Bài tập lớn chiếu sáng

TRƯỜNG ĐẠI HỌC CÔNG NGHIỆP HÀ NỘI KHOA ĐIỆN  BÀI TẬP LỚN MÔN: KỸ THUẬT CHIẾU SÁNG Đề tài: Thiết kế chiếu sáng hầm để xe tầng Giáo viên hướng dẫn: Thầy Nguyễn Văn Hùng Sinh viên thực hiện: Hoàng Văn Chiến 1141240121 Đỗ Mạnh Cường 1141240130 Trương Thị Trang 1141240092 Lớp: Tự Động Hóa 2- K11 Hà Nội , 2019 oo0oo -1 MỤC LỤC 1.1 Các đại lượng 1.1.1 Quang thông nguồn sáng ( Luminous Flux ) 1.1.2 Cường độ ánh sáng ( Luminous Intensity) 1.1.3 Độ rọi (illuminance) 1.1.4 Độ chói (luminance) 1.1.5 Tính chất quang học vật liệu, định luật Lambert 10 1.1.6 Độ tương phản .10 1.2 Thiết bị chiếu sáng 11 1.2.1 Đèn điện 11 1.2.2 Bộ đèn 16 1.3 Các tiêu chuẩn thiết kế chiếu sáng Việt Nam quốc tế 18 1.3.1 TCVN 2016 18 1.3.2 TCVN 2015 18 1.3.3 TCVN 2014 19 1.3.4 TCVN 2013 19 1.3.5 TCVN 2011 20 1.3.6 TCVN 2010 20 1.3.7 TCVN 2009 20 1.3.8 TCVN 2007 21 Chương GIỚI THIỆU PHẦN MỀM THIẾT KẾ CHIẾU SÁNG 22 2.1 Một số phần mềm thiết kế chiếu sáng thông dụng 22 2.2 Giới thiệu phần mềm thiết kế chiếu sáng Dialux 24 Chương THIẾT KẾ CHIẾU SÁNG 27 3.1 Giới thiệu đối tượng 27 3.2 Sử dụng phần mềm thiết kế chiếu sáng .27 3.3 Bố trí đèn cad 28 3.4 Kiểm tra thiết kế chiếu sáng 29 Chương THIẾT KẾ HỆ THỐNG CUNG CẤP ĐIỆN CHO HỆ THỐNG CHIẾU SÁNG .30 4.1 Sơ đồ sợi (Bản in A3) .30 Chương ĐẠI CƯƠNG VỀ THIẾT KẾ CHIẾU SÁNG 1.1 Các đại lượng 1.1.1 Quang thông nguồn sáng ( Luminous Flux ) Quang thông đại lượng đo công suất phát sáng nguồn sáng không gian Đơn vị lumen (lm) Biểu thức tính quang thơng: F=K (lm)  : Năng lượng ánh sáng ứng với bước song ʎ (W);  : Độ nhạy tương đối mắt với ánh sáng có bước song ʎ;  K=683 lm/W: Hệ số chuyển đổi đơn vị điện (W) sang đơn vị quang thông (lm);  ʎ1=380lm, ʎ2=780lm 1.1.2 Cường độ ánh sáng ( Luminous Intensity) Cường độ ánh sáng lượng quang thông nguồn sáng theo hướng khơng gian Đơn vị candelas (cd) Biểu thức tính cường độ ánh sáng theo hướng Ox: (cd) dF quang thông phát góc khối dΩ lân cận phương Ox Nếu nguồn sáng phát quang thông F không gian cường độ ánh sáng theo hướng tính theo cơng thức: I=F/Ω = F/ 4π Cường độ sáng số nguồn sáng thông dụng: Bảng 1.1: Cường độ sáng số nguồn sáng Nguồn sáng Cường độ sáng (cd) Ngọn nến 0.8 theo hướng Đèn sợi đốt 40W/220V 35 theo hướng Đèn sợi đốt 300W/220V có phản xạ 1500 chum tia 1.1.3 Độ rọi (illuminance) Là đại lượng đặc trưng cho mức độ chiếu sáng