Nội dung

THIẾT KẾ CHIẾU SÁNG VÀ CUNG CẤP ĐIỆN CHO TÒA NHÀ HOÀNG LÊ PLAZA MỤC LỤC Mục lục .................................................................................................................... Lời mở đầu ...........................................................................................................3 PHẦN I : CƠ SỞ KỸ THUẬT CHIẾU SÁNG ......................................................4 CHƯƠNG I: CÁC ĐẠI LƯỢNG, ĐƠN VỊ VÀ HỆ SỐ BIẾN ĐỔI.....................4 I. Ánh sáng............................................................................................................4 II Các Đại lượng đo ánh sáng................................................................................5 III. Các định luật truyền sáng..............................................................................11 IV. Các dụng cụ chiếu sáng.................................................................................15 CHƯƠNG II: LÝ THUYẾT CHIẾU SÁNG NỘI THẤT...................................22 I. Thiết kế chiếu sáng nội thất.............................................................................22 II Thiết kế sơ bộ chiếu sáng nội thất....................................................................22 III. Phương pháp thiết kế đơn giản hóa ..............................................................27 IV. Kiểm tra tiện nghi chiếu sáng........................................................................28 PHẦN III: THIẾT KẾ CHIẾU SÁNG CHO MỘT SỐ KHÔNG GIAN ĐIỂN HÌNH CỦA TÒA NHÀ ...................................................................................................30 I. Vài nét về tòa nhà ...........................................................................................30 II Chọn bộ đèn sử dụng trong tòa nhà ................................................................30 2.1. Chọn bộ đèn SYL-LOUVER 2*36W HR Louver Sylvania SYLFIT 30 2.2. Chọn bộ đèn Sylwing SM & S Class HR ........................................31 2.2. Chọn bộ đèn SYL PACK2 4*18W PA.................................................33 III Thiết kế chiếu sáng cho showroom................................................................34 IV Thiết kế chiếu sáng cho phòng gameworld....................................................44 V Thiết kế chiếu sáng cho siêu thị tầng 2............................................................49 NGUYỄN THỊ HƯƠNG _ TBĐ-ĐT2-K50 1 THIẾT KẾ CHIẾU SÁNG VÀ CUNG CẤP ĐIỆN CHO TÒA NHÀ HOÀNG LÊ PLAZA VI Thiết kế chiếu sáng cho nhà hàng cao cấp......................................................54 VII Thiết kế chiếu sáng cho văn phòng cho thuê ................................................60 PHẦN III : MỘT SỐ VẤN ĐỀ THIẾT KẾ CUNG CẤP ĐIỆN THEO TIÊU CHUẨN CHÂU ÂU .............................................................................................65 I. Xác định phụ tải tính toán ...............................................................................65 II. Phương án cung cấp điện ...............................................................................67 III. Thiết kế cấp điện mạng cao áp .....................................................................71 III Thiết kế cấp điện mạng hạ áp theo tiêu chuẩn châu Âu..................................72 PHẦN IV: THIẾT KẾ CUNG CẤP ĐIỆN ĐỘNG LỰC VÀ CHIẾU SÁNG CHO TÒA NHÀ THEO TIÊU CHUẨN CHÂU ÂU......................................................78 A.Tính phụ tải tính toán của tòa nhà .................................................................78 I. Vấn đề cấp điện trong tòa nhà .......................................................................78 II. Tính phụ tải tính toán ....................................................................................78 III. Phương án cấp điện cho tòa nhà ...................................................................84 B. Tính chọn các thiết bị ...................................................................................86 I. Chọn máy biến áp ........................................................................................86 II. Tính chọn các thiết bị cao áp .......................................................................86 III. Tính chọn các thiết bị hạ áp theo tiêu chuẩn châu Âu...................................87 1. Tính chọn các thiết bị hạ áp cho tủ điện trung tâm ........................................87 2. Tính chọn các thiết bị hạ áp cho tủ điện tầng 8...............................................99 IV. Chọn các thiết bị đo lường.....................................................................108 V. Chọn máy phát..........................................................................................109 Tài liệu tham khảo.......................................................................................112 NGUYỄN THỊ HƯƠNG _ TBĐ-ĐT2-K50 2 THIẾT KẾ CHIẾU SÁNG VÀ CUNG CẤP ĐIỆN CHO TÒA NHÀ HOÀNG LÊ PLAZA LỜI MỞ ĐẦU Ngày nay, sự phát triển mạnh mẽ của đô thị kéo theo hàng loạt các tòa nhà cao tầng được xây dựng dùng làm các văn phòng, khách sạn, bệnh viện, thư viện hay các trung tâm thương mại. Và vấn đề thiết kế chiếu sáng, cung cấp điện cho tòa nhà là bộ phận không thể thiếu trong xây dựng của tòa nhà Có những tòa nhà có yêu cầu về cấp điện với độ tin cậy cao, về chế độ làm việc và an toàn cho người sử dụng. Và trước sự hội nhập ngày càng mạnh mẽ hiện nay, ủy ban kỹ thuật 64 của IEC đưa ra tiêu chuẩn thiết kế cung cấp điện hạ áp giúp cho người thiết kế thực hiện công việc một cách dễ dàng và hiệu quả hơn. Xuất phát từ những nhu cầu thực tiễn cùng cùng với sự quan tâm của bản thân, sự đồng ý của bộ môn TBĐ_ ĐT và sự hướng dẫn tận tình của thầy Ngô Xuân Thành em đã nhận và hoàn thành đồ án tốt nghiệp với đề tài: Thiết kế chiếu sáng và cung cấp điện cho tòa nhà Hoàng Lê plaza. Gồm bốn phần sau: - Phần I: Cơ sở kỹ thuật chiếu sáng - Phần II: Thiết kế chiếu sáng cho một số không gian điển hình của tòa nhà. - Phần III: Một số vấn đề thiết kế cung cấp điện theo tiêu chuẩn châu Âu. - Phần IV: Thiết kế cung cấp điện động lực và chiếu sáng cho tòa nhà theo tiêu chuẩn châu Âu. Nhưng do còn hạn chế về kiến thức cũng như thực tế của bản thân. Bản đồ án không thể không tránh khỏi những sai sót, em rất mong nhận được sự đóng góp của thầy cô để em rút ra được kinh nghiệm trong quá trình công tác sau này Em xin chân thành cám ơn! Sinh viên thực hiện Nguyễn Thị Hương NGUYỄN THỊ HƯƠNG _ TBĐ-ĐT2-K50 3 THIẾT KẾ CHIẾU SÁNG VÀ CUNG CẤP ĐIỆN CHO TÒA NHÀ HOÀNG LÊ PLAZA PHẦN I: CƠ SỞ KỸ THUẬT CHIẾU SÁNG CHƯƠNG I: CÁC ĐẠI LƯỢNG, ĐƠN VỊ VÀ HỆ SỐ BIẾN ĐỔI I. Ánh sáng ,bản chất của ánh sáng Mọi sóng điện từ đều có chung các tính chất vật lý, tuân theo các định luật: định luật truyền sóng, định luật phản xạ, khúc xạ ,nhưng ảnh hưởng của sóng khác nhau rõ rệt tùy theo năng lượng được truyền ,nghĩa là tùy theo bước sóng . Ánh sáng mà con người có thể cảm nhận được là sóng điện từ có dải hẹp từ 380mm đến 780 mm ,đó là ánh sáng nhìn thấy hoặc gọi đơn giản là ánh sáng. Sự cảm nhận của mắt người tùy thuộc vào mỗi người ,ủy ban quốc tế về chiếu sáng (C.I.E) mã hóa đưa ra các giới hạn phổ màu của ánh sáng nhìn thấy được: 380 Tử Ngoại 439 Tím 498 xanh da trời 568 xanh lá cây 592 vàng 631 Da cam 780 Đỏ mm Hồng ngoại Ta có thể thấy thành phần cấu tạo của ánh sáng khi cho chùm sáng qua cạnh của một lăng kính thủy tinh hoặc thạch anh. Với mỗi một bước sóng khác nhau lăng kính thể hiện như một vật liệu có chiết suất khác nhau do đó với các bước sóng càng nhỏ thì bức xạ đơn sắc đó càng bị lệch nhiều NGUYỄN THỊ HƯƠNG _ TBĐ-ĐT2-K50 4 THIẾT KẾ CHIẾU SÁNG VÀ CUNG CẤP ĐIỆN CHO TÒA NHÀ HOÀNG LÊ PLAZA Hình 1.1 II. Các đại lượng đo ánh sáng. 1. Góc khối. Ω steradian ,sr. Góc khối () là góc trong không gian. Ta giả thuyết rằng một nguồn điểm đặt ở tâm 0 của một hình cầu rỗng bán kính R và ký hiệu S là tâm nguyên tố mặt của hình cầu này. 0 R   S S   K2 S S R Hình 1.2 KS Hình nón đỉnh 0 cắt S trên hình cầu biểu diễn góc khối , nguồn nhìn mặt S dưới góc đó.  được định nghĩa là tỷ số của S trên bình phương của bán kính.  S R2 Ta được giá trị cực đại của  khi từ O ta chắn cả không gian, tức là toàn bộ mặt cầu.  S R2 4R 2 = 2 4 R steradian Một Steradian là góc khối tức là "khai triển của hình nón" dưới góc đó 1 người quan sát đứng ở tâm một quả cầu có bán kính 1m nhìn thấy diện tích 1m 2 trên mặt cầu này. 2. Cường độ sáng I _ candela (cd). Cường độ sáng đặc trưng cho sự chiếu sáng của một nguồn sáng theo một phương nào đó trong không gian. Xét một nguồn sáng tâm O phát xạ thông lượng d theo phương của điểm A là tâm của miền dS được nhìn từ O dưới góc khối dΩ. Khi miền dS tiến tới không NGUYỄN THỊ HƯƠNG _ TBĐ-ĐT2-K50 5 THIẾT KẾ CHIẾU SÁNG VÀ CUNG CẤP ĐIỆN CHO TÒA NHÀ HOÀNG LÊ PLAZA thì góc khối tiến tiến tới không. Khi đó cường độ chiếu sáng của nguồn O tới điểm A là : I   OA d d d  0 lim 0 d A d Hình 1.3 Cường độ sáng luôn luôn liên quan tới một phương cho trước và được biểu diễn bằng một véc tơ theo phương này. Kí hiệu : I Đơn vị : cd( candela) Cơ quan đo lường đưa ra định nghĩa một đơn vị mẫu đặc trung cho candela: Candela là cường độ sáng theo 1 phương đã cho của nguồn phát một bức xạ đơn sắc có tầm số 540 x 1012HZ ( = 555nm) và cường độ năng lượng theo phương này là 1/683 oát trên Steradian . Với một nguồn sáng phát sáng đều đi mọi hướng thì cường độ sáng: I = /4 Một số đại lượng cường độ sáng của các nguồn sáng thông dụng: - Ngọn nến : 0,8 cd (Theo mọi hướng). - Đèn sợi đốt 40w/220v : 35 cd (Theo mọi hướng). - Đèn sợi đốt 300w/220v : 400 cd (Theo mọi hướng). 