摘要：本论文所讨论的电动平移天窗，主要应用于阳光房屋顶、别墅地下室采光井口、房屋屋顶采光口等，可实现屋内采光、通风排烟等功能。窗框为铝合金材质，窗框内安装钢化玻璃；电动平移天窗的窗扇分为固定窗扇和活动窗扇两部分，活动窗扇与固定窗扇之间，采用密封胶条来保证天窗的防水和气密性；活动窗扇通过传动系统实现移动功能，当活动窗扇移出洞口时天窗打开，反之，天窗关闭；天窗的传动系统采用隐藏式设计，结构紧凑，外形美观，控制方式智能，符合现代人高品质和高质量的生活需求，是时代发展的新型产物。

关键词：电动平移天窗；活动窗扇；固定窗扇； 密封胶条；钢化玻璃；消防排烟

引言：

近年来，中国人民随着生活品质的逐步提高，电动平移天窗的应用越来越广泛，市场需求与日俱增，虽然电动平移天窗的相关产品和种类越来越多，但是作为一种新型建筑产品，目前我国还没有太多的相关资料和行业标准。笔者利用多年的天窗设计及制造经验，通过对电动天窗的结构组成、传动方式、控制方式、加工制造、现场安装五个部分，对电动平移天窗进行详细介绍，希望能为我国电动平移天窗产品的发展增砖添瓦。

一、电动平移天窗的结构组成

1．电动平移天窗的分类

电动平移天窗按照结构型式可以分为两层平移和多层叠加平移两种。两层平移结构的天窗一共有两层窗扇，一层固定窗扇和一层活动窗扇，活动窗扇置于固定窗扇之上进行平移，活动窗扇移动到固定窗扇上方与其重叠后，天窗完全开启，开启率为50%，适用于小的采光洞口。多层叠加平移结构的天窗有多层窗扇，一层固定窗扇和多层活动窗扇，活动窗扇均低于固定窗扇，所有活动窗扇移动到固定窗扇下方与其重叠后，天窗完全开启，开启率＞50%，其活动窗扇的数量越多，开启率就越高，适用于大的采光洞口。电动平移天窗主要应用于家庭住宅，采光洞口相对较小，两层平移天窗就能满足绝大多数家庭住宅的需求；两层平移天窗的结构更加简单，成本更低，外形尺寸更小，整体美观度相对较高，所以相较于多层叠加平移结构的天窗，两层平移结构的天窗应用更加广泛。

2．电动平移天窗的组成

电动平移天窗主要由窗框、钢化玻璃、密封胶条、传动系统、行走滚轮、行程限位、控制系统等组成。

电动平移天窗的窗框材质可根据幕墙和门窗的相关设计规范，一般选用6063-T5铝合金，6063-T5铝合金能很好满足天窗的抗风压性能、装配性能、耐蚀性能和装饰性能；窗框的铝型材在挤压成型后需要进行阳极氧化处理，提升铝型材的表面硬度和耐磨性；窗框加工完成后，需要对铝型材表面进行喷涂，优先推荐氟碳喷涂，氟碳喷涂具有优异的抗褪色性、抗起霜性、抗大气污染（酸雨等）的耐腐蚀性，抗紫外线能力强，抗裂性强以及能够承受恶劣天气环境，是天窗铝型材表面处理的最佳选择之一。铝合金型材的缺点是刚度较小，在跨度较大的采光洞口，活动窗扇的纵向窗框中间用于没有支撑，在受玻璃重量及其它外界荷载的情况下会向下弯曲变形，为了解决铝型材变形的问题，可在铝型材腔体内增加抗弯钢梁，所以活动窗扇铝型材的内腔在设计时，须预留抗弯钢梁的加装空间。

电动平移天窗的采光材料采用中空夹胶钢化玻璃，优先推荐6（LOW-E）+12A+6+1.14PVB+6规格的钢化玻璃，此规格能满足绝大多数场合的使用需求；LOW-E是在离线镀膜工艺的基础上镀上含纯金属银的膜层，以降低玻璃的辐射率，提高中空的性能，同时使钢化玻璃具有较好的光谱选择性，在大量通过可见光的基础上，能阻挡相当部分红外线进入室内，既保持了室内光线明亮，又在一定程度上减少室内的热负荷。中空层可以使钢化玻璃具有良好的隔热、隔音性能；夹胶层使两片钢化玻璃通过胶片合为一体，任意一片玻璃破碎，碎片会被胶片粘附，不会出现大面积的脱落，即使两片玻璃全碎也不会出现满地碎玻璃的情况，增加钢化玻璃的安全性。

