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1、ZHS系列多功能氣候試驗(yàn)室利用環(huán)境模擬技術(shù)，建設(shè)大型多功能自動(dòng)控制混凝土結(jié)構(gòu)環(huán)境模擬室，可以人工模擬各種大氣環(huán)境、工業(yè)環(huán)境的單一因素或綜合因素作用，開展混凝土環(huán)境試驗(yàn)及相關(guān)理論研究。在實(shí)驗(yàn)室對(duì)混凝土材料、結(jié)構(gòu)的基本的熱學(xué)、力學(xué)、收縮、徐變、損傷等特性及其與各種氣候環(huán)境、海洋環(huán)境、腐蝕環(huán)境的定量關(guān)系進(jìn)行全面系統(tǒng)的仿真研究，加強(qiáng)材料與結(jié)構(gòu)的學(xué)科交叉。針對(duì)小型構(gòu)件或大型結(jié)構(gòu)仿真模型，真實(shí)再現(xiàn)工程實(shí)際環(huán)境，進(jìn)行結(jié)構(gòu)裂縫的開裂機(jī)制、開裂應(yīng)力發(fā)展變化、裂縫形成、結(jié)構(gòu)破壞的全過程跟蹤試驗(yàn)研究，達(dá)到從表觀至本質(zhì)、微觀至宏觀的規(guī)律解析，裂控研究將會(huì)有較大的突破。因此研究混凝土環(huán)境模擬試驗(yàn)室技術(shù)是非常必要的，對(duì)保證結(jié)構(gòu)的安全性、耐久性有重要意義。

2、  常規(guī)兵器、車輛及設(shè)備等環(huán)境模擬試驗(yàn)室

某兵器試驗(yàn)中心擁有大的氣候環(huán)境模擬試驗(yàn)室，主要承擔(dān)火炮、坦克、雷達(dá)、火箭、光學(xué)儀器、電子設(shè)備等裝備的氣候環(huán)境試驗(yàn)，環(huán)境模擬試驗(yàn)室主要有：高溫濕熱試驗(yàn)室、低溫試驗(yàn)室、淋雨試驗(yàn)室、低溫射擊室、高溫射擊室、光電試驗(yàn)室等。

隨著車輛技術(shù)的發(fā)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(shè)備。奧地利維也納亞森納爾車輛試驗(yàn)中心建造的環(huán)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(yàn)站主要由靜止試驗(yàn)室和運(yùn)行試驗(yàn)室及其他輔助設(shè)施組成。靜止試驗(yàn)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(dòng)態(tài)試驗(yàn)和制動(dòng)試驗(yàn)。

日本三菱重工神戶造船所的綜合環(huán)境試驗(yàn)室，主要進(jìn)行溫、濕度日變化的模擬，試品分別經(jīng)受雨、雪、霧、太陽輻射的環(huán)境試驗(yàn)，試品在酸雨、酸霧及固體液體懸浮微粒環(huán)境的試驗(yàn)以及綜合性環(huán)境試驗(yàn)等。美國(guó)麻薩諸塞州國(guó)防航空工業(yè)公司Raytheon建設(shè)物環(huán)境試驗(yàn)室可進(jìn)行高精度高強(qiáng)度的靜態(tài)、動(dòng)態(tài)、氣候及綜合性的環(huán)境試驗(yàn)研究。

3、農(nóng)業(yè)、林業(yè)、生物氣候環(huán)境模擬室

江西省農(nóng)科院水稻研究所建設(shè)的智能化人工氣候室，陜西楊陵農(nóng)業(yè)科技示范園溫室大棚，浙江大學(xué)植物科學(xué)實(shí)驗(yàn)中心智能玻璃溫室等，都是現(xiàn)代農(nóng)業(yè)利用環(huán)境模擬技術(shù)的應(yīng)用成果同，為植物科學(xué)研究提供控溫、控光、控濕的高標(biāo)準(zhǔn)科研條件。俄羅斯生物有機(jī)化學(xué)協(xié)會(huì)Branch  of  Shemyakin  & Ovchinnikov  Institute  of  Bioorganic  Chemistry建設(shè)的生物人工氣候室，用于研究生物工藝學(xué)、良好的種植物材料以及現(xiàn)代溫室植物生長(zhǎng)技術(shù)。日本森林綜合研究所建設(shè)了人工氣候試驗(yàn)室進(jìn)行自然環(huán)境下樹木生長(zhǎng)的研究，可進(jìn)行不同光照強(qiáng)度、溫度和濕度環(huán)境條件的樹木生長(zhǎng)對(duì)比試驗(yàn)。

