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Sleep well--睡袋讲古

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发表于 2007-2-11 11:45 | 显示全部楼层 |阅读模式
Sleep well


原文已发表《户外outside》杂志2007年2月号,转载请联系我,保留一切版权。





早期人类都是采用动物皮毛制作保暖御寒的衣物和睡觉时候使用的垫子,而且至今包括在北极附近生活的爱斯基摩人,仍有人们在使用。19世纪初探险家和登山家们开始对不同的睡袋系统进行测试,早期的睡袋由具有优良绝热性能的骆驼毛填充,其后又发明了中空的橡胶气垫,并且用于18世纪20年代的地球极点探险。1861年Francis Fox Tuckett 测试第一个阿尔卑斯山睡袋原型,18世纪60年代中期信封式睡毯设计开始趋于完美,并且接近地面部分都有中空的橡胶涂层作为地面热绝缘层。

羽绒因为具有良好的热绝缘性能在19世纪初广泛被用于床垫填充,在英国的维多利亚女王时代,妇女们甚至在裙子内层填充羽绒来御寒保暖,不过羽绒的处理和使用技术在19世纪中期才开始发展,最早有记录的羽绒睡袋是在1892年用于英国的ALFRED MUMMERY探险队伍,由阿尔卑斯登山俱乐部的睡袋原型发展而来,并由英国家具公司制造,但这并不是生产真正意义上的商业睡袋。1890年挪威ajungilak公司开始商业化生产睡袋,这一时期的睡袋都由木棉花填充。直到19世纪20年代,睡袋都是特殊的制品,但由于不断发展的户外用品需求市场,更多的公司开始设计和生产睡袋。基于喜马拉雅探险活动以及登山运动的兴起,19世纪30年代开始不断发展和完善睡袋的设计和制作,这时候诞生了能紧密包裹身体的木乃伊式睡袋,英国登山家还凭借这种睡袋成功登上了珠穆朗玛峰。工业革命后由于制造业以及化工业的发展,人工合成的纤维开始大量生产,由于合成纤维具有优良的保暖性能也开始被广泛用于睡袋的生产中。

19世纪三十年代,徒步旅行和露营生活开始在欧洲流行起来,户外装备的需求开始逐渐高涨起来。睡袋成为一种商业产品,生产商业开始在睡袋上标注以方便顾客在购买的时候可以按照自己的需要进行选择,刚开始标注的温标非常简单,只有夏季,三季以及冬季使用三种区分,这样的区分方式比较粗糙,只能按照大概的使用温度选择。后来,一些品牌的睡袋开始给出两个温标数值:舒适温度和极限温度。

许多年来,睡袋的温标已经形成了许多不同的划分标准,每个标准都有支持者和反对者,而且这些标准的的测试方法已经由英国、法国、德国、挪威、美国以及瑞士等国的科学家发展完善起来了。尽管不同品牌的睡袋上都标注了建立在其自家检测基础上的建议舒适温度,但这个标准在大部分高品质睡袋品牌中却是相似的。睡袋销售商和购买者都明白标注在睡袋上的舒适温度只是建立在理想情况下测试出来的结果,在实际使用时舒适温度往往是要高上几度的。


目前市场上绝大部分的睡袋都由舒适温度和极限温度的标识,舒适温度是使用者在整夜睡眠中的一系列温度,有最高和最低限度。最高舒适温度是指在睡袋中感到热但不是出大量汗水的那种热,一般定义情况为睡袋拉链打开,手臂放在外面,睡袋头部不收紧等。最低舒适温度一般定义为人体在8小时连续温暖睡眠中的最低温度;极限温度是指睡袋能保护人体不至于失温的最低温度,一般是指人体在6小时连续不温暖睡眠的温度,以对人体不造成危险伤害为级别。


下面的这几个睡袋,哪一最暖和呢?


答案是可能都一样。

[ 本帖最后由 半袋饼干 于 2007-2-11 11:56 编辑 ]
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 楼主| 发表于 2007-2-11 11:46 | 显示全部楼层
人体通过新陈代谢产生热量,当我们感觉温暖时,意味着我们身体产生的热量等于或大于向周围环境中散失的热量,而我们散失热量通过以下几个途径:

----和身体接触的热量传导,特别是身体下面的地面
----身体周围的对流空气以及人体呼吸时呼出的空气
----皮肤表面的汗水蒸发
----人体的红外热辐射


对于一个睡眠的人来说,身体接触热能传导和空气对流是最大的热量散失方式,用一个简单的能量平衡公式:身体产生的热能=身体通过传导,对流,辐射等散失的热能。

传导:地面是主要的热量散失因素。睡袋虽然可以改善一些,但是睡袋和地面之间的睡垫更为重要,选择隔热系数高的的睡垫可以减少向地面的热传导。
对流:这是睡袋散失热量的主要因素,可以采用更厚的睡袋来隔绝更多的静止空气在人体周围
呼吸:在寒冷环境下,通过呼吸散发出的热量也非常多
蒸发:汗液蒸发是人体降温的主要方式,但在寒冷环境下睡眠的时候,汗液蒸发将会很少
辐射:仅占人体散失热量的很少部分


睡袋的作用仅是用来保持热量尽量少的散失,而睡袋内的人体则不断产生热量保持温暖,不同的个体和情况下产生的热量不尽相同,所有的睡袋温标系统都是基于一个标准的人体,但是这样一个标准的人体基本上是不存在的。一个睡眠状态下的人体大约有75-100瓦特的热能功率,按照人体表面积换算成大概47-55瓦每平方米。由新陈代谢产生的能量非常复杂,与年龄,性别甚至身体下的脂肪量有关,但大体上,一个健壮的年轻男性产生的身体热量总是远多于老人和女性的。对寒冷的感觉和年龄以及经验有关,新手一般都会比有经验的登山者感觉更冷。经常在户外工作的人在寒冷环境下要比经常在办公室工作的人感觉温暖些。

一般来说,超过25岁以后,胖人对寒冷的感觉要比瘦人少。胖人总说他们新陈代谢慢,更精确的说法是,胖人吃得食物要比他们消耗的多;瘦人有比较平衡的新陈代谢,意味着他们吃得食物基本上都可以消耗掉。人体内的脂肪在食物缺乏的时候可以加入代谢产生能量。登山和徒步等户外活动常常让人体消耗的能量远远多于吃的食物产生的能量,极地以及高山探险活动就需要更多的热量了。胖人能将他们身体存储的脂肪燃烧转化成能量,并且胖人比瘦人有更厚的天然热绝缘层,所以胖人较瘦人更耐冻些。另外女性一般要比男性更容易感到寒冷,在睡袋的舒适温标上,女性往往要比男性高大概5摄氏度。因为新陈代谢和年龄有关系,老人比年轻人产生的更少的能量因此更容易感觉到寒冷,16-24岁的健康男性处于新陈代谢的最旺盛期,身体产生的热能远高于散失的热能,这样在在睡袋的舒适温标上要比年老的人低大概5摄氏度。对于儿童,由于没有形成成熟的新陈代谢系统,所以对于他们的睡袋温标定义就会变得很困难。历史上大部分对睡袋所做的研究都集中在士兵,户外培训师,高山向导和登山家们身上,这些人都具有丰富的户外生活经验,而且年龄在18-40岁之间。但实际上大部分的户外活动者平常都生活在城市中,在有中央空调的办公室里工作,开着汽车到处走,这些生活模式降低了普通人对寒冷环境的适应能力。久居城市的人如果突然走进野外环境中,艰苦的徒步甚至高海拔的登山很快就会耗尽他们的力气,筋疲力竭的身体产生的热量也会减少,就会使人更容易感到寒冷。
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 楼主| 发表于 2007-2-11 11:48 | 显示全部楼层
为了建立睡袋的温度等级,商业生产前的睡袋原型都要做户外测试,而测试者往往是经常在户外生活的人,例如士兵,登山向导等,他们需要在野外环境中测试几个星期,然后提供给厂商关于睡袋舒适温度和极限温度的意见。

对于睡袋生产厂商来说,测试睡袋需要温度风速,湿度,风速,所穿衣服等条件,并且很难象登山家那样去面对各种各样的环境和气候情况,一般的测试只能基于理想环境下一定温度和湿度,但是测试的结果与实际使用情况大相径庭。为了使测试结果更加接近真实使用环境,各个品牌纷纷建立气候实验室,在人造的环境中控制温度,湿度,风速等物理条件,并在相对应的气候下测试睡袋,由此得出比较合适真实使用情况的温标系数。随着科技的进步,计算机以及各种探测手段不断进步和完善,红外热成像系统也开始应用才睡袋测试中,根据红外热成像可以清晰判断出人体在睡袋中的散热情况,红色区域表示散发出来的热量比相应的蓝色区域要多,睡袋设计也可以根绝测试结果作相应的改进。各大厂商还纷纷建立精确模拟人体的模型,模仿不同性别,年龄,身体大小的人体,从温度,湿度,新陈代谢散发热量,人体表面积,表皮温度等多方面进行全面的测试,更进一步精确测试睡袋使用温标。


