TRƯỜNG ĐẠI HỌC VINH VIỆN KỸ THUẬT VÀ CÔNG NGHỆ BÀI TẬP LỚN CUNG CẤP ĐIỆN NGÀNH KỸ THUẬT ĐIỆN- ĐIỆN TỬ ĐỀ TÀI: TÍNH TOÁN THIẾT KẾ CHIẾU SÁNG PHÒNG CHỜ Người hướng dẫn : PGS TS. Nguyễn Tiến Dũng Sinh viên thực hiện: Nguyễn Đình Châu Lớp: Kỹ thuật điện, điện tử Khóa : 62 NGHỆ AN, 2024 LỜI MỞ ĐẦU Phòng chờ đóng vai trò quan trọng trong các công trình kiến trúc hiện đại, tạo ấn tượng ban đầu và góp phần nâng cao hình ảnh thương hiệu cho doanh nghiệp. Ánh sáng đóng vai trò then chốt trong việc định hình bầu không khí, cảm xúc và trải nghiệm của người sử dụng. Tuy nhiên, việc thiết kế chiếu sáng phòng chờ khoa học, hiệu quả và tiết kiệm năng lượng không phải là điều đơn giản. Do đó, đề tài "Tính toán thiết kế chiếu sáng phòng chờ" ra đời nhằm cung cấp kiến thức và kỹ năng cần thiết cho việc thiết kế hệ thống chiếu sáng phù hợp cho không gian này. Đề tài tập trung nghiên cứu các vấn đề liên quan đến thiết kế chiếu sáng phòng chờ, bao gồm: Các tiêu chuẩn chiếu sáng theo quy định của Việt Nam và quốc tế. Các yếu tố ảnh hưởng đến thiết kế như diện tích, chức năng, phong cách. Các loại đèn chiếu sáng phù hợp: đèn downlight, đèn âm trần, đèn led thanh,... Phương pháp tính toán độ rọi, công suất đèn, bố trí đèn chiếu sáng. Phần mềm hỗ trợ thiết kế chiếu sáng phòng chờ. Kết quả nghiên cứu của đề tài sẽ cung cấp cho người đọc: Kiến thức cơ bản về thiết kế chiếu sáng phòng chờ. Các tiêu chuẩn và yêu cầu chiếu sáng theo quy định. Hướng dẫn lựa chọn loại đèn phù hợp và tính toán thiết kế chiếu sáng. Giới thiệu phần mềm hỗ trợ thiết kế. PHẦN I: CƠ SỞ LÝ THUYẾT. Giới thiệu chung. Khái niệm hệ thống chiếu sáng Hệ thống chiếu sáng là một tổ hợp các thiết bị ánh sáng kết nối với nhau và được điều khiển bởi một trung tâm hoặc bộ điều khiển. Trong hệ thống này, có thể bao gồm nhiều loại đèn khác nhau như đèn LED, đèn huỳnh quang, đèn sợi đốt, và nhiều loại khác, được lắp đặt ở các vị trí chiến lược trong không gian nhằm cung cấp ánh sáng phù hợp. Mục tiêu của hệ thống chiếu sáng là đáp ứng các yêu cầu về độ sáng, chói, màu sắc và đồng đều ánh sáng. Đồng thời, hệ thống này cũng được thiết kế để tối ưu hóa sử dụng năng lượng và tạo ra một không gian với tính thẩm mỹ cao. 1.1.2. Ứng dụng của hệ thống chiếu sáng Hệ thống ánh sáng được sử dụng để đáp ứng nhiều mục đích khác nhau trong cuộc sống và công việc. Dưới đây là một số ứng dụng cụ thể của hệ thống ánh sáng: 1. Chiếu sáng công cộng: - Đường phố và giao thông: Đảm bảo an toàn cho người tham gia giao thông vào ban đêm, giảm tai nạn và tội phạm. - Công viên và khu vực công cộng: Tạo môi trường an toàn và thân thiện cho cộng đồng. 2. Chiếu sáng công nghiệp và thương mại: - Nhà máy và xưởng sản xuất: Cung cấp đủ ánh sáng cho công nhân làm việc an toàn và hiệu quả. - Văn phòng và trung tâm thương mại: Tăng cường hiệu quả làm việc và tạo không gian mua sắm hấp dẫn. 3. Chiếu sáng dân dụng: - Nhà ở: Tạo không gian sống thoải mái, tiện nghi và an toàn cho gia đình. - Sân vườn và ngoại thất: Tăng cường vẻ đẹp và an ninh cho khu vực xung quanh nhà. 4. Chiếu sáng trong giáo dục và y tế: - Trường học: Cung cấp môi trường học tập tốt, hỗ trợ sự tập