thiết kế chiếu sáng phòng chờ 9 x 7 x 4 2 12 ổ đôi cắm điện pđ 300w quạt 02 điều hòa

Công việc của nhà thiết kế chiếu sáng không chỉ là lựa chọn, bố trí thiết bị chiếu sáng cho phù hợp mà còn phải biết kết hợp giữa ánh sáng nhân tạo vàánh sáng tự nhiên, thiết kế những th

TRƯỜNG ĐẠI HỌC VINH CỘNG HOÀ XÃ HỘI CHỦ NGHĨA VIỆT NAM VIỆN KỸ THUẬT VÀ CÔNG NGHỆ Độc lập - Tự do - Hạnh phúc

MỤC TIÊU VÀ NHIỆM VỤ ĐỒ ÁN MÔN HỌC

Họ tên sinh viên: Nguyễn Văn Phương

Ngành: CNKT Điện – Điện tử

1 Mục tiêu đồ án: Hoàn thành được đề tài được giao theo đúng yêu cầu và thời

gian quy định

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

3 Ngày giao đồ án: 15/05/2024

4 Ngày hoàn thành đồ án: 30/5/2024

5 Người hướng dẫn:PGS.TS Nguyễn Tiến Dũng

Nghệ An, ngày 30 tháng 05 năm 2024

NGƯỜI HƯỚNG DẪN

LỜI NÓI ĐẦU

Chiếu sáng không chỉ giúp cung cấp ánh sáng đèn điện cho không giankiến trúc, mà còn đóng vai trò quan trọng trong việc tạo hiệu ứng không gian,làm đẹp, mang lại cái hồn cho công trình

Trước đây, trong những công trình xây dựng dân dụng người ta chủ yếuchỉ quan tâm đến vật liệu xây dựng, kiểu dáng kiến trúc, hay phong cách nộithất mà xem nhẹ yếu tố chiếu sáng Đến nay thiết kế chiếu sáng dã dược coi làcông việc chuyên môn, với nghiệp vụ nhất định, đòi hỏi tính sáng tạo

Công việc của nhà thiết kế chiếu sáng không chỉ là lựa chọn, bố trí thiết

bị chiếu sáng cho phù hợp mà còn phải biết kết hợp giữa ánh sáng nhân tạo vàánh sáng tự nhiên, thiết kế những thiết bị chiếu sáng dặc trưng cho công trình

Vì vậy, nhà thiết kế chiếu sáng phải phối hợp chặt chẽ với kiến trúc sư, thiết kếnội thất, để hiệu quả của chiếu sáng phù hợp với yêu cầu và ý tưởng kiến trúc

Việc hoàn thành bản vẽ thiết kế chiếu sáng chỉ là phần mở đầu của côngtác thiết kế Nhà thiết kế chiếu sáng cần phải theo sát công trình, kịp thời diềuchỉnh khi có sự thay đổi Khi công trình sắp hoàn thành, nhà thiết kế phải hoànthành nốt công việc cuối cùng của mình là cân chỉnh hướng rọi, công suất bóngđèn để đúng theo ý đồ thiết kế của mình

Xuất phát từ thực tiễn đó, với những kiến thức được học tại môn: kỹ thuậtchiếu sáng nhóm em xin thực hiện đồ án môn học kỹ thuật chiếu sáng với nội

dung: “ Thiết kế chiếu sáng cho khu phòng chờ chiều cao 9m, chiều rộng

7m, chiều cao 4,2m ”

