CN115324232A - 基于光谱自适应柔性相变凝胶材料的建筑节能墙体系统 - Google Patents

基于光谱自适应柔性相变凝胶材料的建筑节能墙体系统 Download PDF

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Abstract

本发明涉及建筑节能技术领域，尤其涉及一种基于光谱自适应柔性相变凝胶材料的建筑节能墙体系统，包括基础墙体、光谱自适应柔性相变凝胶墙体层、供能模块、环境检测模块和外墙控制模块，通过在基础墙体的表面设置有光谱自适应柔性相变凝胶墙体层，光谱自适应柔性相变凝胶墙体层中的自适应反射层能够根据温度自动调整反射率，夏季炎热时光谱自适应柔性相变凝胶墙体层对阳光具有高反射率和低透射率，可阻挡太阳辐射热，降低热量的传递，冬季寒冷时光谱自适应柔性相变凝胶墙体层自动降低反射率，使太阳辐射能通过玻璃墙体进入室内，并且光谱自适应柔性相变凝胶墙体层反射辐射不消耗能源，节能环保无污染并且柔韧耐用寿命长。

Description

基于光谱自适应柔性相变凝胶材料的建筑节能墙体系统
技术领域
本发明涉及建筑节能技术领域，尤其涉及一种基于光谱自适应柔性相变凝胶材料的建筑节能墙体系统。
背景技术
目前建筑中采用大玻璃窗或幕墙玻璃已成为一种建筑时尚。虽然中空结构的双层玻璃窗或玻璃幕墙能减少热量的对流和传导，但却难挡热量以热辐射的方式通过透明玻璃的传播。因此夏季阳光以及被太阳晒热的室外物体如室外建筑物、树木等，甚至室外的热空气，都会通过热辐射的形式，透过玻璃将热量辐射进室内，增加了室内的冷负荷。而到了冬季，由于室内温度通常都比室外高，又会因为透过玻璃的热辐射而使室内散失大量热量，这会明显增加冬季供暖负担，增加耗能，随着建筑保温性能的增加，由窗户引起的建筑冷/热负荷占比逐渐增加。
为此有些建筑采用价格昂贵的镀膜玻璃，能够在一定程度上减少通过窗玻璃的热辐射，具有一定的节能效果，但采用镀膜玻璃的建筑通常室内光线阴暗，通常为了较好地采光，所制造的镀膜玻璃对阳光中紫外线、可见光以及红外热辐射的阻隔作用并不很强，不能很好满足防晒和节能的需要。且镀膜玻璃缺少灵活性，一旦贴上反射膜之后，其透光和反光效果就不能更改，不能随着春夏秋冬季节的变化和早午晚时辰的变更而按需要改变阳光透入和反射的效果。
中国专利公开号CN108999312B公开了一种保温隔热墙体结构，其包括内承重墙体、外承重墙体、外保温板组件、内装饰板、储热单元组件和连接墙体，其不仅可以实现很好的保温隔热，而且，还具有较好的蓄热功能，同时，能够将储热单元组件内的热量与室内空间进行交换，大大提高了室内的舒适性。由此可见，所述保温隔热墙体结构的技术方案中由于采用固定方式与墙体连接，在墙体不进行变化时，存在保温隔热效果无法根据室内的需求进行调整的问题。
发明内容
为此，本发明提供一种基于光谱自适应柔性相变凝胶材料的建筑节能墙体系统，用以克服现有技术中建筑的隔热需求无法根据需求进行调整的问题。
为实现上述目的，本发明提供一种基于光谱自适应柔性相变凝胶材料的建筑节能墙体系统，包括：
基础墙体；
光谱自适应柔性相变凝胶墙体层，其设置在基础墙体表面，用以在环境温度高于预设环境温度时通过控制动作执行模块增加光谱自适应柔性相变凝胶材料的面积以提高外墙的热发射率使建筑墙体内室温降低并在环境温度低于预设温度时通过控制动作执行模块增加光谱自适应柔性相变凝胶材料的面积以降低外墙的热发射率使建筑墙体内室温升高，并且，能够吸收并存储建筑墙体外部热量以降低进入建筑墙体内部的热量值，以及，通过将存储的热量与建筑墙体外环境热量进行热交换以降低建筑墙体内部向建筑墙体外部散失的热量值；
供能模块，其分别与所述基础墙体以及所述光谱自适应柔性相变凝胶墙体层相连，用以与光谱自适应柔性相变凝胶墙体层进行热能转换以提高或降低光谱自适应柔性相变凝胶墙体层温度；
环境检测模块，其分别与所述基础墙体、所述光谱自适应柔性相变凝胶墙体层以及所述供能模块相连，用以检测建筑墙体外部环境温度、建筑墙体外部光照度、建筑墙体内室温以及所述光谱自适应柔性相变凝胶墙体层内外表面温度；
外墙控制模块，其分别与所述光谱自适应柔性相变凝胶墙体层、所述供能模块以及所述环境检测模块相连，用以根据建筑所在地的天气数据预估是否需要启动所述供能模块以对光谱自适应柔性相变凝胶墙体层进行预先降温，并且，根据光谱自适应柔性相变凝胶材料层内外表面的温度差值确定所述光谱自适应柔性相变凝胶材料的面积，以及，根据预设统计周期内建筑墙体外环境温度与建筑墙体内室温的差值确定针对第一面积调整系数和第二面积调整系数的调整量以提高光谱自适应柔性相变凝胶材料的面积预调节精确度。
进一步地，所述光谱自适应柔性相变凝胶墙体层包括：
光谱自适应柔性相变凝胶材料层，其用以在环境温度高于预设温度时通过自适应反射层的热发射率升高以降低透过自适应反射层的热辐射量，并在环境温度低于预设温度时通过自适应反射层的热发射率降低以增加透过自适应反射层的热辐射量，以及，通过相变蓄热材料吸收建筑墙体外部热量以使透过光谱自适应柔性相变凝胶材料层进入室内的热量降低，通过相变蓄热材料放热至建筑墙体外部以减少室内热量通过光谱自适应柔性相变凝胶材料层传递至建筑墙体外部的热量损耗；
动作执行模块，其与所述光谱自适应柔性相变凝胶材料层相连，用以改变所述光谱自适应柔性相变凝胶材料层的面积，以及，用以控制光谱自适应柔性相变凝胶材料层与所述供能模块的接触方式以使预设面积的光谱自适应柔性相变凝胶材料层与供能模块进行热量交换。
进一步地，所述光谱自适应柔性相变凝胶材料层包括逐层设置的外保护层、自适应反射层、相变凝胶层以及基层，其中，
所述外保护层，其设置在靠近阳光一侧；
所述自适应反射层，其与所述外保护层相连并设置在所述外保护层靠近基层一侧，用以根据自适应反射层的温度调整自适应反射层材料的热发射率以使环境温度高于预设温度时通过升高自适应反射层的热发射率以降低透过自适应反射层的热辐射量并在环境温度低于预设温度时通过降低自适应反射层的热发射率以增加透过自适应反射层的热辐射量；
所述相变凝胶层，其与所述自适应反射层相连并设置在远离所述外保护层一侧，用以存储冷量，并且，用以释放冷量以使基层温度降低，以及，用以通过低热导率凝胶降低透过相变凝胶层的热量；
所述基层，其与所述相变凝胶层相连并设置在远离所述自适应反射层的一侧，用以为所述相变凝胶层、所述自适应反射层以及所述外保护层提供支撑和/或作为相变凝胶层、自适应反射层以及外保护层的附着物，所述基层包括刚性基层和柔性基层。
进一步地，所述自适应反射层为通过使用复合二氧化钒材料电镀形成的复合二氧化钒电镀膜，所述复合二氧化钒电镀膜厚度范围为20~40μm，所述复合二氧化钒材料为钨掺杂二氧化钒，其中，钨的掺杂量为二氧化钒中钒含量的1.5%，所述钨的掺杂量的计量单位与所述二氧化钒中钒含量的计量单位相同，所述计量单位包括质量和重量。
