防寒服開口設計對其保暖性能的影響研究

Study on the influence of opening design of cold-proof clothing on its thermal insulation

摘要：

為探究開口設計對防寒服隔熱性能的影響程度，文章對門襟、袖口及領口三個主要的服裝開口進行排列組合，通過暖體假人實驗探究不同環境溫度下、不同開口設計對防寒服隔熱性能的影響。結果表明：三種開口的優化設計均對防寒服總熱阻有顯著影響（plt;0.05），其影響程度為領口gt;袖口gt;門襟，同時溫度會影響三種開口設計對服裝隔熱性能的提升效果;5 ℃時服裝總熱阻最大提升率達7.20%，-10 ℃時同款防寒服總熱阻僅提升5.27%。門襟設計對上臂、下胸及后腰部位的服裝隔熱性能提升明顯，局部服裝熱阻變化率達6%;環境溫度5 ℃下袖口束緊設計可將手部及下臂部位的服裝局部熱阻提升7.00%;領口束緊設計可將下胸、腹部、后背、后腰部位的服裝局部熱阻提升10.00%。研究結果可為防寒服的開口結構設計提供量化的依據和參考。

關鍵詞：

防寒服;服裝結構;開口設計;暖體假人;服裝熱阻;溫度

中圖分類號：

TS941.17

文獻標志碼：

A

文章編號： 10017003（2024）05期數0087起始頁碼07篇頁數

DOI： 10.3969/j.issn.1001-7003.2024.05期數.011（篇序）

收稿日期：

20230808;

修回日期：

20240329

基金項目：

中央高校基本科研業務費專項基金項目（2232023-08）；上海市科學技術委員會合作項目（21130750100）

作者簡介：

李鑫鑫（1998），女，碩士研究生，研究方向為服裝功能與舒適性。通信作者：王云儀，教授，wangyunyi@dhu.edu.cn。

低溫環境下人體處于冷應激狀態，機體散熱迅速，若無法維持生理熱平衡，人體將面臨凍僵、凍傷，甚至死亡等風險［1］。防寒服作為低溫環境中首選防護衣物，需要有效隔絕冷空氣，構造維持人體正常活動的衣下熱舒適微環境。一般認為，服裝防寒能力主要由其所使用的材料及成衣結構所決定［2-3］。其中，服裝結構設計方面的影響因素則主要包括款式、尺寸規格及開口設計［4-5］。服裝款式影響了服裝對人體的覆蓋度，從而改變了人體的散熱面積［6］;服裝規格影響了衣下空間物理形態，從而決定了衣內靜止空氣的隔熱貢獻度［7-8］;而服裝開口設計則直接影響著人體及其衣下空間與外界環境的對流散熱量［9］。可見，服裝開口作為防寒服結構中直接阻擋衣內熱量向外流失的關鍵部位，更需要科學設計。而為滿足冷環境中著裝人體的整體熱舒適性需求，對不同類型開口引起的服裝隔熱性能改變程度進行量化評估又是必要的前提和基礎。

服裝開口一般可分為自然開口和設計開口，其中自然開口涵蓋門襟、袖口、領口、下擺、腳口等，因服裝基本的穿脫需求而設計［10］;設計開口則是為了滿足局部通風或收納等需求而在服裝中添加的開口。相較于設計開口，自然開口對服裝與環境間的熱濕交換影響更大，對著裝人體熱舒適性的影響也就更為顯著。以往的研究主要從開口設計本身及環境因素對開口的影響兩方面進行，如針對防寒服開口結構設計原則及開口位置對服裝整體保暖性能的影響［11-12］或針對服裝開口部位的大小進行量化，探究開口度對服裝總熱阻的作用機制［13］;此外，還有部分研究探究了風速或溫度變量對服裝局部散熱或總熱阻的影響［14-16］。但是，針對上述研究進行歸納可以發現，以往研究多針對某一變量探究其對服裝熱阻的影響，而針對低溫環境下溫度變量與不同開口設計對服裝整體及局部熱阻的影響程度，相對系統的研究結論較為缺失。