MỤC LỤC

Trang

MỤC TIÊU VÀ NHIỆM VỤ ĐỒ ÁN MÔN HỌC 1

LỜI NÓI ĐẦU 2

MỤC LỤC 3

CHƯƠNG 1 : CƠ SỞ LÝ THUYẾT 5

1.1 NHỮNG YÊU CẦU ĐỐI VỚI MỘT ĐỒ ÁN THIẾT KẾ CẤP ĐIỆN 5

1.2 GIỚI THIỆU VỀ PHÒNG CHỜ THIẾT KẾ 6

1.3 CHỌN ĐỘ RỌI 6

CHƯƠNG 2 : TÍNH TOÁN THIẾT KẾ CHIẾU SÁNG PHÒNG CHỜ 8

2.1.TÍNH TOÁN SỐ LƯỢNG ĐÈN 8

2.2 BỐ TRÍ ĐÈN 9

2.4 XÁC ĐỊNH CHỈ SỐ PHÒNG 12

2.5 KIỂM TRA LẠI ĐỘ RỌI 13

2.6 LỰA CHỌN ÁP TÔ MÁT CHO HỆ THỐNG CHIẾU SÁNG 13

2.7 LỰA CHỌN DÂY DẪN CHO CÁC DẪY ĐÈN 14

2.8 VẼ SƠ ĐỒ NGUYÊN LÝ MẠNG CHIẾU SÁNG PHÂN XƯỞNG LẮP RÁP 14

CHƯƠNG 3: PHÂN TÍCH VÀ TÍNH TOÁN PHỤ TẢI 16

3.1 TÍNH TOÁN PHỤ TẢI ĐIỀU HÒA 16

3.2 PHƯƠNG PHÁP TÍNH TOÁN PHỤ TẢI Ổ CẮM 16

CHƯƠNG 4: KẾT LUẬN 19

4.1 KẾT LUẬN 19

4.2 ĐỀ XUẤT CẢI THIỆN 19

TÀI LIỆU THAM KHẢO 21

CHƯƠNG 1 : CƠ SỞ LÝ THUYẾT

1.1 NHỮNG YÊU CẦU ĐỐI VỚI MỘT ĐỒ ÁN THIẾT KẾ CẤP ĐIỆN

Một đồ án thiết kế cấp điện dù cho bất kỳ đối tượng nào cũng cần thoảmãn những yêu cầu sau:

1-/ Độ tin cây cấp điện:

Mức độ đảm bảo liên tục cấp điện tuỳ thuộc vào tính chất và yêu cầu củaphụ tải Khu nhóm chữa bệnh cao cấp là phụ tải loại I do đó phải được cấp điệnvới độ tin cậy cao, thường dùng hai nguồn đi đến hoặc đường dây lộ kép, cónguồn máy phát dự phòng nhằm hạn chế mức thấp nhất việc mất điện - với thờigian mất điện (nếu có) thường được coi bằng thời gian tự động đóng nguồn dựphòng

4-/ Kinh tế:

Trong quá trình thiết kế thường xuất hiện nhiều phương án Mỗi phương

án đều có những ưu nhược điểm riêng, đều có những mâu thuẫn giữa hai mặtkinh tế và kỹ thuật Một phương án đắt tiền thường có ưu điểm là độ tin cậy và

chất lượng điện cao hơn Thường đánh giá kinh tế phương án qua hai đại lượng:vốn đầu tư và phí tổn vận hành Phương án kinh tế không phải là phương án cóvốn đầu tư ít nhất, mà là phương án tổng hoà của hai đại lượng trên sao cho thờihạn thu hồi vốn đầu tư là sớm nhất Phương án lựa chọn được gọi là phương ántối ưu.

Ngoài ra, người thiết kế còn cần lưu ý sao cho hệ thống cấp điện thật đơngiản, dễ thi công, dễ vận hành, dễ sử dụng, dễ phát triển

1.2 GIỚI THIỆU VỀ PHÒNG CHỜ THIẾT KẾ

Là 1 phòng chờ có chiều dài là 9m, chiều rộng là 7m, chiều cao 4,2m có

12 ổ cắm điện ( P đ =300w ), quạt, 2 điều hòa

Hình 1 Hình minh họa phòng chờ

o Phòng chờ cho người già, trẻ em hoặc người khuyết tật: 200 lux

o Khu vực tiếp tân: 300 lux

 Mức độ hoàn màu (CRI): Nên chọn đèn có CRI ≥ 80 để đảm bảo chấtlượng ánh sáng tốt, giúp nhận diện màu sắc trung thực.

