室內(nèi)智能遮陽節(jié)能系統(tǒng)探析

郭彬 張世豪 袁浩

摘 要：隨著時代的發(fā)展，人們對生活質(zhì)量需求也在提高，所以我們在結(jié)合專業(yè)學(xué)習(xí)和日常生活的過程中，發(fā)現(xiàn)了一項(xiàng)可以為日常生活提供便利和裝飾功能的一套室內(nèi)智能遮陽節(jié)能系統(tǒng)，也隨著信息自動化以及便利軟件化，我們對這項(xiàng)設(shè)計有自動化和軟件化元素及裝飾元素的加入。

關(guān)鍵詞：節(jié)能家裝窗戶;轉(zhuǎn)換光能;裝飾室內(nèi);節(jié)能建筑

在建筑裝飾的領(lǐng)域里，即在我們的專業(yè)學(xué)習(xí)過程中和我們在網(wǎng)上和書籍上發(fā)現(xiàn)許許多多的美麗的建筑、漂亮的室內(nèi)裝飾和數(shù)不勝數(shù)的風(fēng)格的室內(nèi)表現(xiàn)形式，很少有針對“室內(nèi)光污染”付諸行動的室內(nèi)設(shè)計，在大城市也好小城鎮(zhèn)也罷，無論是在高層居住或者是在低層，當(dāng)然最底層和地下居室都是極少數(shù)，它們都被“光污染”所影響著，當(dāng)然窗簾是可以解決，但是間接摒棄陽光使用室內(nèi)燈光是符合我國的綠色可循環(huán)規(guī)律的，所以隨著信息自動化以及便利軟件化的發(fā)展，我們是否可以找到一種新的簡潔的方式來智能地調(diào)節(jié)室內(nèi)的光亮，以及解決光污染并且同時擔(dān)任裝飾室內(nèi)的效果呢？

在德國已經(jīng)有了其他類型的外遮陽方式，比如，金屬百葉。有一種在雙層窗里安裝百葉的方式很受追捧，這種門窗遮陽一體化產(chǎn)品，外片玻璃可以保護(hù)遮陽簾片，內(nèi)片玻璃為起到關(guān)鍵節(jié)能作用的中空玻璃，中空玻璃扇可以單獨(dú)打開進(jìn)行故障維修。在德國，這種遮陽方式的技術(shù)已經(jīng)成熟。國內(nèi)也有類似產(chǎn)品。但是并沒有被推廣，在連云港—田灣核電站的住宅項(xiàng)目里已經(jīng)有這種技術(shù)的運(yùn)用。漸漸地大家都已經(jīng)開始發(fā)覺到這種遮陽方式的好處不僅僅是在遮陽方面，我們的這項(xiàng)設(shè)計將中空百葉的轉(zhuǎn)換太陽能功能與我們設(shè)計的軟件便捷控制開關(guān)與近距離智能操作與窗戶外部的裝飾結(jié)合在一起。與我們現(xiàn)在運(yùn)用的普通窗相比，它可以幫助我們解決很多煩瑣的事情，無論是天氣變化還是意外停電，室內(nèi)環(huán)境與室外環(huán)境的空氣交換的靈活性等方面其優(yōu)點(diǎn)都異常突出。而且不僅僅是家具空間的使用，現(xiàn)代的高樓大廈都可以廣泛利用，在后面我會將我們的具體方案展開向大家講述。這樣的便捷化調(diào)節(jié)室內(nèi)陽光以及利用太陽能將會是一項(xiàng)很有潛力的一個產(chǎn)品。在實(shí)踐中發(fā)現(xiàn)并拓展它的實(shí)用性和便捷性。