进一步地，所述相变凝胶层包括用以隔热保温的复合硅气凝胶材料、用以存储和释放热量的相变材料和降低导热率的低导热材料，所述相变材料和所述低导热材料分散在所述复合硅气凝胶材料中。
进一步地，所述相变材料包括石蜡，所述低导热材料包括碳和二氧化钛。
进一步地，所述外墙控制模块设置有第一时长标准H1、第二时长标准H2、第一面积调整系数α1和第二面积调整系数α2，其中，0＜H1＜H2，0.4＜α1＜α2＜0.8，外墙控制模块控制所述环境检测模块对建筑所在地预设温度数据采集时间段内的预期温度数据进行收集，外墙控制模块根据预设温度数据采集时间段内高于预设相变温度T0的持续时间h确定所述光谱自适应柔性相变凝胶墙体层的工作方式，0℃＜T0＜30℃，
当h＜H1时，所述外墙控制模块判定高温时间低于标准、无需启动所述供能模块预先降温，外墙控制模块控制供能模块关闭、并在建筑墙体外部温度达到T1时根据建筑墙体内室温tn确定光谱自适应柔性相变凝胶材料层的面积Mn，设定Mn=M0×α1×tn/t0，其中，t0为预设室内标准温度；
当H1≤h＜H2时，所述外墙控制模块判定高温时间符合标准、启动所述供能模块预先降温，外墙控制模块控制供能模块开启并在建筑墙体外部温度达到T1时将光谱自适应柔性相变凝胶材料层的面积调整至M1，设定M1=M0×α1；
当h≥H2时，所述外墙控制模块判定高温时间超出标准、启动所述供能模块预先降温，外墙控制模块控制供能模块开启并在建筑墙体外部温度达到T1时将光谱自适应柔性相变凝胶材料层的面积调整至M2，设定M2=M0×α2，其中，M0为光谱自适应柔性相变凝胶材料层的最大见光面积，T1≤T0。
进一步地，所述外墙控制模块设置有第一内外墙体温差标准TA1、第二内外墙温差标准TA2、第一温差调整系数β1和第二温差调整系数β2，其中，TA1＜TA2＜15℃，0＜β1＜β2＜1，当光谱自适应柔性相变凝胶材料层工作预设周期后，外墙控制模块根据光谱自适应柔性相变凝胶材料层内外表面的温度差值ta确定光谱自适应柔性相变凝胶材料层的隔热效率是否符合标准，
当ta≥TA2时，所述外墙控制模块判定隔热效率高、无需开启所述供能模块加强隔热效果，外墙控制模块控制供能模块关闭并采用第一温差调整系数β1对光谱自适应柔性相变凝胶材料层的面积进行调整，将采用β1调整后的光谱自适应柔性相变凝胶材料层的面积记为M3，设定M3=m30×[1-（ta-TA1）/TA1×β1]，其中，m30为调整前光谱自适应柔性相变凝胶材料层的面积；
当TA1≤ta＜TA2时，所述外墙控制模块判定隔热效率符合标准，外墙控制模块控制供能模块关闭并且不对光谱自适应柔性相变凝胶材料层的面积进行调整；
当ta＜TA1时，所述外墙控制模块判定隔热效率低，外墙控制模块采用第二温差调整系数β2对光谱自适应柔性相变凝胶材料层的面积进行调整，将采用β2调整后的光谱自适应柔性相变凝胶材料层的面积记为M4，设定M4=m30×[1-（ta-TA1）/TA1×β2]。
进一步地，所述外墙控制模块设置有面积调整极限标准Mmax，其中，Mmax≤M0，当外墙控制模块判定需将光谱自适应柔性相变凝胶材料层的面积进行调整时，将调整后的光谱自适应柔性相变凝胶材料层的面积Ma与Mmax进行比对以确定是否需要通过控制供能模块的热能转化以提高隔热效率，
当Ma≤Mmax时，所述外墙控制模块判定面积调整有效，外墙控制模块控制所述动作执行模块将光谱自适应柔性相变凝胶材料层的面积调整至Ma；
当Ma＞Mmax时，所述外墙控制模块判定面积调整无效，外墙控制模块控制所述动作执行模块将光谱自适应柔性相变凝胶材料层的面积调整至Mmax并通过调整所述供能模块的热能转换量以提高系统的隔热效率。
进一步地，所述外墙控制模块设置有第一参照指标N1、第二参照指标N2、第一反馈调整系数k1和第二反馈调整系数k2，其中，N1＞N2，0.6＜k2＜1＜k1，外墙控制模块根据一个预设统计周期H0内的建筑墙体外环境温度tw与建筑墙体内室温tn的差值tb确定内外温差变化函数f(h)=tb，其中，8h＜H0＜14h，f(h)为预设统计周期H0内以时间h为自变量的函数，设定f’(h)为f(h)的导函数，n为f’(h)的平均值，当外墙控制模块完成对预设统计周期H0内的温度统计时，外墙控制模块根据n确定针对第一面积调整系数α1和第二面积调整系数α2的调整量，设定，tb=tw-tn，
当n≥N1时，所述外墙控制模块判定隔热效率低于标准，外墙控制模块采用k1对第一面积调整系数α1和第二面积调整系数α2进行调节，设定调整后的第一面积调整系数记为α1’，调整后的第二面积调整系数记为α2’，设定α1’=α1×k1，α2’=α2×k1；
当N2≤n＜N1时，所述外墙控制模块判定隔热效率符合标准，外墙控制模块不对第一面积调整系数α1和第二面积调整系数α2进行调节；
当n＜N2时，所述外墙控制模块判定隔热效率高于标准，外墙控制模块采用k2对第一面积调整系数α1和第二面积调整系数α2进行调节，设定调整后的第一面积调整系数记为α1’，调整后的第二面积调整系数记为α2’，设定α1’=α1×k2，α2’=α2×k2。
进一步地，所述外墙控制模块设置有第一室温标准TN1、第二室温标准TN2、第一供能温度调整系数γ1、第二供能温度调整系数γ2，其中，TN1＜TN2，0.6＜γ1＜γ2＜1，当外墙控制模块已将光谱自适应柔性相变凝胶材料层的面积调整至Mmax时，外墙控制模块根据建筑墙体内室温tn确定针对所述供能模块的调整方式以提高系统的隔热效率，
若tn＞TN2，外墙控制模块判定室内温度高、需提高供能模块的热能转换量，外墙控制模块将供能模块的入水水温调整至TU，设定TU=TU0×γ1，其中，TU0为预设定的入水水温；
若TN1＜tn≤TN2，外墙控制模块判定室内温度符合标准、需提高供能模块的热能转换量，外墙控制模块将供能模块的入水水温调整至TU，设定TU=TU0×γ2；
若tn≤TN1，外墙控制模块判定室内温度低、无需调整供能模块的热能转换量，外墙控制模块不对供能模块的入水水温进行调整。
与现有技术相比，本发明的有益效果在于，本发明通过在基础墙体的内表面或外表面设置有光谱自适应柔性相变凝胶墙体层，光谱自适应柔性相变凝胶墙体层中的自适应反射层能够根据温度自动调整反射率，夏季炎热时，光谱自适应柔性相变凝胶墙体层对阳光具有高反射率和低透射率，可阻挡约90%的太阳辐射热，降低热量的传递，冬季寒冷时，光谱自适应柔性相变凝胶墙体层自动降低反射率，使太阳辐射能更多地通过玻璃墙体进入室内，并且光谱自适应柔性相变凝胶墙体层反射辐射并不消耗能源，节能环保无污染，柔韧耐用寿命长。
