TRƯỜNG ĐẠI HỌC XÂY DỰNG HÀ NỘIBỘ MÔN ĐIỆN KỸ THUẬTBÀI TẬP LỚN MÔN: HỆ THỐNG HẠ ÁP 1ĐỀ TÀI: Thiết kế hệ thống chiếu sáng cho phòng học GVHD: ThS... TRƯỜNG ĐẠI HỌC XÂY DỰNG HÀ NỘIBỘ MÔN ĐI
Trang 1TRƯỜNG ĐẠI HỌC XÂY DỰNG HÀ NỘIBỘ MÔN ĐIỆN KỸ THUẬT
BÀI TẬP LỚN MÔN: HỆ THỐNG HẠ ÁP 1
ĐỀ TÀI: Thiết kế hệ thống chiếu sáng cho phòng học GVHD: ThS Nguyễn Văn Mẫn
SVTH: Nguyễn Tiến Việt MSSV: 0246066
Lớp: 66MEC2
Hà Nội, 11-2023
Trang 2TRƯỜNG ĐẠI HỌC XÂY DỰNG HÀ NỘIBỘ MÔN ĐIỆN KỸ THUẬT
BÀI TẬP LỚN MÔN: HỆ THỐNG HẠ ÁP 1
ĐỀ TÀI: Thiết kế hệ thống chiếu sáng cho phòng học GVHD: ThS Nguyễn Văn Mẫn
SVTH: Nguyễn Tiến Việt MSSV: 0246066
Lớp: 66MEC2
Hà Nội, 11-2023
Trang 3LỜI MỞ ĐẦU
Phòng học là nơi diễn ra các hoạt động giảng dạy học tập, nghiên cứu của các thầy,cô giáo, giảng viên, giáo sư… Việc thiết kế bố trí phòng học ảnh hưởng đáng kể đếnchất lượng bải giảng Vì vậy hệ thống ánh sáng cũng là một trong những vấn đề cầnthiết phải lưu tâm khi thiết kế phòng học.
Mục đích thiết kế chiếu sáng là đưa ra được một phân bố ánh sáng hợp lí, đảm bảocác chỉ tiêu kĩ thuật, đáp ứng được nhu cầu tiện nghi ánh sáng và thẩm mĩ trong khônggian thiết kế.
Nội dung của bài toán thiết kế chiếu sáng như sau:
Thiết kế sơ bộ: Qua nghiên cứu các không gian thường gặp đưa ra mộtkhông gian tiêu chuẩn hình hộp bằng cách tính toán thực nghiệm đưa rabảng tiêu chuẩn, bảng tra
Thiết kế sơ bộ đưa ra phương pháp chiếu sáng và số lượng bộ đèn Đưa ratổng quang thông cần cấp và chọn loại bóng đèn đáp ứng nhu cầu chất lượngcùng với lưới bố trí đèn Thường bố trí lưới hình chữ nhật với chiều cao đặtđèn đã ấn định, bước này thường thực hiện nhiều phương án để so sánh cânnhắc chọn phương án tối ưu để tiếp tục tính toán Ở đây yếu tố thẩm mĩ cũngđược cân nhắc trong thiết kế chiếu sáng.
Kiểm tra thiết kế: Ở bước này cần phải thực hiện việc tính toán để tìm đượccác độ rọi trên trần tường, mặt phẳng làm việc một cách chính xác hơn Sauđó dùng các kết quả tính toán được để kiểm tra theo các tiêu chuẩn đã đặt ravề yêu cầu, tiện nghi ánh sáng, thẩm mĩ
Trang 43,5 Độ rọi trung bình dự kiến đạt được: 5
4, Kiểm tra thiết kế 5
4.1 Chỉ số lưới 5
Trang 5YÊU CẨU THIẾT KẾ
Hãy thiết kế một hệ thống chiếu sáng trong lớp học có chiều dài (6 + 0,5x) m, rộng(3+ 0,5x) m, cao 3,3 m, trần sơn màu trắng có hệ số phản xạ = 0,8, tường sơn màutrắng nhạt có hệ số phản xạ = 0,8, mặt bàn làm bằng gỗ nâu có hệ số phản xạ = 0,2.Độ rọi yêu cầu sau 1 năm duy trì 430 lux Yêu cầu:
1 Trình bày tính toán thiết kế theo công thức đã học
2 Ứng dụng phần mềm Dialux 4.13 để tính toán kiểm nghiệm lại kết quả đã tính ởyêu cầu 1
Với x = 38 ta được số liệu:
Chiều dài lớp học là: (6 + 0,5x) = (6 + 0,5.38) = 25 mChiều rộng lớp học là: (3+ 0,5x) = (3+ 0,5.38) = 22 m
TRÌNH TỰ THIẾT KẾ1, Nhận xét địa điểm chiếu sáng
2, Xác định kích thước chiếu sáng
Chiều dài: a = 25 m Chiều rộng: b = 22 m
1
Trang 6Chiều cao tính từ sàn tới trần: H = 3,3 m Cổ trần: h’= 0 m
Chiều cao bề mặt làm việc: 0,85 m
Chiều cao hữu ích: h = H- h’ – 0,85 = 3,3 – 0,85 = 2,45 m Chỉ số địa điểm: R = ab
h(a+b)= 25.22
2,45 25 22( + )= 4,77Chỉ số treo: j= h+h 'h ' = 2,45 00+ = 0
Chọn hệ số bù:
Hệ số suy giảm quang thông δ1= 0,8 Hệ số suy giảm do bám bụi : δ2= 0,9 Vậy hệ số bù là: δ = 1
Chỉ số hoàn màuCRI
Chấtlượngnhìn màu
Phạm vi ứng dụng1A CRI > 90 Cao Công việc cần sự hoàn màu chính xác1B 80 < CRI < 90 Cao Cần sự hoàn màu tốt
2 60 < CRI < 80 Trungbình
Cần sự phân biệt màu tương đối3 40 < CRI < 60 Thấp Cần phân biệt màu sắc nhưng chỉ chấp
nhận biểu hiện sự sai lệch màu sắc ít4 20 < CRI < 40 Thấp Không cần phân biệt màu sắc
Ta chọn đèn có chỉ số hoàn màu CRI nằm trong khoảng 80 – 90 là phù hợp nhất Một số đèn thông dụng:
Đèn huỳnh quang: Nhờ vào hiệu suất phát quang cao, chỉ số hoàn màu đạt tiêuchuẩn nên đèn được ứng dụng rộng rãi nhất trong chiếu sang nội thất.
