Paano Gumagalaw ang mga Kinetic Facade Gamit ang mga Actuator at Sensor
Ang gumagalaw na harapan ay parang isang makina. Tratuhin ito na parang makina.
Sa likod ng bawat umiikot na louver o natitiklop na shutter ay nakaupo ang isang kadena ng mga bahagi, mga sensor na nagbabasa ng lagay ng panahon, isang controller na nagpapasya kung ano ang gagawin, mga actuator na lumilikha ng puwersa, at mga ugnayan na nagdadala ng puwersang iyon palabas sa mga panel na nakasabit sa araw, ulan, at hangin sa ilang palapag sa itaas ng kalye, kung saan walang sinuman ang madaling makakarating sa mga ito kung may magkamali.
Ang pag-unawa sa kadenang iyan ay kung paano mo tinutukoy ang isang kinetic facade mechanism na patuloy na gumagana.
Mga Pangunahing Puntos
Ang mga aktibong kinetikong harapan ay sumusunod sa isang kadena, sensor, controller, actuator, linkage, panel at feedback
Ang isang actuator ay maaaring magmaneho ng maraming panel sa mga linkage, o ang bawat panel ay maaaring magkaroon ng sarili nitong drive
Pinoprotektahan ng mga sensor ng hangin at ligtas na posisyon sa parke ang harapan ng gusali kapag may bagyo
Ang feedback mula sa mga encoder o limit switch ang nagpapaalam sa sistema na aktwal itong gumalaw
Paano Gumagana ang mga Kinetic Facade
Sa pinakasimpleng antas, sa limang hakbang.
Isang sensor o iskedyul ang nakakakita ng pagbabago, tulad ng pagsikat ng araw sa kanlurang bahagi. Ikinukumpara ng controller ang input na iyon sa mga panuntunan nito at nagpapasya na ang mga louver sa zone three ay dapat umikot sa 60 degrees. Nagpapadala ito ng signal sa mga actuator sa zone na iyon. Umiikot ang mga actuator, itinutulak ang mga linkage na nagpapaikot sa mga louver. Kinukumpirma ng feedback sa posisyon ang paggalaw.
Ganito gumagana ang mga kinetic facade sa mga aktibong sistema. Nilalaktawan ng mga passive system ang controller at ganap na nagmamaneho, gaya ng tinalakay sa ang buong pamilya ng mga gumagalaw na harapan sa aming pangunahing gabay.
Mga Kinematic Actuator ng Facade
Ang actuator ay ang kalamnan. Ang pagpili nito ang humuhubog sa lahat ng bagay sa ibaba ng agos.
Mga Rotary Motor
Ang mga gear motor at tubular motor ay nakakagawa ng pag-ikot. Angkop ang mga ito sa mga louver na umiikot sa isang axis, at maaari nilang direktang itulak ang isang shaft o dumaan sa isang gearbox.
Mga Linear Actuator
Ang mga electromechanical linear actuator ay nagtutulak at humihila ng baras, kadalasan sa pamamagitan ng isang screw drive. Angkop ang mga ito sa mga folding panel, hinged shutters at sliding screen, at maayos ang pagkakahawak ng mga ito sa posisyon kahit walang kuryente dahil ang screw drive ay lumalaban sa back-driving.
Mga Haydroliko at Niyumatikong Drive
Bihira sa mga harapan. Nakakayanan nila ang napakalaking puwersa ngunit nagdudulot ng panganib sa mga linya ng likido, mga bomba, at tagas sa labas ng gusali, kaya iniiwasan ito ng karamihan sa mga proyekto maliban kung kinakailangan dahil sa laki ng panel.
| Uri ng aktuator | Paggalaw | Karaniwang paggamit | Hawak ang posisyon nang walang kuryente | Mga Tala |
|---|---|---|---|---|
| Motor na umiikot na gear | Pag-ikot | Mga louver, palikpik | May preno o self-locking gear | Simple, karaniwan |
| Motor na pantubo | Pag-ikot | Mga roll screen, maliliit na louver bank | Karaniwan | Siksik |
| Linear na aktuator | Itulak at hilahin | Mga panel na natitiklop at nakabitin | Oo, may screw drive | Tumpak na pagpoposisyon |
| Haydroliko | Itulak at hilahin | Napakalaking mga panel | May mga balbula | Panganib sa pagtagas at pagpapanatili |
Ganged Laban sa Indibidwal na Drive
Ang desisyong ito ay nakakaapekto sa gastos, pagiging maaasahan at hitsura.
