Đặt vấn đề Chiếu sáng có ý nghĩa vô cùng quan trọng đối với bất kỳ công trình xây dựng nào, bởi vì chiếu sáng tốt sẽ đảm bảo được môi trường thị giác giúp cho con người quan sát, di chuyển an toàn, thực hiện các công việc hiệu quả và chính xác, tránh gây khó chịu và mệt mỏi thị giác. Trong phạm vi đồ án, Chương II sử dụng các quy chuẩn, tiêu chuẩn sau: - QCVN 09:2017/BXD, quy chuẩn kỹ thuật quốc gia về các công trình xây dựng sử dụng năng lượng hiệu quả. - QCVN 12:2014/BXD, quy chuẩn kỹ thuật quốc gia về hệ thống điện nhà ở và nhà công cộng.2 Chỉ tiêu thiết kế chiếu sáng cho công trình Để thuận tiện cho việc thiết kế chiếu sáng hợp lý, tòa nhà được phân chia ra làm các khu vực chính bao gồm: - Khu vực căn hộ gồm căn hộ từ tầng 2-11, do có số lượng căn hộ với cấu trúc tương tự nhau nên ta chỉ cần mô phỏng cho 1 căn hộ nhất định. - Khu vực thương mại dịch vụ và công cộng: Bao gồm các không gian thương mại, mua bán, các khu sinh hoạt chung cho dân cư trong tòa nhà, ta có thể chia ra thành các khu vực điển hình như sau: - Khu vực đỗ xe.
- Khu vực thương mại, dịch vụ. - Khu vực sảnh, hành lang. - Khu vực quản lý. - Khu vực phòng kỹ thuật.
- Các khu vực chung khác. Việc đảm bảo nguồn ánh sáng hợp lý có nhiều tác dụng sinh lý cho con người nên việc thiết kế chiếu sáng phải tuân thủ theo các tiêu chuẩn, quy chuẩn hiện hành. Tùy theo công năng của từng khu vực trong công trình ta có thể chia thành bảng sau: 9 Bảng 2. 1: Độ rọi tiêu chuẩn các khu vực trong chung cư 11 tầng Khu vực Khu vực cụ thể Độ rọi tiêu chuẩn (lx) Căn hộ Phòng khách, phòng ăn 300 Phòng bếp, hành lang 200 Nhà tắm, nhà vệ sinh, ban công, phòng ngủ 100 Dịch vụ thương Dịch vụ thương mại 300 mại và công Khu vực đỗ xe 75 cộng Khu vực kỹ thuật, máy điện….
200 Khu vực quản lý chung cư 300 Sảnh, hành lang, cầu thang bộ 150 Vệ sinh công cộng 200 Phòng sinh hoạt cộng đồng 300 2.Tính toán chiếu sáng 2.1 Yêu cầu khi thiết kế chiếu sáng. - Chọn nguồn sáng: Nguồn sáng có nhiều loại có thể phân chia theo công suất tiêu thụ, điện áp sử dụng, hình dáng và kích thước của nguồn sáng. Khi thiết kế chiếu sáng phải lựa chọn nguồn sáng phù hợp với những yêu cầu sử dụng. Cần phân tích các tính năng và điều kiện của vật được chiếu sáng gồm các tính năng: Công suất, hiệu điện thế, kích thước, quang hiệu, tuổi thọ, màu sắc và tính kinh tế.
- Chọn hệ thống chiếu sáng: Thiết kế chiếu sáng trong nhà thường sử dụng các phương thức chiếu sáng sau. - Chiếu sáng chung: Tất cả khu vực cụ thể đều được chiếu sáng, trong hệ thống này khoảng cách giữa các đèn trong một dãy và đèn giữa các dãy được đặt đều nhau. - Chiếu sáng hỗn hợp: Gồm có các đèn được đặt trực tiếp tại các chỗ làm việc để dùng chiếu sáng tại chỗ và các đèn khác dùng để chiếu sáng chung, điều này giúp phân bố đều huy độ giúp cải thiện tầm nhìn và tạo độ rọi cần thiết xung quanh khu vực làm việc. - Chọn thiết bị chiếu sáng: Sự lựa chọn các thiết bị chiếu sáng rất quan trọng vì ảnh hưởng đến vấn đề kinh tế và độ tin cậy khi làm việc, nên ta cần dựa vào tính chất môi trường xung quanh, yêu cầu sự phân bố ánh sáng để chọn lựa.2 Thông số các loại đèn dùng cho chung cư 11 tầng Đèn LED: là một thiết bị bán dẫn chuyển đổi năng lượng điện thành ánh sáng thông qua một quá trình gọi là điện phát quang.
