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 DũngSinh viên thực hiện: Trần Văn Nam
Lớp: Kỹ thuật điện, điện tửKhóa : 62
NGHỆ AN, 2024
Trang 2LỜI MỞ ĐẦU
Phòng chờ đóng vai trò quan trọng trong các tòa nhà công cộng, là nơi mọingười nghỉ ngơi, thư giãn và chờ đợi Ánh sáng phù hợp trong phòng chờ khôngchỉ ảnh hưởng đến cảm nhận và tâm trạng của người sử dụng mà còn góp phầntạo nên vẻ đẹp thẩm mỹ và nâng cao chất lượng dịch vụ.
Đề tài "Tính toán thiết kế chiếu sáng phòng chờ" nhằm nghiên cứu và đưa ragiải pháp thiết kế hệ thống chiếu sáng hiệu quả cho phòng chờ điển hình Báocáo trình bày phương pháp tính toán, lựa chọn đèn và bố trí đèn để đạt hiệu quảchiếu sáng tối ưu.
Thiết kế chiếu sáng khoa học sẽ tạo bầu không khí ấm cúng, thư giãn, nâng caotrải nghiệm người sử dụng Lựa chọn đèn LED tiết kiệm điện và áp dụng biệnpháp điều khiển thông minh giúp giảm chi phí vận hành và bảo vệ môi trường.Báo cáo đề cập chi tiết các bước thực hiện đề tài như phân tích yêu cầu chiếusáng, lựa chọn đèn, tính toán số lượng đèn, bố trí đèn và thiết kế hệ thống điềukhiển.
Kết quả nghiên cứu đóng góp vào việc thiết kế hệ thống chiếu sáng hiệu quả, tiếtkiệm năng lượng cho phòng chờ, tạo tiền đề cho các nghiên cứu và ứng dụngtrong tương lai.
Trang 3MỤC LỤC
Trang 4PHẦN I: GIỚI THIỆU VỀ HỆ THỐNG CHIẾU SÁNG 1.1 Khái niệm và tầm quan trọng:
Hệ thống chiếu sáng đóng vai trò nền tảng trong đời sống hiện đại, ảnh hưởngtrực tiếp đến mọi khía cạnh của cuộc sống con người Nó không chỉ đơn thuầncung cấp ánh sáng để nhìn rõ mọi vật mà còn góp phần:
Nâng cao sức khỏe và thị lực: Ánh sáng phù hợp giúp bảo vệ mắt, giảm nguy cơmỏi mắt, nhức đầu, và các bệnh về mắt.
Tăng cường năng suất làm việc: Môi trường làm việc có hệ thống chiếu sáng tốtgiúp người lao động tập trung hơn, giảm thiểu sai sót và nâng cao hiệu quả côngviệc.
Đảm bảo an toàn: Ánh sáng đầy đủ giúp con người quan sát rõ ràng, di chuyểnan toàn, đặc biệt quan trọng trong các khu vực nguy hiểm hoặc thiếu sáng tựnhiên.
Tạo dựng không gian thẩm mỹ: Hệ thống chiếu sáng được thiết kế khoa học gópphần tạo nên bầu không khí ấm cúng, thư giãn, tăng tính thẩm mỹ cho khônggian sống và làm việc.
Tiết kiệm năng lượng: Việc sử dụng các thiết bị chiếu sáng tiết kiệm năng lượngvà áp dụng các biện pháp điều khiển thông minh giúp giảm thiểu chi phí vậnhành và bảo vệ môi trường.
1.2 Các thành phần chính của hệ thống chiếu sáng:
Để hoàn thành chức năng chiếu sáng đa dạng và đáp ứng các yêu cầu về thẩmmỹ, an toàn, hiệu quả, hệ thống chiếu sáng hiện đại bao gồm các thành phầnchính sau:
Nguồn sáng:
Là bộ phận then chốt, quyết định chất lượng ánh sáng của hệ thống.Các loại nguồn sáng phổ biến bao gồm:
Trang 5 Đèn sợi đốt: Giá thành rẻ, ánh sáng vàng ấm nhưng hiệu suất thấp, tuổithọ ngắn.