Sa isang ganged system, isang actuator ang nagpapagalaw ng isang mahabang push rod o shaft na konektado sa isang hanay ng mga louver, kaya sampu o dalawampung panel ang magkakasamang gumagalaw at nananatiling mababa ang bilang ng motor. Sa isang indibidwal na sistema, ang bawat panel ay may kanya-kanyang drive, na nagbibigay-daan sa mga pattern na parang pixel at malayang kontrol ngunit pinararami ang bilang ng mga motor, kable, at mga failure point sa buong harapan.
Mas mura ang pakikipag-gang. Mas makahulugan ang mga indibidwal na pagnanasa.
Ang isang pagkabigo sa isang magkakaugnay na hanay ay humihinto sa buong hanay. Ang isang pagkabigo sa isang indibidwal na sistema ay humihinto sa isang panel, na mas madaling tiisin ngunit mas mahirap hanapin nang walang mahusay na pagsubaybay.
Mga Linkage at Transmisyon
Kailangang maglakbay ang puwersa mula sa actuator patungo sa panel.
Ginagawa ito ng mga push rod, crank arm, shaft, at gear. Ang bawat joint ay nagdaragdag ng kaunting play, at sa isang mahabang ganged row, ang play na iyon ay nadaragdagan, kaya ang huling louver sa row ay maaaring hindi umabot sa parehong anggulo gaya ng una. Ang mahigpit na tolerances, matigas na rod, at adjustable connections ay nagpapanatili sa mga row na nakahanay.
Ang mga dugtungan ay mga punto rin ng pagkasira. Ang mga bearings, bushings, at pin sa linkage ay nangangailangan ng parehong atensyon gaya ng mga pangunahing pivot.
Ang mga Sensor na Nagpapasya
Maraming harapan ang umaasa sa mas kaunting sensor kaysa sa inaasahan ng mga tao.
Ang posisyon ng araw ay karaniwang kinakalkula, hindi sinusukat, gamit ang isang astronomikal na orasan at ang lokasyon ng gusali.
Kinukumpirma ng mga sensor ng irradiance o liwanag kung ang araw ay talagang nasa labas o nakatago sa likod ng ulap
Sinusukat ng mga anemometro ang bilis ng hangin at nagti-trigger ng mga ligtas na posisyon sa parke sa panahon ng mga bagyo
Ang mga sensor ng temperatura ay nagbibigay-alam sa mga estratehiya sa pag-init at paglamig at nakakakita ng mga kondisyon ng pagyeyelo
Ginagamit ang mga sensor ng ulan kung saan mahalaga ang mga basang panel o pagpasok ng tubig.
Ang okupasyon at manu-manong mga input ay nagbibigay-daan sa lokal na override para sa kaginhawahan
Pinakamahalaga ang anemometer para sa kaligtasan. Sa itaas ng itinakdang limitasyon ng structural engineer, ang mga panel ay lilipat sa posisyon na may pinakamababang lakas ng hangin at mananatili doon hanggang sa humupa ang mga kondisyon.
Feedback at Pagsubaybay
Ang pagpapadala ng utos ay hindi katulad ng pagkamit ng isang kilusan.
Ang feedback sa posisyon mula sa mga encoder, potentiometer, o limit switch ay nagsasabi sa controller kung nasaan talaga ang bawat drive, at ipinapakita ng pagsubaybay sa kasalukuyang ng motor kung ang isang drive ay gumagana nang mas mahirap kaysa sa dapat, na isang maagang babala ng isang nabara na bearing, isang baluktot na linkage, o, sa taglamig, yelo. Proteksyon sa kuwadra sa panahon ng nagyeyelong panahon nakasalalay sa eksaktong ganitong uri ng pagsubaybay.
Kung walang feedback, maaaring hindi mapansin ang isang natigil na panel nang ilang buwan. Gamit ito, mag-a-alarma ang building management system sa parehong araw.
Mga Controller at Zone
Ang mga harapan ay kinokontrol sa mga sona, hindi bilang isang ibabaw.
Ang mga lugar sa silangan, timog, at kanluran ay nakikita ang araw sa iba't ibang oras, at ang mga sahig malapit sa mga kalapit na gusali ay maaaring malilim sa loob ng bahagi ng araw, kaya't tinatrato ng controller ang bawat sona nang hiwalay at inilalapat ang sarili nitong mga patakaran. Ang mga lokal na override ay nagbibigay-daan sa mga nakatira na isaayos ang kanilang sariling sona sa loob ng mga limitasyon.
