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

LỜI NÓI ĐẦUTrong quá trình học tập và làm việc, một không gian làm việc hiệu quả vàthoải mái là yếu tố quan trọng để đảm bảo năng suất và chất lượng công việc.Đối với phòng vẽ thiết kế,

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 Hữu Phúc

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 cho phòng vẽ thiết kế

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

1

LỜI NÓI ĐẦU

Trong quá trình học tập và làm việc, một không gian làm việc hiệu quả vàthoải mái là yếu tố quan trọng để đảm bảo năng suất và chất lượng công việc.Đối với phòng vẽ thiết kế, chiếu sáng đóng vai trò then chốt trong việc tạo ramôi trường làm việc lý tưởng, giúp giảm căng thẳng cho mắt, nâng cao khảnăng tập trung và khơi nguồn sáng tạo

Mục tiêu của đồ án này là nghiên cứu và thiết kế hệ thống chiếu sáng tối

ưu cho phòng vẽ thiết kế Để đạt được điều này, chúng tôi sẽ tiến hành các bướcnghiên cứu sau:

1 Phân tích nhu cầu ánh sáng trong phòng vẽ thiết kế: Xác định các yêu cầu

về cường độ sáng, màu sắc ánh sáng và phân bố ánh sáng phù hợp với từng loạicông việc cụ thể trong phòng vẽ

2 Nghiên cứu các loại đèn và công nghệ chiếu sáng hiện đại: Khám phá các

giải pháp chiếu sáng tiên tiến, tiết kiệm năng lượng và thân thiện với môitrường

3 Thiết kế hệ thống chiếu sáng: Đưa ra các phương án thiết kế chiếu sáng phù

hợp với không gian phòng vẽ, bao gồm việc lựa chọn vị trí lắp đặt đèn, loại đèn,

và các thông số kỹ thuật cần thiết

4 Đánh giá và tối ưu hóa thiết kế: Thử nghiệm và điều chỉnh thiết kế chiếu

sáng dựa trên các tiêu chuẩn về ánh sáng và phản hồi thực tế từ người sử dụng

Chúng tôi hy vọng rằng, thông qua đồ án này, sẽ mang lại những kiếnthức và giải pháp hữu ích trong việc thiết kế chiếu sáng cho phòng vẽ thiết kế,góp phần nâng cao hiệu quả công việc và tạo ra môi trường làm việc thoải mái,sáng tạo cho các nhà thiết kế

Xin chân thành cảm ơn sự quan tâm và hỗ trợ của quý thầy PGS.TS Nguyễn Tiến Dũng và các bạn đã hỗ trợ trong suốt quá trình thực hiện đồ án này

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 YÊU CẦU VỚI SƠ ĐỒ CUNG CẤP ĐIỆN 5

1.2 GIỚI THIỆU VỀ PHÒNG VẼ THIẾT KẾ 5

1.3 CHỌN ĐỘ RỌI 6

CHƯƠNG 2 : TÍNH TOÁN THIẾT KẾ PHÒNG VẼ THIẾT KẾ 8

2.1.TÍNH TOÁN SỐ LƯỢNG ĐÈN 8

2.2 BỐ TRÍ ĐÈN 9

2.4 XÁC ĐỊNH CHỈ SỐ PHÒNG 13

2.5 KIỂM TRA LẠI ĐỘ RỌI 13

2.6 LỰA CHỌN ÁP TÔ MÁT CHO HỆ THỐNG CHIẾU SÁNG 15

2.7 LỰA CHỌN DÂY DẪN CHO CÁC DẪY ĐÈN 15

3

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

RÁP 16

CHƯƠNG 3: PHÂN TÍCH VÀ TÍNH TOÁN PHỤ TẢI 18

3.1 TÍNH TOÁN PHỤ TẢI ĐIỀU HÒA 18

3.2 PHƯƠNG PHÁP TÍNH TOÁN PHỤ TẢI Ổ CẮM 18

CHƯƠNG 3: KẾT LUẬN 22

3.2 ĐỀ XUẤT VÀ HƯỚNG PHÁT TRIỂN 22

TÀI LIỆU THAM KHẢO 24

CHƯƠNG 1 : CƠ SỞ LÝ THUYẾT

1.1 YÊU CẦU VỚI SƠ ĐỒ CUNG CẤP ĐIỆN

Đối với mỗi xí nghiệp, việc lựa chọn sơ đồ phải dựa vào 3 yêu cầu: độ tincậy, tính kinh tế và an toàn cấp điện

