Đồ án cung cấp điện thiết kế chiếu sáng ĐHCNHN

Để thấy được tiện ích của việc ứng dụng các phần mềm thiết kế chiếu sáng, ta đi tìm hiểu và ứng dụng một phần mềm cụ thể vào việc thiết kế chiếu sáng. Ở đây ta đi tìm hiểu và ứng dụng phần mềm Luxicon vào việc thiết kế chiếu sáng. Với đề tài “ Thiết kế chiếu sáng sử dụng phần mềm Luxicon” chúng ta đi nghiên cứu các vấn đề cơ bản sau: Chương 1: Đặt vấn đề. Chương 2: Khái quát chung về chiếu sáng và thiết kế chiếu sáng. Chương 3: Giới thiệu về phần mềm Luxicon. Chương 4: Ứng dụng thực tế. Chương 5: Kết luận và kiến nghị đề xuất.

LỜI NÓI ĐẦU

Như ta đã biết, ánh sáng là một nhu cầu cấp thiết không thể thiếu trong đờisống sinh hoạt hằng ngày của chúng ta Từ xa xưa, con người đã biết sử dụngánh sáng nhân tạo như nến, đèn dầu… để chiếu sáng vào ban đêm

Ngày nay, vì sự phát triển mạnh mẽ của các ngành năng lượng, đặc biệt làngành năng lượng điện đã giúp ích cho con người rất nhiều trong cuộc sống sinhhoạt hằng ngày Trong đó lĩnh vực chiếu sáng đặc biệt được chú trọng để đápứng nhu cầu ngày càng cao và phong phú của con người Và để có một cáchchiếu sáng chất lượng đạt tiêu chuẩn đòi hỏi người thiết kế phải tốn rất nhiềuthời gian và công sức mới cho kết quả chính xác

Với sự phát triển mạnh mẽ của ngành khoa học máy tính, các công ty lớnchế tạo về thiết bị chiếu sáng đã đưa ra giải pháp tính toán thiết kế chiếu sángdùng phần mềm để giúp người tính toán thiết kế chiếu sáng tiết kiệm được thờigian, công sức Và có rất nhiều hãng đưa ra các phần mềm độc quyền như :

DIALux của Đức, Luxicon của Mỹ…Ngoài ra các hãng còn đưa ra các catalog

sản phẩm rất đa dạng và phong phú, có thể tra ngay thông số kỹ thuật của thiết

bị ngay trên phần mềm Do đó người tính toán thiết kế chiếu sáng có thể thay thếlựa chọn những phương án tối ưu để có thể vừa có kết quả chính xác lại vừa tiếtkiệm được kinh tế

Để thấy được tiện ích của việc ứng dụng các phần mềm thiết kế chiếu sáng,

ta đi tìm hiểu và ứng dụng một phần mềm cụ thể vào việc thiết kế chiếu sáng Ở

đây ta đi tìm hiểu và ứng dụng phần mềm Luxicon vào việc thiết kế chiếu sáng.

Với đề tài “ Thiết kế chiếu sáng sử dụng phần mềm Luxicon” chúng ta đi

nghiên cứu các vấn đề cơ bản sau:

Chương 1: Đặt vấn đề

Chương 2: Khái quát chung về chiếu sáng và thiết kế chiếu sáng

Chương 3: Giới thiệu về phần mềm Luxicon

Chương 4: Ứng dụng thực tế

Chương 5: Kết luận và kiến nghị đề xuất

CHƯƠNG I: ĐẶT VẤN ĐỀ

Ngày nay nền kinh tế nước ta đang phát triển mạnh mẽ, đời sống nhân dâncũng nâng cao nhanh chóng Nhu cầu sử dụng điện năng để chiếu sáng khôngchỉ trong các lĩnh vực công nghiệp, nông nghiệp, dịch vụ mà còn trong sinh hoạtcũng phát triển mạnh mẽ Do đó một yêu cầu cấp thiết là phải tính toán làm sao

sử dụng số lượng bóng đèn ít nhất mà có thể đạt được độ sáng theo yêu cầu vớichi phí thấp nhất Đó thật sự là một việc rất khó khăn nếu chúng ta tính toánbằng tay rất thủ công, không linh hoạt, mỗi khi cần thay đổi các tham số phảilàm lại từ đầu Nhưng nhờ sự phát triển ngày càng cao của khoa học kỹ thuật cácphần mềm thiết kế lần lượt ra đời và phát triển trong đó có phần mềm thiết kế

chiếu sáng Luxicon Với sự trợ giúp của máy tính qua phần mềm Luxicon nó

phục vụ việc thiết kế chiếu sáng từ đơn giản đến phức tạp sử dụng trong thiết kếđiện chiếu sáng dân dụng cũng như công nghiệp với tốc độ và chính xác caocùng với kết quả mô phỏng chiếu sáng 3D giúp người thiết kế hình tượng kếtquả cuối cùng như thế nào Nó trợ giúp tính toán sao cho sử dụng số lượng bóngđèn ít nhất mà đạt hiệu suất chiếu sáng cao nhất với chi phí thấp nhất Mặt khác

có thể dựa vào phần mềm để kiểm tra độ chiếu sáng hay độ rọi của một phòng

nội thất sẵn có xem có đạt yêu cầu hay không Ngoài ra chương trình Luxicon

còn cung cấp những tính toán kinh tế để thực hiện những dự toán kinh tế đơngiản, hỗ trợ soạn thảo báo cáo chi tiết về hệ thống ánh sáng Đây cũng chính là

lý do để chúng em chọn đề tài “ứng dụng phần mềm Luxicon trong thiết kế chiếu sáng”.

Luxicon là phần mềm do công ty Cooper Lighting của Mỹ cung cấp Đây là

chương trình đầy quyền năng bao gồm toàn bộ cơ sở dữ liệu để phân tích toàn

diện hiệu suất của nguồn sáng bất kỳ trong một ứng dụng thích hợp Luxicon

phiên bản 2.2 là một chương trình phân tích, thiết kế chiếu sáng dễ sử dụng vớiđầy đủ các giải pháp kĩ thuật thông qua các lệnh công cụ chức năng, thiết đặt cáctham số kĩ thuật tùy chọn phù hợp với công việc

CHƯƠNG II KHÁI QUÁT CHUNG VỀ CHIẾU SÁNG

Về phương diện sinh lý, các đại lượng tương quan bức xạ được đánh giátheo tác động của chúng đến thị giác, do đó ta định nghĩa quang thông Ф là phần

năng lượng của sóng điện từ được đánh giá bằng mắt người theo tác động củanó.

Trong phổ ánh sáng nhìn thấy quang thông bằng:

λ

λ

λ W

760

380

d V

K ∫

= Φ

Trong đó:

Vλ :là hàm độ nhạy tương đối của mắt theo bước sóng

K : là hệ số chuyển đổi đơn vị năng lượng sang đơn vị cảm nhận thị giác

K = 683 lm/wĐơn vị của quang thông là lumem (lm)

Quang thông là đại lượng đặc trưng cho khả năng của nguồn bức xạ ánhsáng trong không gian

Quang thông của một số nguồn sáng thông dụng :

Ω được định nghĩa bằng tỷ số giữa diện tích S và bình phương bán kính R:

2

R

S

= ΩGiá trị cực đại của Ω:

π

π 4 .

