一种合院公共庭院锯齿形采光天窗智能化调节系统
技术领域
本实用新型涉及建筑采光天窗领域，具体涉及一种合院公共庭院锯齿形采光天窗智能化调节系统。
背景技术
寒冷地区极端天气较多，合院公共庭院空间中设置采光天窗的做法为居住者提供舒适的活动场所。庭院采用封闭式天窗，不利于防烟疏散，且无遮盖的全玻璃天窗在光照度极强的时候无法对射入太阳光线进行调节。传统封闭庭院不具备自除雪功能，只能通过自然融化或者依靠人工除雪，存在除雪效率低下，费时费力，具有安全隐患。合院公共庭院锯齿形采光天窗智能化调节系统使传统封闭庭院存在的一些问题得到改善，例如空气不流通、夏季太阳光线过强或温度过高而使人产生眩晕等现象。
综上所述，现有的合院公共庭院采光天窗采用封闭式天窗，存在不利于防烟疏散，且无遮盖的全玻璃天窗在光照度极强的时候无法对射入太阳光线进行调节的问题。
实用新型内容
本实用新型为了解决现有的合院公共庭院采光天窗采用封闭式天窗，存在不利于防烟疏散，且无遮盖的全玻璃天窗在光照度极强的时候无法对射入太阳光线进行调节的问题，进而提供一种合院公共庭院锯齿形采光天窗智能化调节系统。
本实用新型的技术方案是：
一种合院公共庭院锯齿形采光天窗智能化调节系统，它包括两个横向天沟11、N个采光天窗单元和N+1个纵向天沟12，N≥2，N为正整数，所有所述采光天窗单元均沿合院公共庭院的长度方向由前至后依次均布，所有采光天窗单元之间平行设置且位于同一水平面上，相邻两个采光天窗单元之间设有一个纵向天沟12，位于端部的两个采光天窗单元的外侧分别设有一个纵向天沟12，所述纵向天沟12的横截面为凹字型结构，两个横向天沟11沿合院公共庭院的长度方向设置在所有纵向天沟12两侧，每个纵向天沟12以中部为起始向两侧各有2％向下的坡度，每个纵向天沟12的两端分别与两侧的两个横向天沟11相连通，每个横向天沟11以中部为起始向两侧各有2％向下的坡度，每个采光天窗单元包括斜向天窗组2、内部遮阳格栅组3、竖向天窗组4、横梁5和两个三脚钢梁6，两个三脚钢梁6相对固定在合院公共庭院两侧墙壁上，两个三脚钢梁6顶部通过横梁5连接，斜向天窗组2倾斜设置在三脚钢梁6上部，斜向天窗组2上端与横梁5侧壁固接，斜向天窗组2下端与对应的纵向天沟12的右侧凸台侧端面固接，所述纵向天沟12的一侧侧壁上端面为斜面且与斜向天窗组2坡度一致，斜向天窗组2的窗扇固定，内部遮阳格栅组3位于斜向天窗组2正下方，内部遮阳格栅组3与斜向天窗组2平行设置，内部遮阳格栅组3上端与横梁5下端面固接，内部遮阳格栅组3下端与对应的纵向天沟12的右侧凸台侧端面固接，竖向天窗组4竖直设置在斜向天窗组2的一侧，竖向天窗组4上端与横梁5固接，竖向天窗组4下端与纵向天沟12的左侧凸台上端面固接，竖向天窗组4的窗扇为可开启式结构。
进一步地，竖向天窗组4包括竖向天窗41、电动开窗器和烟雾探测器42，烟雾探测器42与纵向天沟12的左侧凸台侧端面固接，竖向天窗41包括可开启扇411、固定扇412和竖向窗框，竖向窗框竖直设置在斜向天窗组2的一侧，竖向窗框上端与横梁5固接，竖向窗框下端与纵向天沟12的左侧凸台上端面固接，可开启扇411和固定扇412沿竖直方向由内至外平行且交错设置在竖向窗框内，固定扇412与竖向窗框固接，可开启扇411与竖向窗框可滑动连接，竖向窗框内侧设有电动开窗器，电动开窗器包括导轨43、主机44、适配器、连接块45和两个张紧装置46，连接块45设置在可开启扇411顶部中央，连接块45一端通过螺丝与可开启扇411连接，连接块45另一端通过预设卡槽与导轨43连接，导轨43两侧分别设有张紧装置46，导轨43通过张紧装置46与可开启扇411固定，主机44安装在导轨43上，适配器通过导线与主机44连接，主机44通过导线与烟雾探测器42连接。
