Báo cáo thí nghiệm môi trường và con người bài thí nghiệm 1 Đo Độ rọi của phòng học

- Tính toán độ rọi trung bình lý thuyết Etblt cho lớp học theo phương pháp hệ số sử dụng - Đo độ rọi trung bình Etbđ của lớp học bằng light meter - So sánh kết quả tính toán Etblt vớ

ĐẠI HỌC QUỐC GIA TP HCM TRƯỜNG ĐẠI HỌC BÁCH KHOA KHOA CƠ KHÍ

BỘ MÔN CHẾ TẠO MÁY

BÁO CÁO THÍ NGHIỆM MÔI TRƯỜNG VÀ CON NGƯỜI

LỚP LÝ THUYẾT: L07 NHÓM: 3 - HK232

Ca 1-Chiều T3

GVHD: VÕ NGỌC ANH TUẤN SINH VIÊN THỰC HIỆN

1

2

3

4

5

TP HỒ CHÍ MINH, NĂM 2023

BÀI THÍ NGHIỆM 1: ĐO ĐỘ RỌI CỦA PHÒNG HỌC

I MỤC ĐÍCH THÍ NGHIỆM:

- Biết cách sử dụng dụng cụ đo độ rọi light meter Extech EasyView 30

- So sánh kết quả độ rọi đo được với kết quả tính toán theo lý thuyết

II YÊU CẦU THÍ NGHIỆM:

- Nghiên cứu tài liệu hướng dẫn trước khi đi thí nghiệm

- Tính toán độ rọi trung bình lý thuyết ( Etblt ) cho lớp học theo phương pháp

hệ số sử dụng

- Đo độ rọi trung bình ( Etbđ ) của lớp học bằng light meter

- So sánh kết quả tính toán (Etblt) với kết quả đo được ( Etbđ)

III NỘI DUNG THÍ NGHIỆM:

1 Tính toán độ rọi của phòng học theo phương pháp hệ số sử dụng (theo lý

Để tính toán chiếu sáng chung cho phòng làm việc, người ta thường sử dụng

phương pháp hệ số sử dụng h như sau:

- Tính chỉ số phòng i.

i = S

H C (b + a)

(1.1 )

Trong đó:

+ S – diện tích phòng chiếu sáng (m2)

+ a, b: chiều dài, chiều rộng phòng (m)

+ HC: khoảng cách từ mặt bàn làm việc tới đèn (m)

Từ chỉ số phòng i tính được ở trên, ta tra giá trị của hệ số sử dụng (Tham khảo

bảng 9-12 trang 158 sách Kỹ thuật Bảo hộ lao động của Nguyễn Bá Dũng và các tác giả – năm 1979)

i <= 0.8 thì h = 0.05 – 0.36

i <= 2 thì h = 0.08 – 0.47

i > 2 thì h = 0.12 – 0.57

- Quang thông tổng 𝜑t của các bộ đèn để chiếu sáng căn phòng được xác định theo công thức:

= Emin .k.z.S

h

(1.2 )

Trong đó:

 Emin – độ rọi nhỏ nhất theo qui định của nhà nước Đối với phòng học

 k – hệ số dự trữ Nếu phòng cần chiếu sáng có bụi, khói làm ảnh



t

hưởng đến tầm nhìn lấy k =1,5 – 1,7 Nếu không có bụi, khói thì k =1.

 z – tỷ số giữa độ rọi trung bình Etb và Emin z = Etb/Emin (Thường

chọn z=(1,1÷1,2) Phòng diện tích nhỏ hơn 10m 2 thì lấy z=1)

 S – diện tích phòng cần được chiếu sáng (m2)

 h - Hệ số sử dụng

- Tính số bộ đèn cần thiết để chiếu sáng (Nbđ )

Chọn trước quang thông của 1 bộ đèn là 𝜑bđ , ta tính được số bộ đèn cần thiết Nbđ để chiếu sáng cho căn phòng là :



N bd =

bd

( 1.3)

- Cuối cùng ta xác định được độ rọi trung bình trên bề mặt làm việc là:

E tb = N bd .bd

h

S.k

(1.4)

t



 Nbd – Số bộ đèn cần để chiếu sáng

 𝜑bd – quang thông của một bộ đèn

 S – diện tích phòng(m2),

 k – hệ số dự trữ

 h - là hệ số sử dụng

2 Đo độ rội thực tế phòng học bằng Light Meter:

2.1 Giới thiệu dụng cụ đo độ rọi Extech EasyView 30 Light Meter:

Máy đo độ sáng Extech Easyview 30 Light Meter là thiết bị được thiết kế để đo

độ sáng của các nguồn ánh sáng trong môi trường công nghiệp và thương mại Đây là thiết bị đo độ sáng độ chính xác cao, có độ phân giải 0,01 Lux/FC

