Tính toán thiết kế chiếu sáng sử dụng phần mềm dialux

Trường Đại Học Công Nghiệp Hà Nội Khoa Điện TRƯỜNG ĐẠI HỌC CÔNG NGHIỆP HÀ NỘI KHOA ĐIỆN BỘ MÔN HỆ THỐNG ĐIỆN BÀI TẬP LỚN MÔN : KĨ THUẬT CHIẾU SÁNG Đề tài :Tính tốn, thiết kế chiếu sáng sử dụng phần mềm DIALux Giáo viên hướng dẫn : NGUYỄN QUANG THUẤN Sinh viên thực : NGÔ VĂN CƯỜNG TẠ VĂN HIỂN LÊ BÁ HẠNH NGUYỄN VĂN TOẢN Hà nội -2010 Thiết Kế Chiếu Sáng LớpĐ3_K2 Trường Đại Học Cơng Nghiệp Hà Nội Khoa Điện LỜI NĨI ĐẦU Thiết kế chiếu sáng ứng dụng công nghệ chiếu sáng cho không gian người Giống việc thiết kế kiến trúc, kỹ thuật thiết kế khác, thiết kế chiếu sáng dựa vào tổ hợp nguyên tắc khoa học đặc trưng, tiêu chuẩn quy ước thiết lập số tham số thẩm mỹ học, văn hóa người xem xét cách hài hòa Từ thời kỳ sơ khai văn minh đến thời gian gần đây, người chủ yếu tạo ánh sáng từ lửa nguồn nhiệt nhiều ánh sáng Ở kỷ 21, sử dụng nguyên tắc để sản sinh ánh sáng nhiệt qua loại đèn nóng sáng Chỉ vài thập kỷ gần đây, sản phẩm chiếu sáng trở nên tinh vi đa dạng nhiều Theo ước tính, tiêu thụ lượng việc chiếu sáng chiếm khoảng 20 – 45% tổng tiêu thụ lượng nhà thương mại khoảng – 10% tổng tiêu thụ lượng nhà máy công nghiệp Hầu hệt người sử dụng lượng công nghiệp thương mại nhận thức vấn đề tiết kiệm lượng hệ thống chiếu sáng Thơng thường tiến hành tiết kiệm lượng cách đáng kể với vốn đầu tư chút kinh nghiệm Thay loại đèn thuỷ ngân đèn nóng sáng đèn halogen kim loại đèn natri cao áp giúp giảm chi phí lượng tăng độ chiếu sáng Lắp đặt trì thiết bị điều khiển quang điện, đồng hồ hẹn hệ thống quản lý lượng đem lại hiệu tiết kiệm đặc biệt Tuy nhiên, số trường hợp, cần phải xem xét việc sửa đổi thiết kế hệ thống chiếu sáng để đạt mục tiêu tiết kiệm mong đợi Cần hiểu loại đèn có hiệu suất cao yếu tố đảm bảo hệ thống chiếu sáng hiệu quả.Do kỹ sư cần phải thiết kế cách xác hiệu số giúp kỹ sư thiết kế giảm bớt thời gian tính xác sử dụng phần mềm thiết kế Sau tìm hiểu số phần mềm thiết kế với đề tài tập lớn “Tính toán, thiết kế chiếu sáng sử dụng phần mềm DIALux” Do thời gian làm kiến thức hạn chế nên làm chúng em không tránh khỏi thiếu sót.chúng em kính mong nhận góp ý, bảo thầy, cô để em có kinh nghiệm kiến thức chuẩn bị cho công việc sau Chúng em xin chân thành cảm ơn thầy Nguyễn Quang Thuấn giúp đỡ chúng em hoàn thành tập lớn Sinh viên thực NGÔ VĂN CƯỜNG TẠ VĂN HIỂN LÊ BÁ HẠNH NGUYỄN VĂN TOẢN Thiết Kế Chiếu Sáng LớpĐ3_K2 Trường Đại Học Công Nghiệp Hà Nội Khoa Điện CHƯƠNGI : KHÁI NIỆM CHUNG VỀ KỸ THUẬT CHIẾU SÁNG 1.1)Giới thiệu Chiếu sáng kỹ thuật đa ngành, trước hết mối quan tâm kỹ sư điện, nhà nghiên cứu quang quang phổ học, cán kỹ thuật cơng ty cơng trình cơng cộng nhà quản lý đô thị Chiếu sáng mối quan tâm nhà kiến trúc, xây dựng giới mỹ thuật Nghiên cứu chiếu sáng công việc bác sỹ nhãn khoa,các nhà tâm lý học, giáo dục thể chất học đường… Trong thời gian gần đây, với đời hoàn thiện nguồn sáng hiệu suất cao, phương pháp tính tốn cơng cụ phần mềm chiếu sáng mới, kỹ thuật chiếu chiếu sáng chuyển từ giai đoạn chiếu sáng tiện nghi sáng chiếu sáng hiệu tiết kiệm điện gọi tắt chiếu sáng tiện ích Theo số liệu thống kê, năm 2005 điện sử dụng cho chiếu sáng toàn giới 2650 tỷ kWh, chiếm 19% sản lượng điện Hoạt động chiếu sáng xảy đồng thời vào cao điểm buổi tối khiến cho đồ thị phụ tải lưới điện tăng vọt, gây không khó khăn cho việc truyền tải phân phối điện Chiếu sáng tiện ích giải pháp tổng thể nhằm tối ưu hóa tồn kỹ thuật chiếu sáng từ việc sử dụng nguồn sáng có hiệu suất cao, thay loại đèn sợi đốt có hiệu lượng thấp đèn compact,sử dụng rộng rãi loại đèn huỳnh quang hệ mới, sử dụng chấn lưu sắt từ tổn hao thấp chấn lưu điện tử, sử dụng tối đa hiệu ánh sáng tự nhiên, điều chỉnh ánh sáng theo mục đích yêu cầu sử dụng, nhằm giảm điện tiêu thụ mà đảm bảo tiện nghi nhìn Kết chiếu sáng tiện ích phải đạt tiện nghi nhìn tốt nhất, tiết kiệm lượng, hạn chế loại khí nhà kính, góp phần bảo vệ mơi trường 1.2)Các khái niệm 1.2.1)Ánh sáng Ánh sáng xạ ( sóng) điện từ nằm dải sóng quang học mà mắt người cảm nhận Hình 1.1 Như quan sát dải quang phổ điện từ Hình 1.1, ánh sáng nhìn thấy thể dải băng từ tần hẹp nằm ánh sáng tia cực tím (UV) Thiết Kế Chiếu Sáng LớpĐ3_K2 Trường Đại Học Công Nghiệp Hà Nội Khoa Điện lượng hồng ngoại (nhiệt) Những sóng ánh sáng có khả kích thích võng mạc mắt, giúp tạo nên cảm giác thị giác, gọi khả nhìn.Vìvậy để quan sát cần có mắt hoạt động bình thường ánh sáng nhìn thấy 1.2.2)Các đại lượng đo ánh sáng 1.2.2.1)Quang thông F (ф),lumem (lm) Là đại luợng đặc trưng cho khả phát sáng nguồn sáng, có xét đến cảm thụ ánh sáng mắt nguời hay gọi lâ công suất phát sáng nguồn sáng F =k.W V.d Trong đó: k = 683lm/w hệ số chuyển đổi đơn vị luợng sang đơn vị cảm nhận ánh sáng W luợng x? V độ nhạy tuơng đối mắt nguời 1.2.2.2)Cường độ ánh sáng I candela (cd) Là đại luợng biểu thị mật độ phân bố quang thông nguồn sáng theo hướng định Hình 1.2 I= ≈ Trong : F quang thơng (lm) Ω góc khối , giá trị cực đại 4 1.2.2.3) Độ rọi E (lux) Là mật độ phân bố quang thông bề mặt chiếu sáng bề mặt Elx = 1Lux = 1Lm/m Nếu nguồn sáng chiếu thẳng đứng với mặt phẳng chiếu sáng (hình 1.3) ta có Ea = Lux Thiết Kế Chiếu Sáng LớpĐ3_K2 Trường Đại Học Cơng Nghiệp Hà Nội Khoa Điện Hình 1.3 Nếu nguồn sáng chiếu xuống mặt phẳng chiếu với góc  hình 1.4 ta có Ea = Hình 1.4 1.2.2.4.