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在冷环境中，防寒服装是维持人体热平衡、热舒适的重要保障。羽绒服以优良的保暖性能成为防寒常用服装，对其环境适应能力进行准确的定量表征能够为消费者选购合适的羽绒服提供积极有效的指导。额定温度由ASTM F2732标准首先提出，指人体在穿着或使用某一产品时，能够维持热平衡的最低可适应环境温度，可为着装者提供服装与环境气候之间的关联信息，后续国际上也多有此类研究展开。本文通过对服装建模理论的剖析、常用额定温度预测模型的回顾、影响因素的探究，指出常用额定温度预测模型用于羽绒服环境适应能力预测的局限性，主要体现在风速的影响。因此，本文基于风速这一影响因素进行ASTM F2732额定温度预测模型的优化研究。
本文的研究目标是探究风速对羽绒服动态总热阻的影响规律，量化羽绒服动态总热阻与静态总热阻、风速、步速之间的关系，优化ASTM F2732额定温度预测模型，获得适宜于羽绒服环境适应能力预测的额定温度预测模型，更为全面地评估羽绒服在复杂环境条件下的保暖能力。研究内容及相关研究结论具体包括以下四个方面：
（1）探究风速对羽绒服隔热性能的影响规律
实验选取了三件不同长度、填充物均为鸭绒的羽绒服和一件填充物为仿丝棉的棉服为实验服装，编号分别为#1、#2、#3、#4。其中#1为长款服装，#2为中长款服装，#3和#4服装均为短款服装。测试了5个风速水平（0.4、1.1、2.0、2.5、4m/s）和3个步速水平（0、0.6、1.0m/s）下羽绒服和棉服的隔热性能。首先，分析了风速对#3及#4服装隔热性能影响的差异，结果显示，羽绒服和棉服动态总热阻均随着风速的增加而降低，但随着风速的增加，羽绒服的动态总热阻下降率大于棉服。其次，风速对羽绒服隔热性能的影响分析也表明，风速对羽绒服动态总热阻有显著性影响（P=0.004＜0.05），三件羽绒服的动态总热阻均与风速呈显著负相关关系（Pearson相关性为-0.726，显著性概率P=0.007＜0.05）。风速和步速之间存在相互作用，步速增加时风速对羽绒服隔热性能的影响变小。
（2）建立羽绒服动态总热阻预测方程
ASTM F2732额定温度预测模型的输入值为标准条件下测试的总热阻，考虑实际环境风速变化的影响，本文用动态总热阻替代总热阻更能够体现风速和人体活动的动态效果，更切实际地评估着装人体冷、热负荷状态。采用多元非线性回归方法，定量分析了动态总热阻与静态总热阻、风速、步速的关系，获得适宜于预测相对风速即风速与步速之和在0.4～5.0m/s范围内的羽绒服动态总热阻的方程DTTR_Corr：It,r=It?exp(-0.288(Va+Vw-0.4)+0.036(Va+Vw-0.4)2-0.452Vw+0.199Vw2)???
（3）优化羽绒服额定温度预测模型
首先，结合羽绒服动态总热阻预测方程DTTR_Corr和额定温度预测模型的建模理论，优化ASTM F2732额定温度预测模型。
其次，进行模型求解，将之与ASTM F2732额定温度预测模型、由风冷温度计算公式及ISO11079推导的额定温度模型的预测结果比较，除静止无风时与ASTM F2372额定温度预测无显著性差异（显著性概率P=1.000＞0.05），其余条件下的额定温度预测值均大于ASTM额定温度、TWC额定温度和ISO额定温度。
最后，以局部热阻代替总热阻作为额定温度计算的输入值，获得相应的预测值，探究以局部热阻作为羽绒服额定温度预测模型输入值的可行性。结果显示，羽绒服在后背、腹部、臀腹部表现出过高的防寒能力，而对于羽绒服未覆盖的头部、手部、大腿、小腿、足部则表现出较低的防寒能力。对TR_DG额定温度和以局部热阻代入计算的预测值进行相关性分析，得知相比于其它部位，额定温度预测与四肢末端防寒能力相关程度较大，活动水平增加时，大腿部位热阻对预测结果的影响增加。由此提出建议：
①针对局部热阻相对较低的部位，加强服装在这些部位的保暖能力，能有效提升着装人体整体的防寒能力。
②仅从被评估羽绒服的总热阻进行额定温度预测具有局限性，应将被评估羽绒服未覆盖部位的隔热能力也纳入考虑范围，综合考虑人体局部的热量散失对其整体隔热能力的影响。
（4）基于着装人体实验的羽绒服额定温度预测模型的验证
