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文檔簡介

GB/TXXXX-XXXX

睡袋的要求第1部分:設(shè)計用于使用溫度高于-20℃睡袋的熱性能、

質(zhì)量和尺寸要求

1范圍

本文件規(guī)定了用于運(yùn)動和休閑活動且使用溫度≥-20℃的成人睡袋的熱性能、尺寸和質(zhì)量要求。

本文件描述了用于評價穩(wěn)態(tài)條件下睡袋保暖性能的試驗方法。

注1:沒有均勻填充物的睡袋中某些局部的隔熱效果,會對校準(zhǔn)和/或測試程序造成干擾。在研工作將持續(xù)提供建立

確定使用溫度的可靠手段。

本文件不適用于軍隊和極端區(qū)域探險等特殊用途的睡袋,亦不適用于兒童或嬰幼兒睡袋。

注2:不存在基于兒童和嬰幼兒用睡袋的熱阻效果來確定極限溫度的預(yù)測模型。另外,出于倫理方面的原因,在氣溫

調(diào)控室中對兒童或嬰兒進(jìn)行必要的控制性睡眠試驗是不可行的,故無法建立測試模型。

2規(guī)范性引用文件

下列文件中的內(nèi)容通過文中的規(guī)范性引用而構(gòu)成本文件必不可少的條款。其中,注日期的引用文件,

僅該日期對應(yīng)的版本適用于本文件;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。

ISO139紡織品調(diào)濕和試驗用標(biāo)準(zhǔn)大氣(Textiles—Standardatmospheresforconditioningand

testing)

ISO1096膠合板分類(Plywood—Classification)

ISO3758紡織品維護(hù)標(biāo)簽規(guī)范符號法(Textiles—Carelabellingcodeusingsymbols)

ISO11092紡織品生理舒適性穩(wěn)態(tài)條件下熱阻和濕阻的測定(蒸發(fā)熱板法)[Textiles—

Physiologicaleffects—Measurementofthermalandwater—Vapourresistanceundersteady-state

conditions(sweatingguarded—hotplatetest)]

ISO15831:2004服裝生理舒適性用暖體假人進(jìn)行隔熱效果的測定(Clothing—Physiological

effects—Measurementofthermalinsulationbymeansofathermalmanikin)

EN13088:2018填充羽毛羽絨的制成品填充品總質(zhì)量和填充物質(zhì)量的測定方法(Manufactured

articlesfilledwithfeatheranddown—Methodforthedeterminationofafilledproduct'stotalmassandfor

thedeterminationofthemassofthefilling)

3術(shù)語和定義

下列術(shù)語和定義適用于本文件。

ISO和IEC維護(hù)的用于標(biāo)準(zhǔn)化的術(shù)語數(shù)據(jù)庫地址如下:

——ISO在線瀏覽平臺:/obp;

——IEC電子百科平臺:/。

3.1

舒適低溫comforttemperature

Tcomf

使用睡袋時,人體在保持放松的姿勢下(如平躺仰臥)全身處于熱平衡,感覺適宜的溫度下限值。

1

GB/TXXXX-XXXX

注1:更多信息詳見C.6.3。

3.2

極限低溫limittemperature

Tlim

使用睡袋時,人體在保持蜷縮的姿勢下全身處于熱平衡,感覺適宜的溫度下限值。

注1:更多信息詳見C.6.2。

3.3

極端低溫extremetemperature

Text

使用睡袋時,人體因體溫過低而產(chǎn)生健康危險的溫度下限值。

注1:更多信息詳見C.6.1。

注2:此為可能導(dǎo)致死亡的危險點(diǎn)。

3.4

舒適高溫maximumtemperature

Tmax

使用睡袋時,部分身體未被睡袋覆蓋,人體出汗較少且感覺適宜的溫度上限值。

注1:更多信息詳見附錄F。

3.5

暖體假人thermalmanikin

用于測量在穩(wěn)態(tài)條件下通過睡袋的熱傳遞,模擬人體體型和產(chǎn)熱的人體模型。

注1:即在體表和環(huán)境空氣之間的熱量流動和溫度變化。

3.6

熱阻thermalresistance

Rc

受體表與環(huán)境之間的溫差影響導(dǎo)致睡袋使用者的干態(tài)散熱,通過暖體假人進(jìn)行測量。

注1:睡袋使用者干熱損失是熱傳導(dǎo)、對流和輻射的綜合結(jié)果。

注2:熱阻代表睡袋的絕緣性能,受來自外層面料、填充物、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等方面的影響,被認(rèn)為是總隔熱層的指標(biāo)(見ISO15831)。

4要求

4.1下限溫度的熱性能

基于姿勢1下的熱阻Rc(1)測量,應(yīng)使用表1中給出的睡袋極端低溫(Text)、極限低溫(Tlim)和舒適

低溫(Tcomf)。若姿勢1下測量得到的Rc(1)在表1所示值之間,應(yīng)基于Rc(1)最近的上限值和下限值進(jìn)行線

性迭代。

按5.1.6進(jìn)行測試。

表1使用溫度的下限溫度

姿勢1下的Rc(1)極端低溫Text極限低溫Tlim舒適低溫Tcomf

m2K/W℃℃℃

0.500+5.0+14.2+17.2

0.540+2.8+12.7+15.9

0.580+0.6+11.2+14.6

0.620-1.5+9.7+13.3

0.660-3.7+8.1+12.0

2

GB/TXXXX—XXXX

0.700-5.8+6.6+10.7

0.740-7.9+5.1+9.4

0.780-10.1+3.6+8.1

0.820-12.2+2.2+6.9

0.860-14.3+0.7+5.6

0.900-16.3-0.8+4.3

0.940-18.4-2.3+3.1

0.980-20.5-3.7+1.8

1.020-22.5-5.2+0.6

1.060-24.5-6.7-0.7

1.100-26.5-8.1-1.9

1.140-28.5-9.5-3.1

1.180-30.5-11.0-4.4

1.220-32.5-12.4-5.6

1.260-34.4-13.8-6.8

1.300-36.4-15.2-8.0

1.340-38.3-16.7-9.2

1.380-40.2-18.1-10.4

1.420-42.2-19.5-11.6

4.2透濕指數(shù)

