Thiết kế chiếu sáng

II. Thiết kế

1. Thiết kế chiếu sáng

Để có số liệu đầu vào về công suất chiếu sáng cho phần thiết kế mạng động lực, phần thiết kế chiếu sáng thực hiện đầu tiên.

Vì phần mềm Visual chỉ áp dụng thiết kế cho các khu vực hình chữ nhật, do đó ta cần phân mặt bằng làm việc thành các vùng theo chức năng để tiện cho việc thiết kế.

 Khu vực làm việc chính: khu A và khu B có kích thước 11m x 9m x8m

 Khu vực làm việc phụ: khu C có kích thước 8m x 6m x 8m

 Khu vực văn phòng: phòng điều hành có kích thước 8m x 3m x 4m

Hình 2.2. Phân vùng mặt bằng thiết kế chiếu sáng

a. Thiết kế chiếu sáng cho khu A và khu B (11m x 9m x 8m)

Khởi động phần mềm thiết kế chiếu sáng Visual

Bước 1: Nhập thông số kích thước (chiều dài, chiều rộng, chiều cao)theo đơn vịMetriccho khu vực được thiết kế trong phầnDimensions.

Chọn hệ số phản xạ của trần, tường và sàn, trong mục Standard chọn

Light Industrial [50-30-10] (công nghiệp nhẹ), các hệ số phản xạ được gán lần lượt là 50% - 30% - 10%. Trong trường hợp người thiết kế muốn chọn các giá trị khác của hệ số phản xạ, người thiết kế có thể nhập trực tiếp các giá trị mong muốn vào các ôCelling, Walls, Floorbên dưới.

ClickNextđể tiếp tục quá trình thiết kế

Bước 2: Xác định mặt phẳng làm việc (tức là vị trí tính toán chiếu sáng để đảm bảo yêu cầu về cường độ sáng cho người làm việc).

 Nhập chiều cao mặt phẳng làm việc (Work Plane): 1m

 Nhập chiều cao treo đèn(Mouting Heigh): 8m (đèn treo âm trần)

 Chọn kiểu trần: Open Ceiling (trần hở: không có phông chắn giữa mái và đèn)

ClickNextđể tiếp tục quá trình thiết kế

Trong mục Photometric File, click vào đường dẫnC:\Program Files\Visual 2.0\Photometrics\Lithonia trong thư mục này chứa các loại đèn định sẵn của hãng Lithonia.

 Downlighting and Track:

 Emergency:

 Fluorescent: đèn huỳnh quang

 Indoor HID: đèn phóng điện trong nhà

 Outdoor: đèn ngoài trời

Vì đèn được treo cách mặt đất 8m nên ta sử dụng loại đèn phóng điện trong nhà (Indoor HID). Trong loạiIndoor HID có 3 nhóm,

 General Area: dùng chung

 High Bay

 Low Bay

Ta chọn loại đèn có công suất lớn (High Bay), từ đó chọn loại đèn theo mong muốn của nhà thiết kế và phụ thuộc vào nguồn hàng cung cấp từ thị trường (C:\PROGRA~1\Visual 2.0\Photometrics\Lithonia\Indoor HID\High Bay\TE\11860.IES).

Bộ đèn ta chọn có ký hiệu TE 250M E17W (tra catalogue cung cấp bởi nhà sản xuất)

 TE: Series của nhà sản xuất cấp cho loại đèn

 250M (Wattage/lamp):Bóng đèn loại Metal Halide, công suất 250W

 E17 (Reflector):Đuôi kiểu vặn mà E17

Hình minh họa kiểu đèn trong thực tế

Phần chọn hệ số mất sáng: trong hộp thoại Standard chọn chọn bóng đèn

Metal HalidecóLLF = 0.72. Chú ý thông số LLF có thể được tính theo ý muốn.

