海上窗组件的制作方法

本发明涉及一种用于安装在海上建筑物(offshoreconstruction，离岸建筑物)的孔/开口中的窗组件，该窗组件包括：

-窗框，其适于附接到所述海上建筑的外部部分，

-窗箱，其适于附接到所述海上建筑的内部部分，以及

-膜片单元，其中膜片单元适于将所述窗框与所述窗箱连接。

本发明还涉及一种将窗组件安装在海上建筑的孔/开口中的方法。

背景技术：

构建在海上建筑的结构中的诸如窗户和舷窗的窗组件通常由窗框和窗箱组成。窗框容纳玻璃和垫圈系统，并且在早期施工过程中直接安装在外船体结构中的预先限定的雕刻部/切口、即孔/开口中。到目前为止，在窗组件的技术领域中，窗箱是构成内隔板衬里即船体结构的内部部分与窗框之间的空气密闭、气体密闭和隔音连接物/膜片的内部部分。窗框可以由铝或钢制成。

在建造和建设大型船舶、平台和其他海上建筑物期间，窗框通常在施工过程的早期阶段安装。仅在施工过程的后期，才建立内部(隔板)衬里/面板例如在容纳和操作空间中，以便可以安装窗箱。

窗组件通常由玻璃纤维或薄钢板制成三维预制结构，其宽度x高度x深度(w×h×d)高达2000×3000×500mm或甚至更大。

由玻璃纤维制成的窗箱提供光滑的表面，不需要任何进一步的表面处理。这些窗箱易于安装并有助于窗组件的深度尺寸的适应/调整。然而由玻璃纤维制成的窗箱具有的缺点是，每个窗箱形状都需要其自己的模具，该模具在最终确定例如壁厚等的规范之前不能制备。此外如果改变规格，则必须修改或重建模具，这需要资源。

由钢制成的窗箱具有在制造和安装期间需要特殊焊接工艺的缺点，以避免构成窗箱的钢板蠕动的风险。此外需要全面的精加工和表面处理。

上述两种类型的窗箱的共同之处在于它们在存储和运输方面存在缺点，因为它们首先需要在运输到相应的海上施工现场之前生产和/或组装。因此这种窗箱经常导致相对大的运输体积，即在运输过程中产品占用的空间，因此导致相对大的运输费用。此外由于组装的窗箱的尺寸和形状，在海上建筑物上的操作是困难的。窗箱应相对完美地装配在雕刻部/切口中，这样通过应用已经组装的窗框存在重新生产和/或重新安装的风险。

技术实现要素：

在本发明中，术语海上建筑应被理解为各种远洋船舶(船)和自升式、固定式、浮式和半潜式石油钻井平台(石油平台/海上平台)以及其他固定在海床上用于石油和天然气的生产和储存的浮体或安装设施以及住宿设施、如酒店或睡眠区。

因此，已知的窗组件需要大的运输体积并且调节到各种尺寸较难以并且昂贵。

根据本发明，提供了一种用于安装在海上建筑物的孔/开口中的窗组件，该窗组件包括：

-窗框，适于附接到所述海上建筑的外部部分，

-窗箱，适于附接到所述海上建筑的内部部分，以及

-膜片单元，其中膜片单元适于将窗框与窗箱连接，

其中所述窗框、窗箱和膜片单元是三个独立的元件。

海上建筑物中的孔/开口可以在海上建筑物的船体结构中，并且因此可以是雕刻部/切口。此外，所述海上建筑的内部部分可以是所述海上建筑或所述船体结构的内衬。

对于海上建筑的建造者来说，可能希望安装具有各种宽度、高度和/或深度的窗组件。因此，需要一种窗组件，其尺寸可以根据各种要求而不仅仅根据预定的要求被容易地调整/定制。

提供一种窗组件，其被分成窗框、窗箱和膜片单元，可以有助于使窗组件能够在配装于庭院施工过程和规划的任何时侯制造和安装。这为制造和安装过程提供了灵活性。此外，施工现场的物流被优化，因为窗组件的部件可以分步运输，从而需要最小的可用存储空间。

在实施例中，窗框和窗箱可各自包括用于可拆卸地接收膜片单元的附接装置。

这在窗组件的尺寸必须调整的情况下是有利的，例如如果在安装新的内衬时必须调整深度或者如果必须安装不同的窗组件，则在这种情况下必须拆卸现有的窗组件，而通过可拆除的附件可以使之容易实现，使窗户的组装部件可以很容易地拆卸，并可能在另一个位置再次使用。附接装置可以是槽口、凸缘、凹槽、具有多次重新连接的功能带状装置(例如velcro)或具有磁性的装置。