 Nhiệt độ màu (CCT): Nên chọn đèn có CCT phù hợp với sở thích và mụcđích sử dụng, ví dụ:

o Ánh sáng trắng mát (CCT > 5000K): Tạo cảm giác sảng khoái, tỉnhtáo, phù hợp cho khu vực tiếp tân

o Ánh sáng trắng trung tính (3500K ≤ CCT ≤ 5000K): Phù hợp chokhu vực chung

o Ánh sáng vàng ấm (CCT < 3500K): Tạo cảm giác thư giãn, ấmcúng, phù hợp cho khu vực chờ đợi

Ngoài ra, bạn cũng cần lưu ý đến các yếu tố khác như:

 Diện tích phòng: Diện tích phòng càng lớn thì cần sử dụng nhiều đèn hơn

để đảm bảo độ rọi đồng đều

 Màu sắc tường và trần nhà: Màu sắc sáng giúp phản xạ ánh sáng tốt hơn,

do đó có thể sử dụng ít đèn hơn

 Vị trí đặt đèn: Nên bố trí đèn hợp lý để đảm bảo độ rọi đồng đều khắpphòng, tránh tạo ra các điểm sáng chói hoặc vùng tối

CHƯƠNG 2 : TÍNH TOÁN THIẾT KẾ CHIẾU SÁNG PHÒNG

CHỜ 2.1.TÍNH TOÁN SỐ LƯỢNG ĐÈN

Công suất chiếu sáng cho phòng chờ được xác định dựatrên mục đích sử dụng và tiêu chuẩn chiếu sáng hiện hành.Theo các tiêu chuẩn chiếu sáng phổ biến, như tiêu chuẩn củaViệt Nam TCVN 7114-1:2008 (ISO 8995-1:2002) và tiêu chuẩnchiếu sáng quốc tế của CIE, mức độ chiếu sáng (illuminance)cho phòng chờ thường nằm trong khoảng 200-300 lux

Nếu hiệu suất phát sáng là 36 lumen/W, chúng ta có thểtính toán công suất chiếu sáng cần thiết cho phòng chờ theocách 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

Với mức độ chiếu sáng tiêu chuẩn là 200-300 lux và hiệusuất phát sáng là 36 lumen/W, ta có:

Tổng công suất cần cấp cho chiếu sáng phòng chờ :

P = P0 S = 6 (9 7 ) = 378 (w) = 0,378 kW

Chọn dùng đèn tuýp dài 1,2 m , công suất 30 (w), có cos φ=1

Ta có bảng tham số bóng đèn huỳnh quang

Công suất, W Điện áp, V Ánh sáng ban ngày Thời gian sử

và an toàn Ngoài ra, đèn còn đóng vai trò tăng cường thẩm mỹ không gian, tạođiểm nhấn và làm nổi bật các đặc điểm kiến trúc, giúp không gian trở nên ấmcúng và dễ chịu hơn Đèn cũng góp phần quan trọng vào việc tăng cường antoàn và bảo mật, như đèn ngoài trời, đèn sân vườn, và đèn chiếu sáng an ninh,giúp ngăn ngừa tai nạn và giảm nguy cơ trộm cắp Ánh sáng đúng cách còn cótác động tích cực đến sức khỏe và tinh thần con người, cải thiện tâm trạng, tăngnăng suất và giảm mệt mỏi Trong môi trường làm việc, việc bố trí đèn hợp lýgiúp tạo điều kiện làm việc tốt nhất, giảm mỏi mắt và tăng cường khả năng tậptrung Đặc biệt, trong các cửa hàng hoặc triển lãm, đèn được dùng để chiếu sángsản phẩm, thu hút sự chú ý của khách hàng Cuối cùng, đèn còn có thể thực hiệncác chức năng đặc biệt như đèn cảnh báo, đèn giao thông, hay đèn sân khấu

Tóm lại, việc bố trí đèn không chỉ đáp ứng các nhu cầu cụ thể mà còn góp phầntạo nên một môi trường sống và làm việc chất lượng cao.