进一步地，竖向天窗组4还包括密封组件，所述密封组件设置在可开启扇411与固定扇412之间，密封组件包括前启口48和后启口47，前启口48竖直固定在固定扇412自由端的内侧端面上，前启口48的长度与固定扇412的宽度相同，前启口48的截面为直角形金属结构，前启口48的短直角边两端通过螺栓与固定扇412固接，前启口48的长直角边左端面与固定扇412左端面位于同一平面，前启口48的长直角边右端面沿其长度方向设有密封条；后启口47竖直设置在可开启扇411靠近固定扇412一端的内侧端面上，后启口47的长度与可开启扇411的宽度相同，后启口47为长方体金属结构，后启口47左端面沿其长度方向设有密封槽，所述密封槽与前启口48长直角边右端面的密封条相匹配。
进一步地，斜向天窗组2包括斜向天窗21和两个采光板支架22，斜向天窗21倾斜设置在三脚钢梁6的正上方，斜向天窗21下端通过采光板支架22与纵向天沟12的左侧凸台侧端面固接，斜向天窗21上端通过采光板支架22与横梁5侧壁固接。
进一步地，斜向天窗组2还包括除雪装置，除雪装置位于斜向天窗组2上部，除雪装置包括刮雪板25、除雪控制器26、电加热丝、压力传感器27和两个滚珠丝杠滑轨24，压力传感器27安装在纵向天沟12的右侧凸台上端面上，除雪控制器26安装在横梁5上端面，压力传感器27通过导线与除雪控制器26相连，除雪控制器26通过导线与两个滚珠丝杠滑轨24相连，两个滚珠丝杠滑轨24竖向设置在斜向天窗21的两侧，刮雪板25位于两个滚珠丝杠滑轨24之间，刮雪板25的两端分别与两侧的两个滚珠丝杠滑轨24的滑台243连接，所述刮雪板25的下端面与斜向天窗21的上端面接触，每个纵向天沟12的内部均设有电加热丝。
进一步地，每个滚珠丝杠滑轨24包括直线导轨241、滚珠丝杠242、滑台243、两个三相异步电机244、两个联轴器245、两个固定座246和两个轴承，两个三相异步电机244相对设置在直线导轨241上端面，滚珠丝杠242上设有滑台243，滚珠丝杠242的两端通过两个联轴器245分别与两个三相异步电机244的输出轴连接，滑台243与每个联轴器245之间的滚珠丝杠242上套设一个固定座246，所述固定座246套与滚珠丝杠242之间设有一个轴承，固定座246安装在直线导轨241上端面上。
进一步地，内部遮阳格栅组3包括照度计31、格栅框架32、遮阳控制器33、格栅驱动组件、多个转轴34和多个格栅35，照度计31安装在纵向天沟12的下端面上，所有格栅35均布在格栅框架32内，每个格栅35的端面沿长度方向开设轴孔，转轴34插装在格栅35的轴孔内，格栅35通过转轴34与格栅框架32可转动连接，所有转轴34均与格栅驱动组件的动力输出端连接，格栅驱动组件设置在格栅框架32上，格栅驱动组件通过导线与遮阳控制器33连接，遮阳控制器33通过导线与照度计31连接。
