Tìm hiểu thiết kế chiếu sáng

CHÖÔNG IV: THIEÁT KEÁ CHIEÁU SAÙNG. CHÖÔNGIV : THIEÁT KEÁ CHIEÁU SAÙNG Giôùi thieäu: Ø Ñieän chieáu saùng laø moät trong nhöõng coâng trình ngheä thuaät kieán truùc daân duïng vaø coâng nghieäp vöøa laø tieän nghi caàn thieát, vöøa coù tính chaát trang trí myõ thuaät laïi vöøa coù taùc duïng naâng cao hieäu quaû söû duïng coâng trình. II. Ñaëc ñieåm chung : Ø Trong taát caû caùc xí nghieäp noùi chung ngoaøi söï chieáu saùng töï nhieân ta coøn phaûi thieát keá chieáu saùng nhaân taïo. Hieän nay chieáu sang nhaân taïo thöôøng duøng baèng ñieän vì noù coù nhöõng öu ñieåm sau: thieát bò ñôn giaûn söû duïng deã daøng giaù thaønh khoâng cao aùnh saùng gaàn gioáng aùnh saùng töï nhieân. Ø Maët khaùc chieáu saùng cuõng aûnh höôûng tröïc tieáp ñeán naêng suaát lao ñoäng. Vaán ñeà chieáu saùng ñöôc chuù yù treân nhieàu lónh vöïc , vì vaäy thieát keá chieáu saùng cho phaân xöôûng ,caàn chuù yù caàn xaùc ñònh kyõ veà ñòa ñieåm phaân xöôûng, moâi tröôøng laøm vieäc , ñeå coù nhöõng bieän phaùp chieáu saùng thích hôïp. 1. Chaát löôïng chieáu saùng Ø Khi tính toaùn chieáu saùng caùc phoøng trong coâng trình, caàn phaûi xaùc ñònh caùc kieåu ñeøn thích hôïp vôùi kinh teá vaø ñaûm baûo aùnh saùng. Ñeå thoûa maõn nhöõng ñieàu kieän treân caàn ñaûm baûo nhöõng yeâu caàu sau: + Ñaûm baûo ñoä roïi ñaày ñuû treân maët baèng laøm vieäc. + Söï töông phaûn giöõa vaät chieáu saùng, neàn, ñoä choùi hoaëc maøu saéc trong moät soá tröôøng hôïp phuï thuoäc vaøo phöông chieáu saùng, möùc ñoä khuyeát taùn, vaø taäp hôïp quang phoå chieáu saùng. + Ñoä saùng phaân boá ñoàng ñeàu trong phaïm vi beà maët laøm vieäc cuõng nhö trong toaøn boä tröôøng nhìn, phuï thuoäc vaøo phöông chieáu saùng, söï phaân boá aùnh saùng ñeøn vaø boá trí ñeøn. + Haïn cheá choùi maét , giaûm söï meät moûi trong khi laøm vieäc trong tröôøng nhìn, choïn goùc baûo veä ñeå giaûm toác ñoä choùi cuûa nguoàn, choïn chieàu cao tính toaùn vaø caùch boá trí ñeå giaûm toác ñoä choùi cuûa nguoàn, choïn chieàu cao tính toaùn vaø caùch boá trí ñeøn coù lôïi nhaát. + Haøn cheá söï phaûn xaï choùi treân beà maët laøm vieäc. + Ñeøn ñöôïc boá trí sao cho giaûm ñöôïc boùng toái treân beà maët laøm vieäc baèng caùch taêng soá löôïng boùng ñeøn. + Ñaûm baûo ñoä roïi oån ñònh trong quaù trình chieáu saùng. 