CHƯƠNG 1: TÍNH TOÁN CHIẾU SÁNG CHO TÒA NHÀ THEO TỪNG PHÒNG CHỨC NĂNG 1. TÍNH CHẤT CỦA VIỆC THIẾT KẾ, LẮP ĐẶT 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 làmviệc 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 1.1 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 ….2 Lựa chọn độ rọi yệu 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 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. - Các giá trị độ rọi tiêu chuẩn trong thang độ rọi: 0.
- Khi lựa chọn giá trị độ rọi phải dựa trên thang độ rọi, không được chọn giá trị ngoài thang độ rọi. ví dụ chọn E=200lx hoặc E=300lx không được chọn E= 250 lx. Việc chọn độ rọi phụ thuộc vào các yếu tố sau: - Loại công việc, kích thước các vật, sự sai biệt của vật và hậu cảnh - Mức độ căng thẳng của công việc Trang 4 - Lứa tuổi người sử dụng - Hệ chiếu sáng, loại nguồn sáng lựa chọn 1.3 Chọn hệ sáng Với 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 các điều kiện chiếu sáng mọi nơi 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 dược 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.4 Chọn nguồn sáng Chọn nguồn sáng phụ thuộc vào: Nhiệt độ màu của nguồn sáng theo biểu đồ Kruithof Hình 1a. 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 nhiệt độ màu Tm : biểu đồ Kruithof cho phép lựa chọn bóng đèn theo độ rọi yêu cầu trong môi trường tiện nghi. Chọn chỉ số màu R a :chiếu các đèn khác nhau lên cùng một vật, ta sẽ thấy vật có màu khác nhau.
Sự biến đổi này do phát xạ phổ khác nhau của các bóng đèn, được đánh giá qua độ sai lệch màu và gán cho một chỉ số màu R a. Với các các đèn có: R a <50: các màu của vật bị chiếu hoàn toàn thay đổi. R a <70: sử dụng trong công nghiệp khi sự thể hiện màu thứ yếu. Trang 5 70<R a < 80: sử dụng nơi thông thường, ở đó sự thể hiện màu có thể chấp nhận được.
R a >80: sử dụng nơi đòi hỏi sự thể hiện màu quang trọng.5 Chọn bộ đèn 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 1.6 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 công việc. Khi đó độ cao treo đèn so với bề mặt làm việc: 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.7 Xác định các thông số kĩ thuật chiếu sáng Tính chỉ số địa điểm: Đặc trung cho kích thước hình học: a. (a + b) Trong đó: a là chiều dài b là chiều rộng của căn phòng ℎ𝑡𝑡 là chiều cao H tính toán Tính hệ số bù: Có thể chọn giá trị hệ số bù tùy thuộc vào loại bóng đèn và mức độ bụi của môi trường hoặc tính theo công thức 1 d= (1.1) δ1 δ2 Chọn hệ số suy giảm quang thông 𝛿1 tùy theo loại bóng đèn.
Chọn hệ số suy giảm quang thông do bụi bẩn 𝛿2 ; tùy theo mức độ bụi bẩn, loại kí hậu, mức độ kín của bộ đèn Tính tỉ số treo: h’ J= (1.2) h’ + htt Trong đó: h’ là chiều cao từ mặt đèn đến trần Xác định hệ số sử dụng: Trang 6 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 tra từ đó xác định hệ số sử dụng U U = ηd ud + ηi ui (1.3) Trong đó: - ηd , ηi : là hiệu suất trực tiếp và gián tiếp của bộ đèn. - ud , ui : là hệ số có ích ứng với nhóm trực tiếp và gián tiếp.8 Xác định quang thông tổng yêu cầu Etc S.4) U Trong đó: - Etc là độ rọi lựa chọn theo tiêu chuẩn (lux), - S là diện tích bề mặt làm việc (m2 ) - d là hệ số bù - Φtổng là quang thông tổng của các bộ đèn 1.9 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. Φtổng Nbộ đèn = (1.5) Φcác bóng / 1 bộ Kiểm tra sai số quang thông không vượt quá mức (10%-20%) Nbộ đèn.
