trinh tu tk chieu sang trong nha

Các thông số chiếu sáng Thông số Quang thơng Biểu thức tính 780 Φ=k ∫ P(λ ).v(λ )dλ Đơn vị Lumen (lm) λ = 380 Hiệu suất phát quang Cường độ sáng Độ rọi Độ chói Định luật Lambert Φ P Φ I= Ω Φ I E = cos α = S R I L= S cos α η= Lρ = ρ τ E Lτ = E π π -1- Lm/W Candela (cd) Lux Cd/m2 Phân loại thiết bị chiếu sáng -2- Đặc tính số loại đèn chiếu sáng Loại đèn Nung sáng Huỳnh quang Cao áp Hg Halogen Metal Halide LPS (áp suất thấp) Compact Cảm ứng tích hợp Sulphur η , lm/W 10 ÷20 40 ÷105 40 ÷90 40 ÷60 65 ÷120 100 ÷200 85 60 ÷70 100 φ m , 0K 2500 ÷3000 2800 ÷6500 3000 ÷4500 2900 2900 ÷6000 2500 ÷4500 2700 ÷4000 3000 ÷4000 6000 -3- IRC 100 55 ÷92 40 ÷60 100 60 ÷93 80 85 85 80 T, h 1000 4000 ÷7000 4000 ÷5000 2000 ÷3000 3000 ÷20000 12000 ÷24000 8000 ÷9000 60000 60000 CHIẾU SÁNG NHÂN TẠO Chiếu sáng nhân tạo chia sau: - Chiếu sáng làm việc; - Chiếu sáng cố; - Chiếu sáng để phân tán người; - Chiếu sáng bảo vệ Yêu cầu hệ thống chiếu sáng: - Khơng bị lóa mắt: cường độ chiếu sáng mạnh làm cho mắt có cảm giác bị lóa, thần kinh căng thẳng, thị giác cảm giác - Khơng lóa phản xạ: số vật cơng tác có tia phản xạ mạnh trực tiếp, bố trí đèn phải ý tránh tượng - Khơng có bóng tối: nơi sản xuất (phân xưởng) phải có ánh sáng để quan sát tồn phân xưởng - Phải có độ rọi đồng đều: phải có độ rọi đồng để quan sát từ qua nơi khác mắt điều tiết nhiều, gây tượng mỏi mắt - Phải tạo ánh sáng giống ánh sáng ban ngày: định thị giác ta đánh giá xác sai lầm Một số thuật ngữ thường dùng: - Mặt làm việc: Bề mặt mà người ta tiến hành công việc, quy định đo độ rọi - Mặt làm việc quy ước: Mặt phẳng nằm ngang quy ước lấy cách sàn nhà 0,8m - Hệ số dự trữ: Hệ số tính tốn đề cập đến giảm độ rọi trình sử dụng bụi bẩn, già bóng đèn - Vật cần phân biệt: Các chi tiết, khuyết tật đối tượng cần quan sát trình làm việc (sợi vải, đường, điểm, vết xước, vết bẩn…) - Nền: Bề mặt sát với vật cần phân biệt, mà người ta quan sát vật - Chiếu sáng làm việc: Chiếu sáng để bảo đảm hoạt động bình thường người làm việc quà trình sản xuất - Chiếu sáng để phân tán người: Chiếu sáng để phân tán người khỏi nhà nơi nguy hiểm chiếu sáng làm việc bị tắt - Chiếu sáng cố: Chiếu sáng để tiếp tục làm việc chiếu sáng làm việc bị tắt - Chiếu sáng bảo vệ: Chiếu sáng để bảo vệ gian phòng để sản xuất khu vực thuộc phạm vi xí nghiệp thời gian khơng làm việc vào ban đêm - Chiếu sáng chung: Chiếu sáng đèn bố trí phần gian phòng (chiếu sáng chung đều) bố trí theo khu vực lắp đặt thiết bị (chiếu sáng chung khu vực) - Chiếu sáng cục bộ: Chiếu sáng bổ sung cho chiếu sáng chung đèn tập trung quang thơng trực tiếp tới vị trí làm việc - Chiếu sáng hỗn hợp: Chiếu sáng bao