trung và giảm mệt mỏi cho học sinh. - Bệnh viện và cơ sở y tế: Đảm bảo điều kiện chiếu sáng phù hợp cho việc khám chữa bệnh và chăm sóc sức khỏe. 5. Chiếu sáng nghệ thuật và giải trí: - Rạp hát, sân khấu và phòng triển lãm: Tạo hiệu ứng ánh sáng đặc biệt để tăng cường trải nghiệm nghệ thuật. - Sự kiện và buổi hòa nhạc: Sử dụng ánh sáng để tạo không khí và cảm xúc cho khán giả. 6. Chiếu sáng nông nghiệp: - Nhà kính và trang trại: Cung cấp ánh sáng nhân tạo để hỗ trợ quá trình quang hợp và tăng trưởng của cây trồng, đặc biệt trong điều kiện thiếu ánh sáng tự nhiên. 7. Chiếu sáng khẩn cấp và an ninh: - Đèn khẩn cấp: Cung cấp ánh sáng trong trường hợp mất điện hoặc tình huống khẩn cấp. - Chiếu sáng an ninh: Giám sát và bảo vệ các khu vực quan trọng, giảm nguy cơ trộm cắp và tấn công. 8. Chiếu sáng thông minh: - Hệ thống chiếu sáng tự động: Điều chỉnh ánh sáng dựa trên sự hiện diện của con người hoặc ánh sáng tự nhiên, giúp tiết kiệm năng lượng. - Điều khiển từ xa và điều chỉnh màu sắc: Tạo ra không gian sống và làm việc linh hoạt, phù hợp với nhu cầu và sở thích cá nhân. Nhìn chung, hệ thống ánh sáng không chỉ phục vụ cho việc chiếu sáng cơ bản mà còn đóng vai trò quan trọng trong việc nâng cao chất lượng cuộc sống, tăng hiệu suất làm việc, tạo môi trường an toàn và phát triển bền vững. 1.2. Đại lượng đo lường ánh sáng Các đại lượng đo lường ánh sáng bao gồm: 1. Cường độ ánh sáng (Candela - cd): Đo lường cường độ phát sáng của nguồn sáng theo một hướng cụ thể. 2. Quang thông (Lumen - lm): Đo lường tổng lượng ánh sáng phát ra từ nguồn sáng trong một giây. 3. Độ rọi (Lux - lx): Đo lường lượng ánh sáng rơi trên một bề mặt diện tích, tính bằng lumen trên mét vuông (lm/m²). 4. Độ chói (Luminance - cd/m²): Đo lường cường độ ánh sáng phát ra hoặc phản chiếu từ một bề mặt theo một hướng cụ thể, tính bằng candela trên mét vuông. 5. Hiệu suất phát quang (Luminous Efficacy - lm/W): Đo lường hiệu quả chuyển đổi năng lượng điện thành ánh sáng của nguồn sáng, tính bằng lumen trên watt. 6. Quang suất (Radiant Flux): Đo lường tổng công suất bức xạ phát ra từ nguồn sáng, tính bằng watt (W). 7. Nhiệt độ màu (Kelvin - K): Đo lường màu sắc của ánh sáng phát ra từ nguồn sáng, biểu thị bằng nhiệt độ tuyệt đối trong đơn vị Kelvin. 8. Chỉ số hoàn màu (CRI - Color Rendering Index): Đo lường khả năng của nguồn sáng trong việc hiển thị màu sắc của các vật thể so với ánh sáng tự nhiên. 9. Độ sáng (Illuminance): Tương tự như độ rọi, đo lượng ánh sáng chiếu tới bề mặt, cũng tính bằng lux (lx). 10. Công suất tiêu thụ (Watt - W): Đo lường lượng điện năng tiêu thụ bởi nguồn sáng. 1.3. Tính cấp thiết của hệ thống chiếu sáng phòng vẽ thiết kế Tính cấp thiết của hệ thống chiếu sáng trong phòng vẽ thiết kế là không thể phủ nhận, bởi nó đóng vai trò quan trọng trong môi trường làm việc của các nhà thiết kế và kiến trúc sư. Dưới đây là một số lý do: - Ánh sáng là yếu tố chính để kích thích sự sáng tạo và tưởng tượng. Trong phòng vẽ thiết kế, một hệ thống chiếu sáng tốt sẽ tạo ra một môi trường làm việc sáng sủa và thoải mái, giúp nhà thiết kế dễ dàng tạo ra và phát triển các ý tưởng mới. - Ánh sáng phải