本發(fā)明涉及門(mén)窗領(lǐng)域，尤其是一種透光度實(shí)時(shí)可調(diào)的窗結(jié)構(gòu)。

背景技術(shù)：

據(jù)統(tǒng)計(jì)，當(dāng)前我國(guó)建筑物的能耗約占社會(huì)總能耗的28％，如果對(duì)新建建筑物能耗不作控制的話，預(yù)計(jì)其在2030年就將超過(guò)工業(yè)能耗，達(dá)到全社會(huì)總能耗的40％左右，成為社會(huì)第一能耗大戶。而窗體是建筑物能量損失的主要途徑——約有30％～50％的能量是通過(guò)窗戶流失的。我國(guó)的情況則尤其嚴(yán)重，在已有約440億平方米的建筑物中，超過(guò)85％以上使用的是保溫、隔熱性能差，能耗很高的普通玻璃，直接后果就是我國(guó)的平均建筑能耗是發(fā)達(dá)國(guó)家的3倍以上。針對(duì)這一情況，建設(shè)部提出了到2020年，所有新建建筑都需達(dá)到節(jié)能65％的目標(biāo)，為實(shí)現(xiàn)這一目標(biāo)，使用高效節(jié)能玻璃已經(jīng)成為必然的選擇。

同時(shí)，來(lái)源于高速公路、大型經(jīng)營(yíng)場(chǎng)所等的環(huán)境噪聲，有90％通過(guò)窗戶進(jìn)入室內(nèi)，給人們的居住和辦公帶來(lái)了噪聲困擾。噪聲是造成人們精力不集中和睡眠質(zhì)量下降的一大因素，此外，還容易導(dǎo)致聽(tīng)力下降等問(wèn)題。

在室外溫度較高且陽(yáng)光充足的情況下，室內(nèi)溫度會(huì)通過(guò)與窗體熱輻射和傳導(dǎo)的方式迅速上升，導(dǎo)致室內(nèi)空調(diào)耗能極具增加。同時(shí)在室外溫度較低時(shí)，室內(nèi)熱量會(huì)通過(guò)熱傳導(dǎo)及對(duì)流的形式向室外散失，導(dǎo)致室內(nèi)暖氣耗能量增加。而一般采用窗簾只能遮擋掉輻射所產(chǎn)生的能量交換，無(wú)法屏蔽傳導(dǎo)導(dǎo)致的熱量交換?，F(xiàn)有的多層門(mén)窗結(jié)構(gòu)只能起到很弱的隔音隔熱的效果，或者只具有調(diào)光一種單一功能，且無(wú)法對(duì)透光度進(jìn)行實(shí)時(shí)調(diào)節(jié)，或者是組裝結(jié)構(gòu)太過(guò)于復(fù)雜，成本高昂不實(shí)用。

本發(fā)明提供一種新型的窗體結(jié)構(gòu)及其優(yōu)化設(shè)計(jì)方法，結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單成本低，而且能夠大幅降低室外光照及噪聲對(duì)室內(nèi)環(huán)境產(chǎn)生的影響，同時(shí)具有透光度實(shí)時(shí)調(diào)整功能，將會(huì)在未來(lái)建筑物窗體隔熱降噪性能提高方面提供新的解決方案。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

本發(fā)明通過(guò)設(shè)置有五層玻璃的透光度實(shí)時(shí)可調(diào)的節(jié)能降噪窗結(jié)構(gòu)，不僅能夠?qū)崟r(shí)自動(dòng)調(diào)節(jié)窗戶透光度，大大降低光線污染，而且隔音降噪效果明顯節(jié)能環(huán)保，且安裝簡(jiǎn)單成本低。

