着装人体局部热舒适性研究与发展现状

曲鑫璐　邓辉　师云龙　钱晓明

摘要： 为进一步丰富和发展着装人体局部热舒适性的研究方法及手段，文章通过回顾服装热舒适性研究的发展历程，阐述了服装局部热传递的机理，从物理学、生理学和心理学角度出发，综述了着装人体局部热舒适性常见的主、客观评价方法，并详细论述了人体、服装、外界环境和衣下空气层这四大因素对着装人体局部热舒适性的影响情况，最后提出了修正局部动态热阻公式将有利于完善着装人体局部热舒适性的评价，增加对衣下非均匀空气层的研究对着装人体局部热舒适性具有重要意义，研制适用于局部热舒适性测试的新型服装微气候仪将会具有良好的发展前景。

关键词： 人体局部热舒适性;局部热阻;暖体假人;衣下空气层;服装微气候仪

中图分类号： TS941.15文献标志码： A 文章编号： 10017003（2020）12005508

引用页码： 121109 DOI： 10.3969/j.issn.1001-7003.2020.12.009（篇序）

Research and development of local thermal comfort of human body under clothing conditions

QU Xinlua， DENG Huia，b， SHI Yunlonga，b， QIAN Xiaominga，b

（a.School of Textile Science and Engineering; b.Key Laboratory of Advanced Textile Composites， Ministry of Education， Tiangong University， Tianjin 300387， China）

Abstract： In order to further enrich and develop the research methods and means of the local thermal comfort of human body wearing clothing， this paper reviews the development process of the research on thermal comfort of clothing， expounds the mechanism of local heat transfer of clothing， and summarizes the common subjective and objective evaluation methods of local thermal comfort of human body wearing clothing from the perspectives of physics， physiology and psychology. Besides， the influence of four factors（human body， clothing， external environment and air layer under clothing） on the local thermal comfort of human body waring clothing is discussed in detail. Finally， this paper proposes to modify the local dynamic thermal resistance formula so as to improve the evaluation of local thermal comfort. It is of great significance to increase the research on the non-uniform air layer under clothing for the local thermal comfort. It will have a good prospect to develop a new garment microclimate instrument suitable for local thermal comfort testing.

Key words： local thermal comfort of human body; local thermal resistance; thermal manikin; air layer under clothing; clothing microclimate instrument

隨着当今经济快速发展和生活品质的提高，人们对于着装要求也越来越高，在追求服装时尚美观和功能性的同时，也会更加注重服装的舒适性，特别是穿着服装的局部舒适性。着装人体的局部热舒适性是指在一定气候条件和人体活动水平下调节人体局部和外界环境之间的热量交换，从而维持使人感觉舒适的局部衣内微气候的性能。由于人体不同部位有不同的结构和热物性参数，甚至生理调节程度上也会有所不同，导致各部位皮肤温度有较大差异[1]，这为局部热舒适性的研究提供了必要的生理前提。此外，人体所处环境的改变和不同服装款式带来了差异，都会导致着装的局部舒适性有所不同。严重的着装局部的不舒适性，甚至会危及人体生命安全。例如，消防员在高温火场作业时，腋下、背部等部位会积攒大量热量，若此时消防服不能及时疏散这些堆积的热量，极易产生热应激，威胁消防员人身安全;并且近年来，服装领域的发明专利也更多地关注于改善着装的局部热舒适性，如局部保暖内衣、护膝和保暖裤等，从而满足服装对人体的特定部位的防护与保健。显然，无论是对特种功能性服装而言，还是日常穿着服饰来说，改善人体着装的局部热舒适性需求已成为一种大众趋势，对于局部热舒适性的研究也成为了一大热点。

本文通过系统地介绍服装局部热传递机理，从主、客观两方面论述了着装人体局部热舒适性的测试手段和评价方法，详细论述了服装、人体、外界环境和衣下空气层对着装人体的局部热舒适性的影响情况，力求全面展现局部热舒适性的研究现状和最新进展，以期为着装人体局部热舒适性的创新发展提供理论依据，为改善局部舒适性注入新的活力，带动着装人体局部舒适性的研究向更深层次发展。

1 服装局部热传递机理

由于服装局部受人体部位差异、着装造型等方面的影响，造成不同部位的传热过程中能量大小有差异，但各处传热机理都是一致的，即着装的人体在一定气候条件和活动水平下，通过调节各局部的人体-服装-外界环境系统中的热量传递，保持人体各局部的热平衡，从而维持人体局部乃至整体都感觉舒适的这一过程。

当然，这一传热过程是十分复杂的，其中主要通过传导、对流和辐射的方式进行，当人体出汗时还会存在蒸发散热的影响。为方便研究，M S Santos等[2]将这一传热过程简化为一个以圆柱体为核心的系统模型，可用于模拟着装人体手臂或大腿等局部的传热，如图1所示。图1中，A代表外界环境，B为所穿着织物，C为内部衣下空气层，人工模拟的外部气流由①进入，由②流出，③代表人体皮肤，④和⑤分别代表织物内侧和外侧。

