СОЛНЦЕЗАЩИТНАЯ СВЕТОПРОЗРАЧНАЯ ПАНЕЛЬ Российский патент 2004 года по МПК E06B9/24 

Изобретение относится к области строительства и может быть использовано в конструкциях окон зданий с регулируемым температурным режимом в районах с высокой солнечной радиацией или контрастным климатом, транспортных средств, а также в районах с повышенными требованиями к экологии внутреннего пространства и внешнего окружения зданий.

Известно солнцезащитное устройство, содержащее множество затеняющих и светоотражающих поверхностей в виде небольших полос или чешуек, размещаемых во внутреннем пространстве двойного остекления (см. ЕР 0210049 А1, 28.01.1986).

Они хорошо защищают от прямых солнечных лучей в большей части видимого перемещения солнца, но требуют либо сложной системы управления, либо сложной формы самих чешуек.

Известно солнцезащитное средство, имеющее множество наклонных керамических призм, открытых с двух концов (см. ЕР 0477678 В1, 01.06.1994).

Оно хорошо затеняет световой проем, улучшает экологию улицы в отношении солнечных бликов и звуковых волн, но существенно не влияет на тепло- и звукоизоляцию помещения. Кроме того, оно не может пропускать солнечные лучи в помещение в холодное время года.

Наиболее близкой по сравнению с предложенной солнцезащитной панелью является солнцезащитная светопрозрачная панель, содержащая расположенные в посадочных гнездах опорной конструкции множество светопрозрачных элементов с затеняющими поверхностями (см. WO 93/25792 A1, 23.12.1993).

Недостатком известного решения является недостаточность защиты помещения от солнечных лучей за счет повышения солнцезащиты.

Техническим результатом предложенного изобретения является повышение солнцезащиты помещений от солнечных лучей путем повышения однородности солнцезащиты за счет уменьшения ее зависимости от положения солнца на небосводе, от пространственной ориентации светопрозрачной панели и от времени года, повышение тепло- и звукоизоляции помещения, уменьшение вредных воздействий запыления светопрозрачной панели, улучшение экологии улицы в отношении солнечных бликов, шума и ветра, отражаемых от светопрозрачной панели.

Технический результат достигается за счет того, что в солнцезащитной светопрозрачной панели, содержащей расположенные в посадочных гнездах опорной конструкции множество светопрозрачных элементов с затеняющими поверхностями, светопрозрачные элементы выполнены шарообразной формы со сферическими затеняющими поверхностями переменной прозрачности на двух противоположных четвертях шара так, что степень затенения убывает в направлении от посадочного гнезда, причем опорная конструкция выполнена в виде решетки c круглыми отверстиями для светопрозрачных элементов.

Возможно выполнение солнцезащитной панели с установкой светопрозрачных элементов с возможностью индивидуального поворота, преимущественно, вокруг горизонтальной оси на 90°.

Возможно выполнение солнцезащитной панели с фиксацией светопрозрачных элементов в решетке посредством сферического пояса и быстросъемного крепления.

Возможно выполнение солнцезащитной панели с внутренней поверхностью отверстий решетки, образованной поверхностью цилиндрического пояса со стороны помещения, сопряженного со сферическим поясом, причем оба пояса выполнены с одинаковыми диаметрами отверстий, величина каждого из которых превышает диаметр светопрозрачного элемента на величину посадочного допуска.

Возможно выполнение солнцезащитной панели со светопрозрачным элементом, имеющим диаметр, величина которого превышает толщину решетки не менее чем в два раза.

Возможно выполнение солнцезащитной панели с решеткой, имеющей отверстия, расположенные в кубическом, или рядовом, или шахматном, или гексагональном порядке для обеспечения требуемой степени заполнения решетки.

Возможно выполнение солнцезащитной панели в виде части наружной стены.

Возможно выполнение солнцезащитной панели в виде створки окна.

Изобретение поясняется чертежами, где на фиг.1 изображена солнцезащитная панель, общий вид; на фиг.2 - поперечное сечение солнцезащитной панели; на фиг.3 - схема светопропускания и светоотражения потока солнечных лучей светопрозрачными элементами при различной высоте солнца на небосводе; на фиг.4 - покрытие поверхности светопрозрачных элементов при естественном запылении; на фиг.5 - установка светопрозрачного элемента в гнезде решетки; на фиг.6 - вариант крепления светопрозрачного элемента к решетке со стороны помещения; на фиг.7 - окно со светопрозрачными элементами в наружной стене здания.

Солнцезащитная светопрозрачная панель 1 содержит опорную конструкцию 2, множество светопрозрачных элементов 3 с затеняющими поверхностями 4 и 5, расположенными на двух противоположных четвертях сферы. Опорная конструкция выполнена в виде решетки с круглыми отверстиями 6 для светопрозрачных элементов 3. Однородность солнцезащиты обеспечивается шарообразной формой светопрозрачных элементов 3 и сферической формой затеняющих поверхностей 4 и 5, а также переменной прозрачностью затеняющих поверхностей 4 и 5 так, что степень затенения убывает в направлении от посадочного гнезда. Сферическая поверхность светопрозрачных элементов повторяет поверхность небосвода, по которой перемещается солнце. Благодаря этому в какой бы точке не находилось солнце, его лучи однообразно (под одним углом) падают на светопрозрачные элементы и однообразно ими воспринимаются. Кроме того, переменная прозрачность сферических затеняющих поверхностей 4 и 5 обеспечивает дифференциальный характер светопропускания: чем выше солнце, чем активней его лучи (фиг.3), тем большая доля воспринимается наименее прозрачной частью затеняющей поверхности. Более мягкие низкие лучи падают на более прозрачную часть затеняющей поверхности. В помещение, таким образом, через затеняющие поверхности 4 и 5 проходят солнечные лучи всегда одинаковой интенсивности, в то время как через незатененные четверти 7, 8 сферы в помещение постоянно проникает рассеянный свет Р. Такой же дифференциальный характер светопропускания имеет место в разное время года.

Повышение теплоизоляции помещения достигается за счет дробления теплопроводного объема светопрозрачного ограждения на множество сравнительно мелких объемов в виде шарообразных светопрозрачных элементов 3, что уменьшает конвекционный перенос тепла. Кроме того, шарообразные светопрозрачные элементы 3 имеют наименьшую поверхность, что улучшает теплоизоляционные свойства светопрозрачного ограждения.

Элементы 3 менее звукопроницаемы, поскольку являются достаточно жесткими элементами за счет шарообразной формы, которая образует расширяющиеся камеры, работающие как глушители проходящих через них звуковых волн.

Запыление светопрозрачных элементов 3 (фиг.4) не занимает всей их поверхности, а длительно оставляет свободной именно ту часть, через которую в помещение проходит наиболее рассеянный свет. Кроме того, шарообразная форма светопрозрачных элементов 3 способствует неравномерному накоплению пыли на их поверхности таким образом, что толщина слоя 13 наибольшая именно там, где требуется наибольшее затенение - в верхней части сферической поверхности - и убывает в направлении от посадочного гнезда.

Улучшение экологии улицы в отношении солнечных бликов достигается за счет отражения светопрозрачных элементов 3 потока солнечных лучей в трех направлениях, т.е. рассеивают его. При любой амплитуде солнца (фиг.3) солнечный поток делится точкой К на две части 31 и 32. Из точки К отраженный луч направляется горизонтально, все точки дуги 31 отражают солнечные лучи вверх и только точки дуги 32 посылают отраженные лучи вниз на улицу. При этом наблюдатель с улицы воспринимает отраженный свет от сферической поверхности в виде одной только точки.

Светопрозрачные элементы 3 крепятся в решетке (фиг.5 и 6). Внутренняя поверхность отверстия 6 решетки - посадочное гнездо - состоит из поверхности цилиндрического пояса 61 со стороны помещения и сопряженной с ней поверхности сферического пояса 62 с наружной стороны решетки, причем оба пояса имеют один диаметр, превышающий величину диаметра D cветопрозрачного элемента 3 на величину посадочного допуска. Возможно выполнение cветопрозрачного элемента 3 с диаметром, величина которого превышает величину толщины b решетки не менее чем в два раза. Светопрозрачный элемент 3 со стороны помещения крепится в решетке посредством кольца 11 и винтов 12. Конструкция и форма крепления посадочного гнезда 6 допускают индивидуальный поворот в нем cветопрозрачного элемента 3, например, в зимнее время, когда незащищенное проникновение в помещение прямых солнечных лучей желательно. Предпочтительно, чтобы такой поворот был произведен вокруг горизонтальной оси. Тогда четверти сферы с затеняющими поверхностями 4 и 5 окажутся в положении 4' и 5'. В этом статическом положении светопрозрачных элементов 3 солнечные лучи будут свободно проникать в помещение. Такой поворот обеспечивается быстроразъемным креплением с прижимным кольцом 11.

