Khảo sát tình hình chiếu sáng phòng học ở cấp trung học cơ sở của một số trường tại TP đà nẵng và đề xuất giải pháp khắc phục

ĐẠI HỌC ĐÀ NẴNG TRƯỜNG ĐẠI HỌC SƯ PHẠM KHOA VẬT LÝ KHÓA LUẬN TỐT NGHIỆP ĐẠI HỌC NGÀNH SƯ PHẠM VẬT LÝ Đề tài: KHẢO SÁT TÌNH HÌNH CHIẾU SÁNG PHÒNG HỌC Ở CẤP TRUNG HỌC CƠ SỞ CỦA MỘT SỐ TRƯỜNG TẠI TP ĐÀ NẴNG VÀ ĐỀ XUẤT GIẢI PHÁP KHẮC PHỤC Người hướng dẫn: TS Lê Hồng Sơn Người thực hiện: Huỳnh Mai Thuận Đà Nẵng, tháng 5/2013 i Lời Cảm Ơn! Để hồn thành tốt khóa luận này, xin gửi lời cảm ơn đến thầy giáo khoa vật lý hết lịng dạy bảo suốt thời gian học tập rèn luyện trường Đặc biệt xin gửi lời cảm ơn đến thầy giáo TS Lê Hồng Sơn tận tình hướng dẫn giúp đỡ tơi thời gian làm khóa luận Tơi xin gửi lời cảm ơn đến gia đình, bạn sinh viên ln bên giúp đỡ tơi khoảng thời gian khó khăn Đà Nẵng, ngày 21 tháng năm 2013 Sinh viên thực Huỳnh Mai Thuận ii MỤC LỤC Trang MỞ ĐẦU 01 Chương I: TỔNG QUAN VỀ CHIẾU SÁNG 1.1 ĐẠI LƯỢNG VÀ ĐƠN VỊ ĐO ÁNH SÁNG 03 1.1.1 Thông lượng xạ 03 1.1.2 Độ nhạy mắt 03 1.1.3 Quang thông 03 1.1.4 Cường độ ánh sáng 03 1.1.4.1 Góc khối (góc khơng gian, góc đặc) 03 1.1.4.2 Cường độ sáng 04 1.1.5 Độ rọi 04 1.1.6 Độ chói 04 1.1.7 Hệ số chiếu sáng tự nhiên 05 1.1.8 Chỉ số hoàn màu 05 1.2 ĐỘ NHÌN VÀ NHÂN TỐ ẢNH HƯỞNG 05 1.2.1 Cấu tạo thu nhận ánh sáng mắt 05 1.2.2 Những nhân tố ảnh đến độ nhìn 06 1.2.2.1 Góc nhìn suất phân li 06 1.2.2.2 Độ chói vật quan sát làm lóa mắt nhìn 07 1.2.2.3 Khoảng cách vật mắt 08 1.2.2.4 Thời gian quan sát 09 1.3 TIÊU CHUẨN CHIẾU SÁNG 09 1.3.1 Tiêu chuẩn nước chiếu sáng 09 1.3.1.1 Tiêu chuẩn chiếu sáng tự nhiên 09 1.3.1.2 Tiêu chuẩn chiếu sáng nhân tạo 10 1.3.2 Tiêu chuẩn quốc tế chiếu sáng trường học 12 1.3.3 Thiết kế phòng học mẫu trường THCS 13 iii Chương II: ÁNH SÁNG NHÂN TẠO - ÁNH SÁNG BẰNG ĐIỆN NĂNG 2.1 ĐÈN SỢI ĐỐT 14 2.1.1 Các khái niệm 14 2.1.2 Những thông số đặc tính đèn sợi đốt 15 2.1.2.1 Điện áp định mức: Tính Vôn (V) 15 2.1.2.2 Công suất đèn: Tính Watt (W) 15 2.1.2.3 Hiệu suất phát quang η 16 2.1.2.4 Quang thông 16 2.1.2.5 Thời gian sử dụng trung bình 16 2.2 ĐÈN HUỲNH QUANG (NGUỒN SÁNG PHĨNG ĐIỆN TRONG CHẤT KHÍ) 17 2.2.1 Đèn phóng điện qua chất khí 17 2.2.1.1 Đèn thủy ngân áp suất thấp 17 2.2.1.2 Đèn thủy ngân áp suất cao 17 2.2.1.3 Đèn thủy ngân siêu cao áp 18 2.2.2 Đèn huỳnh quang áp suất thấp 19 2.2.3 Đèn huỳnh quang cải tiến 21 2.2.3.1 Đèn mắt ếch 21 2.2.3.2 Bóng đèn huỳnh quang tích hợp chấn lưu (bóng đèn compact) 21 2.2.4 Đèn phóng điện 22 2.2.4.1 Đèn phóng điện sáng âm cực Catốt 22 2.2.4.2 Đèn phóng điện sáng dương cực Anốt nguội (ống cao thế) 22 2.2.4.3 Đèn phóng điện hồ quang 22 Chương III: CÁC NGUYÊN NHÂN ẢNH HƯỞNG ĐẾN ĐỘ NHÌN VÀ CÁCH KHẮC PHỤC 3.1 ĐỘ RỌI CHƯA ĐỦ GÂY CẬN THỊ CHO MẮT 24 3.2 CÁC NHÂN TỐ NGOẠI CẢNH GÂY RA CHÓI LÓA ẢNH HƯỞNG ĐẾN KHẢ NĂNG LÀM VIỆC 25 3.2.1 Hướng phòng 25 3.2.2 Tỉ số độ chói bề mặt chưa hợp lí 26 iv 3.2.3 Hiện tượng chói lóa độ chói q lớn nằm tầm nhìn mắt 27 3.2.4 Góc nhìn lên bảng q bé 28 3.2.5 Vị trí chỗ ngồi xa bảng 28 3.3 HIỆN TƯỢNG NHẤP NHÁY ÁNH SÁNG CỦA ĐÈN HUỲNH QUANG 28 3.4 HIỆN TƯỢNG LOÁNG QUẠT 29 Chương IV: THỰC NGHIỆM ĐO ĐẠT VÀ KẾT QUẢ 4.1 SỐ LIỆU TỪ PHÒNG HỌC 31 4.1.1 Đặc điểm hướng nhận ánh sáng phòng học 31 4.1.2 Khoảng cách bố trí bảng bàn lớp học 31 4.1.3 Đặc điểm diện tích phịng học 33 4.1.4 Đặc điểm chiếu