a) Độ tin cậy cấp điện

Sơ đồ phải đảm bảo tin cậy cấp điện theo yêu cầu của phụ tải, do đó căn cứ vàoloại hộ tiêu thụ có thể chọn sơ đồ và nguồn cấp điện

- Hộ loại III: chỉ cần cấp điện từ một nguồn

b) An toàn cấp điện

Sơ đồ cung cấp điện phải đảm bảo an toàn tuyệt đối cho người vận hành trongmọi trạng thái vận hành Ngoài ra còn phải đảm bảo các yêu cầu kỹ thuật nhưđơn giản, thuật tiện vận hành, có tính linh hoạt cao trong xử lý sự cố, có biệnpháp tự động hoá

c) Tính kinh tế

Sơ đồ phải có chỉ tiêu kinh tế hợp lý nhất về vốn đầu tư và chi phí vận hành nhưvậy phải được lựa chọn tối ưu

1.2 GIỚI THIỆU VỀ PHÒNG VẼ THIẾT KẾ

Là 1 phòng vẽ thiết kế có chiều dài là 9m, chiều rộng là 7m, chiều cao4,2m có 12 ổ cắm điện ( P đ =300w ), quạt, 2 điều hòa

5

Hình 1 Hình mô phỏng phòng vẽ thiết kế

1.3 CHỌN ĐỘ RỌI

Để chọn độ rọi cho phòng vẽ thiết kế, bạn cần tuân theo các tiêu chuẩnchiếu sáng thích hợp để đảm bảo điều kiện làm việc tốt nhất cho người sử dụngphòng Độ rọi (lux) là một chỉ số quan trọng để đo lượng ánh sáng chiếu tới một

bề mặt và thường được sử dụng trong thiết kế chiếu sáng

Theo các tiêu chuẩn chiếu sáng như tiêu chuẩn quốc tế ISO 8995-1 vàtiêu chuẩn Việt Nam TCVN 7114-1:2008, độ rọi phù hợp cho phòng vẽ thiết kếthường là từ 500 lux đến 1000 lux Cụ thể hơn:

- Phòng vẽ kỹ thuật, phòng thiết kế kiến trúc: Nên có độ rọi khoảng 750 lux.

- Khu vực làm việc với chi tiết nhỏ hoặc yêu cầu độ chính xác cao: Có thể

cần tới 1000 lux hoặc hơn

Để đạt được độ rọi phù hợp, bạn cần chú ý đến các yếu tố sau:

1 Số lượng và loại đèn chiếu sáng: Sử dụng đèn LED, đèn huỳnh quang, hoặc

đèn halogen với công suất và quang thông phù hợp

2 Phân bố ánh sáng đồng đều: Đảm bảo ánh sáng được phân bổ đều khắp

phòng, tránh hiện tượng chói lóa hoặc vùng tối

3 Màu ánh sáng: Ánh sáng trắng trung tính (4000-4500K) hoặc ánh sáng trắng

lạnh (5000-6500K) thường được ưa chuộng trong phòng vẽ thiết kế vì nó tạocảm giác tỉnh táo và trung thực về màu sắc

4 Bố trí đèn chiếu sáng: Đèn nên được bố trí sao cho không tạo bóng đổ lên

bề mặt làm việc Các đèn treo trần hoặc đèn bàn có thể điều chỉnh hướng là lựachọn tốt

