Nội dung

Ñoà aùn toát nghieäp : TKCS TRUNG TAÂM THEÅ THAO TP. QUY NHÔN GVHD: Nguyeãn Ngoïc Myõ LÔØI NOÙI ÑAÀU AÙnh saùng laø vaán ñeà ñaëc bieät quan troïng trong ñôøi soáng. Ngoaøi vieäc chieáu saùng baèng aùnh saùng töï nhieân thì aùnh saùng nhaân taïo ñoùng vai troø chuû choát. Lòch söû cuûa chieáu saùng nhaân taïo ñöôïc chia ra laøm hai giai ñoaïn: Giai ñoaïn tröôùc khi coù ñeøn ñieän vaø giai ñoaïn sau khi coù ñeøn ñieän. Giai ñoaïn tröôùc khi coù ñeøn ñieän thì loaøi ngöôøi chieáu saùng ban ñeâm baèng beáp löûa, neùn, ñeøn daàu hoûa.. vv. Nhöõng nguoàn saùng naøy coù aùnh saùng yeáu, hieäu suaát thaáp. Töø khi nghaønh ñieän ra ñôøi vaø ñeán nöõa theá kyû XIX nhöõng ngoïn ñeøn ñieän ñaàu tieân ñöôïc saùng cheá, nhöng hôn moät traêm naêm gaàn ñaây ñeøn ñieän môùi ñöôïc phaùt trieån khoâng ngöøng vôùi nhöõng tieán boä vöôït baäc, môû ra moät kyû nguyeân vaên minh môùi cho loaøi ngöôøi. Luùc ñaàu con ngöôøi chöa quan taâm laém ñeán chieáu saùng cuõng nhö tính myõ thuaät vaø thaãm myõ. Khi ñôøi soáng ñöôïc naâng cao thì nhu caàu cuûa hoï caøng cao, nhaát laø khi söï nghieäp coâng nghieäp hoaù vaø hieän ñaïi hoaù phaùt trieãn maïnh nhö ngaøy nay, caùc ñoâ thò, khu coâng nghieäp, xa loä, coâng trình theå thao caøng phaùt trieãn nhanh choùng . Vieäc chieáu saùng caùc coâng trình phaûi ñöôïc thieát keá theo ñuùng caùc tieâu chuaån, ñaûm baûo caùc yeâu caàu veà kyõ thuaät ñem laïi thaãm myõ cho coâng trình keå caû noäi vaø ngoaøi thaát, chieáu saùng taïo neân veû ñeïp ban ñeâm cho thaønh phoá. Vieäc thieát keá chieáu saùng cho caùc coâng trình theå thao ngoaøi trôøi noùi chung vaø saân vaän ñoäng noùi rieâng ñoøi hoûi ngöôøi kyõ sö thieát keá chieáu saùng phaûi ñaëc bieät quan taâm ñeán caùc yeáu toá veà kyõ thuaät vaø thaãm myõ cuûa coâng trình. Sau thôøi gian laøm vieäc ñöôïc söï giuùp ñôõ cuûa caùc Thaày Coâ giaùo trong khoa, baïn beø cuøng lôùp vaø ñaëc bieät laø söï giuùp ñôõ taän tình cuûa thaày TS.Nguyeãn Ngoïc Myõ SVTK: Nguyeãn Vaên Huøng Trang 1 Ñoà aùn toát nghieäp : TKCS TRUNG TAÂM THEÅ THAO TP. QUY NHÔN GVHD: Nguyeãn Ngoïc Myõ em ñaõ hoaøn thaønh ñoà aùn toát nghieäp cuûa mình vôùi ñeà taøi “ Thieát keá chieáu saùng trung taâm theå thao thaønh phoá Quy Nhôn”. Trong suoát thôøi gian laøm vieäc döôùi söï chæ daãn tröïc tieáp cuûa thaày TS Nguyeãn Ngoïc Myõ, em ñaõ hình dung ñöôïc töøng böôùc cuï theå trong coâng vieäc cuûa ngöôøi thieát keá, cuõng nhö vaän duïng ñöôïc nhöõng kieán thöùc ñaõ hoïc, hoïc hoûi theâm ôû Thaày, ôû baïn nhöõng kieán thöùc quí baùu vaø tìm hieåu saâu hôn trong lónh vöïc chieáu saùng ñeå trang bò cho mình moät kieán thöùc caàn thieát cho coâng vieäc sau naøy. Tuy nhieân vì kieán thöùc vaø thôøi gian coù haïn neân ñoà aùn cuûa em coøn nhieàn sai soùt vaø haïn cheá. Em raát mong ñöôïc söï xem xeùt vaø chæ baûo cuûa caùc Thaày Coâ. Moät laàn nöõa em xin chaân thaønh caûm ôn saâu saéc ñeán caùc