室內智能遮陽節能系統探析

郭彬 張世豪 袁浩

摘 要：隨著時代的發展，人們對生活質量需求也在提高，所以我們在結合專業學習和日常生活的過程中，發現了一項可以為日常生活提供便利和裝飾功能的一套室內智能遮陽節能系統，也隨著信息自動化以及便利軟件化，我們對這項設計有自動化和軟件化元素及裝飾元素的加入。

關鍵詞：節能家裝窗戶;轉換光能;裝飾室內;節能建筑

在建筑裝飾的領域里，即在我們的專業學習過程中和我們在網上和書籍上發現許許多多的美麗的建筑、漂亮的室內裝飾和數不勝數的風格的室內表現形式，很少有針對“室內光污染”付諸行動的室內設計，在大城市也好小城鎮也罷，無論是在高層居住或者是在低層，當然最底層和地下居室都是極少數，它們都被“光污染”所影響著，當然窗簾是可以解決，但是間接摒棄陽光使用室內燈光是符合我國的綠色可循環規律的，所以隨著信息自動化以及便利軟件化的發展，我們是否可以找到一種新的簡潔的方式來智能地調節室內的光亮，以及解決光污染并且同時擔任裝飾室內的效果呢？

在德國已經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品，外片玻璃可以保護遮陽簾片，內片玻璃為起到關鍵節能作用的中空玻璃，中空玻璃扇可以單獨打開進行故障維修。在德國，這種遮陽方式的技術已經成熟。國內也有類似產品。但是并沒有被推廣，在連云港—田灣核電站的住宅項目里已經有這種技術的運用。漸漸地大家都已經開始發覺到這種遮陽方式的好處不僅僅是在遮陽方面，我們的這項設計將中空百葉的轉換太陽能功能與我們設計的軟件便捷控制開關與近距離智能操作與窗戶外部的裝飾結合在一起。與我們現在運用的普通窗相比，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，室內環境與室外環境的空氣交換的靈活性等方面其優點都異常突出。而且不僅僅是家具空間的使用，現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。這樣的便捷化調節室內陽光以及利用太陽能將會是一項很有潛力的一個產品。在實踐中發現并拓展它的實用性和便捷性。

1 經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的遮陽產品，但是由于各種原因并沒有被廣泛的應用，而且其應用都是為了遮陽，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。我們這項改進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來調控的，并且附加設計的這項百葉窗可以通過智能手機來調控，不需要我們去將他們一個個地去手動調節。而且針對現代建筑的基本情況分為兩種大的類型在后面會詳細的介紹：面對已經建好的高樓大廈以及未來需要設計預想建設的建筑應該怎樣將我們的設計的百葉窗系統附加上去？

經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械控制，但是并無智能的控制其尺度。依靠現代可施行的技術，將百葉窗簾固定在兩面玻璃構成的密閉空間內，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180度。該產品在當時不僅節省了使用空間，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空間和家居空間一種特殊視覺感受。每當到了冬天或者夏天這種需要空調來調節室內溫度的時候，就可以依靠改變百葉表面的角度來調節室內溫度或者改善“光污染”的影響。據實驗測算，百葉表面的狀態改變，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構來制造的，抵抗風力及堅固性都是非常可觀的。當時傳統的隔斷墻甚至可以用它來代替，其帶來的經濟收益是不菲的。它可以解決當時的室內溫度和陽光調節以及阻隔灰塵與污染物質，可以將居住空間凈化。也不用擔心磨損與毀壞，其中空結構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，那些質感的窗簾和油漬是火災的引發因素。許多大型建筑采用玻璃幕墻當作其外裝飾面，顯得高檔豪華而且經濟實惠。但是投入使用不久，用戶們必定需要用窗簾去調節室內光度，嚴重影響大廈的外觀。保護業主隱私權，營造一個穩定的私密空間是人性化建筑美學的基本原則。你只需要調節百葉片的升降、開閉，就可以在臥室、衛生間、客廳制造一個自己喜歡的透光環境。節省安裝時間和清潔窗簾的同時，也可以起到節能、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 節能性

