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(shí)驗(yàn)設(shè)備。假人通過(guò)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(nèi)部熱環(huán)境研究提供可靠數(shù)據(jù)。其應(yīng)用旨在評(píng)估人體熱舒適性、服裝熱防護(hù)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(shí)驗(yàn)替代。通過(guò)在人體模型表面建立穩(wěn)定、可控的恒溫邊界條件，真實(shí)再現(xiàn)人體在不同環(huán)境下與空氣、輻射及周?chē)臻g之間的熱交換過(guò)程。該系統(tǒng)以多分區(qū)獨(dú)立恒溫控制技術(shù)為核心，可在標(biāo)準(zhǔn)化、可重復(fù)的實(shí)驗(yàn)條件下獲取客觀可靠的熱環(huán)境數(shù)據(jù)，有效避免真人測(cè)試中因個(gè)體差異、主觀感受及可控性不足帶來(lái)的誤差。該系統(tǒng)廣泛應(yīng)用于建筑與車(chē)輛暖通空調(diào)(HVAC)系統(tǒng)熱舒適性評(píng)價(jià)、服裝及防護(hù)裝備熱性能測(cè)試以及人體熱環(huán)境相關(guān)科研領(lǐng)域。

應(yīng)用范圍：

車(chē)輛及船舶交通工具內(nèi)部熱源模擬：公交車(chē)、汽車(chē)、新能源汽車(chē)、高鐵車(chē)廂、輪船及潛水艇內(nèi)部人體熱源模擬；

建筑暖通空調(diào)(HVAC)系統(tǒng)熱舒適性測(cè)試與評(píng)價(jià);

室內(nèi)環(huán)境熱調(diào)節(jié)性能研究(辦公建筑、住宅、公共建筑、實(shí)驗(yàn)艙)；

汽車(chē)、軌道交通及特種車(chē)輛空調(diào)系統(tǒng)熱環(huán)境測(cè)試；功能服裝、工裝及職業(yè)裝的熱性能評(píng)估；

服裝熱阻(Clo值)與蒸發(fā)阻力測(cè)試；

高校、科研院所、第三方檢測(cè)機(jī)構(gòu)及企業(yè)研發(fā)實(shí)驗(yàn)室；

暖通空調(diào)教學(xué)及科研：室內(nèi)人體熱舒適性研究、氣流組織研究；

服裝熱阻測(cè)試：評(píng)估服裝在不同環(huán)境下的熱保護(hù)能力；

航空航天艙內(nèi)熱源模擬：飛機(jī)、直升機(jī)、空間站、飛船返回艙；

人體熱平衡與熱生理相關(guān)研究等。

測(cè)試標(biāo)準(zhǔn)：

GB/T 50785—建筑環(huán)境與設(shè)備工程熱舒適性評(píng)價(jià)標(biāo)準(zhǔn)

GB/T 18049—人體熱舒適的分析與評(píng)價(jià)方法

GB/T 17244—服裝熱阻測(cè)試方法

GB/T 18398—熱性能測(cè)試通用要求

GB/T 32376—裝熱濕舒適性評(píng)價(jià)方法

GB/T 12023-2008紡織品服裝熱學(xué)性能測(cè)試方法

GB/T 11054-2013紡織品纖維織物透氣性測(cè)試方法

ISO 15831—服裝生理效應(yīng)采用熱假人測(cè)定服裝熱阻的方法

ASTM F1291—使用加熱假人測(cè)定服裝熱阻的標(biāo)準(zhǔn)試驗(yàn)方法

ASTM F1720—使用加熱假人測(cè)定睡袋熱阻的試驗(yàn)方法

ASTM F2370—使用出汗假人測(cè)定服裝蒸發(fā)阻力的試驗(yàn)方法

ISO 7933:2004人體熱應(yīng)激評(píng)估方法(國(guó)際標(biāo)準(zhǔn))

ASTM F1291-2020服裝和個(gè)人防護(hù)裝備熱生理評(píng)估標(biāo)準(zhǔn)(美國(guó)標(biāo)準(zhǔn))

ISO 9920:2007人體熱舒適服裝熱阻及透氣性預(yù)測(cè)方法(國(guó)際標(biāo)準(zhǔn))

注：系統(tǒng)可根據(jù)實(shí)驗(yàn)需求擴(kuò)展適配企業(yè)標(biāo)準(zhǔn)、科研測(cè)試規(guī)范及定制化測(cè)試方案。