S

Đơn vị của cường độ ánh sáng là candela viết tắt là cd

Cường độ ánh sáng của một số nguồn sáng:

Nguồn sáng Cường độ ánh sáng (candela)

Đèn sợi đốt 300W có độ phản xạ 1500 ở tâm chùm tia

Đèn Halogen kim loại 2Kw có độ phản

xạ

14800 theo mọi phương 250.000 ở tâm chùm tia

2.3 Độ rọi (độ chiếu sáng) E, lux (lx).

Độ rọi là đại lượng đặc trưng cho bề mặt chiếu sáng, là mật độ quang thông

Ф trên bề mặt có diện tích S Khi quang thông vuông góc với bề mặt chiếu sáng,

độ rọi được tính bằng công thức :

( ) lx ds

dF E

Đơn vị của độ rọi là lux, là mật độ

quang thông của một nguồn sáng 1

lumem trên diện tích 1 m2 Khi mặt chiếu sáng không đều, độ rọi được tính bằngtrung bình đại số của độ rọi các điểm

Độ rọi trên một số bề mặt thường gặp :

Địa điểm được chiếu sáng Độ rọi (lux)

Ngoài trời giữa trưa nắng 100.000

Ngoài trời giữa trưa đầy mây 10.000

dI L

Giấy trắng khi độ rọi 400 lux 80

Độ chói của mặt đường 1-2

d

M = φĐơn vị đo của độ trưng bức xạ : oát/m2 (w/m2)

Đơn vị của độ trưng ánh sáng : lumem/m2 (lm/m2)

M L

E = π =

τ

Trong đó M là độ trưng của mặt,tính bằng lumem/m2 (không phải là lux vì

đó là quang thông phát xạ chứ không phải quang thông thu nhận) khi đó địnhluật Lambert là:

L

M = π Định luật Lambert có vai trò rất quan trọng trong kỹ thuật chiếu sáng, nó cho

ta quan hệ giữa độ chói và độ rọi Căn cứ vào định luật mà người ta có thể tínhtoán và kiểm tra được độ rọi, độ chói của tất cả các điểm trong trường sáng của

bộ đèn

2.8.Hiệu suất phát quang (H):

Hiệu suất phát quang (H) là đại lượng đo bằng tỷ số giữa quang thông phát

ra của bóng đèn và công suất điện năng tiêu thụ của bóng đèn (nguồn sáng) đó.Đơn vị đo: lm/w

Hiệu suất phát quang của một số nguồn sáng:

2.9 Tính chất quang học của vật liệu.

Nếu có lượng quang thông F tới đập vào bề mặt vật liệu thì có thể xảy ra cáctrường hợp sau:

Tổng quang thông:

α τ

Truyền ánh sáng:

Nhận xét :

- Khả năng truyền ánh sáng của vật liệu thể hiện qua hệ số truyền ánh sáng τ

- Vật liệu càng trong suốt có chiều dầy càng nhỏ thì khả năng truyền ánhsáng càng tốt

- Màu sắc của vật liệu càng sáng thì khả năng truyền ánh sáng càng tốt

- Khả năng truyền ánh sáng của vật liệu có thể thay đổi phụ thuộc vào tìnhtrạng bề mặt vật liệu

- Mức độ hấp thụ ánh sáng của vật liệu thể hiện qua hệ số hấp thụ α

- Độ nhẵn của bề mặt vật liệu càng thấp và độ dày càng lớn thì khả năng hấpthụ ánh sáng càng tốt

- Màu sắc của vật liệu càng tối thì khả năng hấp thụ ánh sáng càng cao

- Vật đen tuyệt đối hấp thụ toàn bộ ánh sáng tới.

Tính chất quang học của vật liệu:

Nhận xét chung:

- Tổng hệ số phản xạ ánh sáng, truyền ánh sáng, hấp thụ ánh sáng của mộtloại vật liệu là không đổi

1

= + + α τ

Nhiệt độ màu cho ta cảm giác định tính về vùng cực đại trong phổ nănglượng của nguồn sáng Ta nói ánh sáng đèn sợi đốt là ánh sáng “ấm” vì có phổnăng lượng cực đại nằm ở vùng bức xạ màu đỏ, còn ánh sáng đèn huỳnh quang

là ánh sáng “lạnh” vì phổ năng lượng bức xạ của nó giàu màu xanh da trời.Ánh sáng trắng ấm:

Nhiệt độ màu của một số nguồn sáng:

Nguồn sáng Nhiệt độ màu (K)

Chỉ số truyền đạt màu là một đặc trưng và cũng là chỉ tiêu rất quan trọng đốivới mọi nguồn sáng, nó phản ánh chất lượng của nguồn sáng thông qua sự cảmnhận đúng hay không đúng màu của các đối tượng được chiếu sáng Ta dễ dàngthấy rằng, với cùng một vật nhưng khi được chiếu sáng bằng nguồn sáng khácnhau thì nó biều hiện màu khác nhau.

Chỉ số truyền đạt màu của một nguồn sáng là đại lượng đánh giá mức độtrung thực về màu sắc của vật chất chiếu sáng bằng nguồn sáng ấy, với trườnghợp chiếu sáng ban ngày

Đơn vị đo: %

Người ta quy định chỉ số CRI bằng không đối với ánh sáng đơn sắc và bằng

100 đối với ánh sáng tự nhiên ban ngày hoặc bức xạ của vật đen Cụ thể là:

- CRI < 50 màu bị biến đổi nhiều

- 50 < CRI < 70 màu bị biến đổi

- 70< CRI < 85 màu ít biến đổi, đây là môi trường chiếu sáng thông dụng

- CRI > 85 sự thể hiện màu rất tốt, sử dụng trong các công trình chiếu sángchất lượng cao

Ánh sáng màu.

Khả năng cảm nhận màu của con măt được đặc trưng bởi ba thông số:

- Độ chói của ánh sáng màu biểu thị cường độ ánh sáng

- Hệ số thể hiện màu CRI

- Độ thuần khiết của ánh sáng trắng, đánh giá mức độ liên tục của phổ bức

- G (Green) có bước sáng 546 nm.

- B (Blue) có bước sáng 436 nm

CIE quy định các nguồn sáng tiêu chuẩn sau:

- Ánh sáng trắng tiêu chuẩn A là ánh sáng do bóng đèn sợi đốt vonfram phát

II Các thiết bị chiếu sáng:

Các thiết bị chiếu sáng thường dùng hiện nay bao gồm các loại đèn điện, đèndầu và nến… Tuy nhiên thiết bị chiếu sáng thường dùng chủ yếu trong đời sốnghiện con người hiện nay là các loại đèn điện

Có các loại đèn điện sau:

1 Đèn sợi đốt.

- Đèn đui ngạnh trê B15 hoặc B22 dùng cho công suất dưới 150 W.

