一种可适应夏热与冬冷气候的可变建筑表皮系统

1.本发明涉及建筑表皮系统技术领域，特别涉及一种可适应夏热与冬冷气候的可变建筑表皮系统。


背景技术：

2.建筑物应当主动适应外部气候，充分利用有利的气候能量因子，抵御其不利因子，在保证室内舒适环境的同时大幅降低建筑物的能耗。在各建筑系统中，建筑表皮作为分隔建筑室内外环境的主要界面，是直面外部光、热、湿、风与雨雪等多种气候因子的屏障或缓冲，也是人因工程调节的重要物质载体，故而是建筑实现气候适应的关键内容所在。
3.但是，当前大多数建筑表皮都采用静态化的结构形式。室外气候却时刻处于动态变化之中，如夏热与冬冷等悬殊的季节性差异。静态结构的建筑表皮无法同步适应夏热与冬冷气候，往往只能二者择一，无法实现最大化的气候适应效益。


技术实现要素：

4.本发明旨在至少在一定程度上解决现有技术中的上述技术问题之一。为此，本发明实施例提供一种可适应夏热与冬冷气候的可变建筑表皮系统，能实现对炎热气候与寒冷气候能量因子的最优化应答。
5.根据本发明实施例的可适应夏热与冬冷气候的可变建筑表皮系统，包括框架；位于所述框架内的多个百叶，所述百叶与所述框架铰接，各所述百叶竖向排列，所述百叶包括相互连接且互成角度的透光板和挡光板；以及驱动机构，所述用于驱动所述百叶转动，以使所述百叶在第一模式状态与第二模式状态之间进行切换；所述第一模式状态为所述透光板倾斜朝向外侧上方，以使阳光照入，且相邻两个百叶相互贴合，以形成位于墙体与各所述百叶之间的封闭的空腔；所述第二模式状态为所述挡光板倾斜朝向外侧上方，以遮挡阳光照入，且相邻两个百叶之间具有通风通道，以使空腔与外部大气连通。
6.在可选或优选的实施例中，所述百叶还包括位于两侧的两个连接挡板，所述透光板的两端分别固接在两个所述连接挡板上，所述挡光板的两端分别固接在两个所述连接挡板上，所述连接挡板通过旋转轴心与所述框架铰接。
7.在可选或优选的实施例中，所述透光板和所述挡光板相互呈90
°
，所述透光板和所述挡光板两者的宽度比为1.7:1。
8.在可选或优选的实施例中，所述透光板为玻璃材质，所述挡光板为金属材质。
9.在可选或优选的实施例中，所述百叶的下部沿边处设置有扣板，以使所述百叶在第一模式状态时，上下相邻两个所述百叶之间，上方所述百叶通过扣板贴合下方所述百叶。
10.在可选或优选的实施例中，所述百叶在所述第一模式状态时，所述透光板和所述挡光板的夹角朝向内侧，所述透光板倾斜朝向外侧上方，所述挡光板倾斜朝向外侧下方。
11.在可选或优选的实施例中，所述扣板设置在所述挡光板的下部沿边，上方百叶的所述扣板搭靠在下方百叶的所述透光板的上部沿边的外侧。
12.在可选或优选的实施例中，所述百叶在所述第二模式状态时，所述透光板和所述挡光板的夹角朝向下侧，所述透光板倾斜朝向内侧上方，所述挡光板倾斜朝向外侧上方。
13.在可选或优选的实施例中，所述驱动机构包括液压缸和联动支架，各所述百叶与所述联动支架铰接，所述液压缸安装在所述框架上，所述液压缸的活塞杆通过连接角架与所述联动支架铰接，以使所述液压缸的活塞杆带动带动联动支架移动，从而驱动所述百叶绕相应所述旋转轴心的轴线转动。
14.在可选或优选的实施例中，所述百叶的一侧所述连接挡板设置有连接凸块，以通过该连接凸块与所述联动支架铰接。
