CƠ SỞ LÝ THUYẾT
Lý do lựa chọn đề tài
Lý do lựa chọn đề tài thiết kế chiếu sáng giảng đường Có nhiều lý do khiến việc lựa chọn đề tài thiết kế chiếu sáng giảng đường trở nên hấp dẫn:
1 Tầm quan trọng của chiếu sáng giảng đường : Ánh sáng đóng vai trò thiết yếu trong việc đảm bảo môi trường làm việc an toàn, thoải mái và hiệu quả cho sinh viên và giáo viên
Thiết kế chiếu sáng cho giảng đường hợp lý có thể giúp nâng cao năng suất làm việc,học tập giảm thiểu mỏi mắt, cải thiện sức khỏe và tinh thần của giảng viên và sinh viên Ánh sáng còn ảnh hưởng đến thẩm mỹ của không gian văn phòng, tạo dựng hình ảnh chuyên nghiệp cho trường học
Nhu cầu thiết kế chiếu sáng giảng đường ngày càng tăng cao do sự phát triển của các trường đại học mới hiện đại , tiên tiến
Thiết bị chiếu sáng cần có khả năng điều chỉnh độ sáng linh hoạt để phản ánh đúng nhu cầu sử dụng trong mỗi tình huống, từ việc thuyết trình đến thực hành.
Việc này giúp tối ưu hóa việc sử dụng ánh sáng và tạo ra một môi trường học tập thông minh và tiện lợi.
3 Tính sáng tạo và thử thách:
Thiết bị chiếu sáng cần được thiết kế không chỉ chức năng mà còn đẹp mắt và phù hợp với không gian giảng đường.
Việc cân nhắc giữa thẩm mỹ và tiện ích trong thiết kế giúp tạo ra một môi trường học tập truyền cảm hứng và thoải mái cho sinh viên.
Những ứng dụng cao trong việc thiết kế thiết bị chiếu sáng giảng đường sẽ giúp tạo ra một môi trường học tập hiện đại, thoải mái và hiệu quả cho sinh viên, đồng thời nâng cao trải nghiệm học tập và sáng tạo trong giảng dạy.
Việc ứng dụng các công nghệ chiếu sáng mới cũng mang đến nhiều thách thức và cơ hội sáng tạo cho các nhà thiết kế.
Thiết kế thiết bị chiếu sáng giảng đường thông minh và hiệu quả giúp tiết kiệm năng lượng Sử dụng các công nghệ tiết kiệm năng lượng như đèn LED và cảm biến ánh sáng giúp giảm lượng điện tiêu thụ, từ đó giảm chi phí hoạt động.
Việc đầu tư vào việc thiết kế thiết bị chiếu sáng giảng đường không chỉ tạo điều kiện học tập tốt hơn mà còn giúp tối ưu hóa chi phí hoạt động, giảm tác động tiêu cực đến môi trường và thúc đẩy phát triển bền vững của cơ sở giáo dục.
Ngoài ra, lựa chọn đề tài thiết kế chiếu sáng giảng đường còn có thể giúp bạn:
Nâng cao kiến thức và kỹ năng chuyên môn trong lĩnh vực chiếu sáng.
Cập nhật xu hướng mới nhất về thiết kế chiếu sáng giảng đường Mở ra cơ hội nghề nghiệp trong lĩnh vực thiết kế nội thất, kiến trúc hoặc chiếu sáng.
Với những lý do trên, đề tài thiết kế chiếu sáng giảng đường là một lựa chọn hấp dẫn cho những ai quan tâm đến lĩnh vực thiết kế và mong muốn tạo ra những không gian làm việc hiệu quả và truyền cảm hứng.