2.3 XÁC ĐỊNH ĐỘ TREO CỦA ĐÈN

Xác định độ treo của đèn là một yếu tố quan trọng trong thiết kế nội thất

và kiến trúc vì những lý do sau:

1 An Toàn: Đèn treo cần được gắn ở độ cao thích hợp để tránh gây nguy hiểm

cho người di chuyển bên dưới Độ treo quá thấp có thể làm cho mọi người vachạm vào đèn, trong khi độ treo quá cao có thể không cung cấp đủ ánh sáng cầnthiết

2 Hiệu Quả Ánh Sáng: Độ cao của đèn treo ảnh hưởng trực tiếp đến phạm vi

và chất lượng ánh sáng mà đèn cung cấp Đèn treo quá cao có thể làm giảmcường độ ánh sáng và tạo ra bóng tối không mong muốn Ngược lại, đèn treoquá thấp có thể tạo ra ánh sáng chói, gây khó chịu cho mắt

3 Thẩm Mỹ và Thiết Kế Nội Thất: Đèn treo cần phải phù hợp với tỷ lệ và

phong cách của không gian Việc xác định độ treo đúng sẽ giúp tôn lên vẻ đẹpcủa đèn cũng như toàn bộ không gian, đồng thời tạo ra điểm nhấn trong thiết kếnội thất

4 Chức Năng Sử Dụng: Đối với các khu vực chức năng như bàn ăn, bàn làm

việc hoặc khu vực tiếp khách, độ treo của đèn cần được điều chỉnh sao cho phùhợp với mục đích sử dụng Ví dụ, đèn treo trên bàn ăn thường cần được đặt ở độcao thấp hơn so với đèn trong phòng khách để cung cấp ánh sáng tập trung vàtạo không gian ấm cúng

5 Tiết Kiệm Năng Lượng: Khi đèn được treo ở độ cao phù hợp, nó có thể

phân phối ánh sáng hiệu quả hơn, giúp tiết kiệm năng lượng bằng cách giảmnhu cầu sử dụng đèn bổ sung hoặc đèn phụ trợ

Việc xác định độ treo của đèn do đó cần phải xem xét cẩn thận nhiều yếu

tố, bao gồm chiều cao của trần nhà, kích thước của đèn, mục đích sử dụng củakhông gian và yêu cầu thẩm mỹ của thiết kế tổng thể

H = h −h1−h2

Hình 2 Độ treo của đèn

2.4 XÁC ĐỊNH CHỈ SỐ PHÒNG

Việc xác định chỉ số phòng là rất quan trọng nhằm đánh giá chất lượng vàhiệu quả của các phòng ban trong một tổ chức hoặc doanh nghiệp Điều nàygiúp ban quản lý đo lường hiệu quả hoạt động, nhận diện các điểm mạnh vàđiểm yếu, từ đó đề ra các biện pháp cải thiện hiệu suất làm việc Bên cạnh đó,chỉ số phòng còn hỗ trợ tối ưu hóa việc phân bổ nguồn lực, đảm bảo chúngđược sử dụng hiệu quả Nó cũng giúp đảm bảo các phòng ban tuân thủ các tiêuchuẩn chất lượng, tạo động lực cho nhân viên, hỗ trợ các quyết định quản lý,theo dõi tiến độ thực hiện kế hoạch, và đảm bảo tính minh bạch và trách nhiệmtrong hoạt động Việc áp dụng chỉ số phòng một cách hiệu quả không chỉ nângcao hoạt động của từng phòng ban mà còn góp phần vào sự phát triển bền vữngcủa toàn bộ tổ chức

φ= a b

H (a+b) = 3(9 7) 9 7 = 1,3

Lấy hệ số xạ tường là 50%, trần 30% tra sổ tay tìm được hệ số sử dụng

K sd=0,48

2.5 KIỂM TRA LẠI ĐỘ RỌI

Kiểm tra lại độ rọi có nhiều mục đích quan trọng trong các lĩnh vực khácnhau Trước hết, nó đảm bảo chất lượng ánh sáng trong môi trường làm việc,học tập hay sinh hoạt, giúp mọi người thực hiện các hoạt động một cách hiệuquả và an toàn Điều này đặc biệt cần thiết để bảo vệ sức khỏe, ngăn ngừa cácvấn đề như mỏi mắt hay đau đầu do ánh sáng không đủ hoặc quá mạnh Đồngthời, việc kiểm tra độ rọi cũng giúp tuân thủ các tiêu chuẩn và quy định về ánhsáng của các tổ chức và quốc gia, từ đó tránh được các vi phạm pháp lý Bêncạnh đó, kiểm tra độ rọi còn giúp phát hiện những khu vực thừa ánh sáng, giúpđiều chỉnh để tiết kiệm năng lượng và chi phí Cuối cùng, quá trình này cũng là

