Thiết kế chiếu sáng cho nhà máy

CHƯƠNG II THIẾT KẾ CHIẾU SÁNG CHO NHÀ MÁY 2.1 Yêu cầu: Khi tính toán chiếu sáng các phòng trong công trình, cần phải xác định các kiểu đèn thích hợp với kinh tế và đảm bảo ánh sáng. Để thỏa mãn những điều kiện trên cần đảm bảo những yêu cầu sau: + Đảm bảo độ rọi đầy đủ trên mặt bằng làm việc. + Sự tương phản giữa vật chiếu sáng, nền, độ chói hoặc màu sắc trong một số trường hợp phụ thuộc vào phương chiếu sáng, mức độ khuyết tán, và tập hợp quang phổ chiếu sáng. + Độ sáng phân bố đồng đều trong phạm vi bề mặt làm việc cũng như trong toàn bộ trường nhìn, phụ thuộc vào phương chiếu sáng, sự phân bố ánh sáng đèn và bố trí đèn. + Hạn chế chói mắt , giảm sự mệt mỏi trong khi làm việc trong trường nhìn, chọn góc bảo vệ để giảm tốc độ chói của nguồn, chọn chiều cao tính toán và cách bố trí để giảm tốc độ chói của nguồn, chọn chiều cao tính toán và cách bố trí đèn có lợi nhất. + Hàn chế sự phản xạ chói trên bề mặt làm việc. + Đèn được bố trí sao cho giảm được bóng tối trên bề mặt làm việc bằng cách tăng số lượng bóng đèn. + Đảm bảo độ rọi ổn định trong quá trình chiếu sáng. Các hệ chiếu sáng: 2.2.1 Chiếu sáng chung: Chiếu sáng toàn bộ diện tích hoăc một phần diện tích bằng một cách phân bố ánh sáng đồng đều khắp phòng dùng chiếu sáng chung đồng đều hoặc đồng đều từng khu vực( dùng chiếu sáng đồng đều từng khu vực ). Chiếu sáng cục bộ: Ở những nơi cần chính xác thì cần có độ rọi cao thì mới làm việc được.Chỉ chiếu sáng các bề mặt làm việc dùng đèn cố định hay đèn di động. Lúc này đèn được đặt vào nơi cần quan sát. 2.2.3 Chiếu sáng hỗn hợp: Bao gồm chiếu sáng chung và chiếu sáng cục bộ. 2.2.4 Chiếu sáng sự cố: Ngoài chiếu sáng và chiếu sáng chính trong một số trường hợp cần phải dùng chiếu sáng sự cố. Mục đích của chiếu sáng sự cố là để tiếp tục các chế độ sinh hoạt làm việc khi có một nguyên nhân nào đó sự chiếu sáng làm việc bị gián đoạn, gây mất bình thường trong công tác sinh hoạt thậm chí có thể xảy ra sự cố nguy hiểm, không an toàn gây thương tích. Đèn chiếu sáng sự cố cần khai thác các kiểu đèn chiếu sáng chung về mặt kích thước hoặc có dấu hiệu đặc biệt Trong thực tế, đèn chiếu sáng sự cố nên bố trí xen kẽ với đèn chiếu chung Các phương pháp chiếu sáng: Trong tính toán chiếu sáng có nhiều phương pháp chiếu sáng. Sau đây là 3 phương pháp dùng thiết kế chiếu sáng rất thông dụng.Nó được dùng cho việc tính toán bằng tay và cả phần mềm thiết kế chiếu sáng như:Luxicon, DIALux. 2.3.1 Phương pháp hệ số sử dụng: Phương pháp này có thể chiếu sáng chung, không chú ý đến hệ số phản xạ của tường, trần và vật cảnh.Hay dùng chiếu sáng cho phân xưởng có diện tích lớn hơn – 10m2 , không dùng để chiếu sáng cục bộ hoặc chiếu sáng ngoài trời. Biểu thức dùng xác định quang thông tổng: ΦΣ (2.1) Trong đó : k : hệ số dự trữ S : diện tích bề mặt được chiếu sáng(m2) Etc: độ rọi nhỏ nhất cho trước (lux) Ksd:hệ số sử dụng Khi đó số bộ đèn được xác định : Nbộ đèn = (2.2) 2.3.2 Phương pháp quang thông: Dùng xác định độ rọi trung bình trên bề mặt làm việc trong nhà: Etb = (2.3) Trong đó : Φđ : quang thông một bóng đèn nd/1bd: số đèn trong một bộ LLF : hệ số suy giảm Nbđ : số bộ đèn 2.3.3 Phương pháp mật độ công suất riêng: Để tính toán công suất hệ thống chiếu sáng, khi các bộ đèn phân bố đều chiếu xuống mặt phẳng nằm ngang,cùng với phương pháp hệ số sử dụng, người ta còn sử dụng rộng rãi phương pháp công suất riêng. Phương pháp này dung để tính toán đối với các đối tượng không quan trọng. 