đủ đảm bảo phản ánh chính xác các màu sắc và chi tiết của các bản vẽ và mô hình. Điều này rất quan trọng để những quyết định thiết kế có thể được đưa ra dựa trên thông tin chính xác. - Một hệ thống chiếu sáng hiệu quả không chỉ cung cấp ánh sáng đủ đẹp mà còn giúp giảm căng thẳng và mỏi mắt cho những người làm việc trong phòng vẽ thiết kế. Điều này cải thiện sự thoải mái và tăng hiệu suất làm việc. - Hệ thống chiếu sáng không chỉ đáp ứng nhu cầu ánh sáng mà còn phải thẩm mỹ và hiệu quả. Một hệ thống chiếu sáng tốt không chỉ làm cho phòng vẽ trở nên đẹp mắt mà còn giúp tiết kiệm năng lượng và tối ưu hóa hiệu suất ánh sáng. PHẦN II: THIẾT KẾ HỆ THỐNG CHIẾU SÁNG PHÒNG CHỜ 2.1. Yêu cầu thiết kế 2.1.1. Kích thước phòng chờ - Kích thước : a*b*h=6m*8m*4.2m - Diện tích sàn: 48 〖m 〗^2 2.1.2. Các thiết bị điện - 12 ổ đôi cắm điện (Pđ = 300w) - Quạt - 02 điều hòa 2.2. Thiết kế chiếu sáng sơ bộ + Bước 1. Chọn độ rọi yêu cầu và cấp quan sát Theo TCVN 7114 - 1 : 2008, độ rọi yêu cầu E= 200lx đối với phòng chờ + Bước 2: Chọn chỉ số hoàn màu CRI: Theo TCVN 7114 - 1 : 2008, ISO 8995 - 1 : 2002, chỉ số hoàn màu CRI≥80% + Bước 3: Chọn nhiệt độ màu: Dựa vào biểu đồ Kruithof (Hình 1) với độ rọi yêu cầu Eyc = 200lx nên chọn đèn có T= 3000÷4000 oK + Bước 4: Chọn loại đèn: Từ các số liệu của các bước trên chọn loại Đèn LED Nổi Trần Rạng Đông BĐ M36L 120/40W ánh sáng trắng Nhiệt độ màu 3500 oK Công suất 40 W Quang thông 4000 lm Điện áp AC 220 - 240 V Tần số 50/60 Hz Hệ số công suất 0,5 CRI 80 % Kích thước 1172 x 61 x 31 mm Tuổi thọ 30000 giờ Bảng 1. Thông số đèn. + Bước 5: Bố trí sơ bộ - Chọn khoảng cách từ bộ đèn đến trần: h’ = 0 m => h = H - h’ = 4,2 - 0 = 4.2 m - Chỉ số treo đèn: j = h''''/(h+h'''') = 0/(4,2 +0) = 0 - Chỉ số không gian: k = (a.b)/(h(a+b)) = 6.8/(4,2.(6+8)) = 0,816 - Để đảm bảo độ đồng đều độ rọi trên mặt phẳng làm việc khoảng cách giữa các bộ đèn thỏa mãn điều kiện sau: (n/h)max = 1,1 => nmax = 1,1h = 1,1 x 4,2m = 4,62 m¬¬ - Số đèn tối thiểu theo chiều dài:Na = a/n_max = 8/4,62 = 1,73 => Chọn tối thiểu 2 đèn - Số đèn tối thiểu theo chiều rộng:Nb = b/n_max = 6/4,62 = 1,29 => Chọn tối thiểu 2 đèn - Tổng quang thông: Đèn LED trong môi trường bụi trung bình, bảo dưỡng tốt có δ = 1.25, bộ đèn B có j = 0; k = 0,816; U =1,17 Tổng quang thông trong không gian chiếu sáng là: F Σ = (E.S.δ)/(ƞ.U) = 200.8.6.1,25/0,5.1,17= 21486,12 lm - Số lượng đèn tối thiểu cần thiết: Nđ = (21486,12 )/4000 = 5,37 => 6 đèn Dựa vào số lượng đèn tối thiểu theo 2 chiều ta chọn theo chiều dài 3 đèn, chiều rộng 2 đèn - Khoảng cách giữa các đèn theo chiều dài: x = a/N_a = (8 )/3 = 2.6 m - Khoảng cách giữa các đèn theo chiều rộng: y = b/N_b = (6 )/2 = 3 m - Khoảng cách giữa đèn với tường theo chiều dài: 2.6/3 ≤ p≤ 2.6/2 => p = 1,3 m - Khoảng cách giữa đèn với tường theo chiều rộng: 3/3 ≤ q≤ 3/2=> q = 1,5m - Bố trí đèn như hình: + Chiều dài phòng : a = 7 m + Chiều rộng phòng : b = 6 m + Khoảng cách từ tâm đèn đến tường theo chiều dài : p = 1,3 m + Khoảng cách từ tâm đèn đến tường theo chiều rộng : q = 1,5 m + Khoảng cách của 2 đèn theo chiều dài : x = 2,6 m + Khoảng cách của 2 đèn theo chiều rộng : y = 3 m Sơ đồ bố trí đèn 2.3. THIẾT KẾ CUNG CẤP ĐIỆN Chọn loại quạt: Với phòng có diện tích 42 m2 ta chọn lắp 4 quạt trần 3 cánh điện cơ 25cm HK1800-S với các thông số : Công suất 75 W Lưu lượng gió 180 m3/phút Đường kính cánh 1,5 m Điện áp AC 220 - 240 V Tần số 50/60 Hz Bảng 2. Thông số trần Panasonic F60MZ2 2.3.2. Chọn điều hòa Với văn phòng có diện tích 56 m2 ta chọn điều hòa điều hòa inverter K09N551010W với số lượng là 2 cái 2.3.3. Tổng công suất thiết kế Tổng công suất đèn là 6 x 40 = 240 W Tổng công suất quạt là 4 x 75 = 300 W Tổng công suất điều hòa 2 x 1010 = 2020 W Tổng công suất ổ cắm là 300W => Tổng công suất cả phòng: 2860 W 2.3.4. Chọn thiết bị bảo vệ Aptomat tổng: Điều kiện: Uđmcb ≥ Uđm lưới => Uđmcb ≥ 220 V Iđmcb ≥ Ilàm việc => Iđmcb ≥ 13 A Từ hai điều kiện trên ta chọn Cầu dao tự động (MCB) 2 pha 50A 6kA MP6-250 Hình 5. Cầu dao tự động (MCB) 2 pha 50A 6kA MP6-C250 2.3.5. Sơ đồ đấu nối KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ Việc tính toán và thiết kế hệ thống chiếu sáng cho phòng chờ là một công việc quan trọng nhằm đảm bảo không gian này đáp ứng được các yêu cầu về an toàn, tiện nghi và thẩm mỹ. Qua quá trình nghiên cứu và thực hiện, có thể đưa ra một số kết luận chính sau: - Việc xác định đúng độ rọi tiêu chuẩn (thường từ 200 đến 300 lux) là yếu tố then chốt để đảm bảo ánh sáng phù hợp với nhu cầu sử dụng của phòng chờ. Điều này giúp tạo ra môi trường dễ chịu, an toàn cho người sử dụng. - Ánh sáng cần được phân bố đều khắp phòng để tránh các khu vực thiếu sáng hoặc quá sáng. Việc bố trí đèn một cách hợp lý giúp đảm bảo mọi khu vực trong phòng chờ đều được chiếu sáng đầy đủ, tạo sự thoải mái và dễ chịu cho người chờ. - Sử dụng đèn LED với chỉ số hoàn màu cao (CRI > 80) và nhiệt độ màu từ 3000K đến 4000K không chỉ tiết kiệm năng lượng mà còn đảm bảo chất lượng ánh sáng tốt. Điều này giúp hiển thị màu sắc trung thực và tạo không gian thân thiện. - Hệ thống chiếu sáng cần được thiết kế và lắp đặt theo các quy định an toàn điện, đảm bảo khả năng bảo trì và thay thế dễ dàng. Điều này giúp giảm thiểu rủi ro và đảm bảo hệ thống hoạt động ổn định, bền vững. - Việc chọn lựa và bố trí đèn phải phù hợp với phong cách thiết kế nội thất của phòng chờ, tạo ra một không gian hài hòa, thẩm mỹ và thoải mái cho người sử dụng. - Sử dụng các thiết bị chiếu sáng hiệu suất cao và hệ thống điều khiển thông minh giúp tối ưu hóa việc sử dụng năng lượng, giảm chi phí vận hành và góp phần bảo vệ môi trường. Nhìn chung, việc tính toán và thiết kế hệ thống chiếu sáng phòng chờ đòi hỏi sự kết hợp giữa các yếu tố kỹ thuật, thẩm mỹ và an toàn. Bằng cách áp dụng các tiêu chuẩn và hướng dẫn chiếu sáng, hệ thống chiếu sáng phòng chờ không chỉ đáp ứng nhu cầu chiếu sáng cơ bản mà còn nâng cao chất lượng không gian, mang lại sự hài lòng và thoải mái cho người sử dụng. TÀI LIỆU THAM KHẢO 1, TCVN 7114-1:2008 (ISO 8995-1:2002) - Chiếu sáng nơi làm việc - Phần 1: Nơi làm việc trong nhà. (Bộ Khoa học và Công nghệ, 2008) 2, IEC 60598 - Tiêu chuẩn quốc tế về thiết bị chiếu sáng. (International Electrotechnical Commission, 2021) 3, EN 12464-1 - Tiêu chuẩn châu Âu về chiếu sáng trong các môi trường làm việc trong nhà. (European Committee for Standardization, 2011)
