cơ sở kỹ thuật chiếu sáng

Website: http://www.docs.vn Email : lienhe@docs.vn Tel (: 0918.775.368 Lời nói đầu Chiếu sáng trờng học là vấn đề đợc các cấp lãnh đạo và nhà trờng hết sức coi trọng vì nó ảnh hởng đến chất lợng học tập cũng nh sức khoẻ của sinh viên. Tuy nhiên trớc đây ở trờng Amsterdam cũng nh hầu hết các trờng học khác trong cả nớc, hệ t1hống chiếu sáng vẫn đợc thiết kế và sử dụng các thiết bị chiếu sáng hiệu suất thấp (thông thờng) việc sử dụng các thiết bị chiếu sáng thông thờng có những hạn chế sau: - Thiết bị chiếu sáng có hệ số sử dụng thấp. - Bóng đèn thế hệ cũ có hiệu suất phát quang thấp, có độ suy giảm quang thông lớn. - Thiết bị chiếu sáng có tuổi thọ thấp nên chi phí thay thế bảo trì hàng năm lớn. Ngày nay với sự tiến bộ vợt bậc của khoa học kỹ thuật, các loại bóng đèn thế hệ mới có nhiều u điểm đã ra đời, ngời ta gọi đó là các bóng đèn hiệu suất phát quang cao tiết kiệm điện năng (công suất của bóng đèn thấp hơn so với loại bóng đèn thế hệ cũ mà phát ra quang thông lớn hơn). Mặt khác bóng đèn hiệu suất cao lại có độ suy giảm quang thông thấp nên cờng độ sáng đợc duy trì ổn định. Dới sự hớng dẫn của thầy giáo PGS TS Đặng Văn Đào, đề tài tốt nghiệp của em là thiết kế chiếu sáng Trờng PTTH Amsterdam, trong đó em thiết kế chiếu sáng với 02 loại thiết bị chiếu sáng, là thiết bị chiếu sáng thông thờng và thiết bị tiết kiệm điện năng. Từ đó thấy đợc những hiệu quả về ánh sáng và hiệu quả về kinh tế trong việc sử dụng bóng đèn thế hệ mới. Bản đồ án này chắc chắn không tránh khỏi thiếu sót do kiến thức của bản thân và kinh nghiệm thực tế còn ít, vì vậy em rất mong sự góp ý và chỉ dẫn thêm của các thầy các cô để đồ án của em đợc hoàn thiện hơn. Nhân đây cho em đợc bày tỏ tấm lòng biết ơn chân thành với các thầy cô đã tận tình truyền đạt kiến thức cho chúng em trong những năm học vừa qua và đặc biệt là thầy giáo Đặng Văn Đào, thầy giáo đã nhiệt tình hớng dẫn giúp đỡ em hoàn thành bản đồ án tốt nghiệp này. Website: http://www.docs.vn Email : lienhe@docs.vn Tel (: 0918.775.368 Website: http://www.docs.vn Email : lienhe@docs.vn Tel (: 0918.775.368 Phần I : Cơ sở kỹ thuật chiếu sáng Phần này trình bày về lý thuyết chiếu sáng bao gồm phép đo ánh sáng, trình bày về đèn, ống hình quang, thiết kế chiếu sáng trong nhà. Chơng I: Phép đo ánh sáng I.Khái niệm về ánh sáng : Sóng điện từ là hiện tợng lan truyền đồng thời theo đờng thẳng của điện tr- ờng và từ trờng. Mọi sóng điện từ tuân theo các định luật vật lý, cụ thể là các định luật truyền sóng, các định luật phản xạ và khúc xạ, những ảnh hởng của sóng khác nhau rõ rệt tuỳ theo năng lợng đợc truyền, nghĩa là tuỳ theo bớc sóng. ánh sáng là một loại sóng điện từ mà bớc sóng nằm trong khoảng 780nm và 380nm mà mắt não con ngời có thể cảm nhận trực tiếp. II. Các đại lợng đo ánh sáng : Khái niệm quang thông là quan niệm đầu tiên của con ngời có quan hệ với các nguồn sáng, đó là ngọn nến, là đèn măng sông không cho cùng một lợng ánh sáng, nhng khái niệm này không nêu lên bất kỳ sự phân bố ánh sáng trong các miền khác nhau của không gian, hơn nữa nó không thể đo đợc. Điều đó đã thúc đẩy các nhà vật lý Lambert ở thế kỷ 18 đa ra các cơ sở của phép đo ánh sáng dựa trên cơ sở quang học, hình học và sinh lý học. 1 Góc khối - , steradian, sr : Có thể nói một cách đơn giản rằng góc khối, ký hiệu , là góc