外墻濕熱傳輸性能測試方法及其專用氣候模擬試驗箱的制作方法
【專利摘要】一種外墻濕熱傳輸性能測試方法及其專用氣候模擬試驗箱，它包括以下幾個在步驟：首先，將氣候模擬實驗箱置于實驗室內(nèi)，在該氣候模擬實驗箱基層墻體上砌筑外墻系統(tǒng)；然后，養(yǎng)護指定實驗周期，調(diào)整控制實驗室內(nèi)環(huán)境溫度；接著，將樣墻推至氣候模擬實驗箱側(cè)面固定、密封后進行濕熱傳輸實驗，設(shè)置氣候模擬實驗箱模擬自然環(huán)境在試驗中跟蹤采集樣墻內(nèi)各層組分的濕度、溫度數(shù)據(jù)，調(diào)整控制實驗室內(nèi)環(huán)境溫度；最后采集、對比實驗前后測試樣墻的傳熱系數(shù)變化。本發(fā)明為適合夏熱冬冷地區(qū)地理環(huán)境和氣候條件的外墻系統(tǒng)提供了一種切實可行的濕熱傳輸性能測試評價體系，能夠模仿真實的自然環(huán)境，同時測量建筑外墻的熱傳遞和濕傳遞性能，并檢測到外墻的熱工性能變化。
【專利說明】外墻濕熱傳輸性能測試方法及其專用氣候模擬試驗箱
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明屬于建筑科學(xué)【技術(shù)領(lǐng)域】，具體講就是涉及一種外墻濕熱傳輸性能測試方法及其專用氣候模擬試驗箱，能夠?qū)ㄖ鈮Φ臒醾鬟f和濕傳遞同時進行測試。
【背景技術(shù)】
[0002]夏熱冬冷地區(qū)是我國主要的人口聚居地，氣溫偏高，降雨量更大，年降雨天數(shù)更多，常年濕度較高。濕熱作用對建筑墻體的安全性、耐久性，建筑冷凝防潮，熱橋結(jié)露等均有影響。因此，開展墻體濕熱傳遞特性的模擬實驗可以為這些問題的研究提供重要的數(shù)據(jù)支撐。
[0003]隨著我國建筑節(jié)能工作的快速發(fā)展,建筑節(jié)能現(xiàn)場測試已成為建筑熱工領(lǐng)域研究的重點，尤其是建筑圍爐結(jié)構(gòu)熱工性能的現(xiàn)場檢測技術(shù)得到較大的改進和提高，建筑圍護結(jié)構(gòu)的熱工性能主要受到熱傳遞和濕傳遞作用的影響，其中熱傳遞過程一直是建筑冷熱負荷的研究重點，而研究濕傳遞主要涉及室內(nèi)舒適度和冷凝防潮問題。由于濕熱耦合過程研究的復(fù)雜性，多數(shù)研究將這兩個過程作為相對獨立的過程進行研究，現(xiàn)有的測試設(shè)備都是分開獨立對墻體的熱傳遞和濕傳遞進行分開測試，然而現(xiàn)實環(huán)境中熱傳遞和濕傳遞是同時進行的，單獨對其進行測試無法完全模擬真實的自然環(huán)境，是測試數(shù)據(jù)失真。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0004]針對現(xiàn)有的建筑外墻在進行熱工性能檢測時只能單獨測量熱傳遞或濕傳遞的測試，無法達到完全模擬真實自然環(huán)境的缺陷，本發(fā)明提供一種外墻濕熱傳輸性能測試方法及其專用氣候模擬試驗箱，能夠模仿真實的自然環(huán)境，同時測量建筑外墻的熱傳遞和濕傳遞性能，從而檢測到外墻的熱工性能。
[0005]技術(shù)方案
[0006]為了實現(xiàn)上述技術(shù)目的，本發(fā)明設(shè)計一種外墻濕熱傳輸性能測試方法，它包括以下幾個在步驟:
