Bagaimana Fasad Kinetik Bergerak Menggunakan Aktuator dan Sensor
Fasad bergerak adalah sebuah mesin. Perlakukanlah seperti sebuah mesin.
Di balik setiap kisi-kisi yang berputar atau penutup jendela yang terlipat terdapat serangkaian komponen, sensor yang membaca cuaca, pengontrol yang menentukan tindakan yang harus dilakukan, aktuator yang menghasilkan gaya, dan penghubung yang menyalurkan gaya tersebut ke panel yang tergantung di bawah terik matahari, hujan, dan angin beberapa lantai di atas jalan, di tempat yang sulit dijangkau siapa pun jika terjadi kesalahan.
Memahami rantai tersebut adalah cara Anda menentukan mekanisme fasad kinetik yang terus berfungsi.
Poin-Poin Penting
Fasad kinetik aktif mengikuti satu rantai, yaitu sensor, pengontrol, aktuator, penghubung, panel, dan umpan balik.
Satu aktuator dapat menggerakkan banyak panel melalui penghubung, atau setiap panel dapat memiliki penggeraknya sendiri.
Sensor angin dan posisi parkir yang aman melindungi fasad bangunan saat badai.
Umpan balik dari encoder atau sakelar batas adalah yang memberi tahu sistem bahwa ia benar-benar telah bergerak.
Bagaimana Cara Kerja Fasad Kinetik?
Pada tingkat paling sederhana, dalam lima langkah.
Sensor atau jadwal mendeteksi perubahan, seperti matahari terbit di sisi barat bangunan. Pengontrol membandingkan input tersebut dengan aturannya dan memutuskan bahwa kisi-kisi di zona tiga harus berputar 60 derajat. Pengontrol mengirimkan sinyal ke aktuator di zona tersebut. Aktuator berputar, mendorong penghubung yang memutar kisi-kisi. Umpan balik posisi mengkonfirmasi pergerakan tersebut.
Begitulah cara kerja fasad kinetik dalam sistem aktif. Sistem pasif sepenuhnya menghilangkan pengontrol dan penggerak, seperti yang telah dibahas dalam seluruh keluarga fasad bergerak di panduan utama kami.
Aktuator Kinematik Fasad
Aktuator adalah ototnya. Pilihan aktuator akan menentukan segala sesuatu yang terjadi di hilir.
Motor Putar
Motor roda gigi dan motor tubular menghasilkan putaran. Motor ini cocok untuk kisi-kisi yang berputar di sekitar sumbu, dan dapat menggerakkan poros secara langsung atau melalui kotak roda gigi.
Aktuator Linier
Aktuator linier elektromekanik mendorong dan menarik batang, biasanya melalui penggerak sekrup. Aktuator ini cocok untuk panel lipat, penutup berengsel, dan layar geser, serta mampu mempertahankan posisi dengan baik tanpa daya karena penggerak sekrup menahan putaran balik.
Penggerak Hidrolik dan Pneumatik
Jarang digunakan pada fasad bangunan. Panel ini mampu menahan gaya yang sangat besar, tetapi membawa saluran fluida, pompa, dan risiko kebocoran ke bagian luar bangunan, sehingga sebagian besar proyek menghindarinya kecuali ukuran panel mengharuskannya.
| Jenis aktuator | Gerakan | Penggunaan umum | Mempertahankan posisi tanpa daya | Catatan |
|---|---|---|---|---|
| Motor roda gigi putar | Rotasi | Kisi-kisi, sirip | Dengan rem atau roda gigi pengunci otomatis | Sederhana, umum |
| Motor tubular | Rotasi | Layar gulung, deretan kisi-kisi kecil | Biasanya | Kompak |
| Aktuator linier | Dorong dan tarik | Panel lipat dan berengsel | Ya, dengan penggerak sekrup. | Penentuan posisi yang tepat |
| Hidrolik | Dorong dan tarik | Panel yang sangat besar | Dengan katup | Risiko kebocoran dan perawatan |
Penggerak Terpadu Versus Penggerak Individu
Keputusan ini memengaruhi biaya, keandalan, dan penampilan.
