（服装设计与工程专业论文）肢残者热能裤的研发与评价.pdf

d e v e l o p m e n ta n de v a l u a t l o n0 ft h e r m a kp a n t sf o r t h e u mb sd i s a b l e d a b s t r a c t f i r s t l y ，s t a r t i n gw i t ht h ep r e s e n ts i t u a t i o no fp a n t sf o rt h el i m b sd i s a b l e di nw i n t e r ，w h i c h s h o w st h a tt h e yd i d n ts u i tf o rt h e i rc o m f o r t ；s e c o n d l y ，u n d e r s t a n dt h el i m b sd i s a b l e d p h y s i o l o g i c a la n dp s y c h o l o g i c a lc h a r a c t e r i s t i c sb yq u a n t i t a t i v ea n dq u a l i t a t i v ea n a l y s i s ，t h e d i s a b l e dl e g sm u s c l e s ，b o n e sa n dt e n d o nh a ss h r i n k e di sd u et oi t sd a m a g e dm o t o rn e r v e s ，w h i c h i si m p e d e db l o o dc i r c u l a t i o na n de x e r c i s ea b i l i t y , d e s t r u c t e dt h e i rh e a tb a l a n c e i no r d e rt om e e tt h el i m b sd i s a b l e d t h e r m a lc o m f o r tn e e d s ，t h i sa r t i c l ec o n d u c t st h e r e s e a r c hm a i n l yf r o mt h ef o l l o w i n gf o u ra s p e c t s ：f i r s t l y ，c h o o s et h eb e s tc o m b i n a t i o nb yt e s t i n g t h em a t e r i a l s p e r f o r m a n c ea n du s i n gt h eo r t h o g o n a lt e s t ；s e c o n d l y ，s e l e c tc a r b o nf i b e ra n d r e s i s t a n c ew i r et os u p p l yh e a tf o rt h ed i s a b l e dl e gi nb a s eo ft h ep h y s i o l o g i c a lc h a r a c t e r i s t i c so f t h el i m b sd i s a b l e d ，w h i c hi st ol e tt h ed i s a b l e dl e gi naw a r mc l i m a t ea n ds t i m u l a t ei t sh e a t s e n s i t i v ep a r t st op r o m o t et h e i rb l o o dc i r c u l a t i o n ；t h i r d l y ，d e s i g nt h ep a n t sp a t t e r nt om e e tt h e l i m b sd i s a b l e d w e a r - o f fc o n v e n i e n ta n dt h e r m a l - c o m f o r tt h r o u g hc u s t o m i z a t i o n ；f i n a l l y ， e v a l u a t et h et h e r m a lp a n t s t h e r m a l - c o m f o r tt h r o u g ht h el i m b sd i s a b l e dw e a ri tt ot e s tt h e i rs k i n t e m p e r a t u r ea n dt h e r m a l c o l df e e l a c c o r d i n gt ot h ee x p e r i m e n t a