- Đèn đui xoáy: E14, E27, E40 thích hợp cho mọi công suất

- Chiếu sáng thông dụng: Đèn bóng trong, bóng mờ, tráng bạc

- Chiếu sáng chuyên dùng: Đèn trang trí, đèn chịu chấn động, đèn hai sợi đốtriêng biệt…

- Tuổi thọ thấp, phụ thuộc vào điện áp Trung bình 1000h nhưng tăng điện áp5%Udm tuổi thọ chỉ còn 500h.

1.4 Các loại đèn sợi đốt khác.

Từ năm 1960 ngoài khí trơ người ta còn bổ xung khí Halogen (Iốt, Brom)khi đó vonfram bốc hơi lắng đọng trên sợi đốt mà không bị ngưng đọng trênthành bóng đèn cho phép đạt nhiệt độ 31.000K hiệu quả ánh sáng từ 20 ÷ 27lm/w tuổi thọ trung bình 200h

2 Đèn huỳnh quang.

2.1 Hiện tượng phóng điện trong chất khí.

Quá trình phát sáng trong đèn huỳnh quang gồm 3 bước:

- Tạo nên các điện tử rự do và gia tốc điện tử bằng điện trường

- Động năng của các điện tử tự do biến đổi thành năng lượng kích thích củacác nguyên tử thuỷ ngân

- Năng lượng kích thích của các nguyên tử thuỷ ngân được biến đổi thànhbức xạ ánh sáng nhìn thấy thông qua sự phát quang của lớp bột huỳnh quangphủ ở trong thành bóng đèn

2.2 Hiện tượng phóng điện huỳnh quang.

Khi cho chùm tia đơn sắc đập vào một chất huỳnh quang một phần nănglượng của nó biến thành nhiệt, trong khi đó phần lớn năng lượng còn lại xuấthiện dưới dạng phổ liên tục có bước sóng phân bố tuỳ theo bản chất của chấthuỳnh quang Như vậy tia sơ cấp đóng vai trò kích thích để chất huỳnh quangphát xạ tia thứ cấp Màu sắc của bức xạ thứ cấp phụ thuộc vào bản chất và liềulượng của bột huỳnh quang bao phủ trong ống và áp suất trong đèn

2.3 Cấu tạo và nguyên lý làm việc.

*Cấu tạo:

* Nguyên lý làm việc:

Sau khi được khởi động, các sóng điện từ tần số cao phóng qua lại giữa 2điện cực của bóng đèn, đồng thời sóng này đập vào lớp bột huỳnh quang ở váchtrong bóng đèn làm phát ra các tia bức xạ thứ cấp ở các bước sóng mà mắt ngườicảm nhận được

*Thiết bị mồi đèn: Để gây phóng điện ban đầu và duy trì ổn định ánh sáng,

phải dùng đến thiết bị mồi đèn Thiết bị mồi đèn hay dùng là tắc te và chấn lưu

- Tắc te.

+ Tắc te khí: Là một bóng đèn có khí rất nhỏ có các điện cực gần nhau trong

đó một điện cực bản lưỡng kim mắc song song với đèn ống như sơ đồ hình vẽ

+ Tắc te nhiệt: Gồm một bóng đèn chân không nhỏ chứa một công tắc lưỡng

kim khép mạch khi nguồn và một điện trở đốt nóng

Chú ý: Cả hai trường hợp tắc te nhiệt và tắc te khí nên sử dụng một điện

dung nhỏ cỡ 6 nF làm tăng thời gian quá điện áp do đó mồi đèn dễ dang hơn

- Chấn lưu: Làm nhiệm vụ tạo điện áp quá độ khi bật đèn (hiệu quả cao hơn

khi phối hợp cùng tắc te) để ion hoá chất khí gây phóng điện trong chất khí sau

đó ổn định điện áp ở trị số định mức

Tuỳ theo cơ chế khởi động, có ba loại chấn lưu điện sử dụng hiện nay:

+ Khởi động do điện cực được đốt nóng trước.

+ Khởi động nhanh.

+ Khởi động tực thời.

2.4.Các đặc tính kỹ thuật.

2.5 Các thông số của đèn ống huỳnh quang.

* Các ký hiệu của đèn huỳnh quang.

CW : Đèn ánh sáng trắng lạnh tiêu chuẩn

WW: Đèn ánh sáng ấm tiêu chuẩn

CWX: Đèn ánh sáng trắng lạnh deluxe

WWX: Đèn ánh sáng trắng

ES: Đèn tiết kiệm năng lượng.

HO : Đèn có quang thông cao

* Kích thước và công suất tiêu chuẩn của đèn ống huỳnh quang.

0,6m – 20/18W; 1,2m – 40/36W; 1,5m – 68/65W; 2,4m - 110W

2.6.Các đèn phóng điện khác.

a Đèn hơi thuỷ ngân.

Đèn hơi thuỷ ngân là loại đèn phóng điện mà trong đó phần lớn ánh sángđược tạo ra do bức xạ của hơi thuỷ ngân hoạt động ở áp suất riêng phần lớn hơn

hiện màu thấp Do đặc tính bị xuống

cấp nhanh và hiệu quả năng lượng thấp

nên đèn thuỷ ngân cao áp có xu hướng

bị loại bỏ

b Đèn Halogen kim loại (Metal Halide).

Các loại đèn này sáng khoảng (70 ÷ 100) lm/w và được chế tạo với dải côngsuất từ (30 ÷ 2000)W Nhiệt độ màu từ (2700 ÷ 4500) 0K, CRI (65 ÷ 80)%.Đèn Metal Halide thay thế cho đèn thuỷ ngân cao áp trong chiếu sáng nhàxưởng, sân thể thao, quảng trường, cầu cảng

c Đèn Sodium cao áp (HPS).

Cấu tạo đèn gồm bóng thuỷ tinh

alumin hình ovan, kích thước hơi nhỏ,

có hơi Natri với áp suất 250 mmHg, đui

xoáy công suất từ 35 đến 1000W

Ở nhiệt độ là 10000C và áp suất cao

bức xạ có phổ sáng trắng có nhiệt độ

màu từ 2000 đến 2500 0K Hiệu suất

ánh sáng có thể đạt 120 lm/w nhưng

chỉ số thể hiện màu tương đối kém

CRI = 20%, tuổi thọ lý thuyết có thể lên tới 10.000h

d Đèn NATRI áp suất thấp LPS (SODIUM thấp áp).

Bức xạ đèn Sodium áp suất thấp

đơn sắc màu da cam, với bước sóng

này ảnh của đối tượng được tiêu tụ trên

võng mạc, vì vậy đèn Sodium áp suất

thấp thích hợp cho chiếu sáng giao

thông, dễ dàng quan sát các đối tượng

đang chuyển động

III Thiết kế chiếu sáng.

1.Thiết kế chiếu sáng nối thất.

1.1 Khái quát chung.

Kỹ thuật chiếu sáng nội thất nghiên cứu các phương pháp thiết kế hệ thốngchiếu sáng nhằm tạo nên môi trường chiếu sáng tiện nghi, thẩm mỹ,phù hợp vớiyêu cầu sử dụng và tiết kiệm điện năng của các công trình trong nhà

1.1.1 Phân loại chiếu sáng và các hình thức chiếu sáng.

Chiếu sáng cục bộ và chiếu sáng sự cố phải căn cứ vào hoàn cảnh cụ thể đểquyết định.

