智启天窗——智能分段式电动天窗

目录. 1

一、设计背景. 1

二、设计目的及基本思路.. 2

2.1优化室内环境. 2

2.2提高设备整体智能化. 2

2.3降低产品整体耗能. 2

2.4提高整体安全性. 3

三、主要创新.. 3

3.1多层抽拉式结构. 3

3.2智能化控制.. 4

3.3多重安全结构
四、结构与功能. 5

4.1智能分段式电动天窗整体结构. 5

4.2多级轨道结构. 6

4.3手动开窗结构. 6

4.4模块化窗户结构. 7

五、应用场所和未来展望. 8

一、设计背景

当前市场上电动天窗主要分为平移式和开窗式两种结构，虽然广泛应用，但普遍存在采光不均匀、功能单一、安全性不足等问题。传统天窗设计以长方形和正方形为主，开窗方向单一，导致通风换气效果不佳，且无法实现多重功能控制，在防夹手、火灾防护等方面也存在欠缺。随着科技进步和智能家居概念普及，消费者对天窗的要求提高，不仅需要基本功能，还希望具备更高智能化水平。同时，随着人们对居住环境要求不断提高，在高端住宅和商业建筑市场，用户对天窗需求更多，包括智能化功能和安全保障。

此外，许多国家和地区积极推动绿色建筑和智慧城市建设，政府出台相关政策支持。而市场上已有天窗产品普遍缺乏智能化控制和多功能集成，部分智能天窗产品价格昂贵且功能不完善。因此，开发智能分段式电动天窗具有广阔市场前景。图一为普通家用天窗。

图1普通家用天窗

二、设计目的及基本思路

1.优化室内环境

通过创新设计和智能化控制系统，改善室内通风换气效果、优化采光、增强安全防护，并提高断电情况下的应急操作能力。电动天窗的通风功能可以与其他通风系统相结合，如机械通风系统，实现更加高效的通风换气效果，自然通风有助于排出室内的有害气体、异味和湿气，提高室内空气质量。良好的室内空气质量对人们的健康至关重要，同时也可以减少因使用空气净化设备而产生的能源消耗。采用多级抽拉式结构，每个模块可独立或组合开启，提高空间利用率和灵活性，实现更精细的通风和采光控制。

2. 提高设备整体智能化

整体产品安装多种传感器，温度传感器、湿度传感器、光照传感器、人体感应传感器、力量传感器等多种传感器。设备采用蓝牙、Wi-Fi 等无线技术，实现手机 APP 远程控制天窗。用户可以通过智能手机或平板电脑上的专用 APP，随时随地控制阳光房天窗的开启、关闭、角度调整等操作。

另外与智能语音助手（如小爱同学、天猫精灵等）集成，通过语音指令控制天窗。这使得操作更加便捷，无需手动操作，只需说出相应的指令即可。

3. 降低产品整体耗能

天窗大量使用环保材料和节能设计来减少能源消耗，以此来降低产品整体耗能。 还可以根据阳光房的空间布局和通风需求，合理设计天窗的通风口位置和大小。通风口的位置应有利于形成自然的空气对流，促进室内空气的流通，提高通风效果。减少空调的使用频率。降低对电力的使用频率。提高整体能源使用率。

4. 提高整体安全性

目前阳光房天窗是主要是电动的，在紧急情况如火灾、地震等导致电力系统受损或断电时，电动天窗可能无法正常开启。这会阻碍被困人员通过天窗逃生，也会影响消防人员从外部通过天窗进行救援的通道。另外电动天窗的控制系统可能会因电子元件损坏、程序错误等原因出现故障，致使天窗无法按照指令开启。可能因此发生安全问题。

三、主要创新

1. 多级抽拉式结构

空间利用率高，可在不同层次上开启，允许更精细的光线控制和通风效果，且每个模块可独立操作，便于维护和升级。每级结构通过特殊的U型弹性结构与纱窗连接，达到防蚊虫效果。

提供多种不同的开启程度和方式。用户可以根据实际的天气情况、通风需求或个人喜好，选择将天窗部分打开、全部打开或调整到特定的开启位置，实现灵活的通风和采光控制，满足不同场景下的使用要求。

在关闭状态下，多级抽拉式天窗的各层结构之间可以相互紧密贴合，形成多道密封防线，有效防止雨水、灰尘、风沙等外界物质的侵入。相比普通的单级天窗，其密封性能更好，能够减少室内外空气的交换，提高室内的保温效果，降低能源消耗。

