Đối tượng thiết kế chiếu sáng là một phòng học, với các kích thước như sau: • Chiều dài x chiều rộng : a x b = 16m x 10m • Chiều cao : h = 3,2m • Hệ số phản xạ trần : ρ1 = 0,8 • Hệ số phản xạ tường : ρ2 = 0,7 • Hệ số phản xạ sàn : ρ3= 0,3 • Bảng đặt theo chiều rộng • Mặt công tác : 0,85m • Nguồn điện 3 pha. Các số liệu khác: • 3 cửa sổ kích thước : 2,4m x 2m • 2 cửa chính : 1,6m x 2m • bàn có kích thước : 1,2m x 0,4 x 0,85m • ghế có kích thước : 1,2m x 0,2 m x 0,55m Yêu cầu 1. Xác định yêu cầu chiếu sáng của đối tượng 2. Thiết kế chiếu sáng cho đối tượng trên DialuxDialuxEvo 3. Thiết kế hệ thống cấp điện cho hệ thống chiếu sáng
BÀI TẬP LỚN Môn : Kỹ Thuật Chiếu Sáng GVHD : Nguyễn Mạnh Quân STT Họ tên Nguyễn Hữu Huy Lớp Điện – k12 Hà Nội, - 2020 Hà Nội 05, 2020 MSV 2017604*** Ghi Chú BTL_KTCS GVHD: Nguyễn Mạnh Quân Mục lục • 2 BTL_KTCS GVHD: Nguyễn Mạnh Quân Đề tài - Đối tượng thiết kế chiếu sáng phòng học, với kích thước sau: • Chiều dài x chiều rộng : a x b = 16m x 10m • Chiều cao : h = 3,2m • Hệ số phản xạ trần : ρ1 = 0,8 • Hệ số phản xạ tường : ρ2 = 0,7 • Hệ số phản xạ sàn : ρ3= 0,3 : 0,85m • cửa sổ kích thước : 2,4m x 2m • cửa : 1,6m x 2m • bàn có kích thước : 1,2m x 0,4 x 0,85m • ghế có kích thước : 1,2m x 0,2 m x 0,55m • Bảng đặt theo chiều rộng • Mặt cơng tác • Nguồn điện pha - Các số liệu khác: Yêu cầu • Xác định yêu cầu chiếu sáng đối tượng • Thiết kế chiếu sáng cho đối tượng Dialux/DialuxEvo • Thiết kế hệ thống cấp điện cho hệ thống chiếu sáng 3 BTL_KTCS GVHD: Nguyễn Mạnh Quân Phần 1.1 Cơ sở lý thuyết Các khái niệm - Ánh sáng : ánh sáng loại sóng điện từ mà người cảm nhận trực tiếp, ánh sáng có bước sóng nằm khoảng 380nm đến 780nm - Nguồn sáng : vật tự phát ánh sáng 1.2 Các đại lượng đo ánh sáng 1.2.a) Quang thông - Để đánh giá khả phát sáng mạnh hay yếu không gian xung quanh người ta sử dụng khái niệm quang thông - Biểu thức: F = (lm) 1.2.b) Cường độ ánh sáng - Lượng quang thông nguồn sáng theo hướng khơng gian gọi cường độ ánh sáng - Biểu thức: Iox = (cd) 1.2.c) Độ rọi - Là đại lượng đặc trưng cho mức độ chiếu sáng cao hay thấp bề mặt - Độ rọi trung bình Etb: đại lượng biểu thị mật độ phân bố quang thông bề mặt chiếu sáng - Biểu thức: E = (lx) F: quang thông nhận bề mặt chiếu sáng có tiết diện S (m2) - Độ rọi điểm: độ rọi điểm bề mặt chiếu sáng - Biểu thức: 4 BTL_KTCS GVHD: Nguyễn Mạnh Quân E = = (lx) 1.2.d) Độ chói - Khi ta nhìn vào nguồn sáng hay bề mặt sáng ta có cảm giác bị chói mắt, cảm giác đánh giá độ chói L - Độ chói ảnh hưởng đến khả nhìn mắt, độ chói q nhỏ mắt khơng nhìn thấy mặt phát sáng, độ chói lớn làm cho mặt người chói lóa, khó chịu 1.3 Đèn điện - Khái niệm: đèn điện nguồn sáng nhân tạo biến đổi điện thành quang - Phân loại theo ngun lý hoạt động đèn chia làm nhóm • Đèn sợi đốt, • Đèn phóng điện chất khí • Đèn LED Phần 2.1 Thiết kế hệ thống chiếu sáng Thu thập số liệu: 2.1.a) Thơng số kích thước phòng: - a x b x h = 16m x 10m x 3.2m 2.1.b) Thông số phản xạ: - Hệ số phản xạ trần : = 0.8 - Hệ số phản xạ tường: - Hệ số phản xạ sàn ρ2 = 0.7 : ρ3 = 0.3 2.1.c) Các thông số khác: - Mặt công tác : h = 0.85 m 5 BTL_KTCS GVHD: Nguyễn Mạnh Quân - cửa sổ kích thước : - cửa kích thước a x b = 2.4m x 2m : a x b = 2m x 1.6m - 12 hàng bàn có kích thước: a x b x h = 1.2m x 0.4m x 0.85m - 12 hàng ghế có kích thước: 2.2 a x b x h = 1.2m x 0.2m x 0.55m Thiết kế chiếu sáng sơ - Bước Chọn độ rọi yêu cầu cấp quan sát • Theo TCVN 7114:2002, độ rọi yêu cầu Eyc = 500lx phòng học cấp quan sát loại B - Bước Chọn bóng đèn • Theo TCVN 7114:2002 u cầu mức quan sát loại B thể màu tốt có số CRI > 80% • Biểu đồ Kruithof • Dựa vào biểu đồ Kruithof, với độ rọi yêu cầu E yc = 500lx nên chọn đèn có T= 3000÷5000 oK 6 BTL_KTCS GVHD: Nguyễn Mạnh Quân =>Từ liệu nhóm em lựa chọn loại đèn Philips 4Mx900 G3 491 LED40s/830 PSD WB • Thơng số bóng đèn: - Quang - 4000lm thơng - Nhiệt độ - 4000K màu - Chỉ số CRI - 85% - Công suất - 32,5W - Tuổi thọ - 50000h trung bình - Bước Chọn đèn • Nhóm em lựa chọn đèn loại B có hiệu suất chiếu sáng trực tiếp ƞ = 0.98 7 BTL_KTCS GVHD: Nguyễn Mạnh Quân 8 BTL_KTCS GVHD: Nguyễn Mạnh Quân - Bước Bố trí sơ bộ đèn không gian chiếu sáng h' H h 0.85 H khoảng cách từ sàn tới trần h’ khoảng cách từ đèn đến trần h khoảng cách từ mặt phẳng làm việc đến đèn • Chọn khoảng cách từ đèn đến trần: h’ = m => h = H – h’ – 0,85 = 3,2 – – 0,85 = 2,35m • Chỉ số treo đèn số không gian: j= =0 k= = ≈ 2,61 • Để đảm bảo độ đồng độ rọi mặt phẳng làm việc loại đèn B, khoảng cách đèn thỏa mãn điều kiện sau: ()max ≈ 1,1 => nmax = 1,1h = 1,1 x 2,35m = 2,585m 9 BTL_KTCS GVHD: Nguyễn Mạnh Quân • Số đèn tối thiểu theo cạnh a: Na = = ≈ 6,1 = > Chọn • Số đèn tối thiểu theo cạnh b: Nb = = ≈ 3,8 = > Chọn • Số lượng đèn tối thiểu phòng học Nmin = Na x Nb = x 4=24 - Với 24 bộ: theo cạnh a có n = 2.67, theo cạnh b có m = 2.5 => • Bố trí đèn hình: + Chiều dài phòng : a = 16m + Chiều rộng phòng : b = 10m + Khoảng cách từ tâm đèn