睡墊是戶外舒適睡眠的保障。供圖:Sea to Summit
在戶外露營中,即使睡袋很厚,你也可能在半夜凍醒,感覺地面寒意襲來。只有睡墊可以提供針對地面的保暖,是你和冰冷大地之間唯一的保障。
睡墊是戶外睡眠系統不可分割的一部分,想要走向山野,正確攜帶睡墊才能應對各種環境。無論怎樣的戶外活動類型,都離不開各種睡墊提供的溫暖。
珠峰攀登者,可見其背包上攜帶的泡沫墊。圖片來源:BBC.com
即使是輕量化露營也並不會減掉睡墊的份額。供圖:Sea to Summit
睡墊對地面的隔絕能力是其能力關鍵。供圖:Sea to Summit
露宿時,睡墊和睡袋都是不可缺少的裝備。供圖:Sea to Summit
汽車露營可以選擇高舒適度睡墊。供圖:Sea to Summit
睡墊是走向山野的必備物品,但無論哪種睡墊,其設計先進與否,都是為了戶外溫暖的睡眠。
躺在地上為什麼會冷?
我們的身體時時刻刻都在和周圍的環境傳遞熱量,這種傳遞的專業術語叫做熱傳導。躺在地上會冷正是因為我們的身體和大地之間發生了熱傳導。
熱傳導——在人體熱量的流失途經中,傳導是一個重要因素。傳導是指通過物體之間的直接接觸傳遞熱能,由高溫物體傳遞至低溫物體:比如,意外跌入冰湖中會迅速失溫,因為水傳導熱量遠離身體;門廳做飯時,有時鍋很燙手,這便是因為金屬的熱傳導。
在露營睡眠系統中,傳導是熱量流失的很大一部分。
在戶外環境,當登山者接觸地面時,身體是明顯高於環境的熱源,熱能不可避免地從登山者傳導地面。此時保持溫暖需要對抗地面與身體之間的熱傳導。
在戶外露營時,睡墊專門用於阻擋身體熱量流向地面。供圖:Sea to Summit
即便導熱性較差的地面,仍可快速帶走人體體溫。在紮營之後,你在夜間遭遇的大部分熱損失貢獻給了冰冷的地面。因此,睡墊隔熱的作用尤為重要。
鎖住熱量的睡墊
睡墊的使命——睡墊的使命即是滿足戶外睡眠的需要,因此舒適性,可靠性,體積重量和保暖性都是衡量睡墊的重要指標,各種各樣的睡墊都在不同程度的滿足這幾個基本需求。
對睡墊而言,質感關係著舒適性和可靠性,一款優秀的睡墊應該在舒適性和可靠性之間找到平衡。
質地柔軟,厚實寬闊的睡墊舒適性最佳,但使用可靠性降低;質地堅硬的睡墊舒適性低,但是可靠耐用。圖片來源:adventurealternative.com
表面堅硬的睡墊可能體驗不佳,但是結實耐用。圖片來源:sectionhiker.com
在戶外環境,睡墊的體積重量也是需要考慮的因素。體積和重量大小關係著攜帶睡墊是否方便。
體積較大的泡沫墊只能外掛,造成密林地形行走不便;體積較小的氣墊可以打包,但往往重量更大。睡墊的體積和重量需要登山者自己作出取捨。圖片來源:Backpackerverse.com
除去舒適性,可靠性和體積重量因素,為了保證戶外睡眠,睡墊的最重要的目的依舊是降低地面熱傳導,實現隔熱保暖。故保暖性是最重要指標。
睡墊保暖性的衡量取決於R值。
睡墊R值——睡墊的絕緣能力通過R值表示。R值是熱阻的度量,用于衡量對熱傳導的阻力,數字越高,保持熱量的效率越高。對睡墊而言,R值是其抵抗熱損失的能力。數值越高,就越能將人與冷表面隔離,也就越溫暖。
R值對應著睡墊使用溫度,是睡墊保暖性的體現。
獲得準確的R值測試是非常複雜的,雖然目前沒有關於睡墊製造商如何報告該數據的行業標準,但R值仍然是睡墊保暖性的關鍵指標。
R值方程是線性的,意味著R值為3的睡墊在抵抗熱損失方面比具有R值為1的睡墊高3倍。睡墊R值的選擇大致按照環境溫度:
環境溫度10℃以上:根據自己的狀況,任何R值睡墊都能勝任,睡墊不會產生過熱現象。
環境溫度10℃ 至 0℃:選擇R值1.2—3的睡墊。
環境溫度0℃ 至 -10℃:選擇R值3—5的睡墊。
環境溫度小於 -10℃:選擇R值大於5的睡墊。
(信息來源:綜合整理自hammockforums.net、 realitysurvival.com nobodyhikesinla.com)
對普通徒步者而言,小於R值3的睡墊適合溫暖天氣露營,睡墊R值3到5則涵蓋了寒冷季節可能遇到的大多數情況,大於R值5的睡墊適合極端環境。
寒冷環境專用睡墊R值較高,但是重量也會隨之上升。圖片來源:sectionhiker.com
睡墊原理是減緩熱傳導,R值是其衡量因素,而R值的來源則是不同睡墊的結構與設計。因此,睡墊被分為三大經典的種類:
氣墊:利用充入空氣和內部各種隔熱設計達到保暖效果。
泡沫墊:全稱閉孔泡沫墊,將空氣封閉在一個個泡沫小孔中隔熱。
自充氣墊:泡沫+充氣複合結構,可以實現自動充氣膨脹,利用內部泡沫隔熱。
各類睡墊具備不同特點,適用不同環境,都發揮著隔熱的作用。對寒冷環境而言,三種種類睡墊中,精密設計的氣墊更具優勢。
氣墊
空氣可以減緩熱量傳導,但是空氣流動也會帶走熱量。氣墊之所以保暖,是因為鎖住了氣體,避免空氣流動造成散熱。
晝夜溫差大的山區,微寒環境,冰冷的巖石表面露營,氣墊可以減緩熱量的流失。圖片來源:Bearfoot Theory
同時,一些氣墊採用隔熱材料增加保暖性,隔熱材料的添加大大提高了氣墊R值。
採用隔熱材料的氣墊適合寒冷環境使用。供圖:Sea to Summit
氣墊保暖的優缺點如下:
氣墊的使用——氣墊使用前需要充氣,寒冷的夜晚氣體冷卻縮小導致氣墊變扁,此時也需要補氣。雖然用呼吸即可補充氣體,但來自呼吸的水分可能被困在裡面,導致冬季凍結喪失保暖效果。
大多數氣墊都可以便捷地吹起來,但會不可避免帶入水分。動圖來源:REI上傳的《How to Choose Sleeping Pads》
解決水分問題最好的辦法就是使用產品配套的手動泵、充氣袋、電子泵等輔助設施。
充氣袋是一種便捷的充氣方法。截圖來源:Amazon.com上傳的《How to Choose a Backpacking Sleeping Pad》
氣墊的收納也很方便簡單,只需要放氣後收入收納袋中,小巧的體積很容易裝包帶走。
氣墊具有較小的收納體積。圖片來源:bikepacking.com
氣墊保暖設計
對氣墊而言,就如同隔斷設計是睡袋技術的核心一樣,氣墊的設計也決定著保暖效果。
氣墊產品讓人眼花繚亂,各品牌都有獨特的設計。動圖來源:REI上傳的《How to Choose Sleeping Pads》
氣墊保暖依照設計思路分為三大流派:
1)氣室保暖:完全依靠氣體隔熱,採用各種氣室封閉空氣達到保暖效果。
2)填充保暖:主要依賴保暖材料提供隔熱效果。
3)氣室+填充結合:精密的氣室設計和填充材料一起發揮隔熱作用。
氣室保暖——最為典型的代表便是三角結構氣室設計。這種設計是在睡墊的氣密外層內部構建一個個三角形狀的立襯,三角形的尖端減少了熱傳導面積,同時,雙層設計也將冷熱空氣之間的循環隔絕。這種結構優缺點如下:
對襯的三角形氣室減緩了熱傳導速率。
兩層氣密織物之間的三角氣室,這種結構也提高了氣墊壓縮性。圖片來源:Section Hiker
三角結構氣室的立襯與外層都是橫向連接,所以外觀是光滑均勻的橫向紋路,在充氣後膨脹成凸起的光滑柱狀物。
採用三角結構氣室的睡墊外觀。圖片來源:tgos.co.uk
三角結構氣室是一種較為成功的設計,但是戶外環境的嚴寒對R值提出更高的要求,新的氣墊結構試圖在重量適中的前提下提高保暖性。
填充保暖——填充保暖設計希望將隔熱材料添加入睡墊之中,比如採用內置的絕緣材料層增加熱反射能力,實現對氣室內空氣的持續加熱。這種結構優缺點如下:
折流結構氣室是填充保暖的代表,最大的特設便是內部熱反射設計。
填充保暖結構的單元氣室比較大,幾乎是站立在整塊反射膜之上,由於立襯需要與表面進行穩固連接,所以氣墊外表會有一些縱向的小凹痕,就像餅乾的表面。
採用填充保暖的折流結構氣墊外觀。圖片來源:Notey.com
僅僅增加熱反射膜並不足以抵禦嚴寒,為了進一步增強絕緣性,填充保暖設計開始採用合成絨(俗稱:人造棉)和羽絨,立足於填充絕緣材料達到隔熱效果。這種結構優缺點如下:
優點:填充物與熱反射層共同保暖。
缺點:填充導致重量上升;氣室仍然較大,造成對流。
充絨結構氣室往往也會配合熱反射膜雙重保暖。
充絨結構氣室隔絕作用的發揮不僅是通過密閉的空氣,也依靠填充材料本身。為了方便填充的整體性,這類結構的氣墊不會有太多立襯,因此立襯單元較大而完整。
充絨結構氣室一個個單元都大而完整。圖片來源:Wallpart.com
大多數充絨結構氣室採用合成絨作為填充物,氣墊重量很難降低,而採用高蓬鬆度天然羽絨填充氣室的睡墊可以解決重量和保暖之間的難題。
採用高蓬鬆羽絨實現全方位填充氣室,可以實現高R值低重量。
除了通過充絨實現輕量與保暖兼得之外。如何在結構上進一步優化的同時增加氣墊隔熱能力?
