Как перемещаются кинетические фасады с помощью исполнительных механизмов и датчиков

Передвижной фасад — это механизм. Относитесь к нему соответственно.

За каждой вращающейся ламелью или складной ставней скрывается целая цепочка компонентов: датчики, считывающие погодные условия, контроллер, принимающий решения, исполнительные механизмы, создающие усилие, и тяги, передающие это усилие на панели, висящие на солнце, в дождь и ветер на высоте нескольких этажей над улицей, где никто не сможет легко до них дотянуться, если что-то пойдет не так.

Понимание этой цепочки — это то, как можно создать кинетический фасадный механизм , который будет продолжать работать.

Основные выводы

• Активные кинетические фасады следуют по единой цепи: датчик, контроллер, исполнительный механизм, соединительный элемент, панель и обратная связь.

• Один исполнительный механизм может приводить в движение множество панелей посредством тяг, или же каждая панель может иметь свой собственный привод.

• Датчики ветра и безопасные места для парковки защищают фасад от штормов.

• Обратная связь от энкодеров или концевых выключателей позволяет системе определить, действительно ли произошло движение.

Как работают кинетические фасады?

На самом простом уровне, в пять шагов.

Датчик или расписание фиксируют изменение, например, восход солнца на западном фасаде. Контроллер сравнивает этот входной сигнал со своими правилами и решает, что жалюзи в третьей зоне должны повернуться на 60 градусов. Он посылает сигнал исполнительным механизмам в этой зоне. Исполнительные механизмы поворачиваются, приводя в движение рычаги, которые вращают жалюзи. Обратная связь по положению подтверждает движение.

Так работают кинетические фасады в активных системах. Пассивные системы обходят контроллер и полностью управляются, как описано в полное семейство подвижных фасадов в нашем основном путеводителе.

Кинематические приводы фасадов

Исполнительный механизм — это мышца. Его выбор определяет все последующие действия.

Роторные двигатели

Редукторные и трубчатые двигатели обеспечивают вращение. Они подходят для жалюзи, поворачивающихся вокруг оси, и могут приводить в движение вал напрямую или через редуктор.

Линейные актуаторы

Электромеханические линейные актуаторы толкают и тянут шток, обычно с помощью винтового привода. Они подходят для складных панелей, откидных ставней и раздвижных экранов, и хорошо удерживают положение без питания, поскольку винтовой привод препятствует обратному вращению.

Гидравлические и пневматические приводы

Редко используются на фасадах. Они выдерживают очень большие нагрузки, но создают трубопроводы для жидкостей, насосы и повышают риск протечек снаружи здания, поэтому в большинстве проектов их избегают, если только размер панелей не делает их необходимыми.

Групповые и индивидуальные перевозки

Это решение влияет на стоимость, надежность и внешний вид.

В системе с синхронным управлением один привод перемещает длинный толкатель или вал, соединенный с рядом жалюзи, поэтому десять или двадцать панелей движутся одновременно, и количество двигателей остается небольшим. В индивидуальной системе каждая панель имеет свой собственный привод, что позволяет создавать пиксельные узоры и обеспечивает независимое управление, но при этом значительно увеличивает количество двигателей, кабелей и точек отказа на фасаде.

Объединение в группы обходится дешевле. Индивидуальные поездки более выразительны.

Сбой в ряду панелей останавливает работу всего ряда. Сбой в отдельной системе останавливает работу одной панели, с чем проще смириться, но обнаружить проблему без надлежащего мониторинга сложнее.

Взаимосвязи и передача

Сила должна передаваться от исполнительного механизма к панели.

Толкатели, кривошипы, валы и шестерни выполняют эту функцию. Каждое соединение вносит небольшой люфт, и на длинном ряду жалюзи этот люфт суммируется, поэтому последнее жалюзи в ряду может не достигать того же угла, что и первое. Жесткие допуски, прочные тяги и регулируемые соединения обеспечивают выравнивание рядов.

Шарниры также являются точками износа. Подшипники, втулки и штифты в рычажном механизме требуют такого же внимания, как и основные оси вращения.

Датчики, принимающие решения

На многих фасадах используется меньше датчиков, чем ожидается.

• Положение Солнца обычно рассчитывается, а не измеряется, с помощью астрономических часов и местоположения здания.

• Датчики освещенности подтверждают, действительно ли солнце светит или скрыто за облаками.

• Анемометры измеряют скорость ветра и определяют безопасное положение парка во время шторма.

• Датчики температуры позволяют определять оптимальное время для отопления и охлаждения, а также выявлять зоны замерзания.

• Датчики дождя используются там, где важны влажные панели или проникновение воды.