2 局部热舒适性评价方法

2.1 客观评价方法

2.1.1 物理指标评价法

物理指标评价法是指用表征服装导热或隔热性的物理指标来表示，常用的有绝热率（保暖率）、导热系数和热阻等。其中，热阻是评估服装热性能的一个十分重要且常用的指标。服装热阻作为测试服装热舒适性的重要物理参数，能够反映服装及其材料的隔热保暖能力。

由于服装热阻值不同于织物的热阻值，因此服装热阻的测试工具一般采用微气候仪和暖体假人作为工具，但由于微气候仪形状单一限制且大部分的研究基于一维传热模型，与人体局部形态结构有出处，大多无法用来测量服装局部热阻。因此，一般采用暖体假人穿着测试，来计算服装局部热阻值。

目前，以暖体假人为测试工具来计算的服装热阻有三种模型：并行模型、串行模型和全局模型。这三类计算方式由于适用模式不同而采用了不同的计算方式[3]，其中并行模型和串行模型都与服装的局部热阻有关。服装的总热阻是各个区域的局部热阻的加权平均值：并行模型是为各区段热阻倒数加权之和的倒数;串行模型则是先分别求出假人各段局部的热阻，再加权得到服装的热阻值。

本文又从各类暖体假人的发展过程中，挑选了几个比较典型的假人进行分析，并对其是否可以测试服装局部热阻进行总结，如表1所示。

物理指标评价法能较为客观、准确地利用数值来表现服装的热舒适性，具有直观性的优势，但目前对于测试局部热阻的公式大多基于静态条件下，对于人体动态的局部热阻预测研究较少。并且纯物理指标测试忽视了人体本身的生理和心理调节能力，使其测试数值与实际情况有差异，尤其对于人体局部热舒适性而言，人体因不同部位的生理调节能力、肌肉结构和服装造型等方面的差异，使其局部热舒适性具有很大差异，不能单纯依靠物理指标来简单定义，应与人体实际情况相结合。

2.1.2 生理学评价法

服装生理学评价法是指人体穿着实验服装在指定的实验环境和人体活动下，通过记录人体各生理参数的变化来评价服装的舒适性的一种方法。服装生理学的评价指标主要有：人体的体核温度、平均皮肤温度、平均体温、代谢产热量、热平衡差、热损失、出汗量、心率和血压等[13]。

目前大部分的人体热生理学实验对温度的测试都集中于分析直肠温度及平均皮肤温度，很少关注人体各部位的局部皮肤温度。对于研究着装人体的局部舒适性时，对生理学测试和评价内容加以选择和处理同样重要，如Rintamaki[14-15]研究了冷环境下的热压情况，结果表明：所有热压现象（如热感觉、不舒适、核心温度高、皮肤温度高等）并不会同时出现，并且当在人体躯干部位经受热压时，四肢部位或皮肤表层会出现经受冷压的现象，因此在冷环境下既要维持全身的热平衡，又要注意局部防寒保护。

生理學评价法弥补了单纯物理指标评价法中忽视的人体因素，能真实及时地反映人体着装条件下的局部热舒适性感受，但是实验的准确性是基于大量的样本采集和重复实验的基础上，生理学评价法造成了实验成本过高和耗时过长等问题，不利于提高效率。

2.1.3 数值模拟评价法

随着计算机技术的迅速发展，数值模拟评价法越来越得到青睐。它是指在理论研究的基础上，结合现代数值计算方法，在计算机上模拟出真实的系统或过程，从而得出模拟实验数据，成为继理论分析、实验研究之后的第三种研究方法。数值模拟可以跳过一些复杂的理论分析，直接进行模拟实验求解，而且比物理实验的条件更加自由和灵活，在一定程度上可替代物理实验，节约实验成本，从而提高研究效率，加快研究进度，扩大研究范围[16]。数值模拟方法需结合人体热调节模型、服装模型和热相互作用模型，不仅可以关注人整体的热反应，也可对人体局部热反应进行测评。Pichurov等[17]利用Fiala模型与THESEUS软件实现CFD（计算流体动力学分析）仿真模拟，由等效温度表征并计算人体局部和整体舒适性。此外，将人体热反应模型与伯克利热舒适度模型或ISO 14505-3：2006标准结合起来，也可较好预测整体及局部人体热舒适度[18]。Nillson[19]将建立的数值假人用于计算局部舒适性，结果表明局部舒适性对整体舒适性有很大影响。但Milos Fojtlin等[20]利用着装暖体假人，分别在站姿和坐姿条件下研究了8种服装热生理特性和热感觉预测模型的典型方法，研究发现，不仅在站姿和坐姿条件下对服装进行区域划分的重要性，而且运用这8类预测方法在服装热阻测试结果上存在很大差异。数值模拟评价法主要依靠各类理论模型进行预测，其实验结果的准确性仍需通过物理实验法或人体着装实验来进行验证，并且由于各类数值模拟评价法利用了不同理论模型和边界条件，造成各实验研究结果之间的可比性和适用性有待考证。