Trang 1TRƯỜNG ĐẠI HỌC VINH
VIỆN KỸ THUẬT VÀ CÔNG NGHỆ
BÀI TẬP LỚN
CUNG CẤP ĐIỆN
NGÀNH KỸ THUẬT ĐIỆN- ĐIỆN TỬ
ĐỀ TÀI: TÍNH TOÁN THIẾT KẾ CHIẾU SÁNG
PHÒNG CHỜ
Người hướng dẫn : PGS TS Nguyễn Tiến Dũng
Sinh viên thực hiện: Nguyễn Đình Châu Lớp: Kỹ thuật điện, điện tử
Khóa : 62
NGHỆ AN, 2024
Trang 2LỜI MỞ ĐẦU
Phòng chờ đóng vai trò quan trọng trong các công trình kiến trúc hiện đại, tạo
ấn tượng ban đầu và góp phần nâng cao hình ảnh thương hiệu cho doanh nghiệp Ánh sáng đóng vai trò then chốt trong việc định hình bầu không khí, cảm xúc và trải nghiệm của người sử dụng Tuy nhiên, việc thiết kế chiếu sáng phòng chờ khoa học, hiệu quả và tiết kiệm năng lượng không phải là điều đơn giản Do đó,
đề tài "Tính toán thiết kế chiếu sáng phòng chờ" ra đời nhằm cung cấp kiến thức
và kỹ năng cần thiết cho việc thiết kế hệ thống chiếu sáng phù hợp cho không gian này
Đề tài tập trung nghiên cứu các vấn đề liên quan đến thiết kế chiếu sáng phòng chờ, bao gồm:
Các tiêu chuẩn chiếu sáng theo quy định của Việt Nam và quốc tế
Các yếu tố ảnh hưởng đến thiết kế như diện tích, chức năng, phong cách
Các loại đèn chiếu sáng phù hợp: đèn downlight, đèn âm trần, đèn led thanh,
Phương pháp tính toán độ rọi, công suất đèn, bố trí đèn chiếu sáng
Phần mềm hỗ trợ thiết kế chiếu sáng phòng chờ
Kết quả nghiên cứu của đề tài sẽ cung cấp cho người đọc:
Kiến thức cơ bản về thiết kế chiếu sáng phòng chờ
Các tiêu chuẩn và yêu cầu chiếu sáng theo quy định
Hướng dẫn lựa chọn loại đèn phù hợp và tính toán thiết kế chiếu sáng
Giới thiệu phần mềm hỗ trợ thiết kế
Trang 3PHẦN I: CƠ SỞ LÝ THUYẾT.
1.1 Giới thiệu chung.
1.1.1 Khái niệm hệ thống chiếu sáng
Hệ thống chiếu sáng là một tổ hợp các thiết bị ánh sáng kết nối với nhau và được điều khiển bởi một trung tâm hoặc bộ điều khiển Trong hệ thống này, có thể bao gồm nhiều loại đèn khác nhau như đèn LED, đèn huỳnh quang, đèn sợi đốt, và nhiều loại khác, được lắp đặt ở các vị trí chiến lược trong không gian nhằm cung cấp ánh sáng phù hợp
Mục tiêu của hệ thống chiếu sáng là đáp ứng các yêu cầu về độ sáng, chói, màu sắc và đồng đều ánh sáng Đồng thời, hệ thống này cũng được thiết kế để tối ưu hóa sử dụng năng lượng và tạo ra một không gian với tính thẩm mỹ cao 1.1.2 Ứng dụng của hệ thống chiếu sáng
Hệ thống ánh sáng được sử dụng để đáp ứng nhiều mục đích khác nhau trong cuộc sống và công việc Dưới đây là một số ứng dụng cụ thể của hệ thống ánh sáng:
1 Chiếu sáng công cộng:
- Đường phố và giao thông: Đảm bảo an toàn cho người tham gia giao thông vào ban đêm, giảm tai nạn và tội phạm
- Công viên và khu vực công cộng: Tạo môi trường an toàn và thân thiện cho cộng đồng
2 Chiếu sáng công nghiệp và thương mại:
- Nhà máy và xưởng sản xuất: Cung cấp đủ ánh sáng cho công nhân làm việc
an toàn và hiệu quả
- Văn phòng và trung tâm thương mại: Tăng cường hiệu quả làm việc và tạo không gian mua sắm hấp dẫn
3 Chiếu sáng dân dụng:
- Nhà ở: Tạo không gian sống thoải mái, tiện nghi và an toàn cho gia đình
- Sân vườn và ngoại thất: Tăng cường vẻ đẹp và an ninh cho khu vực xung
Trang 4quanh nhà.