cao hay thấp bề mặt Đơn vị lux (lx) a Độ rọi trung bình: Biểu thị mật độ phân bố quang thông bề mặt chiếu sáng Biểu thức: E= (lx) F lượng quang thông (lm) nhận bề mặt chiếu sáng S (m2) Bảng 1.2: Độ rọi trung bình số bề mặt chiếu sáng thường gặp Bề mặt chiếu sáng Độ rọi (lx) Mặt đất trời trưa nắng 100000 Mặt đất trời trưa đầy mây 10000 Mặt đất trời đêm trăng tròn 0.25 Mặt bàn phòng làm việc 300~500 Mặt bàn lớp học 300~400 Mặt đường 15~20 b Độ rọi điểm Là độ rọi điểm bề mặt chiếu sáng  ɑ- góc hợp pháp tuyến n dS với phương cường độ ánh sáng I;  r- khoảng cách từ nguồn sáng tới điểm P;  h- khoảng cách từ nguồn sáng tới điểm P; góc khối dΩ chắn hình cầu bán kính r diện tích dS.cosɑ Trong chiếu sáng chung, ngồi việc quy định độ rọi trung bình, người ta quy định độ đồng độ rọi mặt phẳng chiếu sáng Và đánh giá thông qua tỷ số độ rọi nhỏ với độ rọi trung bình với độ rọi lớn Tỷ số áp dụng cho chiếu sáng văn phòng, dân dụng trời Tỷ số áp dụng cho chiếu sáng nhà xưởng công nghiệp Bảng 1.3: Quy định độ đồng đều, độ rọi mp chiếu sáng STT Đối tượng chiếu sáng Độ rọi đồng độ rọi tối thiểu Công nghiệp loại A~C 0.3 0.65 Công nghiệp loại D~E 0.2 0.4 Văn phòng dân dụng Chiếu sáng sân vận động ngồi trời thi đấu thức 0.5 Thực tế, ngồi việc xác định độ rọi theo cơng thức, hệ thống chiếu sáng lắp đặt, người ta sử dụng thiết bị đo độ rọi gọi Lux kế 1.1.4 Độ chói (luminance) Là cường độ sáng phát từ bề mặt nguồn sáng bề mặt phản xạ theo hướng xác định, gây nên cảm giác sáng mắt, giúp nhận biết vật Độ chói đặc trưng cho chất lượng khu vực chiếu sáng Đơn vị candedas/ (cd/) Biểu thức xác định độ chói nhìn diện tích mặt phẳng phát sáng dS: L= (cd/)  dI: cường độ ánh ssangs theo hướng quan sát;  : góc pháp tuyến n mặt phẳng dS hướng nhìn (góc quan sát)  dScos: diện tích phát sáng biểu kiến nhìn mặt phát sáng dS Độ chói nhỏ để mắt người nhìn thấy cd/; Mắt bắt đầu bị lóa, gây khó chịu 5000 cd/ Ngồi cách xác định độ chói theo cơng thức, thực tế xác định độ chói bề mặt máy đo độ chói Bảng 1.4: So sánh độ rọi độ chói Độ rọi E (lux) Độ chói L (cd/) Đặc trưng cho mức độ chiếu sáng Đặc trưng cho khả phát sáng Không phụ thuộc vào tính chất bề mặt Phụ thuộc vào tính chất bề mặt được chiếu sáng chiếu sáng Đo chỗ Đo từ xa Là đại lượng có hướng Là đại lượng có hướng 1.1.5 Tính chất quang học vật liệu, định luật Lambert a Tính chất quang học vật liệu Nguồn sáng Vật liệu quang học  Hệ số phản xạ:  Hệ số truyền: Có  Hệ số hấp thụ: b Định luật Lambert - Đối với vật liệu có bề mặt mịn, có màu (giấy, bàn, trần,…) 10 1.2.2 Bộ đèn 1.2.2.1 Khái niệm, phân loại Bộ đèn đơn vị phát sáng hoàn chỉnh, gồm nhiều đèn phận quang, cơ, điện - Bộ phận quang:  Đảm bảo phân bố ánh sáng không gian theo mục đích yêu cầu sử dụng  nâng cao hiệu chiếu sáng  Hạn chế chói lóa đèn đảm bảo tiên nghi nhìn tốt - Bộ phận cơ:  Định vị, bảo vệ đèn chống lại ảnh hưởng từ môi trường - Bộ phận điện:  Gồm đui đèn, thiết bị mồi đèn, cầu đấu Phân loại: - Theo mục đích sử dụng:  Bộ đèn chiếu sáng nhà: đèn chiếu sáng lớp học, văn phịng,…  Bộ đèn chiếu sáng ngồi trời: đèn chiếu sáng đường,… - Theo loại bóng sử dụng: đèn huỳnh quang, led,… - Theo phân bố ánh sáng không gian 1.2.2.2 Các thông số kỹ thuật đèn a Biểu đồ phân bố cường độ ánh sáng (đường cong trắc quang) Là đặc tính quan trọng đèn Nhờ biểu đồ này, ta xác định cường độ ánh sáng I theo hướng 17 b Hiệu suất đèn Là tỷ số quang thông phát với quang thông thực đèn Hiệu suất đèn cao  hiệu chiếu sáng cao c Khả chống chịu tác động môi trường(IP) Chỉ số IP cho ta biết khả chống chịu vật rắn xâm nhập, bụi nước môi trường làm việc khác thiết bị điện Ký hiệu: IPxy  Chữ thứ nhất: x (0 mức độ chịu vật rắn bụi thâm nhập vào thiết bị  Chữ thứ hai: y (0 mức độ chịu nước thiết bị 1.2.2.3 Một số đèn chiếu sáng thường gặp a Bộ đèn chiếu sáng nhà Phân loại đèn chiếu sáng nhà: Bộ đèn chiếu sáng nhà Hỗn hợp Trực tiếp Gián tiếp (5 loại, loại O-S) (14 loại, loại A-N) (1 loại, loại T) Trực tiếp hẹp Trực tiếp rộng Bán trực tiếp (5 loại, A-E) (5 loại, F-J) (4 loại, K-N) 18 b Bộ đèn chiếu sáng trời - Bộ đèn đường: Là loại đèn chuyên dụng dùng chiếu sáng đường Gồm loại: chụp rộng, chụp bán rộng chụp hẹp - Bộ đèn pha: Là đèn mà quang thông chủ yếu tập trung xung quanh trục quang Nhờ mà đèn pha cho cường độ ánh sáng lớn chiếu sáng xa Được sử dung rộng rãi để chiếu sáng diện tích lớn, chiếu sáng trang trí,… 1.3 Các tiêu chuẩn thiết kế chiếu sáng Việt Nam quốc tế Các tiêu chuẩn thiết kế chiếu sáng Việt Nam 1.3.1 TCVN 2016  QCVN 07:2016/BXD THÔNG TƯ BAN HÀNH QUY CHUẨN KỸ THUẬT QUỐC GIA VỀ CÁC CƠNG TRÌNH HẠ TẦNG KỸ THUẬT  22/2016/TT-BYT THÔNG TƯ QUY ĐỊNH QUY CHUẨN KỸ THUẬT QUỐC GIA VỀ CHIẾU SÁNG – MỨC CHO PHÉP CHIẾU SÁNG NƠI LÀM VIỆC  QCVN 07-7:2016/BXD QUY CHUẨN KỸ THUẬT QUỐC GIA CÁC CƠNG TRÌNH HẠ TẦNG KỸ THUẬT CƠNG TRÌNH CHIẾU SÁNG 1.3.2 TCVN 2015  TCVN 10885-1:2015 TÍNH NĂNG ĐÈN ĐIỆN – PHẦN 1:YÊU CẦU CHUNG  TCVN 10885-2-1:2015 TÍNH NĂNG ĐÈN ĐIỆN – PHẦN 2-1: YÊU CẦU CỤ THỂ ĐÔI VỚ TỪNG ĐÈN ĐIỆN LED  TCVN 10886:2015 PHÉP ĐO ĐIỆN VÀ QUANG CHO CÁC SẢN PHẨM CHIẾU SÁNG RẮN  TCVN 10887 :2015 PHƯƠNG PHÁP THỬ NGHIỆM ĐỘ DUY TRÌ QUANG THƠNG CỦA CÁC NGUỒN SÁNG LED  TCVN 10901-1:2015 PHÂN NHÓM LED – PHẦN 1: YÊU CẦU CHUNG VÀ LƯỚI MÀU TRẮNG  TCVN 7590-2-3:2015 BỘ ĐIỀU KHIỂN BÓNG ĐÈN – PHẦN 2-3:YÊU CẦU CỤ THỂ ĐỐI VỚI BỘ ĐIỀU KHIỂN ĐIỆN TỬ ĐƯỢC CẤP ĐIỆN TỪ NGUỒN 19 XOAY CHIỀU VÀ/ HOẶC MỘT CHIỀU DÙNG CHO BÓNG ĐÈN HUỲNH QUANG  TCVN 7896:2015 BÓNG ĐÈN HUỲNH QUANG COMPACT-HIỆU SUẤT NĂNG LƯỢNG  TCVN 8783:2015 BÓNG ĐÈN LED CÓ BALÁT LẮP LIỀN DÙNG CHO CHIẾU SÁNG THÔNG DỤNG LÀM VIỆC Ở ĐIỆN ÁP LỚN HƠN 50V-YÊU CẦU VỀ TÍNH NĂNG 1.3.3 TCVN 2014  TCVN 5175: 2014 BÓNG ĐÈN HUỲNH QUANG HAI ĐẦU QUY ĐỊNH VỀ AN TOÀN  TCVN 7672: 2014 BÓNG ĐÈN CÓ BA LAT LẮP LIỀN DÙNG CHO CHIẾU SÁNG THƠNG DỤNG – U CẦU VỀ AN TỒN  TCVN 7674 : 2014 BỘ ĐIỀU KHIỂN ĐIÊN TỬ ĐƯỢC CẤP ĐIỆN TỪ NGUỒN XOAY CHIỀU VÀ/HOẶC MỘT CHIỀU DÙNG CHO BÓNG ĐÈN HUỲNH QUANG DẠNG ỐNG – YÊU CẦU VỀ TÍNH NĂNG 1.3.4 TCVN 2013  TCVN 7722-2-1:2013 ĐÈN ĐIỆN – PHẦN 2-1: YÊU CẦU CỤ THỂ – ĐÈN ĐIỆN THÔNG DỤNG LẮP CỐ ĐỊNH  TCVN 7722-2-13: 2013 ĐÈN ĐIỆN – PHẦN 2-13: YÊU CẦU CỤ THỂ – ĐÈN LẮP CHÌM TRONG ĐẤT  TCVN 7722-2-20: 2013 ĐÈN ĐIỆN – PHẦN 2-20: YÊU CẦU CỤ THỂ – CHUỖI ĐÈN  TCVN 7722-2-22: 2013 ĐÈN ĐIỆN – PHẦN 2-22: YÊU CẦU CỤ THỂ – ĐÈN ĐIỆN DÙNG CHO CHIẾU SÁNG KHẨN CẤP  TCVN 7722-2-24: 2013 ĐÈN ĐIỆN – PHẦN 2-24: YÊU CẦU CỤ THỂ – ĐÈN ĐIỆN CÓ GIỚI HẠN NHIỆT ĐỘ BỀ MẶT  TCVN 7722-2-7: 2013 ĐÈN ĐIỆN – PHẦN 2-7: YÊU CẦU CỤ THỂ – ĐÈN ĐIỆN DI ĐỘNG TRONG VƯỜN 20  TCVN 7722-2-8:2013 ĐÈN ĐIỆN – PHẦN 2-8: YÊU CẦU CỤ THỂ – ĐÈN ĐIỆN CẦM TAY 1.3.5 TCVN 2011  TCVN 8781:2011 MÔĐUN LED DÙNG CHO CHIẾU SÁNG THÔNG DỤNG – QUY ĐỊNH VỀ AN TỒN  TCVN 8782 : 2011 BĨNG ĐÈN LED CÓ BALAT LẮP LIỀN DÙNG CHO CHIẾU SÁNG THÔNG DỤNG LÀM VIỆC Ở ĐIỆN ÁP LỚN HƠN 50 V – QUI ĐỊNH VỀ AN TOÀN 1.3.6 TCVN 2010  TCVN 6479:2010 BALAT DÙNG CHO BÓNG ĐÈN HUỲNH QUANG DẠNG ỐNG – YÊU CẦU VỀ TÍNH NĂN 1.3.7 TCVN 2009  TCVN 7722-1 :2009 ĐÈN ĐIỆN – PHẦN 1: YÊU CẦU CHUNG VÀ CÁC THỬ NGHIỆM o TCVN 7722-1:2009 thay TCVN 4691 : 1989; o TCVN 7722-1: 2009 hoàn toàn tương đương với IEC 60598-1:2008 o TCVN 7722-1 : 2009 Ban kỹ thuật tiêu chuẩn TCVN/TC/E2  TCVN 7722-2-6: 2009 ĐÈN ĐIỆN – PHẦN 2: YÊU CẦU CỤ THỂ – MỤC 6: ĐÈN ĐIỆN CÓ BIẾN ÁP HOẶC BỘ CHUYỂN ĐỔI LẮP SẴN DÙNG CHO BÓNG ĐÈN SỢI ĐỐT 1.3.8 TCVN 2007  TCVN 7673 : 2007 BÓNG ĐÈN CÓ BALAT LẮP LIỀN DÙNG CHO CHIẾU SÁNG THƠNG DỤNG – U CẦU VỀ TÍNH NĂNG o TCVN 7673 : 2017 hoàn toàn tương đương với IEC 60969 : 2001; o TCVN 7673 : 2007 Ban kĩ thuật tiêu chuẩn TCVN/TC/E2  TCVN 7722 – – : 2007 ĐÈN ĐIỆN – PHẦN 2: YÊU CẦU CỤ THỂ – MỤC 2: ĐÈN ĐIỆN LẮP CHÌM o TCVN 7722-2-2: 2007 thay TCVN 4906 : 1969; 21 o TCVN 7722-2-2 : 2007 hoàn toàn tương đương với IEC 60598-2-2 : 1997; o TCVN 7722-2-2 : 2007 Ban kỹ thuật tiêu chuẩn TCVN/TC/E2 o TCVN 7722-2-2 : 2007 phần tiêu chuẩn Việt Nam (IEC 60598) Chương GIỚI THIỆU PHẦN MỀM THIẾT KẾ CHIẾU SÁNG 2.1 Một số phần mềm thiết kế chiếu sáng thông dụng a Dialux 22 - DIALux phần mềm thiết kế chiếu sáng độc lập phát triển công ty DIAL GmbH( Đức), phần mềm thiết kế miễn phí thơng dụng, hầu hết người sử dụng DIALux tính tốn chiếu sáng dựa theo tiêu chuẩn châu Âu EN 12464, CEN 8995 Dialux đưa nhiều phương án lựa chọn đèn Không đèn DIALux mà cịn nhập vào đèn hãng khác DIALux đưa thông số kỹ thuật ánh sáng, giúp ta thực nhanh chóng q trình tính tốn cho phép ta sửa đổi thơng số Cho phép hỗ trợ file vẽ Autocad với định dạng DXF DWG Dialux cho phép chèn nhiều vật dụng khác vào dự án : bàn, ghế, TV, giường, gác lửng, cầu thang…Bên cạnh thư viện nhiều vật liệu để áp vào vật dụng dự án…cũng dễ dàng hiệu chỉnh mặt theo ý muốn Ngồi ra, dialux tính tốn chiếu sáng khơng gian đặc biệt (trần nghiêng, tường nghiêng, có đồ vật, vật dụng phịng) điều kiện có khơng có ánh sáng tự nhiên b Calculux 23 Phần mềm thiết kế chiếu sáng Calculux hãng Philips lập trình nhằm phục vụ cho việc tính tốn thiết kế chiếu sáng, bao gồm ứng dụng chiếu sáng đường giao thông chiếu sáng khu vực công cộng liên quan, chiếu sáng nhà, Calculux mơ nhiều phương án chiếu sáng để đưa phương án tối ưu Cho phép chèn file Autocad vào thiết kế xuất kết thành file Autocad sau thiết kế,… c.Luxicon Là phần mềm thiết kế chiếu sáng nhà ngồi trời hãng Cooper Industries, thuộc nhóm Cooper Lighting (Mỹ) Luxicon đưa nhiều phương pháp lựa chọn đèn, không đèn hãng Cooper mà nhập đèn nhiều hãng khác Cho phép ta nhập xuất file vẽ *.DXF *.DWG Tính tốn chiếu sáng khơng gian đặc biệt Ngồi ra, Luxicon cịn đưa chương trình Wizard dễ dàng sử dụng để tính tốn chiếu sáng đối tượng, cho phép ta lập bảng báo cáo, tổng kết kết dạng số, đồ thị, hình vẽ…và cịn chuyển kết sang phần mềm khác 2.2 Giới thiệu phần mềm thiết kế chiếu sáng Dialux 24 Cài đặt plugin đèn Giao diện phần mềm Dialux sau download run Làm việc với wizard  New interior project: Tạo dự án thiết kế chiếu sáng nhà 25      New exterior project: Tạo dự án thiết kế chiếu sáng trời New street project: Tạo dự án thiết kế chiếu sáng đường giao thông Dialux wizards: Thiết kế nhanh cho chiếu sáng Open last project: Mở dự án save lần cuối Open project: Mở project Tùy thuộc vào đối tượng thiết kế mà ta chọn phương án thiết kế phù hợp Khi cửa sổ dự án mở ra, chọn kích thước thơng số đối tượng Ví dụ: cửa sổ mở New interior project Chọn Luminaire selection công cụ để chọn đèn 26 Sau add đèn đèn, chọn khoảng cách đèn,… tiến hành thiết kế dialux Chương THIẾT KẾ CHIẾU SÁNG 3.1 Giới thiệu đối tượng 27 Tầng hầm giải pháp hiệu xây nhà, chung cư giải chỗ để xe hệ thống kỹ thuật, cách ẩm tốt cho tầng tăng diện tích sử dụng, vừa đảm bảo tính thẩm mỹ, phù hợp với quy chuẩn xây dựng Chính vâỵ việc chiếu sáng cho tầng hầm đặc biệt quan trọng cung cấp ánh sáng liên tục 24/24 giờ,tăng khả quan sát dễ dàng xác định hướng tăng cảm giác an toàn, bên cạnh tầng hầm cần phải thiết kế hệ thống chiếu sáng xảy cố ,dễ dàng tìm lối thoát cố xảy 3.2 Sử dụng phần mềm thiết kế chiếu sáng Loại đèn: Catalogue: 28 3.3 Bố trí đèn cad 29 3.4 Kiểm tra thiết kế chiếu sáng Ta có độ rọi tiêu chuẩn hầm để xe là: Etc lux Độ rọi tính tốn Ett=79.8 lx > Etc  thỏa mãn u cầu độ rọi Độ đồng tính tốn được: 0.56  thoản mãn 30 Chương THIẾT KẾ HỆ THỐNG CUNG CẤP ĐIỆN CHO HỆ THỐNG CHIẾU SÁNG 4.1 Sơ đồ sợi (Bản in A3) 31 ... ánh sáng lớn chiếu sáng xa Được sử dung rộng rãi để chiếu sáng diện tích lớn, chiếu sáng trang trí,… 1.3 Các tiêu chuẩn thiết kế chiếu sáng Việt Nam quốc tế Các tiêu chuẩn thiết kế chiếu sáng. .. việc tính tốn thiết kế chiếu sáng, bao gồm ứng dụng chiếu sáng đường giao thông chiếu sáng khu vực công cộng liên quan, chiếu sáng nhà, Calculux mô nhiều phương án chiếu sáng để đưa phương án... dụng:  Bộ đèn chiếu sáng nhà: đèn chiếu sáng lớp học, văn phòng,…  Bộ đèn chiếu sáng trời: đèn chiếu sáng đường,… - Theo loại bóng sử dụng: đèn huỳnh quang, led,… - Theo phân bố ánh sáng không