Ánh sáng và các đại lượng đo lường ánh sáng
Ánh sáng là một dạng bức xạ điện từ nằm trong phần có thể nhìn thấy của quang phổ điện từ, với bước sóng dao động từ 380 nanomet đến 760 nanomet Ánh sáng được tạo ra bởi sự dao động của các điện tích trong nguyên tử hoặc phân tử, và nó có thể truyền đi trong môi trường chân không hoặc các môi trường vật chất khác. Đặc điểm của ánh sáng:
Tính sóng: Ánh sáng có thể giao thoa, nhiễu xạ, tán xạ và khúc xạ, giống như sóng cơ.
Tính hạt: Ánh sáng cũng có thể thể hiện tính chất của hạt, được gọi là photon.
Tốc độ: Tốc độ truyền ánh sáng trong chân không là khoảng 299.792.458 mét trên giây, được ký hiệu là c.
Mức năng lượng: Mức năng lượng của photon phụ thuộc vào bước sóng của ánh sáng Ánh sáng có bước sóng ngắn (màu xanh) có năng lượng cao hơn ánh sáng có bước sóng dài (màu đỏ).
Tuổi thọ ánh sáng: Đây là thời gian mà ánh sáng có thể hoạt động mà không cần thay thế hoặc bảo dưỡng Tuổi thọ ánh sáng phụ thuộc vào chất lượng của nguồn sáng và cách sử dụng.
Hiệu Quả Năng Lượng : Đặc điểm này liên quan đến mức tiêu thụ điện năng để tạo ra một lượng ánh sáng nhất định Các nguồn sáng hiệu quả năng lượng giúp tiết kiệm chi phí và bảo vệ môi trường.
Khả Năng Kháng Nước/Kháng Bụi: Đặc tính này quan trọng đối với những nơi có điều kiện môi trường khắc nghiệt, giúp bảo vệ và gia tăng tuổi thọ của nguồn sáng.
Vai trò của ánh sáng:
Ánh sáng đóng vai trò quan trọng trong thị giác, giúp con người nhìn thấy các vật thể xung quanh.
Ánh sáng cũng ảnh hưởng đến sức khỏe và tinh thần của con người Ánh sáng tự nhiên có tác dụng tốt cho sức khỏe, giúp tăng cường hệ miễn dịch, giảm nguy cơ trầm cảm, v.v.
Ánh sáng còn được sử dụng trong nhiều lĩnh vực khác nhau như y tế, công nghiệp, khoa học, nghệ thuật, v.v.
2 Các đại lượng đo lường ánh sáng Để đánh giá và so sánh các nguồn sáng và hệ thống chiếu sáng, người ta sử dụng một số đại lượng đo lường ánh sáng chính sau:
Cường độ sáng là đại lượng đặc trưng cho mức độ mạnh yếu của ánh sáng được phát ra từ nguồn sáng theo một hướng nhất định Đơn vị đo cường độ sáng là
Quang thông là đại lượng đặc trưng cho tổng lượng năng lượng phát ra bởi ánh sáng trong một giây Đơn vị đo quang thông là Lumen (lm).
2.3 Độ rọi (E) Độ rọi là đại lượng đặc trưng cho mức độ chiếu sáng của một mặt phẳng, được xác định bằng tỷ số giữa quang thông chiếu lên mặt phẳng đó và diện tích của mặt phẳng đó Đơn vị đo độ rọi là Lux (lx).
2.4 Độ chói (L) Độ chói là đại lượng đặc trưng cho cảm giác chói mắt do ánh sáng gây ra Đơn vị đo độ chói là Candela trên mét vuông (cd/m²).
Nhiệt độ màu là đại lượng mô tả màu sắc của ánh sáng, được biểu thị bằng đơn vị Kelvin (K) Ánh sáng có nhiệt độ màu thấp (khoảng 2700K) có màu đỏ, ấm, trong khi ánh sáng có nhiệt độ màu cao (khoảng 6500K) có màu xanh, mát.
2.6 Chỉ số hoàn màu (CRI)
Chỉ số hoàn màu là đại lượng đánh giá khả năng thể hiện màu sắc của vật thể dưới ánh sáng so với ánh sáng tự nhiên Chỉ số hoàn màu càng cao, khả năng thể hiện màu sắc của vật thể càng tốt.
