TIỂU LUẬN Môn Thiết Kế Chiếu Sáng Đề tài Thiết kế chiếu sáng cho một lớp học

TRƯỜNG ĐẠI HỌC THÁI BÌNH KHOA ĐIỆN – ĐIỆN TỬ …… ***…… TIỂU LUẬN Môn: Thiết Kế Chiếu Sáng Đề tài: Thiết kế chiếu sáng cho lớp học Họ tên: Phạm Văn Khang Lớp: CD20-DCN Khoá: 2020-2023 Giảng viên hướng dẫn: Nguyễn Thuý May THÁI BÌNH, ngày tháng 10 năm 2021 Đánh giá giáo viên ………………………………………………………………………………………………… ………………………………………………………………………………………………… ………………………………………………………………………………………………… ………………………………………………………………………………………………… ………………………………………………………………………………………………… ………………………………………………………………………………………………… ………………………………………………………………………………………………… ………………………………………………………………………………………………… ………………………………………………………………………………………………… ………………………………………………………………………………………………… ………………………………………………………………………………………………… ………………………………………………………………………………………………… ………………………………………………………………………………………………… ………………………………………………………………………………………………… ………………………………………………………………………………………………… ……………………………………………………… MỤC LỤC Chương I: Các khái niện đại lượng đo ánh sáng I.Sóng ánh sáng I.1.Sóng điện từ I.2 Ánh sáng II.Các đại lượng đo ánh sáng II.1 Gốc khối – Đơn vị Steradian (Sr) II.2 Cường độ ánh sáng – Đơn vị đo Candela (cđ) II.3 Quang thông ɸ - Đơn vị Lumen (Lm) II.4 Độ rọi E – Đơn vị lux (lx) II.5 Độ chói – L đơn vị cd/ m2 II.6 Định luật Lamber III.Màu nguồn III.1 Nhiệt độ màu III.2 Chỉ số màu ảnh sáng Chương II: Thiết kế chiếu sáng lớp học II.1 Các tiêu chuẩn thiết kế II.1.2 Các tiêu chuẩn II.2 Phân loại cấp đèn II.3 Thiết chiếu sáng cho lớp học Chương III: Kết luận LỜI NÓI ĐẦU Thiết kế chiếu sáng ứng dụng công nghệ chiếu sáng cho không gian người Giống việc thiết kế kiến trúc; kỹ thuật thiết kế khác, thiết kế chiếu sáng dựa vào tổ hợp nguyên tắc khoa học đặc trưng, tiêu chuẩn quy ước thiết lập số tham số thẩm mỹ học, văn hóa người xem xét cách hải hỏa Từ thời kỳ sơ khai văn minh đến thời gian gần đây, người chủ yếu tạo ánh sáng từ lửa nguồn nhiệt nhiều ánh sáng Ở kỷ 21, chủng ta sử dụng nguyên tắc để sản sinh ánh sáng nhiệt qua loại đèn nóng sáng Chỉ vài thập kỷ gần đây, sản phẩm chiếu sáng trở nên tinh vi đa dạng nhiều Theo ước tính tiêu thụ lượng việc chiếu sáng chiếm khoảng 20 – 45% tổng tiêu thụ lượng nhà thương mại khoảng – 10% tổng tiêu thụ lượng nhà máy công nghiệp Hầu hệt người sử dụng lượng công nghiệp thương mại nhận thức vấn đề tiết kiệm lượng hệ thống chiếu sang Thơng thường tiến hành tiết kiệm lượng cách đáng kẻ chí với vốn đầu tư chút kinh nghiệm Thay loại đèn thuy ngàn đến nóng sang đèn halogen kim loại đến natri cao áp giúp giảm chi phi lương tăng độ chiếu sáng Lắp đặt trì thiết bị điều khiển quang điện, đồng hồ hẹn hệ thống quản lý hương đem lại hiệu tiết kiệm đặc biệt Tuy nhiên, số trường hợp, cần phải xem xét việc sửa đổi thiết kế hệ thống chiếu sáng để đạt mục tiêu tiết kiệm mong đợi Cần hiểu loại đèn có hiệu suất cao khơng phải yếu tố đảm bảo hệ thống chiếu sáng hiệu Do kỹ sư cần