自然通風老化試驗箱旨在模擬真實戶外氣候條件,尤其適用于評估建材、涂料、塑料等材料在自然暴露下的耐候性。與強制循環老化箱不同,其核心在于“被動通風”與“環境耦合”,力求還原陽光、風雨、晝夜溫差等綜合效應。
首先,風速模擬是關鍵環節。自然通風箱通常不配備風機,而是通過箱體頂部與底部的可調百葉窗形成熱壓通風。白天太陽輻射加熱箱內空氣,熱空氣上升從頂部排出,冷空氣從底部吸入,形成自然對流。風速大小取決于溫差、開口面積及外部微風條件。部分機型還集成風速傳感器,通過調節百葉角度間接控制換氣率,以匹配特定地理區域的平均風速(如1–3 m/s)。
其次,溫濕度控制依賴被動熱交換與氣象聯動。箱內溫度主要由太陽輻射強度決定,因此常配備高透光率石英玻璃窗,并可選配紫外增強燈模擬高原強紫外線。濕度則通過雨水噴淋系統或環境濕度滲透實現。例如,在模擬熱帶雨林氣候時,系統會在設定時段自動噴淋,并利用自然蒸發維持高濕;而在干旱地區模擬中,則保持干燥通風。
值得注意的是,自然通風箱并不追求參數精確恒定,而是強調“動態波動”——如晝夜溫差可達30℃以上,濕度隨日照劇烈變化。這種非穩態環境更貼近真實戶外老化機制,能有效激發材料的疲勞、龜裂、褪色等失效模式。
為提升模擬真實性,部分設備還引入氣象站數據接口,根據當地歷史天氣自動調整運行策略。例如,在模擬某城市夏季氣候時,系統可調用該地7月平均日照時長、降雨頻率等參數,生成更貼近實際的老化曲線。

總之,自然通風老化試驗箱通過巧妙結合熱力學原理與環境反饋機制,在無強制干預的前提下,高度還原戶外復雜氣候。其控制邏輯雖不如可程式箱精確,卻在生態真實性上具有不可替代的優勢,是戶外材料耐久性評估的理想工具。