Thaày Coâ trong boä moân thieát bò ñieän - ñieän töû, caùc Thaày Coâ tröôøng ÑH Quy Nhôn vaø ñaëc bieät laø thaày TS Nguyeãn Ngoïc Myõ ñaõ taän tình giuùp ñôõ em hoaøn thaønh ñoà aùn naøy, cuõng nhö trong suoát quaù trình hoïc taäp ñeå hoâm nay em hoaøn thaønh nhieäm vuï hoïc taäp cuûa mình. Quy Nhôn,Ngaøy … Thaùng … Naêm 2009 Sinh vieân thöïc hieän. Nguyeãn Vaên Huøng MUÏC LUÏC TRANG Lôøi noùi ñaàu ........................................................................................................ 01 Chöông I: Toùm taét cô sôõ kyõ thuaät chieáu saùng .............................................. 03 1.1. Caùc ñaïi löôïng ño aùnh saùng ......................................................................... 03 1.2. Caáu taïo vaø nhöõng ñaëc tính cuûa thieát bò chieáu saùng. .................................. 09 SVTK: Nguyeãn Vaên Huøng Trang 2 Ñoà aùn toát nghieäp : TKCS TRUNG TAÂM THEÅ THAO TP. QUY NHÔN GVHD: Nguyeãn Ngoïc Myõ Chöông II: Thieát keá chieáu saùng saân vaän ñoäng ............................................ 14 2.1. Phöông phaùp thieát keá chieáu saùng saân vaän ñoäng ....................................... 14 2.2. Löïa choïn phöông aùn chieáu saùng . ............................................................... 21 2.3. Thieát keá chieáu saùng saân vaän ñoäng ............................................................. 24 2.4. Tính toaùn ñoä roïi treân saân ............................................................................ 28 2.5. Tính chieáu saùng taêng cöôøng baèng ñeøn pha khaùn ñaøi ............................. 38 2.6. Tính toaùn ñoä roïi taïi caùc ñieåm do ñeøn pha khaùn ñaøi gaây ra ....................... 39 2.7. Ñoä roïi treân saân do toaøn boä heä thoáng ñeøn pha gaây ra ................................. 41 2.8. Caùc soá lieäu ban ñaàu vaø keát quaû tính toaùn ................................................. 42 Chöông III: Thieát keá chieáu saùng saân quaàn vôït ............................................. 44 3.1. Löïa choïn phöông aùn chieáu saùng ................................................................. 44 3.2. Thieát keá chieáu saùng saân quaàn vôït ............................................................... 47 3.3. Toång hôïp caùc soá lieäu ban ñaàu vaø keát quaû tính toaùn .................................. 56 Chöông IV: Thieát keá chieáu saùng beå bôi ......................................................... 58 4.1. Löïa choïn phöông aùn chieáu saùng ................................................................ 58 4.2. Thieát keá chieáu saùng beå bôi.......................................................................... 60 4.3. Toång hôïp caùc soá lieäu ban ñaàu vaø keát quaû tính toaùn .................................. 69 Chöông V: Thieát keá chieáu saùng nhaø thi ñaáu ................................................ 