Bài tập lớn chiếu sáng

Quang thông của nguồn sáng Luminous Flux Quang thông là đại lượng đo công suất phát sáng của một nguồn sáng trong khônggian.. Cường độ ánh sáng Luminous Intensity Cường độ ánh sáng là

TRƯỜNG ĐẠI HỌC CÔNG NGHIỆP HÀ NỘI

Đề tài: Thiết kế chiếu sáng hầm để xe tầng 2

Giáo viên hướng dẫn: Thầy Nguyễn Văn Hùng Sinh viên thực hiện:

-oo0oo -MỤC LỤC

1.1 Các đại lượng cơ bản 3

1.1.1 Quang thông của nguồn sáng ( Luminous Flux ) 3

1.1.2 Cường độ ánh sáng ( Luminous Intensity) 4

1.1.3 Độ rọi (illuminance) 5

1.1.4 Độ chói (luminance) 8

1.1.5 Tính chất quang học của vật liệu, định luật Lambert 10

1.1.6 Độ tương phản 10

1.2 Thiết bị chiếu sáng 11

1.2.1 Đèn điện 11

1.2.2 Bộ đèn 16

1.3 Các tiêu chuẩn thiết kế chiếu sáng Việt Nam và quốc tế 18

1.3.1 TCVN 2016 18

1.3.2 TCVN 2015 18

1.3.3 TCVN 2014 19

1.3.4 TCVN 2013 19

1.3.5 TCVN 2011 20

1.3.6 TCVN 2010 20

1.3.7 TCVN 2009 20

1.3.8 TCVN 2007 21

Chương 2 GIỚI THIỆU PHẦN MỀM THIẾT KẾ CHIẾU SÁNG 22

2.1 Một số phần mềm thiết kế chiếu sáng thông dụng 22

2.2 Giới thiệu phần mềm thiết kế chiếu sáng Dialux 24

Chương 3 THIẾT KẾ CHIẾU SÁNG 27

3.1 Giới thiệu đối tượng 27

3.2 Sử dụng phần mềm thiết kế chiếu sáng 27

3.3 Bố trí đèn trong cad 28

3.4 Kiểm tra thiết kế chiếu sáng 29

Chương 4 THIẾT KẾ HỆ THỐNG CUNG CẤP ĐIỆN CHO HỆ THỐNG CHIẾU SÁNG 30

4.1 Sơ đồ 1 sợi (Bản in A3) 30

Chương 1 ĐẠI CƯƠNG VỀ THIẾT KẾ CHIẾU SÁNG

1.1 Các đại lượng cơ bản.

1.1.1 Quang thông của nguồn sáng ( Luminous Flux )

Quang thông là đại lượng đo công suất phát sáng của một nguồn sáng trong khônggian Đơn vị lumen (lm)

Biểu thức tính quang thông:

F=K∫

ʎ2

ʎ1

W ʎ V ʎ dʎ (lm)

 W ʎ: Năng lượng ánh sáng ứng với bước song ʎ (W);

 V ʎ: Độ nhạy tương đối của mắt với ánh sáng có bước song ʎ;

 K=683 lm/W: Hệ số chuyển đổi đơn vị điện (W) sang đơn vị quang thông(lm);

 ʎ1=380lm, ʎ2=780lm

1.1.2 Cường độ ánh sáng ( Luminous Intensity)

Cường độ ánh sáng là lượng quang thông của nguồn sáng theo một hướng nào đótrong không gian Đơn vị candelas (cd)

dF là quang thông phát ra trong góc khối dΩ lân cận phương Ox

Nếu một nguồn sáng phát ra quang thông F trong không gian thì cường độ ánhsáng theo mọi hướng được tính theo công thức:

I=F/Ω = F/ 4πCường độ sáng của một số nguồn sáng thông dụng:

Bảng 1.1: Cường độ sáng của một số nguồn sáng

Đèn sợi đốt 300W/220V có bộ phản xạ 1500 ở chum tia

E=F S (lx)

F là lượng quang thông (lm) nhận được trên một bề mặt chiếu sáng S (m2)Bảng 1.2: Độ rọi trung bình trên một số bề mặt chiếu sáng thường gặp

Mặt đất ngoài trời giữa trưa nắng 100000

Mặt đất ngoài trời giữa trưa đầy mây 10000

Mặt đất ngoài trời đêm trăng tròn 0.25

 r- khoảng cách từ nguồn sáng tới điểm P;

 h- khoảng cách từ nguồn sáng tới điểm P;

góc khối dΩ chắn trên hình cầu bán kính r một diện tích bằng dS.cosɑ

Trong chiếu sáng chung, ngoài việc quy định về độ rọi trung bình, người ta cònquy định độ đồng đều độ rọi trên mặt phẳng được chiếu sáng Và được đánh giáthông qua tỷ số giữa độ rọi nhỏ nhất với độ rọi trung bình hoặc với độ rọi lớnnhất

Bảng 1.3: Quy định về độ đồng đều, độ rọi trên mp chiếu sáng.