phải thiết kế cách xác hiệu Sau tìm hiểu thiết kế với đề tài tập lớn “Thiết kế chiếu sáng cho đường phố” Do thời gian làm kiến thức hạn chế nên làm chúng em khơng tránh khỏi thiếu sót chúng em kinh mong nhận góp ý báo thủy để em có kinh nghiệm kiến thức chuẩn bị cho công việc sau PHẦN I TÓM TẮT CƠ SỞ KỸ THUẬT CHIẾU SÁNG Chương I: Các khái niện đại lượng đo ánh sáng I.Sóng ánh sáng I.1.Sóng điện từ: Sóng điện tử lan truyền khơng gian vừa có tính chất sóng vừa có tínhchất hạt, giống sóng khác, sống điện từ tuần theo định luật vật lý I.2 Ánh sáng: Ánh sáng xạ điện tử mà người cảm nhận cách trực tiếp 380 nm 439 nm 498 nm 568 nm 592 nm 631 nm 780 nm Tử ngoại Tím Xanh da trời Xanh Vàng Da cam Đỏ 412 470 515 577 600 673 Hồng ngoại Các ảnh sáng có bước sơng vào khoảng λ = 555 nm hiển thị võng mạc mắt người - Bước sóng mà mắt người cảm nhận được: λ = 380 – 780 nm Đối với người thiết kế chiếu sáng cần quan tâm đến đường cong hiệu ánh sáng V(λ) V(λ) - Thị giác ban ngày Hình V’(λ) - Thị giác ban đêm II Các đại lượng đo ánh sáng II.1 Gốc khối - | - đơn vị Steradian (Sr) Gốc khối định nghĩa tỷ số diện tích bình phương bán kính Nó góc khơng gian Ω = S/R2 Trong đó: S – Diện tích mắt chắn cầu (m2) R – Bán kính hình cầu (m) - Giá trị cực đại góc khỏi khơng gian chăn toàn mặt cầu Ω = S/R2 = 4≠R2/R2 = ≠ II.2 Cường độ ánh sáng – Đơn vị đo Candela (cđ): Cường độ sáng thông số đặc trưng cho khả phát quang nguồn sáng Candela cường độ sang theo phương cho nguồn phát xạ đơn sắc có tần số 540.10 12 Hz ( λ = 555 nm ) cường độ lượng theo phương 1/683 Oát Steridian Hình Một nguồn phát quang 0, phát lượng quang thơng ɸ góc khối d│ có: + Cường độ sáng trung bình nguồn: + Cường độ sáng điểm A: II.3 Quang thông ɸ - Đơn vị Lumen (Lm) Quang thông thông số hiển thị phân lượng chuyển thành ánh sáng, đánh giá băng cường độ sáng cảm giác với mặt thưởng người hấp thụ lượng xạ -Quang thông nguồn phát góc khỏi: ɸ= I*dΩ -Quang thơng cường độ sáng (I = const ): ɸ= I*│ -Quang thông cường độ sáng I không phụ thuộc vào phương : ⱷ= I*d II.4 Độ rọi E – Đơn vị lux (lx) Độ rọi đại lượng đặc trưng cho mật độ quang thông nhận bề mặt chiếu sáng E = ɸ/S 1Lux = 11m/m2 Trong đó: ɸ - Quang thơng mặt diện tích nhận ( km ) S – Diện bề mặt chiêu sáng (m2) Khi mặt phẳng có diện tích S = 1m nhận cường độ sáng lượng quang thơng ɸ = 1lm có độ rọi E = 1lx Khái niệm độ rọi ngồi nguồn cịn liên quan đến vị trí mặt chiếu sáng Suy ra: E = I*cosα/ r2 Với I : Cường độ sáng ( cd ) α : Góc tạo pháp tuyến n ds với phương I r : Khoảng cách từ nguồn sáng điểm mặt nguyên tố ds (m) II.5 Độ chói – L đơn vị cd/ m2: Độ chói thơng số để đánh giá độ tiện nghi chiếu sáng , tỷ số đường diện thích biểu kiến nguồn sáng theo phương cho trước L = di/ds*cosα Độ chới nhỏ để mắt nhìn thấy 10 khó chịu lố mắt 5000 cd/m2 -5 cd/m2 bắt đầu gây nên II.6 Định luật Lamber: Khi nhìn góc khác độ chói L Đây đặc trưng cho độ phản