Hình 1.1 Thiết bị đo độ rọi Extech EasyView 30 Light Meter

2.2 Nguyên lý làm việc:

1 Power on: đặt chuyển đổi chức năng ON/OFF sang chế độ ON

2 Chọn đơn vị đo: sử dụng nút "FC/Lux" để chọn đơn vị đo mong muốn, trong bài thí nghiệm này ta chọn đơn vị Lux

3 Đặt máy: đặt máy đo độ rọi sao cho cảm biến tiếp xúc trực tiếp với nguồn ánh sáng cần đo

4 Đọc dữ liệu: đọc kết quả đo trên màn hình LCD

5 Tắt máy: đặt chuyển đổi chức năng ON/OFF sang chế độ OFF để tắt máy

Lưu

ý:

- Không sử dụng máy đo độ rọi Extech EasyView 30 Light Meter trong

môi trường có nhiệt độ và độ ẩm quá cao hoặc thấp

- Bảo quản máy đo độ rọi ở nơi khô ráo, thoáng mát, tránh rơi vỡ và va đập

2.3 Khả năng đo và các thông số của máy

- Phạm vi Fc: 40, 400, 4000, 40.000Fc

- Phạm vi Lux: 40, 400, 4000, 40.000, 400.000Lux

- Tối đa Độ phân giải: 0,01Fc/ Lux

- Độ chính xác cơ bản: ± 3% rdg + 0,5% FS

- Cosine & Màu đã sửa: Có

- Kích thước: 5,9x2,8x1,4 "(150 x 72 x 33mm)

- Cân nặng: 8,3 oz (235g)

3 Thực hành thí nghiệm:

3.1 Nhiệm vụ:

1 Tính toán lý thuyết độ rọi phòng học : xác định các thông số cần thiết của phòng học cần đo độ rọi ( chiều dài a, rộng b, cao H, chiều cao treo đèn so với

bề mặt làm việc Hc, khoảng cách từ đèn tới trần hc)

Tra các giá trị cần thiết như :

Emin, Emax, hệ số dự trữ k , loại bộ đèn…) tính số bộ đèn cần thiết Nbd, phân bố các bộ đèn, tính độ rọi trung bình theo lý thuyết Etblt,

2 Thực hành đo độ rọi phòng học: với sự phân bố đèn sẵn có trong phòng, đo độ rọi E tại một số điểm trên bề mặt làm việc, tính độ rọi trung bình Etbđ trong các trường hợp:

a Có ánh sáng tự nhiên và ánh sáng đèn

b Không có ánh sáng đèn

3 So sánh Etblt tính toán với Etbđ thực tế đo được

3.2 Trình tự làm thí nghiệm:

1 Xác định các thông số cần thiết của phòng

2 Xác định các điểm cần đo độ rọi của phòng ( chú ý chọn các điểm đặc biệt như điểm sáng nhất, điểm tối nhất…)

3 Lần lượt đo độ rọi tại các điểm đã chọn trong cả 2 trường hợp có và không có ánh sáng đèn điện Ghi kết quả đo

4 Báo cáo kết quả thí nghiệm theo mẫu

IV KẾT QUẢ THÍ NGHIỆM

1 Tính độ rọi trung bình (E tblt ) theo lý thuyết

1.1 Xác định các thông số của phòng:

Chiều dài phòng : a = 10,65 ( m ) ; Chiều rộng : b = 5,7(m)

Chiều cao phòng : H = 3,4 ( m );

Chiều cao từ bàn làm việc đến đèn: Hc = 2,7 (m)

Diện tích phòng: S = a*b = 60,705 ( m2)

1.2 Xác định các số liệu cần thiết: Độ rọi (E) ; Hệ số dự trữ ( k); Tỷ số giữa độ

rọi Etb và E min (z); Chỉ số phòng (i – tính theo công thức 3.1); Hệ số sử dụng h

Ta có:

Độ rọi nhỏ nhất: Emin= 300 lux ,

Hệ số dự trữ: k =1 ( do không có khói bụi )

Tỷ số giữa độ rọi Etb và Emin: z= 1,1

Chỉ số phòng:

𝑖 =

𝑆

=

𝐻𝑐 (𝑏 + 𝑎)

60,705

2,7 (5,7 +10,65)

= 1,375

Hệ số sử dụng: do i=1,375 ≤ 2 nên h = (0,08 ÷ 0,47) chọn h=0,4

1.3 Tính toán độ rọi E tblt theo phương pháp hệ số sử dụng

– Tính trị số quang thông tổng của các bộ đèn f t theo công thức 3.2

𝜑𝑡 = 𝐸𝑚𝑖𝑛 𝑘 𝑧 𝑆

= ℎ

300.1 (1,1) (60.705)

