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环境室围护结构性能研究 作者：Paul Fazio，Member，ASCE，Andreas K. Athienitis，Cedric Marsh，and Jiwu Rao 摘要：本文介绍了一个环境调查室的设计和开发建筑围护结构的性能，热，空气和水分传输功能，以及围护结构和室内环境的相互作用。环境室在加拿大尚属首次并且具有其独特的概念。它坐落在一个特制的研究中心实验室，在蒙特利尔市中心。实验在某些情况下，设施非常专业，如测量声学参数和噪声传播。本文的重点是调查建筑围护结构热流体方面，性能，相关方面的热，空气和水分，（蒸汽或雨）通过围护结构，及有关室内环境研究。方法和设施，测试的某些方面建筑围护结构性能进行审查这里。一个有效的方法准确地确定热电导率或电阻墙，屋顶，和一个窗口与对照试验，如图1所示。试验样品的安装在一个开放墙之间的热冷箱，其中每个维持在一个恒定测量温度和稳态传热速率通过测试样品的测量手段的计量箱与加热器紧密连接在试样一侧的热箱。热电阻，然后确定的比例温度差热流量。后卫（热）箱周围的计量室和保持在同一温度减少热量之间的转移。因此，电供热计量室中的流动标本约等于热流通过它。此外，边缘效应，改变热从一维到三维方向是减少到最低限度。 图一：防护热箱法测试原理图 标定热箱法通常用于大型建筑围护结构组件，它类似于防护热箱法，但它不使用一个封闭的计量室。因此，边缘传热的影响预计将更加明显比案件的防护热箱。在这种情况下，热箱通常称为计量室，与冷箱为人工气候室。确定热流通过标本，仔细校准设施需要这样的热损失从墙壁的计量室和侧翼热绕流计算的标本从测试样品的已知热工性能。这一过程被称为校准。标定热箱法特别适合测试复合建筑元素将桥梁如墙壁与视窗。更现实的室内热工条件（例如，空气流动和房间温度分布）可能是模拟这种方法相比，防护热箱法。许多变化，这种方法也是可能的。校准热箱在国家标准局（zarr等人。1987）可用于房间的大小（3米×4.5米）壁标本下的稳态和动态的气候条件测量热，空气和水分迁移。另一个校准热箱由施工技术实验室，波特兰水泥协会（范埃姆1984）可能被用来测试试样的尺寸2.62米×2.62米下的稳态和动态热工条件。 在加拿大，一个防护热箱在全国研究理事会可以用来测试标本2.44米×2.44米下的动态和稳态热工条件（1993）。热传导，蓄热，太阳能热增益，和渗透的主要特点外围护结构影响房间的温度和能量损失，应认真考虑在确定的影响，围护结构对室内气候和能源成本。因为热，空气，和水蒸汽透过强烈的相互关联的过程，设备需要在这些现象可能同时进行研究的气候条件控制的一侧和另一侧的室内模拟条件。例如，当水分渗透裂纹的围护结构和显着的温度降低，冰fonns造成较大裂缝由于其扩张。此外，三维热流的影响周围的窗户和地板之间，俗称将桥梁，只可准确测量与大样本大小往往不止一个故事高。有效的将容量建筑围护区不仅取决于总热量的能力和个人的个别层墙壁也对位置和分布将质量。因此，复杂的热交换的机制之间的垂直和水平的包络成分研究受到全尺寸试验室模拟气候条件。 尽管一些设施的设计和建造的研究和一些参数来衡量建筑围护结构热工性能，没有设施设计研究所有主要的热流体方面的围护结构性能的同时（包括其与室内环境）控制下的模拟室外和室内条件。它的目标是最近设计和建造环境室的建筑研究中心（）可用于实验研究的围护结构作为系统控制热，空气和水分，流动，以及系统控制室内环境。 环境室的结果是一个长期的过程，涉及几个应用研究基金的各种来源，发展一个适当的实验室，和一个多学科设计。这是首次在加拿大是独一无二的概念。它坐落在一个特制的实验室在蒙特利尔市中心。实验室拥有落地高度约10米，lo-t架空滚动起重机。实验室空间周围的加热室和空调如图2所示。环境室由单独的商会代表室内和室外条件，命名为冷热箱，如图3所示。之间的冷热箱，一个矩形框夹，其中围护结构可以固定或建立稳态或动态热试验。计量箱位于热箱一侧的测试标本测量热流量和温度降为热电阻测量的基础上的防护热箱法（1990b）。无计量室的设备，可用于测试类似标定热箱（1990a）（图4）。实验可以执行的信封组件最大使得它独特的灵活性和概念，是其设计的使用作为一个环境室，如图5所示。在这种模式下的测试充分试验室可以构造或放置·在动产热箱测试架的空。此外，人们会暴露在它的各种模拟室内或室外条件，生产力和舒适性研究。 图3：CBS公司环境室的防护热箱试验模式示意图 图4：CBS公司环境室标定热箱试验模式示意图 图5：CBS公司环境室环境（气候）测试模式示意图 技术说明 几何尺寸在3，技术规格见表1。充分的技术细节提供其他地方（法西奥等人1994）。该小组的冷热箱，由面板1发泡聚氨酯保温层之间铝片的外面和1毫米的不锈钢对内（热电阻6.2雷达