Đánh giá những bất cập của hệ thống chiếu sáng khu nhà c2 ở phân hiệu tại tphcm và đề xuất giải pháp khắc phục

TRƯỜNG ĐẠI HỌC GIAO THÔNG VẬN TẢI PHÂN HIỆU TẠI THÀNH PHỐ HỒ CHÍ MINH BÁO CÁO ĐỀ TỔNG KẾT ĐỀ TÀI NGHIÊN CỨU KHOA HỌC CỦA SINH VIÊN NĂM 2018 TÊN ĐỀ TÀI ĐÁNH GIÁ NHỮNG BẤT CẬP CỦA HỆ THỐNG CHIẾU SÁNG KHU NHÀ C2 Ở PHÂN HIỆU TẠI TPHCM VÀ ĐỀ XUẤT GIẢI PHÁP KHẮC PHỤC Sinh viên thực hiện: NGUYỄN TẤN TỈNH TẠ BẢO DUY VŨ VĂN HUY ĐẶNG THỊ TRINH TRẦN TUẤN ANH Giáo viên hướng dẫn: TS VŨ VIỆT HƯNG Lớp: KTHTĐT K55 Lớp: KTHTĐT K55 Lớp: KTHTĐT K55 Lớp: KTHTĐT K55 Lớp: KTHTĐT K55 TRƯỜNG ĐẠI HỌC GIAO THÔNG VẬN TẢI THÔNG TIN KẾT QUẢ NGHIÊN CỨU ĐỀ TÀI Thông tin chung: - Tên đề tài : đánh giá bất cập hệ thông chiếu sáng nhà C2 phân hiệu TP Hồ Chí Minh đề xuất giải pháp khắc phục - Sinh viên thực : Nguyễn Tấn Tĩnh Lớp KT- HTĐT- K55 Năm thứ Số năm đào tạo : 4.5 năm Đặng Thị Trinh Lớp KT- HTĐT- K55 Năm thứ Số năm đào tạo : 4.5 năm Tạ Bảo Duy Lớp KT- HTĐT- K55 Năm thứ Số năm đào tạo : 4.5 năm Vũ Văn Huy Lớp KT- HTĐT- K55 Năm thứ Số năm đào tạo : 4.5 năm Trần Tuấn Anh Lớp KT- HTĐT- K55 Năm thứ Số năm đào tạo : 4.5 năm Mục tiêu đề tài : - Cải thiện chất lượng hệ thống chiếu sáng cho phịng học thỏa mãn thơng số quy định theo TCVN 7114:2008 - Đối tượng nghiên cứu: khu nhà C2 Tính sáng tạo : - Đưa mẫu phòng học đạt chuẩn phù hợp với điều kiện khí hậu Việt Nam - Nghiên cứu cách tính tốn chiếu sáng kết hợp chiếu sáng tự nhiên chiếu sáng nhân tạo - Bố trí cơng tắc đèn hợp lý, sử dụng hệ thống công tắc thông minh nhằm tiếp kiệm lượng: Chia phòng học thành phần (ranh giới thường dầm dọc dầm ngang) Kết nghiên cứu : Trong trình nghiên cứu chiếu sáng nhà C2 trường Đại Học Giao Thông Vận Tải Phân hiệu TPHCM, nhóm nghiên cứu nhận thấy hệ thống chiếu sáng nhà C2 đa số phịng mà nhóm kiểm tra chưa đáp ứng yêu cầu chiếu sáng(so với tiêu chuẩn đánh giá hệ thống chiếu sáng phòng họcTCVN7114:2008) Đưa kiến nghị :  Thay đổi bóng đèn sử dụng (bóng đèn huỳnh quang T8 cơng suất 36W) bóng đèn LED 120x30 cơng suất 36W  Bố trí bóng đèn hợp lý: số lượng bóng đèn, cách bố trí bóng đèn  Bố trí cơng tắc đèn hợp lý, sử dụng hệ thống công tắc thơng minh nhằm tiếp kiệm lượng: Chia phịng học thành phần (ranh giới thường dầm dọc dầm ngang) Đống góp mặt kinh tế - xã hội, giáo dục đào tạo, an ninh quốc phòng khả áp dụng đề