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: Nguyễn Văn Linh
Lớp: Kỹ thuật điện, điện tửKhóa : 62
NGHỆ AN, 2024
Trang 2LỜI MỞ ĐẦU
Trong bất kỳ công trình xây dựng nào, chiếu sáng là một yếu tố không thểthiếu, đóng vai trò quan trọng trong việc đảm bảo tiện nghi, an toàn và tạo nênthẩm mỹ cho không gian sống cũng như làm việc Đặc biệt, với các khu vựccông cộng như phòng chờ, việc thiết kế hệ thống chiếu sáng hợp lý không chỉmang lại cảm giác thoải mái cho người sử dụng mà còn góp phần nâng cao hiệuquả hoạt động của toàn bộ công trình.
Đề tài "Tính toán thiết kế chiếu sáng phòng chờ" nhằm mục tiêu nghiên cứu vàáp dụng các nguyên lý, tiêu chuẩn kỹ thuật để thiết kế một hệ thống chiếu sánghiệu quả, đáp ứng đầy đủ các yêu cầu về chiếu sáng, an toàn và tiết kiệm nănglượng Trong bối cảnh hiện nay, khi nhu cầu về các giải pháp chiếu sáng thôngminh và bền vững ngày càng gia tăng, việc thực hiện đề tài này càng trở nên cấpthiết và có ý nghĩa thực tiễn cao.
Thông qua đề tài này, chúng tôi sẽ tiến hành khảo sát, phân tích các yếu tố ảnhhưởng đến việc thiết kế chiếu sáng, từ đó đưa ra các phương án thiết kế tối ưucho phòng chờ Bên cạnh đó, đề tài cũng sẽ tập trung vào việc áp dụng côngnghệ chiếu sáng tiên tiến nhằm đảm bảo sự hài hòa giữa hiệu quả chiếu sáng vàtiết kiệm năng lượng.
Tôi hy vọng rằng, kết quả của đề tài sẽ không chỉ dừng lại ở việc cung cấpgiải pháp thiết kế chiếu sáng cho phòng chờ mà còn mở ra những hướng nghiêncứu và ứng dụng mới trong lĩnh vực chiếu sáng công trình.
Trang 3MỤC LỤC
Trang 4PHẦN I: GIỚI THIỆU VỀ HỆ THỐNG CHIẾU SÁNG 1.1 Chiếu sáng là gì
Chiếu sáng là quá trình tạo ra ánh sáng nhân tạo nhằm cung cấp đủ độ sángcần thiết cho các hoạt động của con người trong những điều kiện mà ánh sáng tựnhiên không đủ đáp ứng Ánh sáng đóng vai trò quan trọng trong cuộc sốnghàng ngày, không chỉ giúp con người nhìn thấy, làm việc và sinh hoạt một cáchhiệu quả mà còn ảnh hưởng đến sức khỏe, tâm lý và cảm xúc Các yếu tố chínhcủa chiếu sáng bao gồm độ rọi, độ chói và nhiệt độ màu, mỗi yếu tố này đều cóảnh hưởng quan trọng đến chất lượng và hiệu quả của ánh sáng.
1.2 Khái niệm hệ thống chiếu sáng
Hệ thống chiếu sáng là tập hợp các thiết bị và giải pháp kỹ thuật nhằm cungcấp ánh sáng nhân tạo cho một không gian cụ thể, đáp ứng nhu cầu ánh sáng củacon người Một hệ thống chiếu sáng bao gồm nhiều thành phần chính như nguồnsáng (đèn LED, đèn huỳnh quang, đèn sợi đốt), bộ điều khiển (công tắc,dimmer, hệ thống điều khiển thông minh), và các thiết bị điện cùng phụ kiện hỗtrợ khác Các thành phần này được thiết kế và lắp đặt một cách khoa học để đạthiệu quả chiếu sáng tối ưu.
Một hệ thống chiếu sáng hiệu quả không chỉ đáp ứng nhu cầu chiếu sáng màcòn phải đảm bảo an toàn, tiết kiệm năng lượng và thân thiện với môi trường.Bên cạnh đó, hệ thống cần phù hợp với từng không gian cụ thể, từ nhà ở, vănphòng đến các khu vực công cộng, đảm bảo cả về mặt chức năng và thẩm mỹ.Sự kết hợp giữa các yếu tố này tạo nên một hệ thống chiếu sáng hoàn chỉnh,mang lại sự tiện nghi và thoải mái cho người sử dụng.
