Những tiêu chuẩn cơ bản khi thiết kế chiếu sáng cho không gian giới hạn

Một phần của tài liệu Đồ án Nghiên cứu chiếu sáng hiệu quả và tối ưu cho nhà xưởng, áp dụng cho xưởng may của công ty cổ phần Delta (Trang 29)

1.3 .1Đèn sợi đốt

2.1 Những tiêu chuẩn cơ bản khi thiết kế chiếu sáng cho không gian giới hạn

Độ rọi trên bề mặt làm việc phải đảm bảo tức là bề mặt làm việc của môi trường nhìn thấy phải có độ chói nằm trong giới hạn cho phép để mắt có thế phân biệt các chi tiết cần thiết một cách rõ ràng và không bị mệt mọi. Phải đảm bảo tuân thủ tiêu chuẩn quốc gia TCVN 7114 ISO 8995 -1:2002. Chiếu sáng nơi làm việc, chiếu sáng trong nhà.

Quang thông xác định sự che tối và tỷ lệ của độ chói (độ tương phản) cần phải định hướng được cho mắt người thu nhận được hình ảnh rõ ràng về mục tiêu cùng như không gian xung quanh mục tiêu cần quan sát

Ánh sáng phải được thỏa mãn đồng đều, tức là quan hệ giữa độ rọi cực đại và cự tiêu của bề mặt không được vượt quá giới hạn nhất định.

Màu của ánh sáng cần phải thích hợp với công việc lao động được tiến hành. Nghĩa là chọn loại đèn có nhiệt độ màu của ánh sáng chiếu ra phải phù hợp với tính chất công việc.

Việc bố trí đặt các đèn và độ chói của đèn phải được chọn sao cho mắt người không bị mệt mỏi do chiếu sáng trực tiếp hay chiếu sáng phản xạ.

Trong một số trường hợp nhất định, cần phải có những đèn an toàn, bố trí sao cho trong trường hợp ánh sáng chúng bị ngắt, thì hệ thống đèn an toàn phải có khả năng tạo cho mỗi người có thể tìm thấy con đường để thoát khỏi khu vực ra ngoài an toàn.

Mật độ công suất phải tuân thủ theo tiêu chuẩn xây dựng Việt Nam QCXDVN 09:2005 Các công trình xây dựng sử dụng năng lượng có hiệu quả. Sử dụng các nguồn sáng và thiết bị chiếu sáng hiệu quả cao.

Đảm bảo điều kiện chiếu sáng tiện nghi, không có hiện tượng nhấp nháy ánh sáng, không bị chói lóa, sấp bóng khi làm việc.

2.2.1 Phương pháp hệ số sử dụng a) Khái niệm a) Khái niệm

Hệ số sử dụng Ksd của nguồn sáng là tỷ số giữa quang thông hữu ích (quang thông cần để nguồn sáng có hiệu quả với mặt phẳng sử dụng) và quang thông tổng phát ra lúc ban đầu của tất cả các nguồn sáng.

Vậy Ksd phụ thuộc vào loại đèn, khoảng cách các đèn, kích thước và điều kiện phản xạ của phòng

b) phương pháp

Quang thông cần có của mỗi nguồn sáng:

ФttNS = (2.1) Trong đó:

ФttNS: Quang thông tính toán của mỗi nguồn sáng(lm); E: Độ rọi tối thiểu Emin (lx);

N: Số nguồn sáng cần bố trí; S: Diện tích cần chiếu sáng (m2);

Ksd: Hệ số dự trữ, tra bảng hệ số dự trữ; Z : Hệ số đồng đều về độ rọi;

Bảng 2.1: Bảng tra hệ số dự trữ

Đối tượng được chiếu sáng Hệ số dự trữ Số lần lau đèn ít nhất trong một năm Đèn phóng điện trong chất khí Đèn nung sáng Các phòng của nhà ở và công trình công cộng.. (Văn phòng,nhà xưởng, lớp học hội trường,phòng ở..) 1 1 1,5