2. Chieáu saùng ñöôïc chia thaønh caùc daïng sau: a. Chieáu saùng chung: Ø Chieáu saùng toaøn boä dieän tích hoaêïc moät phaàn dieän tích baèng moät caùch phaân boá aùnh saùng ñoàng ñeàu khaép phoøng duøng chieá saùng chung ñoàng ñeàu hoaëc ñoàng ñeàu töøng khu vöïc( duøng chieáu saùng ñoàng ñeàu töøng khu vöïc ). Chieáu saùng cuïc boä: Ø ÔÛ nhöõng nôi caàn chính xaùc thì caàn coù ñoä roïi cao thì môùi laøm vieäc ñöôïc. Chæ chieáu saùng caùc beà maët laøm vieäc duøng ñeøn coá ñònh hay ñeøn di ñoäng. - Luùc naøy ñeøn ñöôïc ñaët vaøo nôi caàn quan saùt. Chieáu saùng hoãn hôïp: Ø Bao goàm chieáu saùng chung vaø chieáu saùng cuïc boä. . Chieáu saùng söï coá: - Ngoaøi chieáu saùng vaø chieáu saùng chính trong moät soá tröôøng hôïp caàn phaûi duøng chieáu saùng söï coá. Ø Muïc ñích cuûa chieáu saùng söï coá laø ñeå tieáp tuïc caùc cheá ñoä sinh hoaït laøm vieäc khi coù moät nguyeân nhaân naøo ñoù söï chieáu saùng laøm vieäc bò giaùn ñoaïn, gaây maát bình thöôøng trong coâng taùc sinh hoaït thaäm chí coù theå xaûy ra söï coá nguy hieåm, khoâng an toaøn gay thöông tích. Ø Chieáu saùng söï coá caàn ñaûm baûo sao cho ñoä roïi treân beà maët laøm vieäc khoâng ñöôïc < 0% tieâu chuaån ñònh möùc trong tröôøng hôïp duøng cho chieáu saùng laøm vieäc treân cuøng beà maët ñoù. Ø Ñeøn chieáu saùng söï coá caàn khai thaùc caùc kieåu ñeøn chieáu saùng chung veà maët kích thöôùc hoaëc coù daáu hieäu ñaëc bieät. Trong thöïc teá, ñeøn chieá saùng söï coá neân boá trí xen keõ vôùi ñeøn chieáu chung. 3. Caùc tieâu chuaån veà chieáu saùng: a. Quang thoâng : + Naêng löôïng do moät nguoàn saùng phaùt ra qua moät dieän tích trong moät ñôn vò thôøi gian goïi laø thoâng löôïng cuûa quang naêng. + Aùnh saùng cuûa nguoàn phaùt ra goàm nhieàu soùng ñieän töø coù ñoä daøi soùng khaùc nhau. + Do naêng löôïng cuûa nguoàn quang naêng ñöôïc bieåu thò baèng bieåu thöùc: Trong ñoù: + : Haøm phaân boá naêng löôïng. + : Thoâng löôïng cuûa quang naêng töø ñeán Thoâng löôïng toaøn phaàn . b. Ñoä roõ. Tuy nguoàn quang coù coâng suaát raát lôùn, nhöng coù caùc böôùc soùng khaùc nhau. Seõ gaây cho maét ta coù nhöõng cmaû giaùc khaùc nhau. Do ñoù caàn ñöa theâm khaùi nieäm veà ñoä roõ, kí hieäu : V0 Ñôn vò: lm (lu men). 4. Cöôøng ñoä saùng: Ø Neáu nguoàn saùng S böùc xaï theo moïi phöông, trong caùc goùc ñaët noù truyeàn ñi qua moät quang thoâng dF, thì ñaïi löôïng goïi laø cöôøng ñoä saùng cuûa nguoàn saùng trong phöông ñoù. Ø Neáu dF tính baèng ‘ lumen ‘, thì goùc ñaëttính baèng’ Steâ- ra-ñieän-an’ thì cöôøng ñoä aùnh saùng ‘ neán’. Kí hieäu: Cd. - Ñôn vò NEÁN khoâng lôùn laém, moät boùng ñeøn 75W coù theå coù cöôøng ñoä aùnh saùng 90 Cd theo höôùng saùng nhaát. 5. Ñoä tröng vaø ñoä roïi. Ø Moät nguoàn saùng coù kích thöôùc giôùi haïn, treân ñoù laáy moät dieän tích : ds, quang thoâng böùc xaï theo moïi phöông cuûa goùc ñaët laø dF thì ñoä tröng cuûa nguoàn saùng ñöôïc ñònh nghóa. Vaäy Ñoä tröng: laø quang thoâng böùc xa treân moät dieän tích :ds. Ñoä roïi kí hieäu laø E. Ø Vaäy Ñoä roïi cuûa nguoàn saùng tæ leä thuaän vôùi cöôøng ñoä nguoàn saùng vaø tæ leä nghòch vôùi bình phöông khoaûng caùch töø nguoàn tôùi taâm dieän tích ñöôïc chieáu saùng, ngoaøi ra coøn phuï thuoäc vaøo höôùng tôùi cuûa nguoàn. Ñôn vò: F : Lumen S : Cm2 R,E : Phoát hoaëc lux(lx). Vôùi 1 phoát = 10.000lx 6. Tieâu chuaån veà ñoä roïi. Ø Caên cöù vaøo tính chaát coâng vieäc, yeâu caàu ñaûm baûo söùc khoûe cho coâng nhaân, khaû naêng cung caáp ñieän cuûa nguoàn maø seõ coù tieâu chuaån veà ñoä roïi khaùc nhau. III. Thieát keá chieáu saùng caàn soá lieäu sau: Ø Maët baèng vaø maët caét maët xöôûng ñeå xaùc ñònh vò trí treo ñeøn. Nhöõng ñaëc ñieåm cuûa quaù trình coâng ngheä caùc tieâu chuaån veà ñoä roïi cuûa caùc khu vöïc laøm vieäc Soá lieäu veà nguoàn ñieän vaø nguoàn vaät tö 1. Boá trí ñeøn: Ø Trong thöïc teá vieäc boá trí ñeøn coøn phuï thuoäc vaøo caùc xaø ngang cuûa xöôûng, ñöôøng di cguyeån trong xöôûng. Sô ñoà boá trí ñeøn hình thoi. Goïi khoaûng caùch töø traàn ñeán maët coâng taùc laø Htb, khoaûng caùch töø traàn ñeán boùng ñeøn laø: Hlv Trò soá lôùn nhaát: Tæ soá: : phuï thuoäc vaøo loaïi chao ñeøn. Chuù yù: : seõ coù ñoä roïi khoâng ñoàng ñeàu treân traàn nhaø. Khoaûng caùch töø töôøng ñeán ñeøn laø L=(0,3---,05) Loaïi ñeøn vaø nôi söû duïng Chieàu roäng giôùi haïn cuûa phaân xöôûng khí boá trí moät daõy Boá trí nhieàu daõy Boá trí moät daõy Toát nhaát Cho pheùp cöïc ñaïi Toát nhaát Cho pheùp cöïc ñaïi Chieáu saùng ngoaøi nhaø duøng chao môø hoaëc saét traùng men. 2,3 3,2 1,9 2,5 1,3H Chiaáu saùng phaân xöôûng vaïn naêng. 1,8 2,5 1,8 2,0 1,2H Chieáu saùng cho caùc cô quan vaên hoaù, haønh chính. 1,6 1,8 1,5 1,8 1,0H 2. Caùc phöông phaùp chieáu saùng: a. Phöông phaùp heä soá söû duïng. Ø Phöông phaùp naøy coù theå chieáu saùng chung, khoâng chuù yù ñeán heä soá phaûn xaï cuûa töôøng, traàn vaø vaät caûnh. - Hay duøng chieáu saùng cho phaân xöôûng coù dieän tích lôùn hôn – 10m2 khoâng duøng ñeå chieáu saùng cuïc boä hoaëc chieáu saùng ngoaøi trôøi. Duøng bieåu thöùc: Trong ñoù: F : quang thoâng cuûa moãi ñeøn : lumen E : ñoä roïi. S : dieän tích caán chieáu saùng. k : heä soá döï tröõ. n: soá boùng ñeøn. Ksd : heä soá söû duïng cuûa ñeøn, noù phuï thuoäc vaøo loaïi ñeøn, kích thöôùc vaø ñieàu kieän phaûn xaï cuûa phoøng. heä soá tính toaùn. Heä soá Z phuï thuoäc vaøo loaïi ñeøn vaø tæsoá : Thoâng thöôøng laáy Z= 0,8 – 1,4. Khi tra baûng ñeå tìm heä soá söû duïng ta phaûi xaùc ñònh chæ soá phoøng: Trong ñoù: a,b chieàu daøi, roäng cuûa phoøng(M). Khi choïn coâng suaát ñeøn tieâu chuaån, ngöôøi ta coù theå cho pheùp quang thong cheânh leäch töø 10-20%. b. phöông phaùp tính töøng ñieåm. Ø Phöông phaùp naøy duøng cho caùc phaân xöôûng coù yeâu caàu quan troïng vaø khoâng quan taâm ñeán heä soá phaûn xaï. Trong phöông phaùp naøy ta phaûi phaân bieät ñeå tính ñoä roïi. Tính ñoä roïi treân maët phaúng ngang. Tính ñoä roïi treân maët phaúng ñöùng. Tính ñoä roïi treân maët phaúng nghieâng moät goùc 00 . Ta coù: Iñ Maët ñöùng h 0 Maët nghieâng p A Maët ngang Tính ñoä roïi theo maët phaúng naèm ngang. maø : Do ño:ù Tính ñoä roïi cuûa ñieåm A theo maët phaúng ñöùng. . Tính ñoä roïi cuûa ñieåm A theo moät goùc 00. maø : Ta coù : Trong ñoù : 2. Phöông phaùp tính toaùn chieáu saùng: Ø Trong tính toaùn chieáu saùng coù nhieáu phöông phaùp chieáu saùng nhö sau: - Phöông phaùp heä soá söû duïng , phöông phaùp ñôn vò coâng suaát vaø phöông phaùp ñieåm.ÔÛ phaàn tính toaùn cho phaân xöôûng söûa chöõa cô khí, nay ngöôøi ta chæ coøn söû duïng phöông phaùp heä soá söû duïng. Ø YÙ nghóa cuûa phöông phaùp heä soá söû duïng: - Phöông phaùp heä soá söû duïng duøng ñeå xaùc ñònh quang thoâng cuûa caùc boùng ñeøn trong chieáu saùng chung ñoàng ñeàu theo yeâu caàu ñoä roïi cho tröôùc treân maët phaúng naèm ngang, coù keå ñeán söï phaûn xaï aùnh saùng cuûa töôøng vaø traàn. Treân cô sôû ñoù ta choïn coâng suaát cuûa ñeøn, soá löôïng ñeøn caån thieát keá ñeå cho chieáu saùng. Moái lieân heä giöõa löôïng quang thoâng . Baøi taäp: THIEÁT KEÁ CHIEÁU SAÙNG CHO PHAÂN XÖÔÛNG Ø Yeâu caàu thieát keá chieáu saùng Chung cho moät phaân xöôûng cô khí. Theo baûn veõ maët baèng ta coù tæ leä 1:200 ta ñöôïc. Chieàu daøi a = 48 mm. Chieàu roäng b = 14,4 mm. Dieän tích phaân xöôûng: S = 48´14,4 = 691,2 m2 1. Xaùc ñònh soá löôïng boùng ñeøn: Ø Vì phaân xöôûng söûa chöõa cô khí caàn ñoä saùng cao, döï ñònh duøng boùng ñeøn sôïi doát. Choïn boùng ñeøn vaïn naêng coù coâng suaát pdm = 200 (w), quang thoâng F = 2528, ñoä roïi Emin=30lx. - Giaû söû phaân xöôûng coù ñoä cao traàn H = 6m. Maët phaúng laøm vieäc caùch saøn: Hlv=1m. Ñoä cao treo ñeøn caùch traàn: Hc = 1,5m Vaäy Htt = H-(Hlv+Hc) = 6-(1+1,5) = 3,5m Ø Xaùc ñònh chæ soá phoøng: Laáy heä soá phaûn traàn : Ptraån =0,5 heä soá phaûn xaï töôøng Ptöôøng =0,3 .Ta ñöôïc heä soá söû duïng Ksd = 0,48(tra baûng ta ñöôïc), laáy heä soá döï tröõ K =1,3. Heä soá tính toaùn Z=1,1 Soá ñeøn caàn duøng laø : (boùng) Ta boá trí ñeàu caùc boùng ñeøn leân maët töôøng phaân xöôûng chia laøm 4 daõy moãi daõy 6 boùng: tra baûng soå tay chieáu saùng ta choïn: Ø Xaùc ñònh khoaûng caùch giöõa caùc boùng ñeøn. Caên cöù vaøo chieàu roäng cuûa boùng ñeøn b=144m, ta choïn khoaûng caùch giöõa caùc boùng ñeøn laø 4m. Khoaûng caùch töø ñeøn ñeán töôøng theo chieáu roäng vaø chieàu daøi laø: La =1,2m vaø Lb =2m Toång coâng suaát cuûa boùng ñeøn cho toaøn phaân xöôûng : Pdpx =n´Pd=24´200=4800(w) Ø Choïn daây daãn cho maïng chieáu saùng töø tuû phaân phoái chính ñeán tuû chieáu saùng CVV4´1 coù Icp=20(A). Choïn daây töø tuû chieáu saùng ñeøn (trung bình moãi daõy 6 boùng). Choïn daây ñoâi; ñoâi meàn troøn VCm=2´0,5, Icp=5A. Tính toaùn choïn khí cuï baûo veä cho maïng chieáu saùng. a. Choïn CB vaø caàu dao cho maïng chieáu saùng: Ics = 7,3(A) Choïn CB(C60L) do MerlinGrin(phaùp) Caàu chì kieåu HP-2 do lieân xoâ cheá taïo: Idmcc=35A vaø Idmdc=20A Ñieàu kieän choïn caàu dao: Udmcc ³ Udm=380V Iñmcc ³ Idm=7,3A Choïn caàu dao 3 cöïc cuûa CADIVI coù Uñm=400V vaø Idm=30A Choïn CB vaø caàu dao cho moãi daõy: Icsday=1,8A Choïn CB kieåu(C60L) Caàu chì kieåu HL_2 coù Idmcc = 15Avaø Idmdc = 10A Ñieàu kieän choïn caàu dao:Ucdñm ³ Uñm=220V vaø Icdñm ³ Iñm Choïn caàu dao hai cöïc Uñm =400V; Iñm =20 A 4. Chieáu saùng söï coá Ø Ngoaøi heä thoáng chieáu saùng laøm vieäc ta caàn phaûi thieát keá moät heä thoáng chieáu saùng söï coá. Nguoàn ñieän cung caáp cho moät heä thoáng chieáu saùng ñöôïc laáy töø moät nguoàn rieâng ñoäc laäp vôùi nguoàn chieáu saùng chung nhö bình acquy, caùc maùy phaùt baèng diezen, hoaëc laáy töø moät nhaùnh khaùc cuûa nhaø maùy. Chieáu saùng söï coá giuùp coâng nhaân vaø nhaân vieân vaän haønh deã daøng, caùc maùy vaãn laøm vieäc(vôùi moät nguoàn rieâng khi bò maát ñieän) hoaëc ñaûm baûo cho ngöôøi laøm vieäc ñöôïc an toaøn khi bò söï coá. Ø Ñoái vôùi phaân xöôûng söûa chöõa cô khí ta choïn ñoä roïi cho chieáu saùng söï coá =70% ñoä roïi chieáu saùng laøm vieäc vôùi loaïi boùng ñeøn sôïi toùc coù coâng suaát 100W vaø quang thoâng F=1004lx, vôùi nhöõng phaàn dieän tích khoâng caàn chieáu saùng khi bò söï coá ví duï ta choïn 50m2 Þ Dieän tích caàn chieáu saùng söï coá: S’=691,2-50=641,2m2 - Soá deøn caàn thieát cho chieáu saùng söï coá laø: = 40 boùng -Ta boá trí ñeàu caùc ñeøn thaønh 4 daõy, moãi daõy 10 boùng, ñi chung ñöôøng daây vôùi chieáu saùng laøm vieäc nhöng nguoàn cung caáp laáy töø nguoàn khaùc. Toång coâng suaát chieáu saùng söï coá: P’cssc=40´100=4000(W). Ø Choïn khí cuï an toaøn cho heä thoáng chieáu saùng söï coá: choïn caáu chì HP-2 Choïn CB C60L Ta choïn daây daãn: CVV-4´1 coù Icp=14A Ta choïn caàu dao 3 cöïc coù Uñm=400V; Iñm =20A Choïn daây daãn cho moãii daõy chieáu saùng söï coá(10 boùng cho moãi daõy) Ta choïn daây ñoâi meàm troøn VCm 2´0,5 vaø Icp