Test sur mannequin thermique : comparaison des performances d’isolation thermique entre des vêtements en matériau Y-Warm et des doudounes en duvet d’oie




Courbe du processus de test

Chaque échantillon est testé pendant 35 minutes. La valeur retenue correspond à la moyenne d’au moins 20 minutes de données en régime stable.

La courbe permet de visualiser et de mieux comprendre le déroulement du test.

Courbe sur 4 minutes

Test sur mannequin thermique

Le mannequin thermique est un dispositif expérimental permettant de simuler les échanges de chaleur et d’humidité entre le corps humain et son environnement. Développée progressivement depuis les années 1940, cette méthode biophysique constitue aujourd’hui un outil de référence en matière d’évaluation thermique.

Le mannequin présente des dimensions proches de celles d’un adulte moyen et est composé de segments anatomiques distincts : tête, poitrine, dos, abdomen, hanches, membres supérieurs, mains, membres inférieurs et pieds.

Il fonctionne selon des systèmes de chauffage interne, de chauffage de la surface interne et de chauffage de la surface externe, permettant une simulation précise des conditions thermophysiologiques humaines.

Cette technologie est largement utilisée dans les domaines de l’habillement, de la santé au travail, de l’environnement, de la protection incendie, de l’industrie pétrolière, de la sécurité des transports, de l’aéronautique et de l’aérospatiale, ainsi que du bâtiment.

Organisme de test : Laboratoire de l’Université de Suzhou

 

Les essais sur mannequin thermique comparant des vêtements réalisés en matériau Y-Warm à ultra-hautes performances et des doudounes en duvet d’oie ont été menés au Laboratoire national d’ingénierie de la soie moderne de l’Université de Suzhou.

L’Université de Suzhou (issue de l’ancienne Université de Dongwu, fondée en 1900) est une université centenaire de référence en Chine.

Elle propose 130 programmes de licence, 50 disciplines de master (premier niveau) et 29 masters professionnels, 28 disciplines de doctorat (premier niveau) et 1 doctorat professionnel, ainsi que 30 stations de recherche postdoctorale.

L’université compte également 4 disciplines clés nationales, 1 discipline clé provinciale, 8 disciplines d’excellence des universités du Jiangsu, 12 disciplines clés provinciales (premier niveau), 5 disciplines prioritaires provinciales et 15 disciplines clés du plan quinquennal provincial.

Présentation du laboratoire

Le laboratoire de l’Université de Suzhou est équipé d’une chambre climatique artificielle fournie par la société japonaise EPES, ainsi que d’un mannequin thermique NEWTON de la société américaine Northwest Testing Technologies.

Chambre climatique artificielle et système de mannequin thermique

Test sur mannequin thermique

Le test de confort thermique sur mannequin thermique simule de manière globale les conditions de port des vêtements, en intégrant l’ajustement, la structure du vêtement et les performances des matériaux. Combiné aux paramètres contrôlés de la chambre climatique artificielle — température, humidité et vitesse de l’air — il permet d’obtenir des données de référence fiables en conditions environnementales simulées.

Étape 1 : Mise en place des conditions d’essai

Selon les exigences du test, la température et l’humidité sont réglées par l’ingénieur d’essais. Le laboratoire climatique est programmé pour démarrer automatiquement 4 heures à l’avance, afin de garantir des conditions stables et contrôlées au début des essais.

Étape 2 : Préparation du mannequin

Le mannequin est équipé des vêtements ajustés fournis par le laboratoire, ainsi que de gants et de chaussettes.

Étape 3 : Simulation des conditions de port

Le mannequin est équipé des chaussures et de la chemise fournies par le laboratoire, afin de reproduire des conditions de port proches de celles du corps humain et d’assurer la stabilité du système d’essai.

Étape 4 : Stabilisation à vide

Une fois le mannequin équipé des vêtements ajustés, de la chemise, des gants, des chaussettes et des chaussures, une phase de stabilisation du système de mannequin thermique est réalisée avant les essais. La température et l’humidité sont maintenues constantes pendant environ 2 heures, afin de garantir des conditions de test fiables et reproductibles.

Étape 5 : Paramétrage de la vitesse de l’air

Conformément à la norme ISO 15831:2004 relative aux essais sur mannequin thermique, la vitesse de l’air est fixée à 0,4 m/s. Toutefois, en conditions réelles, une augmentation de 1 m/s peut entraîner une baisse de température de 2 à 3 °C, impactant significativement la résistance thermique des vêtements.

Afin de mieux refléter les conditions de port réelles et en cohérence avec les capacités du laboratoire, la vitesse de l’air est ajustée à 3,2 m/s pour les essais.

Étape 6 : Essai à vide

Après stabilisation du système de mannequin thermique, un essai à vide est réalisé afin de mesurer la résistance thermique des vêtements portés par le mannequin, incluant les vêtements ajustés, la chemise, les gants, les chaussettes et les chaussures.

Essais sur les vêtements

Veste outdoor de même modèle et de même taille.

Veste outdoor Y-warm

Isolation composée de deux couches de matériau Y-warm intégrées entre le tissu extérieur et la doublure (épaisseur du vêtement d’environ 4 mm), associée à un pantalon thermique à isolation simple couche Y-warm.

Veste outdoor en duvet d’oie blanche

Garnissage de 90 g de duvet d’oie blanche (95 %), avec une épaisseur du vêtement d’environ 25 mm, associée à un pantalon thermique à isolation simple couche Y-warm.

À épaisseur équivalente de performance thermique, un vêtement Y-warm de 4 mm offre un niveau d’isolation comparable à celui d’un vêtement en duvet d’oie de 25 mm.