Bối cảnh và vấn đề nghiên cứu

Trong tiến trình công nghiệp hóa, hiện đại hóa và hội nhập kinh tế quốc tế, hạ tầng kỹ thuật đô thị đóng vai trò quan trọng đối với sự phát triển kinh tế - xã hội. Trong tổng thể các công trình hạ tầng, hệ thống chiếu sáng nhân tạo ngoài chức năng cơ bản là phục vụ sản xuất, thể thao, sinh hoạt và bảo đảm an toàn giao thông vào ban đêm còn là yếu tố thẩm mỹ gia tăng vẻ đẹp cảnh quan đô thị. Đối với các khu vực hành chính tập trung mới hình thành, việc xây dựng một hệ thống chiếu sáng đạt chuẩn kỹ thuật, bảo đảm an toàn điện và tối ưu hóa hiệu quả kinh tế là yêu cầu cấp thiết. Để nâng cao độ chính xác và giảm thiểu thời gian thiết kế so với các phương pháp tính toán thủ công truyền thống, việc ứng dụng các phần mềm mô phỏng chuyên dụng như DIALux evo trở thành giải pháp kỹ thuật cần thiết cho kỹ sư ngành điện.

Đề tài "Tìm hiểu phần mềm DIALux evo 10.1 và ứng dụng thiết kế chiếu sáng cho TTHC Phú Riềng, Bình Phước" do sinh viên Nguyễn Anh Duy thực hiện dưới sự hướng dẫn của Th.S Trần Nguyễn Nhật Phương tại Khoa Điện – Điện Tử, Trường Đại học Bình Dương (thực hiện từ ngày 18/07/2022 đến ngày 10/10/2022) tập trung giải quyết các mục tiêu và nhiệm vụ kỹ thuật cụ thể:

  1. Mục tiêu tổng quát: Nghiên cứu, làm chủ công cụ mô phỏng chiếu sáng chuyên dụng DIALux evo phiên bản 10.1 và ứng dụng vào tính toán, thiết kế hệ thống chiếu sáng đường giao thông cho Trung tâm hành chính (TTHC) huyện Phú Riềng, tỉnh Bình Phước.
  2. Nhiệm vụ nghiên cứu và thiết kế:
    • Khảo sát, hệ thống hóa cơ sở lý thuyết quang học, kỹ thuật chiếu sáng, cấu tạo thiết bị chiếu sáng và các tiêu chuẩn chiếu sáng đường giao thông đô thị hiện hành.
    • Nghiên cứu cơ chế vận hành, giao diện, cấu trúc menu và quy trình thiết lập dự án của phần mềm DIALux evo 10.1.
    • Ứng dụng phần mềm để xây dựng mô hình hình học đường giao thông, gán đặc tính phản xạ mặt đường, lựa chọn quang phổ và phân bố trắc quang của bộ đèn (tệp dữ liệu trắc quang định dạng .ldt/.ies).
    • Tính toán thiết kế lý thuyết kết hợp chạy mô phỏng kiểm tra các chỉ tiêu quang học (độ rọi, độ chói, độ đồng đều) theo các tiêu chuẩn quốc tế và Việt Nam.
    • Tính toán lựa chọn các phần tử mạng hạ áp đi kèm gồm: trạm biến áp, dây dẫn cáp điện, thiết bị đóng cắt - bảo vệ hạ áp và hệ thống tiếp địa nối đất an toàn.

Đối tượng và phạm vi nghiên cứu:

  • Đối tượng nghiên cứu: Phần mềm thiết kế chiếu sáng DIALux evo 10.1 (giao diện, thuật toán tính toán, phương pháp nhập dữ liệu trắc quang); các tuyến đường giao thông nội khu thuộc Trung tâm hành chính huyện Phú Riềng, tỉnh Bình Phước; các tiêu chuẩn kỹ thuật thiết kế chiếu sáng và thiết bị điện hạ áp.
  • Phạm vi nghiên cứu: Phạm vi không gian đặt tại khu vực các tuyến đường nội bộ Trung tâm hành chính huyện Phú Riềng, tỉnh Bình Phước. Phạm vi chuyên môn giới hạn ở kỹ thuật thiết kế chiếu sáng đường ngoài trời (Street Lighting) theo tiêu chuẩn EN 13201:2015, CIE 115-2010 và các tiêu chuẩn điện hạ áp liên quan (TCVN, IEC).