70 5.1. Phöông phaùp thieát keá chieáu saùng nhaø thi ñaáu ............................................ 70 5.2. Thieát keá chieáu saùng nhaø thi ñaáu ................................................................. 72 Chöông VI: Thieát keá caáp ñieän cho trung taâm theå thao .............................. 78 6.1. Nhöõng yeâu caàu chung .................................................................................. 78 6.2. Choïn phöông aùn caáp ñieän .......................................................................... 79 6.3. Tính toaùn heä thoáng caáp ñieän ....................................................................... 80 SVTK: Nguyeãn Vaên Huøng Trang 3 Ñoà aùn toát nghieäp : TKCS TRUNG TAÂM THEÅ THAO TP. QUY NHÔN GVHD: Nguyeãn Ngoïc Myõ 6.4. Tính choïn maùy bieán aùp vaø maùy phaùt diezen .............................................. 82 6.5. Tính choïn phaàn töû cao aùp ........................................................................... 83 6.6. Tính choïn caùc phaàn töû haï aùp ...................................................................... 84 6.7. Choïn daây daãn töø traïm bieán aùp veà caùc tuû phaân phoái ................................. 89 6.8. Choïn oáng luoàng ñieän ................................................................................... 92 6.9. Kieåm tra toån thaát ñieän aùp ........................................................................... 92 6.10. Choïn tuû phaân phoái taïi caùc phuï taûi ............................................................ 95 Chöông VII: Caùc bieän phaùp tieát kieäm ñieän naêng ....................................... 97 7.1. Nhaän xeùt chung ........................................................................................... 97 7.2. Caùc giaûi phaùp giaûm toån thaát ñieän naêng ..................................................... 97 7.3. Caùc bieän phaùp tieát kieäm ñieän naêng ôû trung taâm theå thao ......................... 98 Keát Luaän ......................................................................................................... 101 Taøi Lieäu Tham Khaûo ...................................................................................... 102 Phuï Luïc ............................................................................................................ 103 SVTK: Nguyeãn Vaên Huøng Trang 4 Ñoà aùn toát nghieäp : TKCS TRUNG TAÂM THEÅ THAO TP. QUY NHÔN GVHD: Nguyeãn Ngoïc Myõ CHÖÔNG I TOÙM TAÉT CÔ SÔÕ KYÕ THUAÄT CHIEÁU SAÙNG 1.1. CAÙC ÑAÏI LÖÔÏNG ÑO AÙNH SAÙNG 1.1.1. Soùng ñieän töø Soùng ñieän töø lan truyeàn trong khoâng gian vöøa coù tính chaát soùng vöøa coù tính chaát haït, cuõng gioáng nhö moïi soùng khaùc, soùng ñieän töø tuaân theo caùc ñònh luaät vaät lyù. 1.1.2 AÙnh saùng AÙnh saùng laø böùc xaï ñieän töø maø maét ngöôøi coù theå caûm nhaän ñöôïc moät caùch tröïc tieáp. AÙnh saùng coù böôùc soùng  = 380 – 780 nm. Caùc aùnh saùng coù