Đèn huỳnh quang: Hiệu suất cao hơn đèn sợi đốt, tiết kiệm năng lượng,tuổi thọ dài hơn nhưng ánh sáng có thể chói và chứa thủy ngân.
Đèn LED: Công nghệ chiếu sáng tiên tiến, hiệu suất cao nhất, tiết kiệmnăng lượng vượt trội, tuổi thọ cao, đa dạng màu sắc và kiểu dáng, thânthiện với môi trường.
Đèn cao áp: Sử dụng cho chiếu sáng ngoài trời, sân vận động, nhàxưởng, với cường độ sáng cao, khả năng chống chịu thời tiết tốt.
Lựa chọn loại đèn phù hợp cần dựa trên mục đích sử dụng, diện tíchkhông gian, ngân sách, yêu cầu về thẩm mỹ và các yếu tố khác.
Thiết bị điều khiển:
Giúp bật/tắt, điều chỉnh độ sáng, thay đổi màu sắc của ánh sáng theo nhu cầu sửdụng.
Các thiết bị điều khiển phổ biến bao gồm:
Công tắc: Dạng cơ hoặc cảm ứng, đơn giản, dễ sử dụng.
Dimmer: Điều chỉnh độ sáng linh hoạt, tạo hiệu ứng ánh sáng mongmuốn.
Bộ điều khiển thông minh: Kết nối wifi, điều khiển từ xa qua điện thoạithông minh, lập trình kịch bản ánh sáng theo nhu cầu.
Việc sử dụng thiết bị điều khiển phù hợp giúp tối ưu hóa hiệu quả sử dụngnăng lượng, tạo sự tiện lợi và cá nhân hóa trải nghiệm ánh sáng.
Trang 6 Gương: Phản xạ ánh sáng, giúp tăng cường độ sáng hoặc thay đổi hướngánh sáng.
Ống kính: Tạo hiệu ứng ánh sáng đặc biệt như hội tụ, tán xạ, tạo ra cácmảng sáng, vệt sáng,
Lựa chọn thiết bị quang học phù hợp giúp kiểm soát độ rọi, hạn chế độ chói, tạora sự phân bố ánh sáng đồng đều và tạo hiệu ứng ánh sáng mong muốn.
1.3 Các tiêu chí thiết kế hệ thống chiếu sáng:
Để đảm bảo hệ thống chiếu sáng hoạt động hiệu quả, an toàn và đáp ứng nhucầu sử dụng, cần tuân thủ các tiêu chí sau:
Mục đích sử dụng: Xác định rõ mục đích sử dụng của hệ thống chiếu sáng(chiếu sáng trong nhà, ngoài trời, công nghiệp, ) để lựa chọn các thiết bị phùhợp.
Diện tích không gian: Kích thước khu vực cần chiếu sáng ảnh hưởng đến sốlượng đèn, công suất đèn và cách bố trí đèn.
Yêu cầu về độ rọi: Mức độ rọi phù hợp cho từng khu vực sử dụng được quy địnhtrong các tiêu chuẩn chiếu sáng Ví dụ:
Trang 7Tính thẩm mỹ: Lựa chọn kiểu dáng, màu sắc đèn phù hợp với phong cách kiếntrúc và nội thất của không gian.
1 4 Lợi ích của hệ thống chiếu sáng hiệu quả:
Nâng cao chất lượng cuộc sống: Hệ thống chiếu sáng phù hợp giúp bảo vệ thịlực, tăng cường sức khỏe, tạo cảm giác thoải mái và nâng cao hiệu quả côngviệc.
Tạo dựng môi trường sống lý tưởng: Ánh sáng được thiết kế khoa học góp phầntạo nên bầu không khí ấm cúng, thư giãn, tăng tính thẩm mỹ cho không giansống và làm việc.