4 Chiếu sáng trong giáo dục và y tế:
- Trường học: Cung cấp môi trường học tập tốt, hỗ trợ sự tập trung và giảm mệt mỏi cho học sinh
- Bệnh viện và cơ sở y tế: Đảm bảo điều kiện chiếu sáng phù hợp cho việc khám chữa bệnh và chăm sóc sức khỏe
5 Chiếu sáng nghệ thuật và giải trí:
- Rạp hát, sân khấu và phòng triển lãm: Tạo hiệu ứng ánh sáng đặc biệt để tăng cường trải nghiệm nghệ thuật
- Sự kiện và buổi hòa nhạc: Sử dụng ánh sáng để tạo không khí và cảm xúc cho khán giả
6 Chiếu sáng nông nghiệp:
- Nhà kính và trang trại: Cung cấp ánh sáng nhân tạo để hỗ trợ quá trình quang hợp và tăng trưởng của cây trồng, đặc biệt trong điều kiện thiếu ánh sáng tự nhiên
7 Chiếu sáng khẩn cấp và an ninh:
- Đèn khẩn cấp: Cung cấp ánh sáng trong trường hợp mất điện hoặc tình huống khẩn cấp
- Chiếu sáng an ninh: Giám sát và bảo vệ các khu vực quan trọng, giảm nguy
cơ trộm cắp và tấn công
8 Chiếu sáng thông minh:
- Hệ thống chiếu sáng tự động: Điều chỉnh ánh sáng dựa trên sự hiện diện của con người hoặc ánh sáng tự nhiên, giúp tiết kiệm năng lượng
- Điều khiển từ xa và điều chỉnh màu sắc: Tạo ra không gian sống và làm việc linh hoạt, phù hợp với nhu cầu và sở thích cá nhân
Nhìn chung, hệ thống ánh sáng không chỉ phục vụ cho việc chiếu sáng cơ bản
mà còn đóng vai trò quan trọng trong việc nâng cao chất lượng cuộc sống, tăng hiệu suất làm việc, tạo môi trường an toàn và phát triển bền vững
Trang 51.2 Đại lượng đo lường ánh sáng
Các đại lượng đo lường ánh sáng bao gồm:
1 Cường độ ánh sáng (Candela - cd): Đo lường cường độ phát sáng của nguồn sáng theo một hướng cụ thể
2 Quang thông (Lumen - lm): Đo lường tổng lượng ánh sáng phát ra từ nguồn sáng trong một giây
3 Độ rọi (Lux - lx): Đo lường lượng ánh sáng rơi trên một bề mặt diện tích, tính bằng lumen trên mét vuông (lm/m²)
4 Độ chói (Luminance - cd/m²): Đo lường cường độ ánh sáng phát ra hoặc phản chiếu từ một bề mặt theo một hướng cụ thể, tính bằng candela trên mét vuông
5 Hiệu suất phát quang (Luminous Efficacy - lm/W): Đo lường hiệu quả chuyển đổi năng lượng điện thành ánh sáng của nguồn sáng, tính bằng lumen trên watt
6 Quang suất (Radiant Flux): Đo lường tổng công suất bức xạ phát ra từ nguồn sáng, tính bằng watt (W)
7 Nhiệt độ màu (Kelvin - K): Đo lường màu sắc của ánh sáng phát ra từ nguồn sáng, biểu thị bằng nhiệt độ tuyệt đối trong đơn vị Kelvin
8 Chỉ số hoàn màu (CRI - Color Rendering Index): Đo lường khả năng của nguồn sáng trong việc hiển thị màu sắc của các vật thể so với ánh sáng tự nhiên
9 Độ sáng (Illuminance): Tương tự như độ rọi, đo lượng ánh sáng chiếu tới bề mặt, cũng tính bằng lux (lx)
10 Công suất tiêu thụ (Watt - W): Đo lường lượng điện năng tiêu thụ bởi nguồn sáng
1.3 Tính cấp thiết của hệ thống chiếu sáng phòng vẽ thiết kế
Trang 6Tính cấp thiết của hệ thống chiếu sáng trong phòng vẽ thiết kế là không thể phủ nhận, bởi nó đóng vai trò quan trọng trong môi trường làm việc của các nhà thiết kế và kiến trúc sư Dưới đây là một số lý do:
- Ánh sáng là yếu tố chính để kích thích sự sáng tạo và tưởng tượng Trong phòng vẽ thiết kế, một hệ thống chiếu sáng tốt sẽ tạo ra một môi trường làm việc sáng sủa và thoải mái, giúp nhà thiết kế dễ dàng tạo ra và phát triển các ý tưởng mới
