智能遮陽(yáng)系統(tǒng)是如何在智能建筑中應(yīng)用的

遮陽(yáng)是建筑節(jié)能的有效途徑，通過(guò)良好的遮陽(yáng)設(shè)計(jì)在節(jié)能的同時(shí)又可以豐富室內(nèi)的光線分布，還可以豐富建筑造型及立面效果。下面我們來(lái)看看智能遮陽(yáng)系統(tǒng)在智能建筑中的用處吧！

智能遮陽(yáng)系統(tǒng)在智能建筑中的用處

如今建筑的室內(nèi)外環(huán)境是以智能化的或以自動(dòng)化的方式控制，以達(dá)到建筑物的安全、節(jié)能，當(dāng)暖通和照明系統(tǒng)的智能化逐漸被人們接受時(shí)，遮陽(yáng)系統(tǒng)智能化的諸多優(yōu)點(diǎn)卻被忽略。

1.智能遮陽(yáng)百葉的概念及特點(diǎn)

不同與老式遮陽(yáng)系統(tǒng)，智能遮陽(yáng)系統(tǒng)通常是由遮陽(yáng)百葉（簾）、電機(jī)及控制系統(tǒng)組成。控制系統(tǒng)軟件是智能遮陽(yáng)控制系統(tǒng)的一個(gè)組成部分，與控制系統(tǒng)硬件配套使用，根據(jù)周?chē)匀粭l件的變化，通過(guò)系統(tǒng)線路，自動(dòng)調(diào)整簾片角度或作整體升降，完成對(duì)遮陽(yáng)百葉的智能控制功能，既阻斷輻射熱、減少陽(yáng)光直射、避免產(chǎn)生眩光，又充分利用自然光，節(jié)約能源。

智能遮陽(yáng)系統(tǒng)，根據(jù)其自身特點(diǎn)，可分為人工電動(dòng)控制及感應(yīng)智能控制。人工電動(dòng)控制可以人為根據(jù)一天內(nèi)太陽(yáng)光的照射角度及強(qiáng)弱對(duì)遮陽(yáng)系統(tǒng)進(jìn)行角度的調(diào)節(jié)。而感應(yīng)智能控制則是通過(guò)探頭對(duì)太陽(yáng)照射高度位置、方向及太陽(yáng)光強(qiáng)弱的感應(yīng)而自動(dòng)調(diào)節(jié)遮陽(yáng)板的遮陽(yáng)方向、角度、位置、遮陽(yáng)面積大小等，以達(dá)到遮陽(yáng)的目的。這種遮陽(yáng)系統(tǒng)對(duì)用于屋面采光系統(tǒng)的遮陽(yáng)具有特別好的效果。

2.智能遮陽(yáng)百葉的智能系統(tǒng)

智能遮陽(yáng)系統(tǒng)主要依靠它的智能控制系統(tǒng)來(lái)實(shí)現(xiàn)節(jié)能的目的。

現(xiàn)在運(yùn)用最多的智能遮陽(yáng)控制系統(tǒng)是基于LONWORKS控制網(wǎng)絡(luò)的技術(shù)，可實(shí)現(xiàn)下列功能：系統(tǒng)依據(jù)當(dāng)?shù)貧庀?a href="http://www.wenjunhu.com/soft/special/" target="_blank">資料和日照分析結(jié)果，對(duì)不同季節(jié)、日期、不同時(shí)段及不同朝向的太陽(yáng)仰角和方位角進(jìn)行計(jì)算。再由智能控制器按照設(shè)定的時(shí)段，控制不同朝向的百葉翻轉(zhuǎn)角度。通過(guò)屋頂設(shè)置的多方位陽(yáng)光感應(yīng)器檢測(cè)晴天還是陰天。陰天，系統(tǒng)控制百葉水平打開(kāi)；晴天，則按陽(yáng)光自動(dòng)跟蹤模式執(zhí)行，同時(shí)還根據(jù)大樓自身形體及周邊建筑的情況建立遮擋模型，將參考點(diǎn)每天的陰影變化計(jì)算出來(lái)，存儲(chǔ)在電機(jī)控制器里，再按照結(jié)果自動(dòng)運(yùn)行。

智能遮陽(yáng)控制系統(tǒng)軟件包括計(jì)算機(jī)監(jiān)控軟件和智能節(jié)點(diǎn)控制軟件兩個(gè)部分，主要功能模塊。

3.智能遮陽(yáng)百葉在智能建筑中的設(shè)計(jì)

3.1陽(yáng)光自動(dòng)跟蹤和葉片翻轉(zhuǎn)原理

依照建筑所在地的經(jīng)緯度，可以利用軟件對(duì)不同季節(jié)和不同時(shí)間的陽(yáng)光仰角和方位角進(jìn)行計(jì)算，并將結(jié)果直接儲(chǔ)存到電機(jī)控制器內(nèi)。電機(jī)控制器會(huì)自動(dòng)計(jì)算出與之相對(duì)應(yīng)的陽(yáng)光角度，并自動(dòng)以設(shè)定角度為步長(zhǎng)將葉片翻轉(zhuǎn)到合適角度來(lái)遮擋陽(yáng)光的直射。

3.2設(shè)置陽(yáng)光跟蹤

（1）根據(jù)建筑的形體和朝向，在大樓的立面設(shè)定若干參考點(diǎn)，并對(duì)參考點(diǎn)進(jìn)行四季日照分析；

（2）用LONWORKS軟件根據(jù)大樓朝向和高度計(jì)算每個(gè)參考點(diǎn)在不同季節(jié)和不同時(shí)刻的陽(yáng)光仰角和方位角；