gồm chiếu sáng chung chiếu sáng cục - Ngày làm việc: Thời gian làm việc ngày – thời gian làm việc ca Khi thiết kế ta lựa chọn thông số: - Chọn nguồn sáng: theo tiêu chuẩn o Nhiệt độ màu chọn theo biểu đồ Kruithof o Chỉ số màu IRC o Tuổi thọ đèn o Quang hiệu đèn - Hệ thống chiếu sáng: - Thiết bị chiếu sáng: -4- - Chọn độ rọi: Chọn hệ số dự trữ k (hệ số bù) -5- Trình tự thiết kế chiếu sáng nhà: TT Các bước thiết kế Chọn độ rọi Chọn kiểu đèn Chọn kiểu chiếu sáng Chọn độ cao treo đèn Số đèn phân bố ánh sáng Xác định quang thông tổng Số lượng đèn theo độ rọi Kiểm tra độ rọi thực tế: - Độ rọi trung bình - Đối với nguồn sáng - Nguồn sáng điểm - Nguồn sáng đường Biểu thức tính tốn Eyc Biểu đồ Kruihof Trực tiếp, gián tiếp, bán trực tiếp J= h' h + h' Ld L Ln L ≤q≤ d ; ≤ p≤ n 3 E yc S k dt φ∑ = η k ld Φ ∑ N= Φd E= E d N η k ld a.b.k dt I cos α h2 I L.h L Ep = e ( + arctg ) 2h L + h h EM = -6- TRÌNH TỰ THIẾT KẾ CHIẾU SÁNG TRONG NHÀ Bước 1: CHỌN ĐỘ RỌI YÊU CẦU Chọn vào yếu tố sau: - Đặc điểm sử dụng đặc điểm không gian nội thất - Tính chất hoạt động nội thất (văn phòng, xưởng vẽ, phòng học, lắp ráp chi tiết, hội trường…) - Môi trường chung Bảng Độ rọi yêu cầu số địa điểm chiếu sáng Địa điểm chiếu sáng Eyc, lux Địa điểm chiếu sáng Eyc, lux Văn phòng 150÷200 Phòng đọc 200÷500 Phòng thiết kế, vẽ 200÷500 Giảng đường 200÷500 Phòng chờ 100÷150 Phân xưởng khí 200÷750 Hàng lang, cầu thang 50÷100 Nhà bếp 50÷100 Các giá trị độ rọi tiêu chuẩn thang độ rọi: 0,2; 0,3; 0,5; 1; 2; 33; 5; 7; 10; 20; 30; 50; 75; 100; 150; 200; 300; 400; 500; 600; 750; 1000; 1250; 1500; 2000; 2500; 3000; 3500; 4000; 4500; 5000 lux (chú ý lựa chọn độ rọi phải dựa thang độ rọi, không chọn giá trị ngồi thang độ rọi) Bước 2: CHỌN KIỂU BĨNG ĐÈN Theo tiêu chí: - Nhiệt độ màu θ m áp dụng biểu đồ Kruithof Theo biểu đồ môi trường tiện nghi nằm khoảng: E, lux 50 100 150 200 2300 ÷ 2800 2500 ÷ 3200 2700 ÷ 3500 2800 ÷ 3800 θ K E, lux 300 400 500 1000 2900 ÷ 4200 3000 ÷ 4600 3100 ÷ 5100 ≥ 3300 θ 0K - Chỉ số hoàn màu IRC - Hiệu suất sáng tuổi thọ bóng đèn Bước 3: CHỌN KIỂU CHIẾU SÁNG VÀ KIỂU ĐÈN - Chiếu sáng trực tiếp: dùng cho nhà cao tầng, hiệu suất chiếu sáng cao tường trần tối - Chiếu sáng bán trực tiếp: cho phép tạo môi trường chiếu sáng tiện nghi hiệu suất chiếu sáng không cao - Chiếu sáng gián tiếp: thường áp dụng cho nơi công cộng nhà ga, đại sảnh, nhà hàng,… Bước 4: CHỌN ĐỘ CAO TREO ĐÈN Tỷ số treo đèn: J= h' thường h ≥ 2h’ nên ≤ J ≤ 1/3 h + h' -7- Bước 5: BỐ TRÍ ĐÈN VÀ XÁC ĐỊNH SỐ LƯỢNG ĐÈN TỐI THIỂU Để đảm bảo độ đồng chiếu sáng Độ đồng phụ thuộc vào yếu tố: - Khoảng cách đèn L - Hệ số phản xạ tường, trần, - Loại đèn - Tỷ số L/h (giá trị cực đại cho ứng với loại đèn hãng sản xuất cung cấp) Bảng Tỷ số L/h loại đèn chiếu sáng Đèn A B C B E÷H I, J K÷S T (L/h)max 0,5 0,8 1,2 1,5 1,7 2,5 ≤3 Trong trường hợp thiếu thông tin lấy tỷ số L/h gần sau: Bảng tỷ số L/h phụ thuộc vào cách bố trí đèn nơi chiếu sáng Bố trí nhiều dãy Bố trí dãy Nơi chiếu sáng loại đèn Tối ưu Cực đại Tối ưu Cực đại Ngoài trời, chao mờ 2,0 2,9 1,6 2,3 Phân xưởng, chao vạn 1,5 2,2 1,5 1,7 Văn phòng, giảng đường 1,3 1,5 1,2 1,5 Để đảm bảo độ đồng ánh sáng điểm, khoảng cách từ đường biên phải thõa mãn điều kiện: Ld L L L ≤ q ≤ d n ≤ q ≤ n 3 -8- Ld, Ln: khoảng cách đèn theo chiều dọc ngang Số lượng đèn tối thiểu đảm bảo cho chiếu sáng đồng Nmin Bước 6: XÁC ĐỊNH TỔNG QUANG THÔNG CỦA CÁC ĐÈN CHIẾU SÁNG Φ ∑ = E yc S k dt η d k ld Eyc: độ rọi yêu cầu, lux S: diện tích bề mặt chiếu sáng, m2 η d : Hiệu suất đèn (có giá trị khoảng 0,5-0,7) Kdt: hệ số dự trữ, thường lấy 1,2-1,3 tra bảng Kld: hệ số lợi dụng quang thông đèn (HỆ SỐ SỬ DỤNG) Hệ số lợi dụng quang thông đèn phụ thuộc vào hệ số không gian kkg, hệ số phản xạ tường, trần sàn (tra bảng, cung cấp hãng sản xuất) Bảng Tra Hệ số sử dụng số loại đèn thông dụng % Loại đèn Chỉ số so sánh không gian kkg ρtrần % ρtường % 0,5 0,6 0,7 0,8 0,9 1,0 1,1 1,25 1,5 1,75 2,0 2,25 2,5 3,3 3,5 30 10 21 27 32 35 38 40 42 44 46 48 50 52 54 55 56 Sợi đốt thường 50 70 30 50 24 28 30 34 35 38 38 41 40 44 42 45 44 46 46 48 48 51 50 53 52 55 54 56 55 59 57 60 58 61 Sợi đốt chiếu sâu 30 50 70 10 30 50 19 21 25 24 27 31 29 31 34 32 34 37 34 36 39 36 38 40 37 39 41 39 41 43 41 43 46 43 44 48 44 46 49 46 48 51 48 49 52 49 51 53 50 52 54 Đèn huỳnh quang 30 10 26 28 32 37 40 43 45 47 50 53 56 58 60 62 63 50 30 29 31 36 41 43 45 46 48 52 54 57 58 62 64 65 30 30 32 36 40 43 46 48 50 52 56 58 60 63 64 66 50 35 37 42 45 47 49 51 53 56 58 61 63 65 67 68 -9- Đèn huỳnh quang loại kín 70 30 30 32 36 41 43 46 48 50 51 56 59 62 64 66 67 50 34 37 42 46 48 50 52 54 58 60 62 65 67 69 70 30 10 20 23 27 30 32 34 36 37 39 41 42 44 46 47 47 30 22 25 29 32 34 35 36 38 40 42 44 45 46 48 48 50 30 23 26 29 32 34 36 37 39 41 43 44 45 47 48 49 50 25 28 32 35 36 33 40 41 42 44 46 47 49 50 52 70 30 24 26 29 32 34 36 38 39 41 43 45 47 48 49 50 50 26 29 32 35 37 38 39 41 44 45 46 48 50 51 52 4,0 5,0 57 58 59 60 62 63 51 52 52 54 55 57 65 67 67 68 68 69 70 72 69 71 72 74 48 49 49 50 50 51 52 53 51 52 53 54 Hệ số không gian xác định theo biểu thức: k kg = a.b h(a + b) a, b, h kích thức phòng chiếu sáng Bảng giá trị hệ số phản xạ, % ρ Đặc điểm tường, trần, Màu trắng, thạch cao 0,8 Màu sáng, nhạt 0,7 Vàng, lục, xi măng 0,5 Gạch, đỏ, màu rực rỡ 0,3 Màu tối 0,1 Hệ số phản xạ thường lấy gần từ 0,1; o,3 - Sàn màu tối : 0,1 - Sàn trải nhựa Plastic : 0,3 Hệ số dự trữ Hệ số dự trữ số lần lau đèn tháng Bước 7: XÁC ĐỊNH SỐ LƯỢNG ĐÈN CẦN THIẾT N= Φ ∑ Φd Φ d : quang thông đèn Nếu số lượng đèn tìm lớn số lượng đèn tối thiểu Nmin số lượng đèn tính tốn - 10 - Nếu N < Nmin phải dùng số lượng đèn tối thiểu làm số lượng tính tốn Khi ta cần chọn lại lại đèn có quang thơng phù hợp Φd = Φ ∑ N Bước 8: KIỂM TRA ĐỘ RỌI TẠI CÁC ĐIỂM CẦN THIẾT Kiểm tra độ rọi trung bình bề mặt chiếu sáng (độ rọi thực tế) E= Φ d N η d k ld a.b.k dt Kiểm tra độ rọi bề mặt chiếu sáng có nguồn sáng - Đối với nguồn sáng điểm: - Đối với nguồn sáng đường: - 11 - Bài tập: Thiết kế chiếu sáng cho giảng đường có kích thước axbxH 16x10x4,2m Trần màu trắng, tường màu vàng sàn trải plastic Trình tự thiết kế Chọn độ rọi yêu cầu Dựa vào bảng chọn độ rọi yêu cầu cho phòng học Eyc = 200lux Chọn kiểu bóng đèn Theo biểu đồ Kruithof độ rọi 200lux ứng với nhiệt độ màu 30000K (môi trường tiện nghi) Tra bảng ta chọn đèn huỳnh quang kiểu TFP36 dài 1,2m, quang thông 3450lm, nhiệt độ màu 30000K, số hồn màu 85, cơng suất Pd=36W Chọn đèn đôi ngầm trần (2xTFP336) có hiệu suất đèn 0,58 Chiều cao bàn làm việc 0,8m Chiều cao treo đèn: 4,2 – 0,8 = 3,4m Xác định khoảng cách đèn Tra bảng ta có L/h = 1,3 L = 1,3.3,4 = 4,2m, chọn L ≤ 4m Ta bố trí hàng theo chiều dọc, hàng theo chiều ngang hình vẽ Tính ta khoảng cách theo chiều dọc Ld = 3,6m; chiều ngang Ln = 4m Kiểm tra điều kiện độ đồng ánh sáng Ld L L L ≤ q ≤ d n ≤ q ≤ n 3 3,6 3,6 4 ≤ 1,2 ≤ ≤ 1,4 ≤ 3 Vậy đảm bảo yêu cầu độ đồng ánh sáng Số lượng đèn tối thiểu Nmin = 12 Xác định quang thông tổng đèn chiếu sáng Φ ∑ = E yc S k dt η d k ld - 12 - Tra bảng ta biết hệ số phản xạ trần, tường, nền: 0,7:0,5:0,3 Hệ số không gian: 16.9,6 a.b = = 1,76 h(a + b) 3,4(16 + 9,6) k kg = Từ hệ số không gian hệ số phản xạ ta tra bảng tìm hệ số sử dụng: kld = 0,6 Hệ số dự trữ lấy kdt = 1,25 Quang thông tổng: Φ ∑ = 200.16.9,6.1,25 = 110344,8lm 0,58.0,6 Số lượng đèn cần thiết: N= Φ ∑ = 110344,8 = 16 ≥ Nmin = 12 2.3450 Φd Vậy số đèn thực chọn 16 (cần lắp thêm bóng xen kẽ hình vẽ) 16m 9,6m 3,6m 1,2m 4m Độ rọi thực tế (kiểm tra độ rọi) Φ N η d k ld 2.3450.16.0,58.0,6 = = 201lux ≥ E yc E= d a.b.k dt 16.9,6.1,25 Vậy hệ thống chiếu sáng đảm bảo yêu cầu đề - 13 - 1,4m Bài tập: thiết kế chiếu sáng cho phòng thiết kế có kích thước axbxH 12x4,7x3,6m - 14 - Đèn sợi đốt: gọi đèn nung sáng, sử dụng phổ biến thực tế có cấu tạo đơn giản, giá rẻ Đèn sợi đốt làm việc theo nguyên lý phát sáng nhiệt theo định luật Stephan φ = A.S Tk4 Trong đó: φ : quang thơng, lm S: diện tích bề mặt đốt nóng, m2 Tk: nhiệt độ tuyệt đối, 0K A = 5,7.108 (W/m2.0K) : số Cấu tạo gồm: dây tóc Móc molipden Thấu kính Không gian bầu thủy Thanh thủy tinh Đĩa thủy tinh Ống tháo khí Dân dẫn điện Đế kim loại 10 Cực đồng thiếc 11 Bóng Alpul Ưu điểm: Nhược điểm: - 15 - Ánh sáng trắng: ánh sáng có phổ liên tục vùng phổ nhìn thấy Nhiệt độ màu: - 16 - Chao đèn Chao đèn: phận bao bọc bóng đèn Mục đích: - Dùng để phân phối lại quang thơng bóng đèn cách hợp lý theo yêu cầu định - Bảo vệ cho mắt khỏi bị chói, bảo vệ cho bóng khỏi bị va đập, bụi bám bị phá hủy khí ăn mòn… - Tăng vẻ đẹp hệ thống chiếu sáng Nhờ có loại chao đèn khác nhau, nên ngồi ta phân bố quang thơng bóng đèn theo u cầu khác Ví dụ: theo yêu cầu chiếu sáng rộng, chiếu đều, chiếu sâu chiếu hẹp hình giới thiệu đường cong phân bố ánh sáng loại đèn Trên hình ta thấy theo yêu cầu chiếu sáng rộng, quang thông đèn phân bố vào khoảng khơng gian 00-450 mà tập trung chủ yếu vào khoảng không gian từ 450-900 Theo yêu cầu chiếu đều, quang thông đèn phải phân bố phía Các trường hợp chiếu sâu chiếu hẹp giải thích tương tự Mỗi nơi làm việc có yêu cầu phân bố quang thơng riêng, ví dụ diện tích làm việc khoảng rộng phải dùng hình thức chiếu sáng rộng Khi cần tập trung ánh sáng vào vùng phải dùng hình thức chiếu sáng sâu hẹp Các hình thức phối quang Hai tiêu chủ yếu chao đèn là: hiệu suất góc bảo vệ Hiệu suất chao đèn tỷ số quang thơng đèn có chao quang thơng thân bóng đèn Vì chao đèn hấp thu số quang thông nguồn sáng nên hiệu suất chao khoảng 0,5-0,9 Góc bảo vệ la góc β hình Góc bảo vệ lớn, tác dụng làm chói mắt nhỏ ngược lại góc bao vệ tính sau: tgβ = h r+R Trong đó: Β: góc bảo vệ h: khoảng cách từ sợi dây tóc đến mép chao đèn r: bán kính vòng dây sợi đốt đèn R: bán kính miệng chao đèn - 17 - β Góc bảo vệ chao đèn dùng bóng đèn sợi đốt Góc bảo vệ cần lớn bé tùy thuộc vào đặc điểm nơi làm việc Theo phân bố quang thơng nguồn sáng ta chia chao đèn ba loại chính: - Chao đèn chiếu trực tiếp: tập trung 90% quang thơng nguồn sáng xuống phía - Chao đèn phản xạ tập trung 90% quang thông nguồn sáng lên phía trời phản xạ trở xuống - Chao đèn khuếch tán tạo ánh sáng khuếch tán không chiếu sáng trực tiếp - 18 - - - 19 - ... nguyên lý phát sáng nhiệt theo định luật Stephan φ = A.S Tk4 Trong đó: φ : quang thơng, lm S: diện tích bề mặt đốt nóng, m2 Tk: nhiệt độ tuyệt đối, 0K A = 5,7.108 (W/m2.0K) : số Cấu tạo gồm: dây... a.b.k dt I cos α h2 I L.h L Ep = e ( + arctg ) 2h L + h h EM = -6- TRÌNH TỰ THIẾT KẾ CHIẾU SÁNG TRONG NHÀ Bước 1: CHỌN ĐỘ RỌI YÊU CẦU Chọn vào yếu tố sau: - Đặc điểm sử dụng đặc điểm không gian... 500 1000 2900 ÷ 4200 3000 ÷ 4600 3100 ÷ 5100 ≥ 3300 θ 0K - Chỉ số hoàn màu IRC - Hiệu suất sáng tu i thọ bóng đèn Bước 3: CHỌN KIỂU CHIẾU SÁNG VÀ KIỂU ĐÈN - Chiếu sáng trực tiếp: dùng cho nhà