sáng nhân tạo bố trí đèn phịng học 33 4.2 SỐ LIỆU TỪ MÁY ĐO ĐỘ RỌI 36 4.2.1 Các loại máy đo sử dụng trình khảo sát 36 4.2.2 Các vị trí đo độ rọi phịng học 36 4.2.3 Phân tích độ rọi chuẩn phịng học từ biểu đồ quang khí hậu 37 4.2.3.1 Biểu đồ quang khí hậu 37 4.2.3.2 Phân tích độ rọi chuẩn phịng học theo thời điểm ngày từ biểu đồ quang khí hậu 37 4.2.4 Số liệu đo độ rọi số phòng học trường 38 4.2.4.1 Số liệu đo độ rọi trường THCS Nguyễn Bỉnh Khiêm 38 4.2.4.2 Số liệu đo độ rọi trường THCS Lương Thế Vinh 43 4.2.4.3 Số liệu đo độ rọi trường THCS Huỳnh Bá Chánh 46 4.3 KẾT LUẬN TỪ THỰC NGHIỆM 48 Chương V: GIẢI PHÁP CẢI THIỆN CHIẾU SÁNG PHÒNG HỌC 5.1 ĐỀ XUẤT CHIẾU SÁNG NHÂN TẠO BẰNG ĐÈN HUỲNH QUANG 49 5.1.1 Lựa chọn loại đèn phù hợp chiếu sáng phòng học 49 5.1.1.1 Các thể sáng thường sử dụng đặc tính chiếu sángc chúng 49 5.1.1.2 Chọn đèn phù hợp chiếu sáng phòng học 50 5.1.2 Tính tốn chiếu sáng nhân tạo áp dụng đèn huỳnh quang phổ Trang T8 – 36W cho phòn ghọc 51 5.1.2.1 Xác định số lượng đèn sử dụng phòng học 51 5.1.2.2 Khoảng cách bố trí đèn 53 5.1.3 Đề xuất cải thiện chiếu sáng phòng học 54 5.1.3.1 Cải thiện phòng học bố trí đồ dùng học tập 54 5.1.3.2 Quy cách bố trí đèn phịng 54 5.3 CƠNG TÁC BẢO TRÌ BẢO DƯỠNG ĐÈN HUỲNH QUANG 56 KẾT LUẬN 58 TÀI LIỆU THAM KHẢO 60 Trang MỞ ĐẦU Ánh sáng tạo điều kiện cho liên hệ thể người môi trường xung quanh, 80% thông tin người nhận nhờ ánh sáng truyền đến Ánh sáng tác động mạnh đến sinh học sinh lực người Ánh sáng tự nhiên có tác động tới thể người lớn so với ánh sáng nhân tạo chứa nhiều tia cực tím Khi ánh sáng khơng đủ, làm xuất cảm giác không tiện lợi người, làm giảm tính động thần kinh trung ương, tăng mệt mõi, tác động lâu dài ánh sáng yếu dẫn đến bệnh cận thị Nhiều loại vi trùng, siêu vi trùng bị tiêu diệt cường độ chiếu sáng xác định, nhiên ánh sáng yếu lại tạo điều kiện cho chúng hoạt động mạnh hơn, dẫn đến dễ bị nhiễm bệnh, làm suy giảm sức khỏe giảm xuất lao động, số trường hợp dẫn đến bệnh quáng gà Ở độ sáng cao dẫn đến giảm độ nhìn rõ hiệu ứng chói lóa Sự chói lóa ngưỡng giới hạn thường dẫn đến tai nạn đáng tiếc Việc bố trí ánh sáng thiếu tiện nghi nguyên nhân quan trọng dẫn đến tai nạn lao động Ví dụ có hiệu ứng nhấp nháy, nên ánh sáng đèn huỳnh quang, chuyển động thiết bị bị cảm nhận sai lệch Ở tốc độ quay định động điện, ánh sáng đèn huỳnh quang, người lao động nhận biết hoạt động dể xảy thao tác nguy hiểm.[6] Theo Bác sỹ Lê Thanh Xuyên phó giám đốc bệnh viện mắt TP Hồ Chí Minh “ Tỷ lệ học sinh cận thị có xu hướng gia tăng cách đáng báo động Năm 1994, tỷ lệ cận thị 8,65%; năm 2002, tăng lên 17,2% đến năm 2006 38,88%” Tỷ lệ mắc tật cận thị tăng dần theo năm, tăng dần theo cấp học thành thị tỷ lệ chiếm cao Một ngun nhân góp phần gây tật cận thị học sinh thiết kế chiếu sáng chưa hợp lí Sự chiếu sáng khơng đủ q sáng trường học làm cho khả học tập học sinh, phịng học thiết kế khơng đạt chuẩn, việc thiếu hiểu biết chiếu sáng bố trí trang thiết bị phịng học làm giảm thiểu khả học tập học sinh, làm giảm chất lượng giáo dục, điều rõ ràng đa số người không để ý thấy Trang Tác giả chọn đề tài “Khảo sát tình hình chiếu sáng phòng học cấp trung học sởcủa số trường TP Đà Nẵng đề xuất giải pháp khắc phục” Mục đích khóa luận là: - Nắm khái niệm chiếu sáng - Hiểu biết kiến thức thiết bị chiếu