CHƯƠNG 1 TÍNH TOÁN CHIẾU SÁNG CHO TÒA NHÀ THEO KHU VỰC 1. Tính chất của việc thiết kế. Khi thiết kế chiếu sáng cho từng khu vực trong tòa nhà ngoài ánh sáng tự nhiên còn phải có ánh sáng đèn và yêu cầu đặt ra cho người thiết kế. Đảm bảo độ rọi đầy đủ trên bề mặt làm việc phải có sự tương phản giữa các mặt cần chiếu sáng và nền, mức độ chiếu sáng và sự tập hợp quang phổ chiếu sáng.
Độ rọi phân bố đồng đều, ổn định trong quá trình chiếu sáng trên phạm vi bề mặt làm việc bằng cách hạn chế dao động của lưới điện. Tập hợp quang phổ ánh sáng, nhất là lúc cần đảm bảo sự truyền sáng tốt nhất hạn chế sự lóa mắt, hạn chế sự mệt mỏi khi làm việc, học tập. Hạn chế sự phản xạ chói của nguồn sáng bằng cách dùng ánh sáng phản xạ, chọn cách bố trí đèn, chiều cao treo đèn sao cho phù hợp với vị trí địa hình. Trình tự tính toán chiếu sáng.
Nghiên cứu đối tượng chiếu sáng. - Hình dạng, kích thước, các bề mặt, các hệ số phản xạ, đặc điểm phân bố các đồ đạc, thiết bị…. - Mức độ bụi, ẩm, rung ảnh hưởng của môi trường. - Các điều kiện về khả năng phân bố và giới hạn.
- Đặc tính cung cấp điện ( nguồn 3 pha, 1 pha. - Loại công việc tiến hành. - Độ căng thẳng công việc. - Lứa tuổi người sử dụng.
- Các khả năng và điều kiện bảo trì …. 3 Khóa luận tốt nghiệp SV: Nguyễn Trọng Kha – Võ Trọng Bằng 1. Lựa chọn độ rọi yêu cầu. Độ rọi là độ sáng trên bề mặt được chiếu sáng.
Độ rọi được chọn phải đảm bảo nhìn mọi chi tiết cần thiết mà mắt nhìn không mệt mỏi theo Liên Xô ( cũ ) độ rọi tiêu chuẩn và là độ rọi nhỏ nhất tại một điểm trên bề mặt làm việc. Còn theo Pháp, Mỹ độ rọi tiêu chuẩn là độ rọi trung bình trên bề mặt làm việc. Chọn hệ chiếu sáng. - Hệ chiếu sáng chung, không những bề mặt làm việc được mà tất cả mọi nơi trong phòng được chiếu sáng.
Trong trường hợp này đèn được phân bố phía trên với độ cao cách sàn tương đối, trong hệ chiếu sáng này có hai phương thức đặt đèn chung và khu vực: + Trong hệ chiếu sáng chung đều: khoảng cách từ các đèn trong một dãy được đặt cách đều nhau, đảm bảo điều kiện chiếu sáng mọi nơi là như nhau. + Trong hệ chiếu sáng khu vực: khi cần phải thêm những phần chiếu sáng mà những phần này chiếm diện tích khá lớn, tại chỗ làm việc không sử dụng các đèn chiếu sáng tại chỗ, các đèn được chọn đặt theo sự lựa chọn hệ chiếu sáng : Yêu cầu của đối tượng chiếu sáng. Đặc điểm, cấu trúc căn nhà và sự phân bố thiết bị. Khả năng kinh tế, điều kiện bảo trì.
Chọn nguồn sáng. Chọn nguồn sáng phụ thuộc vào : - Nhiệt độ màu của nguồn sáng theo biểu đồ Kruithof. - Các tính năng của nguồn sáng: đặc tính ánh sáng, màu sắc tuổi thọ đèn. - Mức độ sử dụng ( liên tục hay gián đoạn ), nhiệt độ môi trường, kinh tế.
Chọn bộ đèn. Dựa vào: - Tính chất môi trường xung quanh. - Các yêu cầu về sự phân bố ánh sáng, sự giảm chói. - Các cấp bộ đèn đã được phân chia theo tiêu chuẩn IEC.
4 Khóa luận tốt nghiệp SV: Nguyễn Trọng Kha – Võ Trọng Bằng 1. Lựa chọn chiều cao treo đèn. Tùy theo đặc điểm đối tượng: loại công việc, loại bóng đèn, sự giảm chói, bề mặt làm việc. Ta có thể phân bố các đèn sát trần (h’=0) hoặc cách trần một khoảng h’, chiều cao bề mặt làm việc có thể trên độ cao 0,8m so với mặt sàn ( mặt bàn) hoặc ngay trên sàn tùy theo mục đích công việc, độ cao treo đèn so với bề mặt làm việc là: htt = H - h’ - 0,8.