Cơ sở lý thuyết và phương pháp

Khung lý thuyết và tiêu chuẩn áp dụng

Đồ án xây dựng dựa trên hệ thống lý thuyết quang học và kỹ thuật chiếu sáng kinh điển:

  • Các đại lượng quang học cơ bản:

    • Quang thông ($\Phi$ hoặc $F$, đơn vị Lumen - lm): Đại lượng đặc trưng cho công suất phát sáng của nguồn sáng theo cảm nhận thị giác của mắt người, với hệ số chuyển đổi quang năng sang đơn vị cảm nhận thị giác $k = 683\text{ lm/W}$.
    • Cường độ ánh sáng ($I$, đơn vị Candela - cd): Mật độ phân bố quang thông theo một hướng xác định trong không gian: $$I = \frac{F}{\Omega}$$ (trong đó $\Omega$ là góc khối, giá trị cực đại đạt $4\pi\text{ sr}$).
    • Độ rọi ($E$, đơn vị Lux - lx): Mật độ phân bố quang thông trên bề mặt được chiếu sáng ($1\text{ lx} = 1\text{ lm/m}^2$). Với nguồn sáng điểm chiếu xuống mặt phẳng làm việc tạo góc nghiêng $\alpha$, độ rọi điểm được xác định theo định luật bình phương nghịch khoảng cách: $$E = \frac{I_\alpha \cdot \cos\alpha}{R^2}$$
    • Độ chói ($L$, đơn vị $\text{cd/m}^2$) và Định luật Lambert: Thể hiện mối quan hệ giữa độ chói $L$, độ rọi $E$ và hệ số phản xạ $\rho$ của bề mặt khuếch tán lý tưởng: $$L = \frac{\rho \cdot E}{\pi}$$
    • Độ tương phản ($C$): Đại lượng biểu thị sự chênh lệch độ chói tương đối giữa vật quan sát ($L$) và nền ($L_b$), bảo đảm điều kiện cảm nhận của mắt: $$C = \frac{L - L_b}{L_b} \ge 0{,}01$$
    • Hiệu suất phát quang ($H$, đơn vị $\text{lm/W}$): Tỷ số giữa tổng quang thông phát ra ($F$) và tổng công suất tiêu thụ điện năng ($P$) của nguồn sáng ($H = F / P$).

  • Cơ chế thị giác của mắt người: Phân tích dải quang phổ nhìn thấy ($380 - 780\text{ nm}$); cấu trúc chức năng của hai nhóm tế bào thần kinh võng mạc: tế bào hình nón (khoảng 7 triệu tế bào, đảm nhận thị giác ban ngày và nhận biết màu sắc) và tế bào hình que (khoảng 130 triệu tế bào, đảm nhận thị giác ban đêm ở mức chiếu sáng thấp).

  • Phân loại và thông số các nguồn sáng kỹ thuật: Tác giả phân loại và tổng hợp bảng thông số làm việc của các loại bóng đèn thông dụng:

Loại bóng đèn Dải công suất (W) Hiệu suất phát quang (lm/W) Tuổi thọ trung bình (giờ) Nhiệt độ màu T (K) Chỉ số hoàn màu CRI (Ra)
Sợi đốt 25 – 600 10 – 20 1.000 – 2.000 2.800 – 3.200 100
Huỳnh quang 5 – 100 60 – 85 8.000 – 12.000 2.700 – 6.000 55 – 90
Thủy ngân cao áp 50 – 1.000 46 – 55 15.000 – 24.000 3.000 – 4.300 40 – 55
Metal-Halide 32 – 2.000 70 – 110 6.000 – 24.000 3.000 – 6.000 65 – 90
Sodium cao áp (HPS) 35 – 1.000 80 – 125 12.000 – 32.000 2.000 – 2.500 20 – 25
Sodium thấp áp (LPS) 18 – 180 170 – 190 8.000 – 16.000 1.900 – 2.100 0 – 20
LED 1 – 10 (mô-đun mở rộng) 70 – 131+ 40.000 – 100.000 3.000 – 8.000 70 – 85+

  • Yêu cầu kỹ thuật đối với bộ đèn đường:

    • Cấp bảo vệ độ kín chống bụi và nước: tối thiểu đạt IP44.
    • Cấp chịu va đập cơ học: tối thiểu IK08 theo tiêu chuẩn IEC 62.
    • Phân bố trắc quang: chọn loại chóa bán rộng với cường độ cực đại $I_{\max}$ nằm trong khoảng $650 - 750\text{ cd/klm}$.
    • Chiều cao treo đèn: kiểm soát không vượt quá $12\text{ m}$ đối với đường đô thị vừa và nhỏ.

  • Khung tiêu chuẩn áp dụng: Tiêu chuẩn CIE 115-2010 (phân cấp chiếu sáng M1, M2, M3; ví dụ cấp M3 yêu cầu độ chói trung bình $L_{ave} \ge 1{,}0\text{ cd/m}^2$, độ đồng đều chung $U_o \ge 0{,}4$), hệ thống tiêu chuẩn châu Âu EN 13201 (các phiên bản 2004, 2015), tiêu chuẩn ROVL 2011, phân loại mặt đường theo IES RP-8 (bề mặt bê tông nhựa CIE R3 với hệ số phản xạ trung bình $Q_0 = 0{,}07$), cùng các quy chuẩn thiết kế điện TCVN và IEC.

Phương pháp nghiên cứu

Đồ án kết hợp các phương pháp nghiên cứu kỹ thuật:

  1. Phương pháp phân tích - tổng hợp tài liệu: Nghiên cứu giáo trình, tiêu chuẩn quốc gia và quốc tế, tài liệu hướng dẫn kỹ thuật của nhà sản xuất phần mềm DIAL GmbH.
  2. Phương pháp tiếp cận mô hình và bản vẽ thiết kế: Khai thác dữ liệu mặt bằng quy hoạch Trung tâm hành chính Phú Riềng, phân tích mặt cắt hình học của các tuyến đường nội bộ.
  3. Phương pháp mô phỏng số học 3D: Sử dụng phần mềm DIALux evo 10.1 để số hóa trắc dọc, trắc ngang mặt đường, gán tệp dữ liệu phân bố quang học .ldt/.ies của đèn chiếu sáng và chạy thuật toán tối ưu hóa đa biến (Optimize all variants).
  4. Phương pháp tính toán kỹ thuật điện: Áp dụng công thức tính chọn công suất máy biến áp, dòng điện tính toán, tổn thất điện áp trên đường dây, chọn tiết diện dây dẫn, chọn khí cụ đóng cắt bảo vệ và tính toán điện trở nối đất an toàn.

Thiết kế và triển khai kỹ thuật

Cấu trúc và môi trường phần mềm DIALux evo 10.1

Phần mềm DIALux evo do công ty DIAL GmbH (Đức) phát triển là công cụ tính toán chiếu sáng độc lập. Hệ thống hỗ trợ 5 không gian lập kế hoạch dự án chính:

  • Outdoor and building planning: Thiết kế công trình xây dựng và cảnh quan ngoài trời.
  • Import plan or IFC: Nhập bản vẽ 2D (CAD .dwg/.dxf) hoặc mô hình thông tin công trình BIM/IFC.
  • Room planning: Thiết kế chiếu sáng cho một không gian phòng độc lập.
  • Street lighting: Thiết kế chuyên biệt cho hệ thống chiếu sáng đường giao thông.
  • Simple indoor planning: Thiết kế không gian nội thất đơn giản.

