雖然人體通常可以通過出汗等反應(yīng)調(diào)節(jié)皮膚和核心溫度，但很快就會失去在極冷條件下保持熱量流失的能力。熱量通過衣服流到寒冷的大氣中。寒冷天氣保護主要是減少這種熱量外流以保持身體溫暖的問題。健康人的正常核心體溫為 37°C，體表溫度約為 34°C。在低環(huán)境溫度下，我們很快就會開始感到不舒服，盡管核心體溫最初會保持不變。

熱損失的危險:

    核心體溫的任何偏差——即使是度數(shù)——都是嚴(yán)重的，會給人體帶來嚴(yán)重問題。“體溫過低”是指身體溫度低于正常新陳代謝和/或身體機能發(fā)生所需水平的任何情況。在人類中，核心體溫通過生物穩(wěn)態(tài)保持在或接近恒定水平。當(dāng)身體暴露在寒冷中時，其內(nèi)部機制可能無法補充散失到周圍環(huán)境的熱量。結(jié)果不僅僅是感覺冷——幾度的下降會嚴(yán)重影響大腦功能并損害判斷力。

極端寒冷條件下的熱損失:

    空氣是一種非常有效的絕緣體，許多服裝都依靠滯留一層靜止空氣來防止熱量散失。因為水是熱的良導(dǎo)體，所以它的絕緣性很差。由于出汗，水分會在衣服內(nèi)部積聚——尤其是當(dāng)穿著者進行體力活動時。由于隔熱性能降低，這會使通過衣服散失的熱量加倍（見圖 1）。

    材料中的水分會使材料的熱導(dǎo)率加倍。使用透氣材料或薄膜可以降低水分含量——但是，這也會增加熱量損失。水分會蒸發(fā)，在低于冰點的條件下，環(huán)境濕度接近于零，蒸發(fā)速度會非常快。雖然有利于保持干燥，但由于蒸發(fā)過程會損失大量熱量。通常稱為“風(fēng)寒”的特性加劇了濕氣造成的熱量損失。隨著身體周圍的空氣變得飽和并形成邊界層，靜止空氣中身體的水分流失往往會減慢。身體嚴(yán)重依賴靜止空氣的邊界層來隔絕熱和冷。

事實上，許多動物都有毛發(fā)或毛皮來幫助保護這一層。空氣流動去除了這個飽和層，用干燥的空氣代替它，從而增加了蒸發(fā)率。風(fēng)速越大，蒸發(fā)率和熱損失就越大。在 0°C 的氣溫下，50 km/h 的風(fēng)速會使人感覺比站在 -20°C 的靜止空氣中更冷。

服裝設(shè)計：

    無論使用什么高性能材料，都必須為四肢、頸部和頭部提供開口。服裝除了需要良好的絕緣性能外，還必須在其自身和身體之間形成一層空氣。任何服裝都必須保持這一層才能有效發(fā)揮作用。如果允許這些滯留的空氣與環(huán)境中的空氣交換，再多的隔熱材料也無法防止熱量損失。必須仔細設(shè)計開口并有效關(guān)閉，以保留滯留的空氣并防止氣流。

    在測試防寒服裝時，了解所用材料以及整件服裝的性能非常重要。耐久性很重要，低溫下的彎曲開裂等測試將顯示材料的適用性。應(yīng)使用防汗熱板進行的復(fù)雜測試來確定材料的絕緣值和水蒸氣滲透率。如果衣服被設(shè)計成防風(fēng)的，透氣性也是一個重要的特性。

整衣檢測：

    極寒服裝測試環(huán)境室溫度可以在 -40°C 到 +50°C 之間改變，濕度在冰點以上時從 5% 到 95% 相對濕度 (RH)。房間足夠大，可供幾個人執(zhí)行不同活動級別的任務(wù)。整件服裝測試可以通過兩種方式進行。第一種方法使用預(yù)熱到已知溫度（通常為 20°C）的人體模型。人體模型穿著測試服并裝有熱電偶，以便監(jiān)測“皮膚”溫度。然后將穿著衣服的人體模型置于寒冷環(huán)境中，并測量“皮膚”冷卻至設(shè)定溫度所需的時間。

    第二種方法涉及使用人類受試者，通過測量皮膚溫度（出于安全考慮）和與受試者舒適度和溫暖度相關(guān)的問卷調(diào)查進行監(jiān)測。這是評估寒冷天氣服裝性能的一種非常有效的方法。受試者還可以執(zhí)行許多不同的任務(wù)來模擬身體活動。劇烈活動后休息會產(chǎn)生使身體變冷的條件。這些條件下的服裝性能只能通過使用受試者來衡量。對于測試人員有一定風(fēng)險，需要實時監(jiān)控測試狀況。

防寒服相關(guān)測試標(biāo)準(zhǔn):

EN 342:2017抵御等于或低于- 5°C的寒冷環(huán)境的影響