[发明专利]一种用于大空间建筑的分段遮阳系统及其参数优化方法

说明书

本发明公开了一种用于大空间建筑的分段遮阳系统，包括由上至下地转动设置在大空间建筑各立面墙的若干分段遮阳板、分别驱动各段遮阳板转动的电机驱动系统、与所述电机驱动系统信号连接的时间电机控制系统，所述时间电机控制系统基于LONWORKS控制网络技术，用于在不同时刻按预定参数驱动电机转动，从而调整各段遮阳板的旋转角度动态调节大空间建筑室内的光环境。本发明还公开了一种用于大空间建筑的分段遮阳系统的参数优化方法。本发明基于当地地域气候环境，通过控制分段遮阳板的旋转角度来优化侧界面采光方式的大空间建筑室内光环境质量，提高室内采光均匀度，使其在不同季节、不同时刻可满足使用人群对舒适光环境的需求。

技术领域

本发明涉及建筑遮阳领域，尤其涉及一种可调节大空间建筑室内光环境的分段遮阳系统其参数优化方法。

背景技术

大空间建筑的采光方式以顶、侧界面共同采光的方式最佳，但是当大空间建筑只能通过侧界面进行采光时，室内采光均匀度往往满足不了人们使用与舒适的需求。当前大多数大空间建筑都偏重于对照明主动技术的依赖，造成了大量的能耗损失，如果可以通过建筑被动技术提高室内采光均匀度，对于建筑节能具有重要意义。

室外气候环境的动态变化，与建筑空间在使用过程中需要一个较为稳定的、舒适的室内环境是相互矛盾的。通过遮阳板旋转角度的调节可动态调节建筑室内光环境，从而达到适应室外光环境的目的。但是对于大空间建筑来说，简单的可调节遮阳板仍然较难提高建筑室内采光均匀度。

本发明希望通过一种可调节的分段遮阳系统来优化室内光环境质量，使侧界面采光方式的大空间建筑的室内光环境在不同季节、不同时刻可满足使用人群对舒适光环境的需求，营造舒适、健康的室内光环境。

发明内容

本发明提供一种易于操作、合理利用自然光、可动态调节的、用于大空间建筑的分段遮阳系统及其参数优化方法，可优化大空间建筑的室内光环境质量，使其在不同季节、不同时刻能满足使用人群对舒适环境的需求，营造舒适、健康的室内运动环境。

本发明采用如下技术方案实现：

一种用于大空间建筑的分段遮阳系统，包括由上至下地转动设置在大空间建筑各立面墙的若干分段遮阳板、分别驱动各段遮阳板转动的电机驱动系统、与所述电机驱动系统信号连接的时间电机控制系统，所述时间电机控制系统基于LONWORKS控制网络技术，用于在不同时刻按预定参数驱动电机转动，从而调整各段遮阳板的旋转角度动态调节大空间建筑室内的光环境。

进一步地，所述的分段遮阳板段数为两段以上。

进一步地，所述的分段遮阳板段数为三段。

进一步地，所述分段遮阳板与墙面相交处设有旋转轴，其中，位于东、西向墙体的旋转轴为垂直旋转轴，连接垂直旋转轴的遮阳板垂直于墙面时为0°，向南旋转时角度为正，向北旋转时角度为负；位于南、北向墙体的旋转轴为水平旋转轴，连接水平旋转轴的遮阳板垂直于墙面时为0°，向上旋转时角度为正，向下旋转时角度为负。

一种如所述分段遮阳系统的参数优化方法，包括步骤：

S1、初步获取大空间建筑内所在地区的人群最佳舒适度时的光照度舒适范围；

S2、采用Grasshopper软件建立侧界面采光方式的大空间建筑及遮阳板抽象模型，在参数化建模之后，将其转化为网格，运用 Honeybee与Ladybug插件将模型导入Radiance软件；

S3、选择所在地区某一典型季节指定日的相应时间点的光照强度对模型进行模拟；

S4、运用遗传算法对Grasshopper控制的遮阳板相关参数进行自动修改，用初步获取的人群最佳舒适度时的光照度舒适范围控制遗传算法的寻优目标，不断循环地对室内光环境进行模拟分析，从而得到所在地区各典型季节相应时间点的较优分段遮阳板相关参数；对优化过程中所得的较优分段遮阳板相关参数进行筛选，得到最优遮阳板相关参数；