冬天也不用包成球,这是你需要知道的冬季穿衣指南。

2024-11-09

立冬,是二十四节气中的第十九个节气,也是冬季的起点。立场,建始也,表示冬天从此开始。冬天结束了,万物收藏也意味着秋天所有的庄稼都被晒干了,被收藏在仓库里,动物已经藏起来准备冬眠了,是我准备冬天的衣服的时候了。虽然今年天气极端高温条件十分严重, 11 月亮仍然可以看到台风,但既然立冬,过冬的保暖指南还是顶上来的。


作为一个新杭州人,我经常抱怨杭州的天气:不是夏天就是冬天,一年四季都不用脱短袖。早上出门的时候穿羽绒服,中午太阳出来的时候穿短袖。我的许多男性同胞和朋友选择「在羽绒服里穿短袖」这种搭配,这几年都是这样过来的。但是当我和异性朋友分享这个很好的方法时,我成功地得到了白眼。


可能是男女体温的差异。女性比男性更容易感到寒冷,这就需要更好的保暖服装。在这种情况下,让我从保暖的原理开始,谈谈如何温暖地度过一个寒冷的冬天。


传热原理


在寒冷的冬天,我们身体的热量主要通过三种方式流失:热传导、热传递和热对流。只要物体内部或物体之间存在温差,热能就必须从高温传递到低温以上三种方式中的一种或多种。


热传导,当四肢接触到冷物体(如冰冷的地面或金属物体)时,热量会从身体流向这些物体,导致体温下降。通过傅立叶定律:在导热现象中,通过在单位时间内给出截面的热量,温度变化率和与截面方向垂直的比例 截面面积 ,另一方面,热量传递的方向与温度上升的方向相反。我们可以知道,散热的传递取决于皮肤和接触物的温差、接触面和接触物的传热性能。


热对流,空气流动会带走身体周围的热量,尤其是在风大的天气里,寒风会加速热量的流失。气体越冷,风速越大,体温流失越快。


热传递,人体内的热量也是通过红外线辐射向大众发射的,特别是在没有衣物保护的情况下,人体的辐射热量很快就会流失。


以上三项是物理界定的热传递方式。我们都在小学学过:热传导和热对流与温差线性相关,辐射传热是温度的四方,真空中的辐射传热是斯特凡的。 - 描述波兹曼定律。根据这一定律,热传递速度(e)绝对温度与辐射体相同(T)四次方成正比。数学上可以表示为 e=σT^4,其中 σ 是斯蒂芬 - 玻尔兹曼常数。所以当体温和环境温差较小时,主要是传导和对流;当温差较大时,主要是辐射。


另外,还有一个很重要的物理变化影响着我们的排热:挥发。每次挥发都是一种非常有效的散热方法。 1g 水可带走 2.44 kJ 热量。


挥发可以分为两种:不出汗和出汗。不出汗(也叫不挥发) )这是一种持续的排热方法,在它聚集成明显的汗滴之前就蒸发了。一般人们不会注意到。在中等室温(30℃以下)和湿度环境下, 25% 这种方式散发的热量是汗腺主动分泌汗液的活动过程,汗液的挥发可以有效带走热量。因为出汗是可以察觉的,所以也叫可感挥发。


秋衣外穿怎样保暖?


首先,一个经常被忽视的事实:一般来说,与我们皮肤接触面积最大的不是衣服,而是气体。冬天保暖穿衣最重要的是锁住皮肤周围的热空气。


然后,在这里,我再次引用前人提出的秋装外穿理论,重申其在冬季保暖领域的重要地位。秋装作为内衣,一般采用柔软贴身的材料,可以保持舒适性,有效防止寒冷空气的入侵。作为一种不寻常的保暖方式,秋装外穿在实用性上有明显的优势。让我们以秋装穿在风衣外为例:


减少热传导损失,秋装使风衣贴近皮肤,可以减少皮肤与外界冷空气的接触面积,从而缓解热量向外传递。根据傅立叶定律,导热受温差和接触面的影响,所以秋装可以通过减少接触面来降低导热速度。此外,秋季服装材料一般采用传热系数低的材料(如棉或羊毛),进一步减少传热损失。


缓解热对流,风衣变成了一层贴身的隔离层,可以捕捉到皮肤周围一层薄薄的静止空气,形成自然的「防风墙」。静态空气大大抑制了热对流传递。由于气体是一种优良的隔热体,静态气体可以降低风速带走体表热量的速度,尤其是在室外寒冷的环境中,秋装的抗风效果更加明显。


减少热传递,身体通过红外线辐射不断向公众散发热量,而秋装则可以作为屏障,吸收和反射一些红外线辐射,降低热量直接流失到寒冷的环境中。特别是在温差较大的情况下,秋装的覆盖可以有效降低身体辐射散热的比例。


但是,秋衣外穿有一个严重的缺点:不透气。


皮肤挥发的水蒸气会在衣服上慢慢积累。时间长了,水蒸气会液化,衣服会从内到外逐渐变湿,尤其是容易出汗的部位。水的导热性能好,湿冷会加速身体失去温度,让身体感到寒冷。


在某些情况下,当外套表面寒冷,内层温暖,内部温暖潮湿的空气接触到寒冷的表面时,会凝结成水,沉积在衣服内部,导致内层表面潮湿。这类似于北方地区会出现外墙内露珠凝结造成房屋湿冷、发霉的现象,称为热桥效应。此时停止休息时,这些汗水会冻结成冰,内部冻结不及时处理可能造成不可挽回的后果,如失温。


秋装原有的贴身设计不仅防寒,而且具有良好的吸湿排汗性能。通过及时排出皮肤表面的水分,秋装可以避免汗水在体表挥发带来的额外热量损失,同时避免湿气聚集带来的严寒感。特别是在运动量大的情况下,秋装的排汗效果有助于保持身体感觉干燥的温度。


因为秋衣外穿不可取,也不好看,那我们有什么?「既要又要」穿衣保暖的方法?


让我们想一想,谁在寒冷的天气里没有呆在床上,想跑出去。「浪」?谁的服装既要保暖,又要方便行动?爱斯基摩人?还是户外爱好者?还是军队?他们的服装有什么共同特点?


三层穿搭(4 °C 以上)


有没有一件衣服,既能透气又能保暖,还能轻盈?


从传热原理来看,理论上似乎没有。透气的衣服不会保暖,保暖的衣服也不会轻。有什么办法可以取长补短?答案是多穿一些不同功能取向的衣服。


首先让我们来看一下户外爱好者普遍喜欢的穿衣方式:叠穿。


第一,什么是叠穿?最简单的三层叠穿系统分为内层、中层和表层。内层透气,中层保暖,表层抗风。



内层(羊毛,复合材料)

第一层贴近皮肤的衣服可以保暖,快速吸湿排汗。较轻的重量最适合温暖的环境和 / 或者高韧性活动。较重的重量适用于凉爽的环境或低强度活动。羊毛或复合材料广泛使用。羊毛在潮湿的环境中仍然保暖,具有天然的防臭特性;复合材料轻薄,干燥快,耐磨性更强。


中间层(棉羽衣,抓绒衣)

棉质羽衣和抓绒衣提供保暖性能,在进行高韧性活动时有利于排热。在选择棉羽类型时,要考虑重量和天气条件。羽绒的暖重比最高,体积可以压缩到很小,最适合在凉爽干燥的环境中穿着;复合材料在潮湿的环境中仍然保暖耐磨,但其压缩性不如羽绒,重量更重;抓绒衣是一种透气性很强的保暖服。抓毛衣很舒服,但是独立穿着的时候,不能防风防雨。


表层

外套是最能抵御风雨的楼层,一般穿在其他楼层外面。在选择时,需要评估环境、预期活动强度和典型情况。外套可以完全防水、防风、透气,同时充分轻量化。


为什么要重叠?每一层衣服都是保持干燥、温暖、高效利用体力的工具。按照正确的重叠系统,按顺序重叠每一层衣服,可以有效吸湿、排汗、保暖或散热,抗风防雨。适当的重叠也可以让每一层衣服自由移动,以免限制或摩擦皮肤。高效的重叠系统可以让你在户外呆的时间更长,让你保持干燥和温暖,同时安全舒适地进行户外活动。


了解叠穿的原理,让我们来了解一下著名的叠穿原理。 ECWCS 吧!


