TRƯỜNG ĐẠI HỌC VINH
VIỆN KĨ THUẬT VÀ CÔNG NGHỆ
Trang 2VIỆN KỸ THUẬT VÀ CÔNG NGHỆ Độc lập - Tự do - Hạnh phúcMỤC TIÊU VÀ NHIỆM VỤ ĐỒ ÁN MÔN HỌC
Họ tên sinh viên: Nguyễn Cảnh Trang Ngành: CNKT Điện – Điện tử
1 Mục tiêu đồ án: Thiết kế hệ thống chiếu sáng, hệ thống làm mát cho văn
phòng với thông số đã cho
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 văn phòng .
3 Ngày giao đồ án: 15/05/2024
4 Ngày hoàn thành đồ án: 31/5/2024
5 Người hướng dẫn:PGS.TS Nguyễn Tiến Dũng
Nghệ An, ngày 31 tháng 05 năm 2024
NGƯỜI HƯỚNG DẪN
Trang 3LỜI NÓI ĐẦU
Trong bối cảnh hiện đại, thiết kế chiếu sáng không chỉ đóng vai trò quantrọng trong việc tạo ra không gian sống và làm việc hiệu quả, mà còn ảnh hưởngđến sức khỏe và tinh thần của con người Văn phòng là một trong những khônggian quan trọng mà thiết kế chiếu sáng đóng vai trò quan trọng Thiết kế chiếusáng tốt không chỉ giúp cải thiện tinh thần và hiệu suất làm việc của nhân viênmà còn tạo ra một môi trường làm việc thoải mái và hiệu quả.
Trong không gian văn phòng, ánh sáng tự nhiên và đèn chiếu sáng nộithất đều quan trọng Thiết kế chiếu sáng cho văn phòng cần xem xét tới việcphân bổ ánh sáng đồng đều, tránh gây chói và đồng thời tối ưu hóa năng lượng.Sự kết hợp giữa ánh sáng tự nhiên và nhân tạo cũng cần được xem xét để tạo ramôi trường làm việc thoải mái và kích thích sự sáng tạo.
Đồ án thiết kế chiếu sáng văn phòng nhằm mục đích nghiên cứu và ápdụng các nguyên lý, tiêu chuẩn và công nghệ hiện đại trong lĩnh vực chiếu sángđể tạo ra một môi trường làm việc tối ưu Em sẽ tiến hành khảo sát, phân tíchcác yếu tố ảnh hưởng đến thiết kế chiếu sáng như diện tích, bố trí không gian,nhu cầu sử dụng, và đặc điểm công việc để đưa ra giải pháp chiếu sáng phù hợp.
Hy vọng rằng, thông qua đồ án này, em có thể cung cấp những phương ánthiết thực và sáng tạo, góp phần nâng cao chất lượng môi trường làm việc vănphòng, mang lại hiệu quả cho cả doanh nghiệp và nhân viên Chân thành cảmơn thầy đã hướng dẫn trong quá trình thực hiện đồ án.
