一種可控式墻體熱濕及空氣耦合傳遞規(guī)律試驗裝置的制造方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本實用新型屬于建筑科學技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及新型可控式墻體熱濕耦合傳遞規(guī)律試驗裝置，特別是一種可控式墻體熱濕及空氣耦合傳遞規(guī)律試驗裝置。
【背景技術(shù)】
[0002]建筑圍護結(jié)構(gòu)是構(gòu)成建筑空間，抵御環(huán)境不利影響的構(gòu)件。隨著全球可持續(xù)發(fā)展和節(jié)能減排意識的不斷增強，建筑圍護結(jié)構(gòu)再次成為人們關(guān)注的焦點。在建筑能耗中約有60%左右為采暖空調(diào)能耗，是建筑能耗中最大的部分，其中，圍護結(jié)構(gòu)的耗熱量占建筑采暖空調(diào)能耗的1/3以上。合理設(shè)計和選擇建筑圍護結(jié)構(gòu)類型和組成部分是減少采暖空調(diào)負荷的有效方法。建筑墻體是圍護結(jié)構(gòu)中的重要組成部分，建筑墻體內(nèi)部的濕累積、甚至結(jié)冰會顯著降低其熱工性能，認識其內(nèi)部的熱濕耦合傳遞規(guī)律是正確進行建筑能耗計算和墻體構(gòu)造設(shè)計的基礎(chǔ)，研究建筑墻體的熱濕耦合傳遞理論并應(yīng)用于其熱濕特性分析和熱工性能優(yōu)化設(shè)計具有十分重要的現(xiàn)實意義。
[0003]建筑墻體一般由多孔介質(zhì)材料構(gòu)成，內(nèi)部熱濕耦合傳遞具有復(fù)雜性、耦合性和非線性特點，同時受風壓、熱壓的共同作用，在建筑墻體兩側(cè)往往存在壓差，特別是在高層建筑中墻體兩側(cè)的壓差作用更加突出和顯著，由于壓差的存在，會引起墻體內(nèi)部空氣的宏觀流動，而且墻體內(nèi)部的熱量傳遞、水分傳遞和空氣流動相互作用，相互耦合，從而引起墻體內(nèi)的熱、濕、空氣耦合傳遞。墻體熱、濕、空氣耦合傳遞過程與規(guī)律極其復(fù)雜，試驗研究是獲得墻體內(nèi)部熱濕及空氣耦合傳遞規(guī)律和特征的重要手段。
[0004]目前，對于墻體內(nèi)部熱濕耦合傳遞試驗裝置的設(shè)計多側(cè)重于等壓的條件下，并積累了很多建筑墻體內(nèi)部熱濕耦合傳遞方面的成果;有些學者考慮了建筑墻體由于熱壓、風壓引起的空氣壓差的影響，并取得了一些建筑墻體熱濕及空氣耦合傳遞方面的成果。但是，在研究熱濕耦合傳遞規(guī)律的試驗裝置中試驗墻體一維處理措施比較簡單，誤差較大；由于目前檢測技術(shù)中的空氣壓差是標準大氣壓下的空氣壓差，與實際空氣壓差有一定的誤差，影響了墻體內(nèi)部熱濕及空氣耦合傳遞規(guī)律的準確獲得。因此，有必要進一步改善試驗墻體熱濕及空氣耦合傳遞規(guī)律的試驗裝置。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0005]本實用新型的目的是提供一種適用性好、應(yīng)用方便的可控式墻體熱濕及空氣耦合傳遞規(guī)律試驗裝置。