进一步地，本发明光谱自适应柔性相变凝胶材料层的相变凝胶层使用隔热的气凝胶材料应用在墙体中，在夏天时有效阻止室外的热进入室内，保冷隔热；冬天时有效阻止室内的热逸散，保温防寒，气凝胶材料具有隔热能力强、质量轻、承受力大以及使用寿命长的特点，价格也很低廉，并且气凝胶材料有很好的适应能力，可自由变形，拓展了使用墙体的范围。
进一步地，本发明利用凝胶的多孔结构吸附相变材料形成相变凝胶层，利用相变材料的储热能力可以进一步削减进入室内的热，并且采用吸附的方法将相变材料和凝胶两层材料结合为一层材料，而不再是两层材料简单的叠加粘连，一方面降低了层厚便于弯曲和弯折更好覆盖墙体结构，另一方面通过降低层厚便于改变见光面积，提高了光谱自适应柔性相变凝胶材料层的使用寿命，不易开胶分层损坏。
进一步地，本发明的光谱自适应柔性相变凝胶材料层若能够全部采用柔性材料，具有足够的强度和韧性，能适应一定的变形和涨缩，不易开裂，对于需要改变见光面积的特点而言，其柔性的材质在收放过程中不容易产生机械损伤，解决了目前保温隔热墙体普遍采用固定方式无法进行针对性调节的弊端。
进一步地，本发明的光谱自适应柔性相变凝胶材料层能够通过采用浅色涂料涂层，光谱自适应柔性相变凝胶材料层放下时对可见光的透射率较低，但室内实际的亮度不会产生严重下降，而且还能避免使用电脑等电子屏幕时因阳光产生的眩光和反光，保护人的眼睛。
进一步地，本发明采用可调节见光面积的墙体结构对建筑的玻璃幕墙或玻璃窗等进行隔热保温，能够根据不同的使用需求进行针对性调整，使用起来更加方便、有效和实用，可由使用者自由控制见光面积以实现对温度的调节。
进一步地，本发明所述系统采用动作执行模块对光谱自适应柔性相变凝胶材料层的见光面积进行调整，结合照度传感器和外墙控制模块，实现了光谱自适应柔性相变凝胶材料层的自动控制，在大型建筑玻璃幕墙等玻璃门窗较多的场合应用方便、控制简单便捷，不需专人值守控制，使用灵活方便。
进一步地，本发明外墙控制模块通过对建筑所在地第二天的预期温度数据进行学习，以确定是否需要提前启动功能系统储备冷量以便提高系统的隔热降温效果，有效的保证了本发明所述系统能够自动对墙体进行设定以使其达到预设的降温效果。
进一步地，本发明外墙控制模块通过对光谱自适应柔性相变凝胶材料层的隔热效率的判定以调节光谱自适应柔性相变凝胶材料层的见光面积，有效的根据光谱自适应柔性相变凝胶材料层的内外表面温差动态调整光谱自适应柔性相变凝胶材料层的见光面积实现对室内温度的调节，保证了本发明所述系统具有对室内温度调节的作用。
进一步地，本发明通过设置供能模块对光谱自适应柔性相变凝胶材料层进行热量交换，在天气炎热时，通过预先通过通入冷量对光谱自适应柔性相变凝胶材料层进行冷量存储，通过热交换阻止外部热量进入室内提高隔热效果，在天气寒冷时，通过预先向光谱自适应柔性相变凝胶材料层进行热量存储，降低室内散至墙外的热量，进一步提高了本发明所述系统的隔热保温效果。
进一步地，本发明所提出的光谱自适应柔性相变凝胶材料层具有可弯曲折叠的柔性特点，可根据具体的墙体结构进行适应性调整面积，亦可适用于多种需要隔热的场所，适用范围广泛，使用灵活方便，能够应用于窗帘、遮阳天幕、遮阳伞以及穿戴衣物领域，具有广泛的应用场景和应用方式。
附图说明
图1为本发明基于光谱自适应柔性相变凝胶材料的建筑节能墙体系统的结构示意图；
图2为本发明基于光谱自适应柔性相变凝胶材料的建筑节能墙体系统的结构框图；
图3为本发明实施例光谱自适应柔性相变凝胶材料层的剖面示意图；
图4为本发明扩展实施例1光谱自适应柔性相变凝胶材料层的卷帘应用图；
图5为本发明扩展实施例1光谱自适应柔性相变凝胶材料层的电动示意图；
图6为本发明扩展实施例光谱自适应柔性相变凝胶材料层的窗帘应用图；
图7为本发明扩展实施例光谱自适应柔性相变凝胶材料层的遮阳应用图。
具体实施方式
为了使本发明的目的和优点更加清楚明白，下面结合实施例对本发明作进一步描述；应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用于解释本发明，并不用于限定本发明。
下面参照附图来描述本发明的优选实施方式。本领域技术人员应当理解的是，这些实施方式仅仅用于解释本发明的技术原理，并非在限制本发明的保护范围。
需要说明的是，在本发明的描述中，术语“上”、“下”、“左”、“右”、“内”、“外”等指示的方向或位置关系的术语是基于附图所示的方向或位置关系，这仅仅是为了便于描述，而不是指示或暗示所述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，还需要说明的是，在本发明的描述中，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。对于本领域技术人员而言，可根据具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。
请参阅图1所示，其为本发明基于光谱自适应柔性相变凝胶材料的建筑节能墙体系统的结构示意图，本发明提供一种基于光谱自适应柔性相变凝胶材料的建筑节能墙体系统，包括：
基础墙体1；
光谱自适应柔性相变凝胶墙体层2，其设置在基础墙体1外表面或内表面，用以在环境温度高于预设环境温度时通过控制动作执行模块增加光谱自适应柔性相变凝胶材料的面积以提高外墙的热发射率以使建筑墙体内室温降低并在环境温度低于预设温度时通过控制动作执行模块增加光谱自适应柔性相变凝胶材料的面积以降低外墙的热发射率以使建筑墙体内室温升高，并且，能够吸收并存储墙体外部热量以降低进入建筑墙体内部的热量值，以及，通过将存储的热量与建筑墙体外环境进行热交换以降低建筑墙体内部向建筑墙体外部散失的热量值；
供能模块3，其分别与所述基础墙体1以及所述光谱自适应柔性相变凝胶墙体层2相连，用以与光谱自适应柔性相变凝胶墙体层进行热能转换以提高或降低光谱自适应柔性相变凝胶墙体层温度；
环境检测模块4，其分别与所述基础墙体1、所述光谱自适应柔性相变凝胶墙体层2以及所述供能模块3相连，用以检测建筑墙体外部环境温度、建筑墙体外部环境光照度、建筑墙体内室温以及所述光谱自适应柔性相变凝胶墙体层内外表面温度；
外墙控制模块（图中未画出），其分别与所述光谱自适应柔性相变凝胶墙体层2、所述供能模块3以及所述环境检测模块4相连，用以根据建筑所在地的天气数据预估是否需要启动所述供能模块对光谱自适应柔性相变凝胶墙体层2进行预先降温，并且，根据光谱自适应柔性相变凝胶材料层21内外表面的温度差值确定所述光谱自适应柔性相变凝胶材料层21的展开面积，以及，根据预设统计周期内建筑墙体外环境温度与建筑墙体内室温的差值确定针对第一面积调整系数和第二面积调整系数的调整量以提高光谱自适应柔性相变凝胶材料的面积预调节精确度。
请继续参阅图1，所述光谱自适应柔性相变凝胶墙体层2包括：