Trang 4MỤC LỤC
MỤC TIÊU VÀ NHIỆM VỤ ĐỒ ÁN MÔN HỌC 2
LỜI NÓI ĐẦU 3
MỤC LỤC 4
CHƯƠNG 1 : CƠ SỞ LÝ THUYẾT 5
1.1 GIỚI THIỆU HỆ THỐNG CHIẾU SÁNG VĂN PHÒNG 5
1.2 MỘT SỐ NGUYÊN TẮC CƠ BẢN KHI THIẾT KẾ HỆ THỐNG CHIẾU SÁNG TÒA NHÀ VĂN PHÒNG 5
1.3 MỘT SỐ TIÊU CHUẨN CHO THIẾT KẾ CHIẾU SÁNG TÒA NHÀ VĂN PHÒNG 6
2.5 KIỂM TRA LẠI ĐỘ RỌI 16
2.6 LỰA CHỌN ÁP TÔ MÁT CHO HỆ THỐNG CHIẾU SÁNG 17
2.7 LỰA CHỌN DÂY DẪN CHO CÁC DẪY ĐÈN 17
CHƯƠNG 3: PHÂN TÍCH VÀ TÍNH TOÁN PHỤ TẢI 20
3.1 TÍNH TOÁN PHỤ TẢI ĐIỀU HÒA 20
3.2 PHƯƠNG PHÁP TÍNH TOÁN PHỤ TẢI Ổ CẮM 21
3.3 TÍNH TOÁN PHỤ TẢI QUẠT VÀ SỐ LƯỢNG QUẠT 21
3.4 PHỤ TẢI CỦA PHÒNG VĂN PHÒNG 23
Trang 5CHƯƠNG 1 : CƠ SỞ LÝ THUYẾT1.1 GIỚI THIỆU HỆ THỐNG CHIẾU SÁNG VĂN PHÒNG
- Hệ thống chiếu sáng văn phòng là một phần quan trọng của môi trường làmviệc hiện đại Nó bao gồm việc sử dụng ánh sáng tự nhiên và ánh sáng nhân tạođể tạo ra một môi trường làm việc thoải mái và hiệu quả.
- Hệ thống chiếu sáng văn phòng hiện đại thường kết hợp giữa ánh sáng tựnhiên và ánh sáng nhân tạo để tối ưu hóa việc sử dụng ánh sáng và tạo ra khônggian làm việc thoải mái Nó cũng có thể bao gồm các loại đèn và bóng đèn hiệuquả năng lượng để giúp tiết kiệm điện năng và giảm chi phí vận hành.
- Một hệ thống chiếu sáng văn phòng hiệu quả cần phải được thiết kế sao chophân bố ánh sáng đồng đều, tránh chói hoặc ánh sáng yếu, đồng thời tạo rakhông gian làm việc thân thiện và kích thích sự sáng tạo.
- Ngoài ra, hệ thống chiếu sáng cũng nên được tích hợp các công nghệ điềukhiển thông minh để tăng cường sự linh hoạt và tiết kiệm năng lượng.
- Để thiết kế một hệ thống chiếu sáng tòa nhà văn phòng hiệu quả, cần phải xemxét nhiều yếu tố như: diện tích, chiều cao, hướng và vị trí của tòa nhà; nhu cầuvà mục đích sử dụng của các phòng chức năng; nguồn ánh sáng tự nhiên vànhân tạo; loại và số lượng đèn chiếu sáng; cách bố trí và điều khiển đèn; màusắc và vật liệu của các bề mặt trong tòa nhà.
1.2 MỘT SỐ NGUYÊN TẮC CƠ BẢN KHI THIẾT KẾ HỆ THỐNG CHIẾU SÁNG TÒA NHÀ VĂN PHÒNG
- Tối ưu hóa ánh sáng tự nhiên: Cân nhắc cách tận dụng ánh sáng tự nhiên mộtcách tối ưu để giảm thiểu việc sử dụng ánh sáng nhân tạo và tiết kiệm nănglượng.
- Phân bố ánh sáng đồng đều: Thiết kế hệ thống chiếu sáng sao cho ánh sángphân bố đồng đều trong tất cả các khu vực của tòa nhà, tránh tình trạng chóihoặc ánh sáng yếu.
Trang 6- Sử dụng đèn hiệu quả năng lượng: Chọn lựa các loại đèn và bóng đèn tiết kiệmnăng lượng nhằm giảm thiểu tác động tiêu thụ năng lượng của hệ thống chiếusáng.
- Tích hợp công nghệ thông minh: Xem xét sử dụng công nghệ điều khiển tựđộng và cảm biến ánh sáng để tối ưu hoá việc sử dụng ánh sáng và tiết kiệmnăng lượng.
- Tạo điểm nhấn thẩm mỹ: Thiết kế hệ thống chiếu sáng sao cho phù hợp vớithiết kế tổng thể của tòa nhà văn phòng, tạo điểm nhấn thẩm mỹ và môi trườnglàm việc thúc đẩy sự sáng tạo.
