如今建築的室內外環境是以智能化的或以自動化的方式控制，以達到建築物的安全、節能，當暖通和照明系統的智能化逐漸被人們接受時，遮陽系統智能化的諸多優點卻被忽略。智能遮陽系統是建築智能化系統不可或缺的一部分，作為能改善建築室內環境、提高建築居住質量的遮陽系統，其智能化將是建築智能化系統最新和最有潛力的分支，也將為節能做出巨大貢獻。
1 智能遮陽百葉的概念及特點
不同與老式遮陽系統，智能遮陽系統通常是由遮陽百葉（簾）、電機及控制系統組成。控制系統軟體是智能遮陽控制系統的一個組成部分，與控制系統硬體配套使用，根據周圍自然條件的變化，通過系統線路，自動調整簾片角度或作整體升降，完成對遮陽百葉的智能控制功能，既阻斷輻射熱、減少陽光直射、避免產生眩光，又充分利用自然光，節約能源。
智能遮陽系統，根據其自身特點，可分為人工電動控制及感應智能控制。人工電動控制可以人為根據一天內太陽光的照射角度及強弱對遮陽系統進行角度的調節。而感應智能控制則是通過探頭對太陽照射高度位置、方向及太陽光強弱的感應而自動調節遮陽板的遮陽方向、角度、位置、遮陽面積大小等，以達到遮陽的目的。這種遮陽系統對用於屋面採光系統的遮陽具有特別好的效果。
2 智能遮陽百葉的智能系統
智能遮陽系統主要依靠它的智能控制系統來實現節能的目的。
現在運用最多的智能遮陽控制系統是基於LONWORKS控制網絡的技術，可實現下列功能：系統依據當地氣象資料和日照分析結果，對不同季節、日期、不同時段及不同朝向的太陽仰角和方位角進行計算。再由智能控制器按照設定的時段，控制不同朝向的百葉翻轉角度。通過屋頂設置的多方位陽光感應器檢測晴天還是陰天。陰天，系統控制百葉水平打開；晴天，則按陽光自動跟蹤模式執行，同時還根據大樓自身形體及周邊建築的情況建立遮擋模型，將參考點每天的陰影變化計算出來，存儲在電機控制器裡，再按照結果自動運行。
智能遮陽控制系統軟體包括計算機監控軟體和智能節點控制軟體兩個部分，主要功能模塊。
3 智能遮陽百葉在智能建築中的設計
3.1 陽光自動跟蹤和葉片翻轉原理
依照建築所在地的經緯度，可以利用軟體對不同季節和不同時間的陽光仰角和方位角進行計算，並將結果直接儲存到電機控制器內。電機控制器會自動計算出與之相對應的陽光角度，並自動以設定角度為步長將葉片翻轉到合適角度來遮擋陽光的直射。
3.2 設置陽光跟蹤
（1）根據建築的形體和朝向，在大樓的立面設定若干參考點，並對參考點進行四季日照分析；
（2）用LONWORKS軟體根據大樓朝向和高度計算每個參考點在不同季節和不同時刻的陽光仰角和方位角；
（3）將計算結果儲存在LONWORKS的電機控制器中，自動運行；
（4）隨時翻轉葉片的角度，在防止陽光直接射入室內的同時，儘可能張大角度，保持良好的視覺效果，讓自然光反射到室內天花板。
3.3 計算建築物陰影對遮陽
在太陽的運行過程中，建築物本身對鄰樓投下陰影，而周邊高大建築物對本建築物也可能有遮擋作用。在陰影投射到的窗戶實際上並不需要遮陽，否則房間會變暗，因此需要葉片水平或收起。
（1）根據建築平面圖和立面圖建立模型；
（2）利用剛才計算的各個參考點的仰角和方位角，根據大樓周圍建築的陰影及本身的形狀和朝向來計算每一天及一年的陰影變化；
（3）這些數據一旦計算後被記錄在LONWORKS百葉控制器內；
（4）在不同時刻百葉控制器自動根據存儲的計算結果知道哪些參考點位於陰影下，而翻轉葉片到水平位置，讓更多的光線進入室內。
4 智能遮陽百葉在智能建築中的應用實例
德國郵政大廈
大廈在雙層呼吸式幕牆和室內都安裝了不同型號的百葉。百葉從上到下有不同的角度。在頂上的百葉是開啟的，隨著高度的下降百葉片逐漸閉合，到底部時與地面成約30o的夾角。扁平簾片厚度大約0.45mm，向一面彎曲成淺弧形。整棟大廈的百葉系統是由採用了基於LONWORKS技術的氣象站以及分布安裝的500隻電機控制器共同控制的。根據自動計算陽光角度的結果而改變百葉角度的年度陽光跟蹤程序，和計算周邊建築物投射陰影的陰影跟蹤程序，都能在電機控制器內自動運行，隨時能調節精確到每扇窗戶的百葉角度，以達到最佳的遮陽和採光的綜合效果。
上海久事大廈
大廈主控制室能對所有的百葉簾進行監控，每個樓面、每個朝向或整棟大廈的百葉簾能同時動作，或能在不同的時間間隔內相繼動作。當百葉簾的指令未被順利執行時，畫面報警並顯示該百葉簾的狀態。當百葉簾下降併到達底部閉合位置後，百葉能自動翻轉到預設的角度。
廣州發展中心大廈
作為世界上首個在高層建築外部裝置遮陽板的建築，大廈遮陽系統每三片遮陽板為一個單元，彼此聯動。每一個遮陽板葉片兩側的邊框上配有兩個輪軸，葉片被固定在輪軸上，並通過輪軸用緊固件固定在邊框上。葉片通過可調節的傳動杆連接到電動馬達上，以使葉片按需要角度旋轉，遮陽板葉片角度可在0o到120o之間做任意調整。大廈採用LONWORKS智能控制系統，通過軟體對陽光進行跟蹤，自動計算陽光角度及陰影大小，從而隨時能調節精確到每扇窗戶的百葉角度，以達到最佳的遮陽和採光的綜合效果。在有陰影的位置百葉簾會自動收起，而且全部隱藏在幕牆框內，達到隔熱、節能、環保、舒適等效果。
5 結語
遮陽是建築節能的有效途徑，通過良好的遮陽設計在節能的同時又可以豐富室內的光線分布，還可以豐富建築造型及立面效果。作為建築智能化系統不可或缺的智能遮陽系統，隨著技術的不斷進步和建築智能化的普及，建築遮陽將會有更加完備的智能控制系統，相信越來越多的建築將採用智能遮陽系統，並在設計階段就應被集成汲取，智能化角度使遮陽達到最優的效果。
參考文獻：
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