进一步地，格栅驱动组件包括格栅驱动电机、主动齿轮、齿条、导轨和多个从动齿轮，导轨固定在格栅框架32的侧端面，齿条可滑动安装在导轨的滑槽内，每个转轴34的端部套装一个从动齿轮，所有从动齿轮均与齿条相啮合，栅驱动电机设置在齿条的端部，栅驱动电机固定在格栅框架32的侧端面，主动齿轮套装在栅驱动电机的输出轴上，主动齿轮与齿条相啮合，栅驱动电机通过导线与栅驱动电机连接。
进一步地，它还包括雨水收集装置，雨水收集装置包括四个雨水管7和四个地下物理沉淀水池8，每个横向天沟11的两端沿竖直方向开设两个排水孔111，每个排水孔111的下部密封连接一个雨水管7，雨水管7下端与地下物理沉淀水池8密封连通，所述地下物理沉淀水池8位于地表以下。
本实用新型与现有技术相比具有以下效果：
1、本实用新型的合院公共庭院锯齿形采光天窗智能化调节系统的采光天窗采用非封闭式结构，在合院公共庭院同时设置斜向天窗组和竖向天窗组。一方面，斜向天窗组的窗扇固定，在斜向天窗组正下方设置内部遮阳格栅组和照度计，用以捕捉庭院内部的整体光照强度，对内遮阳格栅的旋转角度进行控制。当实时照度小于设定值时，格栅开启角度增大，使得更多的光能射入庭院，获得舒适的光环境；当实时照度大于设定值时，格栅的开启角度变小，避免强光环境造成的不适。在斜向天窗组上方设置除雪装置和压力传感器，用于监测斜向天窗外表面荷载。当监测数值超过设定值，除雪装置启动，对斜向天窗表面进行除雪工作，可有效防止因屋面荷载过大而对房屋结构造成破坏，同时影响采光。另一方面，竖向天窗组窗扇可开启，采光天窗系统中设有烟雾探测器，用以控制竖向天窗组。烟雾探测器用以监测火灾，当检测到火灾发生，启动报警装置，电动开窗器开始工作，由连接块带动可开启扇开启，加速空气流通，利于疏散。
附图说明
图1是本实用新型的合院公共庭院锯齿形采光天窗智能化调节系统的结构示意图；
图2是本实用新型的采光天窗单元与纵向天沟的结构示意图；
图3是本实用新型的竖向天窗组的结构示意图；
图4是本实用新型的密封组件开启时的结构示意图；
图5是本实用新型的密封组件合时的结构示意图；
图6是本实用新型的除雪装置的结构示意图；
图7是本实用新型的横向天沟与纵向天沟的俯视图；
图8是本实用新型的滚珠丝杠滑轨的结构示意图；
图9是本实用新型的滚珠丝杠滑轨的联轴器的剖视图；
图10是本实用新型的滚珠丝杠滑轨的联轴器的主视图；
图11是本实用新型的滚珠丝杠滑轨的滑台的主视图；
图12是本实用新型的滚珠丝杠滑轨的固定座的主视图；
图13是本实用新型的内部遮阳格栅组的结构示意图。
具体实施方式
具体实施方式一：结合图1、图2和图7说明本实施方式，本实施方式的一种合院公共庭院锯齿形采光天窗智能化调节系统，它包括两个横向天沟11、N个采光天窗单元和N+1个纵向天沟12，N≥2，N为正整数，所有所述采光天窗单元均沿合院公共庭院的长度方向由前至后依次均布，所有采光天窗单元之间平行设置且位于同一水平面上，相邻两个采光天窗单元之间设有一个纵向天沟12，位于端部的两个采光天窗单元的外侧分别设有一个纵向天沟12，所述纵向天沟12的横截面为凹字型结构，两个横向天沟11沿合院公共庭院的长度方向设置在所有纵向天沟12两侧，每个纵向天沟12以中部为起始向两侧各有2％向下的坡度，每个纵向天沟12的两端分别与两侧的两个横向天沟11相连通，每个横向天沟11