tài: - Phòng học chiếu sáng hợp lý : giảm thiếu bệnh mắt, tăng khả làm việc học tập hiểu - Giảm gia thành hao phí sử dụng lượng điện Cơng bố nghiên cứu khoa học sinh viên từ kết nghiên cứu đề tài (ghi rõ tên tác giả,nhan đề yếu tố xuất có) Ngày 09 tháng năm 2018 Sinh viên nghiên cứu chịu trách nhiệm thực đề tài (ký , họ tên) Nhận xét người hướng dẫn đóng góp khoa học sinh viên thực đề tài : Ngày 09 tháng năm 2018 Người hướng dẫn (Ký, họ tên) TRƯỜNG ĐẠI HỌC GIAO THÔNG VẬN TẢI PHÂN HIỆU TẠI THÀNH PHỐ HỒ CHÍ MINH BÁO CÁO ĐỀ TỔNG KẾT ĐỀ TÀI NGHIÊN CỨU KHOA HỌC CỦA SINH VIÊN NĂM 2018 TÊN ĐỀ TÀI ĐÁNH GIÁ NHỮNG BẤT CẬP CỦA HỆ THỐNG CHIẾU SÁNG KHU NHÀ C2 Ở PHÂN HIỆU TẠI TPHCM VÀ ĐỀ XUẤT GIẢI PHÁP KHẮC PHỤC Sinh viên thực hiện: NGUYỄN TẤN TỈNH TẠ BẢO DUY VŨ VĂN HUY ĐẶNG THỊ TRINH TRẦN TUẤN ANH Lớp: KTHTĐT K55 Lớp: KTHTĐT K55 Lớp: KTHTĐT K55 Lớp: KTHTĐT K55 Lớp: KTHTĐT K55 Giáo viên hướng dẫn: TS VŨ VIỆT HƯNG Năm 2018 MỤC LỤC PHẦN MỞ ĐẦU ………………………………………………………………………4 CHƯ NG : T NG UAN V CHI U S NG TRƯỜNG HỌC Hiện t ng v chi 1.1 t ng h c Chi u sáng nhân t o: a.Th giới : b Việt Nam c Các lo i đèn dụng phổ bi n 1.2 Chi u sáng tự nhiên a ảnh hưởng b Cách đưa ánh vào phòng: 10 đánh giá v chi u sáng : 11 a) Th giới 11 b) Việt Na 13 hướng ti t iệ 1.3 n ng lư ng hi thi t hệ th ng chi 14 a Lựa ch n thi t bị ti t kiệ điện; lắp đặt h p lý, khoa h c; u chỉnh thói quen sử dụng đồ điện… 14 b B t í đèn ch độ di u chỉnh chi u sáng: 15 c Khai thác u kiện tự nhiên 16 d Chi u sáng theo công việc 18 e Ch n lư điện tử 19 f Lựa ch n đèn, b t í đèn đèn hiệu su t cao 19 CHƯ NG II: C SỞ LÝ THUY T V CHI U S NG VÀ PHƯ NG PH P Đ NH GIÁ CHẤT LƯỢNG CHI U SÁNG 23 Cơ lý thuy t v chi u sáng nhà 23 Chi nh n t o 23 1.2 Chi u sáng tự nhiên 24 Đánh giá chi 26 Chi tự nhiên 26 2.2 Chi nh n t o 30 2.3 Chi u sáng k t h p tự nhiên nhân t o 35 CHƯ NG III: Đ XUẤT CÁC GIẢI PHÁP CẢI THIỆN CHI U SÁNG 41 TẠI NHÀ C2 41 3.1 Hiện t ng chi t i phòng 303C2 41 Đ t 59 a Chi tự nhiên 59 b Chi nh n t o 60 CHƯ NG IV: K T LUẬN, KI N NGHỊ VÀ CÁC HẠN CH CỦA 81 NGHIÊN CỨU 81 4.1 K t nghiên cứu: 81 4.2 Ki n nghị : 83 4.3 Những h n ch trình nghiên cứu 85 4.4 Phương hướng nghiên cứu mở rộng 85 PHẦN MỞ ĐẦU I Tính cấp thiết đề tài: - Nhà C đư c thi t k chi u sáng theo tiêu chuẩn TCVN7114:2002 với b t í d y điện âm Tuy nhiên, tiêu chuẩn Việt Nam