Các hệ số được gán sau khi chọn đèn:

 Hệ số sử dụng (CU Value) : 0.37

 Số bóng đèn trong một bộ đèn(Lamps per Luminaire): 1 bóng

 Quang thông bóng đèn (Lumens per Lamp) : 20500 lm

 Công suất điện tiêu thụ của bộ đèn (Input Power): 292 W ( kể cả Ballast)

 Hệ số mất mát ánh sáng (LLF Value): 0.72 ClickNextđể tiếp tục quá trình thiết kế

Bước 4: Chọn phương pháp thiết kế mong muốn.

Ở đây có ba giải pháp cho việc thiết kế được đề cập trong phần Design Parametersđó là:

 Illuminance: theo độ rọi yêu cầu

 Number Luminaires:theo số bộ đèn yêu cầu

 Power Density: theo suất chiếu sáng trên đơn vị diện tích

Trong các loại thông số này, thường thông số độ rọi theo yêu cầu được lựa chọn vì được các tiêu chuẩn thiết kế chiếu sáng đề cập (đảm bảo cường độ sáng làm việc theo yêu cầu). Để xác định thông số độ rọi theo yêu cầu ta xem phần hướng dẫn khi click vào biểu tượng chọn phần Industrial Group ( thuộc về công nghiệp). Trong phần này, chọn mục Assembly (nhiệm vụ lắp ráp), chọn mục Simple (đơn giản). Bên phải mục Occupants Ages

chon Under 40 (độ tuổi lao động dưới 40), mục Accuracy chọn Important, mục Task Reflectances chọn 30% to 70%. Kết quả giá trị độ rọi gợi ý là 323 lux.

Nếu trong phần thiết kế ta chọn đúng giá trị 323lux là yêu cầu tính toán thì phần mềm cho ra kết quả tính toán sơ bộ như sau.

 Giá trị độ rọi tính toán(illuminance): 331lux

 Tổng số bộ đèn được sử dụng(total Luminaires): 6 bộ

 Số cột phân bố(Number Columns): 3 cột

 Số hàng phân bố(Number Rows): 2 hàng

 Khoảng cách giữa các cột(Column Spacing): 3.67m

 Khoảng cách giữa các hàng(Row Spacing) : 4.50m

 Khoảng cách từ tường đến cột đầu gần nhất(Column Start): 1.83m

 Khoảng cách từ tường đến hàng đầu gần nhất(Row Start): 2.25m

 Suất chiếu sáng (Power Density): 17.70W/m2

Nếu người thiết kế cần chỉnh sửa các số liệu tính toán cho phù hợp với đặc điểm và kết cấu của phân xưởng thì có thể nhập các ràng buộc thiết kế vàoDesign Constraints.

ClickNextđể tiếp tục quá trình thiết kế

Bước 5: Kiểm tra độ rọi trên mặt phẳng làm việc, tức là kiểm tra sự phân bố độ rọi trên mặt phẳng làm việc có đảm bảo yêu cầu độ rọi theo yêu cầu không?

Khoảng cách giữa các điểm tính toán được lựa chọn theo ¼ hoặc ½ khoảng cách giữa hai bộ đèn hay khoảng cách theo ý muốn của người thiết kế. Ngoài ra, có thể không chọn cùng kiểm tra nếu thấy không cần thiết.

Các dấu + màu đỏ là những điểm mà phần mềm sẽ tính toán độ rọi. ClickFinishđể hoàn thành công việc thiết kế.

Cột bên phải là kết quả tính toán sau khi đã kiểm tra của phần mềm. Trong phần này, chúng ta chú ý đến thông số Max/Min phản ánh sự không đồng đều về độ rọi trên mặt phẳng làm việc. Tỷ số EMax/EMin thường để chấp nhận là vào khoảng 1.6÷1.8.

Để độ rọi phân bố đồng đều hơn, ta phân bố lại các bộ đèn theo chiều rộng và chiều dài theo hướng tăng khoảng cách giữa hai bộ đèn.

Để thực hiện điều này, cần quay lại bước 4. Nhấp chuột vào Tool/Lumen Method →nhấpNextbốn lần để trở lại giao diện của bước 4.