- Ánh sáng phải đủ đảm bảo phản ánh chính xác các màu sắc và chi tiết của các bản vẽ và mô hình Điều này rất quan trọng để những quyết định thiết kế có thể được đưa ra dựa trên thông tin chính xác
- Một hệ thống chiếu sáng hiệu quả không chỉ cung cấp ánh sáng đủ đẹp mà còn giúp giảm căng thẳng và mỏi mắt cho những người làm việc trong phòng vẽ thiết kế Điều này cải thiện sự thoải mái và tăng hiệu suất làm việc
- Hệ thống chiếu sáng không chỉ đáp ứng nhu cầu ánh sáng mà còn phải thẩm
mỹ và hiệu quả Một hệ thống chiếu sáng tốt không chỉ làm cho phòng vẽ trở nên đẹp mắt mà còn giúp tiết kiệm năng lượng và tối ưu hóa hiệu suất ánh sáng
Trang 7PHẦN II: THIẾT KẾ HỆ THỐNG CHIẾU SÁNG PHÒNG CHỜ
2.1 Yêu cầu thiết kế
2.1.1 Kích thước phòng chờ
- Kích thước : a*b*h=6m*8m*4.2m
- Diện tích sàn: 48 m2
2.1.2 Các thiết bị điện
- 12 ổ đôi cắm điện (Pđ = 300w)
- Quạt
- 02 điều hòa
2.2 Thiết kế chiếu sáng sơ bộ
+ Bước 1 Chọn độ rọi yêu cầu và cấp quan sát
Theo TCVN 7114 - 1 : 2008, độ rọi yêu cầu E= 200lx đối với
phòng chờ + Bước 2: Chọn chỉ số hoàn màu CRI:
Theo TCVN 7114 - 1 : 2008, ISO 8995 - 1 : 2002, chỉ số hoàn màu CRI≥80% + Bước 3: Chọn nhiệt độ màu:
Dựa vào biểu đồ Kruithof (Hình 1) với độ rọi yêu cầu Eyc = 200lx nên chọn đèn
có T= 3000÷4000 oK + Bước 4: Chọn loại đèn:
Từ các số liệu của các bước trên chọn loại Đèn LED Nổi Trần Rạng Đông BĐ
M36L 120/40W ánh sáng trắng
Trang 8Nhiệt độ màu 3500 oK
Bảng 1 Thông số đèn.
+ Bước 5: Bố trí sơ bộ
- Chọn khoảng cách từ bộ đèn đến trần: h’ = 0 m
=> h = H - h’ = 4,2 - 0 = 4.2 m
- Chỉ số treo đèn: j = h+h ' h ' = 4 ,2+00 = 0
- Chỉ số không gian: k = h(a+b) a b = 4 ,2 (6+8)6 8 = 0,816
- Để đảm bảo độ đồng đều độ rọi trên mặt phẳng làm việc khoảng cách giữa các
bộ đèn thỏa mãn điều kiện sau: ¿)max = 1,1
=> nmax = 1,1h = 1,1 x 4,2m = 4,62 m
- Số đèn tối thiểu theo chiều dài:Na = n a
max = 4 ,628 = 1,73 => Chọn tối thiểu 2 đèn
- Số đèn tối thiểu theo chiều rộng:Nb = n b
max = 4 ,626 = 1,29 => Chọn tối thiểu 2 đèn
- Tổng quang thông: Đèn LED trong môi trường bụi trung bình, bảo dưỡng tốt
có δ = 1.25, bộ đèn B có j = 0; k = 0,816; U =1,17
Tổng quang thông trong không gian chiếu sáng là: FΣ= E S δ ƞ U = 200 8 6 1,25 0 , 5.1,17 = 21486,12 lm
- Số lượng đèn tối thiểu cần thiết: Nđ = 21486 ,1240 00 = 5,37 => 6 đèn
Dựa vào số lượng đèn tối thiểu theo 2 chiều ta chọn theo chiều dài 3 đèn, chiều rộng 2 đèn
- Khoảng cách giữa các đèn theo chiều dài: x = N a
a = 83 = 2.6 m
- Khoảng cách giữa các đèn theo chiều rộng: y = N b
b = 62 = 3 m
Trang 9- Khoảng cách giữa đèn với tường theo chiều dài: 2.63 ≤ p ≤ 2.6
2 => p = 1,3 m
- Khoảng cách giữa đèn với tường theo chiều rộng: 33 ≤ q ≤ 3
2=> q = 1,5m
- Bố trí đèn như hình:
+ Chiều dài phòng : a = 7 m
+ Chiều rộng phòng : b = 6 m
+ Khoảng cách từ tâm đèn đến tường theo chiều dài : p = 1,3 m
+ Khoảng cách từ tâm đèn đến tường theo chiều rộng : q = 1,5 m
+ Khoảng cách của 2 đèn theo chiều dài : x = 2,6 m
+ Khoảng cách của 2 đèn theo chiều rộng : y = 3 m
Sơ đồ bố trí đèn
2.3 THIẾT KẾ CUNG CẤP ĐIỆN