- Những nguyên tắc này có thể giúp tạo ra một hệ thống chiếu sáng văn phònghiệu quả, tiết kiệm năng lượng và tạo điều kiện làm việc tốt cho nhân viên Nếubạn cần thêm thông tin chi tiết hoặc có bất kỳ yêu cầu nào khác, đừng ngần ngạiđể lại cho tôi biết
- Hệ thống chiếu sáng tòa nhà văn phòng không chỉ là một phần của kiến trúc,mà còn là một yếu tố quyết định sự thành công của doanh nghiệp Một hệ thốngchiếu sáng tốt sẽ giúp nâng cao năng suất làm việc, khuyến khích sự sáng tạo vàhợp tác, cải thiện chất lượng cuộc sống và thể hiện bản sắc và giá trị của doanhnghiệp.
1.3 MỘT SỐ TIÊU CHUẨN CHO THIẾT KẾ CHIẾU SÁNG TÒA NHÀ VĂN PHÒNG
Chiếu sáng là một yếu tố quan trọng trong thiết kế tòa nhà văn phòng, ảnhhưởng đến hiệu quả làm việc, sức khỏe và thẩm mỹ của không gian Để có mộthệ thống chiếu sáng phù hợp và hiệu quả, cần phải tuân thủ một số tiêu chuẩncơ bản sau:
– Độ rọi: Đây là chỉ số biểu thị mức độ sáng trên một đơn vị diện tích của bề
mặt được chiếu sáng, đơn vị đo là lux (Lx) Theo quy chuẩn Việt NamQCVN22:2016/BYT, độ rọi tiêu chuẩn cho các khu vực trong văn phòng nhưsau:
- Sảnh, phòng đợi: 200 lux
Trang 7- Hành lang, cầu thang: 100 lux - Thang cuốn: 150 lux
- Phòng làm việc: 400 lux - Phòng đọc sách: 300-500 lux
– Chỉ số hoàn màu: Đây là chỉ số phản ánh độ trung thực màu sắc của vật khi
được nguồn sáng chiếu tới, đơn vị đo là Ra Chỉ số hoàn màu tiêu chuẩn chovăn phòng nằm trong khoảng từ 80 – 100 Ra Chỉ số hoàn màu quá thấp có thểgây khó khăn trong việc nhận diện màu sắc, còn quá cao có thể gây chói mắt,lóa mắt.
- Nhiệt độ màu: Đây là thông số biểu thị màu sắc ánh sáng phát ra từ nguồnsáng, đơn vị đo là K (Kelvin) Nhiệt độ màu cho biết ánh sáng là ấm hay lạnh,có tác động đến tâm trạng và năng lượng của người làm việc Nhiệt độ màu tiêuchuẩn cho văn phòng nằm trong khoảng từ 4000 – 6500 K.
– Cân bằng ánh sáng tự nhiên và nhân tạo: Ánh sáng tự nhiên là ánh sáng từ
thiên nhiên, chủ yếu là ánh sáng mặt trời Ánh sáng tự nhiên có nhiều lợi íchnhư tiết kiệm chi phí, tốt cho sức khỏe, cải thiện tâm trạng Tuy nhiên, ánh sángtự nhiên không phân bổ đều cho mọi không gian và không ổn định theo thời tiếtvà thời gian trong ngày Do đó, cần kết hợp với ánh sáng nhân tạo để bổ sung vàđiều chỉnh cường độ ánh sáng cho phù hợp.
– Bố trí và lựa chọn nguồn sáng: Cần bố trí nguồn sáng sao cho phân bổ ánh
sáng đồng đều, hạn chế chia cắt ánh sáng, tránh gây bóng tối hoặc chói mắt.Ngoài ra, cần lựa chọn nguồn sáng phù hợp với mục đích sử dụng, tính chấtcông việc và không gian văn phòng Có thể sử dụng các loại đèn như đèn LED,đèn huỳnh quang, đèn compact, đèn downlight, đèn bàn làm việc, đèn trangtrí…
1.4 MỘT SỐ TIÊU CHÍ CẦN ĐẠT ĐƯỢC
Khi thiết kế hệ thống chiếu sáng cho văn phòng, việc đạt được một số tiêuchí quan trọng có thể bao gồm:
Trang 8- Cấp độ ánh sáng chung: Đảm bảo rằng mức độ ánh sáng chung trong không
gian làm việc đáp ứng tiêu chuẩn an toàn và thoải mái cho nhân viên Điều nàybao gồm cả cường độ ánh sáng chung và đồng đều phân bố ánh sáng trong toànbộ không gian làm việc.