睡袋材料的透濕指數(shù)(imt)應(yīng)≥0.45。

注:透濕指數(shù)值介于0和1之間。透濕指數(shù)為0,意味著材料完全不透濕,即具有極大的濕阻性;透濕指數(shù)為1,意

味著材料與同樣厚度的空氣層具有相同的熱阻和濕阻。

按5.2進(jìn)行測試。

4.3內(nèi)膽尺寸

4.3.1內(nèi)膽長度

睡袋內(nèi)膽長度的允許偏差應(yīng)為±3cm。

按5.3.1進(jìn)行測試。

4.3.2內(nèi)膽最大寬度

睡袋內(nèi)膽最大寬度的允許偏差應(yīng)為±2cm。

按5.3.2進(jìn)行測試。

4.3.3內(nèi)膽腳部寬度

睡袋內(nèi)膽腳部寬度的允許偏差應(yīng)為±2cm。

按5.3.3進(jìn)行測試。

4.4總質(zhì)量

睡袋總質(zhì)量的允許偏差應(yīng)為±5%。

按5.4進(jìn)行測試。

5試驗方法

5.1熱性能測試

5.1.1原理

睡袋的熱阻通過暖體假人法進(jìn)行,暖體假人及其測試程序符合ISO15831的規(guī)定。將暖體假人放入

到睡袋中并置于可控的人工氣候室內(nèi)進(jìn)行試驗。

3

GB/TXXXX-XXXX

利用生理模型基于測定的熱阻值計算睡袋的使用溫度范圍。

本文件的暖體假人測試適用于木乃伊式睡袋,睡袋與假人模型相適應(yīng)且不緊繃。使用溫度結(jié)果按被

測睡袋進(jìn)行適當(dāng)?shù)谋壤糯蠡蚩s小后能應(yīng)用到使用相同材料和絕緣結(jié)構(gòu)的其他尺寸的木乃伊式睡袋。

5.1.2暖體假人

通用要求

應(yīng)使用符合ISO15831規(guī)定的暖體假人,假人身高為(1.7±0.15)m。

測試過程中,暖體假人應(yīng)穿著以下服裝:

2

——兩件式套裝(長袖上裝和長褲),其中面料的熱阻Rct按ISO11092進(jìn)行測試,在0.040m·K/W~

0.060m2·K/W之間;

22

——及膝的長襪,其中面料的熱阻Rct按照ISO11092進(jìn)行測試,在0.040m·K/W~0.060m·K/W

之間。

暖體假人的體表溫度應(yīng)符合ISO15831:2004第7章的規(guī)定。

暖體假人的校準(zhǔn)

為校準(zhǔn)特定的暖體假人和相關(guān)的操作條件,應(yīng)測量標(biāo)準(zhǔn)參考睡袋的熱阻,這些標(biāo)準(zhǔn)參考睡袋的參考

熱阻見表A.1。測量結(jié)果的精度見附錄B。

標(biāo)準(zhǔn)參考睡袋在姿勢1下熱阻的測量值Rc(1)和表A.1所列參考值之間應(yīng)得出線性或指數(shù)關(guān)系。

運(yùn)用標(biāo)準(zhǔn)參考睡袋的參考熱阻中擬合的線性或指數(shù)關(guān)系得到的校正后的姿勢1下的熱阻Rc(1)的誤差

應(yīng)滿足以下要求:

a)所有參考睡袋的平均偏差<5%(變異系數(shù));

b)個體偏差不超過10%(變異系數(shù));

c)每個睡袋測試的變異系數(shù)應(yīng)不大于4%(變異系數(shù))。

5.1.3人工氣候室

熱阻測試應(yīng)在人工氣候室內(nèi)進(jìn)行,氣候室的空氣速度、熱通量和相對濕度符ISO15831:2004第7章

的規(guī)定。

環(huán)境溫度應(yīng)為(10±5)℃。測試時,環(huán)境溫度的變化應(yīng)符合ISO15831:2004中5.2.1的規(guī)定。

注:高度絕緣的睡袋可能出現(xiàn)熱通量無法達(dá)到≥20W/m2的情況,這種情況下,環(huán)境溫度取上述中的最低值。

5.1.4人工地面

按照ISO11092的規(guī)定進(jìn)行熱阻測試時,應(yīng)將暖體假人按5.1.6放進(jìn)睡袋,使其平躺在墊子上,并放

2

置在人工地面上,其中墊子材料的熱阻Rct為(0.85±0.06)m·K/W。人造地面應(yīng)由符合ISO1096規(guī)定

的木板組成,木板應(yīng)足夠大,以確保假人和睡袋的任何部分不超出木板,木板厚度為(20±2)mm。

人工地面包括一個硬的支持面,使其抬離地面至少100mm,以保證人工地面下方的空氣流通。

5.1.5測試樣品與預(yù)處理

熱阻測試前,睡袋應(yīng)在容量≥250L的烘箱中預(yù)處理,預(yù)處理溫度<30℃,預(yù)處理時間為15min,

整個預(yù)處理過程不應(yīng)施加任何應(yīng)力。在預(yù)處理后和正式測試前,睡袋應(yīng)在測試環(huán)境中平衡≥12h。

5.1.6姿勢1下的熱阻Rc(1)

