淺談登山服功能性設(shè)計(jì)

黎嘉琪

(西南大學(xué) 蠶桑紡織與生物質(zhì)科學(xué)學(xué)院,重慶 400715)

隨著多學(xué)科交叉研究的逐步深入及登山服行業(yè)的不斷發(fā)展,登山服根據(jù)不同的登山活動(dòng)、氣候、海拔等因素進(jìn)行類別劃分(表1)。例如,在極高海拔地區(qū),需要選擇保暖性能更強(qiáng)的連體登山服,而在中海拔地區(qū),則可以選擇穿脫更方便、舒適性更高的分體登山服。登山運(yùn)動(dòng)員通過選擇適合的登山服,可以使登山活動(dòng)更加安全、舒適和順利。

表1 登山服分類標(biāo)準(zhǔn)

登山服的細(xì)分標(biāo)準(zhǔn)推動(dòng)了登山服功能性設(shè)計(jì)的發(fā)展,登山服的功能性設(shè)計(jì)研究旨在為登山運(yùn)動(dòng)員提供更安全、更舒適的登山服。早期學(xué)者的研究多通過解析服裝結(jié)構(gòu)與運(yùn)動(dòng)舒適性之間的相關(guān)性,提出登山服結(jié)構(gòu)優(yōu)化設(shè)計(jì)策略。隨著功能紡織品、電子技術(shù)等領(lǐng)域的發(fā)展,登山服的相關(guān)研究逐漸由舒適性轉(zhuǎn)向功能性,強(qiáng)調(diào)登山服具備多因素的適應(yīng)性,主要圍繞海拔因素、全天候適用性、多功能一體化等方面展開研究。上述研究多基于登山服設(shè)計(jì)參量與人體工程學(xué)的相關(guān)性,提出服裝結(jié)構(gòu)與功能優(yōu)化設(shè)計(jì)策略,但因?qū)嶒?yàn)環(huán)境與穿著實(shí)際環(huán)境差異較大,且登山服設(shè)計(jì)參量類型眾多,相關(guān)性解析難以全面覆蓋登山服設(shè)計(jì)參量,因此對(duì)登山服功能性設(shè)計(jì)的支撐作用有限。

登山服功能性設(shè)計(jì)將立足基于功能性設(shè)計(jì)要求的登山服設(shè)計(jì)原則,綜合登山服面料功能性設(shè)計(jì)、色彩功能性設(shè)計(jì)、款式功能性設(shè)計(jì)和智能系統(tǒng)設(shè)計(jì)4個(gè)方面研究?jī)?nèi)容,提出登山服功能性設(shè)計(jì)的未來發(fā)展趨勢(shì)。

1 基于功能性設(shè)計(jì)要求的登山服設(shè)計(jì)原則

與其他體育休閑活動(dòng)相比,登山運(yùn)動(dòng)表現(xiàn)出參與過程中人與自然的高度融合性、參與過程受環(huán)境的影響和控制性、活動(dòng)的探索性和挑戰(zhàn)性等幾個(gè)方面的特征。[1]登山服作為人與環(huán)境之間的“屏障”,在設(shè)計(jì)的過程中須充分考慮“人-服裝-環(huán)境”的因素(圖1)。

圖1 基于功能性設(shè)計(jì)要求的登山服設(shè)計(jì)原則

(1)舒適性設(shè)計(jì)原則。張夢(mèng)妮[2]的研究表明,在環(huán)境溫度-2 ℃,風(fēng)速大于7.53 m/s的條件下,人處于4 MET 運(yùn)動(dòng)強(qiáng)度時(shí),50 g/m2和80 g/m2的羽絨服均無法達(dá)到保暖要求,但搭配沖鋒衣穿著時(shí)均可提供足夠的保暖性。[2]從上述分析可知,如果想要使登山服達(dá)到良好的舒適性,服裝還應(yīng)具有排汗導(dǎo)濕、保暖等特性。

