商业街区双侧动态遮阳广告板及其控制方法与流程

本发明涉及建筑节能领域，特别涉及一种商业街区双侧动态遮阳广告板及其控制方法。

背景技术：

建筑能耗在全国总能耗中占第一位，而夏季空调能耗又是其中的主要组成部分。对于南北朝向的商业步行街，阳光直射造成围护结构温度升高，从而导致空调负荷增加，因此建筑遮阳是降低建筑能耗的重要手段。比如，在夏季室外的太阳辐射直接射入室内，增加空调冷负荷，同时室外对流热空气通过围护结构传至室内，进一步增加负荷，进而增加耗电量。所以，建筑遮阳以其经济有效的优势被作为降低建筑能耗的重要手段。

通常的遮阳板，大多数都是单独出现并且固定在墙面上。这样的遮阳板对于南北朝向的商业街区的商铺而言，虽然能遮挡住一定时刻的阳光直射，且会减少这时刻的对流空气热，但是一天当中太阳的高度是时刻变化着，遮挡一定时间的阳光直射可以带来一定的节能效益，但是却不能使得节能效益最大化。

技术实现要素：

为了解决上述技术问题，本发明提供一种结构简单、节能效益好的商业街区双侧动态遮阳广告板，并提供其控制方法。

本发明解决上述问题的技术方案是：一种商业街区双侧动态遮阳广告板，包括东西两侧对称安装于商铺广告牌位置上的两套结构相同的遮阳装置，遮阳装置包括面板、滑道、滑轮、轮轴、钢丝绳、定滑轮、电机、控制器、数据处理器，所述面板靠近商铺一面的两侧均安装有滑道，面板通过滑轮和轮轴滑动安装在滑道上，每个滑道上方均设有一个定滑轮，面板上左右各固定一条钢丝绳，两条钢丝绳分别绕过两个定滑轮与电机相连；电机与控制器连接，受控制器控制，控制器与数据处理器连接，接收来自数据处理器的信息；数据处理器根据太阳高度角的变化，将信号传输给控制器，控制器自动激活电机以相同的转速带动两条钢丝绳，使得面板随之移动。

上述商业街区双侧动态遮阳广告板，所述电机上设有刹车片。

上述商业街区双侧动态遮阳广告板，所述面板作为遮阳板或广告板使用。

一种商业街区双侧动态遮阳广告板的控制方法，包括以下步骤：

步骤一：设定街道宽度为w，滑道最高位高度为h，滑道最低位高度为hp，面板高度为h；定义太阳高度角为α，设定正午时刻角度α为90°，未初升时刻角度α为0°，落山时刻角度α为180°；

步骤二：判断当前所处的时间段，若是处于太阳初升到正午前的时间段，则进入步骤三；若是处于正午时期，则进入步骤四；若是处于正午后至太阳落山前的时间段，则进入步骤五；若是处于太阳落山后的时间段，则进入步骤六；

步骤三：太阳初升时，东西对称的两块面板位于商铺上最高位置，即滑道最高位高度h，随着太阳高度角变化，东侧遮阳装置的数据处理器，输出至东侧遮阳装置的控制器，下达操控命令，使得东侧的面板固定不动；同时西侧遮阳装置的数据处理器，根据太阳高度角的变化，输出至西侧遮阳装置的控制器，下达操控命令，使得西侧的面板高度随着太阳直射逐渐降低；

正午前西侧面板的高度变化为：

h西＝h－w·tanα

h西—西侧面板高度，单位为m；h—面板高度，可移动范围为hp—h，单位为m；h—滑道最高位高度，单位为m；w—街区宽度，单位为m；α—太阳高度角，单位为°；

步骤四：在正午时期，由于太阳高度角处于最大值，将西侧的面板升至最高位，东侧的面板降至最低位；

正午时东西侧面板高度为：

h东＝hp

h西＝h

h东—东侧面板高度，单位为m；

步骤五：在正午后至太阳落山前，东西两侧面板初始都保持位于滑道最低位，随着太阳高度的降低，东侧遮阳装置的数据处理器，根据太阳高度角的变化，输出至东侧遮阳装置的控制器，下达操控命令，使得东侧的面板高度随着太阳直射逐渐升高；同时西侧遮阳装置的数据处理器，根据太阳高度角的变化，输出至西侧遮阳装置的控制器，下达操控命令，使得西侧面板固定不动；

