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宁波职业技术学院标题：毕业论文正文或毕业设计方案（作品）修改状态：01教育质量管理体系质量记录编号：NZQMS-QR-2014-26生效日期：2007.9.1风光雨遮阳装置的改进设计摘 要 在当今这个资源日益紧缺的社会，提倡珍惜能源、提高能源利用率已经是一个主流话题了。伴随着我国社会主义建设脚步的加快，城市的开发速度也随之加快。能源的有效利用在我国建设走可持续发展道路为基本中心的国家体现的更为重要。如果将建筑物比作鲜活的生命体的话，那么窗户和遮阳产品就像是呼吸道皮肤一般。通过它们，建筑物可以吸收太阳光热和新鲜空气，并且防止能量的外溢。特别是商用建筑中，有效的电动遮阳产品的安装与开闭，能够营造柔和的视觉效果和舒适的温度环境，从而提高办公效率，同时又可节约能量的开支。建筑施工初期若设置了电动遮阳装置，尽管会增加初期的投资费用，但是从完工以后带来的能量节约效果和生产效率的提高等效果来看，初期的投资费用不但可以收回，还可以带动完工后大楼的运作费用。现在，一定规模以上的建筑都有安装通风装置的义务，为了节约能量、能效等级认证制度，安装遮阳装置已经是一种大趋势了。关键词：遮阳装置；能源；CADABSTRACTIn todays increasing the c scarcity of resources inommunity，promote value of energy、 to improve energy efficiency is a major topic of the。along with the acceleration of the pace of Chinas socialist construction，the city also will accelerate the pace of development。efficient use of energy in our building as a path of sustainable development embodied in the basic center of the country is more important。If the building than to live the life of the body，then the windows and sun products like skin and respiratory tract in general。Through them，the building can absorb solar heat and fresh air，and to prevent the spillover of energy。especially in commercial buildings，effective electric sun product installation and opening and closing，be able to create a soft and comfortable visual effects of temperature environment，thereby increasing office efficiency，at the same time can also save energy costs。If the initial construction of the electric sun setting device，although the initial investment cost will increase，but after completion of the energy savings brought about the effectiveness and efficiency of production effects such as perspective，the initial investment costs can be recovered only，you can also drive the operating costs of the building after the completion。