Điện - Điện tử - Các phương pháp tính chiếu sáng

9/8/2015 Nguyễn Văn Sơn 1 23:47 1 1. Hệ số lợi dụng quang thông (U): là tỉ số giữa quang thông mặt làm việc nhận được so với quang thông tổng mà nguồn sáng phát ra Hệ số lợi dụng quang thông phụ thuộc vào 3 yếu tố sau: • Loại chiếu sáng (loại đèn, loại chụp đèn) • Phản suất tường – trần (tường, trần): phụ thuộc vào màu sắc của tường, trần và quy định như sau (xem trang 56) Các phương pháp tính chiếu sáng I. Phương pháp hệ số lợi dụng quang thông Nguyễn Văn Sơn 23:47 2 Hệ số lợi dụng quang thông phụ thuộc vào 3 yếu tố sau: • Loại chiếu sáng (loại đèn, loại chụp đèn) • Phản suất tường – trần (tường, trần) • Chỉ số hình phòng   Dựa vào 3 yếu tố trên, tra phụ lục 1.21 để tìm U  Nếu không có chỉ số hình phòng trong bảng tra, dùng phương pháp nội suy để tìm U Các phương pháp tính chiếu sáng ( )tt a b h a b    I. Phương pháp hệ số lợi dụng quang thông Nguyễn Văn Sơn 9/8/2015 Nguyễn Văn Sơn 2 23:47 3 2. Phương pháp tính • Quang thông tổng trong toàn phòng (lm):  Emin: độ rọi tiêu chuẩn (yêu cầu) (lux)  S = a x b : diện tích căn phòng (m2)  K: hệ số dự trữ  U: hệ số lợi dụng quang thông  Z: bình suất ánh sáng Các phương pháp tính chiếu sáng minE S KF U Z    I. Phương pháp hệ số lợi dụng quang thông Nguyễn Văn Sơn 23:47 4 2. Phương pháp tính • Xác định số đèn và cách bố trí đèn trong phòng Cách 1: Chọn loại đèn có Fđ, loại chao đèn  Tính số đèn (nđ):  Chọn , tính L =  . htt  Chọn L1, tính Các phương pháp tính chiếu sáng ñ ñ Fn F  2 2 1 LL L  I. Phương pháp hệ số lợi dụng quang thông Nguyễn Văn Sơn 9/8/2015 Nguyễn Văn Sơn 3 23:47 5 Cách 1: Chọn loại đèn có Fđ, loại chao đèn  Xác định số vị trí đặt đèn theo chiều dài phòng:  Xác định số vị trí đặt đèn theo chiều rộng phòng:  Số vị trí đặt đèn trong phòng: N = na x nb  Quang thông tại một vị trí:  Số đèn tại một vị trí:  Bố trí đèn Các phương pháp tính chiếu sáng a 1 an L  b 2 bn L  vò trí FF N  vò trí vò trí ñ F n F  I. Phương pháp hệ số lợi dụng quang thông Nguyễn Văn Sơn 23:47 6 2. Phương pháp tính • Xác định số đèn và cách bố trí đèn trong phòng Cách 2: Chọn số vị trí đặt đèn N  Quang thông tại một vị trí:  Chọn đèn có quang thông Fđ  Số đèn tại một vị trí:  Bố trí đèn Các phương pháp tính chiếu sáng vò trí FF N  vò trí vò trí ñ F n F  I. Phương pháp hệ số lợi dụng quang thông Nguyễn Văn Sơn 9/8/2015 Nguyễn Văn Sơn 4 23:47 7 Quy trình tính toán • Xác định chiều cao tính toán (htt)  Chiều cao phòng H = m  Chiều cao treo đèn hđ = m  Chiều cao làm việc hlv = m  Chiều cao tính toán : htt = H – hđ – hlv • Tra bảng tìm K: tra bảng 1.20 • Tính diện tích phòng: S = a x b (m2) • Chọn Z • Tìm Emin: Tra bảng 1.11 (lux) Các phương pháp tính chiếu sáng I. Phương pháp hệ số lợi dụng quang thông Nguyễn Văn Sơn 23:47 8 • Tìm U + Chỉ số hình phòng: + Loại chiếu sáng (loại đèn, loại chụp đèn) + Phản suất tường – trần (tường, trần) - Trần màu : trần = - Tường màu : tường = Tra bảng 