3. Quang thông  lumen ,lm Quang thông của nguồn sáng là tổng thông năng lượng gây hiệu quả ánh sáng với mắt người nó biểu diễn phần năng lượng của nguồn tạo ra ánh sáng nhìn thấy. Quang thông đặc trưng cho khả năng của nguồn bức xạ ánh sáng trong không gian. Đơn vị quang thông là lumen (lm). Với 1 Lumen là quang thông do nguồn này phát ra trong 1góc mở bằng 1 Steradian. Do đó nếu ta biết sự phân bố cường độ sáng của nguồn trong không gian ta có thể suy ra quang thông của nó. NGUYỄN THỊ HƯƠNG _ TBĐ-ĐT2-K50 6 THIẾT KẾ CHIẾU SÁNG VÀ CUNG CẤP ĐIỆN CHO TÒA NHÀ HOÀNG LÊ PLAZA Trường hợp đặc biệt nhưng hay gặp, khi cường độ bức xạ I không phụ thuộc vào phương thì quang thông là: 4 =  O I .d 4 .I 4. Độ rọi – E lux,lx. Độ rọi là đại lượng đặc trưng cho bề mặt được chiếu sáng, là mật độ quang thông  rơi trên một bề mặt S,đơn vị là lux  lm ELX = S hoặc 1 Lux = 1 lm/m2 m 2 Khi sự chiếu sáng trên bề mặt không đều nên tính trung bình số học ở các điểm khác nhau để tính độ rọi trung bình. Một số giá trị thông dụng khi chiếu sáng tự nhiên và nhân tạo. - Ngoài trời, buổi trưa trời nắng: 100000 Lux; - Phòng làm việc: 400  600 Lux - Trăng tròn: 0,25 Lux; - Phố được chiếu sáng: 20 đến 50 Lux. Độ rọi liên quan đến nguồn sáng và vị trí của mặt được chiếu sáng. Xét 1 nguồn sáng điểm 0 bức xạ tới 1 mặt nguyên tố dS ở cách 0 một khoảng r, một cường độ sáng I. n 0   I d  ds r Hình 1.4 Góc  là góc hợp bởi pháp tuyến n của ds với phương r. Góc khối d chắn trên 1 hình cầu bán kính r, chắn một diện tích dS.Cos d = dS.Cosα/r2 => E = d I.cos  dS r2 NGUYỄN THỊ HƯƠNG _ TBĐ-ĐT2-K50 7 THIẾT KẾ CHIẾU SÁNG VÀ CUNG CẤP ĐIỆN CHO TÒA NHÀ HOÀNG LÊ PLAZA Biểu thức chứng tỏ độ rọi thay đổi với độ nghiêng tương đối của bề mặt và tỷ lệ với bình phương khoảng cách r Trị số độ rọi cho một số bề mặt thường gặp Địa điểm được chiếu sáng Ngoài trời giữa trưa nắng Ngoài trời giữa đầy mây Trăng tròn Phòng làm việc Lớp học Đường phố về ban đêm Độ rọi (lux) 100.000 10.000 0,25 300-500 300-400 20-50 5. Độ chói – L ,cd/m2. Độ chói đặc trưng cho khả năng bức xạ ánh sáng của nguồn hoặc bề mặt phản xạ gây nên cảm giác chói với mắt. Hình 1.5 Độ chói L trong một phương cho trước, của một diện tích mặt phát dS như là một tỷ số của cường độ sáng dI phát bởi dS theo phương này trên diện tích biểu kiến của dS L  cd / m 2   dI dS . cos  Do nguyên tố diện tích của các vật được chiếu sáng nói chung phản xạ ánh sáng nhận được một cách khác nhau và tác động như một nguồn thứ cấp phát các cường độ sáng khác nhau theo mọi hướng. Nên để đặc trưng cho các quan hệ nguồn thứ cấp và sơ cấp cần thêm các cách xuất hiện áng sáng vào cường độ sáng. NGUYỄN THỊ HƯƠNG _ TBĐ-ĐT2-K50 8 THIẾT KẾ CHIẾU SÁNG VÀ CUNG CẤP ĐIỆN CHO TÒA NHÀ HOÀNG LÊ PLAZA  Độ chói nhìn nguồn sơ cấp. L= I S bk Trong đó: I : cường độ sáng theo hướng  Sbk: diện tích biểu kiến khi nhìn nguồn Sbk = .R2 =  .d 2 4 Tiêu chuẩn L = 5000 Cd/m2 là khó chịu  Độ chói khi nhìn nguồn thứ cấp: Do phản xạ, do truyền dẫn ρ.E L=  Trong đó:  là hệ số phản xạ bề mặt. Các hệ số phản xạ: Màu trắng sáng, thạch cao trắng: = 0,8 Các màu rất sáng, màu trắng nhạt:  = 0,7 Màu vàng, xanh lá cây sáng, màu xi măng:  = 0,5 Các màu rực rỡ, gạch:  = 0,3 Các màu tối, kính:  = 0,1 Để hạn chế độ chói ta không nên chọn nguồn công suất quá lớn. Vì vậy ta phải lan ra nhiều bóng. Tăng diện tích biểu kiến và không cho ánh sáng trực tiếp của nguồn chiếu vào mắt người bằng cách che nó lại bằng vật liệu quy định. Trong kỹ thuật chiếu sáng độ chói đóng vai trò cơ bản, nó là cơ sở của các khái niệm về tri giác và tiện nghi thị giác. Độ chói phản ánh chất lượng chiếu sáng còn độ rọi chỉ phản ánh số lượng chiếu sáng  Tri giác nhìn thấy và sự tương phản. Độ nhạy của mắt với sự tương phản, là sự chênh lệch tương đối của hai độ chói của các vật cạnh nhau mà mắt có thể phân biệt đuợc. Độ tương phản được định nghĩa bằng: C Lo  lf 0,01 lf NGUYỄN THỊ HƯƠNG _ TBĐ-ĐT2-K50 9 THIẾT KẾ CHIẾU SÁNG VÀ CUNG CẤP ĐIỆN CHO TÒA NHÀ HOÀNG LÊ PLAZA Trong đó: + L0 là độ chói khi nhìn đối tượng + Lf là độ chói khi nhìn nền.  Tiện nghi nhìn và sự lóa mắt Sự lóa mắt là sự suy giảm hoặc tức thời mất đi cảm giác nhìn do sự tương phản quá lớn. Chói lóa có thể gây khó chịu,cảc trở sự nhìn và gây mất tiện nghi thị giác. Nói chung người ta chấp nhận độ chói nhỏ nhất để nhìn mắt nhìn thấy 10 -5 cd/ m2 và bắt đầu gây nên lóa mắt ở 5000cd/m2 5. Định luật lambert. Định luật Lambert chỉ áp dụng cho các bề mặt phản xạ hoặc xuyên sáng khuếch tán hoàn toàn. Có tính chất hình bao của cường độ sáng nằm trên một mặt cầu Định luật Lambert thiết lập quan hệ giữa độ rọi E nhận đựơc trên bề mặt S có hệ số phản xạ khuyếch tán <1 (hoặc hệ số xuyên sáng  đối với bề mặt xuyên sáng) được và độ chói L của bề mặt này bức xạ. Mặt S nhận được quang thông ES, phản xạ quang thông ES. Chúng ta coi một hình nón có góc khối d d  dS 2.R 2 . sin  .d  2. sin  .d R2 R2   2 2   Id  L.S . cos .2. sin  .d  L.S .. sin 2 .d  LS 0 R.sin 0  ES  LS E  L  L  S E  d  Định luật Lambert miêu tả quan hệ: E =L O R Từ công thức trên ta nhận thấy số đo của độ chói nhỏ hơn số đo của độ rọi Hình 1-6 Tương tự ta có định luật Lambert đối với bề mặt xuyên sáng khuếch tán hoàn toàn với  là hệ số truyền qua: NGUYỄN THỊ HƯƠNG _ TBĐ-ĐT2-K50 L. = .E 10 THIẾT KẾ CHIẾU SÁNG VÀ CUNG CẤP ĐIỆN CHO TÒA NHÀ HOÀNG LÊ PLAZA Nếu gọi M là tỉ số quang thông phát bởi nguyên tố S thì khi đó định luật Lambert được tổng quát hoá là: M = L. III. Các định luật truyền sáng 1.Định luật phản xạ và khúc xạ ánh sáng. Trong môi trường trong suốt, đồng tính và đẳng hướng ánh sáng truyền theo hướng thẳng. Khi gặp mặt phân cách các môi trường khác nhau, ánh sáng có thể truyền qua, bị hấp thụ hoặc khúc xạ. 2.Sự hấp thụ ánh sáng. Khi tia sáng đập vào mặt phân giới một phần năng lượng của nó bị môi trường hấp thụ. Mức độ hấp thụ thay đổi trong phạm vi rất rộng phụ thuộc vào bản chất của vật, vào cấu trúc phân tử, vào bước sóng (màu) của tia tới và góc tới. Vì các vật hấp thụ năng lượng của những bước sóng khác nhau với mức độ khác nhau, do đó hệ số hấp thụ phụ thuộc vào bước sóng của tia tới. Hệ số hấp thụ của các vật liệu khác nhau khi tia tới là ánh sáng trắng. Hệ số hấp thụ quang thông  của vật thể được định nghĩa bằng tỷ số của quang thông mà vật thể hấp thụ  h trên quang thông rọi tới  s .  h s Ứng dụng:hiện tượng hấp phụ được nghiên cứu để chế tạo các loại vật liệu có hệ số hấp thụ ít trong đèn chiếu sáng đặc biệt là các vật liệu che chắn (vỏ đèn), vật liều truyền xạ (kính bảo vệ đèn) 3.Sự phản xạ ánh sáng. Hình 1.7 :các hiện tượng phản xạ NGUYỄN THỊ HƯƠNG _ TBĐ-ĐT2-K50 11 THIẾT KẾ CHIẾU SÁNG VÀ CUNG CẤP ĐIỆN CHO TÒA NHÀ HOÀNG LÊ PLAZA Khi ánh sáng truyền qua bề mặt phân cách giữa hai mặt phẳng một phần tia tới bị phản xạ, một phần truyền qua môi trường thứ hai nhưng bị lệch hướng, ta nói tia tới bị khúc xạ. Nếu bề mặt chiếu sáng nhẵn bóng góc tới bằng góc phản xạ khi đó ta có hiện tượng phản xạ đều. Nếu bề mặt bị nhám thì ánh sáng bị phản xạ theo nhiều hướng hay còn gọi là tán xạ, tùy thuộc vào vị trí tia tới đập vào có tia phản xạ khác nhau. Hệ số phản xạ ρ được định nghĩa bằng tỷ số của quang thông phản xạ  p trên quang thông rọi tới  s .  p s 4.Sự khúc xạ ánh sáng. Khi ánh sáng truyền qua môi trường có chiết suất khác nhau tia sáng bị khúc xạ với góc khúc xạ khác nhau. Tùy theo bản chất của vật liệu và đặc tính bề mặt của chúng có sự khúc xạ đều, không đều hoặc khúc xạ khuyếch tán. Khi tia sáng truyền qua bản phẳng sẽ xảy ra sự khúc xạ đều. Khi ánh sáng truyền qua bản phẳng sẽ bị khúc xạ hai lần, và nếu hai bề mặt song song thì phương tia tới và tia rời khỏi hai mặt là song song với nhau. Nếu ánh sáng truyền qua hai mặt không song song thì phương tia tới và phương tia rời khỏi bề mặt là khác nhau khi đó có sự khúc xạ không đều.  i Tím Đỏ  i’ Hai mặt phẳng song song Hệ số Hai mặt không song song Hình 1.8 Sự khúc xạ phản NGUYỄN THỊ HƯƠNG _ TBĐ-ĐT2-K50 xạ ρ được 12 định nghĩ THIẾT KẾ CHIẾU SÁNGaVÀ CUNG CẤP ĐIỆN CHO TÒA NHÀ HOÀNG LÊ PLAZA bằng tỷ số 5. Sự thấu xạ ánh sáng. của Sự thấu xạ ánh sáng được đặc trưng bằng hệ số thấu xạ  là tỷ số quang quan thông xuyên qua bề vật thể  x và quang thông rọi tới bề mặt  s g   x s thôn g Hệ số thấu xạ còn gọi là hệ số truyền dẫn quang. phản Tổng quang thông phản xạ, hấp thụ và quang thông truyền qua bằng quang xạ thông rọi tới bề mặt do đó ta có  + ρ +  = 1. trên IV. Ánh sáng trắng. quan Ánh sáng trắng được định nghĩa như ánh sáng có phổ năng lượng liên tục g trong miền bức xạ nhìn thấy ví dụ như ánh sáng ban ngày tự nhiên, tuy nhiên chất thôn lượng ánh sáng trong ngày tuỳ thuộc vào điều kiện khí hậu. g rọi 1.1.Nhiệt độ màu tới . o Nhiệt độ màu ( K) mô tả màu của một nguồn sáng bằng cách so sánh màu với một vật đen tuyệt đối nói chung được nung nóng giữa 2000 và 10000K. Nói chung, nhiệt độ màu không phải là nhiệt độ thực của nguồn sáng mà là nhiệt độ của vật đen tuyệt đối cho khi được đốt nóng đến nhiệt độ này thì ánh sáng do nó bức xạ có phổ hoàn toàn giống phổ của nguồn sáng khảo sát. Nhiệt độ màu cho ta cảm giác định tịnh về vùng cực đại trong phổ năng lượng của nguồn sáng. NGUYỄN THỊ HƯƠNG _ TBĐ-ĐT2-K50 13 THIẾT KẾ CHIẾU SÁNG VÀ CUNG CẤP ĐIỆN CHO TÒA NHÀ HOÀNG LÊ PLAZA Hình 1.9 Đồ thị nêu lên đường cong phổ năng lượng theo đặc tính của nguồn. Nguồn này gọi là nguồn sáng Có thể xác định độ lớn của nhiệt độ mầu này đối với các ánh sáng trắng khác nhau thường gặp. - Ánh sáng mặt trời lặn, đèn sợi đốt, ánh sáng nóng, giàu bức xạ mầu đỏ: 2500 – 3000K. - Ánh sáng ban ngày trời nóng: 4500 – 5500 K. - Ánh sáng trời có mây, ánh sáng lạnh giàu bức xạ màu xanh da trời 6000 8000K Nhiệt độ màu của các nguồn thấp chỉ được