內容簡介
服裝工效學是一門研究人、服裝和環境三者關係的新興邊緣學科。服裝工效學的研究代表了當今服裝科學的最前沿水平。本書第2版是在第1版的基礎上,根據幾年的教學套用,在內容上進行了部分調整,使讀者更好地了解與掌握服裝工效學的研究方法與手段。內容主要包括與服裝工效學有關的環境物理量、人體測量學概念以及與服裝工效學有關的人體生理參數的測量、與服裝工效學有關的服裝材料學領域的基礎知識、服裝的乾熱傳遞與熱阻、服裝的濕熱傳遞、暖體假人和人工氣候室、服裝的舒適性及其評價方法、特種功能服裝及材料、阻燃防護服的開發及其工效學評價、桌球運動服裝的工效學研究等。後文附錄部分提供了本書相關計算及實驗所必需的數據,以方便讀者學習與實驗。
本書通過作者查閱國內外大量文獻資料以及多年教學經驗和研究成果歸納總結而成,內容既包括傳統的服裝工效學相關知識,又包含最新的服裝工效學研究套用成果。本書可作為高等院校服裝專業本科生、碩士研究生教材。
目錄
第一章 緒論
第一節人類工效學
一、人類工效學的定義
二、人類工效學研究的內容
三、人類工效學研究的目的
四、人類工效學的發展動向
第二節 服裝工效學
一、服裝工效學的定義
二、服裝工效學的主要研究內容
三、我國開展服裝工效學的情況
第二章 描述環境的物理量
第一節 氣溫
一、溫標及溫標之間的換算
二、氣溫的測量方法
三、氣溫對人的影響
四、舒適的環境溫度
第二節 濕度
一、描述濕度的指標
二、測量濕度的儀器
第三節 風
一、風的特徵及表示
二、風速的測量方法
第四節輻射
一、輻射熱
二、輻射熱的測量方法
第五節 色彩
一、色彩的形成
二、色彩的象徵作用
三、色彩的生理作用
第三章 人體測量學
第一節 人體測量的統計指標
一、平均值
二、均方差
三、百分位數
第二節人體尺寸的測量
一、人體尺寸的測量方法
二、人體尺寸測量數據與國家服裝號型標準
三、人體尺寸的影響因素
第三節 服裝工效學人體生理指標的測量
一、人體的體溫
二、能量代謝
三、人體表面積
四、體重喪失量
五、心率
第四章 與服裝工效學有關的服裝材料學概論
第一節織物的透氣性
一、透氣性的概念
二、織物透氣性的測量方法
三、織物透氣性的影響因素
四、織物在潤濕狀態下的透氣性能研究
第二節織物的透濕性
一、透濕性的概念
二、織物透濕性能的測量方法
三、費克方程
四、織物透濕性的影響因素
第三節織物的保溫性
一、保溫性的概念
二、織物保溫性的測量方法
三、織物保溫性的影響因素
四、織物在潤濕狀態下的保溫性研究
第五章服裝的乾熱傳遞與熱阻
第一節輻射散熱
一、輻射散熱的概念
二、輻射散熱的計算
三、輻射散熱的影響因素
第二節對流散熱
一、對流散熱的概念
二、對流散熱的計算
三、對流散熱的影響因素
第三節傳導散熱
一、傳導散熱的概念
二、傳導散熱的計算
第四節服裝的傳熱原理與熱阻
一、服裝的傳熱原理
二、服裝的熱阻
三、服裝熱阻的影響因素
四、服裝熱阻的測量
第六章服裝的濕熱傳遞
第一節蒸發散熱
一、蒸發散熱的概念
二、人體的出汗機理
三、蒸發散熱的影響因素
第二節服裝蒸發散熱的評價指標
一、透濕指數
二、蒸發散熱效能
三、透水指數
第三節服裝蒸發散熱的計算
第七章暖體假人和人工氣候室
第一節暖體假人
一、暖體假人概述
二、國外暖體假人研究概況
三、我國暖體假人的研製概況
第二節人工氣候室
一、人工氣候室的結構原理
二、人工氣候室的具體環境參數
三、實驗類型
第八章服裝的舒適性及其評價方法
第一節人體的感覺及舒適感
一、感覺的一般概念
二、感覺的生理機制
三、感受性與感覺閾限
四、溫度感覺
五、觸壓感覺
六、人體的舒適感
第二節服裝舒適性概論
一、服裝舒適性的研究概況
二、服裝舒適性的定義
三、服裝舒適性的分類
第三節服裝舒適性的評價方法
一、材料實驗
二、假人實驗
三、人體穿著實驗
四、現場穿著實驗
五、大規模穿著實驗
第四節人體穿著實驗方法
