技术领域
[0001] 本发明涉及建筑幕墙技术领域，尤其涉及一种楼宇幕墙通风系统及楼宇幕墙通风方法。
相关背景技术
[0002] 幕墙是建筑的外墙围护，不承重，像幕布一样挂上去，故又称为“帷幕墙”，是现代大型和高层建筑常用的带有装饰效果的轻质墙体。由面板和支承结构体系组成的，可相对
主体结构有一定位移能力或自身有一定变形能力、不承担主体结构所作用的建筑外围护结
构或装饰性结构。
[0003] 幕墙通风器的作用是替代传统的开窗通风方式进行空气交换，与幕墙配套安装使用，具有可开启和关闭的开关，然而，现有的幕墙通风方式通常需要手动进行开启和关闭幕
墙通风器，存在着幕墙通风不便、人为忘记开启或关闭幕墙通风器，而且无法对室内的空气
质量实现精准调控，导致幕墙通风效果不佳、能源浪费的问题。
具体实施方式
[0039] 下面将结合附图对本发明作进一步说明。
[0040] 现有的建筑通常安装有幕墙，如高档写字楼，外立面几乎都采用整体玻璃幕墙的建筑手法，绝大多数的办公室被设计成为封闭式窗户的空间，这主要是为了减少开窗对能
量的损耗，以期达到冬季保暖与夏季制冷的效果。这样的结果是高档写字楼内办公室的窗
户已经失去了传统的开窗通风透气的功能，造成楼内空间的整体“密封”。如果通风设施运
行不好，空气流通差，就会产生办公空间的缺氧状态。正常空气中的氧气含量为21％，人体
的感觉是比较舒适的，随着氧气的含量降低，长期处于这种环境下的人会感觉到头晕、四肢
乏力等症状，造成工作效率低下，影响人体健康。
[0041] 当前幕墙通风主要通过开启扇或幕墙通风器进行通风，在使用开启扇时，存在需要人工手动开启和关闭开启扇，开启后幕墙外立面不美观，开启后如果有大风天气，会增加
开启扇坠落的风险的问题；在使用幕墙通风器时，手动型幕墙通风器存在开启和关闭不方
便、人为忘记开启或关闭手动型幕墙通风器的问题；电控型幕墙通风器通常通过DDC
(Direct Digital Control，直接数字控制)用开关量的方式接入现有的楼宇控制系统，但
楼宇控制系统无法显示幕墙通风器的全部工作状态，仅仅是控制幕墙通风器的开启和关
闭，对幕墙通风器的控制和监控不全面，而且幕墙通风器通过DDC(Direct Digital
Control，直接数字控制)连接楼宇控制系统，房间控制面板连接楼宇控制系统，楼宇控制系
统是整个控制环节的枢纽，在楼宇控制系统出现故障时，房间控制面板无法控制幕墙通风
器，会出现控制问题。
[0042] 此外，现有的开启扇和幕墙通风器均不能够根据用户房间内的CO2(二氧化碳)浓度进行有效精准的通风，在夏季开启空调时，如果室内CO2(二氧化碳)浓度符合健康要求，
还在通风，那就浪费了空调制冷电能，造成能源浪费；在冬季取暖时，如果室内CO2(二氧化
碳)在良好范围，还在通风换气，那也浪费了室内的热量，同样导致能源浪费。
[0043] 第一方面，针对上述技术问题，如图1所示，本申请实施例提供了一种楼宇幕墙通风系统，包括：
[0044] 房间通风器110，设于楼宇的幕墙上；
[0045] 空气质量传感器120，设于楼宇的房间内，用于检测房间内的室内空气质量数据；
[0046] 风雨传感器130，设于楼宇外，用于检测房间外的室外风力数值和室外雨量数值；
[0047] 房间控制单元20，与房间通风器110、空气质量传感器120和风雨传感器130相连，其中，房间控制单元20内具有施密特触发器，施密特触发器的输出端与房间通风器110相
连；
[0048] 于工作状态时，房间控制单元20接收室内空气质量数据、室外风力数值和室外雨量数值，并基于室内空气质量数据、室外风力数值和室外雨量数值开启、或关闭房间通风器
110。
[0049] 需要说明的是，房间通风器110、空气质量传感器120、风雨传感器130和房间控制单元20均设置于同一房间内，空气质量传感器120可用于监测房间内的温度、湿度、气压、光