4、建筑材料環(huán)境模擬試驗(yàn)室

應(yīng)用環(huán)境模擬技術(shù)進(jìn)行混凝土的環(huán)境試驗(yàn)，是一項(xiàng)新的嘗試性的工作。中國(guó)礦業(yè)大學(xué)于20世紀(jì)90年代末建設(shè)了人工氣候室，用以在不同的氣候條件下模擬工業(yè)腐蝕環(huán)境，進(jìn)行混凝土耐久性測(cè)試。所建設(shè)和人工氣候室包括空調(diào)機(jī)房，共占地55.8m²，試驗(yàn)用的人工氣候室長(zhǎng)6m，寬  m，高3.2m。人工氣候室可在一定范圍模擬自然環(huán)境中的溫濕度、日照、淋雨、鹽霧、大氣等環(huán)境CO₂、SO₂氣體。該試驗(yàn)室利用一臺(tái)機(jī)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(jìn)行輔助深度除濕；利用簡(jiǎn)易輻射燈具模擬太陽光照；在試驗(yàn)室內(nèi)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(jù)所要模擬的各種環(huán)境，人工氣候室在工藝及建筑上均有特殊要求。為達(dá)到保溫要求，氣候室的墻體采用雙層120mm厚磚墻加防潮層，內(nèi)嵌120mm厚聚苯乙烯泡沫保溫板，內(nèi)墻面用環(huán)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(gòu)造設(shè)計(jì)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(nèi)的情況，在一側(cè)墻上安裝了一個(gè)固定的雙層玻璃觀察窗。人工氣候室主機(jī)放于機(jī)房?jī)?nèi)，風(fēng)冷式冷凝器置于室外。室內(nèi)機(jī)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(fēng)的管道外，還專門設(shè)置一條排風(fēng)管用于試驗(yàn)結(jié)束時(shí)氣候室的排風(fēng)。空調(diào)制冷系統(tǒng)的設(shè)計(jì)與常規(guī)空調(diào)制冷相比，在技術(shù)要求、系統(tǒng)形式、設(shè)計(jì)方法等方面均有較大的差別。由于受到資金的限制，*達(dá)到工藝要求難度比較大，尤其對(duì)于低溫低濕和高溫高濕的處理實(shí)現(xiàn)起來比較困難。對(duì)腐蝕環(huán)境的模擬，無疑對(duì)機(jī)組的防腐提出更高要求，需要采用防腐設(shè)備及有效的防腐措施。

人要?dú)夂蚴覂?nèi)安裝溫濕度傳感器，通過設(shè)在控制室內(nèi)的計(jì)算機(jī)進(jìn)行遠(yuǎn)程控制。機(jī)組內(nèi)也裝有可編程序控制器進(jìn)行控制，也可以手動(dòng)控制。

5、系統(tǒng)及參數(shù)要求：

試驗(yàn)室各分系統(tǒng)主要有：主室體、空氣循環(huán)系統(tǒng)、新風(fēng)系統(tǒng)、日照系統(tǒng)、淋雨系統(tǒng)、加濕系統(tǒng)、除濕系統(tǒng)、制冷系統(tǒng)、加熱系統(tǒng)、控制系統(tǒng)等。研究各分系統(tǒng)的技術(shù)及設(shè)備配套，在保證各分系統(tǒng)協(xié)調(diào)控制的基礎(chǔ)上，進(jìn)行智能化操作控制。試驗(yàn)室設(shè)備應(yīng)使用防腐材料，以適應(yīng)所模擬的腐蝕環(huán)境，保證其使用壽命。