Now，above a certain scale of construction has the obligation to install ventilation equipment，in order to save energy，energy efficiency rating certification system，install shading devices is already a major trend。Keywords: Shading device; Energy; CAD目 录第1章 引 言1第2章 FTS天棚帘系统的动作原理及性能要求12.1 静止状态22.2 运行状态22.3 停止状态22.4 反转静止状态22.5 性能要求3第3章 首次设计及首次设计中的缺陷33.1 概述33.2 首次设计产品33.2.1 方案的简介43.3 控制系统53.4 风光雨控制功能的说明53.4.1 抗风保护53.4.2 光控命令53.4.3 雨水保护53.4 缺陷5第4章 风光雨遮阳装置的改进设计64.1 缺点的总结64.2 改进后的设计64.2.1 遮阳装置的重量设计64.2.2 遮阳装置的抗风能力设计74.2.3 各组件的介绍74.2.4 新设计详细简介7第5章 结束语9谢 辞9参考文献10第1章 引 言不知不觉走上实习的岗位已经半年有余，在这大半年中，学习了很多，收获了很多，特别是许多在学校学习中无法掌握的知识，让我收获颇丰。但所有的这些都是与在学校掌握的基础知识分不开的。目前我所从事的岗位主要工作是和公司其他技术人员一起确定我公司的遮阳装置的设计，其中包括选择合理的电机、安装方法以及设计合理的遮阳结构。作为一个新兴行业，以及伴随着楼宇设计结构日渐新颖，玻璃材料的大面积应用，遮阳产品的使用范围将进一步提升，行业前进也会相当有发展空间。目前，国外的遮阳产品比较成熟，国际上比较有名的管状电机及控制系统公司包括法国的SOMFY（尚飞）、意大利JOLLY（久利）以及我国香港的RAEX（瑞克斯）等。而国内的产品主要是模仿以上这些产品生产的，不过随着制造工艺的提高，国产管状电机的性能和质量也慢慢崭露头角了。这次我的论文课题就是新建成的宁波高新园区科技大楼的顶层玻璃顶的遮阳装置（FTS天棚帘）的设计，因为在开始的设计完成后经过实地考察及分析后，发现设计上有一定的缺陷。考虑到对顾客负责及产品后期维护的方便，设计部门决定重新设计安装方法及结构。应此，本次论文的中心内容主要是要改进的缺陷部分的说明。第2章 FTS天棚帘系统的动作原理及性能要求FTS天篷帘系统，通过FTS控制盒协调两个电机的动作，利用牵引杆，牵引钢丝绳将两个电机卷管和遮阳面料（能承受一定张力）连接起来。当电机接收到指令后，系统完成展帘、停止、收帘动作。不论是停止在中间位置或收、展帘的极限位置，系统中都保持一定的张力，使面料和牵引钢丝绳在静止时，都处于基本平直状态。 FTS天篷帘系统动作原理图解见图2-1图2-1 FTS天篷帘系统动作原理2.1 静止状态主电机和辅助电机（注：展帘动作时，卷绳电机为主电机，卷面料电机为辅助电机。收帘动作时,卷绳电机为辅助电机，卷面料电机为主电机。）的内置抱闸抱紧电机转轴，FTS系统内保持一定张力（静态张力、可调），面料和牵引钢丝绳呈基本平直状态。2.2 运行状态两个电机内抱闸同时放开，主电机向某一方向转动，辅助电机在主电机牵引下同向转动，但辅助电机内会产生一个反向扭力，使系统在运行过程中仍保持一定张力（动态张力、可调）。2.3 停止状态在停止动作瞬间，两电机同时停止转动，抱闸恢复抱紧电机转轴。2.4 反转静止状态1、主电机抱紧转轴，静止不动，而辅助电机内抱闸松开，并反转设定的运行间后，抱闸再次抱紧辅助电机转轴。2、 以上FTS系统电机的动作协调工作均由FTS控制盒完成3、户外FTS天棚帘系统安装在铝合金框架中。铝框根据屋顶形状设计，FTS电机座和尾插座固定在铝框上。