氣室+填充結合的設計流派試圖解決這一問題。
氣室+填充結合——更為新穎的氣墊設計氣室之間是獨立的,通過連接「焊點」結合為密閉整體,被稱作點焊結構設計。這種結構優缺點如下:
點焊結構氣室可以基本實現「溫暖的輕量化」。
區別於傳統的立襯設計,點焊結構的外表很特殊,由一個個下凹的氣穴構造表面,獨立單元提供了較好的密封性,使得被加熱的空氣不會很快流通散失。如果在立襯之間充絨,則可以獲得更好的絕緣性。
點焊結構的外觀極具特色,是密集的氣穴狀。供圖:Sea to Summit
點焊結構氣墊通過密封的氣室單元,熱反射材料,合成絨共同隔絕地面的冰涼,尋找從結構途經解決保暖問題的方法,同時兼顧了重量。
氣墊一直尋求輕量與保暖性的平衡,尋找一種重量與隔熱能力的折衷。雖然氣墊適合寒冷環境,但最大的弊端便是不耐用,如果糟糕的地面狀況刺破了氣墊,其保暖功能便徹底喪失。
當地面狀況糟糕時,泡沫墊可以很好的解決問題。
泡沫墊
泡沫墊也叫做閉孔泡沫墊。通過密閉的泡沫鎖住空氣,提供保暖效果;泡沫墊不會被刺破,即使損壞仍然有隔熱能力,其保暖性優缺點如下:
泡沫墊的使用——戶外崎嶇的地形,當徒步者需要休息時,鋪展開泡沫墊可以緩解地面的凹凸不平,不用擔心穿刺。
泡沫墊方便取用,結實耐用。動圖來源:OutdoorplayKayak上傳的《Therm-A-Rest Closed Cell Technology》
泡沫墊結實耐用,帶來戶外使用的高可靠性,因此在高海拔攀登中受到青睞。
高海拔攀登者會選擇使用可靠的泡沫墊。圖片來源:ABC News
泡沫墊的熱阻值較低,但是溫暖環境露營,一塊泡沫墊也足夠提供隔熱性能,只是睡起來會略為堅硬,舒適性不如氣墊。
泡沫墊在溫暖季節可以直接使用。圖片來源:sectionhiker.com
寒冷環境露營,泡沫墊可以作為補充。比如,你可以用R值為2的泡沫墊配合R值為3的充氣墊,以構建總R值為5的冬季睡眠系統。
如果地面坑坑窪窪,在氣墊下方補充閉孔泡沫墊既可以提高R值,也能防止氣墊被刺破,同時解決R值和地面狀況兩大問題。
將閉孔泡沫墊置於氣墊之下提高絕緣與保護。圖片來源:REI.com
如果你在平整的雪地露營,閉孔泡沫墊構建睡眠系統時應該放置在氣墊之上。因為閉孔泡沫墊的凹槽增加了與柔軟雪地的接觸面積,其比平坦的墊傳導更多的熱量。這意味著泡沫墊的真實R值可能變小。將其放在頂部可以解決這個問題。
雪地露營時將閉孔泡沫墊置於氣墊之上。圖片來源:outdoorgearlab.com
閉孔泡沫墊重量輕,價格便宜,且結實耐用,但是體積大不便於攜帶,在收納後一般採用外掛的方式,輕量化的短款泡沫墊可以塞入背包中。
兩種攜帶泡沫墊的方式,左圖為傳統的外掛攜帶方法;右圖為一些輕量化版本的攜帶方法。圖片來源:REI.com
泡沫墊是最傳統的露營睡墊,但其結構並不簡單。
泡沫墊結構——泡沫墊被稱為閉孔泡沫墊,是因為只有「閉孔」結構才能保暖。所謂「閉孔」便是指代「封閉氣室」,泡沫墊中封閉的微小氣室是隔熱能力的源泉。同時,泡沫墊表面的凹槽也提供了更多捕捉熱量的氣穴。
泡沫墊的種類——封閉氣室意味著沒有空氣可以逃出每個單元格,因此閉孔泡沫墊不能壓縮。根據收納結構,閉孔泡沫墊區分出了卷疊和Z型摺疊兩種。
