮的姿勢(shì)下全身處于熱平衡，感覺(jué)適宜的溫度下限值。3.3T使用睡袋時(shí)，人體因體溫過(guò)低而產(chǎn)生健康危險(xiǎn)的溫度下限值。3.4T使用睡袋時(shí)，部分身體未被睡袋覆蓋，人體出汗較少且感覺(jué)適宜的溫度上限值。3.5用于測(cè)量在穩(wěn)態(tài)條件下通過(guò)睡袋的熱傳遞，模擬人體體型和產(chǎn)熱的人體模型。12GB／T38426—20193.6與睡袋使用者的干態(tài)散熱，即熱量的傳導(dǎo)、對(duì)流和輻射熱傳遞的總和有關(guān)的睡袋的隔熱性能。注：當(dāng)用暖體假人測(cè)量睡袋熱阻時(shí)，睡袋的熱阻受人體皮膚和環(huán)境之間的溫差影響。影響因素還包括外層面料、填充料、睡袋內(nèi)的空氣層體積、睡袋外表面的邊界空氣層、睡袋下面的墊子和睡袋使用者穿著的服裝。4熱阻的測(cè)試方法RR體假人放入到睡袋中并置于可控的人工氣候室內(nèi)進(jìn)行試驗(yàn)。4.2儀器設(shè)備暖體假人應(yīng)滿(mǎn)足以下要求：；—具有可控和量化熱流量的內(nèi)部加熱系統(tǒng)（既可以是單一的整體的內(nèi)部或表面加熱器，也可以是不同的獨(dú)立的表面加熱器—至少測(cè)量一種假人的溫度（既可以是整體的內(nèi)部溫度，也可以是假人表面溫度—恒定熱流或表面溫度調(diào)節(jié)以便可以在穩(wěn)態(tài)條件下進(jìn)行測(cè)量。人工地面應(yīng)包括一個(gè)硬的支持面，可采用一個(gè)足夠大的木板，確保假人和睡袋的任何部分不超出木保證假人表面和空氣的溫度差大于15K?？諝鉁囟群蛪Ρ诘妮椛錅囟炔顟?yīng)小于2K。4.2.4假人穿著的服裝測(cè)試過(guò)程中，假人應(yīng)穿著以下服裝：之間。3GB／T38426—20194.2.5暖體假人的校準(zhǔn)暖體假人規(guī)格差異較大，存在某些特殊的操作條件。為了讓不同測(cè)試機(jī)構(gòu)獲得的結(jié)果具有可比性，應(yīng)校正特定的假人和相關(guān)的操作條件，應(yīng)測(cè)量標(biāo)準(zhǔn)參考睡袋的熱阻，這些標(biāo)準(zhǔn)參考睡袋的熱阻Rct(1)應(yīng)和人工地面應(yīng)作為校準(zhǔn)程序的一部分。不同測(cè)試中校準(zhǔn)方法應(yīng)保持一致。參考睡袋的熱阻Rct(1)和Rct(2)的測(cè)量值和參考值之間應(yīng)得出線(xiàn)性或指數(shù)關(guān)系（參見(jiàn)表A.1)。運(yùn)用標(biāo)準(zhǔn)參考睡袋的參考熱阻中擬合的線(xiàn)性或指數(shù)關(guān)系得到的校正后的Rct(1)和Rct(2)的誤差應(yīng)滿(mǎn)足以下要求：5%4%。中至少平衡12h。4.4試驗(yàn)步驟確定熱阻測(cè)試的模式：按照恒定熱流模式測(cè)量假人的溫度（表面或內(nèi)部的溫度）或者按照恒定溫度模式（表面或內(nèi)部）測(cè)量假人的熱流量。達(dá)到穩(wěn)態(tài)的熱傳遞之后，測(cè)量假人的散熱量、表面或內(nèi)部溫度和環(huán)境溫度。為了確定穩(wěn)態(tài)條件，宜次獨(dú)立實(shí)驗(yàn)，每次實(shí)驗(yàn)都將假人放進(jìn)睡袋內(nèi)，可以是同一件或多件睡袋樣品。參見(jiàn)附錄B。測(cè)量姿勢(shì)1下的熱阻Rct(1)時(shí)，將假人完全放入到睡袋中并仰面平躺，如圖1所示。如果睡袋有拉鏈，閉合拉鏈。睡袋的兜帽蓋住假人的頭部，兜帽的繩索盡可能收緊，但不能使用睡袋之外的額外部件，如大頭針等。人臉部應(yīng)使用防護(hù)面罩。