ld a t a , k n o w nt h ec a r b o nf i b e r a n dr e s i s t a n c ew i r eh e a td e v i c ec a nm e e tt h el i m b sd i s a b l e d t h e r m a l - c o m f o r ti nas p e c i a lt i e - i n m e a n s k e yw o r d s ：t h el i m b sd i s a b l e d ；c a r b o nf i b e r ；r e s i s t a n c ew i r e ；h e a t i n gd e v i c e ： t h e r m a l c o m f o r te v a l u a t i o n 目录 摘要“”“”“”0 000 00 “i a b s t r a c t i i 第1 章文献综述l 1 1 研究背景1 1 2 现状研究3 1 3 论文研究目的和意义7 1 4 论文研究内容和方法8 1 5 论文的创新点8 第2 章肢残者( 北京地区) 冬季裤装现状调研与分析9 2 1 调研过程说明9 2 2 北京地区肢残者冬季裤装现状的分析9 2 3 本章小结1 2 第3 章肢残者下半身生理结构和下肢尺寸、生理参数测量”1 3 3 1 下肢生理构造及变化1 3 3 2 肢残者的下肢尺寸、生理参数测量1 4 3 3 本章小结2 l 第4 章肢残者热能裤的研发2 2 4 1 冷环境对人体热调节系统的影响2 2 4 2 肢残者热能裤的功能要求及卫生学要求2 3 4 3 肢残者热能裤的材料选择il i r a 2 4 4 4 肢残者热能裤的结构款式设计3 4 4 5 肢残者热能裤的电热装置设计3 7 4 6 本章小结4 l 第5 章肢残者热能裤的热舒适评价及分析4 2 5 1 肢残者热舒适的影响因素4 2 5 2 肢残者热能裤的热舒适评价实验4 3 l i i 附录5 8 攻读硕士学位期间发表的学术论文7 2 致 射7 3 附图清单 图l 小儿麻痹症患者体型外观图 图2 康健系列服用产品 图3 夹底开口上衣 图4 开背衣 图5 电热服产品 图6 太阳能电池及太阳能服 图7 舱外航天服 图8 肢残者对冬季裤装现状评价 图9 肢残者冬季裤装理化性能重要性评价 图1 0 肢残者身体重心偏移 图1 1 弓形体型 图1 26 名肢残者下肢尺寸规格图 图1 3 肢残者好腿与残腿尺寸差值 图1 4 肢残者下肢正面的皮肤温度红外热像图 图1 5 肢残者下肢背面的皮肤温度红外热像图 图1 66 名肢残者各自好腿与残腿温差比较 图1 7 肢残者好腿与残腿温差比较 图1 86 名肢残者好腿、残腿皮肤温度分别与健全男士下肢皮肤温度比较 图1 9 肢残者好腿、 图2 0 人体冷紧张过程 图2 1 人体服装环境系统的热量交换 图2 2 人体运动的肌肉群变化示意图 图2 3 裤装结构设计重要区域示意图 图2 4 肢残者热能裤结构图 图2 5 肢残者热能裤的成衣图 图2 6 肢残者热能裤的腰身、口袋设计 图2 7 肢残者热能裤的侧缝及加热片放置位置设计 图2 8 肢残者热能裤的裤口处的款式设计 图2 9 电热服的电路图 图3 0 不同包覆材料的电阻丝加热片外观图 图3 1 电阻丝及传感器的布线图 图3 2 电阻丝加热控制电路板 图3 3 碳纤维加热片外观图 图3 4 碳纤维加热电源 图3 5 不同包覆材料下，人台的平均皮肤温度 图3 6 电阻丝加热片位于热能裤里，不同加热温度下残腿的平均皮肤温度变化 图3 7 电阻丝加热片位于热能裤里，肢残者热舒适主观评价 图3 8 电阻丝加热片绑在秋裤上，不同加热温度下残腿的平均皮肤温度变化 图3 9 电阻丝加热片绑在秋裤上，肢残者的热舒适主观评价 图4 0 不同加热档位下的残腿平均皮肤温度变化 图4 l 不同加热档位下，肢残者的热舒适主观评价 附表清单 表l 测试对象基本信息表 表2 肢残者下肢测试尺寸 表3 服装材料基本规格 表4 服装外层面料的透气、透湿性 表5 服装里料的透气、透湿性 v 表6 服装材料的抗静电性能 表7 服装材料的热阻值 表8 服装材料的热阻、质量和厚度的综合比较 表9 服装材料的面、絮、里料的新组合方式 表1 0 正交实验表 表1 1 方差分析表 表1 2 冷热感主观评价表 第1 章文献综述 1 1研究背景 据国际残疾人机构统计，全世界约有6 5 亿残疾人，占全球总人口的1 0 左右，我国 共有残疾人8 2 9 6 万人，其中肢体残疾人已达2 4 1 2 万人，占全国残疾人1 2 1 的2 9 0 7 【l 】。 肢体残疾是指由于人体运动系统、功能损伤造成肢体某部位出现不同程度的运动障 碍。按照致残原因划分为先天性( 占6 5 ) 、外伤( 占2 6 1 4 ) 、疾病( 占4 0 8 ) 和其 他( 占2 7 2 9 ) ；按照致残部位划分为上肢残疾( 占1 8 4 3 ) 、下肢残疾( 占4 5 6 1 ) 、躯 干残疾( 占1 1 4 3 ) 和复合残疾( 占2 4 5 3 ) ；按照性别划分可知男性：女性6 ：4 【2 】。 