一种可变建筑表皮系统技术方案

本发明专利技术公开了一种可变建筑表皮系统，该系统包括：窗户模块；外百叶模块，所述外百叶模块设置在所述窗户模块外侧；驱动模块，所述驱动模块与所述窗户模块、外百叶模块传动连接；传感器模块，所述传感器模块包括设置在户外的户外单元和设置在户内的户内单元；以及控制模块，所述控制模块与所述传感器模块、驱动模块通讯连接。本发明专利技术的有益效果为实时监测每一户的温度、照度等变量，再将数据输入控制器，通过计算得出平衡室内热舒适度、光舒适度所需要达到的表皮状态，再由驱动模块控制建筑表皮构件运动达到此状态。

【技术实现步骤摘要】
一种可变建筑表皮系统
本专利技术属于建筑设备领域，具体涉及一种可变建筑表皮系统。
技术介绍
现有产品的传感器设置在室外，能够感应不同天气变量来控制帘片开合，例如光照、雨、风等，但对于室内的实时环境缺少感应及反馈。由于每一户的住户人数、房间功能、日常活动习惯等都不同，造成每一户的室内环境都会有区别。现有产品的传感器仅仅针对室外环境做出反馈，电动户外百叶运动的结果可能达不到满足室内舒适度所需的条件。现有产品的控制系统较为简单，传感器将感应的讯息输入控制器，控制器再根据预先设定好的临界值来控制电机转动，完成百叶开合。例如当外界光照强度大于一定的数值时，控制器会接收到传感器输入的信号，控制百叶关闭。这种控制系统只保证了遮阳效果，而对百叶开合造成的室内温度、采光、视野等环境的影响没有进行综合考量，可能由于该产品的使用反而造成室内使用者的不舒适或建筑能耗的增加。现有产品的作用是为了隔绝太阳辐射带来的热量，从而降低室内温度。然而厂家在设计时并没有考虑不同地区太阳高度角的区别，在使用时帘片的开合角度可能无法满足完全隔绝太阳直射的需求，造成室内温度没有得到有效控制。现有产品仅针对炎热季节白天的遮阳，对于炎热季节夜晚的通风、过渡季节的遮阳以及寒冷季节的保温没有相对应的措施，年使用频率较低，使用时间较短。现有产品的外门窗及电动户外百叶分开进行运动，无必然联系。即使电动户外百叶能够调节一部分室内环境，由于门窗的开合不受控制，导致很多情况下遮阳构件无法发挥最大的作用。例如，夏季炎热的白天电动户外百叶放下用来遮阳，但如果窗户开启，室内空气依旧会与室外炎热的空气发生热交换，导致室内温度升高，无法达到降温的目的。
技术实现思路
针对现有技术中存在的问题，本专利技术提供一种可变建筑表皮系统，本专利技术能够实时监测每一户的温度、照度等变量，再将数据输入控制模块，通过计算得出平衡室内热舒适度、光舒适度所需要达到的表皮状态，再由驱动模块控制建筑表皮(包括窗户模块和外百叶模块)运动达到此状态。为实现上述目的，本专利技术采用以下技术方案：一种可变建筑表皮系统，该系统包括：窗户模块；外百叶模块，所述外百叶模块设置在所述窗户模块外侧；驱动模块，所述驱动模块与所述窗户模块、外百叶模块传动连接；传感器模块，所述传感器模块包括设置在户外的户外单元和设置在户内的户内单元；以及控制模块，所述控制模块与所述传感器模块、驱动模块通讯连接。所述户外单元包括第一温度传感器，用来获取实时户外温度，所述户内单元包括第二温度传感器，用来获取实时户内温度。所述户外单元包括第一照度传感器，用来获取实时户外照度，所述户内单元包括第二照度传感器，用来获取实时户内照度。所述户外单元包括风速传感器和/或雨水传感器。所述户内单元包括红外传感器。所述控制模块包括输入单元、存储单元、显示单元和计算单元，所述输入单元与所述存储单元电连接，所述存储单元与所述显示单元、计算单元电连接，所述计算单元与所述传感器模块、驱动模块通讯连接，所述存储单元中设置有若干地理坐标、时间信息，所述显示单元用来显示所述地理坐标、时间信息，所述输入单元用来接收来自外界的对所述地理坐标的选择指令和时间信息调整指令，所述计算单元根据选择的地理指标和调整后的时间信息得出实地实时的太阳方位。所述窗户模块中包括若干种类的窗户单元，所述窗户单元分别与所述驱动模块传动连接。所述窗户模块包括角度控制单元、窗户单元，所述角度控制单元与所述驱动模块、窗户单元传动连接，用来控制所述窗户单元的开启角度。所述外百叶模块包括俯仰单元、自转单元、伸缩单元，使得所述外百叶模块能够俯仰运动、自转运动和伸缩运动。所述驱动模块包括若干电机。与现有技术相比，本专利技术的有益效果为：1、本专利技术设置了室外及室内传感器，实时监测每一户的温度、照度等变量，再将数据输入控制模块，通过计算得出平衡室内热舒适度、光舒适度所需要达到的窗户模块、外百叶模块状态，再由驱动模块控制窗户模块、外百叶模块运动达到此状态，室内传感器的引入能够使建筑表皮构件的运动与每一户的室内环境状况紧密结合，具有更强的针对性；2、本专利技术的控制器有一套完整全面的系统，能够根据室内及室外的不同环境变量(光照、温度、风速等)综合计算得出满足室内热舒适度、光舒适度以及视野所需要的建筑表皮构件的变化方式，再将信号输入驱动模块进行表皮构件的运动，保证采光、遮阳、视野等需求与建筑能耗的平衡；3、本专利技术的外百叶模块能够根据不同地区的太阳高度角及方位角实时调节开合，有更强的地域适应性，通过输入所在地的地理位置，计算出每一个时刻的太阳高度角及方位角，进而转动表皮构件开合的角度，达到最佳的遮阳效果；4、本专利技术的外百叶模块能够通过机械运动在水平向和垂直向之间转变，在正午时段为水平状态，遮挡南向的太阳辐射，在早上及傍晚为垂直状态，遮挡东西向的太阳辐射，对于一天中不同时段、不同高度的阳光的遮挡具有更强的适应性；5、本专利技术设计的外百叶模块，能够兼顾炎热季节的遮阳以及寒冷季节的保温，全年皆可使用，尤其适合夏热冬冷地区，在炎热季节的白天，外百叶模块张开以阻挡太阳辐射，夜晚收叠以便散热和通风，在寒冷季节的白天，外百叶模块收叠，保证最大量的阳光射入，夜晚完全闭合，形成一道保温层，阻止热量的散失，在过渡季节的白天，外百叶模块在太阳辐射量过高时张开，其余时间收叠，夜晚在有室内保温需要时完全闭合，其余时间收叠；6、本专利技术不仅设计了外百叶模块，还包括了窗户模块的设计。传感器将室内外环境变量输入控制模块后，控制模块通过预设的程序判断得出改善室内环境的门窗开合方式，再由驱动模块控制窗户模块进行运动，例如，在炎热季节的白天，窗户模块关闭以隔绝室内外热交换，在炎热季节的夜晚，窗户模块开启进行夜间通风降温，窗户模块与外百叶模块的协同作用，能够最大化利用外百叶模块的气候适应性，保证室内的舒适度，减少建筑能耗。附图说明为了更清楚地说明本专利技术实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本专利技术的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。图1为本专利技术的结构示意图。图2为本专利技术的结构示意图。图3为本专利技术的控制流程示意图。图4为图3中虚线上部的局部放大图。图5为图3中虚线下部的局部放大图。图6为百叶整体被主动臂拉起时的整体结构示意图。图7为主动臂的一种实现方式结构示意图。图8为主动臂采用图7中实现方式时的俯视示意图。图9为主动臂采用另一种实现方式的结构示意图。图10为图9中主动臂的结构示意图。图11为图9中A处的放大示意图。具体实施方式下面将结合本专利技术实施例中的附图，对本专利技术实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本专利技术一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本专利技术中的实施例，本领域普通技术人员在没有付出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本专利技术保护的范围。在本专利技术的描述中，需要理解的是，术语“纵向”、“横向”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本专利技术和简化描述，而不是指示或暗本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种可变建筑表皮系统，其特征在于，该系统包括：窗户模块(100)；外百叶模块(200)，所述外百叶模块(200)设置在所述窗户模块(100)外侧；驱动模块，所述驱动模块与所述窗户模块(100)、外百叶模块(200)传动连接；传感器模块，所述传感器模块包括设置在户外的户外单元(310)和设置在户内的户内单元(320)；以及控制模块(400)，所述控制模块(400)与所述传感器模块、驱动模块通讯连接。

