GB∕T 38426-2019 睡袋的热阻和使用温度的测定方法

书书书犐犆犛６１．０２０犢７５中华人民共和国国家标准犌犅／犜３８４２６—２０１９睡袋的热阻和使用温度的测定方法犜犲狊狋犿犲狋犺狅犱犳狅狉狋犺犲狉犿犪犾狉犲狊犻狊狋犪狀犮犲犪狀犱狌狊犲狋犲犿狆犲狉犪狋狌狉犲狅犳狊犾犲犲狆犻狀犵犫犪犵狊２０１９１２３１发布２０２００７０１实施国家市场监督管理总局国家标准化管理委员会发布书书书前　　言　　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。Ⅰ犌犅／犜３８４２６—２０１９睡袋的热阻和使用温度的测定方法１　范围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）ＩＳＯ１５８３１　服装　生理舒适性　基于暖体假人的热阻测定方法（Ｃｌｏｔｈｉｎｇ—Ｐｈｙｓｉｏｌｏｇｉｃａｌｅｆｆｅｃｔｓ—Ｍｅａｓｕｒｅｍｅｎｔｏｆｔｈｅｒｍａｌｉｎｓｕｌａｔｉｏｎｂｙｍｅａｎｓｏｆａｔｈｅｒｍａｌｍａｎｉｋｉｎ）３　术语和定义下列术语和定义适用于本文件。３．１舒适低温　犮狅犿犳狅狉狋狋犲犿狆犲狉犪狋狌狉犲犜ｃｏｍｆ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。３．２极限低温　犾犻犿犻狋狋犲犿狆犲狉犪狋狌狉犲犜ｌｉｍ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。３．３极端低温　犲狓狋狉犲犿犲狋犲犿狆犲狉犪狋狌狉犲犜ｅｘｔ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。３．４舒适高温　犿犪狓犻犿狌犿狋犲犿狆犲狉犪狋狌狉犲犜ｍａｘ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暖体假人　狋犺犲狉犿犪犾犿犪狀犻犽犻狀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。１犌犅／犜３８４２６—２０１９３．６睡袋的热阻　狋犺犲狉犿犪犾狉犲狊犻狊狋犪狀犮犲狅犳狊犾犲犲狆犻狀犵犫犪犵犚ｃｔ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４．１　原理采用暖体假人法测量睡袋在姿势１（见图１）下的热阻犚ｃｔ（１）和姿势２（见图２）下的热阻犚ｃｔ（２），将暖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４．２．１　暖体假人暖体假人应满足以下要求：———身高在１．５ｍ～１．９ｍ之间，体表面积在１．５ｍ２～２．１ｍ２之间；———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。４．２．２　人工地面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板，厚度在１２ｍｍ～３０ｍｍ之间。进行热阻测试时，应让假人平躺在垫子上，并放置在人工地面上。其中垫子材料的热阻按照ＧＢ／Ｔ１１０４８进行测试，为（０．８５±０．０６）ｍ２·Ｋ／Ｗ。４．２．３　人工气候室热阻测试在人工气候室内进行，气候室内的环境温度波动应不超过±０．５℃。环境温度的设定应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。气候室内的气流速度应小于０．５ｍ／ｓ（通常为０．３ｍ／ｓ）。气候室内的相对湿度可设定在４０％～８０％之间。４．２．４　假人穿着的服装测试过程中，假人应穿着以下服装：———两件式套装（长袖上装和长裤），其中面料的热阻犚ｃｔ按照ＧＢ／Ｔ１１０４８进行测试，在０．０４ｍ２·Ｋ／Ｗ～０．０６ｍ２·Ｋ／Ｗ之间；———及膝的长袜，其中面料的热阻按照ＧＢ／Ｔ１１０４８进行测试，在０．０４ｍ２·Ｋ／Ｗ～０．０６ｍ２·Ｋ／Ｗ之间。２犌犅／犜３８４２６—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犚ｃｔ（１）应在０．７００ｍ２·Ｋ／Ｗ～１．３００ｍ２·Ｋ／Ｗ之间。对于每一种假人，规定手臂和腿与躯干的位置关系、木板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。参考睡袋的热阻犚ｃｔ（１）和犚ｃｔ（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）。　　注：这些参考值通过暖体假人“Ｃｈａｒｌｉｅ３”测量得到，参见附录Ａ。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犚ｃｔ（１）和犚ｃｔ（２）的误差应满足以下要求：ａ）　所有参考睡袋的平均偏差小于５％（变异系数）；ｂ）　个体偏差不超过１０％（变异系数）；ｃ）　所有参考睡袋的总体偏差（平均值）不超过５％（变异系数）；ｄ）　每个睡袋测量的变异系数不大于４％。４．３　样品热阻测试前，睡袋应在容量至少为２５０Ｌ的烘箱中预处理，预处理温度应不高于３０℃，预处理时间控制在１５ｍｉｎ内，整个预处理过程不应施加任何应力。在预处理后和正式测试前，睡袋应在测试环境中至少平衡１２ｈ。４．