Ứng dụng phần mềm Visual trong thiết kế- SPKT

Quang thôngQuang thông (đơn vị lumen) là giá trị đo tổng lượng ánh sáng phát ra từ một đènĐộ rọiĐộ rọi là mật độ quang thông trên bề mặt đượcc hiếu sáng. Đơn vị độ rọi là lux (lx) 2.3.Chỉ số hoàn màuChất lượng cao của ánh sáng thể hiện ở chất lượnghi ìnm àu, nghĩa là khả năng phân biệt chính xác các màu sắc trong ánh sáng.Để đánh giá khả năng hoàn màu của đèn so với nguồn sáng chuẩn thường sử dụng chỉ số hoàn màu (CRIcolor rendering index)Nhiệt độ màuNhiệt độ màu là đặc trưng màu sắc của nguồn sáng, ký hiệu Tm, đơn vị là 0K

BỘ MÔN ĐIỆN CÔNG NGHIỆP

*****

ĐỀ TÀI:

ỨNG DỤNG PHẦN MỀM VISUAL TRONG THIẾT KẾ

CHIẾU SÁNG TÒA NHÀ KHU C ĐẠI HỌC SƯ PHẠM KỸ THUẬT TPHCM

GVHD : Ths Huỳnh Thị Ngọc Thường

Tp Hồ Chí Minh, tháng 12 năm 2018

1. Mở đầu

2. Theo tiêu chuẩn TCVN 7114-2008:

3. “Chiếu sáng tốt sẽ tạo được môi trường thị giác bảo đảm cho mọingười quan sát, di chuyển an toàn và thực hiện các công việc thị giác hiệu quả,chính xác và an toàn không gây ra mệt mỏi thị giác và khó chịu Ánh sáng có thể

là ánh sáng ban ngày, ánh sáng đèn điện hoặc kết hợp cả hai Chiếu sáng tốt đòihỏi phải quan tâm đến cả số lượng và chất lượng ánh sáng như nhau Việc cungcấp đủ độ rọi khi làm việc là cần thiết, trong nhiều trường hợp độ nhìn rõ phụthuộc vào cách chiếu sáng, màu sắc của nguồn phát sáng và các bề mặt đượcchiếu sáng có cùng một mức độ chói lóa từ hệ thống chiếu sáng Trong tiêuchuẩn này có đủ điều kiện để quy định đối với các vị trí làm việc và các loạihình công việc khác nhau không chỉ về độ rọi mà còn có sự hạn chế chói lóa vàchỉ số thể hiện màu của nguồn sáng Các thông số tạo điều kiện thoải mái cho thịgiác được đề xuất trong nội dung chính của tiêu chuẩn này Các giá trị khuyêndùng được xem xét để cân bằng hợp lý giữa các yêu cầu liên quan đến an toàn,sức khỏe và hiệu quả làm việc Có thể đạt được các giá trị khuyên dùng bằng cácgiải pháp năng lượng hiệu quả thực tế Các thông số ecgônômi cũng được đề cậptới như khả năng nhìn, các đặc tính và tính chất công việc mà xác định chấtlượng của khả năng nhìn của người lao động và mức độ hiệu quả công việc.Trong một số trường hợp việc tăng cường các nhân tố ảnh hưởng có thể nângcao hiệu suất mà không cần phải tăng độ rọi Ví dụ việc tăng độ tương phản củacác thuộc tính công việc, phóng to các chi tiết quan sát bằng các phương tiện trợgiúp hiện đại (kính) và trang bị hệ thống chiếu sáng đặc biệt có khả năng chiếusáng định hướng cục bộ.”

4. Một số thuật ngữ và định nghĩa

4.1. Quang thông

5. Quang thông (đơn vị lumen) là giá trị đo tổng lượng ánh sángphát ra từ một đèn

12.1. Cường độ sáng và đường cong phân bố cường độ sáng

13. Cường độ sáng là mật độ không gian của quang thông do nguồn sáng bức xạ và được xác định theo biểu thức

14

15. Đường cong phân bố cường độ sáng cho biết giá trị của cường độ sáng theo tất cả các hướng không gian, tính từ điểm gốc là tâm quang học của nguồn.