卷疊式閉孔泡沫墊和Z形閉孔泡沫保暖原理是一致的,都是通過封閉氣室隔絕熱量。
閉孔泡沫墊的封閉氣室是由一個個單元格組成的,空氣便禁錮在這些單元格之中。之所以區分出卷疊結構和Z形結構,是因為封閉氣室的設計不同:
左圖為「蛋槽」的穴狀單元格,右圖為「搓板」的條紋狀單元格。圖片來源:cascadedesigns.com
泡沫墊質量——泡沫墊的價格,有幾十塊的,也有幾百塊的,差價如此之大, 到底差的是什麼?
封閉氣室是否存在決定了泡沫墊保暖效果。如果氣體無法被緊密封鎖在泡沫之中,泡沫墊的隔熱能力就無從談起。
只有採用成本較高的壓力發泡的泡沫墊才能製作出一體成型的封閉氣室,才真正具備較好隔熱能力。某些泡沫墊只有花紋,並沒有氣體封鎖其中,只能稱作「有花紋的泡沫板」。
封閉的氣室在壓力下形成,這樣製作的泡沫墊獲得最佳的氣密效果。動圖來源:OutdoorplayKayak上傳的《Therm-A-Rest Closed Cell Technology》
很多泡沫墊的一側會有「銀面」,這是添加了鋁膜的反射層,作用是將身體散發的熱量反射,這也是為何使用閉孔泡沫墊時要將銀面朝上。當然,一些泡沫墊只是添加銀色素,這樣的墊子並不能真正做到熱反射。
採用鋁膜反射層的泡沫墊利用了金屬的隔熱能力,可以提高約10%的保暖性能。圖片來源:sectionhiker.com
即使添加了鋁膜反射層,閉孔泡沫墊仍然隔熱能力有限,因此閉孔泡沫墊在隔熱能力上仍很局限。
自充氣墊
自充氣墊之所以單成一類,是因為雖然可以充氣,它內部卻是泡沫結構,實際上是一種介於泡沫墊和氣墊之間的睡墊。其保暖性優缺點如下:
自充氣墊的使用——相較於氣墊,自充氣墊方便操作,只需要打開閥門就會自動膨脹。
自充氣墊可以實現快速膨脹。動圖來源:REI上傳的《How to Choose Sleeping Pads》
自充氣墊能提供較好的舒適性與保暖性,但重量問題亟待解決。
自充氣墊的厚度和體積提供了舒適性。圖片來源:sectionhiker.com
自充氣墊的結構——自充氣墊之所以可以實現自動充氣,是因為其在兩層氣密織物之間放置開孔泡沫,在閥門打開時吸收空氣導致泡沫膨脹。 由於所使用的泡沫類型為開孔泡沫,因此具有壓縮性。
自充氣墊的絕緣性依靠的是內置泡沫。
開孔泡沫柔軟而具有彈性,是一種薄而柔軟的絕緣材料,這也造就了自充氣墊的舒適性,填充的泡沫越多,自充氣墊就越保暖。自充氣墊所提供的R值取決於內部泡沫量,這也導致了重量的龐大。
開孔泡沫是一種舒適柔軟的材料。圖片來源:Foam Factory, Inc
自充氣墊結構簡單,犧牲一些重量的同時便捷地獲得舒適效果,同時開孔泡沫與氣體也構建了絕緣環境。
縱觀氣墊類型,三種睡墊各有優勢,根據情況選擇,正確使用才能收穫最佳效果:
睡墊的目標很簡單,隔絕冰冷地面。對登山者而言,了解睡墊,保持獨立的判斷,正確的配給裝備,才能告別地面的冰涼。
選對睡墊,舒適安全地走向山野。供圖:Sea to Summit
內容來源:雪線之上(xuexianzhishang)
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