秋冬保暖指南 篇一:秋冬保暖指南 美军防寒分层着装系统

2020-11-14 17:59:59 181点赞 1067收藏 83评论

玩过户外的朋友都听过三层穿搭,始祖鸟的官网上还有专门的介绍(如下图)。

秋冬保暖指南 美军防寒分层着装系统

虽然叫做三层穿搭,其实大部分时候都并不是直接穿三层,而是根据温度、湿度、阳光、风力等条件穿着2件到5件不等,本文从美军第三代的寒冷气候着装系统(Extended Cold Weather Clothing System GENIII,ECWCS GENIII)开始,和大家分享寒冷气候穿衣服的经验。

热损失原理

人体的散热主要是通过皮肤,具体的散热方式包括:传导、对流、辐射、蒸发。当夏季户外的环境温度大于皮肤温度(体温)时,蒸发是唯一的散热途径;寒冷季节户外的环境温度小于皮肤温度(体温)时,四种散热方式共同作用。

  • 传导热损失:指体热直接传给与机体相接触的低温物体的散热方式。传导散热量取决于:1.与皮肤接触物体的温差。2.与皮肤接触面积的大小。3.与皮肤接触物体的导热性。水的导热性好,人在同一时间待在水中感觉比待在空气中要冷,不是因为水温比气温低,而是因为水的导热系数要高于空气。脂肪的导热性差,因而胖子在冬天不怕冷,炎热的天气易出汗。

  • 对流热损失:指体热凭借空气流动交换热量的散热方式。对流散热是传导散热的一种特殊形式。对流散热量主要取决于:气温、风速。衣服覆盖于体表,棉、毛等织物纤维间的空气不易流动,因此增加衣着可以保温御寒。

  • 辐射热损失:指体热以热射线形式传给温度较低的周围环境中的散热方式。机体的有效辐射面积辐射散热量的多少取决于皮肤与环境的温度差。在高温环境中作业(比如:舰船轮机舱、炼钢厂高炉车间),因环境温度高于皮肤温度,机体不仅不能辐射散热,反而会吸收周围的热量,故易发生中暑。

上述三项是物理学定义的热量的传递的方式,初中物理的热学部分讲过。三种热量传递方式共同进行的,传导和对流与温差成线性关系,而辐射传热量是温度的四次方;所以当体温和环境温差较小的时候,以传导和对流为主;而温差较大的时候,以辐射为主。

蒸发并不是热量的传递的方式,仅仅只是一个物理现象,类似的物理现象还有沸腾、凝结、升华等。蒸发热损失指的是体液的水分在皮肤和黏膜表面(主要是肺)由液态转化为气态的过程需要吸收热量,所以在皮肤和黏膜表面实现了冷却效应。蒸发可以分成不感蒸发和可感蒸发:

  • 不感蒸发,又称不显汗。指体液的水分直接透出皮肤和黏膜表面,在未聚成明显水滴前蒸发掉的散热形式。不感蒸发是持续进行的,人体不感蒸发量约1000ml/日(皮肤约占2/3,肺占1/3)。

  • 可感蒸发,又称发汗。人在安静状态下,当环境温度达到30℃左右时,便开始发汗;如果空气湿度大、衣着较多时,气温达25℃便可发汗;运动的时候,由于产热量增加,虽然环境温度低于20℃亦可发汗。炎热的气候,短时间内发汗量可达1.5L/h。

最后还有一个就是因为呼吸而产生的蒸发对流混合型热损失,具体来说就是吸入寒冷的空气,呼出热气,产生了热交换,损失了身体的热量。

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上述是物理学意义的热损失原理,理论上说,想要降低热损失,只要穿的够厚,够暖和,够挡风就可以了,但是,实际操作中,最麻烦的并不是太冷,而是太热,比如正在活动或者突然进入一个温暖的环境(地铁、商场)。

感觉到热,身体就会蒸发散热,皮肤蒸发出的水汽会缓慢的在衣服上积累,时间长了,水汽液化,衣服会从内到外一层一层的慢慢变湿,尤其是在易出汗的部位(比如腋下),水的导热性好,潮湿的衣服会加速身体丧失温度,所以会感到寒冷;在极端的情况下,因为硬壳外层冷,内层暖和,内层温暖潮湿的空气遇到寒冷的内衬时,会凝结为水并在衣服内部堆积(可乐瓶效应),所以内层表面会湿湿的,此时停下来休息的时候,这些汗水会冻成冰,非常难受,内部结冰不及时处理可能造成不可挽回的后果(比如,失温死亡)。

