[發明專利]一種智能化建筑遮陽系統及方法

有效

• 申請號: 201310652341.2
• 申請日: 2013-12-05
• 公開（公告）號: CN103628637A
• 公開（公告）日: 2014-03-12
• 發明（設計）人: 楊仕超;吳培浩;麥粵幫;陶曉朝;鄒罡
• 申請（專利權）人: 廣東省建筑科學研究院
• 主分類號: E04F10/08
• 分類號: E04F10/08
• 代理公司: 廣州知友專利商標代理有限公司 44104
• 代理人: 李海波

技術領域

本發明涉及一種智能化建筑遮陽系統及方法。

背景技術

建筑遮陽已經得到了大量應用，建筑遮陽在調節建筑太陽輻射的熱量和室內自然采光效果方面發揮的重要作用已得到廣泛認可。《民用建筑熱工設計規范》要求建筑物的向陽面，特別是東、西向窗戶，應采取有效的遮陽措施；《夏熱冬暖地區居住建筑節能設計標準》、《夏熱冬冷地區居住建筑節能設計標準》、《公共建筑節能設計標準》都對建筑遮陽提出了明確的要求；《綠色建筑評價標準》要求采取有效的遮陽措施，采用可調節外遮陽，調節室內光熱環境。

目前，建筑遮陽的還是以固定外遮陽和手動窗簾為主，電動遮陽產品也在逐步普及，但智能化的建筑遮陽系統的應用還是比較少的，而且控制方式比較落后，智能化程度不高，成本昂貴。現在市場上最常用的建筑遮陽智能控制系統，一般是以一組或幾組遮陽百葉為基本控制單元，每個控制單元都在配有太陽輻射、風、雨、太陽角度追蹤的等傳感器，傳感器數量非常多，且控制信號往往以開關量或模擬量的方式進行遠距離傳輸，系統布線復雜，故障點很多，不便于維護，而且容易受到干擾，穩定性較差。此外，常用建筑遮陽智能控制系統主要依靠跟蹤太陽運行軌跡進行調整，側重于節能，對室內光熱環境的舒適性考慮過少，且人工操作干預相對不便。

發明內容

本發明所要解決的技術問題是：提供一種智能化建筑遮陽系統，能夠有效的降低建筑能耗，并提高建筑室內舒適性。

本發明所要解決的另一個技術問題是：提供一種智能化建筑遮陽方法。

解決上述技術問題，本發明所采用的技術方案如下：

一種智能化建筑遮陽系統，包括：

多個電動遮陽百葉，分別安裝在建筑的各個受遮陽部位；

驅動控制器（3），用于驅動所述各個電動遮陽百葉（4）；

其特征在于所述的建筑遮陽系統還包括：

小型氣象站，其一般安裝在屋面，用于實時采集建筑所在位置的風速、大氣溫度和太陽輻射強度；

主控制器，用于通過所述驅動控制器分別控制各個電動遮陽百葉調整到相應的工作狀態，該主控制器設有：

接收模塊，實時接收小型氣象站采集到的風速、大氣溫度和太陽輻射強度數據，并采集建筑的空調負荷數據；

存儲模塊，預設有建筑所在位置經緯度，風速安全值，大氣溫度設定值，各個電動遮陽百葉所在方向的太陽水平直射輻射強度與太陽天空散射輻射強度之和的上、下限值，空調負荷設定值，最低室內照度設定值，作為關閉狀態的關閉葉片角度，以及作為最佳采光狀態的最佳采光葉片角度；

基礎數據計算模塊，依據實時太陽輻射強度、實時時間和建筑所在位置經緯度，實時計算出太陽高度角、方位角，以及各個電動遮陽百葉所在方向的太陽入射角、太陽水平直射輻射強度、太陽天空散射輻射強度；

最佳遮陽狀態計算模塊，分別計算出各個電動遮陽百葉與相應的實時太陽入射角最接近于垂直的最佳遮陽葉片角度，并以計算出的最佳遮陽葉片角度作為相應電動遮陽百葉的最佳遮陽狀態；

室內照度計算模塊，依據各個電動遮陽百葉的最佳遮陽葉片角度以及所在方向的實時太陽天空散射輻射強度，分別計算出各個電動遮陽百葉處于最佳遮陽狀態時所對應受遮陽部位的室內照度；

最低采光要求狀態計算模塊，依據各個電動遮陽百葉所在方向的實時太陽天空散射輻射強度，分別計算出各個電動遮陽百葉滿足最低室內照度設定值的最小采光葉片角度，并以該最小采光葉片角度作為相應電動遮陽百葉的最低采光要求狀態；

風速控制模塊，當實時風速在所述風速安全值以上時，產生將各個電動遮陽百葉調整到關閉狀態的控制指令；

計時控制模塊，當建筑所在位置處于夜間時間時，產生將各個電動遮陽百葉調整到關閉狀態的控制指令；

溫度控制模塊，當實時大氣溫度在所述大氣溫度設定值以下時，產生將各個電動遮陽百葉調整到最佳采光狀態的控制指令；

太陽輻射強度控制模塊，當任意一個電動遮陽百葉所在方向的實時太陽水平直射輻射強度與太陽天空散射輻射強度之和在相應的下限值以下時，產生將相應電動遮陽百葉調整到最佳采光狀態的控制指令，當任意一個電動遮陽百葉所在方向的實時太陽水平直射輻射強度與太陽天空散射輻射強度之和在相應的上限值以上時，產生將相應電動遮陽百葉調整到最佳遮陽狀態的控制指令；

空調負荷控制模塊，當實時空調負荷在所述空調負荷設定值以下時，產生將各個電動遮陽百葉調整到最佳采光狀態的控制指令；