3 Mối liên hệ giữa các đại lượng đo lường ánh sáng
Giữa cường độ sáng (I) và quang thông (Φ) có mối liên hệ:) có mối liên hệ: Φ) có mối liên hệ: = I * 4π
Giữa độ rọi (E) và quang thông (Φ) có mối liên hệ:) có mối liên hệ:
Giữa độ chói (L) và cường độ sáng (I) có mối liên hệ:
4 Ứng dụng của các đại lượng đo lường ánh sáng
Các đại lượng đo lường ánh sáng được sử dụng trong thiết kế hệ thống chiếu sáng văn phòng, nhà ở, đường phố, v.v để đảm bảo môi trường chiếu sáng an toàn, thoải mái và hiệu quả.
Đánh giá chất lượng ánh sáng trong môi trường làm việc và sinh hoạt, đảm bảo sức khỏe và thị lực của con người.
Kiểm tra chất lượng sản phẩm, đặc biệt là các sản
THIẾT KẾ HỆ THỐNG CHIẾU SÁNG VĂN PHÒNG
Yêu cầu thiết kế
12 ổ đôi cắm điện ( Pđ = 300W ) 2 điều hòa
Thiết kế chiếu sáng sơ bộ
Theo TCVN 7114 - 1 : 2008, ISO 8995 - 1 : 2002, độ rọi yêu cầu E yc = 500lux đối với văn phòng
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 = 500lx nên chọn đèn có T= 3000÷5000 o K
Từ các số liệu của các bước trên chọn loại bóng đèn Đèn led thanh âm trần 36WMLL07
Bước 5: Bố trí sơ bộ
Quang thông 4000 Điện áp 100-240VAC
- 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+0 0 = 0
- 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
- Số đèn tối thiểu theo chiều dài:Nb = n b max = 3,85 8 = 2,07 => Chọn tối thiểu 3 đèn
- Số đèn tối thiểu theo chiều rộng:Na = n a max = 3,85 7 = 1,81 => Chọn tối thiểu 2 đèn
- Tổng quang thông: Đèn LED trong môi trường bụi trung bình, bảo dưỡng tốt có δ
Tổng quang thông trong không gian chiếu sáng là: FΣ= E S δ ƞ U = 5 00.7.8 1,25
- Số lượng đèn tối thiểu cần thiết: Nđ = 30525,03053
Dựa vào số lượng đèn tối thiểu theo 2 chiều ta chọn theo chiều dài 4 đèn, chiều rộng 2 đèn
- Khoảng cách giữa các đèn theo chiều dài: x = N b b = 8 4 = 2 m - Khoảng cách giữa các đèn theo chiều rộng: y = N a a = 7 2 = 3,5 m
- Khoảng cách giữa đèn với tường theo chiều dài: 2 3 ≤ p ≤ 2 2 => p = 1 m - Khoảng cách giữa đèn với tường theo chiều rộng: 3,5 3 ≤ q ≤ 3,5 2 => q = 1,75m
- Bố trí đèn như hình:
+ Chiều dài phòng : b = 8 m + Chiều rộng phòng : a = 7m + Khoảng cách từ tâm đèn đến tường theo chiều dài : p = 1 m + Khoảng cách từ tâm đèn đến tường theo chiều rộng : q = 1,75 m + Khoảng cách của 2 đèn theo chiều dài : x = 2 m
+ Khoảng cách của 2 đèn theo chiều rộng : y = 3,5 m
Thiết kế cung cấp điện
Với văn phòng có diện tích 56 m 2 ta chọn lắp 4 Quạt trần Panasonic 4 cánh F- 56MPG với các thông số mỗi quạt như sau:
Lưu lượng gió 180 Đường kính cánh 1,4 m Điện áp AC 100 - 240 V
Với văn phòng có diện tích 56 m 2 ta chọn 2 điều hòa Điều hòa Panasonic 18000Btu1 chiều N18ZKH-8.