Dalam sistem terpadu, satu aktuator menggerakkan batang dorong panjang atau poros yang terhubung ke deretan kisi-kisi, sehingga sepuluh atau dua puluh panel bergerak bersamaan dan jumlah motor tetap rendah. Dalam sistem individual, setiap panel memiliki penggeraknya sendiri, yang memungkinkan pola seperti piksel dan kontrol independen tetapi melipatgandakan jumlah motor, kabel, dan titik kegagalan di seluruh fasad.
Penggabungan drive lebih murah. Drive individual lebih ekspresif.
Kegagalan pada satu baris panel yang terhubung akan menghentikan seluruh baris. Kegagalan pada sistem individual akan menghentikan satu panel, yang lebih mudah ditoleransi tetapi lebih sulit ditemukan tanpa pemantauan yang baik.
Keterkaitan dan Transmisi
Gaya harus merambat dari aktuator ke panel.
Batang pendorong, lengan engkol, poros, dan roda gigi melakukan hal ini. Setiap sambungan menambahkan sedikit kelonggaran, dan di sepanjang deretan yang panjang, kelonggaran itu akan bertambah, sehingga kisi-kisi terakhir dalam deretan mungkin tidak mencapai sudut yang sama dengan yang pertama. Toleransi yang ketat, batang yang kaku, dan sambungan yang dapat disesuaikan menjaga agar deretan tetap sejajar.
Sambungan juga merupakan titik keausan. Bantalan, bushing, dan pin pada mekanisme penghubung membutuhkan perhatian yang sama seperti poros utama.
Sensor-sensor yang Menentukan
Banyak fasad bangunan menggunakan sensor yang lebih sedikit daripada yang diperkirakan orang.
Posisi matahari biasanya dihitung, bukan diukur, menggunakan jam astronomi dan lokasi bangunan.
Sensor iradiasi atau cahaya memastikan apakah matahari benar-benar bersinar atau tersembunyi di balik awan.
Anemometer mengukur kecepatan angin dan memicu penentuan posisi parkir yang aman saat badai.
Sensor suhu memberikan informasi untuk strategi pemanasan dan pendinginan serta mendeteksi kondisi pembekuan.
Sensor hujan digunakan di tempat-tempat di mana panel basah atau masuknya air menjadi masalah.
Data hunian dan input manual memungkinkan pengaturan lokal untuk kenyamanan.
Anemometer sangat penting untuk keselamatan. Di atas ambang batas yang ditetapkan bersama insinyur struktur, panel akan bergerak ke posisi dengan beban angin terendah dan tetap di sana sampai kondisi tenang.
Umpan Balik dan Pemantauan
Mengirim perintah tidak sama dengan melakukan pergerakan.
Umpan balik posisi dari encoder, potensiometer, atau sakelar batas memberi tahu pengontrol di mana setiap penggerak sebenarnya berada, dan pemantauan arus motor menunjukkan apakah penggerak bekerja lebih keras dari seharusnya, yang merupakan peringatan dini adanya bantalan yang macet, sambungan yang bengkok, atau, di musim dingin, es. Perlindungan kandang dalam cuaca beku bergantung pada jenis pemantauan seperti inilah.
Tanpa umpan balik, panel yang macet dapat tidak terdeteksi selama berbulan-bulan. Dengan adanya umpan balik, sistem manajemen gedung akan membunyikan alarm pada hari yang sama.
Pengontrol dan Zona
Fasad bangunan dikendalikan per zona, bukan sebagai satu permukaan tunggal.
Sisi timur, selatan, dan barat bangunan menerima sinar matahari pada waktu yang berbeda, dan lantai yang berdekatan dengan bangunan lain mungkin teduh sebagian hari, sehingga pengontrol memperlakukan setiap zona secara terpisah dan menerapkan aturannya sendiri. Pengaturan lokal memungkinkan penghuni untuk menyesuaikan zona mereka sendiri dalam batas tertentu.