對(duì)于沒(méi)有兜帽或者沒(méi)有拉伸兜帽的繩索的睡袋，則不應(yīng)使用防護(hù)面罩。4GB／T38426—2019圖1測(cè)量姿勢(shì)1下睡袋的熱阻示意圖測(cè)量姿勢(shì)2下的熱阻Rct(2)時(shí)，將假人部分放入到睡袋中并仰面平躺，如圖2所示。睡袋的上半部分僅蓋到假人的腋窩位置，并且假人的手臂置于睡袋外面，放在睡袋的上半部分。如睡袋有拉鏈，應(yīng)將拉鏈全部打開(kāi)。如睡袋有兜帽，應(yīng)將兜帽放在假人的下面，繩索不收緊，假人面部不戴防護(hù)面罩。圖2測(cè)量姿勢(shì)2下睡袋的熱阻示意圖按照ISO15831運(yùn)用串聯(lián)法或并聯(lián)法計(jì)算睡袋的熱阻Rct(1),也可以綜合采用兩種計(jì)算方法。對(duì)于給定的假人，應(yīng)根據(jù)校正程序的結(jié)果來(lái)確定采用哪種計(jì)算方法更合適。校正程序包括每個(gè)假人的關(guān)聯(lián)性，見(jiàn)4.2.4。按照ISO15831運(yùn)用并聯(lián)法計(jì)算睡袋的熱阻Rct(2)。運(yùn)用校準(zhǔn)過(guò)程中獲得的相關(guān)關(guān)系計(jì)算熱阻Rct(1)和Rct(2)。計(jì)算睡袋樣品熱阻的算術(shù)平均值，測(cè)試結(jié)果按GB/T8170修約至三位小數(shù)。5使用溫度的計(jì)算方法睡袋的舒適、極限和極端低溫（Tcomf,Tlim,Text)應(yīng)按照附錄C中的生理模型基于姿勢(shì)1下的熱阻5GB／T38426—2019型基于姿勢(shì)2下的熱阻Rct(2)來(lái)計(jì)算，見(jiàn)C.8中的公式(C.15)。也可查詢(xún)表1和表2估算得到精度可接受的睡袋的使用溫度。如果測(cè)量得到的熱阻Rct(1)和R最近的上限值和下限值進(jìn)行線(xiàn)性迭代。使用范圍中的溫度限定值取最接近的整數(shù)值，測(cè)試結(jié)果按GB/T8170修約至一位小數(shù)。注1：使用溫度的計(jì)算原理參見(jiàn)附錄D。注2：溫度等級(jí)誤用的警示參見(jiàn)附錄E。表1使用溫度的下限溫度+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使用溫度的上限溫度姿勢(shì)2下的熱阻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測(cè)試報(bào)告測(cè)試報(bào)告應(yīng)包括：1)暖體假人、所穿的服裝和人工地面的描述；2)氣候室內(nèi)的環(huán)境條件（溫度、濕度和風(fēng)速）。RRGB／T38426—2019附錄A（資料性附錄）校準(zhǔn)時(shí)熱阻的參考值到的。A.2暖體假人躺在睡袋中，它的左手臂彎曲并放在胸前，右手放在軀干旁邊。暖體假人分為16個(gè)區(qū)段，各區(qū)段都有獨(dú)立的表面溫度傳感器和電加熱絲。調(diào)節(jié)加熱絲，使對(duì)應(yīng)的A.3服裝和人工地面A.4操作條件睡袋姿勢(shì)1下的熱阻Rct(1),采用并聯(lián)法計(jì)算睡袋姿勢(shì)2下的熱阻Rct(2)。A.5標(biāo)準(zhǔn)參考睡袋的參考熱阻標(biāo)準(zhǔn)參考睡袋的參考熱阻值如表A.1所示。