2.3.3 Tổng công suất thiết kế
Tổng công suất đèn là 8 x 36 = 288 W Tổng công suất quạt là 4 x 59 = 236 W Tổng công suất điều hòa 2 x 1800 = 3600 W Tổng công suất ổ cắm là 300W
=> Tổng công suất cả phòng: 4424 W
2.3.4 Chọn thiết bị bảo vệ
Uđmcb ≥ Uđm lưới => Uđmcb ≥ 220 VIđmcb ≥ Ilàm việc => Iđmcb ≥ 20 ATừ hai điều kiện trên ta chọn MCB Panasonic BBD2502CNV 30A 6kA 2P
MÔ PHỎNG PHẦN MỀM DIALUX
MÔ PHỎNG PHẦN MỀM DIALUX
3.1 GIỚI THIỆU PHẦN MỀM DIALUX 1 Giới thiệu chi tiết về phần mềm Dialux
Dialux là phần mềm thiết kế chiếu sáng chuyên nghiệp được phát triển bởi DIAL GmbH của Đức Được ra mắt lần đầu tiên vào năm 1994, Dialux nhanh chóng trở thành công cụ thiết kế chiếu sáng được tin dùng bởi các nhà thiết kế, kiến trúc sư, kỹ sư chiếu sáng trên toàn thế giới.
2 Điểm nổi bật của Dialux:
Miễn phí: Dialux cung cấp phiên bản miễn phí cho người dùng cá nhân và doanh nghiệp, giúp tiết kiệm chi phí cho việc thiết kế chiếu sáng.
Chuyên nghiệp: Dialux được trang bị đầy đủ các công cụ và tính năng chuyên sâu, đáp ứng mọi yêu cầu thiết kế chiếu sáng phức tạp.
Dễ sử dụng: Giao diện trực quan, thân thiện cùng hệ thống hướng dẫn chi tiết giúp người dùng dễ dàng sử dụng phần mềm.
Tính năng đa dạng: Dialux sở hữu nhiều tính năng vượt trội như:
Tính toán chiếu sáng: Thực hiện tính toán chiếu sáng theo các tiêu chuẩn quốc tế và châu Âu, đảm bảo độ chính xác và hiệu quả.
Mô phỏng 3D: Tạo mô phỏng 3D thực tế để trực quan hóa hệ thống chiếu sáng, giúp đánh giá hiệu quả và điều chỉnh thiết kế trước khi thi công.
Phân tích năng lượng: Phân tích mức tiêu thụ năng lượng của hệ thống chiếu sáng, từ đó đưa ra giải pháp tối ưu hóa tiết kiệm năng lượng.
Tạo báo cáo: Tạo báo cáo chuyên nghiệp, chi tiết về hệ thống chiếu sáng, bao gồm các thông số kỹ thuật, hình ảnh mô phỏng và kết quả phân tích.
Cộng đồng hỗ trợ: Dialux sở hữu cộng đồng người dùng và nhà phát triển lớn, luôn sẵn sàng hỗ trợ và chia sẻ kiến thức cho người dùng.
Dialux được ứng dụng rộng rãi trong nhiều lĩnh vực khác nhau, bao gồm:
Thiết kế chiếu sáng văn phòng: Đảm bảo hệ thống chiếu sáng văn phòng cung cấp đủ độ rọi, giảm thiểu mỏi mắt, tạo môi trường làm việc thoải mái và nâng cao hiệu suất làm việc cho nhân viên.
Thiết kế chiếu sáng nhà ở: Tạo ra hệ thống chiếu sáng nhà ở đẹp mắt, tiện nghi, tiết kiệm năng lượng và phù hợp với nhu cầu sử dụng của gia đình.
Thiết kế chiếu sáng đường phố: Đảm bảo an toàn giao thông cho người tham gia giao thông, đồng thời tiết kiệm chi phí vận hành.