böôùc soùng vaøo khoaûng  = 555 nm ñöôïc hieån thò toát nhaát treân voõng maïc cuûa maét ngöôøi taïi ñaây coù hai loaïi teá baøo : - Teá baøo hình noùn coù khoaûng baûy trieäu teá baøo, naèm giöõa voõng maïc cho ta phaân bieät maøu saéc cuûa aùnh saùng. - Teá baøo hình que coù khoaûng 120 trieäu teá baøo, chuùng bao phuû phaàn coøn laïi cuûa voõng maïc cho ta phaân bieät maøu saéc cuûa aùnh saùng ñen, traéng. - Böôùc soùng maø maét ngöôøi coù theå nhaän ñöôïc coù böôùc soùng  = 380 – 780 nm. Thuyû tinh theå Các teá baøo Thaàn kinh thị giaùc Voõng mạc Hình 1 - Ñoái vôùi ngöôøi thiết keá chieáu saùng caàn quan taâm ñeán ñöôøng cong hieäu quaû aùnh saùng : V(). SVTK: Nguyeãn Vaên Huøng Trang 5 Ñoà aùn toát nghieäp : TKCS TRUNG TAÂM THEÅ THAO TP. QUY NHÔN GVHD: Nguyeãn Ngoïc Myõ Hình 2 V() - Thò giaùc ban ngaøy V’ ()- Thò giaùc ban ñeâm. 1.1.3. Caùc ñaïi löôïng ño aùnh saùng vaø ñôn vò ño 1.1.3.1. Goác khoái  Ñôn vò Steradian (Sr). Goùc khoái ñöôïc ñònh nghóa laø tyû soá giöõa dieän tích vaø bình phöông cuûa baùn kính. Noù laø moät goùc trong khoâng gian. Ta giaû thieát raèng moät nguoàn ñieåm ñaët ôû taâm O cuûa moät hình caàu roãng baùn kính R vaø kyù hieäu S laø nguyeân toá maët cuûa hình caàu naøy.  R 0  S K2S S R KS Hình 3  S R2 Trong ñoù: SVTK: Nguyeãn Vaên Huøng Trang 6 Ñoà aùn toát nghieäp : TKCS TRUNG TAÂM THEÅ THAO TP. QUY NHÔN GVHD: Nguyeãn Ngoïc Myõ S - Dieän tích treân maët chaén treân maët caàu (m2) R- Baùn kính hình caàu (m) -Giaù trò cöïc ñaïi cuûa goác khoái khi khoâng gian chaén laø toaøn boä maët caàu.  saùng . S 4. .R 2   4 R2 R2 1.1.3.2 Cöôøng ñoä saùng I Ñôn vò ño Candela,kí hieäu: (cd): Cöôøng ñoä saùng laø thoâng soá ñaëc tröng cho khaû naêng phaùt quang cuûa nguoàn Candela laø cöôøng ñoä saùng theo moät phöông ñaõ cho cuûa nguoàn phaùt moät böùc xaï ñôn saéc coù taàn soá laø 540.1012 Hz (  = 555 nm) vaø cöôøng ñoä naêng löôïng theo phöông naøy laø 1683 Oaùt treân Steradian. d 0 A d Hình 4 - Moät nguoàn phaùt quang taïi 0, phaùt moät löôïng quang thoâng d trong goùc khoái d coù: + Cöôøng ñoä saùng trung bình cuûa nguoàn : I 0A  d d + Cöôøng ñoä saùng taïi ñieåm A: d I 0A  lim d  0 d - Cöôøng ñoä saùng maïnh seõ laøm cho maét coù caûm giaùc bò loaù, khaû naêng phaân bieät maøu saéc cuõng nhö söï vaät bò giaûm ñi, luùc naøy thaàn kinh caêng thaúng vaø thò giaùc maát chính xaùc. 1.1.3.3 Quang thoâng  SVTK: Nguyeãn Vaên Huøng Trang 7 Ñoà aùn toát nghieäp : TKCS TRUNG TAÂM THEÅ THAO TP. QUY NHÔN GVHD: Nguyeãn Ngoïc Myõ Ñôn vò ño Lumen (lm). Quang thoâng laø moät thoâng soá hieån thò phaàn naêng löôïng chuyeån thaønh aùnh saùng, ñöôïc ñaùnh gía baèng cöôøng ñoä saùng caûm giaùc vôùi maét thöôøng cuûa ngöôøi coù theå haáp thuï ñöôïc löôïng böùc xaï : - Quang thoâng cuûa moät nguoàn phaùt ra trong goùc khoái :     I .d  0 - Quang thoâng khi cöôøng ñoä saùng ñeàu ( I = const ):  = I.. - Quang thoâng khi cöôøng ñoä