1 經(jīng)典中空百葉玻璃解析

中空百葉玻璃窗雖然它是很早就被人提起傳統(tǒng)的遮陽產(chǎn)品，但是由于各種原因并沒有被廣泛的應(yīng)用，而且其應(yīng)用都是為了遮陽，但為何不用窗簾呢？窗簾的裝飾效果要好很多，當(dāng)然百葉玻璃窗的位置并不是所有窗簾可以代替的。所以目前來說窗簾的使用地位還是很高的。我們這項(xiàng)改進(jìn)的中空百葉玻璃其中間的百葉是一層太陽能板，而且每一層的太陽能板都是可以同時通過主系統(tǒng)來調(diào)控的，并且附加設(shè)計的這項(xiàng)百葉窗可以通過智能手機(jī)來調(diào)控，不需要我們?nèi)⑺麄円粋€個地去手動調(diào)節(jié)。而且針對現(xiàn)代建筑的基本情況分為兩種大的類型在后面會詳細(xì)的介紹：面對已經(jīng)建好的高樓大廈以及未來需要設(shè)計預(yù)想建設(shè)的建筑應(yīng)該怎樣將我們的設(shè)計的百葉窗系統(tǒng)附加上去？

經(jīng)典中空百葉玻璃開啟的方法早期是原始手拉松緊繩來上下移動到接下來的機(jī)械控制，但是并無智能的控制其尺度。依靠現(xiàn)代可施行的技術(shù)，將百葉窗簾固定在兩面玻璃構(gòu)成的密閉空間內(nèi)，采用固定或者磁力的方式控制中間百葉窗簾的鋪面角度，可以做到升降或者翻轉(zhuǎn)180度。該產(chǎn)品在當(dāng)時不僅節(jié)省了使用空間，而且可以做到遮陽目的，還另外具有保溫性和防噪的功能，與此同時還能給室內(nèi)空間和家居空間一種特殊視覺感受。每當(dāng)?shù)搅硕旎蛘呦奶爝@種需要空調(diào)來調(diào)節(jié)室內(nèi)溫度的時候，就可以依靠改變百葉表面的角度來調(diào)節(jié)室內(nèi)溫度或者改善“光污染”的影響。據(jù)實(shí)驗(yàn)測算，百葉表面的狀態(tài)改變，可以綜合降低電能的功耗的30%甚至更多。采用的是雙層鋼化玻璃結(jié)構(gòu)來制造的，抵抗風(fēng)力及堅固性都是非?？捎^的。當(dāng)時傳統(tǒng)的隔斷墻甚至可以用它來代替，其帶來的經(jīng)濟(jì)收益是不菲的。它可以解決當(dāng)時的室內(nèi)溫度和陽光調(diào)節(jié)以及阻隔灰塵與污染物質(zhì)，可以將居住空間凈化。也不用擔(dān)心磨損與毀壞，其中空結(jié)構(gòu)決定了其可以保持潔凈僅需清潔其表面玻璃。

隨著時間的推移中空百葉玻璃在別墅、寫字樓、家居住宅、公共建筑等建筑中開始廣泛地有了它們的身影。你居住的地方不論有多么豪華高端，大多的烹飪方式總是會生產(chǎn)出許多的油煙廢氣，使布制的隔斷或者遮光窗簾沾上油漬，那些質(zhì)感的窗簾和油漬是火災(zāi)的引發(fā)因素。許多大型建筑采用玻璃幕墻當(dāng)作其外裝飾面，顯得高檔豪華而且經(jīng)濟(jì)實(shí)惠。但是投入使用不久，用戶們必定需要用窗簾去調(diào)節(jié)室內(nèi)光度，嚴(yán)重影響大廈的外觀。保護(hù)業(yè)主隱私權(quán)，營造一個穩(wěn)定的私密空間是人性化建筑美學(xué)的基本原則。你只需要調(diào)節(jié)百葉片的升降、開閉，就可以在臥室、衛(wèi)生間、客廳制造一個自己喜歡的透光環(huán)境。節(jié)省安裝時間和清潔窗簾的同時，也可以起到節(jié)能、隔音、防紫外線、防火、防塵的多重功效。

2 中空百葉在生活中的特性

2.1 節(jié)能性

將百葉片調(diào)整到關(guān)閉的狀態(tài)時可以阻擋陽光的直接照射或者根據(jù)自己的需求調(diào)節(jié)百葉玻璃的表面角度，在夏季可以大幅度減少高強(qiáng)度陽光對人們的影響，以及上面提到的減少電能的功耗。將百葉片隱藏起來或者平移至原位的上方，使陽光直接照射充分吸收熱能調(diào)節(jié)室內(nèi)溫度，亦可以同樣達(dá)到節(jié)能的目的。

2.2 防火防塵防油煙防污染

由于百葉片內(nèi)置在中空玻璃的內(nèi)測，灰塵、油漬各類常見的贓物很難進(jìn)入中空玻璃內(nèi)，所以就無須擔(dān)心如何清潔，只需清潔其表面的玻璃即可，不僅可以很容易營造私密空間，也可以在不知不覺中為您帶來安靜、舒適的健康環(huán)境。

2.3 隔音性

中空玻璃可以將來自室外的噪音降低25分貝左右，中空玻璃內(nèi)置的特殊百葉門窗會使室內(nèi)噪音進(jìn)一步過濾降低，噪音降低甚至可達(dá)到40分貝，完美的隔音效果是現(xiàn)代家居十分需要的。

2.4 防結(jié)霜

在冬季室內(nèi)外溫差較大，普通玻璃上很容易結(jié)霜，就會影響視線，短期還好，但是如果是寒冷地區(qū)全天結(jié)霜的話，就會給生活帶來不便。

2.5 安全性

其包裝采用雙面中空鋼化玻璃，其堅固程度無論在高樓大廈還是家居別墅都是可是放心的，其可以代替窗簾，并且窗簾是由布、化纖制品在其燃燒時會產(chǎn)生許多有害的氣體，在產(chǎn)生火災(zāi)的時候會增加死亡率。

中空玻璃其包裝的方式?jīng)Q定了其用鋼化玻璃包裝的內(nèi)部十分難以被火侵襲，也不會出現(xiàn)大火中釋放濃煙的現(xiàn)象，可以有效地降低火災(zāi)的損害程度，而且還有降低破窗入室的風(fēng)險。

2.6 遮陽性

通過調(diào)節(jié)百葉的旋轉(zhuǎn)角度按鈕可以調(diào)節(jié)其角度，可以隨意調(diào)節(jié)到想要的透光率，也可以特意營造一種讓人舒適的光照效果。

2.7 隔熱性

百葉中空玻璃采用雙層中空玻璃，并且兩層鋼化玻璃之間也有一定的距離，所以隔熱性是一定的，間接地減少夏天室內(nèi)空調(diào)制造的低溫被消耗的量，順應(yīng)著我國節(jié)能減排的口號。

2.8 經(jīng)濟(jì)性

在冬季和夏季的時候百葉玻璃依靠其可以調(diào)節(jié)百葉的特性，可以調(diào)節(jié)室內(nèi)陽光及溫度的，降低空調(diào)能源消耗，節(jié)約大量能源。

3 目前中間空玻璃的選購標(biāo)準(zhǔn)

3.1 看標(biāo)志查證書

我們需要的中空百葉玻璃必須是建筑安全中空玻璃，指的是構(gòu)成中空玻璃的是通過正當(dāng)認(rèn)證的安全玻璃，因?yàn)槲覀冎锌瞻偃~玻璃雖然主要作用依靠的是百葉，但是失去了玻璃的保護(hù)面對風(fēng)吹日曬百葉是十分脆弱的，所以我們需要高強(qiáng)度的玻璃比如鋼化玻璃或者夾層玻璃單。我國將建筑中空安全玻璃列入安全玻璃類強(qiáng)制性認(rèn)證產(chǎn)品。自從認(rèn)證實(shí)施以來，很多生產(chǎn)這種玻璃的企業(yè)通過了產(chǎn)品認(rèn)證獲得3C證書。企業(yè)在出售的產(chǎn)品包裝上印上或者張貼3C的認(rèn)證標(biāo)志，并且我們在選購產(chǎn)品時首先要查看是否有3C標(biāo)志，并且根據(jù)企業(yè)的具體信息、工廠編號或產(chǎn)品認(rèn)證證書等通過網(wǎng)絡(luò)掃碼或者輸入編碼查看該產(chǎn)品的生產(chǎn)企業(yè)是否通過了強(qiáng)制性產(chǎn)品認(rèn)證，還有就是產(chǎn)品的型號規(guī)格是否在該企業(yè)已通過強(qiáng)制認(rèn)證的能力范圍之內(nèi)，認(rèn)證證書狀態(tài)是否有效。

3.2 檢查外觀保證質(zhì)量

我們在對中空百葉玻璃進(jìn)行組裝前還要檢查玻璃整體是否有瑕疵，少量微小的瑕疵不影響安全以及視線可以忽略，通過了國家的安全標(biāo)準(zhǔn)不一定代表就一定可以應(yīng)用到中空百葉玻璃上，因?yàn)橹锌瞻偃~玻璃不可以存在影響視線的情況，在組裝時密封中空百葉的膠水也需要謹(jǐn)慎小心，很容易造成難以清理的痕跡甚至造成無法通入使用等情況。中間的隔層不得有任何異物。要求著我們在組裝時的外部環(huán)境需要十分潔凈，依靠機(jī)器去無塵組裝是比較保險的，描述的生動一點(diǎn)就像自己貼鋼化膜一樣，風(fēng)一吹可能就夾進(jìn)去了一點(diǎn)污漬。

3.3 送樣到有資質(zhì)的檢測機(jī)構(gòu)進(jìn)行檢測，確認(rèn)產(chǎn)品質(zhì)量

我們在選購?fù)瓴Ａе笠欢ú灰獙⑺鼈冎苯油度胧褂?，尤其是那些大量選購的公司或者個人，需要將選購的所有玻璃樣品送到第三方機(jī)構(gòu)去檢驗(yàn)，通過之后的產(chǎn)品再去投入使用。當(dāng)然也不是全部的瑕疵品都一定要將其放棄，因?yàn)槲覀兘M裝的中空百葉玻璃需要去調(diào)整標(biāo)準(zhǔn)尺寸的將其裁剪，或者需要更大尺寸就需要定制更大規(guī)格的玻璃，所以有的時候一定量的瑕疵是不影響的，因?yàn)榭傆幸恍划?dāng)成廢料丟棄。

3.4 中空玻璃性能、技術(shù)性能的確認(rèn)

在對幕墻玻璃和門窗做設(shè)計的時候，中空玻璃的透光度、在關(guān)閉時的遮光率、導(dǎo)熱系數(shù)、關(guān)閉時的露點(diǎn)面積比率等都是有一定要求的。也有特別的設(shè)計為了提高節(jié)能效率或者透光色彩，會選取不同材質(zhì)與顏色或者是特殊的鋼化玻璃，也正是這種特殊的設(shè)計，便更需要去注意產(chǎn)品制造的構(gòu)建的質(zhì)量，需要和上文所提到的鋼化玻璃的選購一樣，需要第三方的檢驗(yàn)認(rèn)證。

3.5 中空玻璃的搬運(yùn)、儲存和使用

中空玻璃可以用紙箱里填充泡沫或者木箱或者集裝架包裝，玻璃之間和玻璃與包裝之間的接觸材料不應(yīng)過于堅硬，防止玻璃的質(zhì)量損害。中空玻璃應(yīng)垂直放置儲存在干燥的室內(nèi)，搬運(yùn)和使用時應(yīng)規(guī)避外力沖擊。沖擊后應(yīng)檢驗(yàn)其質(zhì)量是否損壞，及時索賠和調(diào)解。清潔玻璃時注意不能用硬物劃傷或擦傷玻璃表面。尤其是在允許定制的大規(guī)格玻璃時需要專車去接運(yùn)，以確保安全。

4 我們團(tuán)隊(duì)對中空玻璃的改進(jìn)計劃

現(xiàn)在人民生活絕大多數(shù)缺的已經(jīng)不是溫飽，而是如何提高日常生活的質(zhì)量，通常的上班族回到家中很疲憊，哪些方面可以提高生活的質(zhì)量以及減少回到家中的忙碌？或者是一些特定的地方，公共區(qū)域展示區(qū)域、倉庫等，一些體積較大的地方它們的空氣對外的交互能否實(shí)現(xiàn)自動化、便捷化？通過我們對自己專業(yè)學(xué)習(xí)的理念和日常生活的經(jīng)驗(yàn)的結(jié)合，我們都是室內(nèi)設(shè)計專業(yè)，我們在專業(yè)學(xué)習(xí)當(dāng)中我們發(fā)現(xiàn)將中空百葉玻璃的百葉智能化并將其調(diào)節(jié)方式增加至手機(jī)APP或者遙控器上，對于日常生活或者大型區(qū)域的管理是十分便捷的，我們期望我們這項(xiàng)方案可以進(jìn)一步發(fā)展至實(shí)現(xiàn)應(yīng)用并且推廣起來。

由于現(xiàn)在建筑的趨于成熟，新的建筑正在火熱開展，為了不影響現(xiàn)在建筑行業(yè)的潮流，也為了這項(xiàng)方案可以廣泛施行，我們對這項(xiàng)設(shè)計預(yù)想了兩套方案。

（1）一個是對于已經(jīng)建好的建筑的附加設(shè)計，我們的預(yù)想是對于大城市的高樓大廈，其表面由大面積玻璃幕墻組成，我們在對其應(yīng)用的時候就只需要根據(jù)選擇將其固定在窗戶上或者將其整體更換，根據(jù)業(yè)主的選擇或者工作人們的選擇來用不同規(guī)格的窗簾來隔斷，我們需要根據(jù)此建筑的具體數(shù)據(jù)去組裝特定規(guī)格的百葉玻璃，并不是所有的百葉玻璃都是特定的規(guī)格特別是對于已經(jīng)建好的公司建筑基本沒有可以通用的規(guī)格，也可以實(shí)行大面積覆蓋方式，但是這樣會增加制造成本以及維修成本，以及其安全因素也是無法很好的保證，也不方便其局部管理，畢竟每一個房間的情況不同。這樣的建筑對于我們的這項(xiàng)設(shè)計是利用率最大的一種，其表面大部分是玻璃，而且大部分都是高層建筑，可以更好地利用光能來轉(zhuǎn)換為電能。這些高層建筑的百葉玻璃面積是十分巨大的，其產(chǎn)生的電能儲存起來對應(yīng)急或者是節(jié)約能源都是人們十分渴望的，這就需要特殊技術(shù)人員去建好的建筑高層去更換新型的中空百葉玻璃，其成本不菲，所以廣泛應(yīng)用是不容易實(shí)現(xiàn)的，所以這項(xiàng)方案是對于建好的高樓是不那么熱門的。然后就是已經(jīng)建好的高層居民樓的應(yīng)用，大部分居民樓都是擁有每個方向的窗戶或者陽臺，在這里應(yīng)用的時候我們就需要按照戶主選擇來決定是否將中空百葉設(shè)置為可以向上收縮存儲的，存儲在頂部的一個小長方體匣子。然后就可以實(shí)現(xiàn)與平常窗戶無差別的形式，以方便特殊情況需要將窗戶打開。

（2）一個是對將要建的建筑的設(shè)計，后者在對將要建造的房子的設(shè)計問題，再應(yīng)用我們這項(xiàng)設(shè)計的時候，對別墅或者居住樓的外形設(shè)計的時候，在窗戶的上方留取足夠的空間，以便中空百葉玻璃的向上平移。就可以實(shí)現(xiàn)能源利用無影響化，戶主在安裝特定的百葉窗設(shè)計時可以任意將其移動至戶外的窗戶上方，不同于將其收縮起來并不影響其對光能的利用。只需要通過滑動磁傳感，當(dāng)然也是需要將房子窗口的規(guī)格確定之后，百葉窗的拼裝和建筑同時進(jìn)行以節(jié)省時間，人們在運(yùn)用這項(xiàng)設(shè)計的時候可以選擇手機(jī)智能控制大范圍窗戶或者就近手動滑動磁傳感滑塊來調(diào)整到自己想要的效果。為被“室內(nèi)光污染”困擾的人們以及日常生活因?yàn)榇皯舨粔蜢`活提供一個便利的方案來解決。我們這項(xiàng)空百葉設(shè)計推廣之后人們將不用自己去關(guān)各個房間的窗簾，并且節(jié)約掉部分裝飾燈的用電，適應(yīng)著我們當(dāng)今時代的節(jié)能減排的主題。

這項(xiàng)方案順應(yīng)著時代潮流的自動化和軟件化。不僅解決困擾了很多人的“室內(nèi)光污染”，為人們提供便利和裝飾的功能給人美的享受，并且可以節(jié)約一定的電能，其轉(zhuǎn)換的電能可以供其智能調(diào)節(jié)透光量和建筑外部的裝飾燈，美化城市和美化自己的家，以及使大規(guī)模倉庫或者公共場合的空氣交互實(shí)現(xiàn)一鍵化，其大面積的光能轉(zhuǎn)化以及節(jié)能減排也是我們現(xiàn)代建筑追求的理想功能。這項(xiàng)技術(shù)的光能發(fā)電為輔助電能，戶主可以自主調(diào)節(jié)輔助電能的用處，按地域不同的需要將存儲的電能用在實(shí)用的地方，比如突然停電、長時間陰雨天等，陰雨天自己不在家窗戶沒有關(guān)，自己可以通過手機(jī)APP的形式實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)程操作，應(yīng)對緊急情況。

目前的我們已經(jīng)開始了對這項(xiàng)項(xiàng)目的付諸實(shí)踐和計劃構(gòu)思，已經(jīng)得到了學(xué)校的物質(zhì)支持和老師的指導(dǎo)，我們相信這項(xiàng)學(xué)校設(shè)計很快就會成熟起來成為一個可以廣泛運(yùn)用的家常以及廣泛的建筑設(shè)計附加。

5 結(jié)語

雨果說：“即使你成功地模仿了一個有天才的人，你也缺乏他的獨(dú)創(chuàng)精神，這就是他的天才。我們來贊美大師吧，但不要模仿他們。還是讓我們別出心裁吧，如果成功了，當(dāng)然很好，如果失敗了，又有什么關(guān)系呢？”創(chuàng)新，是我們大學(xué)生以自己專業(yè)為基礎(chǔ)對未來的展望。著名教育家泰勒說：“創(chuàng)造力不僅僅對科技進(jìn)步有影響，更對國家乃至全世界都有重要的影響。哪個國家能最大限度地發(fā)現(xiàn)、發(fā)展、鼓勵人民的潛在創(chuàng)造性，哪個國家在世界上就處于十分重要的地位?！庇纱丝梢姡谥R經(jīng)濟(jì)的時代，雖然現(xiàn)今的各種領(lǐng)域都趨于成熟創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)越來越難，新穎的創(chuàng)新思想越來越難得培養(yǎng)大批創(chuàng)造型人才是社會發(fā)展的關(guān)鍵。

我們作為新時代的青年大學(xué)生就應(yīng)該在自己的知識領(lǐng)域多做擴(kuò)展，以造福社會為信仰，以磨煉自己為初衷，以前輩的經(jīng)驗(yàn)做基礎(chǔ)來創(chuàng)新和發(fā)展。

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作者簡介：郭彬（2000— ），男，漢族，江蘇徐州人，?？疲覂?nèi)藝術(shù)設(shè)計專業(yè);袁浩（2000— ），男，漢族，安徽池州人，?？?，室內(nèi)藝術(shù)設(shè)計專業(yè);張世豪（2001— ），男，漢族，江蘇徐州人，室內(nèi)藝術(shù)設(shè)計專業(yè)。