CN110306905A - 一种应用于高层建筑的抗风型门窗系统 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种应用于高层建筑的抗风型门窗系统，属于建筑门窗技术领域，包括窗框、设置在窗框内的至少两层玻璃板，所述玻璃板与窗框密封连接使得相邻两层玻璃板之间相隔形成封闭的密闭空间，所述密闭空间内设置有用于控制密闭空间压力的压力控制器，压力控制器将风压数值按照等差数列排布并将其作为各窗面之间间隔的风压给定值，通过风压给定值分别与各窗面之间间隔的即时风压进行比较，将其偏差值作为输入值，通过PID调节器调节，控制气泵充气管和吸气管上的电磁阀的通断周期来调节密闭空间内的气压，使其达到各自得到风压给定值，减少玻璃板两侧的压力差值。本发明装置可以分摊因此台风带来的压力，从而提高门窗的抗风能力。

Description

一种应用于高层建筑的抗风型门窗系统
技术领域
本发明涉及建筑门窗技术领域，具体涉及一种应用于高层建筑的抗风型门窗系统。
背景技术
建筑是建筑物与构筑物的总称，是人们为了满足社会生活需要，利用所掌握的物质技术手段，并运用一定的科学规律、风水理念和美学法则创造的人工环境。建筑门窗幕墙作为建筑中重要的基础结构，需要能够一定的抗风能力。我国是世界上受台风影响最严重的国家之一，每年平均有8个登陆台风，东南沿海是我国经济最发达的地区，也是台风经常登陆的地区，台风所造成的人员伤亡和财产损失主要由低矮房屋造成的风损和风毁造成的。当台风降临时，会降低建筑门窗外的压强，随着压强的不断降低，由于门窗内外压强存在压差，压差不断变大，因此容易造成门窗的破坏，造成建筑的损失并带来安全隐患，因此需要提高门窗的抗风能力是亟待解决的问题。
发明内容
有鉴于此，本发明的目的在于提供一种应用于高层建筑的抗风型门窗系统，将其设置为多层，从而分摊因此台风带来的压力，从而提高门窗的抗风能力。
本发明一种应用于高层建筑的抗风型门窗系统，包括窗框、设置在窗框内的至少两层玻璃板，所述玻璃板与窗框密封连接使得相邻两层玻璃板之间相隔形成封闭的密闭空间，所述密闭空间内设置有用于控制密闭空间压力的压力控制器，所述压力控制器包括气泵、气泵电机、PID调节器、压力传感器、压差测试仪以及PLC控制单元，所述气泵通过充气管和吸气管连接至所述密闭空间，所述充气管和吸气管上设置有电磁阀，所述压力传感器用于测试密闭空间内的压力，所述压差测试仪采集室内与室外之间的压差，所述压差测试仪通过将风压时程数据传递到PLC控制单元进行存储并分析，所述PLC控制单元根据窗面的层数得到若干个风压数值，将风压数值按照等差数列排布并将其作为各窗面之间间隔的风压给定值，通过风压给定值分别与各窗面之间间隔的即时风压进行比较，将其偏差值作为输入值，通过PID调节器调节，控制气泵充气管和吸气管上的电磁阀的通断周期来调节密闭空间内的气压，使其达到各自得到风压给定值，减少玻璃板两侧的压力差值。
进一步，所述PID调节器还用于调节气泵电机的转速，从而使输出气压和输入的信号成正比。
进一步，所述压差测试仪包括微压差传感器、静压采集管和总压采集管，所述静压采集管用于采集室内位于门窗附近的静态风压，所述总压采集管用于采集室外于位于门窗附近的实时总压，所述压差＝实时总压-静态风压。
进一步，所述玻璃板相互平行设置。
进一步，所述密闭空间内设置有用于支撑所述玻璃板的支撑构件。
进一步，所述支撑构件包括支撑板，所述支撑板的两侧分别与相邻两玻璃板粘接，所述支撑板上设置有通孔。
进一步，所述窗框包括固定框架以及固定设置在固定框架上的橡胶框架，所述橡胶框架上设置有若干玻璃板安装槽，所述固定框架采用弹簧钢材料制成，所述固定框架呈U型且通过其U型开口将橡胶框架与玻璃板装配压紧。
