thiết kế chiếu sáng phòng chờ 9 x 8 x 4 2 12 ổ đôi cắm điện pđ 300w quạt 02 điều hòa

Phòng chờ, với vai trò là nơi đón tiếp, nghỉ ngơi và chờ đợi, cần được thiết kế không chỉ về mặt kiến trúc mà còn về hệ thống chiếu sáng để đảm bảo sự thoải mái, an toàn và thẩm mỹ cho n

TRƯỜNG ÐẠI HỌC VINH VIỆN KỸ THUẬT VÀ CÔNG NGHỆ

- 

 -BÁO CÁO BÀI TẬP CUỐI KÌ HỌC PHẦN: CUNG CẤP ĐIỆN (ELE30053)

Đề tài TÍNH TOÁN CUNG CẤP ĐIỆN, TÍNH TOÁN THIẾT KẾ CHIẾU

SÁNG PHÒNG CHỜ

Sinh viên thực hiện: Lữ Nhật Thảo

Mã sô sinh viên: 215751030110029

Ngành: CNKT Điện- Điện Tử

Giảng viên hướng dẫn: PGS.TS Nguyễn Tiến Dũng

Nghệ An, 2024

TRƯỜNG ĐẠI HỌC VINH

VIỆN KỸ THUẬT VÀ CÔNG NGHỆ

CỔNG HÒA XÃ HỘI CHỦ NGHĨA VIỆT NAM

Độc lập – tự do – hạnh phúc

MỤC TIÊU VÀ NHIỆM VỤ BÁO CÁO MÔN HỌC

Họ và Tên : Lữ Nhật Thảo Ngành: CNKT Điện–Điện tử Lớp: Cung cấp điện(223.1)_LT_01

1 Mục tiêu báo cáo:

 Tính toán thiết kế chiếu sáng; Phân bố đèn; kiểm tra lại độ rọi; Tính toán lựa

chọn giây và thiết kế đi dây cho chiếu sáng

 Tính toán cung cấp điện; Tính toán lựa chọ dây; Tính toán lựa chọn thiết bị

bảo vệ (Aptomat); Thiết kế sơ đồ cung cấp điện, 12 ổ đôi cắm điện (Pđ =

300w); Quạt; 02 điều hòa

 Đối tượng: phòng chờ, axbxh = 9m*8m*4.2m

2 Nhiệm vụ:

 Tính toán thiết kế chiếu sáng; Phân bố đèn; kiểm tra lại độ rọi; Tính toán lựa

chọn giây và thiết kế đi dây cho chiếu sáng, Tính toán cung cấp điện; Tính

toán lựa chọ dây; Tính toán lựa chọn thiết bị bảo vệ (Aptomat); Thiết kế sơ

đồ cung cấp điện

3 Ngày giao đồ án: ngày tháng … năm 20

4 Ngày hoàn thành đồ án: ngày tháng … năm 20

5 .Người hướng dẫn: TS Nguyễn Tiến Dũng

Nghệ An, ngày tháng năm 20

NGƯỜI HƯỚNG DẪN

LỜI MỞ ĐẦU

Trong bối cảnh phát triển kinh tế và xã hội hiện nay, nhu cầu về các không gian công cộng chất lượng cao ngày càng gia tăng Phòng chờ, với vai trò

là nơi đón tiếp, nghỉ ngơi và chờ đợi, cần được thiết kế không chỉ về mặt kiến trúc mà còn về hệ thống chiếu sáng để đảm bảo sự thoải mái, an toàn và thẩm

mỹ cho người sử dụng Việc thiết kế chiếu sáng hiệu quả cho phòng chờ không chỉ nâng cao trải nghiệm của khách hàng mà còn thể hiện sự chuyên nghiệp và đẳng cấp của công trình

Đề tài "Tính toán thiết kế chiếu sáng cho phòng chờ" được thực hiện nhằm mục đích nghiên cứu và đề xuất giải pháp chiếu sáng tối ưu cho không gian phòng chờ Qua đó, chúng ta sẽ đi sâu vào các yếu tố cần thiết trong thiết

kế chiếu sáng, từ việc lựa chọn loại đèn phù hợp, tính toán độ rọi, đến phân bố ánh sáng sao cho đồng đều và hiệu quả Đề tài không chỉ tập trung vào các tiêu chuẩn kỹ thuật mà còn chú trọng đến các yếu tố thẩm mỹ và tiết kiệm năng lượng

Trong quá trình thực hiện đề tài, chúng ta sẽ sử dụng các phương pháp tính toán hiện đại và các phần mềm hỗ trợ để đảm bảo độ chính xác và khả năng