trong không gian. Ta giả thiết rằng một nguồn điểm đặt ở tâm O của một hình cầu rỗng bán kính R và ký hiệu S là nguyên tố mặt của hình cầu này. Hình nón đỉnh O cắt S trên hình cầu biểu diễn góc khối , nguồn nhìn mặt S dới góc đó. đợc định nghĩa là tỷ số của S trên bình phơng của bán kính : 2 R S = Ta đợc giá trị cực đại của khi từ O ta chắn cả không gian tức là toàn bộ hình cầu : 4 4 2 2 2 = == R R R S Do đó Steradian là góc khối tức là khai triển của hình nón dới góc đó một ngời quan sát đứng ở tâm một quả cầu có bán kính 1m thấy diện tích 1m 2 trên hình cầu này. 2. Cờng độ sáng I, Candela, cd : Là một thông số đặc trng cho nguồn sáng. Cờng độ sáng luôn liên quan đến một phơng cho trớc đợc biểu diễn bằng một vector theo phơng này ta có độ lớn tính bằng Candela (cd, còn gọi là nến). Candela là cờng độ sáng theo một phơng đã cho của nguồn phát một bức xạ đơn sắc có tần số 540.10 12 Hz ( = 555 nm) và cờng độ năng lợng theo phơng này là 1/683 oát trên steradian. Trờng hợp tổng quát, một nguồn không phải luôn phát sáng một cách giống nhau trong không gian. Chúng ta xét sự phát xạ thông lợng d của nguồn O theo phơng của điểm A là tâm của miền d S ta nhìn từ O dới góc khối d. Khi Website: http://www.docs.vn Email : lienhe@docs.vn Tel (: 0918.775.368 Website: http://www.docs.vn Email : lienhe@docs.vn Tel (: 0918.775.368 đó ds tiến tới không, d cũng tiến tới không, thì tỉ số d / d tiến tới giá trị tới hạn gọi là cờng độ sáng của O tới A, tức : = d d I d OA 0 lim Để thấy rõ hơn ý nghĩa của các đại lợng này trong thực tế, sau đây là một số đại lợng cờng độ sáng của các nguồn sáng thông dụng : ngọn nến : 0,8 cd (theo mọi hớng) đèn sợi đốt 40 W/ 220V : 35 cd (theo mọi hớng) đèn sợi đốt 300 W/ 220V : 400 cd (theo mọi hớng) có bộ phản xạ : 1500 cd (ở giữa chùn tia) đèn iot kim loại 2 KW : 14.800 cd (theo mọi hớng) Có bộ phản xạ : 250.000 cd (ở giữa chùm tia) 3. Quang thông , lumen, lm : Đơn vị cờng độ sáng candela do nguồn sáng phát theo mọi hớng tơng ứng với đơn vị quang thông tính bằng lumen. Lumen là quang thông do nguồn sáng này phát ra trong một góc mở bằng 1 steradian. Do đó nếu ta biết sự phân bố cờng độ sáng của nguồn trong không gian ta có thể suy ra quang thông của nó : = 4 0 dI Trờng hợp đặc biệt nhng hay gặp, khi cờng độ bức xạ I không phụ thuộc vào phơng thì quang thông là : = 4 I 4.Độ rọi E, Lux, Lx : Ngời ta định nghĩa mật độ quang thông rơi trên bề mặt là độ rọi có đơn vị là lux : 2 m lm lx S E = Hoặc 1 lux = 1 lm/m 2 Khi sự chiếu sáng trên bề mặt không đều nên lấy trung bình số học ở các điểm khác nhau để tính độ rọi trung bình . Một số giá trị thông dụng khi chiếu sáng tự nhiên và nhân tạo : Ngoài trời, buổi tra trời nắng : 100.000 lx Phòng làm việc : 400 đến 600 lx Trời có mây : 2000 đến 10.000 lx Nhà ở : 50 đến 300 lx Trăng tròn : 0,2 lx Phố đợc chiếu sáng : 20 đến 50 lx Khái niệm về độ rọi, ngoài nguồn sáng còn liên quan đến vị trí của mặt đ- ợc chiếu sáng. 2 3 2 h I r I d d E coscos = = = Với : I là cờng độ sáng (cd) Website: http://www.docs.vn Email : lienhe@docs.vn Tel (: 0918.775.368 Website: http://www.docs.vn Email : lienhe@docs.vn Tel (: 0918.775.368 h là khoảng cách từ điểm sáng tới bề mặt chiếu sáng (m) là góc hợp bởi pháp tuyến n của ds với phơng r r là khoảng cách giữa nguồn sáng đến điểm nhận đợc chiếu sáng (m) 5. Độ chói