- Dễ gây chói loá, sấp bóng.

- Quang thông tâp trung vào mặt làm việc, tường bên bị tối.

-Quang thông phân bố rộng trong nửa không gian dưới, tường biên được chiếu sáng.

- Chiếu sáng văn phòng, lớp học, cửa hàng lớn, nhà xưởng.

- Địa điểm có độ lớn cao.

- Văn phòng, phòng khách, phòng trà, nhà ăn.

Gián tiếp Từ 90% đến 100% ánh sáng được chiếu lên trần

và phản xạ xuống.

- Đây là phương pháp chiếu sáng có hiệu quả sáng thấp nhất.

- Phòng khán giả, nhà ăn.

- Tiện nghi được cải thiện không gây chói loá, sấp bóng.

Bán gián

tiếp

- Từ 60% đến 90% ánh sáng được chiếu hắt lên.

- Các tường và trần được chiếu sáng.

- Tạo ấn tượng, dễ chịu.

- Không gây chói loá, sấp bóng.

- Văn phòng, nhà ở.

Hỗn hợp

- Từ 40% đến 60% ánh sáng được chiếu hắt lên.

- Phối hợp ưu điểm của chiếu sáng trực tiếp và gián tiếp.

- Địa điểm có tường và trần phả xạ mạnh.

CS chung

- Hình thức chiếu sáng thông dụng nhất.

- Đèn được bố trí theo mạng lưới.

- Tạo lên độ rọi tương đối đều.

- Thương mại, công nghiệp, văn phòng, nhà ở…

CS làm việc

- Ánh sáng trực tiếp đến mặt làm việc.

- Bổ sung cho chiếu sáng chung.

- Thương mại, công nghiệp, nhà ở.

CS nền

- Tạo khoảng 1/3 độ rọi chiếu sáng chung, phần còn lại là do hệ thống chiếu sáng làm việc đảm nhiệm.

- Các phòng tiếp tân, triển lãm, địa điểm rộng.

1.1.3 Các yêu cầu đối với chiếu sáng nội thất

- Đảm bảo độ rọi xác định theo từng loại công việc, không nên có bóng tối,

độ roi phải đồng đều trên bề mặt diện tích chiếu sáng (trừ trường hợp riêng)

- Không gây chói loá trực tiếp cũng như chói loá phản xạ để tranh mỏi mắt,thần kinh căng thẳng làm việc mất hiệu quả và có thể gây tai nạn lao động

- Phải tạo được ánh sáng giống ánh sáng ban ngày

- Coi trọng yếu tố tiết kiệm điện năng trong chiếu sáng:

+ Chọn nguồn sáng và thiết bị chiếu sáng có hiệu suất cao

A(1,15) Môi trường làm việc đòi hỏi chất lượng quan sát rất cao và chính xác.Ví dụ: Lắp ráp các thiết bị điện tử nhỏ, đồ hoạ… 15

B(1,50)

Môi trường làm việc đòi hỏi chất lượng quan sát và mức chính xác

trung bình nhưng đòi hỏi tập trung cao độ và lâu dài Ví dụ: Văn

phòng, lắp ráp các chi tiết nhỏ…

15

C(1,85) Môi trường đòi hỏi chất lượng quan sát, mức chính xác và mức độ

tập trung trung bình Ví dụ: Lắp ráp các chi tiết trung bình. 20

D(2,20)

Đối tượng quan sát đơn giản, đòi hỏi mức độ tập trung bình thường

của người làm việc, phạm vi di chuyển hạn chế Ví dụ: Khu vực

đóng gói sản phẩm, xung quanh các máy móc kích thước lớn, khu

lắp ráp các kích thước lớn.

20

E(2,55) Khu vực không có vị trí làm việc cố định, mọi người di chuyển với

yêu cầu quan sát thất, khu vực không thường xuyên được sử dụng. 50

1.1.4 Các giai đoạn cơ bản chiếu sáng nội thất

Giai đoạn 1: Thiết kế sơ bộ

Nhằm xác định các giải pháp về hình học, quang học của địa điểm chiếusáng như kiểu chiếu sáng, lựa chọn loại đèn và bộ đèn, cách bố trí đèn, số lượngđèn cần thiết đảm bảo sự phân bố đồng đều của ánh sáng và độ rọi trên bề nặtlàm việc và không gian nội thất

Giai đoạn 2: Kiểm tra điều kiện

Độ rọi, độ chói, độ đồng đều theo tiêu chuẩn, cảm giác tiện nghi nhìn, cácphương án chiếu sáng

Giai đoạn 3: Tính toán chọn hệ thông cung cấp điện và thiết bị điều khiển hệ

thống chiếu sáng

Giai đoạn 4: Tính toán kinh tế, chi phí vòng đời đẻ lựa chọn phương án tối ưu 1.1.5 Thiết kế chiếu sáng.

Giai đoạn 1: Thiết kế sơ bộ.

Nhằm xác định các giải pháp hình học và kỹ thuật cơ bản của thiết kế Trình

tự tiến hành như sau:

Bước 1: Chọn độ ropị yêu cầu (TCXDVN 7114-2002).

Bước 2: Chọn kiểu nguồn sáng phù hợp, xem xét các chỉ tiêu sau:

- Nhiệt độ màu T(áp dụng biểu đò Kruithof)

- Chỉ số hoàn màu CRI (chất lượng ánh sáng của nguồn)

- Tuổi thọ của đèn

- Hiệu suất sáng (lm/w).

- Đặc điểm sử dụng (liên tục hay gián đoạn)

Bước 3: Chọn phương án chiếu sáng và kiểu bộ đèn

Bước 4: Chọn đọ treo đèn.

Chỉ số treo đèn:

h h

h j

+

= ' '

Thường h ≥ 2h’ do đó 0 ≤ j ≤

3 1

Bước 5: bố trí đèn và xác định số lượng đèn tối thiểu đảm bảo độ đồng đều ánh

sáng trên mặt phẳng làm việc, điều này phụ thuộc vào:

Giai đoạn 2: Kiểm tra mức độ chiếu sáng theo:

- Độ rọi tiêu chuẩn

- Độ chói loá mất tiện nghi

1.2 Chiếu sáng nội thất công trình công cộng.

1.2.1 Phân loại.

Hiệu quả chiếu sáng công trình không chỉ đảm bảo tiện nghi nhìn mà cònnâng cao tính nghệ thuật, thẩm mỹ cho công trình Người ta thường phân loạithiết kế chiếu sáng nội thất theo các nhóm sau:

- Các công trình thể thao trong nhà

- Các phòng trưng bày, triển lãm

- Các trung tâm thương mại, cửa hàng

- Các công trình giao thông, nhà ga

- Nhà thờ

1.2.2 Các dữ liệu chiếu sáng nội thất.

Để tính toán, thiết kế nội thất cần các dữ liệu sau đây:

- Đặc điểm kiến trúc và hình học của địa điểm chiếu sáng

- Yêu cầu sử dụng của địa điểm chiếu sáng, tính chất công việc của môitrường cần chiếu sáng

- Đặc tính quang học của không gian chiếu sáng, hệ số phản xạ của trần,tường, nền

- Có khả năng sử dụng ánh sáng tự nhiên hay không?

