16區(qū)段暖體假人是一種可模擬人體與環(huán)境熱濕交換的高精度實驗設備。假人通過模擬人體代謝和體溫分布，為服裝、建筑物、交通工具及航空航天器內部熱環(huán)境研究提供可靠數據。其應用旨在評估人體熱舒適性、服裝熱防護性能及HVAC系統(tǒng)的有效性，尤其適用于高危環(huán)境下的人體熱生理實驗替代。通過在人體模型表面建立穩(wěn)定、可控的恒溫邊界條件，真實再現人體在不同環(huán)境下與空氣、輻射及周圍空間之間的熱交換過程。該系統(tǒng)以多分區(qū)獨立恒溫控制技術為核心，可在標準化、可重復的實驗條件下獲取客觀可靠的熱環(huán)境數據，有效避免真人測試中因個體差異、主觀感受及可控性不足帶來的誤差。該系統(tǒng)廣泛應用于建筑與車輛暖通空調(HVAC)系統(tǒng)熱舒適性評價、服裝及防護裝備熱性能測試以及人體熱環(huán)境相關科研領域。

應用范圍：

車輛及船舶交通工具內部熱源模擬：公交車、汽車、新能源汽車、高鐵車廂、輪船及潛水艇內部人體熱源模擬；

建筑暖通空調(HVAC)系統(tǒng)熱舒適性測試與評價;

室內環(huán)境熱調節(jié)性能研究(辦公建筑、住宅、公共建筑、實驗艙)；

汽車、軌道交通及特種車輛空調系統(tǒng)熱環(huán)境測試；功能服裝、工裝及職業(yè)裝的熱性能評估；

服裝熱阻(Clo值)與蒸發(fā)阻力測試；

高校、科研院所、第三方檢測機構及企業(yè)研發(fā)實驗室；

暖通空調教學及科研：室內人體熱舒適性研究、氣流組織研究；

服裝熱阻測試：評估服裝在不同環(huán)境下的熱保護能力；

航空航天艙內熱源模擬：飛機、直升機、空間站、飛船返回艙；

人體熱平衡與熱生理相關研究等。

測試標準：

GB/T 50785—建筑環(huán)境與設備工程熱舒適性評價標準

GB/T 18049—人體熱舒適的分析與評價方法

GB/T 17244—服裝熱阻測試方法

GB/T 18398—熱性能測試通用要求

GB/T 32376—裝熱濕舒適性評價方法

GB/T 12023-2008紡織品服裝熱學性能測試方法

GB/T 11054-2013紡織品纖維織物透氣性測試方法

ISO 15831—服裝生理效應采用熱假人測定服裝熱阻的方法

ASTM F1291—使用加熱假人測定服裝熱阻的標準試驗方法

ASTM F1720—使用加熱假人測定睡袋熱阻的試驗方法

ASTM F2370—使用出汗假人測定服裝蒸發(fā)阻力的試驗方法

ISO 7933:2004人體熱應激評估方法(國際標準)

ASTM F1291-2020服裝和個人防護裝備熱生理評估標準(美國標準)

ISO 9920:2007人體熱舒適服裝熱阻及透氣性預測方法(國際標準)

注：系統(tǒng)可根據實驗需求擴展適配企業(yè)標準、科研測試規(guī)范及定制化測試方案。

產品規(guī)格：

暖體假人本體：16區(qū)段加熱假人；材質：玻璃鋼樹脂；亞洲人體比例，可定制歐美人體型；可坐姿或站姿；重量約45kg；工作環(huán)境溫度10~40℃，濕度15~95%；頭部可帶明顯鼻子或嘴巴。

加熱系統(tǒng)：鎳鉻電熱絲+熱電阻法；16區(qū)段表面溫度33±0.5℃（可設32~35℃）；中心溫度37±0.1℃；相鄰區(qū)段最大溫差1.0℃；每區(qū)段采用貼片式PT100測溫（德國賀利氏B級芯片）；干式無出汗功能。