Ngoài ra, nếu có thể, tận dụng ánh sáng tự nhiên bằng cách thiết kế cửa

sổ và hệ thống chiếu sáng bổ sung để tạo ra một môi trường làm việc thoải mái

và hiệu quả

Việc đo lường và kiểm tra độ rọi có thể thực hiện bằng thiết bị đo lux đểđảm bảo rằng bạn đạt được mức ánh sáng phù hợp theo tiêu chuẩn

7

CHƯƠNG 2 : TÍNH TOÁN THIẾT KẾ PHÒNG VẼ THIẾT KẾ

2.1.TÍNH TOÁN SỐ LƯỢNG ĐÈN

Theo các tiêu chuẩn chiếu sáng như tiêu chuẩn quốc tếISO 8995-1 và tiêu chuẩn Việt Nam TCVN 7114-1:2008, độ rọiphù hợp cho phòng vẽ thiết kế thường là từ 500 lux đến 1000lux

Nếu hiệu suất phát sáng là 38 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

Vì để dễ dàng tính toán nên ta độ rọi cho phòng vẽ thiết

kế là 570 lux và hiệu suất phát sáng là 38 lumen/W, ta có:

Chọn dùng đèn tuýp dài 1,2 m , công suất 40 (w), có cos φ=1

Ta có bảng tham số bóng đèn huỳnh quang

Công suất,

W

dụng, hQuang thông,

lm

Lm/W

1 Chiếu sáng chức năng: Đảm bảo cung cấp đủ ánh sáng cho các hoạt động

hàng ngày, như đọc sách, làm việc, nấu ăn, hay học tập Đèn được bố trí sao choánh sáng tập trung vào các khu vực cần thiết

2 Chiếu sáng thẩm mỹ: Tạo ra không gian thẩm mỹ, giúp tôn lên vẻ đẹp của

nội thất, kiến trúc hoặc cảnh quan Đèn trang trí có thể làm nổi bật các yếu tốnhư tranh ảnh, tác phẩm nghệ thuật, cây cối, hoặc chi tiết kiến trúc đặc biệt

3 Tạo bầu không khí: Tạo ra bầu không khí mong muốn trong không gian

sống hoặc làm việc Ánh sáng ấm áp có thể tạo cảm giác ấm cúng, thân thiện,trong khi ánh sáng lạnh có thể tạo cảm giác hiện đại, sạch sẽ

4 Đảm bảo an toàn: Chiếu sáng các khu vực nguy hiểm hoặc dễ xảy ra tai nạn

như cầu thang, hành lang, hoặc lối đi ngoài trời để tránh va chạm, trượt ngã vàtăng cường an ninh

5 Chiếu sáng theo yêu cầu đặc biệt: Đáp ứng các yêu cầu chiếu sáng đặc biệt

như trong các phòng phẫu thuật, phòng thí nghiệm, hoặc các không gian triểnlãm nghệ thuật, nơi mà ánh sáng cần phải được kiểm soát và điều chỉnh cẩnthận

6 Tiết kiệm năng lượng: Bố trí đèn một cách hiệu quả để tối ưu hóa sử dụng

năng lượng, giảm thiểu lãng phí và bảo vệ môi trường Điều này có thể bao gồm

9

việc sử dụng đèn LED, cảm biến chuyển động, hoặc hệ thống điều khiển chiếusáng thông minh.

7 Tăng cường tâm lý và sức khỏe: Ánh sáng có ảnh hưởng lớn đến tâm lý và

sức khỏe con người Ánh sáng tự nhiên hoặc ánh sáng có màu sắc và cường độphù hợp có thể cải thiện tâm trạng, năng suất làm việc, và giấc ngủ

Bố trí đèn hợp lý không chỉ cải thiện chất lượng cuộc sống mà còn tối ưuhóa việc sử dụng không gian và tài nguyên

