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你和冰冷的大地之间,只隔着一层睡垫 [复制链接]

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走四方户外
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本话题最后由 作者 于 2017-01-13 14:20 编辑



在户外露营中,即使睡袋很厚,你也可能在半夜冻醒,感觉地面寒意袭来。只有睡垫可以提供针对地面的保暖,是你和冰冷大地之间唯一的保障。


睡垫是户外睡眠系统不可分割的一部分,想要走向山野,正确携带睡垫才能应对各种环境。无论怎样的户外活动类型,都离不开各种睡垫提供的温暖。


  • 高海拔攀登中,泡沫垫往往是登山者的选择,虽然舒适性欠佳,但轻量,易收纳,坚固可靠的特点足以应对攀登中的情况。



  • 轻量化徒步,睡垫仍然是打包选项,体积小,重量轻的睡垫是很好的选择,即便轻量化徒步,也不会有人省掉睡垫。



  • 户外露营时,根据个人状况,在睡垫的保暖性,舒适性,可靠性,重量等关键能力之间寻求平衡。睡垫是户外露营的必备品。



  • 即使是装备最为精简的户外露宿,你可以不携带帐篷或者是露营袋,但是睡垫仍然是必备物品。



  • 高负载能力的露营活动,重量并非敏感因素,露营时可以选择较为庞大,但是舒适程度高的睡垫。即便是汽车露营,睡垫也省不掉。




睡垫是走向山野的必备物品,但无论哪种睡垫,其设计先进与否,都是为了户外温暖的睡眠。


躺在地上为什么会冷?

我们的身体时时刻刻都在和周围的环境传递热量,这种传递的专业术语叫做热传导。躺在地上会冷正是因为我们的身体和大地之间发生了热传导。


热传导——在人体热量的流失途经中,传导是一个重要因素。传导是指通过物体之间的直接接触传递热能,由高温物体传递至低温物体:比如,意外跌入冰湖中会迅速失温,因为水传导热量远离身体;门厅做饭时,有时锅很烫手,这便是因为金属的热传导。



在户外环境,当登山者接触地面时,身体是明显高于环境的热源,热能不可避免地从登山者传导地面。此时保持温暖需要对抗地面与身体之间的热传导。



即便导热性较差的地面,仍可快速带走人体体温。在扎营之后,你在夜间遭遇的大部分热损失贡献给了冰冷的地面。因此,睡垫隔热的作用尤为重要。


锁住热量的睡垫

睡垫的使命——睡垫的使命即是满足户外睡眠的需要,因此舒适性,可靠性,体积重量和保暖性都是衡量睡垫的重要指标,各种各样的睡垫都在不同程度的满足这几个基本需求。


对睡垫而言,质感关系着舒适性和可靠性,一款优秀的睡垫应该在舒适性和可靠性之间找到平衡。






在户外环境,睡垫的体积重量也是需要考虑的因素。体积和重量大小关系着携带睡垫是否方便。





除去舒适性,可靠性和体积重量因素,为了保证户外睡眠,睡垫的最重要的目的依旧是降低地面热传导,实现隔热保暖。故保暖性是最重要指标。


睡垫保暖性的衡量取决于R值。


睡垫R值——睡垫的绝缘能力通过R值表示。R值是热阻的度量,用于衡量对热传导的阻力,数字越高,保持热量的效率越高。对睡垫而言,R值是其抵抗热损失的能力。数值越高,就越能将人与冷表面隔离,也就越温暖。


R值对应着睡垫使用温度,是睡垫保暖性的体现。



获得准确的R值测试是非常复杂的,虽然目前没有关于睡垫制造商如何报告该数据的行业标准,但R值仍然是睡垫保暖性的关键指标。


R值方程是线性的,意味着R值为3的睡垫在抵抗热损失方面比具有R值为1的睡垫高3倍。睡垫R值的选择大致按照环境温度:



  • 环境温度10℃以上:根据自己的状况,任何R值睡垫都能胜任,睡垫不会产生过热现象。


  • 环境温度10℃ 至 0℃:选择R值1.2—3的睡垫。


  • 环境温度0℃ 至 -10℃:选择R值3—5的睡垫。


  • 环境温度小于 -10℃:选择R值大于5的睡垫。


对普通徒步者而言,小于R值3的睡垫适合温暖天气露营,睡垫R值3到5则涵盖了寒冷季节可能遇到的大多数情况,大于R值5的睡垫适合极端环境。




睡垫原理是减缓热传导,R值是其衡量因素,而R值的来源则是不同睡垫的结构与设计。因此,睡垫被分为三大经典的种类:



  • 气垫:利用充入空气和内部各种隔热设计达到保暖效果。


  • 泡沫垫:全称闭孔泡沫垫,将空气封闭在一个个泡沫小孔中隔热。


  • 自充气垫:泡沫+充气复合结构,可以实现自动充气膨胀,利用内部泡沫隔热。


各类睡垫具备不同特点,适用不同环境,都发挥着隔热的作用。对寒冷环境而言,三种种类睡垫中,精密设计的气垫更具优势。


气垫

空气可以减缓热量传导,但是空气流动也会带走热量。气垫之所以保暖,是因为锁住了气体,避免空气流动造成散热。



同时,一些气垫采用隔热材料增加保暖性,隔热材料的添加大大提高了气垫R值。



气垫保暖的优缺点如下:


  • 优点:气室设计保暖效果好;保暖材料隔热能力强;R值可以很容易高于5。


  • 缺点:穿透或撕裂会完全丧失保暖效果。


气垫的使用——气垫使用前需要充气,寒冷的夜晚气体冷却缩小导致气垫变扁,此时也需要补气。虽然用呼吸即可补充气体,但来自呼吸的水分可能被困在里面,导致冬季冻结丧失保暖效果。 


解决水分问题最好的办法就是使用产品配套的手动泵、充气袋、电子泵等辅助设施。



气垫的收纳也很方便简单,只需要放气后收入收纳袋中,小巧的体积很容易装包带走。




气垫保暖设计

对气垫而言,就如同隔断设计是睡袋技术的核心一样,气垫的设计也决定着保暖效果。


气垫保暖依照设计思路分为三大流派:


1)气室保暖:完全依靠气体隔热,采用各种气室封闭空气达到保暖效果。


2)填充保暖:主要依赖保暖材料提供隔热效果。


3)气室+填充结合:精密的气室设计和填充材料一起发挥隔热作用。


气室保暖——最为典型的代表便是三角结构气室设计。这种设计是在睡垫的气密外层内部构建一个个三角形状的立衬,三角形的尖端减少了热传导面积,同时,双层设计也将冷热空气之间的循环隔绝。这种结构优缺点如下:


  • 优点:空气被分割较多,气密性强;容易压缩。


  • 缺点:保暖性略欠缺;立衬增多重量上升。






三角结构气室的立衬与外层都是横向连接,所以外观是光滑均匀的横向纹路,在充气后膨胀成凸起的光滑柱状物。



三角结构气室是一种较为成功的设计,但是户外环境的严寒对R值提出更高的要求,新的气垫结构试图在重量适中的前提下提高保暖性。


填充保暖——填充保暖设计希望将隔热材料添加入睡垫之中,比如采用内置的绝缘材料层增加热反射能力,实现对气室内空气的持续加热。这种结构优缺点如下:


  • 优点:热反射设计减少了热量损失;立衬减少,重量降低。


  • 缺点:气室较大,气室之间对流较强,造成热损失。



填充保暖结构的单元气室比较大,几乎是站立在整块反射膜之上,由于立衬需要与表面进行稳固连接,所以气垫外表会有一些纵向的小凹痕,就像饼干的表面。


仅仅增加热反射膜并不足以抵御严寒,为了进一步增强绝缘性,填充保暖设计开始采用合成绒(俗称:人造棉)和羽绒,立足于填充绝缘材料达到隔热效果。这种结构优缺点如下:


  • 优点:填充物与热反射层共同保暖。


  • 缺点:填充导致重量上升;气室仍然较大,造成对流。



充绒结构气室隔绝作用的发挥不仅是通过密闭的空气,也依靠填充材料本身。为了方便填充的整体性,这类结构的气垫不会有太多立衬,因此立衬单元较大而完整。



仅仅增加热反射膜并不足以抵御严寒,为了进一步增强绝缘性,填充保暖设计开始采用合成绒(俗称:人造棉)和羽绒,立足于填充绝缘材料达到隔热效果。这种结构优缺点如下:


  • 优点:填充物与热反射层共同保暖。


  • 缺点:填充导致重量上升;气室仍然较大,造成对流。



充绒结构气室隔绝作用的发挥不仅是通过密闭的空气,也依靠填充材料本身。为了方便填充的整体性,这类结构的气垫不会有太多立衬,因此立衬单元较大而完整。




大多数充绒结构气室采用合成绒作为填充物,气垫重量很难降低,而采用高蓬松度天然羽绒填充气室的睡垫可以解决重量和保暖之间的难题。





除了通过充绒实现轻量与保暖兼得之外。如何在结构上进一步优化的同时增加气垫隔热能力?


气室+填充结合的设计流派试图解决这一问题。


气室+填充结合——更为新颖的气垫设计气室之间是独立的,通过连接“焊点”结合为密闭整体,被称作点焊结构设计。这种结构优缺点如下:


  • 优点:最小化立衬的使用,减重;绝缘材料增加热反射能力;充绒保证温暖;气穴减小空气流通。


  • 缺点:合成绒蓬松度不及羽绒,重量也大于羽绒。



区别于传统的立衬设计,点焊结构的外表很特殊,由一个个下凹的气穴构造表面,独立单元提供了较好的密封性,使得被加热的空气不会很快流通散失。如果在立衬之间充绒,则可以获得更好的绝缘性。



点焊结构气垫通过密封的气室单元,热反射材料,合成绒共同隔绝地面的冰凉,寻找从结构途经解决保暖问题的方法,同时兼顾了重量。


气垫一直寻求轻量与保暖性的平衡,寻找一种重量与隔热能力的折衷。虽然气垫适合寒冷环境,但最大的弊端便是不耐用,如果糟糕的地面状况刺破了气垫,其保暖功能便彻底丧失。


当地面状况糟糕时,泡沫垫可以很好的解决问题。


泡沫垫

泡沫垫也叫做闭孔泡沫垫。通过密闭的泡沫锁住空气,提供保暖效果;泡沫垫不会被刺破,即使损坏仍然有隔热能力,其保暖性优缺点如下:


  • 优点:穿刺后仍然具有保暖能力。


  • 缺点:热阻值较低,R值始终无法超越4。


泡沫垫的使用——户外崎岖的地形,当徒步者需要休息时,铺展开泡沫垫可以缓解地面的凹凸不平,不用担心穿刺。



泡沫垫结实耐用,带来户外使用的高可靠性,因此在高海拔攀登中受到青睐。




泡沫垫的热阻值较低,但是温暖环境露营,一块泡沫垫也足够提供隔热性能,只是睡起来会略为坚硬,舒适性不如气垫。



寒冷环境露营,泡沫垫可以作为补充。比如,你可以用R值为2的泡沫垫配合R值为3的充气垫,以构建总R值为5的冬季睡眠系统。



如果地面坑坑洼洼,在气垫下方补充闭孔泡沫垫既可以提高R值,也能防止气垫被刺破,同时解决R值和地面状况两大问题。



如果你在平整的雪地露营,闭孔泡沫垫构建睡眠系统时应该放置在气垫之上。因为闭孔泡沫垫的凹槽增加了与柔软雪地的接触面积,其比平坦的垫传导更多的热量。这意味着泡沫垫的真实R值可能变小。将其放在顶部可以解决这个问题。




闭孔泡沫垫重量轻,价格便宜,且结实耐用,但是体积大不便于携带,在收纳后一般采用外挂的方式,轻量化的短款泡沫垫可以塞入背包中。



泡沫垫是最传统的露营睡垫,但其结构并不简单。


泡沫垫结构——泡沫垫被称为闭孔泡沫垫,是因为只有“闭孔”结构才能保暖。所谓“闭孔”便是指代“封闭气室”,泡沫垫中封闭的微小气室是隔热能力的源泉。同时,泡沫垫表面的凹槽也提供了更多捕捉热量的气穴。