Trong hộp thoạiDesign Constraints,thay đổi hai giá trị:

 Khoảng cách giữa các cột(Column Spacing): 5.00m

 Khoảng cách giữa các hàng(Row Spacing) : 5.50m

Nhấp Next và sau đó nhấp Finish ở màn hình kế tiếp ta có kết quả hiệu chỉnh. Cộng với thiết lập các đường đẳng rọi, được kết quả như sau:

 Mặt phẳng làm việc:

 Độ rọi trung bình(Average): 300.6 lux

 Độ rọi cực đại (Maximum): 377.1 lux

 Độ rọi cực tiểu (Minimum): 204.3 lux

 Tỷ số EMax/EMin: 1.8:1 (thỏa yêu cầu thiết kế)

 Tỷ số ETB/EMin: 1.5:1

 Phương pháp Lumen:

 Độ rọi trung bình (Average illuminance): 331lux > Eyc= 323lux

 Tổng số bộ đèn được sử dụng(Number Luminaires): 6 bộ

 Số cột phân bố(Number Columns): 3 cột

 Số hàng phân bố(Number Rows): 2 hàng

 Khoảng cách giữa các cột(Column Spacing): 5.00m

 Khoảng cách từ tường đến cột đầu gần nhất(Column Start): 0.5m

 Khoảng cách từ tường đến hàng đầu gần nhất(Row Start): 1.75m

 Suất chiếu sáng (Power Density): 17.70W/m2

Qua các thông số nêu trên, nhận thấy việc bố trí lại các bộ đèn giúp phân bố độ rọi trên mặt phẳng làm việc đều hơn: độ rọi cực đại giảm từ 457.7 lux xuống 337.1 lux nhưng không làm thay đổi độ rọi trung bình là 331 lux để đảm bảo yêu cầu thiết kế theo phương pháp Lumen.

Bước 6:Xuất kết quả tính toán ra bản vẽ

File → Project : trong giao diện Project Properties nhập tên dự án, mô tả về dự án, tên người thiết kế, tên công ty thiết kế,…

File→ Printđể in các báo cáo (hoặc xuất ra file .pdf). Phần mềm Visual sẽ in hai báo cáo gồm các nội dung:

 Lumen Method Summary

 Lumen Method Layout

Kết quả và bản vẽ sẽ được đưa vào phần phụ lục. Tổng công suất đèn dùng cho khu vực A & B:

PA&B= Pbộđèn x (số bộ đèn) = 292 x (6 x 2) = 3.504 [W]

b. Thiết kế chiếu sáng cho khu C (8m x 6m x 8m)

Khu C dùng để ra vào và chuyển/nhận hàng nên về yêu cầu chiếu sáng không cần yêu cầu quang trọng. Thực hiện tương tự 5 bước như thiết kế chiếu sáng khu A & B với các yêu cầu sau:

 Sử dụng bộ đènTE 250M E17W,treo cao 8m so với mặt đất

 Độ rọi yêu cầu là 215 lux

Kết quả thiết kế như sau:

 Độ rọi trung bình(Average): 157.6 lux

 Độ rọi cực đại (Maximum): 180.9 lux

 Độ rọi cực tiểu (Minimum): 125.0 lux

 Tỷ số EMax/EMin: 1.4:1 (chưa thỏa yêu cầu thiết kế)

 Tỷ số ETB/EMin: 1.3:1

 Phương pháp Lumen:

 Độ rọi trung bình (Average illuminance): 172lux < Eyc= 215lux

 Tổng số bộ đèn được sử dụng(Number Luminaires): 2 bộ

 Số cột phân bố(Number Columns): 2 cột

 Số hàng phân bố(Number Rows): 1 hàng

 Khoảng cách giữa các cột(Column Spacing): 5.20m

 Khoảng cách giữa các hàng(Row Spacing) : 6.00m

 Khoảng cách từ tường đến cột đầu gần nhất(Column Start): 1.40m

 Khoảng cách từ tường đến hàng đầu gần nhất(Row Start): 3.00m

 Suất chiếu sáng (Power Density): 12.17W/m2

Quá trình thiết kế chưa thỏa được độ rọi trung bình theo yêu cầu (172lux < 215lux yêu cầu), nhưng vì đây là khu vực không quan trọng trong phân xưởng nên chỉ cần đảm bảo chiếu đủ sáng là đã hợp lý.