16

17. Các tiêu chí thiết kế chiếu sáng

17.1. Môi trường ánh sáng

18. Thực hành chiếu sáng tốt đối với nơi làm việc là bảo đảm khả năng nhìn tốt hơn Chủ yếu là để đảm bảo khả năng nhìn được thực hiện dễ dàng và tiện nghi Vì vậy hệ thống chiếu sáng phải đáp ứng các yêu cầu về định tính và định lượng của môi trường ánh sáng Hệ thống chiếu sáng cần đảm bảo các yêu cầu chung sau:

- Tiện nghi thị giác, ở nơi mà người làm việc có cảm giác dễ chịu,

- Đặc tính thị giác, ở nơi mà người làm việc có khả năng thực hiện công việc thị

giác, nhanh và chính xác thậm chí trong cả những trường hợp khó và trong thời gian dài

- An toàn thị giác, dễ dàng phát hiện các chướng ngại và nguy hiểm khi đi lại Để

đáp ứng những yêu cầu trên cần phải quan tâm đến tất cả các thông số của môi trường ánh sáng Các thông số chính của môi trường ánh sáng là:

- Nhìn chính xác (khả năng nhìn sắc nét);

- Độ nhạy tương phản (có thể phân biệt được sự chênh lệch rất nhỏ về độ chói);

- Hiệu quả của các chức năng thị giác (sự điều tiết, độ hội tụ, sự co giãn đồng tử,

các chuyển động của mắt…)

20. Sự phân bố độ chói không đều trong trường nhìn cũng ảnh hưởng đến sự tiện nghi thị giác và cần phải tránh:

- Độ chói quá cao sẽ gây chói lóa;

- Tương phản độ chói quá lớn sẽ gây mỏi mắt vì mắt thường xuyên phải thích

nghi lại ;

- Môi trường có độ rọi và độ tương phản quá thấp sẽ gây ức chế khi làm việc ;

- Cần chú ý đảm bảo sự thích nghi của mắt cho người làm việc đi lại qua các khu

vực khác nhau trong một tòa nhà ;

- Độ chói của tất cả các bề mặt là rất quan trọng và sẽ được xác định bằng hệ số

23. Thang độ rọi khuyên dùng như sau:

39.1. Độ đồng đều

40. Mức độ đồng đều của độ rọi là tỉ số của giá trị độ rọi tối thiểu vàgiá trị độ rọi trung bình Độ rọi phải thay đổi dần dần Vùng làm việc phải đượcchiếu sáng đồng đều nhất có thể Mức độ đồng đều của độ rọi vùng làm việckhông được nhỏ hơn 0,7 Mức độ đồng đều của độ rọi xung quanh lân cận vùnglàm việc không được nhỏ hơn 0,5

40.1. Độ chói lóa

41. Chói lóa là cảm nhận của thị giác do các vùng sáng chói trong trường nhìn và có thể được cảm nhận bằng sự chói lóa gây mất tiện nghi hoặc sựchói lóa mờ Chói lóa còn có thể do phản xạ từ các bề mặt bóng gây nên thường được biết như là phản xạ màn mờ hoặc sự chói lóa do phản xạ

42. Để tránh gây mệt mỏi thị giác, giảm sai sót khi làm việc và hạn chế tai nạn cần phải hạn chế hiện tượng chói lóa

43. Sự chói lóa mờ thường xảy ở hệ thống chiếu sáng ngoài nhà song cũng có thể được cảm nhận từ các đền chiếu điểm hoặc các nguồn sáng chói kích thước lớn như cửa sổ ở một phòng được chiếu sáng tương đối kém

44. Trong hệ thống chiếu sáng làm việc trong nhà sự chói lóa gây mất tiện nghi thường sinh ra trực tiếp từ các đèn sáng chói hoặc cửa sổ Nếu hạn chế được sự chói lóa gây mất tiện nghi thì sự chói lóa mờ không còn là vấn đề phải quan tâm

