BÀI GIẢNG KỸ THUẬT ĐIỆN CHIẾU SÁNG ĐIỆN BÊN TRONG CÔNG TRÌNH TÍNH TOÁN

Phần 1: Các khái niệm cơ bản về chiếu sáng và thiết kế chiếu sáng Bước1. Chọn mức độ chiếu sáng yêu cầu (độ rọi tối thiểu) cho vùng làm việc. Bước 2. Chọn kiểu bóng đèn. Bước 3. Chọn kiểu chiếu sáng và kiểu bộ đèn Bước 4. Chọn độ cao treo đèn và tỉ số cách cao Bước 5. Bố trí đèn và xác định số lượng đèn tối thiểu đảm bảo độ đồng đều ánh sáng Bước 6. Xác định tổng quang thông của các đèn Bước 7. Xác định số lượng đèn cần treo Phần 2: Lý thuyết chiếu sáng nhân tạo trong nhà Phần 3: Tính toán bố trí hệ thống chiếu sáng trong nhà

BÀI GIẢNG KỸ THUẬT ĐIỆN

CHIẾU SÁNG ĐIỆN BÊN TRONG CÔNG TRÌNH

TRƯƠNG CÔNG ĐÍNH

BM Năng lượng-Thông tin, khoa Kỹ thuật Đô thị

Đại học Kiến trúc Tp Hồ Chí Minh

Nội dung

•Phần 1: Các khái ni m cơ bản về chiếu sáng và ệm cơ bản về chiếu sáng và

thiết kế chiếu sáng

•Phần 2: Lý thuyết chiếu sáng nhân tạo trong nhà

•Phần 3: Tính toán bố trí h thống chiếu sáng trong ệm cơ bản về chiếu sáng và nhà

• Bước1 Chọn mức độ chiếu sáng yêu cầu (độ rọi

tối thiểu) cho vùng làm việc

• Đặc điểm sử dụng, đặc điểm không gian

• Độ lớn của các chi tiết cần nhìn của công việc chính trong phòng được chiếu sáng

• Sự mệt mỏi của mắt người làm việc

• Môi trường sáng chung của nội thất,…

3

Thiết kế sơ bộ chiếu sáng nội thất

• Bước 2 Chọn kiểu bóng đèn

• Lựa chọn loại đèn

• Nhiệt độ màu Tm của đèn (biểu đồ Kruithof)

• Chỉ số hoàn màu của đèn

• Chế độ làm việc

• Tuổi thọ bóng đèn

Thiết kế sơ bộ chiếu sáng nội thất

• Bước 3 Chọn kiểu chiếu sáng và kiểu bộ đèn

• Kiểu chiếu sáng trực tiếp hẹp thường sử dụng khi nhà

có độ cao trần lớn để đạt hiệu quả kinh tế cao nhất,

nhưng khi đó tường và trần sẽ bị tối

• Kiểu chiếu sáng trực tiếp rộng và nửa trực tiếp cho

phép tạo ra môi trường sáng tiện nghi, cả trần và

tường đều được chiếu sáng

• Kiểu nửa gián tiếp và gián tiếp thường ưu tiên sử

dụng trong các nhà công cộng, các phòng khán giả,

nhà ga, nhà ăn, sảnh,… với yêu cầu độ rọi không cao

• Chú ý đến chất lượng thẩm mỹ của các bộ đèn

5

Thiết kế sơ bộ chiếu sáng nội thất

• Bước 4 Chọn độ cao treo đèn và tỉ số cách cao

• Nguồn sáng càng xa trường nhìn ngang, khả năng gây chói lóa mất tiên nghi càng giảm đi

• Đèn càng treo cao, công suất càng lớn và hiệu suất sáng lớn

• Khoảng cách tăng, số lượng đèn giảm

• hđ: Chiều cao treo đèn so với trần

Thiết kế sơ bộ chiếu sáng nội thất

Tỉ số treo đèn J:

7

d tt

d

h h

• Tỉ số cách cao:

nhà sản xuất cung cấp tương ứng từng bộ đèn Thông

Tỉ số cách cao của một số đối tượng chiếu sáng

• Bước 5 Bố trí đèn và xác định số lượng đèn tối thiểu đảm

bảo độ đồng đều ánh sáng

b

q m p

Thiết kế sơ bộ chiếu sáng nội thất

• Các điều kiện biên:

Suy ra được số lượng đèn tối thiểu Nmin , đảm bảo độ đồng đều độ rọi trong phòng làm việc

11

2 3

2

3

m p

m

n q

Bước 6 Xác định tổng quang thơng của các đèn

K, : Hệ số dự trữ

U : Hệ số lợi dụng quang thông

: Hiệu suất của bộ đèn

Z : Độ đồng đều, thường chọn bằng 0,8 – 0,9

Z U

K S

E F

yc t

yc t



Thiết kế sơ bợ chiếu sáng nợi thất

Là tỉ số giữa lượng quang thông rơi xuống mặt phẳng làm việc và toàn bộ quang thông phát ra khỏi đèn

• Loại đèn

• Hệ số phản xạ của trần, của tường, của mặt phẳng làm việc và của sàn nhà

• Chỉ số hình học k của phòng làm việc, hệ số k thường thay đổi từ 0,5 đến 5

•Tỉ số treo đèn J, thường xem J=0 hoặc J=1/3

13

Hệm cơ bản về chiếu sáng và số lợi dụng quang thông U

Trần và tường Hệ số phản xạ

Trắng sáng,

Màu sáng, màu

Sàn nhà Hệ số phản xạ

Sàn màu tối,

Hệm cơ bản về chiếu sáng và số phản xạ

Chỉ số hình phòng thường được cho trong bảng tra ứng với các bộ đèn

15

) (

) 5

, 0 (

b a

h

b

a k

chuvi h

S k

•Sự già đi của bóng đèn, làm quang thông giảm đi

•Sự suy giảm chất lượng các bộ phận của đèn

•Sự bám bụi trên bóng đèn và các chi tiết của đèn

Hệm cơ bản về chiếu sáng và số dự trữ

• Bước 7 Xác định số lượng đèn cần treo

• Nếu N > Nmin: N chính là số lượng đèn cần lắp đặt và theo nguyên tắc bố trí đèn đã có để bố trí lại đèn cho phù hợp

• Nếu N < Nmin: Nmin chính là số lượng đèn cần lắp đặt Khi đó có thể chọn loại đèn khác có quang thông nhỏ hơn

KiỂM TRA ĐÔ RỌI CHIẾU SÁNG

1 Phương pháp điểm sáng

Định luật bình phương khoảng cách:

“càng xa nguồn sáng, lượng ánh sáng giảm tỷ lệ bình phương với

khoảng cách từ nguồn sáng đến điểm nhận ánh sáng”

Phần 3: Tính toán bố trí hệ thống

chiếu sáng trong nhà

PHƯƠNG PHÁP ĐIỂM SÁNG (chính xác)

5 VÍ DỤ VÀ BÀI TẬP

4 CÁCH TÍNH

3 CÁC TRƯỜNG HỢP TÍNH TOÁN

2 ĐỊNH LUẬT BÌNH PHƯƠNG KHOẢNG CÁCH

1 KHÁI NIỆM CHUNG

PHƯƠNG PHÁP ĐIỂM SÁNG (chính xác)

• Là phương pháp tính chính

xác cụ thể độ rọi tại mỗi điểm

trên mặt làm việc.

• Sử dụng để tính chọn đèn

chiếu sáng khi sử dụng các

loại đèn được coi là điểm

1 Khái niệm chung

PHƯƠNG PHÁP ĐIỂM SÁNG (chính xác)

“Càng xa nguồn sáng, lượng ánh sáng giảm tỷ lệ bình phương với khoảng cách từ nguồn sáng đến điểm nhận ánh sáng.”

2 Định luật bình phương khoảng cách

3 Các trường hợp tính toán

• Điểm khảo sát nằm trên mặt phẳng nằm ngang.

• Điểm khảo sát nằm trên mặt phẳng đứng.