进一步，所述橡胶框架与玻璃板之间设置有密封胶条。
本发明的有益效果：本发明抗风型门窗系统，压力传感器用于测试密闭空间内的压力，压差测试仪采集室内与室外之间的压差，压差测试仪通过将风压时程数据传递到PLC控制单元进行存储并分析，PLC控制单元根据窗面的层数得到若干个风压数值，将风压数值按照等差数列排布并将其作为各窗面之间间隔的风压给定值，通过风压给定值分别与各窗面之间间隔的即时风压进行比较，将其偏差值作为输入值，通过PID调节器调节，控制气泵充气管和吸气管上的电磁阀的通断周期来调节密闭空间内的气压，使其达到各自得到风压给定值，从而减少玻璃板两侧的压力差值，达到分摊台风压差的效果。
附图说明
为了使本发明的目的、技术方案和有益效果更加清楚，本发明提供如下附图进行说明：
图1为本发明的结构示意图；
图2为本发明实施例的控制原理图。
具体实施方式
下面将结合附图，对本发明的优选实施例进行详细的描述。
图1为本发明的结构示意图，图2为本发明实施例的控制原理图。本发明一种应用于高层建筑的抗风型门窗系统，包括窗框1、设置在窗框1内的至少两层玻璃板2，所述玻璃板2与窗框1密封连接使得相邻两层玻璃板2之间相隔形成封闭的密闭空间3，所述密闭空间3内设置有用于控制密闭空间压力的压力控制器，所述压力控制器包括气泵4、气泵电机、PID调节器、压力传感器5、压差测试仪以及PLC控制单元，所述气泵4通过充气管6和吸气管7连接至所述密闭空间3，所述充气管6和吸气管7上设置有电磁阀8，所述压力传感器5用于测试密闭空间内的压力，所述压差测试仪采集室内与室外之间的压差，所述压差测试仪通过将风压时程数据传递到PLC控制单元进行存储并分析，所述PLC控制单元根据窗面的层数得到若干个风压数值，将风压数值按照等差数列排布并将其作为各窗面之间间隔的风压给定值，通过风压给定值分别与各窗面之间间隔的即时风压进行比较，将其偏差值作为输入值，通过PID调节器调节，控制气泵充气管6和吸气管7上的电磁阀8的通断周期来调节密闭空间内的气压，使其达到各自得到风压给定值，减少玻璃板5两侧的压力差值。
本实施例中，根据预设定的气压值控制充气管6和吸气管7的电磁阀8的通断周期，有利于精准地控制密闭空间3内的气压，保持气泵4长期运作使试验箱箱体1内的气压波动较小，运作更稳定，利于保持恒压。本实施例中，所述等差数列是指，密闭空间3从外到内的气压依次升高，并且与外界气压和室内气压一起呈等差数列，从而减少每一块玻璃板两侧的压力差值，通过每一块玻璃板分摊台风压的压差，达到抗风的目的。
本实施例中，所述PID调节器还用于调节气泵电机的转速，从而使输出气压和输入的信号成正比。
本实施例中，所述压差测试仪包括微压差传感器9、静压采集管10和总压采集管11，所述静压采集管10用于采集室内位于门窗附近的静态风压，所述总压采集管11用于采集室外于位于门窗附近的实时总压，所述压差＝实时总压-静态风压，压差测试仪测量压差的方式属于现有技术，在此不再赘述。
本实施例中，所述玻璃板2相互平行设置，平行设置玻璃板2，有助于提高其稳定性。
本实施例中，所述密闭空间3内设置有用于支撑所述玻璃板2的支撑构件，增加了玻璃板2之间的作用强度，防止突然的压差导致玻璃板2破裂。
本实施例中，所述支撑构件包括支撑板12，所述支撑板12的两侧分别与相邻两玻璃板2粘接，所述支撑板12上设置有通孔13。所述窗框1包括固定框架101以及固定设置在固定框架101上的橡胶框架102，所述橡胶框架102上设置有若干玻璃板安装槽，所述固定框架101采用弹簧钢材料制成，所述固定框架101呈U型且通过其U型开口将橡胶框架102与玻璃板2装配压紧。