1.21 tìm U ( )tt a b h a b    Quy trình tính toán Nguyễn Văn Sơn 9/8/2015 Nguyễn Văn Sơn 5 23:47 9 • Quang thông tổng trong phòng: • Chọn số vị trí đặt đèn: N = minE S KF U Z    • Quang thông tại một vị trí: • Chọn đèn có quang thông Fđ • Số đèn tại một vị trí: vò trí FF N  vò trí vò trí ñ F n F  Quy trình tính toán Nguyễn Văn Sơn 23:47 10 Ví dụ: (Phòng học A303 – 8 x 6 x 3.2m, hđ = 0m) • Xác định chiều cao tính toán (htt) htt = H – hđ – hlv = 3.2 – 0.0 - 0.8 = 2.4 (m) • Tra bảng tìm K Phòng học, dùng đèn HQ, tra bảng 1.20 ta được k = 1.5 • Diện tích phòng: S = 8x6 = 48m2 • Chọn Z = 0.85 • Phòng học ở trường ĐH, dùng đèn HQ, tra bảng 1.11 ta được Emin = 200 (lux) Các phương pháp tính chiếu sáng I. Phương pháp hệ số lợi dụng quang thông Nguyễn Văn Sơn 9/8/2015 Nguyễn Văn Sơn 6 23:47 11 • Tìm U + Chỉ số hình phòng:  = 1.43 + Loại chiếu sáng: Đèn HQ không bao đặt sát trần + Phản suất tường – trần: - Trần màu trắng: trần = 0.5 - Tường màu xanh nhạt: tường = 0.3 Tra bảng 1.21 tìm U = 0.43 ( )tt a b h a b    Các phương pháp tính chiếu sáng Ví dụ I. Phương pháp hệ số lợi dụng quang thông Nguyễn Văn Sơn 23:47 12 • Quang thông tổng trong phòng: F = 39,398.08 (lm) • Chọn số vị trí đặt đèn: N = 9 minE S KF U Z    • Quang thông tại một vị trí: Fvị trí = 4,377 (lm) • Chọn đèn HQ ánh sáng trắng có quang thông Fđ Fđ = 2,480 (lm) • Số đèn tại một vị trí: nvị trí = 1.76  chọn 2 bóng vò trí FF N  vò trí vò trí ñ F n F  Các phương pháp tính chiếu sáng I. Phương pháp hệ số lợi dụng quang thông Ví dụ Nguyễn Văn Sơn 9/8/2015 Nguyễn Văn Sơn 7 23:47 13 Ví dụ: (Phòng hội trường – lầu 9, 16x14x3m. Trần màu vàng nhạt, tường màu xanh nhạt. Dùng đèn HQ đặt cách trần 0.2m, hlv = 0.8m) • Xác định chiều cao tính toán (htt) htt = H – hđ – hlv = 3 – 0.2 - 0.8 = 2.0 (m) • Tra bảng tìm K Phòng học, dùng đèn HQ, tra bảng 1.20 ta được k = 1.5 • Diện tích phòng: S = 16x14 = 224m2 • Chọn Z = 0.85 • Phòng học ở trường ĐH, dùng đèn HQ, tra bảng 1.11 ta được Emin = 200 (lux) Các phương pháp tính chiếu sáng I. Phương pháp hệ số lợi dụng quang thông Nguyễn Văn Sơn 23:47 14 • Tìm U + Chỉ số hình phòng:  = 3.73 + Loại chiếu sáng: Đèn HQ k bao đặt cách trần 0.2m + Phản suất tường – trần: - Trần màu vàng nhạt: trần = 0.3 - Tường màu xanh nhạt: tường = 0.3 Tra bảng 1.21 tìm U = 0.5419 ( )tt a b h a b    Các phương pháp tính chiếu sáng I. Phương pháp hệ số lợi dụng quang thông Ví dụ Nguyễn Văn Sơn 9/8/2015 Nguyễn Văn Sơn 8 23:47 15 • Quang thông tổng trong phòng: • F = 145,892 (lm) • Chọn số vị trí đặt đèn: N = 16 minE S KF U Z    • Quang thông tại một vị trí: Fvị trí = 9,118 (lm) • Chọn đèn có quang thông Fđ Fđ = 2,480 (lm) • Số đèn tại một vị trí: nđ = 3.6  chọn 4 bóng vò trí FF N  vò trí vò trí ñ F n F  Các phương pháp tính chiếu sáng I. Phương pháp hệ số lợi dụng quang thông Ví dụ Nguyễn Văn Sơn 23:47 16 1. Nguồn sáng điểm • Định nghĩa: Nguồn sáng mà tỉ số giữa khoảng cách từ nguồn sáng đến điểm khảo sát (R) với kích thước lớn nhất của nguồn sáng (a) thỏa mãn biểu thức: • Ví dụ: đèn nung sáng, đèn compact, đèn huỳnh quang hình xuyến, Các phương pháp tính chiếu sáng II. Phương pháp điểm sáng 5R a  Nguyễn Văn Sơn 9/8/2015 Nguyễn Văn Sơn 9 23:47 17 2. Định luật bình phương khoảng cách Độ rọi tại một điểm tỉ lệ thuận với vector cường độ sáng (), tỉ lệ nghịch với bình phương khoảng cách từ nguồn sáng đến điểm khảo sát (R) 3. Các trường hợp tính toán • Điểm khảo sát trên mặt phẳng nằm ngang • Điểm khảo sát trên mặt phẳng đứng • Điểm khảo sát trên mặt phẳng nghiêng Các phương pháp tính chiếu sáng II. Phương pháp điểm sáng 2AE R  Nguyễn Văn Sơn 23:47 18 Các phương pháp tính chiếu sáng II. Phương pháp điểm sáng A  N dH Rhtt Nguồn sáng a) Điểm A trên mặt phẳng ngang 3.Các trường hợp tính toán Nguyễn Văn Sơn 9/8/2015 Nguyễn Văn Sơn 10 23:47 19 4. Cách tính: có 2 cách • Sử dụng biểu đồ cường độ sáng  • Sử dụng biểu đồ độ rọi tương đối e Các phương pháp tính chiếu sáng II. Phương pháp điểm sáng Nguyễn Văn Sơn 23:47 20 4. Cách tính a. Sử dụng biểu đồ cường độ sáng  Bài toán kiểm tra • Độ rọi tại điểm A khi chiếu sáng bằng nguồn sáng có quang thông 1000lm được xác định Các phương pháp tính chiếu sáng II. Phương pháp điểm sáng 3 22 2 2 cos cos cos N A tt tt E hR h            A  N dH Rhtt Nguồn sáng Điểm A trên mặt phẳng ngang Nguyễn Văn Sơn 9/8/2015 Nguyễn Văn Sơn 11 23:47 21 a. Sử dụng biểu đồ cường độ sáng   : Cường độ sáng (Cd)  : Góc xác định hướng của vector cường độ sáng từ đèn đến điểm A  htt: chiều cao tính toán (m) Các phương pháp tính chiếu sáng II. Phương pháp điểm sáng 3 2 cos A tt E h    A  N dH Rhtt Nguồn sáng Điểm A trên mặt phẳng ngang : được vẽ cho mỗi loại đèn và chụp đèn. Tra PL 1.22÷1.25 Nguyễn Văn Sơn 23:47 22 a. Sử dụng biểu đồ cường độ sáng  • Độ rọi tại điểm A khi chiếu sáng bằng nguồn sáng có quang thông khác 1000lm, kể đến hệ số dự trữ được xác định Các phương pháp tính chiếu sáng II. Phương pháp điểm sáng 3 2 cos 1000 vò trí A tt F E K h      Fvị trí: quang thông tại mỗi vị trí đặt đèn (lm) vò trí vò trí ñF n F  A  N dH Rhtt Nguồn sáng Điểm A trên mặt phẳng ngang Nguyễn Văn Sơn 9/8/2015 Nguyễn Văn Sơn 12 23:47 23 a. Sử dụng biểu đồ cường độ sáng  Bài toán thiết kế: Khi biết cách bố trí đèn, độ rọi yêu cầu trong phòng  Quang thông tại mỗi vị trí bố trí đèn được xác định: Các phương pháp tính chiếu sáng II. Phương pháp điểm sáng 2 min 3 1000cos tt vò trí E K hF        Chọn loại đèn có Fđ  Số bóng đèn tại mỗi vị trí: vò trí vò trí ñ F n F  A  N dH Rhtt Nguồn sáng Điểm A trên mặt phẳng ngang Nguyễn Văn Sơn 23:47 24 Các phương pháp tính chiếu sáng II. Phương pháp điểm sáng b. Sử dụng biểu đồ độ rọi tương đối e Bài toán kiểm tra • Khi biết cách bố trí đèn, quang thông tại mỗi vị trí bố trí đèn Fvị trí. Độ rọi tại điểm A được xác định:  µ: hệ số phản xạ ánh sáng. Đối với đèn thông thường µ = 1.1 ÷ 1.2, đối với đèn có chụp tán xạ µ = 1.6  e: độ rọi tương đối. Tra phụ lục 1.26 ÷ 1.31 1000 vò trí A F E e K     Nguyễn Văn Sơn 9/8/2015 Nguyễn Văn Sơn 13 23:47 25 Các phương pháp tính chiếu sáng II. Phương pháp điểm sáng b. Sử dụng biểu đồ độ rọi tương đối e Bài toán thiết kế: Khi biết cách bố trí đèn, độ rọi yêu cầu trong phòng.  