cơ hội để đánh giá và cải thiện hệ thống chiếu sáng hiện tại, đảm bảo sự hiệuquả và tiết kiệm trong dài hạn

Độ rọi = công suất (w ) quang hiệu(lm w ) số lượng đèn sử dụng

Diện tích cần chiếu sáng(m2

)

= 30 36 1263 = 206 lx

Độ rọi 206 nằm trong 200 – 300 nên thõa mãn

2.6 LỰA CHỌN ÁP TÔ MÁT CHO HỆ THỐNG CHIẾU SÁNG

Lựa chọn áptômát tổng cho hệ thống chiếu sáng :

A1, A2,

A3, A4

Không cần kiểm tra điều kiện cắt ngắn mạch vì xa nguồn

2.7 LỰA CHỌN DÂY DẪN CHO CÁC DẪY ĐÈN

Lựa chọn dây dẫn cho 4 dãy đèn

K1K2I cp ≥ I tt= ¿0,41( A)

Dự định dùng dây đồng bọc nhựa hạ áp, lõi mền nhiều sợi do CADIVI chế tạo,

đi riêng rẽ : K1=K2=1

Chọn dùng dây đôi mềm tròn loại VCm ( 2 x 1 ) có I cp = 10 (A)

Kiểm tra điều kiện kết hợp áp tô mát bảo vệ

I cp = 10 ( A) ≫ 1,25 I đmA

2,5 = 1,25.102,5

Vậy chọn dây VCm ( 2 x 1) cho các dãy đèn là thõa mãn

Không cần kiểm tra điều kiện tổn thất điện áp ( vì ngắn )

Không cần kiểm tra ổn định nhiệt dòng ngắn mạch ( vì xa nguồn )

2.8 VẼ SƠ ĐỒ NGUYÊN LÝ MẠNG CHIẾU SÁNG PHÂN XƯỞNG LẮP RÁP

CHƯƠNG 3: PHÂN TÍCH VÀ TÍNH TOÁN PHỤ TẢI

3.1 TÍNH TOÁN PHỤ TẢI ĐIỀU HÒA

Theo diện tích phòng là 63 m², ta có năng suất lạnh được tính như sau:

Năng suất lạnh = 63 1000015 ≈42000 BTUH

Mà yêu cầu thiết kế là 2 điều hòa vậy ta chọn điều hòa âm trần panasonic 22000btu 1 chiều

Công suất máy lạnh được tính như sau :theo tài liệu 2 công suất máy lạnhđược tính cho giảng đường , hội trường , phòng họp rạp hát là 460 BTUH/m2

Diện tích hội trường : S=a.b=8 8= 63m2

3.3 TÍNH TOÁN PHỤ TẢI QUẠT VÀ SỐ LƯỢNG QUẠT

Thể tích không gian được tính theo bằng công thức sau :

Thể tích = Chiều dài x Chiều rộng x Chiều cao (m3)

= 9 7 4,2 = 264,6 m3

3.3.1 Số lần thay đổi không khí của phòng chờ

Số lần thay đổi không khí trong 1 giờ của phòng chờ, hay còn gọi là ACH (Air Changes per Hour), là một chỉ số quan trọng trong thiết kế hệ thống HVAC (Heating, Ventilation, and Air Conditioning).