產(chǎn)品規(guī)格：

暖體假人本體：16區(qū)段加熱假人；材質(zhì)：玻璃鋼樹(shù)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(shè)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(cè)溫（德國(guó)賀利氏B級(jí)芯片）；干式無(wú)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(shù)自動(dòng)整定；供電AC 220V/50Hz；啟動(dòng)瞬時(shí)功率≤1200W，穩(wěn)態(tài)熱流密度0~300W/m2；快插連接，電控箱底部萬(wàn)向剎車(chē)滾輪。

可定制部件：可單獨(dú)定制暖體頭模、腳模、兒童或嬰兒假人等。

產(chǎn)品特點(diǎn)：

多分區(qū)獨(dú)立恒溫控制

采用16區(qū)獨(dú)立PID恒溫控制結(jié)構(gòu)，各區(qū)域加熱與測(cè)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(dá)±0.1℃，溫度變化速率低，滿足熱舒適性及服裝熱性能測(cè)試對(duì)穩(wěn)定性的嚴(yán)格要求。

高效均勻的加熱結(jié)構(gòu)

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

模塊化設(shè)計(jì)，系統(tǒng)集成度高

系統(tǒng)支持即插即用運(yùn)行，通過(guò)RS485與上位機(jī)通信，便于數(shù)據(jù)采集、監(jiān)控及后續(xù)分析。

姿態(tài)適應(yīng)性強(qiáng)

假人關(guān)節(jié)可調(diào)，可根據(jù)測(cè)試需求模擬站立或坐姿，適用于建筑、車(chē)輛及服裝多場(chǎng)景測(cè)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(cè)溫貼片：16個(gè)區(qū)段每段1個(gè)，德國(guó)賀利氏B級(jí)芯片

電纜及接線：頭部背后及臀部處，標(biāo)準(zhǔn)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(shuō)明書(shū)及安裝配件：含電氣安裝、操作指南、軟件接口說(shuō)明

測(cè)試原理：

16區(qū)段暖體假人通過(guò)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(guò)程。系統(tǒng)對(duì)各分區(qū)表面溫度進(jìn)行閉環(huán)控制，通過(guò)調(diào)節(jié)加熱功率維持設(shè)定溫度。環(huán)境對(duì)假人的熱交換(對(duì)流、輻射、傳導(dǎo))將直接反映為各區(qū)域的功率變化。通過(guò)對(duì)穩(wěn)態(tài)條件下加熱功率的測(cè)量與分析，可計(jì)算環(huán)境熱舒適性指標(biāo)以及服裝熱阻(Clo值)等參數(shù)。通過(guò)加熱系統(tǒng)模擬人體代謝熱，利用每段獨(dú)立PID控溫系統(tǒng)，實(shí)現(xiàn)局部溫度穩(wěn)定。通過(guò)假人與環(huán)境間的熱交換測(cè)量，可獲得人體在不同環(huán)境、不同活動(dòng)狀態(tài)下的熱生理響應(yīng)數(shù)據(jù)。實(shí)驗(yàn)中，可記錄各區(qū)段溫度、熱流密度、環(huán)境溫濕度等數(shù)據(jù)，用于服裝熱阻、HVAC系統(tǒng)及封閉空間熱環(huán)境評(píng)估。

操作說(shuō)明：

(1)測(cè)試前應(yīng)檢查各分區(qū)溫控與傳感器連接是否正常；

(2)調(diào)整假人姿態(tài)后需鎖定關(guān)節(jié)，避免測(cè)試過(guò)程中姿態(tài)變化；

(3)測(cè)試前應(yīng)進(jìn)行系統(tǒng)預(yù)熱，確保達(dá)到熱穩(wěn)態(tài)；

(4)不同標(biāo)準(zhǔn)對(duì)表面設(shè)定溫度及穩(wěn)態(tài)時(shí)間要求不同，應(yīng)嚴(yán)格按對(duì)應(yīng)標(biāo)準(zhǔn)執(zhí)行；

(5)測(cè)試過(guò)程中避免外力接觸假人表面，防止影響測(cè)量結(jié)果。

實(shí)驗(yàn)流程：

(1)將假人放置于標(biāo)準(zhǔn)測(cè)試環(huán)境中并調(diào)整至規(guī)定姿態(tài)；

(2)設(shè)定各分區(qū)目標(biāo)表面溫度并啟動(dòng)恒溫控制；

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

(4)穿著被測(cè)服裝并重復(fù)測(cè)試過(guò)程；

(5)對(duì)比裸假人與著裝狀態(tài)下的功率差值；

(6)計(jì)算服裝熱阻(Clo值)及相關(guān)熱性能指標(biāo)。