一种节能与光舒适导向的智能外遮阳装置及其方法制造方法及图纸

本发明专利技术属于建筑遮阳构件技术领域，涉及一种节能与光舒适导向的智能外遮阳装置及其方法，包括设置在外窗表面的遮阳构件，遮阳构件包括至少两个由左至右依次设置的遮阳单元，遮阳单元包括用于调节室内太阳直射光和漫射光的采光模块以及用于人眼防眩光的防眩光模块，采光模块包括侧板一、侧板二和若干个由上至下均匀排列设置的采光叶片，侧板一和侧板二间隔设置在外窗外部，且侧板一固定在外窗外部，侧板二滑动连接在外窗外部，若干个采光叶片设置在侧板一和侧板二之间，防眩光模块包括侧板三和两组采光叶片。本发明专利技术将采光叶片阵列结构形成采光模块和防眩光模块，并且采光模块与防眩光模块进行交替折叠，实现调节太阳辐射，提高室内采光舒适度。室内采光舒适度。室内采光舒适度。

【技术实现步骤摘要】
一种节能与光舒适导向的智能外遮阳装置及其方法


[0001]本专利技术涉及建筑遮阳构件
，尤其是涉及一种节能与光舒适导向的智能外遮阳装置及其方法。

技术介绍

[0002]办公建筑、图书馆建筑、教学建筑等对光环境要求高的建筑往往需要通过遮阳措施调节室内自然采光的舒适度。自然采光的舒适度包括照度舒适、避免近窗处及人视点眩光及合适的窗外视野；同时，合理的遮阳方式还可以调节太阳辐射，减少夏季制冷能耗，协调冬季眩光与增加太阳辐射需求的矛盾。
[0003]但传统的遮阳措施绝大部分为固定式遮阳，不能实现根据太阳辐射变化以及室内温度、天然光照度及人眼防眩光的动态需求而进行智能化的遮阳形式调控，无法满足使用者对室内光热环境的动态需求。
[0004]已有遮阳相关专利的主要特征包括：大多集中于立面遮阳；以百叶、卷帘为主的遮阳安装技术及控制技术(如CN201310658097.0、202110203889.3、202020293604.0、202021076077.4等)；针对室内光热环境的调节方法(如202110158781.7)；未提供控制方式的动态遮阳装置(如202021862163.8、202021547606.4)。
[0005]现有技术不足之处在于：
①
未有针对室内环境参数调节的完整智能化遮阳技术；
②
现有遮阳专利技术仅考虑太阳辐射的阻挡、少有考虑太阳辐射的利用；
③
现有遮阳专利技术未有考虑光环境舒适及太阳辐射需求的矛盾性；
④
现有百叶、卷帘等有动态控制技术的遮阳形式运动形态单一，不能根据环境变化满足室内光热环境的动态需求。