- Tiết kiệm năng lượng: Thiết kế hệ thống chiếu sáng để sử dụng năng lượng
hiệu quả, bao gồm việc sử dụng đèn LED, cảm biến chuyển động và hệ thốngđiều khiển thông minh để điều chỉnh ánh sáng theo điều kiện tự nhiên và hoạtđộng của nhân viên.
- Chất lượng ánh sáng: Tạo ra môi trường làm việc thoải mái bằng cách sử
dụng đèn có chỉ số hoàn màu cao (CRI) để tái tạo màu sắc tự nhiên và giảmthiểu mệt mỏi cho người sử dụng Nhiệt độ màu ánh sáng phổ biến và phù hợphiện tại cần đáp ứng các tiêu chuẩn chiếu sáng theo các tiêu chuẩn chất lượngnhất định, ánh sáng hiện tại có ba màu cơ bản cần đáp ứng trong hệ thống chiếusáng là 2700K (vàng sáng), 4000K (ánh sáng trắng ấm) và 6500K (ánh sángtrắng).
- Giảm chói và lột bóng: Đảm bảo rằng văn phòng không gian sáng mà không
gây chói hoặc tạo ra bóng đổ gây khó chịu cho người làm việc.
- Hỗ trợ các hoạt động làm việc cụ thể: Tính toán và thiết kế hệ thống chiếu
sáng để phù hợp với các hoạt động công việc cụ thể trong văn phòng như làmviệc trên máy tính, họp hành, hoặc làm việc tập trung.
- Tuân thủ các quy định và tiêu chuẩn: Đảm bảo rằng thiết kế hệ thống chiếu
sáng tuân thủ các tiêu chuẩn về an toàn, năng lượng và môi trường địa phươngvà quốc gia.
1.5 YÊU CẦU CHUNG ĐỐI VỚI HỆ THỐNG CHIẾU SÁNG
Trong thiết kế chiếu sáng điều quan trọng nhất chúng ta cần phải quantâm đèn là độ rọi (E) và hiệu quả của chiêu sáng đôi với thị giác của con người.Ngoài ra còn có các đại lượng như quang thông, màu sắc ánh sáng do các bóngđèn phát ra, sự bỏ trí các bộ đèn, vị trí treo đèn trên trần Đê làm sao cho cănphòng hay phân xưởng được chiêu sáng đêu ở mọi vị trí, đảm bảo tính kinh tê,
Trang 9vẽ mỹ quan của căn phòng mà không làm cho những người làm việc trong đókhông bị chói, tỉnh kinh tê cũng được xem xét trong thiết kè chiêu sảng Vì vậycông việc thiệt kẻ chiêu sảng cần các yêu cầu sau:
Không làm lóa mắt, vì cường độ ánh sáng cao chiêu vào mặt sẽ làm chothân kinh bị căn thẳng, thi giác bị lệch lạc.
Không bị lòa khi ánh sáng bị phản xạ, ở một số thiết bị có bề mặt sángbóng làm cho ánh sáng phản xạ lại cũng khá lớn Do đó cân phải quantâm đèn vị trí lắp đặt đèn.
Phải có độ rọi đồng điều, để khi quan sát từ nơi này sang nơi khác mặtngười không phải điêu tiêt nhiêu gây nên hiện tượng môi mặt.
Phải tạo được ảnh sảng giòng như ảnh sáng ban ngày, đều này giúp mặtnhận xét, đánh giá mọi việc được chính xác.