Ksd : Hệ số sử dụng của đèn,được tra trong bảng 2.2 phụ thuộc vào loại

đèn kích thước và điều kiện phản xạ của phòng. Trong đó chỉ số địa điểm được xác định theo b

( 2.2) Trong đó:

a,b: Chiều dài và chiều rộng của phòng (m); H: Chiều cao từ trần đến bề mặt làm việc (m). Z : Hệ số đồng đều về độ rọi

Z = ( 2.3) Hệ số Z phụ thuộc vào loại đèn và tỉ số L/H thông thường người ta chọn Z= (0.8-1.0)

Khi tỷ số L/H không vượt quá giá trị tối ưu thì có thể coi: Z = 1,15 đối với đèn nung sáng và đèn phóng điện;

Z = 1,11 Khi các đèn huỳnh quang phân thành dãy sáng; Z = 1 Khi tính toán độ rọi phản xạ;

L: Khoảng cách nhỏ nhất giữa các nguồn sáng; K: Khoảng cách từ đèn đến bề mặt làm việc.

Nguồn sáng được chọn sẽ có quang thông thỏa mãn điều kiện:

Khi các nguồn sáng được phân thành các dãy số thì số nguồn N được thay bằng số dãy N và ФttNS sẽ là Фtt dãy. Số các nguồn sáng trong một dãy sẽ được xác định:

NNS/1 dãy = Фtt dãy/ФttNS

Khi tổng độ dài các nguồn sáng trong một dãy lớn hơn tổng chiều dài căn phòng thì cần tăng giá trị công suất, tăng số dãy đèn hoặc tăng số bóng đèn trong một nguồn sáng.

Khi tổng độ dài các nguồn sáng trong một dãy bằng chiều dài căn phòng thì cần phân bố các đèn thành một dãy liên tục.

Khi tổng độ dài các nguồn sáng trong một dãy nhỏ hơn chiều dài căn phòng thì cần phân bố các đèn thành một dãy không liên tục (khoảng cách giữa các nguồn sáng liên tục bằng nhau) và nên phân bố sao cho giữa các nguồn sáng liên tục nhỏ hơn một chiều dài H (ngoại trừ nguồn sáng có nhiều bóng đèn trong các nhà hành chính công cộng).

c) Ứng dụng

Ứng dụng trong việc thiết kế chiếu sáng chung khi không yêu cầu hệ số phản xạ tường, trần và vật cản.

Bảng 2.2: Bảng hệ số sử dụng của một số loại đèn

Loại đèn Sợi đốt vạn 50 Sợi đốt Sợi đốt trong phòng Đèn huỳnh quang Đèn LED

30 30 70 30 50 70 30 50 70 50 70 30 50 70 30 50 70 10 17 50 10 30 50 10 30 50 30 50 70 50 70 10 30 30 50 30 50 10 30 30 50 30 50 0,5 21 22 28 14 17 21 19 21 25 16 20 27 22 29 0,6 27 26 34 19 22 26 24 27 31 21 25 32 27 33 38 31 32 37 32 35 23 25 26 28 26 29 0,7 32 28 38 23 26 29 29 31 34 24 29 35 30 38 0,8 35 30 41 26 29 32 32 34 37 26 31 37 33 41 37 41 40 45 41 46 30 32 32 35 32 35 0,9 38 31 44 28 30 34 34 36 39 29 33 39 35 43 1,0 40 33 45 31 31 35 36 38 40 31 34 41 37 44 43 45 46 49 46 50 34 35 36 33 36 38 1,1 42 35 46 33 33 36 37 39 41 33 36 43 38 46 1,25 44 36 48 35 35 37 39 41 43 34 38 44 41 48 47 48 50 53 50 54 37 41 39 41 39 41 1,5 46 39 51 35 37 40 41 43 46 37 41 48 44 51 51 50 52 56 51 58 39 42 41 42 41 42 1,75 48 40 53 36 40 41 43 44 48 39 43 50 46 53 2,0 50 42 55 37 39 43 44 46 49 41 45 52 48 55 56 57 58 61 59 62 42 44 44 46 45 46 2,25 52 44 56 40 43 45 46 48 51 43 47 54 50 57 2,5 54 45 59 42 44 46 48 49 52 45 48 55 52 58 60 62 63 65 64 67 46 46 47 49 48 50 3,0 55 46 60 43 45 47 49 51 53 47 51 57 54 60 62 64 64 67 66 69 47 48 50 49 51 3,5 56 47 61 44 46 48 50 52 54 49 52 59 57 63 4,0 57 46 62 45 47 49 51 52 55 50 54 60 59 64 64 65 67 68 70 69 72 48 49 50 51 53 5,0 58 50 63 46 48 51 52 54 57 52 56 61 61 65 65 67 68 69 72 71 74 49 50 51 52 54

