巴尔虎蒙古袍的热舒适性

郭晓芳,刘文娟

(内蒙古工业大学 轻工与纺织学院,内蒙古 呼和浩特 010080)

巴尔虎蒙古袍的热舒适性

郭晓芳,刘文娟

(内蒙古工业大学 轻工与纺织学院,内蒙古 呼和浩特 010080)

为更好地研究巴尔虎蒙古袍的热舒适性，揭示其对蒙古高原环境具有良好适应性的原理，采用暖体假人实验分别测试了单件蒙古袍和组合蒙古袍的热阻值，同时采用摄像法测试了巴尔虎组合蒙古袍的面积因子。采用SPSS软件分析测试结果，得到了巴尔虎蒙古袍的面积因子与热阻值之间的函数关系，并建立了基于暖体假人局部热阻值的巴尔虎蒙古袍热舒适性能预测模型。

巴尔虎；蒙古袍；热阻值；暖体假人；热舒适性

目前，国内对民族传统服装的研究大多只停留在民俗文化艺术、服装结构和美学设计方面[1-2]，对于其服装舒适性与功能性的研究较少。本文借助暖体假人实验手段来研究巴尔虎蒙古袍的热舒适性能，藉此揭示巴尔虎蒙古袍对蒙古高原当地环境的适应性，并为今后的改良设计提出指导性建议。

1 暖体假人系统简介

本文所使用的暖体假人系统是由暖体假人本体、测控系统和辅助悬架3部分组成，可以定量评价服装的保暖性能。假人身高为168 cm，体表面积 为1.68 m2。假人包括11个独立加热的区段：头、胸背、腹臀、左右胳膊、大腿、小腿和脚。各区段可以单独控制加热功率和皮肤温度，具有恒皮温、恒功率、变皮温和变功率4种操作模式。测试服装热阻在恒皮温模式下运行，采用平行法计算蒙古袍的热阻值，每次测量连续10 min，取10次测试的平均值作为热阻测试的最终结果。

2 巴尔虎蒙古袍构成分析

蒙古袍，在蒙语中被称作德乐，是蒙古族部落男女老幼每个季节都喜欢的传统服装。巴尔虎蒙古袍的特点是袍服宽大严实、立领、右衽门襟、在领部、门襟、下摆处镶有锦绦边镶嵌装饰，沿边和扣襟的数量讲究一一对称[3-4]。本文在收集、分析资料的基础上，采集了4件典型的巴尔虎蒙古袍，试样见图1。其中：B1为改良单袍；B2为单袍；B3为棉袍；B4为皮袍。

巴尔虎蒙古袍属于整片式平面型裁剪结构。从款式和结构来看，巴尔虎蒙古袍男女款式除腰带系法不同，其他基本相同，都长而肥大，只是结构尺寸略有差异，男士系腰带时多数会把蒙古袍向上提，这样显得比较精悍潇洒，还可使胸部宽松，双臂活动自如，便于鞍马骑乘，女式腰带则要贴身系，以体现女士的优美身段[5]。

3 热舒适性能的测试与分析

3.1 蒙古单袍的热舒适性能

根据国际标准ISO 15831《服装—生理效应—采用暖体假人测量服装热阻》，将暖体假人置于环境可控的气候舱内，根据实验要求穿着，在风速小于0.4 m/s，空气平均温度为20 ℃，相对湿度为50%，假人平均皮肤温度为34 ℃的条件下进行热阻值测量。相同条件下需先测试裸体假人热阻值，根据国标要求每次测量至少重复2次。单件服装相对热阻值采用式(1)计算：

(1)

式中：Iclu为服装有效热阻值，clo；IT为服装总热阻值，clo；Ia为空气层热阻值，clo。

巴尔虎蒙古袍单袍热阻值测试结果见表1，同等条件下测得裸体假人热阻值即空气层热阻值Ia为 0.78 clo。

表1 蒙古袍单袍总热阻值和相对热阻值Tab.1 Total thermal resistance and relative thermal resistance of Mongolian robes

由表1可看出，随着穿着季节由夏季到秋季再到冬季的改变，服用环境的大气温度逐渐降低，蒙古袍的热阻值从单袍到棉袍再到皮袍也呈现逐渐增大的趋势，这个规律和日常穿着的西式服装随季节变化呈现的规律是一致的。其中需要注意的是B1单袍和B2单袍相比，由于采用了改良后的轻薄面料，其热阻值较小。

3.2 组合蒙古袍的热舒适性能

现实生活中，人体所穿着的服装包括内衣和外衣，远不止一件衣服，巴尔虎蒙古族牧民着装也是如此，因此单件袍子的热性能还不能够完全反映人体着装情况，组合服装的构成与热舒适性能也很重要。据此本文除采集4件典型蒙古袍之外，还购置了1套常用的基础服装(如表2所示)和4件蒙古袍搭配穿着，组成4套组合服装进行热舒适性能的测试，并将组合服装分别编号为BZ1、BZ2、BZ3和BZ4，如表3所示。

表2 基础服装构成Tab.2 Base clothing

表3 组合服装列表Tab.3 Combined clothing

3.2.1 服装面积因子测试

服装面积因子是指着装人体体表面积与裸体体表面积的比值。服装面积因子(fcl)的评价方法通常有2种：经验公式估计法和实测法。文献[6]研究结果表明，服装面积因子的经验估计公式不适用于民族服装，因此本文采用数码相机实测法评价巴尔虎蒙古袍组合服装的面积因子，以得到较为精确的数据，具体操作如下：

首先从人体腰部水平面0°(人体正前方)，45°(人体前侧面)和90°(人体正侧面)3个方位角分别对着装人体和裸体假人进行拍照[7-9]。然后将获得的照片采用Photoshop绘图软件的相关工具进行处理，计算每幅图片中服装和人体投影面积。最后采用下式计算服装面积因子：

(2)

式中：Acli为从3个角度对着装人体拍照的投影面积；Ani为从3个角度对裸体拍照的投影面积；i=1，2 和 3，代表3个不同的拍照角度。

3.2.2 组合蒙古袍热性能测试

根据ISO 15831，将暖体假人置于环境可控的气候舱内，根据实验要求穿着服装组合，在以下条件下进行热阻值测量：风速小于0.4 m/s，空气平均辐射温度为14 ℃，相对湿度为50%，假人的平均皮肤温度为34 ℃，而且在相同条件下需要先测试穿着基础服装的假人的热阻值。其中要说明的是单件服装测试空气温度采用20 ℃，而组合服装测试空气温度采用 14 ℃，这是由于内蒙古高原一年四季温度较低，而ISO 15831要求采用与组合服装相适应的温度进行测量，所以选择在 14 ℃下进行热性能的测试。根据国标要求每次测量至少重复2次。服装基本热阻值及其计算公式为

(3)

式中：Icl为服装基本热阻值，clo；IT为服装总热阻值，clo；Ia为空气层热阻值，clo；fcl为服装面积因子。

3.2.3 巴尔虎组合服装热舒适性能分析

数码相机实测的服装面积因子值和各组合服装的总热阻值如表4所示，相同条件下测得穿着基础服装假人的热阻值为1.36 clo。由表可知，整体上巴尔虎蒙古袍组合服装的基本热阻值处于 0.79～1.46 clo之间，同时组合蒙古袍从单袍到棉袍再到皮袍，热阻值呈现越来越高的趋势，这与普通西式服装在季节变化上呈现的规律也是一致的。

表4 组合服装的热阻值和面积因子Tab.4 Thermal resistance and clothing area factor of combined clothing

3.3 蒙古袍面积因子与基本热阻的关系

国际标准中关于服装面积因子预测公式，是基于服装基本热阻的一元线性模型[10]，本文测得的巴尔虎蒙古服装面积因子和基本热阻之间也可以得到类似的预测公式。

采用SPSS一元线性回归分析表4所示的蒙古袍组合服装的基本热阻值和服装面积因子的关系，得到以下关于巴尔虎蒙古袍组合服装的fcl预测模型：

(4)

(R=0.371,R2=0.138,F=0.480,Sig.=0.001)

服装面积因子和服装款式结构紧密相关，而国际标准给出的经验预测公式适用于结构较合体的西式服装，对于结构宽松肥大的民族服装需要新型预测公式，巴尔虎蒙古袍的面积因子可以采用式(4)预测模型来估计，但是对于其他民族服装，建议采用实测法以精确获得其面积因子和基本热阻值。

3.4 组合蒙古袍热阻值预测模型

根据暖体假人测试出蒙古袍组合服装各部位的热阻值，本文通过研究局部热阻值对总热阻值的贡献大小来分析服装的热舒适性能，为巴尔虎蒙古袍更好地适合当地环境提供指导。图2示出巴尔虎蒙古袍局部热阻分布图，其中横坐标中数字代表各局部部位。1为头，2为胸背，3为臀腹，4为左手臂，5为右手臂，6为左大腿，7为右大腿，8为左小腿，9为右小腿，10为左脚，11为右脚。

由图2可看出，臀腹、胸背、左大腿、右大腿的热阻值比较高。同时可看出所有蒙古袍局部热阻规律大体相同，同时热阻值从高到低规律为：皮袍>棉袍>单袍，其中改良单袍与单袍的各局部热阻值差别较小。利用SPSS相关分析对巴尔虎蒙古袍的11个部位与总热阻的相关性做了分析，结果表明：巴尔虎蒙古袍胸背、臀腹、左大腿和右大腿等部位的热阻值与总热阻值存在相关关系，且相关系数较大，因此，选定胸背、臀腹、左大腿和右大腿4个部位作为参数因子做进一步分析。

通过对数据的散点图分析可知，4个部位的大部分热阻值与总热阻之间的关系是线性的，因此，采用线性回归分析。采用 SPSS 软件对巴尔虎蒙古袍胸背X1、臀腹X2、左大腿X3、右大腿X44个部位的热阻值与总热阻值间进行多元线性回归分析[11]，结果如表5所示，可以得到预测模型

Icl=1.408+0.076X1+0.002X2+

0.034X3+0.04X4

(5)

表5 多元线性回归系数表Tab.5 Multiple linear regression coefficient table

由表5可看出，除了X2，其他参数的Sig值均小于0.05，说明X1、X3、X43个部位对总热阻的变化都有显著影响，而X2的影响较弱。根据式(5)可知，4个部位的热阻值与总热阻值均成正相关，总热阻值随着部位热阻值的增大而增大。因此，在巴尔虎蒙古袍的改良中，可以依据式(5)对其进行改良，使其更加适应当地气候环境。

4 结 语

本文借助暖体假人实验对巴尔虎蒙古袍和巴尔虎蒙古袍组合服装的热舒适性能进行了分析，巴尔虎蒙古袍的相对热阻差异很大，由于款式大同小异，主要是受面料和里衬的影响，而巴尔虎蒙古袍组合服装的总热阻值较高，从夏季服装到冬季服装都呈现热阻值越来越高的趋势，和西式服装热性能的变化规律是一致的。采用SPSS相关分析和多元线性回归对巴尔虎蒙古袍局部热阻值和整体热阻值进行了分析，得到巴尔虎蒙古袍组合服装热阻值预测模型，对巴尔虎蒙古袍的改良设计具有指导意义，有利于其更加适应当地环境气候。

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Thermal comfort properties of Baerhu Mongolian robes

GUO Xiaofang，LIU Wenjuan

(CollegeofTextiles&LightIndustry,InnerMongoliaUniversityofTechnology,Hohhot,InnerMongolia010080,China)

To well reveal thermal comfort performances and the adaptation to Mongolian Plateau of Mongolian robes,the thermal insulation values of Baerhu Mongolian robes and the Baerhu Mongolian clothing ensembles were tested in the laboratory by the thermal manikin testing,and the clothing area factors of the Baerhu Mongolian clothing ensembles were investigated by the camera method.The results were analyzed by SPSS to obtain the relation of thefcland clo values and built the prediction model of thermal comfort property of Mongolian clothing ensembles based on partial thermal insulation values.

Baerhu；Mongolian robe；thermal insulation value；thermal manikin；thermal comfort property

10.13475/j.fzxb.20141200605

2014-12-03

2015-07-20

国家自然科学基金资助项目(51366011)；内蒙古自然科学基金资助项目(2013MS0706)

郭晓芳(1979—)，女，副教授，博士。研究方向为少数民族服装及其舒适性。E-mail:alisa1996@imut.edu.cn。

TS 941.1

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