照、PM2.5、PM10、TVOC等数值，还有氧气(O2)、二氧化碳(CO2)、一氧化碳(CO)、甲醛(CH2O)等
气体浓度，并将监测到的室内空气质量数据传输给房间控制单元20，使房间控制单元20根
据监测到的室内空气质量数据控制房间通风器110的工作状态。
[0050] 需要说明的是，由于在大风天会造成扬尘、易使空气中污染物扩散，此时若进行通风则会污染房间内的空气质量；在雨天，室外的空气湿度较大、而且雨水中混杂着空气中的
污染物，此时进行通风也可能会污染房间内的空气；故通过设置风雨传感器130能够监测室
外的天气状况，在室外风力数值大于正向风力阈值、和/或室外雨量数值大于正向雨量阈值
时，通过房间控制单元20锁定房间通风器110为关闭状态，以免室外的恶劣天气影响室内环
境。
[0051] 需要说明的是，在房间控制单元20内设置施密特触发器，施密特触发器具有滞后特性，其能够在房间内的二氧化碳浓度大于正向碳浓度阈值，则通过房间控制单元20打开
房间通风器110进行通风；在房间内的二氧化碳浓度小于负向碳浓度阈值，则通过房间控制
单元20关闭房间通风器110，能够避免频繁地开启、关闭房间通风器110，有助于保持房间内
控制质量的稳定，提高房间通风器110的使用寿命。
[0052] 在一些实施例中，房间通风器110上设有驱动电机和执行机构，驱动电机与执行机构相连，执行机构与房间通风器110的风门相连。
[0053] 需要说明的是，驱动电机与房间控制单元20相连，通过驱动电机和执行机构可打开或关闭房间通风器110的风门。
[0054] 在一些实施例中，楼宇幕墙通风系统还包括房间控制面板140，房间控制面板140与房间控制单元20及房间通风器110相连，用于控制房间通风器110。
[0055] 需要说明的是，需要说明的是，房间控制面板140还与空气质量传感器120和风雨传感器130相连，可显示房间内的室内空气质量数据、室外风力数值和室外雨量数值，并可
在房间内通过房间控制面板140对房间通风器110进行就地控制。
[0056] 在一些实施例中，楼宇幕墙通风系统还包括楼宇控制系统30及楼宇系统网关310，房间控制单元20通过楼宇系统网关310与楼宇控制系统30相连。
[0057] 需要说明的是，楼宇内通常包括多个房间，每个房间内均设有一套控制系统，即房间通风器110、空气质量传感器120、风雨传感器130、房间控制面板140和房间控制单元20，
在将房间控制单元20接入楼宇控制系统30时，可对每个房间进行编号，如001、002等，再根
据每个房间的房间号设置对应房间内的房间通风器110、空气质量传感器120、风雨传感器
130和房间控制单元20的编号，以便通过楼宇控制系统30查询每个房间的信息、及对每个房
间通风器110进行控制。
[0058] 需要说明的是，房间通风器110可通过通风器通信协议、现场总线技术与房间控制单元20相连，通风器通信协议可配置成可监控通风器的工作状态，如字节0000＝关闭状态、
0001＝开启状态、0002＝关闭动作、0003＝开启动作、0004＝故障报警；故障码00＝无故障、
01＝过流过载故障、02＝锁点开出错、03＝风门开出错、04＝风门关出错、05＝锁点关出错，
房间控制面板140和楼宇控制系统30可显示房间通风器110的工作状态，以对房间通风器
110的工作状态进行监控，楼宇系统网关310能够将通风器通信协议转换成与楼宇控制系统
30相同的协议，以便进行通信，其中，楼宇控制系统30是整栋大楼的控制系统。
[0059] 需要说明的是，因房间内的房间通风器110、空气质量传感器120、风雨传感器130、房间控制面板140均是先与房间控制单元20相连，然后再与楼宇控制系统30相连，即使在楼
宇控制系统30出现故障时，依然可以通过房间控制单元20对房间通风器110进行自动控制、
或通过房间控制面板140对房间通风器110进行手动控制。
[0060] 在一些实施例中，楼宇幕墙通风系统还包括互联网网关410，房间控制单元20通过互联网网关410与云端40、和/或控制终端相连。
[0061] 需要说明的是，将房间控制单元20通过互联网网关410与云端40相连，能够将房间内的室内空气质量数据、室外风力数值、室外雨量数值、房间通风器110的工作状态及采集
时间记录在云端40，并可形成房间通风记录，以便有需要时查看，有利于节约能源；将房间
控制单元20通过互联网网关410与控制终端相连，能够在远程对房间通风器110进行控制，
已免造成人为忘记关闭房间通风器110时需要返回房间关闭的不便。
[0062] 需要说明的是，在楼宇幕墙通风系统工作时，可先通过风雨传感器130检测房间外的室外风力数值；若室外风力数值大于正向风力阈值，说明室外风力较大、空气中扬尘较
多，此时不宜进行通风，则可通过房间控制单元20锁定房间通风器110为关闭状态，以免误
开房间通风器110；若室外风力数值小于负向风力阈值，则通过房间控制单元20对房间通风
器110解除锁定，其中，正向风力阈值大于负向风力阈值。
[0063] 需要说明的是，在楼宇幕墙通风系统工作时，可先通过风雨传感器130检测房间外的室外雨量数值；若室外雨量数值大于正向雨量阈值，说明室外的空气湿度较大、而且雨水
中混杂着空气中的污染物，此时进行通风也可能会污染房间内的空气，则可通过房间控制
单元20锁定房间通风器110为关闭状态，以免误开房间通风器110；若室外雨量数值小于负
向雨量阈值，则通过房间控制单元20对房间通风器110解除锁定，其中，正向雨量阈值大于
负向雨量阈值。
[0064] 需要说明的是，在房间通风器110处于解除锁定状态时，通过空气质量传感器120检测房间内的二氧化碳浓度；若房间内的二氧化碳浓度大于正向碳浓度阈值，则通过房间
控制单元20打开房间通风器110进行通风；若房间内的二氧化碳浓度小于负向碳浓度阈值，
则通过房间控制单元20关闭房间通风器110，其中，正向碳浓度阈值大于负向碳浓度阈值，
如此即可实现对室内空气质量的自动调控，其中，空气质量传感器120的监测数据不仅仅限
于二氧化碳浓度，也可为PM2.5、PM10、TVOC等数值。
[0065] 需要说明的是，可在楼宇外设置一空气质量传感器120，用以检测室外的空气质量，在进行调控室内的空气质量时，可将室外的空气质量传感器120监测到的空气质量数据
与室内的空气质量传感器120监测到的室内空气质量数据进行对比，若室外空气质量数据
优于室内空气质量数据，则打开房间通风器110进行通风，若室外空气质量数据劣于室内空
气质量数据，则关闭房间通风器110，如室外的湿度过大、室内的湿度相对较小，此时进行通
风会增加室内的湿度，故需关闭房间通风器110。
[0066] 综上，与现有技术相比，本申请实施例通过在楼宇幕墙上设置空气质量传感器120，并通过空气质量传感器120检测房间内的室内空气质量数据，使得房间控制单元20能
够根据室内空气质量数据动态地调整房间通风器110的工作状态；通过在楼宇外设置风雨
传感器130，能够在室外风力数值大于正向风力阈值、和/或室外雨量数值大于正向雨量阈
值时，通过房间控制单元20锁定房间通风器110为关闭状态，以免室外的恶劣天气影响室内
环境，能够解决现有墙通风不便、人为忘记开启或关闭幕墙通风器，而且无法对室内的空气
质量实现精准调控，导致幕墙通风效果不佳、能源浪费的问题，自动地对房间内的空气质量
进行精准调控，提高幕墙通风效果、节约能源。
[0067] 第二方面，如图2所示，本申请实施例提供了一种楼宇幕墙通风方法，包括：
[0068] S101：通过空气质量传感器120检测房间内的二氧化碳浓度；