2.2.2 Phương pháp tính gần đúng

Đặc điểm của phương pháp: Phương pháp này thích hợp để tính toán sơ bộ công suất dành cho chiếu sáng, yêu cầu tính toán không cần chính xác lắm khi

dựa vào công suất chiếu sáng trên một đơn vị diện tích 0

Từ tính chất công việc ta chọn được 0 (W/m2). Công suất dành riêng cho chiếu sáng trong phòng:

P = p0. s, (W) (2.5) Trong đó :

P0: Công suất dành cho chiếu sáng trên một đơn vị diện tích (W/m2); S: Diện tích cần chiếu sáng (m2).

Tùy theo tính chất công việc đặc điểm phòng để chọn loại đèn, số lượng nguồn sáng và cách bố trí nguồn sáng.

2.2.3 Phương pháp thiết kế chiếu sáng theo tiêu chuẩn UTE 71-121 a) Tính toán thiết kế a) Tính toán thiết kế

1. Chọn độ rọi tiêu chuẩn: Etc

Chọn độ rọi ngang chung trên bề mặt làm việc còn gọi là bề mặt hữu ích có độ cao trung bình là 0.85m so với mặt sàn.

Độ rọi này phụ thuộc vào bản chất của địa điểm vào các tính năng thị giác liên quan đến tính chất công việc, đến việc mỏi mắt và liên quan đến môi trường chiếu sáng, đến thời gian sử dụng hàng ngày… Và chọn trong tiêu chuẩn quốc gia TCVN 7114-1: 2008 ISO 8995-1:2002

Việc lựa chọn đèn còn căn cứ vào: + Chỉ số màu.( bảng 1.1).

+ Nhiệt độ màu được chọn theo biểu đồ Kruithof và có liên quan đến việc lựa chọn ở trên.

+ Hiệu quả chiếu sáng của đèn, đèn có hiệu quả chiếu sáng càng cao thì càng tiết kiệm điện năng và chỉ cần ít nguồn sáng hơn mà vẫn đảm bảo độ rọi tối thiểu.

+ Việc sử dụng tăng cường hay gián đoạn của địa điểm.

+ Tuổi thọ các đèn, đèn tuổi thọ càng cao thì càng đỡ tốn chi phí bảo dưỡng và thay bóng.

2. Chọn kiểu chiếu sáng và bộ đèn

Thường gặp nhất là kiểu chiếu sáng trực tiếp và bán trực tiếp. Kiểu chiếu sáng phụ thuộc vào bản chất của địa điểm có tính đến khả năng phản xạ của thành tường.

Đối với các loại đèn cần chọn catalog của nhà chế tạo cho phép chọn một kiểu bộ đèn, cấp xác định và nếu có thể người ta đảm bảo sẵn có các công suất khác nhau.