STT Đối tượng chiếu sáng

Độ rọi đồngđều và độ rọitối thiểu

4 Chiếu sáng sân vận động ngoài trời thi đấu chínhthức

Thực tế, ngoài việc xác định độ rọi theo công thức, đối với hệ thống chiếu sáng đã đượclắp đặt, người ta sử dụng thiết bị đo độ rọi gọi là Lux kế

 dI: cường độ ánh ssangs theo hướng quan sát;

 γ: góc giữa pháp tuyến n của mặt phẳng dS và hướng nhìn (góc quansát)

 dScosγ: diện tích phát sáng biểu kiến khi nhìn mặt phát sáng dS

Độ chói nhỏ nhất để mắt người nhìn thấy là 10−5 cd/m2;

Mắt bắt đầu bị lóa, gây khó chịu ở 5000 cd/m2

Ngoài cách xác định độ chói theo công thức, thực tế cũng có thể xác định độ chóicủa một bề mặt bằng máy đo độ chói

Bảng 1.4: So sánh độ rọi và độ chói

Đặc trưng cho mức độ được chiếu sáng Đặc trưng cho khả năng phát sáng

Không phụ thuộc vào tính chất của bề mặt

được chiếu sáng Phụ thuộc vào tính chất của bề mặt đượcchiếu sáng

Là đại lượng có hướng Là đại lượng có hướng

1.1.5 Tính chất quang học của vật liệu, định luật Lambert

a Tính chất quang học của vật liệu

Là sự chênh lệch tương đối giữa hai độ chói của hai vật đặt cạnh nhau.

Khi mắt người quan sát một vật có độ chóiL v được đặt trên một vật nền khác có độchói L nthì độ tương phản được xác định:

1.2.1.1 Khái niệm, phân loại

Đèn điện là nguồn sáng nhân tạo biến đổi điện năng thành quang năng

Phân loại (theo nguyên lý hoạt động)

1.2.1.2 Các thông số kỹ thuật

a Hiệu suất phát quang H (lm/W)Hiệu suất phát quang dùng để đánh giá quá trình biến đổi điện năng thànhquang năng của một nguồn sáng

halide

Metal-Na(sodium)

Thủy ngâncao áp

HuỳnhquangHalogen

Thường

Phóng điệnled

Sợi đốt

Là nhiệt độ của vật đen tuyệt đối mà ở nhiệt độ đó nó có cùng màu sắc ánhsáng như nguồn sáng cần nghiên cứu

Khi xác định T, phải so sánh ánh sấng của nó với ánh sáng của vật đentuyệt đối khi nung nóng từ 2000-10000 ° K

 T≤ 3500° K: ánh sáng ấm

 3500° K ≤ T ≤ 5000° K : ánh sáng trung tính

 T≥ 5000° K : ánh sáng lạnhBiểu đồ Kruithof

c Chỉ số hoàn màu CRI (Colour Rendering Index)

Là đaị lượng đánh giá mức độ trung thực về màu sắc của vật được chiếusáng bằng nguồn sáng ấy so với trường hợp chiếu sáng bằng nguồn sángchuẩn.

Bảng 1.5: Phân loại nhóm màu và phạm vi áp dụng

công việc cần phân biệt màu sắc nhưngchấp nhận biểu hiện màu sai lệch màu sắcít

4 20<CRI<40 rất thấp

công việc không cần phân biệt màu sắc(chiếu sáng giao thông)