Selubung hibrida menambahkan lapisan. Ketika kisi-kisi yang dapat digerakkan berada di depan kaca yang dapat diubah, satu strategi kontrol harus mengelola keduanya, dan antarmuka tersebut persis seperti itu. di mana sistem kinetik dan dinamis saling tumpang tindih .
Perangkat keras pengontrol memiliki masa pakai yang lebih pendek daripada fasad bangunan. Melindungi kontrol dari keusangan dini. Melalui protokol terbuka dan logika yang terdokumentasi, hal ini merupakan bagian dari desain mekanisme, bukan sekadar tambahan di bagian IT.
Menentukan Mekanisme
Jenis aktuator, torsi atau gaya nominal, dengan margin keamanan di atas beban yang dihitung.
Siklus kerja dan umur desain dalam siklus pergerakan
Peringkat perlindungan terhadap masuknya air dan debu sesuai dengan IEC 60529 yang cocok untuk paparan di luar ruangan, seperti IP65 atau lebih tinggi.
Perilaku penahanan saat daya hilang, dan posisi panel pengaman.
Ambang batas kecepatan angin untuk mode parkir yang aman, disepakati dengan insinyur struktur.
Umpan balik posisi dan pemantauan terkini untuk setiap drive atau kelompok drive.
Toleransi penghubung dan metode penyesuaian
Jalur akses untuk inspeksi dan penggantian setiap aktuator
Penggantian manual di tingkat lokal dan pusat.
Kita fasad kinetik Panel-panel tersebut terbuat dari aluminium, yang menjaga massa bergerak tetap rendah dan mengurangi gaya yang harus dihasilkan oleh setiap aktuator. Panel kami instalasi Panduan ini mencakup koordinasi panel dengan struktur pendukung.
Pertanyaan yang Sering Diajukan
1. Apa yang menggerakkan fasad kinetik?
Pada sistem aktif, aktuator listrik seperti motor roda gigi atau aktuator linier menggerakkan panel melalui penghubung. Sistem pasif menggunakan respons angin atau material sebagai pengganti motor.
2. Lebih baik menggunakan satu motor per panel atau satu motor per baris?
Hal ini bergantung pada tujuan desain. Satu motor per baris lebih murah dan sederhana. Satu motor per panel memungkinkan pola independen dan membatasi dampak kegagalan tunggal, tetapi menambah biaya dan perawatan.
3. Apakah fasad kinetik memerlukan sensor cuaca?
Ya, setidaknya sensor angin. Sensor ini memicu posisi parkir yang aman saat badai. Posisi matahari sering kali dihitung daripada diukur, dengan sensor iradiasi yang mengkonfirmasi kondisi sebenarnya.
4. Apa yang terjadi jika listrik padam?
Itu tergantung pada spesifikasinya. Aktuator pengunci otomatis mempertahankan posisi terakhirnya, dan beberapa sistem bergerak ke posisi aman yang telah ditentukan saat menggunakan daya cadangan. Perilaku tersebut harus dinyatakan dalam desain.
5. Bagaimana sistem mengetahui bahwa sebuah panel benar-benar telah bergeser?
Melalui umpan balik posisi dari encoder atau sakelar batas, dan melalui pemantauan arus motor. Keduanya harus ditentukan agar kesalahan dapat terdeteksi dengan cepat.
Sebuah Mekanisme yang Dirancang untuk Cuaca
Pergerakan yang andal berasal dari margin, umpan balik, dan akses.
Tentukan ukuran aktuator dengan ruang gerak yang cukup, pantau kinerjanya, lindungi dari cuaca, dan rencanakan bagaimana seseorang dapat mengaksesnya. Kirimkan konsep elevasi dan pergerakan Anda kepada kami. meminta peninjauan mekanisme dari tim teknik kami.