Độ chói L (cd/m ) Là đại luợng đặc trưng cho khả xạ ánh sáng nguồn sáng hay bề mặt phản xạ gây nên cảm giác chói sáng mắt nguời L = (Cd/m) Hình 1.5 1.2.2.5.Định luật Lambert Định luật Lambert mô tả mối quan hệ độ chói L độ rọi E : ρ.E =  L Trong đó: Thiết Kế Chiếu Sáng LớpĐ3_K2 Trường Đại Học Công Nghiệp Hà Nội Khoa Điện ρ hệ số phản xạ 1.2.2.6.Độ tương phản C Sự chênh lệch độ chói tương đối hai vật để cạnh mà mắt người phân biệt đuợc gọi độ tương phản C = = - 1≥0,01 C≥ 0,01 mắt người phân biệt hai vật để cạnh 1.2.2.7.Hiệu suất phát quang H (lm/w) Hiệu suất phát quang lâ đại luợng đo tỷ số quang thông phát bóng đèn (F) cơng suất điện tiêu thụ ( P) bóng đèn ( nguồn sáng ) 1.3 Nguồn sáng Nguồn sáng điểm: khoảng cách từ nguồn ñến mặt phẳng lâm việc lớn nhiều so với kich thước nguồn sáng coi nguồn sáng điểm ( nguồn sáng có kích thuớc nhỏ 0,2 khoảng cách chiếu sáng) Nguồn sáng đuờng: nguồn sáng coi nguồn sáng đường chiều dài đáng kể so với khoảng cách chiếu sáng Phân loại nguồn sáng Thiết Kế Chiếu Sáng LớpĐ3_K2 Trường Đại Học Công Nghiệp Hà Nội Khoa Điện 1.4.Bộ đèn 1.4.1.Khái niệm Bộ đèn tập hợp thiết bị quang, điện, nhằm thực phân bố ánh sáng, định vị bảo vệ đèn vá nối đèn với nguồn điện Chóa đèn phận đèn, bao gồm phận dùng để phân bố ánh sáng, định vị bảo vệ đèn, lắp đặt dây nối đèn chấn lưu với nguồn điện Nói cách khác đèn cộng với đèn tạo thành đèn 1.4.2.Cấu tạo số đèn thơng dụng Thân đèn có chức gá lắp phận đèn, bảo vệ bóng đèn thiết bị điện kèm theo Thân đèn phải đáp ứng yêu cầu sau: Thuận tiện thao tác lắp đặt bảo dưỡng thiết bị  Có khả chống ăn mòn, độ bền học tỏa nhiệt tốt  Có tính thẩm mỹ Phản quang có chức phân bố lại ánh sáng bóng đèn phù hợp với mục đích sử dụng đèn Phản quang phải đáp ứng yêu cầu sau: Có biến dạng phù hợp Hệ số phải cao Có khả chống ăn mịn ơxi hóa chịu nhiệt tốt Kính đèn có chức bảo vệ bóng đèn phản quang góp phần kiểm sốt phân bố ánh sáng đèn Kính đèn phải đáp ứng nhu cầu sau Có biến dạng phù hợp với phát quang Hệ số thấu quang phù hợp Có độ bền học , khả chịu nhiệt chịu tác động tia hồng ngoại cực tím Đui đèn có chức cấp điện vào bóng đèn giữ cho bóng đèn cố định vị trí cần