• Наличие и ручной ввод позволяют осуществлять локальное управление для повышения комфорта.

Анемометр имеет первостепенное значение для безопасности. При превышении порогового значения, установленного совместно с инженером-конструктором, панели перемещаются в положение с наименьшей ветровой нагрузкой и остаются там до тех пор, пока погодные условия не стабилизируются.

Обратная связь и мониторинг

Отправка команды — это не то же самое, что выполнение движения.

Обратная связь по положению от энкодеров, потенциометров или концевых выключателей сообщает контроллеру, где фактически находится каждый привод, а мониторинг тока двигателя показывает, работает ли привод с большей нагрузкой, чем должен, что является ранним предупреждением о заклинивании подшипника, деформации механизма или, зимой, обледенении. Защита стойла в морозную погоду Зависит именно от такого рода мониторинга.

Без обратной связи заклинившая панель может оставаться незамеченной в течение нескольких месяцев. При наличии обратной связи система управления зданием подает сигнал тревоги в тот же день.

Контроллеры и зоны

Фасады обрабатываются по зонам, а не как единая поверхность.

Восточный, южный и западный фасады освещаются солнцем в разное время, а этажи, расположенные рядом с соседними зданиями, могут быть затенены в течение части дня, поэтому контроллер обрабатывает каждую зону отдельно и применяет свои собственные правила. Локальные настройки позволяют пользователям регулировать свою зону в пределах установленных ограничений.

Гибридные конструкции добавляют дополнительный уровень. Когда подвижные жалюзи расположены перед переключаемым стеклом, одна стратегия управления должна управлять обоими элементами, и этот интерфейс — это именно... где кинетические и динамические системы пересекаются .

Срок службы аппаратного обеспечения контроллера короче, чем у фасада. Защита элементов управления от преждевременного устаревания Использование открытых протоколов и документированной логики является частью проектирования механизма, а не второстепенным вопросом в сфере ИТ.

Уточнение механизма

• Тип привода, номинальный крутящий момент или усилие, с запасом прочности по сравнению с расчетными нагрузками.

• Рабочий цикл и расчетный срок службы в циклах движения

• Степень защиты от проникновения влаги и пыли по стандарту IEC 60529, подходящая для наружного применения, например, IP65 или выше.

• Режим удержания при отключении питания и положение панели в режиме аварийного отключения.

• Пороговое значение скорости ветра для безопасной парковки согласовано с инженером-конструктором.

• Обратная связь по положению и мониторинг тока для каждого привода или группы приводов.

• Допуски механизма и метод регулировки

• Доступный путь для осмотра и замены каждого исполнительного механизма.

• Ручное управление на местном и центральном уровнях.

Наш кинетический фасад Панели изготавливаются из алюминия, что позволяет снизить массу движущихся частей и уменьшить усилие, которое должен прилагать каждый привод. установка В руководстве рассматривается вопрос координации панелей с несущей конструкцией.

Часто задаваемые вопросы

1. Что приводит в движение кинетический фасад?

В активных системах панели перемещаются с помощью рычажных механизмов с помощью электрических приводов, таких как редукторные двигатели или линейные приводы. В пассивных системах вместо двигателей используются отклик ветра или материала.

2. Лучше ли устанавливать один двигатель на панель или один на ряд?

Это зависит от замысла конструкции. Один двигатель на ряд дешевле и проще. Один двигатель на панель позволяет создавать независимые схемы освещения и ограничивает последствия единичного отказа, но увеличивает затраты и расходы на техническое обслуживание.

3. Нужны ли кинетические фасады датчики погоды?

Да, как минимум, датчик ветра. Он определяет безопасное место для парковки во время шторма. Положение солнца часто рассчитывается, а не измеряется, а датчики освещенности подтверждают фактические условия.

4. Что произойдет, если отключится электроэнергия?

Это зависит от технических характеристик. Самоблокирующиеся приводы удерживают свое последнее положение, а некоторые системы при подключении к резервному источнику питания перемещаются в заданное аварийное положение. Такое поведение должно быть указано в проекте.

5. Как система определяет, что панель действительно переместилась?

С помощью обратной связи по положению от энкодеров или концевых выключателей, а также путем контроля тока двигателя. Оба метода должны быть предусмотрены для быстрого обнаружения неисправностей.

Механизм, созданный с учетом погодных условий.

Надежное движение обеспечивается за счет внешних факторов, обратной связи и доступа.

Рассчитывайте размеры приводов с учетом запаса высоты, контролируйте их работу, защищайте от непогоды и планируйте, как к ним будет добираться человек. Пришлите нам свою концепцию подъема и перемещения. запросить проверку механизма от нашей инженерной команды.