淺談智能建筑中的智能遮陽系統(tǒng)

1、淺談智能建筑中的智能遮陽系統(tǒng)摘要:智能遮陽系統(tǒng)運用在智能建筑中,不僅為人們提供舒適的室內環(huán)境,而且在節(jié)能方面也有突出奉獻。本文簡要介紹了智能遮陽系統(tǒng)的概念、特點、系統(tǒng)組成及設計步驟等,并通過部分國內外建筑智能遮陽系統(tǒng)設計的實例,為讀者在智能遮陽系統(tǒng)設計時提供參考。關鍵詞:智能遮陽系統(tǒng);智能建筑;節(jié)能Abstrat:Theappliatinsfintelligentsunshadingsysteinintelligentbuildingsanprvideusithrefrtableinterirenvirnenthilentributingresharefenergynservatin.This

2、essaybrieflyintrduesanyaspetsftheintelligentsunshadingsyste,inludingitsnepts,features,systeatipnentsanddesigningsequenes,andbypresentingslidappliatinasesdestiallyandabrad,givesthereadersrereferenesandptinshiledesigningsuhintelligentsunshadingsyste.Keyrds:intelligentsunshadingsyste;intelligentbuildin

3、g;energynservatin如今建筑的室內外環(huán)境是以智能化的或以自動化的方式控制,以到達建筑物的平安、節(jié)能,當暖通和照明系統(tǒng)的智能化逐漸被人們承受時,遮陽系統(tǒng)智能化的諸多優(yōu)點卻被忽略。智能遮陽系統(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環(huán)境、進步建筑居住質量的遮陽系統(tǒng),其智能化將是建筑智能化系統(tǒng)最新和最有潛力的分支,也將為節(jié)能做出宏大奉獻。1智能遮陽百葉的概念及特點不同與老式遮陽系統(tǒng),智能遮陽系統(tǒng)通常是由遮陽百葉(簾)、電機及控制系統(tǒng)組成(圖1,圖2)?？刂葡到y(tǒng)軟件是智能遮陽控制系統(tǒng)的一個組成部分,與控制系統(tǒng)硬件配套使用,根據周圍自然條件的變化,通過系統(tǒng)線路,自動調整簾片角度

4、或作整體升降,完成對遮陽百葉的智能控制功能,既阻斷輻射熱、減少陽光直射、防止產生眩光,又充分利用自然光,節(jié)約能源。智能遮陽系統(tǒng),根據其自身特點,可分為人工電動控制及感應智能控制。人工電動控制可以人為根據一天內太陽光的照射角度及強弱對遮陽系統(tǒng)進展角度的調節(jié)。而感應智能控制那么是通過探頭對太陽照射高度位置、方向及太陽光強弱的感應而自動調節(jié)遮陽板的遮陽方向、角度、位置、遮陽面積大小等,以到達遮陽的目的。這種遮陽系統(tǒng)對用于屋面采光系統(tǒng)的遮陽具有特別好的效果。2智能遮陽百葉的智能系統(tǒng)智能遮陽系統(tǒng)主要依靠它的智能控制系統(tǒng)來實現節(jié)能的目的。(圖3)如今運用最多的智能遮陽控制系統(tǒng)是基于LNRKS控制網絡的技術

5、,可實現以下功能:系統(tǒng)根據當地氣象資料和日照分析結果,對不同季節(jié)、日期、不同時段及不同朝向的太陽仰角和方位角進展計算。再由智能控制器按照設定的時段,控制不同朝向的百葉翻轉角度。通過屋頂設置的多方位陽光感應器檢測晴天還是陰天。陰天,系統(tǒng)控制百葉程度翻開;晴天,那么按陽光自動跟蹤形式執(zhí)行,同時還根據大樓自身形體及周邊建筑的情況建立遮擋模型,將參考點每天的陰影變化計算出來,存儲在電機控制器里,再按照結果自動運行。智能遮陽控制系統(tǒng)軟件包括計算機監(jiān)控軟件和智能節(jié)點控制軟件兩個部分,主要功能模塊(見圖4)。3智能遮陽百葉在智能建筑中的設計3.1陽光自動跟蹤和葉片翻轉原理按照建筑所在地的經緯度,可以利用軟件