（3）將計(jì)算結(jié)果儲(chǔ)存在LONWORKS的電機(jī)控制器中，自動(dòng)運(yùn)行；

（4）隨時(shí)翻轉(zhuǎn)葉片的角度，在防止陽(yáng)光直接射入室內(nèi)的同時(shí)，盡可能張大角度，保持良好的視覺(jué)效果，讓自然光反射到室內(nèi)天花板。

3.3計(jì)算建筑物陰影對(duì)遮陽(yáng)

在太陽(yáng)的運(yùn)行過(guò)程中，建筑物本身對(duì)鄰樓投下陰影，而周邊高大建筑物對(duì)本建筑物也可能有遮擋作用。在陰影投射到的窗戶實(shí)際上并不需要遮陽(yáng)，否則房間會(huì)變暗，因此需要葉片水平或收起。

（1）根據(jù)建筑平面圖和立面圖建立模型；

（2）利用剛才計(jì)算的各個(gè)參考點(diǎn)的仰角和方位角，根據(jù)大樓周?chē)ㄖ年幱凹氨旧淼男螤詈统騺?lái)計(jì)算每一天及一年的陰影變化；

（3）這些數(shù)據(jù)一旦計(jì)算后被記錄在LONWORKS百葉控制器內(nèi)；

（4）在不同時(shí)刻百葉控制器自動(dòng)根據(jù)存儲(chǔ)的計(jì)算結(jié)果知道哪些參考點(diǎn)位于陰影下，而翻轉(zhuǎn)葉片到水平位置，讓更多的光線進(jìn)入室內(nèi)。

4.智能遮陽(yáng)百葉在智能建筑中的應(yīng)用實(shí)例

德國(guó)郵政大廈

大廈在雙層呼吸式幕墻和室內(nèi)都安裝了不同型號(hào)的百葉。百葉從上到下有不同的角度。在頂上的百葉是開(kāi)啟的，隨著高度的下降百葉片逐漸閉合，到底部時(shí)與地面成約30o的夾角。扁平簾片厚度大約0.45mm，向一面彎曲成淺弧形。整棟大廈的百葉系統(tǒng)是由采用了基于LONWORKS技術(shù)的氣象站以及分布安裝的500只電機(jī)控制器共同控制的。根據(jù)自動(dòng)計(jì)算陽(yáng)光角度的結(jié)果而改變百葉角度的年度陽(yáng)光跟蹤程序，和計(jì)算周邊建筑物投射陰影的陰影跟蹤程序，都能在電機(jī)控制器內(nèi)自動(dòng)運(yùn)行，隨時(shí)能調(diào)節(jié)精確到每扇窗戶的百葉角度，以達(dá)到最佳的遮陽(yáng)和采光的綜合效果。

上海久事大廈

大廈主控制室能對(duì)所有的百葉簾進(jìn)行監(jiān)控，每個(gè)樓面、每個(gè)朝向或整棟大廈的百葉簾能同時(shí)動(dòng)作，或能在不同的時(shí)間間隔內(nèi)相繼動(dòng)作。當(dāng)百葉簾的指令未被順利執(zhí)行時(shí)，畫(huà)面報(bào)警并顯示該百葉簾的狀態(tài)。當(dāng)百葉簾下降并到達(dá)底部閉合位置后，百葉能自動(dòng)翻轉(zhuǎn)到預(yù)設(shè)的角度。

廣州發(fā)展中心大廈

作為世界上**在高層建筑外部裝置遮陽(yáng)板的建筑，大廈遮陽(yáng)系統(tǒng)每三片遮陽(yáng)板為一個(gè)單元，彼此聯(lián)動(dòng)。每一個(gè)遮陽(yáng)板葉片兩側(cè)的邊框上配有兩個(gè)輪軸，葉片被固定在輪軸上，并通過(guò)輪軸用緊固件固定在邊框上。葉片通過(guò)可調(diào)節(jié)的傳動(dòng)桿連接到電動(dòng)馬達(dá)上，以使葉片按需要角度旋轉(zhuǎn)，遮陽(yáng)板葉片角度可在0°到120°之間做任意調(diào)整。大廈采用LONWORKS智能控制系統(tǒng)，通過(guò)軟件對(duì)陽(yáng)光進(jìn)行跟蹤，自動(dòng)計(jì)算陽(yáng)光角度及陰影大小，從而隨時(shí)能調(diào)節(jié)精確到每扇窗戶的百葉角度，以達(dá)到最佳的遮陽(yáng)和采光的綜合效果。在有陰影的位置百葉簾會(huì)自動(dòng)收起，而且全部隱藏在幕墻框內(nèi)，達(dá)到隔熱、節(jié)能、環(huán)保、舒適等效果。

智能遮陽(yáng)系統(tǒng)是建筑智能化系統(tǒng)不可或缺的一部分，作為能改善建筑室內(nèi)環(huán)境、提高建筑居住質(zhì)量的遮陽(yáng)系統(tǒng)，其智能化將是建筑智能化系統(tǒng)和最有潛力的分支，也將為節(jié)能做出巨大貢獻(xiàn)。且隨著技術(shù)的不斷進(jìn)步和建筑智能化的普及，建筑遮陽(yáng)將會(huì)有更加完備的智能控制系統(tǒng)，而智能遮陽(yáng)系統(tǒng)在智能建筑中的用處將會(huì)越來(lái)突顯。
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