ZHS系列多功能氣候環境試驗室的產品特點

利用環境模擬技術，建設大型多功能自動控制混凝土結構環境模擬室，可以人工模擬各種大氣環境、工業環境的單一因素或綜合因素作用，開展混凝土環境試驗及相關理論研究。在實驗室對混凝土材料、結構的基本的熱學、力學、收縮、徐變、損傷等特性及其與各種氣候環境、海洋環境、腐蝕環境的定量關系進行全面系統的仿真研究，加強材料與結構的學科交叉。針對小型構件或大型結構仿真模型，真實再現工程實際環境，進行結構裂縫的開裂機制、開裂應力發展變化、裂縫形成、結構破壞的全過程跟蹤試驗研究，達到從表觀至本質、微觀至宏觀的規律解析，裂控研究將會有較大的突破。因此研究混凝土環境模擬試驗室技術是非常必要的，對保證結構的安全性、耐久性有重要意義。

常規兵器、車輛及設備等環境模擬試驗室

某兵器試驗中心擁有大的氣候環境模擬試驗室，主要承擔火炮、坦克、雷達、火箭、光學儀器、電子設備等裝備的氣候環境試驗，環境模擬試驗室主要有：高溫濕熱試驗室、低溫試驗室、淋雨試驗室、低溫射擊室、高溫射擊室、光電試驗室等。

隨著車輛技術的發展，為考核各種車輛在太陽輻射條件下的性能，相繼建立了大型太陽輻射模擬設備。奧地利維也納亞森納爾車輛試驗中心建造的環境模擬室，能模擬世界各地的氣候條件，能滿足用戶的各種特殊需要。試驗站主要由靜止試驗室和運行試驗室及其他輔助設施組成。靜止試驗室可完成高溫、低溫、濕度、雨、雪、霧、太陽輻射等一定氣候條件下的動態試驗和制動試驗。

日本三菱重工神戶造船所的綜合環境試驗室，主要進行溫、濕度日變化的模擬，試品分別經受雨、雪、霧、太陽輻射的環境試驗，試品在酸雨、酸霧及固體液體懸浮微粒環境的試驗以及綜合性環境試驗等。美國麻薩諸塞州國防航空工業公司Raytheon建設物環境試驗室可進行高精度高強度的靜態、動態、氣候及綜合性的環境試驗研究。 

建筑材料環境模擬試驗室

應用環境模擬技術進行混凝土的環境試驗，是一項新的嘗試性的工作。中國礦業大學于20世紀90年代末建設了人工氣候室，用以在不同的氣候條件下模擬工業腐蝕環境，進行混凝土耐久性測試。所建設和人工氣候室包括空調機房，共占地55.8m2，試驗用的人工氣候室長6m，寬  m，高3.2m。人工氣候室可在一定范圍模擬自然環境中的溫濕度、日照、淋雨、鹽霧、大氣等環境CO2、SO2氣體。該試驗室利用一臺機組，完成制冷、加熱、除濕、加濕功能，并輔以自制的抽屜式硅膠吸濕器進行輔助深度除濕；利用簡易輻射燈具模擬太陽光照；在試驗室內布置噴液管、噴氣管，用以噴入鹽霧和低濃度的CO2、SO2氣體等。