2.2 主观评价法

人体着装的局部舒适性与否归根结底是指人体穿着服装在特定环境下的心理感受。虽然通过客观测试可以预测服装的局部舒适感，但真实人体着装感受是不可忽视的，对服装进行主观评价是获得人体舒适满意度的最直观、最有效方法。

主观评价法又称作心理学评价法，实验员首先要设计好调查问卷，让受试者在特定环境和活动水平下，通过穿着实验，依据心理感受填写调查问卷，对测试服装的舒适指标（如闷热感、黏体感、冷感等）进行评分。设计主观评价应注意两大问题：一是能够运用正确表达舒适感受的术语，建立合理的评价指标;二是设计科学准确的主观评价标尺[21]。

评价指标通常是用一组形容词来表示。目前已有的评价指标包括热湿感和适穿感两大类，以及PMV（预测平均投票数）和PDD值（不满意百分数）等[22]。其中，PMV指标综合考虑了六大影响因素，是涉及热舒适感诸多因素较全面的指标，也是较权威的、具有代表性的热舒适评价指标，它采用七级分度，将人体的热感觉分为从-3～+3七个等级，分别代表冷、凉、微凉、适中、微暖、暖、热这七种感觉[23]。

主观评价标尺是用来对感觉进行等级划分，一般分为三点标尺、五点标尺和七点标尺。在服装舒适性的主观评价中，常用的标尺有Hollies的五级标尺和语意差异标尺。近年来，对服装局部热舒适性主观评价测试的必要性越来越重视，如对某些特种功能性服装的研制和测试中，包含了利用真人测试的主观评价法来测试功能服装的局部热舒适性[24-26]。

主观评价法能够更加直接全面地反映人体着装的真实感受，但要求实验员具有丰富的实验经历，且实验大多需采集大量的样本，并对受试者进行前期的专业培训，减少实验中不稳定因素的影响。而客观评价法则避免受试者个体差异等不稳定因素的影响，能够较为客观准确地给出人体着装条件下的局部热舒适数值，但同样，它缺少人体所特有的主观上的感受。因此，单一的主观评价法或客观评价法都无法完全精准地测试出人体着装的舒适感，二者应相结合，即采用综合评价法，以客观评价法的实验数据作为基础，再辅以主观评价法作为对客观评价法的补充与检测。

3 服装局部热舒适性影响因素

由于服装热舒适性是在“人体—服装—环境”这一系统中达到动态平衡的过程，并且衣下空气层对人体舒适性有着重要的影响。因此，对于服装局部热舒适性的影响，也应从这四方面入手。

3.1 人 体

生理上，人体通过新陈代谢产生了热量，为确保机体能正常运转，人体要与穿着的服装和外界环境要进行热量交换，其产热和散热需维持动态平衡[27-29]。在这一过程中，由于人体不同部位的皮肤温度、出汗量等有较大的差别[30]，导致人体不同部位的热舒适性有差异。并且由于人体生理调节作用的存在，使得人体不同部位的热舒适性相互有关联。这也是对测试局部热舒适性有必要进行生理评价的原因之一。例如林雪等[31]在研究藏袍的非对称式隔热对人体热舒适性的影响中发现：在利用暖体假人进行着装实验时，暖体假人未着装部位的体表温度立即呈现下降趋势，但着装部位无明显变化;而当进行真人着装实验，伴随着人体生理调节作用时，在非对称着装状态下，着装的身体部位的体表温度也呈下降趋势。

此外，人体不同的运动状态也会影服装局部热舒适性。人体运动时对服装热舒适的影响类似于风的影响，因为运动时产生的空气对流使服装的热环境受到了改变。该方面的研究也有许多：Luo等[32]研究了人體运动速度对着装的身体不同部位的对流换热系数的影响，保证人体运动前的空气流速均小于0.1 m/s，即排除风速影响的条件下，设置了五种运动速度。研究发现，对流换热系数随人体运动速度的增加呈幂指数函数增长，手、脚和四肢的系数高于躯干部分。在四肢中，前臂和小腿的系数略高于上臂和大腿的系数。LU等[33]也做过类似实验，利用暖体假人，在保证环境风速维持在0.15 m/s的情况下，研究假人在步行速度分别为0、0.75 m/s和1.17 m/s的条件下，服装各部位局部热阻的变化情况。实验结果显示，随着步行速度的增加，服装各局部热阻都有所下降，且下降速率并不一致。肖平等[34]着眼于人体手臂活动角度对服装局部热阻的影响，通过设置出汗暖体假人6种手臂姿势，测试各姿态下服装局部热阻，研究发现各体段局部有效热阻呈现非均匀分布状态。目前这类实验多以暖体假人模拟运动为主，缺点是无生理调节功能，无法实现在运动时对环境的动态反应，与真实人体运动还有一定差距，仍需进一步探究。