FTS天棚帘系统内的张力完全由铝框承担。整个框架与建筑屋顶固定连接（面料与屋顶透明层材料没有接触），从而保证户外FTS天棚帘能安全运行。2.5 性能要求1、在接受到动作指令后，系统应平稳的收帘、展帘或停止2、在动态或静态下，系统内（面料）所受张力可在一定范围内调节3、该张力调节应通过电控方式而不是机械方式实现4、系统的限位调整应在运行过程中分别依规定顺序在两个FTS电机上进行第3章 首次设计及首次设计中的缺陷3.1 概述在接到这个项目后，我们首先对产品的安装地点进行了勘察。经分析，主要有以下两点主要问题：1.科技广场大厦有12层，而天棚要安装在楼顶，已经属于高空，所以要在设计产品的时候把楼顶的风力的影响考虑周全。2.因为顶楼是全钢化玻璃顶。虽然可以承受一定重量，但是，考虑到遮阳装置的重量和产品在运行过程中必然会产生一定的振动。所以，遮阳装置不可以和大楼的玻璃顶及建筑外表面发生任何接触（也就是说只能和大楼的钢结构相连接）。3.2 首次设计产品基本采用FTS天棚帘套件,控制系统和管状电机采用意大利的久利，机械本体部分采用香港的瑞克斯。方案有两种：方案一（如图3-1所示）、方案二（如图3-2所示）图3-1 方案一：双电机驱动图3-2 方案二：单电机驱动3.2.1 方案的简介方案一和方案二最大的区别在于遮阳布帘的开闭方式。方案一采用双电机的形式，即在面料的两端都安装电机。遮阳面料打开时，主电机正转，副电机反转，闭合时则相反。方案二采用电机与弹簧配合的方法，电机正转时遮阳面料打开，面料被不断拉扯开来，驱动在非电机端的弹簧产生扭矩。当遮阳面料需要闭合时，电机反转，而此时的弹簧产生的扭矩会使遮阳面料收回来。以上两中方案均是已经在市场上使用过的成功案例，可以按照工程的造价确定方案。3.3 控制系统这两种方案的控制系统都是久利的风光雨控制系统，顾名思义就是通过风、光、雨这三种传感器自动控制天棚帘的开闭。实现真正的智能化。3.4 风光雨控制功能的说明3.4.1 抗风保护可根据工程和客户要求设立抗风保护。即风力达到或超过设置值，系统会自动发出命令，关闭天棚帘。以保护天棚帘的安全。当风力低于安全值，可自动发出打开命令，天棚帘可以自动打开遮挡阳关。可调节范围是540Km/h。3.4.2 光控命令可根据客户要求设定其要求的光照度。即当光照强度高于某一设定值时，系统自动发出命令打开天棚帘，以保证室内光照度。可调节范围为520Iux。3.4.3 雨水保护下雨时系统可自动发出关闭命令，关闭天棚帘。以保护天棚帘在雨天不至于造成淋湿、发霉等不良影响。以上三项功能命令的优先级是：雨风光。只有当以上三项值都在安全范围内或者是满足其设定值，系统才会发出自动打开的命令。将天棚帘自动打开。例如遇到雨水时，其他命令不起作用（包括风控命令、光控命令、手动命令等），系统时钟关闭。当没有雨水时，而风力大于设定安全值时。其他任命令不起作用（包括风控命令、光控命令、手动命令等）。系统也是始终关闭。注：以上这套风光雨控制系统是有厂家（久利）负责安装和调试3.4 缺陷设计完成后，我们和大楼的业主进行了联系和沟通，首先进行了铝合金框架的安装（在不和大楼外表面发生任何接触，只和大楼本身的结构进行连接，此部分是由专业的工程队负责完成的），最后在确定方案的时候发现了问题1.管状电机的最大牵引长度为12米，重量300Kg，而大楼的宽度超过12米长，所以必须在一个宽度上架设两幅遮阳装置。因为不可以和大楼表面发生任何接触，特别是在楼顶是玻璃的情况下，两幅遮阳装置加上框架的重量是不是会形成隐患。而且，显然方案一已经被否定。因为在两端都安装电机自身的重量将相当大，四台电机加上各种重量同时施压在一快玻璃上对玻璃的影响太大。2.大楼本身有12层高，四走没有其他高层建筑，非常开阔，所以常年风力相当大。经过测量，不大于风力保护的40Km/h。但是长期在这样的状态下进行遮阳的话，对天棚帘的伤害是非常大的。会造成天棚帘的部件松动、掉落，长期的话甚至会造成整个天棚帘的掉落。后期维修保养工作量将很大。第4章 风光雨遮阳装置的改进设计4.1 缺点的总结根据以上对科技广场大楼顶部的实地考察和对设计的分析，工程上出现的问题已经相当明显了。