sáng nhân tạo - Biết tiêu chuẩn xây dựng chiếu sáng cho phòng học - Biết ngun nhân gây chiếu sáng phịng học chưa đạt yêu cầu từ đề xuất giải pháp cải thiện chiếu sáng - Thiết kế chiếu sáng nhân tạo cho phòng học đạt tiêu chuẩn Nội dung khóa luận gồm: Chương I: Tổng quan chiếu sáng Chương II: Ánh sáng nhân tạo – Ánh sáng điện Chương III: Các nguyên nhân ảnh hưởng đến độ nhìn cách khắc phục Chương IV: Thực nghiệm đo đạt kết Chương V: Giải pháp cải thiện chiếu sáng phòng học Trang Chương I:TỔNG QUAN VỀ CHIẾU SÁNG 1.1 ĐẠI LƯỢNG VÀ ĐƠN VỊ ĐO ÁNH SÁNG[4] 1.1.1 Thông lượng xạ Thông lượng xạ đo lượng nhiệt chùm xạ truyền cho vật vật khác hấp thụ toàn lượng nhiệt đơn vị thời gian =C W t Watt (J/s) C – Hệ số tỉ lệ, đặc trưng cho khả hấp thụ lượng xạ vật W – Năng lượng xạ toàn phần, bao gồm xạ nhìn thấy khơng nhìn thấy, tính Jun (J) t – Thời gian tác dụng, tính giây (s) 1.1.2 Độ nhạy mắt Nghịch đảo giá trị Φλ ngững thấy, gọi độ nhạy υλ mắt xạ đơn sắc Φλ υλ = Giá trị Φλ ngưỡng thấy giá trị nhỏ xạ đơn sắc có bước sóng λ đủ gây cho mắt cảm giác xác định 1.1.3 Quang thông Thông lượng xạ miền xạ khả kiến gọi quang thông Fλ = υλ Φλ Watt ánh sáng Đơn vị quang thông Lumen (lm) 1.1.4 Cường độ ánh sáng.[7] dΩ 1.1.4.1 Góc khối (góc khơng gian, góc đặc) Từ điểm O ngồi diện tích bé dS, O dS r M dựng đường sinh tựa chu vi mặt dS, ta có góc khối dω Phần khơng gian giới hạn hình nón đỉnh O Hình 1.1 Trang gọi góc khối nhìn từ O đến mặt dS dΩ = dS Steradiant (Sr) r2 r đường cao hình nón 1.1.4.2 Cường độ sáng dΩ Cường độ sáng I đại lượng đặc trưng cho khả phát sáng nguồn sáng phương, mật độ dF O dS r M quang thông dF nguồn xạ phạm vi góc khối nhìn từ bề mặt dS chắn Hình 1.2 phương dIn = dFn d Candela (cd) I = Nếu góc khối ω, quang thơng F phân bố đều, thì: F  1.1.5 Độ rọi Độ rọi E (mật độ bề mặt quang thông) đại lượng đặc trưng mức độ rọi sáng mặt dS, nguồn sáng từ rọi tới Mật độ phân bố quang thơng diện tích dS gọi độ rọi dE mặt dS bằng: dE = dF dS Lux (lx) Nếu quang thông tới F rọi mặt S thì: E = F S 1.1.6 Độ chói Độ chói B đại lượng đặc trưng khả phát sáng theo phương nguồn khối hay nguồn mặt dBθ = dFθ d.dS.cosθ Nit (nt) dΩ góc khối Trang 10 Nhận xét: Độ rọi phòng trường giảm dần từ tầng xuống tầng dưới, vào thời điểm 12 00, phòng học – phòng số 1, 9, 15 đảm bảo độ rọi vừa phải vào phịng, gây tượng tiện nghi nhìn học sinh, nhiên tai phòng số 20, thời điểm vào trưa độ rọi bé, không đạt chuẩn độ rọi theo yêu cầu Vào thời điểm chiều lúc 17 00 độ rọi tất phịng trường khơng đạt chuẩn, có bật đèn vị trí đo có độ rọi q thấp, ngun nhân trường thơng thống, điều khiến độ rọi phòng học dường nhỏ so với phịng học trường xây dựng thơng thoáng 4.2.4.3 Số liệu đo độ rọi trường THCS Huỳnh Bá Chánh Đặc điểm trường: Thống, khơng bị che khuất khu dân cư, dãy phòng học cách xa Lý chọn phòng: Các phòng có tính chất nhau, có riêng phịng học 17 có hường ngược với hướng phịng lại trường Lý chọn thời điểm: Chủ yếu khảo sát chiếu sáng nhân tạo trường có đảm bào chuẩn hay không Đặc điểm ngày đo: Ngày nắng, khơng có mây mù Phịng số Bảng 4.10: Số liệu đo độ rọi trường THCS Huỳnh Bá Chánh Khoảng thời gian Độ rọi phòng học (lux) Các vị trí đo lớp học Các vị trí đo bảng Vị trí Vị trí Vị trí Vị trí Vị trí Vị trí Vị trí Vị trí A B C 771 1171 1273 752 1235 696 640 676 7h00 Vị