Bài tập Thiết kế chiếu sáng cho phòng học

Bài tập dài môn kĩ thuật chiếu sáng Yêu cầu: Thiết kế chiếu sáng cho phòng học Phòng học có a b h = 12m 6m 3.5m Trình tự thiết kế I. Thiết kế sơ bộ 1. Khảo sát thực địa, lấy số liệu Qua việc tìm hiểu phòng học kích thước hình học là : a b h = 12m 6m 3.5m 2. Chọn độ rọi yêu cầu - Thông số bộ phản xạ + Hệ số phản xạ của trần:1 = 0.7 (trần sơn trắng) + Hệ số phản xạ của tường: 3 = 0.5 + Hệ số phản xạ của sàn nhà: 4 = 0.3 Theo bảng 3.1 TCXDVN 7114:2002, đối với lớp học chọn E = 400 lx 1. Xác định cấp chiếu sáng và bộ đèn a) Kiểu chiếu sáng: Kiểu đèn chiếu sáng trực tiếp hẹp. b)Chọn bộ đèn Chọn bộ đèn căn cứ vào kiểu chiếu sáng đã lựa chọn đồng thời quan tâm đến tính thẫm mỹ. Chọn loại đèn. Việc chọn loại đèn phụ thuộc vào các yếu tố - Căn cứ đầu tiên phải phù hợp độ rọi yêu cầu với nhiệt độ màu của đèn theo biểu đồ Kruithof. - Chỉ số hoàn màu phải đáp ứng được yêu cầu và chất lượng ánh sáng cho công việc diễn ra trong phòng - Tính kinh tế : hiệu suất phát quang Có một số đèn thông dụng: - Đèn huỳnh quang: nhờ vào hiệu suất phát quang cao, chỉ số hoàn màu đạt tiêu chuẩn, nên đèn được ứng dụng rộng rãi nhất trong chiếu sáng nội thất. - Đèn sợi đốt: có hiệu suất phát quang thấp, tuổi thọ thấp nhưng chất lượng hoàn màu cao (chỉ số hoàn màu cao) được ứng dụng ở những nơi có độ rọi thấp, hoặc được sử dụng trong chiếu sáng cục bộ, đèn bàn, đèn máy công cụ, đèn trang trí. Việc chiếu sáng cho phòng học ta dùng đèn huỳnh quang có F =3200 Lm, . chỉ số thể hiện màu CRI 70 Theo bảng 2.5 Chọn bóng đèn huỳnh quang Rạng Đông Super Deluxe FL-36D/ T8 3200 lm. Bộ đèn cấp B có hiệu suất sáng = 0,8. và ký hiệu 0,54D+0,24T Tiêu chí kỹ thuật FL-36D/T8 Công suất(W) 36 Quang thông(Lm) 3200 Hiệu suất phát quang(Lm/W) 86 Tuổi thọ(h) 12000 Chỉ số hiển thị màu 85 3. Chọn chiều cao đạt đèn. h : là khoảng cách từ bộ đèn đến mặt phẳng làm việc h’: là khoảng cách từ bộ đèn đến trần h là thông số hình học quan trọng nhất trong các thông số kĩ thuật quyết định chất lượng thiết kế. Khi chọn h cần cân nhắc kết cấu công trình, dầm nhà quạt trần Về nguyên tắc nhà cao, có điều kiện để chọn h lớn thì sẽ đạt được độ đồng đều ánh sáng và hiệu suất cao vì khi đó sẽ sử dụng được bóng có công suất lớn, quang thông lớn, thường bóng có hiệu suất cao hơn. Vì theo kết cấu ngôi nhà thì ta chọn Vì trần cao H = 3,5 m nên bố trí treo đèn cách trần h’ = 0,6 m Khoảng cách từ đèn đến mặt làm việc: h = 3,5 – 0,6 – 0,85 = 2,05 m 4. Bố trí các bộ đèn và số bộ đèn tối thiểu Nmin +) Bố trí các bộ đèn - Các bảng tra được lập ra trên cơ sở các bộ đèn bố trí theo tính chất tổ chức lưới chữ nhật trên trần - Giá trị m, n, q sẽ quyết đến việc bố trí đồng đều ánh sáng và tương quan về độ rọi giữa tường và mặt phẳng làm việc. +) Số bộ đèn tối thiểu cho một không gian Nmin Với một không gian có chiều cao 3.5 m, kích thước a = 12m, b = 6m tì sau khi chọn h và cấp của bộ đèn có thể xác định được số điểm đặt đèn ít nhất trên trần để đản bảo được độ đồng đều ánh sáng trên mặt phẳng làm việc. h h’ 0,85 H Chọn độ cao treo đèn, từ đó xác định chỉ số phòng k và chỉ số treo đèn J: h = 2.05 (m) vì đèn cấp B nên: →nmax = 2,05x1,1 ≈ 2,255m Vì giá trị của m, n phụ thuộc vào p, q => Chọn n = 2,5m; Theo phương dọc: chọn m = 2,5m 5. Tính quang thông tổng cần cấp: Quang thông tổng là thông số quan trọng nhất dùng làm cơ sở tính ra số bộ đèn và lưới phân bố Tính quang thông tổng cần cấp: = , chọn = 1,35 : là hệ số suy giảm - Tính chỉ số địa điểm Tra bảng K = 1,94, j=0,23, tra đèn cấp B ứng với các hệ số phản xạ 7:5:3 ta có: U= 0,99 => = - Số bộ đèn cần đặt: Chọn 8 bộ. Chọn 2 bộ chiếu sáng bảng. Vì kích thước phòng học là hình chữ nhật 126 mà có 8 bộ đèn. Nên ta lấy theo phương a là 4 bộ và theo phương b là 2 bộ.Lúc đó, khoảng cách m, n, p ,q: 3,2m n=2,5 p=1,4m 1,4m q=1m II). Kiểm tra thiết kế: Kiểm tra các độ rọi E1, E3, E4 Cụ thể Ei = Trong đó: N: là số bộ đèn F: là quang thông tổng của một bộ đèn F’’u :là quang thông tương đối riêng phần mặt phẳng làm việc Các chỉ số Ri, Si tra bảng, cụ thể ta tính toán được như sau: K = 1,94 , j = 0.23 Km = Kp = = = = 0,45 => Kp = 0,45 Km Tra bảng và thực hiện nội suy k p, k m, K: + Khi K = 1,5: km = 1; kp = 0,45. Nội suy theo kp: kp 0 0,5  Fu” 463 643 km = 1,5; kp = 0,45.1,5 = 0,675 kp 0 0,75   Fu” 392 688 => Nội suy theo km: Tra bảng và thực hiện nội suy kp, km, K : + Khi K = 2: km = 1; kp = 0,45. Nội suy theo kp: kp 0 0,5    Fu” 549 715 km = 1,5; kp = 0,45.1,5 = 0,675 kp 0 0,75    Fu” 483 748 Nội suy theo km: Nội suy theo K: Tra bảng giá trị R,S trang 128 thiết kế chiếu sáng với bộ phản xạ , nội suy ta tính được Ri, Si K R S R1 R3 R4 S1D S3D S4D S1T S3T S4T 2,5 -0,044 -1,321 0,774 324 1560 398 1205 454 653 3 -0,042 -1,575 0,768 335 1825 416 1213 470 685 1,94 -0,04624 -1,0365 0,7807 311,68 1263,2 377,84 1196,04 436,08 617,16 Bộ đèn loại B trực tiếp hẹp := 0,54, = 0,24, (bụi trung bình, bảo dưỡng tốt) - Độ rọi trên mặt phẳng hữu ích E4d: E4d = = =262,55 (Lx) 78,02 lux Độ rọi lên tường E3: E3d = = 153,5 (Lx) 55,13 lux Độ rọi lên trần : E1d = = 79,5(Lx) 2) Kiểm tra các tiêu chuẩn +) Độ rọi yêu cầu = Đạt yêu cầu +)Kiểm tra độ tiện nghi Đạt yêu cầu +) Độ tương phản bộ đèn – trần: Khi nhìn trần: r = Đối với lao động tinh: r 20 Đối với lao động thô: r 50 Độ chói khi nhìn trần: Ltrần = (Cd/m2) Độ chói khi nhìn đèn: Lđ () = , (Sbk: Sbiểu kiến ) Bộ đèn có: Độ chói ngang của bộ đèn dưới độ dư vĩ 75o là: Sbk = a.b.cos75o + a.c.sin75o = 1,7.0,6.cos75o + 1,7.0,25.sin75o = 0,675 m2 Ing = (Cd) => Lđ () = (Cd/m2) => r = , Đạt yêu cầu Độ chói dọc của bộ đèn dưới độ dư vĩ 75o là: Id = (Cd) Sbk = a.b.cos75o +b.c.sin75o = 1,7.0,6.cos75o +0,6.0,25.sin75o = 0,41m2 => Lđ () = (Cd/m2) => r = , Đạt yêu cầu Như vậy với số bộ đèn là 8 bộ và mỗi bộ có hai bóng thì đảm bảo độ đều ánh sáng và đủ ánh sáng.