Ta cần chú ý rằng chiều cao htt đối với đèn huỳnh quang không vượt quá 4m, nếu không độ sáng trên bề mặt làm việc sẽ không đủ. Còn đối với các đèn thủy ngân cao áp, đèn halogen kim loại…nên treo trên độ cao từ 5m trở lên để tránh chói. Xác định các thông số kĩ thuật chiếu sáng. Phương pháp hệ số sử dụng quang thông - Chỉ số địa điểm K: ab K htt .a b - Tỷ số treo: h' j ' h htt - Trong đó: + a, b, H: Chiều dài, chiều rộng, chiều cao của căn phòng (m).
+ hlv : Chiều cao bề mặt làm việc so với sàn (m). + h ' : Khoảng cách từ đèn đến trần (m). + htt : Chiều cao từ đèn tới bề mặt làm việc (m). + htt H h hlv ' - Hệ số bù: Hệ số bù tuỳ thuộc vào loại bóng đèn và mức độ bụi của môi trường có thể chọn giá trị của hệ số bù theo phụ lục 5.
- Hệ số sử dụng quang thông : 5 Khóa luận tốt nghiệp SV: Nguyễn Trọng Kha – Võ Trọng Bằng Dựa trên các thông số, loại bộ đèn, tỷ số treo, chỉ số địa điểm, hệ số phản xạ trần, tường, sàn. Trong trường hợp loại bộ đèn không có bảng các giá trị hệ số sử dụng, thì ta xác định cấp của bộ đèn đó, rồi tra giá trị có ích trong bảng phụ lục từ đó xác định hệ số sử dụng U. U= d u d i ui - Trong đó : + d , i : là hiệu suất trực tiếp và gián tiếp của bộ đèn. + u d , ui : là hệ số có ích ứng với nhóm trực tiếp và gián tiếp.
- Quang thông tổng của các đèn được xác định: Etc Sd tông U - Trong đó: + Etc : Độ rọi lựa chọn theo tiêu chuẩn ( lux). + S: Diện tích bề mặt làm việc ( m 2 ). + d: Hệ số bù. + tông : Quang thông tổng của các bộ đèn.
- Xác định số bộ đèn: + Số bộ đèn được xác định bằng cách chia quang thông tổng của các bộ đèn cho quang thông của các bóng. + Trong một bộ đèn, tùy thuộc vào số bộ đèn tính được ta có thể làm tròn lớn hơn hoặc nhỏ hơn để tiện phân chia các dãy ( làm tròn không được phép vượt quá - 10% - 20%). Nếu không số bộ đèn lựa chọn sẽ không đảm bảo đủ độ rọi yêu cầu. 𝑡ổ𝑛𝑔 𝑁𝑏ộ đè𝑛 = 𝑐á𝑐 𝑏ó𝑛𝑔 /𝑏ộ đè𝑛 - Kiểm tra sai số quang thông không vượt quá mức (-10% - 20%) 𝑁𝑏ộ đè𝑛.
𝑐á𝑐 𝑏ó𝑛𝑔/1 𝑏ộ − 𝑡ổ𝑛𝑔 ∆% = 𝑡ổ𝑛𝑔 - Kiểm tra độ rọi trung bình. 6 Khóa luận tốt nghiệp SV: Nguyễn Trọng Kha – Võ Trọng Bằng 𝑁𝑏ộ đè𝑛. Phân bố bộ đèn dựa trên các yếu tố. Phân bố cho độ rọi đồng đều và tránh chói, đặc điểm kiến trúc đối tượng, phân bố đồ đạc.
Thỏa mãn nhu cầu về khoảng cách tối đa giữa các dây và giữa các bóng đèn trong một dãy, dễ dàng vận hành và bảo trì. Nếu các khoảng cách đó vượt quá mức cho phép thì phải phân bố lại. Chọn khoảng cách từ dãy đèn ngoài cùng đến tường bằng ( 0,3 -0,5). Đối với sự phân bố đèn chiếu sáng chung đều, cần xét đến khoảng cách từ dãy đèn ngoài cùng đến tường.