因此，本发明提供了一种易于制造、安装和拆卸并且提供物流优化的解决方案。

在实施例中，窗箱可包括多个侧板，每个侧板适于连接至少一个另外的侧板，使得所述侧板在连接时一起形成窗箱。

窗箱可包括一起形成窗箱的多个侧板。因此，每个侧板可以形成窗箱的侧面/边缘，例如四面窗箱由四个侧板形成，其中每个侧板连接到另外两个侧板，而三面窗箱由三个侧板形成等。

侧板可以通过形成长侧板来制造，从长侧板上切下所需长度的侧板。因此任何尺寸的孔/开口都可以用在海上建筑中，因为窗箱易于定制为所需的尺寸。而且侧板易于制备和生产，并且侧板的生产可以推迟到施工过程需要时。

不需要具有固定尺寸的昂贵模具来制造一体式窗箱。

此外，如果窗箱作为独立的侧板生产并且仅在侧板到达海上结构并且窗箱必须安装时被组装，则窗箱可以以较高的包装密度(即较低的运输体积)进行包装和船运/运输。与窗箱在包装和运输之前组装或者被生产/模制成一体的情况相比，这导致运输成本降低和存储体积减小。

在实施例中，膜片单元能够包含多个膜片。

膜片单元可以包括一起形成膜片单元的多个膜片。因此，每个膜片可以形成膜片单元的侧面/边缘，使得例如由四个膜片形成四面膜片单元，由三个膜片等形成三面膜片单元等。

膜片可以通过例如从一个或多个较大的膜片上切下单个膜片来生产。因此，任何尺寸的雕刻部/切口都可以用于海上施工，因为膜片单元易于定制为所需的尺寸。因此，膜片易于制备和生产，并且膜片单元的生产可以推迟到施工过程中需要时。

生产膜片单元不需要具有固定尺寸的昂贵模具。

如果膜片单元作为多个膜片生产并且仅在膜片到达海上结构并且必须安装膜片单元和窗箱时进行组装，则膜片单元可以以低运输体积进行包装和船运/运输。与膜片单元在运输之前组装或被生产/模制成一体的情况相比，这导致运输成本降低和存储体积减小。

在实施例中，每个膜片可以布置成与至少一个其他膜片相邻，使得所述膜片可以一起形成封闭结构，从而当将窗框与窗箱连接时限定窗组件的内部容积。

如上所述，每个膜片可以形成膜片单元的侧面/边缘，使得例如四面膜片单元由四个膜片形成，并且类似地用于三面膜片单元或多面膜片单元等。因此，每个膜片可以布置成与至少一个其他膜片相邻，例如，其中两个膜片的边缘布置成彼此相邻或相互接触，或者一个膜片的边缘布置邻近或接触另一个膜片的表面，或者一个膜片的表面布置成邻近或接触另一个膜片的表面。

可以组合各种形状和尺寸的膜片并形成膜片单元。因此膜片单元的横截面形状可以等于窗框和/或窗箱的形状，例如在膜片单元的整个长度上或在膜片单元的端部处，所述端部分别附接到窗框和窗框。

在实施例中，附接装置可以适于调节窗箱和窗框之间的距离。

附接装置可以适于调节窗箱和窗框之间的距离，以便在需要时可以容易地调节窗组件的深度。在船体结构的外部部分和内部部分之间的距离只能以一定的公差建立的情况下可能涉及这种调节。而且，如果安装新的内部部分并且由此改变窗组件的深度，则可能涉及这种调节。

所述的调节可以根据附接装置的类型而变化。因此，如果附接装置具有例如接收和保持膜片单元的凹槽的形式，则所述距离是可以被调节的，同时膜片单元被附接到附接装置。另一方面，如果附接装置是例如带状装置，则可能必须在调节所述距离之前拆下膜片单元。

在实施例中，附接装置可包括适于接收/接合膜片的第一臂和第二臂。

在实施例中，所述第一臂和第二臂的至少部分延伸部分可以适于紧密地配合膜片。

附接装置可包括第一臂和第二臂，其适于接收/接合/保持膜片单元或膜片，使得膜片单元或膜片可相对于附接装置固定(至少暂时地)。在附接期间，所述臂的一端或两端可以与所述膜片/膜片单元接触。在附接期间，所述臂的一侧或两侧可以与所述膜片/膜片单元接触。

