Nội dung

Thieát keá chieáu saùng ñöôøng ÑOÀ AÙN TOÁT NGHIEÄP MUÏC LUÏC LÔØI NOÙI ÑAÀU. PHAÀN I: TOÙM TAÉT CÔ SÔÛ KYÕ THUAÄT CHIEÁU SAÙNG ....................... 4 CHÖÔNG I: CAÙC ÑAÏI LÖÔÏNG ÑO AÙNH SAÙNG .................................4 CHÖÔNG II. CÔ SÔÛ KYÕ THUAÄT CHIEÁU SAÙNG ÑÖÔØNG ................10 PHAÀN II. TÍNH TOAÙN VAØ THIEÁT KEÁ CHIEÁU SAÙNG ÑÖÔØNG NGUYEÃN DU VAØ ÑÖÔØNG LE LÔÏI......................................................................... 14 CHÖÔNG I. GIÔÙI THIEÄU VEÀ HAI CON ÑÖÔØNG .............................. 14 CHÖÔNG II. TÍNH TOAÙN THIEÁT KEÁ ÑÖÔØNG NGUYEÃN DU .........19 CHÖÔNG III. TÍNH TOAÙN THIEÁT KEÁ ÑÖÔØNG LE LÔÏI ................. 35 CHÖÔNG IV. KIEÅM TRA ÑOÄ ROÏI ÑOÄ CHOÙI BAÈNG PHÖÔNG PHAÙP ÑIEÅM ..........................................................................................................46 PHAÀN III. THIEÁT KEÁ CHIEÁU SAÙNG NUÙT GIAO THOÂNG ................. 76 PHAÀN IV. THIEÁT KEÁ CUNG CAÁP ÑIEÄN .............................................. 90 I. ÑAËC ÑIEÅM CUÛA HEÄ THOÁNG CUNG CAÁP ÑIEÄN CHO CHIEÁU SAÙNG ..... 91 II. NHÖÕNG YEÂU CAÀU KHI THIEÁT KEÁ CAÁP ÑIEÄN .......................................... 91 III. CAÙC PHÖÔNG AÙN CAÁP ÑIEÄN CHO HEÄ THOÁNG ...................................... 91 IV. TÍNH TOAÙN CAÁP ÑIEÄN ................................................................................ 92 PHAÀN V. TÌM HIEÅU PHAÀN MEÀM THIEÁT KEÁ CHIEÁU SAÙNG .......... 125 Trần Văn Tùng Trang 1 ĐKT K27 Thieát keá chieáu saùng ñöôøng ÑOÀ AÙN TOÁT NGHIEÄP LÔØI MÔÛ ÑAÀU Ñaát nöôùc ta trong nhöõng naêm qua ñaõ coù nhöõng thay ñoåi to lôùn veà kinh teá vaø xaõ hoäi. Veà xaõ hoäi khoâng chæ ñaùp öùng nhu caàu cuûa nhaân daân maø coøn cao veà chaát löôïng. Kinh teá coù söï taêng tröôûng cao trong nhieàu naêm, ñaëc bieät khi nöôùc ta gia nhaäp toå chöùc thöông maïi quoác teá, Nhaân daân tích cöïc ñaàu tö xaây döïng….Beân caïnh ñoù vôùi chính saùch môû cöûa ñaõ thu huùt ñöôïc raát nhieàu nhaø ñaàu tö nöôùc ngoaøi ñaàu tö vaøo nöôùc ta. Nhieàu khu coâng nghieäp, nhieàu coâng trình kieán truùc cô sôû haï taàng, xa loä ñang ñöôïc xaây döïng… Ñaát nöôùc ta ñang laø moät coâng tröôøng khoång loà. Cuøng vôùi söï phaùt trieån khoâng ngöøng cuûa caùc ngaønh kinh teá. Ngaønh kyõ thuaät chieáu saùng cuõng khoâng ngöøng phaùt trieån, vieäc chieáu saùng caùc coâng trình khoâng chæ laø cung caáp ñuû aùnh saùng maø hieän nay caàn ñoøi hoûi nhieàu veà thaåm myõ cuõng