由此可见，疾病是引起肢残的主要原因，下肢是主要残疾部位，且男性肢残者数量较多， 所以，本文将研究对象设定由于脊髓灰质炎引起下肢残疾的男性残障者，下文简称肢残者。 脊髓灰质炎又称d , j l 麻痹症，是由于病毒侵入血液循环系统损坏脊髓前角运动神经细 胞，导致与之有关的肌肉、皮下脂肪、肌腱和骨骼失去了神经的调剂作用而发生萎缩，使 整个机体变细【3 1 ，如图1 所示。 图1 小儿麻痹症忠者体型外观图 在高度响应以人为本、创建和谐社会的号召下，越来越多的人开始关注肢残者的日常 生活。服装不仅能满足人体生理和心理舒适需求，还能提升一个人的外观形象和自信心， l 第1 章文献综述 所以，肢残者服装的研究具有一定的社会现实意义。 国外发达国家对肢残者服装的理论研究与市场开发己取得一定的成果，并逐步完善服 装的功能性和时尚美观性；我国由于社会文明因素、经济条件和市场成熟度的限制，使肢 残者服装的研发处于起步阶段。目前，我国专门设计残障者服装的机构是香港理j i ：大学于 2 0 0 7 年成立的绫致康健服装中心，他们在借鉴国外设计灵感的基础上，结合我国残障者的 生理和心理特征来设计实用美观兼备的功能性服装及服用产品【4 】( 如图2 、图3 、图4 所示) 。 图2 康健系列服用产品 图3 夹底开合上衣 2 图4 开背衣 件。人体主要通过自主性体温调节和行为性体温调节来使其体温不受外界环境冷热变化的 影响，使人体处于热平衡状态【5 】。肢残者的下肢由于运动神经细胞受损和机体萎缩，造成 其下肢血液循环缓慢，且下肢运动行为能力变弱，即其自主性体温调节和行为性体温调节 能力均下降，人体热平衡被破坏，此时，需要借助保暖性良好的服装来减缓散热速度或散 热量来维持体温的恒定。即在人体一服装一环境这个体系中，服装起着调节人体热平衡的作 用。 在寒冷的环境条件中，人体最可能发生的是由于服装保暖量不足引起人体的冷应激， 所以，冬季服装的保暖性是维持人体热平衡的重要影响因素。服装的保暖性是以下三个部 分的综合效应【6 】： 氏=民+ri+ro公式(卜1) 式中：r 广服装总热阻( c l o ) ； r 。- 服装自身热阻( c l o ) ； r 广一人体与服装间空气层热阻( c l o ) ； r o _ 服装表面滞留的空气层热阻( c l o ) 。 由服装保暖机理( 如公式i - i 所示) 可知，服装的保暖性主要取决于服装材料和服装 款式结构的保暖效果，所以，冬服的研发首先需要从这两方面入手。 1 2 1 从服装材料角度入手 科技进步使得服装御寒保暖的方式不断变化发展，各种保暖方式总体可归为两类：被 动保暖和主动保暖。日常生活中的冬服主要采用被动保暖材料，即通过增大静止空气层的 含量，阻止人体热量向外散失达到阻热保暖的目的。主动保暖是在遵循传统隔热保暖原理 的基础上，通过能量转化对人体主动加热达到保暖的效果。 1 2 1 1 被动保暖材料 目前，国内外较常见的被动保暖材料有以下几种【6 】：太空棉，它是通过在织物中加 入铝钛合金箔，将远红外辐射的9 5 反射回人体，使织物的保暖率较原织物提高7 0 8 0 ，但是其手感硬，透气透湿性差，穿着时会有闷热感；喷胶棉絮料，利用喷洒粘合 法生产的高蓬松多孔性的非织造布，选用中空或高卷曲涤纶、腈纶为原料，经过开松、混 合、成网、喷洒粘合剂和烘燥等工序制成。它具有蓬松度高、弹性好、手感柔软、保暖性 好等特点，故其大量代替了羽绒、羊毛等传统保暖材料用于滑雪服、仿羽绒被和床罩睡袋 3 第1 章文献综述 等：无胶棉絮片，它采用复合纤维为原料与羊毛或棉花按一定比例混合，经梳理成网、 热烘、定型处理制成。它主要应用于服装、床上用品、睡袋、沙发等领域；水刺法生产 的保暖絮片，它是采用生态的射流喷网工艺加工的非织造布。目前采用此种保暖材料的有 俄罗斯的粘胶保暖材料、美国杜邦公司采用聚烯烃熔体挤压方法制成的t e r m o l i t e 材料、 美国3 m 公司采用含有热塑性组分( 热塑纤维、热塑粉末、双组分纤维) 的纤维网用热风法 使之结合而制成的t h i n s u l a t e 材料；中空纤维材料，它主要靠提高中空度来增加滞留 空气含量而使产品达到更轻更暖的效果。目前市场上常见的单孔、4 孔和7 孔纤维；木 棉纤维1 7 1 ，它是利用木棉纤维具有独特的簿壁大中空结构和质轻拒水吸油等特点，一般将 其按一定比例与化学纤维混合，制网和定性黏合，用作絮填料。 1 2 1 2 主动保暖材料 目前，国内外较常见的主动保暖材料有以下几种1 6 , 8 , 9 1 ：太阳能发热保暖纤维，它可 以吸收太阳辐射中的可见光与近红外线，并且反射人体热辐射，具有良好的保温功能。它 以添加i v 族过渡金属碳化物为主。当阳光照射时，该碳化物能将0 6 v 以上的阳光电磁波 辐射线中的高能辐射线吸收并转化为热能，能量低于0 6 v 的辐射线则被反射不吸收。