測試姿勢1下的熱阻Rc(1)時,將假人完全放入到睡袋中并仰面平躺。若睡袋有拉鏈,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(如衣服夾子等)。

對于帶有拉伸兜帽的繩索的睡袋,兜帽的孔隙能閉合至直徑<120mm或周長<375mm,假人臉部

應(yīng)使用防護(hù)面罩。對于沒有兜帽或者沒有拉伸兜帽的繩索的睡袋,則不應(yīng)使用防護(hù)面罩。

注:測試信封式睡袋時,頭部裸露區(qū)域可能會有較多的熱量損失,從而導(dǎo)致結(jié)果偏小。

按ISO15831運(yùn)用串聯(lián)法或并聯(lián)法計算睡袋姿勢1下的熱阻Rc(1)。待測睡袋的計算方法應(yīng)與標(biāo)準(zhǔn)參照

睡袋的計算方法相同。

5.1.7測試步驟

4

GB/TXXXX—XXXX

測試應(yīng)按4.1的規(guī)定進(jìn)行。

對于每種暖體假人,規(guī)定手臂和腿與軀干的位置關(guān)系,木板和人工地面應(yīng)作為校準(zhǔn)程序的一部分,

本文件不同測試中校準(zhǔn)方法應(yīng)保持一致。

采用與規(guī)定的校準(zhǔn)程序相同的校準(zhǔn)方法和獲得的相關(guān)系數(shù)計算姿勢1下的熱阻Rc(1)值。

應(yīng)進(jìn)行3次獨(dú)立試驗,每次試驗都將假人放進(jìn)睡袋內(nèi),結(jié)果應(yīng)計算睡袋熱阻的算術(shù)平均值。

若不能使用3個單獨(dú)的睡袋樣品進(jìn)行測試,也可使用同一件睡袋樣品進(jìn)行3次重復(fù)測試,每次測試前

均應(yīng)按5.1.5的規(guī)定進(jìn)行預(yù)處理,并應(yīng)在試驗報告中注明。

5.1.8使用溫度的計算

睡袋的極端低溫(Text)、極限低溫(Tlim)和舒適低溫(Tcomf)應(yīng)按照附錄C中的生理模型基于姿

勢1下的熱阻Rc(1)來計算。

也可查詢表1估算得到精度可接受的睡袋的使用溫度。如果測量得到的姿勢1下的熱阻Rc(1)在表1列

出值的中間,應(yīng)基于姿勢1下的熱阻Rc(1)最近的上限值和下限值進(jìn)行線性迭代。圖1中使用范圍中的溫度

限值取最接近的整數(shù)值。

5.2透濕指數(shù)

按ISO11092的規(guī)定進(jìn)行測試。

睡袋所涉及的不同材料均應(yīng)測試。

5.3內(nèi)膽尺寸

5.3.1內(nèi)膽長度

將睡袋內(nèi)膽翻出,測量腳后跟所在的接縫位置到睡袋頂部(豎向接縫的風(fēng)帽除外)之間的距離,測

量過程中不應(yīng)使用外力拉伸睡袋。

5.3.2內(nèi)膽最大寬度

將睡袋內(nèi)膽翻出,在最寬點(diǎn)處測量周長,測量過程中不應(yīng)使用功能外力拉伸睡袋。若睡袋內(nèi)膽最大

寬度不在胸部附近,產(chǎn)品標(biāo)簽上應(yīng)注明睡袋內(nèi)膽最寬點(diǎn)的位置。將測得的周長減半即為睡袋內(nèi)膽最大寬

度。若睡袋含有松緊帶,測量前可用彈簧秤施加(10±1)N的外力拉伸松緊帶。

5.3.3內(nèi)膽腳部寬度

將睡袋內(nèi)膽翻出,在距離腳后跟所在接縫位置(30±1)cm處測量周長。周長減半即為睡袋內(nèi)膽腳

部寬度。若睡袋含有松緊帶,測量前可用彈簧秤施加(10±1)N外力拉伸松緊帶。

5.4總質(zhì)量

對于睡袋總質(zhì)量(不含收納袋)的測試,測試前應(yīng)將樣品按ISO139的規(guī)定,在溫度為20℃、相對

濕度為65%的條件下進(jìn)行預(yù)處理。

對于羽毛和/或羽絨填充物的睡袋總質(zhì)量,按EN13088:2018中第7章和第8章的規(guī)定進(jìn)行測試。

對于非羽絨和羽毛填充物的睡袋總質(zhì)量,應(yīng)通過精度為±0.5g的天平進(jìn)行稱量。

6試驗報告

試驗報告應(yīng)包括以下內(nèi)容:

a)睡袋樣品的描述和介紹;

b)如果3次獨(dú)立試驗使用了同一件睡袋(見5.1.7),應(yīng)在試驗報告中注明;

c)操作條件和特殊性的說明;

d)暖體假人、所穿的服裝和人工地面的描述;

e)氣候室內(nèi)的環(huán)境條件(溫度、濕度、風(fēng)速和風(fēng)向);

f)測試結(jié)果(睡袋樣品的熱阻Rc(1))、計算方法以及所使用的校準(zhǔn)程序;

g)睡袋樣品的使用溫度計算值Text、Tlim和Tcomf;

h)本文件編號,即ISO23537-1:2022;

i)必要時,與本文件規(guī)定的任何偏離之處;