Giao diện vận hành gồm thanh thực đơn chức năng (File, Edit, View, Settings), hệ thống tab cấu hình (Project, Construction, Light, Calculation Objects, Export) và công cụ kết nối trực tuyến LUMsearch để tìm kiếm dữ liệu đèn thực tế từ các nhà sản xuất toàn cầu.

Quy trình thiết lập và tính toán chiếu sáng đường giao thông

Quy trình thiết kế hệ thống chiếu sáng đường trên DIALux evo 10.1 được triển khai tuần tự qua các bước:

[Khởi tạo dự án Street Lighting & Điền thông tin Project]
[Thiết lập hình học tuyến đường: Làn xe, Vỉa hè, Dải cây xanh]
[Gán tiêu chuẩn chiếu sáng EN 13201:2015 & Lớp bề mặt CIE R3]
[Nhập tệp dữ liệu trắc quang (.ldt/.ies) qua LUMsearch/Import]
[Cấu hình bố trí đèn: Chiều cao H, Cần vươn, Góc nghiêng, Bước cột]
[Chạy tối ưu hóa phân tích (Optimize all variants) & Xuất kết quả]

  1. Khởi tạo và cấu hình hình học (Road Profile):

    • Làn xe chạy (Roadway): Thiết lập chiều rộng $7\text{ m}$, chia làm $2\text{ làn}$ xe chạy; chọn phân loại mặt đường bê tông nhựa loại CIE R3 với hệ số phản xạ $Q_0 = 0{,}07$.
    • Làn dải cây xanh (Grass strip): Chiều rộng $3\text{ m}$, cao $0{,}15\text{ m}$ so với mặt đường xe chạy.
    • Làn dành cho người đi bộ (Footpath / Sidewalk): Chiều rộng $2\text{ m}$, cao $0{,}15\text{ m}$; tự động gán lớp chiếu sáng $P4$ theo tiêu chuẩn EN 13201:2015.

  2. Cấu hình trắc quang và bố trí bộ đèn (Luminaire Arrangement):

    • Lựa chọn nguồn sáng: Bộ đèn đường LED (ví dụ mẫu đèn Philips công suất $80\text{ W}$, tổng quang thông phát ra đạt $6.600\text{ lm}$, thời gian vận hành $4.000\text{ giờ/năm}$).
    • Chọn kiểu bố trí: Đánh giá 4 phương án hình học (bố trí 1 bên phía dưới, bố trí 1 bên phía trên, bố trí 2 bên đối xứng song song, bố trí 2 bên so le).
    • Thiết lập các thông số lắp đặt:
      • Chiều cao tâm sáng ($H$ - Light centre height): $8\text{ m}$.
      • Độ vươn cần đèn (Boom length): $2\text{ m}$.
      • Góc nghiêng cần đèn (Boom angle): $9^\circ$.
      • Khoảng cách lùi cột (Pole distance from roadway / Light overhang): $1{,}81\text{ m}$ (vị trí lắp đặt nằm trên dải phân cách/vỉa hè, mép chóa lấn vào làn đường $0{,}20\text{ m}$).

  3. Chạy mô phỏng và tối ưu hóa số liệu:

    • Sử dụng công cụ Optimize all variants để phần mềm tự động tính toán quan hệ giữa khoảng cách cột đèn và các chỉ tiêu quang học.
    • Đánh giá sự tuân thủ đối với các tiêu chí: Độ chói trung bình mặt đường ($L_{ave}$), Độ đồng đều chung ($U_o$), Độ đồng đều dọc ($U_l$), Chỉ số tăng ngưỡng chói lóa ($TI$), Tỷ số chiếu sáng xung quanh ($EIR$) và kiểm tra độ rọi trung bình cho làn đi bộ ($E_{ave}$, $E_{\min}$).