以中部为起始向两侧各有2％向下的坡度，每个采光天窗单元包括斜向天窗组2、内部遮阳格栅组3、竖向天窗组4、横梁5和两个三脚钢梁6，两个三脚钢梁6相对固定在合院公共庭院两侧墙壁上，两个三脚钢梁6顶部通过横梁5连接，斜向天窗组2倾斜设置在三脚钢梁6上部，斜向天窗组2上端与横梁5侧壁固接，斜向天窗组2下端与对应的纵向天沟12的右侧凸台侧端面固接，所述纵向天沟12的一侧侧壁上端面为斜面且与斜向天窗组2坡度一致，斜向天窗组2的窗扇固定，内部遮阳格栅组3位于斜向天窗组2正下方，内部遮阳格栅组3与斜向天窗组2平行设置，内部遮阳格栅组3上端与横梁5下端面固接，内部遮阳格栅组3下端与对应的纵向天沟12的右侧凸台侧端面固接，竖向天窗组4竖直设置在斜向天窗组2的一侧，竖向天窗组4上端与横梁5固接，竖向天窗组4下端与纵向天沟12的左侧凸台上端面固接，竖向天窗组4的窗扇为可开启式结构。
当本实施方式的采光天窗单元的数量为3个时，纵向天沟12的数量为4个；
当本实施方式的采光天窗单元的数量为4个时，纵向天沟12的数量为5个；
当本实施方式的采光天窗单元的数量为5个时，纵向天沟12的数量为6个。
具体实施方式二：结合图2和图3说明本实施方式，本实施方式的竖向天窗组4包括竖向天窗41、电动开窗器和烟雾探测器42，烟雾探测器42与纵向天沟12的左侧凸台侧端面固接，竖向天窗41包括可开启扇411、固定扇412和竖向窗框，竖向窗框竖直设置在斜向天窗组2的一侧，竖向窗框上端与横梁5固接，竖向窗框下端与纵向天沟12的左侧凸台上端面固接，可开启扇411和固定扇412沿竖直方向由内至外平行且交错设置在竖向窗框内，固定扇412与竖向窗框固接，可开启扇411与竖向窗框可滑动连接，竖向窗框内侧设有电动开窗器，电动开窗器包括导轨43、主机44、适配器、连接块45和两个张紧装置46，连接块45设置在可开启扇411顶部中央，连接块45一端通过螺丝与可开启扇411连接，连接块45另一端通过预设卡槽与导轨43连接，导轨43两侧分别设有张紧装置46，导轨43通过张紧装置46与可开启扇411固定，主机44安装在导轨43上，适配器通过导线与主机44连接，主机44通过导线与烟雾探测器42连接。如此设置，烟雾探测器42用以监测火灾，当检测到火灾发生，启动外部报警装置，电动开窗器开始工作，由连接块45带动可开启扇411开启，加速空气流通，利于疏散。其它组成和连接关系与具体实施方式一相同。
本实施方式的烟雾探测器42的型号为BLS-T5；
本实施方式的电动开窗器的型号为yypy24v-20；
本实施方式的竖向天窗41采用玻璃纤维强化聚酯(FRP采光板)；
本实施方式的竖向天窗41为可开启扇。
具体实施方式三：结合图4和图5说明本实施方式，本实施方式的竖向天窗组4还包括密封组件，所述密封组件设置在可开启扇411与固定扇412之间，密封组件包括前启口48和后启口47，前启口48竖直固定在固定扇412自由端的内侧端面上，前启口48的长度与固定扇412的宽度相同，前启口48的截面为直角形金属结构，前启口48的短直角边两端通过螺栓与固定扇412固接，前启口48的长直角边左端面与固定扇412左端面位于同一平面，前启口48的长直角边右端面沿其长度方向设有密封条；后启口47竖直设置在可开启扇411靠近固定扇412一端的内侧端面上，后启口47的长度与可开启扇411的宽度相同，后启口47为长方体金属结构，后启口47左端面沿其长度方向设有密封槽，所述密封槽与前启口48长直角边右端面的密封条相匹配。