44.1. Chỉ số hoàn màu

45. Một điều quan trọng đối với cả hiệu suất làm việc và cảm giác tiện nghi, thoải mái là màu sắc của các vật thể hay màu da người trong môi trường chiếu sáng được thể hiện chính xác, tự nhiên và làm cho mọi người trông hấp dẫn, khỏe mạnh

46. Màu sắc an toàn theo tiêu chuẩn ISO 3864 phải luôn được nhận biết

và phân biệt rõ ràng

47. Để biểu thị khách quan tính chất thể hiện màu của một nguồn sáng người ta đã đưa ra chỉ số thể hiện màu chung Ra Giá trị cao nhất của Ra là 100 Chỉ số này giảm khi chất lượng thể hiện màu giảm đi

48. Các bóng đèn có trị số Ra nhỏ hơn 80 không nên dùng để chiếu sáng những nơi làm việc thường xuyên hoặc có người ở lại trong thời gian dài Ngoài trừ chiếu sáng trong các xưởng cao và chiếu sáng ngoài nhà (Đèn công nghiệp treo ở độ cao trên 6m)

49. Song ngay cả trong trường hợp này cũng phải có biện pháp thích hợp để bảo đảm sử dụng các bóng đèn có chất lượng thể hiện màu cao ở những chỗ làm việc thường xuyên và những nơi cần phải nhận rõ màu sắc an toàn

50. Các quy định, tiêu chuẩn về hệ thống chiếu sáng trong trường học

51. 1 Thiết kế chiếu sáng cho các phòng học phải tuân theo quy định trongtiêu chuẩn TCXD 29:1991 và TCXD 16 : 1986 Hệ số chiếu sáng tự nhiên của cácloại phòng phải lấy theo yêu cầu để tính toán khi thiết kế

52. 2 Phòng học phải đủ ánh sáng, thoáng mát về mùa hè, ấm áp về mùađông, an toàn cho giáo viên và học sinh về vệ sinh trường học; đảm bảo tiếp cậncho học sinh khuyết tật học tập

53. 3 Tất cả các phòng của trường học cần ưu tiên chiếu sáng tự nhiên trựctiếp Trường hợp cần chiếu sáng nhân tạo nên thiết kế theo phương thức chiếu sángchung đều, tiến tới ưu tiên sử dụng đèn huỳnh quang có thành phần quang phổ màutrắng làm nguồn sáng

54. 4 Hướng chiếu sáng chính cho các phòng học là hướng Bắc, Đông Bắc

từ phía tay trái của học sinh

55. 5 Cửa sổ trong các phòng học phải đảm bảo chiếu sáng theo quy định

Tỷ lệ diện tích cửa sổ trên diện tích sàn từ 1/5 đến 1/6

56. 6 Trong các phòng học phải bố trí nguồn sáng thành từng dãy song songvới tường có cửa sổ chính lấy ánh sáng, tuyệt đối không để hiện tượng phát tán ánhsáng

57. 7 Chỉ tiêu độ rọi tối thiểu và chất lượng chiếu sáng trong các phòng củatrường tiểu học phù hợp với TCVN 7114-1 : 2008, TCVN 7114-3 ; 2008 và quiđịnh trong Bảng 2.

58. 8 Độ rọi trung bình trên mặt phẳng chiếu sáng của các gian phòng khôngđược thấp hơn 10 % so với độ rọi tiêu chuẩn

59. 9 Phải thiết kế hệ thống chiếu sáng sự cố ở nhà đa năng Độ rọi nhỏ nhấtcủa chiếu sáng sự cố phải đảm bảo 1 lux trên mặt các lối đi và bề mặt bậc thangchiếu nghỉ

60. 10 Hệ số dự trữ để tính toán chiếu sáng là 1,5 với đèn huỳnh quang và1,3 đối với đèn nung sáng

61. 11 Tăng số lượng bóng đèn lên 8 đến 10 bóng và được mắc theo chiềungang của lớp học Hạ thấp độ cao treo đèn để đảm bảo chiếu sáng mặt phẳng làmviệc