nhö cao veà chaát löôïng. Vieäc chieáu saùng caùc coâng trình nay ñaõ trôû neân moái quan taâm haøng ñaàu cuûa caùc nhaø thieát keá cuõng nhö giôùi myõ thuaät. Vôùi moät coâng trình ñöôïc chieáu saùng toát seõ mang laïi cho con ngöôøi nhieàu tieän ích, thoaùi maùi trong coâng vieäc, hoïc taäp cuõng nhö thö giaõn. Vaø giôø ñaây chieáu saùng laø moät boä phaän quan troïng trong söï phaùt trieån chung cuûa xaõ hoäi. Chieáu saùng ñöôøng laø moät boä phaän cuûa kyõ thuaät chieáu saùng, ngaøy nay vôùi heä thoáng giao thoâng phaùt trieån hieän ñaïi, maät ñoä giao thoâng lôùn.. Yeâu caàu ñaàu tieân ñoái vôùi heä thoáng chieáu saùng ñoù laø phaûi haïn cheá toâi ña tai naïn giao thoâng ban ñeâm, taïo cho caùc laùi xe coù moät taàm nhìn thoaûi maùi …. Qua một thời gian làm ngoài sự nỗ lực của bản thân còn có sự chỉ bảo, hướng dẫn tận tình của thầy PGS.TS Đặng Văn Đào em đã hoàn thành đồ án. Tuy nhiên do vốn hiểu biết còn có hạn và chưa có kinh nghiệm nên đồ án của em còn nhiều sai sót và hạn chế, kính mong các thầy cô giáo chỉ bảo để đồ án của em được hoàn thiện hơn và cho em những bài học quý báu để phục vụ cho công tác sau này. Em xin chân thành cảm ơn Qui Nhôn, thaùng 06 naêm 2009. Sinh vieân. Traàn Vaên Tuøng Trần Văn Tùng Trang 2 ĐKT K27 Thieát keá chieáu saùng ñöôøng ÑOÀ AÙN TOÁT NGHIEÄP PHAÀN I TOÙM TAÉT CÔ SÔÛ KYÕ THUAÄT CHIEÁU SAÙNG CHÖÔNG I CAÙC ÑAÏI LÖÔÏNG ÑO AÙNH SAÙNG I.SOÙNG VAØ AÙNH SAÙNG 1.Soùng ñieän töø: C¸c sãng ®iÖn tõ lan truyÒn trong kh«ng gian, c¸c sãng nµy võa cã tÝnh chÊt sãng võa cã tÝnh chÊt h¹t, sãng ®iÖn tõ còng nh- tÊt c¶ c¸c sãng kh¸c, mäi sãng ®iÖn tõ ®Òu tu©n theo c¸c ®Þnh luËt vËt lý. Ánh sáng là 1 loại sóng điện từ mà mắt người có thể cảm nhận được trực tiế p. Ánh sáng có bước sóng nằm trong khoảng 380nm  780nm. Ủy ban quốc tế về chiếu sáng mã hóa đưa ra các giới hạn cực đại của phổ màu 380 nm 439nm 498nm 568nm 592nm 631nm 780nm Tử Ngoại Tím Xanh Da trời Xanh lá cây Vàng Da cam 412 470 515 577 600 Đỏ 673 Hồ ng Ngoại ll.CAÙC ÑAÏI LÖÔÏNG ÑO AÙNH SAÙNG VAØ ÑÔN VÒ ÑO. 1.Goùc khoái  : (sr) Goùc khèi ®-îc ®Þnh nghÜa lµ tû sè gi÷a diÖn tÝch vµ b×nh ph-¬ng cña b¸n kÝnh. Nã lµ mét gãc trong kh«ng gian. Ta giaû thiÕt r»ng mét nguån ®iÓm ®Æt ë t©m O cña mét h×nh cÇu roãng b¸n kÝnh R vµ ký hiÖu S lµ nguyªn tè mÆt cña h×nh cÇu nµy. 0 R  S = S 2 R Trong ®ã: S - DiÖn tÝch trªn mÆt ch¾n trªn mÆt cÇu (m2) R- B¸n kÝnh h×nh cÇu (m) - Gi¸ trÞ cùc ®¹i cña gèc khèi khi kh«ng gian ch¾n lµ toµn bé mÆt cÇu. Trần Văn Tùng Trang 3 ĐKT K27 Thieát keá chieáu saùng ñöôøng ÑOÀ AÙN TOÁT NGHIEÄP Ω S 2 R  4.