5

GB/TXXXX-XXXX

j)試驗日期。

7標(biāo)簽

7.1使用溫度范圍圖

睡袋樣品的使用溫度范圍應(yīng)在標(biāo)簽上以圖示形式注明(見7.2)。

應(yīng)標(biāo)注過渡范圍和危險范圍,并應(yīng)指出在危險范圍環(huán)境溫度下可能產(chǎn)生的危害;可標(biāo)注舒適范圍。

圖中所示范圍應(yīng)標(biāo)注“過渡范圍”和“風(fēng)險范圍“字樣,并在下方應(yīng)給出該字樣對應(yīng)的溫度范圍。

溫度限值Tcomf、Tlim和Text均應(yīng)以℃表示。

圖示及其給出的數(shù)值應(yīng)采用線條形式,示例見圖1。顏色和圖形可自由設(shè)計。

標(biāo)引序號說明:

1—過渡范圍;

2—風(fēng)險范圍。

圖1使用溫度范圍圖示

圖示下方,應(yīng)注明以下警告語:

警告—處于風(fēng)險范圍的溫度會明顯感覺寒冷,可能存在體溫過低導(dǎo)致健康受損的風(fēng)險。

溫度等級誤用的警示見附錄D。

7.2標(biāo)識

睡袋上應(yīng)永久的標(biāo)識(如印刷在睡袋上或縫合在標(biāo)簽上)以下信息:

a)本文件編號,即ISO23537-1:2022;

b)填充物、面料和襯里成分;

c)使用溫度范圍(以圖示,見圖1示例);

d)維護(hù)保養(yǎng)標(biāo)簽,符合ISO3758的規(guī)定;

e)商標(biāo)名稱;

f)產(chǎn)品名稱或編號。

7.3消費(fèi)提示信息

睡袋銷售給消費(fèi)者時應(yīng)至少提供以下信息:

a)睡袋的內(nèi)膽長度、內(nèi)膽最大寬度和內(nèi)膽腳部寬度,均以cm計,以圖示說明(示例見圖2)。

單位為厘米

6

GB/TXXXX—XXXX

a)信封式睡袋

b)木乃伊式睡袋

標(biāo)引序號說明:

l——內(nèi)膽長度;

w1——內(nèi)膽最大寬度;

w2——內(nèi)膽腳部寬度。

圖2圖示符號

b)睡袋總質(zhì)量:

1)<1000g的睡袋精確至10g;

2)≥1000g的睡袋精確至50g。

c)商標(biāo)名稱及地址;

d)本文件編號,即ISO23537-1:2022。

7

GB/TXXXX-XXXX

附錄A

(規(guī)范性)

暖體假人校準(zhǔn)時的熱阻參考值

A.1通則

表A.1中所列暖體假人姿勢1下的熱阻Rc(1)參考值是利用“Charlie3”在下文中描述的服裝、人工

地面和測試環(huán)境下得到的。

A.2暖體假人

暖體假人“Charlie3”模擬人體的形狀,具有軀干、具有毛發(fā)的頭部、可移動的手臂和腿部、手和

腳。假人尺寸對應(yīng)德國服裝尺碼50/52,質(zhì)量為44kg。當(dāng)假人躺在睡袋中時,其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,使對應(yīng)的

表面溫度維持在一個穩(wěn)定的值(31±0.1)℃。暖體假人的表面由高傳導(dǎo)率的材料制成,確保表面溫度的均

勻性。測量加熱的功率精度為±2%。

A.3服裝和人工地面

用于“Charlie3”測試的服裝和人工地面分別見和5.1.4。

A.4操作條件

氣候室內(nèi)的環(huán)境溫度為(15±0.1)℃,空氣流速為(0.3±0.1)m/s,氣流為豎直方向。

在穩(wěn)態(tài)條件下,記錄暖體假人“Charlie3”的16個區(qū)段的散熱量,并按照ISO15831采用串聯(lián)法計

算姿勢1下的睡袋熱阻Rc(1)。

A.5標(biāo)準(zhǔn)參考睡袋的熱阻參考值

標(biāo)準(zhǔn)參考睡袋的熱阻參考值如表A.1所示。

表A.1熱阻參考值

姿勢1下的熱阻Rc(1)

睡袋樣品

m2·K/W

A0.779

B0.867

C0.938

D1.290

E0.623

8

GB/TXXXX—XXXX

附錄B

(資料性)

測量結(jié)果的精度

B.1重復(fù)性

在一個由6個不同的暖體假人和6個不同的睡袋組成的實驗室間的測試中,三次重復(fù)測量同一個睡袋

樣品的熱阻Rc(1)的精度為3.6%(變異系數(shù))。

B.2再現(xiàn)性

一個由6個不同的暖體假人和6個不同的睡袋組成的實驗室間的測試結(jié)果表明,姿勢1下的熱阻Rc(1)

的再現(xiàn)性為5%(變異系數(shù))。

9

GB/TXXXX-XXXX

附錄C

(規(guī)范性)

計算使用溫度的生理模型

C.1熱平衡和使用溫度的計算

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,見公式C.1。

()

M=Hc+He+Hres+S…………C.1

式中:

M——睡袋使用者的代謝產(chǎn)熱量(見C.2),單位為瓦特每平方米(W/m2);

2

Hc——通過睡袋和從人體未覆蓋區(qū)域的干態(tài)散熱量(見C.3),單位為瓦特每平方米(W/m);

2

He——皮膚表面汗液蒸發(fā)的散熱量(見C.4),單位為瓦特每平方米(W/m);

2

Hres——呼吸引起的散熱量(見C.5),單位為瓦特每平方米(W/m);

ΔS——睡袋使用者體內(nèi)含熱量變化(見C.6),單位為瓦特每平方米(W/m2)。

計算通過環(huán)境溫度和平均體表溫度的迭代過程進(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﹑熱量散失量﹑體表溫度和姿勢),具體詳見

C.7。

設(shè)定環(huán)境是均勻的(輻射溫度等于空氣溫度),相對濕度為50%。

C.2代謝產(chǎn)熱量M

代謝產(chǎn)熱量的計算見公式C.2。

()