chấp nhận ở mức độ rọi thấp trong khi đó các mức độ rọi cao đòi hỏi các nguồn lạnh có nhiệt độ màu cao. Do vậy xuất hiện một tiêu chuẩn lựa chọn nguồn sáng đầu tiên để thực hiện một độ rọi đã cho trong môi trường tiện nghi. Quan hệ này được cho trong biểu đồ Kruithof 7000 Nhiệt độ màu theo Kenvin Môi trường tiên nghi trong vùng gạch chÐo 6000 5000 4000 3000 2000HƯƠNG _ TBĐ-ĐT2-K50 NGUYỄN THỊ 50 100 200 300 400 500 1000 1500 2000 Độ rọi theo Lux 14 THIẾT KẾ CHIẾU SÁNG VÀ CUNG CẤP ĐIỆN CHO TÒA NHÀ HOÀNG LÊ PLAZA Hình1.10: Biểu đồ Kruithof 1.2. Chỉ số thể hiện màu Là một đặc trưng và cũng là chỉ tiêu rất quan trọng đối với mọi nguồn sáng,nó phản ánh chất lượng của nguồn sáng thông qua sự cảm nhận đúng hay không đúng màu của các đối tượng được chiếu sáng. Chỉ số thể hiện màu của một nguồn sáng là đại lượng đánh giá mức độ trung thực về màu sắc của vật được chiếu sáng bằng nguồn sáng ấy, so với những trường hợp được chiếu sáng bằng ánh sáng ban ngày. Chỉ số màu nó biến thiên từ 0 đối với ánh sáng đơn sắc đến 100 đối với vật đen. - Ra < 50: Các màu hoàn toàn bị biến đổi. - Ra > 70: Sử dụng ở nơi có sự thể hiện màu không quan trọng. - 70 < Ra < 85: Sử dụng ở nơi sự thể hiện màu không quan trọng. - Ra > 85: Sử dụng trong nhà ở hay các ứng dụng công nghiệp đặc biệt. V. Các dụng cụ chiếu sáng. 1. Đèn Đèn là nguồn sáng là bộ phận quan trọng nhất trong các dụng cụ chiếu sáng. Có nhiều loại đèn phát sáng dựa trên các nguyên lý khác nhau và ta có thể phân loại ra các đèn thành các loại chính: đèn sợi đốt, đèn phóng điện, đèn huỳnh quang.  Một số chỉ tiêu sau đây để đánh giá các loại bóng đèn và ánh sang do chúng phát ra. - Hiệu suất sáng: Đo bằng tỉ số giữa quang thông do đèn phát ra và công suất điện tiêu thụ. Đơn vị của hiệu suất sáng là lm/W. Đèn có hiệu suất sáng cao là sự lựa chọn ưu tiên của người sử dụng nguồn sáng. NGUYỄN THỊ HƯƠNG _ TBĐ-ĐT2-K50 15 THIẾT KẾ CHIẾU SÁNG VÀ CUNG CẤP ĐIỆN CHO TÒA NHÀ HOÀNG LÊ PLAZA - Nhiệt độ màu Tm, 0K dùng để đánh giá mức độ tiện nghi môi trường sáng. Nhiệt độ màu thay đổi từ 20000K đến 100000K. Có thể phân biệt nhiệt độ màu thành các loại: Màu ấm ,T=2700K Màu trung tính ,T=3500K Màu lạnh ,T > 6000K - Chỉ số hoàn màu CRI cho biết chất lượng ánh sáng, đánh giá theo sự cảm thụ chính xác các màu sắc, nó có vai trò rất quan trọng trong việc lựa chọn nguồn sáng .Để đảm bảo tiện nghi nhìn đèn phải có ánh sáng gần với ánh sáng tự nhiên nhất, nghĩa là phải có chỉ số thể hiện màu cao. - Tuổi thọ bóng đèn là khoảng thời gian tính bằng giờ mà số lượng bóng đèn trong nhóm còn có thể hoạt động trước khi 50% bóng đèn bị hỏng. Tuổi thọ đèn thường đạt: 1000 giờ (đèn nung sáng) đến 10000 giờ (đèn phóng điện) 1.1 Đèn sợi đốt  Cấu tạo: Đèn sợi đốt gồm sợi đốt bằng kim loại chiụ nhiệt độ cao đặt trong bóng thủy tinh trong suốt hoặc mờ trong môi trường chân không hoặc khí trơ và được nối điện qua đui đèn. Sợi đốt là dây vonfram phát nóng, sáng khi có dòng điện chạy qua. Khi nhiệt độ sợi đốt tăng lên thì phổ ánh sáng chuyển dần từ hồng ngoại sang phía ánh sáng nhìn thấy. Để giảm tổn thất do dẫn nhiệt người ta dùng dây xoắn kép thành lớp dầy tạo ra lớp khí nằm trong hình xoắn. Lớp khí này đẩy kim loại đã bốc hơi quay về sợi đốt do đó với việc làm dây dạng xoắn ốc đã giúp tăng tuổi thọ của bóng. NGUYỄN THỊ HƯƠNG _ TBĐ-ĐT2-K50 16 THIẾT KẾ CHIẾU SÁNG VÀ CUNG CẤP ĐIỆN CHO TÒA NHÀ HOÀNG LÊ PLAZA Hình 1.11 Cấu tạo và giản đồ năng lượng của đèn sợi đốt  Bóng đèn: có nhiều hình dạng khác nhau công suất từ 15 đến 1500W và thường làm băng thủy tinh có thêm chì. Để làm giảm độ chói các đèn có công suất nhỏ có thể làm mờ bên trong hoặc được phủ bằng lớp bột mờ. Lớp này hấp thụ ánh sáng ít khoảng 1- 4% , cho phép ảnh hưởng đến nhiệt độ màu của nguồn tùy theo bộ lọc được sử dụng. Muốn định hướng chùm tia sáng thì phía trong đèn có lớp phản xạ.  Ưu điểm - Chỉ số thể hiện màu rất cao gần 100, cho phép sử dụng trong chiếu sáng chất lượng cao, tạo màu sắc ấm. - Mắc trực tiếp vào lưới, có kích thước nhỏ, bật sáng tức thời, giá thành thấp.  Nhược điểm: hiệu quả năng lượng thấp gây phát nóng, quang thong và tuổi thọ của đèn phụ thuộc mạnh vào điện áp nguồn 1.2 Đèn huỳnh quang.  Đèn ống huỳnh quang NGUYỄN THỊ HƯƠNG _ TBĐ-ĐT2-K50 17 THIẾT KẾ CHIẾU SÁNG VÀ CUNG CẤP ĐIỆN CHO TÒA NHÀ HOÀNG LÊ PLAZA Hình 1.12 Cấu tạo và giản đồ năng lượng của đèn huỳnh quang Cấu tạo của nó bao gồm một ống thuỷ tinh bền, chắn tia tử ngoại, bên trong có các điện cực đốt nóng chứa khí hiếm (argon) và một lượng thuỷ ngân rất nhỏ. Khi phóng điện ở áp suất thấp, hơi thuỷ ngân phát xạ chủ bức xạ sơ cấp bước sóng 253,7 mm .Bức xạ này làm phát sáng huỳnh quang bột phát quang ở bên trong thành ống. Đặc trưng của loại đèn này là: - Hiệu quả ánh sáng từ 40 đến 95 lm/w. - Chỉ số màu từ 55 đến 92. - Nhiệt độ màu từ 2800 đến 6500 K. - Tuổi thọ lý thuyết khoảng 7000 giờ. Sự giảm quang thông trong quá trình làm việc có liên quan đến việc biến thiên điện áp lưới và tần số phát sáng, điều đó dẫn NGUYỄN THỊ HƯƠNG _ TBĐ-ĐT2-K50 18 THIẾT KẾ CHIẾU SÁNG VÀ CUNG CẤP ĐIỆN CHO TÒA NHÀ HOÀNG LÊ PLAZA tới hư hỏng chất huỳnh quang ở lân cận điện cực điều này giải thích được những cụm đen ở hai đầu ống khi đốn gần hết hạn sử dụng.  Các đèn hợp bộ ( đèn compacte) - Nhờ cải tiến công nghệ cho phép thu nhỏ ống phóng ,người ta đã cải tiến đèn huỳnh quang thành đèn compact cho phép sử dụng tiện lợi các chi tiết bóng đèn, chấn lưu đều được tổ hợp thành một thiết bị trọn bộ. *Đặc điểm . +Bật sáng ngay +Hiệu quả ánh sáng tốt +ηpq=50÷80 lm/w +Ra= 85,T0K=2700÷4000,D=5000÷8000h. +D phụ thuộc chấn lưu. 1.3 Đèn phóng điện. Các đèn phóng điện có ống hồ quang kích thước nhỏ, cường độ cao làm bằng thạch anh hoặc vật liệu gốm trong suốt. Các ống hồ quang này chứa các điện tích và kim loại làm việc ở nhiệt độ cao và chia thanh 3 loại chính: 1.3.1 Đèn hơi natri áp suất thấp. Đèn có dạng ống, đôi khi dạng ống chữ U, chứa natri trong khí neon cho phép mồi ống và bay hơi natri. Sau vài phút natri bốc hơi phát bộ đôi vạch (589 đến 589,6nm) màu vàng da cam rất gần với cực đại nhạy cảm của mắt 555nm với điều kiện áp suất natri thấp vào khoảng 10-3 tor (1mm thuỷ ngân) hơi Các đặc trưng của đèn: - Hiệu quả phát sáng có thể đạt tới 190 lm/w. - Chỉ số màu bằng không do ánh sáng là các tia đơn sắc - Tuổi thọ lý thuyết là 8000 giờ được xác định trong các điều kiện già hoá của phòng thí nghiệm còn tuổi thọ sử dụng rất ít. Đèn hơi natri thường sử dụng cho chiếu sáng bảo vệ, lối đi hoặc bãi để xe. 1.3.2 Đèn hơi natri áp suất cao. NGUYỄN THỊ HƯƠNG _ TBĐ-ĐT2-K50 19 THIẾT KẾ CHIẾU SÁNG VÀ CUNG CẤP ĐIỆN CHO TÒA NHÀ HOÀNG LÊ PLAZA Hình1.13 cấu tạo và giản đồ năng lượng của đèn natri áp suất cao Các đặc trưng của đèn: - Hiệu quả đạt tới 120 lm/w - Chỉ số màu xấu (ánh sáng có thể Ra = 20), đèn có nhiệt độ màu thấp, dễ chịu ở mức độ rọi thấp. - Tuổi thọ lý thuyết là 10000 giờ. Đèn hơi natri áp suất cao được sử dụng chủ yếu để chiếu sáng ngoài trời trong các vùng dân cư như đường phố, bến đỗ xe lớn, một số công trình thể thao. 1.3.3 Đèn Halogen kim loại. Trong hỗn hợp hơi thuỷ ngân và halogen áp suất cao như natri hoặc tali sự phóng điện cho phép thu được một màu rất trắng từ 4000 đến 6000K. Các đặc trưng của đèn: - Hiệu quả ánh sáng có thể đạt 95 lm/w. - Chỉ số màu chấp nhận được vào khoảng từ 60 đến 90. - Tuổi thọ trung bình là 4000 giờ. NGUYỄN THỊ HƯƠNG _ TBĐ-ĐT2-K50 20 THIẾT KẾ CHIẾU SÁNG VÀ CUNG CẤP ĐIỆN CHO TÒA NHÀ HOÀNG LÊ PLAZA Hình 1.14 Cấu tạo đèn halogen kim loại Đèn Halogen kim loại được sử dụng để chiếu sáng diện tích lớn yêu cầu về thể hiện màu là quan trọng là chiếu sáng sân thể thao khi tiếp phát truyền hình màu. Nhược điểm là giá thành rất cao, giảm nhiệt độ màu trong quá trình sử dụng. 2. Bộ đèn Các đèn được đặt trong chóa đèn, cùng với các phụ kiện khác như chấn lưu, tắc te để đảm bảo cho bộ đèn hoạt động và có chức năng về điện, cơ và quang. - Về điện: bộ đèn liên hệ với lưới điện, nối với các linh kiện mồi, đầu nối và điều chỉnh ánh sáng. - Về cơ: bộ đèn đảm bảo chống các tác nhân bên ngoài như gió, mưa, bụi, va đập và ăn mòn. - Về quang: bộ đèn đảm bảo sự phân bố ánh sáng trong không gian, thực hiện các kiểu chiếu sáng từ chiếu sáng gián tiếp đến trực tiếp tùy theo mục đích và yêu cầu sử dụng. Ngoài ra, bộ đèn cũng hạn chế nguyên nhân gây lóa nhằm đảm bảo tiện nghi nhìn tốt nhất NGUYỄN THỊ HƯƠNG _ TBĐ-ĐT2-K50 21 THIẾT KẾ CHIẾU SÁNG VÀ CUNG CẤP ĐIỆN CHO TÒA NHÀ HOÀNG LÊ PLAZA Hiệu suất sáng của bộ đèn: việc điều khiển sự phân bố ánh sáng thường hạn chế quang thông do bóng đèn phát ra làm suy giảm hiệu suất sáng của bộ đèn. Các bộ phản xạ, thấu kính, pha đèn thường gây tổn thất một số quang thông do bóng đèn phát ra. Đường cong trắc quang: là đặc tính quang học quang trọng nhất của bộ đèn, cho phép đánh giá sự phân bố ánh sáng trong không gian của bộ đèn để làm các dữ liệu thiết kế chiếu sáng. NGUYỄN THỊ HƯƠNG _ TBĐ-ĐT2-K50 22 THIẾT KẾ CHIẾU SÁNG VÀ CUNG CẤP ĐIỆN CHO TÒA NHÀ HOÀNG LÊ PLAZA CHƯƠNG II : LÝ THUYẾT CHIẾU SÁNG NỘI THẤT I.  Thiết kế chiếu sáng nội thất. Kỹ thuật chiếu sáng là tập hợp các phương pháp cho phép đảm bảo về số lượng và chất lượng phân bố ánh sáng thích ứng với yêu cầu sử dụng. Trong đó vấn đề thiết kế gồm hai giai đoạn: - Thiết kế sơ bộ xác định giải pháp về hình học và quang học có thể có. - Kiểm tra các độ rọi khác nhau được thực hiện một cách chính xác bằng cách sử dụng một trong các quy chuẩn kể trên với mục đích chính là kiểm tra mức độ tiện nghi của thiết bị.  