外遮阳与防盗一体化节能窗的研究开发

【摘要】：窗户外遮阳产品是安装于窗外的遮阳构件,可以在太阳辐射未到达建筑表面时吸收和反射大部分太阳辐射,通常可以降低建筑表面80%的太阳直接辐射得热,是比内遮阳更有效的节能装置,有外遮阳板和百叶窗等形式。 本文在研究了国内外百叶窗发展的基础上,结合设计原则和要求,研制开发了以链牵引为主的外遮阳与防盗一体化节能窗,确定了总体结构设计方案,进行了各系统结构设计,采用了新式的百叶翻转机构、百叶升降机构及百叶片结构,可以调整百叶角度,实现百叶上卷和下放。基于Solidworks建立了百叶片和链板的三维模型,利用Simulation对百叶和第一节链板进行了强度分析,确定了合理的百叶片参数,第一节链板承受的最大载荷在合理范围内。分析了百叶上卷的过渡轨迹和卷曲轨迹,利用matlab软件对卷曲轨迹进行了曲线拟合,确定了卷曲极半径与转角的函数关系。设计了操纵系统的齿轮结构,确定了齿轮传动的范围。以上海地区为例,对节能窗的热工性能进行了分析计算,确定了南向节能窗的遮阳性能为6级,保温性能最高可达到9级,建筑高度40m时,节能窗的抗风压强度等级为9级。利用DeST-h软件分析节能窗对建筑物的能耗影响,得到了不同朝向的最佳遮阳时段和节能窗的节能率。对节能窗样品的水密性和气密性进行了试验检测。提出了节能窗隔声、密封、采光性能的相关改善措施。 本课题的研究方法主要有调研分析；利用计算机软件进行结构设计与模拟仿真；利用能耗模拟软件对节能窗进行能耗分析；试制样品,对其相关性能进行检测论证。 【关键词】：百叶窗 外遮阳 翻转升降 系统优化 节能
【学位授予单位】：天津科技大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2014
【分类号】：TU228
【目录】：

• 摘要4-5
• ABSTRACT5-6
• 目录6-8
• 1 前言8-15
• 1.1 课题研究背景及缘起8-9
• 1.1.1 窗户和遮阳的发展历史8
• 1.1.2 课题研究背景8-9
• 1.2 国内外研究现状及发展趋势9-10
• 1.2.1 国内外发展和现状9-10
• 1.2.2 未来发展趋势10
• 1.3 研究意义及论文创新点10-12
• 1.3.1 研究意义10-11
• 1.3.2 论文创新点11-12
• 1.4 研究内容和研究方法12-15
• 1.4.1 研究内容12-14
• 1.4.2 研究方法14-15
• 2 节能窗结构设计15-31
• 2.1 节能窗结构设计要求15-16
• 2.2 总体结构方案设计16-17
• 2.3 节能窗各部分结构设计17-30
• 2.3.1 百叶片设计17-18
• 2.3.2 翻转系统设计18-20
• 2.3.3 升降系统设计20-24
• 2.3.4 固定系统设计24-25
• 2.3.5 操纵系统设计25-30
• 2.4 本章小结30-31
• 3 关键零部件设计与分析31-50
• 3.1 概述31
• 3.2 Solidworks软件及相关模块介绍31
• 3.3 百叶片强度分析31-35
• 3.3.1 算例模型的建立32-33
• 3.3.2 静态算例结果与分析33-35
• 3.4 百叶片抗风压性能计算35-41
• 3.4.1 风荷载计算35-38
• 3.4.2 百叶片在水平风荷载作用下的挠度计算38-40
• 3.4.3 百叶片抗风压强度40-41
• 3.5 操纵系统传动设计41-45
• 3.5.1 翻转操纵系统传动结构设计41-43
• 3.5.2 升降操纵系统传动结构设计43-45
• 3.6 链板强度分析45-47
• 3.7 链板卷曲轨迹分析计算47-49
• 3.8 本章小结49-50
• 4 节能窗热工性能分析与计算50-61
• 4.1 节能窗热工性能分析50
• 4.2 节能窗热工性能计算50-59
• 4.2.1 节能窗传热系数计算50-56
• 4.2.2 节能窗遮阳系数计算56-59
• 4.3 本章小结59-61
• 5 节能窗对建筑能耗的影响分析61-80
• 5.1 概述61-63
• 5.2 建筑模型描述63-64
• 5.3 南向节能窗对建筑能耗的影响64-71
• 5.3.1 南向节能窗夏季模拟结果与分析64-68
• 5.3.2 南向节能窗冬季模拟结果与分析68-71
• 5.4 西向和东向节能窗对建筑能耗的影响71-76
• 5.4.1 西向节能窗遮阳能耗模拟71-74
• 5.4.2 东向节能窗遮阳能耗模拟74-76
• 5.5 不同朝向节能窗对建筑能耗综合对比分析76-78
• 5.6 本章小结78-80
• 6 节能窗其他性能设计与标准80-83
• 6.1 概述80
• 6.2 隔声性能设计80
• 6.3 密封性能设计80-82
• 6.4 采光性能设计82
• 6.5 本章小结82-83
• 7 结论83-84
• 8 展望84-85
• 9 参考文献85-90
• 10 攻读硕士学位期间发表论文情况90-91
• 11 致谢91

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