TCVN 7114- : 008 đư c sử dụng r t phổ bi n thay th tiê ch ẩn t ên Tiê ch ẩn q y định v độ r i b mặt làm việc, độ đồng đ độ r i, độ i ng q anh v ng việc, h n ch chói lóa s hồn màu ánh Ngồi a, phịng h c Phân hiệu dùng máy chi u nên phòng phải t o è T y nhiên, yê c c ng c p đủ ánh đ ngư i d y ngư i h c thảo l n, ghi ch p t ong ột t ng h p h ng dụng áy chi nh t vào ban đê , ph n lớn phòng t i nhà C đư c dụng phòng h c phòng thi t c n thi t Việc u chỉnh t ng giả đèn t y th o iện ánh bên ngồi, ục đích dụng với phòng giảng máy chi thi ph h p Do đó, việc nghiên cứu ứng dụng tiêu chuẩn Việt Nam TCVN 7114- : 008 đánh giá thi t k hệ th ng chi u sáng cho phòng h c Phân hiệ t ng ĐHGTVT t i TPHCM c n thi t, nhằm cải thiện ch t lư ng ánh đảm bảo cho sinh viên thực công việc thị giác hiệu quả, thoải mái an toàn su t th i gian h c t p II Mục tiêu nghiên cứu đề tài : - Cải thiện ch t lư ng hệ th ng chi q y định th o TCVN 4: 008 - Đ i tư ng nghiên : h nhà C cho phòng h c thỏa ãn th ng III Các nhiệm vụ yêu cầu đề tài: - - Đặt v n đ nghiên Tổng q an tiê ch ẩn thi t chi phòng h c Khảo át t ng chi h nhà C Đánh giá t ng chi phòng h c h nhà C , o ánh với th ng q y định th o TCVN 4: 008 th ng q a t q ả hảo át dụng ph n iễn phí hỗ t tính tốn Dial Đ t giải pháp đả bảo chi h p lý cho phòng h c IV Kết cấu đề tài: CHƯƠNG 1: Giới thiệ ch ng CHƯƠNG 2: Cơ lý th y t v thi t chi cho t ng h c phương pháp đánh giá ch t lư ng chi CHƯƠNG 3: Đ t giải pháp cải thiện chi t i nhà C CHƯƠNG 4: K t l n, i n nghị h n ch nghiên CHƯƠNG 1: TỔNG Hiện t ng v chi UAN VỀ CHIẾU SÁNG T Ư NG HỌC t ng h c 1.1 Chi u sáng nhân t o: a Th giới : - Sử dụng n ng lư ng cho chi u sáng ngày chi m tỉ tr ng lớn t ng nhanh đáng k tổng nhu c u v n ng lư ng sử dụng nhà phát thải khí nhà ính T ong n 005, n ng lư ng điện sử dụng cho chi u sáng chi m khoảng 2650 TWh ph m vị toàn th giới, khoảng 9% n ng lư ng điện tiêu thụ toàn c u Mức sử dụng n ng lư ng cho chi u sáng th giới đư c phân bổ cho lĩnh vực như: 8% cho lĩnh vực nhà ở, 48% cho lĩnh vực dịch vụ công cộng, 6% cho lĩnh vực công nghiệp 8% cho chi đư ng ph mục đích hác Đ i với nước công nghiệp phát tri n điện n ng dụng cho chi u sáng nằm khoảng từ 5-15%, t i nước phát t i n giá trị có th đ t cao đ n 86% tổng n ng lư ng tiêu thụ Phần trăm tiêu thụ lượng chiếu sáng lĩnh vực 16% 8% 28% 48% Nhà