π. R2 2 R  4. 2.Cöôøng ñoä aùnh saùng:(l-candela,cd) C-êng ®é s¸ng lµ th«ng sè ®Æc tr-ng cho kh¶ n¨ng ph¸t quang cña nguån s¸ng . Candela lµ c-êng ®é s¸ng theo mét ph-¬ng ®· cho cña nguån ph¸t mét bøc x¹ ®¬n s¾c cã tÇn sè lµ 540.1012 Hz (  = 555 nm) vµ c-êng ®é n¨ng l-îng theo ph-¬ng nµy lµ 1683 O¸t trªn Steradian. 0 A d - Mét nguån ph¸t quang t¹i 0, ph¸t mét l-îng quang th«ng d trong gãc khèi d cã: + C-êng ®é s¸ng trung b×nh cña nguån : d I 0A  d + C-êng ®é s¸ng t¹i ®iÓm A: d I 0A  lim d  0 d - C-êng ®é s¸ng m¹nh sÏ lµm cho m¾t cã c¶m gi¸c bÞ lo¸, kh¶ n¨ng ph©n biÖt mµu s¾c còng nh- sù vËt bÞ gi¶m ®i, lóc nµy thÇn kinh c¨ng th¼ng vµ thÞ gi¸c mÊt chÝnh x¸c. 3.Quang thoâng (lumen,lm): Quang th«ng lµ mét th«ng sè hiÓn thÞ phÇn n¨ng l-îng chuyÓn thµnh ¸nh s¸ng, ®-îc ®¸nh gi¸ b»ng c-êng ®é s¸ng c¶m gi¸c víi m¾t th-êng cña ng-êi cã thÓ hÊp thô ®-îc l-îng bøc x¹ : - Quang th«ng lµ nguån ph¸t ra trong mét gãc khèi  : Ω   0 I.dΩ - Quang th«ng khi c-êng ®é s¸ng ®Òu ( I = const ):  = I. - Quang th«ng khi c-êng ®é s¸ng I kh«ng phô thuéc vµo ph-¬ng 4   0 I .d 4. Ñoä roïi: (lux) MËt ®é quang th«ng r¬i trªn bÒ mÆt lµ ®é räi cã ®¬n vÞ lµ lux Trần Văn Tùng Trang 4 ĐKT K27 Thieát keá chieáu saùng ñöôøng ÑOÀ AÙN TOÁT NGHIEÄP ELUX  ( Lm ) S (m 2 ) trong ñoù:  (lm) : quang thoâng treân beà maët nhaän ñöôïc. S(m2): Dieän tích maët chieáu saùng. nguoàn s -§é räi t¹i mét ®iÓm: t¹i A Nguoàn saùng   d   A ds cos  2 d E A  lim  d ds  0 ds ds h d cos  EA  I .cos  I .(cos  )3  d2 h2 Trong ñoù: I: laø cöôøng ñoä aùnh saùng h: khoaûng caùch töø ñieåm ñöôïc chieáu saùng ñeán beà maët ñöôïc chieáu saùng  : goùc hôïp bôûi phaùp tuyeán n cuûa ds vôùi tia saùng d: khoaûng caùch töø nguoàn saùng ñeán ñieåm A . Trần Văn Tùng Trang 5 ĐKT K27 Thieát keá chieáu saùng ñöôøng ÑOÀ AÙN TOÁT NGHIEÄP 5. Ñoä choùi L:(cd/m2) Ñònh nghóa: §é chãi lµ th«ng sè ®Ó ®¸nh gi¸ ®é tiÖn nghi cña chiÕu s¸ng, ñoä choùi khi nhìn nguoàn saùng laø tæ soá giöõa cöôøng ñoä aùnh saùng vaø dieän tích bieåu kieán cuûa aùnh saùng. I  Scos n S L( cd / m2 )  di(cd ) ds.cos ( m2 ) 6. Ñònh luaät Lambert. + Khi nh×n ë c¸c gãc kh¸c nhau th× ®é chãi L b»ng nhau. Ñònh luaät Lambert chæ aùp duïng cho caùc beà maët co phaûn xaï khueách taùn hoaøn toaøn E NÕu bÒ mÆt cã ®é räi E th× ®é chãi khi nh×n lªn bÒ mÆt: + §Þnh luËt Lamber: E  Khi ®é s¸ng do khuyÕch t¸n ®Þnh luËt