1  工作室尺寸：     3500×4300×2000（寬×長(zhǎng)×高）mm（可定做非標(biāo)）

2 溫度范圍：　　?。?span lang="EN-US">20℃～+60℃

3 溫度偏差：　　　±3℃

4 溫度波動(dòng)度：    ≤±1℃

5 鹽水濃度： 　　3～5%

6.霧粒大?。?　 （5～10）um

7.鹽水流量： 　　150～250L/h

8.人工雨方向：　 垂直向下

9. 承重：        2噸/車×2輛

10.試件尺寸：　　　　 2500×600×500（mm）

11.試件數(shù)量：　　　　 兩件

12.制冷系統(tǒng)冷卻方式：風(fēng)冷式

13.溫度控制方式：　　 PID控制方式

14.光源：　　      紫外燈管（UVA）

15.燈管距試件距離：　 50mm

16.燈管間距：　　　　 70mm

17.碳化試驗(yàn)：通過流量、時(shí)間控制濃度，CO2氣體濃度用進(jìn)口濃度儀控制。

18.電源：　　   380V±10%，50Hz，120KW

6、 結(jié)論

環(huán)境模擬試驗(yàn)室可為人們提供一種擺脫自然規(guī)律、從時(shí)間到空間按主觀的意愿去模擬各種理想環(huán)境，服務(wù)于科學(xué)實(shí)驗(yàn)。在試驗(yàn)室內(nèi)模擬各種實(shí)際環(huán)境作用，研究考核材料、結(jié)構(gòu)或設(shè)備等實(shí)驗(yàn)對(duì)象對(duì)所處的環(huán)境產(chǎn)生的環(huán)境效應(yīng)，可獲得實(shí)驗(yàn)對(duì)象各種環(huán)境條件下的特性、環(huán)境適應(yīng)性。

目前，環(huán)境模擬技術(shù)已趨成熟。利用單一因素的環(huán)境模擬試驗(yàn)，如溫度、濕度、氣壓、沙塵、鹽霧、淋雨、風(fēng)、太陽輻射、空間環(huán)境等氣候環(huán)境模擬試驗(yàn)以及靜載、振動(dòng)、沖擊等力學(xué)環(huán)境模擬試驗(yàn)，易于找出單一環(huán)境因素對(duì)結(jié)構(gòu)性能的影響規(guī)律以；綜合環(huán)境模擬是指2個(gè)以上環(huán)境參數(shù)同時(shí)作用的模擬試驗(yàn)，可以真實(shí)地模擬實(shí)驗(yàn)對(duì)象實(shí)際經(jīng)受綜合環(huán)境的影響，增加試驗(yàn)的真實(shí)性和可靠性。國(guó)內(nèi)外對(duì)于環(huán)境試驗(yàn)也相繼分布了有關(guān)的針對(duì)各種研究領(lǐng)域的環(huán)境試驗(yàn)標(biāo)準(zhǔn)，但在實(shí)際應(yīng)用中還要進(jìn)行試驗(yàn)標(biāo)準(zhǔn)的剪裁、試驗(yàn)應(yīng)力篩選等項(xiàng)工作，以得到更加可靠適用的試驗(yàn)成果。

用環(huán)境模擬技術(shù)，建設(shè)混凝土材料、結(jié)構(gòu)的環(huán)境模擬試驗(yàn)室是*可行的?；炷两Y(jié)構(gòu)耐久性、早期特性及裂縫控制研究所需要的各項(xiàng)環(huán)境指標(biāo)，如氣候環(huán)境、工業(yè)腐蝕環(huán)境、海洋侵蝕環(huán)境等等，都是可以實(shí)現(xiàn)的。因此，開展混凝土結(jié)構(gòu)環(huán)境模擬試驗(yàn)室技術(shù)的研究，深入探討混凝土結(jié)構(gòu)環(huán)境模擬試驗(yàn)的關(guān)健技術(shù)，定能建成高標(biāo)準(zhǔn)高水平的混凝土結(jié)構(gòu)試驗(yàn)研究平臺(tái)，促進(jìn)混凝土相關(guān)學(xué)科的發(fā)展。