xạ vật + Định luật Lamber: L = ρ*E/≠ Khi độ sáng khuếch tán định luật lamber là: M = L*≠ Trong : M: độ trưng ( lm/m2) L : Độ chói ( cd/m2 ) III Màu nguồn Hình III.1 Nhiệt độ màu : Để đặc trưng rõ khái niệm ánh sáng trắng người ta gán cho khái niệm “ nhiệt độ màu ” , tính độ Kelvin Đó mơ tả màu nguồn sáng cách so sánh với màu vật đen nói chung nung nóng 2000K 10000K III.2 Chỉ số màu ảnh sáng:I.R.C Chỉ số màu thông số để đánh giá chất lượng trung thực ánh sáng nguồn phát + I.R.C = ánh sáng đơn sắc phản ánh ánh màu sắc không trung thực + I.R.C = 90 100 ánh sáng trung thực số màu Khi tính tốn thiết kế nguồn sáng cầm phải ý đến Chương II: Thiết kế chiếu sáng lớp học II.1 Các tiêu chuẩn thiết kế II.1.2 Các tiêu chuẩn: - Độ chói: tiêu chuẩn quan trọng - Độ đồng độ chói: độ đồng chung: U = độ đồng chiều dọc: - Tiêu chuẩn hạn chế chói lồ tiện nghỉ: G=ISL+0,97 log LTB + 4,41 log h - 1,46 log p - Trong : ISL số chối loài đèn (3 V6) LTB: giá trị độ khỏi trung bình đường h=h-1,5m Lmin Ltb U 1= Lmin Lmax p: số đèn km đường II.2 Phân loại cấp đèn:  Kiểu chụp sâu: Kiểu ánh sáng phát phạm vi hẹp Ưu điểm tránh loá mắt cho người lái xe Nhược điểm thiế kế không cân nhắc gây hiệu ứng bậc thang  Kiểu chụp vừa: Phạm vi ánh sáng phát rộng , ứng dụng rộng rãi chiếu sáng đường  Kiểu chụp rộng: Ánh sáng xại theo hướng Có nhược điểm thường gây lố mắt nên ứng dụng nhiều đường có tốc độ thấp , vườn hoa … II.3 Thiết chiếu sáng cho lớp học  Thông số thiết kế chiếu sáng cho lớp học  Chiều dài lớp học : 10m  Chiều rộng lớp học: 6m  Chiều cao: 4m  Hệ số phản xạ trần : 0.5  Hệ số phản xạ tường : 0.5  Hệ số phản xạ sàn: 0.1  Độ rọi yêu cầu : 300lux  Chiều cao mặt bàn : 1m  Tính tốn luxicon: Vào luxicon xuất hình chọn file → new: Trong hình chọn add room: Sau chọn add room xuất cửa sổ New Room Definition Nhập thông số đề bài: Name: Chieu sang lop hoc Size: a x b x h = 10 x x Hệ số phản xạ trần : 0.5 Hệ số phản xạ tường : 0.5 Hệ số phản xạ sàn: 0.1 Sau nhập thông số đề cho ta nhấn Ok Sau xuất giao diện Ấn vào biểu tượng có hình bóng đèn ( Add Luminaire to Schedule) Sau xuất cửa sổ Sau ấn cooper search Tiếp theo xuất cửa sổ cooper lighting search criteria nhập thông số đèn Nhấn search Chọn đèn phù hợp ấn quick add Đặt tên nhấn ok Có bóng đèn xuất nhấn vào Chọn array→rectangular Xuất cửa sổ Array Definition nhập thông số tính tốn nhấn ok Ta có kết dạng 2D sau Tiếp theo dạng 3D Chương III: Kết luận Trên thiết kế cho đối tượng, qua ta thấy Luxicon phần mềm thiết kế tương đối đại với nhiều ưu điểm:  Cho phép ta lựa chọn nhiều đèn dự án, so với visual có loại đèn  Ngồi luxicon cịn đưa nhiều phương án lựa chọn đèn, không đèn hãng Cooper Lighting mà nhập đèn hãng khác, đặc điểm luxicon… Tuy nhiên, để ứng dụng phần mềm đòi hỏi người thiết kế phải có kiến thức chun mơn, u cầu cần thiết việc tính tốn, để hiểu rõ phương án mà phần mềm đưa thay đổi phương án cách phù hợp