= 133551 0,15

– Xác định số bộ đèn cần thiết để chiếu sáng căn phòng Nbd theo công thức 3.3

𝜑𝑡

𝑏𝑑

133551

= 53,4204 2500

=.> Chọn số bộ đèn là 54

Trong bài thí nghiệm này ta chọn trước loại đèn để chiếu sáng là đèn huỳnh

Tính độ rọi trung bình ( Etb ) trên mặt phẳng tính toán (công thức 3.4)

𝐸𝑡𝑏

= 𝑁𝑏𝑑 𝜑 𝑏𝑑.ℎ

𝑆.𝑘

= (54).2500.(0,15)

( 60.705 ).1

= 333,58 (lx)

2 Đo độ rọi của một số điểm trong phòng

2.1 Trường hợp chỉ có ánh sáng tự nhiên

Bảng 1

2.2 Trường hợp có ánh sáng đèn và ánh sáng tự nhiên

Bảng 2

E(lx) 350 365 410 316 315 355 375 295 310 255 320 265 355 450

Số bộ đèn thực tế:

2

d

338, 2857.60,705.1

54,76

tbtt

b tt

bd

N

h



 Chọn 55 bộ đèn

3 So sánh E tb lý thuyết và E tb đo thực tế:

Khi chỉ có ánh sáng tự nhiên: 𝐸𝑡𝑏𝑡𝑡1 < 𝐸𝑡𝑏𝑙𝑡 (82,4286 𝑙𝑥 < 333,58 𝑙𝑥)

Khi có ánh sáng tự nhiên và ánh sáng đèn: 𝐸𝑡𝑏𝑡𝑡2 > 𝐸𝑡𝑏𝑙𝑡 (338,2857 𝑙𝑥 > 333,58 𝑙𝑥)

Vậy:

+ Khi chỉ có ánh sáng tự nhiên thì độ rọi trung bình thực tế nhỏ hơn độ rội trung bình lý thuyết

+ Khi có cả ánh sáng tự nhiên và ánh sáng đèn thì độ rọi trung bình thực

tế lớn hơn trung bình lý thuyết, nhưng vẫn nằm trong khoảng quy định nên đạt yêu cầu

4 Đánh giá kết quả thí nghiệm

- Độ rọi trong phòng đạt tiêu chuẩn qui định của Nhà nước hay không?

Trả lời: Theo tiêu chuẩn qui định của Nhà nước, phòng học chiếu sáng

đạt tiêu chuẩn cần có độ rọi phải đảm bảo 300-500 lux Nhìn vào kết quả đo được, ta thấy khi có cả ánh sáng đèn và ánh sáng tự nhiên thì độ rọi của phòng học đạt yêu cầu Còn khi chỉ có ánh sáng tự nhiên thì độ rọi phòng học không đạt yêu cầu

- Sự chiếu sáng trong phòng đảm bảo kỹ thuật chiếu sáng (độ rọi

phân bố đều trên bề mặt cần chiếu sáng, không chói loá, không tạo thành

bóng đen…) ?

Trả lời:

Sự chiếu sáng trong phòng học chưa đảm bảo kỹ thuật chiếu sáng do độ rọi phân bố không đều trên bề mặt (nhiều vị trí trên mặt bàn có độ rọi cao, nhưng cũng có nhiều vị trí có độ rọi thấp), có một vài khu vực bị tối tạo thành bóng đen một số khu vực bị chói lóa do ánh nắng mặt trời và gương phản trong phòng học, nhất là các khu vực ở gần cửa ra vào

- Những nhận xét và đề xuất của cá nhân về kỹ thuật chiếu sáng của

phòng

học?

Trả lời:

Hiện nay hệ thống chiếu sáng tại nhiều phòng học của các trường hiện nay chưa được tính toán và bố trí đèn hợp lý, nguyên nhân là do đa phần ánh sáng tại các lớp học có độ rọi quá thấp (khoảng dưới 100 lux), bóng đèn không được mắc vuông góc với chiều dài lớp học, nên có chỗ sáng và chỗ tối, quạt trần treo thấp hơn đèn điện gây chia cắt ánh sáng

Đề xuất:

- Các lớp có độ rọi thấp cần lắp thêm đèn để độ rọi trong lớp đạt tiêu

chuẩn, nhất là những vị trí có ánh sáng thấp

- Các dãy đèn nên được bố trí song song với hướng nhìn và cửa để hạn

chế phản xạ và lóa mắt

- Bố trí phòng học, cửa sổ, cửa ra vào đúng hướng và đủ ánh sáng tự nhiên.

- Sử dụng đèn chiếu sáng có chất lượng tốt, công suất suất vừa đủ để đảm

bảo độ sáng, cần kiểm tra và bảo trì thường xuyên