6、對不同季節(jié)和不同時間的陽光仰角和方位角進展計算,并將結果直接儲存到電機控制器內。電機控制器會自動計算出與之相對應的陽光角度,并自動以設定角度為步長將葉片翻轉到適宜角度來遮擋陽光的直射。3.2設置陽光跟蹤(1)根據建筑的形體和朝向,在大樓的立面設定假設干參考點,并對參考點進展四季日照分析;(2)用LNRKS軟件根據大樓朝向和高度計算每個參考點在不同季節(jié)和不同時刻的陽光仰角和方位角;(3)將計算結果儲存在LNRKS的電機控制器中,自動運行;(4)隨時翻轉葉片的角度,在防止陽光直接射入室內的同時,盡可能張大角度,保持良好的視覺效果,讓自然光反射到室內天花板。3.3計算建筑物陰影對遮陽在太陽的運行過程

7、中,建筑物本身對鄰樓投下陰影,而周邊高大建筑物對本建筑物也可能有遮擋作用。在陰影投射到的窗戶實際上并不需要遮陽,否那么房間會變暗,因此需要葉片程度或收起。(1)根據建筑平面圖和立面圖建立模型;(2)利用剛剛計算的各個參考點的仰角和方位角,根據大樓周圍建筑的陰影及本身的形狀和朝向來計算每一天及一年的陰影變化;(3)這些數據一旦計算后被記錄在LNRKS百葉控制器內;(4)在不同時刻百葉控制器自動根據存儲的計算結果知道哪些參考點位于陰影下,而翻轉葉片到程度位置,讓更多的光線進入室內。4智能遮陽百葉在智能建筑中的應用實例德國郵政大廈(圖5)大廈在雙層呼吸式幕墻和室內都安裝了不同型號的百葉。百葉從上到下

8、有不同的角度。在頂上的百葉是開啟的,隨著高度的下降百葉片逐漸閉合,到底部時與地面成約30的夾角。扁平簾片厚度大約0.45,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LNRKS技術的氣象站以及分布安裝的500只電機控制器共同控制的。根據自動計算陽光角度的結果而改變百葉角度的年度陽光跟蹤程序,和計算周邊建筑物投射陰影的陰影跟蹤程序,都能在電機控制器內自動運行,隨時能調節(jié)準確到每扇窗戶的百葉角度,以到達最正確的遮陽和采光的綜合效果。上海久事大廈(圖6)大廈主控制室能對所有的百葉簾進展監(jiān)控,每個樓面、每個朝向或整棟大廈的百葉簾能同時動作,或能在不同的時間間隔內相繼動作。當百葉簾的指令未被順利

9、執(zhí)行時,畫面報警并顯示該百葉簾的狀態(tài)。當百葉簾下降并到達底部閉合位置后,百葉能自動翻轉到預設的角度。廣州開展中心大廈(圖7)作為世界上首個在高層建筑外部裝置遮陽板的建筑,大廈遮陽系統(tǒng)每三片遮陽板為一個單元,彼此聯動。每一個遮陽板葉片兩側的邊框上配有兩個輪軸,葉片被固定在輪軸上,并通過輪軸用緊固件固定在邊框上。葉片通過可調節(jié)的傳動桿連接到電動馬達上,以使葉片按需要角度旋轉,遮陽板葉片角度可在0到120之間做任意調整。大廈采用LNRKS智能控制系統(tǒng),通過軟件對陽光進展跟蹤,自動計算陽光角度及陰影大小,從而隨時能調節(jié)準確到每扇窗戶的百葉角度,以到達最正確的遮陽和采光的綜合效果。在有陰影的位置百葉簾會自動收起,而且全部隱藏在幕墻框內,到達隔熱、節(jié)能、環(huán)保、舒適等效果。5結語遮陽是建筑節(jié)能的有效途徑,通過良好的遮陽設計在節(jié)能的同時又可以豐富室內的光線分布,還可以豐富建筑造型及立面效果。作為建筑智能化系統(tǒng)不可或缺的智能遮陽系統(tǒng),隨著技術的不斷進步和建筑智能化的普及,建筑遮陽將會有更加完備的智能控制系統(tǒng),相信越來越多的建筑將采用智能遮