４　试验步骤４．４．１　整体测试流程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。选择测试的环境条件并设定假人表面或内部的温度或热流量，保证假人的热流量在２０Ｗ／ｍ２～１２０Ｗ／ｍ２之间或者假人的表面或内部温度保持在２５℃～４０℃之间。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，宜选取上述测量指标在一段足够长时间内（最少２０ｍｉｎ）的平均值，保证测量值的可重复性，至少进行三次独立实验，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。４．４．２　姿势１下的热阻犚犮狋（１）测试流程测量姿势１下的热阻犚ｃｔ（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。对于带有拉伸兜帽的绳索的睡袋，兜帽的孔隙应闭合至直径小于１２０ｍｍ或周长小于３７５ｍｍ，假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。３犌犅／犜３８４２６—２０１９图１　测量姿势１下睡袋的热阻示意图４．４．３　姿势２下的热阻犚犮狋（２）测量姿势２下的热阻犚ｃｔ（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４．５　数据处理按照ＩＳＯ１５８３１运用串联法或并联法计算睡袋的热阻犚ｃｔ（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犚ｃｔ（２）。运用校准过程中获得的相关关系计算热阻犚ｃｔ（１）和犚ｃｔ（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（犜ｃｏｍｆ，犜ｌｉｍ，犜ｅｘｔ）应按照附录Ｃ中的生理模型基于姿势１下的热阻犚ｃｔ（１）来计算，见Ｃ．８中的公式（Ｃ．１２）～公式（Ｃ．１４）。睡袋的舒适高温犜ｍａｘ可以按照附录Ｃ中的生理模４犌犅／犜３８４２６—２０１９型基于姿势２下的热阻犚ｃｔ（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犚ｃｔ（１）和犚ｃｔ（２）在表１或者表２列出值的中间，应基于犚ｃｔ（１）或犚ｃｔ（２）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姿势１下的热阻犚ｃｔ（１）／（ｍ２·Ｋ／Ｗ）极端低温犜ｅｘｔ／℃极限低温犜ｌｉｍ／℃舒适低温犜ｃｏｍｆ／℃０．５００＋５．０＋１４．２＋１７．２０．５４０＋２．８＋１２．７＋１５．９０．５８０＋０．６＋１１．２＋１４．６０．６２０－１．５＋９．７＋１３．３０．６６０－３．７＋８．１＋１２．００．７００－５．８＋６．６＋１０．７０．７４０－７．９＋５．１＋９．４０．７８０－１０．１＋３．６＋８．１０．８２０－１２．２＋２．２＋６．９０．８６０－１４．３＋０．７＋５．６０．９００－１６．３－０．８＋４．３０．９４０－１８．４－２．３＋３．１０．９８０－２０．５－３．７＋１．８１．０２０－２２．５－５．２＋０．６１．０６０－２４．５－６．７－０．７１．１００－２６．５－８．１－１．９１．１４０－２８．５－９．５－３．１１．１８０－３０．５－１１．０－４．４１．２２０－３２．５－１２．４－５．６１．２６０－３４．４－１３．８－６．８１．３００－３６．４－１５．２－８．０１．３４０－３８．３－１６．７－９．２１．３８０－４０．２－１８．１－１０．４１．４２０－４２．２－１９．５－１１．６１．４６０－４４．０－２０．８－１２．８１．５００－４５．９－２２．２－１４．０１．５４０－４７．８－２３．６－１５．２５犌犅／犜３８４２６—２０１９表２　使用温度的上限温度姿势２下的热阻犚ｃｔ（２）／（ｍ２·Ｋ／Ｗ）舒适高温犜ｍａｘ／℃０．２００＋３１．１０．２４０＋２９．６０．２８０＋２８．２０．３２０＋２６．７０．３６０＋２５．２０．４００＋２３．８０．４４０＋２２．３０．４８０＋２０．９０．５２０＋１９．４０．５６０＋１８．００．６００＋１６．５０．６４０＋１５．１０．６８０＋１３．６０．７２０＋１２．２０．７６０＋１０．７０．８００＋９．３６　测试报告测试报告应包括：ａ）　睡袋样品的描述和介绍。ｂ）　操作条件说明，尤其包括：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）。ｃ）　测试结果和计算方法［睡袋的热阻犚ｃｔ（１）和犚ｃｔ（２）］。ｄ）　睡袋样品的使用温度犜ｃｏｍｆ，犜ｌｉｍ，犜ｅｘｔ和／或犜ｍａｘ。ｅ）　本标准的编号。ｆ）　任何偏离本标准的细节。ｇ）　测试日期。６犌犅／犜３８４２６—２０１９附　录　犃（资料性附录）校准时热阻的参考值犃．１　概述热阻犚ｃｔ（１）和犚ｃｔ（２）的参考值是利用暖体假人“Ｃｈａｒｌｉｅ３”在本附录中描述的特定环境下测量得到的。犃．２　暖体假人暖体假人“Ｃｈａｒｌｉｅ３”模拟人体的形状，具有躯干、具有毛发的头部、可移动的手臂和腿部、手和脚。它的尺寸对应着德国服装尺码５０／５２（参见ＩＳＯ２３５３７１：２０１６附录Ａ．２）。假人重量为４４ｋｇ。当假人躺在睡袋中，它的左手臂弯曲并放在