L, cd/m 2 : Các nguyên tố diện tích của vật đợc chiếu sáng nói chung phản xạ ánh sáng nhận đợc 1 cách khác nhau và tác động nh một nguồn sáng thứ cấp phát ra cờng độ sáng khác nhau theo mọi hớng. Để đặc trng cho các quan hệ của nguồn, kể cả nguồn sơ cấp lẫn nguồn thứ cấp, đối với mắt cần phải thêm vào các cờng độ sáng cách xuất hiện ánh sáng. Độ chói nhìn nguồn sáng là tỉ số giữa cờng độ sáng và diện tích biểu diễn của nguồn sáng : bK mcd S I mdS cddI L = = )(cos )( 2 )/( 2 Trong đó : I : cờng độ sáng theo hớng S bK : Diện tích biểu khi nhìn nguồn Khi nguồn sáng là bộ đèn cầu: 4 2 2 d RS bK == 6. Độ tơng phản : Đối với con mắt quan sát một vật có độ chói L o trên một nền có độ chói L f chỉ có thể phân biệt đợc ở mức độ chiếu sáng vừa đủ nếu : 01,0 0 = f f L LL C Trong đó : L o Là độ chói khi nhìn đối tợng L f Là độ chói khi nhìn nền Để phân biệt đối tợng nhìn C 0,01 Trong thực tế kích thớc và mầu sắc cũng tác động đến khả năng phân biệt của mắt, điều đó kéo theo là mức độ chiếu sáng phù hợp với công trình chiếu sáng. 7. Tiện nghi nhìn và sự loá mắt : Sự loá mắt là sự suy giảm hoặc tức thời mắt bị mất đi cảm giác nhìn do sự tơng phản quá lớn. Khái niệm này có liên quan đến khái niệm ở trên. Nói chung ngời ta chấp nhận độ chói nhỏ nhất để mắt nhìn thấy là: 10 -5 cd/m 2 và bắt đầu gây nên loá mắt ở 5000cd/m 2 . 8. Độ nhìn rõ và các tính năng nhìn : Tất nhiên cách chúng ta nhìn thấy các vật phụ thuộc vào độ tơng phản của nó nhng cũng còn phụ thuộc vào kích thớc của vật và độ chói của nền, điều đó dẫn đến sự kích hoạt của các tế bào hình nón (thị giác ban ngày) hoặc tế bào hình que (thị giác ban đêm) Định nghĩa tơng phản C = (L 0 L f )/ L f chứng tỏ một vật sáng trên nền tối, C> 0 biến thiên từ +0 , đối với vật trên nền sáng C< 0 biến thiên từ 0 đến -1 Đối với một độ chói của nền và kích thớc của vật đã cho ta có thể xác định ngỡng tơng phản C s ứng với giá trị cực tiểu của C cho phép phân biệt đợc vật. Website: http://www.docs.vn Email : lienhe@docs.vn Tel (: 0918.775.368 Website: http://www.docs.vn Email : lienhe@docs.vn Tel (: 0918.775.368 Blackwell đã đa ra quan niệm nhìn rõ nh tỷ số C/C s cho phép đánh giá tính năng nhìn. Ta cũng nhận thấy rằng dới vài phần trăm cd/m 2 là thị giác đêm và trên vài cd/m 2 trở lên là thị giác ngày. 9. Định luật Lambert : Dù ánh sáng qua bề mặt trong suốt hay ánh sáng đợc phản xạ trên bề mặt mờ hoặc ánh sáng chịu cả hai hiện tợng trên bề mặt trong mờ, một phần ánh sáng đợc mặt này phát lại tuỳ theo hai cách sau đây: - Sự phản xạ hay khúc xạ tuân theo qui định luật của quang hình học hay định luật Descartes . - Sự phản xạ truyền khuếch tán theo định luật Lambert: LE = : hệ số phản xạ Các hệ số phản xạ thực tế: Mầu trắng rất sáng, thạch cao trắng 8,0= Các mầu sáng, mầu trắng nhạt 7,0= Mầu vàng, xanh lá cây sáng, mầu ximăng 5,0= Các mầu rực rỡ, gạch 3,0= Các mầu tối kính 1,0= Nói chung ta gọi độ sáng - à là tỷ số quang thông phát bởi nguyên tố diện tích dù là nguyên nhân phát có thể là phản xạ, truyền dẫn có thể là phát xạ nội tại nh màn hình của máy thu hình. Độ sáng tính bằng lm.m -2 (nhng không phải là Lux bởi vì đó là quang thông phát chứ không phải quang thông thu). Khi độ sáng đợc khuyếch tán, định luật Lambext đợc tổng quát là : à L= 10. Lux kế: Về nguyên tắc lux kế là dụng cụ để đo tất cả các đại lợng ánh sáng . Dụng cụ gồm tế bào Sêlen quang điện (pin quang điện) biến đổi các năng lợng nhận đợc thành dòng điện và cần đợc nối vào một miliampe kế. Đo cờng độ sáng: Nếu tế bào chỉ đợc chiếu sáng trực tiếp bằng một nguồn đặt ở khoảng cách r và toả tia có cờng độ sáng I theo phơng pháp tuyến với tế bào, biểu thức I = E.r 2 cho giá trị của cờng độ sáng. Sử dụng phơng pháp này rõ ràng bao hàm một điều là không có bất cứ nguồn thứ cấp nào khác chiếu sáng tế bào nh các vật hay các thành phần phản xạ đã làm, vì thế ngời ta sơn mặt đen ( = 0,05) chỗ tiến hành đo cờng độ sáng. Đo độ chói Trong trờng hợp sự khuyếch tán của tờng là thẳng, biết độ rọi của tờng là E ta xác định đợc ngay độ chói L nhờ định luật Lambert III Màu của ánh sáng 1. Nhiệt độ màu cuả ánh sáng Website: http://www.docs.vn Email : lienhe@docs.vn Tel (: 0918.775.368 Website: http://www.docs.vn Email : lienhe@docs.vn Tel (: 0918.775.368 Cách chọn nhiệt độ màu của ánh sáng theo tiêu chuẩn tiện nghi Kruithof. Nhiệt độ màu T(k) là nhiệt độ của vật đen lý tởng phát sáng khi đốt nóng ở nhiệt độ cao. T = 2000k: chủ yếu bức xạ màu đỏ (ánh sáng mặt trời sắp lặn) T = 2500k: ánh sáng bắt đầu trắng lên - trắng ấm (dùng đèn đờng Natri cao áp) T = 3000 - 5500k: ánh sáng giữa trời mùa hè. 2 .Chỉ số màu (thể hiện màu, hoàn màu) Đó là khái niệm cực kỳ quan trọng với sự lựa chọn tơng lai của các nguồn sáng. Cùng một vật đợc chiếu sáng bằng các nguồn chuẩn khác nhau nhng không chịu một sự biến đổi nào . So sánh với một vật đen có cùng nhiệt độ , một nguồn nào đó làm biến màu của các vật đợc chiếu sáng, sự biến đổi màu này do sự phát xạ phổ khác nhau đợcđánh giá xuất phát từ các độ sai lệch màu và gán cho nguồn một chỉ số màu I.R.C hoặc R a theo ngôn ngữ Anh). Nó biến thiên từ 0 với một ánh sáng đơn sắc, đến 100 đối với phổ ánh sáng trắng ban ngày. Trong thực tế ta chấp nhận sự phân loại sau đây: R a < 50 chỉ số không có ý nghĩa thực tế. Các màu hoàn toàn bị biến đổi R a < 70 sử dụng công nghiệp khi sự thể hiện màu là thứ yếu, 70 < R a < 85 sử dụng thông thờng ở đó sự thể hiện màu là không quan trọng R a > 85 sử dụng trong nhà ở hay những ứng dụng công nghiệp đặc biệt. IV.Đèn huỳnh quang : Các đèn phóng điện cũng liên quan đến nguyên lý huỳnh quang. 1. Sự huỳnh quang : Khi một tia đơn sắc va chạm vào một chất phát quang thì một phần năng l- ợng của nó đợc biến đổi thành nhiệt trong khi đó phần còn lại xuất hiện dới dạng một phổ liên tục có bớc sóng lớn hơn và sự phân bố phụ thuộc vào bản chất của chất. Sự giảm bớt phát xạ sơ cấp tạo nên hiện tợng huỳnh quang đợc sử dụng để lấy lại các bức xạ phát ra trong các tia tử ngoại bằng cách kéo chúng vào miền sáng nhìn thấy. Màu của ánh sáng quan sát phụ thuộc vào bản chất, liều lợng bột huỳnh quang quét trong thành ống cũng nh áp suất trong ống. 2. Đèn ống huỳnh quang : a) Giới thiệu : Một ống thuỷ tinh mờ với các tia tử ngoại có các điện cực đốt nóng, bên trong chứa khí hiếm (argon) và một lợng thuỷ ngân rất nhỏ khi phóng điện ở áp suất rất thấp 0,01 torr phát xạ chủ yếu của thuỷ ngân nằm ở 254nm trong khi thuỷ ngân vẫn nguội ở khoảng 50 0 . Để chế tạo : - Cần sử dụng một ống dài có nhiệt độ (T 0 ) không cao để không làm tăng áp suất của thuỷ ngân. - Bột huỳnh quang hoặc hỗn hợp bột có thể có các đờng cong phát xạ phổ ánh sáng màu hay ánh sáng trắng đợc đặc trng bằng