光谱自适应柔性相变凝胶材料层21，其用以在环境温度高于预设温度时通过自适应反射层的热发射率升高以降低透过自适应反射层的热辐射量，并在环境温度低于预设温度时通过自适应反射层的热发射率降低以增加透过自适应反射层的热辐射量，以及，通过相变蓄热材料吸收建筑墙体外部热量以使通过光谱自适应柔性相变凝胶材料层进入室内的热量降低，通过相变蓄热材料放热至建筑墙体外部以减少室内热量通过光谱自适应柔性相变凝胶材料层传递至建筑墙体外部的热量损耗；
动作执行模块22，其与所述光谱自适应柔性相变凝胶材料层21相连，用以改变所述光谱自适应柔性相变凝胶材料层21的面积，以及，用以控制光谱自适应柔性相变凝胶材料层21与所述供能模块3的接触方式以使预设面积的光谱自适应柔性相变凝胶材料层21与供能模块3进行热量交换。
请参阅图3所示，其为本发明实施例光谱自适应柔性相变凝胶材料层的剖面示意图，所述光谱自适应柔性相变凝胶材料层包括逐层设置的外保护层211、自适应反射层212、相变凝胶层213以及基层214，其中，
所述外保护层211，其设置在靠近阳光一侧；
所述自适应反射层212，其与所述外保护层211相连并设置在所述外保护层211靠近基层214一侧，用以根据自适应反射层212的温度调整自适应反射层212材料的热发射率以使自适应反射层212的温度高于预设温度时通过升高自适应反射层212的热发射率使透过自适应反射层212的热辐射量降低，自适应反射层212的温度低于预设温度时通过降低自适应反射层212的热发射率使透过自适应反射层212的热辐射量升高；
相变凝胶层213，其与所述自适应反射层212相连并设置在远离所述外保护层211一侧，用以存储冷量，并且，用以释放冷量以使基层214温度降低，以及，用以通过低热导率凝胶的低热传导性能使透过相变凝胶层213的热量降低；
基层214，其与所述相变凝胶层213相连并设置在远离所述自适应反射层212的一侧，用以为所述相变凝胶层213、所述自适应反射层212以及所述外保护层211提供支撑和/或作为相变凝胶层213、自适应反射层212以及外保护层211的附着物，所述基层214包括刚性基层和柔性基层。
具体而言，所述自适应反射层212为通过使用复合二氧化钒材料电镀形成的复合二氧化钒电镀膜，所述复合二氧化钒电镀膜厚度范围为20~40μm，所述复合二氧化钒材料为钨掺杂二氧化钒，其中，钨的掺杂量为二氧化钒中钒含量的1.5%。
具体而言，含量指特定物质中所包含的某种成分的量，量包括质量和重量，则二氧化钒中钒含量可选用质量或重量作为计量单位，对应的，掺杂量的计量单位应与二氧化钒中钒含量的计量单位保持相同以使其可以进行百分比计算后得到一个不含有计量单位的数值；包括，掺杂量采用质量为计量单位时，二氧化钒的量以及二氧化钒中钒含量也采用质量为计量单位；若掺杂量采用重量为计量单位时，二氧化钒的量以及二氧化钒中钒含量也采用重量为计量单位，至于具体采用何种计量单位，由于并不影响本技术特征的计算结果，可根据实际应用场景进行选择，在此不做具体限定。
请继续参阅图3所示，所述相变凝胶层213包括用以隔热保温的复合硅气凝胶材料、用以存储和释放热量的相变材料和降低导热率的低导热材料，所述相变材料和所述低导热材料分散在所述复合硅气凝胶材料中。
具体而言，所述相变材料包括石蜡，所述低导热材料包括碳和二氧化钛。
请参阅图2所示，其为本发明基于光谱自适应柔性相变凝胶材料的建筑节能墙体系统的结构框图，所述外墙控制模块设置有第一时长标准H1、第二时长标准H2、第一面积调整系数α1和第二面积调整系数α2，其中，0＜H1＜H2，0.4＜α1＜α2＜0.8，外墙控制模块控制所述环境检测模块对建筑所在地预设温度数据采集时间段内的预期温度数据进行收集，外墙控制模块根据预设温度数据采集时间段内高于预设相变温度T0的持续时间h确定所述光谱自适应柔性相变凝胶墙体层的工作方式，0℃＜T0＜30℃，
当h＜H1时，所述外墙控制模块判定高温时间低于标准、无需启动所述供能模块预先降温，外墙控制模块控制供能模块关闭、并在建筑墙体外部温度达到T1时根据建筑墙体内室温tn确定光谱自适应柔性相变凝胶材料层的面积Mn，设定Mn=M0×α1×tn/t0，其中，t0为预设室内标准温度；
当H1≤h＜H2时，所述外墙控制模块判定高温时间符合标准、启动所述供能模块预先降温，外墙控制模块控制供能模块开启并在建筑墙体外部温度达到T1时将光谱自适应柔性相变凝胶材料层的面积调整至M1，设定M1=M0×α1；
当h≥H2时，所述外墙控制模块判定高温时间超出标准、启动所述供能模块预先降温，外墙控制模块控制供能模块开启并在建筑墙体外部温度达到T1时将光谱自适应柔性相变凝胶材料层的面积调整至M2，设定M2=M0×α2，其中，M0为光谱自适应柔性相变凝胶材料层的最大见光面积，T1≤T0。
在实际应用中，通过将预设温度数据采集时间段设置在当地太阳高度大于0度的时间段内，如5点-20点之间，能够保证本发明所述系统对第二天天气及气温的分析具有实际调节室内温度的意义。
具体而言，所述外墙控制模块设置有第一内外墙体温差标准TA1、第二内外墙温差标准TA2、第一温差调整系数β1和第二温差调整系数β2，其中，TA1＜TA2＜15℃，0＜β1＜β2＜1，当光谱自适应柔性相变凝胶材料层工作预设周期后，外墙控制模块根据光谱自适应柔性相变凝胶材料层内外表面的温度差值ta确定光谱自适应柔性相变凝胶材料层的隔热效率是否符合标准，
当ta≥TA2时，所述外墙控制模块判定隔热效率高、无需开启所述供能模块加强隔热效果，外墙控制模块控制供能模块关闭并采用第一温差调整系数β1对光谱自适应柔性相变凝胶材料层的面积进行调整，将采用β1调整后的光谱自适应柔性相变凝胶材料层的面积记为M3，设定M3=m30×[1-（ta-TA1）/TA1×β1]，其中，m30为调整前光谱自适应柔性相变凝胶材料层的面积；
当TA1≤ta＜TA2时，所述外墙控制模块判定隔热效率符合标准，外墙控制模块控制供能模块关闭并且不对光谱自适应柔性相变凝胶材料层的面积进行调整；
当ta＜TA1时，所述外墙控制模块判定隔热效率低，外墙控制模块采用第二温差调整系数β2对光谱自适应柔性相变凝胶材料层的面积进行调整，将采用β2调整后的光谱自适应柔性相变凝胶材料层的面积记为M4，设定M4=m30×[1-（ta-TA1）/TA1×β2]。
具体而言，所述外墙控制模块设置有面积调整极限标准Mmax，其中，Mmax≤M0，当外墙控制模块判定需将光谱自适应柔性相变凝胶材料层的面积进行调整时，将调整后的光谱自适应柔性相变凝胶材料层的面积Ma与Mmax进行比对以确定是否需要通过控制供能模块的热能转化以提高隔热效率，
当Ma≤Mmax时，所述外墙控制模块判定面积调整有效，外墙控制模块控制所述动作执行模块将光谱自适应柔性相变凝胶材料层的面积调整至Ma；