Tiết kiệm năng lượng: Sử dụng các thiết bị chiếu sáng tiết kiệm năng lượng vàáp dụng các biện pháp điều khiển thông minh giúp giảm thiểu chi phí vận hànhvà bảo vệ môi trường.
Trang 8Nâng cao hiệu quả sử dụng: Hệ thống chiếu sáng được thiết kế tối ưu giúp đápứng nhu cầu sử dụng đa dạng, tạo sự linh hoạt và tiện lợi cho người sử dụng.Tăng tính an toàn: Hệ thống chiếu sáng đầy đủ và phù hợp giúp đảm bảo an toàncho người sử dụng, đặc biệt trong các khu vực nguy hiểm hoặc thiếu sáng tựnhiên.
1.5 Xu hướng phát triển của hệ thống chiếu sáng:
Ngành công nghiệp chiếu sáng không ngừng phát triển với nhiều xu hướng mớinổi bật như:
Công nghệ LED: Tiếp tục được cải tiến về hiệu suất, độ bền, đa dạng màu sắc vàkiểu dáng, trở thành lựa chọn hàng đầu cho hệ thống chiếu sáng hiện đại.
Hệ thống điều khiển thông minh: Phổ biến rộng rãi, cho phép điều khiển hệthống chiếu sáng từ xa, lập trình kịch bản ánh sáng theo nhu cầu, tiết kiệm nănglượng và mang lại trải nghiệm ánh sáng độc đáo.
Chiếu sáng thông minh: Kết hợp hệ thống chiếu sáng với các thiết bị IoT(Internet vạn vật), tạo ra hệ thống chiếu sáng tự động, thông minh, có khả nănghọc hỏi thói quen sử dụng và điều chỉnh ánh sáng phù hợp với nhu cầu củangười dùng.
Chiếu sáng bền vững: Sử dụng các nguồn năng lượng tái tạo như năng lượngmặt trời, năng lượng gió để cung cấp năng lượng cho hệ thống chiếu sáng, gópphần bảo vệ môi trường.
Trang 9PHẦN II: THIẾT KẾ HỆ THỐNG CHIẾU SÁNG PHÒNG CHỜ2.1 Yêu cầu thiết kế
2.1.1 Kích thước phòng chờ
- Kích thước: a*b*h= 8m*8m*4.2m- Diện tích sàn: 64 m2
2.1.2 Các thiết bị điện
- 12 ổ đôi cắm điện (Pđ = 300w)- Quạt
Từ các số liệu của các bước trên chọn loại bóng đèn LED Rạng Đông 1200/40WM36
Trang 11- Chỉ số treo đèn: j = h+h 'h ' = 4 ,2+00 = 0
- Chỉ số không gian: k = h(a+b)a b = 4 ,2 (8+8)8 x 8 = 0,95
- 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 4,5m = 4,62 m- Số đèn tối thiểu theo chiều dài:Na = na
max = 4 ,6 28 = 1,73 => Chọn tối thiểu 2 đèn
- Số đèn tối thiểu theo chiều rộng:Nb = nb
max = 4 ,6 28 = 1,73 => 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 = 0,95; U =1,17
Tổng quang thông trong không gian chiếu sáng là: FΣ= E S δƞ U = 200 8 8 1,250 , 9.1,17 = 15194,68 lm
- Số lượng đèn tối thiểu cần thiết: Nđ = 15194,684 000 =3,7 => 4 đèn
Dựa vào số lượng đèn tối thiểu theo 2 chiều ta chọn theo chiều dài 2 đèn, chiều rộng 2 đèn
- Khoảng cách giữa các đèn theo chiều dài: x = Na
a = 82 = 4 m- Khoảng cách giữa các đèn theo chiều rộng: y = Nb
b = 82 = 4 m- Khoảng cách giữa đèn với tường theo chiều dài: 43 ≤p ≤ 4
2 => p = 2 m- Khoảng cách giữa đèn với tường theo chiều rộng: 33 ≤q ≤ 3