正午后至太阳落山前东侧面板的高度变化为：

h东＝h－w/tanα；

步骤六：太阳落山后，东西侧的面板都位于滑道最高位保持不动，提高晚间橱窗展示效果；

夜间时分东西侧面板高度

h东＝h

h西＝h。

本发明的有益效果在于：

1、本发明中的面板能够最大程度地遮挡阳光直射，降低由于太阳直射造成的外围护结构温度的升高，从而降低室内空调的能耗；当阳光直射面板时，面板的温度升高，面板与外围护结构间形成热升力风通道，从而降低外围护结构的表面温度达到节能的效果。另外将面板与广告板的作用一体化，在遮阳的同时有达到了广告宣传效果。

2、本发明的控制方法中，能够根据太阳高度角的变化，来控制面板的高度，从而遮挡了阳光直射，具有控制过程简单、自动化程度高、节能效益好的优点。

附图说明

图1是本发明安装后左侧遮阳装置的结构示意图。

图2为图1中面板ⅰ的侧视图。

图3是本发明安装后右侧遮阳装置的结构示意图。

图4为图3中面板ⅱ的侧视图。

图5为本发明实施例中设定太阳高度角α的示意图。

图6是本发明实施例中正午前面板的位置示意图。

图7是本发明实施例中正午时刻面板的位置示意图。

图8是本发明实施例中正午后面板的位置示意图。

图9是本发明实施例中夜间面板的位置示意图。

具体实施方式

下面结合附图和实施例对本发明作进一步的说明。其思路为，在南北朝向的街区峡谷中，东侧建筑的遮阳板在上午时升起至超过建筑高度，为西侧建筑遮阳；下午时，西侧建筑的遮阳板在下午时升起至超过建筑高度，为东侧建筑遮阳。同时，兼具广告板功能。

如图1-图4所示，一种商业街区双侧动态遮阳广告板，包括东西两侧对称安装于商铺广告牌位置上的两套结构相同的遮阳装置，东侧的遮阳装置包括面板ⅰ4、滑道ⅰ1、滑轮ⅰ2、轮轴ⅰ3、钢丝绳ⅰ5、钢丝绳ⅰ6、定滑轮ⅰ7、定滑轮ⅰ8、电机ⅰ9、控制器ⅰ10、数据处理器ⅰ11，所述面板ⅰ4靠近商铺一面的两侧均安装有滑道ⅰ1，面板ⅰ4通过4个滑轮ⅰ2和轮轴ⅰ3滑动安装在滑道ⅰ1上，两个滑道ⅰ1上方5cm处分别设有一个定滑轮ⅰ7、定滑轮ⅰ8，面板ⅰ4上左右分别固定一条钢丝绳ⅰ5、钢丝绳ⅰ6，钢丝绳ⅰ5、钢丝绳ⅰ6分别绕过定滑轮ⅰ7、定滑轮ⅰ8与电机ⅰ9相连；电机ⅰ9与控制器ⅰ10连接，受控制器ⅰ10控制，控制器ⅰ10与数据处理器ⅰ11连接，接收来自数据处理器ⅰ11的信息；数据处理器ⅰ11接受并处理气象站的气象参数，再将信号传输给控制器ⅰ10，控制器ⅰ10自动激活电机ⅰ9以相同的转速带动钢丝绳ⅰ5、钢丝绳ⅰ6，使得面板ⅰ4随之移动。西侧的遮阳装置包括面板ⅱ15、滑道ⅱ12、滑轮ⅱ13、轮轴ⅱ14、钢丝绳ⅱ16、钢丝绳ⅱ17、定滑轮ⅱ18、定滑轮ⅱ19、电机ⅱ20、控制器ⅱ21、数据处理器ⅱ22，所述面板ⅱ15靠近商铺一面的两侧均安装有滑道ⅱ12，面板ⅱ15通过4个滑轮ⅱ13和轮轴ⅱ14滑动安装在滑道ⅱ12上，两个滑道ⅱ12上方5cm处分别设有一个定滑轮ⅱ18、定滑轮ⅱ19，面板ⅱ15上左右各固定一条钢丝绳ⅱ16、钢丝绳ⅱ17，钢丝绳ⅱ16、钢丝绳ⅱ17分别绕过定滑轮ⅱ18、定滑轮ⅱ19与电机ⅱ20相连；电机ⅱ20与控制器ⅱ21连接，受控制器ⅱ21控制，控制器ⅱ21与数据处理器ⅱ22连接，接收来自数据处理器ⅱ22的信息；数据处理器ⅱ22接受并处理气象站的气象参数，再将信号传输给控制器ⅱ21，控制器ⅱ21自动激活电机ⅱ20以相同的转速带动钢丝绳ⅱ16、钢丝绳ⅱ17，使得面板ⅱ15随之移动。所述电机ⅰ9、电机ⅱ20上设有刹车片。

