lý thuyết thiết kế công trình công nghiệp sử dụng ánh sáng trong công trình công nghiệp

Ánh sáng mặt trờiÁnh sáng mặt trời là gồm nhiều ánh sáng trắng bao gồm các ánh sáng đơn sắc biến thiên liên tục với các bước sóng ánh sáng từ đỏ sang tím.ĐẶC ĐIỂM:Ánh sáng mặt trời sau k

ĐẠI HỌC KIẾN TRÚC HÀ NỘI

LÝ THUYẾT THIẾT KẾ CÔNG TRÌNH CÔNG NGHIỆP

SỬ DỤNG ÁNH SÁNG TRONG CÔNG TRÌNH

CÔNG NGHIỆP

Ánh sáng tự nhiên trong công trình công nghiệp

Ánh sáng mặt trời

1

Ánh sáng mặt trời là gồm nhiều ánh sáng trắng bao gồm các ánh sáng đơn sắc biến thiên

liên tục với các bước sóng ánh sáng từ đỏ sang

tím

ĐẶC ĐIỂM:

Ánh sáng mặt trời sau khi đi qua bầu khí quyển sẽ được tiếp nhận dưới 2 dạng: Ánh sáng trực tiếp (ánh nắng) và ánh sáng khúc xạ

Bức xạ trong mặt trời có cả ảnh hưởng tiêu cực lẫn tích cực lên sinh vật sống

Ánh sáng mặt trời tác động nhiều mặt lên đời sống con người, không chỉ đạt được hiệu quả trong lao động sản suất hay tính thẩm mỹ, nó còn tác động trực tiếp lên sức khỏe cũng như tinh thần con người nếu được sử dụng hợp lý

SỬ DỤNG ÁNH SÁNG TỰ NHIÊN

Năng lượng mặt trời:

Là năng lượng bức xạ và nhiệt được tạo ra bởi mặt trời Đây là nguồn năng lượng đầu tiên được con người sử dụng trước khi học bí quyết tạo ra lửa Năng lượng mặt trời tạo nên nguồn năng lượng tái tạo trên địa cầu

Mặt trời cung cấp một nguồn năng lượng tái tạo khổng lồ cung cấp cho hệ thống của công trình công nghiệp

Tác động ánh sáng mặt trời lên con người:

Ánh sáng mặt trời đóng vai trò quan trọng trong việc sản xuất vitamin D của cơ thể, mang lại nhiều lợi ích cho sức khỏe

Ánh sáng trong môi trường làm việc còn tác động lên giấc ngủ và hoạt dộng thể chất Kết luận của 1 nghiên cứu chỉ ra rằng những cá nhân làm việc với lượng ánh sáng 173% hơn so với bình thường đã ngủ thêm được 46p vào ban đêm mang lại hiệu quả công việc vào sáng hôm sau

CHIẾU SÁNG TỰ NHIÊN

Chiếu sáng tự nhiên là quy trình sử dụng ánh sáng tự nhiên, bao gồm ánh sáng trực tiếp từ mặt trời và ánh sáng khuếch tán từ bầu trời để chiếu sáng các công trình nhà ở, trung tâm thương mại, trường học, văn phòng, khách sạn v.v…Quy trình chiếu sáng

tự nhiên bao gồm kiểm soát lượng ánh sáng rọi vào không gian bên trong công trình.

Áp dụng chiếu sáng tự nhiên vào công trình giúp giảm thiểu điện năng dùng cho thiết bị chiếu sáng nhân tạo, tiết kiệm năng lượng và nâng cao hiệu suất làm việc của người sử dụng.

Chiếu sáng chủ động

Sử dụng thiết bị máy móc nhằm tăng hiệu quả thu sáng để sử dụng vào thời điểm thích hợp Hệ thống chiếu sáng chủ động theo dõi sự di chuyển của mặt trời và dựa vào đó để điều chỉnh đưa lượng ánh sáng phù hợp vào trong công trình Phương pháp này thường được áp dụng