15.基于上述技术方案，本发明实施例至少具有以下有益效果：上述技术方案，通过设计具有互成角度的透光板和挡光板，在第一模式状态下，相邻两个百叶相互贴合，可隔绝室外，各百叶与墙体之间形成了封闭的保温的空腔，另外，透光板倾斜朝向外侧上方，阳光可透过各透光板入射到空腔，如此，可以在寒冷气候时让阳光入射到空腔以及墙体，可以收集阳光被动得热，提升建筑墙体的外表面温度，减少室内热量通过建筑墙体逸散到室外，同时，封闭不通风的空腔，可以作为缓冲层隔绝墙体与外部环境，进一步强化保温效果；在第二模式状态下，挡光板倾斜朝向外侧上方，阳光被挡光板遮挡，无法入射到空腔，且相邻两个百叶之间具有通风通道，以使空腔与外部大气连通，如此，可以在炎热气候时阻挡阳光入射到空腔与内部墙体，有效降低空腔与内部墙体表面的温度，减少室外热量通过建筑墙体向室内传递，同时，鉴于空腔与外部大气连通，空腔可以在热压与风压双重作用下实现通风，促进排热，进一步实现炎热气候防热，降低室内制冷能耗；各百叶与框架铰接，驱动机构驱动百叶转动，实现透光板和挡光板位置和方向的变化，从而实现百叶在第一模式状态与第二模式状态之间进行切换。本发明通过百叶的构造设计及其转动操作，能实现对炎热气候与寒冷气候能量因子的最优化应答。
附图说明
16.下面结合附图和实施例对本发明进一步地说明；
17.图1是本发明实施例中的百叶的透视图；
18.图2是本发明实施例在第一模式状态外侧视角的透视图；
19.图3是本发明实施例在第一模式状态内侧视角的透视图；
20.图4是本发明实施例在第一模式状态相邻百叶关系的结构示意图；
21.图5是本发明实施例在第一模式状态日间时段的应答示意图；
22.图6是本发明实施例在第一模式状态夜间时段的应答示意图；
23.图7是本发明实施例在第二模式状态外侧视角的透视图；
24.图8是本发明实施例在第二模式状态内侧视角的透视图；
25.图9是本发明实施例在第二模式状态相邻百叶关系的结构示意图；
26.图10是本发明实施例在第二模式状态日间时段的应答示意图；
27.图11是本发明实施例在第二模式状态夜间时段的应答示意图。
具体实施方式
28.本部分将详细描述本发明的具体实施例，本发明之较佳实施例在附图中示出，附
图的作用在于用图形补充说明书文字部分的描述，使人能够直观地、形象地理解本发明的每个技术特征和整体技术方案，但其不能理解为对本发明保护范围的限制。
29.在本发明的描述中，需要理解的是，涉及到方位描述，例如上、下、前、后、左、右等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。
30.在本发明的描述中，若干的含义是一个或者多个，多个的含义是两个以上，大于、小于、超过等理解为不包括本数，以上、以下、以内等理解为包括本数。如果有描述到第一、第二只是用于区分技术特征为目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量或者隐含指明所指示的技术特征的先后关系。
31.本发明的描述中，除非另有明确的限定，设置、安装、连接等词语应做广义理解，所属技术领域技术人员可以结合技术方案的具体内容合理确定上述词语在本发明中的具体含义。
32.参照图1至图11，一种可适应夏热与冬冷气候的可变建筑表皮系统，包括框架21、位于框架21内的多个百叶10以及用于驱动百叶10转动的驱动机构30。其中，百叶10与框架21铰接，各百叶10竖向排列。如图1所示，百叶10包括相互连接且互成角度的透光板12和挡光板13。本实施例中，驱动机构通过驱动各百叶转动，使百叶10在第一模式状态与第二模式状态之间进行切换。
33.本实施例中所述第一模式状态所应答的是寒冷气候，尤以冬季气候为代表，亦可对阴天天气进行应答。所述第二模式状态所应答的是炎热气候，尤以夏季气候为代表。
34.参照图2至图4，第一模式状态为透光板12倾斜朝向外侧上方，以使阳光照入，且相邻两个百叶10相互贴合，以形成位于墙体与各百叶之间的封闭的空腔，如图5和图6所示。可以理解的是，在第一模式状态下，透光板12倾斜朝向外侧上方，阳光可透过各透光板12照入空腔；相邻两个百叶10相互贴合，可隔绝室外，各百叶与墙体之间形成了封闭的保温的空腔。如此，可以在寒冷气候时让阳光入射到空腔以及墙体，可以收集阳光被动得热，提升建筑墙体的外表面温度，减少室内热量通过建筑墙体逸散到室外，同时，封闭不通风的空腔，可以作为缓冲层隔绝墙体与外部环境，进一步强化保温效果。