Quang thông tại mỗi vị trí bố trí đèn được xác định:  Chọn loại đèn có Fđ  Số bóng đèn cần có tại 1 vị trí: min 1000 vò trí E kF e    vò trí vò trí ñ F n F  Nguyễn Văn Sơn 23:47 26 1. Dãy liên tục và dãy gián đoạn • Khi m ≤ 0.5htt: dãy liên tục • Khi m > 0.5htt: dãy gián đoạn Các phương pháp tính chiếu sáng III. Phương pháp đường sáng mLvị trí Lvị trí Ldãy 1 2 Nguyễn Văn Sơn 9/8/2015 Nguyễn Văn Sơn 14 23:47 27 2. Quang thông đơn vị • Là quang thông trên một mét chiều dài đèn • Kí hiệu: F’ • Đơn vị: lm/m Các phương pháp tính chiếu sáng III. Phương pháp đường sáng • Dãy liên tục: Quang thông đơn vị • Dãy gián đoạn: Quang thông đơn vị daõy' ñeøn daõy n F F L  ' vò trí ñeøn vò trí vò trí vò trí n F F F L L   mLvị trí Lvị trí Ldãy 1 2 Nguyễn Văn Sơn 23:47 28 A1 H2 H3 P1 M2 M3 A2 A3 H1 L L1 L2 Lthêm P2 P3 M1 3.Các trường hợp tính toán M4 Nguyễn Văn Sơn 9/8/2015 Nguyễn Văn Sơn 15 23:47 29 A1 H2 H3 P1 M2 M3 A2 A3 H1 L L1 L2 Lthêm P2 P3 M1 Các phương pháp tính chiếu sáng III. Phương pháp đường sáng 4. Cách tính: có 2 cách • Sử dụng biểu đồ cường độ sáng  • Sử dụng biểu đồ độ rọi tương đối  Nguyễn Văn Sơn 23:47 30 A1 H2 H3 P1 M2 M3 A2 A3 H1 L L1 L2 Lthêm P2 P3 M1 Các phương pháp tính chiếu sáng III. Phương pháp đường sáng a. Sử dụng biểu đồ cường độ sáng  • Đèn HQ có 2 đường biểu diễn cường độ sáng theo chiều dài và theo chiều rộng của đèn 4. Cách tính: Nguyễn Văn Sơn 9/8/2015 Nguyễn Văn Sơn 16 23:47 31 A1 H2 H3 P1 M2 M3 A2 A3 H1 L L1 L2 Lthêm P2 P3 M1 Các phương pháp tính chiếu sáng III. Phương pháp đường sáng b. Sử dụng biểu đồ độ rọi tương đối  • Phụ thuộc vào chiều dài đèn L và khoảng cách P • Các giá trị này tính quy đổi: ' ; ' tt tt P LP L h h   4. Cách tính: Nguyễn Văn Sơn 23:47 32 Các phương pháp tính chiếu sáng III. Phương pháp đường sáng b. Sử dụng biểu đồ độ rọi tương đối  Bài toán kiểm tra • Khi biết cách bố trí đèn, quang thông tại mỗi vị trí bố trí đèn Fvị trí. Độ rọi tại điểm M được xác định:  F’: Quang thông đơn vị (lm/m)  µ: hệ số phản xạ ánh sáng. Đối với đèn thông thường µ = 1.1 ÷ 1.2, đối với đèn có chụp tán xạ µ = 1.6  : Tổng độ rọi tương đối của các bộ đèn giống nhau gửi đến điểm khảo sát. Tra PL 1.32 ÷ 1.35 ' 1000M tt E F K h       Nguyễn Văn Sơn 9/8/2015 Nguyễn Văn Sơn 17 23:47 33 Các phương pháp tính chiếu sáng III. Phương pháp đường sáng b. Sử dụng biểu đồ độ rọi tương đối  Bài toán thiết kế: Khi biết cách bố trí đèn, độ rọi yêu cầu trong phòng.  Quang thông đơn vị tại mỗi vị trí bố trí/dãy đèn được xác định:  Quang thông của dãy đèn:  Chọn loại đèn có Fđ  Số bóng đèn cần có trong 1 dãy: min 1000' ttk hF E       daõy daõy ñ F n F  'daõy daõyF F L  Nguyễn Văn Sơn