đến tường theo chiều rộng : p = 1,25m + Khoảng cách từ tâm đèn đến tường theo chiều dài : q = 1,33m + Khoảng cách đèn theo chiều dài n = 2,67m + Khoảng cách đèn theo chiều rộng : : m = 2,5m 10 10 BTL_KTCS GVHD: Nguyễn Mạnh Quân a q n p m b - Bước Tổng quang thông không gian chiếu sáng • Tra phụ lục 4.3 giáo trình (trang 216) ứng với đèn LED môi trường bụi trung bình, bảo dưỡng tốt có δ = 1.25 • Tra phụ lục 4.4 giáo trình đèn B có j = 0, k = 2,6, U =1,17 • Tổng quang thông không gian chiếu sáng là: F∑ = = ≈ 87214,37lm - Bước Xác định số lượng đèn thực tế bố trí lại đèn phù hợp • Số lượng đèn cần thiết là: N= = ≈ 22 • Để đảm bảo N > Nmin tính thẩm mỹ, chọn N = 24 • Với 24 đèn, có độ rọi trung bình đạt là: Etb = = ≈ 550lx > Eyc = 500lx 11 11 BTL_KTCS GVHD: Nguyễn Mạnh Qn = > Từ tính tốn sơ thấy kết tính tốn sơ phù hợp với yêu cầu chiếu sáng với phòng học theo TCVN 7114:2002 Sau phần thiết kế chiếu sáng phần mềm 2.3 Thiết kế hệ thống chiếu sáng phần mềm Dialux 2.3.a) Giới thiệu phần mềm: - Dialux phần mềm thiết kế chiếu sáng độc lập, tạo lập công ty DIAL GlbH – Đức cung cấp miễn phí cho người có nhu cầu - Phần mềm thiết kế chiếu sáng Dialux gồm phần: • Phần Dialux Light Wizard : Đây phần riêng biệt Dialux bước giúp cho người thiết kế dễ dàng nhanh chóng thiết lập dự án chiếu sáng nội thất Kết chiếu sáng nhanh chóng trình bày kết chuyển thành tập tin PDF chuyển qua dự án chiếu sáng Dialux để Dialux thiết lập thêm chi tiết cụ thể xác với đầy đủ chức trình bày • Phần Dialux : Đây phần toàn phần mềm thiết kế chiếu sáng DIAlux Từ phần DIAlux 4.2 bạn chọn để vào nhiều phần khác nhau: - Chức phần phần DIAlux : • Phần trợ giúp thiết kế nhanh(wizards) cho chiếu sáng nội thất, chiếu sáng ngoại thất chiếu sáng giao thơng • Phần thiết kế dự án chiếu sáng nội thất • Phần thiết kế dự án chiếu sáng ngoại thất • Phần thiết kế dự án chiếu sáng giao thơng • Phần mở dự án có dự án mở gần • DIAlux tốn chiếu sáng chủ yếu dựa tiêu chuẩn châu âu như: EN12464, CEN8995 12 12 BTL_KTCS GVHD: Nguyễn Mạnh Quân • DIAlux cho phép chèn xuất tập tin DWG DXF • DIAlux chèn nhiều vật dụng, vật thể mẫu bề mặt cho thiết kế sinh động giống thực tế • Với chức mô xuất thành ảnh, phim DIAlux có hình thức trình bày ần tượng • DIAlux phần mềm độc lập, tính tốn với thiết bị nhiều nhà sản xuất thiết bị chiếu sáng khác với điều kiện thiết bị đo đạc phân bố ánh sáng có tập tin phân bố ánh sáng để đưa vào DIAlux • DIAlux cung cấp công cụ online cho việc cập