7GB／T38426—2019表A.1熱阻的參考值睡袋樣品ABCDEF89GB／T38426—2019附錄B（資料性附錄）測(cè)量結(jié)果的精度在一個(gè)由6個(gè)不同的假人和6個(gè)不同的睡袋組成的實(shí)驗(yàn)室間的測(cè)試中，三次重復(fù)測(cè)量同一個(gè)睡袋RRB.2再現(xiàn)性一個(gè)由6個(gè)不同的假人和6個(gè)不同的睡袋組成的實(shí)驗(yàn)室間的測(cè)試表明熱阻Rct(1)和Rct(2)的再現(xiàn)5%GB／T38426—2019附錄C（規(guī)范性附錄）計(jì)算使用溫度的生理模型C使用溫度指的是環(huán)境中的空氣溫度，在此溫度下睡袋使用者保持熱平衡見(jiàn)公式（C.1H計(jì)算通過(guò)環(huán)境溫度和平均皮膚溫的迭代過(guò)程進(jìn)行，直至達(dá)到公式（C.1）中的熱平衡。使用溫度取決于睡袋使用者生理應(yīng)激（代謝產(chǎn)熱量、熱債、皮膚溫度和姿勢(shì)見(jiàn)C.7。C.2代謝產(chǎn)熱量M代謝產(chǎn)熱量的計(jì)算見(jiàn)公式（C.2式中：C.3干態(tài)散熱量HC設(shè)定環(huán)境是均勻的（輻射溫度等于空氣溫度通過(guò)睡袋的干態(tài)散熱量計(jì)算見(jiàn)公式（C.3式中：tt有關(guān)，取決于睡袋使用者在睡袋中的姿勢(shì)。C.4蒸發(fā)散熱量He蒸發(fā)散熱量的計(jì)算見(jiàn)公式（C.4GB／T38426—2019式中：∞—有關(guān)，取決于睡袋使用者在睡袋中的姿勢(shì)。濕態(tài)皮膚的水蒸氣分壓：t式中：tt?t空氣中的水蒸氣分壓，見(jiàn)公式（C.7t式中：Rt?ttt式中：tt℃Rii式中：Riii；ii。GB／T38426—2019C.5呼吸散熱Hres呼吸散熱量計(jì)算見(jiàn)公式（C.10）。tt式中：HtC.6人體熱量變化Δ犛人體熱量的變化引起核心體溫的增加或降低。本附錄描述的生理模型表示熱平衡，因此人體熱量的變化假定為零，見(jiàn)公式（C.11）。式中：C72過(guò)睡袋的散熱量。計(jì)算溫度的數(shù)據(jù)包括：；；C.7.2極限低溫Tlim睡袋中保持熱平衡但不覺(jué)得冷（不打寒顫）。計(jì)算溫度的數(shù)據(jù)包括：；得冷（不打寒顫）。計(jì)算溫度的數(shù)據(jù)包括：；GB／T38426—2019計(jì)算溫度的數(shù)據(jù)包括：;b)皮膚濕度：狑=0.35;C8GB／T38426—2019附錄D（資料性附錄）使用溫度的計(jì)算原理本標(biāo)準(zhǔn)通過(guò)特定的測(cè)試流程和評(píng)價(jià)模型量化睡袋的熱生理功能為消費(fèi)者提供信息。熱生理功能由睡袋的熱阻和水分管理能力決定。二者均能適應(yīng)睡袋使用的環(huán)境氣候條件（溫度、濕度、風(fēng)速）以及人體的生理過(guò)程，要求在良好的睡眠質(zhì)量前提下人體達(dá)到熱量平衡，人體熱量平衡是指人在睡眠中身體產(chǎn)生的代謝熱量等于向外界散失的熱量。總體來(lái)說(shuō)，很難保持睡袋內(nèi)的熱平衡。一方面，袋的熱阻，此熱阻包含了使用者穿著的睡衣和睡袋下面的墊子的熱阻，而且也取決于環(huán)境溫度。如果流向周邊環(huán)境的熱流太高，人體的熱量就會(huì)下降，使用者就會(huì)覺(jué)得冷，在極端情況下，甚至?xí)蝮w溫過(guò)低而致死。如果流向周邊環(huán)境的熱流太低，人體熱量就會(huì)增加，人體開(kāi)始出汗。此過(guò)程是為了通過(guò)皮膚表面的汗液蒸發(fā)使人體降溫。這種致冷作用非常有效，但僅限于汗液能夠完全蒸發(fā)。這意味著睡袋應(yīng)該具有良好的透汽性。以下事實(shí)進(jìn)一步強(qiáng)調(diào)了透汽性的重要性：一個(gè)人即使沒(méi)有主動(dòng)出汗，在任何情況下夜間將會(huì)從人體內(nèi)部透過(guò)皮膚蒸發(fā)1/4L的水分。如果睡袋的透汽性或水分管理能力不夠好，人體不僅會(huì)覺(jué)得悶，而且人體會(huì)過(guò)熱，會(huì)影響睡眠甚至完全不能睡眠。