62. 12 Sử dụng các loại bóng đèn có chất lượng, hiệu suất cao, tiết kiệm điện

và bảo vệ môi trường

63. Lựa chọn nguồn sáng có nhiệt độ màu phù hợp với khí hậu Việt Nam Cácbóng đèn nung sáng cần có chao đèn và các đèn huỳnh quang cần có máng đèn đềkhông gây loá và phân bố đều ánh sáng Khuyến cáo sử dụng đèn huỳnh quang

64. 13 Phòng học bộ môn vật lí, công nghệ được trang bị hệ thống điện xoaychiều (các loại điện áp phổ biến) và một chiều (điều chỉnh 0-24V/2A)

65. 14 Cần thiết kế hệ thống chiếu sáng bên ngoài cho cổng, lối đi chính,sân, bãi tập và các kho bố trí riêng biệt

66. 15 Phòng bảng điện phải bố trí ở tầng 1 thuận tiện cho việc sử dụng vàsửa chữa khi có sự cố.Phải tiếp đất và có hệ thống thiết bị an toàn điện cao

67. 16 Ngoài công tắc, cầu chì, cần có thêm 1 hoặc 2 ổ cắm điện để sử dụngkhi cần thiết

68. 17 Các ổ cắm điện và công tắc điện ở trong các phòng học phải bố trí ở

độ cao không nhỏ hơn 1,5 m tính từ sàn và phải có hộp hay lưới bảo vệ

69. 18 Tuỳ thuộc điều kiện cụ thể từng trường, có thể thiết kế hệ thốngtruyền thanh trong trường học

70. 19 Thiết kế hệ thống điện thoại, mạng Internet, hệ thống chuông điện vàđồng hồ điện cũng như hệ thống tiếp nhận vô tuyến truyền hình trong trường họckhi có điều kiện

71. 20 Khi thiết kế lắp đặt đường dây dẫn điện và thiết bị điện phải đảm bảoquy định trong các tiêu chuẩn TCXD 25 : 1991, TCXD 27 : 1991 và TCXDVN 394:2007 Khi lắp đặt bóng đèn và quạt trần không được làm ảnh hưởng tới độ rọi

72. 21 Hệ thống chống sét phải tuân theo các quy định trong tiêu chuẩnTCXDVN 46 : 2007

73.

74. Bảng 2 - Chỉ tiêu độ rọi và chất lượng chiếu sáng trong trường trung

ật độ công suất tối đa

80.Chỉ số chói lóa

81.URG 82.

83. C

hỉ số hiện màu

95 19 96 80 97 Độ rọi

ngang trên mặt bàn học

98 + Chiếu sáng bảng 99 5

00

100 2 0

124 1 5

154 1 2

160 1 2

170 4 171.

22

172 80 173.

174. CHÚ THÍCH: Đối với phòng học bộ môn cần áp dụng hệ thống chiếu sáng hỗn hợp (chiếu sáng đồng đều và chiếu sáng cục bộ).

175. Tính toán thiết kế chiếu sáng

175.1. Các số liệu mặt bằng

- Tên mặt bằng: Khu C khoa Điện – Điện tử, trường Đại học sư phạm

kỹ thuật TP Hồ Chí Minh Mặt bằng bao gồm các phòng và thông số

từng phòng cho ở bảng sau:

176. Phòng 177. Loại

phòng

178. Khích thước

179. Một phòng

180. Chiề

u cao làm việc

rọi yêu cầu

191. 0.76m

197. 0.76m

203. 0.76m

209. 0.76m

210. 200

211. Phòng giáo

viên

212. Văn phòng

213. 4.6mx6.5mx4m

214. 0.76m

- Quang thông của bộ đèn: Fb= Fđ = 3150 (lm).

249.2. Chọn độ cao treo đèn tính toán (Htt)

- Htt là chiều cao từ đáy dưới của đèn đến mặt phẳng làm việc;

- Độ cao treo đèn hợp lý phụ thuộc vào loại đèn, công suất đèn và đườngcong phân bố cường độ sáng;

- Chọn chiều cao treo đèn:

- Tra bảng 10.7 (trang 199, GTCCĐ – PGS.TS Quyền Huy Ánh 2015) ứng với loại đèn LED, môi trường sử dụng trung bình, chế độ bảo trì