所述臂的至少部分延伸部分可以适于紧密地配合膜片/膜片单元，这在附接期间提供稳定性，从而防止膜片/膜片单元相对于附接装置蠕动/移动。

在实施例中，所述窗组件可以适于抑制通过窗组件的声级，和/或可包括耐火材料，和/或可在海上建筑的外部部分和内部部分之间提供气密密封。

因此，窗组件可以定制成包括一个或多个功能，例如有效地抑制声级、防火和/或气密。是否应用一个或多个功能可以尤其取决于窗组件在海上建筑物上的位置、海上建筑的类型、美学要求以及海上建筑物对于例如声音、火和气体内容物的各种气候/环境要求。

声级可以通过例如在窗框中安装窗户、例如安装可拆卸的窗户，或者通过采用一种有助于抑制声级的膜片材料来抑制。

在实施例中，所述膜片单元可以适于抑制通过窗组件内部容积的声级。

因此，膜片单元可以包括有助于抑制通过窗组件的内部容积的声级的材料和/或形状和/或结构。膜片单元可以包括多个孔，例如适于吸收所述内部容积内的部分声压的贯穿孔或盲孔。膜片单元可包括弹性和/或柔性材料，其适于通过相对于声压的移动/振动而屈服并降低所述内部容积内的声压。

与膜片单元被制造为一个单元即不包括单个膜片相比，提供包括多个膜片的膜片单元还具有可以至少部分地防止膜片单元混响的优点。

提供包括多个膜片的膜片单元产生了易于与其他(现有技术)标准解决方案组合/配置的窗组件。此外，便于向膜片单元添加其他效果/性能或特性，例如吸音特征、特殊颜色系统标记例如紧急出口标记等。

在实施例中，窗箱可包括铝。

铝提供良好和美观的表面光洁度，铝可能的阳极氧化提供坚固的表面。

与例如钢相比，铝的重量轻。这意味着减少了必须运到海上建筑物的重量，从而减少运输费用。此外，减轻重量意味着更容易处理窗组件。

根据本发明，还提供了一种将窗组件安装在海上建筑物的孔/开口中的方法，该方法包括以下步骤：

-提供窗框、窗箱以及膜片单元，

-将窗框安装在所述孔/开口中，

-将窗框连接到所述海上建筑物的外部部分，

-通过使用可拆卸地接收膜片单元的窗框的附接装置将膜片单元连接到窗框上，

-通过使用可拆卸地接收膜片单元的窗箱的附接装置将所述窗箱连接到膜片单元，以及

-将窗箱附接到所述海上建筑的内部部分。

在实施例中，将膜片单元连接到窗框可以包括通过使用可拆卸地接收膜片的窗框的附接装置将膜片单元的每个膜片连接到窗框，使得所述膜片可以一起形成封闭结构从而限定窗组件的内部容积。

在实施例中，该方法可以进一步包括将窗箱的每个侧板连接到至少一个另外的侧板的步骤，使得所述侧板在连接时一起形成所述窗箱。

在实施例中，窗箱和/或膜片单元可以在现场收集。

窗组件可以在海上建筑物处现场收集/组装。因此，窗框、窗箱以及膜片单元可以作为未组装的独立单元运输。因此，与窗组件在组装后运输相比，总运输量、运输费用以及所需的存储设施都减少了。这些通过分别将窗箱和/或膜片单元设置为独立的侧板和膜片可以进一步减少。

在实施例中，窗组件可包括百叶窗，例如窗箱可包括用于保持百叶窗和/或用于将百叶窗连接到窗箱的装置。百叶窗可以是卷帘或百叶窗帘或其他。提供包括百叶窗的窗组件使用户可以在视觉上关闭窗组件。

附图说明

下面将参考附图中所示的示例性实施例更详细地描述窗组件的结构和功能及其组装和安装的方法，其中，

图1示出了窗组件的分解透视图。

图2示出了从前面观看的窗箱的视图。

图3示出了从前面观看的窗框的视图。

图4示出了组装的窗组件的侧视图。

图5示出了安装在海上建筑中的组装的窗组件的俯视图。

图6以放大的比例示出了图5中的截面a的局部剖视图。

图7以放大的比例示出了图5中的截面b的局部剖视图。

具体实施方式

在图中，窗组件显示为具有四面的形状。然而，应该理解的是，

在本发明的范围内也预期包括其他形状，例如三面、多面、圆形以及椭圆形等。

图1示出了窗组件的分解透视图。

窗组件1可包括窗框2、膜片单元3和窗箱4。

所示的窗框2已经附接至/安装在海上建筑物的外部部分6的孔/开口5，例如附接至/安装在海上建筑物的船体结构的外部部分6即外船体结构中的孔/开口5、诸如雕刻部/切口5中。