这种结构形式可以根据不同的建筑风格、车辆类型和用户需求进行个性化的设计和定制，满足各种不同场景下的使用需求，为用户提供更多的选择和可能性。

图三级级抽拉式天窗

2. 智能化控制系统

自动适应环境变化

根据不同时间和场景自动调整天窗状态。如可以设置 “早晨模式”，在每天早上特定时间自动打开天窗，让阳光和新鲜空气进入室内，唤醒用户；设置 “夜晚模式”，在晚上自动关闭天窗，确保室内安全和隐私。

实现与智能窗帘、照明系统、空调等设备的联动控制。如当天窗打开时，自动关闭遮阳窗帘，避免阳光直射；当室内温度过高时，天窗和空调协同工作，天窗打开通风散热，空调调整到适当的温度，以达到节能和舒适的效果。远程控制。与智能语音模块（如小爱同学、天猫精灵等）集成，通过语音指令控制天窗。这使得操作更加便捷，无需手动操作，只需说出相应的指令即可。

图四米家控制器

3.多重安全结构

多级抽拉式结构将受力分散到各个抽拉层级上，使得整个天窗在承受外力（如风力、雪荷载等）时，能够将力均匀地传递和分散，减少局部受力过大的情况，从而提高了天窗的整体结构稳定性和抗变形能力。

天窗的结构主要由电机、窗框、窗扇、滑轨、铰链等机械部件组成，由电子控制系统、电动驱动装置和纯结构组成，所以不易受到电子元件故障、电路短路、信号干扰等问题的影响。在紧急情况和电力系统出问题的特殊情况下仍然可以正常发挥天窗工作。对比单独电动天窗有极大安全性。

整体结构中加入多种模块来控制天窗，让其有十分高的智能化程度，可以加入家庭智能系统当中，其中带的人体感应传感器可以在开关窗时可以提供安全保障，防止天窗夹人事故出现。

四、结构与功能

 4.1智能分段式电动天窗整体结构

采用多级抽拉式与模块化设计，增强空间利用效率和使用灵活性。

还可以安装纱窗结构，纱窗结构和底层模块通过弹性绳相连接，实现防虫效果的同时还可以阻止异物进入。该纱窗结构利用卡扣设计可调节其的开启和关闭。主体结构的各个组件能够独立操作，以方便后期维护和升级，增加天窗整体的适应性和可靠性。

图整体阳光房智能天窗结构

 4.2多级轨道结构

多级轨道可以使天窗实现不同角度的开启，满足用户对通风量和采光角度的多样化需求。还可以根据阳光房的实际使用情况和空间布局，选择分段开启天窗的不同部分。因为该结构具有良好的稳定性和承重能力，所以多级轨道的设计能够将天窗的重量均匀地分散到各个轨道上，减少了对单一轨道的压力，从而提高了天窗的整体稳定性。即使在长期使用或者遇到较大风力等外力作用的情况下，也能保持稳定的运行，不易出现变形、松动等问题。

另外，多级轨道可以与天窗的密封胶条等部件更好地配合，形成多重密封结构，提高了天窗的密封性能。在不同的天气条件下，多级轨道能够确保天窗的密封性能始终保持良好。且具有良好的可维修性，易于拆卸和安装。

图多级轨道结构

 4.3手动开窗结构

手动开窗部分机械结构简单，没有电动部件可能出现的电机故障、电路问题、控制系统失灵等故障风险。操作方式直接，通过手动操作即可实现天窗的开启和关闭，不受电力、信号等外部因素的影响，即使在停电或者电子设备出现故障的情况下，也能正常使用，保证了阳光房的通风和采光需求。

手动开窗结构部分可以根据实际需求随时手动调整天窗的开启角度和大小，更加灵活地控制通风量和采光量。

图多级轨道开窗系统

4.4模块化窗户结构

模块化窗户结构可以根据不同的建筑或产品需求，灵活组合和搭配各种模块，实现多样化的设计效果。在设计上非常灵活。

当天窗出现故障或需要维护时，模块化结构的优势更加明显。维护人员可以快速定位故障模块，并将其拆卸下来进行维修或更换，而不会影响到整个天窗系统的运行。这种模块化的维护方式，降低了维护的难度和成本，提高了维护的效率和质量。十分方便维护。

模块化天窗的模块之间采用特殊的密封材料和连接方式，能够保证天窗具有良好的密封性，有效防止雨水、灰尘、风沙等外界因素的侵入。

图窗户模块

五、应用场所和未来展望

智启天窗适用于各种建筑类型，如住宅、别墅、商业建筑、工业厂房等。无论是新建建筑还是旧建筑改造，都能为其增添独特的魅力和舒适的体验。

随着科技的不断进步和人们对生活品质的追求，智启天窗将不断创新和完善，为用户提供更加智能、便捷、舒适的采光和通风解决方案。我们相信，智启天窗将成为未来建筑和家居领域的重要组成部分，为人们创造更加美好的生活空间。