áp dụng thực tế cao Bên cạnh đó, việc đánh giá hiện trạng và phân tích yêu cầu chiếu sáng cụ thể của phòng chờ cũng sẽ được thực hiện một cách chi tiết và cẩn thận

Tôi hy vọng rằng, qua đề tài này, sẽ cung cấp những kiến thức và giải pháp thiết thực, góp phần nâng cao chất lượng không gian phòng chờ, đáp ứng được nhu cầu ngày càng cao của người sử dụng và góp phần vào sự phát triển bền vững của xã hội Xin chân thành cảm ơn sự hỗ trợ và hướng dẫn tận tình của thầy trong quá trình thực hiện đề tài này

MỤC LỤC

PHẦN I: GIỚI THIỆU CHUNG VỀ HỆ THỐNG CHIẾU SÁNG 5

1.1 Giới thiệu chung 5

1.2 Lợi ích mang lại 6

1.3 Các vấn đề chung: 7

PHẦN II: CƠ SỞ LÝ THUYẾT 9

2.1 Các đại lượng cơ lượng cơ bản trong ánh sáng 9

2.2 Các yếu tố quan trọng khi thiết kế hệ thống chiếu sáng 9

2.3 Phân tích nhu cầu chiếu sáng 10

PHẦN III: THIẾT KẾ HỆ THỐNG CHIẾU SÁNG CHO PHÒNG CHỜ 11

3.1 Yêu cầu thiết kế 11

3.2 Thiết kế chiếu sáng sơ bộ 11

3.3 Bản vẽ mô phỏng 17

KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ 18

TÀI LIỆU THAM KHẢO 18

PHẦN I: GIỚI THIỆU CHUNG VỀ HỆ THỐNG CHIẾU SÁNG.

1.1 Giới thiệu chung.

1.1.1 Khái niệm hệ thống chiếu sáng

Hệ thống chiếu sáng là sự kết hợp của các thiết bị và giải pháp công nghệ, nhằm cung cấp ánh sáng cho không gian, phục vụ nhu cầu sinh hoạt, làm việc và tạo hiệu ứng thẩm mỹ Hệ thống này bao gồm nguồn sáng như đèn sợi đốt, đèn huỳnh quang, đèn LED và đèn HID; thiết bị điều khiển và phân phối ánh sáng như bộ điều khiển, chóa đèn, phản xạ, tán xạ; cùng với dây dẫn và thiết bị phụ trợ như dây điện, biến áp, chấn lưu và bộ khởi động Hệ thống chiếu sáng không chỉ cung cấp ánh sáng cần thiết cho sinh hoạt và làm việc mà còn tạo hiệu ứng thẩm mỹ, nâng cao giá trị không gian, bảo vệ sức khỏe bằng cách giảm mệt mỏi mắt, cải thiện tâm trạng và tăng năng suất làm việc Đồng thời, việc sử dụng các giải pháp tiết kiệm năng lượng như đèn LED và hệ thống điều khiển thông minh giúp tiết kiệm điện năng và bảo vệ môi trường

1.1.2 Các loại hệ thống chiếu sáng phổ biến

1 Hệ thống điều khiển chiếu sáng tập trung

- Một hệ thống điều khiển ánh sáng tập trung có tất cả các mạch điện cùng chạy đến một vị trí trung tâm thay vì chuyển mạch trong khắp không gian Những bàn phím đơn giản nhưng mạnh mẽ sẽ cung cấp cho bạn khả năng kiểm soát ánh sáng theo những cách khác nhau

- Bộ xử lý trung tâm chính là bộ não của hệ thống, cho phép kiểm soát và cài đặt các tính năng lập trình khác nhau Các hệ thống lập trình cho phép bạn lưu lại những phối cảnh ánh sáng và giảm cường độ các nhóm đèn khác nhau chỉ với một nút bấm

- Một số hệ thống chiếu sáng phức tạp hơn thậm chí có thể cho phép bạn điều khiển đèn chiếu sáng từ một chiếc iPhone, iPad, hoặc thiết bị Android Một lợi ích chính của hệ thống điều khiển ánh sáng tập trung là nó giúp xóa bỏ cảnh những hệ thống công tắc chằng chịt trên tường nhà- một điều có thể gây mất mỹ quan cho một căn nhà hiện đại