trí 1673 12h00 1068 932 2873 1674 1227 2444 1084 961 1137 17h00 (Bật đèn) 7h00 342 251 959 362 243 1307 226 209 283 1513 621 701 1307 508 789 646 556 562 12h00 969 1201 3425 1647 1162 3488 1268 1070 1036 331 202 895 403 271 952 126 135 246 724 725 2241 504 601 1952 506 545 590 17h00 (Bật đèn) 7h00 12h00 3244 1372 3386 2144 1288 3796 819 903 944 17h00 (Bật đèn) 1223 420 455 646 328 452 542 413 486 Trang 52 Hình 4.12: Độ rọi lớp học bảng phịng số Hình 4.13: Độ rọi lớp học bảng phịng số Hình 4.14: Độ rọi lớp học bảng phòng số 17 Trang 53 Nhận xét: Tương tự trường THCS Nguyễn Bỉnh Khiêm, trường THCS Huỳnh Bá Chánh độ rọi phịng học có giá trị lớn, lớn nhiều so với độ rọi chuẩn cần đạt phòng vào thời điểm 00 12 00, độ rọi giảm nhanh có giá trị bé vào thời điểm 17 00, vào thời điểm phòng cần phải bật đèn để đủ ánh sáng, nhiên vào thời điêm 17 00 độ rọi mặt bảng lại nhỏ phòng học cũ, gần đạt chuẩn phòng phòng số 17 18 Nhận xét chung:Độ rọi phòng học vị trí khác khác nhau, đội rọi cửa nhận ánh sáng có giá trị lớn lớn phía có ánh sáng mặt trời chiếu vào, độ rọi vị trí cuối lớp có giá trị nhỏ nhất, chênh lệch độ rọi phòng học điều đương nhiên ánh sáng tự nhiên khơng thể phân bố phòng học Tuy nhiên hầu hết phòng học trường sáng vào thời điểm trưa không đủ độ sáng chiều Việc bố trí nguồn sáng nhân tạo khơng đảm bảo yêu cầu khiến lớp học tối bật đèn 4.3 KẾT LUẬN TỪ THỰC NGHIỆM - Các trường xây dựng phòng với hướng nhận ánh sáng hợp lý, không tiêu chuẩn đảm bảo hạn chế độ chói bầu trời vào phịng học - Lớp học xây dựng đảm bảo tiêu chuẩn xây dựng chiều cao thơng thủy, diện tích cửa nhận ánh sáng mật độ diện tích đáp ứng đủ thơng thống tạo điều kiện thỏa mái cho học sinh học tập - Vẫn hạn chế đảm bảo chiếu sáng nhân tạo Việc bố trí bàn ghế bảng lớp học chưa hợp lý, khiến học sinh bị lóa góc nhìn lên bảng nhỏ Các trường chưa thật trọng chiếu sáng nhân tạo cho lớp học đủ chuẩn, phịng học bố trí đèn q ít, đại đa số phịng học khơng có đèn chiếu sáng bảng Việc bố trí đèn ngẫu nhiên, khơng có tính tốn số lượng bóng đèn tối thiểu cần thiết sử dụng phòng bố trí chúng khiến cho đèn khơng tao tiện nghi nhìn mà cịn gây giảm thiểu khả làm việc lớp bị ảnh hưởng lống quạt, đèn nhấp nháy gần hỏng, ánh sáng đèn chói trực tiếp vào mắc học sinh - Độ rọi phịng học khơng đồng vạo thời điểm ngày, có sử dụng đèn chiếu sáng lớp học vào lúc trời mây mù hay chiều không đủ đảm bảo chuẩn độ rọi mặt bang 300 lux mặt bảng 500 lux Trang 54 Chương V:GIẢI PHÁP CẢI THIỆN CHIẾU SÁNG PHÒNG HỌC 5.1 ĐỀ XUẤT CHIẾU SÁNG NHÂN TẠO BẰNG ĐÈN HUỲNH QUANG 5.1.1 Lựa chọn loại đèn phù hợp chiếu sáng phòng học 5.1.1.1 Các thể sáng thường sử dụng đặc tính chiếu sáng chúng.[1] Bảng 5.1: Các thể sáng thường sử dụng Lumen/t Trung Phạm vi bình Chỉ số hồn màu Ra Ứng dụng đặc trưng Tuổi thọ trung bình (giờ) 14 100 Hồn hảo Gia đình, khách sạn, chiếu sáng chung, chiếu sáng khẩn cấp 1000 50 > 80 Tốt, đặc biệt có lớp bọc Văn phịng, cửa hàng, bệnh viện, gia đình 5000 40 – 70 60 85 Rất tốt Đèn thủy ngân cao áp 44 – 57 50 33 – 50 Trung bình Đèn sợi đốt halogen 18 -24 20 100 Hoàn hảo Đen Natri cao áp 67 – 121 90 20 – 65 Trung bình Đèn Natri hạ áp 101 – 175 150 Kém Loại đèn Đèn sợi đốt Đèn huỳnh quang (đèn huỳnh quang áp suất thấp) Đèn huỳnh quang Compact – 18 46 – 60 Khách sạn, cửa 8000 hàng, gia