Lamber ®-îc tæng qu¸t : M  L. Trong ®ã:  : HÖ sè ph¶n x¹ cña bÒ mÆt (  <1) E : §é räi (lx) M : §é tr-ng (lm/m2) L : §é chãi ( cd/m2). L  . Trần Văn Tùng Trang 6 ĐKT K27 Thieát keá chieáu saùng ñöôøng ÑOÀ AÙN TOÁT NGHIEÄP III. MAØU CUÛA NGUOÀN 1.Nhieät ñoä maøu: Aùnh saùng traéng ñöôïc ñònh nghóa nhö aùnh saùng coù phoå naêng löôïng lieân tuïc trong mieàn böùc xa ïnhìn thaáy. Ñeå ñaëc tröng hôn khaùi nieäm veà aùnh saùng‛traéng‛theo ño ùtaäp trung caùc böùc xaï maøu ñoû hoaëc maøu xanh da trôøi, ta gaén cho noù khaùi nieäm veà‛nhieät ñoä maøu‛ tính baèng ñôn vò kelvin. NhÖt ®é Mµu, 0K 7000 6000 Vïng m«i Trõ¬ng s¸ng TiÖn nghi 5000 4000 3000 2000 50 100 200 300 400 500 1000 1500 2000 ®é räi, lx 2. Chæ soá hoaøn maøu: Chæ soá theå hieän maøu CRI ñaùnh giaù ñoä sai leäch veà maàu khi quan saùt döôùi aùnh saùng ( cuûa nguoàn naøo ñoù) so vôùi quan saùt döôùi aùnh saùng cuûa nguoàn chuaån ( cuûa vaät ñen tuyeät ñoái, aùnh saùng traéng ban ngaøy) cuøng nhieät ñoä maøu Qui öôùc CRI coù trò soá 0 ÷ 100 . Aùnh saùng ñôn saéc coù chæ soá CRI = 0, aùnh saùng ñeøn sôïi ñoát coù CRI = 100 . Khi quan saùt aùnh saùng coù: CRI = 0 : Maøu hoaøn toaøn bieán ñoåi. CRI < 50 : maøu bò bieán ñoåi nhieàu. 50< CRI < 70 : maøu bò bieán ñoåi. 70< CRI < 85 : maøu bò bieán ñoåi. CRI > 85: söï theå hieän maøu toát. Trần Văn Tùng Trang 7 ĐKT K27 Thieát keá chieáu saùng ñöôøng ÑOÀ AÙN TOÁT NGHIEÄP CHÖÔNG II CÔ SÔÛ KYÕ THUAÄT CHIEÁU SAÙNG ÑÖÔØNG I. MUÏC ÑÍCH: Nh»m t¹o ra mét m«i tr-êng chiÕu s¸ng tiÖn nghi ®¶m b¶o cho ng-êi tham gia giao th«ng xö lý quan s¸t chÝnh x¸c t×nh huèng giao th«ng xÈy ra trªn ®-êng. II.ÑAËC ÑIEÅM. - ChiÕu s¸ng cho ng-êi quan s¸t ®ang chuyÓn ®éng - Kh¸c víi chiÕu s¸ng néi thÊt lÊy ®é räi lµm tiªu chuÈn ®Çu tiªn th× thiÕt kÕ chiÕu s¸ng ®-îc chän ®é chãi khi quan s¸t ®-êng lµm tiªu chuÈn ®Çu tiªn. - Kh¸c víi ®é chãi trong thiÕt kÕ néi thÊt, ®é chãi trªn ®-êng kh«ng tu©n thñ ®Þnh luËt Lambert mµ phô thuéc vµo kÕt cÊu líp phñ mÆt ®-êng. - Khi thiÕt kÕ chiÕu s¸ng trªn mÆt ®-êng cÇn ®¶m b¶o ®é ®ång ®Òu chiÕu s¸ng ®Ó tr¸nh hiÖn t­îng ‚bËc thang‛. - C¸c ®Ìn chiÕu s¸ng ë ®-êng cÇn cã c«ng suÊt lín vµ chó ý ®Õn chØ tiªu tiÕt kiÖm ®iÖn n¨ng. - §-êng phè lµ bé mÆt cña ®« thÞ nªn cÇn ph¶i quan t©m ®Õn yÕu tè thÈm mü III. CAÙC TIEÂU CHUAÅN §é chãi: lµ tiªu chuÈn ®Çu tiªn vµ quan träng nhÊt §é ®ång ®Òu cña ®é chãi: Ñé ®ång ®Òu chung U0 = L min L tb Ñé ®ång ®Òu däc U1 = L min L max Tiªu chuÈn h¸n chÕ chãi loµ mÊt tiÖn