Степень заполнения решетки или количество светопрозрачных элементов 3 в солнцезащитной светопрозрачной панели 1 зависят от заданного порядка их размещения в плоскости панели, а именно кубического, или рядового, или шахматного, или гексагонального.

Солнцезащитная светопрозрачная панель может быть выполнена в виде части наружной стены или створки окна в капитальной стене 101 (фиг.7).

Светопрозрачные элементы 3 могут быть изготовлены из двух полых полусфер из таких материалов, как силикатное стекло или прозрачный пластик. Затеняющие поверхности переменной прозрачности могут быть нанесены на соответствующие секторы-четверти сферы с внутренней стороны полусфер путем напыления затеняющего материала с переменной толщиной слоя или другими известными способами.

Решетка с посадочными гнездами 6 может быть изготовлена из любого материала достаточной прочности: керамики, полимербетона, водостойкой фанеры и т.п.

Изобретение относится к области строительства и может быть применено в ограждающих конструкциях зданий в районах с высокой солнечной радиацией или контрастным климатом, а также в районах с повышенными требованиями к экологии внутреннего пространства и внешнего окружения зданий. Изобретение позволит повысить теплоизоляционные свойства светопрозрачного покрытия. Солнцезащитная светопрозрачная панель содержит расположенные в посадочных гнездах опорной конструкции множество светопрозрачных элементов с затеняющими поверхностями. Светопрозрачные элементы выполнены шарообразной формы со сферическими затеняющими поверхностями переменной прозрачности на двух противоположных четвертях шара так, что степень затенения убывает в направлении от посадочного гнезда. Опорная конструкция выполнена в виде решетки с круглыми отверстиями для светопрозрачных элементов. 7 з.п. ф-лы, 7 ил.

1. Солнцезащитная светопрозрачная панель, содержащая расположенное в посадочных гнездах опорной конструкции множество светопрозрачных элементов с затеняющими поверхностями, отличающаяся тем, что светопрозрачные элементы выполнены шарообразной формы со сферическими затеняющими поверхностями переменной прозрачности на двух противоположных четвертях шара так, что степень затенения убывает в направлении от посадочного гнезда, а опорная конструкция выполнена в виде решетки c круглыми отверстиями для светопрозрачных элементов.2. Солнцезащитная панель по п.1, отличающаяся тем, что светопрозрачные элементы установлены c возможностью индивидуального поворота вокруг преимущественно горизонтальной оси на 90°.3. Солнцезащитная панель по п.1, отличающаяся тем, что светопрозрачные элементы зафиксированы в решетке посредством сферического пояса и быстросъемного крепления.4. Солнцезащитная панель по п.1, отличающаяся тем, что внутренняя поверхность отверстий решетки образована поверхностью цилиндрического пояса со стороны помещения, сопряженного со сферическим поясом, причем оба пояса выполнены с одинаковыми диаметрами отверстий, величина каждого из которых превышает диаметр светопрозрачного элемента на величину посадочного допуска.5. Солнцезащитная панель по п.1, отличающаяся тем, что светопрозрачный элемент выполнен с диаметром, величина которого превышает величину толщины решетки не менее чем в два раза.6. Солнцезащитная панель по п.1, отличающаяся тем, что решетка выполнена с отверстиями, расположенными в кубическом, или рядовом, или шахматном, или гексагональном порядке для обеспечения требуемой степени заполнения решетки.7. Солнцезащитная панель по п.1, отличающаяся тем, что она выполнена в виде части наружной стены.8. Солнцезащитная панель по п.1, отличающаяся тем, что она выполнена в виде створки окна.