Trang 51.3 Tại sao cần hệ thống chiếu sáng phòng chờ
Hệ thống chiếu sáng là tập hợp các thiết bị và giải pháp kỹ thuật nhằm cungcấp ánh sáng nhân tạo cho một không gian cụ thể, đáp ứng nhu cầu ánh sáng củacon người Một hệ thống chiếu sáng bao gồm nhiều thành phần chính như nguồnsáng (đèn LED, đèn huỳnh quang, đèn sợi đốt), bộ điều khiển (công tắc,dimmer, hệ thống điều khiển thông minh), và các thiết bị điện cùng phụ kiện hỗtrợ khác Các thành phần này được thiết kế và lắp đặt một cách khoa học để đạthiệu quả chiếu sáng tối ưu.
Một hệ thống chiếu sáng hiệu quả không chỉ đáp ứng nhu cầu chiếu sáng màcòn phải đảm bảo an toàn, tiết kiệm năng lượng và thân thiện với môi trường.Bên cạnh đó, hệ thống cần phù hợp với từng không gian cụ thể, từ nhà ở, vănphòng đến các khu vực công cộng, đảm bảo cả về mặt chức năng và thẩm mỹ.Sự kết hợp giữa các yếu tố này tạo nên một hệ thống chiếu sáng hoàn chỉnh,mang lại sự tiện nghi và thoải mái cho người sử dụng.
1 4 Các tiêu chí chiếu sáng cho phòng chờ
Thiết kế hệ thống chiếu sáng cho phòng chờ cần tuân thủ các tiêu chí cụ thểnhằm đảm bảo sự thoải mái, an toàn và hiệu quả cho người sử dụng Dưới đây làmột số tiêu chí quan trọng cần xem xét:
- Độ rọi (Lux): Phòng chờ cần có độ rọi đủ để đảm bảo các hoạt động như đọcsách, làm việc trên máy tính hoặc sử dụng các thiết bị điện tử cá nhân Thôngthường, độ rọi khoảng 200-500 lux là phù hợp.
- Độ chói: Hạn chế độ chói để tránh gây khó chịu cho mắt Ánh sáng nên đượcphân bố đồng đều, không tạo ra các vùng sáng quá mạnh hoặc bóng tối quá đậm.- Nhiệt độ màu (Kelvin): Sử dụng ánh sáng với nhiệt độ màu phù hợp để tạocảm giác dễ chịu Ánh sáng ấm (2700-3000K) tạo cảm giác thoải mái và thânthiện, trong khi ánh sáng trung tính (3500-4000K) mang lại sự tươi sáng và tỉnhtáo.
Trang 6- Chất lượng ánh sáng: Đảm bảo chỉ số hoàn màu (CRI) cao (trên 80) để màusắc của các vật thể trong phòng chờ hiển thị tự nhiên và rõ ràng.
- Tiết kiệm năng lượng: Sử dụng các nguồn sáng hiệu suất cao như đèn LED đểtiết kiệm năng lượng và giảm chi phí vận hành Kết hợp với các hệ thống điềukhiển thông minh như cảm biến chuyển động và điều chỉnh ánh sáng tự động đểtối ưu hóa việc sử dụng ánh sáng.
- Tính thẩm mỹ: Thiết kế chiếu sáng cần hài hòa với kiến trúc và nội thất củaphòng chờ Ánh sáng không chỉ đáp ứng nhu cầu chiếu sáng mà còn phải gópphần tạo nên vẻ đẹp và sự chuyên nghiệp cho không gian.
- An toàn: Đảm bảo các tiêu chuẩn an toàn về điện và chiếu sáng Hệ thốngchiếu sáng phải được lắp đặt chắc chắn, không gây nguy hiểm cho người sửdụng.
Bằng cách tuân thủ các tiêu chí trên, hệ thống chiếu sáng của phòng chờ sẽmang lại sự tiện nghi, an toàn và hiệu quả cho người sử dụng, đồng thời tạo nênkhông gian thân thiện và chuyên nghiệp.
