Методы измерения теплового сопротивления спецодежды арктического пользования
- Авторы: Яшин С.Р.1
-
Учреждения:
- Национальный исследовательский университет ИТМО
- Выпуск: Том 113, № 4 (2024)
- Страницы: 176-187
- Раздел: Научные обзоры
- URL: https://journals.rcsi.science/0023-124X/article/view/357962
- DOI: https://doi.org/10.17816/RF678557
- EDN: https://elibrary.ru/MMFJOX
- ID: 357962
Цитировать
Открытый доступ
Доступ предоставлен
Только для подписчиков
Аннотация
Статья посвящена систематизации методов измерения теплового сопротивления спецодежды, предназначенной для использования в экстремальных условиях Арктики. Рассмотрены традиционные подходы, такие как калориметрия и испытания на термоманекенах, а также современные технологии, включая инфракрасную термографию, компьютерное моделирование и «умные» текстильные датчики. Выявлены ключевые проблемы, связанные с несоответствием лабораторных данных реальным условиям эксплуатации: влияние ветровой нагрузки, высокой влажности и температур ниже -50°C. Проанализированы ограничения действующих стандартов (ГОСТ 12.4.303-2016, ISO 15831:2004) и предложены пути их модернизации, в том числе введение поправочных коэффициентов для учета гибридных климатических факторов. Особое внимание уделено перспективным направлениям, таким как интеграция искусственного интеллекта для анализа данных, разработка наноструктурированных утеплителей и гармонизация российских нормативов с международными требованиями. Статья подчеркивает необходимость междисциплинарного подхода, объединяющего материаловедение, климатологию и цифровые технологии, для повышения безопасности и эффективности спецодежды в условиях растущей антропогенной нагрузки на арктические регионы.
Полный текст
Открыть статью на сайте журналаОб авторах
Сергей Романович Яшин
Национальный исследовательский университет ИТМО
Автор, ответственный за переписку.
Email: yashins27@mail.ru
ORCID iD: 0009-0001-5932-7783
Россия, Санкт-Петербург
Список литературы
- Talykova LV, Bykov VR. Study of the effects of professional exposure in the Arctic zone. Russ Arct. 2021;14:41–53. doi: 10.24412/2658-4255-2021-3-00-04
- Wang F, Gao Ch, Kuklane K. A review of technology of personal heating garments. Int J Occup Saf Ergon. 2010;16(3):387–404. doi: 10.1080/10803548.2010.11076854 EDN: OEATFR
- Havenith G, Holmér I, Parsons K. Personal factors in thermal comfort assessment: clothing properties and metabolic heat production. Energy Build. 2002;34(6):581–591. doi: 10.1016/S0378-7788(02)00008-7
- Hasan KMF, Bai S, Chen S, et al. Nanotechnology-empowered radiative cooling and warming textiles. Cell Rep Phys Sci. 2024;5(9):102108. doi: 10.1016/j.xcrp.2024.102108 EDN: HFLWFL
- Zhang Q, Cheng H, Zhang Sh, et al. Advancements and challenges in thermoregulating textiles: smart clothing for enhanced personal thermal management. Chem Eng J. 2024;488:151040. doi: 10.1016/j.cej.2024.151040 EDN: XDLOWJ
- Havenith G, Holmér I, Parsons K. Personal factors in thermal comfort assessment: clothing properties and metabolic heat production. Energy Build. 2002;34(6):581–591. doi: 10.1016/S0378-7788(02)00008-7
- BASK Company. Technologies. Accessed May 15, 2025. Available from: https://bask.ru/technologies/
- Galkin AF. Equivalent thermal resistance of road surfaces. Arct Antarct. 2022;(3):129–138. doi: 10.7256/2453-8922.2022.3.38777 EDN: HNHLEU
- Jussila K, Rissanen S, Aminoff A, et al. Thermal comfort sustained by cold protective clothing in Arctic open-pit mining—a thermal manikin and questionnaire study. Ind Health. 2017;55(6):537–548. doi: 10.2486/indhealth.2017-0154 EDN: XXNPKX
- Shamparov EY, Zhagrin IN, Popova VV. Comprehensive study of thermal protection properties of a package of materials for special clothing. Mater Technol. 2020. doi: 10.24412/2617-149X-2020-2-33-37
- Sovetnikov DA. Development of a package of materials for special clothing for military personnel in the Arctic [dissertation] Moscow; 2017.
- Shen H, An Y, Zhang H, et al. 3D numerical investigation of the heat and flow transfer through cold protective clothing based on CFD. Int J Heat Mass Transf. 2021;175:121305. doi: 10.1016/j.ijheatmasstransfer.2021.121305 EDN: LYKQQQ
- Gribova EV. Development of an express method for determining the thermal insulation properties of nonwoven materials [dissertation] Moscow; 2022.
- Bogdanov VF. Development of methods for designing and monitoring thermal protection of sleeping bags with down insulation [dissertation] Shakhty; 2023.
- Kolesnikov PA. Thermal Protective Properties of Clothing. Moscow: Legkaya promyshlennost; 1965.
- Su Y, Fan Y, Liu G, et al. A review on sustainable method to evaluate heat and moisture transfer in clothing material. Sustainability. 2023;15:2747. doi: 10.3390/su15032747 EDN: PRJIMW
- Cherunova I, Kornev N, Lukyanova E, Varavka V. Development and study of the structure and properties of a composite textile material with encapsulated heat-preserving components for heat-protective clothing. Appl Sci. 2021;11:5247. doi: 10.3390/app11115247 EDN: SJJFNK
- Klimova NA. Forecasting the properties of temperature-regulating materials and designing heat-protective product packages [dissertation] Moscow; 2021.
- Atalie D, Tesinova P, Tadesse MG, et al. Thermo-physiological comfort properties of sportswear with different combination of inner and outer layers. Materials. 2021;14:6863. doi: 10.3390/ma14226863 EDN: BPKIJT
- Howie N, Rabey S. A meta-analysis on the advancement of the thermodynamic properties of clothing in extreme cold environments. PAM Rev. 2019;6. doi: 10.5130/pamr.v6i0.1548
Дополнительные файлы