nhật, liên lạc với DIAGmbH kết nối với nhà sản xuất thiết bị chiếu sáng • Bạn tải miễn phí phần mềm DIAlux từ trang web: www.Dialux.com 2.3.b) Chi tiết thiết kế phần mềm: - Lựa chọn kích thước phòng: 13 13 BTL_KTCS GVHD: Nguyễn Mạnh Quân - Lựa chọn hệ số phản xạ: - Lựa chọn mặt phẳng làm việc: 14 14 BTL_KTCS GVHD: Nguyễn Mạnh Quân - Chọn bóng đèn: 15 15 BTL_KTCS GVHD: Nguyễn Mạnh Qn - Chọn cách bố trí bóng đèn: - Kết sau thiết kế chiếu sáng: • Tổng quan thiết kế: 16 16 BTL_KTCS GVHD: Nguyễn Mạnh Quân • Dữ liệu đèn: 17 17 BTL_KTCS GVHD: Nguyễn Mạnh Qn • Tóm tắt kết quả: 18 18 BTL_KTCS GVHD: Nguyễn Mạnh Qn • Kết tính toán: Nhận Xét: Chia mặt phẳng làm việc thành 10000 điểm với hàng ngang 100 điểm hàng dọc 100 điểm ta thu được: - Độ rọi trung bình (Eav) Độ rọi điểm lớn (Emax) Độ rọi điểm nhỏ (Emin) Giá trị tính tốn thiết kế kết = 535 lx = 641 lx = 316 lx hiển thị phần mềm có sai số chênh lệch khơng q lớn Tính tốn lý thuyết Etb = 550 lux Tính tốn phần mềm Dialux Etb = 535 lux Nguyên nhân sai số: Khi làm phần mềm có thêm đồ vật (bàn, ghế, bảng, cửa vào, cửa sổ) lý thuyết khơng có tác động - yếu tố bên Tỷ số uo = ≈ 0,591 (1:2) 19 19 BTL_KTCS GVHD: Nguyễn Mạnh Quân - Tỷ số ≈ 0,494 (1:2) - Độ rọi sau thiết kế phân bố đồng đều, giá trị độ rọi vị trí - phòng phù hợp cho chiếu sáng lớp học (TCVN 7114:2002) Loại đèn lựa chọn đèn Led không ảnh hưởng kết giá thành cao bù lại tiết kiệm lượng có tuổi thọ trung bình lớn Cách chọn đèn bố trí tương đối phù hợp với đề tài Nhận xét giáo viên: 20 20 BTL_KTCS GVHD: Nguyễn Mạnh Quân Lời cảm ơn Trên báo cáo nhóm em sau thời gian làm việc Để hoàn thành báo cáo ngồi nỗ lực thành viên hỗ trợ thầy trình thực báo cáo phần quan trọng Do nhóm em xin trân thành cảm ơn thầy giúp đỡ thời gian qua Ngoài ra, thiếu kinh nghiệm nên làm nhóm nhiều thiếu sót nên nhóm rút kinh nghiệm thực báo cáo lần sau 21 21 ... thất, chiếu sáng ngoại thất chiếu sáng giao thơng • Phần thiết kế dự án chiếu sáng nội thất • Phần thiết kế dự án chiếu sáng ngoại thất • Phần thiết kế dự án chiếu sáng giao thơng • Phần mở dự... > Từ tính tốn sơ thấy kết tính tốn sơ phù hợp với yêu cầu chiếu sáng với phòng học theo TCVN 7114:2002 Sau phần thiết kế chiếu sáng phần mềm 2.3 Thiết kế hệ thống chiếu sáng phần mềm Dialux 2.3.a)... cho người thiết kế dễ dàng nhanh chóng thiết lập dự án chiếu sáng nội thất Kết chiếu sáng nhanh chóng trình bày kết chuyển thành tập tin PDF chuyển qua dự án chiếu sáng Dialux để Dialux thiết lập