泡沫垫的种类——封闭气室意味着没有空气可以逃出每个单元格,因此闭孔泡沫垫不能压缩。根据收纳结构,闭孔泡沫垫区分出了卷叠和Z型折叠两种。





卷叠式闭孔泡沫垫和Z形闭孔泡沫保暖原理是一致的,都是通过封闭气室隔绝热量。


闭孔泡沫垫的封闭气室是由一个个单元格组成的,空气便禁锢在这些单元格之中。之所以区分出卷叠结构和Z形结构,是因为封闭气室的设计不同:


  • 卷叠式闭孔泡沫垫采用条纹状单元格,看起来像“搓板”,空气就被封闭在“搓板”之中,“搓板”的优势是封闭更多空气,隔热能力更强。


  • Z形闭孔泡沫垫单元格设计是穴状,这也是被山友称呼为“蛋槽”的原因,空气被封闭在凸起的“槽点”之中。“蛋槽”的优势是更轻,更易收纳,缺陷是隔热能力不及“搓板”。



泡沫垫质量——泡沫垫的价格,有几十块的,也有几百块的,差价如此之大, 到底差的是什么?


封闭气室是否存在决定了泡沫垫保暖效果。如果气体无法被紧密封锁在泡沫之中,泡沫垫的隔热能力就无从谈起。


只有采用成本较高的压力发泡的泡沫垫才能制作出一体成型的封闭气室,才真正具备较好隔热能力。某些泡沫垫只有花纹,并没有气体封锁其中,只能称作“有花纹的泡沫板”。



很多泡沫垫的一侧会有“银面”,这是添加了铝膜的反射层,作用是将身体散发的热量反射,这也是为何使用闭孔泡沫垫时要将银面朝上。当然,一些泡沫垫只是添加银色素,这样的垫子并不能真正做到热反射。



即使添加了铝膜反射层,闭孔泡沫垫仍然隔热能力有限,因此闭孔泡沫垫在隔热能力上仍很局限。


自充气垫

自充气垫之所以单成一类,是因为虽然可以充气,它内部却是泡沫结构,实际上是一种介于泡沫垫和气垫之间的睡垫。其保暖性优缺点如下:


  • 优点:可以填充足够多的泡沫达到保暖效果。


  • 缺点:重量—保暖比率不划算。


自充气垫的使用——相较于气垫,自充气垫方便操作,只需要打开阀门就会自动膨胀。

自充气垫能提供较好的舒适性与保暖性,但重量问题亟待解决。


自充气垫的结构——自充气垫之所以可以实现自动充气,是因为其在两层气密织物之间放置开孔泡沫,在阀门打开时吸收空气导致泡沫膨胀。 由于所使用的泡沫类型为开孔泡沫,因此具有压缩性。



自充气垫的结构——自充气垫之所以可以实现自动充气,是因为其在两层气密织物之间放置开孔泡沫,在阀门打开时吸收空气导致泡沫膨胀。 由于所使用的泡沫类型为开孔泡沫,因此具有压缩性。




自充气垫的绝缘性依靠的是内置泡沫。


开孔泡沫柔软而具有弹性,是一种薄而柔软的绝缘材料,这也造就了自充气垫的舒适性,填充的泡沫越多,自充气垫就越保暖。自充气垫所提供的R值取决于内部泡沫量,这也导致了重量的庞大。




自充气垫结构简单,牺牲一些重量的同时便捷地获得舒适效果,同时开孔泡沫与气体也构建了绝缘环境。


纵观气垫类型,三种睡垫各有优势,根据情况选择,正确使用才能收获最佳效果:


  • 气垫隔热能力强,适合寒冷环境,缺陷是破损后完全失去保暖能力。


  • 自充气垫保暖效果可以做到很好,缺陷是重量—保暖比率低。


  • 闭孔泡沫垫可靠性高,即使破损仍具有保暖性能,缺点是R值上升空间小,隔热能力不足。


  • 采用闭孔泡沫垫和气垫组合的睡眠系统可以达到隔热能力的最大化,与重量取得平衡。


睡垫的目标很简单,隔绝冰冷地面。对登山者而言,了解睡垫,保持独立的判断,正确的配给装备,才能告别地面的冰凉。

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