BÀI BÁO CÁO TÍNH TOÁN CHIẾU SÁNG

BẰNG PHẦN MỀM VISUAL

SVTH : HUỲNH KIM TÙNG

MSSV : 07102235

I. Giới thiệu phần mềm visualChiếu sáng đóng vai trò rất quan trọng trong cuộc sống hàng ngày . Vấn đề chiếu sáng không chỉ tạo ra ánh sáng để làm việc vào ban đêm khi không có mặt trời mà còn là việc sử dụng ánh sáng hợp lý nhằm đảm bảo sức khoẻ cho người lao động,tạo cho con người cảm giác thoải mái,an toàn trong công việc,vui chơi giải trí . Do đó việc tính toán,phân phối,và việc lựa chọn thiết bị chiếu sáng rất là phức tạp đòi hỏi người thiết kế mất nhiều thời gian trong tính toán,lắp đặt,vận hành .Phần mềm visual basic 2.0 Edition có thể giúp các kỉ sư thiết kế một cách nhanh chóng. Visual 2.0 cho phép chỉnh sửa dễ dàng và tự động tính toán tất cả các giá trị phù hợp với thông số vừa sửa đổi.

II. Nội dung thiết kế chiếu sáng

1.Yêu cầu thiết kế chiếu sáng

Hệ thống chiếu sáng được gọi là đạt yêu cầu khi thoả mãn các chỉ tiêu về kinh tế kỹ thuật

Độ rọi phải đảm bảo theo yêu cầu sau:

1

Phải tạo được độ rọi đồng đều trên mặt phẳng làm việc

Màu sắc ánh sáng phải phù hợp với tính chất công việc, thường là chọn ánh sáng

ban ngày

Không gây chói mắt

Đơn giản, dễ lắp đặt, linh hoạt và có thể tái cấu trúc trong tương lai

Tính tiện nghi cao, có thể đóng mở tự động, điều khiển xa

Không tạo bóng tối trên mặt phẳng làm việc, tính thẩm mỹ cao

Mức độ an toàn phòng chống cháy nổ theo yêu cầu môi trường làm việc

Tính kinh tế cao giá cả phải chăng, tiết kiệm điện năng

Yêu cầu lắp đặt bảo trì

Có hệ thống chiếu sáng khẩn cấp, báo hiệu khi xảy ra tai nạn

2.Trình tự thiết kế chiếu sáng bằng tính toán

B1: Xác định kích thước phân xưởng

Chiều dài phân xưởng a =50 m

Chiều rộng phân xưởng b = 25m

2

Chiều cao phân xưởng h= 7m

Diện tích phân xưởng S = 1250m

2

Mặt bằng phân xưởng như sau :

3

B2: Xác định hệ số phản xạ tường trần và sàn

Vì chiếu sáng cho phân xưởng cơ khí nên ta chọn các hệ số sau:

Hệ số phản xạ của tường ρt

% = 50%

Hệ số phản xạ của trần ρTr

% = 30%

Hệ số phản xạ của sàn ρs

% =10%

B3: Chọn bộ đèn

Phân xưởng cao 7m, cần chiếu sáng trực tiếp theo chiều sâu phân bố đều. Do đó ta

chọn kiểu bóng đèn chiếu sâu, chọn loại đèn Metal Halide. Tra bảng 8.4 phụ lục thiết kế

chiếu sáng ta có:

Pđ

=250 W, Фđ

= 20000 lm , chiều dài đèn 163mm

4

Chọn số bóng trong 1 bộ đèn là 1

Quang thông và công suất của bộ đèn

Фbđ

= Фđ

x( Số bóng đèn trong một bộ đèn ) = 20000x1 =20000 lm

Pbđ

= Pđ

x(số bóng đèn trong một bộ đèn) = 250 x 1= 250 W

B4: Chọn độ cao của đèn

Độ cao treo đèn được tính từ đáy dưới của đèn đến mặt phẳng làm việc

hD

= h- Dđ

-hlv

Trong đó : h = 7m chiều cao của phân xưởng

Treo đèn sát trần nền Dđ

= 0m

Chọn hlv

= 0.8 m

Do đó ; hD

= 7- 0.8 = 6.2 m

B5: Xác định hệ số sử dụng đèn CU

Chỉ số phòng i được xác định như sau:

Từ i= 2.24, ρt

% = 50% , ρTr

% = 30% , ρs

% =10%

Suy ra CU = 0.84

B6: Xác định hệ số mất mát ánh sáng LLF (Light Loss Factor)

5

Với môi trường làm việc trung bình, đèn Metal Halide chế độ bảo trì 24 tháng .Tra bảng

phụ lục 8.1 hệ số LLF , suy ra LLF = 0.56

B7: Chọn độ rọi theo tiêu chuẩn Emin

(Lux)

Tra bảng phụ lục 8.3 giá trị độ rọi tiêu chuẩn ta chọn Ey/c

= 270 lux

B8: Xác định số bộ đèn

B9: Phân bố các bộ đèn

Emax

<= 1.6 Ey/c

= 432 lux

Emin

>= Ey/c

/ 1.6 = 168.75

Chọn Emax

= 400 lux

Emin

= 200 lux

Ey/c

= 270 lux

Nbđ

= 36 bộ đèn

Ta bố trí các dãy đèn như sau:

Gồm 8 cột 4 hàng (mỗi hàng 8 đèn, mỗi cột 4 đèn)

Khoảng cách giữa 2 cột kế nhau là L = 6m

Khoảng cách giữa 2 hàng kế nhau là L = 6m

Cột đầu và cột cuối cách tường là Dt

= 1m

6

Hàng đầu tiên và hàng cuối cùng cách tường là Dt

= 3,5m

Tiêu chuẩn kiểm tra độ đồng đều thông qua các tỷ số sau:

với L là khoảng cách giữa 2 đèn, hD

là chiều cao treo đèn tính toán, Dt

là khoảng cách

giữa đèn và tường

Nếu α = 0.8 - 2

β = 0.4 – 0.6

-> Đạt yêu cầu

Ta có

-> Đạt yêu cầu về đồng bộ chiếu sáng

3.Thiết kế chiếu sáng bằng phần mềm Visua 2.0 Basic Edition Để đơn giản trong thiết kế chiếu sáng, dùng phần mềm Visual 2.0 Basic Edition để tính toán chiếu sáng. Để chạy chương trình nhấp chọn biểu tượng Visual2.0 Basic Edition trên màn hình.

7

Màn hình làm việc xuất hiện, để thực hiện nhấp chọn Next để tiếp tục.

a. Thiết kế chiếu sáng cho khu vực I: (nhà điều hành)*Kích thước phòng: KCS

- Chiều dài: a = 11 m - Chiều rộng: b = 5,5 - Chiều cao: h = 7 mBước tính toán thứ nhất xuất hiện sẽ chọn Metric để sử dụng đơn vị mét. Sau đó nhập

kích thước khu vực I (11m 5,5m m).

Độ phản xạ: Hệ số phản xạ của tường t = 30% Hệ số phản xạ của trần tr = 50% Hệ số phản xạ của sàn s = 10%

8

Nhấn Next để tiếp tục bước tiếp theo. Trong bước này chọn chiều cao của mặt phẳng làm

việc là 0,76m, chiều cao đèn (5m), chọn hệ thống lưới trần 2 2 Ceiling.

Nhấn Next để tiếp tục bước tiếp theo. Trong bước này sẽ tiến hành chọn bộ đèn cho phân xưởng: Photometric File>Lithonia>Flourescent>Architectural>RR-Crrs>CRRS 2 32 TUBI RRS. Nhấp chọn Photometric File, chọn đèn huỳnh quang (Flourescent), loại bộ đèn đôi huỳnh quang, hai bóng 32W, mã bộ đèn CRRS 2 32 TUBI SSR.

9

Nhấp vào nút Open. Điều này có nghĩa là ta đã chọn bộ đèn CRRS 2 32 TUBI SSR.

Sau đó, Tính hệ số mất mát ánh sáng LLF bằng cách nhấp chuột vào biểu tượng máy tính LLF Valie, chọn loại đèn huỳnh quang, chọn loại CF Standard. Nhấp chuột vào Next, chọn đặc tính môi trường làm việc (clean), chu kỳ lau đèn (thời gian lau chùi đèn 1lần/24tháng). Nhấp chuột vào nút Next, chọn loại ballast kiểu điện từ (standard magnetic). Nhấp chuột vào nút Next, các hệ số khác chọn thông số mặc định. Kết quả tính toán LLF = 0.74.

10

Nhấn chuột vào nút OK để chuyển sang màn hình kết quả tính toán, kết quả tính chính xác hệ số mất mát ánh sáng LLF = 0,74.

Phần mềm sẽ tự gán mã đèn trên catalog (CRRS 2 32 TUBI SSR), hệ số sử dụng CU=0.41, số bong đèn trong bộ đèn n = 2, quang thong bong đèn F = 2900, công suất điện tiêu thụ P = 63 (kể cả ballast).

Nhấp chuột vào nút Next để tiếp tục chương trình.

11

Trong giao diện tiếp theo này, nhấp chuột vào nút Lux, trong phần đơn vị tính toán để chọn tính toán chiếu sáng trong hệ đơn vị SI. Nhấp chuột vào biểu tượng cuốn sách (Illuminace).

Trong phần thông số thiết kế (Design parameter), người sử dụng có thể nhập 1 trong 3

loại thông số: độ rọi yêu cầu, số bộ đèn hay suất chiếu sáng tren đơn vị diện tích (W/ ).

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. Theo yêu cầu độ rọi của phân xưởng cơ khí chọn:

= 300Lx.

Nhập vào giao diện ta được:

Kết quả : Tổng số bộ đèn là 12 (Total luminaires)

12

Được chia làm 4 cột (Number columns) Chia thành 3 hàng (Number rows) Khoảng cách giữa các cột là 2,44m (columns spacing) Khoảng cách giữa các hàng là 1,83m (Row spacing ) Cột bắt đầu là 1,54m (column start) Hàng t bắt đầu là 0,92m (Row start)

Công suất trên 1m2 là 12,50W/ (Power Density)

Nhấn Next để tiếp tục bước tiếp theo.

Chọn tính toán độ rọi giữa 0,5 khoảng cách giữa 2 bóng. Nhấn Finish để tính toán. Ta được kết quả như sau:

13

Kết quả tính toán sẽ cho ta chi tiết các độ rọi, công suất, số bóng, bộ đèn theo yêu cầu.

Kết quả:Mặt phẳng làm việcĐộ rọi trung bình: 356,2 LuxĐộ rọi cực đại: 456,2 LuxĐộ rọi cực tiểu: 255,7 LuxTỷ số độ rọi max/ độ rọi min:1:8Tỷ số độ rọi trung bình/ độ rọi min:1:4

Phương pháp LumenĐộ rọi trung bình: 341 Lux Tổng số bộ đèn: 12 bộ Tổng số cột: 4 cột Tổng số hàng: 3 hàng

14

Khoảng cách các cột: 2,44mKhoảng cách các hàng: 1,83mCột bắt đầu: 1,54mHàng bắt đầu: 0,92m

Công suất trên 1 m2: 12,5 / W/

Nhấp sẽ thấy độ rọi lớn nhất trên mặt phẳng làm việc là 465,2 lux

15

Ta nhận thấy, hệ thống chiếu sáng khu vực I, cung cấp độ rọi tương đối cao so với yêu cầu (độ rọi trung bình tính toán trên mặt phẳng làm việc là 356,2 lux so với độ rọi yêu cầu là 300 lux) và độ rọi xung quanh đều >300 lux. Do đó để giảm thiểu độ rọi trung bình trên toàn diện tich khu vực, có thể loại bò bộ đèn trung tâm (vốn có độ rọi cao nhất).Để thực hiện điều này, vào menu Modify >Erase, thao tác để xóa 2 bộ đèn trung tâm. Đồng thời chương trình cũng tự động tính toán lại. Ta có kết quả chiếu sáng mới như sau:

16

Như vậy phương án này có kế quả chiếu sáng tốt hơn phương án cũ, cụ thể là: Độ rọi trung bình giảm từ 356,2 lux xuống 294 luxĐộ rọi cực đại giảm tự 456,2lux xuống 334,8 luxTỷ số độ rọi max/min giảm từ 1.8 xuống 1.5,tức là phân bó ánh sáng đều hơn trên mặt phẳng làm việc.

Tiết kiệm được 2 bộ đèn và tiết kiệm điện.

b. Thiết kế chiếu sáng cho khu vực III: (khu vực làm việc chính)*Kích thước phòng: KCS - Chiều dài: a = 39 m - Chiều rộng: b = 25 - Chiều cao: h = 7 mBước tính toán thứ nhất xuất hiện sẽ chọn Metric để sử dụng đơn vị mét. Sau đó

nhập kích thước khu vực II (39m 25m m).

Độ phản xạ: Hệ số phản xạ của tường t = 30% Hệ số phản xạ của trần tr = 50%

17

Hệ số phản xạ của sàn s = 10%

Nhấn Next để tiếp tục bước tiếp theo. Trong bước này chọn chiều cao của mặt phẳng làm

việc là 0,76m, chiều cao đèn (5m), chọn hệ thống lưới trần 2 2 Ceiling.

Nhấn Next để tiếp tục bước tiếp theo. Trong bước này sẽ tiến hành chọn bộ đèn cho phân xưởng: vào photometric file, chọn Visual > Photometric > Lithonia > Indoor HID > High bay > TE > 11860.IES > TE 250ME17W. Nhấp vào nút Open, như vậy ta đã chọn

18

được bộ đèn phóng điện HID, treo ở nơi trần cao, chóa bằng nhôm phản chiếu,không có kính bảo vệ, bong đèn là loại Metal Halide, công suất 250W, đuôi đèn kiểu vặn mã E17. Kiểu phân bố ánh sáng rộng.

Nhấp vào nút Open. Điều này có nghĩa là ta đã chọn bộ đèn TE 250M E17W, hệ số sử dụng CU= 0.45, số bong đèn trong bộ đèn n = 1, quang thông của bong đèn F = 20500lm, công suất điện tiêu thụ P = 292W.

19

Sau đó, Tính hệ số mất mát ánh sáng LLF bằng cách nhấp chuột vào biểu tượng máy tính LLF Valie, chọn loại đèn huỳnh quang, chọn loại CF Standard. Nhấp chuột vào Next, chọn đặc tính môi trường làm việc bụi trung bình (mo), chu kỳ lau đèn (thời gian lau chùi đèn 1lần/24tháng). Nhấp chuột vào nút Next, chọn loại ballast kiểu điện từ (standard magnetic). Nhấp chuột vào nút Next, các hệ số khác chọn thông số mặc định. Kết quả tính toán LLF = 0.74.

Nhấn chuột vào nút OK để chuyển sang màn hình kết quả tính toán, kết quả tính chính xác hệ số mất mát ánh sáng LLF = 0,69.

20

Trong giao diện tiếp theo này, nhấp chuột vào nút Lux, trong phần đơn vị tính toán để chọn tính toán chiếu sáng trong hệ đơn vị SI. Nhấp chuột vào biểu tượng cuốn sách (Illuminace).

Trong phần thông số thiết kế (Design parameter), người sử dụng có thể nhập 1 trong 3

loại thông số: độ rọi yêu cầu, số bộ đèn hay suất chiếu sáng tren đơn vị diện tích (W/ ).

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. Theo yêu cầu độ rọi của phân xưởng cơ khí chọn:

= 300Lx.

Nhập vào giao diện ta được:

Kết quả :

21

Tổng số bộ đèn là 32 (Total luminaires) Được chia làm 8 cột (Number columns) Chia thành 4 hàng (Number rows) Khoảng cách giữa các cột là 4,88m (columns spacing) Khoảng cách giữa các hàng là 6,10m (Row spacing ) Cột bắt đầu là 2,43m (column start) Hàng bắt đầu là 3,36m (Row start)

Công suất trên 1m2 là 9,58W/ (Power Density)

Nhấn Next để tiếp tục bước tiếp theo.

Chọn tính toán độ rọi giữa 0,5 khoảng cách giữa 2 bóng. Nhấn Finish để tính toán. Ta được kết quả như sau:

22

Kết quả tính toán sẽ cho ta chi tiết các độ rọi, công suất, số bóng, bộ đèn theo yêu cầu.

Kết quả:Mặt phẳng làm việcĐộ rọi trung bình: 305,7 LuxĐộ rọi cực đại:398,3 LuxĐộ rọi cực tiểu: 163,1 LuxTỷ số độ rọi max/ độ rọi min: 2.4Tỷ số độ rọi trung bình/ độ rọi min:1.9

Phương pháp LumenĐộ rọi trung bình: 302 Lux Tổng số bộ đèn: 32 bộ Tổng số cột: 8 cột Tổng số hàng: 4 hàngKhoảng cách các cột: 4,88mKhoảng cách các hàng: 6,10mCột bắt đầu: 2,43mHàng bắt đầu: 3,36m

23

Công suất trên 1 m2: 9,58 / W/

Nhấp sẽ thấy độ rọi lớn nhất trên mặt phẳng làm việc là 465,2 lux

24

c. Thiết kế chiếu sáng cho khu vực II: (khu vực làm việc phụ)Tương tự như các bước thiết kế cho khu vực III nêu trên, ta có:

- Kích thước khu vực II: 11m x14m x 7m- Sử dụng đèn TE 250ME17W, treo trên cao 7m so với mặt đất.

- Độ rọi tối thiểu theo yêu cầu: = 300lux

- CU = 0,46, số bong đèn trong bộ đèn n = 1, quang thông của bong đèn F = 20500lm, công suất điện tiêu thụ P = 292W.

Kết quả tính toán trình bày ở giao diện sau:

25

Kết quả:Mặt phẳng làm việcĐộ rọi trung bình: 260,8 LuxĐộ rọi cực đại:377,2LuxĐộ rọi cực tiểu: 177,8 LuxTỷ số độ rọi max/ độ rọi min: 2.1Tỷ số độ rọi trung bình/ độ rọi min:1.5

Phương pháp LumenĐộ rọi trung bình: 254 Lux Tổng số bộ đèn: 6 bộ Tổng số cột: 2 cột Tổng số hàng: 3 hàngKhoảng cách các hàng: 5,49mKhoảng cách các cột: 4,88mCột bắt đầu: 2,76mHàng bắt đầu: 1,82m

Công suất trên 1 m2: 11,38 / W/

26

27