一、人體穿著實驗及評價方法
二、人體穿著實驗的限度
三、主觀感覺評價
第五節熱平衡方程
一、人體的產熱量
二、通過皮膚表面的不顯汗蒸發所散失的熱量
三、汗液通過皮膚表面蒸發所散失的熱量
四、通過呼吸所產生的蒸發散熱量
五、通過呼吸所產生的對流散熱量
六、通過服裝的乾熱傳遞量
七、通過服裝外表面的輻射熱交換量
八、通過服裝外表面的對流熱交換量
九、熱平衡方程式
第六節熱舒適圖
第七節預測平均票數(PMV)與不滿意百分數(PPD)
一、預測平均票數(PMV,Predicted Mean Vote)
二、不滿意百分數(PPD,Predicted Percentage of Dissatisfied)
第九章特種功能服裝及材料
第一節特種功能服裝概述
第二節阻燃防護服
一、阻燃防護服的套用分類
二、阻燃防護服的結構和材料
第三節飛行服
一、抗荷服
二、代償服
三、抗浸服
第四節太空衣
一、太空衣的發展
二、太空衣的分類與結構
三、太空衣的工效學套用
第五節防彈服
一、防彈服的歷史變革
二、防彈服的分類
三、防彈服的纖維材料
四、防彈服的評價指標
五、防彈服的發展趨勢
第六節“鯊魚皮”泳衣
一、“鯊魚皮”泳衣的發展
二、“鯊魚皮”泳衣的材料
三、“鯊魚皮”泳衣的原理
四、後“鯊魚皮”時代
第十章阻燃防護服的開發及其工效學評價
第一節阻燃防護服及實驗設計
一、阻燃防護服材料
二、阻燃防護服的結構與款式
三、實驗方案
第二節實驗結果與討論
一、面料的組織結構及服用和防護性能
二、阻燃防護服實驗
第三節實驗結論
第十一章桌球運動服裝的工效學研究
第一節桌球服裝袖型結構的運動功能性研究
一、桌球服裝板型設計及袖型變化原理
二、實驗設計
三、實驗結果與討論
四、結論與展望
第二節桌球運動代謝產熱量的測量
一、代謝產熱量測量的原理
二、桌球運動技術動作的分類及其代謝產熱量的測量
三、技術動作的聚類分析
四、代謝產熱量與擊球頻率的關係方程
五、桌球比賽的視頻分析
六、結論
第三節服裝寬鬆度對桌球運動T恤熱濕舒適性的影響
一、實驗方案
二、實驗結果與討論
三、結論
前言
服裝工效學是近些年發展起來的一門新型學科,它起源於20世紀80年代中期。當時,“服裝工效學”一詞由原中國服裝研究設計中心(現中國服裝集團公司)服裝功能研究室主任曹俊周教授首先提出,並將其定義為:“服裝工效學是人類工效學的一個分支,是研究人、服裝、環境三者之間關係,研究人在某種條件下應該穿著什麼服裝最合適、最安全、最能發揮人的能力的一門邊緣學科。”該定義一直沿用至今。服裝工效學的研究內容主要包括人體測量學、服裝的功能與舒適性、特種功能服裝及材料、個人用攜行具、服裝功能用特殊裝備及測試儀器等。服裝工效學的研究代表了當今服裝科學的最前沿水平。
國外在服裝工效學領域已研究多年。美國等已開發國家將其研究成果直接套用于軍隊裝備及特殊的工作環境,為作業人員提供基本的防護保障。美國Natick研究所的Goldman博士在熱濕傳遞及軍服的研究方面處於世界領先地位。我國在服裝工效學領域研究起步較晚,但也進行了大量的很有價值的研究。曹俊周教授在服裝的舒適性與功能、防護服等方面做了大量的研究工作,並參與、協助了中國第一代暖體假人的研製工作。
曹俊周教授於1989年與北京服裝學院院長周亞夫教授聯合培養服裝工效學方向的碩士研究生,指導北京服裝學院開展服裝工效學的研究工作,並為服裝工效學方向的碩士研究生開設了服裝工效學課程。自此,北京服裝學院在服裝工效學方面進行了大量基礎性工作,逐步建起了服裝工效學實驗室。20世紀90年代,北京服裝學院、中國服裝研究設計中心(現中國服裝集團公司)與有關部門合作,承擔林業部及黑龍江省防火指揮部課題——森林防火服工效學研究,在面輔料研究、服裝結構設計、服裝生理學評價、防火現場試驗等方面做了大量的研究工作。與北京焦化廠合作、開發的煉焦防護服被焦化廠採用,獲得了良好的社會和經濟效益。2002年,北京服裝學院得到中央財政經費支持,購置了人工氣候室、暖體假人等重要的實驗儀器、設備。
