CN104234342B - 一种建筑方法及玻璃复合板 - Google Patents

Abstract

一种用于装饰的玻璃复合板，及使用复合板的建筑装饰方法。复合板有表层，中间层，背层。表层由玻璃和薄膜太阳能电池粘合而成，薄膜太阳能电池开有多个透光小窗。中间层包括芯材和电路板，电路板含多个LED,芯材厚度大于LED的高度0.5~2mm；芯材开有多个孔，芯材上每个孔的位置，与电路板上面一个LED的位置对应相等、透光小窗的位置也与这个位置对应相等。薄膜太阳能电池白天产生电流，储存在蓄电池中，晚上电流从蓄电池流出，在控制单元控制下，LED发出各种光。光线角度，可以是垂直光，也可以是斜射光、平行光。复合板没有任何线缆，多个复合板相邻地固定于建筑物的外墙面上，构成建筑物的装饰面。

Description

一种建筑方法及玻璃复合板

技术领域

本发明涉及一种建筑装饰方法以及建筑装饰材料，更具体地说，它涉及建筑物外墙面装饰方法以及利用太阳能的玻璃复合板装饰材料。

背景技术

本发明的建筑方法和材料，主要应用在一些小型的建筑物（例如别墅）的外墙装饰面中。如今建筑物的表面装饰，装饰材料通常有三大类：石材（例如陶瓷砖）、玻璃（例如玻璃幕墙）、金属（例如铝塑板）。在目前的建筑材料制造、施工水平下，这些材料构成的饰面，都使建筑物本身，美观了很多，有些甚至达到了比较高的艺术效果。

在晚上，如果要继续延续这些艺术效果，达到好的装饰效果，可以有两个方法：

第一种，外加灯源投射到建筑物上。对建筑物的饰面（外墙）投射灯光，通过灯光在饰面的反射来实现，表达出建筑物的轮廓。大部分的建筑物，如果在晚上需要表达美感的，都是用这种方法。

这种方法，晚上对建筑物的整体外观、饰面都有非常高的表达力，能够达到良好的效果，但是这个方法本身，也存在一些目前无法克服的问题，比如，只能依赖于外部的灯光，因为是要靠反射光来表达，入射光就要非常强，如此强的灯光，基本上没有色彩和明暗的变化了，缺少变化导致表达力欠缺；外部需要占用地方放置角度合适的光源，需要给灯光铺设供电线路，需要维护，因为光要非常强，长期使用的电费也是一笔不菲的开支。

第二种，、在建筑物的饰面之内、建筑物的内部设置发光体，发出灯光。这时饰面就必须是透明材料，灯光才能穿透饰面出来，例如被称作“小蛮腰”的广州电视塔就采用这种方案。

然而第二种方法对建筑物整体表达效果好，对饰面的表达效果相对会差，况且，会占用建筑体室内空间，对小型建筑物并不合适。

可见，两种方法，都有一些缺点。

本发明吸收了两种方法的优点，同时克服了两种方法的缺点。本发明的发光体，既不在建筑物的外部，也不在建筑物的内部，而在建筑物的饰面本身上，发光体采用LED(发光二极管的英文简称)。

本发明也吸收、继承了玻璃幕墙、铝塑板的长处，采用了玻璃、塑料和铝材等材料来复合。

在使用、外观和结构上，使用本发明构成的饰面将与现有的玻璃幕墙有些相似，更进一步地，与太阳能幕墙相似。

有一些太阳能幕墙的方案，例如公告号为CN101644081A等的专利，但是它们都存在安装复杂，特别是玻璃板之间有线缆需要连接。这会给安装、甚至将来的使用都带来麻烦。

用线缆连接玻璃板，以后单单是线缆的密封不好、水湿、氧化、老化、被破坏等等原因导致的线缆连接不好，就是一个不可逾越的巨大难题。

正如同玻璃幕墙构成的建筑物的整个饰面，是由一块块的玻璃板单元构成的一样，使用本发明构成的饰面，是由一块块的玻璃复合板单元构成的。（相当于其他发明称为玻璃板的）。

本发明比前述太阳能幕墙改进的一个地方是，本发明的玻璃复合板单元之间，没有任何的线缆需要连接，这具有很好的实用性。避免了现有太阳能幕墙因为有线缆而导致的一系列缺陷。

