发布时间:2025-09-11 18:50:28
言引:在许多人的认知里,假人或许只是商店橱窗里展示服装的模特,又或是影视拍摄中用于模拟人体的道具。但有一种假人,它的作用远超乎想象,它就是暖体假人。
暖体假人,从外观上看,和普通成年人身材大小相似,由头、胸部、背部、腹部、臀部、上肢、手、下肢和脚等解剖段组成 ,本体通常由铜、铝或玻璃钢制作而成。可别小瞧了这个看似普通的 “假人”,它可是模拟人体与环境之间热湿交换的高科技仪器设备,是用于服装热学性能实验的通用仪器设备,在多个重要领域发挥着关键作用。
当我们在寒冷的冬天穿上厚厚的羽绒服,或是在运动时身着轻便透气的运动装,你是否想过,这些服装的保暖性、透气性等性能是如何被精准评估的呢?这就要归功于暖体假人了。在服装领域,它可以模拟人体在不同温度和气候条件下的出汗情况,帮助设计师评估服装的透气性、保暖性和舒适度,为消费者提供更优质的着装体验。比如,一些户外品牌在研发新的登山服时,就会借助暖体假人,测试服装在极寒、大风等恶劣环境下的性能,确保登山爱好者在挑战高峰时能得到充分的保护。
除了服装领域,暖体假人在航空航天领域也有着不可或缺的作用。它用于模拟高空中人体的温度和湿度调节,以及在不同海拔和氧气含量条件下的生理反应,为航空航天服的设计和改进提供重要的数据支持,保障宇航员在太空中的生命安全和活动自如。在消防防护领域,它模拟人体在高温、烟雾和有毒气体环境中的生理反应,以便更好地设计和改进消防防护服、呼吸器等装备,让消防员在执行任务时能得到更有效的防护 。
暖体假人的广泛应用
暖体假人的应用领域十分广泛,它就像一个万能的 “测试员”,在多个行业发挥着不可替代的作用。下面,我们就来深入了解一下暖体假人在不同领域的精彩表现。
(一)时尚圈的幕后 “试衣模特”
在时尚界,暖体假人堪称幕后的 “无名英雄”。当设计师们构思出一款新的服装时,暖体假人便成为了第一个 “试穿者”。它通过模拟人体在各种运动状态和环境条件下的出汗情况,为设计师提供了关于服装透气性和排汗性能的精确数据。
比如,一家知名运动品牌在研发新款跑步装备时,利用暖体假人进行了一系列严格的测试。在模拟高温高湿的环境中,暖体假人按照跑步的动作规律进行运动,身上穿着的新款跑步服经受住了考验。通过传感器收集的数据显示,这款跑步服能够迅速将汗液蒸发,保持身体干爽,同时透气性极佳,不会让运动员感到闷热。这一结果让设计师们对产品充满信心,最终这款跑步服在市场上大获成功,深受跑步爱好者的喜爱。又比如,一些高端户外品牌在推出新款防寒服之前,也会借助暖体假人模拟极寒环境下的人体状态。暖体假人穿上防寒服后,在低温环境中持续工作,通过监测其表面温度和热损失情况,设计师可以精准地了解到防寒服的保暖性能是否达标,以及哪些部位需要进一步优化。
(二)航空航天的 “太空卫士”
在航空航天这一充满挑战的领域,暖体假人同样肩负着重要使命。它被用于模拟宇航员在太空环境中的生理反应,为航天服的设计和改进提供关键数据。太空环境极其恶劣,温度差异巨大,从极寒到酷热,同时还存在着强辐射和微重力等因素。航天服不仅要具备良好的保暖性能,还要能够有效阻挡辐射,维持宇航员的生命体征稳定。
在神舟系列飞船的研发过程中,科研人员就使用暖体假人进行了大量的实验。在模拟太空的高低温交变环境中,暖体假人穿着不同版本的航天服,经受住了各种极端条件的考验。通过对暖体假人各项数据的分析,科研人员不断优化航天服的材料和结构设计。例如,在某次实验中,科研人员发现暖体假人的手部在低温环境下温度下降较快,于是对航天服的手部保暖材料进行了改进,增加了特殊的隔热层和加热元件,确保宇航员在执行舱外任务时手部能够保持灵活和温暖。这些基于暖体假人实验的改进措施,大大提高了航天服的性能和安全性,为我国的航天事业保驾护航。
(三)消防领域的 “烈火英雄助手”
消防员是和平年代的英雄,他们在熊熊烈火中逆行,保护人民的生命和财产安全。而暖体假人,则是他们背后的得力助手。在消防防护领域,暖体假人用于测试消防防护服的性能,确保消防员在执行任务时能够得到充分的保护。火灾现场的温度极高,同时还伴随着烟雾和有毒气体,消防防护服必须具备出色的隔热、防火和透气性能。