ECWCS 系统(-51 至 4 °C)


ECWCS(Extended Cold Weather Clothing System)这是一种多层次的美军防寒服装系统,选择分层穿搭的原理来应对寒冷天气,旨在应对寒冷天气。 - 60 至 40°F(-51 至 4 °C)在温度范围内保持充分的环保。ECWCS 该系统包括基层、中间层和表层,每一层都起到不同的保暖和透气作用。现在,第三代系统有七层,即使在最糟糕的条件下,也能使士兵保持良好和温暖。这个系统背后的想法是,每层之间被困的气体都会提供绝缘,并且可以根据需要添加和删除层。


以下是最常见的 ECWCS 例如,第三代逐级显示。ECWCS GEN III 共 7 层,由上衣裤子共同使用 12 部件构成,兼顾透气性(排湿性)和保温性能,能使穿着者适应不同的任务要求和自然条件。



基础层,主要用于排汗,保持皮肤干燥。一般采用透气性好的复合材料或羊毛。


L1(贴身基础层):一套轻便的内衣(两件)


L2(保温基层):一套中量格子绒内衣(两件)


中间层,隔热层,一般采用抓绒或羽绒等材料,可锁定体内热量。


L3(保暖层):厚抓绒夹克(一件)


表层,防风防水层,能有效阻挡严寒空气及湿气。


L4(风衣):轻型防风夹克(一件)


L5(软壳裤):一套软壳裤(两件)


L6(冲锋裤):一套外壳衣服(两件)


L7(棉衣棉裤):极寒气候保暖棉衣一套(两件)


虽然这个服装系统是为寒冷的环境设计的,但其设计理念的核心在于透气性,而不是简单的保暖。在材料的选择和设计上,每层服装都试图加快汗水和水分的排出,以确保干燥和舒适。只有在 L7 层次以保暖为主要考虑因素。下面是对各个层次的详细解释:


L1 和 L2 层:透气性是首要考虑因素,其次是快干性能。这两层的设计目的是在快速带走水分的同时保持身体干燥,因为人在活动中难免会出汗,所以需要保证水分能够比身体出汗更快地排出。保暖舒适也很重要,但优先考虑的是透气性和快干性。


L3 层:其主要功能仍然是透气,以防止 L1 和 L2 这里排出的水分停滞不前。其次是轻便和可压缩,因为 L3 层层并不总是穿在身上,在设计上要尽量减少对背包空间的占用,收纳性能比保暖舒适更重要。


L4 和 L5 层:透气性仍是最核心的需求,其次是抗风、防泼、耐磨。这种双层属于软壳层,因为它是「壳」,为了避免外界天气对内层的影响,应该具备一定的保护功能。在这种设计中,保暖和舒适也被放在优先级的最后。


L6 层:透气性仍然特别重要,其次是防水性和耐磨性。L6 层与 L3 类似的,也不是全程穿着,设计时要尽量减少体积,这样才能更容易地存放在背包里,所以,收纳要先于保暖和舒适。