窗箱4可以附接至/安装在所述海上建筑物的内部部分8例如内衬中的孔/开口7中，例如附接至/安装在所述海上建筑物的船体结构的内部部分8即内船体结构中。窗箱4可包括多个侧板，其在图1中示出为一起形成矩形的第一侧板4’、第二侧板4”、第三侧板4”’和第四侧板4””。因此，每个侧板4’、4”、4”’、4””适于连接至少另一个侧板4’、4”、4”’、4””，以使得当连接到彼此时，所述侧板4’、4”、4”’、4””一起形成窗箱4。在图1中，所述侧板4’、4”、4”’、4””示出为直的，但是一个或多个侧板4’、4”、4”’、4””也可能不是直的。所述侧板4’、4”、4”’、4””可以通过例如粘合剂或例如螺栓或螺钉、或角支架的连接装置彼此连接。如果使用角支架，则角支架可以通过例如冲压附接到所述侧板4’、4”、4”’、4””。

膜片单元3适于将窗框2与窗箱4连接。因此，膜片单元3在窗框2和窗箱4之间形成界面，从而将船体结构(或海上结构)的内部部分8和外部部分6之间的空间9与膜片单元3的因此也是窗组件1的内部空间10分开。

膜片单元3可包括多个膜片。在图1中，膜片单元3示出为包括一起形成矩形形状的第一膜片3’、第二膜片3”、第三膜片3”’和第四膜片3””。对于窗箱4，预期会有其他形状。所述膜片3’、3”、3”’、3””被示出为平面，但是可以预见其他形状，例如非平面的，弯曲的等。

膜片单元3可包括各种不同的材料。优选地，膜片单元3可以包括有助于抑制穿过膜片单元3的声级、和/或是耐火的、和/或在船体结构的所述外部部分6和所述内部部分8之间提供气密密封的材料。优选地，所述材料防止热桥，即导致穿过所述空间9和所述内部容积10之间的膜片单元3的热交换较少。因此，膜片单元3可以包括铝和/或夹层板，例如铝板/面板的夹层结构或铝复合板，例如夹层铝板的应用产生了抑制声级并减少穿过膜片单元3的热交换的膜片单元3。

窗组件1可包括铝材。这样，窗框2、窗箱4和膜片单元3中的一个或多个可以部分或完全包括铝材料。与应用例如钢材相比，应用铝材导致窗组件1的重量减轻。而且，运输费用减少并且窗组件1变得更容易处理/安装。与应用例如钢相比，应用铝具有的优点是不需要特殊的焊接工艺。相反，包含铝的部件可以通过结合填料结合。如果窗组件1安装在海上平台上，可能要求窗框2必须抵抗例如高于600℃的高温以抵御火灾。在这种情况下，可能有利的是窗框2的至少外部部分可以承受这样的温度，此时可以使用尤其是钢来构成窗框2。

窗箱4的侧板4’、4”、4”’、4””和/或膜片单元3的膜片3’、”、3”’、3””可以制成为延伸部段，并且由此可以通过挤压制成。以延伸部段、即以比所需的更长的部分生产所述侧板4’、4”、4”’、4””有利于制造各种尺寸的窗框4。类似地，以延伸部段、即以比所需的更长和/或更宽的部分生产所述膜片3’、3”、3”’、3””有利于制造各种尺寸的膜片单元3。因此，所述侧板4’、4”、4”’、4””和/或所述膜片3’、3”、3”’、3””的制造可以推迟到确定最终尺寸时并且可以在生产设施处或现场在海上建筑物处进行。

窗箱密封件11可以应用在窗箱4和船体结构的内部部分8的内表面12之间，以确保窗箱4和所述内部部分8之间的牢固附接并防止有毒气体绕过窗组件1进入海上建筑物的内部。类似地，窗框密封件(未示出)可以应用在窗框2和船体结构的外部部分6的外表面13之间，以提供充分的附接和密封。

第一膜片密封件14和第二膜片密封件15可以分别应用在膜片单元3和窗箱4之间，以及膜片单元3和窗框2之间。所述第一膜片密封件14和第二膜片密封件15可以有助于膜片单元3和窗箱4之间以及膜片单元3和窗框2之间的充分附接，但是也可以防止有毒/有害气体绕过膜片单元3并且从船体结构的内部部分8和外部部分6之间的空间9流动到膜片单元3的内部容积10中。

