Mettre un truc par-dessus le smock ça va pas être pratique. C'est une veste assez ample.
La différence d'isolation nécessaire entre l'arrêt et le l'action est énorme. Voici quelques chiffres tirés des travaux de l'armée américaine. Ils indiquent l'épaisseur d'isolant classique nécessaire pour faire face à différente température ne fonction de l'effort fourni. Ces chiffres sont une indication, ils ne prennent en compte que les pertes par radiation et convection. Par exemple si le vent souffle c'est clair qu'il est préférable d'avoir 1cm de polaire et un coupe vent que 4 cm de polaire sans coupe vent. De même, 4cm de duvet sous un coupe vent isolent beaucoup moins par grand vent car comme c'est un isolant compressible, l'épaisseur réelle de la partie exposée au vent diminue très fortement...
Les valeurs ci-dessous sont indicatives, elles sont le résultat de mesures et de tests et sont donc des représentations approximatives d'une pseudo réalité standardisée. Beaucoup de facteurs interviennent dans la réalité, un être humain ne peut pas être assimilé à un mannequin standard : il y a des gros, des fins, des hyperthyroidiques, des musclés, des bien nourris, des fatigués, des malades, des habitués....En revanche elles permettent de fixer des ordres de grandeur et de dépasser des arguments du type "il faut beaucoup plus de vêtement"
Température Dormir Effort léger Effort important
4°Celsius 3.8cm 2cm 0.5cm
-7°C 5cm 2.54cm 0.7cm
-18°C 6.35cm 3.3cm 1cm
Source (j'ai "francisé") :
http://www.verber.com/mark/outdoors/gear/clothing.html Donc pas de miracle, ce qui convient pour un effort intense à 4°c, soit 0.5cm d'isolation, est totalement inadéquat au repos. Il faut ajouter 1.5cm d'isolation (en gros 1.3 clo soit une polaire 200). Si vous vous allongez, il faut ajouter 3 cm d'isolation. Vous venez de réaliser pourquoi le moindre sac de couchage 3 saisons est beaucoup plus épais que vos vêtements d'automne. Ce sont des approximations à la louche.
Donc il faut adapter les couches selon l'activité. Pourtant, c'est clair que l'on peut marcher avec ses isolant sans passer son temps à changer lors d'une petite montée. Dans ce cas car la vapeur produite par le corps surisolé pour se refroidir va s'évacuer, ou se stocker dans le vêtement si celui-ci est hydrophile. Si la valeur d'isolation de votre vêtement diminue du fait de l'humidité, c'est même plus agréable tant que vous faites un effort violent : mais il faudra mettre un coupe vent à l'arrêt....
Une remarque au sujet de la laine : Si l'effort intense n'est pas prolongé, la laine va absorber temporairement le surcroit de vapeur d'eau sans perdre sa capacité d'isolation. A l'arrêt elle va "rejeter" lentement cette humlidité accumulée sans vous refroidir subitement comme le ferait un vêtement en coton ou en polaire. C'est ce qui rend la laine si agréable. MAIS, si l'effort est trop intense ou trop prolongé, la laine va saturer (environ un quart de son poids en eau) et elle va aussi perdre son isolation.
La polaire étant hydrophobe (polyester), ne va pas procurer cet effet tampon. en revanche elle va évacuer l'humidité au cours de l'effort ce qui est une bonne stratégie en cas d'effort intense ou sur le long terme. A noter qu'en cas d'effort intense ou prolongé sous une membrane, le
tissu polaire va stocker de l'eau dans ses fibres. Cela veux dire qu'à l'arrêt la polaire va sécher très rapidement, ce qui peut entrainer un refroidissement trop rapide pour vous : à l'arrêt, gardez ou mettez votre veste goretex sur la polaire : vous ralentirez le refroidissement du à l'évaporation de l'humidité.
Le coton (par exemple d'un sweat shirt gratté) est assez isolant du fait du volume d'air emprisonné dans les fibres. Au cours de l'effort, il va stocker un max d'eau. Dans un premier temps, très bref) c'est agréable. Mais très rapidement le coton va s'imbiber d'eau, à la différence de la laine ou du polyester de la polaire, perdre du volume et par là son pouvoir isolant. a noter que ce phénomène sera bien moindre dans un sous vêtement "en filet" de type russe ou Brynje scandinave ce qui explique leur emploi en hiver par le passé. Mais dans la plupart des cas : vous aurez sur vous un vêtement alourdie par l'eau, qui n'isole plus et qui vous refroidira pendant très longtemps.
Ta question concernant le temps d'exposition est aussi à prendre en compte. Ma référence est la norme prEN 342, source document Helly Hansen :
Pour une activité de 170w/m², c'est à dire une marche d'un bon pas :
Tableau avec les clo (rappel : 1 clo d'isolant soit 0.6cm de vêtement, soit l'isolant d'un homme en costume de laine classique). Un ulfrotte 200 fait environ 0.4clo, une polaire à long poil de un demi pouce fait environ 2.35clo.
Voici les résultats sur un mannequin portant, par vent nul faible humidité, couvert de façon adéquate sur les pieds, mains , tête avec sous vêtemetn épais:
Clo 8 heures °C 1 heure °C
1 3 -5
1.5 -7 -18
2.0 -18 -31
2.5 -29 -44
En clair et approximativement : pour tenir une heure en activité légère par -18°C il faut être habillé d'une polaire 200 en haut et en bas (avec les reste de vêtement qui va bien). Pour tenir 8 heures il faut une grosse polaire 300 : soit 0.5 clo supplémentaire ou bien encore 3mm de plus d'épaisseur. Calcul "a la louche" valable sur un mannequin.
Conclusion :
PAS DE MIRACLE : On ne peut pas porter une tenue vestimentaire qui soit valable en l'état pour toutes les conditions possibles. Ok, c'était évident mais il faut le redire.
En revanche, on peut jouer sur la convection (ouverture des vêtements coupe vent), l'évaporation (vêtement respirant), voir les apports de la radiation (vêtement clair ou foncé).
Mais le plus efficace, c'est d'ajuster les couches pour jouer sur l'épaisseur. Ou bien de jouer sur l'humidité dans les vêtements car les isolants sont sensibles au taux d'humidité (mais c'est un système plus difficile à mettre en oeuvre).
Le moyen le plus simple de jouer sur les couches quand on est harnaché (brelage, baudrier, sac à dos) c'est de moduler son isolation de tête (retirer/mettre bonnet), celle des mains, celle des avants bras (retrousser ses manches, ouvrir les velcros). C'est d'autant plus efficace dans la pratique, qu'à la différence du mannequin de test, le corps humain n'est pas uniforme : la tête, le cou, les mains, les avants bras sont des zones ou le sang de la CG est proche de la surface (très vascularisées). Donc on peut évacuer beaucoup de chaleur en modulant l'isolation de ces zones.
Le conseil de Snow crystal est donc super avisé : avoir deux petites polaires c'est avoir plus de possibilité d'ajustement. En plus c'est plus isolant la plupart du temps, à poids égal, qu'une seule polaire de même poids.
Le truc d'alpiniste, que j'utilise, est très pratique : c'est un des seul moyen d'ajuster rapidement la couche d'isolant entre la phase d'effort et la phase arrêt par temps froid. cela évite de se déshabiller alors que l'on est trempé par la transpiration par grand froid et souvent en plein vent.
Le plus pratique c'est une doudoune en isolant synthétique : comme l'extérieur ET l'intérieur sont glissant, cela passe très bien sur les couches du dessous, mêmes volumineuses. La doudoune est coupe vent, solide, ne crait pas l'humidité externe ET interne (transpiration).
Le produit idéal (coupe adapté) est la DAS parka de Patagonia. On peut faire avec une doudoune largeotte, et encore plus facilement avec un gilet en isolant synthétique : c'est largement assez efficace sous nos latitudes. On trouve des gilets isolant "de chantier" en synthétique pour pas cher du tout...
Sur la DAS parka :
http://www.trailspace.com/gear/patagonia/das-parka/did,
[EDIT] : comme l'ami Pics parle du duvet, je rajoute un mot....Le duvet est l'isolant le plus compactable et le plus efficient qui existe dans le domaine vestimentaire. Comme c'est très léger/compact, on n'hésite pas à emporter lors d'une rando. En ce sens c'est une assurance vie, c'est le moyen le plus pratique de gagner 5 centimètres d'isolation (8 clo !!!!!) en 30 secondes pour un pois de 500gr et le volume d'un ballon de foot.
Mais, il craint l'humidité. L'humidité externe n'est pas un gros problème (sauf bêtise, mais là on ne peut rien pour vous) par temps froid. L'humidité interne est un problème, le duvet va l'absorber et l'humidité risque de s'accumuler petit à petit dedans, c'est un problème pour les expés lights (sans chauffage/feu) et longues (plusieurs jours).
On peut gérer en prenant des précautions et en faisant les "bonnes pratiques", mais c'est plus délicat qu"'avec du synthétique. Le duvet n'est pas un bon isolant si on doit s'allonger.
Le problème du synthétique, c'est que comme c'est plus lourd et beaucoup plus encombrant, la super doudoune en synthétique reste souvent à la maison....et là elle est 100% inutile.