当Ma＞Mmax时，所述外墙控制模块判定面积调整无效，外墙控制模块控制所述动作执行模块将光谱自适应柔性相变凝胶材料层的面积调整至Mmax并通过调整所述供能模块的热能转换量以提高系统的隔热效率。
具体而言，所述外墙控制模块设置有第一参照指标N1、第二参照指标N2、第一反馈调整系数k1和第二反馈调整系数k2，其中，N1＞N2，0.6＜k2＜1＜k1，外墙控制模块根据一个预设统计周期H0内的建筑墙体外环境温度tw与建筑墙体内室温tn的差值tb确定内外温差变化函数f(h)=tb，其中，8h＜H0＜14h，f(h)为预设统计周期H0内以时间h为自变量的函数，设定f’(h)为f(h)的导函数，n为f’(h)的平均值，当外墙控制模块完成对预设统计周期H0内的温度统计时，外墙控制模块根据n确定针对第一面积调整系数α1和第二面积调整系数α2的调整量，设定，tb=tw-tn，
当n≥N1时，所述外墙控制模块判定隔热效率低于标准，外墙控制模块采用k1对第一面积调整系数α1和第二面积调整系数α2进行调节，设定调整后的第一面积调整系数记为α1’，调整后的第二面积调整系数记为α2’，设定α1’=α1×k1，α2’=α2×k1；
当N2≤n＜N1时，所述外墙控制模块判定隔热效率符合标准，外墙控制模块不对第一面积调整系数α1和第二面积调整系数α2进行调节；
当n＜N2时，所述外墙控制模块判定隔热效率高于标准，外墙控制模块采用k2对第一面积调整系数α1和第二面积调整系数α2进行调节，设定调整后的第一面积调整系数记为α1’，调整后的第二面积调整系数记为α2’，设定α1’=α1×k2，α2’=α2×k2。
具体而言，所述外墙控制模块设置有第一室温标准TN1、第二室温标准TN2、第一供能温度调整系数γ1、第二供能温度调整系数γ2，其中，TN1＜TN2，0.6＜γ1＜γ2＜1，当外墙控制模块已将光谱自适应柔性相变凝胶材料层的面积调整至Mmax时，外墙控制模块根据建筑墙体内室温tn确定针对所述供能模块的调整方式以提高系统的隔热效率，
若tn＞TN2，外墙控制模块判定室内温度高、需提高供能模块的热能转换量，外墙控制模块将供能模块的入水水温调整至TU，设定TU=TU0×γ1，其中，TU0为预设定的入水水温；
若TN1＜tn≤TN2，外墙控制模块判定室内温度符合标准、需提高供能模块的热能转换量，外墙控制模块将供能模块的入水水温调整至TU，设定TU=TU0×γ2；
若tn≤TN1，外墙控制模块判定室内温度低、无需调整供能模块的热能转换量，外墙控制模块不对供能模块的入水水温进行调整。
工作过程：
请参考图1，本发明基于光谱自适应柔性相变凝胶材料的建筑节能墙体系统应用于各种墙体，尤其是玻璃幕墙墙体，能够实现隔热保温以降低室内空调使用的节能作用，并且通过对本发明系统进行设置，能够实现使室内温度维持在预设温度的作用，进一步的提高了其应用的灵活性。
使用前，本发明基于光谱自适应柔性相变凝胶材料的建筑节能墙体系统需设置在原墙体的外侧，若原墙体为玻璃墙体，则能够设置在原墙体的外侧或内侧。
夏天，在系统工作时，在晚间，系统通过获取第二天天气信息，根据第二天天气温度确定是否需要对光谱自适应柔性相变凝胶墙体层进行降温，若天气炎热，则光谱自适应柔性相变凝胶材料层的相变材料通过与供能模块通入低品位水量进行热量交换降温降低光谱自适应柔性相变凝胶材料层的温度，存储冷量，用于与外界环境的高温环境气体进行热能交换阻止热量进入室内，在光谱自适应柔性相变凝胶材料层的温度达到自适应反射层的相变阈值（25摄氏度左右）时，自适应反射层对阳光的反射率有原来的20%左右提高到90%左右，能够阻挡大部分的太阳辐射，降低室内温度，同时，相变材料能够将透过自适应反射层的热量进行存储，降低外界透入室内的热量，并且由于光谱自适应柔性相变凝胶材料层的相变凝胶层具有低导热率的功能，能够进一步阻止外界高温进入室内，并且对阳光也具有一定程度的反射作用，通过再次反射阳光进一步降低墙外高温与室内进行热交换的目的；
动作执行模块能够通过现有技术中的卷升、百叶翻转或其他能够达到面积改变的方式对光谱自适应柔性相变凝胶材料层的面积进行改变，在此不再赘述。
由于动作执行模块能够改变光谱自适应柔性相变凝胶材料层的面积，本系统能够通过学习历史的室内温度数据对光谱自适应柔性相变凝胶材料层的面积进行智能设定，通过改变光谱自适应柔性相变凝胶材料层的面积调节太阳辐射的辐射热量进入室内的量达到调节室内温度的目的，并且，若检测到仅通过光谱自适应柔性相变凝胶材料层无法实现进一步降低室内温度的目的时，能够通过与供能模块进行热量交换进一步降低室内温度，从而扩展其室温调节的范围。
冬季，在系统工作时，在晚间系统通过获取第二天天气信息，根据第二天天气温度确定是否需要对光谱自适应柔性相变凝胶墙体层进行升温，若天气寒冷，则光谱自适应柔性相变凝胶材料层的相变材料通过与供能模块通入低品位温水水量进行热量交换降温提高光谱自适应柔性相变凝胶材料层的温度，存储热量，用于与外界环境的低温环境气体进行热能交换阻止室内热量散失至墙外，在光谱自适应柔性相变凝胶材料层的温度达到自适应反射层的相变阈值（25摄氏度左右）时，自适应反射层对阳光的反射率保持在20%左右，能够使大部分的太阳辐射，提高室内温度，同时，相变材料能够将透过自适应反射层的冷量进行存储，降低外界透入室内的冷量，并且由于光谱自适应柔性相变凝胶材料层的相变凝胶层具有低导热率的功能，能够进一步阻止外界低温进入室内，进一步降低墙外低温与室内进行热交换的目的，达到对室内保温的作用。
由于动作执行模块能够改变光谱自适应柔性相变凝胶材料层的面积，本系统能够通过学习历史的室内温度数据对光谱自适应柔性相变凝胶材料层的面积进行智能设定，通过改变光谱自适应柔性相变凝胶材料层的面积调节室外冷量与室内热量的接触面积达到调节室内温度的目的，并且，若检测到仅通过光谱自适应柔性相变凝胶材料层无法实现进一步提高室内温度的目的时，能够通过与供能模块进行热量交换进一步提高室内温度，从而扩展其室温调节的范围。
本发明提出的光谱自适应柔性相变凝胶材料层就其本身特性而言，由于其自适应反射层和相变凝胶层具有柔性可弯折贴附的特点，可适用于各种领域，以下扩展实施例中光谱自适应柔性相变凝胶材料层中的外保护层和基层均采用柔性材质，可应用如下：
扩展实施例1：
请参阅图4和图5所示，图4为本发明扩展实施例1光谱自适应柔性相变凝胶材料层的卷帘应用图，图5为本发明扩展实施例1光谱自适应柔性相变凝胶材料层的电动示意图，本实施例提供的外卷帘50，其中帘体53面料层包括透明保护膜封层、高反射膜、凝胶、相变材料和透明基材，外卷帘50整体包括卷帘51、横轴52、帘体53、支架54、电机55、横杆56、照度传感器57、控制器58、铝合金边框59、驱动轮60、开关61、电源插头62、电线63、转轴64、空心水管套筒65、供水管66、回水管67、水泵68、控制阀69。