技术实现思路

[0006]本专利技术要解决的技术问题是：为了解决百叶、卷帘等有动态控制技术的遮阳形式运动形态单一，不能根据环境变化满足室内光热环境的动态需求的问题，本专利技术提供了一种节能与光舒适导向的智能外遮阳装置及其方法，以解决上述问题。
[0007]本专利技术提供一种节能与光舒适导向的智能外遮阳装置，包括设置在外窗表面的遮阳构件，所述遮阳构件包括至少两个由左至右依次设置的遮阳单元，所述遮阳单元包括用于调节室内太阳直射光和漫射光的采光模块以及用于人眼防眩光的防眩光模块，所述采光模块包括侧板一、侧板二和若干个由上至下均匀排列设置的采光叶片，所述侧板一和侧板二间隔设置在外窗外部，且所述侧板一固定在外窗外部，所述侧板二滑动连接在外窗外部，若干个采光叶片设置在侧板一和侧板二之间，所述防眩光模块包括侧板三和两组采光叶片，所述侧板三设置在侧板二远离侧板一的一侧，两组所述采光叶片设置在侧板二和侧板三之间，且所述侧板二、侧板三和两组所述采光叶片之间形成一个可容纳外窗视口的可视口，所述采光叶片包括两个呈梯形的板一和两个呈直角三角形的板二，两个所述板一之间转动连接有连接杆一，两个所述板一与两个所述板二之间分别转动连接有两个连接杆二，且两个所述板二远离板一一侧分别与左侧板和侧板二转动连接，所述遮阳构件底部还设置
有控制组件。
[0008]进一步，所述侧板一、侧板二和侧板三均垂直且平行于外窗表面。
[0009]进一步，所述采光叶片由聚合物、金属复合材料等不透明的刚性材料制成，且所述刚性材料表面反射率大于0.7。
[0010]进一步，所述侧板一、侧板二和侧板三均由金属材料制成，所述连接杆一和连接杆二由单向的合页或轴承构成。
[0011]进一步，所述控制组件包括滑轨组、控制器、水平照度监测传感器探头及温度监测传感器探头，部分所述水平照度检测传感器探头和全部温度检测传感器探头布设在外窗的外部以对室外的光照和温度进行检测，部分所述水平照度检测传感器探头布设在室内以对室内的光照进行检测，所述滑轨组、水平照度检测传感器探头和温度检测传感器探头均与控制器电性连接，所述滑轨组设置在遮阳构件底部，所述滑轨组与侧板二固定连接。
[0012]本专利技术还提供了一种节能与光舒适导向的智能外遮阳装置的控制方法，包括以下步骤：
[0013]S1：控制逻辑：将采光叶片完全展开宽度L平均划分为10段距离，每段标为一个刻度，侧板二每运动到一个刻度位置为一种遮阳状态，侧板二的运动可以通过滑轨组进行约束；刻度仅考虑每组采光模块的L0，每组遮阳构件统一运动；
[0014]S2：测点布置：在室外开阔空间中布置少量水平照度监测传感器探头及温度监测传感器探头，计算室外水平照度平均值及温度平均值；
[0015]S3：在室内水平工作面上均匀布置少量水平照度监测传感器探头及温度监测传感器探头，计算室内水平照度平均值。
[0016]具体地，S3中的计算方法包括以下步骤：
[0017]S31：根据城市所在的光气候区的照度标准值设置最低开启照度；
[0018]S32：根据城市的夏季平均温度及冬季平均温度计算当地的最高、最低遮阳极限温度和遮阳控制温度，设遮阳极限温度为TLmax、TLmin，设遮阳控制温度为TCmax、TCmin，计算方法为人体热舒适模型：
[0019]C＝Td
‑
0.55*(1
‑
RH)*(Td
‑
58) (公式1)
[0020]式中：C值为人体舒适指数；Td为干球温度，单位为；RH为相对湿度℉，单位为％。
[0021]华氏度与摄氏度的换算公式为：
[0022]Td(℉)＝Td(℃)*9/5+32 (公式2)
[0023]C值参考表：
[0024]当C值超过90时，人们会感到极其闷热，极不舒适，对应计算温度Td为TLmax；
[0025]当C值超过79时人们会感受到偏热或较热，部分人会感到热，不舒适，对应计算温度Td为TCmax；
[0026]当C值低于60时，人们就会感受到偏凉或较冷，部分人会感到不舒适，对应计算温度Td为TCmin；
[0027]当C值低于40时，人们就会感受到寒冷，不舒适，对应计算温度Td为TLmin。
[0028]具体地，S32每小时运行一次，S32中的每小时运行一次算法包括以下步骤：
[0029]S321：求出当地最低开启照度，求出当地遮阳极限温度TLmax、TLmin，求出当地遮阳控制温度TCmax、TCmin；