Đảm bảo độ rọi ổn định trong quá trình chiếu sáng bằng cách hạn chè sựdao động điện áp của lưới điện, treo đèn cô định, với bóng đèn huỳnhquang cần hạn chế quang thông bù.
1.6 LỰA CHỌN CÁC HỆ THỐNG CHIẾU SÁNG
Để thiết kế chiều sáng trong nhà, thường sử dụng các phương pháp sau:
- Hệ chiếu sáng chung : Không những bề mặt được chiêu sáng mà tất cả
các phòng nói chung điêu được chiều sảng Trong trường hợp này đèn đặtdưới trân có bê cao cách sản tương đối lớn Có hai phương thức đặt đèn:Chung đều và địa phương.
Trong hệ chiếu sáng chung đều: Khoảng cách giữa các đèn trong dây
và giữa các dây đặt đều nhau Cách này được sử dụng khi cân chiếu sánggiống nhau trên diện tích phòng.
Hệ chiếu sáng địa phương: Được khắc phục các bóng tối trên bề mặt
được chiêu sáng do các dụng cụ, máy móc có những độ cao khác nhau làmche khuất các ánh sáng tới các bề mặt làm việc thấp hơn.
Trang 10- Hệ chiếu sáng hỗn hợp: Là sự kết hợp giữa chiếu sáng chung đều và chiếu
sáng địa phương.
Trang 11CHƯƠNG 2 : TÍNH TOÁN THIẾT KẾ CHIẾU SÁNG VĂNPHÒNG
2.1 TÍNH TOÁN SỐ LƯỢNG ĐÈN
Độ rọi phù hợp cho văn phòng, hay mức độ chiếu sáng lý tưởng, là mộtyếu tố quan trọng để đảm bảo môi trường làm việc thoải mái và hiệu quả Theocác tiêu chuẩn quốc tế và quốc gia, độ rọi phù hợp cho văn phòng thường nằmtrong khoảng từ 300 đến 500 lux, tùy thuộc vào loại công việc cụ thể.
- Công việc chung trong văn phòng: Độ rọi khoảng 300-500 lux là phù hợp chocác công việc như đọc, viết, và sử dụng máy tính.
- Công việc chi tiết cao: Các công việc yêu cầu độ chính xác cao hơn, như thiếtkế kỹ thuật, cần độ rọi cao hơn, thường từ 500-1000 lux.
2.1.1 Các yếu tố khác cần xem xét
1 Ánh sáng tự nhiên: Tận dụng ánh sáng tự nhiên khi có thể, nhưng cần kiểm
soát để tránh chói mắt và nhiệt độ cao.
2 Đèn chiếu sáng: Chọn loại đèn phù hợp, như đèn LED, để tiết kiệm năng
lượng và có tuổi thọ dài.
3 Thiết kế chiếu sáng: Bố trí đèn sao cho ánh sáng lan tỏa đều khắp không
gian làm việc, không có góc tối.
Áp dụng những tiêu chuẩn này sẽ giúp tạo ra một môi trường làm việcthoải mái, nâng cao hiệu suất và sức khỏe cho nhân viên.
Nếu hiệu suất phát sáng là 35 lumen/W, chúng ta có thể tính toán công suất chiếu sáng cần thiết cho phòng chờ theo cách tương tự.
Công thức chuyển đổi từ lux (lx) sang watt trên mét vuông (W/m²) là:
Công suất (W/m²) = Hiệu suất phát sáng(lm /W )Lux
Vì để dễ dàng tính toán nên ta độ rọi cho văn phòng là 300 lux và hiệu suất phát sáng là 35 lumen/W, ta có:
Trang 12300 lux: 30035 ≈ 8,36 W/m²500 lux: 50035 ≈ 14,3 W/m²
Văn phòng yêu cầu mức độ chiều sáng thấp Chọn công suất chiếu sáng：
1 Cung cấp đủ ánh sáng cho công việc: Đảm bảo ánh sáng đủ sáng để thực
hiện các nhiệm vụ văn phòng như đọc, viết, và sử dụng máy tính mà không gâymỏi mắt.