Thiết kế chiếu sáng sân vườn: Tạo bầu không khí ấm cúng, lãng mạn và tôn vinh vẻ đẹp của khu vườn.
Thiết kế chiếu sáng sân khấu: Tạo hiệu ứng ánh sáng ấn tượng, thu hút khán giả và truyền tải thông điệp của chương trình biểu diễn.
Thiết kế chiếu sáng bảo tàng: Đảm bảo chiếu sáng các hiện vật trưng bày một cách khoa học, bảo quản hiện vật tốt nhất và mang đến trải nghiệm tốt nhất cho khách tham quan.
Thiết kế chiếu sáng bán lẻ: Tạo không gian mua sắm thu hút, kích thích nhu cầu mua sắm và tăng doanh thu cho cửa hàng.
Thiết kế chiếu sáng y tế: Đảm bảo hệ thống chiếu sáng đáp ứng các tiêu chuẩn y tế, tạo môi trường làm việc vô trùng và an toàn cho nhân viên y tế và bệnh nhân.
Thiết kế chiếu sáng công nghiệp: Tối ưu hóa hiệu quả chiếu sáng trong môi trường công nghiệp, đảm bảo an toàn lao động và tiết kiệm năng lượng.
4 Lợi ích khi sử dụng Dialux:
Tiết kiệm chi phí: Dialux giúp tối ưu hóa thiết kế hệ thống chiếu sáng, từ đó tiết kiệm chi phí thi công và vận hành.
Nâng cao hiệu quả: Hệ thống chiếu sáng được thiết kế khoa học giúp nâng cao hiệu quả làm việc, học tập và sinh hoạt.
Bảo vệ sức khỏe: Dialux giúp tạo ra môi trường ánh sáng an toàn, bảo vệ sức khỏe người sử dụng.
Tăng tính thẩm mỹ: Hệ thống chiếu sáng được thiết kế đẹp mắt góp phần nâng cao tính thẩm mỹ cho không gian.
Tóm lại, Dialux là phần mềm thiết kế chiếu sáng mạnh mẽ, dễ sử dụng, miễn phí và mang lại nhiều lợi ích cho người dùng Với những tính năng ưu việt, Dialux xứng đáng là lựa chọn hàng đầu cho các nhà thiết kế, kiến trúc sư, kỹ sư chiếu sáng trong mọi lĩnh vực.
3.2 MÔ PHỎNG TRÊN PHẦN MỀM DIALUX1 Nhập thông số phòng
2 Vẽ cửa chính và cửa sổ và bàn ghế
Báo cáo này đã hoàn thành việc thiết kế hệ thống chiếu sáng mới cho giảng đường.
Hệ thống chiếu sáng mới đáp ứng đầy đủ các yêu cầu thiết kế, bao gồm:
Tiêu chuẩn chiếu sáng: Hệ thống tuân thủ các tiêu chuẩn chiếu sáng quốc tế và Việt Nam, đảm bảo cung cấp đủ độ rọi cho các khu vực làm việc, học tập và di chuyển trong giảng đường Độ rọi và độ chói: Hệ thống đảm bảo độ rọi phù hợp cho các hoạt độngtrong giảng đường, đồng thời kiểm soát độ chói ở mức an toàn và thoải mái cho mắt.
Nhiệt độ màu và chỉ số hoàn màu: Hệ thống sử dụng loại đèn có nhiệt độ màu phù hợp với môi trường làm việc, tạo cảm giác thoải mái và tập trung cho giảng viên và sinh viên Chỉ số hoàn màu cao giúp hiển thị màu sắc chính xác, đảm bảo chất lượng công việc.
Tiết kiệm năng lượng: Hệ thống sử dụng các loại đèn tiết kiệm năng lượng, kết hợp với các biện pháp điều khiển thông minh giúp giảm thiểu mức tiêu thụ điện năng.
Chi phí hợp lý: Hệ thống được thiết kế với chi phí đầu tư và vận hành hợp lý, đảm bảo hiệu quả kinh tế.