Thiết kế chiếu sáng nội thất cần phải giải quyết các vấn đề cơ bản: - Vấn đề tiện nghi nhìn: đảm bảo đủ ánh sáng phù hợp với công việc cụ thể của chức năng nội thất. - Vấn đề thẩm mỹ kiến trúc: thiết kế chiếu sáng nội thất phải tạo nên ấn tượng thẩm mỹ của nghệ thuật kiến trúc và các đồ vật trong nội thất. - Vấn đề kinh tế: xác định phương án tối ưu thỏa mãn cả tiện nghi nhìn và nghệ thuật kiến trúc. II. Thiết kế sơ bộ chiếu sáng nội thất 1. Chọn độ rọi.  Bề mặt hữu ích: là bề mặt làm việc độ cao trung bình là 0,85m so với mặt sàn.  Chọn độ rọi ngang chung trên bề mặt làm việc. Độ rọi này phụ thuộc vào - Bản chất địa điểm vào các tính năng liên quan đến tính chất công việc(trưng bày ,sảnh , phòng bệnh, phòng cấp cứu…) đến mỗi mắt. - Tùy thuộc đến môi trường chiếu sáng (nhiều bụi , hóa chất,…) - Tùy thuộc vào thời gian chiếu sáng trong một ngày …. Căn cứ vào các điều kiện khác nhau hộ chiếu sáng Pháp đã đưa ra các độ rọi trung bình đòi hỏi ở mỗi địa điểm, tính đến tất cả các yếu tố ảnh hưởng. NGUYỄN THỊ HƯƠNG _ TBĐ-ĐT2-K50 23 THIẾT KẾ CHIẾU SÁNG VÀ CUNG CẤP ĐIỆN CHO TÒA NHÀ HOÀNG LÊ PLAZA Ví dụ : Phòng học, công sở E = 300 – 500lx 2. Chọn loại đèn Việc lựa chọn các loại đèn thích hợp cho mục đích chiếu sáng theo các tiêu chuẩn sau đây. - Nhiệt độ màu T thích hợp với các yêu cầu của độ rọi được cho trên biểu đồ Kruithof. - Tính chất và mục đích sử dụng của địa điểm chiếu sáng. - Chỉ số thể hiện màu Ra. - Hiệu suất sáng của bộ đèn. - Tuổi thọ của đèn. - Mỹ quan của công trình chiếu sáng. 3. Chọn phương thức chiếu sáng Đường cong trắc quang là đường cong cường độ sáng phản xạ trong mặt phẳng chứa trục khai triển của bộ đèn có nguồn sáng 1000lx. Đường cong trắc quang được vẽ trong tọa độ cực do nhà chế tạo hoặc được lấy từ thực nghiệm, xác định sự phân bố ánh sáng cũng như hiệu suất sử dụng của các bộ đèn. Tùy theo địa điểm cần chiếu sáng ta có thể chọn kiểu phân bố chiếu sáng Trong chiếu sáng nội thất có các kiểu chiếu sáng nội sau: - Chiếu sáng trực tiếp với hơn 90% ánh sáng được chiếu xuống dưới. Vì thế ánh sáng ít bị tường hoặc sàn hấp thụ nhưng tạo nên bóng che khuất. Thích hợp chiếu sáng bên ngoài (trực tiếp, tăng cường), cho các phân xưởng (trực tiếp tăng cường hay mở rộng) và cho các văn phòng và các cửa hiệu lớn (trực tiếp mở rộng) - Chiếu sáng bán gián tiếp với 60- 90% ánh sáng chiếu xuống dưới. Do đó thành của địa điểm được chiếu sáng, bóng khuất bị suy giảm và môi trường chiếu sáng tiện nghi hơn. Thích hợp với các văn phòng, nhà ở, căng tin. NGUYỄN THỊ HƯƠNG _ TBĐ-ĐT2-K50 24 THIẾT KẾ CHIẾU SÁNG VÀ CUNG CẤP ĐIỆN CHO TÒA NHÀ HOÀNG LÊ PLAZA - Chiếu sáng gián tiếp: với 90 đến 100% ánh sáng được chiếu lên trần và phản xạ xuống. Cải thiện được tiện nghi nhìn không gây chói lóa và sấp bóng, tuy nhiên phương pháp này cho hiệu quả chiếu sáng thấp nhất. - Chiếu sáng bán gián tiếp: từ 60 đến 90 % ánh sáng chiếu hắt lên. Các tường và trần được chiếu sáng, tạo ấn tượng dễ chụi, không gây chói và sấp bóng. - Chiếu sáng hỗn hợp: Chiếu sáng 40 đến 60% ánh sáng chiếu hắt lên, là phương pháp chiếu sáng phối hợp ưu điểm của chiếu sáng trực tiếp và gián tiếp. 4. Chọn bộ đèn và cấp chiếu sáng Các đèn được đặt trong chóa đèn, cùng với các phụ kiện khác như chấn lưu, tắc te nên bộ đèn có công năng khác nhau. Bộ đèn có tác dụng định hướng chiếu sáng đến vị trí mong muốn. Chọn cấp bộ đèn phù hợp với mục đích, yêu cầu chiếu sáng, môi trường, có tính thẩm mỹ cao còn thỏa mãn không bị chói lóa. 5. Chọn chiều cao treo đèn và bố trí các đèn - Độ cao treo đèn h(m) là thông số quyết định tiện nghi chiếu sáng. - h lớn thì: + Giảm được khả năng nhìn đèn trực tiếp ,gây lóa ,và tăng tiện nghi. + Cho phép đặt các đèn có công suất lớn→hiệu suất phát quang cao. + Số lượng đèn đặt sẽ giảm→làm đơn giản cho bộ đèn và hệ thống chiếu sáng. - Khi quyết định chiều cao h cần cân nhắc tới các yếu tố kiến trúc trong phòng →quan tâm đến hiệu quả cụ thể. - Định nghĩa: J= h.' h  h' -chỉ số treo J=0 hoặc J=1/3. Trong đó: h’ là khoảng cách giữa đèn và trần, h là khoảng cách giữa đèn và mặt phẳng làm việc. Bố trí đèn và xác định số lượng tối thiểu Nmincủa các bộ đèn. - Trong các tiêu chuẩn qui định sắp xếp theo một lưới chữ nhật.Nếu số lượng quá ít sẽ không đảm bảo sự phân phối đều ánh sáng trong phòng.Ngược lại nếu lưới quá nhiều điểm bố trí thì mạng điện và hệ thống điều khiển tốn kém. Nmin là số điểm bố trí nguồn sáng tối thiểu để đảm bảo chỉ tiêu chiếu sáng cho phòng,là chỉ tiêu đầu tiên phụ thuộc yếu tố: NGUYỄN THỊ HƯƠNG _ TBĐ-ĐT2-K50 25 THIẾT KẾ CHIẾU SÁNG VÀ CUNG CẤP ĐIỆN CHO TÒA NHÀ HOÀNG LÊ PLAZA +)Cách bố trí đèn. +)Khoảng cách giữa các bộ đèn. +)Phụ thuộc vào bộ phản xạ của phòng. Nếu giữ nguyên tỉ số n (n khoảng cách giữa các đèn) thì sẽ giữ nguyên được h phân bố đồng đều ánh sáng .Vì vậy để đảm bảo đồng đều ánh sáng ta đưa ra quy định. Cấp bộ đèn A B C D …………. n 0,5 0,8 1 1,2 (max). h a . b p h' (Cổ trần) m (Tường) q n h (Mặt hữu ích) Hình 2.1: Các thông số kích thước phòng 6. Quang thông tổng của đèn Tập hợp các đèn phát ra một quang thông tổng  t  E.S   d .u d  i .u i Với S: Diện tích mặt hữu ích (m2). E: Độ rọi mặt hữu ích. : Hiệu suất làm việc của bộ đèn chiếu sáng trực tiếp và gián tiếp. U: Hệ số có ích theo các bảng do nhà chế tạo cho đối với cấp trực tiếp và cấp T. : Hệ số bù suy giảm quang thông: NGUYỄN THỊ HƯƠNG _ TBĐ-ĐT2-K50 26 THIẾT KẾ CHIẾU SÁNG VÀ CUNG CẤP ĐIỆN CHO TÒA NHÀ HOÀNG LÊ PLAZA Hệ số có ích là tỷ số quang thông nhận được trên mặt hữu ích trên tổng quang thông đi khỏi bộ đèn. Tỷ số này phụ thuộc vào 3 yếu tố: - Cấp của bộ đèn, nghĩa là phân bố quang thông trên mặt hữu ích, trên tường, trên cổ trần và trên trần. - Các hệ số phản xạ của các vách đưsợc đo bằng dụng cụ đo độ rọi hoặc được ước lượng bằng bảng màu chuẩn trong đó cho giá trị trung bình đối với tường và trần. Ví dụ: Màu trắng sáng, thạch cao trắng 80%. - Màu rất sáng, màu trắng nhạt 70%. Màu rực rỡ, gạch 30%. Màu tối, kính 10%. Kích thước hình học của địa điểm được đặc trưng bằng tỷ số K gọi là chỉ số địa - K a.b h a  b  Các giá trị U được xác định nhờ bảng hệ số có ích. Bảng này được tính toán với các trường hợp riêng của địa điểm chiếu sáng chuẩn.  : Hệ số bù suy giảm quang thông: 1,25 <  < 1,6 Nguyên nhân của việc phải dùng hệ số bù quang thông là do sự già hoá hoặc cáu bẩn của các đèn làm thay đổi chất lượng quang học của các bộ đèn dẫn đến việc cần đưa vào sử dụng thiết bị có độ rọi thoả mãn sau một năm làm việc là thời gian cần phải lau thiết bị chiếu sáng . Tuỳ theo mức độ hoạt động trong khu vực chiếu sáng người ta chấp nhận sự phủ bụi làm giảm quang thông . -Địa điểm sạch (văn phòng , lớp học ):0,9. -Địa điểm công nghiệp (cơ khí, kho): 0,8. -Không khí ô nhiễm( xưởng cưa,..): 0,7. NGUYỄN THỊ HƯƠNG _ TBĐ-ĐT2-K50 27 THIẾT KẾ CHIẾU SÁNG VÀ CUNG CẤP ĐIỆN CHO TÒA NHÀ HOÀNG LÊ PLAZA 7.Xác định số bộ đèn và lưới bố trí. Số bộ đèn: N=  .n- số bóng đèn có Фđ  -Bố trí lưới lắp đèn :căn cứ vào kích thước hình học cụ thể mà bố trí phải đảm bảo: +)Tính thẩm mỹ. +)Phải cân nhắc các kích thước m,n,p,q:   p(q) m(n).   +)Đảm bảo đèn chiếu sáng N≥Nmin NNmin→Đạt. N>>Nmin→Không kinh tế và phức tạp hệ thống→nên thiết kế cho hợp lý.→Tăng Фđ và giảm N. III, Phương pháp thiết kế đơn giản hóa. Theo phương pháp đơn giản hóa để dễ dàng tính toán trong trường hợp bố trí đều thường gặp U.T.E. Năm 1984 đã công bố một quy chuẩn đơn giản hoá dùng cho một lưới có mắt lưới hình chữ nhật với: - m: Là khoảng cách tâm các nguồn sáng trên cạnh b. - n: Là khoảng cách tâm các nguồn sáng trên cạnh a. - p: Là khoảng cách tâm giữa tường và hàng đèn gần b nhất. - q: Là khoảng cách tâm giữa tường và hàng đèn gần a nhất. Do vậy các đặc trưng hình học của thiết bị chiếu sáng được xác định bằng 4 tỷ số sau: - Chỉ số lưới: Km  2.m.n h m  n  - Chỉ số gần: Kp  a. p  b.q h a  b  - Chỉ số địa điểm: - Tỷ số treo: j K a.b h a  b  h' h  h' Các giá trị của K, Km, Kp, j có ở các bảng hệ số quy chuẩn. NGUYỄN THỊ HƯƠNG _ TBĐ-ĐT2-K50 28 THIẾT KẾ CHIẾU SÁNG VÀ CUNG CẤP ĐIỆN CHO TÒA NHÀ HOÀNG LÊ PLAZA Các đặc tính quang học được biểu diễn bằng “nhóm phản xạ” trong đó các chỉ số 1,2,3,4 lần lượt liên quan đến trần, cổ trần, tường và mặt hữu ích. Khi kiểm tra độ rọi ta phải tính toán độ rọi trung bình của trần E 1, của tường E3, của mặt hữu ích E4, cổ trần E2 = E1. Xác định quang thông tương đối riêng phần trên mặt hữu ích: F”u. Quang thông tương đối riêng phần là giá trị quang thông trực tiếp trên mặt hữu ích tính theo % của quang thông phát ra từ các bộ đèn. Quang thông này phụ thuộc vào cấp của bộ đèn cũng như phụ thuộc vào các chỉ số Km, Kp, K các giá trị này đã được quy chuẩn. Nếu cần ta sẽ tiến hành nội suy tuyến tính theo thứ tự sau: - Nội suy Kp, biểu diễn Kp theo % Km tức là Kp = Km và tính toán F”u đối với cặp Km, Kp. - Nội suy Km. - Nội suy K.  Các độ rọi trung bình ban đầu (E2 = E1, E3, E4) được xác định bằng biểu thức sau đây: N .F . d  E id  R i .F u"S id  1000.a.b. Trong đó: N: Tổng số đèn. F: Quang thông phát ra của 1 đèn. Ri, Si: Các hệ số cho trong quy chuẩn UTE theo K, j, nhóm phản xạ và các cấp của bộ đèn. Các tính toán này được thực hiện với giá trị chuẩn hoá của j gần giá trị thực nhất. Tuy nhiên ta có thể thực hiện nội suy các độ rọi khi các giá trị j tương đối xa 0 hoặc 1/3. IV, Kiểm tra tiện nghi chiếu sáng. NGUYỄN THỊ HƯƠNG _ TBĐ-ĐT2-K50 29 THIẾT KẾ CHIẾU SÁNG VÀ CUNG CẤP ĐIỆN CHO TÒA NHÀ HOÀNG LÊ PLAZA Việc bố trí đèn chiếu sáng cho phép nhìn nhanh chóng, chính xác, thuận tiện. Tuy khái niệm này có sự thay đổi theo sinh lý, tuổi tác của người quan sát, song đối với mỗi môi trường chiếu sáng đều phải chú ý đến các yếu tố sau  Nhiệt độ màu của nguồn theo biểu đồ kruithof  Không gây lóa mắt khó chịu: sau khi đã chọn cách bố trí chiếu sáng và bộ đèn cần kiểm tra các tiện nghi nhìn, kiểm tra theo biểu đồ Sollner sao cho hệ thống chiếu sáng không gây cảm giác chói lóa.  Tương phản bộ đèn – trần Sự cảm nhận tiện nghi có liên quan đến sự cân bằng của các độ chói trong thị trường. Dùng r để kiểm tra mức độ tương phản của đèn và trần r = Lbộ đèn /L1 Trong đó: - Lbd: độ chói của bộ dèn dưới góc dư vĩ 750 theo phương dọc hoặc ngang: Lbd = Ic /Sbk Sbk: Diện tích biểu kiến của bộ đèn Sbk = a.b .cos750 + a.c.sin750 I: cường độ sáng tại góc 750 theo phương dọc hoặc ngang của bộ đèn. - L 1 Độ chói trung bình của trần khuếch tán theo định luật lambert là L1 = E1. 1/.  E1 : Độ rọi trung bình của trần 1 :hệ số phản xạ của trần  : hệ số bù quang thông Kiểm tra tiện nghi - r < 20 đối với các công việc lao động tinh xảo ( mức 2) - r < 50 đối với các công việc lao động thông thường ( mức 1)  Độ chói các vách bên: độ chói lóa của các tường, vách bên chấp nhận được khi 0,5 < E3 /E4 <0,8 NGUYỄN THỊ HƯƠNG _ TBĐ-ĐT2-K50 30 THIẾT KẾ CHIẾU SÁNG VÀ CUNG CẤP ĐIỆN CHO TÒA NHÀ HOÀNG LÊ PLAZA PHẦN II: THIẾT KẾ CHIẾU SÁNG MỘT SỐ KHÔNG GIAN ĐIỂN HÌNH CỦA TÒA NHÀ I. Vài nét về tòa nhà. Thiết kế chiếu sáng cho một số không gian điển hình của công trình TÒA NHÀ HOÀNG LÊ PLAZA. Địa điểm Khu đô thị mới Đông Hương_ Thành phố Thanh Hóa _ Thanh Hóa. Công trình do công ty cổ phần thiết kế quy hoạch và kiến trúc PAD thiết kế gồm 10 tầng trong đó: Tầng 1 làm dịch vụ vui chơi giải trí, Tầng 2-3 làm trung tâm thương mại cao cấp, Tầng 4 làm nhà hàng ăn uống cao cấp, Tầng 5-9 làm các văn phòng cho thuê và tầng 10 làm hồ bơi và giải trí Với diện tích mặt bằng 46x36m và mỗi 1 tầng có những nhu cầu sử dụng khác nhau đồng thời cũng được chia nhỏ thành các phòng. Do đó ta trong khuôn khổ có hạn ta chỉ có thể tính toán thiết kế chiếu sáng cho một số căn phòng điển hình trong tòa nhà. 1. Phòng Gameworld tầng hầm.F=741 m2. 2. Siêu thị tầng 1. F = 865 m2. 3. Phòng trưng bày tầng 2 . F = 1380 m2. 4. Nhà hàng cao cấp tầng 3. F = 670 m2 5. Văn phòng cho thuê tầng 4-7. F =117 m2 NGUYỄN THỊ HƯƠNG _ TBĐ-ĐT2-K50 31 THIẾT KẾ CHIẾU SÁNG VÀ CUNG CẤP ĐIỆN CHO TÒA NHÀ HOÀNG LÊ PLAZA II. Chọn bộ đèn sử dụng trong tòa nhà 1. Chọn bộ đèn SYL-LOUVER 2*36W HR Louver NGUYỄN THỊ HƯƠNG _ TBĐ-ĐT2-K50 32 THIẾT KẾ CHIẾU SÁNG VÀ CUNG CẤP ĐIỆN CHO TÒA NHÀ HOÀNG LÊ PLAZA NGUYỄN THỊ HƯƠNG _ TBĐ-ĐT2-K50 33 THIẾT KẾ CHIẾU SÁNG VÀ CUNG CẤP ĐIỆN CHO TÒA NHÀ HOÀNG LÊ PLAZA Hình 2.1: Đường cong trắc quang bộ đèn SYL-LOUVER 2*36W HR Louver  Chọn bộ đèn Sylwing SM & S Class HR NGUYỄN THỊ HƯƠNG _ TBĐ-ĐT2-K50 34 THIẾT KẾ CHIẾU SÁNG VÀ CUNG CẤP ĐIỆN CHO TÒA NHÀ HOÀNG LÊ PLAZA Hình 2.2 Đường cong trắc quang của bộ đèn Sylwing SM & S Class HR  Bộ đèn SYL PACK2 4*18W PA NGUYỄN THỊ HƯƠNG _ TBĐ-ĐT2-K50 35 THIẾT KẾ CHIẾU SÁNG VÀ CUNG CẤP ĐIỆN CHO TÒA NHÀ HOÀNG LÊ PLAZA Hình 2.3: Đường cong trắc quang của bộ đèn SYL PACK2 4*18W PA III. Thiết kế chiếu sáng showroom NGUYỄN THỊ HƯƠNG _ TBĐ-ĐT2-K50 36 THIẾT KẾ CHIẾU SÁNG VÀ CUNG CẤP ĐIỆN CHO TÒA NHÀ HOÀNG LÊ PLAZA  Do đặc điểm phòng có cấu tạo hình chữ L nên để dễ tính toán ta chia phòng thành 2 phần : phần thứ nhất : 41.5 x 24.1 x 4.3 (m) phần thứ hai : 38.65 x 10.8 x 4.3 (m)  Chọn độ rọi: đối với phòng trưng bày chọn độ rọi E = 750W  Chọn bộ đèn SYL-LOUVER 2*36W HR Louver với cấp chiếu sáng 0.66C. Quang thông của một đèn Q=3350lm  Chọn chiều cao treo đèn kiểu đèn bố trí cách trần h’ = 0m - Chiều cao của nguồn so với bề mặt hữu ích h = H -h’- 0.85 = 3.45m - Chỉ số treo đèn j  h' 0 h  h'  Các hệ số phản xạ của căn phòng có bộ phản xạ ρ1ρ3ρ4 là 8, 7 ,3  Số bộ đèn dùng có cấp chiếu sáng 0.66C đảm bảo được độ đồng đều.  Kích thước phần thứ nhất : 41.5 x 24.1 x 4.3 (m) - Chiều cao phòng H = 4.3m. - Chiều rộng của phòng b = 24.1m. - Chiều dài của phòng a = 41.5m. n - Theo phương a =34.13m : h max 1  n 1 * h =1*3.45 =3.45m Số bộ đèn tối thiểu là: x = 34.13 /n = 34.13/3.45= 12.03 Chọn x = 13 - Theo phương b =21.7m : m max 1  m 1 * h =1*3.45 h = 3.45 m Số bộ đèn tối thiểu là: y = 21.7/m = 21.7/3.45 = 6.98 .Chọn y = 7 Vậy số bộ đèn tối thiểu là N = x.y = 13*7 = 91 bộ  Kiểm tra độ rọi - Chỉ số địa điểm k: NGUYỄN THỊ HƯƠNG _ TBĐ-ĐT2-K50 37 THIẾT KẾ CHIẾU SÁNG VÀ CUNG CẤP ĐIỆN CHO TÒA NHÀ HOÀNG LÊ PLAZA k a.b 41.5 * 24.1  4.42 h. a  b  3.45 41.5  24.1 - Hệ số suy giảm chọn hệ số suy giảm quang thông  1.4  Quang thông tổng của các đèn :   E.S  U U: Hệ số sử dụng U = d . Ud + i .Ui Ud và Ui: Hệ số có ích trực tiếp và gián tiếp d và i: Hiệu suất trực tiếp và gián tiếp của bộ đèn Các hệ số có ích trực tiếp và gián tiếp phụ thuộc vào chỉ số địa điểm K do vậy ta phải tính các hệ số có ích theo K.Với K = 4.42 ta phải nội suy từ K= 4 và K = 5 Với bộ hệ số phản xạ 1= 0.8, 3= 0.7, 4= 0.3. Với j=0 K  K 4  U 5  U d d 119 121  Ud = (4.42  4) * (121  119 )  119 . 5 4 =119.84 Vậy K = 4.42 và J = 0 thì Ud =119.84 Do vậy U = 0.66*1.1984 = 0.79 - Quang thông tổng yêu cầu là : t = 750*34.13*21.7*1.4 / 0.79 = 1327745 lm - Số lượng bộ đèn cần dùng là N t 1327745  198.17  bd 2 * 3350 Chọn 200 bộ đèn và bố trí bộ đèn 20x10 NGUYỄN THỊ HƯƠNG _ TBĐ-ĐT2-K50 38 THIẾT KẾ CHIẾU SÁNG VÀ CUNG CẤP ĐIỆN CHO TÒA NHÀ HOÀNG LÊ PLAZA Hình 2.4: Lưới đèn cho showroom  Độ rọi thực tế do 200 bộ đèn gây nên là: E 0'  Vậy t' .U  .N .U 3350 * 200 * 2 * 0.79   756.92 lux a.b. a.b. 41.5 * 24.1 * 1.4 E 0'  E 0 là chấp nhận được  Xác định lưới của bộ đèn - Xét chiều a = 41.5 m chọn 20 hàng n max 1  n 1 * h =1*3.45 h n n q  3 2 = 3.45 m Với q là khoảng cách từ tường đến các thiết bị chiếu sáng Chọn q = 0,5n Vậy ta có Kiểm tra  2 q  19 n  41.5   q 0.5n  n  2.11  q 0.705 2.11 2.11  0.705   0.703  0.705  1.055 3 2 (thỏa mãn) Và n = 2.11 < 3.45 Vậy n  2.11  q 0.705 - Xét chiều b = 24.1 m chọn 10 hàng m max 1  m 1 * h =1*3.45 h m m p  3 2 = 3.45m Với p là khoảng cách từ tường đến các thiết bị chiếu sáng Chọn p = 0,5m NGUYỄN THỊ HƯƠNG _ TBĐ-ĐT2-K50 39 THIẾT KẾ CHIẾU SÁNG VÀ CUNG CẤP ĐIỆN CHO TÒA NHÀ HOÀNG LÊ PLAZA Vậy ta có Kiểm tra 2 p  9 m  24.1   p 0,5m  m  2.49   p 0.845 2.49 2.49 0.845   0.83 0.845 1.245 3 2 (thỏa mãn) Và m = 2.49 < 3.45 Vậy - m  2.49   p 0.845 chỉ số lưới Km : K m - 2m.n 2 * 2.49 * 2.11  0.662 h( m  n) 3.45 * ( 2.49  2.11) Chỉ số gần Kp K p ap  bq 41.5 * 0.845  24.1 * 0.705  0.23 h( a  b ) 3.45 * (41.5  24.1) Xét tỷ số : kp / km = 0.23/0.662 = 0.347  Xác định quang thông tương đối riêng phần trên mặt hữu ích Fu" với các chỉ số lưới đèn K=4.42 ; Km = 0.662 ; Kp = 0.23Km và cấp bộ đèn 0,66C - Xét K = 2.5 + Với Km = 0.5  Kp = 0.174  K p 0  F u"709   "   K p 0.25  F u 786  Fu" = (0.174  0) * (786  709)  709 = 0.25 762.5 + Với Km = 1  Kp = 0.347 "   K p 0  F u 634  "   K p 0. 5  F u 805  Fu" = (0.347  0) * (805  634)  634 752.81 0.5 Vậy với Km = 0.662 ;Kp = 0.23 thì Fu" - = (0.662  0.5) * (752.81  762.5)  762.5 759.358 1  0.5 Xét K = 3 + Với Km = 0.5  Kp = 0.174 "   K p 0  F u 747  "   K p 0.25  F u 815  Fu" = (0.174  0) * (815  747)  747 =794.246 0.25 + Với Km = 1  Kp = 0.347 NGUYỄN THỊ HƯƠNG _ TBĐ-ĐT2-K50 40 THIẾT KẾ CHIẾU SÁNG VÀ CUNG CẤP ĐIỆN CHO TÒA NHÀ HOÀNG LÊ PLAZA "   K p0  F u 678  "   K p0.5  F u 831 (0.347  0) * (831  678)  678 784.3 0 .5  Fu" = Vậy với Km = 0.662 ;Kp = 0.23 thì Fu" = (0.662  0.5) * (784.3  794.246)  794..246 791.023 1  0.5 Vậy với K =4.42 ; Km= 0.662; Kp = 0.23  Fu"  = (4.42  2.5) * (791.023  759.358)  759.358  880.9 3 2 Tính độ rọi trung bình ban đầu: xác định độ rọi trực tiếp Eid và gián tiếp Eii Độ rọi trên một mặt phẳng Ei = Eid + Eii N .F . d R i .F u"S id 1000.a.b.  + Độ rọi trực tiếp: E id  + Độ rọi gián tiếp:  N .F . i E ii  .S ii 1000.a.b Với K =4.5 ta phải tính các giá trị Ri , Sid, Sii theo qui chuẩn UTE đối với các độ rọi trực tiếp và gián tiếp K = 2.5 và K = 3, sau đó tuyến tính hoá quan hệ theo K. K R1 2,5 S1 cấp d cấp i - 0.204 523 1306 R3 -1.481 S3 cấp d cấp i 1770 596 -1.739 2037 3 -0.204 534 1308 4.5 -0.204 565.22 1313.68 -2.4713 2794.8 649.7 0.524 610 R4 S4 0,566 cấp d 673 cấp i 851 0,555 694 881 753.6 966.2 -Độ rọi trên bề mặt làm việc trực tiếp: N .F E 4d   R 4 *F u"S 4 d 1000.a.b. d   200 * 2 * 3350  * 0.66 * ( R4 .Fu''  S 4 d ) 1000 * 41.5 * 24.1*1.4 0.63 *  R 4 *F u"S 4d  = 0.63 *  0.524 * 880.9  753.6 767.42lux - Độ rọi trên tường trực tiếp: NGUYỄN THỊ HƯƠNG _ TBĐ-ĐT2-K50 41 THIẾT KẾ CHIẾU SÁNG VÀ CUNG CẤP ĐIỆN CHO TÒA NHÀ HOÀNG LÊ PLAZA   E3d 0.63* R3 .F u"S 3d  .0 63*  .2 4713*880.9  2794.8 390.265lux - Độ rọi trên trần trực tiếp: E1d 0.63* R1.F u"S1d  0.63*  0.204*880.9  565.22 243.5lux Độ rọi trung bình trên các bề mặt: E4 = E4d = 767.42 lux. E3 = E3d = 390.26 lux. E1 = E1d = 243.5 lux.  Kiểm tra: E = E4  E0 E0  767.42  750 750 0.023 (thỏa mãn)  Kiểm tra độ rọi theo tiêu chuẩn 0.5< E3 / E4 < 0.8. E3/ E4 = 390.265 / 767.42 = 0.509 Với E = 750 thì E3/E4 phù hợp với giá trị mong muốn đối với độ rọi tường  Kích thước phần hai : 38.65 x 10.8 x 4.3 (m) - Chiều cao phòng H = 4.3m. - Chiều rộng của phòng b = 10.8m. - Chiều dài của phòng a = 38.65m. n - Theo phương a =38.65m : h max 1  n 1 * h =1*3.45 =3.45m Số bộ đèn tối thiểu là: x = 38.65 /n = 38.65/3.45= 11.2 Chọn x = 12 - Theo phương b =10.8m : m max 1  m 1 * h =1*3.45 h = 3.45 m Số bộ đèn tối thiểu là: y = 10.8/m = 10.8/3.45 = 3.13 Chọn y = 4 Vậy số bộ đèn tối thiểu là N = x.y = 12*4 = 48 bộ  Kiểm tra độ rọi - Chỉ số địa điểm k: k a.b 38.65 * 10.8  2.45 h. a  b  3.45 *  41.5  24.1  Quang thông tổng của các đèn :  NGUYỄN THỊ HƯƠNG _ TBĐ-ĐT2-K50  E.S  U 42 THIẾT KẾ CHIẾU SÁNG VÀ CUNG CẤP ĐIỆN CHO TÒA NHÀ HOÀNG LÊ PLAZA Hệ số sử dụng : U = d . Ud + i .Ui Với K = 2.45 ta phải nội suy từ K= 2 và K = 2.5 Với bộ hệ số phản xạ 1= 0.8, 3= 0.7, 4= 0.3. Với j=0  K  2  U d 108   K  2.5  U d 112  Ud = (2.45  2) * (112  108)  108 2.5  2 =111.574 Vậy K = 2.45 và J = 0 thì Ud =111.574 Do vậy U = 0.66*1.11574 = 0.74 - Quang thông tổng yêu cầu là : t = 500*38.65*10.8*1.4 / 0.74 = 595190.4 lm - Số lượng bộ đèn cần dùng là N t 595190.4  88.83  bd 2 * 3350 Chọn 90 bộ đèn và bố trí bộ đèn 18x5 Hình 2.4: Lưới đèn cho showroom  Độ rọi thực tế do 90 bộ đèn gây nên là: E 0'  Vậy t' .U  .N .U 3350 * 90 * 2 * 0.74   759.84 lux a.b. a.b. 41.5 * 24.1 * 1.4 E 0'  E 0 là chấp nhận được  Xác định lưới của bộ đèn - Xét chiều a = 38.65 m chọn 18 hàng NGUYỄN THỊ HƯƠNG _ TBĐ-ĐT2-K50 43 THIẾT KẾ CHIẾU SÁNG VÀ CUNG CẤP ĐIỆN CHO TÒA NHÀ HOÀNG LÊ PLAZA n max 1  n 1 * h =1*3.45 h n n q  3 2 Vậy ta có Kiểm tra = 3.45 m Chọn q = 0,5n 2 q  17 n 38.65  q 0.5n   n  2.18   q 0.795 2.18 2.18  0.795   0.73  0.795  1.09 3 2 (thỏa mãn) Và n = 2.18 < 3.45 - Xét chiều b = 10.8 m chọn 5 hàng m max 1  m 1 * h =1*3.45 h m m p  3 2 Vậy ta có Kiểm tra Chọn p = 0,5m 2 p  4 m 10.8   p 0.5m  m  2.3   p 0.8  m  2 .3   p  0 .8 (thỏa mãn)  n  2.18   q 0.795 chỉ số lưới Km : K m -  2.3 2.3 0.8   0.77 0.8 1.15 3 2 Và m = 2.3 < 3.45 Vậy và - = 3.45m 2m.n 2 * 2.3 * 2.18  0.65 h(m  n) 3.45 * ( 2.3  2.18) Chỉ số gần Kp K p ap  bq 38.65 * 0.8  10.8 * 0.795  0.23 h( a  b) 3.45 * (38.65  10.8) Xét tỷ số : kp / km = 0.23/0.65 = 0.357  Xác định quang thông tương đối riêng phần trên mặt hữu ích Fu" với các chỉ số lưới đèn K=2.45 ; Km = 0.65 ; Kp = 0.357Km và cấp bộ đèn 0.66C - Xét K = 2 + Với Km = 0.5  Kp = 0.178 "   K p 0  F u 657  "   K p 0.25  F u 743  Fu" = (0.178  0) * (743  657)  657 =718.39 0.25 + Với Km = 1  Kp = 0,357 NGUYỄN THỊ HƯƠNG _ TBĐ-ĐT2-K50 44 THIẾT KẾ CHIẾU SÁNG VÀ CUNG CẤP ĐIỆN CHO TÒA NHÀ HOÀNG LÊ PLAZA "   K p0  F u 678  "   K p0.5  F u 831  Fu" = (0.357  0) * (831  678)  678 712.34 0 .5 Vậy với Km = 0,65 ; Kp = 0,23 thì Fu" - = (0.65  0.5) * (712.34  718.39)  718.39 716.59 1  0.5 Xét K = 2.5 + Với Km = 0.5  Kp = 0.178 "   K p 0  F u 709  "   K p 0.25  F u 786  Fu" = (0.178  0) * (786  709)  709 = 0.25 763.96 + Với Km = 1  Kp = 0.357  K p 0  F u"634   "   K p 0. 5  F u 805  Fu" = (0.357  0) * (805  634)  634 756.06 0.5 Vậy với Km = 0.65 ;Kp = 0.23 thì Fu" = (0.66  0.5) * (756.06  763.96)  763.96 761.613 1  0.5 Vậy với K =2.45 ; Km= 0.65; Kp = 0.23  Fu"  = ( 2.45  2) * (761.613  716.6)  716.6  756.817 2.5  2 Tính độ rọi trung bình ban đầu: xác định độ rọi trực tiếp Eid và gián tiếp Eii Độ rọi trên một mặt phẳng Ei = Eid + Eii N .F . d R i .F u"S id 1000.a.b.  + Độ rọi trực tiếp: E id  + Độ rọi gián tiếp:  N .F . i E ii  .S ii 1000.a.b Với K =2.45 ta phải tính các giá trị R i , Sid, Sii theo qui chuẩn UTE đối với các độ rọi trực tiếp và gián tiếp K = 2.5 và K = 3, sau đó tuyến tính hoá quan hệ theo K. K R1 S1 cấp d cấp i R3 NGUYỄN THỊ HƯƠNG _ TBĐ-ĐT2-K50 S3 cấp d cấp i R4 S4 cấp d cấp i 45 THIẾT KẾ CHIẾU SÁNG VÀ CUNG CẤP ĐIỆN CHO TÒA NHÀ HOÀNG LÊ PLAZA 2.5 - 0.204 523 1306 -1.481 1770 596 0.566 673 851 3 -0.204 534 1308 -1.739 2037 610 0.555 694 881 670.76 847.8 2.45 -0.204 512.83 1305.79 -1.4535 1741.6 594.5 0.5672 -Độ rọi trên bề mặt làm việc trực tiếp: N .F E 4d   R 4 *F u"S 4 d 1000.a.b. d   90 * 2 * 3350  * 0.66 * ( R4 .Fu''  S 4 d ) 1000 * 38.65 *10.8 *1.4  0.681* R 4 *F u"S 4 d  = 0.681*  0.5672 * 756.817  670.76 749.13lux - Độ rọi trên tường trực tiếp: E 3d 0.681* R3.F u"S 3d   .0 681*  .1 4535* 756.817 1741.6 436.88lux - Độ rọi trên trần trực tiếp:   E1d  .0 681* R1.F u"S1d 0.681* 0.204* 756.817  512.83 250.23lux Độ rọi trung bình trên các bề mặt: E4 = E4d = 749.13 lux. E3 = E3d = 436.88 lux. E1 = E1d = 250.23 lux.  Kiểm tra: E = E4  E0 E0  749.13  750 750 0.0012 (thỏa mãn)  Kiểm tra độ rọi theo tiêu chuẩn 0.5< E3 / E4 < 0.8. E3/ E4 = 436.88 / 749.13 = 0.583 Với E = 750 thì E3/E4 phù hợp với giá trị mong muốn đối với độ rọi tường IV. Thiết kế chiếu sáng phòng gameworld  Kích thước phòng : 34.13 x 21.7 x 4.3 (m) NGUYỄN THỊ HƯƠNG _ TBĐ-ĐT2-K50 46 THIẾT KẾ CHIẾU SÁNG VÀ CUNG CẤP ĐIỆN CHO TÒA NHÀ HOÀNG LÊ PLAZA - Chiều cao phòng H = 4.3m. - Chiều rộng của phòng b = 21.7m. - Chiều dài của phòng a = 34.13m.  Chọn độ rọi: đối với văn phòng chọn độ rọi E = 500lux  Chọn bộ đèn Sylwing SM & S Class HR 4x14W với cấp chiếu sáng 0.65C Quang thông của một đèn Q=1230lm  Chọn chiều cao treo đèn kiểu đèn bố trí cách trần h’ = 0m - Chiều cao của nguồn so với bề mặt hữu ích h = H -h’- 0.85 = 3.45m - Chỉ số treo đèn j  h' 0 h  h'  Các hệ số phản xạ của căn phòng có bộ phản xạ ρ1ρ3ρ4 là 7, 5 ,3  Số bộ đèn dùng có cấp chiếu sáng 0.65C đảm bảo được độ đồng đều. n - Theo phương a =34.13m : h max 1  n 1 * h =1*3.45 =3.45m Số bộ đèn tối thiểu là: x = 34.13 /n = 34.13/3.45= 9.9 Chọn x = 10 - Theo phương b =21.7m : m max 1  m 1 * h =1*3.45 h = 3.45 m Số bộ đèn tối thiểu là: y = 21.7/m = 21.7/3.45 = 6.3 .Chọn y = 7 Vậy số bộ đèn tối thiểu là N = x*y = 10*7 = 70 bộ  Kiểm tra độ rọi - Chỉ số địa điểm k: k a *b 34.13 * 21.7  3.845 h *  a  b  3.45 *  34.13  21.7  - Hệ số suy giảm chọn hệ số suy giảm quang thông  1.4   Quang thông tổng của các đèn :   E * S * U U: HÖ sè sö dông. U = d * Ud + i *Ui Ud và Ui: Hệ số có ích trực tiếp và gián tiếp NGUYỄN THỊ HƯƠNG _ TBĐ-ĐT2-K50 47 THIẾT KẾ CHIẾU SÁNG VÀ CUNG CẤP ĐIỆN CHO TÒA NHÀ HOÀNG LÊ PLAZA d và i: Hiệu suất trực tiếp và gián tiếp của bộ đèn Các hệ số có ích trực tiếp và gián tiếp phụ thuộc vào chỉ số địa điểm K do vậy ta phải tính các hệ số có ích theo K.Với K = 3.845 ta phải nội suy từ K= 3 và K = 4 Với bộ hệ số phản xạ 1= 0.7, 3= 0.5, 4= 0.3. Với j=0  K 3  U   K 4  U d d 105 109  Ud = (3.845  3) * (109  105)  105 5 4 =108.38 Vậy K = 3.845 và J = 0 thì Ud = 108.38 Do vậy U = 0.65*108.38 = 0.7 - Quang thông tổng yêu cầu là : t = 500*34.13*21.7*1.4 / 0.7 = 735918.5 lm - Số lượng bộ đèn cần dùng là N t 735918.5  149.58  bd 4 * 1230 Chọn 150 bộ đèn và bố trí bộ đèn 15x10 Hình 2.4: Lưới đèn phòng game  Độ rọi thực tế do 150 bộ đèn gây nên là: NGUYỄN THỊ HƯƠNG _ TBĐ-ĐT2-K50 48 THIẾT KẾ CHIẾU SÁNG VÀ CUNG CẤP ĐIỆN CHO TÒA NHÀ HOÀNG LÊ PLAZA E 0'  Vậy t' .U  .N .U 1230 *150 * 4 * 0.7   501.41 lux a.b. a.b. 34.13 * 21.7 *1.4 E 0'  E 0 là chấp nhận được  Xác định lưới của bộ đèn - Xét chiều a = 34.13 m chọn 15 hàng n max 1  n 1 * h =1*3.45= h n n q  3 2 3.45 m Với q là khoảng cách từ tường đến các thiết bị chiếu sáng Chọn q = 0,5n Vậy ta có Kiểm tra 2 q  14n 34.13  q 0.5n   n  2.32   q 0.825 2.32 2.32  0.825   0.773  0.825  1.16 3 2 (thỏa mãn) Và n = 2.32 < 3.45 - Xét chiều b = 21.7 m chọn 10 hàng m max 1  m 1 * h =1*3.45 h m m p  3 2 = 3.45m Với p là khoảng cách từ tường đến các thiết bị chiếu sáng Chọn p = 0.5m Vậy ta có Kiểm tra 2 p  9 m  21 .7   p 0.5m  m  2.24   p 0.77 2.24 2.24 0.77   0.747 0.77 1.12 3 2 Và m = 2.24 < 3.45 Vậy và m  2.24   p 0.77 (thỏa mãn)  n  2.32   q 0.825 2mn 2 * 2.24 * 2.32  0.66 h(m  n) 3.45 * (2.24  2.32) - chỉ số lưới Km : K m - Chỉ số gần Kp K p ap  bq 34.13 * 0.77  21.7 * 0.825  0.229 h(a  b) 3.45 * (34.13  21.7) Xét tỷ số : kp / km = 0.229 / 0.66 = 0.347  Xác định quang thông tương đối riêng phần trên mặt hữu ích Fu" với các chỉ số lưới đèn K=3.845 ; Km = 0.66 ; Kp = 0.347Km và cấp bộ đèn 0,69C NGUYỄN THỊ HƯƠNG _ TBĐ-ĐT2-K50 49 THIẾT KẾ CHIẾU SÁNG VÀ CUNG CẤP ĐIỆN CHO TÒA NHÀ HOÀNG LÊ PLAZA - Xét K = 2.5 + Với Km = 0.5  Kp = 0.174  K p 0  F u"709   "   K p 0.25  F u 786  Fu" = (0.174  0) * (786  709)  709 = 0.25 762.47 + Với Km = 1  Kp = 0.347 "   K p 0  F u 634  "   K p 0. 5  F u 805  Fu" = (0.347  0) * (805  634)  634 752.74 0.5 Vậy với Km = 0.66 ;Kp = 0.229 thì Fu" - = (0.66  0.5) * (752.74  762.47)  762.47 759.344 1  0.5 Xét K = 3 + Với Km = 0.5  Kp = 0.174 "   K p 0  F u 747  "   K p 0.25  F u 815  Fu" = (0.174  0) * (815  747)  747 =794.22 0.25 + Với Km = 1  Kp = 0.347 "   K p0  F u 678  "   K p0.5  F u 831  Fu" = (0.347  0) * (831  678)  678 784.244 0 .5 Vậy với Km = 0.66 ; Kp = 0.229 thì Fu" = (0.66  0.5) * (784.244  794.22)  794.22 791.014 1  0.5 Vậy với K =3.845 ; Km= 0.66; Kp = 0.229  Fu"  = (3.845  2.5) * (791.014  759.344)  759.344  844.544 3 2 Tính độ rọi trung bình ban đầu: xác định độ rọi trực tiếp Eid ; gián tiếp Eii Độ rọi trên một mặt phẳng Ei = Eid + Eii N .F . d  R i .F u"S id  1000.a.b. + Độ rọi trực tiếp: E id  + Độ rọi gián tiếp: N .F . i E ii  .S ii 1000.a.b NGUYỄN THỊ HƯƠNG _ TBĐ-ĐT2-K50 50 THIẾT KẾ CHIẾU SÁNG VÀ CUNG CẤP ĐIỆN CHO TÒA NHÀ HOÀNG LÊ PLAZA Với K =3.845 ta phải tính các giá trị Ri , Sid, Sii theo qui chuẩn UTE đối với các độ rọi trực tiếp và gián tiếp K = 2.5 và K = 3, sau đó tuyến tính hoá quan hệ theo K. K R1 2,5 S1 cấp d cấp i - 0.204 523 1306 3 -0.204 534 R3 1308 3.845 -0.204 552.6 -1.481 S3 cấp d cấp i 1770 596 -1.739 2037 1311.38 -2.175 610 R4 S4 0,566 cấp d 673 cấp i 851 0,555 694 881 729.49 5 931.7 2488.3 633.7 0.5364 -Độ rọi trên bề mặt làm việc trực tiếp: N .F E 4d   R 4 *F u"S 4 d 1000.a.b. d   150 * 4 *1230  * 0.65 * ( R4 .Fu''  S 4 d ) 1000 * 34.17 * 21.7 *1.4  0.463 * R 4 *F u" S 4 d  = 0.463 *  0.5364 * 844.544  729.495 547lux - Độ rọi trên tường trực tiếp: E3d 0.463* R3.F u"S 3d  0.463*  2.175*844.544  2488.3 301.34lux - Độ rọi trên trần trực tiếp:   E1d 0.463* R1.F u"S1d 0.463*  0.204 *844.544  552.6 181lux Độ rọi trung bình trên các bề mặt: E4 = E4d = 547 lux. E3 = E3d = 301.34 lux. E1 = E1d = 181 lux.  Kiểm tra: E = E4  E0 E0  547  500 500 0.094 (thỏa mãn)  Kiểm tra độ rọi theo tiêu chuẩn 0.5< E3 / E4 < 0.8. E3/ E4 = 301.34 / 547 = 0.55 NGUYỄN THỊ HƯƠNG _ TBĐ-ĐT2-K50 51 THIẾT KẾ CHIẾU SÁNG VÀ CUNG CẤP ĐIỆN CHO TÒA NHÀ HOÀNG LÊ PLAZA Với E = 500 thì E3/E4 phù hợp với giá trị mong muốn đối với độ rọi tường V. Thiết kế chiếu sáng siêu thị tầng 2  Kích thước phòng : 34.13 x 24.1 x 4.3 (m) - Chiều cao phòng H = 4.3m. - Chiều rộng của phòng b = 24.1m. - Chiều dài của phòng a = 34.13m.  