nhiệt độ màu và giá trị chỉ số màu IRC (hay Ra). - Hiệu quả ánh sáng từ 40 đến 95 lm/W - Chỉ số màu từ 55-92 - Nhiệt độ màu giữa 2800 và 6500K Website: http://www.docs.vn Email : lienhe@docs.vn Tel (: 0918.775.368 Website: http://www.docs.vn Email : lienhe@docs.vn Tel (: 0918.775.368 - Tuổi thọ lý thuyết vào quãng 7000 giờ . b) Các điều kiện làm việc : +)Nhiệt độ : Trong ống đèn thuộc công nghệ cũ, vì lý do giá thành, cực đại của quang thông ở nhiệt độ xung quanh vào khoảng 25 0 C là thông dụng nhất. Nhng sự phát xạ có thể giảm đi 30% ở gần 0 0 (do vậy cần bảo vệ đèn ống bằng một chụp đèn) hoặc ở 60 0 , giá trị nhiệt độ thờng gặp bên trong chụp đèn . +)Tuổi thọ : Sự giảm quang thông trong quá trình làm việc có liên quan đến việc biến thiên điện áp lới và tần số phát sáng, điều đó dẫn h hỏng chất huỳnh quang ở lân cận các điểm cực, do đó khi hai đầu bóng đèn bị đen chứng tỏ gần hết thời gian sử dụng của đèn. +)Các biến thiên điện áp : Cũng nh đối với các đèn phóng điện và phụ kiện kèm theo (chấn lu, tụ điện, thiết bị mồi) đèn ống huỳnh quang chỉ làm việc tốt ở điện áp định mức . c) Các thiết bị mồi : +)Tăcte có khí : Đó là một bóng đèn có khí rất nhỏ có các điện cực gần nhau trong đó một điện cực lỡng kim di động, mắc song song với đèn ống. Khi có điện, sự phóng điện xảy ra trong tăcte, các điện cực của nó bị ngắn mạch do nhiệt lợng của sự phóng điện này. Do đó dòng điện chạy qua các điện cực e và e làm nóng chúng do hiệu ứng Joule, trong khi đó miếng lỡng kim nguội đi. Cuối cùng miếng lỡng kim làm hở mạch, vì cuộn chấn lu có tính điện cảm làm xuất hiện quá điện áp khi bị ngắt mạch giữa e và e sinh ra hồ quang. +)Tăcte nhiệt : Một bóng đèn chân không nhỏ chứa một công tắc lỡng kim khép mạch khi nguội và một điện trở đốt nóng đợc mắc theo sơ đồ. Khi có điện, điện trở này và các điện cực mắc nối tiếp bị phát nóng do hiệu ứng Joule làm mở miếng lỡng kim gây ra quá điện áp khi ngắt mạch giữa e và e và sinh ra hồ quang. +)Hệ thống khởi động nhanh dùng điện cực phụ : Nếu muốn mồi tức thì, ta có thể loại bỏ thời gian đốt nóng trớc bằng một điện cực phụ rất bền đặt trong ống, đợc đốt với điện cực thứ hai. Nh vậy ngay sau khi có điện, sự mồi tiến hành một cách tự phát từ e tới a và hồ quang kéo dài dọc theo điện cực phụ để đạt đến e . d) Nguồn cung cấp Ta biết rằng ở tần số 50 Hz đèn phát 100 chớp sáng trong một giây, hiệu ứng chớp nháy này, ngời ta không nhìn thấy nhng gây ra hiệu ứng quay chuyển, ví dụ trong phân xởng có các máy quay. Vì đèn ống có 2 hoặc 3 ống trong một hộp đèn, tuỳ theo trờng hợp mà ta có thể: - Cung cấp cho 3 ống của một hộp, đèn bằng điện áp ba pha tạo nên h- ớng ánh sáng rất đều đặn theo thời gian và cho phép cân bằng các pha với các thiết bị chiếu sáng công suất lớn. - Đối với đèn hộp 2 ống thực hiện sơ đồ 2 đèn vợt trớc chậm sau chỉ cần nối song song một đèn ống không bù với một ống bù quá sao Website: http://www.docs.vn Email : lienhe@docs.vn Tel (: 0918.775.368 Website: http://www.docs.vn Email : lienhe@docs.vn Tel (: 0918.775.368 cho chớp sáng vợt trớc và chậm sau điện áp. Lợi ích của sơ đồ ở chỗ có hệ số công suất cao, cỡ 0,85 nhng cầu dùng hai chấn lu và hai tắcte - Sơ đồ hai đèn lần lợt thì mỗi nửa chu kỳcủa điện áp đèn L 2 chỉ đợc mồi sau đèn L 1 . Điện áp trên các cực đèn L 1 giảm xuống giá trị điện áp hồ quang, L 2 nhận đợc điện áp bổ xung cần thiết cho sự mồi của nó. Sơ đồ này không giảm đi sự nhấp nháy nhng chỉ cần 1 chấn lu có công suất nhỏ và tổn hao công suất giảm đi. 3 .Các đèn hộp bộ (đèn Compact) Mặc dù các đèn phóng điện và đèn huỳnh quang đợc cải tiến không ngừng, nhng thiết bị phụ của đèn cũng nh kích thớc của nó làm các đèn này gặp trở ngại khi sử dụng đèn này trong nhà. Việc sử dụng lớp huỳnh quang mịn hơn là nguồn gốc của đèn ống thế hệ thứ hai tạo nên phát xạ 3 dải hẹp (đỏ xanh lá cây xanh da trời) tạo nên ánh sáng trắng có chất lợng tuyệt hảo và hiệu quả ánh sáng rất cao. Đèn này có thể thay thế trực tiếp đèn sợi đốt và có hiệu quả ánh sáng vào khoảng 50lm/w và tuổi thọ 5000 giờ, khấu hao vốn đầu t trớc 3000 giờ sử dụng. Các đặc tính của loại đèn hiện nay là: Fw 7 11 15 20 23 lm 400 600 900 1400 1800 Còn các loại đèn khác, chấn lu rời, đui đặc biệt để tránh mắc sai vào lới, công suất từ 5 đến 55w, có quang thông từ 260 đến 4800lm Website: http://www.docs.vn Email : lienhe@docs.vn Tel (: 0918.775.368 Website: http://www.docs.vn Email : lienhe@docs.vn Tel (: 0918.775.368 Chơng II chiếu sáng trong nhà I. Thiết kế sơ bộ chiếu sáng trong nhà. Kỹ thuật chiếu sáng là tập hợp các phơng pháp cho phép đảm bảo về số l- ợng và chất lợng phân bố ánh sáng thích ứng với nhu cầu sử dụng. Thiết bị chiếu sáng đợc tính toán theo hai giai đoạn: - Thiết kế sơ bộ xác định giải pháp về hình học và quang học có thể có. - Kiểm tra các độ rọi khác nhau đợc thực hiện một cách chính xác bằng cách sử dụng một trong các quy chuẩn nh: NFC 71 -12 của U.T.E hay quy chuẩn S40 001 của AFNOR với mục đích chính là kiểm tra mức độ tiện nghi cuả thiết bị. Trớc rất nhiều giải pháp có thể nên tiến hành các lựa chọn theo thứ tự đợc trình bày dới đây: 1. Chọn độ rọi : Chọn độ rọi ngang chung trên bề mặt làm việc, còn gọi là bề mặt hữu ích có độ cao trung bình là 0,85m so với mặt sàn. Độ rọi này phụ thuộc vào bản chất của địa điểm, vào các tính năng thị giác liên quan đến tính chất công việc (vẽ, dệt, cơ khí, . . .) đến việc mỏi mắt và liên quan đến môi trờng chiếu sáng, đến thời gian sử dụng hàng ngày . . . . Hội chiếu sáng Pháp đã công bố các độ rọi trung bình đòi hỏi với mỗi địa điểm, tính đến tất cả các thông số kể trên. Ví dụ đối với các địa điểm thờng gặp ta chấp nhận các độ rọi sau đây : - Giao thông cửa hàng, kho hàng . . . 100 lux - Phòng ăn, cơ khí nói chung 200 và 300 lux - Phòng học, phòng thí nghiệm 300 đến 500 lux - Phòng vẽ, siêu thị 750 lux - Công nghiệp màu 1000 lux - Công việc với các chi tiết nhỏ > 1000 lux 2. Chọn loại đèn : Việc lựa chọn đèn thích hợp nhất trong số các loại đèn chính theo các tiêu chuẩn sau đây : - Nhiệt độ màu đợc chọn theo biểu đồ Kruithof và có liên quan đến việc lựa chọn ở trên. - Chỉ số màu. - Việc sử dụng tăng cờng hay gián đoạn của địa điểm. - Tuổi thọ các đèn. - Hiệu quả ánh sáng của đèn. Website: http://www.docs.vn Email : lienhe@docs.vn Tel (: 0918.775.368 Website: http://www.docs.vn Email : lienhe@docs.vn Tel (: 0918.775.368 3. Chọn kiểu chiếu sáng và bộ đèn : Thờng gặp nhất là kiểu chiếu sáng trực tiếp và bán trực tiếp. Kiểu chiếu sáng phụ thuộc vào bản chất của địa điểm có tính đến khả năng phản xạ của thành. Đối với các loại đèn cần chọn, catalo của nhà chế tạo cho phép chọn một kiểu bộ đèn, cấp xác định và nếu có thể ngời ta đảm bảo sẵn