2 Tạo ra môi trường làm việc thoải mái: Bố trí đèn để tạo ra độ rọi ánh sáng
đồng đều trên bề mặt làm việc mà không tạo ra điểm chói hoặc bóng đổ, giúptăng cường sự thoải mái và hiệu suất làm việc.
Trang 133 Tăng cường an toàn: Ánh sáng đủ và phù hợp giúp ngăn ngừa tai nạn lao
động do trơn trượt, vấp ngã hoặc không nhìn rõ các vật cản.
4 Tiết kiệm năng lượng: Bố trí đèn sao cho tối ưu hóa việc tận dụng ánh sáng
tự nhiên từ cửa sổ và không gian xung quanh để giảm thiểu việc sử dụng đènnhân tạo và tiết kiệm năng lượng.
5 Tạo không gian thẩm mỹ: Ánh sáng được bố trí hợp lý có thể tạo nên một
không gian văn phòng đẹp mắt và chuyên nghiệp, giúp cải thiện tinh thần và tạoấn tượng tốt cho khách hàng
7 Điều chỉnh ánh sáng theo từng khu vực: Bố trí đèn sao cho phản ánh
nhu cầu sử dụng trong từng khu vực như làm việc trên máy tính, họp hành, hoặclàm việc tập trung.
Để đạt được các mục tiêu trên, việc bố trí đèn cần phải được tính toán kỹlưỡng, bao gồm lựa chọn loại đèn, cường độ ánh sáng, màu sắc ánh sáng, và vịtrí lắp đặt đèn sao cho phù hợp với từng khu vực và nhu cầu cụ thể trong vănphòng.
Trang 14Hình 2.1: Sơ đồ mặt bằng cấp điện chiếu sáng cho văn phòng
Trang 152.3 XÁC ĐỊNH ĐỘ TREO CỦA ĐÈN2.3.1 Mục đích xác độ treo của đèn
Xác định độ treo của đèn là một bước quan trọng trong thiết kế và lắp đặthệ thống chiếu sáng Mục đích của việc xác định độ treo của đèn bao gồm:
1 Tối ưu hóa chiếu sáng: Đảm bảo đèn được đặt ở vị trí phù hợp để cung cấp
ánh sáng đồng đều và hiệu quả nhất cho không gian cần chiếu sáng Độ treo phùhợp giúp tránh bóng tối và vùng ánh sáng không đều.
2 An toàn và thẩm mỹ: Độ treo đèn đúng cách giúp đảm bảo an toàn, tránh va
chạm hoặc tai nạn, đồng thời tạo ra vẻ đẹp thẩm mỹ cho không gian Đèn treo ởđộ cao phù hợp giúp không gian trở nên hài hòa và cân đối hơn.
3 Tiết kiệm năng lượng: Khi đèn được treo ở độ cao hợp lý, ánh sáng được
phân bố đều đặn, giúp giảm thiểu lãng phí năng lượng Độ treo chính xác có thểgiúp giảm số lượng đèn cần thiết để chiếu sáng một khu vực.
4 Phù hợp với mục đích sử dụng: Mỗi không gian có mục đích sử dụng khác
nhau (như văn phòng, nhà ở, nhà hàng, khu vực công nghiệp), do đó, độ treođèn cần được điều chỉnh để phù hợp với các yêu cầu cụ thể của từng khônggian Ví dụ, trong các xưởng sản xuất, đèn cần treo cao để chiếu sáng diện rộng,trong khi trong nhà ở, đèn có thể treo thấp hơn để tạo không gian ấm cúng.
5 Đáp ứng các tiêu chuẩn kỹ thuật và quy định: Độ treo đèn cũng cần tuân
thủ các quy định về an toàn điện và tiêu chuẩn chiếu sáng do các tổ chức chuyênngành đề ra, nhằm đảm bảo an toàn và chất lượng chiếu sáng.
Việc xác định đúng độ treo của đèn là một yếu tố quan trọng để đảm bảorằng hệ thống chiếu sáng hoạt động hiệu quả, an toàn và thẩm mỹ.