本实施例中，所述橡胶框架102与玻璃板2之间设置有密封胶条14，增加密封度。
当台风降临时，如图1所示，室外气压达到0.4P，压差测试仪和压力传感器5开始工作，压差测试仪采集室内与室外之间的压差，通过将风压时程数据传递到PLC控制单元进行存储并分析，PLC控制单元根据窗面的层数得到若干个风压数值，将风压数值按照等差数列排布并将其作为各窗面之间间隔的风压给定值，压力传感器5得的此时测试密闭空间内的压力，通过风压给定值分别与各窗面之间间隔的即时风压进行比较，将其偏差值作为输入值，通过PID调节器调节，控制气泵充气管6和吸气管7上的电磁阀8的通断周期来调节密闭空间内的气压，具体抽吸过程属于现有技术，在此不再赘述。通过压力的调节使其达到各自得到风压给定值(分别为0.6P和0.8P)，减少玻璃板5两侧的压力差值，是玻璃板5两侧的压力差值相等，达到分摊风压的效果。
最后说明的是，以上实施例仅用以说明本发明的技术方案而非限制，尽管参照较佳实施例对本发明进行了详细说明，本领域的普通技术人员应当理解，可以对本发明的技术方案进行修改或者等同替换，而不脱离本发明技术方案的宗旨和范围，其均应涵盖在本发明的权利要求范围当中。

Claims (8)

1.一种应用于高层建筑的抗风型门窗系统，其特征在于：包括窗框、设置在窗框内的至少两层玻璃板，所述玻璃板与窗框密封连接使得相邻两层玻璃板之间相隔形成封闭的密闭空间，所述密闭空间内设置有用于控制密闭空间压力的压力控制器，所述压力控制器包括气泵、气泵电机、PID调节器、压力传感器、压差测试仪以及PLC控制单元，所述气泵通过充气管和吸气管连接至所述密闭空间，所述充气管和吸气管上设置有电磁阀，所述压力传感器用于测试密闭空间内的压力，所述压差测试仪采集室内与室外之间的压差，所述压差测试仪通过将风压时程数据传递到PLC控制单元进行存储并分析，所述PLC控制单元根据窗面的层数得到若干个风压数值，将风压数值按照等差数列排布并将其作为各窗面之间间隔的风压给定值，通过风压给定值分别与各窗面之间间隔的即时风压进行比较，将其偏差值作为输入值，通过PID调节器调节，控制气泵充气管和吸气管上的电磁阀的通断周期来调节密闭空间内的气压，使其达到各自得到风压给定值，减少玻璃板两侧的压力差值。
2.根据权利要求1所述的应用于高层建筑的抗风型门窗系统，其特征在于：所述PID调节器还用于调节气泵电机的转速，从而使输出气压和输入的信号成正比。
3.根据权利要求1所述的应用于高层建筑的抗风型门窗系统，其特征在于：所述压差测试仪包括微压差传感器、静压采集管和总压采集管，所述静压采集管用于采集室内位于门窗附近的静态风压，所述总压采集管用于采集室外于位于门窗附近的实时总压，所述压差＝实时总压-静态风压。
4.根据权利要求1所述的应用于高层建筑的抗风型门窗系统，其特征在于：所述玻璃板相互平行设置。
5.根据权利要求4所述的应用于高层建筑的抗风型门窗系统，其特征在于：所述密闭空间内设置有用于支撑所述玻璃板的支撑构件。
6.根据权利要求5所述的应用于高层建筑的抗风型门窗系统，其特征在于：所述支撑构件包括支撑板，所述支撑板的两侧分别与相邻两玻璃板粘接，所述支撑板上设置有通孔。
7.根据权利要求6所述的应用于高层建筑的抗风型门窗系统，其特征在于：所述窗框包括固定框架以及固定设置在固定框架上的橡胶框架，所述橡胶框架上设置有若干玻璃板安装槽，所述固定框架采用弹簧钢材料制成，所述固定框架呈U型且通过其U型开口将橡胶框架与玻璃板装配压紧。
8.根据权利要求6所述的应用于高层建筑的抗风型门窗系统，其特征在于：所述橡胶框架与玻璃板之间设置有密封胶条。
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