Dịch vụ công cộng Công nghiệp Chiếu sáng đường phố Hình 1.1: Phần trăm tiêu thụ lượng chiếu sáng linh vực nhà ở, dịch vụ công cộng, công nghiệp chiếu sáng đường phố - T i nước thuộc liên inh Ch  , n ng lư ng sử dụng nhà chi m khoảng 40% tổng n ng lư ng tiêu thụ ph n chi đáng đóng góp ột ph n (20%) tổng s 40% n ng lư ng tiêu thụ k Tổ chức OECD dự báo mức t ng có th đ t 80% tính đ n n 030 Đ cung c p Wh điện n ng tiê thụ c n trung bình khoảng Wh n ng lư ng c p Như v y ti t kiệm sử dụng n ng lư ng hiệu y u t quan tr ng ảnh hưởng đ n khai thác nguồn n ng lư ng không tái t o góp ph n thúc đẩy phát tri n th giới b n vững - Trong nhà t i EU, n ng lư ng điện sử dụng cho chi u sáng chi m khoảng 50% đ i với tồ nhà cơng sở, 20-30% đ i với bệnh viện, 5% đ i với nhà máy, xí nghiệp sản xu t, 10-15% trường học 0% đ i với nhà d n cư - Hiệu su t phát quang trung bình hệ th ng chi u sáng phân theo khu vực th giới đư c ước tính 50 lm/W t i Bắc Mỹ, 54 lm/W t i châu Âu, 65 lm/W t i Nh t Bản, 49 lm/W t i Úc New Zealand, 58 lm/W t i Trung Qu c, 43 lm/W t i Liên bang Xô Vi t t ước đ y 43 l /W t i vùng l i th giới Khoảng 35,5% 39,5% chi u sáng đư c thực với lo i đèn h ỳnh quang không hiệu với hiệu su t th p T12 T8 (Nguồn : TS Nguyễn Sơn L _Viện KHCN Xây dựng.) Năng lượng sử dụng điện chiếu sáng nhà EU 15% 15% 50% 20% Nhà công sở Bệnh viện Nhà máy, xí nghiệp Trường học, dân cư Hình 1.2: Sử dụng điện chiếu sáng nhà EU b Việt Nam - Cơ v t ch t cư ng độ chi TUẤN_Phó giá h ng đ t chuẩn: (TS: LÊ KHÁNH đóc giáo dục đào t o)  H u h t phòng h c có Việt Na chi đ đư c thi t k trang bị th o phương pháp t y n th ng Có 84,2% phịng h c đủ diện tích 1,1-1,25 m2/hs, diện tích cửa sổ > 20% có 5,3%, s t ng có phịng h c xây dựng thu n chi u ánh sáng 42,1%, s t ng có đủ 6-8 bóng đèn th o q y định 26,3%  V cư ng độ chi u sáng nhân t o : h ng đ t tiêu chuẩn chi u sáng Việt Nam 300 - 500 lux S phòng h c đ t cư ng độ chi u sáng nhân t o > 00 l đồng đ u t i vị trí 62,5% (thành ph 65%, nông thôn 61,3% mi n núi 85,7%)  Tính t ên đơn vị t ng h c, tỷ lệ đ t cư ng độ chi u sáng nhân t o > 00 l đồng đ u t i vị trí phịng h c đ t 42,1%, ph n lớn vào t ng đ t tiêu chuẩn chi u sáng tự nhiên Chỉ có 6,3% sở t ng có đủ s bóng đèn th o q y định Hình 3.2.13 : Các đư ng i olin độ r i TH4 Hình 3.2.14: Bảng độ r i mặt phòng Kết luận : - Tổng