因此，本文通過對門襟、袖口及領口三大自然開口部位進行單一與組合設計，嘗試在不同的環境溫度下，采用“牛頓”暖體假人系統綜合測試防寒服整體熱阻及局部熱阻的變化情況。在分析單一開口結構設計對服裝保暖性能影響機制的基礎上，深入探討多組合開口設計的綜合作用效果，通過對測試數據的量化分析，為防寒服不同部位的開口設計方法提供參考建議。

1" 實" 驗

1.1" 樣" 本

本實驗以連體防寒服為基礎服裝，探究門襟加寬加厚、領口束緊及袖口束緊對服裝隔熱性能的提升程度。主要部位尺寸信息如表1所示，其中基礎服裝（1#）為H廓形，圓領，普通裝袖。上衣長度不同導致的服裝下擺覆蓋度差異易對防寒服的服裝熱阻產生影響，而因腳口散熱所導致的下半身服裝熱阻變化也會給服裝整體熱阻測量值帶來誤差;同時考慮到實際著裝中需要穿鞋的情況，本實驗基礎服裝設計為連體含腳款式。以連體款式的防寒服搭配2#門襟加寬加厚（加寬2.0 cm，加厚0.4 cm）、3#袖口束緊（束口大小為16.0 cm）、4#領口束緊（束口大小為30.0 cm）三大主要防寒服常見開口設計，觀察三種開口設計引起的熱阻變化結果;并對2#～4#共3種開口設計進行排列組合，以期準確量化各開口設計與組合設計對服裝整體熱阻與局部熱阻的影響程度，得到5#門襟加寬加厚+袖口束緊、6#門襟加寬加厚+領口束緊、7#袖口束緊+領口束緊以及8#門襟加寬加厚+袖口束緊+領口束緊共7個實驗組合（圖1），其中2#～4#為單一開口優化設計，5#～8#為多開口優化設計。

1.2" 方" 法

暖體假人能夠模擬人體基本代謝產熱，通過對身體各區段進行溫度控制達到測試“人體服裝環境”之間的熱、濕交換性能的目的。本文采用34區段出汗暖體假人系統測試實驗服裝的熱阻，實驗根據標準ISO 15831：2004（E）《服裝生理效應暖體假人測量服裝熱阻的標準方法》的相關要求。參考冬季氣候條件，實驗測試條件如下：溫度5 ℃±0.5 ℃，濕度50%±5%，風速0.40 m/s±0.08 m/s。實驗選用恒皮溫模式，保證每次實驗假人發熱量穩定30 min以上，假人皮膚表面溫度設定值34.0 ℃±0.2 ℃。測試時，被測服裝需統一穿著內搭服裝——純棉內衣和針織帽（圖2）。記錄各區段的溫度和熱流量數據，每30 s記錄一次數據。

同時，為探究環境溫度變化是否影響開口設計對服裝保暖性能提升程度，實驗條件保持環境濕度、風速不變，另設置0 ℃±0.5 ℃、-5 ℃±0.5 ℃、-10 ℃±0.5 ℃三個環境溫度梯度。

本文所使用的暖體假人可實現分身體區段的表面溫度控制，以獲得每個區段的服裝局部熱阻;考慮到本文所研究的防寒服開口設計主要影響人體上半身，因此后續分析中僅選取上半身軀干部位的局部熱阻，包括上胸、下胸、腹部、上臂、小臂、手部、后肩、后背、后腰及臀部，各部位在暖體假人上對應的區段分布如圖3所示。

2" 結果與分析

2.1" 單一開口優化對服裝熱阻的影響

環境溫度5 ℃下，服裝單一開口設計優化前后的服裝整體熱阻測試結果如圖4所示。其中，*表示與1#差異顯著性水平為plt;0.05，**表示與1#差異顯著性水平為plt;0.01，***表示與1#差異顯著性水平為plt;0.001。