thiết ,yêu cầu đui đèn Các tiếp điểm ổn định trường hợp có va trạm ,rung Có khả chiu nhiệt tốt Cứng ,một số trường hợp phải có phận phụ trợ để cố định bóng đèn Thiết Kế Chiếu Sáng LớpĐ3_K2 Trường Đại Học Công Nghiệp Hà Nội Khoa Điện Bộ đèn có chức tạo chế độ điện áp dịng điện phù hợp với q trình làm việc khởi động yêu cầu chung đèn Các thiết bị phải đồng tương thích với đèn Có khả chịu nhiệt tốt Tổn hao cơng suất thấp 1.5 Thiết kế chiếu sáng 1.5.1.Thiết kế chiếu sáng nội thất Kỹ thuật chiếu sáng nội thất nghiên cứu phương pháp thiết kế hệ thống chiếu sáng nhằm tạo nên môi trường chiếu sáng tiện nghi thẩm mỹ phù hợp với yêu cầu sử dụng tiết kiệm điện cơng trình nhà Các bước thiết kế chiếu nội thất -Thiết kế sơ nhằm xác định giải pháp hình học quang học địa điểm chiếu sáng kiểu chiếu sáng, lựa chọn loại đèn ,bộ đèn cách bố trí đèn số kượng đèn cần thiết -Kiểm tra điều kiện độ rọi độ chói độ đồng theo tiêu chuẩn cảm giác tiện nghi nhìncuar phương án chiếu sáng Các yêu cầu chiếu sáng nội thất -Đảm bảo độ rọi xác định theo loại cơng việc Khơng nên có bóng tối độ rọi phải đồng -Tạo ánh sáng giống ban ngày -Coi trọng yếu tố tiết kiệm điện 1.5.2 Thiết kế chiếu sáng bên Thành phần chiếu sáng bên ngồi khơng thể thiếu không gian kiến trúc đô thị Bao gồm chiếu sáng giao thông chiếu sáng làm việc chiếu sáng trang trí Ngồi chức bảo đảm an tồn cho phương tiện giao thơng an tồn thị vào ban đêm cịn góp phần làm đẹp cho cơng trình kiến trúc Yêu cầu thiết kế chiếu sáng bên - Đảm bảo chức định vị hướng dẫn cho phương tiện tham gia giao thông - Chất lượng chiếu sáng đáp ứng theo yêu cầu quy định - Có hiệu kinh tế cao ,mức tiêu thụ lượng thấp tuổi thọ thiết bị chiếu sáng cao - Thuận tiện vận hành trì bảo dưỡng Thiết Kế Chiếu Sáng LớpĐ3_K2 Trường Đại Học Công Nghiệp Hà Nội Khoa Điện CHƯƠNGII : GIỚI THIỆU VỀ PHẦN MỀM DIALUX 2.1.Giới thiệu DiaLux DIALux phần mềm thiết kế chiếu sáng độc lập, tạo lập công ty DIAL GmbH – Đức cung cấp miễn phí cho người có nhu cầu Phần mềm thiết kế chiếu sáng Dialux bao gồm phần: Phần DIALux 4.6 Light Wizard: Đây phần riêng biệt DIALux bước trợ 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 Thiết Kế Chiếu Sáng LớpĐ3_K2 Trường Đại Học Công Nghiệp Hà Nội Khoa Điện 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 4.6: Đây phần tồn phần mềm thiết kế chiếu sáng DIALux Từ phần DIALux 4.2 bạn chọn để vào nhiều phần khác nhau: Phần trợ giúp thiết kế nhanh (wizards) cho chiếu sáng nội thất, chiếu sáng ngoại thất chiếu sáng giao thông 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 thông Phần mở dự án có dự án mở gần - DIALux tính tốn chiếu sáng chủ yếu theo tiêu chuẩn châu Âu EN 12464, CEN 8995 - 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 với thực tế - Với chức mô xuất thành ảnh, phim DIALux có hình thức trình bày ấn tượng - DIALux phần mềm độc lập, tính toán với thiết bị nhiều nhà sản xuất thiết bị chiếu sáng khác với điểu kiện thiết bị đo đạc phân bố ánh sáng có tập tin liệu phân bố ánh sáng để đưa vào DIALux - DIALux cung cấp công cụ Online cho việc cập nhật, liên lạc với DIALGmbH kết nối với nhà sản xuất thiết bị chiếu sáng Bạn tải DIALux vể miễn phí từ địa trang web: www.Dialux.com 2.2 Hướng dẫn cài đặt phần mềm Dialux 4.6 Sau dã có file để cài đặt phần mềm Dialux4.6 máy ta kích đupx chuột vào phần Dialux_4602_Admin_setup hình giao diện lên hình 2.1 sau kích vào Next ta có hình 2.2 Thiết Kế Chiếu Sáng 10 LớpĐ3_K2 Trường Đại Học Công Nghiệp Hà Nội Khoa Điện Tiếp tục thao tác kích Next Hình 3.46 Tiếp Next Hình 3.47 Thiết Kế Chiếu Sáng 59 LớpĐ3_K2 Trường Đại Học Cơng Nghiệp Hà Nội Khoa Điện Hình 4.48 Hình 3.49 Thiết Kế Chiếu Sáng 60 LớpĐ3_K2 Trường Đại Học Công Nghiệp Hà Nội Khoa Điện Hình 3.50 Hình 3.50 Thiết Kế Chiếu Sáng 61 LớpĐ3_K2 Trường Đại Học Công Nghiệp Hà Nội Khoa Điện Hình 3.51 Kích Finish để hồn thành q trình mơ Sau hình suất giao diện Hình 3.52 Thiết Kế Chiếu Sáng 62 LớpĐ3_K2 Trường Đại Học Công Nghiệp Hà Nội Khoa Điện Thực q trình in kết Kích vào biểu tượng menu hình xuất giao diện Hình 3.53 Kích OK chương trình tự in kết Sau File kết mà chương trình tính tốn in Thiết Kế Chiếu Sáng 63 LớpĐ3_K2 Trường Đại Học Công Nghiệp Hà Nội Thiết Kế Chiếu Sáng Khoa Điện 64 LớpĐ3_K2 Trường Đại Học Công Nghiệp Hà Nội Thiết Kế Chiếu Sáng Khoa Điện 65 LớpĐ3_K2 Trường Đại Học Công Nghiệp Hà Nội Thiết Kế Chiếu Sáng Khoa Điện 66 LớpĐ3_K2 Trường Đại Học Công Nghiệp Hà Nội Thiết Kế Chiếu Sáng Khoa Điện 67 LớpĐ3_K2 Trường Đại Học Công Nghiệp Hà Nội Thiết Kế Chiếu Sáng Khoa Điện 68 LớpĐ3_K2 Trường Đại Học Công Nghiệp Hà Nội Thiết Kế Chiếu Sáng Khoa Điện 69 LớpĐ3_K2 Trường Đại Học Công Nghiệp Hà Nội Thiết Kế Chiếu Sáng Khoa Điện 70 LớpĐ3_K2 Trường Đại Học Công Nghiệp Hà Nội Thiết Kế Chiếu Sáng Khoa Điện 71 LớpĐ3_K2 Trường Đại Học Công Nghiệp Hà Nội Khoa Điện Nhận xét Ta thấy, kết tính tốn phần mềm tính tốn sơ lý thuyết cho kết gần giống Như trình thiết kế ta sử dụng phương pháp này.Việc sử dụng phần mềm cho kết xác hơn, ta kiểm