2 Hệ thống điều khiển chiếu sáng không dây

Một hệ thống điều khiển chiếu sáng không dây là một loại hệ thống bao gồm các bộ điều chỉnh ánh sáng (dimmer) và các công tắc có thể điều khiển từ

xa Loại hệ thống này rất dễ dàng cài đặt, giá thành hợp lý, và là một lựa chọn rất phổ biến và phù hợp cho các dự án cải tạo hệ thống chiếu sáng Một hệ thống điều khiển chiếu sáng không dây còn có khả năng kết hợp các bàn phím điều khiển và các tùy chọn chương trình của một hệ thống tập trung Tất cả các

bộ điều chỉnh ánh sáng và công tắc sẽ giao tiếp không dây với bộ xử lý, do vậy

hệ thống này không đòi hỏi cài đặt nhiều thiết bị, nhờ đó chi phí không quá đắt đỏ

3 Hệ thống điều khiển chiếu sáng lai

Một hệ thống điều khiển ánh sáng lai (hybrid) là sự kết hợp của hệ thống tập trung và không dây Các thiết bị không dây và có dây được tích hợp vào một

hệ thống và có thể giao tiếp với nhau Đây là một lựa chọn tuyệt vời cho một không gian đang được nâng cấp một phần, nơi một số các mạch điện chiếu sáng

có thể được cài đặt đến một vị trí trung tâm qua các bức tường và trần nhà mở

1.2 Lợi ích mang lại

Chúng ta có thể kể ra dưới đây rất nhiều lợi ích thiết thực của hệ thống lighting control:

 Tiết kiệm năng lượng : đây có lẽ là lợi ích chính yếu và căn bản nhất Trong một tòa nhà, triển khai lighting control có thể giảm thiểu năng lượng tiêu thụ cho việc thắp sáng lên đến 30%, giúp giảm năng lượng toàn tòa nhà đi khoảng 10% hoặc cao hơn

 Sự tiện nghi : lighting control là một hệ thống công nghệ cao, một hệ thống điều khiển tự động, do đó nó đem lại sự tiện nghi nhiều hơn cho con người Việc chiếu sáng được tự động, được giám sát ,được lập trình sao cho đem đến sự thoải mái cho con người

 Cung cấp thông tin : từ các bộ điều khiển kỹ thuật số, thông tin về trạng thái, thông số vận hành, quá trình hoạt động, điện năng tiêu thụ v.v liên tục được hiển thị, lưu giữ và truyền tải về các khu vực quản lý trung tâm của tòa nhà Các thông tin từ đó được phân tích, giám sát và cải tiến hiệu quả của việc chiếu sáng

 Gia tăng hiệu năng làm việc : đây cũng là một lợi ích thú vị của hệ thống lighting control Các nghiên cứu cho thấy việc tối ưu hóa chiếu sáng sẽ giúp cho con người trong không gian sống làm việc hiệu quả hơn Học sinh có thể gia tăng 26% của việc tiếp thu bài, hay là công nhân gia tăng gần 40% năng suất khi việc chiếu sáng kết hợp với ánh sáng ban ngày được triển khai hợp lý

 An ninh, an toàn : với hệ thống lighting control, các bóng đèn thoát hiểm hay các khu vực bãi xe, hành lang, lối đi sẽ được giám sát và vận hành có chương trình, từ đó tăng cường khả năng an ninh cho khu vực người sinh sống

Hệ thống chiếu sáng là một trong những hệ thống quan trọng nhất trong tất cả các dự án lắp đặt thiết bị điện Vì vậy mà việc chú tâm điều khiển nó sao cho mang lại hiệu quả sử dụng cao nhất là điều mà ai ai cũng quan tâm Áp dụng lighting control hoàn hảo bạn sẽ phải bất ngờ về những lợi ích không tưởng mà

nó mang lại

1.3 Các v n đ chung: ấn đề chung: ề chung:

Thiết kế một hệ thống chiếu sáng là một bài toán khó và phức tạp, đòi hỏi người thiết kế không chỉ phải có kiến thức kỹ thuật mà phải làm quen với các vấn đề kiến trúc, công nghệ sản xuất và thị giác

Thiết kế một hệ thống chiếu sáng gồm: phần kỹ thuật ánh sáng, phần điện, phần kinh tế

Thiết kế không chỉ đảm bảo các đặc tính số lượng và chất lượng ánh sáng

mà còn sự an toàn hoạt động của hệ thống chiếu sáng

Mạng điện chiếu sáng gồm: chiếu sáng làm việc, chiếu sáng sự cố, chiếu sáng an toàn, chiếu sáng bảo vệ

Để đảm bảo hệ thống chiếu sáng hoạt động an toàn, người ta sử dụng cùng lúc hai loại chiếu sáng: chiếu sáng làm việc và chiếu sáng sự cố