Chỉ số này cho biết số lần mà toàn bộ không khí trong phòng được thay thế bằng không khí mới trong một giờ

Dưới đây là một số thông số khuyến nghị về số lần thay đổi không khí mỗi giờ cho các khu vực khác nhau, bao gồm phòng chờ:

- Phòng chờ (Waiting Room): 4-6 ACH

- Phòng khám bệnh (Clinic Room): 6-12 ACH

- Phòng mổ (Operating Room): 15-25 ACH

- Phòng học (Classroom): 4-6 ACH

- Văn phòng (Office): 4-6 ACH

Để xác định số lần thay đổi không khí cụ thể cho một phòng chờ, cần xem xét các yếu tố sau:

- Diện tích và thể tích của phòng chờ.

- Số lượng người sử dụng phòng.

- Yêu cầu cụ thể về chất lượng không khí.

- Các quy định và tiêu chuẩn địa phương.

Việc thiết kế và lựa chọn hệ thống HVAC phù hợp với phòng chờ giúp đảm bảo môi trường thoáng mát, thoải mái và an toàn cho sức khỏe của mọi người sử dụng.

Ta sẽ chọn 6 lần/giờ

Tổng lưu lượng gió cần thiết (ký hiệu là Q) được tính bằng công thức:

Q = Số lần thay đổi x Thể tích (m3/h) = 6 x 264,6 = 1587,6 m3/h

Công suất đạt 36W, lưu lượng gió đặt 27m3/phút (1620 m3

/h )

Số lượng quạt cần thiết (ký hiệu là n) được tính bằng công thức:

n = Q / Lưu lượng gió của 1 q uạt = 1587,6 m 1620 m33/h

/h ≈ 0,98 cái

Vậy cần lắp đặt khoảng 1 chiếc quạt treo tường

Cho hệ số hiệu suất K sd = 0.8

Công suất quạt được tính theo công thức:

Công suất quạt P qu ạ t=360 1 Ksd= ¿ 288 W

CHƯƠNG 4: KẾT LUẬN4.1 KẾT LUẬN

Trong đồ án này, chúng tôi đã tiến hành thiết kế hệ thống chiếu sáng chophòng chờ với mục tiêu mang lại sự thoải mái và tiện nghi cho người sử dụng,đồng thời tối ưu hóa hiệu quả năng lượng Qua các bước nghiên cứu, tính toán

và triển khai, chúng tôi đã đạt được các kết quả quan trọng như sau:

1 Phân tích yêu cầu chiếu sáng:

- Xác định các yêu cầu chiếu sáng cần thiết cho phòng chờ bao gồm cường độánh sáng, chỉ số hoàn màu, nhiệt độ màu và độ chói

- Đảm bảo hệ thống chiếu sáng đáp ứng các tiêu chuẩn quốc gia và quốc tế vềchiếu sáng nội thất

2 Thiết kế hệ thống chiếu sáng:

- Lựa chọn các loại đèn phù hợp như đèn LED có hiệu suất cao, tuổi thọ dài

và khả năng tiết kiệm năng lượng

- Bố trí đèn hợp lý để đảm bảo ánh sáng phân bố đều, không gây chói lóa vàtạo không gian thoải mái cho người sử dụng

3 Mô phỏng và kiểm tra:

- Sử dụng phần mềm mô phỏng để kiểm tra và điều chỉnh thiết kế, đảm bảorằng hệ thống chiếu sáng đáp ứng đầy đủ các tiêu chuẩn về cường độ và chấtlượng ánh sáng

- Đánh giá hiệu quả năng lượng của hệ thống, đảm bảo mức tiêu thụ điện năngthấp nhất có thể mà vẫn đảm bảo chất lượng chiếu sáng

Mặc dù hệ thống chiếu sáng đã đáp ứng các yêu cầu đề ra, chúng tôi nhậnthấy vẫn còn một số điểm cần cải thiện trong tương lai:

1 Ứng dụng công nghệ mới:

- Khuyến khích việc áp dụng các công nghệ chiếu sáng thông minh như hệthống điều khiển chiếu sáng tự động, cảm biến ánh sáng và chuyển động đểnâng cao hơn nữa hiệu quả sử dụng năng lượng

2 Nghiên cứu thêm về ánh sáng tự nhiên:

- Tích hợp ánh sáng tự nhiên vào thiết kế nhằm giảm bớt sự phụ thuộc vàoánh sáng nhân tạo và cải thiện môi trường sống