Nội dung chính theo từng chương

Chương I: Khái niệm chung về kỹ thuật chiếu sáng

Chương I tổng hợp nền tảng lý thuyết quang học và các đại lượng đo lường chiếu sáng cơ bản ($F, I, E, L, C, H$), đồng thời phân tích cơ chế cảm nhận thị giác của mắt người thông qua mật độ phân bố của $7\text{ triệu}$ tế bào hình nón và $130\text{ triệu}$ tế bào hình que trên võng mạc.

Chương này trình bày chi tiết cấu tạo vật lý của các bộ đèn chiếu sáng kỹ thuật bao gồm 5 bộ phận chính: thân vỏ đèn, chao phản quang, kính thấu quang, đui đèn và bộ phụ kiện điện nguồn. Tác giả phân chia kỹ thuật chiếu sáng thành hai phân vùng: chiếu sáng nội thất (chú trọng kiểm soát độ rọi làm việc, hạn chế chói lóa trực tiếp, tạo cảm giác ánh sáng tự nhiên) và chiếu sáng ngoại thất (chiếu sáng giao thông, quảng trường, công trình thể thao và trang trí kiến trúc). Đối với chiếu sáng giao thông đô thị, chương I nêu rõ các yêu cầu về trắc quang theo cấp đường M1, M2, M3 (chuẩn CIE 115-2010), yêu cầu cơ lý của đèn (cấp bảo vệ IP44, cấp chịu va đập IK08 theo IEC 62, chiều cao treo cột $\le 12\text{ m}$) và định hướng sử dụng nguồn sáng hiệu suất cao (Sodium cao áp hoặc LED ánh sáng trắng phối hợp cảnh quan).

Chương II: Giới thiệu phần mềm DIALux evo 10

Chương II giới thiệu lịch sử phát triển và cấu trúc module của phần mềm DIALux evo phiên bản 10.1 do công ty DIAL GmbH cung cấp. Tác giả chỉ dẫn chi tiết từng bước cài đặt phần mềm từ trang chủ, cấu hình môi trường ngôn ngữ, kết nối thư viện CAD và hiệu chỉnh các tham số hiển thị 3D.

Chương này phân tích chức năng của 5 module khởi tạo dự án (Outdoor and building planning, Import plan or IFC, Room planning, Street lighting, Simple indoor planning), đồng thời giải thích chi tiết hệ thống menu lệnh (File, Edit, View, Settings) và các thanh công cụ quản lý thư viện đèn (Luminaire), thư viện vật thể dựng hình 3D (Objects). Chương II cũng nêu rõ tính năng tích hợp dữ liệu của phần mềm, bao gồm khả năng làm việc với tiêu chuẩn châu Âu (EN 12464, CEN 8995), xuất nhập dữ liệu bản vẽ kỹ thuật 2D/3D dạng .dwg, .dxf, xuất báo cáo định dạng .pdf và kết nối trực tiếp với cổng tra cứu thiết bị quang học LUMsearch.

Chương III: Hướng dẫn sử dụng phần mềm DIALux evo 10

Chương III đóng vai trò là quy trình hướng dẫn thực hành chi tiết việc thiết kế một dự án chiếu sáng đường giao thông (Street Lighting). Nội dung chương dẫn dắt người đọc qua các bước thao tác trên phần mềm:

  1. Khai báo thông tin dự án (Project Information): Quản lý danh mục liên hệ (Contacts), tên dự án, đơn vị thiết kế, địa chỉ và mô tả kỹ thuật.
  2. Thiết kế trắc ngang tuyến đường (Road Design & Street Profile): Khai báo kích thước hình học cho từng thành phần (làn xe chạy $7\text{ m}$ gồm 2 làn xe, làn cây xanh $3\text{ m}$, làn đi bộ $2\text{ m}$), lựa chọn chiều chuyển động và gán tiêu chuẩn EN 13201:2015.
  3. Cấu hình đặc tính phản xạ mặt đường: Thiết lập phân loại mặt đường bê tông nhựa CIE R3 với hệ số phản xạ $Q_0 = 0{,}07$ theo tiêu chuẩn IES RP-8.
  4. Lựa chọn và bố trí nguồn sáng (Luminaire Selection & Arrangement): Thao tác tải tệp dữ liệu phân bố quang học .ldt từ LUMsearch, cấu hình bộ đèn LED Philips $80\text{ W}$ ($6.600\text{ lm}$), chọn kiểu bố trí và nhập các tọa độ hình học (chiều cao cột $8\text{ m}$, vươn cần $2\text{ m}$, nghiêng $9^\circ$, thụt lùi chân cột $1{,}81\text{ m}$).
  5. Phân tích kết quả mô phỏng: Kích hoạt chức năng Optimize all variants để phần mềm chạy thuật toán kiểm tra các trường đánh giá (Valuation fields), đối chiếu độ chói, độ rọi và độ đồng đều với các ngưỡng quy chuẩn.

Chương IV: Thiết kế chiếu sáng cho Trung tâm hành chính Phú Riềng – Bình Phước

Chương IV là phần thực nghiệm ứng dụng toàn bộ quy trình tính toán lý thuyết và công cụ phần mềm vào công trình thực tế Trung tâm hành chính huyện Phú Riềng, tỉnh Bình Phước.

Nội dung chương triển khai hai nhóm công việc chính:

  • Tính toán chiếu sáng: Sử dụng dữ liệu mặt bằng quy hoạch khu trung tâm hành chính, dựng mô hình các trục đường giao thông nội bộ, đưa thông số bộ đèn thực tế vào mô phỏng trên DIALux evo 10.1, chạy kiểm tra các bảng số liệu trắc quang để bảo đảm mọi tuyến đường đều đạt chuẩn độ chói, độ rọi và độ đồng đều.
  • Thiết kế hệ thống cung cấp điện và an toàn: Tính toán công suất phụ tải chiếu sáng, lựa chọn dung lượng trạm biến áp cấp nguồn; tính toán tiết diện cáp dẫn điện theo điều kiện phát nóng và độ sụt áp cho phép; lựa chọn khí cụ đóng cắt và bảo vệ hạ áp (aptomat, cầu chì, tủ điều khiển chiếu sáng); tính toán thiết kế hệ thống cọc tiếp địa nối đất an toàn theo quy phạm trang bị điện hiện hành. Chương kết thúc bằng bảng thống kê khối lượng vật tư thiết bị toàn bộ công trình.

Kết quả và đóng góp

Kết quả kỹ thuật đạt được

  1. Về mặt ứng dụng công nghệ: Đồ án đã chuẩn hóa được quy trình ứng dụng phần mềm DIALux evo 10.1 trong thiết kế chiếu sáng đường giao thông ngoài trời, thay thế phương pháp tính toán thủ công bằng công cụ mô phỏng số học 3D có độ chính xác cao.
  2. Về mặt giải pháp kỹ thuật cho công trình:
    • Hoàn thành thiết kế hệ thống chiếu sáng cho các trục đường nội khu Trung tâm hành chính Phú Riềng, bảo đảm đồng thời các chỉ tiêu kỹ thuật quang học theo chuẩn EN 13201:2015 và CIE 115-2010.
    • Lựa chọn cấu hình thiết bị phù hợp với thực tế: sử dụng nguồn sáng LED tiết kiệm điện năng, bộ đèn đạt cấp bảo vệ tối thiểu IP44 và độ chịu va đập IK08, kiểu phân bố quang bán rộng ($I_{\max} = 650 - 750\text{ cd/klm}$).
    • Hoàn thành phần thiết kế điện hạ áp đồng bộ đi kèm: chọn máy biến áp, chọn tiết diện dây cáp truyền tải, thiết bị đóng cắt - bảo vệ hạ thế và hệ thống nối đất an toàn.