3.2 外界环境

外界环境条件也是影响服装局部热舒适的关键一环，包括外界的温度、湿度、太阳辐射和风等。Richard J.de Dear等[35]，利用关节式热人体模型，将人体分为16个体节，研究了在不同风速、风向条件下，对保持站姿或坐姿的人体模型的对流和辐射传热系数进行测试。研究发现，在强迫对流条件下，手、脚和四肢的传热系数要高于躯干中部，风向对模型各节段的对流换热影响大不。类似地，Oguro等[36]和Ying等[37]都研究过气体流速对服装局部热阻的影响，通过实验得出相似结论：当风速增加，服装热阻降低，干热传递系数增大。随后，Angelova等[38]研究了在寒冷环境下，不同的服装对人体保暖性影响，提出并讨论了人体各部位（胸部、背部、上臂、面部和中指）的平均温度与在寒冷中暴露时间的关系。结果表明，尤其在寒冷环境中，服装热阻的差异对人体保暖和服装保温影响很大。图2为实验人员在温度为-11 ℃、相对湿度61.32%条件下，人体胸部和背部的红外热扫描图。

3.3 服 装

服装对局部热舒适性的影响可以从服装材料和服装款式结构方面考虑。无论小到构成服装材料的纤维、纱线和织物，还是到服装的开口、服装质量、覆盖人体的面积、服装组合搭配和多层重叠着装等[39-40]，都影响着服装的热舒适性。而服装对局部热舒适性的影响也有着大量研究：Wang等[41]利用暖体假人对基于出汗率分布设计的图谱式运动服进行测评，实验用的运动服见图3。分别在恒温和体温调节模式下，测定了暖体假人的上臂、胸部、肩部、腹部和背部的局部热损失、微气候和全身体热感及局部热感等指标数据，研究发现人体图谱式运动服可以改善局部热感和调整服装局部舒适性。随后，史雯等[42]选取了20套中国少数民族服装，研究发现服装局部结构、穿着方式和服装总质量对服装局部热阻均有影响，并且各部位的热阻存在差异：躯干后部位>前部，腹部>胸部，下背>上背，盆骨处为峰值。R Varadaraju等[43]在2019年研发出了人体贴图服装，即改变T恤不同部位的编织方式，通过实验发现该类服装能改善人体运动后散热和服装微气候，并且对于人体的主观感受也有所改善。

3.4 衣下空气层

衣下空气层指人体皮肤表面到服装内表面之间的微小空气层，若人体穿着多层服装时，衣下空气层还应包括服装层与层之间的空气层[44-45]。作为人体与外界环境之间热量和水气交换的桥梁，空气层的大小、厚度和空气层内的微气候都影响着人体穿着服装的局部热舒适性。谷美霞等[46]在研究衣下微气候中发现，要想达到人体着装的舒适状态，不同部位的衣内微气候区所要达到的温度是不同的，一般左腋的温度最高，接着依次是左胸、左腹、左腰和左肩。A Virgilio M[47]研究了在不同步行速度下，服装空气层的绝热性能及空气层对机体和各部位的传热系数的影响，研究发现，空气层的绝热性能随着温度的升高而增加，随着机体的运动而减少。随着实验深入，研究者逐渐发现，衣下非均匀空气层对于着装的舒适性也存在重要的影响[48-50]。Mert等[51-52]研究了人体站姿和坐姿条件下，不同部位的衣下空气层厚度存在差异，并且这种差异直接影响服装局部热阻。程梦琪[53]研究了不同软壳冲锋衣的衣下空气层对局部温度的影响，研究发现，当软壳冲锋衣的下摆过大，在运动过程中其局部的温度数据波动幅度也很大;前后下摆在局部温度均值的变化幅度一致，且两处的空间大小与温度均值成反比关系，而侧面下摆的空间大小与温度均值不成反比。图4为人体静止站立时穿着两款不同软壳冲锋衣前身的衣下空气层的分布。

人体、服装、环境和衣下空气层对于着装局部热舒适性的影响情况虽各有不同，但在日常生活中，通常人体的舒适性是在多种因素共同作用下形成的，各类因素的共同作用最终影响着局部舒适性。因此，在评价人体着装的局部热舒适感时，应将各类因素相结合进行全面分析研究，使评价结果还原实际情况，更加客观准确。

4 发展趋势

4.1 局部动态热阻公式的修正

当人们着装从事活动作业时，大多会受到风和人体运动等影响，这些条件会促进人体和环境间的热对流，进而影响服装的动态热阻值[47，54-55]。这为服装局部动态热阻的发展提供了灵感。目前，Body Mapping类运动服的研发和性能评价[41，56]，以及瞬态局部热感觉和热舒适性模型的研究[57-58]，都对局部动态热阻的研究提出了要求。局部动态热阻的研究在理论上，完善了局部舒适性的评价内容;在实际中，将有利于指导对工人作业服及运动登山服等服装的开发。未来，局部动态热阻的研究还可以与不同类型的服装相结合，从某一身体局部与环境因素的关系出发，展开有针对性的研究，修正局部动态热阻公式，进而将研究成果与局部热感觉理论模型相结合，建立预测模型，为研发特种功能性服装提供理论支撑。

4.2 非均匀空气层对局部热舒适的影响

人体各部位在内部生理构成和肌肉走向再到外部穿着服装的结构等方面均有差异，造成人体皮肤与服装之间的衣下空气层是非均匀形态分布的。但现阶段，对于服装衣下空气层的研究，大多仍设定为均匀形态，与人体着装实际的非均匀状态不符[59]。因此，今后可对于人体着装局部的非均匀空气层展开深入研究，在限定空气层厚度与層数的前提下，研究不同局部服装褶皱曲率、与人体接触面积比率等对局部热舒适性的影响情况，从而更加客观准确地解释非均匀空气层对于局部热舒适性的影响情况，完善局部热舒适性影响因素的研究。

4.3 测试局部热舒适性微气候仪的研制

衣内微气候指标是指对整个人体而言大致舒适的一个概念，人体各处的传热不同，所要求的衣内微气候指标必然会有所差异。织物微气候仪是较为简便的可综合研究服装材料瞬态、稳态热湿传递性能的装置，与服装实际穿着情况较为吻合。然而，由于微气候仪形状较为固定、单一这个因素的限制，它不能反映出由于人体各局部肢体的差别对局部热传递的影响，即无法完全还原人体穿着服装的局部热舒适性状况。因此，利用这一特点，通过进一步对微气候仪进行“专一化”的改进，建立专门测试各身体局部舒适性的微气候仪测试平台，如头部、躯干和脚部等，有利于从局部细节出发，改进服装面料或调整局部的服装结构，使服装更加细化地满足人体与环境传湿换热的要求，改善人体着装的局部热舒适性。

5 结 语

人体着装的舒适性始终伴随着服装的发展，是服装行业研究的一大热点和重点，局部热舒适性作为整体舒适性的重要组成部分，对人体健康和舒适感极为重要。本文阐述了服装局部热传递的机理，总结了着装局部热舒适性的主、客观评价方法，分析了服装局部热舒适性的影响因素。但局部动态热阻公式仍有待于修正，非均匀空气层对于着装局部热舒适性的影响还需进一步研究，微气候仪的专门化设计将有利于细化局部舒适性的评价，使服装各局部更加符合人体穿着需求，改善人体着装的局部热舒适性，从而为服装舒适性研究拓展发展空间，提高行业竞争力。

参考文献：

[1]杨杰. 基于人体-服装-环境的高温人体热反应模拟与实验研究[D]. 北京： 清华大学， 2016.

YANG Jie. Simulation and Experimental Research on Human Thermal Response at High Temperature based on Human Body， Clothing and Environment[D]. Beijing： Tsinghua university， 2016.

[2]SANTOS M S， OLIVEIRA D， CAMPOS J B L M， et al. Numerical analysis of the flow and heat transfer in cylindrical clothing microclimates： influence of the microclimate thickness ratio[J]. International Journal of Heat and Mass Transfer， 2018， 117： 71-79.

[3]姜茸凡， 王云儀. 服装热阻测量结果差异的成因分析[J]. 上海纺织科技， 2018， 46（6）： 13-17.

JIANG Rongfan， WANG Yunyi. The cause analysis of measurement difference of clothing thermal resistance[J]Shanghai Textile Science & Technology， 2018， 46（6）： 13-17.

[4]RICHARDS M. Development of a sweating agile thermal manikin（SAM）[C]//Proceedings of the Fourth International Meeting on Thermal Manikins. Lerchenfeld Strasse， Switzerland： Swiss Federal Laboratories for Materials Testing and Research， 2001： 1-4.

[5]FAN J， CHEN Y S. Measurement of clothing thermal insulation and moisture vapour， resistance using a vel perspiring fabric thermal manikin[J]. Measurement Science & Technology， 2002， 13（13）： 1115.

[6]QIAN X， FAN J. A quasi-physical modal for predicting the thermal insulation and moisture vapuor resistance of clothing[J]. Applied Ergonomics， 2009， 40（4）： 577.

[7]邓辉， 师云龙， 胡源盛， 等. 开放式局部热阻测试系统的实现[J]. 纺织学报， 2018， 39（9）： 127-133.

DENG Hui， SHI Yunlong， HU Yuansheng， et al. Research on open local thermal resistance measurement system[J]. Journal of Textile Research， 2018， 39（9）： 127-133.

[8]BURKE R， MCGUFFIN R. Development of an advanced thermal manikin for vehicle climate evaluation[C]// Proceedings of 4th International Meeting on Thermal Manikin. Switzerland： St Gallen， 2001.