Khoảng cách đó phụ thuộc vào sự có mặt các mặt phẳng làm việc cạnh tường, nếu có thì khoảng cách từ dãy đèn ngoài cùng đến tường bằng 0,25 – 0,3 khoảng cách giữa các dãy đèn, còn nếu không thì bằng 0,4 – 0,5 khoảng cách giữa các dãy đèn. Áp dụng phương pháp tính toán chiếu sáng cho tòa nhà Hải Âu. Độ rọi yêu cầu. 1 Độ rọi yêu cầu STT KHU VỰC ĐỘ RỌI (Lux) 1 Khu vực để xe 75 2 Tiền sảnh 200 3 Khu vực hành lang, lưu thông 100 4 Phòng máy phát 200 5 Phòng máy bơm 200 6 Phòng Conor and Evar 200 7 Phòng bảo vệ 200 8 Phòng lái xe 100 9 Đường dốc ra vào 75 10 Khu vệ sinh 200 11 Các khu còn lại 300 7 Khóa luận tốt nghiệp SV: Nguyễn Trọng Kha – Võ Trọng Bằng 1.
Tính toán cho tầng hầm. Phòng máy phát a) Kích thước: Chiều dài : a = 6,3 m. b) Màu sơn : Hệ số phản xạ trần 𝜌𝑡𝑟 = 0,7. Hệ số phản xạ tường 𝜌𝑡𝑔 = 0,5.
Hệ số phản xạ sàn 𝜌𝑙𝑣 = 0,2. c) Độ rọi yêu cầu: (Theo TCVN 7114 : 2002). Ta chọn 𝐸𝑡𝑐 = 200 lux d) Thông số bộ đèn: Bảng 1. 2 Thông số bộ đèn phòng máy phát Mã hiệu bộ đèn PHILIPS TCW060 2 x TL5-35W HF Loại bóng TL5 – 35 W Số đèn/1BĐ 2 Quang thông (Φ) bộ đèn 2 x 3325 lm Công suất bộ đèn (PBĐ) 77 W Hiệu suất, cấp bộ đèn 0,72 e) Chọn hệ chiếu sáng : Chung đều.
f) Phân bố bộ đèn : Cách trần ℎ′ = 0 m. Bề mặt làm việc ℎ𝑙𝑣 = 0,8 m. Chiều cao treo đèn so với bề mặt làm việc : ℎ𝑡𝑡 = 2,2 m. 8 Khóa luận tốt nghiệp SV: Nguyễn Trọng Kha – Võ Trọng Bằng Vẽ hình Hình 1.
1 Phân bố bộ đèn phòng máy phát g) Chỉ số địa điểm: 𝑎𝑏 6,3 × 6,3 𝐾= = = 1,4 ℎ𝑡𝑡 (𝑎 + 𝑏) 2,2 × (6,3 + 6,3) h) Hệ số sử dụng : Với chỉ số địa điểm K = 1,5. Hệ số phản xạ trần tường sàn lần lượt là 0,7; 0,5; 0,2. Ta tra bảng hệ số có ích bộ đèn được ud = 0,48. Hiệu suất trực tiếp của bộ đèn 𝜂𝑑 = 0,72.
U= d u d i ui = 0,72 x 0,48 = 0,35 i) Hệ số bù : Ta tra bảng PL5. j) Tỉ số treo: ℎ′ 0 𝑗= = =0 ℎ′ + ℎ𝑡𝑡 0 + 2,2 k) Quang thông tổng 𝐸𝑡𝑐 × 𝑆 × 𝑑 200 × 39,69 × 1,25 𝑡ổ𝑛𝑔 = = = 28350 𝑙𝑚 𝑈 0,35 k) Xác định số bộ đèn : 𝑡ổ𝑛𝑔 28350 𝑁𝑏ộ đè𝑛 = = = 4,26 𝑐á𝑐 𝑏ó𝑛𝑔/1 𝑏ộ 2 × 3325 Vậy chọn 4 bộ đèn. 9 Khóa luận tốt nghiệp SV: Nguyễn Trọng Kha – Võ Trọng Bằng l) Kiểm tra sai số quang thông: 𝑁𝑏ộ đè𝑛. 𝑐á𝑐 𝑏ó𝑛𝑔 /1𝑏ộ − 𝑡ổ𝑛𝑔 4 × 2 × 3325 − 28350 ∆% = = = −6,17 % 𝑡ổ𝑛𝑔 28350 Phù hợp trong khoảng cho phép (-10% đến +20%) Kết luận: Chọn 4 bộ đèn.
m) Kiểm tra độ rọi trung bình trên bề mặt làm việc sau 1 năm: 𝑁𝑏ộ đè𝑛. 𝑑 39,69 × 1,25 Đường dốc ra vào. a) Kích thước: Chiều dài : a = 12,2 m. b) Màu sơn : Hệ số phản xạ trần 𝜌𝑡𝑟 = 0,7.
Hệ số phản xạ tường 𝜌𝑡𝑔 = 0,5.