[0006]為實現(xiàn)上述目的，本實用新型的可控式墻體熱濕及空氣耦合傳遞規(guī)律試驗裝置的特征如下:
[0007]試驗裝置包括:恒溫恒濕控制箱、試驗墻體架、中部連接構(gòu)件、靜壓箱、風機、溫濕度以及空氣壓力的傳感器、采集模塊、計算機等按如下連接:試驗墻體砌筑在試驗墻體架內(nèi)，在試驗墻體內(nèi)及其兩側(cè)表面附近設(shè)置溫濕度傳感器，在恒溫恒濕控制箱前室和靜壓箱內(nèi)設(shè)置壓力傳感器，靜壓箱進風口與風機出風口采用軟連接，恒溫恒濕控制箱敞口側(cè)與靜壓箱敞口側(cè)通過中部連接構(gòu)件分別密封安裝在試驗墻體的兩側(cè)，溫濕度及壓力信號傳輸至采集模塊，采集模塊與計算機通過信號線連接;溫度、濕度、空氣壓力經(jīng)采集模塊傳輸至計算機，用在線監(jiān)測軟件顯示、存儲、記錄和監(jiān)測不同壓差作用下墻體內(nèi)部溫、濕度的分布情況。
[0008]所述的恒溫恒濕控制箱為一側(cè)面開敞、其余五面封閉的箱體，箱體內(nèi)安裝加濕水箱、補水水箱、干濕溫度傳感器、空氣循環(huán)系統(tǒng)、壓縮機、換熱器、排水口、排水槽、保溫材料、防水鋁箔、連固板、連固孔等，底部安裝滑動小輪，側(cè)面加工有溫濕度控制器和電源線接口；內(nèi)部由不銹鋼板分隔為前室和后室兩部分;三個壓力傳感器沿前室長度方向的中軸線均勻布置;通過恒溫恒濕控制箱獲取試驗墻體一側(cè)附近的一系列穩(wěn)定溫濕度。
[0009]所述的靜壓箱風口包含進風口和可調(diào)節(jié)出風口；可調(diào)節(jié)出風口位于靜壓箱沿長度方向的兩側(cè)，用于調(diào)節(jié)靜壓箱內(nèi)的壓力大小;靜壓箱的一側(cè)面敞口，敞口的面積不小于試驗墻體一側(cè)的面積;三個壓力傳感器沿靜壓箱長度方向的中軸線均勻布置。
[0010]所述的試驗墻體架由冷乳鋼板、保溫材料、隔濕材料、橡膠密封板、滑動小輪五個部分組成;保溫材料與隔濕材料填充并固定到試驗墻體架內(nèi)側(cè)的接觸面四周，橡膠密封板粘固在試驗墻體架兩側(cè)的四周接觸面上，保證恒溫恒濕控制箱、靜壓箱分別與試驗墻體架的兩側(cè)接觸面緊密結(jié)合;試驗墻體架預(yù)留試驗墻體的寬與高相等且均不小于1.5m、厚度不大于300mm;保溫材料厚度至少為150mm，隔濕材料的厚度至少為3mm，橡膠密封板的厚度至少為10mm。
[0011]所述的試驗墻體內(nèi)沿厚度方向均勻預(yù)埋至少三個溫濕度傳感器，試驗墻體連接恒溫恒濕控制箱一側(cè)的表面附近設(shè)置一個溫濕度傳感器，在靜壓箱中心位置設(shè)置一個溫濕度傳感器，所有的溫濕度傳感器均處在同一高度。
[0012]所述的中部連接構(gòu)件為雙頭螺栓，雙頭螺栓的抗拉和抗折強度需滿足使用要求；恒溫恒濕控制箱和靜壓箱兩者的敞口側(cè)邊沿均焊接寬度為150mm的連固板，連固板均勻設(shè)置十個連固孔;雙頭螺栓將恒溫恒濕控制箱、靜壓箱分別與試驗墻體的兩側(cè)緊密連接，并保證二個接觸面具有良好密閉性。