电动平移天窗的密封胶条采用三元乙丙材质，三元乙丙材质具有耐老化和耐腐蚀性等优点，可以保证天窗长期密封的可靠性。在电动平移天窗的活动窗扇和固定窗扇的交界处，须有多道密封胶条，天窗关闭后，密封胶条要与窗扇的铝型材有效接触，确保天窗的防水性和气密性。同层的活动窗扇之间除了设置密封胶条外，还应在密封胶条下方设有接水槽，当活动窗扇之间的密封胶条漏水时可通过接水槽将其排走，不会流入室内，加强防水可靠性。

电动平移天窗的传动系统包括驱动电机和传动件等，所有零部件隐藏在带扣板的敞开式型材腔体内，通过可拆卸的扣板实现传动系统零部件的检修和维护；优先选用体积较小，噪音较低的电机，确保电动平移天窗运行时的静谧性；优先考虑使用管状电机，其体积小，功能齐全，完美匹配电动平移天窗的使用需求。

电动平移天窗的行走滚轮需选用防锈材质，优先推荐增强型尼龙材质，其具有优良的耐磨性和较高的机械强度，行走过程中几乎没有噪音，对铝合金轨道的磨损也相对较小；行走滚轮沿滚轮轴向要有一定滑移量，以便适应行走轨道的制造安装误差和活动窗扇的变形量，确保滚轮行走时顺畅无卡阻，滚轮设计便于拆装，降低日后维护保养的难度和成本。

电动平移天窗的行程限位是确保天窗在完全开启或关闭后能自动停止，管状电机一般自带行程限位开关，采用没有行程限位开关的电机时，须另外安装行程限位开关；行程限位开关有机械式和电子式两种，相较而言，机械行程限位开关使用寿命更长，工作更加稳定可靠，优先选用机械行程限位开关。

电动平移天窗的控制系统同样隐藏在铝型材的腔体内，电线从铝型材内腔走线，保持天窗外部无电线裸露，提升天窗整体美观度；天窗的控制器须具有扩展接口，可根据用户需求增加模块，简化操作，比如增加手机APP远程控制模块，使电动平移天窗更加智能，可根据需要随时随地进行天窗控制操作，紧跟现代科技发展的步伐。

二、电动平移天窗的传动方式

电动平移天窗的行走主要可以通过以下几种方式实现：

1.齿轮齿条传动，齿条安装在活动窗扇上，电机将动力传递给齿轮，齿轮旋转带动齿条水平移动，实现天窗的行走功能，由于电动平移天窗的整体尺寸较小，安装空间有限，建议使用小模数的齿轮齿条。齿轮齿条的安装精度较高，所以天窗的铝型材加工精度要求高，需要专用设备和机床进行加工，安装过程中进行测量，安装完成后进行调试。齿轮齿条传动工作稳定，可靠性高，传递动力大，寿命长，电动平移天窗作为家装产品，传动系统的稳定性和可靠性是其能否成功的重要因素，齿轮齿条传动是最佳选择。

2.钢丝绳牵引，将钢丝绳固定在活动窗扇上，钢丝绳通过卷筒旋转进行收放，从而牵引活动窗扇水平移动，实现活动窗扇的行走功能。钢丝绳牵引系统的加工和安装成本较低，安装难度小；缺点是工作平稳性较差，自锁能力弱，整体可靠性也相对较低。

3.链条传动，将链条固定在活动窗扇上，电机将动力传递给链轮，链轮旋转带动链条移动，实现天窗的行走功能。链条传动驱动力大，传动距离长；缺点是工作平稳性较差，易磨损，易伸长，电动平移天窗的安装空间小，传动零部件不便于隐藏。

电动平移天窗除了这三种传动方式外，还可根据使用特点选用其它传动方式，相对而言，这三种传动方式更适用，优先推荐齿轮齿条传动，其综合性能相对较强，更能满足电动平移天窗的高品质要求。

三、电动平移天窗的控制方式

电动平移天窗的控制方式主要有以下几种：

1.开关控制，在室内合适位置的墙面上安装控制开关面板，控制开关面板应具备开启、关闭、停止三种操作按钮；

2.遥控器控制，配备遥控器进行操作，遥控器同样应具备开启、关闭、停止三种操作按钮；

3.手机APP控制，天窗的控制系统内置远程控制模块，可连接网络，通过手机的APP进行远程控制操作，可随时随地实现屋内通风换气操作，更能满足现代人们的生活需求。

4.风雨感应器控制，可在电动平移天窗附近设置风雨感应器，在突发刮风和下雨的恶劣天气时，感应器接受到外部信号，及时反馈给控制器，实现自动关闭天窗，避免室内遭受到风雨的侵害。

四、电动平移天窗的加工制造

电动平移天窗的加工制造流程：采光洞口尺寸测量→铝型材加工图绘制→铝型材切割下料→铝型材机床加工→窗框拼装→传动系统及行走滚轮安装→接线调试→窗框拆解→铝型材表面喷涂→打包运输到安装现场。

天窗的铝型材加工过程中，铝型材的45°切角需要控制加工误差，误差太大，会导致窗框贴合面缝隙很大，影响整体美观度；铝型材上用于安装零部件的孔须采用机床加工，提高加工精度，降低窗框组装难度，缩短组装时间。铝型材加工完成后先进行组装，确保活动窗扇移动顺畅无异响，传动系统工作稳定后方可进行喷涂，这样就不会因为多次组装调试造成铝型材面漆损坏。

铝型材表面喷涂完成后，为了防止后期运输及安装过程中造成铝型材表面损伤，须在铝型材表面贴保护膜，待天窗现场安装调试完成后再将其撕掉。为了便于运输，天窗窗框的铝型材需现场进行组装，打包运输前，将所有传动件、连接件、电气控制器及控制电线等提前装到铝型材上，并做好防护措施，现场只需要用连接螺钉将其组成窗框便可；装箱前，铝型材的切面需要重点保护，可通过泡沫保护材料进行多层防护，确保运输及搬运不会对其造成损伤。

五、电动平移天窗的现场安装

电动平移天窗的安装流程：窗框组装→传动系统组装→密封胶条安装→控制系统接线→现场调试→钢化玻璃安装→防水密封处理→防水试验→安装完成。

电动平移天窗的安装流程中，防水处理是最重要环节，天窗的主要防水节点包括以下几个部分：

1．窗框铝型材间接缝的防水处理，铝型材在组装时，须提前在铝型材切口面涂满防水密封胶，确保拼装后防水密封胶填满所有缝隙，溢出铝型材表面的胶在完全干透后用刀片切除。天窗窗框的组装须在空旷干净的场地内进行，待电动平移天窗整体组装调试完成后，再将其移至采光洞口上进行安装。

2.钢化玻璃与窗框铝型材间的防水处理，钢化玻璃底面通过双面胶与铝型材粘接在一起，玻璃周边与铝型材预留8～10mm胶缝，胶缝下先用泡沫条填充，预留8～10mm的高度用于填充防水密封胶，防水密封胶选用硅酮耐候密封胶，填充防水密封胶前，要将胶缝里的灰尘和杂物清理干净后再进行。

3.固定窗扇与洞口交界面的防水处理，天窗安装前要确保建筑基础面的防水性能满足防水要求后方可进行，将已经组装调试完成好的天窗放置在洞口上，确保固定窗框四周与洞口基础面完全搭接，悬空的位置要将其垫实，接缝处同样进行清理，确保无灰尘和杂物后用防水密封材料填充，防水密封材料选用硅酮结构密封胶。

防水密封胶填充要选择在合适的天气和温度下进行，待所有防水密封胶完全干透后进行防水试验，确保所有接缝无渗漏后，天窗才能交付用户使用。

结论

综上所述，电动平移天窗能否成功的关键因素主要包括以下几个方面，可靠稳定的传动系统、操作便捷和人性化的控制方式、平稳顺畅且安静的行走传动系统、牢固可靠的防水密封处理，其中防水密封处理是重中之重，直接决定电动平移天窗的成败；如果天窗在雨天经常漏水，对使用者来说是灾难性的体验，所以在天窗的安装过程中，一定要认真对待，严格把控防水密封处理的质量。电动平移天窗大多应用于高档建筑中，所以产品自身必须具备较高的品质，才能满足市场的需求和用户的使用要求；因此，电动平移天窗须对加工制造和安装过程中的每个环节严格把控，重视每一个细节，这样才能制造出用户满意的电动平移天窗。

参考文献：

[1][编号]  ，作者，文章题目，期刊名，年份

[2]I S B N：9787122014085，  成大先主编，王德夫 姬奎生 韩学铨等副主编，《机械设计手册（第5版）》，化学工业出版社，2007-11

[3]G B / T：8478-2020，中华人民共和国国家标准，铝合金门窗，2020-3-31

[4]I S B N：1511211892，  中国建筑工业出版社，玻璃幕墙工程技术规范，中国建筑工业出版社，2003-12

[5]I S B N：9158005896805，  上海市建设交通委员会，铝合金结构设计规范 GB50429-2007，中国计划出版社，2008-3