利 用此原理生产的产品主要有三菱人造丝公司的t h e r m o c a t c h 、尤尼吉卡公司的s o l a r - a 、 s o k os e i r e n 公司的t h e r m os t o r e 等；导电发热保暖材料，它是将添加导电性填料的树 脂涂层于衣料用聚酯纤维上，通电后使纤维发热，以达到保暖效果。目前应用较为广泛的 导电纤维是碳纤维。碳纤维发热材料主要应用于保健坐垫、保暖衣、鞋垫、保健服、褥子 等；此外，德国w a r m ) ( 公司利用极微细的银纤维与小型充电电池开发出保暖型内衣系列产 品【i o 】；相变发热保暖材料，它是随着人体皮温或环境温度变化，相变材料通过固、液态 的转化来吸收或释放能量来达到短暂的加热效果。目前相变材料主要是在中空纤维中填入 相变材料或利用微胶囊等技术将相变材料包裹其中，来达到蓄热调温的目的。很多公司已 经将其用于新产品的开发中，如保暖滑雪衫、手套和袜子等，另外，还制成专门为病人制 作的具有体温调节机能的服装。美国o u t l a s t 公司的o u t l a s t 纤维、瑞士s c h o l l e r 生产 的c o m f o r tt e m p 恒温纤维及日本小松精炼公司的a i rt e c h n i o 都是典型产品；化学发 热保暖材料，它是在纤维中加入化学物质，将化学能转化为热能保暖，常见的方法是将铁 粉混入聚合物中纺丝，通过铁粉在空气中氧化放热而达到保暖的目的，但其过程无法持久 进行。目前这种材料广泛应用于保暖鞋、取暖袋以及家纺产品中：吸湿发热保暖材料， 它是利用气态的汗转为液态时产生的热量用于保暖，这种纤维多用于内衣、文胸、袜子及 运动服等贴身产品。利用此发热原理生产的具有代表性的产品主要有u 本旭化成纺织公司 4 北京服装学院硕十学位论文 生产的t h e r m o g e a r 、仓敷纺绩公司生产的l u n a f a 及东洋纺公司生产的e k s 纤维等。 目前，国内外针对新型保暖材料进行了一系列保暖防寒服的研发，主要是电热服、太 阳能热服、空调热服、化学能热服、相变材料热服五类( 如图5 、6 、7 所示) ，其各有优 缺点【1 1 1 。 图5 电热服产品 图6 太阳能电池及太阳能服 臂“。“”“铲矿” _ _ 图7 舱外航天服 被动保暖材料制成的服装膨松、臃肿，会对人体产生过高的服装压力，使穿着者行动 不便，同时缺乏美感。随着科学技术的快速发展和人们生活水平的提高，人们对面料和服 装实用功能的要求趋向多元化。主动保暖材料兼顾舒适性和功能性等优点，已逐步成为冬 服的有力选择。针对肢残者的生理需求及心理特征，选择冬服材料时，除采用轻便、保暖 的被动保暖材料外，还需选择主动保暖材料给肢残者的残腿提供一部分外加热能，以满足 其热舒适需求。 1 2 2 从服装款式结构角度入手 国外一些著作，从不同角度分析并论述了普通成衣不适合肢残者，提出设计时应考虑 5 第1 章文献综述 肢残者的特殊需求，并为肢残者服装结构和功能性需求提出了富有创意的设计想法。例如 ( ( f a s h i o nf o rd i s a b l e dp e o p l e ) ) 1 2 】中，主要从款式和面料的角度分析几种残障者 服装的差异性，通过特殊体型者穿着不同款式、面料的服装，分析出残障者穿着普通服装 时存在的问题，并通过板型来改善这些问题；( c h a r a c t e r i s t i c sa n dd e s i g no fc l o t h e sf o r d i s a b l e dp e r s o n s ：a w a r e n e s so fc l o t h e sl i f e ) 1 3 】，通过调研归纳出残障者适合的服装特点； ( c l o t h e sa d a p t e df o rp e o p l ew i t hp h y s i c a lh a n d i c a p so ro t h e rs p e c i a ln e e d s ) 1 4 】，用实例来设 计残障者的服装，在便于穿着的基础上使他们与正常人的服装在外观上没有太大的差异； ( c l o t h i n ga n dt e x t i l e sf o rd i s a b l e da n de l d e r l yp e o p l e ) 【1 5 】，此文主要论述残障者和老年人皮 肤较敏感，所以服装的手感对他们很重要，以及保暖性对长期卧床和坐轮椅的人很重要； ( c o n s u m e rc h o i c e s ：c l o t h i n gi d e a lf o rp e o p l ew i t hs p e c i a ln e e d s ) ) 【1 6 】，主要针对残障者购买 服装时提供的一些建议，以便更好的满足他们的特殊需求。 国内对肢残者服装的研究还处于起步阶段，但已逐渐引起一些服装界人士的关注。