[0013]所述的試驗裝置包括已安裝在線監(jiān)測軟件的計算機，該在線監(jiān)測軟件能實時顯示、存儲、記錄和監(jiān)測試驗墻體和靜壓箱內(nèi)的溫度、濕度及壓力信號;根據(jù)所布置的壓力傳感器，該在線監(jiān)測軟件可實時且準確得到試驗墻體兩側(cè)的空氣壓力;根據(jù)監(jiān)測的壓力，對可調(diào)節(jié)出風口和多葉調(diào)節(jié)閥進行人工調(diào)節(jié)，控制靜壓箱內(nèi)的壓力保持在允許誤差范圍內(nèi)。
[0014]有益效果:采用上述方案，本實用新型能夠準確測出墻體兩側(cè)環(huán)境的溫濕度及空氣壓差、墻體內(nèi)部的溫度分布與濕度分布。通過對靜壓箱的多葉調(diào)節(jié)閥和可調(diào)節(jié)出風口的調(diào)節(jié)、恒溫恒濕控制箱溫濕度的設(shè)定，可得到在試驗墻體兩側(cè)對流換熱邊界條件和不同空氣壓差作用下的墻體內(nèi)部溫度、濕度分布，進而運用多孔介質(zhì)傳熱傳質(zhì)理論分析出試驗墻體熱濕及空氣耦合傳遞規(guī)律;本實用新型適用性比較好、經(jīng)濟合理、測試精度高，可應(yīng)用于探知墻體熱濕及空氣耦合傳遞規(guī)律。
【附圖說明】
[0015]圖1為本實用新型的系統(tǒng)不意圖。
[0016]圖2為本實用新型圖1中的試驗墻體A-A剖面示意圖。
[0017]圖3為本實用新型圖1中的試驗墻體B-B剖面示意圖。
[0018]圖4為本實用新型圖1中的靜壓箱C-C剖面示意圖。
[0019]圖5為本實用新型圖1中的恒溫恒濕控制箱正視圖。
[0020]圖6為本實用新型圖1中的恒溫恒濕控制箱俯視圖。
[0021]圖7為本實用新型圖1中的恒溫恒濕控制箱側(cè)視圖。
[0022]圖中:I一恒溫恒濕控制箱；2—試驗墻體架;3—中部連接構(gòu)件;4一靜壓箱;5—風機;6 一溫濕度傳感器；7 一壓力傳感器;8 一溫濕度米集模塊;9 一壓力米集模塊；10 一計算機；11 一試驗墻體；12 一隔濕材料；13 一保溫材料；14 一滑動小輪；15—前室；16—后室；17—溫濕度控制器；18—補水水箱；19 一壓縮機;20—空氣循環(huán)系統(tǒng)；21—加濕水箱;22—干濕溫度傳感器;23—換熱器;24—控溫箱;25—防水鋁箔；26—連固板;27—連固孔;28—可調(diào)節(jié)出風口； 29—多葉調(diào)節(jié)閥；30—穩(wěn)固基座；31—排水口 ； 32—排水槽;33—橡膠密封板;34—電源線。
【具體實施方式】
[0023]本實用新型的試驗裝置包括:恒溫恒濕控制箱、試驗墻體架、中部連接構(gòu)件、靜壓箱、風機、溫濕度以及空氣壓力的傳感器、采集模塊、計算機等按如下連接:試驗墻體砌筑在試驗墻體架內(nèi)，在墻體內(nèi)及其兩側(cè)表面附近設(shè)置溫濕度傳感器，在恒溫恒濕控制箱前室和靜壓箱內(nèi)設(shè)置壓力傳感器，靜壓箱進風口與風機出風口采用軟連接，恒溫恒濕控制箱敞口側(cè)與靜壓箱敞口側(cè)通過中部連接構(gòu)件分別密封安裝在試驗墻體的兩側(cè)，溫濕度及壓力信號傳輸至采集模塊，采集模塊與計算機通過信號線連接;溫度、濕度、空氣壓力經(jīng)采集模塊傳輸?shù)接嬎銠C，用在線監(jiān)測軟件顯示、存儲、記錄和監(jiān)測不同壓差作用下墻體內(nèi)部溫、濕度的分布情況。