面板ⅰ4、面板ⅱ15既是遮阳板，同时可作为广告板使用，可移动的结构保证了既可以达到最大遮阳作用，又减少透明橱窗内的商品效果展示。

一种商业街区双侧动态遮阳广告板的控制方法，包括以下步骤：

步骤一：设定街道宽度为w，滑道最高位高度为h，滑道最低位高度为hp，面板高度为h；定义太阳高度角为α，设定正午时刻角度α为90°，未初升时刻角度α为0°，落山时刻角度α为180°，图5中25为屋顶。

步骤二：判断当前所处的时间段，若是处于太阳初升到正午前的时间段，则进入步骤三；若是处于正午时期，则进入步骤四；若是处于正午后至太阳落山前的时间段，则进入步骤五；若是处于太阳落山后的时间段，则进入步骤六；

步骤三：在太阳升起前，面板ⅰ4和面板ⅱ15分别处于滑道ⅰ1、滑道ⅱ12的最高处；太阳初升时，随着太阳高度的提升，太阳高度角发生变化，东侧遮阳装置的数据处理器ⅰ11，输出信号至东侧遮阳装置的控制器ⅰ10，控制器ⅰ10下达操控命令，使得东侧的面板ⅰ4固定不动；同时西侧遮阳装置的数据处理器ⅱ22，输出信号至西侧遮阳装置的控制器ⅱ21，控制器ⅱ21下达操控命令，激活电机ⅱ20带动钢丝绳ⅱ16、钢丝绳ⅱ17使得西侧的面板ⅱ15高度随着太阳直射逐渐降低；如图6所示，图6中23为临街玻璃外窗商铺ⅰ，24为临街玻璃外窗商铺ⅱ；

正午前西侧面板的高度变化为：

h西＝h－w·tanα

h西—西侧面板高度，单位为m；h—面板高度，可移动范围为hp—h，单位为m；h—滑道最高位高度，单位为m；w—街区宽度，单位为m；α—太阳高度角，单位为°。

步骤四：如图7所示，在正午时期，由于太阳基本垂直于地面，太阳高度角处于最大值，将西侧面板ⅱ15升至滑道ⅱ12的最高位置，东侧的面板ⅰ4降至滑道ⅰ1的最低位置。

正午时东西侧面板高度为：

h东＝hp

h西＝h

h东—东侧面板高度，单位为m。

步骤五：如图8所示，在正午后至太阳落山前，东西两侧面板初始保持东侧面板ⅰ4位于滑道ⅰ1最低位，西侧面板ⅱ15位于滑道ⅱ12最高位，随着太阳高度的降低，东侧遮阳装置的数据处理器ⅰ11，根据太阳高度角的变化，输出信号至东侧遮阳装置的控制器ⅰ10，控制器ⅰ10下达操控命令，激活电机ⅰ9带动钢丝绳ⅰ5、钢丝绳ⅰ6使得东侧的面板ⅰ4高度随着太阳直射逐渐升高；同时西侧遮阳装置的数据处理器ⅱ22，根据太阳高度角的变化，输出信号至西侧遮阳装置的控制器ⅱ21，控制器ⅱ21下达操控命令，使得西侧的面板ⅱ15固定不动。

正午后至太阳落山前东侧面板的高度变化为：

h东＝h－w/tanα。

步骤六：如图9所示，太阳落山后，西侧的面板ⅱ15位于滑道ⅱ12最高位保持不动，东侧的面板ⅰ4位于滑道ⅰ1最高位，提高晚间橱窗展示效果。

夜间时分东西侧面板高度

h东＝h

h西＝h。