如此设置，前启口48和后启口47共同组成一个密封阀，用于控制竖向天窗组4封闭与否，当后启口47跟随可开启扇411移动时，前启口48的密封条会卡在后启口47的密封槽内，密封可开启扇411与固定扇412之间的缝隙。当发生烟雾报警，可开启扇411在连接块45的带动下在导轨43上移动的时候，封闭状态取消。其它组成和连接关系与具体实施方式一或二相同。
本实施方式的密封条为三元乙丙橡胶密封条。
具体实施方式四：结合图2说明本实施方式，本实施方式的斜向天窗组2包括斜向天窗21和两个采光板支架22，斜向天窗21倾斜设置在三脚钢梁6的正上方，斜向天窗21下端通过采光板支架22与纵向天沟12的左侧凸台侧端面固接，斜向天窗21上端通过采光板支架22与横梁5侧壁固接。其它组成和连接关系与具体实施方式一、二或三相同。
本实施方式的斜向天窗21为固接扇，不可开启，所述斜向天窗21采用玻璃纤维强化聚酯(FRP采光板)，所述采光板与横梁5之间采用无影胶连接固定并密封，采光板支架22为角铝型材，通过螺栓与横梁5固接。
具体实施方式五：结合图2和图6说明本实施方式，本实施方式的斜向天窗组2还包括除雪装置，除雪装置位于斜向天窗组2上部，除雪装置包括刮雪板25、除雪控制器26、电加热丝、压力传感器27和两个滚珠丝杠滑轨24，压力传感器27安装在纵向天沟12的右侧凸台上端面上，除雪控制器26安装在横梁5上端面，压力传感器27通过导线与除雪控制器26相连，除雪控制器26通过导线与两个滚珠丝杠滑轨24相连，两个滚珠丝杠滑轨24竖向设置在斜向天窗21的两侧，刮雪板25位于两个滚珠丝杠滑轨24之间，刮雪板25的两端分别与两侧的两个滚珠丝杠滑轨24的滑台243连接，所述刮雪板25的下端面与斜向天窗21的上端面接触，每个纵向天沟12的内部均设有电加热丝。如此设置，当屋顶有积雪时，压力传感器27将信号传递给除雪控制器26，除雪控制器26启动，刮雪板25开始在两个滚珠丝杠滑轨24上移动进行清雪工作。纵向天沟12的内部均设有电加热丝通电可加热，将由刮雪板25推至纵向天沟12的雪加热融化。该系统内所有纵向天沟12均以中部为起始向两侧各有2％向下的坡度，便于纵向天沟12处融化后的积雪能够有序汇集至庭院两侧的横向天沟11处，从而进行有效收集。其它组成和连接关系与具体实施方式一、二、三或四相同。
本实施方式的压力传感器27的型号为MPX4250；
本实施方式的除雪控制器26分为手动模式和自动模式，压力传感器27与除雪控制器26联动，用于监测斜向天窗21外表面荷载。当除雪装置处于自动模式时，除雪控制器26根据压力传感器27的监测数值对两个滚珠丝杠滑轨24进行控制，当监测数值超过设定值，滚珠丝杠滑轨24带动刮雪板25在斜向天窗21表面进行除雪工作，可有效防止因屋面荷载过大而对房屋结构造成破坏，同时影响采光。也可根据需要进行手动除雪。