ở kính thông minh (smart glass), kính định nhật (heliostat)

và đèn năng lượng mặt trời

Kính thông minh dùng trí tuệ nhân tạo và máy

học để tự điều chỉnh độ sáng tối nhằm tối ưu ánh sáng

tự nhiên, kiểm soát nhiệt và hạn chế chói nắng Được

sử dụng trong công nghệ của các nhà máy tiên tiến giúp

đỡ trong việc quản lý ánh sáng và nhiệt độ tối ưu cho sản phẩm và người làm việc

Đèn năng lượng măt trời là các lại đèn sử dụng

nguồn năng lượng tái tạo từ bức xạ mặt trời

Chiếu sáng thụ động

Chiếu sáng tự nhiên thụ động là sử dụng những vật thể cố định như cửa sổ, giếng trời, ống ánh sáng (light tube – solar tube) nhằm đưa ánh sáng tự nhiên vào bên trong công trình cũng như thông gió, và có thể lắp đặt thêm tấm phản sáng (light shelves) để hỗ trợ hấp thụ, điều tiết ánh sáng và đưa ánh sáng vào những góc sâu bên trong công trình

CÁC PHƯƠNG PHÁP CHIẾU SÁNG CHỦ ĐỘNG

1 Giếng trời (Skylight)

Được tạo thành như các lỗ nằm ngang ở vị trí trọng yếu trên mái nhà của công trình, cửa sổ trần tạo một lối vào trực tiếp cho ánh sáng tự nhiên vào khu vực bên trong của công trình Nó thường nhận một lớp kính mờ, cho phép tăng tỉ lệ phần trăm của ánh sáng vào không gian

Loại này nên được sử dụng cẩn thận, vì chúng có xu hướng ưu tiên tăng tải nhiệt trong tòa nhà, tăng nhiệt độ bên trong Do đó, chúng phải được tính toán kĩ lưỡng và có

dự kiến về kích thước và vật liệu đóng kín

Vật liệu sử dụng cho giếng trời thường là các vật liệu trong suốt như các lớp kính hoặc tấm polycarbonate cho phép ánh sáng vào gián tiếp và giảm tỷ lệ ánh sáng Đây là một trong những hệ thống chiếu sáng được sử dụng nhiều nhất, nó được khuyến nghị cho không gian sản xuất của nhà máy, hoặc các không gian lưu thông

2 Sheds

Được sử dụng thường xuyên trong các tòa nhà công nghiệp và nhà kho có mái bằng kim loại, loại cửa sổ mái này được cấu hình như các thiết bị dựa trên hình học răng cưa của mái nhà, với khuynh hướng sắp xếp có tính toán để nhận được một lượng ánh sáng nhất định

Chúng thường được định vị trong mối liên hệ với mặt đứng ít ánh sáng mặt trời (Ở bán cầu Nam là phía Nam và ngược lại) cho phép ánh sáng tự nhiên chiếu vào mà không phải là ánh sáng trực tiếp từ mặt trời Trong một số trường hợp, chúng có thể mở thêm các lỗ thông gió

Các công trình công nghiệp tận dụng hiệu quả phương pháp lấy sáng này do đặc trưng cấu tạo vừa có thể lấy sáng vừa có thể làm thông khí cung như hạn chế tác động của nước mưa lên tuổi thọ của vật liệu trong suốt

3 Ống ánh sáng (Light tube – Solar tube)

Solar Tube lighting hay Daylight System: Là giải pháp

năng lượng xanh,bằng cách lấy trực tiếp ánh sáng từ bên ngoài đưa vào bên trong mà không sử dụng điện năng thông qua một

hệ thống ống và thiết bị lấy sáng đặc biệt

Cấu tạo ống ánh sáng gồm 3 phần chính:

- Vòm lấy sáng

- Ống truyền sáng

- Tấm khuếch tán

Cũng như giếng trời, những chiếc ống năng lượng mặt trời có thể được linh hoạt lắp đặt ở các loại mái khác nhau, bằng phẳng hoặc có độ dốc

Với sự đa dạng về chiều dài và chiều rộng, chúng có thể linh hoạt hoặc cứng nhắc

Sự khác biệt là chúng mang ánh sáng thông qua phản xạ, trong không gian và mái nhà – những nơi không thể lắp đặt các hệ thống như trên

Công trình công nghiệp đặc biệt phù hợp với loại hình chiếu sáng này

Bên cạnh cắt giảm chi phí cho ánh sáng nhân tạo , phương pháp này cũng phù hợp với các nhà máy

có cấu tạo đặc biệt hoặc yêu cầu khép kín cao