所述帘体53的面料层由四层结构构成，布料厚度约1-3mm，所述帘体53制作过程首先以透明基材作为基层，胶粘相变凝胶层后，喷镀复合二氧化钒反射膜，整体成型后加封透明保护膜封层。所述透明基材采用柔性可卷的涤纶、玻纤、聚酯纤维、无纺布等化纤材质作为基层，与反射膜层、相变凝胶层、保护层组合构成帘体53的面料层。
所述高反射膜由新型复合二氧化钒材料电镀成膜，厚度在20-40μm之间，该复合二氧化钒涂层采用“掺杂”技术用钨取代二氧化钒中1.5%的钒，将二氧化钒复合材料的相变阈值降到25℃。当环境温度较高（气温超过25℃）时，二氧化钒涂层的热发射率很高（约90%），可有效反射天空辐射，降低表面热辐射温度，从而降低夏天的室内冷负荷，达到节能的效果；在较凉爽的天气（气温低于25℃），二氧化钒涂层的热发射率自动切换到低水平（约20%），有助于保留太阳能辐射和室内取暖带来的热量，在冬天或过渡季时使太阳能更多的进入室内从而降低室内热负荷。
所述凝胶采用高柔性的低导热复合气凝胶涂料形成厚度为1mm的相变凝胶层，可以使用二氧化硅气凝胶、炭气凝胶、聚氨酯气凝胶等。所述凝胶利用气凝胶的多孔结构吸附相变材料，利用相变储热的方式进一步减少进入室内的热。所述相变材料在夜间温度较低时通过热交换水中的冷量，并通过卷积的方法储存冷量，在日间将冷量放出，进一步降低建筑冷负荷。所述相变凝胶层可以在二氧化钒反射膜的基础上进一步的反射太阳光。
所述凝胶使用高柔性的复合硅气凝胶材料吸附相变材料和低导热材料后形成相变凝胶层，其厚度在1mm左右。硅气凝胶本身就可以有效地隔热保温，降低导热系数，复合POE、SEBS等高柔材料后形成韧性好、柔性高，不易折损断裂的复合柔性材料，可以很好的应用在需要卷曲弯折的场所。
所述凝胶又掺杂了低导热材料，大大降低复合材料的热导率，有效的防止外界的热通过热传导的方式传递至室内，所述凝胶还结合了相变材料以储热的方式进一步阻断热能传导进入室内，所述相变材料将热量在传输过程中储存起来，就像热阻一样延长能量传输时间，减少温度梯度，从而降低室内的冷负荷。并且白色等浅色的材料对室内光亮度的影响较弱，不影响人在室内的明暗舒适度。所述相变凝胶层可以在二氧化钒反射膜的基础上进一步反射太阳光。
所述透明保护膜封层为柔性透明树脂层，该透明树脂采用聚氨酯或EVA等柔性透明树脂材料制成，柔韧耐用，可随意卷曲，适用性强，耐磨耐用，起到卷帘帘体53最外层防磨的保护作用。
本发明的凝胶层的制作先将液态硅化合物与能快速蒸发的液体溶剂混合，形成凝胶后结合上POE、SEBS等高柔性材料形成韧性好、柔性高、不易折损断裂的复合柔性凝胶材料，采用超临界干燥处理并将其置于压力容器中加热升压，形成多孔海绵状结构，再利用气凝胶多孔结构吸附石蜡等相变材料并掺杂可进一步降低热导率的碳、二氧化钛等低导热材料，掺碳后的气凝胶热导率可低达0.013w/m·K，是热导率最低的固态材料；掺入二氧化钛可使硅气凝胶成为新型高温隔热材料，800K时的热导率仅为0.03w/m·K。
相变凝胶层可以在二氧化钒反射膜的基础上进一步反射太阳光。
将以上四层薄膜组合起来并按照顺序排列，可以在最大限度提高卷帘的保温隔热性能的前提下保证卷帘有足够的柔性，便于卷曲。
本实施例的相变凝胶层薄膜与透明基材使用胶粘剂层压而成，待其固化后在相变凝胶层外喷镀复合二氧化钒反射膜，最后在反射膜外加封透明树脂保护封层膜最终制成完整的柔性隔热卷帘布料。
外卷帘布料制造工艺流程：
步骤一:在150℃-180℃的温度条件下将待制作的化纤基材布料在定型机上进行定型处理；
步骤二：进行基材布料压光，通过压光机对化纤布料进行压光，从而提高布料的平滑度和光泽度，便于多层材料的复合；
步骤三:液态硅化合物经过溶胶及凝胶过程后加入一定比例的POE或SEBS等高柔性材料，经过超临界干燥处理并将其置于压力容器中加热升压，形成多孔海绵状结构，加入石蜡等相变材料，使其均匀的吸附在凝胶中，最后掺杂二氧化钛等低导热材料，混合完成后，将制备好的材料称量后投入模具中，转移到平板硫化机中定型得到电热柔性复合相变材料，材料压片成型，形成厚度为1mm的相变凝胶层；
步骤四：将相变凝胶层和透明基材层使用胶粘剂层压粘和。
步骤五：复合二氧化钒材料采用“掺杂”技术用钨取代二氧化钒中1.5%的钒，采用喷镀的方法将复合二氧化钒均匀的喷镀到相变凝胶层上，形成厚度在20-40μm之间的高反射膜涂层；
步骤六：采用聚氨酯或EVA等柔性透明树脂材料加封最外层的透明保护膜封层。
本实施例卷帘51具体的机械结构与常规的卷帘相似，上面有横轴52，通过横轴52正、反向的转动能够将帘体53卷起、放下，横轴52是由金属或塑料制成，支撑横轴52两端的是安装在墙上的支架54，横轴52内带有能够使横轴52转动的电控机构部分，卷帘51的推荐宽度为1.8-2倍的窗户宽度。
卷帘电控部分由照度传感器57、控制器58、电机55、转轴64和驱动轮60依次连接组成，所述照度传感器57实时测量太阳照度，当太阳照度高于设定值时，照度传感器57将信号传递控制器58，所述控制器58控制电机55开启，转轴64转动控制卷帘放下进行遮阳；当太阳照度低于设定值时，照度传感器57将信号传递至传递控制器58控制电机55启动，转轴64反向转动，控制卷帘51收回，所述卷帘以此实现根据室外太阳照度变化而启闭的自动控制。所述电源插头62通过电线63连接电源开关61和控制器58，当有需要时，控制人员可使用开关61来控制卷帘51的启闭。
帘体53下部有塑料或金属制的横杆56，横杆56利用自身的重力可以使轻盈的帘体稳定的垂直伸展而不飘动，所述支架54支撑起卷帘横轴52，所述铝合金边框59在帘体53上下滑动时起约束作用，防止帘体53受风等外界因素而飘动。
卷帘的横轴52内部接入低品位水系统，在转轴64外加设空心水管套筒65，所述空心水管套筒65为空心圆柱体，两端分别联通水管，即供水管66和回水管67，所述水泵68通过供水管66连接控制阀69和空心水管套筒65，所述控制阀69通过阀门开度控制水介质的流量及启闭，日间，帘体53的相变材料储存的冷量或热量消耗尽时，所述水泵68将水介质泵送至空心水管套筒65与帘体53进行换热，进一步降低室内的负荷。
卷帘工作过程
夏天白天阳光照射强烈时，照度传感器57将信号传递控制器58，控制器58控制电机55开启，转轴64转动控制卷帘放下进行遮阳，高反射膜的新型复合二氧化钒高反射膜自动调节至高反射率模式，反射90%的太阳能辐射能，余下太阳辐射能由凝胶的隔热凝胶阻隔大部分的热，最后通过凝胶层的热再由相变材料以储热的方式阻止热进入室内，以保证炎热夏天建筑室内的凉爽；夏天夜晚时，太阳照度降低，卷帘自动收回，此时可进行建筑的开窗通风，用户也可根据自身需要通过开关61控制卷帘放下，利用凝胶层和相变储热层起到保冷隔热的作用，极大地减少室内冷量的逸散。相变材料吸收冷量，并通过卷积的方法储存，在日间将冷量放出，进一步降低建筑冷负荷，当蓄冷量用完后，横轴52内的水系统开始运行进行供冷（供水温度在20-22℃左右，远低于空调的冷冻水温度）。