đình, văn 10000 phòng Chiếu sáng chung Trong nhà máy, ga 5000 ra, đỗ xe, chiếu sáng đèn pha Trưng bày, chiếu sáng đèn pha, khu triển lãm 2000 - 4000 sân vận động, khu vực xây dựng Chiếu sáng chung 6000 nhà máy, kho 12000 hàng, đèn đường Lòng đường, 6000 đường hầm, kênh, 12000 đèn đường Trang 55 5.1.1.2 Chọn đèn phù hợp chiếu sáng phòng học Từ bảng 5.1 ta thấy, đèn huỳnh quang thích hợp để chiếu sáng phịng học, đèn huỳnh quang Compact có đặc tính tốt so với đèn huỳnh quang áp suất thấp nguồn sáng điểm thường hay dùng để thay đèn sợi đốt, sử dụng chiếu sáng trưng bày, phịng kho, cịn đèn huỳnh quang ưa chuộng chiếu sáng nơi làm việc, văn phịng, phịng học nguồn sáng đường Đèn huỳnh quang thường sử dụng chiếu sáng phịng học đèn có kích thước 1,2 m Hiện nước ta có hai loại đèn huỳnh quang sử dụng chiếu sáng nhà phổ biến hãng Rạng Đông đèn huỳnh quang thông thường T10 – 40W đèn huỳnh quang phổ T8 – 36W [9] Bảng 5.2: Các thông số kỹ thuật hai loại đèn huỳnh quang T10 – 40W T8 – 36W Loại đèn Đèn huỳnh quang thông thường T10 - 40W Đèn huỳnh quang phổ T8 – 36W 40 36 Tính ưu việt đèn đèn huỳnh quang3 phổ T8 – 36W so với đèn huỳnh quang thơng thường T10 40W Tiêu thụ điện 10 % Quang thông (lm) 2800 3200 Lớn 20 % Hiệu suất phát quang (lm/W) 70 89 Hiệu suất phát quang tăng 30% Bột huỳnh quang Halophosphate(bột huỳnh quang thông thường) Triphosphors (bột huỳnh quang màu) Tăng hiệu suất phát quang, tăng số hoàn màu, suy giảm quang thơng chậm Tiêu chí kỹ thuật Cơng suất (W) Phản ánh màu vật Chỉ số màu (Ra) 50 - 75 80 - 85 Đường kính ống (mm) 32 26 Giảm 38% thể tích, giảm phế thải, bảo vệ mơi trường Tuổi thọ (Giờ) 8000 15000 Tuổi thọ cao hơn, tiết kiệm chi phí vận chuyển quan sát, cho ánh sáng thật, đẹp, tự nhiên Trang 56 Nhận xét: Đèn huỳnh quang thơng thường T10 – 40W có hiệu suất thấp, khuyến cáo không nên lắp đặt nên thay đèn huỳnh quang phổ T8 – 36W phổ nêu 5.1.2 Tính tốn chiếu sáng nhân tạo áp dụng đèn huỳnh quang phổ T8 – 36W cho phòng học 5.1.2.1 Xác định số lượng đèn sử dụng phòng học Xác định tổng quang thơng cần thiết cho phịng học cần bố trí đèn Emin S.Kđ Z u nFđ = Trong đó: nFđ : Tổng quang thơng (tính lm) Emin : Độ rọi tiêu chuẩn phịng (tính lux) S : Diện tích phịng học (tính m2) Kđ : Hệ số dự trữ phòng Z : Hệ số độ rọi tối thiểu u% : Hệ số nội suy Chú thích: Kđ tỉ số độ rọi tính tốn Ett độ roi định mức Eđm.Hệ số dự trữ để sử dụng ánh sáng bị suy giảm bụi bẩn, đèn già yếu, hệ số phản xạ bề mặt phòng giảm dần Đối với phòng học Kđ = 1,5 Đối với loại đèn huỳnh quang giá trị Z thừa nhận khoảng 1,1 ÷ 1,2 Cá nhân tính tốn chọn giá trị Z = 1,2 Hệ số nội suy u (%) xác định bàng tỉ số quang thông rọi tới mặt làm việc F với quang thông xạ đèn Fđ.Hệ số phụ thuộc số phòng i hệ số phản xạ bề mặt phòng Xác định số phòng i i= Trong đó: A.B Hp (A + B) A (m): chiều dài phòng B (m): chiều rộng phòng Hp (m): chiều cao từ mặt làm việc (mặt bàn) đến đèn Xác định hệ số nội suy cho phòng Trang 57 Hệ số nội suy xác định hai trường hợp treo đèn sát trần cách trần khoảng khoảng cách từ đèn đến bàn Các mặt phẳng phịng học có độ phản xạ với tỉ lệ tốt ρtrần:ρtường:ρbàn = 8:7:3 Xác định số lượng đèn phòng n= nFđ Fđm Bảng 5.3: Xác định số lượng đèn treo cách trần khoảng khoảng cách từ đèn đến mặt bàn Trường Phòng THCS số Nguyễn A(m) B (m) Hp (m) i u (%) nFđ n 7,53 6,10 2,82 1,79 107 23181 Bỉnh Khiêm 7,60 6,28 2,63 1,96 109 23645 Lương Thế 7,50 6,33 2,77 1,86 108 23738 Vinh 20 6,92 6,20 2,92 1,68 106 21857 7,60 6,35 1,76 2,95 116 22466 7,60 6,35 2,51 2,07 110 23691 17 7,52 6,36 2,78 1,86 108 23914 Huỳnh Bá Chánh Bảng 5.4: Xác định số lượng đèn treo đèn sát trần phòng học Trường Phòng THCS số Nguyễn A(m) B (m) Hp (m) i u (%) nFđ n 7,53 6,10 2,82 1,20 103 24081 Bỉnh Khiêm 7,60 6,28 2,63 1,24 104 24782 Lương Thế 7,50 6,33 2,77 1,24 104 24650 Vinh 20 6,92 6,20 2,92 1,12 101 22939 7,60 6,35 1,76 1,97 112 23268 7,60 6,35 2,51 1,38 106 24585 17 7,52 6,36 2,78 1,31 105 Huỳnh Bá Chánh 24597 Nhận xét:Theo số liệu tính tốn để độ rọi phịng đạt chuẩn sử dụng chiếu sáng nhân tạo trung bình lượng đèn tối thiểu dùng chiếu sáng lớp học phịng khảo sát là: bóng treo đèn cách trần khoảng Trang 58 khoảng cách từ đèn đến mặt bàn; bóng treo đèn sát trần phòng học Tuy treo đèn thấp xuống giảm số lượng bóng đảm bảo độ rọi phòng thấp gây chói mắt học sinh ánh sáng phân bố khơng Theo số liệu tính tốn, phịng học cần sử dụng bóng đèn để chiếu sáng lớp học 5.1.2.2 Khoảng cách bố trí đèn Khoảng cách bố trí đèn đơi với số lượng phòng xác định sau: - Khoảng cách từ đèn đến tường Khoảng cách từ đèn đến tường khơng có lối : q = (0,25 ÷ 0,3).L Khoảng cách từ đèn đến tường có lối : q = (0,4 ÷ 0,5).L - Với L khoảng cách đèn Gọi LA khoảng cách đèn theo chiều dài phòng học, chọn qA = 0,5.LA Gọi LB khoảng cách đèn theo chiều rộng phòng học, chọn qB = 0,3.LB Khoảng cách từ đèn đến tường đối diện sau lưng học sinh qA (m) qA = LA 0,5 Khoảng cách từ đèn đến tường hai bên tay học sinh qB (m) qB = LB 0,3 1,6 Khoảng cách đèn theo chiều dài phòng LA (m) theo chiều rộng phòng LB (m) LA = A – 2.qALB = B – 2.qB Trang 59 Bảng 5.5: Các khoảng cách treo đèn phòng học Trường THCS Phòng Dài Rộng số (m) (m) 7,53 qA (m) qB (m) LA (m) LB (m) 6,10 1,88 1,14 3,77 3,81 7,60 6,28 1,90 1,18 3,80 3,93 7,50 6,33 1,88 1,19 3,75 3,96 20 6,92 6,20 1,73 1,16 3,46 3,88 7,60 6,35 1,90 1,19 3,80 3,97 7,60 6,35 1,90 1,19 3,80 3,97 17 7,52 6,36 1,88 1,19 3,76 3,98 7,47 6,28 1,87 1,18 3,73 3,93 Nguyễn Bỉnh Khiêm Lương Thế Vinh Huỳnh Bá Chánh Trung bình cộng 5.1.3 Đề xuất cải thiện chiếu sáng phòng học 5.1.3.1 Cải thiện phòng học bố trí đồ dùng học tập - Trang bị rèm cửa cho phòng học để tránh ánh sáng trực tiếp vào phòng xạ nhiệt mặt trời - Phòng học sơn trần màu trắng, tường sơn màu trắng màu vàng sáng, bàn sơn màu nâu để đảm bảo tỉ lệ độ phản xạ mặt ρtrần:ρtường:ρbàn 8:7:3 Bàn sơn màu xanh nhạt để mắt làm việc yên tĩnh, bảng khơng nên q bóng để tránh lóa mắt học sinh - Bảng bố trí nằm tường trước mặt học sinh Độ cao treo bảng từ 0,8 đến m cách mặt đất để đảm bảo tất học sinh phịng khơng phải mỏi cổ thấy phần bảng nhìn - Khoảng cách từ dãy bàn cách bảng từ 2,5 đến 2,7 m để tránh tượng lóa mắt nhìn lên bảng vị trí bàn đầu hai bên tường có cửa - Khoảng cách xa bố trí bàn học khoảng 6,6 đến 6,9 m để đảm bảo mắt nhìn rõ nét chữ bảng mà điều tiết 5.1.3.2 Quy cách bố trí đèn phịng - Sử dụng 10bóng huỳnh quang T8-36W kích thước 1,2 mcủa hãng Rạng Đơng phòng học phòng khảo sát trên, 10 bóng gồm bóng chiếu sáng lớp học bóng chiếu sáng bảng Trang 60 - bóng chiếu sáng lớp học chia thành đèn, gồm bóng nối đơi có sử dụng chấn lưu gồm mạch cảm kháng dung kháng