sàng có các công suất khác nhau. 4. Chọn chiều cao treo đèn : Nếu h là chiều cao của nguồn so với bề mặt hữu ích và h là khoảng cách từ đèn đến trần ta có thể xác định tỷ số treo j theo công thức : ' ' hh h j + = với 3 1 0;2 ' jhh Thờng nên chọn h cực đại bởi vì : - Các đèn càng xa với thị trờng theo chiều ngang, làm giảm nguy cơ gây loá mắt. - Các đèn có công suất lớn hơn và do đó có hiệu quả ánh sáng tốt. - Các đèn có thể cách xa nhau do đó làm giảm số đèn. 5. Sự bố trí các đèn (phơng pháp đơn giản hoá) : Ta có một không gian hình hộp chữ nhật gọi chung là địa điểm chữ nhật trong đó mặt phẳng của các đèn phân cách với cổ trần. Sự đồng đều của độ rọi bề mặt hữu ích phụ thuộc : - Cách các chùm tia sáng của đèn giao nhau cách nhau một khoảng n trên bề mặt hữu ích. - Các hệ số phản xạ của vách đóng vai trò của các nguồn sáng mặt thứ cấp và càng quan trọng khi các thiết bị là chiếu sáng hỗn hợp. Việc đầu tiên khi bố trí các đèn là cần tôn trọng các giá trị cực đại nh hình sau : Cấp A B C D EFGH IJ A. . .J+T T h n max 0,6 0,8 1 1,2 1,5 1,7 1,5 ' h n 6 Khoảng cách đến tờng của các thiết bị chiếu sáng gần nhất đợc ký hiệu q nói chung 23 n q n trừ những chỗ làm việc dọc theo tờng. 6. Quang thông tổng : a) Khái niệm về hệ số có ích : Hệ số có ký hiệu là U, tỉ số quang thông nhận đợc trên bề mặt hữu ích trên quang thông tổng đi khỏi bộ đèn. Tỷ số này phụ thuộc vào 3 yếu tố : - Cấp của bộ đèn, nghĩa là cách phân bố quang thông trên mặt hữu ích, trên tờng, cổ trần và trên trần. - Các hệ số phản xạ của các vạch đợc đo bằng dụng cụ đo độ rọi hoặc đ- ợc ớc lợng bằng bảng màu chuẩn trong đó cho giá trị trung bình đối với tờng và trần. Ngoài ra ngời ta định nghĩa hệ số phản xạ với mặt ảo ở độ cao của mặt hữu ích phản chiếu ánh sáng nh các vách và các vật dới bề mặt này. Hệ số phản xạ này chỉ lấy một cách áng chừng với các giá trị 0,1 và 0,3. Website: http://www.docs.vn Email : lienhe@docs.vn Tel (: 0918.775.368 [...]... cờng phản chiếu độ rọi lên bề mặt cần chiếu sáng Nên dùng máng chụp làm từ vật liệu nhôm đợc anốt hoá thì sẽ cải thiện đáng kể hiệu suất chiếu sáng 4.Kết hợp sử dụng ánh sáng tự nhiên và nhân tạo, tận dụng tối đa nguồn sáng tự nhiên dồi dào ở nớc ta 5.Vì môi trờng lớp học có thể tắt bật ánh sáng nhân tạo theo giờ, thời gian sử dụng ánh sáng nhân tạo đợc xác định trên cơ sở đặc điểm khí hậu ánh sáng tự... iV: thiết kế chiếu sáng phòng hội đồng * Kích thớc a.b.H = 20.6,5.3,6 (m) * Bộ phản xạ = 751 Đây là phòng hội đồng của trờng dùng để họp, hội thảo tiếp khách, v.v nên bố trí hai mức chiếu sáng khác nhau: E = 100(lux) và E = 400(lux) a bố trí chiếu sáng e = 400(lux) i phơng án sử dụng đèn huỳnh quang thế hệ cũ và bộ đèn thông thờng 1 Chọn loại đèn : theo trang 74(sách kỹ thuật chiếu sáng) ta chọn... sinh học tập nghiên cứu, đồng thời sử dụng nguồn năng lợng điện trong chiếu sáng có thể thực hiện những giải pháp sau : 1 Các hệ thống chiếu sáng phải đợc thiết đúng tiêu chuẩn kỹ thuật sử dụng các nguồn sáng có hiệu suất phát quang cao, có nhiệt độ màu T vàchỉ số thể hiện màu Ra phù hợp với nhu cầu học tập cho học sinh Để chiếu sáng phòng học có thể thay thế đèn huỳnh quang thế hệ cũ bằng đèn huỳnh... 