1.2.1.3 Một số loại đèn thường gặp.

Sợi đốt - Cấu tạo đơn giản, kích thước nhỏ gọn, không

đòi hỏi thiết bị đi kèm

- Dễ dàng điều chỉnh quang thông bằng việcthay đổi điện áp đặt vào đèn

- Bật tắt tức thời, tuổi thọ hầu như không phụthuộc vào điều kiện bật tắt

-Tỏa nhiệt lớn, gây khóchịu vào mùa hè, ảnhhưởng đến thiết bị làmlạnh

Sử dụng ở nhữngnơi đòi hỏi độ rọithấp, phân biệtmàu tốt Chủ yếu

sử dụng chiếu sángtrong nhà

Huỳnh quang -Tuổi thọ và hiệu suất phát quang cao

-Khó khởi động ở nhiệt độthấp, bật k sáng ngay

-Tuổi thọ phụ thuộc vào sốlần bật tắt và sự ổn địnhđiện áp nguồn cấp

-Khó điều chỉnh quangthông

Chiếu sáng chungtrong nhà

Thủy ngân cao áp -Có thể phát ra đồng thời tia tử ngoại, hồng

ngoại và ánh sáng nhìn thấy Nhiệt độ màukhoảng 3000-4300 ° K

-CRI thấp, khoảng 15-25-Hiệu suất phát quang thấp Nhà xưởng, nhà thiđấu, các công trình

kiến trúc,…

Metal halide -Hiệu suất phát quang cao

-CRI từ 60-90  tốt -Giá thành cao-màu sắc thay đổi theo thời

gian sử dụng

Khu vực cần thểhiện màu tốt:trường quay, nhàxưởng, sân vậnđộng,…

Sodium cao áp -Hiệu suất phát quang cao

có không gian rộnglớn,…

Sodium thấp áp -Hiệu suất phát quang cao

-Tuổi thọ tương đối cao

-CRI rất thấp, khoảng 15%

10-Chiếu sáng tronggiao thông

1.2.2 Bộ đèn

1.2.2.1 Khái niệm, phân loại.

Bộ đèn là một đơn vị phát sáng hoàn chỉnh, gồm 1 hoặc nhiều đèn cùng các

bộ phận quang, cơ, điện

 Bộ đèn chiếu sáng ngoài trời: bộ đèn chiếu sáng đường,…

- Theo loại bóng sử dụng: bộ đèn huỳnh quang, led,…

- Theo sự phân bố ánh sáng trong không gian

1.2.2.2 Các thông số kỹ thuật của bộ đèn

a Biểu đồ phân bố cường độ ánh sáng (đường cong trắc quang)

Là đặc tính quan trọng nhất của bộ đèn Nhờ biểu đồ này, ta có thểxác định được cường độ ánh sáng I theo một hướng nào đó

b Hiệu suất của bộ đèn.

Là tỷ số giữa quang thông phát ra với quang thông thực của bộ đèn.Hiệu suất của bộ đèn cao  hiệu quả chiếu sáng cao

c Khả năng chống chịu tác động của môi trường(IP)Chỉ số IP cho ta biết khả năng chống chịu vật rắn xâm nhập, bụi vànước ở các môi trường làm việc khác nhau của thiết bị điện

Bộ đèn chiếu sáng trong nhà

Bán trực tiếp(4 loại, K-N)

Trực tiếp rộng(5 loại, F-J)

Trực tiếp hẹp

(5 loại, A-E)

Gián tiếp(1 loại, loại T)

Trực tiếp(14 loại, loại A-N)Hỗn hợp

(5 loại, loại O-S)

b Bộ đèn chiếu sáng ngoài trời.