[0007]首先，將氣候模擬實驗箱置于于實驗室內(nèi)，在該氣候模擬實驗箱基層墻體上砌筑外墻系統(tǒng)；
[0008]然后，養(yǎng)護指定實驗周期，調(diào)整控制實驗室內(nèi)環(huán)境溫度；
[0009]接著，將樣墻推至氣候模擬實驗箱側(cè)面固定、密封后進行濕熱傳輸實驗，設(shè)置氣候模擬實驗箱模擬自然環(huán)境在試驗中跟蹤采集樣墻內(nèi)各層組分的濕度、溫度數(shù)據(jù)，調(diào)整控制實驗室內(nèi)環(huán)境溫度；
[0010]最后，采集、對比實驗前后測試樣墻的傳熱系數(shù)變化。
[0011]其中，在樣墻養(yǎng)護和實驗階段，實驗室內(nèi)環(huán)境溫度控制在(20±5) °C，相對濕度(50± 10)%，如無法控制則如實記錄實際溫濕度。
[0012]在第三步設(shè)置實驗室內(nèi)氣候模擬實驗箱模擬自然環(huán)境時控制溫濕度和噴淋方法包括:[0013]模擬實際建筑外部氣候環(huán)境，即可依據(jù)建筑氣象數(shù)據(jù)庫提供的當(dāng)?shù)氐湫蜌庀髷?shù)據(jù)模擬四季典型日和極端大雨氣候日的氣候環(huán)境，指定實驗箱升溫過程、降溫過程和噴淋過程;
[0014]或:
[0015]依據(jù)加速老化的實驗方法模擬建筑生命周期5、10、25、50年墻體濕熱累積變化的趨勢分析。
[0016]在第四步中采集對比的數(shù)據(jù)包括:
[0017](I)墻體飾面層、保溫層、基層、外墻內(nèi)測的溫度數(shù)據(jù)采集；
[0018](2)墻體飾面層、保溫層、基層、外墻內(nèi)測的濕度數(shù)據(jù)采集；
[0019](3)濕熱傳輸模擬試驗前后，在指定溫度的熱流密度。
[0020]在所述第一步中可以通過試驗箱控制面板設(shè)定試驗箱內(nèi)的空氣溫度、濕度、噴淋系統(tǒng)的噴水量，其中，溫度調(diào)節(jié)范圍_20°C?80°C，濕度調(diào)節(jié)范圍0%?100%，噴水量調(diào)節(jié)范圍OL/ (m2 *min)?2.0L/ (m2 *min),自帶水箱加熱系統(tǒng),可控制噴淋水溫在15°C ±3°C。
[0021]上述外墻濕熱傳輸性能測試方法的專用氣候模擬試驗箱，其特征在于:它包括基層墻體，基層墻體與實驗樣板裝在一起，實驗樣板上裝有噴淋裝置，噴淋裝置連接有溫濕度控制，所述溫濕度控制器連接有水箱，操作裝置裝在實驗樣板上。
[0022]所述氣候模擬實驗箱兩側(cè)均有高1.9m，寬2.9m的開口，用于安裝樣墻；
[0023]所述基層墻體的尺寸要求為2.lmX3.1m,測試外墻系統(tǒng)的尺寸要求在2.lmX3.1m范圍以內(nèi)。
[0024]有益效果
[0025]本發(fā)明為適合夏熱冬冷地區(qū)地理環(huán)境和氣候條件的外墻系統(tǒng)提供了一種切實可行的濕熱傳輸性能測試評價體系，能夠模仿真實的自然環(huán)境，同時測量建筑外墻的熱傳遞和濕傳遞性能，并檢測到外墻的熱工性能變化。
【專利附圖】

【附圖說明】
[0026]附圖1是本發(fā)明中專用氣候模擬試驗箱結(jié)構(gòu)模擬圖。
【具體實施方式】
[0027]下面結(jié)合附圖和實施例，對本發(fā)明做進一步說明。
[0028]一種外墻濕熱傳輸性能測試方法，它包括以下幾個在步驟:
[0029]首先，將氣候模擬實驗箱置于于實驗室內(nèi)，在該氣候模擬實驗箱基層墻體上砌筑外墻系統(tǒng)；可以通過試驗箱控制面板設(shè)定試驗箱內(nèi)的空氣溫度、濕度、噴淋系統(tǒng)的噴水量，其中，溫度調(diào)節(jié)范圍-20°C?80°C，濕度調(diào)節(jié)范圍0%?100%，噴水量調(diào)節(jié)范圍OL/Cm2.min)?2.0L/ Cm2.min),自帶水箱加熱系統(tǒng),可控制噴淋水溫在15°C ±3°C。
[0030]接著，養(yǎng)護指定實驗周期，調(diào)整控制實驗室內(nèi)環(huán)境溫度；
[0031]然后，將樣墻推至氣候模擬實驗箱側(cè)面固定、密封后進行濕熱傳輸實驗，設(shè)置氣候模擬實驗箱模擬自然環(huán)境在試驗中跟蹤采集樣墻內(nèi)各層組分的濕度、溫度數(shù)據(jù)，調(diào)整控制實驗室內(nèi)環(huán)境溫度；
[0032]最后采集、對比實驗前后測試樣墻的傳熱系數(shù)變化。[0033]其中，在樣墻養(yǎng)護和實驗階段，實驗室內(nèi)環(huán)境溫度控制在(20±5) °C，相對濕度(50 ± 10 ) %，或者記錄實際溫濕度。
[0034]在第三步中設(shè)置實驗室內(nèi)氣候模擬實驗箱模擬自然環(huán)境時控制溫濕度和噴淋方法包括:
[0035]模擬實際建筑外部氣候環(huán)境，即可依據(jù)建筑氣象數(shù)據(jù)庫提供的當(dāng)?shù)氐湫蜌庀髷?shù)據(jù)模擬四季典型日和極端大雨氣候日的氣候環(huán)境，指定實驗箱升溫過程、降溫過程和噴淋過程;
[0036]或:
[0037]依據(jù)加速老化的實驗方法模擬建筑生命周期5、10、25、50年墻體濕熱累積變化的趨勢分析。
[0038]在第四步中采集對比的數(shù)據(jù)包括:
[0039](I)墻體飾面層、保溫層、基層、外墻內(nèi)測的溫度數(shù)據(jù)采集；
[0040](2)墻體飾面層、保溫層、基層、外墻內(nèi)測的濕度數(shù)據(jù)采集；
[0041](3)濕熱傳輸模擬試驗前后，在指定溫度的熱流密度。
[0042]如附圖1所示，一種外墻濕熱傳輸性能測試方法的專用氣候模擬試驗箱，它包括基層墻體1，基層墻體I與實驗樣板2裝在一起，實驗樣板2上裝有噴淋裝置3，噴淋裝置3連接有溫濕度控制器4，所述溫濕度控制器4連接有水箱5，操作裝置6裝在實驗樣板2上。
[0043]所述氣候模擬實驗箱兩側(cè)均有高1.9m，寬2.9m的開口，用于安裝樣墻；
[0044]所述基層墻體的尺寸要求為2.lmX3.1m,測試外墻系統(tǒng)的尺寸要求在
2.lmX3.1m范圍以內(nèi)。
[0045]將氣候模擬實驗箱置于實驗室內(nèi)，在該氣候模擬實驗箱基層墻體上砌筑外墻系統(tǒng)，養(yǎng)護指定實驗周期(周期一般為28天以上)后將樣墻推至氣候模擬實驗箱側(cè)面固定、密封后進行濕熱傳輸實驗，在試驗中跟蹤采集樣墻內(nèi)各層組分的濕度、溫度數(shù)據(jù)；在實驗前后測試樣墻的傳熱系數(shù)。
【權(quán)利要求】