將百葉片調整到關閉的狀態時可以阻擋陽光的直接照射或者根據自己的需求調節百葉玻璃的表面角度，在夏季可以大幅度減少高強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節室內溫度，亦可以同樣達到節能的目的。

2.2 防火防塵防油煙防污染

由于百葉片內置在中空玻璃的內測，灰塵、油漬各類常見的贓物很難進入中空玻璃內，所以就無須擔心如何清潔，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，中空玻璃內置的特殊百葉門窗會使室內噪音進一步過濾降低，噪音降低甚至可達到40分貝，完美的隔音效果是現代家居十分需要的。

2.4 防結霜

在冬季室內外溫差較大，普通玻璃上很容易結霜，就會影響視線，短期還好，但是如果是寒冷地區全天結霜的話，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生許多有害的氣體，在產生火災的時候會增加死亡率。

中空玻璃其包裝的方式決定了其用鋼化玻璃包裝的內部十分難以被火侵襲，也不會出現大火中釋放濃煙的現象，可以有效地降低火災的損害程度，而且還有降低破窗入室的風險。

2.6 遮陽性

通過調節百葉的旋轉角度按鈕可以調節其角度，可以隨意調節到想要的透光率，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空調制造的低溫被消耗的量，順應著我國節能減排的口號。

2.8 經濟性

在冬季和夏季的時候百葉玻璃依靠其可以調節百葉的特性，可以調節室內陽光及溫度的，降低空調能源消耗，節約大量能源。

3 目前中間空玻璃的選購標準

3.1 看標志查證書

我們需要的中空百葉玻璃必須是建筑安全中空玻璃，指的是構成中空玻璃的是通過正當認證的安全玻璃，因為我們中空百葉玻璃雖然主要作用依靠的是百葉，但是失去了玻璃的保護面對風吹日曬百葉是十分脆弱的，所以我們需要高強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制性認證產品。自從認證實施以來，很多生產這種玻璃的企業通過了產品認證獲得3C證書。企業在出售的產品包裝上印上或者張貼3C的認證標志，并且我們在選購產品時首先要查看是否有3C標志，并且根據企業的具體信息、工廠編號或產品認證證書等通過網絡掃碼或者輸入編碼查看該產品的生產企業是否通過了強制性產品認證，還有就是產品的型號規格是否在該企業已通過強制認證的能力范圍之內，認證證書狀態是否有效。

3.2 檢查外觀保證質量

我們在對中空百葉玻璃進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準不一定代表就一定可以應用到中空百葉玻璃上，因為中空百葉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境需要十分潔凈，依靠機器去無塵組裝是比較保險的，描述的生動一點就像自己貼鋼化膜一樣，風一吹可能就夾進去了一點污漬。

3.3 送樣到有資質的檢測機構進行檢測，確認產品質量

我們在選購完玻璃之后一定不要將它們直接投入使用，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構去檢驗，通過之后的產品再去投入使用。當然也不是全部的瑕疵品都一定要將其放棄，因為我們組裝的中空百葉玻璃需要去調整標準尺寸的將其裁剪，或者需要更大尺寸就需要定制更大規格的玻璃，所以有的時候一定量的瑕疵是不影響的，因為總有一些會被當成廢料丟棄。

3.4 中空玻璃性能、技術性能的確認

在對幕墻玻璃和門窗做設計的時候，中空玻璃的透光度、在關閉時的遮光率、導熱系數、關閉時的露點面積比率等都是有一定要求的。也有特別的設計為了提高節能效率或者透光色彩，會選取不同材質與顏色或者是特殊的鋼化玻璃，也正是這種特殊的設計，便更需要去注意產品制造的構建的質量，需要和上文所提到的鋼化玻璃的選購一樣，需要第三方的檢驗認證。

3.5 中空玻璃的搬運、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過于堅硬，防止玻璃的質量損害。中空玻璃應垂直放置儲存在干燥的室內，搬運和使用時應規避外力沖擊。沖擊后應檢驗其質量是否損壞，及時索賠和調解。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格玻璃時需要專車去接運，以確保安全。