近年來,《服裝工效學》課程越來越受到紡織服裝類院校的重視,很多院校相繼開設了服裝工效學課程。但是,由於資源缺乏,對服裝工效學的基本概念、研究內容與方法並不十分了解,甚至有些教師認為服裝工效學就是測試透濕性、保溫性、透氣性等。北京服裝學院開設服裝工效學課程已有二十多年的時間,通過套用科研成果、研發實驗儀器、設計教學實驗、編寫出版服裝工效學教材等方面,使服裝工效學課程取得了很好的教學效果。2009年,本書的第1版正是在這種背景下,經作者查閱國內外大量文獻資料以及作者多年的教學經驗和研究成果歸納總結而成的。本書第2版是在第1版的基礎上,根據幾年的教學套用,在內容上進行了部分調整,為了使讀者更好地了解與掌握服裝工效學的研究方法與手段,增加了第十一章桌球運動服裝的工效學研究,從服裝袖型結構、運動代謝的測量、服裝寬鬆度對熱濕舒適性的影響三個方面進行了比較詳細的介紹。本書以教學為目的,符合教學要求,希望能為剛剛涉及服裝工效學領域或準備開設相關課程的老師提供一些參考。
全書結構安排如下:
第一章首先介紹了人類工效學的定義及其研究內容,然後對服裝工效學的定義及其研究內容進行了介紹。
第二章主要介紹與服裝工效學有關的環境物理量,如溫度、濕度、風、輻射以及這些物理量的單位和測量方法。
第三章簡要介紹了人體測量學概念以及人體尺寸的測量,重點介紹與服裝工效學有關的生理指標的測量,如人體的代謝產熱量、體核溫度、平均皮膚溫度、出汗量等,並比較詳細地講述了這些生理指標的測量方法。
第四章介紹與服裝工效學有關的服裝材料學領域的基礎知識。主要介紹服裝材料的保溫性、透氣性、透濕性等的定義、測量方法及主要影響因素,並對織物在潤濕狀態下的透氣性、保溫性的研究進行了比較詳細介紹。
第五章介紹服裝的乾熱傳遞與熱阻,如輻射散熱、對流散熱、傳導散熱。本章重點介紹服裝熱阻的定義、單位、測量方法及其影響因素。
第六章介紹服裝的濕熱傳遞。重點介紹服裝的透濕指數、透水指數及其測量方法以及服裝透濕指數的影響因素。
第七章介紹暖體假人和人工氣候室。主要介紹了國內外暖體假人的研究概況。
第八章介紹服裝的舒適性的概念、舒適性的分類,服裝舒適性的評價方法以及服裝舒適性的主要評價指標。
第九章介紹幾種功能性服裝,如太空衣、防彈服、阻燃防護服等。
第十章介紹阻燃防護服的開發及工效學評價,以阻燃防護服為例,對本教材前八章的講述基本原理與套用方法進行概括總結。從面料測試與選擇、服裝設計與製作、服裝人體生理學試驗、火災及熱輻射現場試驗等多方面進行了詳細介紹,更有助於學生對特種功能服裝設計、研究方法的掌握與套用。
第十一章介紹桌球運動服裝的工效學研究,以桌球運動T恤為例,運用本教材前八章的基本原理與研究方法,從桌球運動T恤袖型結構與運動舒適性、代謝產熱量的測量、服裝寬鬆度對運動熱濕舒適性的影響三個方面進行了比較系統的介紹,有助於學生對服裝工效學研究方法的掌握與套用。
為了方便教學、實驗及學生學習,附錄部分提供了本書相關計算及實驗所必需的數據表格,如呼吸商、飽和水汽壓、相對濕度等。本書第2版刪去了第1版中的PMV、PPD附錄,提供了PMV、PPD的估算應用程式。為了滿足用戶對不同作業系統的要求,提供了可分別運行於三個不同作業系統(Windows、Mac OS和Linux)的PMV、PPD估算應用程式,用戶可根據需要選擇安裝。
服裝工效學是一門邊緣學科,涉及的領域比較廣,但限於經驗和水平,書中內容難免有不妥之處,懇請讀者批評指正。
參與本書編寫的有張輝、周永凱、黎焰、曹俊周等,全書由張輝統稿。在本書的編寫過程中,郜琳、唐久英、馬素想、王麗敏等給予了幫助,內蒙古工業大學輕工與紡織學院的陳晨、郝學峰參與了第二章、第三章、第四章的編寫工作。在此一併致謝。