Đóng góp của đề tài

Theo tự đánh giá của tác giả trong đồ án:

  • Về mặt thực tiễn: Đề tài giúp sinh viên trực tiếp cọ xát với mô hình công trình thực tế, chuyển hóa kiến thức lý thuyết đã học trong nhà trường thành hồ sơ thiết kế kỹ thuật ứng dụng được cho một công trình cụ thể tại địa phương (TTHC Phú Riềng, Bình Phước).
  • Về mặt khoa học: Việc tuân thủ và áp dụng hệ thống tiêu chuẩn kỹ thuật hiện hành (IEC, TCVN, EN, CIE) giúp chuẩn hóa quy trình thiết kế cung cấp điện - chiếu sáng, góp phần xây dựng tác phong làm việc khoa học, an toàn và tối ưu hóa chi phí đầu tư.

Hạn chế và hướng nghiên cứu tiếp

  • Hạn chế của đề tài: Tác giả tự nhận định do điều kiện thời gian thực hiện (trong 12 tuần) và khối lượng kiến thức còn hạn hẹp, đồ án mới tập trung chủ yếu vào phần mô phỏng tính toán quang học cho các trục đường giao thông chính và mạng hạ áp cơ bản của khu trung tâm hành chính; chưa đi sâu phân tích chi tiết các kịch bản chiếu sáng trang trí cảnh quan kiến trúc phức tạp hoặc đánh giá vòng đời kinh tế dài hạn của dự án.
  • Hướng nghiên cứu và phát triển tiếp theo:
    • Mở rộng ứng dụng DIALux evo để thiết kế chiếu sáng mỹ thuật cảnh quan, chiếu sáng mặt đứng các công trình trụ sở làm việc bên trong Trung tâm hành chính Phú Riềng.
    • Tích hợp thêm các giải pháp điều khiển chiếu sáng thông minh (Smart Lighting, tự động điều chỉnh độ sáng theo mật độ giao thông và thời gian thực) nhằm tối ưu hóa hơn nữa mức tiêu thụ năng lượng.

Giá trị tham khảo

Đồ án là tài liệu tham khảo hữu ích cho:

  • Sinh viên ngành Kỹ thuật Điện, Điện – Điện tử, Kỹ thuật Chiếu sáng đô thị: Tham khảo tài liệu hướng dẫn thực hành, các bước thiết lập thông số, gán profile đường và cách nhập tệp dữ liệu trắc quang trên phần mềm DIALux evo 10.1.
  • Kỹ sư thiết kế cơ điện (MEP), chiếu sáng đô thị: Tham khảo phương pháp phối hợp giữa mô phỏng quang học trên phần mềm với tính toán thiết kế mạng điện hạ áp (chọn biến áp, dây cáp, đóng cắt, tiếp địa) cho các dự án khu hành chính, khu dân cư hoặc hạ tầng giao thông quy mô tương đương.
  • Các nội dung đáng tham khảo nhất trong đồ án:
    • Bảng tổng hợp thông số kỹ thuật 7 loại nguồn sáng (Chương I).
    • Quy trình từng bước cấu hình mặt cắt đường, chọn thông số hình học cần đèn và phân tích tối ưu hóa Optimize all variants (Chương III).
    • Phương pháp tính toán và thiết lập hệ thống chiếu sáng thực tế cho Trung tâm hành chính Phú Riềng (Chương IV).

Câu hỏi thường gặp

1. Đồ án lựa chọn tiêu chuẩn chiếu sáng nào để thiết kế cho các tuyến đường TTHC Phú Riềng?

Tác giả lựa chọn tiêu chuẩn châu Âu EN 13201:2015 (phiên bản mới nhất được tích hợp mặc định trong phần mềm DIALux evo 10.1) kết hợp với các chỉ tiêu trắc quang của chuẩn CIE 115-2010 (phân cấp chiếu sáng M1, M2, M3) và phân loại phản xạ mặt đường theo tiêu chuẩn IES RP-8.