hình 3.7 để tránh tượng nhấp nháy bóng - Sử dụng máng đèn để tránh gây chói mắt học sinh, đèn chiếu sáng lớp học bố trí máng hướng xuống để tập trung ánh sáng lên mặt bàn học, đèn chiếu sáng bảng máng hướng lên mặt bảng để tránh chói mắt học sinh tập trung tối đa ánh sáng lên mặt bảng - Bố trí đèn dọc theo hướng nhìn học sinh Chiều cao treo đèn vào khoảng 0,4 đến 0,5 m để đảm bảo tránh loáng quạt trần, khơng q thấp để giảm gây lóa mắt, đảm bảo ánh sáng phân bố phòng - Khoảng cách bố trí đèn phịng khảo sát bảng 5.13 - Mặt bố trí đèn Trang 61 5.3 CƠNG TÁC BẢO TRÌ BẢO DƯỠNG ĐÈN HUỲNH QUANG.[5] Bảng 5.14: Các cố thông thường đèn huỳnh quang cách khắc phục Hiện tượng Đèn không sáng, hai đầu Nguyên nhân Cách sửa chữa có dấu hiệu bị đen, đèn Đèn cũ, hết thời hạn Thay bóng đèn sáng nhấp nháy, phát sử dụng sáng yếu Do hở mạch công tắc, Kiểm tra cơng tắc, chỉnh Đèn khơng sáng, bóng đèn cịn tốt (mới thay) đèn bị lỏng, starter lại bóng đèn cho chân gắn khơng vị trí, cầu đèn tiếp điện, chỉnh vị trí chì bị đứt, điện áp nguồn starter, kiểm tra cầu thấp Chấn lưu bị nối tắt Tim đèn đầu bị đứt điện áp nguồn tăng đột ngột Bóng đèn cịn tốt khơng sáng Starter bị hư, bị lão hóa Kiểm tra starter trước thay bóng đèn Thay starter Chấn lưu bị hở mạch, đứt Kiểm tra chấn lưu, nối lại dây Điện áp nguồn bị suy giảm Đèn phát ánh sáng yếu, Đèn hạn sử dụng, có vệt sáng hình xoắn ốc chì thủy ngân không ổn định dây dẫn Dùng biến áp tăng điện áp cho đèn Thay đèn Nhiệt độ môi trường Cải thiện môi trường nơi lạnh Đèn khởi động chậm, đèn sáng nhấp nháy, lúc sáng lúc tắt Starter bị hư, bị yếu hoạt động với điện áp thấp Điện áp nguồn bị suy giảm Chấn lưu bị chập số Đèn khó khởi động vịng dây, mau nóng sau sáng Starter bị đứt tụ điện hư lắp đèn Thay starter Tăng điện áp cung cấp cho đèn Thay chấn lưu Thay starter Trang 62 Đầu bóng đèn có vệt đen tròn Đèn sáng hai đầu Đèn sáng đầu Hơi thủy ngân ngưng tụ Starter bị hư, lưỡng kim bị Thay stater Nếu tụ bị chập lại tụ bị chập không qua tim đèn tiếp với đèn không qua công tắc Đèn sáng, chấn lưu Điện áp nguồn tăng cao nóng, phát tiếng rung lớn Chấn lưu hư Đấu dây sai (chấn lưu Đèn đôi sáng đèn chập, cắt bỏ tụ Mắc sai mạch lúc ráp Đổi lại dây đèn có Mắc sai, dây pha nối trực Khi tắt, đầu đèn sáng Sẽ tự hết đèn sáng dây), nối sai dây nối starter gắn starter Đổi lại dây pha qua công tắc đèn Kiểm tra điện áp nguồn Thay Kiểm tra đấu lại dây theo sơ đồ dẫn Trang 63 KẾT LUẬN Quá trình khảo sát tình hình chiếu sáng phịng học cấp trung học sở địa bàn TP Đà Nẵng tác giả trường THCS Nguyễn Bỉnh Khiêm, THCS Lương Thế Vinh THCS Huỳnh Bá Chánh với số lượng phòng khảo sát 10 phòng Các phòng chọn khảo sát trường có đặc điểm khác thông số kỷ thuật hướng, kích thước, cách bố trí đồ dùng học tập đèn phòng học Tại trường khảo sát, phòng học thiết kế có hướng lấy ánh sáng không theo hướng Bắc Đông Bắc xây dựng theo hướng Tây Bắc trường THCS Nguyễn Bỉnh Khiêm, hướng Tây Nam, Đông Nam trường THCS Lương Thế Vinh hướng Tây Bắc, Đông Bắc trường THCS Huỳnh Bá Chánh Các hướng chiệu ảnh hưởng độ chói khơng cao, tránh ánh sáng trực tiếp vào phòng xạ nhiệt Mặt Trời Phòng học trường khảo sát thiết kế kích thước hợp lí, đảm bảo thơng thống Tuy nhiên phịng học bố trí ngẫu nhiên đồ dùng học tập phòng đèn chiếu sáng cho phòng học Bàn ghế bố trí gần