điện n ng tiê thụ 24000 h :24768 kWh S ti n điện phải trả cho 24000 gi sử dụng là: 0.000 vnđ 71 Trường hợp :Sử dụng đèn l d 30 36 W + đèn bảng T8(36W) Hình 3.2.15: Hình ảnh mơ b t í đèn t ng h p 72 Hình 3.2.18 : Các đư ng i olin độ r i TH5 Hình 3.2.19: Bảng độ r i mặt phòng Kết luận: - Tổng điện n ng tiê thụ 24000 h :11664 kWh S ti n điện phải trả cho 24000 gi sử dụng là: 60.000 vnđ 73 Trường hợp 6: led 120x30 (36x2W) + đèn bảng T8 (36W) b trí cách tr n 0.4 m Hình 3.2.15: Hình ảnh mơ b t í đèn t ng h p 74 Hình 3.2.21 : Các đư ng i olin độ r i TH6 ình 3.2.22: Bảng độ r i mặt phòng Kết luận: - Tổng điện n ng tiê thụ 24000 h :11664 kWh S ti n điện phải trả cho 24000 gi sử dụng là: 60.000 vnđ 75 Trường hợp : Sử dụng đèn led 120x30 (36x2W) khơng b trí đèn bảng T8(36W) Hình 3.2.23: Hình ảnh mơ b t í đèn t ng h p 76 Hình 3.2.24 : Các đư ng i olin độ r i TH7 Hình 3.2.25: Bảng độ r i mặt phòng Kết luận: - Tổng điện n ng tiê thụ 24000 h :12000 kWh S ti n điện phải trả cho 24000 gi sử dụng là: 30.000.000 vnđ - 77 Trường hợp 8: Sử dụng đèn led 120x30 (36x2W) không đèn bảng T8(36W) b trí cách tr n 0.4 m Hình 3.2.23: Hình ảnh mơ b t í đèn t ng h p 78 Hình 3.2.24 : Các đư ng i olin độ r i TH8 Hình 3.2.25: Bảng độ r i mặt phòng Kết luận: - Tổng điện n ng tiê thụ 24000 h :9600 kWh S ti n điện phải trả cho 24000 gi sử dụng là: 4.000.000 vnđ 79 Từ t ng h p ta tóm tắt đư c sau: T ng h p b t í đèn Hiện tr ng TH1 TH2 TH3 TH4 TH5 TH6 TH7 TH8 Điện n ng tiê thụ 24000h (kWh) 12384 26832 26832 33024 24768 11664 11664 12000 9600 Chi phí sử dụng vnđ 30.960 000 67.080.000 67.080.000 82.560.000 61.920.000 29.160.000 29.160.000 30.000.000 24.000.000 Kết luận : dựa vào bảng tổng k t t ng h p, phương án 5,6,7,8 phương án t t nh t, chi cao phòng b ng 3,4 h ng ph h p cho việ b t í đèn cách t n nên lựa ch n phương án phương án t t nh t 80 CHƯƠNG IV: KẾT LUẬN, KIẾN NGHỊ VÀ CÁC HẠN CHẾ CỦA NGHIÊN CỨU 4.1 Kết nghiên cứu: Trong trình nghiên cứu chi u sáng t i nhà C t ng Đ i H c Giao Thông V n Tải Phân hiệu t i TPHCM, nhóm nghiên cứu nh n th y hệ th ng chi u sáng nhà C2 đa phịng mà nhóm ki t a chưa đáp ứng đư c yêu c u chi u sáng(so với tiêu chuẩn đánh giá hệ th ng chi u sáng phịng h cTCVN7114:2008) s lý a đ y:  Về thiết kế lấy ánh sáng nhân tạo: o Sử dụng bóng đèn h ỳnh quang dẫn đ n hiệu su t thắp sáng th