暖體出汗假人，用以模擬人體、服裝和環境之間的熱濕交換過程。暖體出汗假人可在多種環境下進行連續試驗，是進行服裝熱濕性能試驗的理想設備。套用暖體出汗假人，有利於隨時地測試服裝整體或局部的熱學性能參數，為選擇服裝材料和改進結構設計提供試驗參考依據。
基本介紹
- 中文名：暖體出汗假人
- 外文名：Warm sweating manikin
- 用途：模擬人體與外界熱濕交換
- 發明時間：20世紀40年代
- 控制方法：恆溫法、恆熱法
- 分類：鋁人、銅人等
種類,發展歷程,特點,用途,
種類
自20世紀40年代的第一台假人問世以來，暖體出汗假人的研究發展已有60多年歷史了。暖體出汗假人是一模擬設備，它不能代替人體試驗。因受人體特性和生產技術的限制，使假人不能模擬人體的全部特性。Clifford提出了與服裝熱濕性能有關的人體主要特性包括以下方面：(1)新陳代謝產熱；(2)從體內到皮膚表面的熱傳導；(3)熱容量和熱積蓄的分布狀態；(4)各種蒸發散熱；(5)體型大小；(6)姿勢；(7)體表形狀；(8)肌肉皮膚組織和皮下組織的機械性能；(9)運動等。在設計暖體出汗假人時，不可能把全部因素考慮在內，因此，出現了多種不同類型的假人。
按使用材料分：鋁人(aluminum man)、銅人(copper man，copper manikin)、加熱銅人(heated copper manikin)、電加熱銅人(electrically—heated copper man)、單段銅人(single circuit copper manikin)、多段銅人(sectional manikin)、電加熱多段銅人(electrically heated sectional copper manikin)、暖體假人(thermal manikin)、出汗銅人(sweating copper man)、出汗多段銅人(sweating sectional manikin)等等。
按控制方式分：恆溫法、恆熱法和變溫法等。
按用途分：暖體假人、出汗假人、變溫假人和體溫調節假人等。
暖體假人主要用於評價服裝的非蒸發散熱性能，即測試服裝熱阻。但這還不能反映服裝的熱濕性能，因人體出汗會引起蒸發散熱，需要用出汗假人來測量服裝透濕指數。變溫假人是通過人體不同部位散熱量和局部皮膚溫度之間的變溫規律來控制假人溫度。體溫調節假人則是更高級的智慧型模擬，但實現起來比較複雜，且價格昂貴。
發展歷程
暖體出汗假人的發展，大致經歷了從單段到多段、單姿到多姿、靜態到動態、恆溫到變溫及乾態到濕態(出汗)的過程，至今已是第三代假人了。第一代假人可以滿足服裝熱阻的一般測試，並得出靜態服裝熱阻；第二代假人可模擬人體不同姿勢，還可模擬一些簡單動作，可進行服裝熱阻的靜態與動態測試；第三代假人能模擬人體出汗，從而拓寬了人們對人體、服裝和環境三者之問研究的廣度和深度。
假人的研究大致可以分為三個時期，各個時期的學者都曾研製過各種假人，但均因理論和技術的局限性，都不盡完善。20世紀40年代初，生理學家格傑等人提出了克羅(clo)值的概念，並以此作為評價服裝及其材料隔熱性能的主要指標，這為假人的研製提供了理論基礎。美國軍需氣候研究所以此為基礎設計研製的暖體假人，拉開了假人研究發展的序幕，這是假人的發展初期，建立了第一代假人的基本設計思想。這一時期假人發展比較緩慢，只有美國、加拿大等國對暖體假人進行了一定的研究。隨著社會進步和科技發展，對服裝舒適性和功能性的要求越來越高，許多國家積極開展了對服裝舒適性與功能性的研究。1962年，服裝科學專家伍德科克提出了評價服裝熱舒適性的另一重要指標——透濕指數，完善了服裝熱濕舒適性的評價體系。以此為契機，在20世紀六七十年代，多家研究機構相繼開展了對暖體出汗假人的研究，拓展了假人測試的範圍和功能，套用假人進行了大量的評價與套用研究，產生了先進的設計思想，並總結了一定的設計、評價和測試的標準與規範，促使服裝舒適學科的研究迅速發展。這一時期，在假人設計思想上是先進和完善的，並出現了第二代和第三代假人，這對假人測試技術的擴展和提高具有積極意義。自20世紀80年代至今，隨著電子計算機技術的發展，假人的控制精度得以提高。這個時期的暖體出汗假人，主要是在借鑑和學習前期先進設計思想基礎上進行發展和提高，逐步完善暖體出汗假人測試技術，並進行廣泛套用和推廣。
特點
全面地模擬人體表面熱狀態是暖體出汗假人系統的最終實施目的。但由於人體是一個複雜的巨系統，在一個假人上完全模擬人體的熱生理特徵是不現實的，因此，不同的假人應根據自己的套用目的進行有選擇的模擬。基於測試評價服裝熱濕性能的目的，從人體工程學原則出發，結合生理學、服裝舒適科學等理論，設計製作的暖體出汗假人應具有以下特點：
1．模擬人體表面溫度與代謝產熱；
2．模擬熱量從人體內到皮膚表面的熱傳導；
3．皮膚溫度、熱容量與熱積蓄的分布狀態符合人體生理學特點；
4．體型與尺寸符合人體生理解剖特點；
5．體表形狀符合人體幾何形狀，表面近似皮膚的皺紋等結構，表面黑度應接近人體的皮膚黑度；
6．關節可活動，能模擬人的各種姿勢，節段連線處可拆卸，便於穿脫服裝和維修；
7．溫度控制和數據處理採用計算機；
8．能模擬人體皮膚出汗。
用途
暖體出汗假人系統能定量地評價服裝的熱學性能，得出國際公認的服裝熱阻——克羅(clo)、透濕指數。套用該暖體出汗假人系統，可進行多種服裝熱學性能實驗。其研究領域與套用範圍如下：
1．日常服裝的隔熱與透濕性能的評價；
2．各種軍服的隔熱與透濕性能的評價；
3．特種功能服裝(如航天服、潛水服、防護服等)的隔熱與透濕性能的評價；
4．其他紡織品(如睡袋、帽子、手套等)的隔熱與透濕性能的評價；
5．各種服裝與人體的熱交換性能的研究。