- Các yêu cầu về thẩm mỹ

- Đặc điểm của nguồn cung cấp : Điện áp, chế độ trung tính

- Các yêu cầu về điều khiển hệ thống chiếu sáng

- Khả năng tái chính và khấu hao công trình

1.2.3 Lựa chọn độ rọi.

Theo TCXDVN 7114- 2002 độ rọi của các công trình chiếu sáng trong nhà

được cho theo bảng sau:

Loại phòng, công việc hoặc hoạt động Các mức độ rọi

làm việc

Giới hạn chói loá

Các khu vực chung trong công trình

Phòng để áo khoác ngoài,nhà vệ sinh 100 -150- 200 C-D

Nhà xưởng lắp ráp

Công việc vừa, lắp ráp đầu máy,thân xe cộ 300 – 500 – 750 B-C Công việc chính xác, lắp ráp máy văn phòng và

điện tử

500- 700 – 1000 A-B

Công việc rất chính xác, lắp ráp dụng cụ 1000 – 1500 – 2000 A-B

Công việc hoá chất

Máy móc sản xuất khi cần can thiệp 100-150-200 C-D

Phòng kiểm nghiệm, phòng thí nghiệm 300-500-750 C-D

Lắp ráp máy thu thanh và thu hình 750-1000-1500 A-B Lắp ráp siêu chính xác, linh kiện điện tử 1000-1500-2000 A-B

Công nghiệp thực phẩm

Trang điểm bằng tay, OTK 300-500-750 A-B

Công nghiệp thuỷ tinh gốm sứ

Phòng trộn, tạo thành đồ gốm, khuôn đúc, lò nung 200-300-500 C-D

Loại A: Chất lượng rất cao, hoạt động thị giác chính xác rất cao

Loại B: Chất lượng cao, công việc có yêu cầu thị giác cao

Loại C: Chất lượng trung bình, công việc có yêu cầu thị giác bình thường.Loại D: Chất lượng thấp, công việc có yêu cầu thị giác và mức độ tập trungthấp

LoạiE: Chất lượng rất thấp, các phòng làm việc người lao động không làmviệc tại một vị trí nhất định và công việc có yêu cầu thị giác thấp

Trong tiêu chuẩn quy định 3 mức độ rọi:

- Khi độ phản xạ hoặc độ tương phản của đối tượng quan sát rất thấp

- Khi những sai sót trong thực hiện nhiệm vụ sẽ gây tổn thất lớn

- Khi thực hiện công việc thị giác có yêu cầu nghiêm ngặt

- Khi độ chính xác hoặc năng suất cao là rất quan trọng

- Khi thị lực của người lao động yêu cầu phải tăng độ rọi

1.3 Phương pháp thiết kế đơn giản hoá.

1.3.1 Phân bố các đèn.

Độ cao treo đèn có liên quan đến tiện nghi nhìn của môi trường ánh sáng vàhiệu quả kinh tế sử dụng đèn Nói chung người thiết kế mong muốn có độ caotreo đèn lớn để nguồn cách xa trường nhìn ngang, giảm khả năng gây trói loámất tiện nghi, tuy nhiên đèn treo càng cao thì độ rọi trên mặt làm việc càng thấp

và phải chọn đèn có công suất lớn hơn Số lượng đèn cũng giảm đi nhờ khoảngcách có thể tăng thêm

Độ đồng đều của độ rọi trên mặt làm việc phụ thuộc vào loại bộ đèn vàkhoảng cách giữa các đèn, hệ số phản xạ của các tường bên và trần

Gọi e là khoảng cách giữa các đèn và h là độ cao treo đèn đến bề mặt hữuích cách sàn 0.85m, h’ là khoảng cách từ đèn đến trần thì khoảng cách cực đạigiữa các đèn được bố trí như sau:

Khoảng cách đến tường của các đèn gần nhất được ký hiệu là q và p.

Nói chung, người ta dùng các công thức thực nghiệm sau:

23

n q

n

≤

23

m p

m

≤

Trong đó:

- m là khoảng cách tâm các nguồn sáng trên cạnh b

- n là khoảng cách tâm các nguồn sáng trên cạnh a

- p là khoảng cách giữa tường và hàng đèn gần a nhất

- q là khoảng cách giữa tường và hàng đèn gần b nhất

Đặc trưng hình học của địa điểm chiếu sáng được xác định bằng các tỷ sốsau:

Chỉ số dưới: h(m n)

n m

k m

+

=

2

.Chỉ số gần: ( ) .

.

b a h

q b p a

h j

+

Chỉ số địa điểm: h(a b)

b a K

bộ đèn Giá trị này phụ thuộc vào cấp của bộ đèn cũng như các chỉ số K,km, kp.Nếu cần tiến hành nội suy tuyến tính theo thứ tự sau:

Nội suy kp: biểu diễn kp theo phần trăm km tức là kp =α.km và tính toán F’

u đốivới cặp (km, kp =α.km)

Nội suy km: trường hợp ngược lại ta bắt đầu tinh toán tương tự xuất phát từmột giá trị chuẩn thứ hai km và kp =α.km rồi nội suy

Nội suy K: các tính toán được tiến hành đối với một giá trị K chuẩn và nhỏhơn giá trị thực Với giá trị lớn hơn tiến hành tương tự

1.3.2 Hệ số sử dụng.

Hệ số sử dụng là tỷ số quang thông nhận được trên bề mặt hữu ích (quangthông có ích) và tổng quang thông phát ra của đèn Tỷ số này phụ thuộc vào 3yếu tố:

- Cấp của bộ đèn, cách phân bố quang thông trên bề mặt hữu ích, trên tường,trên trần

1.3.3 Tổng quang thông yêu cầu.

Tổng quang thông yêu cầu của bộ đèn được xác định theo công thức:

i i d d

d b a E

η η

U là hệ số sử dụng quang thông của bộ đèn do nhà chế tạo cung cấp.Một số nhà chế tạo thường cho hệ số sử dụng quang thông U = ηd Ud + ηi Ui

theo hệ số phản xạ, chỉ số địa điểm chiếu sáng và cấp của bộ đèn

Công suất đèn: Xác định quang thông của một đèn:

N

t d

φ

φ = với N là bộ đèn

Tra catalog của nhà sản xuất, tìm ra được loại bóng đèn phù hợp

2.Chiếu sáng ngoài trời.