2.4 Tính toán chiếu sáng bằng phần mềm DIALux Ta tiến hành tính toán cho văn phòng bằng phần mềm DIALux, sau đó sẽ kiểm tra lại bằng lý thuyết , nếu kết quả phù hợp ta sẽ dùng phần mềm thiết kế cho những khu vực còn lại. Dùng phần mềm DIALux để tính toán: Ø Sau khi khởi động chương trình sẽ xuất hiện hộp thoại sau: Hình 2.1 : Màn hình chương trình DIALux Chọn “New Interior Project”, màn hình làm việc xuất hiện Hình 2.2 Nhập các thông số kích thước của văn phòng vào hộp thoại “Room Editor” Hình 2.3 Hình 2.4 Vào phần “Furniture” để chèn vào căn phòng các vật dụng như bàn, ghế… Hình 2.5 Sau khi chèn các vật dụng ta có hình ảnh của văn phòng như sau Hình 2.6 : Ảnh 3D của văn phòng Tiếp theo ta vào phần “Luminaire” để chọn bộ đèn cho phòng Hình 2.7 Chọn “Claude” trong “DIALux Catalogs”, xuất hiện hộp thoại Hình 2.8 : Bộ đèn được xử dụng Sau khi chọn xong, click vào phần “Use in Dialux” để trở về màn hình làm việc và chọn “Insert Single Luminaire” trong phần “The Guide” Hình 2.9 Sau khi đã phân bố một bộ đèn đã chọn, ta vào phần “Insert Luminaire Field”. Hình 2.10 Vào phần “Position” để nhập độ rọi tiêu chuẩn, phần “Mounting Heigh” để nhập thông số chiều cao treo đèn, hệ số phản xạ của tường, trần , sàn. Hình 2.11 Tiếp theo ta vào phần “Start Calculation” để tính toán các giá trị độ rọi trung bình, cực đại, cực tiểu trên bề mặt làm việc Hình 2.12 Hộp thoại dùng tính toán xuất hiện và ta chọn “OK”, chương trình sẽ bắt đầu tính. Hình 2.13 Vào phần “Output” để xem kết quả tính toán Hình 2.14 : Ảnh 3D của văn phòng Áp dụng lý thuyết tính toán: + Kích thước: Chiều dài a = 5 (m) Rộng b = 9 (m) Cao H = 5 (m) Diện tích S = 45 (m2) + Hệ số phản xạ: trần = 0.8 ; tường = 0.5 ; sàn = 0.2 + Độ rọi yêu cầu: Etc = 300 ( lux ) + Chọn hệ chiếu sáng: chọn hê chiếu sáng chung đều + Chọn khoảng nhiệt độ màu: Tm = 3000 - 4200 (0K) theo đồ thị đường cong Kruithof + Chọn bộ đèn : Claude 1054067 RI ALU BRILLIANT 236 PC = 6700 ( lm ) + Phân bố đèn: Cách trần h’ = 0 (m) Bề mặt làm việc : hlv = 0.76 (m) Chiều cao treo đèn so với bề mặt làm việc : htt = 4.24 (m) + Chỉ số địa điểm: K = = = 0.758 + Hệ số bù: Chọn hệ số suy giảm quang thông: = 0.9 Chọn hệ số suy giảm do bám bụi : = 0.9 Hệ số bù d = = = 1.2 + Tỷ số treo: J = = 0 + Hệ số sử dụng: U = ud*ηd + ui*ηi Với bộ đèn đã chọn thì ta có: U = 0.61*D Tra cấp bộ đèn D [3, tr 45] D = 0.71 => U = 0.61*0.71 = 0.43 + Quang thông tổng: = = = 38473 (lm) + Xác định số bộ đèn: Nbộ đèn == = 5.74 (bộ) Ta chọn Nbộ đèn = 6 (bộ) + Kiểm tra sai số quang thông: = x 100% = x 100% = 4.5 (%) Không vượt quá khoảng cho phép (-10% 20%) nên số lượng bộ đèn đã chọn là hợp lý. + Kiểm tra độ rọi trung bình trên bề mặt làm việc: Etb = = = 311.3 (Lux) Với Etc = 300 (Lux) thì độ rọi mà ta thiết kế đã thõa yêu cầu. Kết luận: Kết quả tính toán bằng phần mềm và lý thuyết phù hợp do vậy ta sẽ dùng phần mềm DIALux tính toán cho những khu vực còn lại. Kết quả cho trong bảng sau: Khu Vực Chiếu Sáng Etc Loại bộ đèn nbóng/1 bộ Nbộ Pđèn (w) Pbộđèn (w) PΣ (w) QΣ (Var) Cosφ Ksd Văn phòng 300 Claude 1054067 RI ALU BRILLIANT 236 PC 2 6 36 90 540 720 0.6 1 Phòng để keo 150 Claude 1052093 RI 236 PC 2 3 36 90 270 360 0.6 1 Khu vực sản xuất 300 Claude 1039011 + 5043154+5043156 SPARK 200 MI-HX 250W + Aluminium reflector+protective glass 1 80 250 275 22000 29333 0.6 1 Σ 22810 30413 0.6 1