(2)安全防護(hù)性設(shè)計(jì)原則。由于登山環(huán)境多變及登山運(yùn)動(dòng)員個(gè)人因素的影響,登山服安全防護(hù)性設(shè)計(jì)主要體現(xiàn)在服裝置入智能器件和服裝面料2個(gè)方面。林同濤等[3]為解決登山者安全保障問題,通過采集多種環(huán)境因素與人體信息,設(shè)計(jì)了一款多環(huán)境人體機(jī)能檢測(cè)登山服;在面料方面,例如GORE-TEX ePE(膨體聚乙烯)薄膜,具有輕盈、纖薄且強(qiáng)韌等特點(diǎn),它的防水、防風(fēng)及透氣性能可以在極端環(huán)境下給登山運(yùn)動(dòng)員帶來很好的防護(hù)效果。

(3)美觀性設(shè)計(jì)原則。美觀性設(shè)計(jì)原則是所有服裝設(shè)計(jì)都需要遵循的設(shè)計(jì)原則,它要求服裝的造型、色彩與智能系統(tǒng)協(xié)調(diào)統(tǒng)一。對(duì)于服裝的造型而言,分割線的設(shè)計(jì)尤為重要,它不僅是影響服裝整體美感的重要因素,也是穿著者在穿著狀態(tài)下影響運(yùn)動(dòng)舒適度的首要因素。色彩作為人的第一視覺感知,對(duì)產(chǎn)品本身具有詮釋功能,有助于提高產(chǎn)品的價(jià)值,在設(shè)計(jì)的過程中充分考慮服裝的色彩搭配組合。另外,服裝具有美觀性的前提下還應(yīng)具備野外環(huán)境中的高度辨識(shí)性。

2 登山服功能性設(shè)計(jì)

2.1 登山服面料功能性設(shè)計(jì)

面料功能性指標(biāo)包括面料表面的抗?jié)裥?、透濕率、靜水壓(包括面料靜水壓和面料接縫處?kù)o水壓)等。登山服區(qū)別于普通服裝的穿著差異性,依據(jù)沖鋒衣的功能性指標(biāo)對(duì)產(chǎn)品進(jìn)行了等級(jí)劃分(表2),對(duì)用于專業(yè)戶外活動(dòng)I級(jí)產(chǎn)品有更嚴(yán)格的要求,對(duì)于用于日常戶外休閑活動(dòng)的II級(jí)產(chǎn)品相對(duì)于I級(jí)產(chǎn)品的功能性指標(biāo)稍低。[4]

表2 面料功能性指標(biāo)要求[4]

不同的登山環(huán)境對(duì)服裝的要求不同,近年來隨著紡織、化工等行業(yè)的發(fā)展,功能性面料層出不窮(表3)。例如Direct VentingTM作為eVent研發(fā)的功能性面料,可以減少人們的身體在體力消耗期間所經(jīng)歷的劇烈波動(dòng),盡量維持人體和服裝之間溫度和濕度的平衡。

表3 功能性面料應(yīng)用現(xiàn)狀

2.1.1 外層面料

受登山環(huán)境因素的影響,登山服的外層面料要求具有耐磨性強(qiáng)的同時(shí)還需兼具防風(fēng)、防雨和防污等性能。

(1)基本性能

登山服面料應(yīng)具備良好的防風(fēng)、防水、透濕性能,避免穿著者身體受到傷害。另外,在劇烈運(yùn)動(dòng)后織物對(duì)水分的控制能力是影響人體舒適度的關(guān)鍵性因素,因此登山服還應(yīng)具備調(diào)節(jié)體溫、排出汗液的功能。目前防水透濕功能性面料大致可分為3類(表4):高密度織物類、涂層微孔膜類、致密親水膜類。登山服要想獲得更好的服用性能,還需要面料研發(fā)人員不斷開發(fā)更合適的功能性面料。