2.3 XÁC ĐỊNH ĐỘ TREO CỦA ĐÈN

2.3.1 Mục đích xác độ treo của đèn

Mục đích xác định độ treo của đèn là để đảm bảo ánh sáng được phân bổmột cách hiệu quả và thẩm mỹ trong không gian Cụ thể, việc xác định độ treocủa đèn có thể phục vụ các mục đích sau:

1 Đảm bảo chiếu sáng hiệu quả: Đèn cần được treo ở độ cao phù hợp để ánh

sáng có thể phủ đều khắp khu vực cần chiếu sáng, tránh tình trạng quá sánghoặc quá tối ở một số khu vực

2 An toàn: Đèn treo quá thấp có thể gây cản trở hoặc va chạm, đặc biệt trong

các không gian có nhiều hoạt động Ngược lại, đèn treo quá cao có thể khó tiếpcận để bảo trì hoặc thay bóng đèn

3 Tạo không gian thẩm mỹ: Độ treo của đèn có thể ảnh hưởng lớn đến phong

cách và cảm giác của không gian Ví dụ, đèn treo thấp có thể tạo ra một khônggian ấm cúng và thân mật, trong khi đèn treo cao có thể tạo cảm giác rộng rãi vàthoáng đãng

4 Tối ưu hóa công năng sử dụng: Đối với các khu vực chức năng như bàn ăn,

bàn làm việc, hay khu vực đọc sách, việc xác định độ treo của đèn sẽ đảm bảoánh sáng tập trung và phù hợp với mục đích sử dụng

5 Tuân thủ các tiêu chuẩn chiếu sáng: Trong nhiều trường hợp, độ treo của

đèn cần tuân thủ các quy định và tiêu chuẩn chiếu sáng để đảm bảo không gian

an toàn và hiệu quả cho các hoạt động sinh hoạt hoặc làm việc

Việc xác định độ treo của đèn là một yếu tố quan trọng trong thiết kếchiếu sáng và trang trí nội thất, giúp tạo ra môi trường sống và làm việc thoảimái, hiệu quả và thẩm mỹ

2.3.2 Tính toán độ treo đèn

H =h −h1−h2

Hình 2 độ treo của đèn

2.5 KIỂM TRA LẠI ĐỘ RỌI

2.5.1 Mục đích kiểm tra lại độ rọi

Kiểm tra độ rọi (illuminance) có nhiều mục đích quan trọng trong cáclĩnh vực khác nhau, bao gồm:

1 Đảm bảo chất lượng ánh sáng:

13

- Đối với các không gian làm việc như văn phòng, nhà xưởng, trường học,việc kiểm tra độ rọi giúp đảm bảo đủ ánh sáng để làm việc hiệu quả và thoảimái, giảm căng thẳng mắt và tăng năng suất lao động.

2 An toàn:

- Trong các khu vực công cộng như đường phố, bãi đậu xe, công viên, việckiểm tra độ rọi giúp đảm bảo an toàn cho người sử dụng bằng cách đảm bảo cáckhu vực này được chiếu sáng đủ để tránh tai nạn và tội phạm

3 Tiết kiệm năng lượng:

- Kiểm tra độ rọi giúp tối ưu hóa việc sử dụng ánh sáng, giảm lãng phí nănglượng bằng cách đảm bảo chỉ sử dụng lượng ánh sáng cần thiết Điều này giúptiết kiệm chi phí và bảo vệ môi trường

4 Tuân thủ quy định và tiêu chuẩn:

- Nhiều quốc gia và tổ chức có các tiêu chuẩn và quy định cụ thể về mức độrọi cần thiết cho các loại không gian khác nhau Kiểm tra độ rọi giúp đảm bảotuân thủ các quy định này, tránh bị phạt và bảo vệ sức khỏe của người dùng

5 Đánh giá và thiết kế hệ thống chiếu sáng:

- Trong quá trình thiết kế và lắp đặt hệ thống chiếu sáng, kiểm tra độ rọi là cầnthiết để đảm bảo hệ thống được thiết kế đúng cách và hoạt động hiệu quả, đápứng được nhu cầu của không gian sử dụng