M=Mb+Ms…………………C.2

式中:

M——代謝產(chǎn)熱量,單位為瓦特每平方米(W/m2);

2

Mb——平躺休息時的基礎(chǔ)代謝產(chǎn)熱量,單位為瓦特每平方米(W/m)(見C.7);

2

Ms——由寒顫引起的代謝產(chǎn)熱量,單位為瓦特每平方米(W/m)(見C.7)。

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),通過睡袋的干態(tài)散熱量計算見公式C.3。

(t-t)

ska()

Hc=…………………C.3

Rc,eff

式中:

2

Hc——通過睡袋的干態(tài)散熱量,單位為瓦特每平方米(W/m);

tsk——睡袋使用者的平均體表溫度,單位為攝氏度(℃),依賴于熱應(yīng)激(見C.7);

ta——環(huán)境空氣溫度,單位為攝氏度(℃);

2

Rc,eff——睡袋的有效熱阻,單位為平方米開爾文每瓦特(m·K/W)。根據(jù)C.7和其他因素,有效熱

阻與Rc(1)和Rc(2)有關(guān),取決于睡袋使用者在睡袋中的姿勢。

C.4蒸發(fā)散熱量He

10

GB/TXXXX—XXXX

蒸發(fā)散熱量的計算見公式C.4。

w(p-p)

ska()

He=……………………C.4

Re,eff

式中:

2

He——蒸發(fā)散熱量,單位為瓦特每平方米(W/m);

w——皮膚濕度,%(見公式C.5);

psk——濕態(tài)皮膚的水蒸氣分壓,單位為帕斯卡(Pa)(見公式C.6);

pa——環(huán)境空氣中的水蒸氣分壓,單位為帕斯卡(Pa)(見公式C.7);

2

Re,eff——睡袋的有效熱阻,單位為平方米開爾文每瓦特(m·K/W)。根據(jù)C.7和其他因素,有效熱

阻與Rc(1)和Rc(2)有關(guān),取決于睡袋使用者在睡袋中的姿勢。

皮膚濕度(w)可被認(rèn)為是暴露在外并參與蒸發(fā)的皮膚面積的比例。在冷環(huán)境中休息時的皮膚濕度

為6%,該值對應(yīng)無感發(fā)汗(見公式C.5)。

w=0.06……………(C.5)

濕態(tài)皮膚的水蒸氣分壓計算見公式C.6:

()

psk=psattsk…………C.6

式中:

psk——濕態(tài)皮膚上的水蒸氣分壓,單位為帕斯卡(Pa);

tsk——睡袋使用者的平均皮膚溫度,單位為攝氏度(℃),這取決于保持的熱應(yīng)激(見C.7);

psat(tsk)——皮膚溫度tsk時的飽和水蒸氣壓,單位為帕斯卡(Pa),按公式C.8計算。

環(huán)境空氣中的水蒸氣分壓按公式C.7計算:

Rh

a()

pa=……………………C.7

100psat(ta)

式中:

pa——環(huán)境空氣中的水蒸氣分壓,單位為帕斯卡(Pa);

Rha——環(huán)境空氣的相對濕度,%;

ta——環(huán)境空氣溫度,單位為攝氏度(℃);

psat(ta)——溫度ta時的飽和水蒸氣壓,單位為帕斯卡(Pa),按公式C.8計算。

-2919.611

p(t)=133.310exp[-4.79518log(t+273)+23.03733]……(C.8)

sat(t+273)

t是ta或者是tsk。

式中:

psat(t)——溫度t時的飽和水蒸氣壓,單位為帕斯卡(Pa);

t——溫度,單位為攝氏度(℃)。

睡袋的有效水蒸氣壓力Re,eff與有效阻熱Rc,eff和有效透濕指數(shù)im,eff有關(guān),計算見公式C.9。

60R

c,eff()

Re,eff=……………………C.9

im,eff

式中:

2

Re,eff——睡袋的有效濕阻,單位為平方米帕斯卡每瓦(m·Pa/W);

2

Rc,eff——睡袋的有效熱阻,單位為平方米帕斯卡每瓦(m·Pa/W);

im,eff——有效透濕指數(shù)。

11

GB/TXXXX-XXXX

在不同情況下,im,eff取值不同:

a)睡袋使用者完全裹在睡袋中,并蜷縮減少散熱御寒時:im,eff=0.54;

b)睡袋使用者完全裹在睡袋中,并以放松的姿勢躺在睡袋上(如仰面平躺):im,eff=0.52

c)睡袋使用者不完全裹在睡袋中應(yīng)對過熱時(如手臂放在睡袋外面):im,eff=0.30

C.5呼吸散熱量Hres

呼吸散熱量按公式C.10計算。

0.00632p

H=M[0.5524-0.00144(t+273)-a]………………(C.10)

resa()

ta+273

式中:

Hres——呼吸散熱量,單位為瓦特每平方米(W/㎡);

M——代謝產(chǎn)熱量,單位為瓦特每平方米(W/㎡),由公式C.2得出;

ta——環(huán)境空氣溫度,單位為攝氏度(℃);

pa——環(huán)境空氣中的水蒸氣分壓,單位為帕斯卡(Pa),根據(jù)公式C.7計算。

C.6人體熱量變化ΔS

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,見公式C.11。

S=0W/m2…………(C.11)

C.7計算使用溫度的生理數(shù)據(jù)

C.7.1極端低溫Text

計算此溫度時,所謂的標(biāo)準(zhǔn)女性(25歲,體重60kg,身高1.60m,體表面積1.62m2)在高度寒冷的

條件下,打著寒顫增加基本代謝產(chǎn)熱量,該產(chǎn)熱量僅能維持6h。睡袋使用者蜷縮在睡袋中為了降低通

過睡袋的散熱量。計算溫度的數(shù)據(jù)包括以下:

2

a)基礎(chǔ)代謝產(chǎn)熱量:Mb=44.4W/m;

2

b)寒顫引起的額外代謝產(chǎn)熱量:Ms=25.4W/m;

c)睡袋的有效熱阻Rc,eff:Rc,eff=Rc(1);

d)睡袋的有效濕阻Re,eff:Re,eff=60Rc,eff/0.54。

C.7.2極限低溫Tlim

計算此溫度時,標(biāo)準(zhǔn)男性(25歲,體重70kg,身高1.73m,體表面積1.83m2)在御寒條件下(蜷縮

在睡袋中),保持熱平衡但不覺得冷(不打寒顫)。計算溫度的數(shù)據(jù)包括以下:

2

a)基礎(chǔ)代謝產(chǎn)熱量:Mb=47.5W/m;

b)睡袋的有效熱阻Rc,eff:Rc,eff=Rc(1);

c)睡袋的有效濕阻Re,eff:Re,eff=60Rc,eff/0.54。

C.7.3舒適低溫

計算此溫度時,標(biāo)準(zhǔn)女性(25歲,體重60kg,身高1.60m,體表面積1.62m2)在放松的姿勢下不

覺得冷(不打寒顫)。計算溫度的數(shù)據(jù)包括以下:

2

a)基礎(chǔ)代謝產(chǎn)熱量:Mb=44.4W/m;

b)睡袋的有效熱阻Rc,eff:Rc,eff=0.9Rc(1);

c)睡袋的有效濕阻Re,eff:Re,eff=60Rc,eff/0.52。

12

GB/TXXXX—XXXX

C.8使用溫度的近似計算

睡袋的使用溫度可用公式C.12~C.14近似計算:

…………

Text=-50.91Rc(1)+29.61(C.12)

………

Tlim=-36.35Rc(2)+32.00(C.13)

………

Tcomf=-30.96Rc(1)+32.29(C.14)

13

GB/TXXXX-XXXX

附錄D

(資料性)

溫度等級誤用的警示

在不同的使用條件下(風(fēng)速﹑輻射溫度、姿勢和睡袋使用者的著裝、地板熱阻﹑睡袋內(nèi)的最終濕度

等),睡袋的熱阻會改變。使用者對冷的感覺也因人而異(受適應(yīng)性、物理和生理狀態(tài)、食物等因素影

響)。

根據(jù)本文件確定的使用范圍的限定溫度僅可用以比較標(biāo)準(zhǔn)測試條件下睡袋的性能。沒有考慮使用條

件中所有可能的變化因素以及個人的反應(yīng),因此這些溫度僅宜作為參考,還需考慮個體實際使用過程中

的適應(yīng)性。

特別需要強(qiáng)調(diào)的是極端低溫是理論上的極限。因此,除非睡袋使用者有著豐富的經(jīng)驗,否則它應(yīng)僅

被認(rèn)為是不能接近的危險點(diǎn)。此外,測試和實踐經(jīng)驗證明,睡袋的內(nèi)部尺寸和使用者的體型對睡袋的性

能具有顯著影響。

舒適低溫的確定基于可獲得的發(fā)表的數(shù)據(jù)和全身的熱平衡。人體對局部不舒適非常敏感,局部熱橋

可能不會影響睡袋的整體熱阻,但可能會嚴(yán)重影響睡袋使用者的冷感覺。需要強(qiáng)調(diào)的是本文件的測試方

法不能保證抵抗任何局部致冷。

使用范圍的溫度與室內(nèi)條件有關(guān)。對于戶外使用,風(fēng)在很大程度上可能會影響睡袋的熱阻,尤其對

外層面料由透氣材料制作的睡袋。

本文件所涉及睡袋為干態(tài)。產(chǎn)品濕度較大時可能會降低睡袋的隔熱性能。

14

GB/TXXXX—XXXX

附錄E

(資料性)

基本原理

本文件主要是通過制定測試程序和評價模型來量化睡袋的熱生理性能,最初目的是為消費(fèi)者提供信

息。

熱生理性能是由睡袋的熱阻和水分管理能力決定的。二者均要適應(yīng)睡袋使用的環(huán)境氣候條件(溫度、

濕度、風(fēng)速)以及人體的生理條件,要求在良好的適應(yīng)前提下實現(xiàn)熱量平衡,從而達(dá)到優(yōu)質(zhì)的睡眠效果。

人體熱量平衡是指由新陳代謝過程產(chǎn)生的熱量(即睡眠中人體所產(chǎn)生的熱量)等于向外界散失的熱量。

一般情況下,很難保持睡袋內(nèi)的熱量平衡。一方面,新陳代謝產(chǎn)生的熱量取決于人體的體重,例如,體

重50kg的人睡覺時產(chǎn)生約60W熱量,而體重110kg的人則產(chǎn)生約100W熱量;另一方面,從人體散發(fā)到

外界的熱量不僅取決于睡袋的熱阻(包括使用者穿著的睡衣和睡袋下面墊子的熱阻),還取決于環(huán)境溫

度。如果人體向外界散熱過多,人體熱量就會降低,使用者會感到寒冷,在極端情況下,甚至?xí)蝮w溫

過低造成死亡。

如果人體向外界散熱過少,人體熱量就會增加,使用者就會出汗,此過程可通過皮膚上的汗液蒸發(fā)