本发明利用太阳能产生电能，用于装饰，特别是夜晚的建筑物装饰。

发明内容

本发明针对以上现有的灯光对建筑物的装饰方式以及现有的太阳能玻璃幕墙的缺陷， 提供了一种新型的能够利用太阳光能获取电能，节能，夜晚兼有多种照射装饰方式，没有任何线缆连接的玻璃复合板单元，以及利用这些玻璃复合板单元的装饰建筑物方法。为简略清晰表达，以下的玻璃复合板单元，简称为玻璃复合板。

为了解决上述技术问题，本发明采用下述技术方案。

一种用于建筑体外墙饰面冷压粘合而成的玻璃复合板，具有表层，中间层，背层，三层的尺寸都相等；

所述表层，是由玻璃和薄膜太阳能电池粘合而成，所述薄膜太阳能电池，开有多个透光的小窗；

所述中间层，包括芯材和电路板，所述电路板含有多个LED, 以及控制单元，无线电收发机，蓄电池；所述芯材是一种透明的塑料，其厚度大于LED的高度0.5~2mm；

所述芯材开有多个小孔，芯材上每个小孔的相对位置，都与所述电路板上面一个LED的相对位置对应相等、所述薄膜太阳能电池上一个透光的小窗的相对位置也与这个小孔的相对位置对应相等；

所述薄膜太阳能电池白天产生电流，并储存在所述蓄电池中，晚上电流从蓄电池流出提供给LED,在所述控制单元控制下，LED发出各种光；

所述LED发出的光线角度，可以是垂直于所述玻璃复合板表面的垂直光，也可以是倾斜于所述玻璃复合板表面的斜射光，也可以是平行于所述玻璃复合板表面的平行光；

所述电路板四条周边上的LED发出的是平行光；

所述玻璃复合板没有任何线缆出入，没有任何外加电源；

所述背层是铝材。

多个所述玻璃复合板相邻地固定于建筑物的外墙面上，构成建筑物的装饰面；

所述建筑物的装饰面中，至少有一块玻璃复合板的控制单元，用作总控单元，通过无线电收发机，向其他所有玻璃复合板的控制单元发送同步命令信号，每块玻璃复合板的控制单元控制玻璃复合板同步独立发光，共同组成协调统一的画面。

一种采用由表层，中间层，背层材料构成的玻璃复合板，装饰建筑物表面的方法；

所述方法包括以下步骤：

在薄膜太阳能电池上，开出多个透光的小窗，将玻璃和薄膜太阳能电池粘合而成为表层；

以尺寸与所述玻璃相同的透明的塑料作为芯材，在芯材上开出多个小孔，小孔的相对位置，与所述透光小窗的相对位置相同；

在尺寸与所述芯材相同的电路板上，装配多个LED, 以及控制单元，无线电收发机，蓄电池；所述LED的相对位置，与所述芯材上小孔的相对位置相同；

芯材的厚度大于LED的高度0.5~2mm；

连接蓄电池，使得所述薄膜太阳能电池白天产生的电流储存在所述蓄电池中，晚上电流从蓄电池流出提供给LED,由所述控制单元控制，LED发出各种光；

控制LED的安装角度，使得LED发出的光线角度，可以是垂直于所述玻璃复合板表面的垂直光，也可以是倾斜于所述玻璃复合板表面的斜射光，也可以是平行于所述玻璃复合板表面的平行光，控制LED的安装角度，使电路板四条周边上的LED发出的是平行光；

将所述芯材的所有小孔，位置一一相同地套住电路板上对应的LED，将LED灯全部藏在芯材的小孔里，芯材紧紧与电路板贴合成为中间层；

将表层与中间层芯材的一面贴合；

将铝材作为背层，与中间层电路板一面贴合，由此得到玻璃复合板。

将多个所述玻璃复合板相邻地固定于建筑物的墙面上，构成建筑物的装饰面。

在所述建筑物的装饰面中，将其中一块玻璃复合板的控制单元，用作总控单元，通过无线电收发机，向其他所有玻璃复合板的控制单元发送同步命令信号，每块玻璃复合板的控制单元控制玻璃复合板同步独立发光，共同组成协调统一的画面。