所以,除了保暖,冬天还需要穿透气衣服,让汗水尽快蒸发,避免湿气积聚

美军单兵防寒服系统

ECWCS的7层系统ECWCS的7层系统

美军各军兵种通常根据自身的军事战术用途所设计有自己的穿衣系统,常见的分层系统有:陆军扩展的寒冷天气服装系统(ECWCS:Extended Cold Weather Clothing System)、特战防护服(PCU:PROTECTIVE COMBAT UNIFORM)、陆战队寒冷气候分层系统(CWLS:Cold Weather Layering System)等等。总的来说,设计理念都是相近的,最终的产品也是大同小异。同时,各大户外公司也有自己对应的产品线,比如:鸟家的LEAF、巴塔哥尼亚的MARS。

下面以最常见到的ECWCS GENIII 为例逐层说明。ECWCS即为扩展式防寒服系统,目前发展到了第3代(GENIII),共7层、由上衣裤子共12个组件构成(不是7x2=14件,其中3、4两层只有上衣,没有裤子),兼顾透气和保温性,可使士兵适应不同的任务需求和环境条件。

系统组件包括:

  • 轻型贴身内衣和裤子

  • 中型格子绒抓绒衣和裤子

  • 防寒厚抓绒夹克

  • 轻型防风夹克

  • 防风软壳夹克和裤子

  • 防水硬壳夹克和裤子

  • 防寒棉大衣和裤子

具体信息如下:

L1(贴身基础层):轻量打底内衣裤一套(两件)

L1L1

POLARTEC power dry 面料的内衣。快速吸收汗水扩散开来并蒸发为湿气传导到服装外层。因体表微气候的热对流,更大表面积的汗湿部位为运动时带来更多的凉爽。又因人体自身的热辐射使扩散开来的汗液更快的蒸发,为静态时提供干燥温暖的体表气候。 通常经过抗菌防臭处理,长时间穿着也不会有味道残留。

对应的民品:巴塔Capilene Air、L.L.Bean Midweight等,另外CQB也是价格便宜量又足的选择。

巴塔Capilene Air巴塔Capilene Air

L2(保温基础层):中量格子绒内衣裤一套(两件)

L2L2

POLARTEC power grid 面料的抓绒衣。当温度降低时,配合第一层进一步增加上述性能的同时又可在静态时提供一定保温能力,运动时提供高透气排湿性。亦可能具有杀菌能力。

对应的民品:巴塔R1、始祖鸟Fortrez、OR的Vigor。

巴塔R1巴塔R1

L3(保暖层):厚抓绒夹克(一件)

L3L3

POLARTEC THERMAL PRO材质。保暖层,俗称毛猴抓绒,保暖性很好,防风性很差,要搭配防风层。

对应的民品:山浩毛猴、巴塔R3长绒版。

山浩毛猴Monkey Man二代山浩毛猴Monkey Man二代

L4(风衣):轻型防风夹克(一件)

L4L4

弹力尼龙材质。防风、透气、防泼水。其实就是厚一点的无帽皮肤风衣或者薄软壳。

对应的民品:土拨鼠神衣(DriClime Windshirt)、OR弗莱溪Ferrosi夹克、土拨鼠M3夹克。

土拨鼠 DriClime Windshirt土拨鼠 DriClime Windshirt

L5(软壳衣裤):软壳衣裤一套(两件)

L5L5

弹力尼龙材质。防风、透气、防泼水。和第四层相比,在尽量不损失透气能力的条件下,进一步强化了防风、防水、耐磨和保暖性能。作为非雨雪天气的气候下多种运动中外层穿着,减少因热对流,热辐射而丧失的体温。其实就是有帽子的厚软壳。

对应的民品:始祖鸟Gamma MX、土拨鼠M1超级重力。

土拨鼠M1超级重力土拨鼠M1超级重力

L6(冲锋衣裤)硬壳衣裤一套(两件)

L6L6

带goretex薄膜的尼龙材质。高防水性,高耐磨性,较高的透气性,超级轻便,适合雨雪等潮湿的气候随时添加。减少因热对流,热辐射而丧失的体温。曾经使用两层的GORE-TEX材质,现在改成了透气性更好的2.5层PACLITE材质。其实就是轻量硬壳。

对应的民品:始祖鸟BETA SL、山浩Exposure 2 Paclite。

始祖鸟BETA SL始祖鸟BETA SL

L7(棉衣棉裤)极端寒冷气候保暖棉衣裤一套(两件)

L7L7

填充了PRIMALOFT SPORT 材质的保暖棉衣裤。在极端寒冷气候下提供高保温能力,一般防泼水,即使湿透也具有保暖能力,高防风,高透气,高收纳性。往往仅作为静态时保温,或与睡袋组合睡眠系统。

