Bài Giảng Thiết Kế Chiếu Sáng

1 Lý thuyết ánh sáng Ánh sáng phần nhiều loại sóng điện từ bay không gian Những loại sóng có tần suất chiều dài, hai giá trị giúp phân biệt ánh sáng với dạng lượng khác quang phổ điện từ Ánh sáng phát từ vật thể tượng sau:  Nóng sáng  Phóng điện  Phát quang điện  Phát sáng quang điện Các khái niệm thuật ngữ thường dùng Lumen: Đơn vị quang thông; thông lượng phát phạm vi đơn vị góc chất rắn nguồn điểm với cường độ sáng Candela Một lux lumen mét vuông Hiệu suất tải lắp đặt: Đây độ chiếu sáng trì trung bình cung cấp mặt phẳng làm việc ngang Oát công suất với độ chiếu sáng nội thất chung thể lux/W/m² Các khái niệm thuật ngữ thường dùng Hệ số hiệu suất tải lắp đặt: Đây tỷ số hiệu suất tải mục tiêu tải lắp đặt Nguồn phát sáng: Bộ đèn đơn vị phát sáng hoàn chỉnh, bao gồm nhiều đèn với phận thiết kế để phân phối ánh sáng, định vị bảo vệ đèn, nối đèn với nguồn điện Các khái niệm thuật ngữ thường dùng Lux: Đây đơn vị đo theo hệ mét cho độ chiếu sáng bề mặt Độ chiếu sáng trì trung bình mức lux trung bình đo điểm khác khu vực xác định Một lux lumen mét vuông Độ cao lắp đặt: Độ cao đồ vật hay đèn so với mặt phẳng làm việc Các khái niệm thuật ngữ thường dùng Hiệu suất phát sáng danh nghĩa: Tỷ số công suất lumen danh nghĩa đèn tiêu thụ điện danh nghĩa, thể lumen oát Chỉ số phòng: Đây hệ số thiết lập quan hệ kích thước dự kiến phòng độ cao bề mặt làm việc bề mặt đồ đạc Các khái niệm thuật ngữ thường dùng Hiệu suất tải mục tiêu: Giá trị hiệu suất tải lắp đặt xem đạt với hiệu suất cao nhất, thể lux/W/m² Hệ số sử dụng (UF): Đây tỷ lệ quang thông đèn phát tới mặt phẳng làm việc Đây đơn vị đo thể tính hiệu phối hợp chiếu sáng Các khái niệm thuật ngữ thường dùng Quang thông cường độ sáng: Đơn vị quốc tế cường độ sáng I Candela (cd) Một lumen quang thông chiếu sáng mét vuông (m2) hình cầu có bán kính mét (1m) nguồn ánh sáng đẳng hướng Candela (nguồn phát xạ hướng) có vị trí tâm hình cầu quang thông nguồn ánh sáng đẳng hướng có cường độ I tính theo công thức: Quang thông (lm) = 4π × cường độ sáng(cd) CÁC LOẠI HỆ THỐNG CHIẾU SÁNG 3.1 Đèn sợi đốt (GLS): Đặc điểm Hiệu suất – 12 lumen/Oát Chỉ số hoàn màu – 1A Nhiệt độ màu – Ấm (2.500K – 2.700K) Tuổi thọ đèn – – 2.000 CÁC LOẠI HỆ THỐNG CHIẾU SÁNG 3.2 Đèn Halogen-Vonfam: Đèn halogen loại đèn nóng sợi đốt Đặc điểm ƒ Hiệu suất – 18 lumen/Oát ƒ Chỉ số hoàn màu – 1A ƒ Nhiệt độ màu – Ấm (3.000K- 3.200K) CÁC LOẠI HỆ THỐNG CHIẾU SÁNG 3.2 Đèn Halogen-Vonfam: Đèn halogen loại đèn nóng sợi đốt Nhược điểm ƒ Giá cao ƒ Nhiều tia hồng ngoại ƒ Nhiều tia cực tím ƒ Khó cầm giữ Ưu điểm Thiết kế hệ thống chiếu sáng 4.2 Thiết kế chiếu sáng nội thất: Bước 5: Tính số mối lắp cần thiết cách áp dụng công thức sau: UF = Hệ số sử dụng lấy từ bảng mối lắp LLF = Hệ số thất thoát ánh sáng Hệ số tính độ hao mòn theo thời gian lượng ánh sáng phát từ đèn lượng bụi tích tụ mối lắp tường nhà Thiết kế hệ thống chiếu sáng 4.2 Thiết kế chiếu sáng nội thất: Bước 5: Tính số mối lắp cần thiết cách áp dụng công thức sau: LLF = Lumen đèn MF x Nguồn sáng MF x Bề mặt phòng MF Thiết kế hệ thống chiếu sáng 4.2 Thiết kế chiếu sáng nội thất: Bước 6: Bố trí đèn để đảm bảo tính đồng đều: VÍ DỤ ÁP DỤNG VÍ DỤ ÁP DỤNG  Thiết kế chiếu sáng cho cửa hàng bán điện thoại di động diện tích 10mx10m VÍ DỤ ÁP DỤNG  Thiết kế chiếu sáng cho phân xưởng khí có chiều rộng 20m, chiều dài 50m, chiều cao 4.5m, độ cao bề mặt làm việc 0.8m phản xạ 751 VÍ DỤ ÁP DỤNG  Thiết kế chiếu sáng cho phân xưởng dệt có chiều rộng 24m, chiều dài 42m, chiều cao 5.85m, độ cao bề mặt làm việc 0.8m phản xạ 753 VÍ DỤ ÁP DỤNG  Thiết kế chiếu sáng cho phân xưởng có chiều rộng 30m, chiều dài 60m, chiều cao 4.8m, độ cao bề mặt làm việc 0.8m phản xạ 873 GIẢI VÍ DỤ  Đây toán thiết kế chiếu sáng dân dụng, không đòi hỏi xác độ rọi nên thiết kế theo suất phụ tải chiếu sáng  Chọn suất chiếu sáng: P0 = 30W/m2  Tổng công suất chiếu sáng cần cấp cho cửa hàng: Pcs = P0.S = 30x100 = 3000 W  Chọn đèn tuyp 1m2, 40W Số đèn là: N= 3000/40 =75 bóng  Bố trí đèn: Chia làm dãy, dãy cụm, cụm bóng GIẢI VÍ DỤ  Đây toán thiết kế chiếu sáng công nghiệp, đòi hỏi xác độ rọi bề mặt làm việc nên thường thiết kế chiếu sáng theo phương pháp quang thông tổng Kích thước: a = 60m b = 30m H = 4.8m S = 1800m 2 Hệ số phản xạ: ρ tr = 0.8, ρ tg = 0.7, ρlv = 0.3 (Bộ phản xạ: 873) Độ rọi yêu cầu: E tc = 500lux Hệ chiếu sáng: Chung Chọn khoảng nhiệt độ màu: Tm = 3100 ÷ 5100 K Chọn bóng đèn: Tm = 4000 K R a = 76 Pd = 36W Φ d = 2500 lm Chọn đèn: Mã hiệu: RI-GT grille défilement Cấp đèn: D Hiệu suất: 0.61D Số đèn/1 bộ: Chiều cao treo đèn: h ' = 0m Quang thông/1 bộ: 5000 lm Công suất/1 bộ: 72W Ldocmax : 1.4ht Lngangmax: 1.75ht h lv = 0.8m ⇒ h tt = H − h '− h lv = 4.8 − − 0.8 = 4m Các thông số kỹ thuật ánh sáng: Chỉ số địa điểm: ab 60 × 30 K= = =5 htt (a + b) × (60 + 30) Hệ số bù: Chọn d = 1.25 Tỉ số treo đèn: h' j= =0 h '+ htt Hệ số có ích: Tra bảng với đèn cấp D, tỉ số treo j=0, phản xạ 873, ta hệ số có ích là: ud = 1.2 Hệ số sử dụng: U = 0.61× ud = 0.61× 1.2 = 0.73 BẢNG TÓM TẮT CÁC THÔNG SỐ 10 Quang thông tổng: Φ tong Etc × S × d 500 ×1800 × 1.25 = = = 1541096(lm) U 0.73 11 Số đèn: N bd = Φ tong Φ1bo = 1541096 = 308 5000 Chọn số đèn: 300 12 Kiểm tra sai số quang thông: ∆Φ % = N bd * Φ1bo − Φ tong Φ tong 300 *5000 − 1541096 = = −2.7% 1541096 Sai số quang thông giới hạn cho phép 13 Kiểm tra độ rọi trung bình mặt làm việc: Thời điểm ban đầu: Ε tb = Ν boden × Φ1bo × U 300 × 5000 × 0.73 = = 608(lux) S 1800 Sau năm làm việc: Ν boden × Φ1bo × U 300 × 5000 × 0.73 Ε tb = = = 487(lux ) S ×d 1800 × 1.25 14 Phân bố đèn: Bố trí 20 dãy đèn, dãy 15 đèn n = 20, m =15, Nbd =20x15=300 Khoảng cách dãy tường ½ khoảng cách dãy đèn Kiểm tra khoảng cách phân bố đèn: Ldoc max = 1.4 × htt = 1.4 × = 5.6m Lngang max = 1.75 × htt = 1.75 × = 7.0m b 30 = = 2.0m < Ldoc max m 15 a 60 Lngang = = = 3.0m < Lngang max n 20 Ldoc = 2.0m < Lngang = 3.0m Ldoc = ⇒ Thỏa mãn yêu cầu khoảng cách đèn Lngang Ldoc