35.参照图7至图9，第二模式状态为挡光板13倾斜朝向外侧上方，以遮挡阳光照入，且相邻两个百叶10之间具有通风通道，以使空腔与外部大气连通，如图10和图11所示。可以理解的是，在第二模式状态下，挡光板13倾斜朝向外侧上方，阳光被挡光板遮挡，无法入射到空腔；相邻两个百叶之间具有通风通道，空腔与外部大气连通，空腔和室外可以进行通风。如此，可以在炎热气候时阻挡阳光入射到空腔与内部墙体，有效降低空腔与内部墙体表面的温度，减少室外热量通过建筑墙体向室内传递，同时，鉴于空腔与外部大气连通，空腔可以在热压与风压双重作用下实现通风，促进排热，进一步实现炎热气候防热，降低室内制冷能耗。
36.本实施例中，在图5和图6、以及图10和图11，用曲线空心箭头表示气流方向，用虚线实心箭头表示阳光照射方向。
37.在其中的一些实施例中，透光板12为玻璃材质，当然亦可选择其它材质的透光材料，例如亚克力板；挡光板13为金属材质，当然亦可选择其它材料的遮光材料，例如不透光
塑料。
38.具体而言，如图1所示，百叶10还包括位于两侧的两个连接挡板11，透光板12的两端分别固接在两个连接挡板11上，挡光板13的两端分别固接在两个连接挡板11上，连接挡板11通过旋转轴心15与框架21铰接。结合图2和图3、以及图7和图8，驱动机构30包括液压缸31和联动支架33，各百叶10与联动支架33铰接，液压缸31安装在框架21上，液压缸31的活塞杆通过连接角架32与联动支架33铰接，以使液压缸31的活塞杆带动联动支架33移动，从而驱动百叶10绕相应旋转轴心15的轴线转动。其中，百叶10的一侧连接挡板11设置有连接凸块16，以通过该连接凸块16与联动支架33铰接。
39.如图2所示，当液压缸31的活塞杆收缩时，百叶10处于第一模式状态，参照图4，此时，透光板12和挡光板13的夹角朝向内侧，透光板12倾斜朝向外侧上方，挡光板13倾斜朝向外侧下方。
40.百叶10在第一模式状态时，上方百叶10贴合下方百叶10。结合图1和图4，百叶10的下部沿边处设置有扣板14，百叶10的下部沿边处设置有扣板14，以使百叶10在第一模式状态时，上下相邻两个百叶10之间，上方百叶10通过扣板14贴合下方百叶10。具体的，扣板14设置在挡光板13的下部沿边，上方百叶10的扣板14搭靠在下方百叶10的透光板12的上部沿边的外侧。一方面，上方百叶可通过扣板扣住下方百叶，另一方面，下雨天气时，扣板还可避免雨水从相邻两个百叶之间进入，雨水会顺延扣板流向下方百叶的透光板。
41.在其中的一个实施例中，透光板12和挡光板13相互呈90
°
，透光板12和挡光板13两者的宽度比为1.7:1。本领域技术人员可根据当地阳光照射情况，对透光板12和挡光板13两者之间的参数进行调整。
42.参照图8，液压缸31的活塞杆伸出，从而带动联动支架33，联动支架33从百叶10的连接凸块16的铰接点，带动百叶10绕相应旋转轴心15的轴线进行转动，从而将百叶10从第一模式状态切换成第二模式状态。
43.如图9，百叶10在第二模式状态时，透光板12和挡光板13的夹角朝向下侧，透光板12倾斜朝向内侧上方，挡光板13倾斜朝向外侧上方。
44.本发明通过百叶的构造设计及其转动操作，能实现对夏热气候与冬冷气候能量因子的最优化应答。
45.上面结合附图对本发明实施例作了详细说明，但是本发明不限于上述实施例，在所述技术领域普通技术人员所具备的知识范围内，还可以在不脱离本发明宗旨的前提下作出各种变化。