bảng khiến học sinh ngồi bàn đầu phía hai bên phịng bị lạc nhìn lên bảng Đại đa số phịng học bố trí đèn đơn theo hướng vng góc với hướng nhìn học sinh, khơng có đèn chiếu sáng bảng trường THCS Lương Thế Vinh, đèn chiếu sáng bảng treo cao, không tập trung ánh sáng lên bảng trường THCS Nguyễn Bỉnh Khiêm, có đèn chiếu sáng bảng đạt yêu cầu vài phòng trường THCS Huỳnh Bá Chánh Đa số phịng học trường đèn bố trí q sát trần, điều làm ánh sáng không đủ cung cấp cho phòng vào ngày mây mù hay chiều tối Các phòng trường THCS Nguyễn Bỉnh Khiêm gần đạt chuẩn hướng nhận ánh sáng, phòng THCS Nguyễn Bỉnh Khiêm, phòng trường THCS Lương Thế Vinh phòng 17 trường THCS Huỳnh Bá Chánh có độ rọi tốt lớp học bảng so với phòng học khác trường sử dụng chiếu sáng nhân tạo vào buổi chiều tối mây mù Trang 64 Trường THCS Lương Thế Vinh hạn chế chiếu sáng tự nhiên, phòng học xây hướng nhận ánh sáng chịu ảnh hưởng độ chói lớn trường khảo sát nên phòng học trường dùng rèm để khắc phục, phịng học tầng có độ rọi thấp phòng tầng Các phịng có nhiều hạn chế hướng chiếu sáng nhân tạo phòng số trường THCS Nguyễn Bỉnh Khiêm, phòng số 20 trường THCS Lương Thế Vinh phòng trường THCS Huỳnh Bá Chánh Sau trình nghiên cứu khảo sát số trường THCS địa bàn thành phố Đà Nẵng chiếu sáng phịng học kết thu chiếu sáng trường có nhiềunhững hạn chế Các hạn chế xuất phát từ nguyên nhân đơn giản tác động lâu dài gây ảnh hưởng lớn đến chất lượng học tập học sinh Mục đích nghiên cứu đề tài giúp hiểu rõ yếu tố ảnh hưởng gây tật khúc xạ mắt học đường, từ tác giả đưa giải pháp khắc phục chương III giải pháp cải thiện ánh sáng chương V nhằm góp phần giảm thiểu tỷ lệ tật khúc xạ mắt học sinh địa bàn Thành Phố Đà Nẵng Đây đề tài thực nghiệm khảo sát địa điểm khác nhau, có tính chất khác phạm vi rộng nên hạn chế số liệu thiếu sót q trình nghiên cứa khơng thể tránh khỏi Vì mong đóng góp ý kiến thầy cô bạn.Xin chân thành cảm ơn Trang 65 TÀI LIỆU THAM KHẢO – Bộ giáo dục đào tạo (2007).Vật lí 11 – Nâng cao, Nhà xuất giáo dục – Bộ giáo dục đào tạo (2110) Giáo trình giáo dục sử dụng lượng tiết kiệm hiệu quả, Nhà xuất giáo dục Việt Nam – Bộ xây dựng (2012).Thiết kế mẫu nhà lớp học – trường học trung học sở, Nhà xuất xây dựng – Việt Hà Nguyễn Ngọc Giả (2011).Quang học kiến trúc, Nhà xuất xây dựng – Trần Duy Phụng (2011).Hướng dẫn thực hành thiết kế lắp đặt điện nhà, Nhà xuất khoa học giáo dục – Trần Bảo, Trần Quang Uy (2009).Cơ sở đo lường học, Nhà xuất giáo dục Việt Nam – Nguyễn Trần Trác – Diệp Ngọc Anh (2004).Giáo trình quang học, Trường đại học sư phạm thành phố Hồ Chí Minh, khoa vật lí – http://www.lamptech.co.uk/Documents/M1%20Introduction.htm – http://rangdongvn.com/vn/Tai-lieu.aspx Trang 66 ... Trang Tác giả chọn đề tài ? ?Khảo sát tình hình chiếu sáng phòng học cấp trung học s? ?của số trường TP Đà Nẵng đề xuất giải pháp khắc phục? ?? Mục đích khóa luận là: - Nắm khái niệm chiếu sáng - Hiểu biết... quạt số phòng học khảo sát Trường THCS Nguyễn Bỉnh Khiêm phòng số phòng số phòng số Trường THCS Lương Thế Vinh Các phòng số 1, 9, 15 phòng số 20 Trường THCS Huỳnh Bá Chánh phòng số phòng số phòng. .. chiếu sáng nhân tạo - Biết tiêu chuẩn xây dựng chiếu sáng cho phòng học - Biết ngun nhân gây chiếu sáng phịng học chưa đạt yêu cầu từ đề xuất giải pháp cải thiện chiếu sáng - Thiết kế chiếu sáng