3. Chọn chiều cao treo nguồn sáng

Với các thông số: a là chiều dài, b là chiều rộng của phòng và nếu h là chiều cao của nguồn so với bề mặt hữu ích, h’ là khoảng cách từ đèn đến trần thì ta có thể xác định tỷ số j theo công thức:

J = ( 2.6) (với h 2h’ ; 0 j )

Thường chọn h cực đại vì:

- Các đèn càng xa với thị trường theo chiều ngang, làm giảm nguy cơ gây lóa mắt;

- Các đèn có công suất lớn hơn và do đó có hiệu quả ánh sáng tốt; - Các đèn có thể cách xa nhau nên do đó làm giảm số đèn.

4. Sự bố trí đèn

4.1 Phương pháp đơn giản hóa

Ta có một không gian hình hộp chữ nhật gọi chung là địa điểm chữ nhật. Việc đầu tiên bố trí các đèn là cần quan tâm đến khoảng cách giữa hai đèn liên tiếp cần thỏa mãn khoảng cách cực đại tính theo bảng 2.3.

0,6 0,8 1 1,2 1,5 1,7 1,5

Từ cấp của bộ đèn xác định tỷ số max theo bảng 2.4

Khoảng cách cực đại giữa 2 nguồn sáng gần nhau: n ố nguồn sáng theo chiều dài,rộng

+Tính theo chiều dài a:

Số lượng đèn: a max a N n = , chọn lại n để từ đó xác định khoảng cách p từ đèn đến

tường gần nhất theo chiều dài thỏa mãn

3 2 n n p ≤ ≤ . +Tính theo chiều rộng b: Số lượng đèn: b max b N n

= , chọn lại m là khoảng cách giữa hai đèn liên tiếp theo

chiều rộng để từ đó xác định được khoảng cách q từ đèn đến tường gần nhất

theo chiều rộng thỏa mãn

3 2 m m q ≤ ≤ . Số lượng nguồn sáng: N =N Na. b. ( 2.7) 5. Quang thông 5.1 Hệ số suy giảm

Sự già hóa của các đèn do sự bán bẩn của bụi trong không gian và sự già hóa của đèn theo thời gian sử dụng.

Tính đến việc giảm quang thông của đèn để bù lại sự suy giảm này cần

dùng hệ số bù suy giảm nói chung: 1,25

5.2 Quang thông tổng của N nguồn sáng

Tập hợp các đèn phải phát ra quang thông tổng tt bằng

tt = (lm) (2.9) Trong đó:

Etc: Độ rọi của mặt hữu ích (lx); : Là hệ số bù quang thông; η: Là hiệu suất làm việc của đèn; Ud: Hệ số có ích của đèn.

5.3 Quang thông tính toán của mỗi nguồn sáng

Bằng cách chia quang thông tổng cho số nguồn sáng N ta được quang thông tính toán tương ứng với nguồn sáng. Vì số nguồn sáng chọn là nhỏ nhất nên trong trường hợp ta cần thêm nguồn sáng nhưng vẫn bố trí đều đặn cho đến khi sử dụng hợp lý đèn có quang thông nhỏ hơn quang thông đèn đã tính toán, sự đồng đều độ rọi tốt nhất.

Quang thông tính toán của mỗi nguồn sáng

ttNS = (2.10) Trong đó:

ttNS: Là quang thông tính toán của mỗi nguồn sáng;

Фtt: Là quang thông tính toán của toàn bộ N nguồn sáng trong phòng; N: Là số nguồn sáng.

Chọn nguồn sáng có FNS thỏa mãn:

-10% +20% (2.11)

Trong đó :

ФNS: Là quanh thông thực của một nguồn sáng định bố trí ФttNS: Là quang thông tính toán của mỗi nguồn sáng

B) Kiểm tra thiết kế

1) Kiểm tra độ rọi

E1 = (Ri. u + Si ) (2.12) Trong đó:

N : Tổng số bộ đèn;

u: Là quang thông phát ra một bộ đèn;

Ri và Si : Là hệ số trong tiêu chuẩn UTE theo K,j nhóm phản xạ và các cấp của bộ đèn.