Chiếu sáng làm việc: đảm bảo sự làm việc, hoạt động bình thường của người, vật và phương tiện vận chuyển khi không có hoặc thiếu ánh sáng tự nhiên

 Chiếu sáng sự cố: cho phép vẫn hoạt động làm việc trong một thời gian hoặc đảm bảo sự an toàn của người đi ra khỏi nhà khi hệ chiếu sáng làm việc bị hư Chiếu sáng sự cố dùng để tiếp tục công việc trong các phòng

và ngoài trời, khi chiếu sáng làm việc hư hỏng có thể gây ra cháy nổ, tai nạn, thiệt hại nguy hiểm cho người

 Chiếu sáng sự cố phải tạo ít nhất trên bề mặt làm việc một độ rọi bằng 5%

độ rọi chiếu sáng làm việc (trong tòa nhà E = 2 – 30lux, ngoài trời E = 1 – 5lux)

 Chiếu sáng an toàn: để phân tán người (trong nhà hoặc ngoài trời) cần thiết ở những lối đi lại, những nơi trong xí nghiệp và công cộng có hơn 50 người, cầu thang của các toàn nhà trên 6 tầng Độ rọi nơi đó ít nhất là 0,5lux trong nhà và 0,2lux ngoài trời

 Chiếu sáng bào vệ: cần thiết trong đêm tại các công trình xây dựng hoặc những nơi sản xuất Chiếu sáng bảo vệ dùng một phần các đèn chiếu sáng làm việc chiếu xung quanh các công trình, nơi sản xuất với độ rọi trên mặt đất hoặc độ rọi đứng trên bề mặt giới hạn tối thiểu 0,5lux

 Mạch điện cung cấp có thể không cùng nguồn với nguồn chiếu sáng làm việc hoặc tự động chuyển sang chế độ chiếu sáng an toàn khi chiếu sáng làm việc bị hỏng

PHẦN II: CƠ SỞ LÝ THUYẾT

2.1 Các đại lượng cơ lượng cơ bản trong ánh sáng

2.1.1 Độ rọi (Lux): Độ rọi đo lường mức độ ánh sáng được chiếu sáng lên một bề mặt cụ thể Đơn vị đo là Lux, và được tính bằng số lumen (đơn vị đo lượng ánh sáng) trên một mét vuông của bề mặt

2.1.2 Độ chói (Candela/m²): Độ chói là mức độ sáng được phát ra từ một nguồn sáng cụ thể, đo bằng Candela trên mỗi mét vuông (Candela/m²) trên một

bề mặt

2.1.3 Hiệu suất chiếu sáng (Lumens/Watt): Đây là tỷ lệ giữa lượng ánh sáng (lumens) mà một nguồn sáng sản xuất và năng lượng tiêu thụ (Watt) Hiệu suất chiếu sáng càng cao, đèn sẽ phát ra càng nhiều ánh sáng với lượng năng lượng tiêu thụ ít hơn

2.1.4 Nhiệt độ màu (Kelvin): Nhiệt độ màu đo lường màu sắc của ánh sáng phát ra từ một nguồn sáng Đơn vị đo là Kelvin (K) Ánh sáng có nhiệt độ màu thấp hơn có màu ấm hơn, trong khi ánh sáng có nhiệt độ màu cao hơn có màu lạnh hơn

2.1.5 Chỉ số hoàn màu (CRI - Color Rendering Index): Chỉ số này đo lường khả năng của nguồn sáng tái tạo màu sắc của các vật thể so với ánh sáng

tự nhiên CRI càng cao, màu sắc của các vật thể sẽ được tái tạo một cách chính xác hơn

2.2 Các yếu tố quan trọng khi thiết kế hệ thống chiếu sáng

- Đối với mỗi không gian, việc hiểu rõ mục đích sử dụng giúp xác định các yêu cầu chiếu sáng cụ thể, từ việc tạo ra không gian thoải mái cho sinh hoạt đến cung cấp ánh sáng chuyên nghiệp cho môi trường làm việc

- Cấu trúc kiến trúc và thiết kế nội thất đóng vai trò quan trọng trong việc xác định vị trí và phân bố ánh sáng, đồng thời tạo ra không gian sống và làm việc hài hòa và thẩm mỹ

- Lựa chọn các giải pháp tiết kiệm năng lượng như đèn LED và hệ thống điều khiển thông minh giúp giảm chi phí vận hành và bảo vệ môi trường