L7 层:即便是为极寒环境设计的棉衣棉裤,透气性仍然是首要考虑因素,其次是保暖。L7 层层设计说明,即使在寒冷的环境中,保持衣物内部干燥比单纯保暖更重要。


总的来说,这个服装系统贯穿了整个过程。「透气优先」为了保证穿着者在寒冷的环境中保持干燥和舒适,原则是从根本上提高湿气排出。


ECWCS 根据环境的温度、湿度和运动状态,分层指南如下图所示。 2 件到 5 件不等。



ECW C S 系统化的核心理念在于分层穿衣,每层衣服功能互补, 能根据环境温度的变化灵活结合,达到最佳的保暖效果。


温度损失的风险及应对方法


知道了 ECWCS,我相信你已经有了逃离城市的心。既然如此,那么以防万一,提前了解一下如果保暖没有做好,会发生什么:失温。


温度下降是指由于身体长期暴露在严寒环境中,核心体温下降到危险水平(低于 35 ℃)的情况。尤其在户外活动中,失温的风险更大。寒颤、意识模糊、行动迟缓、皮肤发白等都是失温的症状,严重者可引起冻结或生命危险。核心温度通常是指人体的直肠温度,位于人体内部的中心,围绕着器官,其外围是体壁和皮肤。舌下温度和肛门温度一般可测量。


温度损失的发生与下列因素密切相关:


湿气,假如衣服湿透了,尤其是内衣湿透了,体内的热量就会迅速流失,失去温度的风险就会大大增加。


风速,风寒作用促使寒风加速热量流失,低温天气遇强风时,体温下降速度加快。


长期暴露,长时间处于寒冷的环境中,没有适当的保暖措施,体温过低会导致失温。


如果你在野外活动时失去了温度,你应该如何拯救自己?你应该通过锻炼产生热量来恢复体温吗?还是可以喝一杯热水来驱散人体的寒冷?


上述方法是户外爱好者常犯的错误。


失温自救错误方法

运动加热,许多人在寒冷的时候试图通过锻炼来温暖自己的身体。但在失温的前提下,运动会加速血液流向四肢,进一步降低核心部位的温度。这是因为血液从核心流向四肢,带走了热量,导致「反冲效应」,增加卡路里的流失,最终可能导致核心温度过低,增加休克或死亡的危险。


饮用热水迅速升温,仅仅喝热水并不能显著提高核心体温。即使喝了高温水,当水通过口腔和食道到达核心部位时,温度也明显降低,需要大量的热水。因此,仅仅喝热水并不能有效帮助身体升温。


失温自救的正确方法

停止锻炼,减少暴露:一旦你感到寒冷或开始不由自主地颤抖,你应该立即停止运动,以防止血液进一步流向四肢,导致核心温度下降。寻找避风的地方,避免寒冷,缓解寒冷效应,造成热量流失。


更换干衣服:如果衣服又湿又冷,立即脱下来换上干衣服。湿衣服会挥发大量体温,加速失温。与地面隔离,用衣服或睡垫隔离,避免路面传导带走体温。


柔和回暖:用热水瓶或暖贴为身体关键部位(如颈部、腋窝、腹股沟、脚部等)提供缓慢加热。).这个部位靠近血管和神经,可以帮助温暖血液,然后逐渐提高核心温度。


补充高热量食物:在身体开始缓慢升温后,在常温下补充一些高热量的食物,如浓糖水或巧克力,以提供身体所需的热量。这些食物容易消化吸收,可以为体内产生热量提供燃料,有助于缓解温度下降。


许多人误以为失温只是严寒造成的,其实温度、湿度、风速是失温的三大主要原因。在低温或湿冷、强风等环境中出现任意两种情况时,失温风险明显增加。所以,避免失温不仅要靠装备,还要靠经验和户外技能,特别是对缺乏户外经验的人,最好是有经验的人来领导。即使在夏季徒步旅行或爬山,也要准备一件保暖外套,适当的高热量食物和紧急物品。另外,提前了解和掌握户外避险知识和技能,是最有效的预防措施。


最终


伴随着立冬的到来,我们应该更加重视自己的保暖,选择合适的服装,了解保暖的基本原理,确保在寒冷的季节里保持舒适和安全。适当的层次服装组合,可以最大限度地减少卡路里的流失,抵御寒冷。


同时,借鉴 ECWCS 根据不同的活动和温度,系统的分层保暖理念可以灵活调整穿衣方式,降低失温的风险,保持身体的温暖和活力。


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