6 Bảo trì và sửa chữa:

- Kiểm tra định kỳ độ rọi giúp phát hiện sớm các vấn đề với hệ thống chiếusáng, chẳng hạn như bóng đèn bị hỏng hoặc giảm hiệu suất, từ đó kịp thời sửachữa và bảo trì để duy trì chất lượng ánh sáng

Tóm lại, kiểm tra độ rọi là một bước quan trọng trong việc quản lý và tối

ưu hóa hệ thống chiếu sáng, đảm bảo sự thoải mái, an toàn và hiệu quả trongnhiều môi trường khác nhau

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

Diện tích cần chiếu sáng(m2)

= 40 38 2463 = 579 lx

Độ rọi 507 nằm trong 500 – 100 nên thõa mãn

2.6 LỰA CHỌN ÁP TÔ MÁT CHO HỆ THỐNG CHIẾU SÁNG

Lựa chọn áptômát tổng cho hệ thống chiếu sáng :

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= ¿0,55( 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 = 14 ( 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

15

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, phòng vẽ thiết kế là 460

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 vẽ thiết kế

Số lần thay đổi không khí của một phòng vẽ thiết kế (hoặc bất kỳ khônggian làm việc nào) được xác định dựa trên các tiêu chuẩn về chất lượng khôngkhí trong nhà và yêu cầu sử dụng cụ thể của không gian đó Dưới đây là cácthông tin cơ bản liên quan đến việc thay đổi không khí trong các phòng vẽ thiếtkế:

1 Tiêu chuẩn quốc gia và quốc tế: Các tiêu chuẩn quốc gia và quốc tế thường

quy định số lần thay đổi không khí trong một giờ (ACH - Air Changes perHour) để đảm bảo chất lượng không khí trong phòng Ví dụ, ASHRAE (Hiệphội Kỹ sư Điều hòa Không khí, Sưởi ấm và Làm lạnh Hoa Kỳ) có các tiêuchuẩn về số lần thay đổi không khí cho các loại phòng khác nhau

2 Phòng vẽ thiết kế: Phòng vẽ thiết kế có thể yêu cầu một số lần thay đổi

không khí cao hơn so với phòng văn phòng thông thường, vì những lý do sau:

- Sự hiện diện của các vật liệu và hóa chất có thể phát sinh hơi độc hại hoặcgây khó chịu

- Đảm bảo sự thoải mái và sức khỏe cho người làm việc trong phòng

3 Khuyến nghị: Theo ASHRAE và các tài liệu hướng dẫn thiết kế, số lần thay

đổi không khí cho các phòng vẽ thiết kế thường nằm trong khoảng 4-12 ACH

4 Yếu tố ảnh hưởng: Một số yếu tố khác cũng có thể ảnh hưởng đến số lần

thay đổi không khí cần thiết, bao gồm:

- Diện tích và thể tích phòng

- Số lượng người làm việc trong phòng

- Thiết bị và vật liệu sử dụng trong phòng

- Mức độ ô nhiễm không khí dự kiến từ hoạt động trong phòng

19

5 Quản lý và bảo trì: Đảm bảo hệ thống thông gió được thiết kế đúng tiêu

chuẩn và bảo trì thường xuyên để duy trì số lần thay đổi không khí theo yêu cầu

Tóm lại, số lần thay đổi không khí của phòng vẽ thiết kế thường nằmtrong khoảng 4-12 lần mỗi giờ, tùy thuộc vào các điều kiện cụ thể của phòng.Việc tham khảo các tiêu chuẩn cụ thể như của ASHRAE và thực hiện tính toándựa trên điều kiện thực tế sẽ giúp đảm bảo chất lượng không khí trong phòng

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

n = Q / Lưu lượng gió của 1 quạt = 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 quạt=360 2 Ksd= ¿ 576 W

3.4 PHỤ TẢI CỦA PHÒNG VẼ THIẾT KẾ

Ta có giảng đường k nc= 0,8 , cosφ = 0,85