[9]李书政. 简体暖体假人的研制[D]. 上海： 东华大学， 2014.

LI Shuzheng. Development of Simplified Warm Body Dummy[D]. Shanghai： Donghua University， 2014.

[10]FARRINGTON R， RUGH J， BHARATHAN D， et al. Using a sweating manikin， controlled by a human physiological model， to evaluate liquid cooling garments[J]. SAE Transactions， 2005， 114： 409-424.

[11]王欢， 马崇启， 吕汉明. 出汗暖体假人的研究现状与发展方向[J]. 产业用纺织品， 2017， 35（10）： 1-7.

WANG Huan， MA Chongqi， L Hanming. Research status and development direction of sweating thermal manikin[J]. Industrial Textiles， 2017， 35（10）： 1-7.

[12]VUJICA H， ZAVEC P D， KUZMANOVICE B， et al. Thermal manikin and its stability for accurate and repeatable measurements[J]. International Journal of Simulation Modelling， 2016， 15（4）： 676-687.

[13]杨明英， 薛金增， 闵思佳， 等. 服装热湿舒适性的评价方法[J]. 科技通报， 2002， 18（2）： 105-109.

YANG Mingying， XUE Jinzeng， MIN Sijia， et al. Summary on the methods for heat-wet comfortability evaluation of cloth[J]. Bulletin of Science and Technology， 2002， 18（2）： 105-109.

[14]RINTAMAKI H， RISSANEN S. Heat strain in cold[J]. Industrial Health， 2006， 44（3）： 427-432.

[15]RINTAMAKI H. Performance and energy expenditure in cold environments[J]. Alaska Medecine， 2007， 49（2）： 245-546.

[16]何雅玲， 王勇， 李庆. 格子Boltzmann方法的理论及应用[M]. 北京： 科学出版社， 2009： 1-2.

HE Yaling， WANG Yong， LI Qing. Lattice Boltzmann Method： Theory and Application[M]. Beijing： Science Press， 2009： 1-2.

[17]PICHUROV G， ANGELOVA R， SIMOVA I， et al. CFD based study of thermal sensation of occupants using thermophysiological model-Part I： mathematical model， implementation and simulation of the room air flow effect[J]. International Journal of Clothing Science and Technology， 2014， 24（6）： 442-455.

[18]ISO14505-3： 2006. Ergonomics of the thermal environment： evaluation of thermal environments in vehicles-Part 3： Evaluation of thermal comfort using human subjects[S]. Geneva， Switzerland： International Organization for Standardization， 2006： 17.

[19]NILLSON H O. Thermal comfort evaluation with virtual manikin methods[J]. Building and Environment， 2007， 42（12）： 4000-4005.

[20]FOJTLIN M， PSIKUTA A， FISER J， et al. Local clothing properties for thermo-physiological modelling： comparison of methods and body positions[J]. Building and Environment， 2019， 155： 376-388.

[21]郭曉芳， 徐凯来， 刘嘉. 服装热湿舒适性能评价方法综述[J]. 中国个体防护装备， 2009（3）： 38-43.

GUO Xiaofang， XU Kailai， LIU Jia. Evaluation methods of clothing heat-moisture comfort performances[J]. China Personal Protective Equipment， 2009（3）： 38-43.

[22]陆丽娅， 张辉. 服装热湿舒适性评价指标及方法概述[J]. 纺织科技进展， 2014（4）： 58-61.

LU Liya， ZHANG Hui. Introduction for the evaluation indexes and methods of clothing thermal-wet comfort[J]. Progress in Textile Technology， 2014（4）： 58-61.

[23]端木琳， 任雨婷， 金权， 等. 自然通风建筑热舒适评价模型[J]. 暖通空调， 2016， 46（3）： 1-8.

DUAN Mulin， REN Yuting， JIN Quan， et al. Thermal comfort evaluation models for naturally ventilated buildings[J]. Journal of HV & AC， 2016， 46（3）： 1-8.

[24]田苗， 张向辉， 沈翀翌. 电加热服装的研究进展及热舒适性能评价[J]. 上海纺织科技， 2018， 46（8）： 20-24.

TIAN Miao， ZHANG Xianghui， SHEN Chongyi. Research progress of electrically heated garment and evaluation on its thermal comfort performance[J]. Shanghai Textile Technology， 2018， 46（8）： 20-24.

[25]李佳怡， 卢业虎， 叶鑫， 等. 智能发热户外防寒服装研制与性能评价[J]. 东华大学学报（自然科学版）， 2018， 44（1）： 80-86.

LI Jiayi， LU Yehu， YE Xin， et al. Performance evaluation of outdoor cold protective clothing with smart heating function[J]. Journal of Donghua University（Natural Science Edition）， 2018， 44（1）： 80-86.

[26]WANG Z H， CAO B， JI W J， et al. Study on clothing insulation distribution between half-bodies and its effects on thermal comfort in cold environments[J]. Energy & Buildings， 2020， 211： 109796.

