一種建筑外部遮陽控制系統及控制方法
【技術領域】
[0001]本發明屬于建筑設計領域，具體涉及一種建筑外部遮陽控制系統及控制方法。
【背景技術】
[0002]在當今世界，節能已經成為時代主題，我國建筑能耗占了全社會總能耗的27.8%以上，外窗作為建筑圍護結構中節能最薄弱的環節，能耗列居首位。因此建筑遮陽已經成為當前建筑節能領域的熱點問題。現有的建筑外遮陽產品，多為固定結構或手動調節形式，雖然可以實現局部或全部遮陽，但不能夠根據太陽高度角的變化以及使用者的需求調整遮陽構件，達到既滿足遮陽要求又能改善室內光環境的作用。此外，通常的建筑外遮陽不僅與建筑造型不相協調，無法成為建筑裝飾設計的一種有效手段，而且也容易造成視線的阻擋。
【發明內容】
[0003]本發明的目的在于解決上述現有技術不足，提供一種建筑外部遮陽控制系統及控制方法。該系統能夠同時滿足建筑節能、室內采光的不同要求，而且還具有多種“表情”變化，豐富了建筑立面效果。
[0004]為了實現上述任務，本發明采用以下技術措施:
[0005]—種建筑外部遮陽控制系統，包括PLC控制器和多個溫度及亮度傳感器;所述的多個溫度及亮度傳感器分別設置在建筑物的多個遮陽單元上，遮陽單元包括驅動折疊式鋁合金框架開啟的傳動裝置、鎖定折疊式鋁合金框架的限位裝置及自鎖裝置和驅動旋轉式百葉裝置旋轉的電動馬達;所述的PLC控制器與溫度及亮度傳感器、限位裝置及自鎖裝置、傳動裝置和電動馬達有線或無線連接。
[0006]PLC控制器通過交換機與遮陽單元上的分布式1單元連接，分布式1單元與溫度及亮度傳感器、限位裝置及自鎖裝置、傳動裝置和電動馬達連接。
[0007]所述的交換機與分布式1單元之間通過EthCAT總線連接。
[0008]PLC控制器與無線分布式控制器連接，無線分布式控制器上設置有第一無線模塊，亮度傳感器、限位裝置及自鎖裝置、傳動裝置和電動馬達均通過第二無線模塊與第一無線模塊連接。
[0009]PLC控制器與觸摸屏連接實現參數設定及數據顯示。
[0010]所述的折疊的鋁合金框架由第一鋁合金框架和第二鋁合金框架鉸接構成;其中第一鋁合金框架一端鉸接在鋼結構框架上，所述的傳動裝置橫向設置在第一鋁合金框架與鋼結構框架鉸接處;第二鋁合金框架通過滾輪與安裝在鋼結構框架上的軌道滑動連接，軌道上設置有限位裝置及自鎖裝置;所述傳動裝置包括傳動軸和液壓馬達;所述的傳動軸中部與第一鋁合金框架鉸接，傳動軸兩端均設有提升輪，提升輪與鋼結構框架上的安裝座連接，提升輪上纏繞有鋼絲繩，鋼絲繩的自由端與第二鋁合金框架的滾輪連接;所述的液壓馬達設置在傳動軸的中部;傳動軸上設置有扭簧，扭簧的兩個末端分別與鋼結構框架和傳動軸連接。[0011 ] 一種建筑外部遮陽系統的控制方法，包括以下步驟:
[0012]溫度及亮度傳感器實時采集遮陽單元內部的溫度及亮度信號，反饋給PLC控制器；
[0013]PLC控制器比較實時溫度及亮度信號與溫度及亮度信號的設定閥值:
[0014]若實時溫度及亮度信號低于第一設定閥值大于第二設定閥值，則PLC控制器控制電動馬達驅動旋轉式百葉裝置旋轉打開;反之，則驅動旋轉式百葉裝置關閉；
[0015]若實時溫度及亮度信號低于第二設定閥值，則PLC控制器控制傳動裝置驅動折疊式鋁合金框架開啟，當疊式鋁合金框架開啟到設定的位置后，PLC控制器控制限位裝置及自鎖裝置鎖定折疊式鋁合金框架;反之，則驅動限位裝置及自鎖裝置打開，折疊式鋁合金框架恢復閉合。
[0016]所述的傳動裝置驅動折疊式鋁合金框架開啟/閉合的速度為60_/秒。
[0017]旋轉式百葉裝置旋轉時，折疊式鋁合金框架處于閉合位置。
[0018]與現有技術相比，本發明具有以下有益效果:
[0019]本發明鋁合金框架及百葉裝置，能夠豐富建筑造型設計、提升建筑整體品質。折疊式鋁合金框架的開啟與關閉根據室內溫度、太陽輻射強度以及室內光環境的要求自動調整遮陽的開啟范圍和面積，達到理想的節能效果。旋轉式百葉裝置用于小范圍的光線調節。自動控制系能夠實現自動控制的目的，實現了全自動檢測、反饋和控制，改變了人力控制不準確的弊端。能夠根據太陽高度角的變化以及使用者的需求調整遮陽構件，達到既滿足遮陽要求又能改善室內光環境的作用。
[0020]進一步，可折疊的鋁合金框架一端鉸接，一端與軌道連接，通過設定傳動裝置驅動鋁合金框架進行開啟與閉合，并通過限位裝置及自鎖裝置進行鎖定，結構簡單，開啟和關閉控制準確。傳動裝置通過液壓馬達控制，驅動穩定，控制精準，提升輪纏繞繩索，扭簧蓄能，鋁合金框架折疊，整個控制同步，無滯后現象。扭簧釋能折疊狀態自動關閉，不需要馬達工作，節能減排。
[0021]本發明的控制方法可以根據不同的溫度及太陽光線進行自動調整遮陽面積，實現完全自動化控制，本發明的設備使用可編程控制器控制，并可存儲多套自動工作動作流程，滿足日常的控制需求。
【附圖說明】
[0022]圖1為本發明遮陽系統的立面示意圖；
[0023]圖2為本發明遮陽系統的側面折疊示意圖；
[0024]圖3為本發明傳動裝置結構示意圖；
[0025]圖4為本發明遮陽系統的遮陽百葉示意圖；
[0026]圖5為本發明遮陽系統的有線控制系統示意圖；
[0027]圖6為本發明遮陽系統的無線控制系統示意圖。
[0028]其中:100為折疊式遮陽單元；101為低層建筑物；102為高層建筑物；200為鋼結構框架；300為鋁合金框架；301為鉸鏈;302為第一鋁合金框架；303為限位裝置及自鎖裝置；304為軌道;305為第二鋁合金框架;400為傳動裝置;401為鋼絲繩;402為扭簧;403為液壓馬達;404為傳動軸；405為提升輪；500為百葉裝置;501為旋轉式遮陽百葉；502為電動馬達；503為固定式遮陽百葉；504為遮陽百葉片;505為轉動軸芯;506為百葉傳動桿;507為百葉固定架;508為推桿連接座;601為觸摸屏;602為溫度及光亮度傳感器;603為PLC控制器;604為電纜;605為交換機;606為EthCAT微秒級總線;607為遮陽馬達;608為分布式1單元;701為無線模塊;702為電線;703無線分布式控制器。
【具體實施方式】
[0029]以下參照附圖，給出本發明的【具體實施方式】，對本發明做進一步說明。
[0030]如圖1所示，本發明一種建筑外部遮陽控制系統，安裝在底層建筑物102的正面，該遮陽系統用于遮擋建筑物102的向陽面，底層建筑物102與高層建筑物101連接。遮陽系統包括多個并列設置的遮陽單元100，遮陽單元100為固定式和/或折疊式遮陽單元。
[0031 ]如圖2所示，鋁合金框架300設置在鋼結構框架200上，鋁合金框架200上安裝金屬遮陽百葉500，用于遮陽。可折疊的鋁合金框架由第一鋁合金框架302和第二鋁合金框架305鉸接構成;第一鋁合金框架302鉸接在鋼結構框架200上，且第一鋁合金框架302與鋼結構框架200鉸接處設有傳動裝置400，第二鋁合金框架305通過滾輪與安裝在鋼結構框架200上的鋁合金軌道304滑動連接，且鋁合金軌道304上設置有限位裝置及自鎖裝置303。當傳動裝置400驅動第二鋁合金框架305沿鋁合金軌道304運動時，第一鋁合金框架302和第二鋁合金框架305產生折疊，并通過限位裝置及自鎖裝置303進行限位和鎖定。
[0032]其中，鋼結構框架至少四個面，其立面至少兩個面，相鄰的兩個面上均設置有可折疊的鋁合金框架，且兩個可折疊的鋁合金框架的開啟的空間相鄰。以增大太陽光的入射空間。
[0033]設有遮陽百葉500的鋁合金框架300完全鋪設在所述的鋼結構框架200上實現全部遮陽，傳動裝置400驅動折疊式的鋁合金框架300相對折疊實現局部遮陽。
[0034]如圖3所示，所述傳動裝置400包括傳動軸404、提升輪405、液壓馬達403、鍍達克羅扭簧402和鋼絲繩402等。傳動軸404中部與鋁合金框架鉸接，兩側設有提升輪405并通過提升輪405與鋼結構框架200固定，提升輪405內設有不銹鋼鋼絲繩401，鋼絲繩401的自由端與第二鋁合金框架305的滾輪連接。傳動軸404中部設置有液壓馬達403，傳動軸404上設置有鍍達克羅扭簧402，鍍達克羅扭簧402—端與鋼結構框架200固定，另一端與傳動軸404固定。
[0035]傳動裝置400設置為標準長度，針對不同的鋁合金框架300可以進行自由的拼接。
[0036]其工作原理為:液壓馬達403驅動傳動軸404轉動，扭簧402蓄能，提升輪405轉動使鋼絲繩401纏繞自由端縮短，進而第二鋁合金框架305沿軌道向第一鋁合金框架302運動，第一鋁合金框架302和第二鋁合金框架305實現折疊。當液壓馬達403停止工作，限位裝置及自鎖裝置303打開，在扭簧402釋能量，