Đèn LED bao gồm một chip LED (hoặc có thể thay thế cho nhau được gọi là khuôn LED) được bố trí trong một gói. Chip LED hay còn gọi là LED 10 Diode về cơ bản là một diode hai cực bao gồm cực dương (+) và cực âm (-). Nó được chế tạo từ một mảnh bán dẫn đơn lẻ, một đĩa mỏng thường làm bằng sapphire hoặc silicon. Đèn led có ưu điểm: - Phát ra nhiều quang thông ánh sáng hơn các loại khác với cùng mức công suất.
- Dải nhiệt độ màu rộng nên có nhiều lựa chọn (3000 – 5000 độ Kelvin). - Kích thước nhỏ gọn hơn so với các loại đèn khác. - Có thể bật và tắt nhiều lần mà không ảnh hưởng tới tuổi thọ. - Có tuổi thọ rất dài (80000h).
Các đèn LED sử dụng trong tính toán chiếu sáng - Đèn LED âm trần RC132VW60L60PSD1xLe36s/830 có quang thông 3400lm, công suất 29W, nhiệt độ màu 3000° K chiếu sáng cho các bãi đỗ xe, phòng rác, kho… - Đèn LED surface mounted SM340C PSD-TL1500ACL1 x35S/940 có quang thông 3500lm, công suất 33W, nhiệt độ màu 4000° K dùng cho chiếu sáng các khu kỹ thuật, phòng hành chính, phòng bơm … - Đèn LED âm trần RC461BW60L601x360S/940 có quang thông 6000lm, công suất 45,5W, nhiệt độ màu 4000° K dùng cho chiếu sáng các thương mại, siêu thị, sảnh tầng 1. - Đèn LED Downlight DN140BD2161XLED20S/840C có quang thông 2200lm, công suất 20,5W, nhiệt độ màu 4000° K chiếu sáng nhà vệ sinh chung, sảnh có diện tích bé. - Đèn LED Downlight DN560B1Xled20s/830 có quang thông 2100lm, công suất 18.2W, nhiệt độ màu 4000° K dùng để chiếu sáng cho các căn hộ.4 Các bước thiết kế chiếu sáng theo lý thuyết Xác định các thông số theo các trình tự sau 1. Kích thước khu vực.
Màu sắc trần, tường, sàn để xác định hệ số phản xạ. Độ rọi yêu cầu trên bề mặt làm việc (độ cao mặt làm việc lấy giá trị 0,8m). Chọn hệ thống chiếu sáng. Chọn khoảng nhiệt độ màu (tính theo độ Kelvin theo biểu đồ Kruithof).
Chọn bóng đèn 7. Chọn bộ đèn 11 8. Phân bố các bộ đèn: Cách trần h' ( m ), bề mặt làm việc, chiều cao của đèn so với bề mặt làm việc htt (m) htt = h-h' -0,8 (h là độ cao khu vực). Chỉ số địa điểm: K = h .( a + b ) tt Trong đó: a,b là chiều rộng của khu vực.
htt : Là chiều cao từ đèn tới mặt làm việc. Hệ số sử dụng của đèn: U – được cung cấp bởi nhà sản xuất. Tính quang thông tổng Φ tong = (phương pháp hệ số sử dụng). Xác định số bộ đèn: N BĐ = Φ boden 13.
Phân bố các bộ đèn (L dọc và L ngang, L dọc < L ngang). Kiểm tra độ rọi trung bình trên bề mặt làm việc: E tb = S Trong đó: V là hệ số suy giảm quang thông (thường lấy = 0,8).5 Thiết kế chiếu sáng bằng phần mềm Dialux evo 2. Thiết kế chiếu sáng cho tầng hầm. Khu vực để xe - Diện tích 1556 m2, chiều cao 2,5 m - Trần: Hệ số phản xạ 0,7 - Tường: Hệ số phản xạ 0,5 - Sàn: Hệ số phản xạ 0,2 - Độ rọi yêu cầu E = 75 lux - Chọn bộ đèn led âm trần của Philips mã hiệu RC132VW60L60-1xLed34s có Φ boden= 3400lm, công suất P boden= 29W, phân bố đèn sát trần h’ = 0m, chiều cao mặt làm việc 0,8m chiều cao htt = 1,7m.