從統計學角度采用SPSS軟件分別對款式1#和2#～4#款式進行配對樣本T檢驗，顯著水平設為plt;0.05，檢驗4套不同開口設計的防寒服（1#～4#）在相同環境條件下服裝保暖效果是否有顯著變化。結果顯示：配對T檢驗的概率值均小于0.05的顯著水平。因此，經開口優化設計后的款式2#～4#防寒服均與款式1#的服裝總熱阻值存在顯著差異。

不同開口設計對服裝整體隔熱性能提升效果4#gt;3#gt;2#，2#～4#服裝整體熱阻提升率依次為1.67%、3.98%、4.73%。門襟優化設計對服裝整體熱阻的優化效果最弱，服裝整體熱阻值變化率小于2.00%。這是由于基礎服裝1#防寒服前中心處已形成較完整的封閉結構，故2#防寒服門襟加寬加厚設計對服裝整體的保暖性提升效果相對3#、4#服裝較低。而3#、4#防寒服分別在袖口、領口處進行了針織羅紋面料束口的優化設計，形成了開口處的封閉結構，有效減緩了衣下微環境的熱量向外界冷環境散發，從而提升服裝整體的保暖性。

進一步分析單一開口設計對服裝隔熱性能的影響，圖5顯示了單一開口設計服裝（2#～4#）上半身各局部熱阻變化情況。2#服裝通過門襟加寬加厚設計僅對下胸和后腰部位服裝隔熱性能有較為明顯的提升（約7.00%），這是由于下胸部位完全被門襟的長度覆蓋，且該部位對應的衣下空間體積較上胸、腹部更大，靜止空氣具有較低的導熱系數（常溫環境下為0.027 W/（m·K）），在一定范圍內，靜止空氣層越厚，服裝的保暖性能越好。

3#袖口束緊設計對手部及下臂部位的服裝熱阻提升有積極影響，5 ℃環境下手部的服裝熱阻變化率約7.00%，下臂的服裝熱阻變化率約8%，可見袖部束緊可有效減弱袖口開口的空氣對流，提高服裝保暖效果;但對臀部熱阻變化幾乎無影響，這是由于在衣內的空氣流通路程中臀部離袖口最遠（上半身范圍內），袖部開口處的空氣流通較難影響到臀部的衣下微氣候。

4#服裝領口束緊的設計對上身部位中除手部、臀部外，其余部位的熱阻都有明顯提升效果，最大局部熱阻變化率可達10.00%。這是由于領口收緊的款式結構有效減弱了服裝開口中的煙囪效應，阻礙了服裝微環境中的熱量散失，使得服裝整體的隔熱性能隨之加強。但上胸部位的熱阻提升效果變弱，僅8.00%。其原因一方面是上胸部位更靠近領口邊緣，冷空氣與服裝內部空氣的流通無法在領口開口處完全被阻擋，故靠近開口處的部位由于熱量損失導致所測熱阻偏低;另一方面則是上胸部位衣下空間體積較下胸和腹部偏小，而防寒服的保暖性能很大程度上取決于服裝系統內靜止空氣的含量。后肩部位的服裝隔熱性能提升程度稍弱于后背、后腰部位，一方面是該部位有服裝承重作用，穿著時服裝更貼合體表，導致衣下空間體積小;另一方面是后肩相較于后背、后腰更靠近領部開口，與外界冷空氣更易形成熱量交換，影響服裝隔熱效果。而臀部在軀干后身中離領口距離最遠（上半身范圍內），領口的優化設計對其影響較弱，同時臀部衣下空間體積較小，故熱阻提升效果不超過4.00%。

2.2" 多開口優化對服裝熱阻的影響

圖6顯示了多開口組合設計（5#～8#）的服裝總熱阻變化情況。其中，*表示與1#差異顯著性水平為plt;0.05，**表示與1#差異顯著性水平為plt;0.01，***表示與1#差異顯著性水平為plt;0.001。從統計學角度使用SPSS軟件分別對款式1#和5#～8#款式進行配對樣本T檢驗，顯著水平設為plt;0.05。結果表明配對T檢驗的概率值均小于0.05的顯著水平，可知，經組合開口優化設計后的款式5#～8#防寒服均與款式1#的服裝總熱阻值存在顯著差異。