这样，将可以达到如下效果：铺设了玻璃复合板构成的装饰面，在白天具有与现有材料相仿的装饰美感，而在晚上，则具有鲜明的特点和实用性，不用加装任何电源，也没有任何线缆需要连接，本身会发出各种颜色不同、明暗变化不同光，光线可以多个角度发射，所以既可以直射向建筑物的外侧，也可多角度斜射，射向建筑物的其他部分，同时也可以通过平行光射向相邻的玻璃复合板，使得饰面本身通体发亮。所有玻璃复合板的显示可能各不相同，但整体看，整个饰面的发光是内容统一，一致的。具有很好的艺术表达能力。

附图说明

图1是单块玻璃复合单元板的剖面图。

图2是表层剖面图。

图3是部分表层俯视图。

图4是部分中间层剖面图。

图5是部分芯材俯视图。

图6是部分电路板剖面图。

图7是部分电路板俯视图。

图8是部分LED灯灯光照射方向的示意剖面图。

图9是电路板四条周边的LED照射方向示意图。

图10是玻璃复合板组成整体画面的效果图。

具体实施方式

下面结合附图与具体实施方式对本发明作进一步详细描述：

为方便地，清晰地描述，本申请文件提到的“外”，是指离开建筑物外墙面的方向，“里”是指靠近建筑物内墙面的方向。所有结构的描述顺序，按照从“外”到“内”的顺序进行。

本实施例提供一个玻璃复合板。从外观上看，是大致边长为30～50cm，厚度小于1cm的正方形玻璃板。通过用固定胶固定于建筑物的外墙面，多块本实施例的玻璃复合板，既可以完全铺满整个外墙面，也可以只铺外墙面的一部分，其余部分用其他材料担任饰面。

如图1，在玻璃复合板中，从外到内，依次分为表层101、中间层102、背层103，三者面积大小尺寸一致。

图2中，表层101，由玻璃201和薄膜太阳能电池202粘合而成，靠外的一层材料为玻璃，起到保护薄膜光电池和透光的作用。靠内的是大约10微米厚的薄膜光电池，用于吸收光能产生电能，它本身是吸光不透光的。薄膜光电池上按照5到10厘米的间隔开有一个 个透明小窗301，每个透明小窗的直径一致且大于LED灯401的直径，如图3所示是表层的俯视图。薄膜光电池与玻璃紧密粘合。根据现有技术，薄膜太阳能电池有多种颜色。因此玻璃复合板也就可以有多种颜色。

如图4为中间层102剖面图，中间层从外到里，是由芯材402、电路板403构成，两者尺寸一致。芯材402是一种透明的塑料，例如聚乙烯，芯材的厚度，相比LED 401的高度，略大于LED 401的高度，例如大于LED灯的高度0.5到2毫米(mm)。

图5为芯材402俯视图，芯材上一一对应于表层薄膜光电池中的透明小窗的同样的相对位置，开有同等直径的小孔404，用于给LED提供放置空间，而LED是最长的边长在3mm至5mm的长方体或圆柱体，它是目前具有最低能耗、最高发光效率的发光材料。能够发出红蓝绿等三基色，再组合出各种色彩。

如图6所示，电路板403上含有多个LED灯401。注意本图及以下图中，限于图的大小，图中LED的数量并不代表真实的数量，只代表有多个LED的意思。图7是电路板403的俯视图，所有LED 401的相对位置，都与芯材上的小孔404的相对位置一一对应相等，这时所有表层的透明小窗301、芯材的小孔404、电路板的LED 401三者的各自的相对位置完全是一一对应相同的。这一点非常重要，这样，当芯材与电路板贴合的时候，芯材能够紧贴在电路板的表面，而LED401恰好能够位于芯材的小孔404内，且LED401恰好能从表层的透明小窗301中把光线发射出去。看起来就像全部LED恰好都钻在芯材的小孔里，或者看起来又像芯材把全部LED套住了，LED全部藏在芯材的小孔里面。.

芯材402的作用非常重要，芯材的厚度更是非常重要的指标，因为它的厚度比LED的高度多一点，例如芯材厚度比LED高度多0.5～2mm，如图4中所示，芯材402就能够对芯材的孔404中的LED401起很大的保护作用，当出现外加力施加在玻璃复合板正面或反面时，首先芯材就会将力缓冲，并全部吸收掉，LED就根本不会受力，就不会出现LED灯受力被顶向表层的玻璃而损坏的情况。如果没有芯材，或者芯材的厚度选择不恰当，比如厚度太小，玻璃复合板受力时，将会出现被压扁变形，LED被顶坏的恶果.，比如厚度太大，将影响到LED的发射。

图7还可见电路板除了LED 401之外，还含有控制单元701，无线电收发机702，蓄电池703。薄膜太阳能电池白天产生电流，并储存在蓄电池703中，晚上电流从蓄电池流出，这就不用外加电源了，也就没有了电源电缆，电流主要提供给LED,。在控制单元控制下，LED发出多种角度光线，并组合成不同的图案、色彩、明暗的变化，产生强烈的装饰效果，控制单元里，存储了成千上万种显示内容。无线电收发机用于传送或接收对控制单元的命令，这样就不用电缆了。蓄电池可以用锂电担任。芯材上还有一个较大孔，用于放置电路板上的控制单元、无线电收发机、蓄电池。

如图8所示，可以通过控制安装角度或者直接向LED生产厂定做,，使得电路板上的LED可以具有多种光线射出角度：垂直光（801）、斜射光（802）、平行光（803）相同角度的LED灯装在同一行（或列），使得玻璃复合板内的控制单元能控制LED整齐地发出多种角度的光线。

电路板四条周边的LED灯，全部采用平行光射出。如图9所示，如前所述，本实施例采用透明的聚乙烯芯材。这时灯光会沿着与玻璃复合板表面平行的角度，穿透芯材从玻璃复合板的侧面的芯材射出。当很多块玻璃复合板相互靠近地贴在建筑物的墙面以构成饰面时，每一块玻璃复合板都能通过平行光从自身的侧面的芯材射出，射向相邻玻璃复合板的侧面，进入相邻的玻璃复合板。所有玻璃复合板的这些互相侧射的平行光线，使整个建筑物的饰面，特别是各个玻璃复合板的周边，都会被照亮。

这样，通过平行光，就会达到本申请文件“背景技术”部分所提到的“方法一”的效果，即照亮饰面，表达饰面的效果。显然，相比“方法一”的方案，因为本发明中玻璃复合LED光照射相邻玻璃复合板(即玻璃复合板互相照射达到照亮整个饰面体)的距离很短，所以这个光线即使弱很多都能达到同样的装饰效果。电力消耗被大大减少。

同时，因为是LED发光，三种颜色的LED就可以构成很多的色彩，加上不同的图案、亮度变化的组合无穷，表现力极为丰富，远远胜过“方法一”。并且，本发明无须在建筑物之外设置强光源，没有了电力损耗。

而通过垂直光和斜射光，光线就会射向观察者甚至是建筑物的其他部分，就达到“背景技术”部分所提到的“方法二”的效果，对建筑物的整体有比较好的表达效果，但它又避免了“方法二”的弊端，无须占用建筑物的内部来放置灯具。

显然，本发明更可以同时产生 “方法一”和“方法二”的表达效果，可见，本发明同时兼有现有多种表达方式的效果，并胜过了现有的表达效果。

背层采用铝板为材料，用以防火隔热等。

玻璃复合板各层应紧密粘合，最大限度缩小材料的厚度。生产时各层间可以通过冷压粘合在一起，实际生产中，可以将线路板上的LED先对准芯材的小孔，将芯材先套在线路板上，使两者先成为一体，再与其他层冷压粘合。

在一个建筑物中需要上百个这样的玻璃复合板，它们紧密排列组合成一个矩形画面，如图10。每个玻璃复合板按照整体光照图案的数据各自独立发生灯光的变化，而当从整体看时，全部玻璃复合板组成的矩形画面又是同步整齐协调的。这就好比国内发达城市的公共场合（如地铁站里）的广告荧屏，由六块或九块甚至更多的屏幕紧密排列组合成一个大的荧屏，每块小的屏幕独立各自播放不同内容，但是当组合成一个大荧屏时，呈现的是一个完整统一的动态画面。本发明产生的组合效果是一样的。

