本書內容共分十三章,包括系統(tǒng)門窗設計基礎知識、性能設計、研發(fā)設計、結構設計、熱工性能計算優(yōu)化、工程設計規(guī)則、加工工藝設計、性能測試優(yōu)化、安裝工藝設計及使用與維護保養(yǎng)等內容;本書還詳細描述了系統(tǒng)門窗技術設計文件輸出和系統(tǒng)門窗評價的內容及要求。
本書理論與實例相結合,實用性較強,可作為系統(tǒng)門窗技術研發(fā)設計人員、管理人員實用參考資料,還可作為相關專業(yè)學生的學習用書。
本書就系統(tǒng)門窗的研發(fā)、設計等系統(tǒng)門窗技術、設計理念、研發(fā)程序等內容進行了詳細的闡述與分析,可作為高等學校建筑門窗專業(yè)學生學習教材,也可作為系統(tǒng)門窗研發(fā)單位、技術人員及相關專業(yè)人員參考技術資料。
前言
隨著我國建筑節(jié)能要求的不斷提高,推動了建筑門窗行業(yè)的快速發(fā)展。我國建筑門窗生產企業(yè)眾多,中小型企業(yè)占多數(shù)。門窗生產狀況基本是以甲指乙采、來料加王為主,因此造成了門窗設計環(huán)節(jié)技術性欠缺,門窗產品的質量和性能得不到有效的保證。
系統(tǒng)門窗是建筑門窗完整的技術表達形式,主要特征是針對門窗全部關聯(lián)要素,采用系統(tǒng)理念研發(fā)、設計和制造,形成標準化、系列化產品,滿足工程個性化選用需求。
系統(tǒng)門窗通過嚴謹?shù)脑O計程序確認構成窗的材料、構造、形式、設計規(guī)則、加工工藝、安裝工藝、性能及其使用維護要求,并用相似原理確定材料允許調整的范圍及替換規(guī)則,終以文件形式加以確定。
經系統(tǒng)化設計的建筑門窗能夠全面滿足建筑要求,且技術成熟、性能穩(wěn)定、質量可靠,有利于標準化和工業(yè)化生產。
性能化設計系統(tǒng)門窗是作者首次提出。針對系統(tǒng)門]窗的性能要求,提出了以室內環(huán)境參數(shù)和標準規(guī)范設計參數(shù)為性能目標,利用模擬計算工具,對系統(tǒng)門窗設計方案進行優(yōu)化設計,終達到系統(tǒng)門窗預定性能目標要求的設計過程。
系統(tǒng)門窗的研發(fā)設計包括提出研發(fā)設計目標、確定設計方案、性能模擬優(yōu)化、設計加工工藝、樣品試制與性能測試優(yōu)化及方案確定和設計安裝工藝等完整的產品技術體系優(yōu)化設計過程。
目前,市面上尚無系統(tǒng)門窗研發(fā)、設計的系統(tǒng)性的專業(yè)教材及技術資料,本書作者經過多年的潛心研究與實踐,具有豐富的系統(tǒng)門窗設計理論知識和系統(tǒng)門窗研發(fā)實際經驗,在總結系統(tǒng)門窗的研發(fā)與設計經驗基礎,編著了本書。
本書就系統(tǒng)門窗的研發(fā)、設計等系統(tǒng)門窗技術、設計理念、研發(fā)程序等內容進行了詳細的闡述與分析,可作為高等學校建筑門窗專業(yè)學生學習教材,也可作為系統(tǒng)門窗研發(fā)單位、技術人員及相關專業(yè)人員參考技術資料。
本書由濟南大學土木建筑學院王波副教授、南昌職業(yè)大學孫文遷研究員編著。
編 者
2021 年5 月
孫文遷, 山東建筑科學研究院研究員, 2001開始從事建設機械自動控制方面的研究及建筑門窗、幕墻的檢測與研究。著有科研論文20余篇,科研成果4項。
目錄
前言
第1 章 概述 1
11 系統(tǒng)門窗概述 1
111 系統(tǒng)門窗技術 1
112 系統(tǒng)門窗的發(fā)展 3
12 系統(tǒng)門窗的分類及商業(yè)模式 6
121 系統(tǒng)門窗分類 6
122 系統(tǒng)門窗表達 9
123 系統(tǒng)門窗商業(yè)模式 10
13 建筑節(jié)能要求 13
131 低能耗建筑分類 13
132 建筑節(jié)能設計要求 14