5#、6#、7#、8#分別為2#+3#、2#+4#、3#+4#和2#+3#+4#的開口組合設計，其熱阻變化率分別為4.04%、5.43%、6.01%、7.20%，低于其各自相加的結果，可見門襟加寬加厚、

袖口束緊和領口束緊三種開口設計對服裝保暖性能的提升具有交叉作用。值得注意的是，5#門襟與袖口的組合設計對服裝的整體熱阻提升程度略低于4#（4.73%）領口束緊的單一設計，說明領口通風對服裝整體隔熱性能影響較大。

進一步分析多開口設計對服裝隔熱性能的影響，圖7顯示了多開口設計服裝（5#～8#）上半身各局部熱阻變化情況。在手部的隔熱性能提升中，袖口設計起最大作用：5#、7#和8#三款含有袖口束緊設計的服裝在手部的熱阻變化率明顯遠高于6#。在上臂部位，領口開口設計的影響程度最大：含領口束緊的多開口設計均使上臂部位熱阻變化率提升到8.50%以上;而下臂部位領口、袖口束緊的設計對其熱阻的提升程度明顯高于門襟加寬加厚設計。在上胸部位，雖然2#、3#對其局部熱阻改善程度均在4%左右，但結合4#領口束緊設計時則表現出不同的熱阻提升效果：6#服裝熱阻變化率7.38%明顯小于7#服裝熱阻變化率11.73%，其原因是領口與袖口具有較強的風箱效應，其開口組合更容易導致衣下空氣與外界環境之間的自然對流，導致服裝熱阻降低，故7#服裝同時將袖口與領口束緊，最大程度減小了衣內熱量的散失，而6#雖對門襟加寬加厚，但未隔絕袖口處的空氣流通，造成該處熱量向外環境散失。

2.3" 不同環境溫度下的開口影響對比

不同環境溫度下各款服裝整體熱阻測試結果如圖8所示。由圖8可知，在同款防寒服中，環境溫度與服裝整體熱阻呈明顯正相關，-10 ℃環境溫度下服裝整體熱阻值均小于1.65 clo;且隨著環境溫度降低，服裝開口設計對隔熱性能的提升效果減弱，即5 ℃環境溫度下8#服裝的整體熱阻變化率（7.20%）明顯高于-10 ℃環境溫度下8#服裝的整體熱阻變化率（5.27%）。這是由于環境溫度越低，衣下微環境與外界環境溫差越大，熱傳遞加快導致假人需做功更多以維持體表溫度在34 ℃，假人各區段的發熱量增大，從而導致所測服裝熱阻變小。不同溫度下，各款防寒服服裝總熱阻大小排序基本一致，即隔熱性能提升效果8#gt;7#gt;6#gt;4#gt;5#gt;3#gt;2#gt;1#。

圖9顯示了不同溫度下各款服裝的局部熱阻變化情況。隨著環境溫度降低，手部的熱阻變化率明顯減小，其主要原因是手部直接暴露于冷環境中，沒有衣物進行熱量散失的阻擋;而環境溫度的下降使得體表與環境的溫度差增大，在這種較大的正溫差條件下，熱量將快速由體表向環境傳遞，此時假人需做更多功以維持體表溫度不變，故所測熱阻值下降。而手部對應的服裝隔熱性能主要由袖部設計決定，故袖口束緊設計的保暖作用受環境溫度影響明顯。由手臂（上臂、下臂）、前身（上胸、下胸、腹部）部位的熱阻變化情況可以發現，環境溫度越低，門襟的優化設計對服裝隔熱性能的提升效果明顯下降，可見服裝內外溫差對門襟部位的隔熱性能有明顯影響，這是由于低溫時假人需做更多功以維持假人體表的恒溫狀態，故所測熱阻偏低。而下胸、腹部、后背、后腰部位的熱阻變化率能發現領口設計的隔熱性能也會受環境溫度的影響。其原因主要是環境冷空氣會在皮膚表面流動形成對流換熱，而這種熱濕交換過程會隨著環境溫度降低而逐漸延長或加快，由此增加了人體表面的熱量散失。