Đèn sợi đốt: Có hiệu suất phát quang thấp, tuổi thọ thấp nhưng chất lượng hoànmàu cao, được ứng dụng ở những nơi có độ rọi thấp hoặc được sử dụng trongchiếu sáng cục bộ, đèn bàn, đèn máy công cụ, đèn trang trí…
Đèn LED: Có tuổi thọ cao hơn nhiều so với đèn sợi đốt và đèn huỳnh quang,thông dụng trong trang trí nội thất với màu sắc đa dạng có thể tùy chỉnh dễ
2
Trang 7dàng Nhưng đèn LED lại có hiệu suất phát quang thấp, hệ số truyền đạt màukhông cao mà giá thành cũng không hề rẻ nên ít được ứng dụng trong chiếusáng nội thất.
Hình 1 Biểu đồ Kruithor vùng môi tường tiện nghi
Căn cứ theo độ rọi yêu cầu và biểu đồ Kruithof ứng với nhiệt độ màu 4000 K (môi0
trường tiện nghi)
Ta chọn đèn Philips CR150B LED35S/840 PSD W30L120 IP54 là loại bóng LEDthế hệ mới với chuẩn chống ẩm IP54 phù hợp điều kiện sử dụng ở Việt Nam Thông sốcho trong:
Bảng 2 Thông số đèn
Chỉ sốhoànmàuCRI
Nhiệt độmàu
Hệ sốcôngsuất
Kích thước(mm)
3
Trang 8I1 = 340I2 = 300I3 = 270
F’1 = Π
Ii= 476,4744,9
I4 = 220I5 = 200I6 = 180
F’2 = Π
Ii= 314,1562,7
I7 = 150I8 = 140I9 = 60
F’3 = Π
Ii= 183,278
I10 = 40I11 = 30I12 = 20
F’4 = Π
Ii= 47,12
Từ bảng trên và tra phụ lục ta có : F’ = 476,47 => đèn cấp D 1
F’ + F’ = 476,47 + 314,15 = 790,62 => đèn cấp D 1 2
r = Lγ =75
Lt = 1217,39
35,16 = 34,62 < 50 => đèn cấp D => Hiệu suất của bóng đèn η= F ’1+F ’2+F ’ 3+F ’
1000 = 1,02
4
Trang 9Tính quang thông tổng ϕt= E a b
η = 430.25 22.1,381,02 = 319970,59 (Lm)Tính số bóng cần
N = ϕt
ϕđ = 319970,593500 = 91,4 (bóng) => Ta chọn 92 bóngĐộ rọi trung bình dự kiến đạt được:
E = N ϕ đ
a b = 92 3500 1,0225.22 1,38 = 432,73 (lx) Đảm bảo yêu cầu độ rọi.
4, Kiểm tra thiết kế.
4.1 Chỉ số lưới: K = m 2 m n
h (m+n) = 2,45.(3+2)2.3.2 = 0,984.2 Chỉ số gần:
K = pa p b q+
h (a+b) = 25 1+22.1,5
2,45 25( +2 2) = 0,54.3 Tra bảng tính toán F’ :u
Trang 10Nội suy tại K = 0,5:p
Fu' = 715 5490,5 0−− (0,5-0) +549= 715Km = 0,5 và K = 0,5p
Nội suy tại K = 0,5:p
Fu' = 0,5696 620−0 ,− 25 (0,5-0,25) +620= 696Km = 0,5 và K = 1m
Nội suy tại K = 0,98:m
Fu' = 715 6961 0,5−− (0,98-0,5) +696= 714,24Tại K = 4,77; K = 0,98 và K = 0,5m P
Fu' = 714,24 644,925 1,5−− (4,77-1,5) +620 = 684,76
5, Kiểm tra độ rọi.6, Kiểm tra độ chói.
6
Trang 11ỨNG DỤNG PHẦN MỀM DIALUX
Các bước tiến hành thiết kế với DIALux:
Bước 1: Thiết lập mô hình kích thước phòng học và quản lý dự án Bước 2: Thiết lập nội thất trong phòng
Bước 3: Chọn bộ đèn và chạy mô phỏng và hiển thị kết quả Ở bước này nếukết quả không đạt yêu cầu ta có thể thay đổi bộ đèn khác hoặc thay đổi cách bốtrí đèn trong phòng sao cho phù hợp nhất có thể.
Thiết lập kích thước phòng và quản lý dự án
7