14 性能化設計 23
141 概念 23
142 性能化設計方法 23
第2 章 系統(tǒng)門窗設計基礎知識 25
21 型材及節(jié)能設計 25
211 基本術語與材料性能 25
212 鋁合金型材 34
213 PVC 塑料型材 46
214 鋁木復合型材 61
22 玻璃及節(jié)能設計 65
221 玻璃分類 65
222 玻璃的節(jié)能設計 90
23 五金配件知識 106
231 五金件分類 106
232 五金件槽口 122
233 五金件的配置與安裝 129
24 密封材料 137
241 密封條 137
242 密封膠 143
25 系統(tǒng)門窗設計原理 144
251 熱能傳遞方式 144
252 密封線 146
253 等壓設計原理 147
254 等溫設計原理 148
255 節(jié)能設計原理 150
256 隔聲設計原理 151
257 等強度設計原理 157
第3 章 系統(tǒng)門窗的性能設計 159
31 抗風壓性能 159
311 性能分級 159
312 性能設計要求 159
313 風荷載計算 160
32 氣密性能 165
321 性能分級 165
322 性能設計要求 166
33 水密性能 166
331 性能分級 166
332 性能設計要求 167
34 熱工性能 168
341 性能分級 168
342 性能設計要求 169
35 空氣聲隔聲性能 170
351 性能分級 170
352 性能設計要求 171
36 采光性能 173
361 性能分級 173
362 性能設計要求 174
37 耐火完整性 175
371 性能分級 175
372 性能設計要求 175
第4 章 系統(tǒng)門窗的研發(fā)設計 176
41 研發(fā)設計流程 176
42 研發(fā)目標設計 178
421 目標設定 178
422 門窗形式與外觀設計 180
43 方案設計 183
431 總體方案設計 183
432 子系統(tǒng)方案設計 185
433 性能化設計 189
434 型材設計 194
435 構造設計 204
436 方案設計結果 210
第5 章 結構設計優(yōu)化 211
51 概述 211
52 受力桿件設計計算 212
521 荷載計算 212
522 桿件計算 214
53 連接設計 218
531 對焊連接的計算 218
532 螺栓連接的計算 218
54 玻璃設計計算 220
541 風荷載計算 220
542 玻璃強度計算 221
543 玻璃正常使用極限狀態(tài)設計(撓度計算) 229
544 隱框窗硅酮結構密封膠設計 230
第6 章 熱工性能計算優(yōu)化 235
61 計算條件 235
611 計算邊界條件 235
612 計算步驟 237
62 整樘窗的幾何描述 237
621 窗的幾何分段 237
622 整樘窗的面積劃分 238
63 玻璃熱工性能計算 239
631 單片玻璃的光學熱工性能計算 240
632 多層玻璃的光學熱工性能計算 241
633 玻璃氣體間層的熱傳遞 243
634 玻璃系統(tǒng)的熱工參數(shù) 247
64 框的傳熱設計計算 248
641 框的傳熱系數(shù)計算 248
642 框的太陽得熱系數(shù)計算 249
643 典型窗框的傳熱系數(shù) 249
65 線傳熱系數(shù)計算 253
651 框與玻璃系統(tǒng)(或其他鑲嵌板)接縫的線傳熱系數(shù) 253
652 典型窗框線傳熱系數(shù) 254
66 整窗熱工性能設計計算 254
661 整樘窗的傳熱系數(shù) 254
662 整樘窗太陽得熱系數(shù) 255
663 整樘窗可見光透射比 255
67 抗結露性能評價 256
671 一般規(guī)定 256
672 露點溫度的計算 256
673 結露的計算與評價 257