Φcác bóng / 1 bộ − Φtổng ΔΦ% = (1.6) Φtổng Kiểm tra độ rọi trung bình Nbộ đèn .10 Phân bố các bộ đèn dựa trên các yếu tố yêu cầu đề ra. Phân bố cho độ rọi đồng đều và tránh chói, đặc điểm kiến trúc dối tượng, phân bố dồ đạc. Thõa 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. Ta phân bố các bộ đèn sao cho khoảng cách trong một dãy là: Ldọc < Ldọc max.
(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). ÁP DỤNG CÁC PHƯƠNG PHÁP TRÊN TA TÍNH TOÁN CHIẾU SÁNG CHO CÁC TẦNG VÀ TỪNG PHÒNG CHỨC NĂNG RIÊNG. Vì đây là tòa nhà làm việc nên các tầng và phòng có cùng màu sơn, nền gạch và trần nhà: - Trần: màu trắng (hệ số phản xạ 0,75) - Tường: màu xanh và trắng (hệ số phản xạ 0,45) - Sàn: gạch (hệ số phản xạ 0,2) (Tra bảng 2 trang 192 Tài liệu tham khảo số [1]) 1.1 TÍNH TOÁN CHIẾU SÁNG CHO CÁC PHÒNG Ở TẦNG 1. Tính số bộ đèn cho phòng đào tạo, phòng kế hoạch tài chính và phòng hành chính tổng hợp (do có kích thước và thông số tương đương như nhau).
Các thông số: Chiều dài a= 7,2m Chiều rộng b= 7,8m Chiều cao H= 3m Diện tích S= 56,16 m2 Độ rọi yêu cầu: (200-500lx) dành cho nơi làm việc, ta chọn Etc = 300 lx Chọn hệ chiếu sáng: chung đều. Chon nhiệt độ màu: Tm (0K) = 3000-3200 theo đồ thị đường cong Kruithof Chọn bóng đèn loại: Tm = 3200 có Ra = 85, công suất định mức Pdm = 27 W pballas =27+25%.27=31,75W và có quang thông fd = 750 lm Chọn bộ đèn loại: Đèn máng 3 bóng tán quang (âm trần) Comet 3x9, có cấp bộ đèn là B, có hiệu suất: 0,8 Chọn số đèn /1 bộ: 3 bóng; quang thông các bóng trên 1 bộ là: 3 x 750 lm Phân bố bộ đèn: cách trần h'=0 Bề mặt làm việc:0,8m Chiều cao treo đèn so với bề mặt làm việc: htt = H-h’-hlv=3-0-0,8=2,2m Chỉ số địa điểm: Trang 8 ab 7,2. (7,2 + 7,8) Hệ số bù: d=1,25 Tỉ số treo: h’ 0 j= = =0 h’ + htt 0 + 2,2 Hệ số sử dụng: U = ηd ud + ηi ui = 0,8.1,07 = 0,856 (Trong đó: nd = 0,8, ud = 1,07) (Tra Tài liệu tham khảo số [1] bảng 9 trang 196) Quang thông tổng: Etc Sd 300.1,25 Φtổng = = = 24602lm U 0,865 Xác định số bộ đèn: Φtổng 24602 Nbộ đèn = = 10,9 Φcác bóng / 1 bộ 2250 Để phù hợp cho việc bố trí đèn chọn 9 bộ đèn. Kiểm tra sai số quang thông : Nbộ đèn.
Φcác bóng / 1 bộ − Φtổng 9.2250 − 24602 ΔΦ% = = = −0,17% Φtổng 24602 Kiểm tra độ rọi trung bình trên bề mặt làm việc : Nbộ đèn .