來使人體降溫,這種致冷效果非常有效,但僅限于汗液能夠真正蒸發(fā),這意味著睡袋也應(yīng)具有很好的透

濕性。以下事實進(jìn)一步強(qiáng)調(diào)了透汽性的重要性,一個人即使沒有出汗,在夜間將會從人體內(nèi)透過皮膚蒸

發(fā)1/4L的水分,因此若睡袋的透濕性或水分管理不足,人體不僅會感到悶濕,而且在睡眠中人體會過

熱,從而影響睡眠質(zhì)量甚至完全不能入睡。

通常來說,睡袋的熱生理舒適性受很多變量影響。本文件規(guī)定的暖體假人和皮膚模型測試方法,均

已考慮了這些變量的影響,同時結(jié)合熱生理模型,將評價測試結(jié)果轉(zhuǎn)換成了睡袋的使用溫度范圍。

按ISO11092規(guī)定的皮膚模型(“蒸發(fā)熱板”),測試并通過透濕指數(shù)量化了睡袋的水分管理能力,

以確保睡袋的“透濕性”至少達(dá)到滿意的程度。

按ISO15831規(guī)定的暖體假人,測量了受睡袋影響的熱阻。暖體假人的熱阻不僅是由睡袋本身的影

響,同時還受到在睡袋內(nèi)著裝和可能放在睡袋下面的睡墊的影響,以及諸如壓縮睡袋底部的人體重量、

環(huán)境風(fēng)速和濕度的影響。因此,本文件用以下方式規(guī)定了測試條件:測試結(jié)果是可重復(fù),并且不同實驗

室間的測試結(jié)果具有可比性。本文件制定時很多循環(huán)對比試驗均已驗證了這種測試條件,方法的精度見

附錄B。

選擇的測試條件還考慮了在寒冷環(huán)境中實際使用時,使用者將會把頭部裹在睡袋的兜帽內(nèi),以保護(hù)

面部免受冷空氣的傷害。由于目前暖體假人的頭部無法轉(zhuǎn)動,對于含有兜帽的睡袋,試驗時是通過在暖

體假人的面部佩戴面罩來模擬的。

類似地,測試條件也考慮到在炎熱環(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際,

頭罩也不可能僅僅地包在頭部,因此規(guī)定了暖體假人的第二種姿勢,在第二種姿勢下,睡袋的拉鏈完全

被打開,睡袋蓋被調(diào)低,假人的手臂、肩膀和頭部均外露。

本文件中應(yīng)用的熱生理模型將睡袋的熱阻轉(zhuǎn)換為使用溫度范圍。該生理模型建立在大量生理研究的

基礎(chǔ)上,不同的研究機(jī)構(gòu)科學(xué)地開展了多次睡眠試驗均已證明了從評價模型中得到使用溫度的準(zhǔn)確性。

睡眠實驗均在可控的人工氣候室內(nèi)進(jìn)行,通過在受試者身體上放置傳感器,監(jiān)測傳輸相關(guān)的生理數(shù)據(jù),

如核心體溫、體表溫度,體表濕度、代謝量、出汗量以及睡袋和睡衣的吸汗量,同時通過心率來監(jiān)測睡

眠質(zhì)量,通過問卷調(diào)查的形式量化受試者的主觀舒適感。

總體來說,本文件中所涉及的熱生理模型對于確定睡袋有效保暖效果并不唯一,但該模型是目前為

止唯一被科學(xué)驗證的具有足夠統(tǒng)計精度的模型。

除上述因素外,本文件所涉及的熱生理模型還考慮了與體重有關(guān)的代謝產(chǎn)熱量、人體表面的熱流量

(也取決于人體的體重和身高)。由于這些差異,該熱生理模型可區(qū)分體重較大、身高較高的“標(biāo)準(zhǔn)男

15

GB/TXXXX-XXXX

性”和相對體重較輕、身高較低的“標(biāo)準(zhǔn)女性”,在睡眠時,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”下,“標(biāo)準(zhǔn)女性”在睡袋中開始感覺寒冷,而“標(biāo)準(zhǔn)男性”在“極限低溫”下

開始因冷而覺得不舒適,“極限低溫”取決于睡袋的熱阻,一般比“舒適低溫”略低幾攝氏度(℃)。

在“極限低溫”以下的環(huán)境中,幾乎每個人都會感覺太冷,并且在接近“極端低溫”條件時,“標(biāo)

準(zhǔn)女性”就可能處于損害健康的體溫過低危險中。在“舒適高溫”環(huán)境中,與“標(biāo)準(zhǔn)男性”身材相似的

人在睡袋中將會因熱而感覺不舒適。

使用溫度取決于睡袋的熱阻,限制了睡袋的使用范圍,如表1所示。在睡袋銷售時標(biāo)注使用溫度范

圍,可為消費(fèi)者提供一種客觀標(biāo)準(zhǔn),根據(jù)生理性能比較不同的睡袋產(chǎn)品,進(jìn)一步幫助他們選擇生理上適

合其預(yù)期使用環(huán)境條件的產(chǎn)品。

16

GB/TXXXX—XXXX

附錄F

(資料性)

舒適高溫試驗方法

F.1要求

對于姿勢2下熱阻Rc(2)的測量,應(yīng)使用表F.1給出的舒適高溫Tmax。若測量得到姿勢2下的熱阻Rc(2)

介于表F.1所列值的中間,應(yīng)基于Rc(2)最近的上限值和下限值進(jìn)行線性迭代。

按F.3進(jìn)行測試。

表F.1使用溫度的舒適高溫

姿勢2下的熱阻Rc(2)舒適高溫Tmax

m2·K/W℃

0.200+31.1

0.240+29.6

0.280+28.2

0.320+26.7

0.360+25.2

0.400+23.8

0.440+22.3

0.480+20.9

0.520+19.4

0.560+18.0

0.600+16.5

0.640+15.1

0.680+13.6

0.720+12.2

0.760+10.7

0.800+9.3

F.2姿勢2下的熱阻Rc(2)測試暖體假人的校準(zhǔn)