Kết quả mô phỏng chiếu sáng các khu vực trong tòa nhà 12 Hình 2. 1: Mô phỏng chiếu sáng khu vực để xe tầng hầm Hình 2. 2: Thông số chiếu sáng khu vực để xe tầng hầm - Tổng số bộ đèn: N BĐ = 41 bộ - Độ rọi trung bình trên bề mặt làm việc E tb= 79,2lx > 75 lx thỏa mãn yêu cầu độ rọi đồng đều phù hợp với tiêu chuẩn Việt Nam. - Mật độ công suất 0,76 W/m2 - Công suất tổng: 1189 W 13 Khu vực kỹ thuật điện - Diện tích 63 m2, chiều cao 3,5 m - Trần: Hệ số phản xạ 0,7 - Tường: Hệ số phản xạ 0,5 - Sàn: Hệ số phản xạ 0,24 - Độ rọi yêu cầu E = 200 lux - Chọn bộ đèn tuyp led của Philips mã hiệu SM340C-L1500 có Φ boden= 3484lm, công suất P boden= 34W, phân bố đèn sát trần h’ = 0m, chiều cao mặt làm việc 0,8m chiều cao htt = 2,7 m.
- Tổng số bộ đèn: N BĐ = 6 bộ - Độ rọi trung bình trên bề mặt làm việc E tb= 286lx > 200lx thỏa mãn yêu cầu độ rọi đồng đều phù hợp với tiêu chuẩn Việt Nam. - Mật độ công suất 3,21W/m2 - Công suất tổng: 198 W Mô phỏng chiếu sáng cho các khu vực máy biến áp, máy phát, phòng quạt, phòng máy bơm tại tầng hầm được thực hiện tương tự. Chi tiết kết quả thiết kế được trình bày ở Phụ lục 1. 3: Mô phỏng chiếu sáng khu vực Kỹ thuật điện tầng hầm 14 Hình 2.
4: Thông số chiếu sáng khu vực Kỹ thuật điện tầng hầm 2.Thiết kế chiếu sáng cho tầng 1 Khu vực trung tâm thương mại, siêu thị - Diện tích 1015 m2, chiều cao 4 m. - Trần: Hệ số phản xạ 0,7, tường: Hệ số phản xạ 0,5, sàn: Hệ số phản xạ 0,2. - Độ rọi yêu cầu E = 300 lux - Chọn bộ đèn tuyp led của Philips mã hiệu RC461BW60L60 có Φ boden= 6000lm, công suất P boden= 45,5W, phân bố đèn sát trần h’ = 0m, chiều cao mặt làm việc 0,8m chiều cao htt = 3,2m. Kết quả mô phỏng - Tổng số bộ đèn: N BĐ = 69 bộ, công suất tổng: 3140 W - Độ rọi trung bình trên bề mặt làm việc E tb= 313lx > 300lx thỏa mãn yêu cầu độ rọi đồng đều phù hợp với tiêu chuẩn Việt Nam.
15 - Mật độ công suất 3,09 W/m2 Hình 2. 5 Mô phỏng chiếu sáng khu vực TTTM, siêu thị tầng 1 Hình 2. 6: Thông số chiếu sáng khu vực TTTM, siêu thị tầng 1 Sảnh và hành lang tầng 1 - Diện tích 560 m2, chiều cao trần 4m. 16 - Trần: Hệ số phản xạ 0,7, tường: Hệ số phản xạ 0,5, sàn: Hệ số phản xạ 0,2.
- Độ rọi yêu cầu E = 150 lux. - Chọn bộ đèn tuyp led của Philips mã hiệu RC461BW60L60 có Φ boden = 6000lm, công suất P boden= 45,5W, phân bố đèn sát trần h’ = 0 m, chiều cao mặt làm việc 0,8m chiều cao htt = 3,2 m. - Tổng số bộ đèn: N BĐ = 18 bộ, Mật độ công suất 1,46 W/m2 , tổng công suất: 819 W - Độ rọi trung bình trên bề mặt làm việc E tb= 160lx > 150lx thỏa mãn yêu cầu độ rọi đồng đều phù hợp với tiêu chuẩn Việt Nam. 7: Thông số chiếu sáng khu vực sảnh và hành lang tầng 1 Nhà vệ sinh công cộng - Diện tích 30 m2,chiều cao trần 4m.