Được sử dung rộng rãi để chiếu sáng các diện tích lớn, chiếu sáng trang trí,…

1.3 Các tiêu chuẩn thiết kế chiếu sáng Việt Nam và quốc tế

Các tiêu chuẩn thiết kế chiếu sáng Việt Nam

 TCVN 10885-1:2015 TÍNH NĂNG ĐÈN ĐIỆN – PHẦN 1:YÊU CẦU CHUNG

 TCVN 10885-2-1:2015 TÍNH NĂNG ĐÈN ĐIỆN – PHẦN 2-1: YÊU CẦU CỤTHỂ ĐÔI VỚ TỪNG ĐÈN ĐIỆN LED

 TCVN 10886:2015 PHÉP ĐO ĐIỆN VÀ QUANG CHO CÁC SẢN PHẨMCHIẾU SÁNG RẮN

 TCVN 10887 :2015 PHƯƠNG PHÁP THỬ NGHIỆM ĐỘ DUY TRÌ QUANGTHÔNG CỦA CÁC NGUỒN SÁNG LED

 TCVN 10901-1:2015 PHÂN NHÓM LED – PHẦN 1: YÊU CẦU CHUNG VÀLƯỚI MÀU TRẮNG

 TCVN 7590-2-3:2015 BỘ ĐIỀU KHIỂN BÓNG ĐÈN – PHẦN 2-3:YÊU CẦU

CỤ THỂ ĐỐI VỚI BỘ ĐIỀU KHIỂN ĐIỆN TỬ ĐƯỢC CẤP ĐIỆN TỪ NGUỒNXOAY CHIỀU VÀ/ HOẶC MỘT CHIỀU DÙNG CHO BÓNG ĐÈN HUỲNHQUANG

 TCVN 7896:2015 BÓNG ĐÈN HUỲNH QUANG COMPACT-HIỆU SUẤTNĂNG LƯỢNG

 TCVN 8783:2015 BÓNG ĐÈN LED CÓ BALÁT LẮP LIỀN DÙNG CHOCHIẾU SÁNG THÔNG DỤNG LÀM VIỆC Ở ĐIỆN ÁP LỚN HƠN 50V-YÊUCẦU VỀ TÍNH NĂNG

 TCVN 7722-2-22: 2013 ĐÈN ĐIỆN – PHẦN 2-22: YÊU CẦU CỤ THỂ – ĐÈNĐIỆN DÙNG CHO CHIẾU SÁNG KHẨN CẤP

 TCVN 7722-2-24: 2013 ĐÈN ĐIỆN – PHẦN 2-24: YÊU CẦU CỤ THỂ – ĐÈNĐIỆN CÓ GIỚI HẠN NHIỆT ĐỘ BỀ MẶT

 TCVN 7722-2-7: 2013 ĐÈN ĐIỆN – PHẦN 2-7: YÊU CẦU CỤ THỂ – ĐÈNĐIỆN DI ĐỘNG TRONG VƯỜN

 TCVN 7722-2-8:2013 ĐÈN ĐIỆN – PHẦN 2-8: YÊU CẦU CỤ THỂ – ĐÈNĐIỆN CẦM TAY

o TCVN 7722-1: 2009 hoàn toàn tương đương với IEC 60598-1:2008

o TCVN 7722-1 : 2009 do Ban kỹ thuật tiêu chuẩn TCVN/TC/E2

 TCVN 7722-2-6: 2009 ĐÈN ĐIỆN – PHẦN 2: YÊU CẦU CỤ THỂ – MỤC 6:ĐÈN ĐIỆN CÓ BIẾN ÁP HOẶC BỘ CHUYỂN ĐỔI LẮP SẴN DÙNG CHOBÓNG ĐÈN SỢI ĐỐT

1.3.8 TCVN 2007

 TCVN 7673 : 2007 BÓNG ĐÈN CÓ BALAT LẮP LIỀN DÙNG CHO CHIẾUSÁNG THÔNG DỤNG – YÊU CẦU VỀ TÍNH NĂNG

o TCVN 7673 : 2017 hoàn toàn tương đương với IEC 60969 : 2001;

o TCVN 7673 : 2007 do Ban kĩ thuật tiêu chuẩn TCVN/TC/E2

 TCVN 7722 – 2 – 2 : 2007 ĐÈN ĐIỆN – PHẦN 2: YÊU CẦU CỤ THỂ – MỤC 2:ĐÈN ĐIỆN LẮP CHÌM

o TCVN 7722-2-2: 2007 thay thế TCVN 4906 : 1969;

o TCVN 7722-2-2 : 2007 hoàn toàn tương đương với IEC 60598-2-2 : 1997;

o TCVN 7722-2-2 : 2007 do Ban kỹ thuật tiêu chuẩn TCVN/TC/E2

o TCVN 7722-2-2 : 2007 là một phần của bộ tiêu chuẩn Việt Nam (IEC60598)

Chương 2 GIỚI THIỆU PHẦN MỀM THIẾT KẾ CHIẾU SÁNG.