2.1 Khái niệm chung về chiếu sáng công cộng.

Hệ thống chiếu sáng công cộng là thành phần không thể thiếu được trongmọi không gian kiến trúc của một đô thị Ngoài chức năng đảm bảo an toàn chocác phương tiện giao thông, an toàn cho cuộc sống đô thị vào ban đêm, chiếusáng công cộng còn làm đẹp cho các công trình kiến trúc góp phần tạo cảnhquan cho các công trình đô thị

Trong thời gian gần đây, kỹ thuật chiếu sáng đã có bước phát triển nhảy vọt

do việc không ngừng nâng cao tính năng của các bóng đèn, bộ đèn và phươngpháp điều khiển chúng, cũng như sử dụng phương pháp tính toán chiếu sáng với

sự trợ giúp của máy tính

2.2 Chiếu sáng đường giao thông.

2.2.1 Các yêu cầu chung đối với hệ thông chiếu sáng đường phố.

* Hệ thống chiếu sáng đường phố phải bảo đảm:

- Chất lượng chiếu sáng đáp ứng yêu cầu theo tiêu chuẩn quy định

- Dảm bảo chức năng định vị dẫn hướng cho các phương tiện tham gia giaothông

- Có tính thẩm mỹ, hài hoà với cảnh quan môi trường xung quanh

- Có hiệu quả kinh tế cao, mức tiêu thụ điện năng thấp, sử dụng nguồn sáng

có hiệu suất năng lượng cao, tuổi thọ của thiết bị chiếu sáng cao, duy trì tínhnăng kỹ thuật trong quá trình sử dụng

- Thuận tiện trong vận hành và bảo dưỡng

* Các tiêu chuẩn chất lượng chiếu sáng đường phố thực chất đòi hỏi phải tạonên tri giác nhìn nhanh chóng, chính xác và tiện nghi Ta cần lưu ý các vấn đềsau:

- Độ chói trung bình của mặt đường do lái xe quan sát khi nhìn mặt đường ởtầm xa khoảng 100m khi thời tiết khô Mức độ chói trung bình này phụ thuộcvào loại đường (mật độ giao thông, tốc độ cho phép vùng đô thị hay nôngthôn…)

- Tầm quan sát của lái xe ở khoảng cách xa 170m ứng với góc nhìn 0,5o và60m ứng với góc 1,5o như hình dưới:

Độ chói trung bình của mặt đường đóng vai trò quan trọng hơn độ rọi vì đểphân biệt một vật trong màn đêm từ khoảng cách xa thì mặt đường được chiếusáng sẽ trở thành nguồn sáng thứ cấp và phải đạt được độ chói quy định thì mớiphân biệt được vật trên mặt đường so với màn đêm Tiêu chuẩn đọ chói trungbình và độ đồng đều nói chung được cho trong tiêu chuẩn thiết kế chiếu sánggiao thông Việc chiếu sáng đường phải thoả mãn tiêu chuẩn này

Độ đồng đều của độ chói không giống nhau theo mọi hướng

Hệ số đồng đều độ chói chung được xác định theo công thức:

tbL

Hình 3.7 thể hiện mặt đường với các độ đồng đều dọc khác nhau từ 0,4 đến0,7

Độ đồng đều nói chung không được nhỏ hơn 0.4 và độ đồng đều dọc khôngnhỏ hơn 0,7 Nếu độ đồng đều nhỏ hơn người trên xe sẽ nhận thấy phong cảnhthấp thoáng còn lại là hiệu ứng bậc thang làm mỏi mắt người lái xe Nếu độđồng đều dọc lớn hơn 0,7 hiệu ứng bậc thang không còn nữa

Quan hệ giữa độ rọi và độ chói theo định luật Lambert:

Eq R

E E

Hình 3.7 Mặt đường với các độ đồng đều khác nhau.

2.2.2 Các tiêu chuẩn chiếu sáng đường.

TCXDVN 259:2001 Phân cấp đường phố, đường và quảng trường đô thị

theo yêu cầu chiếu sáng quy định

Trị số độ chói trung bình và độ rọi trung bình được quy định trong TCVN 1404:2005 và được chọn trong bảng sau:

Cấp chiếu sáng đường và quảng trườn:

Loại

đường

Cấp đường

A A A

B B

- Liên hệ các tiểu khu với đường khu vực

- Chuyên chở hàng hoá trong giới hạn khu công nghiệp

60 60

C C

Độ chói và độ rọi trung bình của đường TCVN 1401:2005

Độ chói tiêu chuẩn (cd/m 2 )

Độ rọi ngang TB (lx)

Độ rọi ngang min (lx)

I Đường dành cho xe cơ giới

1

Đường cao tốc với các làn đường riêng, không có

đường cắt ngang, với kiểm soát đầy đủ, đường ôtô,

- -

- -

-2 Đường cao tốc, đường đôi kiểm soát giao thông và

phân chia làn khác nhau:

Kém

Tốt

2,0 1,5

-

-

-3 Các tuyến giao thông quan trọng trong thành phố,

các đường toả tròn, các đường trong quận huyện.

Kiểm soát giao thông và phân chia các làn đường

khác nhau:

Kém

-4 Các đường không quan trọng, đường địa phương,

các đường vào các khu định cư…

Kiểm soát giao thông và phân chia các làn đường

khác nhau:

Kém

Tốt

0,75 0,5

-

-

-II Đường dành cho người đi xe đạp, đi bộ

1

2

Đường trong các trung tâm đi bộ của các đô thị lớn

Đường dành cho người đi xe đạp, đi bộ về đêm với

lưu lượng người qua lại:

-20

10 7,5 5

7,5

3 1,5 1

Tiêu chuẩn CIE 115 – 1995 phân cấp chiếu sáng đường theo bảng sau:

Miêu tả tính chất sử dụng

Cấp chiếu sáng

Đường cao tốc với dải riêng không có giao cắt đồng mức và các đường

gom được kiểm soát tốt.

- Cao

- Trung bình

- Thấp

M1 M2 M3

Đường cao tốc 2 chiều

Khả năng kiểm soát giao thông của biển báo, đèn hiệu và mức độ phân

cách giữa các chủng loại phương tiện khác nhau:

- Kém

Các tuyến đường đô thị quan trọng, đường hướng tâm, đường liên khu

vực

Khả năng kiểm soát giao thông bằng biển báo, đèn hiệu và m,ức độ phân

cách giữa các chủng loại phương tiện khác nhau:

- Kém

- Tốt

M2 M3 Các tuyến đường đô thị khác, đường nội bộ, đường chính trong khu vực

dân cư

Khả năng kiểm soát giao thông bằng biển báo, đèn hiệu và m,ức độ phân

cách giữa các chủng loại phương tiện khác nhau:

Đường không có hoặc ít giao cắt

Đường không có

CS riêng vỉa hè

2.2.3 Độ cao treo đèn tối thiểu

Độ cao treo đèn tối thiểu:

Độ cao treo đèn phóng điện tối thiểu(m)

Đèn nấm tán xạ Từ 6000 trở lênDưới 6000 3,04,0 3,04,0

Đèn bán rộng

Dưới 5000

Từ 5000 đến 10000 Trên 10000 đến 20000 Trên 20000 đến 30000 Trên 30000 đến 40000 Trên 40000

6,5 7,0 7,5

7,0 7,5 8,0 9,0 10,0 11,5

Đèn phân bố rộng

Dưới 5000

Từ 5000 đến 10000 Trên 10000 đến 20000 Trên 20000 đến 30000 Trên 30000 đến 40000 Trên 40000

7,0 8,0 9,0

7,5 8,5 9,5 10,5 11,5 13,5

Hè đường có chiều rộng trên 5m phải có chiếu sáng riêng với độ rọi trungbình không nhỏ hơn 3Lx và độ đồng đều chung không dưới 0,25

Độ cao treo đèn và chủng loại – công suất bóng đèn sử dụng theo TCXDVN 333:2005

Các thông số hình học của chiếu sáng đường phố:

Tính toán chiếu sáng đường phố:

2.3 Thiết kế theo phương pháp tỷ số R.

Do sự phản chiếu không vuông góc của đèn đối với mặt đường ta không thểxác định quan hệ giữa độ chói và độ rọi ngang của đường Kinh nghiệm chothấy với đèn đối xứng, độ rọi đồng đều phụ thuộc vào cách bố trí đèn

2.3.1 Cách bố trí đèn

Các thông số đặc trưng cho bố trí đèn:

h: chiều cao đèn

l: chiều rộng mặt đường

e: khoảng cách giữa hai bộ đèn liên tiếp

s: khoảng cách hình chiếu của đèn đến chân cột

a: khoảng cách hình chiếu của đèn đến mép đường

Các đèn có thể được bố trí như sau:

a Bố trí đèn một bên đường (Chiều cao cột

thoả mãn điều kiện l < h)

b Bố trí hai bên đối diện (Chiều cao cột thoả

mãn điều kiện l > 1,5h)

c Bố trí đèn so le hai bên đường (Chiều cao

cột thoả mãn điều kiện 1,5h ≥ l ≥ h)

d Bố trí đèn trên dải phân cách trung tâm

(Chiều cao cột thoả mãn điều kiện h ≥ l)

e Bố trí hỗn hợp khi chiều rộng đường lớn: Đối với đoạn đường cong có

bán kính cong dưới 1000m, cột đèn được trồng ở bên lề đường phía ngoài vớikhoảng cách cột thu nhỏ < 0,7l Nếu l > 1,5h cần lắp thêm cột phụ phía trong.Ngoài các phương án bố trí đèn chiếu sáng kể trên,trong trường hợp tuyếnđường đô thị, đường cao tốc có bề rộng lớn yêu cầu được chiếu sáng tiêu chuẩncao từ (1,5 ÷ 2) cd/m2 có thể sử dụng giải pháp chiếu sáng bằng cột đèn pha.Đối với các khu vực đặc biệt như các phố có nhiều cây xanh cần ưu tiênchọn bóng đèn có gam sáng mát (Metal Halide) Chiếu sáng chỗ cho người đi bộsang đường cần được tăng cường từ 1,5 đến 2 lần so với mức bình quân trêntuyến, tối thiểu phải đạt 20 lx Tạo sự khác biệt về giải pháp chiếu sáng so vớithiết kế chung cho tuyến đường thể hiện ở cách thay đổi bố trí cột đèn, thay đổicông suất đèn, màu sắc ánh sáng

2.3.2 Góc nghiêng và độ vươn của đèn.

Góc nghiêng tối ưu là từ 5 ÷ 15o Việc điều chỉnh góc nghiêng của đèn sẽ mởrộng phạm vi chiếu sáng của bộ đèn ra phía trước, song hiệu quả rất hạn chế vìcác lý do sau đây:

- Làm tăng khoảng cách từ bộ đèn tới điểm cần chiếu sáng

- Tăng góc chiếu sáng giữa tia tới và mặt đường kết quả làm độ rọi E giảm đi

- Làm giảm chức năng dẫn hướng tại đường cong

- Tăng chói loá do bộ đèn gây ra đối với người quan sát

Độ vươn của đèn có ảnh hưởng đến phạm vi chiếu sáng của bộ đèn

Độ vươn lớn sẽ tăng cường chiếu sáng cho mặt đường, giảm khoảng cáchcột, giảm chiếu sáng vỉa hè phía sau Độ vươn của đèn cũng có tác dụng dẫnhướng cho hệ thống chiếu sáng.

2.3.3 Quan hệ giữa chiều cao h và khoảng cách các đèn.

Để đảm bảo độ đồng đều dọc tuyến tuỳ thuộc vào phân bố ánh sáng của đèn

và phương pháp bố trí đèn, tỷ số giữa khoảng cách cột (e) và chiều cao (h) phảithoả mãn điều kiện bảng sau

Quan hệ giữa chiều cao và khoảng cách đèn:

Chụp rộng ≥ 75 o - Một bên, hai bên đối xứng, trên dải phân cách

- Hai bên so le

4,0 3,7 Chụp vừa 65 o ÷ 75 o - Một bên, hai bên đối xứng, trên dải phân cách

- Hai bên so le

3,5 3,2 Chụp hẹp (0 ÷ 65) o - Một bên, hai bên đối xứng, trên dải phân cách

2.3.4 Chọn loại bộ đèn.

Để hạn chế chói loá và đảm bảo phân bố ánh sáng đều, nói chung ta nên sửdụng các đèn có phân bố ánh sáng rộng (I max nằm trong khoảng 65o ÷ 75o).Các loại đèn có phân bố ánh sáng rộng (I max nằm trong khoảng lớn hơn

75o) chỉ được dùng cho các phố nhỏ, tốc độ phương tiện thấp

2.3.5 Chọn công suất và loại đèn.

Ta nhận thấy độ rọi trên mặt đường không phụ thuộc vào tình trạng của lớpphủ mặt đường, trái lại độ chói lại phụ thuộc rất lớn vào các yếu tố này

Tuỳ theo bản chất lớp phủ mặt đường và loại bộ đèn sử dụng ta có thể xác

Trong đó : Etb là độ rọi trung bình và Ltb là độ chói trung bình

Các giá trị thực nghiệm được cho trong bảng sau:

Tính chất lớp phủ mặt đường Đèn phân bố ánh sáng hẹp

(I max = (0 ÷ 65) o )

Đèn phân bố ánh sáng bán rộng (I max = (65 ÷ 75) o )

Quang thông của đèn được tính theo công thức:

η

φ = R Ltb l e K

Trong đó: l là chiều rộng lòng đường, e là khoảng cách cột, K là hệ số dự trữbằng 1,5 với các đèn phóng điện, bằng 1,3 với đèn sợi đốt halogen Hệ số K phụthuộc vào loại đèn, cấp bảo vệ IP, mức độ ô nhiễm của không khí và chu kỳ lauđèn.

η = η 1 + η 2 là hệ số sử dụng đèn, xem catalog và phương pháp lắp đặt

Sau khi tính được quang thông tra catalog về các loại đèn để chọn loại vàcông suất của bóng đèn

Có thể xác định hệ số sử dụng theo đồ thị hình3.14 tuỳ theo độ vươn và gócnghiêng của đèn, trong η2 là hệ số sử dụng phía trước và η1 là hệ số sử dụng phíasau đèn

Ví dụ đối với đèn nhô ra đường ta thấy khi đèn có chiều cao h= 12m, chiều rộng đường l 2 = 8m, có l/h =8/2 = 0,67 suy ra hệ số sử dụng quang thông phía trước đèn η 2 = 0,38

Hệ số sử dụng quang thông phía sau đèn : l 1 /h = 2/12 = 0,17 suy ra η1 = 0,06

Hệ số sử dụng quang thông chung của bộ đèn: η 1 + η 2 = 0,38 +0,06 = 0,44.

Hình Xác định hệ số sử dụng theo tỷ số l/h và độ vươn của đèn.