迄 今为止，国内发表的关于肢残者服装的文章及研究机构主要有：南通工学院纺织服装系的 唐虹、沈晔发表于纺织学报的肢体残障者服装结构解析【1 7 】，这篇文章在 为生理 有障碍者碍者服装结构解析【1 8 】基础上，对肢残者及肢残者服装需满足的生理学需求进行 分类，然后分析了一些肢残者服装结构特征( 开口部位、宽松量以及紧固件的选择) ，最后 针对不同残疾类型的服装进行设计，这些设计也仅仅是为了使肢残者穿脱方便而做的款式 上的变化，并没有真正地从结构上进行分析；西安工程科技学院的学者苏丹、徐军发表于 陕西纺织上的论文残疾人服装设计与服装人体工程学【1 9 1 ，该文结合人体工程学对残障 者的服装进行概述，但未深入探讨；东华大学的李明的研究生论文肢体残障者服装研究 与设计【2 0 1 ，该文主要通过实地调研和对肢体残障者心理分析来阐述服装功能、审美需求 设计原则，通过防护性、舒适性、运动性多层次的阐述肢残者对功能性服装的需求，再结 合国内外肢残者服装设计案例，对久坐、行走、灵活性受限制的三种肢残者进行服装结构 设计。这篇文章对本论文研究提供了一定的理论指导依据。 健全人体结构和裤装结构方面的论著相对多一些。日本中泽愈所著的人体与服装 【2 l l 一书，从服装设计的角度叙述了下肢带和下肢解剖学概论，研究了支撑下半身服装的腰 臀部的构造和形态，下肢的曲势和裤子的外型；人体和裤子下裆的关系以及裤子运动功能 原理等。并根据裤子运动功能原理，在裤子基础纸样上标出了皮肤伸展方向、裤子的牵引 方向和运动量调节有效范围，指出：在此有效范围内无论什么位置只要增加面积、增加距 离，就能增加裤子的运动范围。最后根据裤子样板运动功能的大小分别给出几种运动功能 6 北京服装学院硕士学位论文 性，这些都为本文的款式结构设计提供了理论指导。国内也有很多学者从裤子样板上进行 研究，主要是通过研究裆宽、裆深和裆弯的变化来考虑运动功能。人体在做各种动作时裤 子关键部位如臀部、腰围和上裆尺寸会变化，因此为了穿着舒适性，需要确定各部位松量 范围，同时考虑面料的弹性，根据合体程度的不同来确定松量大小。松量不同，使得裆宽、 裆深和裆弯的大小和形状都不刚2 2 1 。 1 2 3 从服装舒适性的评价方法角度入手 服装的舒适性是一个多种性能复杂结合的概论，既有主观因素，也有客观因素。真正 的舒适是存在于没有任何不舒适因素的条件下，存在于穿着者在生理上、心理上都感到满 足的时候。舒适是无不舒适感觉的一种中性状态1 5 1 。 服装舒适性研究是一门综合性、交叉性的学科，涉及心理学、生理学、物理学及人类 社会学等诸多学科。具体来说，它主要体现在生理舒适性和心理舒适性。生理舒适性包括 适穿舒适性、触觉舒适性和热湿舒适性：心理舒适性包括色彩、款式和对某种场合穿着的 适合性【5 1 。在整个服装舒适性研究领域中，服装的热湿舒适性是最基本、最核心的问题， 目前所谈及的服装舒适性主要指服装的热湿舒适性。服装热湿舒适性是环境服装 人体系统的热力学的综合平衡，能满足人体生理状态要求，同时，服装的热湿舒适性为一 种主观感觉，穿着舒适与否对人们日常生活、工作影响很大。 国内外关于服装舒适性评价方法的研究已有几十年的历史，其评价方法主要有4 种f 2 3 1 ： 卫生学、生理学评价方法；心理学评价方法：服装材料学评价方法：衣内微气候 评价方法；概括来说就是主观评价方法和客观评价方法。这4 中评价方法各有优缺点，为 了比较精确、全面地评价服装舒适性，一般是将这四种方法综合应用。 1 3 论文研究目的和意义 随着人类社会文明快速发展，人们开始关注肢残者的日常生活需求，为他们融入社会 提供了更多的平台，如无障碍交通设施、残疾人辅助器具等，肢残者也逐渐克服心理障碍， 积极参与社会活动，希望展现他们独特的人生风采。 现有服装市场上的服饰产品是以健全人士的生理和心理需求为基准，进行服装材料、 款式结构的设计、选择及制作，其并不能满足肢残者特殊的生理和心理舒适需求。本文希 望通过肢残者热能裤的研发，尽量满足肢残者在低温环境下的热舒适及试穿舒适性，使其 更好地融入社会生活，并唤起服装界人士对这一特殊群体的关注，为其设计出实用、美观 兼具功能性的服装。 7 1 4 论文研究内容和方法 本文首先对北京地区肢残者冬季裤装现状调研入手，分析其存在的问题及肢残者的心 理特征；其次是定量测试肢残者的体型规格及生理参数，区分其与健全人士体型规格、机 体运动特征的差异，提出肢残者冬季裤装的改进方案；然后通过服装材料的优化选择、加 热装置的设计及服装结构款式的设计来制作符合肢残者生理特征需求的热能裤；最后通过 肢残者实地穿着实验进行主客观热舒适评价，检验所研发的热能裤是否可以满足肢残者在 低温环境下的热舒适及试穿舒适。 1 5 论文的创新点 本文主要针对肢残者下肢的特殊生理构造特征进行服装材料、结构款式的补偿设计。 在被动保暖的基础上，采用主动供热的形式使肢残者的残腿处于温暖的热环境中，满足其 低温环境下的热舒适需求。 8 第2 章肢残者( 北京地区) 冬季裤装现状调研与分析 2 1 调研过程说明 ( 1 ) 调研目的和内容 为了获得北京地区肢残者冬季裤装现状的第一手资料和信息，调研主要从肢残者冬季 裤装现状入手，围绕其功能性、实用性、美观性等几方面展开，同时对肢残者生活状况进 行相应的调研。 ( 2 ) 调研对象 调研对象的选择对调研结果的正确性有很大的影响，此次调研的目的就是希望能够覆 盖各年龄段、各文化层次、各种残疾程度的肢残者，从而使调研的结果更加全面、准确。 根据现有的经济状况和社会现实条件，本文的调研对象主要设定为北京地区3 0 - - - 6 0 岁的经常参与社会活动的d , j l 麻痹症患者，共计5 0 人。 ( 3 ) 调研方法 在本次调研过程中，采用的调研方法主要是访谈法、问卷法和观察法。访谈法是通过 访员与受访者面对面的交谈，来了解受访者对现有冬季裤装相关现状的看法和着装的心理 特点，并加以整理、记录的研究方法。这种方法能够简单而叙述地收集多方面的资料信息； 观察法是访员直接深入到肢残者日常生活的环境中，观察了解肢残者实际的运动行为状 态、着装现状及其生活状况；问卷法是通过让被调研对象填写调查问卷的形式，且问卷采 用不记名的形式来获得相关信息。调查问卷的质量对调研结果非常重要，所以，本文的调 查问卷是在对肢残者进行相关信息访谈和实地观察后才拟出的。这三种调研方法，各有侧 重，互相补充，所以，为了更全面的了解肢残者冬季裤装的实际需求，需综合应用这三种 方法。 2 2 北京地区肢残者冬季裤装现状分析 通过对北京地区的肢残者进行访谈、实地观察和问卷调查的结果归纳整理可了解其心 理特征、对现有冬季裤装现状的满意度评价以及裤装材料性能的选择。 2 2 1 肢残者心理特点分析 对于肢残者而言，身体上的缺陷不仅影响了人体的外观形象，也影响了他们日常生活 中的运动能力和生理舒适性，对其生理与心理造成了很大的伤害，导致部分肢残者容易产 生自卑心理，害怕或畏惧与健全人接触，与社会生活脱轨。造成这一社会现象的原因有以 9 第2 章肢残者( 北京地区) 对冬季裤装现状调研与分析 下几点【2 4 】： a 运动行为能力受阻：由于肢残者的下肢运动行为能力的限制，使其日常活动范围较 狭隘，且心理由于长时间缺乏与外界沟通交流而自我封闭，生活变得单调。 b 体态与姿势不雅：长期因体态与姿势不雅，容易产生自卑感。在访谈中了解到，大 部分残障者由于自身行动体态、姿势有失雅观而对参与社会活动产生排斥心理，不愿将自 己异于常人的体态暴露于众人面前，害怕自身行动过程中的尴尬场面引起大家的关注。 c 社会的歧视与偏见：适应的现象是个体与生活环境的相对关系。身体的残障固然会 导致适应困难，但社会上的偏见，如：社会上传统对于美丑的评价，将肢残者与残废画上 等号，生活环境设计的不便等，使其融入社会生活更增添了一份阻力。 为了减少挫折情境导致其自卑、自怜及绝望态度的可能性，一部分肢残者自我防卫心 理严重，拒绝融入社会生活，但是，也有一部分肢残者在健康的心理建设指导下，正视身 体的残疾，用更顽强的意志力与勇气积极参与社会工作、社团活动，实现其人生价值。 服装是人类走出家门，面对大众所必不可或缺的工具，它通过美化或修饰身体的不足 或缺陷，从而改变人的外观形象和提升人的自信心。所以，肢残者迫切需要借助以其生理 特征为依据而设计的服装来掩饰其身体的残疾，改善和美化自身的形象，从而达到他们的 审美心理补偿。 2 2 2 肢残者对现有冬季裤装现状的满意度评价 由图8 可知肢残者对现有市场上的冬季裤装的总体状况、保暖性、结构款式较不满意， 对穿脱方便性、合体性、色彩搭配、保养性现状较满意。究其原因主要是因为现有冬季裤 装的保暖性是补偿健全人与外界环境之间的热亏损值。肢残者由于运动神经受损，使其自 身产热能力和运动产热能力均变弱，下肢的产热量远低于健全人的产热量，其热亏损值大 于健全人的，所以，现有的冬季裤装的隔热效能不足以满足肢残者热舒适需求。现有的裤 装款式结构是以健全人的体型特征和运动特征为依据，在补偿健全人体型缺陷的基础上进 行裤装纸样的调整，使其能更好的凸显人体的曲线美。肢残者由于身体残疾，使其体型特 征有别于健全人，在穿着现有裤装时，会出现不合体现象，使其外观形象和服装穿脱行为 能力大打折扣。所以，肢残者希望现有裤装可以满足其特殊生理构造的基础上，一方面可 以掩饰身体的残疾，另一方面可以满足其试穿舒适性。 1 0 总体状况保暖性款式结构易穿脱合体性色彩搭配保养性 图8 肢残者对冬季裤装现状评价 2 2 3 肢残者对冬季裤装材料的理化性能选择 肢残者在选择冬季裤装材料时，对其理化性能重视程度从高到低依次为：保暖性、轻 薄性、透气透湿性、易洗涤、保健性和易保养( 如图9 所示) 。 服装起到保持人体体温恒定的作用，在低温环境下，肢残者由于生理残疾的原因，使 其产热量低于散热量，人体热平衡被破坏，需要借助保暖性更好的服装来阻止人体热传导、 热辐射散热，使其处于一个温暖的热环境中。而服装的保暖性主要是由服装材料的保暖性 和服装结构款式共同决定的。现有的冬季服装材料主要选用被动保暖材料，其热阻值大小 是根据健全人的需求而设定的，并不能满足肢残者的需求，所以，肢残者冬季裤装需要选 用保暖性更优且能向其腿部主动供热的材料来维持其残腿的热舒适。 