恒溫電控系統(tǒng)：16區(qū)段假人專用恒溫電控箱，尺寸780×780×260mm；含2套8路溫控電路板；PID控制模式，參數自動整定；供電AC 220V/50Hz；啟動瞬時功率≤1200W，穩(wěn)態(tài)熱流密度0~300W/m2；快插連接，電控箱底部萬向剎車滾輪。

可定制部件：可單獨定制暖體頭模、腳模、兒童或嬰兒假人等。

產品特點：

多分區(qū)獨立恒溫控制

采用16區(qū)獨立PID恒溫控制結構，各區(qū)域加熱與測溫互不干擾，確保假人表面溫度分布均勻、穩(wěn)定。

高精度溫度控制能力

表面溫度控制精度達±0.1℃，溫度變化速率低，滿足熱舒適性及服裝熱性能測試對穩(wěn)定性的嚴格要求。

高效均勻的加熱結構

鎳鉻電阻加熱方式響應快、可靠性高，可真實模擬人體與環(huán)境之間的干熱交換過程。

模塊化設計，系統(tǒng)集成度高

系統(tǒng)支持即插即用運行，通過RS485與上位機通信，便于數據采集、監(jiān)控及后續(xù)分析。

姿態(tài)適應性強

假人關節(jié)可調，可根據測試需求模擬站立或坐姿，適用于建筑、車輛及服裝多場景測試。

配件及耗材：

恒溫電控箱：含溫控電路板，PID控制模塊，快插連接，滾輪底座

PT100測溫貼片：16個區(qū)段每段1個，德國賀利氏B級芯片

電纜及接線：頭部背后及臀部處，標準電纜接口

可選定制部件：暖體頭模、暖體腳模、兒童或嬰兒假人部件

說明書及安裝配件：含電氣安裝、操作指南、軟件接口說明

測試原理：

16區(qū)段暖體假人通過在人體模型表面建立恒定、可控的溫度邊界條件，模擬人體在環(huán)境中的熱交換過程。系統(tǒng)對各分區(qū)表面溫度進行閉環(huán)控制，通過調節(jié)加熱功率維持設定溫度。環(huán)境對假人的熱交換(對流、輻射、傳導)將直接反映為各區(qū)域的功率變化。通過對穩(wěn)態(tài)條件下加熱功率的測量與分析，可計算環(huán)境熱舒適性指標以及服裝熱阻(Clo值)等參數。通過加熱系統(tǒng)模擬人體代謝熱，利用每段獨立PID控溫系統(tǒng)，實現局部溫度穩(wěn)定。通過假人與環(huán)境間的熱交換測量，可獲得人體在不同環(huán)境、不同活動狀態(tài)下的熱生理響應數據。實驗中，可記錄各區(qū)段溫度、熱流密度、環(huán)境溫濕度等數據，用于服裝熱阻、HVAC系統(tǒng)及封閉空間熱環(huán)境評估。

操作說明：

(1)測試前應檢查各分區(qū)溫控與傳感器連接是否正常；

(2)調整假人姿態(tài)后需鎖定關節(jié)，避免測試過程中姿態(tài)變化；

(3)測試前應進行系統(tǒng)預熱，確保達到熱穩(wěn)態(tài)；

(4)不同標準對表面設定溫度及穩(wěn)態(tài)時間要求不同，應嚴格按對應標準執(zhí)行；

(5)測試過程中避免外力接觸假人表面，防止影響測量結果。

實驗流程：

(1)將假人放置于標準測試環(huán)境中并調整至規(guī)定姿態(tài)；

(2)設定各分區(qū)目標表面溫度并啟動恒溫控制；

(3)系統(tǒng)達到熱穩(wěn)態(tài)后記錄各分區(qū)加熱功率；

(4)穿著被測服裝并重復測試過程；

(5)對比裸假人與著裝狀態(tài)下的功率差值；

(6)計算服裝熱阻(Clo值)及相關熱性能指標。