2.1 Một số phần mềm thiết kế chiếu sáng thông dụng.

a Dialux

- DIALux là phần mềm thiết kế chiếu sáng độc lập phát triển bởi công ty DIAL

GmbH( Đức), là phần mềm thiết kế miễn phí thông dụng, được hầu hết mọi người sử dụng DIALux tính toán chiếu sáng dựa theo tiêu chuẩn châu Âu như EN 12464, CEN 8995

Dialux có thể đưa ra nhiều phương án lựa chọn bộ đèn Không chỉ các bộ đèn của DIALux mà còn có thể nhập vào bộ đèn của những hãng khác DIALux còn đưa ra các thông số kỹ thuật ánh sáng, giúp ta thực hiện nhanh chóng quá trình tính toán hoặc cho phép ta sửa đổi thông số đó Cho phép hỗ trợ các file bản vẽ Autocad với định dạng DXF

và DWG

Dialux cho phép chèn nhiều vật dụng khác nhau vào dự án như : bàn, ghế, TV, giường,gác lửng, cầu thang…Bên cạnh đó là một thư viện khá nhiều vật liệu để áp vào các vật dụng trong dự án…cũng như dễ dàng hiệu chỉnh mặt bằng theo ý muốn của mình

Ngoài ra, dialux có thể tính toán chiếu sáng những không gian đặc biệt (trần nghiêng, tường nghiêng, có đồ vật, vật dụng trong phòng) trong điều kiện có và không có ánh sáng

b Calculux

Phần mềm thiết kế chiếu sáng Calculux do hãng Philips lập trình nhằm phục vụ cho việc tính toán thiết kế chiếu sáng, bao gồm các ứng dụng chiếu sáng đường giao thông và chiếu sáng các khu vực công cộng liên quan, chiếu sáng trong nhà,

Calculux có thể mô phỏng nhiều phương án chiếu sáng để đưa ra phương án tối ưu Cho phép chèn file Autocad vào thiết kế cũng như xuất kết quả thành file Autocad sau khi thiết kế,…

Ngoài ra, Luxicon còn đưa ra một chương trình Wizard rất dễ dàng sử dụng để tính toán chiếu sáng các đối tượng, cho phép ta lập các bảng báo cáo, tổng kết các kết quả dưới dạng số, đồ thị, hình vẽ…và còn có thể chuyển các kết quả sang phần mềm khác.

2.2 Giới thiệu phần mềm thiết kế chiếu sáng Dialux

 New interior project: Tạo dự án thiết kế chiếu sáng trong nhà

 New exterior project: Tạo dự án thiết kế chiếu sáng ngoài trời

 New street project: Tạo dự án thiết kế chiếu sáng đường giao thông

 Dialux wizards: Thiết kế nhanh cho chiếu sáng

 Open last project: Mở 1 dự án save lần cuối

 Open project: Mở một project

Tùy thuộc vào đối tượng thiết kế mà ta có thể chọn phương án thiết kế phù hợp

Khi cửa sổ dự án mới mở ra, chọn kích thước cũng như thông số của đối tượng

Ví dụ: cửa sổ khi mở New interior project

Chọn Luminaire selection trên thanh công cụ để chọn đèn

Sau khi add đèn và bộ đèn, chọn khoảng cách giữa các đèn,… và tiến hành thiết kế trên dialux.

Chương 3 THIẾT KẾ CHIẾU SÁNG

3.1 Giới thiệu đối tượng.

Tầng hầm là giải pháp hiệu quả khi xây nhà, chung cư vì giải quyết được chỗ để xe và hệ thống kỹ thuật, cũng như cách ẩm khá tốt cho tầng trên và tăng diện tích sử dụng, vừa đảm bảo được tính thẩm mỹ, phù hợp với quy chuẩn xây dựng Chính vì vâỵ việc chiếu sáng cho tầng hầm đặc biệt quan trọng cung cấp ánh sáng liên tục 24/24 giờ,tăng khả năng quan sát dễ dàng xác định hướng đi và tăng cảm giác an toàn, bên cạnh đó tầng hầmcần phải thiết kế hệ thống chiếu sáng khi xảy ra sự cố ,dễ dàng tìm được lối thoát khi sự

cố xảy ra

3.2 Sử dụng phần mềm thiết kế chiếu sáng.

Loại đèn:

3.3 Bố trí đèn trong cad

3.4 Kiểm tra thiết kế chiếu sáng

Ta có độ rọi tiêu chuẩn đối với hầm để xe là: Etc ≥ 75lux

Độ rọi tính toán Ett=79.8 lx > Etc  thỏa mãn yêu cầu về độ rọi

Độ đồng đều tính toán được: 0.56  thoản mãn

Chương 4 THIẾT KẾ HỆ THỐNG CUNG CẤP ĐIỆN CHO HỆ

THỐNG CHIẾU SÁNG

4.1 Sơ đồ 1 sợi (Bản in A3)