各个玻璃复合板之间有一个共同的时间同步信号，所有玻璃复合板都依照这个时间进行显示。这样显示的内容才会整体协调。（就如同操场上做操的所有学生，如果全部都听着老师的哨子声做，就会整齐划一，老师的哨子就是一个同步信号了）。由所有玻璃复合板中的其中一块玻璃复合板中的控制单元，担任总控单元。总控单元除了控制自己这块复合板之外，每隔一段时间通过无线电发出同步信号，而每块玻璃复合板的无线电接收机都接收到同步信号，控制单元按照这个信号控制显示。 这样显示内容各不相同的每块玻璃复合板，从整个装饰面来来看，却是整体协调统一的。

Claims (6)

1.一种用于建筑物外墙饰面冷压粘合而成的玻璃复合板，具有表层，中间层，背层，三层的尺寸都相等；

其特征在于：所述表层，是由玻璃和薄膜太阳能电池粘合而成，所述薄膜太阳能电池，开有多个透光的小窗；

所述中间层，包括芯材和电路板，所述电路板含有多个LED，以及控制单元，无线电收发机，蓄电池；所述芯材是一种透明的塑料，其厚度大于LED的高度0.5~2mm；

所述芯材开有多个小孔，芯材上每个小孔的相对位置，都与所述电路板上面一个LED的相对位置对应相等、所述薄膜太阳能电池上一个透光的小窗的相对位置也与这个小孔的相对位置对应相等；

所述薄膜太阳能电池白天产生电流，并储存在所述蓄电池中，晚上电流从蓄电池流出提供给LED，在所述控制单元控制下，LED发出各种光；

所述LED发出的光线角度，可以是垂直于所述玻璃复合板表面的垂直光，也可以是倾斜于所述玻璃复合板表面的斜射光，也可以是平行于所述玻璃复合板表面的平行光；

所述电路板四条周边上的LED发出的是平行光；

所述玻璃复合板没有任何线缆出入，没有任何外加电源；

所述背层是铝材。

2.根据权利要求1所述的玻璃复合板，其特征在于：多个所述玻璃复合板相邻地固定于建筑物的墙面上，构成建筑物的装饰面。

3.根据权利要求2所述的玻璃复合板，其特征在于：所述建筑物的装饰面中，有一块玻璃复合板的控制单元，用作总控单元，通过无线电收发机，向其他所有玻璃复合板的控制单元发送同步命令信号，每块玻璃复合板的控制单元控制玻璃复合板同步独立发光，共同组成协调统一的画面。

4.一种采用由尺寸相同的表层，中间层，背层材料，构成的玻璃复合板，装饰建筑物表面的方法，其特征是：所述方法包括以下步骤：

在薄膜太阳能电池上，开出多个透光的小窗，将玻璃和薄膜太阳能电池粘合而成为表层；

以尺寸与所述玻璃相同的透明的塑料作为芯材，在芯材上开出多个小孔，小孔的相对位置，与所述透光小窗的相对位置相同；

在尺寸与所述芯材相同的电路板上，装配多个LED, 以及控制单元，无线电收发机，蓄电池；所述LED的相对位置，与所述芯材上小孔的相对位置相同；

芯材的厚度大于LED的高度0.5~2mm；

连接蓄电池，使得所述薄膜太阳能电池白天产生的电流储存在所述蓄电池中，晚上电流从蓄电池流出提供给LED,由所述控制单元控制，LED发出各种光；

控制LED的安装角度，使得LED发出的光线角度，可以是垂直于所述玻璃复合板表面的垂直光，也可以是倾斜于所述玻璃复合板表面的倾斜光，也可以是平行于所述玻璃复合板表面的平行光，控制LED的安装角度，使电路板四条周边上的LED发出的是平行光；

将所述芯材的所有小孔，位置一一相同地套住电路板上对应的LED，将LED灯全部藏在芯材的小孔里，芯材紧紧与电路板贴合成为中间层；

将表层与中间层芯材的一面贴合；

将铝材作为背层，与中间层电路板一面贴合，由此得到玻璃复合板。

5.根据权利要求4所述的方法，其特征在于：将多个所述玻璃复合板相邻地固定于建筑物的墙面上，构成建筑物的装饰面。

6.根据权利要求4所述的方法，其特征在于，所述建筑物的装饰面中，将其中一块玻璃复合板的控制单元，用作总控单元，通过无线电收发机，向其他所有玻璃复合板的控制单元发送同步命令信号，每块玻璃复合板的控制单元控制玻璃复合板同步独立发光，共同组成协调统一的画面。