被动保暖材料的保暖性好坏主要取决于织物中静止空气层的含量大小，含气量越大， 织物越蓬松，热阻值越大，保暖效果越好。一般情况下，l c m 厚的织物的隔热值为1 6 c l o ， 所以，面料越厚，服装越保暖，但这样会使人体显得臃肿，严重妨碍人体运动、工作效能。 肢残者的运动行为能力本来就弱，厚重的材料会对其同常生活带来更多的不便，所以，服 装材料需具备轻薄性。 人体每时每刻都在产生热量、分泌汗液。在低温环境下，人处于静止状念，通过呼吸、 皮肤孔隙扩散汗液，这些汗液成不显汗状态，即潜汗。贴近人体皮肤的面料若透气透湿性 较好，可以及时将人体所派出的汗液传导出去，保持人体皮肤的干燥状念，减少汗液蒸发 散热量，反之会严重阻碍汗液蒸发，使人产生闷热感。 1 l 第2 章肢残者( 北京地区) 对冬季裤装现状凋研与分析 由于肢残者经济条件的限制，服装便利的洗涤性对其也尤为重要，一般可水洗的服装 受到他们的青睐。针对服装的保健性，如磁疗、远红外等，肢残者希望借助其来改善腿部 的生理机能，促进人体血液循环，增大自身产热量，维持腿部的热舒适。 保暖性保健性易保猝易沈涤透气透湿性质量轻薄 图9 肢残者冬季裤装理化性能重要性评价 2 3 本章小结 通过对北京地区的肢残者进行实地观察、问卷调查和访谈，了解到现有的冬季裤装不 能满足肢残者在低温环境下的热舒适性，肢残者冬季裤装需要选用保暖性更优且能主动供 热的保暖材料。裤装的款式结构需针对肢残者的生理构造特征来进行服装纸样的调整，使 其更好的满足肢残者的试穿舒适性。所以，在后续的热能裤研发中，服装材料需选用被动 保暖材料和主动保暖材料组合的形式，且裤装款式结构需在对肢残者体型特征定量了解后 进行设计制作。 1 2 5 4 3 2 1 0 $ 羟乏旃槲 北京服装学院硕十学位论文 第3 章肢残者下半身生理结构和下肢尺寸、生理参数测量 人体是一个复杂的不可展的曲面体，其曲面在不同部位有不同的形态。人体运动产生 的形态变化是以骨骼、肌肉、关节以及皮肤运动特征的变化综合表现的。服装设计采用平 面的材料，通过各种方法合成曲面去拟合人体，使之适应人体的不同姿势，以尽量达到合 体、舒适及美观的目的。因此，服装结构的各个部位就必须紧密对应人体各个部位，适应 人体静、动态功能的需要【2 5 】。 裤装结构与人体下肢结构有着密切的关系，裤装结构的每一根线条、造型皆来源于人 体下肢。人体下肢的各种形态特征、运动特点是裤装造型、结构研究的基础。肢残者的体 形特征及运动特点与健全人不同，为了设计出更贴合肢残者体形特征的热能裤，需要了解 他们下肢结构形态以及与健全人士下肢结构的差异性。 3 1下肢生理构造及变化 人体的下肢是支撑人体站立时的重要部位。人体的下肢构造主要包括骨骼j 肌肉、关 节、皮下组织的构造。其中，人体的骨骼结构是由各种不同关节连接而成的，关节构成了 各部位骨骼特定的运动方向和运动量。关节能够引起骨骼、肌肉、筋腱的转位、膨胀、伸 缩等变化，进而形成特定部位的变形。随着人体各部位的变形，皮肤在特定部位就产生不 均一的伸缩，从而适应变形。所以，裤装结构设计时需考虑运动时各关节的变化。下肢骨 骼主要由骨锰、股骨、小腿骨和足骨组成，而它们的长度和围度是裤装设计时重要位置设 计量的基础。 本文主要研究对象是北京崇文区残疾人篮球队的6 名男性小儿麻痹症患者( 基本信息 见表1 ) ，他们都是一条腿残疾程度严重( 下文简称残腿) ，一条腿残疾程度较轻( 下文简 称好腿) ，好腿承载身体压力有限，需借助辅助工具( 拐杖、手杖) 来支撑肢残者同常生 活中的站立、行走。所以，肢残者上半身自然而然地成为支撑身体相对平衡的主要受力区 域，身体重心上移。肢残者由于脊髓运动神经元受损，致使残腿的肌肉、皮下脂肪、骨骼、 肌腱都发生萎缩，其外观形态相较于好腿主要体现为腿圈度更细小、长度更短，所有的骨 骼、关节部位长度缩短，高度上移，其相应的运动功能受阻，长期处于“闲置状态”，造 成两条腿受力不均，人体体轴会左右不对称，身体重心线偏移( 如图1 0 所示) 。肢残者的 上半身为了更好的驾驭辅助工具，身体不自觉地d 玎倾，久而久之形成了弓形体( 如图1 1 所示) 。弓形体的主要特征是上半身颈部日订倾、胸部变窄、背部扩大、手臂根靠d i ，下半 13 第3 章肢残者下半身生理结构和下肢尺寸、生理参数测量 身臀部扁平下垂、下腹部朝前凸出，因此，在纸样制作、试穿、补正时，须进行这方面的 检验。 表1 测试对象基本信息表 性别致残原闪残疾等级 辅助i ：具年龄( 岁)体蕈( k g ) 男d , l l 麻痹症 2 级 拐杖、轮椅和残疾4 0 - - 一5 5 5 0 - - 7 0 乖 图1 0 肢残者身体莺心偏移图1 1 弓形体型 3 2 肢残者的下肢尺寸、生理参数测量 人体测量是通过对人体的整体和局部的测量，研究人体的几何尺寸及其物理特性，如 人体的体积、重心密度等，探讨人体的类型、特征、变异和发展规律，它主要偏向为服装 产品的评价研究、功能性设计、舒适性研究以及服装生产等提供服务，包括人体尺寸( 如 1 4 北京服装学院硕十学位论文 高度、宽度、围度等) 和人体生理参数( 如体温、平均皮肤温度、心率、代谢产热等) 的 测定【5 】o 3 2 1 肢残者下肢尺寸测量 为了对人体体型特征有j 下确和客观的认识，除了对人体体型作定性的分析外，还必须 把人体各部位的体型特征数字化，用精确的数据表示身体各部位的特征，所以，人体测量 就成为把握肢残者体型特征的必要手段与途径。 