saùng I khoâng phuï thuoäc vaøo phöông :  4  I .d 0 1.1.3.4 Ñoä roïi E Ñôn vò lux (lx): Ñoä roïi laø ñaïi löôïng ñaëc tröng cho maät ñoä quang thoâng nhaän ñöôïc treân beà maët ñöôïc chieáu saùng. E  hoaëc lux  S lm m2 Trong ñoù:  - Quang thoâng beà maët dieän tích nhaän ñöôïc ( lm ) S - Dieän tích beà maët ñuôïc chieáu saùng ( m2 ) Khi moät maët phaúng coù dieän tích S =1 m2 nhaän ñöôc cöôøng ñoä saùng moät löôïng quang thoâng  = 1 lm seõ coù ñoä roïi E = 1 lx. d 0 A d Hình 5 SVTK: Nguyeãn Vaên Huøng Trang 8 Ñoà aùn toát nghieäp : TKCS TRUNG TAÂM THEÅ THAO TP. QUY NHÔN GVHD: Nguyeãn Ngoïc Myõ 1.1.3.5. Ñoä choùi L ñôn vò cd/m2: Ñoä choùi laø thoâng soá ñeå ñaùnh giaù ñoä tieän nghi cuûa chieáu saùng, laø tyû soá giöõa cöôøng ñoä saùng vaø dieän tích bieåu kieán cuûa nguoàn saùng theo moät phöông cho tröôùc. dI L dS. cos  Ñoä choùi nhoû nhaát ñeå maét nhìn thaáy laø 10-5 cd/m2 vaø baét ñaàu gaây neân khoù chòu vaø loaù maét ôû 5000 cd/m2 . 1.1.3.6. Ñònh luaät Lamber Khi nhìn ôû caùc goùc khaùc nhau thì ñoä choùi L baèng nhau. Ñaây laø ñaëc tröng cho ñoä phaûn xaï cuûa vaät. Neáu beà maët coù ñoä roïi E thì ñoä choùi khi nhìn leân beà maët: + Ñònh luaät Lamber: E L  .  I   Hình 6 I I. cos  I L  S S. cos  S Khi ñoä saùng do khuyeách taùn ñònh luaät Lamber ñöôïc toång quaùt : M  L. Trong ñoù:  : Heä soá phaûn xaï cuûa beà maët (  <1) E : Ñoä roïi (lx) M : Ñoä tröng (lm/m2) L : Ñoä choùi ( cd/m2). L SVTK: Nguyeãn Vaên Huøng Trang 9 Ñoà aùn toát nghieäp : TKCS TRUNG TAÂM THEÅ THAO TP. QUY NHÔN GVHD: Nguyeãn Ngoïc Myõ 1.1.3.7. Tri giaùc nhìn thaáy vaø ñoä töông phaûn Tri giaùc nhìn thaáy laø ñoä nhaïy cuûa maét vôùi söï töông phaûn, vôùi söï cheânh leäch töông ñoái cuûa hai ñoä choùi cuûa caùc vaät caïnh nhau maø maét coù theå phaân bieät ñöôïc . Khi quan saùt moät vaät coù ñoä L0 treân moät neàn coù ñoä choùi Lf chæ coù theå phaân bieät ñöôïc neáu ñoä töông phaûn:  C  L0 Lf  0.01 Lf Trong ñoù: L0 : Ñoä choùi khi nhìn vaät Lf : Ñoä choùi khi nhìn neàn C : Ñoä töông phaûn. 1.1.3.8. Ñoä nhìn roõ vaø tính naêng nhìn Ñoä nhìn roû laø khaû naêng caûm nhaän cuûa maét khi nhìn nguoàn saùng vaø caùc beà maët ñöôïc chieáu saùng . +Tính naêng nhìn ñöôïc bieåu dieån theo: C/CS : Cho pheùp ñaùnh giaù tính naêng nhìn. C/CS = 1: Tính naêng nhìn chæ 10% ( khoù nhìn ) C/CS =7.5: Tính naêng nhìn ñöôïc 84% ( nhìn toát) C/CS = 12 : Tính naêng nhìn laø 90% ( khoù chòu ) Trong ñoù: C: Ñoä töông phaûn CS: Ngöôõng töông phaûn. 1.1.4. Maøu cuûa nguoàn 1.1.4.1. Nhieät ñoä maøu Ñeå ñaëc tröng roõ hôn khaùi nieäm veà aùnh saùng traéng thì ngöôøi ta gaùn cho noù khaùi nieäm veà “ nhieät ñoä maøu “, tính baèng ñoä Kelvin. Ñoù laø moâ taû maøu cuûa moät nguoàn saùng baèng caùch so saùnh vôùi maøu cuûa moät vaät ñen noùi chung ñöôïc nung noùng giöõa 2000 vaø 10000 K. T, 0K 7000 6000 5000 SVTK: Nguyeãn Vaên Huøng 4000 Vuøng moâi Tröøông saùng Tieän nghi Trang 10