[0030]S322：若室外水平照度U0≥15000lx，遮阳构件运行，反之，则完全收起关闭；
[0031]S323：设室内温度为T1，若T1＞TCmax，采光模块完全展开，调到刻度9；若T1＜TCmin，遮阳构件完全收起关闭，若TCmin≤T1≤TCmax，则采光模块运行；
[0032]S324：设室外温度为T0，当采光模块运行时，若T0＞TLmax，采光模块完全展开，调到刻度9；若T0＜TLmin，采光模块运行，防眩光模块关闭收起；若TLmin≤T0≤TLmax，采光模块与防眩光模块均运行；
[0033]S325：在室内近窗处及进深处工作面均匀布置至少4个照度测点，当采光模块与防眩光模块均运行时，测本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种节能与光舒适导向的智能外遮阳装置，其特征在于：包括设置在外窗表面的遮阳构件(1)，所述遮阳构件(1)包括至少两个由左至右依次设置的遮阳单元(2)，所述遮阳单元(2)包括用于调节室内太阳直射光和漫射光的采光模块(21)以及用于人眼防眩光的防眩光模块(22)，所述采光模块(21)包括侧板一(3)、侧板二(4)和若干个由上至下均匀排列设置的采光叶片(5)，所述侧板一(3)和侧板二(4)间隔设置在外窗外部，且所述侧板一(3)固定在外窗外部，所述侧板二(4)滑动连接在外窗外部，若干个采光叶片(5)设置在侧板一(3)和侧板二(4)之间，所述防眩光模块(22)包括侧板三(6)和两组采光叶片(5)，所述侧板三(6)设置在侧板二(4)远离侧板一(3)的一侧，两组所述采光叶片(5)设置在侧板二(4)和侧板三(6)之间，且所述侧板二(4)、侧板三(6)和两组所述采光叶片(5)之间形成一个可容纳外窗视口的可视口(7)，所述采光叶片(5)包括两个呈梯形的板一(51)和两个呈直角三角形的板二(52)，两个所述板一(51)之间转动连接有连接杆一(53)，两个所述板一(51)与两个所述板二(52)之间分别转动连接有两个连接杆二(54)，且两个所述板二(52)远离板一(51)一侧分别与左侧板(3)和侧板二(4)转动连接，所述遮阳构件(1)底部还设置有控制组件。2.根据权利要求1所述的一种节能与光舒适导向的智能外遮阳装置，其特征在于：所述侧板一(3)、侧板二(4)和侧板三(6)均垂直且平行于外窗表面。3.根据权利要求1所述的节能与光舒适导向的智能外遮阳装置，其特征在于：所述采光叶片(5)由聚合物、金属复合材料等不透明的刚性材料制成，且所述刚性材料表面反射率大于0.7。4.根据权利要求1所述的一种节能与光舒适导向的智能外遮阳装置，其特征在于：所述侧板一(3)、侧板二(4)和侧板三(6)均由金属材料制成，所述连接杆一(53)和连接杆二(54)由单向的合页或轴承构成。5.根据权利要求1所述的一种节能与光舒适导向的智能外遮阳装置，其特征在于：所述控制组件包括滑轨组、控制器、水平照度监测传感器探头及温度监测传感器探头，部分所述水平照度检测传感器探头和全部温度检测传感器探头布设在外窗的外部以对室外的光照和温度进行检测，部分所述水平照度检测传感器探头布设在室内以对室内的光照进行检测，所述滑轨组、水平照度检测传感器探头和温度检测传感器探头均与控制器电性连接，所述滑轨组设置在遮阳构件(1)底部，所述滑轨组与侧板二(4)固定连接。6.根据权利要求1所述的一种节能与光舒适导向的智能外遮阳装置，其特征在于：所述采光模块内(21)的若干个采光叶片(5)收缩时，连接杆一(53)均向上移动，所述防眩光模块(22)内的两组采光叶片(5)收缩时，所述可视口(7)上端的一组采光叶片(5)内的连接杆一(53)向下移动，可视口(7)下端的一组采光叶片(5)内的连接杆一(53)向上移动。7.一种如权利要求1
‑
6中任意一项所述的一种节能与光舒适导向的智能外遮阳装置的控制方法，其特征在于，包括以下步骤：S1：控制逻辑：将采光叶片(5)完全展开宽度L平均划分为10段距离，每段标为一个刻度，侧板二(4)每运动到一个刻度位置为一种遮阳状...

【专利技术属性】
技术研发人员：孙超，李伟，那艳玲，蔡超，张彦，赵开元，王若琦，武世强，齐春雨，闻济舟，江崇旭，张本利，
申请(专利权)人：天津城建大学，
类型：发明
国别省市：