一种人体工效学智能窗系统的设计搭建方法

摘要

一种人体工效学智能窗系统的设计搭建方法，属于功能材料技术领域。整个系统可分：电致变色器件、感应器和处理单元、控制单元、电源。根据人体工效学计算出人体最适于的自然光照，通过所建立的数学模型控制电致变色器件，变色器件可改变颜色来调控进入屋内的太阳光。系统根据不同光照而进行相应变化，实现不同光谱区域的光谱峰位和强度的调控，同时进行数据的收集与分析，进而可以调整室内的亮度和温度，减少了照明和控温用电。而且此系统有利于发展高效的电致变色器件，为智能窗系统的普及和智能建筑材料的快速发展提供动力。

主权项

一种人体工效学智能窗系统的设计搭建方法，其特征在于，包括以下步骤：(1)WO₃/NiO电致变色器件的制备采用溶胶凝胶法制备WO₃、NiO薄膜，将所制备薄膜用于器件的组装，其中5层膜电致变色器件结构为：玻璃/ITO/NiO/LiClO₄+PC+PMMA/WO₃/ITO/玻璃；在含有LiClO₄的PC溶液中加入PMMA，不断搅拌并加热至60～80℃，在60～80℃下连续搅拌得凝胶型固态电解质LiClO₄+PC+PMMA；将镀有NiO薄膜的ITO玻璃和镀有WO₃薄膜的ITO用凝胶型固态电解质LiClO₄+PC+PMMA相对粘合在一起，器件四周用环氧树脂密封；将器件在90～120℃下干燥2小时后，使溶胶完全固化，制备得到电致变色器件；(2)人体工效学智能窗系统的搭建人体工效学智能窗系统主要包括：电致变色器件、感应器、中央处理单元、控制单元和电源，电致变色器件安装在房屋体系上，将感应器件和电致变色器件、房屋体系内的环境进行整合搭建，感应器和中央处理单元连接，中央处理单元通过控制单元和电致变色器件连接，电致变色器件、感应器、中央处理单元、控制单元等均和电源连接；其中电致变色器件主要用于对进入室内的太阳光调节，其可对光的强度和波段进行调控从而调节室内的温度和亮度；感应器分为光感应器和温度感应器；中央处理单元为系统的智能控制系统，通过建立的数学模型将所测数据和实际需求相结合，计算出最优的值并转化为电压信号传输给控制单元，控制单元通过给电致变色器件输出不同的电压来改变其不同的颜色状态进而实现智能控制；(3)根据人体工效学计算出步骤(2)房屋体系内人体所最适于的温度、亮度，并将其与人体工效学智能窗系统结合起来建立数学模型，建立自然阳光、室内人体所最适于的温度、亮度以及电压信号之间的数学模型，从而实现根据不同光照而进行相应变化的人体工效学高效智能窗户系统。