结合实验室和现场着装人体实验验证本文提出的羽绒服额定温度预测模型的可行性和准确性，综合考虑受试者主观热感觉、热舒适评价和皮肤温度的变化。结果显示，TR_DG模型在低活动水平和高活动水平时预测结果的准确性均高于ASTM F2732额定温度预测模型。此外，对比由风冷温度计算公式及ISO11079推导的额定温度模型预测的结果，TR_DG额定温度预测结果在高活动水平时更优。但验证结果也表现出TR_DG模型不适宜预测1.2met活动水平下羽绒服的额定温度，此时可采用ASTM F2732额定温度预测模型预测1.2met活动水平对应的额定温度。综上，相对风速即风速与步速之和为0.4～5.0m/s时，可采用TR_DG模型预测人体处于运动状态时羽绒服的环境适应能力。
本文的研究目标是探究风速对羽绒服动态总热阻的影响规律，量化羽绒服动态总热阻与静态总热阻、风速、步速之间的关系，优化ASTM F2732额定温度预测模型，获得适宜于羽绒服环境适应能力预测的额定温度预测模型，更为全面地评估羽绒服在复杂环境条件下的保暖能力。研究内容及相关研究结论具体包括以下四个方面：
（1）探究风速对羽绒服隔热性能的影响规律
实验选取了三件不同长度、填充物均为鸭绒的羽绒服和一件填充物为仿丝棉的棉服为实验服装，编号分别为#1、#2、#3、#4。其中#1为长款服装，#2为中长款服装，#3和#4服装均为短款服装。测试了5个风速水平（0.4、1.1、2.0、2.5、4m/s）和3个步速水平（0、0.6、1.0m/s）下羽绒服和棉服的隔热性能。首先，分析了风速对#3及#4服装隔热性能影响的差异，结果显示，羽绒服和棉服动态总热阻均随着风速的增加而降低，但随着风速的增加，羽绒服的动态总热阻下降率大于棉服。其次，风速对羽绒服隔热性能的影响分析也表明，风速对羽绒服动态总热阻有显著性影响（P=0.004＜0.05），三件羽绒服的动态总热阻均与风速呈显著负相关关系（Pearson相关性为-0.726，显著性概率P=0.007＜0.05）。风速和步速之间存在相互作用，步速增加时风速对羽绒服隔热性能的影响变小。
（2）建立羽绒服动态总热阻预测方程
ASTM F2732额定温度预测模型的输入值为标准条件下测试的总热阻，考虑实际环境风速变化的影响，本文用动态总热阻替代总热阻更能够体现风速和人体活动的动态效果，更切实际地评估着装人体冷、热负荷状态。采用多元非线性回归方法，定量分析了动态总热阻与静态总热阻、风速、步速的关系，获得适宜于预测相对风速即风速与步速之和在0.4～5.0m/s范围内的羽绒服动态总热阻的方程DTTR_Corr：It,r=It?exp(-0.288(Va+Vw-0.4)+0.036(Va+Vw-0.4)2-0.452Vw+0.199Vw2)???
（3）优化羽绒服额定温度预测模型
首先，结合羽绒服动态总热阻预测方程DTTR_Corr和额定温度预测模型的建模理论，优化ASTM F2732额定温度预测模型。
其次，进行模型求解，将之与ASTM F2732额定温度预测模型、由风冷温度计算公式及ISO11079推导的额定温度模型的预测结果比较，除静止无风时与ASTM F2372额定温度预测无显著性差异（显著性概率P=1.000＞0.05），其余条件下的额定温度预测值均大于ASTM额定温度、TWC额定温度和ISO额定温度。
最后，以局部热阻代替总热阻作为额定温度计算的输入值，获得相应的预测值，探究以局部热阻作为羽绒服额定温度预测模型输入值的可行性。结果显示，羽绒服在后背、腹部、臀腹部表现出过高的防寒能力，而对于羽绒服未覆盖的头部、手部、大腿、小腿、足部则表现出较低的防寒能力。对TR_DG额定温度和以局部热阻代入计算的预测值进行相关性分析，得知相比于其它部位，额定温度预测与四肢末端防寒能力相关程度较大，活动水平增加时，大腿部位热阻对预测结果的影响增加。由此提出建议：
①针对局部热阻相对较低的部位，加强服装在这些部位的保暖能力，能有效提升着装人体整体的防寒能力。
②仅从被评估羽绒服的总热阻进行额定温度预测具有局限性，应将被评估羽绒服未覆盖部位的隔热能力也纳入考虑范围，综合考虑人体局部的热量散失对其整体隔热能力的影响。
（4）基于着装人体实验的羽绒服额定温度预测模型的验证
结合实验室和现场着装人体实验验证本文提出的羽绒服额定温度预测模型的可行性和准确性，综合考虑受试者主观热感觉、热舒适评价和皮肤温度的变化。结果显示，TR_DG模型在低活动水平和高活动水平时预测结果的准确性均高于ASTM F2732额定温度预测模型。此外，对比由风冷温度计算公式及ISO11079推导的额定温度模型预测的结果，TR_DG额定温度预测结果在高活动水平时更优。但验证结果也表现出TR_DG模型不适宜预测1.2met活动水平下羽绒服的额定温度，此时可采用ASTM F2732额定温度预测模型预测1.2met活动水平对应的额定温度。综上，相对风速即风速与步速之和为0.4～5.0m/s时，可采用TR_DG模型预测人体处于运动状态时羽绒服的环境适应能力。