表4 防水透濕面料類別

(2)耐磨與防污性能

一方面,由于登山運(yùn)動(dòng)員在登山過程中關(guān)節(jié)運(yùn)動(dòng)幅度范圍較大,在3層著裝狀態(tài)下會(huì)導(dǎo)致皮膚與服裝之間、服裝與服裝之間的摩擦力增大;另一方面,登山運(yùn)動(dòng)大多是在野外進(jìn)行,服裝易受樹枝等尖銳物摩擦及天氣變化的影響。所以在肩肘、膝蓋等易磨損部位局部采用CORDURA?ULTRALITE FABRIC 超輕材料2.22 tex輕薄高密度錦綸面料,保證服裝的耐磨性能與防污性能。

2.1.2 填充料與里料

在極寒地區(qū)進(jìn)行登山運(yùn)動(dòng)時(shí),登山服除了具備防風(fēng)、防水等性能,還要加強(qiáng)保暖性,中間層通常為填充材料。目前大體上歸為2大類,即主動(dòng)產(chǎn)熱式和被動(dòng)隔熱式(表5)。主動(dòng)產(chǎn)熱式是通過增加額外的產(chǎn)熱裝置實(shí)現(xiàn)人體主動(dòng)加熱從而達(dá)到保暖效果,被動(dòng)隔熱式是通過添加填充材料調(diào)節(jié)服裝內(nèi)部空氣含量阻止人體熱量散發(fā)來達(dá)到保暖效果。市場(chǎng)上高端的防寒服、羽絨服通常選用鵝絨為填充料,鵝絨的絨朵比鴨絨更大,能夠捕獲的靜止空氣更多,具有更好的變形回復(fù)率和蓬松度,因此質(zhì)量更輕、隔熱性能更好。[5]

表5 保暖填充料分類

登山服里料通常與人體皮膚或速干衣直接接觸、相互摩擦,因此需要具有良好的耐磨、表面光滑、干爽舒適等特點(diǎn)。大部分里料均為錦綸紡、滌絲紡、塔夫綢等。錦綸紡(Nylon Taffeta),為錦綸長(zhǎng)絲織制的紡類絲織物,面料成分為100%錦綸,被廣泛應(yīng)用于風(fēng)衣、勞動(dòng)防寒服、登山服等服裝的內(nèi)層。

2.2 登山服色彩功能性設(shè)計(jì)

登山環(huán)境作為影響人衣空間的關(guān)鍵因素之一,與之相適應(yīng)的色彩搭配設(shè)計(jì)強(qiáng)化了服裝的功能性[6],即易辨識(shí)性和警示性。

(1)易辨識(shí)性。戶外登山運(yùn)動(dòng)具有一定的危險(xiǎn)性,一旦在運(yùn)動(dòng)過程中發(fā)生意外只能求助同伴獲得外部救援。野外搜救環(huán)境需要服裝色彩本身具有較高的易辨識(shí)性,尤其是在空中救援時(shí),如果被救援者穿著的服裝色彩與周圍環(huán)境相同或者屬同類色系,則很難被發(fā)現(xiàn)。研究表明,登山服色彩運(yùn)用最多的為藍(lán)色系和紅色系,黑白灰色系與黃色系持平,其次為綠色系、紫色系,最后為粉色系。[6]

(2)警示性。通過增加反光材料的運(yùn)用,可以讓服裝具有警示性,同時(shí)讓身處多變的登山環(huán)境的運(yùn)動(dòng)員更安全。

反光色可以體現(xiàn)在拉鏈、Logo圖案或袖子、背部等各個(gè)部位(圖2),這樣不僅實(shí)現(xiàn)了反光的功能還具有修飾性,有利于在夜間運(yùn)動(dòng)的時(shí)候起到安全警示的作用,成為服裝色彩的一部分。

圖2 反光色

2.3 登山服款式功能性設(shè)計(jì)