• Điểm khảo sát nằm trên mặt phẳng nghiêng

PHƯƠNG PHÁP ĐIỂM SÁNG (chính xác)

3 Các trường hợp tính toán

PHƯƠNG PHÁP ĐIỂM SÁNG (chính xác)

3 Các trường hợp tính toán

PHƯƠNG PHÁP ĐIỂM SÁNG (chính xác)

4 Cách tính

Có 2 cách tính:

•Sử dụng biểu đồ cường độ sáng I

•Sử dụng biểu đồ độ rọi tương đối e.

a Phương pháp sử dụng biểu đồ

cường độ sáng I

PHƯƠNG PHÁP ĐIỂM SÁNG (chính xác)

 Khi đã biết cách bố trí đèn và quang thông tại mỗi vị trí, ta tính độ rọi chính xác tại điểm A bằng công thức:

a Phương pháp sử dụng biểu đồ cường độ sáng I

PHƯƠNG PHÁP ĐIỂM SÁNG (chính xác)

Trong đó:

a Phương pháp sử dụng biểu đồ cường độ sáng I

• E A – độ rọi tại điểm A (lux)

• I - cường độ ánh sáng (Cd)

•  - góc xác định hướng vector cường độ sáng từ đèn đến A.

PHƯƠNG PHÁP ĐIỂM SÁNG (chính xác)

a Phương pháp sử dụng biểu đồ cường độ sáng I

Giá trị I  được vẽ cho từng loại đèn và chụp đèn riêng (xem phụ lục 1.22 đến 1.25 – trang 280 đến 283)

 Khi biết cách bố trí đèn và độ rọi yêu cầu trong phòng, quang thông tại một vị trí bố trí đèn được xác định như sau:

Chọn loại đèn có F đ (phụ lục 1.5 và 1.6), tính số bóng đèn cần lắp tại mỗi vị trí

PHƯƠNG PHÁP ĐIỂM SÁNG (chính xác)

a Phương pháp sử dụng biểu đồ cường độ sáng I

 Quy trình tính toán:

• Bước 1: Xác định chiều cao tính toán h tt

PHƯƠNG PHÁP ĐIỂM SÁNG (chính xác)

a Phương pháp sử dụng biểu đồ cường độ sáng I

 Quy trình tính toán:

• Bước 4: Xác định quang thông tại mỗi vị trí F vị trí

PHƯƠNG PHÁP ĐIỂM SÁNG (chính xác)

a Phương pháp sử dụng biểu đồ cường độ sáng I

PHƯƠNG PHÁP ĐIỂM SÁNG (chính xác)

Trong đó:

b Phương pháp sử dụng biểu đồ độ rọi tương đối e

 Khi biết cách bố trí đèn và quang thông tại mỗi vị trí, ta tính chính xác độ rọi tại vị trí A như sau:

PHƯƠNG PHÁP ĐIỂM SÁNG (chính xác)

chụp đèn riêng (xem phụ lục 1.26 đến 1.31 – trang 284 đến 286)

• Giá trị μ đối với đèn thông thường: μ = 1,1 – 1,2

• Giá trị μ đối với đèn có chụp tán xạ: μ = 1,6

 Khi biết cách bố trí đèn và độ rọi yêu cầu trong phòng,

b Phương pháp sử dụng biểu đồ độ rọi tương đối e

PHƯƠNG PHÁP ĐIỂM SÁNG (chính xác)

Chọn loại đèn có F đ (phụ lục 1.5 và 1.6), tính số bóng đèn cần lắp tại mỗi vị trí

 Quy trình tính toán:

• Bước 1: Xác định chiều cao tính toán h tt

chọn e

b Phương pháp sử dụng biểu đồ độ rọi tương đối e

PHƯƠNG PHÁP ĐIỂM SÁNG (chính xác)

 Quy trình tính toán:

• Bước 4: Xác định quang thông tại mỗi vị trí F vị trí

b Phương pháp sử dụng biểu đồ độ rọi tương đối e

PHƯƠNG PHÁP ĐƯỜNG SÁNG (chính xác)

5 CÁCH TÍNH

4 KHOẢNG CÁCH VÀ CHIỀU DÀI DÃY ĐÈN

3 QUANG THÔNG ĐƠN VỊ

2 DÃY ĐÈN LIÊN TỤC VÀ GIÁN ĐOẠN

1 KHÁI NIỆM CHUNG

PHƯƠNG PHÁP ĐƯỜNG SÁNG (chính xác)

• Là phương pháp tính chính

xác cụ thể độ rọi tại mỗi điểm

trên mặt làm việc.