tra độ rọi, độ chói điểm (thiết kế bên trong) hay đường (thiết kế bên ngoài) cách rễ ràng Kết thiết kế DIALux cho ta cách nhìn trực quan, sinh động gần với thực tế Song việc thiết kế phần mềm hạn chế, việc sử dụng đèn, số hãng sản xuất thiết bị chiếu sáng Việt Nam chưa xuất Catalog phần mềm DIALux Tài liệu tham khảo 1.Thiết kế chiếu sáng (Lê Văn Doanh chủ biên) Nhà xuất KHKT năm 2008 2.Giáo trình “Kỹ thuật chiếu sáng” thầy Nguyễn Quang Thuấn GV khoa Điện trường ĐHCN Hà Nội 3.Tài liệu học DIALux tiếng Anh hình ảnh Hướng dẫn mô DIALUX Internet Thiết Kế Chiếu Sáng 72 LớpĐ3_K2 Trường Đại Học Công Nghiệp Hà Nội Khoa Điện MỤC LỤC LỜI NÓI ĐẦU .2 CHƯƠNGI : KHÁI NIỆM CHUNG VỀ KỸ THUẬT CHIẾU SÁNG 1.1.Giới thiệu .3 1.2.Các khái niệm 1.2.1.Ánh sáng .3 1.2.2.Các đại lượng đo ánh sáng 1.2.2.1.Quang thông F 1.2.2.2.Cường độ ánh sáng I 1.2.2.3 Độ rọi E 1.2.2.4.Độ chói L 1.2.2.5.Định luật Lambert 1.2.2.6.Độ tương phản C 1.2.2.7.Hiệu suất phát quang H 1.3 Nguồn sáng 1.4.Bộ đèn 1.4.1.Khái niệm 1.4.2.Cấu tạo số đèn thông dụng .7 1.5 Thiết kế chiếu sáng .8 1.5.1.Thiết kế chiếu sáng nội thất 1.5.2 Thiết kế chiếu sáng bên CHƯƠNGII : GIỚI THIỆU VỀ PHẦN MỀM DIALUX 2.1.Giới thiệu DiaLux .9 2.2 Hướng dẫn cài đặt phần mềm Dialux 4.6 10 2.3.Khởi động chương trình 15 2.3.1 Cửa sổ khởi động DIALux 4.6 15 2.3.2.Giới thiệu hệ thống Menu 17 2.3.3.Giới thiệu thư viện DiaLux 4.6 .22 2.3.3.1.Objects 22 2.3.3.2 Colors 23 2.3.3.3 Luminaire selection .23 CHƯƠNG III:ỨNG DỤNG PHẦN MỀM DIALUX TRONG TÍNH TỐN THIẾT KẾ CHIẾU SÁNG .29 3.1.Chiếu sáng bên 29 3.1.1.Tính tốn lý thuyết (tính tốn thiét kế sơ kiểm tra) .29 3.1.1.1.Thiết kế sơ 29 3.1.1.2.Kiểm tra độ rọi .31 3.1.2.Ứng dụng phần mềm DIALux thiết kế chiếu sáng 33 3.1.2.1 Thiết lập kích thước phịng quản lý dự án 33 3.1.2.2 Thiết lập nội thất phòng .37 3.1.2.3 Chọn đèn, chạy mơ chạy kết tính tốn .38 3.2.Chiếu sáng bên 49 3.2.1 Tính toán lý thuyết 49 3.2.2 Ứng dụng phần mềm DIALux 4.6 chiếu sáng đường giao 51 Thiết Kế Chiếu Sáng 73 LớpĐ3_K2 ... số giúp kỹ sư thiết kế giảm bớt thời gian tính xác sử dụng phần mềm thiết kế Sau tìm hiểu số phần mềm thiết kế với đề tài tập lớn ? ?Tính tốn, thiết kế chiếu sáng sử dụng phần mềm DIALux? ?? Do thời... thông 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 tính toán chiếu sáng. .. toàn phần mềm thiết kế chiếu sáng DIALux Từ phần DIALux 4.2 bạn chọn để vào nhiều phần khác nhau: Phần trợ giúp thiết kế nhanh (wizards) cho chiếu sáng nội thất, chiếu sáng ngoại thất chiếu sáng