3" 結" 論

本文利用出汗暖體假人設備測評了不同開口設計對防寒服隔熱性能的影響，并利用人工氣候艙進一步研究了不同環境溫度下開口設計的影響差異，得到以下結論。

1） 門襟加寬加厚、袖口束緊及領口束緊這三種開口的優化設計單獨均能明顯提升服裝整體隔熱性能（plt;0.05），但三者的作用效果具有一定差異，服裝熱阻值提升率依次為領口束緊gt;袖口束緊gt;門襟加寬加厚。其中領口束緊設計對下胸、腹部及后背、后腰部位熱阻提升明顯，熱阻變化率可達10%，袖口束緊設計對手部、小臂部位熱阻提升明顯，熱阻變化率約8%，門襟加寬加厚設計對上臂、下胸部位熱阻提升明顯，熱阻變化率約7%，對后腰部位熱阻提升約9%。

2） 門襟加寬加厚、袖口束緊和領口束緊三種開口設計對服裝保暖性能的提升具有交叉作用，其組合設計對服裝總熱阻的提升率小于各單一設計服裝總熱阻變化率之和。款式8#防寒服通過門襟、袖口及領口三項開口的組合設計，可使服裝總熱阻值提升7.20%。手部服裝熱阻受袖口設計影響最大，下臂服裝熱阻主要受袖口、領口設計影響，上臂、前身（上胸、下胸、腹部）、后肩及后背部位服裝熱阻受領口設計影響最大，后腰及臀部部位服裝熱阻主要受門襟、領口設計影響。

3） 開口設計對防寒服保暖性能的影響程度與環境溫度有關，環境溫度越低，門襟加寬加厚、袖口及領口束緊等正向的開口設計對提升防寒服隔熱性能的效果越弱。不同溫度下，服裝總熱阻提升率8#gt;7#gt;6#gt;4#gt;5#gt;3#gt;2#。門襟設計對上下臂、胸腹部及后腰部位的局部熱阻受環境溫度影響明顯，袖口束緊設計對手部、下臂部位的局部熱阻受環境溫度影響明顯，領口束緊設計對胸腹部、后背及后腰部位的局部熱阻受環境溫度影響明顯。

本文的研究發現可為防寒服裝的開口設計策略提供一定參考，但如各部位開口收緊的程度、束口羅紋的徑向長度對保暖性能的影響程度尚未進行量化研究。在之后的研究中，可以針對上述問題進行深入探索，以期深化多因素變量作用下，防寒服不同部位開口設計的最優策略。

參考文獻：

［1］佟玫， 陳立麗， 王博， 等. 人體溫度的調節及冬季防寒服裝穿著分析［J］. 中國個體防護裝備， 2014（1）： 13-15.

TONG M， CHEN L L， WANG B， et al. Human body temperature adjust and winter cold-resistant clothing in analysis［J］. China Personal Protective Equipment， 2014（1）： 13-15.

［2］ZEMZEM M， HALL S， VINCHES L. Thermal insulation of protective clothing materials in extreme cold conditions［J］. Safety and Health at Work， 2023， 14（1）： 107-117.

［3］SHAID A， BHUIYAN M A R， WANG L. Aerogel incorporated flexible nonwoven fabric for thermal protective clothing［J］. Fire Safety Journal， 2021， 125： 103444.

［4］黃婉蓉， 王云儀. 沖鋒衣下擺抽繩調節對服裝熱阻的影響［J］. 絲綢， 2023， 60（3）： 113-119.

HUANG W R， WANG Y Y. Influence of hem drawstring adjustment of outdoor jackets on the thermal insulation of garments［J］. Journal of Silk， 2023， 60（3）： 113-119.