4 我們團隊對中空玻璃的改進計劃

現在人民生活絕大多數缺的已經不是溫飽，而是如何提高日常生活的質量，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，公共區域展示區域、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現自動化、便捷化？通過我們對自己專業學習的理念和日常生活的經驗的結合，我們都是室內設計專業，我們在專業學習當中我們發現將中空百葉玻璃的百葉智能化并將其調節方式增加至手機APP或者遙控器上，對于日常生活或者大型區域的管理是十分便捷的，我們期望我們這項方案可以進一步發展至實現應用并且推廣起來。

由于現在建筑的趨于成熟，新的建筑正在火熱開展，為了不影響現在建筑行業的潮流，也為了這項方案可以廣泛施行，我們對這項設計預想了兩套方案。

（1）一個是對于已經建好的建筑的附加設計，我們的預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，我們在對其應用的時候就只需要根據選擇將其固定在窗戶上或者將其整體更換，根據業主的選擇或者工作人們的選擇來用不同規格的窗簾來隔斷，我們需要根據此建筑的具體數據去組裝特定規格的百葉玻璃，并不是所有的百葉玻璃都是特定的規格特別是對于已經建好的公司建筑基本沒有可以通用的規格，也可以實行大面積覆蓋方式，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設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，其產生的電能儲存起來對應急或者是節約能源都是人們十分渴望的，這就需要特殊技術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，所以廣泛應用是不容易實現的，所以這項方案是對于建好的高樓是不那么熱門的。然后就是已經建好的高層居民樓的應用，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。然后就可以實現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計，后者在對將要建造的房子的設計問題，再應用我們這項設計的時候，對別墅或者居住樓的外形設計的時候，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。就可以實現能源利用無影響化，戶主在安裝特定的百葉窗設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，當然也是需要將房子窗口的規格確定之后，百葉窗的拼裝和建筑同時進行以節省時間，人們在運用這項設計的時候可以選擇手機智能控制大范圍窗戶或者就近手動滑動磁傳感滑塊來調整到自己想要的效果。為被“室內光污染”困擾的人們以及日常生活因為窗戶不夠靈活提供一個便利的方案來解決。我們這項空百葉設計推廣之后人們將不用自己去關各個房間的窗簾，并且節約掉部分裝飾燈的用電，適應著我們當今時代的節能減排的主題。

這項方案順應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，并且可以節約一定的電能，其轉換的電能可以供其智能調節透光量和建筑外部的裝飾燈，美化城市和美化自己的家，以及使大規模倉庫或者公共場合的空氣交互實現一鍵化，其大面積的光能轉化以及節能減排也是我們現代建筑追求的理想功能。這項技術的光能發電為輔助電能，戶主可以自主調節輔助電能的用處，按地域不同的需要將存儲的電能用在實用的地方，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，自己可以通過手機APP的形式實現遠程操作，應對緊急情況。

目前的我們已經開始了對這項項目的付諸實踐和計劃構思，已經得到了學校的物質支持和老師的指導，我們相信這項學校設計很快就會成熟起來成為一個可以廣泛運用的家常以及廣泛的建筑設計附加。

5 結語

雨果說：“即使你成功地模仿了一個有天才的人，你也缺乏他的獨創精神，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，當然很好，如果失敗了，又有什么關系呢？”創新，是我們大學生以自己專業為基礎對未來的展望。著名教育家泰勒說：“創造力不僅僅對科技進步有影響，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現、發展、鼓勵人民的潛在創造性，哪個國家在世界上就處于十分重要的地位。”由此可見，在知識經濟的時代，雖然現今的各種領域都趨于成熟創新創業越來越難，新穎的創新思想越來越難得培養大批創造型人才是社會發展的關鍵。

我們作為新時代的青年大學生就應該在自己的知識領域多做擴展，以造福社會為信仰，以磨煉自己為初衷，以前輩的經驗做基礎來創新和發展。

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作者簡介：郭彬（2000— ），男，漢族，江蘇徐州人，專科，室內藝術設計專業;袁浩（2000— ），男，漢族，安徽池州人，專科，室內藝術設計專業;張世豪（2001— ），男，漢族，江蘇徐州人，室內藝術設計專業。