Ta cũng có thể xác định hệ số sử dụng theo loại đèn và được cho trong bảng sau:

2.4 Phương pháp độ chói điểm

Yêu cầu khả năng nhìn rõ cho thấy nếu chỉ tính đến các độ rọi ngang trongchiếu sáng công cộng là không đủ Để giúp cho người điều khiển phương tiện

giao thông phân biệt các đối tượng trong đêm con đường phải có độ chói thoảmãn.

2.4.1 Độ chói của mặt đường.

Lớp phủ mặt đường có hệ số phản xạ ρ, được chiếu sáng với độ rọi E, phản

theo cách khuếch tán hoặc phản xạ đều mà hệ

số phản xạ của nó phụ thuộc vào người quan

sát Vì thế quan hệ giữa độ chói và độ rọi qua

hệ số độ chói q(α, β, γ) sao cho L = q.E

Trong thực tế góc nhìn α gần bằng 1o đối với người lái xe quan sát vật trênđường, khi đó q chỉ còn phụ thuộc vào β và γ Đối với một đèn có chiều cao hcường độ ánh sáng I hướng về điểm P ta có thể tính độ chói:

h

I q

L = β γ = γ = β γ

Hệ số R(β, γ) = q (β, γ).Cos3γ gọi là hệ số độ chói quy đổi được xác địnhbằng thực nghiệm đối với các lớp phủ mặt đường khác nhau khi thay đổi vị trítương đối của nguồn sáng có cường độ I đối với một mẫu quan sát

2.4.2.Phân loại các lớp phủ mặt đường.

Giữa chất phủ mặt đường và đặc tính quang học của nó không có mối quan

hệ rõ ràng Sự đa dạng của các hạt, chất kết dính và các phương pháp thi cônglàm thay đổi đặc tính phản xạ của mặt đường Sự mài mòn do xe cộ qua lại vàcác điều kiện khí hậu, môi trường cũng có tác động đến tính chất phản xạ củalớp phủ mặt đường

Để tiêu chuẩn hoá CIE đã xác định 4 loại lớp phủ mặt đường kí hiệu từ R1đến R4 theo hệ số sau đây:

- Hệ số nhìn rõ Qo là giá trị trung bình của hệ số độ chói:

Q o . trong khoảng các bán cầu trên.

Qo đặc trưng cho khả năng phản chiếu trung bình và có giá trị dao động từ0,05 (tối) đến 0,1 (sáng)

- Các hệ số sử dụng S1 và S2:

( ) ( )0,0

2,0

1 R

R

S = với R (β, tgγ) ở đây β = 0 và tgγ = 0 hoặc 2

S1 càng lớn khi mặt đường càng sáng Nếu lớp phủ phản xạ theo định luậtLambert thì hệ số này bằng 0,09

( )0,0R

Q

S = chỉ dùng để xác định S1.Việc phân loại được tiến hành đối với các lớp phủ khô và đã hoạt động nhiềutháng, chủ yếu dựa vào S1 theo bảng sau:

Phân loại lớp phủ mặt đường:

Ứng với các lớp phủ sau đây:

R1: bitum có dưới 15% vật liệu nhân tạo màu sáng hoặc 30% đá màu rấtsáng

Các viên sỏi đa số màu trắng, hoặc 100% đá màu trắng

Bê tông xi măng

R2: bitum có từ (10 ÷ 15)% chất màu trắng nhân tạo, có nhiều hạt kích thướclớn hơn 10mm

Nhựa đường sau khi thi công vẫn còn mới

R3: bitum nguội có các hạt dưới 10mm nhưng có kết cấu chắc

R4: đường đổ nhựa sau nhiều tháng sử dụng

Các độ rọi quy đổi R(β, tgγ) được cho theo tỷ số 10-4

Ví dụ: 655 đọc là R = 0,0655

2.4.3.Tính toán độ chói

Đoạn đường chọn là một hình chữ nhật nằm giữa hai cột đèn liên tiếp, cộtđầu cách người quan sát 60m

Đoạn đường có thể nằm ở bên phải hoặc ở bên trái một phần tư chiều rộng

và quan sát một loạt điểm theo mắt lưới:

- 2 điểm trên đường theo trục ngang

- 3;6 hoặc 9 điểm theo trục dọc,các cột đèn cách nhau dưới 18;36 hoặc 54m

- Chú ý tới các đèn phía trước và phía sau vùng có ảnh hưởng tới (hình dưới)

* Các dữ liệu cần thiết là:

- Độ chói và độ rọi các điểm.

- Độ chói và độ rọi trung bình

- Độ đồng đều chung và độ đồng

đều dọc trục

Hình Lưới kiểm tra độ chói

CHƯƠNG 3: GIỚI THIỆU VỀ PHẦN MỀM LUXICON Phần mềm Luxicon có thể:

1 Thiết kế, tính toán chiếu sáng cho văn phòng, nhà ở, xưởng (nội thất) vànhiều hơn nữa (ngoại thất)…

2 Kết quả thiết kế từ Luxicon giúp cho việc thi công nhanh hơn, mọi sửa

đổi và minh hoạ chiếu sáng 3D đều được chương trình trợ giúp

3 Tính toán chu kỳ hoạt động của hệ thống chiếu sáng trong kế hoạch mộtcách rất đơn giản, qua đó giúp người thiết kế xác định giải pháp nào cóhiệu quả và đáng giá nhất

4 Tính toán được những khoảng không gian với nhiều chi tiết, bao gồmnhững gian phòng với những trần nhà nghiêng cùng những đặc trưngkiến trúc khác.

5 Đánh giá các hiệu ứng chiếu sáng tự nhiên

6 Tính toán với tất cả các đơn vị chiếu sáng được sử dụng phổ biến

7 Dễ dàng sử dụng chức năng wizards với các hướng dẫn từng bước thiết kế

10 In những bảng biểu tùy chọn với chất lượng chuyên nghiệp, được tạo ra

trong Report manager hoặc Blueprint manager Những bảng biểu này

gồm nhiều loại phần tử văn bản và đồ họa, chẳng hạn những bảng biểutóm tắt, bảng biểu thời gian nguồn phát sáng, những kết quả diễn hoạt.Việc nắm vững chức năng này sẽ làm tăng thêm hiệu quả trong việcchọn, đánh giá, và chỉ định một hệ thống chiếu sáng

11 Một trong những thế mạnh của Luxicon là hệ thống trợ huấn Tutorial

trực tuyến qua các giao diện tương tác (tiếng anh) và phim minh họa rất

trực quan hướng dẫn người dùng theo từng bước, làm cho Luxicon trở

nên đơn giản và dễ sử dụng

12 Thực hiện tất cả các tính toán ánh sáng bên trong (nội thất)và bênngoài(ngoại thất)

13 Truy tìm qua toàn bộ dòng sản phẩm để tìm những nguồn phát sáng thíchhợp nhất với những tiêu chuẩn thiết kế

14 Thiết lập dự án một cách nhanh chóng và dễ dàng

15 Sử dụng một file trắc quang với định dạng IES bất kỳ.

16 Nhập và xuất những file dưới dạng DXF và DWG cho phép tích hợp

cùng với các bản Autocad

I Giao diện của phần mềm Luxicon.

Sau khi khởi động chương trình Luxicon giao diện như hình dưới: