一种建筑外部遮阳控制系统及控制方法
【技术领域】
[0001]本发明属于建筑设计领域，具体涉及一种建筑外部遮阳控制系统及控制方法。
【背景技术】
[0002]在当今世界，节能已经成为时代主题，我国建筑能耗占了全社会总能耗的27.8%以上，外窗作为建筑围护结构中节能最薄弱的环节，能耗列居首位。因此建筑遮阳已经成为当前建筑节能领域的热点问题。现有的建筑外遮阳产品，多为固定结构或手动调节形式，虽然可以实现局部或全部遮阳，但不能够根据太阳高度角的变化以及使用者的需求调整遮阳构件，达到既满足遮阳要求又能改善室内光环境的作用。此外，通常的建筑外遮阳不仅与建筑造型不相协调，无法成为建筑装饰设计的一种有效手段，而且也容易造成视线的阻挡。
【发明内容】
[0003]本发明的目的在于解决上述现有技术不足，提供一种建筑外部遮阳控制系统及控制方法。该系统能够同时满足建筑节能、室内采光的不同要求，而且还具有多种“表情”变化，丰富了建筑立面效果。
[0004]为了实现上述任务，本发明采用以下技术措施:
[0005]—种建筑外部遮阳控制系统，包括PLC控制器和多个温度及亮度传感器;所述的多个温度及亮度传感器分别设置在建筑物的多个遮阳单元上，遮阳单元包括驱动折叠式铝合金框架开启的传动装置、锁定折叠式铝合金框架的限位装置及自锁装置和驱动旋转式百叶装置旋转的电动马达;所述的PLC控制器与温度及亮度传感器、限位装置及自锁装置、传动装置和电动马达有线或无线连接。
[0006]PLC控制器通过交换机与遮阳单元上的分布式1单元连接，分布式1单元与温度及亮度传感器、限位装置及自锁装置、传动装置和电动马达连接。
[0007]所述的交换机与分布式1单元之间通过EthCAT总线连接。
[0008]PLC控制器与无线分布式控制器连接，无线分布式控制器上设置有第一无线模块，亮度传感器、限位装置及自锁装置、传动装置和电动马达均通过第二无线模块与第一无线模块连接。
[0009]PLC控制器与触摸屏连接实现参数设定及数据显示。
[0010]所述的折叠的铝合金框架由第一铝合金框架和第二铝合金框架铰接构成;其中第一铝合金框架一端铰接在钢结构框架上，所述的传动装置横向设置在第一铝合金框架与钢结构框架铰接处;第二铝合金框架通过滚轮与安装在钢结构框架上的轨道滑动连接，轨道上设置有限位装置及自锁装置;所述传动装置包括传动轴和液压马达;所述的传动轴中部与第一铝合金框架铰接，传动轴两端均设有提升轮，提升轮与钢结构框架上的安装座连接，提升轮上缠绕有钢丝绳，钢丝绳的自由端与第二铝合金框架的滚轮连接;所述的液压马达设置在传动轴的中部;传动轴上设置有扭簧，扭簧的两个末端分别与钢结构框架和传动轴连接。[0011 ] 一种建筑外部遮阳系统的控制方法，包括以下步骤:
[0012]温度及亮度传感器实时采集遮阳单元内部的温度及亮度信号，反馈给PLC控制器；
[0013]PLC控制器比较实时温度及亮度信号与温度及亮度信号的设定阀值:
[0014]若实时温度及亮度信号低于第一设定阀值大于第二设定阀值，则PLC控制器控制电动马达驱动旋转式百叶装置旋转打开;反之，则驱动旋转式百叶装置关闭；
[0015]若实时温度及亮度信号低于第二设定阀值，则PLC控制器控制传动装置驱动折叠式铝合金框架开启，当叠式铝合金框架开启到设定的位置后，PLC控制器控制限位装置及自锁装置锁定折叠式铝合金框架;反之，则驱动限位装置及自锁装置打开，折叠式铝合金框架恢复闭合。
[0016]所述的传动装置驱动折叠式铝合金框架开启/闭合的速度为60_/秒。
[0017]旋转式百叶装置旋转时，折叠式铝合金框架处于闭合位置。
[0018]与现有技术相比，本发明具有以下有益效果:
[0019]本发明铝合金框架及百叶装置，能够丰富建筑造型设计、提升建筑整体品质。折叠式铝合金框架的开启与关闭根据室内温度、太阳辐射强度以及室内光环境的要求自动调整遮阳的开启范围和面积，达到理想的节能效果。旋转式百叶装置用于小范围的光线调节。自动控制系能够实现自动控制的目的，实现了全自动检测、反馈和控制，改变了人力控制不准确的弊端。能够根据太阳高度角的变化以及使用者的需求调整遮阳构件，达到既满足遮阳要求又能改善室内光环境的作用。
[0020]进一步，可折叠的铝合金框架一端铰接，一端与轨道连接，通过设定传动装置驱动铝合金框架进行开启与闭合，并通过限位装置及自锁装置进行锁定，结构简单，开启和关闭控制准确。传动装置通过液压马达控制，驱动稳定，控制精准，提升轮缠绕绳索，扭簧蓄能，铝合金框架折叠，整个控制同步，无滞后现象。扭簧释能折叠状态自动关闭，不需要马达工作，节能减排。
[0021]本发明的控制方法可以根据不同的温度及太阳光线进行自动调整遮阳面积，实现完全自动化控制，本发明的设备使用可编程控制器控制，并可存储多套自动工作动作流程，满足日常的控制需求。
【附图说明】
[0022]图1为本发明遮阳系统的立面示意图；
[0023]图2为本发明遮阳系统的侧面折叠示意图；
[0024]图3为本发明传动装置结构示意图；
[0025]图4为本发明遮阳系统的遮阳百叶示意图；
[0026]图5为本发明遮阳系统的有线控制系统示意图；
[0027]图6为本发明遮阳系统的无线控制系统示意图。
[0028]其中:100为折叠式遮阳单元；101为低层建筑物；102为高层建筑物；200为钢结构框架；300为铝合金框架；301为铰链;302为第一铝合金框架；303为限位装置及自锁装置；304为轨道;305为第二铝合金框架;400为传动装置;401为钢丝绳;402为扭簧;403为液压马达;404为传动轴；405为提升轮；500为百叶装置;501为旋转式遮阳百叶；502为电动马达；503为固定式遮阳百叶；504为遮阳百叶片;505为转动轴芯;506为百叶传动杆;507为百叶固定架;508为推杆连接座;601为触摸屏;602为温度及光亮度传感器;603为PLC控制器;604为电缆;605为交换机;606为EthCAT微秒级总线;607为遮阳马达;608为分布式1单元;701为无线模块;702为电线;703无线分布式控制器。
【具体实施方式】
[0029]以下参照附图，给出本发明的【具体实施方式】，对本发明做进一步说明。
[0030]如图1所示，本发明一种建筑外部遮阳控制系统，安装在底层建筑物102的正面，该遮阳系统用于遮挡建筑物102的向阳面，底层建筑物102与高层建筑物101连接。遮阳系统包括多个并列设置的遮阳单元100，遮阳单元100为固定式和/或折叠式遮阳单元。
[0031 ]如图2所示，铝合金框架300设置在钢结构框架200上，铝合金框架200上安装金属遮阳百叶500，用于遮阳。可折叠的铝合金框架由第一铝合金框架302和第二铝合金框架305铰接构成;第一铝合金框架302铰接在钢结构框架200上，且第一铝合金框架302与钢结构框架200铰接处设有传动装置400，第二铝合金框架305通过滚轮与安装在钢结构框架200上的铝合金轨道304滑动连接，且铝合金轨道304上设置有限位装置及自锁装置303。当传动装置400驱动第二铝合金框架305沿铝合金轨道304运动时，第一铝合金框架302和第二铝合金框架305产生折叠，并通过限位装置及自锁装置303进行限位和锁定。
[0032]其中，钢结构框架至少四个面，其立面至少两个面，相邻的两个面上均设置有可折叠的铝合金框架，且两个可折叠的铝合金框架的开启的空间相邻。以增大太阳光的入射空间。
[0033]设有遮阳百叶500的铝合金框架300完全铺设在所述的钢结构框架200上实现全部遮阳，传动装置400驱动折叠式的铝合金框架300相对折叠实现局部遮阳。
[0034]如图3所示，所述传动装置400包括传动轴404、提升轮405、液压马达403、镀达克罗扭簧402和钢丝绳402等。传动轴404中部与铝合金框架铰接，两侧设有提升轮405并通过提升轮405与钢结构框架200固定，提升轮405内设有不锈钢钢丝绳401，钢丝绳401的自由端与第二铝合金框架305的滚轮连接。传动轴404中部设置有液压马达403，传动轴404上设置有镀达克罗扭簧402，镀达克罗扭簧402—端与钢结构框架200固定，另一端与传动轴404固定。
[0035]传动装置400设置为标准长度，针对不同的铝合金框架300可以进行自由的拼接。
[0036]其工作原理为:液压马达403驱动传动轴404转动，扭簧402蓄能，提升轮405转动使钢丝绳401缠绕自由端缩短，进而第二铝合金框架305沿轨道向第一铝合金框架302运动，第一铝合金框架302和第二铝合金框架305实现折叠。当液压马达403停止工作，限位装置及自锁装置303打开，在扭簧402释能量，