［5］趙曉曦. 冬季賽事志愿者滑雪服散熱開口設計方法探析［J］. 設計， 2021， 34（2）： 124-126.

ZHAO X X. Study on design method of cooling opening of ski suit for volunteers in winter event［J］. Design， 2021， 34（2）： 124-126.

［6］王云儀， 張愛萍， 皇甫孝東. 著裝方式對服裝隔熱性能的影響［J］. 紡織學報， 2014， 35（6）： 94-99.

WANG Y Y， ZHANG A P， HUANGFU X D. Influence of wearing methods on clothing thermal resistance［J］. Journal of Textile Research， 2014， 35（6）： 94-99.

［7］胡紫婷， 鄭曉慧， 馮銘銘， 等. 衣下空氣層對透氣型防護服熱阻和濕阻的影響［J］. 紡織學報， 2019， 40（11）： 145-150.

HU Z T， ZHENG X H， FENG M M. Influence of air gap on thermal and moisture properties of permeable protective clothing［J］. Journal of Textile Research， 2019， 40（11）： 145-150.

［8］代萌婷， 屠曄. 衣下空氣層對咖啡碳纖維防寒服保暖性的影響［J］. 絲綢， 2021， 58（11）： 33-39.

DAI M T， TU Y. Influence of air layer entrapped in clothing on thermal insulation property of coffee carbon fiber cold protective clothing［J］. Journal of Silk， 2021， 58（11）： 33-39.

［9］戴孝林， 劉婉君， 張敏霞， 等. 戶外服裝開口結構與通風效應關系研究［J］. 紡織導報， 2019（12）： 79-82.

DAI X L， LIU W J， ZHAG M X， et al. Study on the relationship between opening design and ventilation effect of outdoor clothing［J］. China Textile Leader， 2019（12）： 79-82.

［10］王詩潭， 王云儀. 服裝通風設計手段的研究進展［J］. 紡織學報， 2017， 38（10）： 153-158.

WUANG S T， WANG Y Y. Research progress of design methods of ventilation mechanism of clothing［J］. Journal of Textile Research， 2017， 38（10）： 153-158.

［11］韓志清， 楊曉紅， 周莉， 等. 充氣防寒服的研究現狀及通風設計方法［J］. 紡織導報， 2020（9）： 82-86.

HAN Z Q， YANG X H， ZHOU L， et al. Research status and ventilation design method of Inflatable cold protective clothing［J］. China Textile Leader， 2020（9）： 82-86.

［12］鄭晴， 王昭杰， 王鴻博， 等. 電動自行車騎行防寒服的研制與性能評價［J］. 紡織學報， 2021， 42（7）： 158-163.

ZHNEG Q， WANG Z J， WANG H B， et al. Development and performance evaluation of thermal protective clothing for moped cycling［J］. Journal of Textile Research， 2021， 42（7）： 158-163.

［13］張向輝， 李俊， 王云儀. 服裝開口部位對著裝熱舒適性的影響［J］. 東華大學學報（自然科學版）， 2012， 38（2）： 190-195.

ZHANG Xianghui， LI Jun， WANG Yunyi. Effects of the positions of clothing openings on thermal comfort［J］. Journal of Donghua University （Natural Science）， 2012， 38（2）： 190-195.

［14］郭賢， 李亞運， 付明， 等. 低溫復合環境冰雪運動服裝保暖性能實驗研究［J］. 北京服裝學院學報（自然科學版）， 2021， 41（4）： 42-49.

GUO X， LI Y Y， FU M， et al. Study on thermal performance of ice and snow sports clothing in low temperature compound environment［J］. Journal of Beijing Institute of Fashion Technology （Natural Science Edition）， 2021， 41（4）： 42-49.

［15］KE Y， HAVENITH G， ZHANG X， et al. Effects of wind and clothing apertures on local clothing ventilation rates and thermal insulation［J］. Textile Research Journal， 2014， 84（9）： 941-952.