674 門窗防結露設計 259
第7 章 工程設計規(guī)則 263
71 抗風壓計算規(guī)則 263
72 五金配置規(guī)則 264
73 熱工設計規(guī)則 268
74 隔聲計算規(guī)則 269
75 加工尺寸計算方法 270
76 其他設計規(guī)則 271
第8 章 加工工藝設計 272
81 工藝及工藝文件 272
811 工藝文件 272
812 工藝設計 273
813 工藝規(guī)程 276
82 系統(tǒng)門窗的加工工藝設計 278
821 工藝設計依據(jù) 278
822 工藝流程設計 279
83 工藝規(guī)程設計 286
831 工序卡設計 287
832 工序卡制訂原則 289
84 生產設備與工藝裝備設計 290
841 生產設備 290
842 工藝裝備 291
85 下料尺寸計算 293
851 鋁合金門窗的下料計算 293
852 塑料門窗的下料計算 295
第9 章 性能測試優(yōu)化 297
91 材料及連接的測試優(yōu)化 297
911 型材的測試 297
912 五金的測試 305
913 玻璃的測試 310
914 密封材料的測試 316
915 連接強度測試 320
92 整窗的性能測試優(yōu)化 327
921 整窗的性能測試 327
922 組裝工藝對塑料門窗抗風壓性能的影響 331
923 焊接工藝對PVC 塑料門窗焊接質量的影響 335
第10 章 安裝工藝設計 338
101 安裝準備 338
1011 材料準備 338
1012 確定安裝位置 338
1013 作業(yè)條件要求 340
102 安裝工藝 341
1021 安裝節(jié)點設計 341
1022 安裝工藝流程 344
103 安裝位置對建筑節(jié)能的影響 347
104 既有門窗拆卸、安裝 351
1041 門窗拆卸/安裝 351
1042 窗套安裝 354
第11 章 使用與維護保養(yǎng) 355
111 使用操作說明 355
1111 一般規(guī)定 355
1112 門窗的使用說明 355
112 維護與保養(yǎng) 357
1121 日常維護 357
1122 維護與保養(yǎng) 357
第12 章 系統(tǒng)文件 360
121 系統(tǒng)文件描述 360
1211 文件描述內容 360
1212 文件描述格式 361
122 鋁合金系統(tǒng)門窗描述 362
1221 材料 362
1222 構造 365
1223 門窗形式 365
1224 技術 366
123 塑料系統(tǒng)門窗描述 368
1231 材料 368
1232 構造 370
1233 門窗形式 371
1234 技術 371
124 木系統(tǒng)門窗描述 373
1241 材料 373
1242 構造 375
1243 門窗形式 375
1244 技術 376
125 系統(tǒng)門窗產品圖集 378
1251 材料圖集的組成 378
1252 圖集的規(guī)格尺寸 378
1253 圖集的繪制要求 378
1254 圖集內容的編制 379
第13 章 系統(tǒng)門窗評價 382
131 技術評價 382
1311 技術評價內容 382
1312 系統(tǒng)文件完整性評價 382
1313 性能評價 382
1314 子系統(tǒng)評價 383
1315 設計目標評價 383
1316 加工工藝評價 383
1317 安裝工藝評價 383
1318 使用與維護評價 383
132 一致性評價 383
1321 評價內容 383
1322 工廠產品質量保證能力評價 383
1323 產品性能一致性評價 384
133 評價的表達形式 384
附錄A 門窗產品族 385
附錄B 外門窗性能分級表 388
附錄C 各種類型玻璃的K 值、Sc 等光熱參數(shù)表 394
參考文獻 400