• Sử dụng để tính chọn đèn

chiếu sáng khi sử dụng các

loại đèn được coi là đường

1 Khái niệm chung

PHƯƠNG PHÁP ĐƯỜNG SÁNG (chính xác)

• Khi m ≤ 0,5h tt , ta xem 2

bóng đèn là 1 dãy bóng liên

tục có quang thông bằng

tổng quang thông 2 bóng và

chiều dài bằng chiều dài từ

đầu này đến đầu kia (L dãy )

• Khi m > 0,5h tt , dãy đèn được

xem là gián đoạn.

2 Dãy đèn liên tục và gián đoạn

PHƯƠNG PHÁP ĐƯỜNG SÁNG (chính xác)

• Là quang thông trên một mét

PHƯƠNG PHÁP ĐƯỜNG SÁNG (chính xác)

4 Khoảng cách và chiều dài dãy đèn

Giả định về khoảng cách P

và chiều dài L đèn đối với

vị trí các điểm M1, M2, M3

PHƯƠNG PHÁP ĐƯỜNG SÁNG (chính

xác)

5 Cách tính

Có 2 cách tính:

•Sử dụng biểu đồ cường độ sáng I

•Sử dụng biểu đồ độ rọi tương đối e.

a Phương pháp sử dụng biểu đồ cường độ sáng I

• Đèn huỳnh quang có 2 đường biểu diễn cường độ sáng theo chiều dài và chiều rộng của đèn.

PHƯƠNG PHÁP ĐƯỜNG SÁNG (chính xác)

b Phương pháp sử dụng biểu đồ độ rọi tương đối e

• Phụ thuộc vào khoảng cách P

và chiều dài L, có giá trị quy đổi

là:

 Khi biết cách bố trí đèn và quang

thông tại mỗi vị trí, ta tính chính

xác độ rọi tại vị trí M như sau:

PHƯƠNG PHÁP ĐƯỜNG SÁNG (chính xác)

b Phương pháp sử dụng biểu đồ độ rọi tương đối e

Trong đó:

• EM – độ rọi tại điểm M (lux)

• F’ – quang thông đơn vị (lm/m)

• K – hệ số dự trữ (phụ lục 1.20)

• μ – hệ số phản xạ ánh sáng

PHƯƠNG PHÁP ĐƯỜNG SÁNG (chính

xác)

b Phương pháp sử dụng biểu đồ độ rọi tương đối e

 Khi biết cách bố trí đèn và độ rọi yêu cầu trong phòng, quang thông đơn vị tại một vị trí bố trí đèn được xác định như sau:

• Quang thông của dãy đèn:

• Chọn loại đèn có quang thông F đ , ta tìm được số bóng đèn cần có trong 1 dãy:

PHƯƠNG PHÁP ĐƯỜNG SÁNG (chính xác)

b Phương pháp sử dụng biểu đồ độ rọi tương đối e

 Quy trình tính toán:

• Bước 1: Xác định chiều cao tính toán h tt

• Bước 5: Tính giá trị độ rọi E M

Phương pháp điểm sáng

• Dựa vào biểu đồ cường độ sáng của từng loại bộ đèn cụ thể

• Tính toán độ rọi tại các điểm bất lợi

• Sử dụng đồ thị độ rọi tương đối

• Sử dụng giá trị độ rọi tương đối e.

45

Phương pháp đường sáng

• Quang thông phát ra tính trên m bóng đèn

• Dãy đèn liên tục, dãy đèn gián đoạn

• Sử dụng giá trị độ rọi tương đối e

• Khoảng cách và chiều dài dãy đèn