[27]ZHAO J， ZHU N， LU S L. Productivity model in hot and humid environment based on heat tolerance time analysis[J]. Building and Environment， 2009， 44（11）： 2202-2207.

[28]谈美兰， 李百战， 李文杰， 等. 夏季空气流动对人体热舒适性的影响[J]. 土木建筑环境工程， 2011， 33（2）： 70-73.

TAN Meilan， LI Baizhan， LI Wenjie， et al. Effect of air flow on thermal comfort of human body in summer[J]. Civil Building Environmental Engineering， 2011， 33（2）： 70 -73.

[29]刘蔚巍， 连之伟， 邓启红， 等. 人体热舒适客观评价指标[J]. 中南大学学报（自然科学版）， 2011， 42（2）： 521-526.

LIU Weiwei， LIAN Zhiwei， DENG Qihong， et al. Objective evaluation indices of human thermal comfort[J]. Journal of Central South University（Natural Science Edition）， 2011， 42（2）： 521-526.

[30]SHI Y L， WANG L， QIAN X M. Effect of non-uniform skin of "Walter" on the evaporative resistance and thermal insulation of clothing[J]. International Journal of Clothing Science and Technology， 2017， 29（5）： 686-695.

[31]林雪， 王云儀， 李俊. 藏袍的非对称式隔热对人体热舒适的影响[J]. 纺织学报， 2014， 35（4）： 105-109.

LIN Xue， WANG Yunyi， LI Jun. Influence on asymmetrical thermal insulation Tibetan robe on human thermal comfort[J]. Journal of Textile Research， 2014， 35（4）： 105-109.

[32]LUO N， WENG W G， FU M， et al. Experimental study of the effects of human movement on the convective heat transfer coefficient[J]. Experimental Thermal & Fluid Science， 2014， 57（9）： 40-56.

[33]LU Y， WANG F， WAN X， et al. Clothing resultant thermal insulation determined on a movable thermal manikin-Part II： effects of wind and body movement on local insulation[J]. International Journal of Biometeorology， 2015， 59（10）： 1487.

[34]肖平， 张昭华， 周莹， 等. 手臂活动角度对服装局部热阻的影响[J]. 纺织学报， 2020， 41（2）： 109-114.

XIAO Ping， ZHANG Shaohua， ZHOU Ying， et al. Influence of arm angular motion on clothing local thermal insulation[J]. Journal of Textile Research， 2020， 41（2）： 109-114.

[35]DEAR R J D， ARRENS E， HUI Z， et al. Convective and radiative heat transfer coefficients for individual human body segments[J]. International Journal of Biometeorology， 1997， 40（3）： 141-156.

[36]OGURO， MASAYUKI， ARENZ， et al. Evaluation of the air flow on clothing insulation and on dry heat transfer coefficients for each part of the clothed human body[J]. Journal of Architecture Planning & Environmental Engineering， 2001， 66（549）： 13-21.

[37]YING K， HAVENITH G， ZHANG X H， et al. Effects of wind and clothing apertures on local clothing ventilation rates and thermal insulation[J]. Textile Research Journal， 2014， 84（9）： 941-952.

[38]ANGELOVA， RADOSTINA A， GEORGIEVA， et al. Estimating the effect of torso clothing insulation on body skin and clothing temperatures in a cold environment using infrared thermography[J]. Fibres & Textiles in Eastern Europe， 2018， 26（4）： 122-129.

[39]SCHIAVON S， LEE K H. Dynamic predictive clothing insulation models based on outdoor air and indoor operative temperatures[J]. Building and Environment， 2013， 59： 250-260.

[40]張文欢， 钱晓明， 牛丽. 服装热阻、湿阻的测量方法及影响因素[J]. 丝绸， 2017， 54（5）： 43-50.

ZHANG Wenhuan， QIAN Xiaoming， NIU Li. The measurement and influential factors of thermal resistance and moisture resistance of clothing[J]. Journal of Silk， 2017， 54（5）： 43-50.

[41]WANG F， DEL FERRARO S， MOLINARO V， et al. Assessment of body mapping sportswear using a manikin operated in constant temperature mode and thermoregulatory model control mode[J]. International Journal of Biometeorology， 2013， 58（7）： 1673-1682.

[42]史雯， 卢业虎， 王发明. 中国20个少数民族男性服装整体和局部热阻的研究[J]. 丝绸， 2015， 52（10）： 11-18.

SHI Wen， LU Yehu， WANG Faming. A study on overall and local thermal resistance of male costumes from twenty minority ethnic groups in China[J]. Journal of Silk， 2015， 52（10）： 11-18.

[43]VARADARAJU R， SRINIVASAN J. Design of sports clothing for hot environments[J]. Applied Ergonomics， 2019， 80： 248-255.