p ,công su t tiêu thụ điện n ng lớn h ng đáp ứng yêu c u v ti t kiệ n ng lư ng,không thân thiện với i t ng bóng đèn h ỳnh quang có chứa bột huỳnh quang thủy ngân  Các phòng h c b trí cơng tắt đèn chưa h p lý ,khơng có hiệu việc chia h đ phù h p với u kiện chi u sáng tự nhiên Hình 4.1.1: T t bóng đèn đ u chung công tắc - Về thiết kế lấy ánh sáng tự nhiên::  Đảm bảo yêu c u  Tuy nhiên cịn s phịng ính l ngày h ng đư c vệ sinh nên ảnh hưởng tới việc xuyên su t ánh sáng 81 Formatted: Left Formatted Table Hình 4.1.1:Rèm cửa bị dính bụi bẩn   Hệ th ng rèm cửa s phòng dị tác động nên bị hư dẫn tới tư ng chói lóa mặt tr i chi u trực ti p vào Hình 4.1.:Rèm cửa bị hư hỏng 82 4.2 Kiến nghị : Từ b t c p nhóm nghiên cứu xin ki n nghị s giải pháp khắc phục:  Thay đổi bóng đèn dụng bóng đèn h ỳnh quang T8 cơng su t 36W) bóng đèn LED 30 c ng t 36W Hình a đèn h ỳnh quang T8 Hình b đèn L d Đèn h ỳnh quang T8 Đèn LED 36W 36 W Điện áp: 220V/50Hz 170-250v/50-60Hz Ng ồn sáng: FL T8 - 36W Galaxy Quang thông: 3100lm 2700 lm/2480 lm Màu ánh sáng: ánh t ắng ánh t ắng C ng t: 30 30  B t í bóng đèn h p lý: s lư ng bóng đèn, cách b t í bóng đèn t ong t ng h p 5)  B trí công tắc đèn h p lý, sử dụng hệ th ng công tắc thông minh nhằm ti p kiệm n ng lư ng: Chia phòng h c thành ph n (ranh giới thư ng d m d c d m ngang) 83 Hình 4.2.2: B trí cơng tắc đèn ch ng cho bóng c ng ột khu Ví dụ: ban ngày ánh sáng mặt tr i chưa đảm bảo độ r i phòng, c n k t h p ánh sáng tự nhiên nên b t bóng phịng (mơ hình 3.1.7 tr i có mây lúc 7h)  Thư ng xuyên vệ sinh kính: l n/ kỳ h c  ki m tra rèm cửa sử dụng lo i rèm cửa có khả n ng đóng mỹ quan Hình 4.2.3 Rèm Rèm cửa đóng dễ dàng dễ dàng 84 4.3 Những hạn chế trình nghiên cứu Trong trình nghiên cứu nhóm gặp phải s hó h n a :  Sai s áy đo t ong q t ình đo:  Th i gian đo h n hẹp bị trùng với lịch h c sinh viên, dẫn tới việc h ng đo đư c t t phòng nhà C2 C2 Th i gian đo: o Sáng: 7h30-11h00 o T i: 18h00-21h00  Khó h n t ong việc tìm ki m thông s lo i đèn đ thi t k sát với u kiện thực t 4.4 Phương hướng nghiên cứu mở rộng - Nghiên cứu b t c p hệ th ng chi u sáng giảng đư ng t i t ng Đ i H c Giao Thông V n Tải Phân Hiệu t i TPHCM - Đưa a ẫu phòng h c đ t chuẩn phù h p với u kiện khí h u Việt Nam - Nghiên cứu cách tính tốn chi u sáng k t h p chi u sáng tự nhiên chi u sáng nhân t o 85