一些重要的睡袋标准

- BS 4745-1984 纺织品热绝缘标准
- ISO 5085 纺织品热绝缘标准
- EN 31092 纺织品热绝缘标准
- ASTM F 1720-96 基于实时发汗人体热量模型测试的美国睡袋标准
- G08-013 法国睡袋标准
- EN 53713-2002 欧盟睡袋标准
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 楼主| 发表于 2007-2-11 11:49 | 显示全部楼层
2002年4月,新的欧洲标准EN 13537通过CEN验证并成为睡袋定标的必须条件。以EN 13537为基准评估的睡袋舒适温标较先前的商业惯例更加合理,并且在以后的几年时间内,户外用品店内以EN 13537为标准标注的睡袋比例将提升到50%。另外,在2005后,以EN 13537为标准标注的睡袋比例必须达到100%。但在欧洲以外的国家和地区,睡袋的标准仍然按照传统的商业惯例进行标注,这给消费者选购带来比较大的迷惑。本文的目的就是用最少的科学术语来解释这些不同的睡袋温标测试标准,给大家今后的选择有一个比较明晰的参考。
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发表于 2007-2-11 12:17 | 显示全部楼层
真的太讚了,大作!!!!!感謝分享^^一定要推的,獲益良多
发表于 2007-2-11 15:11 | 显示全部楼层
饼干的文章实在是精彩,但最重要的是大家要从中悟出一些道理才更有意义,好好消化才行...
发表于 2007-2-11 16:34 | 显示全部楼层
胖子对寒冷的抗耐能力,我有点小意见要补充一下。两个小说明:

1:体对寒冷或温暖的感觉是通过皮肤下的温度神经采集的。换句话说,皮肤温暖你就感觉温暖,跟内核的温度无关。但是真正回对你构成大伤害的不是皮肤的失温而是内核失温。
2:脂肪是良好的热绝缘体,还是密度极大的能量库。
3:躯干、四肢的脂肪是分布在皮肤之下肌肉之上的。

所以实际上胖子是比瘦子更容易感到冷,但是他们确实更不容易冻伤。
发表于 2007-2-13 15:17 | 显示全部楼层
原帖由 <i>bluesboyt</i> 于 2007-2-11 16:34 发表<br />
胖子对寒冷的抗耐能力,我有点小意见要补充一下。两个小说明:<br />
<br />
1:体对寒冷或温暖的感觉是通过皮肤下的温度神经采集的。换句话说,皮肤温暖你就感觉温暖,跟内核的温度无关。但是真正回对你构成大伤害的不是 ...
<br />
基本同意。补充一些
1、冻感和冻伤是不同的。冻感的个体差异极大,很难说是胖人容易感到冷还是瘦人容易感到冷。其实胖瘦本身就很难定义。
2、冻伤发生的个体差异相对较小,特别是对于特定的组织而言,一般而言,当某一组织的温度低于一定值时就会发生。
3、内核是什么啊?一般来讲冻伤容易发生在人体的末梢部位,如四肢,鼻子,耳朵等。肝脏,心脏是不会发生冻伤的,因为只有死人的内脏才会冻伤:)。
4、身体脂肪少的人肯定比身体脂肪多的人容易发生冻伤。
发表于 2007-2-13 22:12 | 显示全部楼层
原帖由 <i>老牛</i> 于 2007-2-13 15:17 发表内核是什么啊?一般来讲冻伤容易发生在人体的末梢部位,如四肢,鼻子,耳朵等。肝脏,心脏是不会发生冻伤的,因为只有死人的内脏才会冻伤:)。
核心体温意思是人体中心部的温度。
医院里可以经鼻胃管放入电子温度传感器于食道内,监测核心体温。
心脏是不会发生冻伤的,
但会失温!
失温的心脏容易因轻微物理刺激诱发心室颤动,
导致死亡。
发表于 2007-2-15 08:27 | 显示全部楼层
人体的内核失温4-6度好象就可以致命了```具体的数字记不清楚了。

大家知道十几度的气温下冻死人的事情吗?
发表于 2007-2-15 20:05 | 显示全部楼层
原帖由 <i>bluesboyt</i> 于 2007-2-15 08:27 发表<br />
人体的内核失温4-6度好象就可以致命了```具体的数字记不清楚了。<br />
<br />
大家知道十几度的气温下冻死人的事情吗?
失温程度有两种分法。
三分法:轻度>32、中度32-26、重度<26;
或二分法:轻度、重度,以32度为界。

18.0 心跳停止
16.0 最低温成人意外失温存活纪录
15.2 最低温婴儿意外失温存活纪录
9.0 最低温治疗性失温存活纪录
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