12 tháng một lần ta có: LLF= 0,6

280.2. Số bộ đèn sử dụng

281. N= = 17,34=> Chọn 25 đèn

282

309. Cách thức phân bố đèn thường căn cứ vào:

• Đặc điểm kiến trúc và sự phân bố thiết bị;

• Đảm bảo yêu cầu độ rọi đồng đều và tránh chói bằng cách phân

bố đèn sao cho thỏa mãn các yêu cầu về khoảng cách tối đa giữacác đèn và giữa đèn với tường

- Cách phân bố đèn: đèn được phân bố theo 5 hàng, mỗi hàng 5 bộ đèn,

- Khoảng cách giữa các hàng: R = 2m;

- Khoảng cách giữa các đèn trong hàng: L= 2m;

- Khoảng cách lớn nhất của đèn với tường: D = 1m

- Kiểm tra độ đồng điều:

• Tỷ số α = = = 0,61;

• Tỷ số β = 0,5;

310

338. Thiết kế chiếu sáng dùng phần mềm visual

338.1. Thiết kế chiếu sáng cho tầng 1- khu C

355 - Chọn đèn huỳnh quang âm trần 3x36W: Catalog Number: 2PMO 3 32 27LS

- Lý do chọn đèn:

• Tuổi thọ cao, chi phí đầu tư thấp, tiết kiệm điện năng

• Ánh sáng trắng gần giống như ánh sáng ban ngày

• Máng đèn có chức năng tán ánh sáng

• Nhờ có máng đèn huỳnh quang âm trần mà bóng đèn đã phát huy tối đaánh sáng cũng như hiệu suất chiếu sáng của bóng đèn được tăng lên gấpđôi

• Ánh sáng của đèn được phát ra rộng lớn hơn nhờ máng đèn nhưng cường

độ ánh sáng rất dịu nhẹ không gây hại cho đôi mắt người dùng

• Hiệu quả thẩm mỹ cao

356

362.

362.1. Văn phòng Bộ môn Điện công nghiệp

362.1.1. Mặt bằng và yêu cầu chiếu sáng

363.

364. Hình 3 Bản vẽ văn phòng bộ môn điện công nghiệp

364.1.1. Thông số thiết kế 365.

367.

368.

369.

369.1. Phòng LAB (C102)

369.1.1. Mặt bằng và yêu cầu chiếu sáng

370.

371. Hình 4 Bản vẽ phòng LAB (C102)

372. Tên đèn : Đèn huỳnh quang tuyến tính

373. Sử dụng trong không gian lớn bao gồm mở văn phòng, khu vực lưu thông, Phòng học, thư viện, quán cà phê, khu vực đặt vé và chờ trong sân bay và nhiều khác Có thể khuếch tán và kiểm soát trực tiếp sự phân bố ánh sáng

khuếch tán (MDR: Metal diffuser round hole) nên sẽ giảm độ rọi

đấu dây, trực tiếp plug and play, hỗ trợ điện chấn lưu

thích hợp trong phòng học văn phòng

385.

385.1.1. Thông số thiết kế

386.

413.1. Thiết kế chiếu sáng cho tầng 2,3,4- khu C

413.1.1. Mặt bằng và yêu cầu chiếu sáng

cầu thiết kế giống nhau

Hình 6 Bản vẽ mặt bằng tầng 2,3,4

431.1.1. Thông số thiết kế

432.

433.

435. 6.6 Thiết kế chiếu sáng cho tầng 5-khu C

436. 6.6.1 Mặt bằng và yêu cầu chiếu sáng

nhiệt lượng toả ra ít, tiết kiệm năng lượng, tuổi thọ cao, giá thành rẻ.

Hình 8.Bảng vẽ mặt bằng tầng 5

452. Nhược điểm: Ánh sáng phát ra không ổn định gây hại cho mắt Bột huỳnh quang trong bóng không tốt cho môi trường và người

sử dụng.

453.

454. 6.6.2 Thông số thiết kế

455.

457.

458. TÀI LIỆU THAM KHẢO

1. Giáo trình cung cấp điện-PGS.TS Quyền Huy Ánh

2. Giáo trình Cad trong kỹ thuật điện-PGS.TS Quyền Huy Ánh