柴 蕾

（武警工程大學(xué) 裝備管理與保障學(xué)院，陜西 西安 710086）

0 引言

服裝是以人體為基礎(chǔ)進(jìn)行造型設(shè)計的人的“第二層皮膚”[1]，服裝設(shè)計作為一種美化與展示體現(xiàn)個人的特征和氣質(zhì)的方式和手段，除滿足遮體功能以外，還需要具有適當(dāng)?shù)墓δ軄頋M足人體的運(yùn)動機(jī)能及保護(hù)身體易受傷害部位。隨著社會經(jīng)濟(jì)的發(fā)展及人們對美好生活的熱切向往，人們對于服裝產(chǎn)品的功能性、生態(tài)化及舒適性能更加重視，這就要求技術(shù)人員和設(shè)計師從人體角度出發(fā)，充分考慮人體的生理特點及對服裝的需求，努力將科技性與美觀性相結(jié)合，使服裝能夠更加適應(yīng)人體的各種需要。

1 服裝設(shè)計的要素

服裝設(shè)計過程就是通過運(yùn)用某種思維方法或形式，以及人體工程學(xué)、美學(xué)原理及一系列程序，將每個設(shè)計師的藝術(shù)設(shè)計構(gòu)思以設(shè)計圖或者款式圖等多種方式加以體現(xiàn)，并運(yùn)用適應(yīng)的色彩、材質(zhì)，通過裁剪、縫制、整理等工藝實物化的過程。服裝設(shè)計的三大要素包括款式、材料及色彩，三者相輔相成，使設(shè)計師的構(gòu)思通過成衣完美地呈現(xiàn)。

1.1 服裝款式

服裝款式是指改變服裝的外輪廓及結(jié)構(gòu)，利用服裝造型中拼接、分割、褶皺、裝飾的變化，使服裝具有時代特征，創(chuàng)造出優(yōu)美適體的服裝。服裝造型離不開人的體型，不同圍度、比例的造型，可以呈現(xiàn)不同的視覺效果，使服裝呈現(xiàn)千姿百態(tài)。款式塑造設(shè)計與服裝材料的質(zhì)地、彈性、懸垂度等性能密切相關(guān)。

1.2 服裝面料

有了主體的骨架造型，就需要通過適當(dāng)?shù)拿媪蟻磉M(jìn)行實物實現(xiàn)。能否選擇適合的服裝材料并能夠充分體現(xiàn)材料的功能和美感，是一個優(yōu)秀服裝設(shè)計師的評價標(biāo)準(zhǔn)。了解服裝的設(shè)計定位、使用對象、使用場合及設(shè)計目的要求后，選擇適當(dāng)?shù)拿媪虾洼o料進(jìn)行設(shè)計。柔軟彈性好的面料可以體現(xiàn)人體優(yōu)美的曲線，使服裝隨人體運(yùn)動自如；挺括的面料可以很好地塑造人體的輪廓線，凸顯服裝款式造型的精準(zhǔn)度。

1.3 服裝色彩

服裝的色彩設(shè)計需要進(jìn)行綜合考慮，要與服裝的設(shè)計主體、風(fēng)格、社會心理及審美等因素相統(tǒng)一。例如紅色、橙色比較引人注目，具有穿透性，且橙色能夠被紅綠色盲患者所識別，給人以醒目和警示作用，被廣泛應(yīng)用在環(huán)衛(wèi)工人及危險作業(yè)的工作服中，保護(hù)穿著者的人身安全。

2 衣內(nèi)微氣候理論

2.1 衣內(nèi)微氣候

衣內(nèi)微氣候是一種泛指為了適應(yīng)各種氣候及外部環(huán)境的變化，人體在穿著不同的服裝時，所體現(xiàn)出的人體與服裝、服裝與服裝間形成的與外部環(huán)境不同的特殊衣下空間氣候，是人體最外層的衣物與人體表皮間衣內(nèi)空間空氣層中的溫度、濕率、氣流及其衛(wèi)生性能等的統(tǒng)稱。

衣內(nèi)微氣候理論認(rèn)為，在服裝—人體—環(huán)境這一系統(tǒng)中，不論外界環(huán)境與人體運(yùn)動狀態(tài)如何，只要衣內(nèi)微氣候在舒適的參數(shù)范圍內(nèi)，人體就不會有任何的不適感。研究者實驗顯示，在氣候季節(jié)為冬季，濕度為60%和無風(fēng)的環(huán)境下，人體穿著汗衫、襯衫、毛衣、呢外套時衣內(nèi)可以形成不同的氣候。

2.2 衣內(nèi)微氣候與服裝舒適性的關(guān)系

衣內(nèi)微氣候能夠動態(tài)地反映人體穿著服裝后的感覺，為評價服裝舒適性提供了全面可行的方法。目前，國內(nèi)外研究衣內(nèi)微氣候主要包括研究氣候環(huán)境對衣內(nèi)微氣候環(huán)境舒適度的影響；研究人體在不同運(yùn)動狀態(tài)下，服裝內(nèi)部溫濕度等的變化規(guī)律；研究服裝結(jié)構(gòu)、放松量、材料等對衣內(nèi)微氣候環(huán)境舒適度的影響。根據(jù)大量文獻(xiàn)有關(guān)穿著實驗的研究成果得出，人體著裝后所產(chǎn)生的濕冷和溫暖的感受與服裝的衣內(nèi)微氣候密切相關(guān)，衣內(nèi)微氣候環(huán)境決定了服裝的熱濕舒適性，受穿著環(huán)境、人體活動量、人體新陳代謝等變化而影響。

生活中，人們都希望服裝—人體—環(huán)境三者處于一個平衡的狀態(tài)，這樣服裝能夠更好地適應(yīng)人體活動及環(huán)境的改變，使人穿著服裝后感覺舒適。研究表明，衣內(nèi)溫度在31～33℃，濕度在40%～60% 時，人體達(dá)到最佳舒適狀態(tài)。當(dāng)溫度過髙，相對濕度過低時會感到悶熱煩躁；當(dāng)溫度過低、濕度過高時會感到潮濕寒冷。

2.3 衣內(nèi)微氣候的調(diào)節(jié)功能

人體通過輻射、對流、蒸發(fā)、傳導(dǎo)這4 種交換途徑進(jìn)行熱、濕能量交換，保持熱量動態(tài)平衡，維持體溫在37℃左右。人體穿著服裝后，服裝與人體皮膚、服裝與服裝間形成的與外部環(huán)境不同的衣內(nèi)微氣候，使體表溫度發(fā)生改變，從而緩和與外部環(huán)境的區(qū)別，使人感到既不冷又不熱，達(dá)到調(diào)節(jié)功能。

在寒冷的冬季，人們通過不同材質(zhì)服裝的選擇及不同層數(shù)服裝的穿著，形成適宜的衣內(nèi)微氣候，防止過度散熱，保持身體溫暖。眾多研究表明，不同材質(zhì)的服裝對人體產(chǎn)生的隔熱值不同，不同服裝層數(shù)產(chǎn)生的隔熱值也不同，受與人體表皮形成的特殊空氣層的厚度及狀態(tài)影響。隨著衣內(nèi)形成的空氣層厚度的增加，熱阻值增加，當(dāng)增加到一定值時，受空氣對流換熱的影響，服裝的隔熱值降低。

3 衣內(nèi)微氣候的影響因素

人體是一個復(fù)雜而開放的系統(tǒng)，因此影響衣內(nèi)微氣候的因素很多，比如人體與外界環(huán)境存在著各種復(fù)雜的關(guān)系，自身也不停地進(jìn)行著新陳代謝活動。所以，為了保證人體能夠開展正常的生理行為活動，服裝—人體—環(huán)境這個系統(tǒng)必須處于相對穩(wěn)定的平衡。

3.1 服裝因素

舒適的服裝應(yīng)具備良好的衣內(nèi)微氣候調(diào)節(jié)能力，保護(hù)人體不受外界傷害，便于人體進(jìn)行不同的活動，保持人體皮膚的清潔衛(wèi)生等功能。其中，服裝的保暖性和透濕性對人體的影響最大，是服裝舒適性的基礎(chǔ)。不適體的服裝會影響人體的運(yùn)動甚至引發(fā)疾病，造成人體生理機(jī)能障礙。長期穿著類似束腰的緊身服裝，會造成人體器官的位置發(fā)生變化，導(dǎo)致身體變形、呼吸受阻或消化不良。下面主要從服裝的材料、結(jié)構(gòu)及合體程度分析對衣內(nèi)微氣候的影響。

3.1.1 服裝材料

通過穿脫、疊加服裝使服裝與人體形成合適的衣內(nèi)微氣候，這種服裝的調(diào)節(jié)作用主要通過服裝材料的各種功能來實現(xiàn)保暖、換氣、透濕。不同材料的服裝，由于紡織纖維的組織、厚度、透氣性、吸濕性、防水性和熱阻值等的不同，使得人體穿著服裝后呈現(xiàn)了不同的衣內(nèi)空氣層厚度。衣內(nèi)的空氣層厚度影響著服裝的保暖性，試驗證明，衣內(nèi)的空氣層在5～15mm 時，服裝的散熱值最小。同時，同一種紡織纖維在織造過程中密度、紗線結(jié)構(gòu)、加工方式、后整理方式的不同，所形成的織物的衣內(nèi)微氣候也不同。一般穿著服裝時，服裝內(nèi)有20～30L 的空氣，平均換氣400～500L/h，有時多達(dá)1000L/h[2]，這就需要服裝的材料具有良好的換氣、透濕功能。透濕透氣性能差的材料，使人感到悶熱煩躁，應(yīng)根據(jù)穿著者的要求結(jié)合季節(jié)特點，選擇合適的服裝材料，使服裝形成適合的衣內(nèi)微氣候溫度，從而讓著裝人體感到舒適。

3.1.2 服裝結(jié)構(gòu)

服裝結(jié)構(gòu)對衣內(nèi)微氣候的影響是顯而易見的，服裝款式的長短、育克和褶裥的設(shè)計、開口部位的大小與多少、服裝的疊加層數(shù)、整體搭配等，都對服裝的散熱和透濕功能產(chǎn)生一定程度的影響，從而調(diào)節(jié)著服裝的衣內(nèi)微氣候，使人體能夠通過穿著服裝適應(yīng)不同環(huán)境氣候的改變。夏季的服裝要求服裝要有足夠的散熱功能，這就要求在服裝設(shè)計時服裝的覆蓋面積要小些，來調(diào)節(jié)人體散熱。

例如同一服裝采用插肩袖、绱袖兩種不同的袖型版型設(shè)計，袖隆深、袖肥的大小不同，人的舒適感受也不同。而冬季的服裝，在結(jié)構(gòu)設(shè)計時要更多地考慮保暖，覆蓋面積要大些，疊加的層次也要多一些。袖口、下擺處進(jìn)行收緊處理，在保證熱濕平衡的前提下，減少開口部位個數(shù)，同時可在服裝上搭配披肩、手套、頭巾和帽子等服裝配飾，既可美觀，又增加了保暖。

3.1.3 服裝的合體程度

服裝領(lǐng)圍、胸圍、腰圍等放松量的變化要根據(jù)服裝的分類、人體的體型差異來調(diào)整，以其功能與造型的不同而進(jìn)行劃分。肥大寬松的服裝，其產(chǎn)生的衣內(nèi)空氣層厚；而合體緊身的服裝，其產(chǎn)生的衣內(nèi)空氣層薄。寬松量的大小對服裝的衣內(nèi)溫度影響顯著，服裝的熱阻與寬松量呈一定的正相關(guān)性：寬松量小時，衣內(nèi)溫度較高；合體的衣服，衣內(nèi)溫度適中。同一款式的服裝，通過調(diào)整各圍度的放松量，在穿著服裝進(jìn)行人體著裝實驗時，服裝對人的束縛感、肥度感不同，產(chǎn)生的隔熱值不同。放松量太大，衣內(nèi)空氣層厚，則會產(chǎn)生空氣對流，降低了服裝的隔熱值；放松量減小，衣內(nèi)靜止的空氣含量降低，服裝的隔熱值也有所下降。

3.2 人體因素

骨骼、肌肉和人的皮膚共同地構(gòu)成了整個人體的基本形體結(jié)構(gòu)特征，人體的全身大約有220 多塊骨骼，它直接決定了整個人體的基本結(jié)構(gòu)和形態(tài)。由于生理上的原因，男女老少的各種骨骼、肌肉及其表層組織都存在著很大的差異，而且由于人們在不同的冷熱環(huán)境中成長生活，因此對舒適溫度變化的敏感性、要求也有所差異。

影響衣內(nèi)微氣候的各種人體因素主要包括個體及社會環(huán)境因素，如人的心理、生活方式、性別和年齡等。人體不同的部位對于冷熱變化的敏感性和適應(yīng)范圍也不一樣，其中腹部大于背部；大腿、大臂、腰部大于小腿、小臂、胸部、足部、手背，故要根據(jù)這些因素來綜合設(shè)計服裝。實驗數(shù)據(jù)顯示，由于女性的脂肪含量高于男性，且基礎(chǔ)代謝低，所以女性的衣內(nèi)微氣候舒適溫度比男性的高約0.55℃。

3.3 環(huán)境因素

熱氣候環(huán)境下，服裝一方面能夠有效地阻止或降低外界的氣候環(huán)境中的熱輻射、熱傳導(dǎo)物質(zhì)對人體的直接影響；另一方面則可以有效地發(fā)揮紡織纖維的吸濕、速干性能。結(jié)構(gòu)上的透濕、散風(fēng)性能，加快了人的新陳代謝速度，從而保證了人的身體溫度大致恒定而得到防護(hù)[3]。

當(dāng)人體的產(chǎn)熱量大于散熱量時，下丘腦的體溫調(diào)控功能就會失效，使得人們呼吸、心跳不斷地加快，表皮的水分和血流量也隨之增多，身體內(nèi)的各種水分、鹽分大量消耗喪失，引發(fā)人體頭痛，全身倦怠等癥狀。而人體對于冷氣候的適應(yīng)能力，則大大低于對熱氣候的適應(yīng)能力，當(dāng)溫度較低時，會直接導(dǎo)致中樞神經(jīng)的興奮性和傳導(dǎo)功能減弱，出現(xiàn)反應(yīng)遲鈍現(xiàn)象[4]。冷氣候環(huán)境對于人體的影響，不僅僅主要取決于空氣的溫度，還受空氣的濕度、風(fēng)速影響，在冷氣候環(huán)境的作用下，人體四肢的靈活度受到影響。空氣中濕度的提升，使得服裝的御寒效果大大降低，會直接引發(fā)一系列的人體肌肉疼痛、風(fēng)濕病等疾患。

3.4 其他因素

人體在靜止和運(yùn)動時產(chǎn)生的熱量不同，靜止時，產(chǎn)生的熱量低，衣內(nèi)的溫度也較低；人體在進(jìn)行大量運(yùn)動時，人的代謝產(chǎn)熱量增大。這時為了能夠達(dá)到熱濕平衡，就需要提高蒸發(fā)散熱的能量，使人體處于舒適的狀態(tài)。運(yùn)動服裝具有很好的透濕能力，使人體產(chǎn)生的汗液迅速轉(zhuǎn)移到服裝的外表面。當(dāng)產(chǎn)熱超過蒸發(fā)散熱的能量時，人體的體溫則會升高，從而影響衣內(nèi)微氣候溫、濕度。

4 衣內(nèi)微氣候的評價方法

衣內(nèi)微氣候環(huán)境舒適度的研究屬于熱濕舒適性研究范疇，評價的方法包括直接測量法和間接測量法兩種。

直接測量法包括：其一，通過溫、濕度傳感器來測量服裝衣內(nèi)微氣候區(qū)的溫度、濕度，通過紅外熱像儀測試人體各部位的皮膚溫度等指標(biāo)來進(jìn)行評價[4]；其二，通過實驗測試者穿著服裝，在人體氣候室模擬環(huán)境下，采用便攜式衣內(nèi)微氣候測試系統(tǒng)測試衣內(nèi)的溫度和相對濕度，同時還可以測量心率等人體生理參數(shù)；其三，采用遠(yuǎn)紅外設(shè)備直接測量入體的皮膚溫度；其四，通過測試人員穿著實驗用服裝，按照設(shè)計方案進(jìn)行靜止、運(yùn)動、添加衣物等行為，由測試者給出他們的主觀性評價。

間接測量方法包括：其一，利用儀器設(shè)備測量服裝的各項指標(biāo)，如利用平板保暖儀、織物透氣量儀、透水汽皿等對服裝材料的保暖性、透氣性、透水汽性進(jìn)行測試；其二，采用人體假人并通過加熱、出汗等方式，模擬人體不同狀態(tài)測試服裝的各項評價指標(biāo)，得出實驗數(shù)據(jù)，進(jìn)行數(shù)據(jù)分析，檢測指標(biāo)包括服裝的熱阻、濕阻、導(dǎo)熱系數(shù)、透濕性、透氣性、透水汽性、材料的厚度等。由于人體假人可以多次進(jìn)行此類測試，避免了一系列人體的生理因素可能造成的干擾。

5 結(jié)語

在一些極端的氣候環(huán)境中，服裝通過其衣內(nèi)微氣候的調(diào)節(jié)作用，成為保護(hù)人體的重要組成部分，特別是處在特殊崗位的人群，制服、防護(hù)服、特種服裝成為保障他們?nèi)松戆踩谋匦杵?。具有舒適性能的服裝在為他們提供強(qiáng)有力保護(hù)的同時，還提高了他們的工作效率。未來，隨著高新技術(shù)的發(fā)展，將逐步建立衣內(nèi)微氣候的參數(shù)數(shù)據(jù)模型來優(yōu)化設(shè)計，服裝設(shè)計師將以服裝—人體—環(huán)境這個系統(tǒng)的相互作用為思考，將衣內(nèi)微氣候理論更加合理地運(yùn)用在服裝的款式、材料、色彩設(shè)計上，并不斷地引入人工智能概念，使服裝向舒適化、智能化方向發(fā)展，使穿著者獲得更好的著裝體驗。