1.一種外墻濕熱傳輸性能測試方法，其特征在于，它包括以下幾個在步驟: (I)將氣候模擬實驗箱置于實驗室內(nèi)，在該氣候模擬實驗箱基層墻體上砌筑外墻系統(tǒng)； (II)養(yǎng)護指定實驗周期，調(diào)整控制實驗室內(nèi)環(huán)境溫度； (III)將樣墻推至氣候模擬實驗箱側(cè)面固定、密封后進行濕熱傳輸實驗，設(shè)置氣候模擬實驗箱模擬自然環(huán)境在試驗中跟蹤采集樣墻內(nèi)各層組分的濕度、溫度數(shù)據(jù)，調(diào)整控制實驗室內(nèi)環(huán)境溫度； (IV)采集、對比實驗前后測試樣墻的傳熱系數(shù)變化。
2.如權(quán)利要求1所述的一種外墻濕熱傳輸性能測試方法，其特征在于:所述在步驟II和III中，在樣墻養(yǎng)護和實驗階段，實驗室內(nèi)環(huán)境溫度控制在(20±5) °C，相對濕度(50 ± 10 ) %，或者記錄實際溫濕度。
3.如權(quán)利要求1所述的一種外墻濕熱傳輸性能測試方法，其特征在于:在步驟III中設(shè)置實驗室內(nèi)氣候模擬實驗箱模擬自然環(huán)境時控制溫濕度和噴淋方法包括: 模擬實際建筑外部氣候環(huán)境，即可依據(jù)建筑氣象數(shù)據(jù)庫提供的當(dāng)?shù)氐湫蜌庀髷?shù)據(jù)模擬四季典型日和極端大雨氣候日的氣候環(huán)境，指定實驗箱升溫過程、降溫過程和噴淋過程； 或.依據(jù)加速老化的實驗方法模擬建筑生命周期5、10、25、50年墻體濕熱累積變化的趨勢分析。
4.如權(quán)利要求1所述的一種外墻濕熱傳輸性能測試方法，其特征在于:在步驟IV中采集對比的數(shù)據(jù)包括: (1)墻體飾面層、保溫層、基層、外墻內(nèi)測的溫度數(shù)據(jù)采集； (2)墻體飾面層、保溫層、基層、外墻內(nèi)測的濕度數(shù)據(jù)采集； (3)濕熱傳輸模擬試驗前后，在指定溫度的熱流密度。
5.如權(quán)利要求1所述的一種外墻濕熱傳輸性能測試方法，其特征在于:在所述步驟I中可以通過試驗箱控制面板設(shè)定試驗箱內(nèi)的空氣溫度、濕度、噴淋系統(tǒng)的噴水量，其中，溫度調(diào)節(jié)范圍-20°C?80°C，濕度調(diào)節(jié)范圍0%?100%，噴水量調(diào)節(jié)范圍OL/ Cm2.min)?2.0L/ Cm2.min),自帶水箱加熱系統(tǒng)，可控制噴淋水溫在15°C ±3°C。
6.一種外墻濕熱傳輸性能測試方法的專用氣候模擬試驗箱，其特征在于:它包括基層墻體(I)，基層墻體(I)與實驗樣板(2)裝在一起，實驗樣板(2)上裝有噴淋裝置(3)，噴淋裝置(3)連接有溫濕度控制器(4)，所述溫濕度控制器(4)連接有水箱(5)，操作裝置(6)裝在實驗樣板(2)上。
7.如權(quán)利要求1所述的一種外墻濕熱傳輸性能測試方法的專用氣候模擬試驗箱，其特征在于:所述氣候模擬實驗箱兩側(cè)均有高1.9m，寬2.9m的開口，用于安裝樣墻； 所述基層墻體(I)的尺寸要求為2.1mX 3.lm，樣墻的尺寸要求在2.1mX 3.1m范圍以內(nèi)。
【文檔編號】G01N25/20GK103439357SQ201310365729
【公開日】2013年12月11日 申請日期:2013年8月20日 優(yōu)先權(quán)日:2013年8月20日
【發(fā)明者】王博, 邱童, 李德榮, 曹毅然, 于祖銘 申請人:上海市建筑科學(xué)研究院