[44]张昭华， 王云仪， 李俊. 衣下空气层厚度对着装人体热传递的影响[J]. 纺织学报， 2010， 31（12） ： 103-107.

ZHANG Zhaohua， WANG Yunyi， LI Jun. Effect of thickness of air layer under clothing on heat transmission of wearer[J]. Journal of Textile Research， 2010， 31（12）： 103-107.

[45]赖军， 张梦莹， 张华， 等. 消防服衣下空气层的作用与测定方法研究进展[J]. 纺织学报， 2017， 38（6） ： 151-156.

LAI Jun， ZHANG Mengyin， ZHUANG Hua， et al. Research progress on air gap entrapped in firefighters protective clothing and its measurement methods[J]. Journal of Textile Research， 2017， 38（6）： 151-156.

[46]谷美霞， 孙玉钗. 不同舒适状态下衣内微气候温度分布研究[J]. 国际纺织导报， 2008（10）： 78-80.

GU Meixia， SUN Yuchai. Study the temperature distribution of inner clothing microclimate in different comfortable state[J]. International Textile Guide， 2008（10）： 78-80.

[47]OLIVERIA A V M， GASPAR A R， FRANCISCO S C， et al. Convective heat transfer from a nude body under calm conditions： assessment of the effects of walking with a thermal manikin[J]. International Journal of Biometeorol， 2012（56）： 319-332.

[48]SUN C， FAN J T. Comparison of clothing thermal comfort properties measured on female and male sweating manikins[J]. Textile Research Journal， 2016， 87（18）： 1-10.

[49]TANNIE M， SONG G W. Investigation of the contribution of garment design to thermal protection-Part 2： instrumented female mannequin flash-fire evaluation system[J]. Textile Research Journal， 2010， 80（14）： 1473-1487.

[50]EMEL M， AGNES P， BUENO， et al. Effect of heterogenous and homogenous air gaps on dry heat loss through the garment[J]. International Journal of Biometeorology， 2015（59）： 1701-1710.

[51]MERT E， PSIKUTA A， BUENO M. A， et al. The effect of body postures on the distribution of air gap thickness and contact area[J]. International Journal of Biometeorology， 2017， 61（2）： 363-375.

[52]MERT E， PSIKUTA A， BUENO M. A， et al. Effect of heterogenous and homogenous air gaps on dry heat loss through the garment[J]. International Journal of Biometeorology， 2015， 59（11）： 1701-1710.

[53]程夢琪. 基于户外徒步的软壳类冲锋衣功能设计研究[D]. 上海： 东华大学， 2018.

CHENG Mengqi. Research on Functional Design of Soft Shell Emergency Suit Based on Outdoor Hiking[D]. Shanghai： Donghua University， 2018.

[54]OLIVERIA A V M， GASPAR A R， FRANCISCO S C， et al. Analysis of natural and forced convection heat losses from a thermal manikin： comparative assessment of the static and dynamic postures[J]. Journal of Wind Engineering， 2014（132）： 66-76.

[55]赖军， 许静娴， 陈立丽， 等. 服装动态热阻测定及预测模型的研究进展[J]. 纺织学报， 2017， 38（5）： 170-176.

LAI Jun， XU Jingxian， CHEN Lili， et al. Development and trend of evaluation and prediction model of clothing dynamic insulation[J]. Journal of Textile Research， 2017， 38（5）： 170-176.

[56]李佳怡， 卢业虎， 王发明， 等. 应用男体出汗图谱的运动装设计与性能评价[J]. 纺织学报， 2016， 37（1）： 116-121.

LI Jiayi， LU Yehu， WANG Faming， et al. Development and performance evaluation of sportswear based on male body sweating pattern[J]. Journal of Textile Research， 2016， 37（1）： 116-121.

[57]ZHANG H， ARENS E， HUIZENGA C， et al. Thermal sensation and comfort models for non-uniform and transient environments-Part II： local comfort of individual body parts[J]. Building & Environment， 2010（45）： 389-398.

[58]JIN Q， LI X L， LIN D M， et al. Predictive model of local and overall thermal sensations for non-uniform environments[J]. Building & Environment， 2012（51）： 330-344.

[59]姜茸凡， 王云仪. 服装衣下空气层热传递性能研究进展[J]. 丝绸， 2018， 55（7）： 41-48.

JIANG Rongfan， WNAG Yunyi. Research progress of heat transfer performance of air layer entrapped in clothing[J]. Journal of Silk， 2018， 55（7）： 41-48.

收稿日期： 20200522; 修回日期： 20201106

基金项目： 国家自然科学基金项目（U1607117）;天津市自然科学基金项目（16JCZDJC36400）;天津市先进纺织及检测技术校企协同创新实验室建设项目（17PTSYJC00150）;中国纺织工业联合会应用基础研究项目（J201805）

作者简介： 曲鑫璐（1995），女，硕士研究生，研究方向为服装热湿舒适性。通信作者：邓辉，副教授，denghui@tjpu.edu.cn。