具体实施方式六：结合图8至图12说明本实施方式，本实施方式的每个滚珠丝杠滑轨24包括直线导轨241、滚珠丝杠242、滑台243、两个三相异步电机244、两个联轴器245、两个固定座246和两个轴承，两个三相异步电机244相对设置在直线导轨241上端面，滚珠丝杠242上设有滑台243，滚珠丝杠242的两端通过两个联轴器245分别与两个三相异步电机244的输出轴连接，滑台243与每个联轴器245之间的滚珠丝杠242上套设一个固定座246，所述固定座246套与滚珠丝杠242之间设有一个轴承，固定座246安装在直线导轨241上端面上。其它组成和连接关系与具体实施方式一、二、三、四或五相同。
具体实施方式七：结合图2和图13说明本实施方式，本实施方式的内部遮阳格栅组3包括照度计31、格栅框架32、遮阳控制器33、格栅驱动组件、多个转轴34和多个格栅35，照度计31安装在纵向天沟12的下端面上，所有格栅35均布在格栅框架32内，每个格栅35的端面沿长度方向开设轴孔，转轴34插装在格栅35的轴孔内，格栅35通过转轴34与格栅框架32可转动连接，所有转轴34均与格栅驱动组件的动力输出端连接，格栅驱动组件设置在格栅框架32上，格栅驱动组件通过导线与遮阳控制器33连接，遮阳控制器33通过导线与照度计31连接。如此设置，格栅驱动组件随庭院内日间照度的变化而变化，遮阳控制器33分为手动模式和自动模式，照度计31与遮阳控制器33连接，用于监测庭院内部空间的实时照度。当内部遮阳格栅组3处于自动模式时，遮阳控制器33根据照度计31的监测数值对转轴34进行控制，对格栅35的开合角度进行调整：当实时照度小于设定值时，格栅35开启角度增大，使得更多的光能射入庭院，获得舒适的光环境；当实时照度大于设定值时，格栅35的开启角度变小，避免强光环境造成的不适。也可根据需要对格栅35的开启角度进行手动调整。其它组成和连接关系与具体实施方式一、二、三、四、五或六相同。
本实施方式的照度计31的型号为RS485，照度计31用以捕捉庭院内部的整体光照强度，对格栅35的旋转角度进行控制。
本实施方式的内部遮阳格栅组3两侧分别设有遮阳控制器33，底侧的遮阳控制器33通过螺栓与纵向天沟12相固接，顶侧的遮阳控制器33通过螺栓与横梁5相固接。
本实施方式的内部遮阳格栅组3的格栅35选用白色聚乙烯材料，格栅35个数与长度根据天窗实际尺寸确定，格栅35宽度为30㎝，厚度为15㎜。
具体实施方式八：本实施方式的格栅驱动组件包括格栅驱动电机、主动齿轮、齿条、导轨和多个从动齿轮，导轨固定在格栅框架32的侧端面，齿条可滑动安装在导轨的滑槽内，每个转轴34的端部套装一个从动齿轮，所有从动齿轮均与齿条相啮合，栅驱动电机设置在齿条的端部，栅驱动电机固定在格栅框架32的侧端面，主动齿轮套装在栅驱动电机的输出轴上，主动齿轮与齿条相啮合，栅驱动电机通过导线与栅驱动电机连接。其它组成和连接关系与具体实施方式一、二、三、四、五、六或七相同。
具体实施方式九：结合图1和图7说明本实施方式，本实施方式还包括雨水收集装置，雨水收集装置包括四个雨水管7和四个地下物理沉淀水池8，每个横向天沟11的两端沿竖直方向开设两个排水孔111，每个排水孔111的下部密封连接一个雨水管7，雨水管7下端与地下物理沉淀水池8密封连通，所述地下物理沉淀水池8位于地表以下。如此设置，地下物理沉淀水池8通过雨水管7与横向天沟11相连接，将降雨与降雪导入地下物理沉淀水池8，地下物理沉淀水池8中的水经过处理可用于庭院景观、绿化等。其它组成和连接关系与具体实施方式一、二、三、四、五、六、七或八相同。