根據所要模擬的各種環境，人工氣候室在工藝及建筑上均有特殊要求。為達到保溫要求，氣候室的墻體采用雙層120mm厚磚墻加防潮層，內嵌120mm厚聚苯乙烯泡沫保溫板，內墻面用環氧膠泥抹面；樓板采用120m厚的空心板加120mm厚聚笨乙烯泡沫保溫板；地面的構造設計成100mm厚混凝土墊層，中間200mm厚泡沫混凝土保溫層，上部100mm厚混凝土面層；并采用雙層保溫門。為了便于觀察室內的情況，在一側墻上安裝了一個固定的雙層玻璃觀察窗。人工氣候室主機放于機房內，風冷式冷凝器置于室外。室內機組的布置緊湊、合理，充分考慮使用空間的要求和便于檢修。人工氣候室的氣流組織采用上送下回式，除了送回風的管道外，還專門設置一條排風管用于試驗結束時氣候室的排風。空調制冷系統的設計與常規空調制冷相比，在技術要求、系統形式、設計方法等方面均有較大的差別。由于受到資金的限制，*達到工藝要求難度比較大，尤其對于低溫低濕和高溫高濕的處理實現起來比較困難。對腐蝕環境的模擬，無疑對機組的防腐提出更高要求，需要采用防腐設備及有效的防腐措施。

人要氣候室內安裝溫濕度傳感器，通過設在控制室內的計算機進行遠程控制。機組內也裝有可編程序控制器進行控制，也可以手動控制。

ZHS系列多功能氣候環境試驗室的系統及參數要求：

試驗室各分系統主要有：主室體、空氣循環系統、新風系統、日照系統、淋雨系統、加濕系統、除濕系統、制冷系統、加熱系統、控制系統等。研究各分系統的技術及設備配套，在保證各分系統協調控制的基礎上，進行智能化操作控制。試驗室設備應使用防腐材料，以適應所模擬的腐蝕環境，保證其使用壽命。

環境模擬試驗室可為人們提供一種擺脫自然規律、從時間到空間按主觀的意愿去模擬各種理想環境，服務于科學實驗。在試驗室內模擬各種實際環境作用，研究考核材料、結構或設備等實驗對象對所處的環境產生的環境效應，可獲得實驗對象各種環境條件下的特性、環境適應性。

目前，環境模擬技術已趨成熟。利用單一因素的環境模擬試驗，如溫度、濕度、氣壓、沙塵、鹽霧、淋雨、風、太陽輻射、空間環境等氣候環境模擬試驗以及靜載、振動、沖擊等力學環境模擬試驗，易于找出單一環境因素對結構性能的影響規律以；綜合環境模擬是指2個以上環境參數同時作用的模擬試驗，可以真實地模擬實驗對象實際經受綜合環境的影響，增加試驗的真實性和可靠性。國內外對于環境試驗也相繼分布了有關的針對各種研究領域的環境試驗標準，但在實際應用中還要進行試驗標準的剪裁、試驗應力篩選等項工作，以得到更加可靠適用的試驗成果。

用環境模擬技術，建設混凝土材料、結構的環境模擬試驗室是*可行的。混凝土結構耐久性、早期特性及裂縫控制研究所需要的各項環境指標，如氣候環境、工業腐蝕環境、海洋侵蝕環境等等，都是可以實現的。因此，開展混凝土結構環境模擬試驗室技術的研究，深入探討混凝土結構環境模擬試驗的關健技術，定能建成高標準高水平的混凝土結構試驗研究平臺，促進混凝土相關學科的發展。

（1）高溫試驗

試驗目的：用來考核試驗樣品在高溫條件下貯存或使用的適應性。應用于比如像熱帶天氣或煉鋼廠等高溫環境下工作的儀器、設備等。

試驗設備：高低溫（濕熱）試驗箱。

試驗條件：一般選定一恒定的溫度應力和保持時間。

優選常用溫度：200℃，175℃，155℃，125℃，100℃，85℃，70℃，55℃等； 

優選常用的試驗時間有：2h，16h，72h，96h等。

（2）低溫試驗

試驗目的：用來考核試驗樣品在低溫條件下貯存或使用的適應性。常用于產品在開發階段的型式試驗、元器件的篩選試驗等。

試驗設備：高低溫（濕熱）試驗箱。

試驗條件：一般選定一恒定的溫度和試驗時間。

優選常用的溫度有：- 65℃，-55℃，-40℃，-25℃，-10℃，-5℃，+5℃等；

優選常用的試驗時間有：2h，16h，72h，96h等。