对应的民品:始祖鸟DUALLY BELAY PARKA、巴塔DAS Parka。

始祖鸟DUALLY BELAY PARKA始祖鸟DUALLY BELAY PARKA

穿法指导

PCU的7层系统PCU的7层系统

先来说说各层的设计思路:虽热这是一套针对寒冷天气设计的服装体系,但在设计理念中,透气是整套体系的核心,每一层的衣服在选材和设计方面,都在努力的试图把汗水和湿气尽快排出,除了L7以外,L1到L6甚至没有把保暖防在第二重要的位置。

  • L1 L2 最重要的是透气,其次是快干,谁还不流汗呢,重要的是要比身体产生湿气更快的速度来带走湿气。保暖和舒适的重要性排在快之后。

  • L3 最重要的还是透气,从L1、L2排出来的湿气不能在这里被阻隔;其次是轻便可压缩,L3不会一直穿在身上,设计时需要考虑尽量少的占用背包的容积,收纳性比保暖和舒适性更重要。

  • L4 L5 最重要的还还是透气,其次是防风、防泼水和耐磨,毕竟软壳也是壳,是壳就要有一定的防护性,毫无悬念的,保暖和舒适又被放在了最后的位置。

  • L6 最重要的还还还是透气,其次是防水和耐磨。和L3类似,L6也不会一直穿在身上,设计时也需要考虑尽量少的占用背包的容积,收纳性比保暖和舒适性更重要。

  • L7 最重要的还还还还是透气,即使是为极端寒冷环境设计的棉衣棉裤,最重要的仍然是透气,其次才是保暖。

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

ECWCS分层指南ECWCS分层指南

PCU的建议也是类似的(如下图)。

PCU分层指南PCU分层指南

————————————————分割线———————————————————

日常的城市生活中,使用频率排在前三的是1、2、5,分别是轻型排汗内衣、中型格子绒抓绒衣、软壳。搭配好了的话,除了最冷的1、2月和最热的7、8月以外,一年中剩下的八个月都可以靠这三件搞定:

  • 1+2,轻型排汗内衣 + 中型格子绒抓绒衣:15到20度,初夏、初秋没有风的好天气

  • 1+5,轻型排汗内衣 + 软壳:10到15度,初夏、初秋的晚上和刮风下雨的坏天气

  • 2+5,中型格子绒抓绒衣 + 软壳:5到10度,春天、秋天的全天侯穿着

  • 1+2+5,轻型排汗内衣 + 中型格子绒抓绒衣 + 软壳:0到5度,初春、深秋全天侯穿着

另外,春天和秋天通常都是雨季,入手软壳的时候优先选择有帽子的款式。而且,软壳一般都有DWR涂层,城市里使用并且风雨不大的情况下,完全能够胜任,如果涂层开始脱落,拒水性能下降的话,可以额外自己做DWR,并不复杂。首先先清洁软壳表面,然后喷上DWR喷雾就行了(楼主常用的是Nikwax TX,不影响透气,非常推荐),接着在通风干燥的地方挂一会儿,最后擦干就好了。手艺好的值友也可以上蜡(可以参考北极狐的上蜡指南,操作的复杂度远远高于喷雾),防水性能持续的时间会更长一些,但是透气性会差一些。

秋冬保暖指南 美军防寒分层着装系统

剩下的的3、4、6、7这四件的使用率就比较低了。尤其是3和6,对应厚抓绒和硬壳,使用频率极低,如果不是极端的寒冷和潮湿,基本不需要使用。使用率中等的是4和7这两件,对应皮肤风衣和厚棉服,分别在夏天和冬天有各自的使用场景。

总结

秋冬保暖指南 美军防寒分层着装系统

美军的分层着装系统的效率很高,透气和排汗能力优异,打包后的体积和重量也很理想,但是它的针对性很强,就是最大化的为作战服务,基本不考虑其他的因素。这套着装系统在设计上优先考虑排汗和透气两大功能,但是日常生活并不总是在战斗,很多其他方面也很重要,比如保暖、舒适、轻便等,都没有被考虑进去。所以,其他很多美观的、实用的衣服,比如衬衫、夹克、薄棉服、排骨羽绒,厚羽绒服等,这套着装系统并没有覆盖。总的来说,这套系统对户外、旅游、干活等指导意义较大,如果只是日常上班、通勤、买菜的话,并不十分契合。

这是保暖指南的第一篇,后面继续和大家分享秋冬季节穿搭保暖的经验,欢迎继续关注。

感谢阅读!

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