方案一已经被淘汰，只能在方案二上做进一步的改进。但是由于科技广场大楼即将参加“鲁班奖”的评选，所以，这次工程的方案修改任务迫在眉睫。对新方案的确定必须以下几点为主：1.重量 首先重量必须控制在一定范围内，符合钢化玻璃的承受范围。2.抗风能力 新的方案在以方案二为基础上，设计改进天棚帘的抗风能力，特别是长时间不间断的“中级”风。3.必须保证工程的质量和安全性。因为大楼要代表宁波参加“鲁班奖”这一国内最顶级的奖项，所以工程必须要保证质量，不能够出现较大问题。4.2 改进后的设计4.2.1 遮阳装置的重量设计经过查阅资料，我们得出了4.214米的玻璃面所能承受的压力约为300Kg左右（4.212米为最大的户外天棚帘的遮阳面积），我们设计的方案二宽度为4.2米，但是大楼的玻璃长度超过12米，达到14米。所以只能安装2个遮阳天棚帘来解决长度的问题。以下是FTS天棚主要配件重量：法拉利92#面料0.48kg/平方80的钢绳卷管1.7kg/m100的面料卷管2.5kg/mFTS安装支架5kg/对FTS中间支架1.7kg80皇冠轮+转轮+尾插1kg100皇冠轮+转轮+尾插1.5kg(12米)卷绳器1.5kg/只FTS70NM电机5.1kg50托布管0.6kg/m50托布管轴承座1.2kg/对501204铝方管4kg/m屋面尼龙支撑件1.3kg/只由于需要在同于玻璃面上安装两台天棚帘，结合以上标准重量得出两台天棚帘的重量为：223.104kg。加上部分连接件的重量约为230kg左右。完全符合重量的要求，而且还为接下来的加强抗风能力的设计留下来30kg左右的余量。4.2.2 遮阳装置的抗风能力设计对楼顶的天棚帘形成主要危害的是从天棚帘侧面吹来的风，不管是在打开还是收放阶段。在打开的阶段容易使布料紧绷，使布料对天棚帘的拉力加大。在收放阶段则容易使布料走偏。综合以上的总结和讨论决定，设计出了改进后的方案（如图 4-1所示）。图 4-1 遮阳装置改进后的方案4.2.3 各组件的介绍1、铝框固定码 2、FTS控制盒 3、铝框纵梁 4、FTS电机座5、FTS电机（面料） 6、面料防风管 7、面料托管 8、FTS电机（卷钢丝绳） 9、电机驱动轮 10、卷绳器 11、牵引钢丝12、牵引杆 13、面料插杆 14、遮阳面料 15、尾插 16、卷管 17、防雨罩 18、铝框横梁4.2.4 新设计详细简介方案二和正式方案相比，最大的改进就是在遮阳装置的两侧面加上铝框纵梁和面料防风管以及面料托管。铝框纵梁是由宽厚的铝合金管制成，在面料的侧面有一定的挡风能力。加油铝框的向面料面有一道沟槽，使面料侧端始终在侧沟槽中，而面料插杆厚度和沟槽的宽度间相差不要过大。这样即使有风将面料吹动，但由于面料插杆的限制，面料的摆动不会很大。面料防风管和面料托管其实是固定在铝框纵梁中间的两根铝管，其作用是限制面料被吹起时代摆动幅度。铝框纵梁和面料防风管以及面料托管的重量为35.26kg完全没有超出限定重量值。在此，本次设计就完成了。第5章 结束语本次设计结束了，其实本次设计在产品的的设计修改上并没什么大的动作，比较简单。但是这些修改的设计在后来的试运行上所表现的性能还是相当优异的。原来的套件设计是由意大利的设计师所设计的，现在经过现在的勘察设计出来更加适合本地安装的遮阳天棚帘，这是技术上的突破。我为能参加这个工作和参加本次设计感到骄傲。经过这次设计上的突破后，公司的创新氛围更加浓厚了。在后来为期半个月的组装和安装过程中，这套遮阳设备经过多次调试后，性能的优异性得到了大楼业主的肯定，在参评“鲁班奖”的宣传DV中还详细的收录的这套遮阳设备的开闭等运行场景。 现在，这套设备已经投入到了大楼的日常运行当中了！对于我本人来说，这次设计过程中即是对自身专业的一次提升，同时也完成了毕业设计，可谓收获良多。很高兴可以在顶岗实习阶段完成这项设计。在设计过程中体会到的失败的艰辛和成功的喜悦是很难用语言形容的，相信这次设计会成为我以后工作中的重要经历！ 谢 辞毕业论文已经接近完成，这同时也意味这我的大学生活即将进入尾声。回首这三年，感慨颇多。三年前到学校报到的情景还历历在目，现在却已经是踏上社会参加工作