- Ánh sáng phải được phân phối một cách cân đối và không gây chói mắt

để đảm bảo an toàn cho người sử dụng không gian

- Lựa chọn các loại đèn và thiết bị chiếu sáng phù hợp giúp tối ưu hóa chi phí ban đầu và chi phí vận hành trong tương lai

- Việc sử dụng ánh sáng tự nhiên kết hợp với ánh sáng nhân tạo giúp tạo ra một môi trường sống và làm việc thoải mái và hiệu quả

2.3 Phân tích nhu cầu chiếu sáng

Khi phân tích nhu cầu chiếu sáng cho không gian phòng chờ, việc xác định mục đích sử dụng và hoạt động dự kiến trong không gian là điều quan trọng nhất Phòng chờ có thể được sử dụng để chờ đợi, nghỉ ngơi hoặc tương tác giữa các cá nhân, vì vậy cần phải đảm bảo rằng mức độ ánh sáng là đủ để mọi người

có thể thực hiện các hoạt động một cách thoải mái và hiệu quả Đồng thời, yếu

tố thẩm mỹ cũng cần được xem xét để tạo ra một không gian phòng chờ thú vị

và hấp dẫn Việc điều chỉnh ánh sáng tự nhiên và nhân tạo một cách hợp lý là quan trọng, nhằm tối ưu hóa môi trường chiếu sáng trong phòng chờ Ngoài ra, việc xem xét vấn đề tiết kiệm năng lượng cũng cần được quan tâm, và việc sử dụng các giải pháp tiết kiệm năng lượng như đèn LED và hệ thống điều khiển thông minh là cần thiết để giảm thiểu lượng tiêu thụ năng lượng mà vẫn đảm bảo chất lượng chiếu sáng

PHẦN III: THIẾT KẾ HỆ THỐNG CHIẾU SÁNG CHO PHÒNG CHỜ 3.1 Yêu cầu thiết kế

3.1.1 Kích thước phòng chờ

- Kích thước giảng đường: a*b*h= 9m*8m*4.2m

- Diện tích sàn: 72 m2

- Độ dày tường: 0.2 m

3.1.3 Các thiết bị điện

- 12 ổ đôi cắm điện (Pđ = 300w)

- Quạt

- 02 điều hòa

3.2 Thiết kế chiếu sáng sơ bộ

- Bước 1 Chọn độ rọi yêu cầu và cấp quan sát

Theo TCVN 7114:2008, độ rọi yêu cầu E = 200lx đối với phòng chờ

- Bước 2: Chọn chỉ số hoàn màu CRI:

Theo TCVN 7114 - 1 : 2008 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

Hình 1 Biểu đồ Kruithof

- Bước 4: Chọn loại đèn:

Từ các số liệu của các bước trên chọn loại đèn led V – Shape PIFA 236L36 Paragon

Hình 2 Đèn led V – Shape PIFA 236L36 Paragon

Bảng 1 Đèn led V – Shape PIFA 236L36 Paragon

Bước 5: Bố trí

- Chọn khoảng cách từ bộ đèn đến trần: h’ = 0 m

=> h = H - h’ - 0,7 = 4,2 - 0 - 0,7 = 3,5 m

- Chỉ số treo đèn: j = h+h ' h ' = 3,5+00 = 0

- Chỉ số không gian: k = h(a+b) a b = 3,5.(9+8)9.8 = 1,21

- 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 3,5m = 3,85 m

- Số đèn tối thiểu theo chiều dài:Na = n a

max = 3,859 = 2,33

=> Chọn tối thiểu 3 đèn

- Số đèn tối thiểu theo chiều rộng:Nb = n b

max = 3,858 = 2,077

=> 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 = 2,6, U =1,17

Tổng quang thông trong không gian chiếu sáng là: F Σ = E S δ ƞ U =

200.9 8 1,25

0 , 9.1,17 = 117647,0588 lm

- Số lượng đèn tối thiểu cần thiết: Nđ = 117647,05888800 = 13,4

=>Cần 14 đèn

Dựa vào số lượng đèn tối thiểu theo 2 chiều ta chọn theo chiều dài 7 đèn, chiều rộng 2 đèn

- Khoảng cách giữa các đèn theo chiều dài: x = N a

a = 97 = 1,3 m

- Khoảng cách giữa các đèn theo chiều rộng: y = N b

b = 82 = 4 m

- Khoảng cách giữa đèn với tường theo chiều dài: 1,33 ≤ p ≤ 1,3

2 => p = 0,5 m

- Khoảng cách giữa đèn với tường theo chiều rộng: 43 ≤ q ≤ 4

2=> q = 1,5m

- Bố trí đèn như hình: