تأمین شرایط آسایش حرارتی انسان‬ها، به دلیل تأثیر آن بر بهره‌وری و سلامت افراد بسیار حائز اهمیت است. این امر می‌تواند در شرایط سرمای شدید و هنگامی که بدن قادر نیست تا خود را از طریق سازوکارهای فیزیولوژیکی تنظیم دما با محیط وفق دهد، بسیار چالش‌برانگیزتر باشد. در چنین شرایطی، یکی از راهکارهای مؤثر برای حفاظت از بدن افراد در مقابل آسیب‌های حرارتی، استفاده از پوشش‌های محافظ است. در این مطالعه، عملکرد پوشش محافظ دارای یک لایه ماده تغییر فاز دهنده با استفاده از مدلسازی همزمان سازوکارهای فیزیکی و فیزیولوژیکی بدن انسان در شرایط سرمای شدید مورد تحلیل قرار گرفته است. برای این منظور، یک پوشش محافظ چند لایه به همراه ماده تغییرفازدهنده در نظر گرفته شده و عملکرد حرارتی آن به ازای دو آرایش مختلف برای لایه‌های لباس بررسی شده است. نتایج نشان می‌دهد که بهترین موقعیت برای قرارگیری مواد تغییرفازدهنده در پوشش‌های محافظ، لایه میانی لباس و بهترین دمای ذوب برای ماده تغییرفازدهنده حدود C˚10 می‌باشد. همچنین استفاده از مواد تغییرفازدهنده در پوشش‌های محافظ می‌تواند زمان محدوده احساس حرارتی مجاز افراد تحت شرایط سرمای شدید را از حدود 4000 ثانیه تا حدود 6000 ثانیه افزایش دهد.