目前，人体测量主要采用马丁测量法和莫尔拓测量法。马丁测量法是一种直接接触人 体的测量方法，它利用皮尺、直角规、弯角规、高度测量仪、量角器等完成测量肢残者腰 围、臀围、腹围、大腿围、小腿围、膝围、脚踝围、裆长、裤长等测试项目。莫尔拓测量 法是一种非接触式的三维测量方法，它是根据两个稍有参差的光栅相互重叠时产生光线几 何干涉所形成的一系列含有外部形态信息的云纹来进行测型5 1 。 在现有的设备条件下，本文主要采用马丁测量法，所测试的肢残者下肢尺寸规格如表 2 所示。根据表2 的测试数据、图1 2 、图1 3 以及中华人民共和国国家标准服装号型男 子分析可知：市场上现有男子裤装号型不适合肢残者的特殊体型特征。因为健全人士个 体体型差异较小，且身体左右基本对称，而肢残者的体型差异性太大，身体呈非对称性， 如身体畸形程度不一造成身体中心线侧移量不同、残腿与好腿的粗细、长短不一，使之在 服装纸样上需要根据其体形特征进行板型修正。同时由于肢残者的差异性太大，难以对其 裤装尺寸进行号型的统一划分，所以，以目前的理论水平只有通过单量单裁来解决肢残者 服装的合体性。 1 8 1 6 暑1 4 - 删1 2 1 7 吖 i 1 0 型 鬃8 型6 地 篡4 型 2 o l 吁肢戏肯2o j 肢残符3 d - 肢戏行4 0 肢残异5 吁肢残肯6 哆肢残存 图1 26 名肢残者各自两条腿的尺寸差 1 5 人腿根n 爿人腿根n 爿向下l o c m膝1 1 ；i小腿1 1 爿脚踩n 爿 图1 3 肢残者好腿与残腿尺寸差值 表2 肢残者下肢测试尺寸 测试项目测试者 123456 腰罔( c m ) 腹同( c m ) 臀罔( c m ) 裆k ( c m ) 人腿根围( c m ) 人腿根同向卜 l o c m ( c m ) 膝隔( c m ) 小腿闱( c m ) 脚踝罔( c m ) 裤k ( c m ) 残腿 好腿 残腿 好腿 残腿 女，腿 残腿 女r 腿 残腿 女r 腿 残腿 女r 腿 8 8 8 6 5 9 l 2 7 5 4 3 5 3 7 3 0 6 2 9 7 3 3 5 3 1 5 3 2 5 2 4 2 0 1 9 8 9 9 5 1 0 0 7 5 5 7 9 8 4 8 2 1 4 3 7 3 5 3 0 2 8 3 l 2 9 2 4 5 2 2 5 2 1 8 2 l 9 2 9 2 1 6 9 0 5 8 9 9 4 2 7 5 4 5 3 7 4 6 5 3 2 3 9 5 3 3 4 1 6 2 9 2 3 6 2 l 1 0 4 9 0 7 8 8 9 8 6 2 1 3 4 2 8 2 7 2 6 2 9 5 2 3 5 2 6 5 2 l 1 9 1 7 8 4 7 l 6 4 7 7 8 0 2 l 4 0 3 2 3 2 2 3 3 l 3 l 3 3 2 4 5 2 l 2 0 5 9 6 9 0 9 2 8 6 7 9 2 2 2 4 1 5 4 0 5 3 2 5 3 1 5 3 l 3 0 2 9 2 4 5 1 8 7 1 8 1 0 0 8 2 5v捌删伊zg型鬃?基虫鼷翟 北京服装学院硕十学位论文 由图1 2 、1 3 可知，6 名肢残者各部位的尺寸差异较大，没有一定的规律可言。且3 号 肢残者两条腿之白j 的差异性最大，6 号肢残者两条腿之间的差异性最小，主要是由肢残者 残疾等级、运动状况、体质等因素引起两条腿差异性的大小。3 号肢残者在6 名受试者中 体格最健壮，他的右腿正常，左腿残疾，其右腿长期承受较大的压力，导致右腿肌肉越来 越发达，相应的腿围度越来越粗，而左腿由于长期不受力，肌肉萎缩，腿围度变小，两者 差异值会越来越大。6 号肢残者是左右腿都运动神经受损，左腿残疾程度较轻，成为受力 腿，其右腿长度较左腿短，其身体所承受的压力相对小些，两条腿的肌肉萎缩程度相近， 所以，两条腿之间的差异性较小。这也进一步验证了肢残者下肢尺寸号型难统一的现状， 且市场上现有裤装的尺寸不能满足肢残者的穿着合体性。 3 2 2 肢残者下肢的生理参数测量 通过肢残者下肢的生理参数测量，可以更加客观地评价服装穿着者在生活中、工作中、 特别是在特殊的环境条件下，服装对人体生理的影响以及对人体的防护功能。为了定量分 析肢残者的残腿与好腿之间的温差、腿部低温区域、外界供给热功率等，需通过红外热像 仪来测试肢残者腿部的皮肤温度分布。 肢残者在穿着统一服装( 纯棉睡衣、睡裤) 、拖鞋的前提下，在室温为1 7 、相对湿 度为6 0 、无风的环境下先静坐3 0 r a i n ，然后用f l i r