nghi G = ISL + 0,97 log LTB + 4,41 log h’ – 1,46 log P Trong ®ã: ISL lµ chØ sè chãi lo¸i cña bé ®Ìn (3  6) LTB: gi¸ trÞ ®é khãi trung b×nh trªn ®-êng h’ = h – 1,5m P: lµ sè bé ®eøn bè trÝ trªn 1Km ®-êng theo TCVN: 4 G  6 IV. KIEÅU BOÄ ÑEØN. - KiÓu chôp s©u: KiÓu nµy ¸nh s¸ng ph¸t ra trong ph¹m vi hÑp. ¦u ®iÓm lµ tr¸nh lo¸ m¾t cho ng-êi l¸i xe. Nh-îc ®iÓm lµ nÕu thiÕt kÕ kh«ng c©n nh¾c sÏ g©y hiÖu øng bËc thang. -KiÓu chôp võa: Ph¹m vi ¸nh s¸ng ph¸t ra réng h¬n, ®-îc øng dông réng r·i nhÊt trong chiÕu s¸ng ®-êng. -KiÓu chôp réng : ¸nh s¸ng bøc x¹ theo mäi h-íng. Trần Văn Tùng Trang 8 ĐKT K27 Thieát keá chieáu saùng ñöôøng ÑOÀ AÙN TOÁT NGHIEÄP Cã nh-îc ®iÓm lµ th-êng g©y lo¸ m¾t khoâng duøng trong chieáu saùng ñöôøng oâ toâ, nhöng thöôøng duøng chieáu saùng cho caùc nôi coù nhieàu ngöôøi ñi boä nhö quaûng tröôøng, coâng vieân, khu nhaø ôû…song ñeå haïn cheá ñoä choùi loaù, boùng ñeøn ñöôïc ñaët trong quaû caàu coù ñöôøng kính phuø hôïp ñeå ñoä choùi trong phaïm vi cho pheùp. V.CAÙC PHÖÔNGAÙN BOÁ TRÍ ÑEØN. 1. Boá trí moät beân. Ứng dông cho nh÷ng ®o¹n ®-êng hÑp, mét bªn cã hµng c©y che khuÊt. §iÒu kiÖn ®¶m b¶ocho ®ång ®Òu lµ h  l 2. Boá trí hai beân so le. Ứng dông cho nh÷ng ®-êng 2 chiÒu. §iÒu kiÖn ®¶m b¶o sù ®ång ®Òu lµ h  2/3 l. 3. Boá trí hai beân ñoái dieän. Ứng dông cho nh÷ng ®-êng cã nhiÒu lµn xe. Sù ®ång ®Òu cÇn thiÕt lµ h  1/2 l. 4.Boá trí giöõa daûi phaân caùch. Ứng dông cho ®-êng ®«i bªn cã gi¶i ph©n c¸ch ë gi÷a. CÇn ®¶m b¶o ®iÒu kiÖn h  l 5. Boá trí ñeøn hoãn hôïp. Phöông aùn naøy söû duïng khi ñöôøng quaù roäng, ta coù theå keát hôïp boá trí ñeøn ôû daûi phaân caùch trung taâm vaø hai beân ñöôøng. Trần Văn Tùng Trang 9 ĐKT K27 Thieát keá chieáu saùng ñöôøng ÑOÀ AÙN TOÁT NGHIEÄP VI. PHÖÔNG PHAÙP TÆ SOÁ R 1. Caùc thoâng soá boá trí hình hoïc chieáu saùng: Lµ c¸c th«ng sè mang tÝnh quyÕt ®Þnh ¶nh h-ëng ®Õn chÊt l-îng vµ tiÖn nghi chiÕu s¸ng cña ®-êng s h l (m): bÒ réng lßng ®-êng. a h ( m): chiÒu cao ®Ìn so víi ®-êng. l s (m): tÇm nhá ra cña ®Ìn (cÇn ®Ìn). a (m): kho¶ng c¸ch tõ mÐp vØa hÌ ®Õn h×nh chiÕu cña ®Ìn. 2. Heä soá söû duïng cuûa boä ñeøn: Ñoù laø phaàn traêm quang thoâng phaùt ra töø ñeøn chieáu treân phaàn höõu ích cuûa con ñöôøng coù chieàu roäng l. Phía væa heø Phía ñöôøng 0,5 0,4 Baùn che(chuïp saâu) 0,3 baùn che(chuïp vöøa) 0,2 0,1 a/h HEÄ SOÁ SÖÛ DUÏNG (l-a)/h 0 hình veõ treân theå hieän giaù trò thöôøng duøng nhaát cuûa caùc heä soá söû duïng Trần Văn Tùng Trang 10 ĐKT K27