Chọn loại quạt:
Với phòng có diện tích 42 m2 ta chọn lắp 4 quạt trần 3 cánh điện cơ 25cm HK1800-S với các thông số :
Trang 10Công suất 75 W
Bảng 2 Thông số trần Panasonic F60MZ2
2.3.2 Chọn điều hòa
Với văn phòng có diện tích 56 m2 ta chọn điều hòa điều hòa inverter K09N551010W với số lượng là 2 cái
2.3.3 Tổng công suất thiết kế
Tổng công suất đèn là 6 x 40 = 240 W
Tổng công suất quạt là 4 x 75 = 300 W
Tổng công suất điều hòa 2 x 1010 = 2020 W
Tổng công suất ổ cắm là 300W
=> Tổng công suất cả phòng: 2860 W
2.3.4 Chọn thiết bị bảo vệ
Aptomat tổng:
Điều kiện:
Trang 11Uđmcb≥ Uđm lưới => Uđmcb≥ 220 V
Iđmcb≥ Ilàm việc => Iđmcb≥13 A
Từ hai điều kiện trên ta chọn Cầu dao tự động (MCB) 2 pha 50A 6kA MP6-250
Hình 5 Cầu dao tự động (MCB) 2 pha 50A 6kA MP6-C250
Trang 122.3.5 Sơ đồ đấu nối
Trang 13KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ
Việc tính toán và thiết kế hệ thống chiếu sáng cho phòng chờ là một công việc quan trọng nhằm đảm bảo không gian này đáp ứng được các yêu cầu về an toàn, tiện nghi và thẩm mỹ Qua quá trình nghiên cứu và thực hiện, có thể đưa ra một
số kết luận chính sau:
- Việc xác định đúng độ rọi tiêu chuẩn (thường từ 200 đến 300 lux) là yếu tố then chốt để đảm bảo ánh sáng phù hợp với nhu cầu sử dụng của phòng chờ Điều này giúp tạo ra môi trường dễ chịu, an toàn cho người sử dụng
- Ánh sáng cần được phân bố đều khắp phòng để tránh các khu vực thiếu sáng hoặc quá sáng Việc bố trí đèn một cách hợp lý giúp đảm bảo mọi khu vực trong phòng chờ đều được chiếu sáng đầy đủ, tạo sự thoải mái và dễ chịu cho người chờ
- Sử dụng đèn LED với chỉ số hoàn màu cao (CRI > 80) và nhiệt độ màu từ 3000K đến 4000K không chỉ tiết kiệm năng lượng mà còn đảm bảo chất lượng ánh sáng tốt Điều này giúp hiển thị màu sắc trung thực và tạo không gian thân thiện
- Hệ thống chiếu sáng cần được thiết kế và lắp đặt theo các quy định an toàn điện, đảm bảo khả năng bảo trì và thay thế dễ dàng Điều này giúp giảm thiểu rủi ro và đảm bảo hệ thống hoạt động ổn định, bền vững
- Việc chọn lựa và bố trí đèn phải phù hợp với phong cách thiết kế nội thất của phòng chờ, tạo ra một không gian hài hòa, thẩm mỹ và thoải mái cho người sử dụng
- Sử dụng các thiết bị chiếu sáng hiệu suất cao và hệ thống điều khiển thông minh giúp tối ưu hóa việc sử dụng năng lượng, giảm chi phí vận hành và góp phần bảo vệ môi trường
Nhìn chung, việc tính toán và thiết kế hệ thống chiếu sáng phòng chờ đòi hỏi
sự kết hợp giữa các yếu tố kỹ thuật, thẩm mỹ và an toàn Bằng cách áp dụng các tiêu chuẩn và hướng dẫn chiếu sáng, hệ thống chiếu sáng phòng chờ không chỉ đáp ứng nhu cầu chiếu sáng cơ bản mà còn nâng cao chất lượng không gian, mang lại sự hài lòng và thoải mái cho người sử dụng
Trang 14TÀI LIỆU THAM KHẢO
1, TCVN 7114-1:2008 (ISO 8995-1:2002) - Chiếu sáng nơi làm việc - Phần 1: Nơi làm việc trong nhà (Bộ Khoa học và Công nghệ, 2008)
2, IEC 60598 - Tiêu chuẩn quốc tế về thiết bị chiếu sáng (International Electrotechnical Commission, 2021)
3, EN 12464-1 - Tiêu chuẩn châu Âu về chiếu sáng trong các môi trường làm việc trong nhà (European Committee for Standardization, 2011)