Nagdaragdag ng patong ang mga hybrid envelope. Kapag ang mga gumagalaw na louver ay nasa harap ng switchable glass, kailangang pamahalaan ng isang estratehiya sa pagkontrol ang pareho, at ang interface na iyon ay eksakto kung saan nagsasapawan ang mga kinetic at dynamic na sistema .
Ang hardware ng controller ay may mas maikling buhay kaysa sa harapan. Pagprotekta sa mga kontrol mula sa maagang pagkaluma sa pamamagitan ng mga bukas na protocol at dokumentadong lohika ay bahagi ng disenyo ng mekanismo, hindi isang nahuling isip lamang sa IT.
Pagtukoy sa Mekanismo
Uri ng actuator, na-rate na metalikang kuwintas o puwersa, na may margin ng kaligtasan sa mga kinakalkulang karga
Siklo ng tungkulin at buhay ng disenyo sa mga siklo ng paggalaw
Rating ng proteksyon sa pagpasok ayon sa IEC 60529 na angkop para sa panlabas na pagkakalantad, tulad ng IP65 o mas mataas pa
Pag-uugali ng paghawak kapag nawalan ng kuryente, at ang posisyon ng panel na ligtas sa pagkabigo
Hangganan ng bilis ng hangin para sa ligtas na paraan ng pag-park, napagkasunduan ng structural engineer
Feedback sa posisyon at kasalukuyang pagsubaybay para sa bawat drive o grupo ng drive
Mga tolerasyon sa pag-uugnay at paraan ng pagsasaayos
Ruta ng pag-access para sa inspeksyon at pagpapalit ng bawat actuator
Manu-manong pag-override sa lokal at sentral na antas
Ang aming kinetikong harapan Ang mga panel ay gawa sa aluminyo, na nagpapanatili sa mababang paggalaw ng masa at binabawasan ang puwersang kailangang gawin ng bawat actuator. Ang aming pag-install Saklaw ng gabay ang koordinasyon ng mga panel na may sumusuportang istruktura.
Mga Madalas Itanong
1. Ano ang nagpapagalaw sa isang kinetic facade?
Sa mga aktibong sistema, ang mga electric actuator tulad ng mga gear motor o linear actuator ang nagpapagalaw sa mga panel sa pamamagitan ng mga linkage. Ang mga passive system ay gumagamit ng tugon ng hangin o materyal sa halip na mga motor.
2. Mas mainam ba na magkaroon ng isang motor bawat panel o isa bawat hilera?
Depende ito sa layunin ng disenyo. Mas mura at mas simple ang isang motor kada hilera. Pinapayagan ng isang motor kada panel ang mga independiyenteng disenyo at nililimitahan ang epekto ng isang pagkabigo lamang, ngunit nagdaragdag ng gastos at pagpapanatili.
3. Kailangan ba ng mga kinetic facade ang mga weather sensor?
Oo, kahit papaano ay may sensor ng hangin. Nagti-trigger ito ng ligtas na posisyon sa parke kapag may bagyo. Ang posisyon ng araw ay kadalasang kinakalkula sa halip na sinusukat, gamit ang mga sensor ng irradiance na kumukumpirma sa aktwal na mga kondisyon.
4. Ano ang mangyayari kung mawalan ng kuryente?
Depende iyan sa espesipikasyon. Ang mga self-locking actuator ay nananatili sa kanilang huling posisyon, at ang ilang sistema ay lumilipat sa isang tinukoy na fail-safe na posisyon gamit ang backup na kuryente. Ang pag-uugali ay dapat na nakasaad sa disenyo.
5. Paano nalalaman ng sistema na ang isang panel ay aktwal na gumalaw?
Sa pamamagitan ng feedback sa posisyon mula sa mga encoder o limit switch, at sa pamamagitan ng pagsubaybay sa kuryente ng motor. Dapat tukuyin ang parehong bagay upang mabilis na matukoy ang mga depekto.
Isang Mekanismong Ginawa para sa Panahon
Ang maaasahang kilusan ay nagmumula sa mga margin, feedback, at access.
Mga actuator na may sukat na may headroom, subaybayan ang kanilang ginagawa, protektahan ang mga ito mula sa panahon at planuhin kung paano sila maaabot ng isang tao. Ipadala sa amin ang iyong konsepto ng elevation at paggalaw at humiling ng pagsusuri ng mekanismo mula sa aming pangkat ng inhinyero.