2. Đặc tính mặt đường và làn đường được thiết lập như thế nào trong mô hình mô phỏng?

Trong bài toán mẫu ở Chương III và IV, tuyến đường được thiết lập với mặt đường xe chạy rộng $7\text{ m}$ ($2\text{ làn}$ xe), sử dụng bề mặt bê tông nhựa phân loại CIE R3 có hệ số phản xạ trung bình $Q_0 = 0{,}07$. Các làn phụ trợ gồm: làn dải cây xanh rộng $3\text{ m}$ (cao $0{,}15\text{ m}$) và làn dành cho người đi bộ rộng $2\text{ m}$ (cao $0{,}15\text{ m}$, gán lớp chiếu sáng $P4$).

3. Các thông số hình học lắp đặt bộ đèn mẫu trong phần mềm được chọn là bao nhiêu?

Các thông số hình học bố trí bộ đèn mẫu (đèn LED Philips $80\text{ W}$, $6.600\text{ lm}$) bao gồm:

  • Chiều cao lắp đặt tâm sáng ($H$): $8\text{ m}$.
  • Độ vươn của cần đèn (Boom length): $2\text{ m}$.
  • Góc nghiêng cần đèn (Boom angle): $9^\circ$.
  • Khoảng cách lùi cột so với làn đi bộ/lòng đường (Pole distance): $1{,}81\text{ m}$ (độ nhô mép sáng Light overhang đạt $0{,}20\text{ m}$).

4. Yêu cầu cơ lý và quang học đối với bộ đèn đường đô thị được văn bản nêu ra gồm những gì?

Bộ đèn đường được lựa chọn cần đáp ứng:

  • Cấp bảo vệ chống bụi và nước tối thiểu đạt IP44.
  • Cấp chịu va đập cơ học tối thiểu đạt IK08 (theo tiêu chuẩn IEC 62).
  • Kiểu phân bố trắc quang chóa bán rộng với cường độ sáng cực đại $I_{\max}$ nằm trong dải $650 - 750\text{ cd/klm}$.
  • Chiều cao lắp đặt cột đèn không vượt quá $12\text{ m}$.

5. Ngoài việc tính toán quang học trên DIALux evo, đồ án còn thực hiện những tính toán kỹ thuật điện nào?

Trong Chương IV, tác giả thực hiện các phần tính toán kỹ thuật điện hạ áp hoàn chỉnh gồm: tính chọn dung lượng trạm biến áp phân phối, tính toán tiết diện cáp dẫn điện hạ áp theo dòng phát nóng và sụt áp, tính chọn thiết bị đóng cắt - bảo vệ (aptomat, tủ chiếu sáng), tính toán hệ thống nối đất an toàn và lập bảng thống kê khối lượng vật tư thiết bị.

Kết luận

Đồ án tốt nghiệp của sinh viên Nguyễn Anh Duy đã nghiên cứu và làm chủ công cụ thiết kế chiếu sáng chuyên dụng DIALux evo phiên bản 10.1, ứng dụng hiệu quả vào bài toán thiết kế chiếu sáng đường giao thông cho Trung tâm hành chính huyện Phú Riềng, tỉnh Bình Phước. Tác phẩm đã kết hợp hài hòa giữa cơ sở lý thuyết quang học, hệ thống tiêu chuẩn chiếu sáng quốc tế (EN 13201:2015, CIE 115-2010) với quy trình mô phỏng số học 3D và các bước tính toán hệ thống cung cấp điện hạ áp thực tế. Kết quả đạt được bảo đảm tính chính xác về kỹ thuật, đáp ứng yêu cầu an toàn, mỹ quan đô thị và cung cấp tài liệu tham khảo có giá trị thực tiễn cho sinh viên cùng các kỹ sư ngành Kỹ thuật Điện - Chiếu sáng.