冬季日间气温低、太阳辐射强度弱，通过开关61将卷帘放下，高反射膜的新型复合二氧化钒高反射膜自动调节至低反射率模式，只反射10%的太阳能辐射能，保证更多的太阳能可进入室内，同时凝胶层和相变储热层起到保温隔热的作用，极大地减少室内热量的逸散。并且日间相变材料蓄热储存，夜间放出热量，当蓄热量用完时，使用低温供水（温度在30℃左右）供给热能。
扩展实施例2
请参阅图6所示，其为本发明扩展实施例光谱自适应柔性相变凝胶材料层的窗帘应用图，本发明所提出的由保护封层膜、复合二氧化钒高反射膜、相变凝胶膜与基材复合构成的帘体布料并不限于应用在防晒卷帘中，还可以可应用于飞机、火车、汽车等内部悬挂窗帘的交通工具以及居民住宅的内窗帘70中，本发明的帘体布料可有效防晒隔热，并且柔性和韧性非常高，可以实现与普通窗帘同样效果的弯折。
扩展实施例3
请参阅图7所示，其为本发明扩展实施例光谱自适应柔性相变凝胶材料层的遮阳应用图，本发明所提出的由保护封层膜、复合二氧化钒高反射膜、相变凝胶膜与基材复合构成的布料并不限于应用在防晒卷帘中，还可以应用在遮阳伞、遮阳棚以及遮阳天幕等既需要遮阴隔热又需要可折可卷的物品中，该布料剪裁成伞面80后制成的遮阳伞可以有效防晒隔热，降低伞下温度，并且材质耐折耐弯，柔韧耐用，使用寿命长，并且本实施例所提出的复合布料为防水材质，应用在遮阳伞的伞面上可作为晴雨伞使用。
扩展实施例4
本发明所提出的由保护封层膜、复合二氧化钒高反射膜、相变凝胶膜与基材复合构成的布料并不限于应用在遮阳伞中，还可以应用在用于隔绝光、热辐射的隔热防护服或保温服中，该布料剪裁成衣物面料后制成的衣物可以有效防晒隔热，降低人体温度，并且材质耐折耐弯，柔韧耐用，使用寿命长，并且本实施例所提出的复合布料为防水材质，应用在防护服的表面上可作为保温隔热使用，在穿戴领域也有广泛的适用性。
至此，已经结合附图所示的优选实施方式描述了本发明的技术方案，但是，本领域技术人员容易理解的是，本发明的保护范围显然不局限于这些具体实施方式。在不偏离本发明的原理的前提下，本领域技术人员可以对相关技术特征做出等同的更改或替换，这些更改或替换之后的技术方案都将落入本发明的保护范围之内。
以上所述仅为本发明的优选实施例，并不用于限制本发明；对于本领域的技术人员来说，本发明可以有各种更改和变化。凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种基于光谱自适应柔性相变凝胶材料的建筑节能墙体系统，其特征在于，包括：
基础墙体；
光谱自适应柔性相变凝胶墙体层，其设置在所述基础墙体表面，用以在环境温度高于预设环境温度时通过控制动作执行模块增加光谱自适应柔性相变凝胶材料的面积以提高外墙的热发射率使建筑墙体内室温降低并在环境温度低于预设温度时通过控制动作执行模块增加光谱自适应柔性相变凝胶材料的面积以降低外墙的热发射率使建筑墙体内室温升高，并且，能够吸收并存储建筑墙体外部热量以减少进入建筑墙体内部的热量值，以及，通过将存储的热量与建筑墙体外环境热量进行热交换以降低建筑墙体内部向建筑墙体外部散失的热量值；
供能模块，其分别与所述基础墙体以及所述光谱自适应柔性相变凝胶墙体层相连，用以与光谱自适应柔性相变凝胶墙体层进行热能转换以提高或降低光谱自适应柔性相变凝胶墙体层温度；
环境检测模块，其分别与所述基础墙体、所述光谱自适应柔性相变凝胶墙体层以及所述供能模块相连，用以检测建筑墙体外部环境温度、建筑墙体外部环境光照度、建筑墙体内室温以及所述光谱自适应柔性相变凝胶墙体层内外表面温度；
外墙控制模块，其分别与所述光谱自适应柔性相变凝胶墙体层、所述供能模块以及所述环境检测模块相连，用以根据建筑所在地的天气数据预估是否需要启动所述供能模块以对光谱自适应柔性相变凝胶墙体层进行预先降温，并且，根据光谱自适应柔性相变凝胶材料层内外表面的温度差值确定所述光谱自适应柔性相变凝胶材料的面积，以及，根据预设统计周期内建筑墙体外环境温度与建筑墙体内室温的差值确定针对第一面积调整系数和第二面积调整系数的调整量以提高光谱自适应柔性相变凝胶材料的面积预调节精确度。
2.根据权利要求1所述的基于光谱自适应柔性相变凝胶材料的建筑节能墙体系统，其特征在于，所述光谱自适应柔性相变凝胶墙体层包括：
光谱自适应柔性相变凝胶材料层，其用以在环境温度高于预设温度时通过自适应反射层的热发射率升高以降低透过自适应反射层的热辐射量，并在环境温度低于预设温度时通过自适应反射层的热发射率降低以增加透过自适应反射层的热辐射量，以及，通过相变蓄热材料吸收建筑墙体外部热量以使通过光谱自适应柔性相变凝胶材料层进入室内的热量降低，通过相变蓄热材料放热至建筑墙体外部以减少室内热量通过光谱自适应柔性相变凝胶材料层传递至建筑墙体外部的热量损耗；
动作执行模块，其与所述光谱自适应柔性相变凝胶材料层相连，用以改变所述光谱自适应柔性相变凝胶材料层的面积，以及，用以控制光谱自适应柔性相变凝胶材料层与所述供能模块的接触方式以使预设面积的光谱自适应柔性相变凝胶材料层与供能模块进行热量交换。
3.根据权利要求2所述的基于光谱自适应柔性相变凝胶材料的建筑节能墙体系统，其特征在于，所述光谱自适应柔性相变凝胶材料层包括逐层设置的外保护层、自适应反射层、相变凝胶层以及基层，其中，
所述外保护层，其设置在靠近阳光一侧；
所述自适应反射层，其与所述外保护层相连并设置在所述外保护层靠近基层一侧，用以根据自适应反射层的温度调整自适应反射层材料的热发射率以使环境温度高于预设温度时通过升高自适应反射层的热发射率以降低透过自适应反射层的热辐射量并在环境温度低于预设温度时通过降低自适应反射层的热发射率以增加透过自适应反射层的热辐射量；
所述相变凝胶层，其与所述自适应反射层相连并设置在远离所述外保护层一侧，用以存储冷量，并且，用以释放冷量以使基层温度降低，以及，用以通过低热导率凝胶降低透过相变凝胶层的热量；
所述基层，其与所述相变凝胶层相连并设置在远离所述自适应反射层的一侧，用以为所述相变凝胶层、所述自适应反射层以及所述外保护层提供支撑和/或作为相变凝胶层、自适应反射层以及外保护层的附着物，所述基层包括刚性基层和柔性基层。
4.根据权利要求3所述的基于光谱自适应柔性相变凝胶材料的建筑节能墙体系统，其特征在于，所述外墙控制模块设置有第一时长标准H1、第二时长标准H2、第一面积调整系数α1和第二面积调整系数α2，其中，0＜H1＜H2，0.4＜α1＜α2＜0.8，外墙控制模块控制所述环境检测模块对建筑所在地预设温度数据采集时间段内的预期温度数据进行收集，外墙控制模块根据预设温度数据采集时间段内高于预设相变温度T0的持续时间h确定所述光谱自适应柔性相变凝胶墙体层的工作方式，0℃＜T0＜30℃，