[0069] S102：若所述房间内的二氧化碳浓度大于正向碳浓度阈值，则通过房间控制单元20打开房间通风器110进行通风；
[0070] S103：若所述房间内的二氧化碳浓度小于负向碳浓度阈值，则通过房间控制单元20关闭所述房间通风器110，其中，所述正向碳浓度阈值大于所述负向碳浓度阈值。
[0071] 需要说明的是，在通过房间控制单元20打开、或关闭房间通风器110时可通过房间控制单元20内的施密特触发器实现滞后控制，即在房间内的二氧化碳浓度大于正向碳浓度
阈值时，输出高电平，在房间内的二氧化碳浓度小于负向碳浓度阈值时，输出低电平。
[0072] 需要说明的是，空气质量传感器120不仅可以检测房间内的二氧化碳浓度，还可检测房间内的温度、湿度、气压、PM2.5、PM10、TVOC等数值，并通过房间控制单元20打开、或关
闭房间通风器110对上述温度、湿度、气压、PM2.5、PM10、TVOC等数值进行调控，以此即实现
了对房间通风器110、室内空气质量的的自动控制，无需人为对房间通风器110、室内空气质
量进行控制。
[0073] 在一些实施例中，所述通过空气质量传感器120检测房间内的二氧化碳浓度前，包括：
[0074] 通过风雨传感器130检测所述房间外的室外风力数值；
[0075] 若所述室外风力数值大于正向风力阈值，则通过所述房间控制单元20锁定所述房间通风器110为关闭状态；
[0076] 若所述室外风力数值小于负向风力阈值，则通过所述房间控制单元20对所述房间通风器110解除锁定，其中，所述正向风力阈值大于所述负向风力阈值。
[0077] 在一些实施例中，所述通过空气质量传感器120检测房间内的二氧化碳浓度前，包括：
[0078] 通过风雨传感器130检测所述房间外的室外雨量数值；
[0079] 若所述室外雨量数值大于正向雨量阈值，则通过所述房间控制单元20锁定所述房间通风器110为关闭状态；
[0080] 若所述室外雨量数值小于负向雨量阈值，则通过所述房间控制单元20对所述房间通风器110解除锁定，其中，所述正向雨量阈值大于所述负向雨量阈值。
[0081] 需要说明的是，由于在大风天会造成扬尘、易使空气中污染物扩散，此时若进行通风则会污染房间内的空气质量；在雨天，室外的空气湿度较大、而且雨水中混杂着空气中的
污染物，此时进行通风也可能会污染房间内的空气；故通过设置风雨传感器130能够监测室
外的天气状况，在室外风力数值大于正向风力阈值、和/或室外雨量数值大于正向雨量阈值
时，通过所述房间控制单元20锁定所述房间通风器110为关闭状态，以免室外的恶劣天气影
响室内环境。
[0082] 在一些实施例中，所述楼宇幕墙通风方法，还包括：
[0083] 通过楼宇系统网关310将所述房间通风器110的工作状态、所述二氧化碳浓度、所述室外风力数值、所述室外雨量数值及采集时间传输至楼宇控制系统30，并形成房间通风
记录。
[0084] 需要说明的是，楼宇控制系统30与房间控制单元20相连，通过楼宇控制系统30不仅可以查询每个房间的信息，还可通过楼宇控制系统30控制房间控制单元20，从而控制房
间通风器110，实现远程集中控制。
[0085] 在一些实施例中，所述楼宇幕墙通风方法，还包括：
[0086] 通过互联网网关410将所述房间通风器110的工作状态、所述二氧化碳浓度、所述室外风力数值、所述室外雨量数值及采集时间传输至云端40、和/或控制终端，并形成房间
通风记录。
[0087] 需要说明的是，通过将所述房间通风器110的工作状态、所述二氧化碳浓度、所述室外风力数值、所述室外雨量数值及采集时间传输至云端40，可对房间通风信息进行保存，
有助于促进节约能源；将所述房间通风器110的工作状态、所述二氧化碳浓度、所述室外风
力数值、所述室外雨量数值及采集时间传输至控制终端，可通过控制终端实时查看房间状