[0024]所述的恒溫恒濕控制箱為一側(cè)面開敞，其余五面封閉的箱體，箱體內(nèi)安裝加濕水箱、補水水箱、干濕溫度傳感器、空氣循環(huán)系統(tǒng)、壓縮機、換熱器、排水口、排水槽、保溫材料、防水鋁箔、連固板、連固孔等，底部安裝滑動小輪，側(cè)面加工有溫濕度控制器和電源線接口；內(nèi)部由不銹鋼板分隔為前室和后室兩部分;前室上側(cè)面沿長度方向的中軸線均勻布置三個壓力傳感器;且所有壓力傳感器的末端均在前室沿長度方向的中軸線上。所述的恒溫恒濕控制箱敞口側(cè)完全密封，按現(xiàn)有的技術(shù)水平能控制前室內(nèi)的溫濕度保持穩(wěn)定、波動小，溫濕度的均勻度比較小，且均在誤差允許的范圍內(nèi)；恒溫恒濕控制箱的前室能提供一系列恒定的溫濕度。
[0025]所述的靜壓箱風口包含進風口和可調(diào)節(jié)出風口；可調(diào)節(jié)出風口位于靜壓箱沿長度方向的兩側(cè)，用于調(diào)節(jié)靜壓箱內(nèi)的壓力大小;靜壓箱上側(cè)面沿長度方向的中軸線均勻布置三個壓力傳感器;且所有壓力傳感器的末端均在靜壓箱沿長度方向的中軸線上。在靜壓箱底部四角安裝滑動小輪，便于使用時移動;靜壓箱進風口與風機出風口采用軟連接相連，而且軟連接材料降低噪音，減少振動，密封性好。所述的靜壓箱敞口一側(cè)與試驗墻體架一側(cè)接觸面密封連接，密封材料有一定彈性，在一定振動范圍內(nèi)保持良好密封性。
[0026]所述的試驗墻體架由冷乳鋼板、保溫材料、隔濕材料、橡膠密封板、滑動小輪五個部分組成;保溫材料與隔濕材料填充并固定到試驗墻體架內(nèi)的接觸面四周，橡膠密封板粘固在試驗墻體架兩側(cè)的四周接觸面上，保證恒溫恒濕控制箱、靜壓箱分別與試驗墻體的兩側(cè)接觸面緊密結(jié)合。冷乳鋼板為市場上的合格品;試驗墻體架預(yù)留試驗墻體的寬與高均不小于1.5m，試驗墻體厚度不大于300mm;保溫材料為擠塑聚苯乙烯保溫板，其填充厚度至少為150_;隔濕材料為聚乙烯丙綸高分子防水卷板，其填充厚度至少為3_，橡膠密封板的厚度至少為1mm;試驗墻體砌筑試驗墻體架內(nèi)，保證試驗墻體的四周絕熱絕濕。所述的試驗墻體內(nèi)沿厚度方向均勻預(yù)埋至少三個溫濕度傳感器，試驗墻體安裝恒溫恒濕控制箱的一側(cè)表面附近設(shè)置一個溫濕度傳感器，在靜壓箱中心位置設(shè)置一個溫濕度傳感器，所有的溫濕度傳感器均處在同一高度。
[0027]所述的中部連接構(gòu)件為雙頭螺栓，恒溫恒濕控制箱和靜壓箱兩者的敞口側(cè)邊沿均焊接寬度為150_的連固板，連固板均勻設(shè)置10個連固孔;雙頭螺栓將恒溫恒濕控制箱、靜壓箱分別與試驗墻體的兩側(cè)緊密結(jié)合，并保證二個接觸面具有良好密閉性。
[0028]所述的風機安裝在穩(wěn)固基座上，風機出風口與靜壓箱進風口采用軟連接;通過調(diào)節(jié)可調(diào)節(jié)出風口和多葉調(diào)節(jié)閥，靜壓箱能