消防部门在采购新的消防防护服之前,会使用暖体假人进行严格的测试。将暖体假人放置在模拟火灾现场的高温环境中,穿上待测的消防防护服,通过监测暖体假人的表面温度和热通量等数据,评估防护服的隔热性能。例如,在一次测试中,暖体假人穿着一款新型消防防护服,在 1000℃的高温环境中持续暴露了 30 分钟。测试结束后,通过数据分析发现,这款防护服能够有效地阻挡热量传递,暖体假人的表面温度始终保持在安全范围内,为消防员在火灾现场争取到了更多的救援时间。此外,暖体假人还可以模拟消防员在不同运动状态下的出汗情况,测试防护服的透气性能,确保消防员在穿着防护服时不会因为过热而影响行动能力。
(四)汽车工业的 “舒适体验官”
随着人们对汽车舒适性的要求越来越高,汽车制造商们也在不断努力提升车内环境的舒适度。暖体假人在这一过程中发挥了重要作用,它被用于测试汽车座椅、空调系统等部件的热舒适性,为消费者带来更好的驾乘体验。
汽车座椅的舒适度直接影响着驾乘人员的感受。为了设计出更加舒适的座椅,汽车制造商利用暖体假人进行座椅热舒适性测试。将暖体假人放置在汽车座椅上,模拟不同身材和坐姿的乘客,通过传感器测量假人身体各部位与座椅接触点的温度分布和压力分布。例如,一家汽车公司在研发新款车型的座椅时,使用暖体假人进行了多次测试。通过分析测试数据,发现座椅的腰部支撑部分温度过高,长时间乘坐会让乘客感到不适。于是,设计师对座椅的腰部支撑结构进行了改进,增加了通风孔和散热材料,有效降低了腰部的温度,提高了座椅的舒适度。
汽车空调系统的性能也是影响驾乘舒适度的重要因素。暖体假人可以模拟人体在不同环境温度和湿度条件下的热感觉,测试汽车空调系统的制冷、制热和通风效果。在汽车环境实验室中,将暖体假人放置在车内,设置不同的空调工况,通过监测假人的表面温度、皮肤湿度等数据,评估空调系统的性能。例如,在夏季高温环境下,测试汽车空调的制冷速度和降温均匀性;在冬季寒冷环境下,测试空调的制热效果和车内温度分布。通过这些测试,汽车制造商可以优化空调系统的设计,提高车内环境的舒适度。
暖体假人的前世今生
(一)早期探索:雏形初现
暖体假人的历史可以追溯到 20 世纪 40 年代,当时正值第二次世界大战时期,美军需要一种能够评估军服保暖性能的工具,以确保士兵在各种恶劣环境下都能保持良好的身体状态。1941 年,美国耶鲁大学约翰皮尔斯实验室的学者盖奇等人在美国科学杂志上发表文章,提出了克罗值(clo)的定义 ,即 “在气温 21°C,相对湿度小于 50% 和风速 0.1m/s 的室内,一个健康的成年人静坐时保持舒适状态时所穿服装的热阻为 1 克罗值”。这一概念将人的生理参数、心理感觉和环境条件相结合,易于被非专业人员理解和接受。美国军需气候研究所以此为理论基础,研制出了第一代暖体假人。
第一代暖体假人为单段假人系统,它的结构相对简单,只是一个大致模仿人体外形的装置,不能反应人体体表温度分布,只能用于服装热阻的一般测试,并得到静态服装热阻值。尽管存在诸多局限,但它的出现,为后续暖体假人的发展奠定了基础,就像一颗种子,在科技的土壤中开始生根发芽。
(二)发展阶段:功能拓展
到了 20 世纪 60 年代,随着科技的不断进步,人们对暖体假人的要求也越来越高。第二代暖体假人应运而生,它在第一代的基础上有了显著的改进。第二代暖体假人为多段式结构,每段的体表温度和加热系统都可以单独控制,这使得它能够更精准地模拟人体不同部位的温度变化 。而且,假人本体可以模拟人体不同姿势,做一些简单动作,如站立、坐下、举手等,从而可以进行服装热阻的静态和动态测试。
在服装热阻测试方面,第二代暖体假人取得了重大突破。通过模拟人体在不同运动状态下的穿着情况,研究人员可以更全面地了解服装在实际使用中的性能表现。例如,在模拟人体步行时,动态暖体假人能通过活动肩关节、肘关节、膝关节和踝关节,来研究人体运动、风速等对服装热阻的影响。当步速为 1.13m/s 时,研究发现服装热阻降低大约 22%-32% 。这一数据为服装设计师提供了重要的参考,帮助他们在设计服装时更好地考虑人体运动因素,提高服装的舒适性和实用性。第二代暖体假人的出现,使得暖体假人的应用范围得到了进一步拓展,不仅在军事领域发挥着重要作用,也开始逐渐进入民用服装研发等领域。
(三)现代革新:高度仿真
20 世纪 70 年代,第三代暖体假人 —— 出汗暖体假人问世,这是暖体假人发展历程中的一次重大飞跃。它不仅可以模拟人体比较复杂的动作,如跑步、跳跃、弯腰等,还实现了假人出汗功能,能更真实、全面地反映人体、服装和环境的热湿交换过程,对服装的热湿传递性能做出综合评价。
出汗暖体假人的出现,解决了长期以来困扰研究人员的一个难题 —— 如何准确测试服装的蒸发阻力。人体在运动或炎热环境中,汗液的蒸发是散热的重要途径,此时服装的透气性和排汗性能至关重要。出汗暖体假人通过在假人表面设置特殊的微孔通道,当需要模拟出汗时,内部水泵会将水输送到这些通道中,并以一定速率向外渗透,形成类似人类出汗的效果。同时,假人表面分布着众多传感器,用于实时监测温度、湿度变化及热流密度等参数。通过这些传感器收集的数据,研究人员可以深入了解服装在不同环境下的热湿传递性能,为服装的研发和改进提供了更加准确的数据支持。
在消防防护服的研发中,出汗暖体假人就发挥了重要作用。消防员在执行任务时,会面临高温、火焰和浓烟等极端环境,消防防护服必须具备出色的隔热、防火和透气性能。出汗暖体假人可以模拟消防员在火灾现场的运动状态和出汗情况,测试消防防护服在这种极端条件下的热湿传递性能。通过对测试数据的分析,研发人员可以不断优化消防防护服的材料和结构,提高其防护性能,为消防员的生命安全提供更可靠的保障。
行业的现状与未来
(一)市场规模与增长趋势
暖体假人作为一种高科技的测试设备,其市场规模近年来呈现出稳步增长的态势。据 VMResearch调研报告显示,2023 年全球暖体假人市场规模大约为 [X] 百万美元,预计到 2031 年将达到 0.85 亿美元,2024-2031 期间年复合增长率(CAGR)为 5.87% 。这一增长趋势背后,有着多方面的驱动因素。
随着人们生活水平的提高,对服装的舒适性和功能性要求越来越高。无论是日常穿着的衣物,还是专业的户外运动装备,消费者都希望其具备良好的保暖、透气、排汗等性能。这就促使服装企业加大在产品研发上的投入,而暖体假人作为评估服装热湿舒适性的重要工具,需求自然水涨船高。例如,一些高端户外品牌为了打造出能够适应极端环境的服装,会频繁使用暖体假人进行测试,从面料的选择到服装的版型设计,每一个环节都离不开暖体假人的数据支持。
汽车、航空航天等行业的发展,也为暖体假人市场带来了新的机遇。在汽车领域,随着消费者对车内舒适性的关注度不断提升,汽车制造商越来越重视汽车座椅、空调系统等部件的热舒适性。暖体假人可以模拟人体在车内的各种状态,帮助汽车制造商优化产品设计,提高车内环境的舒适度。在航空航天领域,对宇航员生命安全和舒适性的保障要求极高,航天服的设计和改进离不开暖体假人的测试。随着航空航天技术的不断发展,对暖体假人的需求也将持续增加。
此外,标准化检测方法的完善与传感技术、自动化、仿真软件等技术的进步,也为暖体假人行业的发展提供了有力支持。先进的传感技术使得暖体假人能够更精准地采集数据,自动化和仿真软件则提高了测试的效率和准确性,降低了测试成本。这些技术的进步,使得暖体假人在更多领域得到应用,进一步推动了市场规模的增长。
(二)竞争格局与主要企业
全球暖体假人市场竞争格局呈现出多元化的特点,主要生产商分布在欧美、亚洲等地区。目前,全球范围内暖体假人生产商主要包括 Thermetrics、Pt-Teknik、Auretta Komfort AURORA、Kanomax、Lion、Noor Scientific、Ther Manikin、温州大荣、标准集团等 。其中,2024 年全球前四大厂商占有大约 74.8% 的市场份额,显示出较高的市场集中度。
Thermetrics 作为行业内的知名企业,拥有先进的技术和丰富的经验。其生产的暖体假人广泛应用于服装、汽车、航空航天等多个领域,以高精度和可靠性著称。该公司注重研发创新,不断推出新的产品和技术,满足市场日益增长的需求。例如,Thermetrics 研发的新一代暖体假人,采用了更先进的传感器技术,能够更精准地模拟人体的热湿交换过程,为客户提供更准确的数据支持。
Pt-Teknik 则以其独特的产品设计和优质的服务在市场中占据一席之地。该公司的暖体假人产品不仅性能卓越,而且在人体模拟的逼真度方面表现出色。比如,Pt-Teknik 的呼吸暖体假人将标准热人体模型技术与外部呼吸系统相结合,能够真实模拟人体吸气和呼气气流,为分析室内环境中吸入空气质量和呼出空气 “污染” 提供了强大的工具 。
在亚洲,温州大荣和标准集团等企业也在暖体假人市场中崭露头角。温州大荣凭借其对国内市场的深入了解和良好的性价比优势,在国内市场拥有一定的份额。该公司不断加大研发投入,提升产品质量和性能,逐步向国际市场拓展。标准集团则注重品牌建设和市场推广,通过与国内外知名企业合作,提高了品牌的知名度和影响力。
这些头部企业在技术研发、产品质量、品牌影响力等方面具有明显的优势,它们通过不断创新和优化产品,巩固自己在市场中的地位。同时,它们也在积极拓展市场渠道,加强与下游企业的合作,以获取更多的市场份额。而对于一些新兴企业来说,要想在这个竞争激烈的市场中分得一杯羹,就需要在技术创新、成本控制和服务质量等方面下功夫,寻找差异化的竞争优势。
(三)挑战与机遇并存
暖体假人行业在发展过程中,既面临着诸多挑战,也迎来了不少机遇。
从挑战方面来看,首先是成本问题。暖体假人作为一种高科技设备,其研发、生产和维护成本都相对较高。这使得一些中小企业在采购和使用暖体假人时面临较大的经济压力,限制了市场的进一步扩大。例如,一套先进的出汗暖体假人价格可能高达数百万美元,对于一些小型服装企业来说,这是一笔难以承受的开支。
技术门槛也是一个重要的挑战。暖体假人涉及到多个学科领域的知识,包括人体生理学、热物理学、材料科学、电子技术等,研发和生产难度较大。目前,掌握核心技术的企业相对较少,这也在一定程度上制约了行业的发展速度。不同国家和地区的标准差异,也给暖体假人行业带来了适用性问题。企业在生产和销售暖体假人时,需要考虑不同地区的标准要求,增加了企业的运营成本和市场推广难度。
然而,挑战与机遇往往并存。随着智能纺织与可穿戴设备的兴起,暖体假人在这些领域的应用前景广阔。智能纺织材料和可穿戴设备需要对人体的生理参数进行精准监测和分析,暖体假人可以模拟人体在各种状态下的生理反应,为这些产品的研发和测试提供重要的数据支持。例如,在研发智能运动服装时,暖体假人可以模拟运动员在运动过程中的出汗、体温变化等情况,帮助企业优化服装的功能设计。
新能源汽车和智能座舱的快速发展,也为暖体假人行业带来了新的机遇。新能源汽车的普及使得消费者对车内环境的舒适性和健康性提出了更高的要求,暖体假人可以用于测试汽车座椅、空调系统、内饰材料等对人体热舒适性的影响,为新能源汽车的设计和改进提供依据。在智能座舱领域,暖体假人可以模拟人体在不同交互场景下的反应,帮助企业提升智能座舱的用户体验。
全球绿色节能和低碳趋势,推动了对人体热环境模拟的更广泛需求。在建筑、交通等领域,为了实现节能减排的目标,需要对人体在不同环境下的热需求进行精准分析,暖体假人可以在这方面发挥重要作用。例如,在建筑设计中,利用暖体假人测试不同建筑材料和结构对室内热环境的影响,优化建筑的节能性能。
本报告关注全球与中国市场暖体假人的产能、产出、销量、销售额、价格以及发展前景。主要探讨全球和中国市场上主要竞争者的产品特性、规格、价格、销量、销售收益以及他们在全球和中国市场的占有率。历史数据覆盖2020至2024年,预测数据则涵盖2025至2031年。