况，并在控制终端对房间内的房间通风器110进行控制，实现远程开启、或关闭房间通风器
110，其中，控制终端可以是手机、平板电脑等移动通讯设备。
[0088] 需要说明的是，可在楼宇外设置一空气质量传感器120，用以检测室外的空气质量，在进行调控室内的空气质量时，可将室外的空气质量传感器120监测到的空气质量数据
与室内的空气质量传感器120检测到的室内空气质量数据进行对比，若室外空气质量数据
优于室内空气质量数据，则打开房间通风器110进行通风，若室外空气质量数据劣于室内空
气质量数据，则关闭房间通风器110进行，如室外的湿度过大、室内的湿度相对较小，此时进
行通风会增加室内的湿度，故需关闭房间通风器110。
[0089] 综上所述，本申请实施例通过空气质量传感器120检测房间内的二氧化碳浓度；若所述房间内的二氧化碳浓度大于正向碳浓度阈值，则通过房间控制单元20打开房间通风器
110进行通风；若所述房间内的二氧化碳浓度小于负向碳浓度阈值，则通过房间控制单元20
关闭所述房间通风器110，其中，所述正向碳浓度阈值大于所述负向碳浓度阈值，能够解决
现有幕墙通风不便、人为忘记开启或关闭幕墙通风器，而且无法对室内的空气质量实现精
准调控，导致幕墙通风效果不佳的问题，自动地对房间内的空气质量进行精准调控，提高幕
墙通风效果。
[0090] 需要理解的是，在本发明的描述中，术语“中心”、“纵向”、“横向”、“长度”、“宽度”、“厚度”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”“内”、“外”、“顺时针”、“逆时针”、“轴向”、“径向”、“周向”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。此外，限
定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括一个或者更多个该特征。在本发明的
描述中，除非另有说明，“多个”的含义是两个或两个以上。在本发明的描述中，第一特征在
第二特征“之上”或“之下”可以包括第一和第二特征直接接触，也可以包括第一和第二特征
不是直接接触而是通过它们之间的另外的特征接触。
[0091] 在本发明的描述中，第一特征在第二特征“之上”、“上方”和“上面”包括第一特征在第二特征正上方和斜上方，或仅仅表示第一特征水平高度高于第二特征。
[0092] 在本发明的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可
以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是
两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本
发明中的具体含义。
[0093] 在本说明书的描述中，参考术语“一个实施例”、“一些实施例”、“示意性实施例”、“示例”、“具体示例”、或“一些示例”等的描述意指结合该实施例或示例描述的具体特征、结
构、材料或者特点包含于本发明的至少一个实施例或示例中。在本说明书中，对上述术语的
示意性表述不一定指的是相同的实施例或示例。而且，描述的具体特征、结构、材料或者特
点可以在任何的一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。
[0094] 虽然已经参考优选实施例对本发明进行了描述，但在不脱离本发明的范围的情况下，可以对其进行各种改进并且可以用等效物替换其中的部件。尤其是，只要不存在结构冲
突，各个实施例中所提到的各项技术特征均可以任意方式组合起来。本发明并不局限于文
中公开的特定实施例，而是包括落入权利要求的范围内的所有技术方案。