Tổng công suất đèn dùng cho khu vực C: PC= Pbộđèn x (số bộ đèn)

= 292 x 2 = 582 [W] Xuất kết quả ra file .pdf

c. Thiết kế chiếu sáng cho khuPhòng điều hành( 8m x 3m x 4m)

Phòng điều hành phục vụ cho công việc văn phòng, trần được thiết kế thấp (4m) so với khu làm việc cơ khí. Và phòng được thiết kế cách ly với các khu còn lại trong phân xưởng.

Yêu cầu thiết kế:

 Sử dụng bộ đènTE 250M E17W,treo cao 4m so với mặt đất

 Độ rọi yêu cầu là 215 lux

Bước 1: Phần chọn hệ số phản xạ (Reflectances) theo khu thương mại, có hệ số 80% - 50% - 20%

Bước 2:

 Nhập chiều cao mặt phẳng làm việc (Work Plane): 1m

 Nhập chiều cao treo đèn(Mouting Heigh): 4m (đèn treo âm trần)

 Chọn kiểu trần:2 x2 Ceiling

Bước 3:chọn đèn

Chọn đèn huỳnh quang (Fluorescent) → loại đèn sử dụng cho kiến trúc dân dụng(Architectural)→loại bộ đèn đôi huỳnh quang.

Mã hiệu đèn sử dụngCRRS 2 32 TUBI SSR

 CRRS:series

 32 (lamp type):đèn huỳnh quang T8 (48ʺ) công suất 32W/1 đèn

 SSR :sự phản chiếu của chóa đèn là 95% Hệ số mất sáng LLF = 0.71

Bước 4:chọn độ rọi tối thiểu theo yêu cầu

Trong mục Illuminance → chọn mục thương mại – dân dụng (Commercial and Residential Interiors) → chọn mục văn phòng (Offices) → chọn mục nghe nhìn ( Audio – Visual Areas).Nhập độ tuổi lao động (<40), mức độ chính xác của công việc (Important), biên dao động của các hệ số phản xạ (30% to 70%).

Độ rọi yêu cầu khi thiết kế: Eyc= 323lux

Bước 5:Kiểm tra độ rọi và vẽ các đường đẳng rọi.

 Mặt phẳng làm việc:

 Độ rọi trung bình(Average): 302.3 lux

 Độ rọi cực đại (Maximum): 367.0 lux

 Độ rọi cực tiểu (Minimum): 208.1 lux

 Tỷ số EMax/EMin: 1.8:1 (thỏa yêu cầu thiết kế)

 Tỷ số ETB/EMin: 1.5:1

 Phương pháp Lumen:

 Độ rọi trung bình (Average illuminance): 302lux < Eyc= 323lux

 Tổng số bộ đèn được sử dụng(Number Luminaires): 4 bộ

 Số cột phân bố(Number Columns): 4 cột

 Số hàng phân bố(Number Rows): 1 hàng

 Khoảng cách giữa các cột(Column Spacing): 2.00m

 Khoảng cách giữa các hàng(Row Spacing) : 0.61m

 Khoảng cách từ tường đến cột đầu gần nhất(Column Start): 1.00m

 Khoảng cách từ tường đến hàng đầu gần nhất(Row Start): 1.20m

 Suất chiếu sáng (Power Density): 10.50W/m2 Tổng công suất đèn dùng cho khu phòng điều hành: Ppđh= Pbộđèn x (số bộ đèn)

= (32 x 2 x 1.1) x 4= 281.6 [W] Xuất kết quả ra file .pdf