Trang 7PHẦN II: THIẾT KẾ HỆ THỐNG CHIẾU SÁNG PHÒNG CHỜ
2.1 Yêu cầu
2.1.1 Kích thước phòng
- Kích thước: a*b*h= 7m*8m*4.2m- Diện tích sàn: 56 m2
2.1.2 Các thiết bị điện có trong phòng- 12 ổ đôi cắm điện (Pđ = 300w)
- Quạt
- 02 điều hòa2.2 Thiết kế cơ bộ
- Chọn độ rọi: Theo TCVN 7114 - 1 : 2008, ISO 8995 - 1 : 2002, độ rọi yêu cầuEyc= 200lux
- Chọn chỉ số hoàn màu CRI: Theo TCVN 7114 - 1 : 2008, ISO 8995 - 1 : 2002,
chỉ số hoàn màu CRI≥80%
- Chọn nhiệt độ màu: Theo biểu đồ Kruithof với độ rọi yêu cầu Eyc = 200lx nên
chọn đèn có T= 3000÷4000 oK
- Chọn loại đèn: Từ các yêu cầu của các bước trên chọn đèn WT066C 40W
L1200 PSU TB Philips
Trang 8- 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+7)8 7 = 0.8
- 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 = na
max = 4 ,6 28 = 1,73 => Chọn tối thiểu 2 đèn
- Số đèn tối thiểu theo chiều rộng:Nb = nb
max = 4 ,6 27 = 1,51 => 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 = 0,8; U =1,17
Tổng quang thông trong không gian chiếu sáng là: FΣ= E S δƞ U = 200 8 7 1,250 , 9.1,17 = 13295,34 lm
- Số lượng đèn tối thiểu cần thiết: Nđ = 13295,344 000 =3,32 => 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 = 72 = 3,5 m
Trang 9- 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: 3,53 ≤q ≤ 3,5
2 => q = 1,75 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 = 1,75 m+ Khoảng cách của 2 đèn theo chiều dài : x = 4 m
+ Khoảng cách của 2 đèn theo chiều rộng : y =3,5 m
Trang 10CCF-7111với các thông số mỗi quạt như sau:
Trang 112.3.3 Tổng công suất thiết kế
Tổng công suất đèn là 4 x 40 = 160 WTổng công suất quạt là 4 x 80 = 320 WTổng công suất điều hòa 2 x 1010 = 2020 WTổng công suất ổ cắm là 300W
=> Tổng công suất cả phòng: 2800 W
2.3.4 Chọn thiết bị bảo vệ Aptomat tổng:
Điều kiện:
Uđmcb≥ Uđm lưới => Uđmcb≥ 220 VIđmcb≥ Ilàm việc => Iđmcb≥12,73 A
Từ hai dữ kiện trên ta chọn MCB 2P 6kA CHINT NXB-63
MCB 2P 6kA CHINT NXB-63
Trang 122.3.5 Sơ đồ đấu nối
Trang 13KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ
Đề tài “Tính Toán Thiết Kế Chiếu Sáng cho Phòng Chờ” đã mang lại một cáinhìn toàn diện và chi tiết về vai trò cũng như tầm quan trọng của hệ thống chiếusáng trong việc cải thiện chất lượng không gian phòng chờ Thông qua quá trìnhnghiên cứu và phân tích các yếu tố ảnh hưởng đến chất lượng chiếu sáng, cùngvới việc áp dụng các phương pháp tính toán và thiết kế hiện đại, đề tài đã đềxuất những giải pháp chiếu sáng tối ưu, đáp ứng đầy đủ các yêu cầu về côngnăng, thẩm mỹ và hiệu quả năng lượng.
Kết quả của đề tài không chỉ đưa ra các giải pháp chiếu sáng hiệu quả mà cònhướng đến việc tạo ra một không gian phòng chờ thoải mái, thân thiện chongười sử dụng, góp phần nâng cao trải nghiệm của khách hàng, đối tác và nhânviên Đồng thời, việc áp dụng các công nghệ chiếu sáng tiên tiến và tiết kiệmnăng lượng cũng đóng góp tích cực vào mục tiêu phát triển bền vững và bảo vệmôi trường.
Hy vọng rằng những kiến thức và kinh nghiệm từ đề tài này sẽ được ứng dụngrộng rãi trong thực tế, không chỉ giới hạn trong các phòng chờ mà còn ở nhiềukhông gian công cộng khác Sự thành công của đề tài sẽ là nền tảng vững chắccho các nghiên cứu và ứng dụng tiếp theo trong lĩnh vực thiết kế chiếu sáng, gópphần nâng cao chất lượng cuộc sống và bảo vệ môi trường sống của chúng ta.
Trang 14TÀI LIỆU THAM KHẢO
1, (Standard JIS Z 9110: 1979 - Recommended level of illumination)- Khuyến cáo mức độ chiếu sáng.
2, (Standard JIS Z 9120: 1995 - Lighting for outdoor tennis courts and outdoor baseball fields) - Chiếu sáng các sân quần vợt và sân bóng chày ngoài trời.
3, (Standard JIS Z 9123: 1997 - Lighting for outdoor, indoor swimming pools) - Chiếu sáng các bể bơi ngoài trời và bể bơi trong nhà.