雖然人體通常可以通過出汗等反應調(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)——都是嚴重的，會給人體帶來嚴重問題。“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。結果不僅僅是感覺冷——幾度的下降會嚴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 的風速會使人感覺比站在 -20°C 的靜止空氣中更冷。

服裝設計：

    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。必須仔細設計開口并有效關閉，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。應使用防汗熱板進行的復雜測試來確定材料的絕緣值和水蒸氣滲透率。如果衣服被設計成防風的，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。整件服裝測試可以通過兩種方式進行。第一種方法使用預熱到已知溫度（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險，需要實時監(jiān)控測試狀況。

防寒服相關測試標準:

EN 342:2017抵御等于或低于- 5°C的寒冷環(huán)境的影響