2=> q = 2 m- Bố trí đèn như hình:
+ Chiều dài phòng : a = 8 m+ Chiều rộng phòng : b = 8 m
+ Khoảng cách từ tâm đèn đến tường theo chiều dài : p = 2 m+ Khoảng cách từ tâm đèn đến tường theo chiều rộng : q = 2 m+ Khoảng cách của 2 đèn theo chiều dài : x = 4 m
+ Khoảng cách của 2 đèn theo chiều rộng : y =4 m
Trang 142.3.3 Tổng công suất thiết kế
Tổng công suất đèn là 4 x 40 = 160 WTổng công suất quạt là 4 x 75 = 300 WTổng công suất điều hòa 2 x 1010 = 2020 WTổng công suất ổ cắm là 300W
=> Tổng công suất cả phòng: 2780 W
2.3.4 Chọn thiết bị bảo vệ Aptomat tổng:
Trang 15Hình 5 MCB Panasonic BBD2502CNV 30A 6kA 2P
Trang 162.3.5 Sơ đồ đấu nối
Trang 17KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ
Bài tập "Tính toán thiết kế chiếu sáng phòng chờ" đã mang đến cho chúng tanhững bài học quý giá về tầm quan trọng của hệ thống chiếu sáng hiệu quả vàkhoa học trong không gian công cộng Qua quá trình nghiên cứu và thực hành,chúng ta đã hiểu rõ:
Vai trò thiết yếu của chiếu sáng: Ánh sáng không chỉ ảnh hưởng đến cảm giácthoải mái và tâm lý người sử dụng mà còn đóng vai trò quan trọng trong việc tạodựng môi trường làm việc an toàn, hiệu quả và nâng cao chất lượng dịch vụ.Nguyên tắc thiết kế chiếu sáng: Đảm bảo độ rọi tiêu chuẩn, phân bố ánh sángđồng đều, cân nhắc yếu tố thẩm mỹ và tối ưu hóa hiệu suất năng lượng.
Kỹ năng ứng dụng: Lựa chọn và bố trí các thiết bị chiếu sáng phù hợp, sử dụngcông cụ tính toán và phần mềm hỗ trợ để đạt được kết quả chính xác và đáng tincậy.
Bài tập này không chỉ cung cấp kiến thức lý thuyết mà còn mang đến những giátrị thực tiễn, có thể áp dụng vào các dự án thiết kế chiếu sáng thực tế trongtương lai Nhờ vậy, chúng ta có thể:
Nâng cao chất lượng không gian sống và làm việc: Tạo ra môi trường sáng sủa,an toàn, thoải mái và đáp ứng nhu cầu sử dụng đa dạng.
Tiết kiệm năng lượng: Lựa chọn hệ thống chiếu sáng hiệu quả, sử dụng các biệnpháp điều khiển thông minh để giảm thiểu chi phí vận hành và bảo vệ môitrường.
Nâng tầm trải nghiệm người sử dụng: Tạo ra không gian thu hút, ấn tượng vàgóp phần nâng cao chất lượng dịch vụ.
Trang 18Lời cảm ơn:
Xin chân thành cảm ơn Ban tổ chức đã tạo cơ hội cho chúng tôi tham gia vào bàitập này Cảm ơn sự hướng dẫn tận tình của thầy cô và sự hỗ trợ nhiệt tình củabạn bè Bài tập này là một trải nghiệm quý giá, giúp chúng ta học hỏi, rèn luyệnvà phát triển bản thân.
Trang 19TÀI LIỆU THAM KHẢO
[1] QCVN 01:2008/BXD - Quy chuẩn quốc gia về quy hoạch xây dựng.[2] QCVN 07-4:2016/BXD - Quy chuẩn quốc gia về các công trình hạ tầng kỹ thuật/Công trình giao thông.
[3] QCVN 07-5:2015/BXD - Quy chuẩn kỹ thuật quốc gia về công trình cấp điện.