本發(fā)明的一種透光度實(shí)時(shí)可調(diào)的節(jié)能降噪窗結(jié)構(gòu)，其特征在于：依次設(shè)置有第一玻璃層、真空層、第二玻璃層、薄膜調(diào)光層和第三玻璃層，五層結(jié)構(gòu)的上端和下端通過(guò)U形的封裝框架直接壓緊貼合封裝在一起，靠近所述第一玻璃層的封裝框架外側(cè)設(shè)置有光強(qiáng)傳感器，所述光強(qiáng)傳感器將感受到的光強(qiáng)信號(hào)轉(zhuǎn)化為電流信號(hào)傳入耦合器，所述薄膜調(diào)光層的兩端均設(shè)置有電極，兩端通過(guò)所述電極引出引線，與可調(diào)電源進(jìn)行連接，所述耦合器根據(jù)電流信號(hào)強(qiáng)弱控制輸入所述可調(diào)電源的電壓，從而實(shí)時(shí)調(diào)節(jié)薄膜調(diào)光層的透光度。

所述薄膜調(diào)光層為聚氨酯類透明調(diào)光薄膜，或者可采用其他類似的樹(shù)脂或高分子材料的薄膜。

所述可調(diào)電源為0-24V可調(diào)電源，可根據(jù)薄膜材料的不同，對(duì)可調(diào)電源的電壓范圍進(jìn)行調(diào)整。

所述第一、二、三玻璃層均為鋼化玻璃，也可以采用其他類型的能夠?qū)崿F(xiàn)本發(fā)明功能的玻璃。

一種對(duì)上述的透光度實(shí)時(shí)可調(diào)的節(jié)能降噪窗結(jié)構(gòu)進(jìn)行優(yōu)化的方法，其特征在于：

包括以下步驟：

a.利用噪聲儀獲取室內(nèi)噪聲分布；

b.獲取噪聲聲壓級(jí)最大處的頻譜特征，找出噪聲能量過(guò)大頻率點(diǎn)；

c.建立窗結(jié)構(gòu)數(shù)值仿真模型，確定窗結(jié)構(gòu)外部尺寸，確保窗結(jié)構(gòu)自身共振頻率遠(yuǎn)離噪聲能量較大的頻率點(diǎn)；

d.建立室內(nèi)全尺寸房間模型，設(shè)置窗結(jié)構(gòu)不同的層結(jié)構(gòu)參數(shù)，通過(guò)迭代計(jì)算，獲得能夠達(dá)到最大降噪方案的參數(shù)數(shù)據(jù)，根據(jù)參數(shù)數(shù)據(jù)對(duì)窗結(jié)構(gòu)進(jìn)行調(diào)整。

所述迭代計(jì)算的次數(shù)為50次以上。

本發(fā)明與現(xiàn)有技術(shù)相比，具有如下的優(yōu)點(diǎn)和有益效果：

通過(guò)依次設(shè)置有第一玻璃層、真空層、第二玻璃層、薄膜調(diào)光層和第三玻璃層，五層結(jié)構(gòu)同時(shí)實(shí)現(xiàn)了多種功能，起到了很好的隔音降噪的效果，大大降低了噪音污染；五層結(jié)構(gòu)的上端和下端通過(guò)U形的封裝框架直接壓緊貼合封裝在一起，安裝方法簡(jiǎn)單易行，無(wú)需使用任何粘結(jié)劑和密封裝置，成本低，安裝效率高；通過(guò)傳感器和耦合器等的設(shè)置，可對(duì)窗結(jié)構(gòu)進(jìn)行實(shí)時(shí)的透光度調(diào)節(jié)，非常智能化自動(dòng)化，無(wú)需人工手動(dòng)調(diào)節(jié)，減少了光線污染。

附圖說(shuō)明

此處所說(shuō)明的附圖用來(lái)提供對(duì)本發(fā)明實(shí)施例的進(jìn)一步理解，構(gòu)成本發(fā)明的一部分，并不構(gòu)成對(duì)本發(fā)明實(shí)施例的限定。

圖1為本發(fā)明的窗結(jié)構(gòu)的結(jié)構(gòu)示意圖；

圖2為本發(fā)明的優(yōu)化方法的流程示意圖。

具體實(shí)施方式

為使本發(fā)明的目的、技術(shù)方案和優(yōu)點(diǎn)更加清楚明白，下面結(jié)合實(shí)施例和附圖，對(duì)本發(fā)明作進(jìn)一步的詳細(xì)說(shuō)明，本發(fā)明的示意性實(shí)施方式及其說(shuō)明僅用于解釋本發(fā)明，并不作為對(duì)本發(fā)明的限定。