0 2 Chọn đèn sử dụng : chọn đèn thế hệ mới theo catalogue Flouresent Lamp của hãng syvania ta chọn loại đèn F36w/830 WarmWhile Deluxe có các thông số kỹ thuật sau: 36W 1,2m 3350lm 3 Chọn bộ đèn : dựa vào bảng phụ lục N trang 153 (sách kỹ thuật chiếu sáng) ta chọn bộ đèn DI 2L36 có đặc tính quang học 0,54D + 0,24T 4 Hệ số sử dụng của bộ đèn ksd đợc tính theo công thức ksd = d.Ud + i.Ui - Với bộ đèn... dụng các nguồn sáng có hiệu suất phát quang cao, có nhiệt độ màu T và chỉ số thể hiện màu ra phù hợp với nhu cầu học tập cho học sinh Để chiếu sáng phòng học có thể thay thế đèn huỳnh quang thế hệ cũ bằng các bóng đèn huỳnh quang thế hệ mới sử dụng chấn lu tổn hao thấp, hạn chế sử dụng đèn sợi đốt, nên thay thế bằng đèn huỳnh quang ở những nơi có thể thay thế đợc 3 Sử dụng các bộ đèn chiếu sáng có hệ số... cũng không quá sáng so với độ chói mà anh ta đã quen Nếu các tờng có hệ số khuyếch tán theo định luật Lambert, tỷ số các độ chói LTV/L3 có thể đợc biểu diễn theo độ rọi E4 và E3 với TV đã cho Website: http://www.docs.vn Email : lienhe@docs.vn Tel (: 0918.775.368 Website: http://www.docs.vn Email : lienhe@docs.vn Tel (: 0918.775.368 PHầNII :Thiếtkế chiếu sáng chơng i : đề xuất phơng án chiếu sáng Một số... http://www.docs.vn Email : lienhe@docs.vn Tel (: 0918.775.368 chơng ii chiếu sáng phòng học Kích thớc a* b*H = 7,2.6,5.3,6 (m) Độ phản xạ = 7,51 Chọn độ rọi E = 300 lux I Phơng án sử dụng đèn huỳnh quang thế hệ cũ và bộ đèn thông thờng 1 Chọn loại đèn: Các loại đèn thông thờng có hiệu quả ánh sáng trung bình, ta chọn loại đèn P tiện nghi 27 có các thông số kỹ thuật sau: công suất P = 40 (w) chiều dài 1,2m nhiệt... thông phát ra không đạt yêu cầu Ngày nay với sự phát triển của khoa học kỹ thuật các loại bóng đèn thế hệ mới đã ra đời gọi là đèn huỳnh quang tiết kiệm điện năng có những u điểm hơn hẳn đèn huỳnh quang thế hệ cũ nh có hiệu suất cao, lại có độ suy giảm quang thông thấp nên cờng độ sáng đợc duy trì ổn định Vì vậy để đảm bảo chiếu sáng tiện nghi phù hợp cho mọi hoạt động thị giác tại phòng học, th viện,... và chiều rộng Các độ rọi của tờng và trần đặc trng cho môi trờng chiếu sáng và do đó mức độ tiện nghi của thiết bị chiếu sáng vẫn còn cha biết Website: http://www.docs.vn Email : lienhe@docs.vn Tel (: 0918.775.368 Website: http://www.docs.vn Email : lienhe@docs.vn Tel (: 0918.775.368 Các nguyên nhân gây loá mắt trực tiếp hay do phản chiếu phải đợc nghiên cứu theo các độ tơng phản của các bộ đèn tạo... và phát xạ ánh sáng trong vùng : F1' , F2' , - F3' , F4' Bằng cách bắt đầu tính toán nhiều lần đối với các thiết bị chiếu sáng ngời ta có thể giải tất cả các trờng hợp bố trí đèn, ngay cả khi bố trí không đều Để dễ dàng tính toán trong trờng hợp bố trí đèn thờng gặp, UTE năm 1984 đã công bố một quy chuẩn đơn giản hoá dùng cho một mắt lới hình chữ nhật : m là khoảng cách tâm các nguồn sáng bên cạnh b . I : Cơ sở kỹ thuật chiếu sáng Phần này trình bày về lý thuyết chiếu sáng bao gồm phép đo ánh sáng, trình bày về đèn, ống hình quang, thiết kế chiếu sáng trong nhà. Chơng I: Phép đo ánh sáng I.Khái. 0918.775.368 Chơng II chiếu sáng trong nhà I. Thiết kế sơ bộ chiếu sáng trong nhà. Kỹ thuật chiếu sáng là tập hợp các phơng pháp cho phép đảm bảo về số l- ợng và chất lợng phân bố ánh sáng thích ứng. t1hống chiếu sáng vẫn đợc thiết kế và sử dụng các thiết bị chiếu sáng hiệu suất thấp (thông thờng) việc sử dụng các thiết bị chiếu sáng thông thờng có những hạn chế sau: - Thiết bị chiếu sáng có