為校準(zhǔn)特定的暖體假人和相關(guān)的操作條件,應(yīng)按照表A.1測量標(biāo)準(zhǔn)參考睡袋的熱阻。

參考睡袋的熱阻Rc(2)的測量值和參考值之間應(yīng)得出線性或指數(shù)關(guān)系(見表F.2)。

注:見F.8。

運(yùn)用標(biāo)準(zhǔn)參考睡袋的參考熱阻中擬合的線性或指數(shù)關(guān)系得到的校正后的Rc(2)的誤差應(yīng)滿足以下要

求:

a)所有參考睡袋的平均偏差<5%(變異系數(shù));

b)個體偏差不超過10%(變異系數(shù));

c)每個睡袋測試的變異系數(shù)不大于4%(變異系數(shù))。

F.3姿勢2下的熱阻Rc(2)

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GB/TXXXX-XXXX

測量姿勢2下的熱阻Rc(2)時,將暖體假人部分放入到睡袋中并仰面平躺。睡袋的上半部分僅蓋到假

人的腋窩位置,并且暖體假人的手臂置于睡袋外面,放在睡袋的上半部分。若睡袋帶有拉鏈,應(yīng)將拉鏈

全部打開。若睡袋帶有帽兜,應(yīng)將帽兜放在假人的下面,繩索不收緊,假人面部不戴防護(hù)面罩。

姿勢2下的熱阻Rc(2)按ISO15831中的并聯(lián)法進(jìn)行計算。

F.4測試步驟

測試按照F.1中的規(guī)定進(jìn)行。

對于每種特定的暖體假人,規(guī)定手臂和腿與軀干的位置關(guān)系,木板和人工地面應(yīng)作為校準(zhǔn)程序的一

部分,本文件不同測試中校準(zhǔn)方法應(yīng)保持一致。

運(yùn)用F.2校準(zhǔn)過程中獲得的相關(guān)關(guān)系,計算姿勢2下的熱阻Rc(2)值。

應(yīng)進(jìn)行三次獨(dú)立試驗,每次試驗都將假人放進(jìn)睡袋內(nèi),結(jié)果應(yīng)計算睡袋熱阻的算術(shù)平均值。

若無法使用3個單獨(dú)的睡袋樣品進(jìn)行測試,也可使用同一件睡袋樣品進(jìn)行3次重復(fù)測試,每次測試前

均應(yīng)按5.1.5的規(guī)定進(jìn)行預(yù)處理,并應(yīng)在試驗報告中注明。

F.5使用溫度的計算

睡袋的舒適高溫Tmax可按附錄C中的生理模型基于姿勢2下的熱阻RC(2)來計算。

也可查詢表F.2估算得到精度可接受的睡袋的使用溫度。若測量得到的姿勢2下的熱阻RC(2)介于表F.2

中列出值之間,應(yīng)基于姿勢2下的熱阻RC(2)最近的上限值和下限值進(jìn)行線性迭代。圖F.1使用溫度中的溫

度限值取最接近的整數(shù)值。

F.6試驗報告

試驗報告應(yīng)包括以下內(nèi)容:

a)睡袋樣品的描述和介紹;

b)如果3次獨(dú)立試驗使用了同一件睡袋(見F.4),應(yīng)在試驗報告中注明;

c)操作條件和特殊性的說明:

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);

d)測試結(jié)果(睡袋樣品的熱阻Rc(2))、計算方法以及所使用的校準(zhǔn)程序;

e)睡袋樣品的使用溫度計算值Tmax;

F)本文件編號,即ISO23537-1:2022;

g)與本文件規(guī)定的任何偏離之處;

h)試驗日期。

F.7標(biāo)簽

F.7.1使用溫度范圍圖

睡袋樣品的使用溫度范圍應(yīng)在標(biāo)簽上以圖示形式注明(見7.2)。

應(yīng)標(biāo)注過渡范圍和危險范圍,并指出在危險范圍環(huán)境溫度下可能產(chǎn)生的危害。宜標(biāo)注舒適范圍。

圖中所示范圍應(yīng)標(biāo)注“舒適范圍”字樣,并在下方應(yīng)給出該字樣對應(yīng)的溫度范圍。溫度限值Tmax以℃

表示。

圖示及其給出的數(shù)值應(yīng)采用線條形式,示例見圖F.1。顏色和圖形能自由設(shè)計。

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GB/TXXXX—XXXX

標(biāo)引序號說明:

1—舒適范圍。

圖F.1舒適溫度范圍圖示

圖示下方,應(yīng)注明以下警告語:

警告—處于風(fēng)險范圍的溫度會明顯感覺寒冷,可能存在體溫過低導(dǎo)致健康受損的風(fēng)險。

溫度等級誤用的警示見附錄D。

F.8暖體假人校準(zhǔn)熱阻參考值

F.8.1通則

姿勢2下的熱阻RC(2)的參考值是利用暖體假人“Charlie3”在F.8中描述的特定環(huán)境下測量得到的。

F.8.2操作條件

在穩(wěn)態(tài)條件下,記錄暖體假人“Charlie3”的16個區(qū)段的散熱量,并按ISO15831采用并聯(lián)法計算

睡袋姿勢2下的熱阻RC(2)。

F.8.3標(biāo)準(zhǔn)參考睡袋的熱阻參考值

標(biāo)準(zhǔn)參考睡袋的參考熱阻值見表F.2。

表F.2熱阻參考值

姿勢2下的熱阻RC(2)

睡袋樣品

m2·K/W

A0.368

B0.387

C

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