【技术特征摘要】
1.一种可变建筑表皮系统，其特征在于，该系统包括：窗户模块(100)；外百叶模块(200)，所述外百叶模块(200)设置在所述窗户模块(100)外侧；驱动模块，所述驱动模块与所述窗户模块(100)、外百叶模块(200)传动连接；传感器模块，所述传感器模块包括设置在户外的户外单元(310)和设置在户内的户内单元(320)；以及控制模块(400)，所述控制模块(400)与所述传感器模块、驱动模块通讯连接。2.根据权利要求1所述的可变建筑表皮系统，其特征在于，所述户外单元(310)包括第一温度传感器，用来获取实时户外温度，所述户内单元(320)包括第二温度传感器，用来获取实时户内温度。3.根据权利要求1所述的可变建筑表皮系统，其特征在于，所述户外单元(310)包括第一照度传感器，用来获取实时户外照度，所述户内单元(320)包括第二照度传感器，用来获取实时户内照度。4.根据权利要求1所述的可变建筑表皮系统，其特征在于，所述户外单元(310)包括风速传感器和/或雨水传感器。5.根据权利要求1所述的可变建筑表皮系统，其特征在于，所述户内单元(320)包括红外传感器。6.根据权利要求1所述的可变建筑表皮系统，其特征在于，所述控制模块(40...

【专利技术属性】
技术研发人员：陈晗，杨磊，
申请(专利权)人：河南省城乡规划设计研究总院有限公司，意潜建筑科技上海有限公司，
类型：发明
国别省市：河南,41