当h＜H1时，所述外墙控制模块判定高温时间低于标准、无需启动所述供能模块预先降温，外墙控制模块控制供能模块关闭、并在建筑墙体外部温度达到T1时根据建筑墙体内室温tn确定光谱自适应柔性相变凝胶材料层的面积Mn，设定Mn=M0×α1×tn/t0，其中，t0为预设室内标准温度；
当H1≤h＜H2时，所述外墙控制模块判定高温时间符合标准、启动所述供能模块预先降温，外墙控制模块控制供能模块开启并在建筑墙体外部温度达到T1时将光谱自适应柔性相变凝胶材料层的面积调整至M1，设定M1=M0×α1；
当h≥H2时，所述外墙控制模块判定高温时间超出标准、启动所述供能模块预先降温，外墙控制模块控制供能模块开启并在建筑墙体外部温度达到T1时将光谱自适应柔性相变凝胶材料层的面积调整至M2，设定M2=M0×α2，其中，M0为光谱自适应柔性相变凝胶材料层的最大见光面积，T1≤T0。
5.根据权利要求4所述的基于光谱自适应柔性相变凝胶材料的建筑节能墙体系统，其特征在于，所述外墙控制模块设置有第一内外墙体温差标准TA1、第二内外墙温差标准TA2、第一温差调整系数β1和第二温差调整系数β2，其中，TA1＜TA2＜15℃，0＜β1＜β2＜1，当光谱自适应柔性相变凝胶材料层工作预设周期后，外墙控制模块根据光谱自适应柔性相变凝胶材料层内外表面的温度差值ta确定光谱自适应柔性相变凝胶材料层的隔热效率是否符合标准，
当ta≥TA2时，所述外墙控制模块判定隔热效率高、无需开启所述供能模块加强隔热效果，外墙控制模块控制供能模块关闭并采用第一温差调整系数β1对光谱自适应柔性相变凝胶材料层的面积进行调整，将采用β1调整后的光谱自适应柔性相变凝胶材料层的面积记为M3，设定M3=m30×[1-（ta-TA1）/TA1×β1]，其中，m30为调整前光谱自适应柔性相变凝胶材料层的面积；
当TA1≤ta＜TA2时，所述外墙控制模块判定隔热效率符合标准，外墙控制模块控制供能模块关闭并且不对光谱自适应柔性相变凝胶材料层的面积进行调整；
当ta＜TA1时，所述外墙控制模块判定隔热效率低，外墙控制模块采用第二温差调整系数β2对光谱自适应柔性相变凝胶材料层的面积进行调整，将采用β2调整后的光谱自适应柔性相变凝胶材料层的面积记为M4，设定M4=m30×[1-（ta-TA1）/TA1×β2]。
6.根据权利要求5所述的基于光谱自适应柔性相变凝胶材料的建筑节能墙体系统，其特征在于，所述外墙控制模块设置有面积调整极限标准Mmax，其中，Mmax≤M0，当外墙控制模块判定需将光谱自适应柔性相变凝胶材料层的面积进行调整时，将调整后的光谱自适应柔性相变凝胶材料层的面积Ma与Mmax进行比对以确定是否需要通过控制供能模块的热能转化以提高隔热效率，
当Ma≤Mmax时，所述外墙控制模块判定面积调整有效，外墙控制模块控制所述动作执行模块将光谱自适应柔性相变凝胶材料层的面积调整至Ma；
当Ma＞Mmax时，所述外墙控制模块判定面积调整无效，外墙控制模块控制所述动作执行模块将光谱自适应柔性相变凝胶材料层的面积调整至Mmax并通过调整所述供能模块的热能转换量以提高系统的隔热效率。
7.根据权利要求6所述的基于光谱自适应柔性相变凝胶材料的建筑节能墙体系统，其特征在于，所述外墙控制模块设置有第一参照指标N1、第二参照指标N2、第一反馈调整系数k1和第二反馈调整系数k2，其中，N1＞N2，0.6＜k2＜1＜k1，外墙控制模块根据预设统计周期H0内的建筑墙体外环境温度tw与建筑墙体内室温tn的差值tb确定内外温差变化函数f(h)=tb，其中，8h＜H0＜14h，f(h)为预设统计周期H0内以时间h为自变量的函数，设定f’(h)为f(h)的导函数，n为f’(h)的平均值，当外墙控制模块完成对预设统计周期H0内的温度统计时，外墙控制模块根据n确定针对第一面积调整系数α1和第二面积调整系数α2的调整量，设定，tb=tw-tn，
当n≥N1时，所述外墙控制模块判定隔热效率低于标准，外墙控制模块采用k1对第一面积调整系数α1和第二面积调整系数α2进行调节，设定调整后的第一面积调整系数记为α1’，调整后的第二面积调整系数记为α2’，设定α1’=α1×k1，α2’=α2×k1；
当N2≤n＜N1时，所述外墙控制模块判定隔热效率符合标准，外墙控制模块不对第一面积调整系数α1和第二面积调整系数α2进行调节；
当n＜N2时，所述外墙控制模块判定隔热效率高于标准，外墙控制模块采用k2对第一面积调整系数α1和第二面积调整系数α2进行调节，设定调整后的第一面积调整系数记为α1’，调整后的第二面积调整系数记为α2’，设定α1’=α1×k2，α2’=α2×k2。
8.根据权利要求7所述的基于光谱自适应柔性相变凝胶材料的建筑节能墙体系统，其特征在于，所述外墙控制模块设置有第一室温标准TN1、第二室温标准TN2、第一供能温度调整系数γ1、第二供能温度调整系数γ2，其中，TN1＜TN2，0.6＜γ1＜γ2＜1，当外墙控制模块已将光谱自适应柔性相变凝胶材料层的面积调整至Mmax时，外墙控制模块根据建筑墙体内室温tn确定针对所述供能模块的调整方式以提高系统的隔热效率，
若tn＞TN2，外墙控制模块判定室内温度高、需提高供能模块的热能转换量，外墙控制模块将供能模块的入水水温调整至TU，设定TU=TU0×γ1，其中，TU0为预设定的入水水温；
若TN1＜tn≤TN2，外墙控制模块判定室内温度符合标准、需提高供能模块的热能转换量，外墙控制模块将供能模块的入水水温调整至TU，设定TU=TU0×γ2；
若tn≤TN1，外墙控制模块判定室内温度低、无需调整供能模块的热能转换量，外墙控制模块不对供能模块的入水水温进行调整。
9.根据权利要求8所述的基于光谱自适应柔性相变凝胶材料的建筑节能墙体系统，其特征在于，所述自适应反射层为通过使用复合二氧化钒材料电镀形成的复合二氧化钒电镀膜，所述复合二氧化钒电镀膜厚度范围为20~40μm，所述复合二氧化钒材料为钨掺杂二氧化钒，其中，钨的掺杂量为二氧化钒中钒含量的1.5%，所述钨的掺杂量的计量单位与所述二氧化钒中钒含量的计量单位相同，所述计量单位包括质量和重量。
10.根据权利要求9所述的基于光谱自适应柔性相变凝胶材料的建筑节能墙体系统，其特征在于，所述相变凝胶层包括用以隔热保温的复合硅气凝胶材料、用以存储和释放热量的相变材料和降低导热率的低导热材料，所述相变材料和所述低导热材料吸附在所述复合硅气凝胶材料中，所述相变材料包括石蜡，所述低导热材料包括碳和二氧化钛。
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