1 项目研究背景

根据人体正常的生理条件，当身体浸泡在海水中时，身体热量会快速被海水带走，遇难者热量消耗过快，从而降低生还的几率。为了解决这一问题，我们设计了半包裹式海洋救生衣，改变以往老式救生衣只是在前后填充漂浮物，使遇难者上浮，提高遇难者的生存能力。

2 研究目的及意义

通过水对人体热量损失的研究以及对国内外海洋事故发生时救生衣的作用、颜色、材质、使用方式及功能等的调查，分析使用者对救生衣的需求，总结救生衣在实际应用中存在的不足，选出有代表性的问题进行详细的分析，为之后的设计提供依据[1]。发生在流体与固体表面间或流体与流体间，高温物体把热量传给接触到的流体或固体表面上之热传机制，称之为（热对流模式）；其中包含了流体之能量储存、热传导及流体分子间之混合运动等三种现象。热对流量正比于温差，其结果亦取决于对流传热系数之大小，这又与流体种类、接触面的几何形式、表面状态、流速及流动状态等因素有关。为什么在热水流动时要比热水静止时温度下降要快？这要分成两个状况来思考。静止的热水的热量传递至你身体内可以看做简单的导热问题，导热的速率根据傅里叶定律H=kAΔTL。H代表热量，k是水的热导率，A代表人体与水的接触面积，ΔT可以视为水温与体温的温差，L是传热厚度。由于ΔT和L可以视为定数，传热速率则由热导率决定，由于水的热导率低，固定水温的情况下能传到你身体的热量就比较低，体温上升的相对比较小，感觉没那么热[2]。当在海洋上发生事故时，遇难者落水浸泡在海水之中时，海水是无时无刻都在流动的，人体与海水接触时人体热量损失大约是正常情况下在空气中的25倍，由此根据前面的依据进行详细的分析，最后设计改良新型的水上救生衣，有效的保障人们对于救生衣的需求，尤其是安全需求与保温措施，在海难事故中能够快的调整位置，最好的保证自身身体热量的保存，最好的保存体力，保障人们海上遇难时最大程度的保存体力是本人救生衣开发设计的根本性目的。

3 救生衣造型结构、功能方案研究

传统救生衣在结构上，一般为背心式，分为前后两部分，或者分为两个囊，分布在左右胸，后面无浮力材料提供浮力，腰部配有固定调节带。新式的充气式救生衣在结构上一般为套头式，有单囊和双囊之分。前身气囊长度及腰部，充气后胸前气囊呈长方形以此来提供绝大部分浮力，颈后气囊浮力用以支撑头部。

扼式救生衣一般为充气式救生衣用结构，气囊呈倒U字形套在使用者的颈部，有单囊和双囊之分。为避免救生衣从身体滑脱，扼式救生衣腰部有可调节紧固带，后颈部也有绳带固定于后腰或者前面囊上有绳带固定于前腰[3]。相对于极为少见的连身式，这种救生衣对人体全身进行封闭，提供浮力并具有保暖作用，可以防止水中过冷现象对人体的伤害，一般用于水下作业人员。以及腋下式充气式救生衣。一般为双囊结构，左右腋下各一囊，通过腰带固定在人体上，浮力均布在两腋下，使人体在水中呈直立漂浮状态，可折叠置于两腋下，体积小且便于携带。在半包裹式救生衣结构上采用扼式与连体式相结合，简化结构的同时增加浮力和浮力面积，减少人体与海水接触面积，尽可能的将四肢甚至全身都隔绝海水。

4 救生衣重点性能方案

救生衣的性能要求作为个体水上救生器材，无论何种形式的救生衣，一般应具有如下性能：1）安全漂浮性能：在人员落水时提供足够浮力和合理福利分布，使落水人员在第一时间保证口鼻高出水面、毫不影响呼吸的安全漂浮姿势。2）营救性能：提供可营救属具，如用来呼救和传达信息的示位灯、哨笛等声光示位装置、外敷面料颜色采用鲜艳的国际通用186橙黄色等[3]。3）保暖性能：对于寒冷水域，必须具有一定的保暖性能，避免使用者因在水中热量的迅速丧失而导致体温下降过快引起的死亡。

基于对一系列救生衣的结构以及功能的研究总结，想要在远海或者跨洋等海洋活动中，当发生海洋事故是遇难者在水中长时间得不到救援，为了延长生存时间，增大存活几率，其保暖性是本研究的最重要部分，在保证其安全性的同时取得相对较好的保暖效果尽量减少人体与海水的接触，一方面在物理学方面来看，减少人体与海水的接触有利于减缓人体人量的流失，保证遇难者生存时间的延缓，另一方面从设计心理学的角度来看，当遇难者在海洋上漂流时身体大部分浸没在海水中会增加其恐惧感，容易造成遇难者心理上的恐慌加重[4]。当人体尽可能多的隔绝海水，有利于稳点遇难者情绪，增加生存几率。