實(shí)施例1

參照說(shuō)明書(shū)附圖1，一種透光度實(shí)時(shí)可調(diào)的節(jié)能降噪窗結(jié)構(gòu)，依次設(shè)置有第一玻璃層t1、真空層t2、第二玻璃層t3、薄膜調(diào)光層t4和第三玻璃層t5，五層結(jié)構(gòu)通過(guò)上端和下端的封裝框架f壓緊封裝在一起，靠近第一玻璃層t1的封裝框架外側(cè)設(shè)置有光強(qiáng)傳感器s，將感受到的光強(qiáng)信號(hào)轉(zhuǎn)化為電流信號(hào)傳入耦合器c，薄膜調(diào)光層t4的兩端均設(shè)置有電極，兩端通過(guò)電極引出引線，與可調(diào)電源V進(jìn)行連接，耦合器C根據(jù)電流信號(hào)強(qiáng)弱控制輸入可調(diào)電源V的電壓，從而實(shí)時(shí)調(diào)節(jié)薄膜調(diào)光層t4的透光度。

薄膜調(diào)光層t4為聚氨酯類透明調(diào)光薄膜，或者可采用其他類似的樹(shù)脂或高分子材料的薄膜。

可調(diào)電源V可以為0-24V可調(diào)電源，也可根據(jù)薄膜材料的不同，對(duì)可調(diào)電源的電壓范圍進(jìn)行調(diào)整。

第一、二、三玻璃層均為鋼化玻璃，也可以采用其他類型的能夠?qū)崿F(xiàn)本發(fā)明功能的玻璃。

本發(fā)明的窗結(jié)構(gòu)也可以應(yīng)用到門(mén)上，應(yīng)用到車輛上或火車上或飛機(jī)或輪船上等需要調(diào)光、隔音、隔熱、隔冷的裝置上。

實(shí)施例2

噪聲的傳遞也主要通過(guò)窗體以波動(dòng)的形式傳入室內(nèi)，在外部噪聲級(jí)以及頻段一定的情況下，室內(nèi)噪聲大小可由窗體的材料、厚度及各夾層之間的關(guān)系等參數(shù)確定。

基于此，提出一種對(duì)實(shí)施例1中所述的透光度實(shí)時(shí)可調(diào)的節(jié)能降噪窗結(jié)構(gòu)進(jìn)行優(yōu)化的方法，包括以下步驟：

a.利用噪聲儀獲取室內(nèi)噪聲分布；

b.獲取噪聲聲壓級(jí)最大處的頻譜特征，找出噪聲能量過(guò)大頻率點(diǎn)；

c.由于在較大外部噪聲的情況下，可能引起窗體結(jié)構(gòu)的共振，形成二次噪聲，因此要建立窗結(jié)構(gòu)數(shù)值仿真模型，確定窗結(jié)構(gòu)外部尺寸L，D，確保窗結(jié)構(gòu)自身共振頻率遠(yuǎn)離噪聲能最較大的頻率點(diǎn)；

d.建立室內(nèi)全尺寸房間模型，設(shè)置窗結(jié)構(gòu)不同的層結(jié)構(gòu)參數(shù)，例如厚度、密度、傳熱系數(shù)、真空度、透明度等，通過(guò)迭代計(jì)算，獲得能夠達(dá)到最大降噪方案的參數(shù)數(shù)據(jù)，根據(jù)參數(shù)數(shù)據(jù)對(duì)窗結(jié)構(gòu)進(jìn)行調(diào)整，迭代計(jì)算的次數(shù)為50次以上。

以上所述僅為本發(fā)明的較佳實(shí)施例而已，并不用以限制本發(fā)明，凡在本發(fā)明的精神和原則之內(nèi)，所作的任何修改、等同替換、改進(jìn)等，均應(yīng)包含在本發(fā)明的保護(hù)范圍之內(nèi)。