通常來(lái)說(shuō)，很多變量決定了睡袋的熱生理舒適性。本標(biāo)準(zhǔn)描述的暖體假人和皮膚模型測(cè)試方法、用于評(píng)價(jià)測(cè)試結(jié)果并轉(zhuǎn)換成睡袋使用溫度范圍的熱生理模型已經(jīng)考慮了這些變量。按GB/T11048規(guī)定的皮膚模型，測(cè)試了并通過(guò)透濕指數(shù)量化了睡袋的水分管理能力。透濕指數(shù)的最小值為0.45,以確保睡袋的透汽性至少達(dá)到滿(mǎn)意的程度。按ISO15831規(guī)定的暖體假人，測(cè)量了受睡袋影響的熱阻。假人熱阻不僅受睡袋影響，同時(shí)也受睡袋內(nèi)的服裝和可能放置在睡袋下面的墊子，以及如壓縮睡袋底部的人體重量、環(huán)境風(fēng)速和濕度的影響。本標(biāo)準(zhǔn)用以下方式規(guī)定了測(cè)試條件，測(cè)試結(jié)果可以重復(fù)并且不同測(cè)試場(chǎng)所的結(jié)果具有可比性。很多循環(huán)對(duì)比測(cè)試已經(jīng)驗(yàn)證了這種測(cè)試條件。實(shí)驗(yàn)的精度參見(jiàn)附錄B。選擇的測(cè)試條件也考慮了在冷環(huán)境中實(shí)際使用時(shí)使用者將會(huì)把頭部裹在睡袋的頭罩內(nèi)，從而保護(hù)人體的臉部。因?yàn)槟壳艾F(xiàn)有的假人頭部不能轉(zhuǎn)動(dòng)，對(duì)于含有頭罩的睡袋，通過(guò)在假人的臉部戴上面罩來(lái)模擬這種情況。測(cè)試條件也考慮了在熱環(huán)境下的使用。由于在高溫環(huán)境下，完全閉合睡袋顯得不合實(shí)際，頭罩也不可能緊緊地包在頭部，因此規(guī)定了假人的第二種姿勢(shì)。在第二種姿勢(shì)下，睡袋的拉鏈完全打開(kāi)，頭罩也放在下面，露出假人的頭部、肩膀和手臂。本標(biāo)準(zhǔn)中的熱生理模型用于將睡袋熱阻轉(zhuǎn)化為使用溫度范圍。該生理模型的建立是大量生理研究的成果。不同的研究機(jī)構(gòu)科學(xué)地開(kāi)展的很多次睡眠實(shí)驗(yàn)已經(jīng)證明了從評(píng)價(jià)模型中得到的限定溫度的準(zhǔn)確性。睡眠實(shí)驗(yàn)均在可控的人工氣候室內(nèi)進(jìn)行的，在受試者身體上放置傳感器，監(jiān)測(cè)相關(guān)的生理數(shù)據(jù)，例如核心體溫、皮膚溫度、皮膚表面濕度、代謝量、出汗量以及睡袋和睡衣的吸汗量。通過(guò)心率可以監(jiān)測(cè)睡眠的質(zhì)量，通過(guò)問(wèn)卷調(diào)查量化人體的主觀舒適感覺(jué)?？傮w來(lái)說(shuō)，用于確定睡袋有效保暖效果的熱生理模型并不是唯一的，但是它是到目前為止唯一被科學(xué)驗(yàn)證的具有足夠統(tǒng)計(jì)精度的生理模型。除上述因素以外，熱生理模型考慮了與體重有關(guān)的代謝產(chǎn)熱量、人體表面的熱流量（與人體的體重和身高有關(guān)）。由于這些差異性，該模型可區(qū)分體重較大、身高較高的標(biāo)準(zhǔn)男性和相對(duì)體重較輕、身高較小的標(biāo)準(zhǔn)女性。在睡眠時(shí)，前者的代謝產(chǎn)熱量較大，后者的代謝產(chǎn)熱量較小。在舒適低溫條件下，標(biāo)準(zhǔn)女性在睡袋中開(kāi)始覺(jué)得冷，而標(biāo)準(zhǔn)男性在極限低溫條件下開(kāi)始因冷而覺(jué)得不舒適。極限低溫取決于睡GB／T38426—2019在極限低溫以下的環(huán)境中，實(shí)際上所有人都會(huì)覺(jué)得太冷，并且在接近極端