［16］蘇文楨， 宋文芳， 盧業虎， 等. 充氣防寒服的保暖性能［J］. 紡織學報， 2020， 41（2）： 115-118.

SU W Z， SONG W F， LU Y H， et al. Thermal insulation of air inflatable cold protective clothing［J］. Journal of Textile Research， 2020， 41（2）： 115-118.

Study on the influence of opening design of cold-proof clothing on its thermal insulation

ZHANG Chi， WANG Xiangrong

LI Xinxina， MA Lianga， WANG Yunyia，b

（a.College of Fashion and Design; b.Key Laboratory of Clothing Design and Technology， Ministry of Education，Donghua University， Shanghai 200051， China）

Abstract：

The human body dissipates heat rapidly at low temperatures， and it faces the risk of freezing， frostbite， and even death if it fails to maintain the physiological thermal balance. It is an efficient way of promoting the thermal insulation of the garment to achieve the thermal balance of the human body by changing its opening design. Although many studies have been conducted on the impact of clothing （including the style and pattern） or the external temperature on heat transfer of clothing， most of them focus on one single factor， with the combined factors being rarely discussed in depth. This paper discussed the impact of different arrangements and combinations of three main opening designs of clothing， including the front flap， the cuff and the collar， on thermal insulation performance of cold-proof through thermal manikin at various temperatures. The findings of this study are expected to provide significant instructions for consumers and quantitative reference for the opening design of cold-proof clothing.

In the experiment， the study selected a one-piece suit as the original garment to carry out different opening designs， and obtained three types of single-opening clothing， namely， 2# clothing with a widened and thickened front fly （2 cm wider and 0.4 cm thicker）， 3# clothing with tightened cuffs （with a binding size of 16 cm）， and 4# clothing with a tightened collar （with a binding size of 30 cm）. Such designs are the three main opening designs of cold-proof clothing. The three single-opening designs of 2#-4# were arranged and combined in order to accurately quantify the influence of each opening and combination design on the overall and local thermal resistance of clothing. Four kinds of multi-opening optimization designs were obtained： 5# front fly widening and thickening+cuff tightening， 6# front fly widening and thickening+collar tightening， 7# cuff tightening+collar tightening and 8# front fly widening and thickening+cuff tightening+collar tightening. The study used a Newton thermal manikin to measure the thermal insulation of 34 separate segments including the total thermal insulation and the local thermal insulation of hand， upper arm， forearm， upper chest， lower chest， abdomen， shoulder， upper back， mid back and hip. On this basis， in order to explore the influence of the temperature on the thermal performance of clothing from the perspective of thermal insulation mechanism， four levels of temperatures were selected， including 5 ℃， 0 ℃， -5 ℃ and -10 ℃. At the same time， the software， SPSS， was used to statistically compare the total thermal resistance of 1#-4# clothing and 5#-8# clothing at 5 ℃. The local thermal resistance changes of single-opening and multi-opening garments were shown in bar graphs. Finally， the change rates of the overall and local thermal resistance values of at different temperatures were analyzed. The results showed that both the opening design and the temperature have an impact on clothing insulation performance， and the former serves as the most important factor， followed by the second. Compared with single-opening design， the multi-opening design of clothing plays a more important role in promoting the thermal insulation performance of clothing. The thermal resistance increase rate of 8# clothing can reach 7.20%， but the effect of opening design on the thermal insulation performance of clothing is weakened at lower temperatures. In contrast， the 8# multi-opening design has a more obvious promoting effect on the improvement of clothing due to the formation of an enclosed environment at 5 ℃.

The findings in this paper can provide objective data for the opening design of cold-proof clothing. In order to achieve the thermal function of winter clothing， it is necessary to consider factors such as materials and the environment. At the same time， the research results can also provide ideas for further analysis of the opening tightening quantity of cold-proof clothing.

Key words：

cold-proof clothing; garment structure; opening design; thermal manikin; thermal insulation; temperature