Các tính toán này được thực hiện với giá trị chuẩn đoán của j gần giá trị thực nhất. Tuy nhiên ta có thể thực hiện nội suy độ rọi khi các giá trị j tương đối xa 0 hoặc 1/3.

2) Kiểm tra các giá chỉ tiêu về tiện nghi nhìn

Màu của nguồn: Điểm này được cho để ghi nhớ, bởi vì việc lựa chọn nhiệt độ màu và chỉ số màu nằm trong việc lựa chọn nguồn.

Không gây lóa mắt khó chịu cũng có thể ghi nhớ vì sự xem xét các biểu đồ Sollner nằm trong việc lựa chọn bộ đèn.

Tương phản của bộ đèn, trần: Sự cảm nhận tiện nghi có liên quan đến sự cân bằng của các bộ chói trong thị trường, nói chung người ta chấp nhận tỷ số r như sau:

r = ( 2.13)

Nhỏ hơn 20 đối với công việc mức lao động tinh xảo và nhỏ hơn 50 đối với công việc mức lao động bình thường.

Xác định độ chói trung bình của trần

Ltrần = ( 2.14) Xác định độ chói của bộ đèn

Lbd = (2.15) Độ chói của vách bên

Chấp nhận được khi 0,5 3/E4 0,8

Kiểm tra độ chói của tường vách

Lt(v) = Lcp (2.16)

Luxicon là phần mềm tính toán chiếu sáng của hãng Cooper Lighting (Mỹ) cho phép tính toán thiết kế chiếu sáng trong nhà và chiếu sáng ngoài trời.

Một trong những ưu điểm của phần mềm là đưa ra nhiều phương pháp lựa chọn bộ đèn không chỉ các bộ đèn của hãng Cooper mà còn có thể nhập các bộ đèn nhanh chóng qua các quá trình tính toán hoặc cho phép ta sửa đổi thông số luxicon đó. Cho phép ta nhập và xuất các file bản vẽ *DXF hoặc *DWG. Tính toán chiếu sáng trong những không gian đặc biệt ( trần nghiêng, tường nghiêng, có đồ vật, vật dụng trong phòng) trong điều kiện có và không có ánh sáng tự nhiên.

Một ưu điểm khác là Luxicon còn đưa ra chương trình Wizard rất dễ dàng sử dụng để tính toán và chiếu sáng các đối tượng như: Mặt tiền nhà, bảng hiệu,đường phố, chiếu sáng sự cố và chiếu sáng trong nhà. Nhược điểm của Luxicon là cho ra ảnh render chỉ là ảnh mờ đen trắng, thiếu sinh động trực quan. Mặt bằng chỉ cho phép thiết kế dạng vuông hoặc chữ nhật và không thiết kế được các chi tiết dạng góc chữ U được.

2.3.5 Sử dụng phần mềm Agi32

Cũng như các phần mềm khá , AGI32 cho phép dụng mô hình kiến trúc tính toán độ lux cường độ sáng Candela. Đặc biệt thế mạnh của phần mềm là có thế tạo file IES tạo ra thông số kỹ thuật của một thiết bị chiếu sáng, điều này rất quan trọng đối với nhà sản xuất. Đây là một phần mềm có bản quyền khá cao, chính vì vậy nó không được các kỹ sư ưa chuộng bởi nó có xu hướng thiên về mảng kiến trúc.

2.3.6 Sử dụng phần mềm Dialux

Dialux là phần mềm chiếu sáng độc lập, được tạo lập bởi công ty Dialux Gmbh Đức và cung cấp miễn phí cho người có nhu cầu. Phần mềm thiết kế chiếu sáng Dialux gồm 2 phần:

Phần Dialux Light Wizard: Đây là một phần riêng biệt của Dialux từng

Một phần của tài liệu Đồ án Nghiên cứu chiếu sáng hiệu quả và tối ưu cho nhà xưởng, áp dụng cho xưởng may của công ty cổ phần Delta (Trang 29)

Tải bản đầy đủ (DOC)

(94 trang)
w