用于安装/保持百叶窗的装置可以设置在窗箱4的内表面16处。这种装置因此可以包括用于引导百叶窗的导轨。

图2示出了从前面观看的组装的窗箱4的视图。所示的窗箱4包括一起形成矩形的第一侧板4’、第二侧板4”、第三侧板4”’和第四侧板4””。窗箱4可以在由所述侧板4’、4”、4”’、4””限定的空间17中保持窗户(未示出)。窗户可以包括玻璃，该玻璃可以抑制从海上建筑物的周围环境穿过膜片单元3并进入海上建筑物内部的声级。窗户可以包括涂层，该涂层可以是耐热的并且因此防止海上建筑物的内部温度高于要求的温度。

图3示出了从前面观看的组装的窗框2的视图。窗框2可以具有矩形形状，并且窗框2可以包括一起形成窗框2的第一框架部分2’、第二框架部分2”、第三框架部分2”’和第四框架部分2””。与窗箱4和膜片单元3的情况一样，窗框2可以作为所述独立的框架部件2’、2”、2”’、2””运输并在海上建筑物处组装，这减少了运输体积从而减少了运输费用并改善了施工现场的物流。然而，可以预见的是窗框2可以制成一体。

外窗18可以安装在窗框3中。外窗18可包括玻璃材料。外窗18可包括例如玻璃、聚乙烯醇缩丁醛(pvb)以及空气和玻璃的夹层结构，并且可以是耐火的并抑制从海上建筑物的周围环境向海上建筑物内部传导的声级。

图4示出了组装的窗组件1的侧视图。所示的窗组件1包括窗箱4和窗框2。窗框2适应外窗18，其中外窗18通过使用图4中所示的附接装置比如多个螺栓19和螺母20而被窗框2保持/附接到窗框2。所示的膜片单元3通过窗框2的附接装置21附接到窗框2并且通过窗箱4的附接装置22附接到窗箱4。因此，所示的膜片单元3将窗框2与窗盒4连接。

图5示出了安装在海上建筑物中的组装的窗组件1的顶视图。所示的所述船体结构的外部部分6包括孔/开口5，例如雕刻部/切口5。在图5中，所示的孔/开口5由所述外部部分6的梁结构23限定。所示的船体结构(海上建筑物)的内部部分8包括适于接收窗组件1的窗箱4的孔/开口7。船体结构的外部部分6将海上建筑物的周围环境24与船体结构的内部部分8和外部部分6之间的空间9隔开。船体结构的内部部分8将海上建筑物物的内部25与船体结构的内部部分8和外部部分6之间的空间9隔开。

如图4所示，窗框2和窗箱4可各自包括用于可拆卸地接收膜片单元3的附接装置21和附接装置22。窗框2和窗箱4之间的距离d1可以在稍后调整/适配，例如如果出现了更严格的降低声音的要求，或者如果找到能够提供更好声音降低的新元件，或者如果需要不同的特征例如百叶窗的安装。

声音的抑制可以通过窗框2中的窗户18和/或安装在窗箱4中的窗户、和/或通过膜片单元3来执行。膜片单元3可以包括多个孔，为通孔或盲孔，以进一步抑制通过窗组件1的声级。所述孔的直径可以为0.1mm，但也可以具有<1mm或<5mm的直径。诸如rockwool的多孔材料可以布置在所述空间9中，并从而可被放置在膜片单元3的外侧26上，以进一步加强抑制。

图6以放大的比例示出了图5中的截面a的局部剖视图。

在图6中，所示的窗箱4的附接装置22可拆卸地接收膜片单元3。所述附接装置22可包括第一臂27和第二臂28，用于接收/接合膜片单元3或膜片单元3的膜片3’、3”、3”’、3””。臂27以及臂28的至少部分延伸部可以适于紧密地配合膜片单元3。在图6中，所示的臂27以及臂28在距离d2上紧密配合膜片单元3。然而，如果需要另外的距离d3可以紧密地配合膜片单元3，这有利于调节窗框2和窗箱4之间的距离d1。

图7以放大的比例示出了图5中的截面b的局部剖视图。

在图7中，所示的窗框2的附接装置21可拆卸地接纳膜片单元3。所述附接装置21可包括第一臂29和第二臂30，用于接收/接合膜片单元3或膜片单元3的膜片3’、3”、3”’、3””。臂29以及臂30的至少部分延伸部可以适于紧密地配合膜片单元3。在图7中，所示的臂29以及臂30在距离d4上紧密配合膜片单元3。然而，可以减小距离d4，这有助于调节窗框2和窗箱4之间的距离d1。

在本发明的范围内上述原理和设计的修改和组合是可预见的。