服裝的款式造型是由服裝的內(nèi)部結(jié)構(gòu)、外部廓形組成。登山服設(shè)計(jì)的要點(diǎn)在于外部造型(廓形)與內(nèi)部結(jié)構(gòu)(結(jié)構(gòu))相協(xié)調(diào)設(shè)計(jì)。

(1)登山服廓形設(shè)計(jì)

廓形(Silhouette),即輪廓、外形、形狀的意思,在服裝用語(yǔ)中指的是著裝后在逆光下整體外輪廓剪影所呈現(xiàn)的形態(tài),體現(xiàn)服裝的結(jié)構(gòu)、風(fēng)格及款式等含義。[7]根據(jù)GB/T 41565—2022《服裝廓形的判定方法》可將廓形按字母分為A 型、H 型、X 型、T 型、V 型、O 型、S型等。通過選取凱樂石、MAMMUT 和Jack Wolfskin登山服(圖3)款式對(duì)比分析得出,登山服的廓形設(shè)計(jì)基本以H 型為主,男女裝廓形基本一致,比較保守,變化不大。原因在于H 型服裝的造型特點(diǎn)是平肩、不收腰、筒形下擺、松量較大;登山運(yùn)動(dòng)員動(dòng)作幅度大,需要寬松的結(jié)構(gòu)。

圖3 不同品牌登山服

(2)登山服結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)

戶外登山服裝對(duì)于運(yùn)動(dòng)舒適性要求較高,而結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)是研發(fā)登山服的關(guān)鍵。因此,一些學(xué)者基于靜、動(dòng)態(tài)人體尺寸,根據(jù)體表皮膚形變率對(duì)服裝進(jìn)行結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)。[8-9]例如凱樂石登山褲(圖4)采用一片式鉆石立襠搭配立體膝位、臀位結(jié)構(gòu)性裁剪,穿著合體,滿足運(yùn)動(dòng)員大幅度運(yùn)動(dòng)需求,抬腿、橫跨運(yùn)動(dòng)無緊繃感。

圖4 凱樂石登山褲

2.4 登山服智能系統(tǒng)設(shè)計(jì)

可穿戴設(shè)備除了應(yīng)用在醫(yī)療、軍事等領(lǐng)域,登山運(yùn)動(dòng)由于路途遠(yuǎn)、消耗大,同樣也需要新興科技產(chǎn)品的帶動(dòng)。如沈雷等[10]設(shè)計(jì)了一款新型太陽(yáng)能充電登山服,可滿足登山愛好者在登山過程中對(duì)電子設(shè)備輕松充電的需求。目前市場(chǎng)上的設(shè)計(jì)研究主要是在現(xiàn)有的登山服中加入太陽(yáng)能環(huán)保發(fā)電、智能防護(hù)與智能人機(jī)交互等現(xiàn)代科技功能,讓其具有智能防護(hù)性能。但如何協(xié)調(diào)電子元件與登山服的融合統(tǒng)一,開發(fā)體積更小、更薄、更安全的電子元件將是未來的發(fā)展方向。

3 結(jié)束語(yǔ)

國(guó)家級(jí)登山健身步道相繼建成,登山運(yùn)動(dòng)隨著科學(xué)考察和體育事業(yè)的發(fā)展逐漸變得火熱。登山服的設(shè)計(jì)越來越注重功能性,未來登山服的設(shè)計(jì)可以從功能性面料和功能性結(jié)構(gòu)2 方面出發(fā),進(jìn)行功能性設(shè)計(jì)。在面料方面,功能性面料的研發(fā)不僅要求具有防風(fēng)、防雨、保暖、防污、吸濕透氣及特殊的防護(hù)性能,同時(shí)對(duì)面料的柔軟性、伸縮性和耐久性也有較高的要求。在結(jié)構(gòu)方面,需要考慮“人-衣-環(huán)境”和體表拉伸率進(jìn)行優(yōu)化設(shè)計(jì),保證運(yùn)動(dòng)員的著裝舒適性。設(shè)計(jì)美觀與實(shí)用性兼具的功能性登山服。