Chọn độ rọi: đối với văn phòng chọn độ rọi E = 500lux Chọn Chọn bộ đèn Sylwing SM & S Class HR 3x14W với cấp chiếu sáng 0.65C. Quang thông của một bóng đèn Q=1230lm  Chọn chiều cao treo đèn kiểu đèn bố trí cách trần h’ = 0m - Chiều cao của nguồn so với bề mặt hữu ích h = H -h’- 0.85 = 3.45m - Chỉ số treo đèn j  h' 0 h  h'  Các hệ số phản xạ của căn phòng có bộ phản xạ ρ1ρ3ρ4 là 8, 7 ,3  Số bộ đèn dùng có cấp chiếu sáng 0.69C đảm bảo được độ đồng đều. n - Theo phương a =34.13m : h max 1  n 1 * h =1*3.45 =3.45m Số bộ đèn tối thiểu là: x = 34.13 /n = 34.13/3.45= 9.9 Chọn x = 10 - Theo phương b=24.1m : m max 1  m 1 * h =1*3.45 h =3.45 m Số bộ đèn tối thiểu là: y = 24.1/m = 24.1/3.45 = 6.9 .Chọn y = 7 Vậy số bộ đèn tối thiểu là N = x.y = 10*7 = 70 bộ  Kiểm tra độ rọi - Chỉ số địa điểm k: k a.b 34.13 * 24.1  4.09 h. a  b  3.45 *  34.13  24.1 - Hệ số suy giảm chọn hệ số suy giảm quang thông  1.4  Quang thông tổng của các đèn :  Hệ số sử dụng  E.S  U U = d . Ud + i .Ui NGUYỄN THỊ HƯƠNG _ TBĐ-ĐT2-K50 52 THIẾT KẾ CHIẾU SÁNG VÀ CUNG CẤP ĐIỆN CHO TÒA NHÀ HOÀNG LÊ PLAZA Ud và Ui: Hệ số có ích trực tiếp và gián tiếp d và i: Hiệu suất trực tiếp và gián tiếp của bộ đèn Các hệ số có ích trực tiếp và gián tiếp phụ thuộc vào chỉ số địa điểm K do vậy ta phải tính các hệ số có ích theo K.Với K = 4.09 ta phải nội suy từ K= 4 và K = 5 Với bộ hệ số phản xạ 1= 0.8, 3= 0.7, 4= 0.3. K  K 4  U 5  U d d 118 121  Ud = ( 4.09  4) * (121  118)  118 5 4 =119.19 Vậy K = 4.09 và J = 0 thì Ud =119.19 Do vậy U = 0.65*119.19 = 0.775 - Quang thông tổng yêu cầu là : t = 500*34.13*24.1.1.4 / 0.775 = 743195 lm - Số lượng bộ đèn cần dùng là N t 743195    bd 4 *1230 151.06 Chọn 154 bộ đèn và bố trí bộ đèn 15x11 NGUYỄN THỊ HƯƠNG _ TBĐ-ĐT2-K50 53 THIẾT KẾ CHIẾU SÁNG VÀ CUNG CẤP ĐIỆN CHO TÒA NHÀ HOÀNG LÊ PLAZA Hình 2.4: Lưới đèn cho siêu thị  Độ rọi thực tế do 154 bộ đèn gây nên là: E 0'  Vậy t' .U  .N .U 1230 * 154 * 4 * 0.822   509.74 lux a.b. a.b. 34.13 * 24.1 * 1.4 E 0'  E 0 là chấp nhận được  Xác định lưới của bộ đèn - Xét chiều a = 34.13m chọn 13 hàng n max 1  n 1 * h =1*3.45 h n n q  3 2 = 3.45 m Với q là khoảng cách từ tường đến các thiết bị chiếu sáng Chọn q = 0,5n Vậy ta có Kiểm tra 2 q  12n 34.13  q 0.5n  n  2.49  q 0.88 2.49 2.49  0.88   0.83  0.88  1.245 3 2 (thỏa mãn) Và n = 2.49 < 3.45 Vậy n  2.49  q 0.88 - Xét chiều b = 24.1 m chọn 11 hàng m max 1  m 1 * h =1*3.45 h m m p  3 2 = 3.45m Với p là khoảng cách từ tường đến các thiết bị chiếu sáng Chọn p = 0,5m Vậy ta có Kiểm tra 2 p  10 m  24.1   p 0,5m  m  2.25   p 0.8 2.25 2.25 0.8   0.75 0.8 1.125 3 2 (thỏa mãn) Và m = 2.25 < 3.45 Vậy m  2.25   p 0.8 - chỉ số lưới Km : K m 2m.n 2 * 2.25 * 2.49  0.685 h( m  n) 3.45 * ( 2.25  2.49) - Chỉ số gần Kp K p ap  bq 34.13 * 0.8  24.1 * 0.88  0.24 h( a  b) 3.45 * (34.13  24.1) NGUYỄN THỊ HƯƠNG _ TBĐ-ĐT2-K50 54 THIẾT KẾ CHIẾU SÁNG VÀ CUNG CẤP ĐIỆN CHO TÒA NHÀ HOÀNG LÊ PLAZA Xét tỷ số: kp / km = 0.24/0.685 = 0.352  Xác định quang thông tương đối riêng phần trên mặt hữu ích Fu" với các chỉ số lưới đèn K=4.09 ; Km = 0.685 ; Kp = 0.352Km và cấp bộ đèn 0.65C - Xét K = 2.5 + Với Km = 0.5  Kp = 0.176  K p 0  F u"709   "   K p 0.25  F u 786  Fu" = (0.176  0) * (786  709)  709 = 0.25 763.274 + Với Km = 1  Kp = 0.352 "   K p 0  F u 634  "   K p 0. 5  F u 805  Fu" = (0.352  0) * (805  634)  634 754.53 0 .5 Vậy với Km = 0.685; Kp = 0.24 thì Fu" - = (0.685  0.5) * (754.53  763.274)  763.274 760 1  0.5 Xét K = 3 + Với Km = 0.5  Kp = 0.176  K p 0  F u"747   "   K p 0.25  F u 815  Fu" = (0.176  0) * (815  747)  747 =794.93 0.25 + Với Km = 1  Kp = 0.352 "   K p 0  F u 678  "   K p 0. 5  F u 831  Fu" = (0.352  0) * (831  747)  747 785.84 0 .5 Vậy với Km = 0.685 ;Kp = 0.24 thì Fu" = (0.685  0.5) * (785.84  794.93)  794.93 791.56 1  0.5 Vậy với K =4.09; Km= 0.685; Kp = 0.24   Fu" = (4.09  2.5) * (791.56  760)  760  860.57 3 2 Tính độ rọi trung bình ban đầu: xác định độ rọi trực tiếp Eid ; gián tiếp Eii Độ rọi trên một mặt phẳng Ei = Eid + Eii N .F . d R i .F u"S id 1000.a.b. + Độ rọi trực tiếp: E id  NGUYỄN THỊ HƯƠNG _ TBĐ-ĐT2-K50   55 THIẾT KẾ CHIẾU SÁNG VÀ CUNG CẤP ĐIỆN CHO TÒA NHÀ HOÀNG LÊ PLAZA N .F . i E ii  .S ii 1000.a.b + Độ rọi gián tiếp: Với K =4.09 ta phải tính các giá trị Ri, Sid, Sii theo qui chuẩn UTE đối với các độ rọi trực tiếp và gián tiếp K = 2.5 và K = 3, sau đó tuyến tính hoá quan hệ theo K. K R1 2,5 S1 cấp d cấp i - 0.204 523 1306 3 -0.204 534 R3 1308 4.09 -0.204 558.08 -1.481 S3 cấp d cấp i 1770 596 -1.739 2037 1312.38 -2.304 610 R4 S4 0,566 cấp d 673 cấp i 851 0,555 694 881 739.96 946.7 2621.4 640.6 0.531 -Độ rọi trên bề mặt làm việc trực tiếp: N .F E 4d   d R 4 *F u"S 4 d 1000.a.b.   154 * 4 *1230  * 0.65 * ( R4 .Fu''  S 4 d ) 1000 * 34.13 * 24.1*1.4 0.428 *  R 4 *F u"S 4 d  = 0.428 *  0.531 * 860.57  739.96 511.87lux - Độ rọi trên tường trực tiếp:   E3d 0.428* R3.F u"S3d 0.428*  2.304*859.347  2621.4 273.24lux - Độ rọi trên trần trực tiếp: E1d  .0 428* R1.F u"S1d  0.428*  0.204*859.347  558.08 163.595lux Độ rọi trung bình trên các bề mặt: E4 = E4d = 511.87 lux. E3 = E3d = 273.24lux. E1 = E1d = 163.595 lux.  Kiểm tra: E = E 4  E0 E0  511 .87  500 500 0.024 (thỏa mãn)  Kiểm tra độ rọi theo tiêu chuẩn 0.5< E3 / E4 < 0.8. E3/ E4 = 273.24 /511.87 = 0.533 NGUYỄN THỊ HƯƠNG _ TBĐ-ĐT2-K50 56 THIẾT KẾ CHIẾU SÁNG VÀ CUNG CẤP ĐIỆN CHO TÒA NHÀ HOÀNG LÊ PLAZA Với E = 500 thì E3/E4 phù hợp với giá trị mong muốn đối với độ rọi tường VI. Thiết kế chiếu sáng nhà hàng cao cấp  Kích thước phòng : 21.6 x 18.8 x 3.1 (m) - Chiều cao phòng H = 3.1m. - Chiều rộng của phòng b = 18.8m. - Chiều dài của phòng a = 21.6m.  Chọn độ rọi: đối với văn phòng chọn độ rọi E = 500lux  Chọn bộ đèn Sylwing SM & S Class HR 3*28W với cấp chiếu sáng 0.22B+0.47T. Quang thông của một bóng Q=2640lm  Chọn chiều cao treo đèn kiểu đèn bố trí sát trần (h’ = 0) - Chiều cao của nguồn so với bề mặt hữu ích h = H – 0.85 = 2.25m - Chỉ số treo đèn j  h' 0 h  h'  Các hệ số phản xạ của căn phòng có bộ phản xạ ρ1ρ3ρ4 là 7,5,3  Số bộ đèn dùng có cấp chiếu sáng 0.22B+0.47T đảm bảo được độ đồng đều. n - Theo phương a = 21.6m : h max 1 .5  n 1.5 * h =1.5*2.25 =3.375m Số bộ đèn tối thiểu là: x = 21.6 /n = 21.6/3.375= 6.4 Chọn x = 7 - Theo phương b=18.8 m : m max 1 .5  m 1.5 * h =1.5*2.25 h =3.375m Số bộ đèn tối thiểu là: y = 18.8/m = 18.8/3.375 = 5.57 .Chọn y = 6 Vậy số bộ đèn tối thiểu là N = x.y = 7*6 = 42 bộ  Kiểm tra độ rọi - Chỉ số địa điểm k: k a.b 21.6 * 18.8  4.467 h. a  b  2.25 *  21.6  18.8 - Hệ số suy giảm chọn hệ số suy giảm quang thông  1.4 NGUYỄN THỊ HƯƠNG _ TBĐ-ĐT2-K50 57 THIẾT KẾ CHIẾU SÁNG VÀ CUNG CẤP ĐIỆN CHO TÒA NHÀ HOÀNG LÊ PLAZA  Quang thông tổng của các đèn :   E.S  U Hệ số sử dụng U = d . Ud + i .Ui Ud và Ui: Hệ số có ích trực tiếp và gián tiếp d và i: Hiệu suất trực tiếp và gián tiếp của bộ đèn Các hệ số có ích trực tiếp và gián tiếp phụ thuộc vào chỉ số địa điểm K do vậy ta phải tính các hệ số có ích theo K.Với K = 4.467 ta phải nội suy từ K= 4 và K = 5 Với bộ hệ số phản xạ 1= 0.7; 3= 0.5; 4= 0.3.  K 4  U   K 5  U d 114 d 116 K  K 4  U i 5  U i 72 75  Ud =  Ui = (4.467  4) * (116  114 )  114 5 4 ( 4.467  4) * (75  72)  72 5 4 =114.93 =73.4 Vậy K = 4.467 và J = 0 thì Ud = 114.93; Ui =73.4 Do vậy U = 0.22*1.1493 + 0.47*0.734 = 0.598 - Quang thông tổng yêu cầu là : t = 500*21.6*18.8*1.4 / 0.598 = 475467.3 lm - Số lượng bộ đèn cần dùng là N t 475467.3  60.03  bd 3 * 2640 Chọn 63 bộ đèn và bố trí bộ đèn 9x7 NGUYỄN THỊ HƯƠNG _ TBĐ-ĐT2-K50 58 THIẾT KẾ CHIẾU SÁNG VÀ CUNG CẤP ĐIỆN CHO TÒA NHÀ HOÀNG LÊ PLAZA Hình 2.4: Lưới đèn cho nhà hàng  Độ rọi thực tế do 32 đèn gây nên là: E 0'  Vậy t' .U  .N .U 2640 * 3 * 63 * 0.598   524.7 a.b. a.b. 21.6 * 18.8 * 1.4 E 0'  E 0 là chấp nhận được  Xác định lưới của bộ đèn - Xét chiều a = 21.6 m chọn 9 hàng n max 1.5  n 1.5h =1.5*2.25 h n n q  3 2 = 3.375 m Với q là khoảng cách từ tường đến các thiết bị chiếu sáng Chọn q = 0.5n Vậy ta có Kiểm tra 2 q  8n  21.6  q 0.5n  n  2.49  q 0.525 2.49 2.49 0.525   0.45 0.525 1.88 3 2 (thỏa mãn) Và m = 2.49 < 3.375 Vậy m  2.49   p 0.525 - Xét chiều b = 18.8 m chọn 7 hàng m max 1.5 h m m p  3 2  m 1.5h =1.5*2.25 =3.375m Với p là khoảng cách từ tường đến các thiết bị chiếu sáng Chọn p = 0,5m NGUYỄN THỊ HƯƠNG _ TBĐ-ĐT2-K50 59 THIẾT KẾ CHIẾU SÁNG VÀ CUNG CẤP ĐIỆN CHO TÒA NHÀ HOÀNG LÊ PLAZA Vậy ta có Kiểm tra 2 p  6 m 18.8   p 0.5m  m  2.82   p 0.94 2.82 2.82 0.94   0.94 0.94 1.41 3 2 (thỏa mãn) Và m = 2.82 < 3.375 Vậy m  2.82   p 0.94 - chỉ số lưới Km : K m 2m.n 2 * 2.82 * 2.49  1.175 h(m  n) 2,45( 2.82  2.49) - Chỉ số gần Kp : K p ap  bq 26.1 * 0.94  18.8 * 0.84  0.397 h( a  b) 2,25(26.1  18.8) Xét tỷ số: kp / km = 0.397/1.175 = 0.338  Xác định quang thông tương đối riêng phần trên mặt hữu ích Fu" với các chỉ số lưới đèn K=4.467; Km = 1.175 ; Kp = 0.338Km và cấp bộ đèn 0.22B+0.47T - Xét K = 2.5 + Với Km = 1  Kp = 0.338  K p 0  F u"665   "   K p 0.5  F u 865  Fu" = (0.338  0) * (865  665)  665 800.13 0.5  0 + Với Km = 1.5  Kp = 0.507 "   K p 0.75  F u 920  "   K p 0  F u 629  Fu" = (0.507  0) * (920  629)  629 = 0.75  0 794.13 Vậy với Km = 1.175 ; Kp = 0,397 thì Fu" - = (1.175  1) * (794.13  800.13)  800.13 798.02 1.5  1 Xét K = 3 + Với Km = 1  Kp = 0.338 "   K p 0  F u 710  "   K p 0.5  F u 889  Fu" = (0.338  0) * (889  710)  710 = 0.5  0 830.94 + Với Km = 1.5  Kp = 0.507 "   K p 0  F u 629  "   K p 0.75  F u 920  Fu" = (0.506  0) * (920  629)  629 825.62 0.75  0 Vậy với Km = 1.175 ; Kp = 0.397 thì NGUYỄN THỊ HƯƠNG _ TBĐ-ĐT2-K50 60 THIẾT KẾ CHIẾU SÁNG VÀ CUNG CẤP ĐIỆN CHO TÒA NHÀ HOÀNG LÊ PLAZA Fu" = (1.175  1) * (825.62  830.94)  830.94 829.073 1.5  1 Vậy với K =4.467; Km= 1.175; Kp = 0.397  Fu"  = (4.467  2.5) * (829.073  830.94)  830.94  920.189 3  2.5 Tính độ rọi trung bình ban đầu: xác định độ rọi trực tiếp Eid , gián tiếp Eii Độ rọi trên một mặt phẳng Ei = Eid + Eii N .F . d R i .F u"S id 1000.a.b.  + Độ rọi trực tiếp: E id   N .F . i E ii  .S ii 1000.a.b + Độ rọi gián tiếp: Với K =1.66 ta phải tính các giá trị Ri , Sid, Sii theo qui chuẩn UTE đối với các độ rọi trực tiếp và gián tiếp K = 2.5 và K = 3, sau đó tuyến tính hoá quan hệ theo K. K R1 2,5 S1 cấp d cấp i - 0.204 523 1306 3 -0.204 534 R3 1308 4.46 -0.204 566.28 7 -1.481 S3 cấp d cấp i 1770 596 -1.739 2037 1313.87 -2.496 610 R4 S4 0,566 cấp d 673 cấp i 851 0,555 694 881 2820.5 651.0 0.52272 755.63 52 85 969.0 4 -Độ rọi trên bề mặt làm việc trực tiếp: N .F E 4d   R 4 *F u"S 4 d 1000.a.b. d   63 * 3 * 2640  * 0.22 * ( R4 .Fu''  S 4 d ) 1000 * 21.6 *18.8 *1.4 0.193 *  R 4 *F u"S 4 d  = 0193 *  0.5227 * 920.189  755.63 238.774lux - Độ rọi trên tường trực tiếp:   E3d  .0 193* R3.F u"S 3d  .0 193* .2 496 *920.189  2820.552 101.105lux NGUYỄN THỊ HƯƠNG _ TBĐ-ĐT2-K50 61 THIẾT KẾ CHIẾU SÁNG VÀ CUNG CẤP ĐIỆN CHO TÒA NHÀ HOÀNG LÊ PLAZA - Độ rọi trên trần trực tiếp:   E1d 0.193* R1.F u"S 1d 0.193*  0.204*920.189  566.18 73.095lux - Độ rọi gián tiếp trên mặt làm việc: N .F . i E 4i  .S 4i 0.275 * 969.04 266.486lux 1000.a.b - Độ rọi gián tiếp trên tường: N .F . i E 3i  .S 3i 0.275 * 651.0851 179.048lux 1000.a.b - Độ rọi gián tiếp trên trần: N .F . i E 1i  .S 1i 0.275 * 1313.869 361.3141lux 1000.a.b Độ rọi trung bình trên các bề mặt: E4 = E4d + E4i = 505.260 lux. E3 = E3d + E3i = 280.154 lux. E1 = E1d + E3i = 434.409 lux.  Kiểm tra: E = E4  E0 E0  505.26  500 500 0.011 (thỏa mãn)  Kiểm tra độ rọi theo tiêu chuẩn 0.5< E3 / E4 < 0.8 E3/ E4 = 280.154 / 505.26 = 0.554 Với E = 500 thì E3/E4 phù hợp với giá trị mong muốn đối với độ rọi tường VII. Thiết kế chiếu sáng văn phòng cho thuê tầng 4-7  Kích thước phòng : 16.15 x 7.2 x 3.1 (m) - Chiều cao phòng H = 3.1m. - Chiều rộng của phòng b = 7.2m. - Chiều dài của phòng a = 16.15m.  Chọn độ rọi: đối với văn phòng chọn độ rọi E = 500lux  Chọn bộ đèn SYL PACK2 4*18W PA với cấp chiếu sáng 0.67D NGUYỄN THỊ HƯƠNG _ TBĐ-ĐT2-K50 62 THIẾT KẾ CHIẾU SÁNG VÀ CUNG CẤP ĐIỆN CHO TÒA NHÀ HOÀNG LÊ PLAZA Quang thông một bóng Q=1230 lm  Chọn chiều cao treo đèn kiểu đèn bố trí sát trần (h’ = 0) - Chiều cao của nguồn so với bề mặt hữu ích h = H – 0.85 = 2.25m - Chỉ số treo đèn j h' 0 h  h'  Các hệ số phản xạ của căn phòng có bộ phản xạ ρ1ρ3ρ4 là 8,7,3  Số bộ đèn dùng có cấp chiếu sáng 0.67D đảm bảo được độ đồng đều. n - Theo phương a = 16.2m : h max 1.2  n 1.2 * h =1.2*2.25 =2.7m Số bộ đèn tối thiểu là: x = 16.15 /n = 16.15/2.7= 5.98 Chọn x = 6 - Theo phương b = 7.2 m : m max 1 .2  m 1.2 * h =1.2*2.45 h = 2.7 m Số bộ đèn tối thiểu là: y = 7.2/m = 7.2/2.7 = 2.67 .Chọn y = 3 Vậy số bộ đèn tối thiểu là N = x.y = 6*3 = 18 bộ  Kiểm tra độ rọi - Chỉ số địa điểm k: k a.b 16.2 * 7.2  2.213 h. a  b  2.25 * 16.15  7.2  - Hệ số suy giảm chọn hệ số suy giảm quang thông  1.4  Quang thông tổng của các đèn :   E.S  U U: HÖ sè sö dông. U = d *Ud + i *Ui Ud và Ui: Hệ số có ích trực tiếp và gián tiếp d và i: Hiệu suất trực tiếp và gián tiếp của bộ đèn Các hệ số có ích trực tiếp và gián tiếp phụ thuộc vào chỉ số địa điểm K do vậy ta phải tính các hệ số có ích theo K.Với K = 2.213 ta phải nội suy từ K= 2 và K = 2.5 Với bộ hệ số phản xạ 1= 0.8, 3= 0.7, 4= 0.3.  K  2,5  U   K  2,0  U d 111 d 108 NGUYỄN THỊ HƯƠNG _ TBĐ-ĐT2-K50  Ud = (2.213  2.0) * (111  108)  112 2.5  2.0 =108.7 63 THIẾT KẾ CHIẾU SÁNG VÀ CUNG CẤP ĐIỆN CHO TÒA NHÀ HOÀNG LÊ PLAZA Vậy K = 2.213 và J = 0 thì Ud = 109.7 Do vậy U = 0.67*1.087 = 0.73 - Quang thông tổng yêu cầu là : t = 500*16.15*7.2.1.4 / 0.73 = 111756.8 lm - Số lượng bộ đèn cần dùng là N t 111756 .8  20.69  bd 4 * 1350 Chọn 21 bộ đèn và bố trí bộ đèn 7x3 Hình 2.4: Lưới đèn cho văn phòng  Độ rọi thực tế do 32 đèn gây nên là: E 0'  Vậy t' .U  .N .U 1350 * 21 * 4 * 0.73   507.35 a.b. a.b. 16.15 * 7.2 * 1.4 E 0'  E 0 là chấp nhận được  Xác định lưới của bộ đèn - Xét chiều a = 16.15 m chọn 7 hàng n max 1.2 h n n q  3 2  n 1.2h =1.2*2.25 = 2.7 m Với q là khoảng cách từ tường đến các thiết bị chiếu sáng Chọn q = 0,5n Vậy ta có Kiểm tra  2 q  6 n 16 .15   q 0.5n  n  2.4  q 0.875 2.4 2.4 0.875   0.8 0.875 1.2 3 2 (thỏa mãn) Và m = 2.4 < 2.7 - Xét chiều b = 7.2 m chọn 3 hàng NGUYỄN THỊ HƯƠNG _ TBĐ-ĐT2-K50 64 THIẾT KẾ CHIẾU SÁNG VÀ CUNG CẤP ĐIỆN CHO TÒA NHÀ HOÀNG LÊ PLAZA m max 1,5 h m m p  3 2  m 1.5h =1.2*2.25 =2.7 m Với p là khoảng cách từ tường đến các thiết bị chiếu sáng Chọn p = 0,5m Vậy ta có Kiểm tra 2 p  2 m 7.2   p 0,5m   m  2 .6   p 1 2 .6 2.6 1   0.87 1 1.3 3 2 (thỏa mãn) Và m = 2.82 < 3.375 Vậy Và  m  2 .6   p 1 m  2.4   p 0.875 2m.n 2 * 2.6 * 2.4  1.11 h(m  n) 2,25 * (2.6  2.4) - chỉ số lưới Km : K m - Chỉ số gần Kp : K p ap  bq 16.15 * 1  7.2 * 0.875  0,427 h( a  b) 2,25 * (16.15  7.2) Xét tỷ số: kp / km = 0.427 / 1.11 = 0.385  Xác định quang thông tương đối riêng phần trên mặt hữu ích Fu" với các chỉ số lưới đèn K=2.21; Km = 1.11 ; Kp = 0.385Km và cấp bộ đèn 0,67D - Xét K = 2 + Với Km = 1  Kp = 0.385 "   K p 0  F u 549  "   K p 0.5  F u 715  Fu" = (0.385  0) * (715  549)  549 = 0.5  1 676.886 + Với Km = 1.5  Kp = 0.578 "   K p 0  F u 483  "   K p 0.75  F u 748  Fu" = (0.578  0) * (748  483)  483 687.155 0.75  0 Vậy với Km = 1.11; Kp = 0.385 thì Fu" - = (1.11  1) * (687.155  676.886)  676.886 679.13 1.5  1 Xét K = 2.5 + Với Km = 1  Kp = 0.385 "   K p 0  F u 612  "   K p 0.5  F u 763  Fu" = (0.385  0) * (763  612)  612 728.33 1  0.5 NGUYỄN THỊ HƯƠNG _ TBĐ-ĐT2-K50 65 THIẾT KẾ CHIẾU SÁNG VÀ CUNG CẤP ĐIỆN CHO TÒA NHÀ HOÀNG LÊ PLAZA + Với Km = 1.5  Kp = 0.578  K p 0  F u"548   "   K p 0.75  F u 787  Fu" = (0.578  0) * (787  548)  548 = 0.75  0 732.125 Vậy với Km = 1.11; Kp = 0,385 thì Fu" = (1.11  1) * (732.125  728.33)  728.33 729.16 1.5  1 Vậy với K =2.21 ; Km= 1.11; Kp = 0.385   Fu" = ( 2.21  2) * (729.16  679.13)  679.13  700.47 2.5  2 Tính độ rọi trung bình ban đầu: xác định độ rọi trực tiếp Eid , gián tiếp Eii Độ rọi trên một mặt phẳng Ei = Eid + Eii N .F . d R i .F u"S id 1000.a.b.  + Độ rọi trực tiếp: E id  + Độ rọi gián tiếp:  N .F . i E ii  .S ii 1000.a.b Với K =2.21 ta phải tính các giá trị Ri , Sid, Sii theo qui chuẩn UTE đối với các độ rọi trực tiếp và gián tiếp K = 2.5 và K = 3 sau đó tuyến tính hoá quan hệ theo K. K R1 2,5 S1 cấp d cấp i - 0.204 523 1306 3 -0.204 534 2.21 -0.204 516.69 R3 1308 -1.481 S3 cấp d cấp i 1770 596 -1.739 2037 1304.85 -1.333 610 1616.9 588 R4 S4 0,566 cấp d 673 cấp i 851 0,555 694 881 0.5723 660.96 833.8 -Độ rọi trên bề mặt làm việc trực tiếp: N .F E 4d   d R 4 *F u"S 4 d 1000.a.b.   21* 4 *1350  * 0.67 * ( R4 .Fu''  S 4 d ) 1000 *16.15 * 7.2 *1.4 0.47 *  R 4 *F u"S 4 d  = 0.47 *  0.5723 * 700.47  660.96 495.6lux NGUYỄN THỊ HƯƠNG _ TBĐ-ĐT2-K50 66 THIẾT KẾ CHIẾU SÁNG VÀ CUNG CẤP ĐIỆN CHO TÒA NHÀ HOÀNG LÊ PLAZA - Độ rọi trên tường trực tiếp:   E 3d  ,0 47 * R3.F u"S 3d  .0 47 *  1.333* 700.47 1616.9 318.83lux - Độ rọi trên trần trực tiếp:   E1d 0.47 * R1.F u"S 1d  .0 47 *  .0 204* 700.47  516.69 174.46lux Độ rọi trung bình trên các bề mặt: E4 = E4d = 495.6 lux. E3 = E3d = 318.83 lux. E1 = E1d = 174.46 lux.  Kiểm tra: E = E4  E0 E0  495.6  500 500 0.015 (thỏa mãn)  Kiểm tra độ rọi theo tiêu chuẩn 0.5< E3 / E4 < 0.8. E3/ E4 = 318.83 / 495.6 = 0.64 Với E = 500 thì E3/E4 phù hợp với giá trị mong muốn đối với độ rọi tường PHẦN III : MỘT SỐ VẤN ĐỀ THIẾT KẾ CUNG CẤP ĐIỆN THEO TIÊU CHUẨN CHÂU ÂU I. Xác định phụ tải tính toán. - Xác định phụ tải điện là nhiệm vụ đầu tiên trong quá trình thiết kế cung cấp điện cho một công trình. Tùy theo quy mô của công trình mà phụ tải điện phải được xác định theo phụ tải thực tế hoặc còn phải kể đến khả năng phát triển công trình trong tương lai 5 năm hoặc 10 năm. Do đó việc xác định phụ tải điện là giải bài toán dự báo phụ tải ngắn hạn hoặc dài hạn. - Dự báo phụ tải ngắn hạn tức là xác định phụ tải của công trình ngay sau khi đi vào vận hành. Phụ tải đó thường được gọi là phụ tải tính toán. Căn cứ vào phụ tải tính toán để chọn các thiết bị điện như: máy biến áp, dây dẫn, các thiết bị đóng cắt, bảo vệ… để tính các tổn thất công suất, điện áp, để chọn các thiết bị bù… - Phụ tải tính toán là một số liệu quan trọng để thiết kế cung cấp điện. NGUYỄN THỊ HƯƠNG _ TBĐ-ĐT2-K50 67 THIẾT KẾ CHIẾU SÁNG VÀ CUNG CẤP ĐIỆN CHO TÒA NHÀ HOÀNG LÊ PLAZA - Phụ tải điện phụ thuộc vào nhiều yếu tố: công suất và số lượng các máy, chế độ vận hành, quy trình công nghệ sản xuất, trình độ vận hành của công nhân … Vì vậy xác định phụ tải điện là nhiệm vụ khó khăn nhưng rất quan trọng. Bởi vì, nếu phụ tải tính toán được xác định nhỏ hơn phụ tải thực tế thì sẽ làm giảm tuổi thọ các thiết bị điện, có khi dẫn tới nổ, cháy rất nguy hiểm. Nếu phụ tải tính toán lớn hơn phụ tải thực tế nhiều thì các thiết bị điện được chọn sẽ quá lớn so với yêu cầu, do đó gây lãng phí.  Một số phương pháp tính phụ tải thường dùng trong thiết kế hệ thống cung cấp điện 1. Phương pháp tính theo công suất đặt và hệ số yêu cầu. Công thức tính : n P tt K nc . P đi i 1 Q tt P tt .tg S tt  Ptt2  Qtt2 Một cách gần đúng có thể lấy Pđ = Pđm n Do đó: P tt K nc . P đmi i 1 Trong đó : Pđi,Pđmi : công suất đặt và công suất định mức của thiết bị thứ i,KW. Ptt, Qtt, Stt: Công suất tác dụng, phản kháng và toàn phần tính toán của nhóm thiết bị n: số thiết bị trong nhóm. Ưu điểm: Đơn giản, tính toán thuận tiện Nhược điểm: phương pháp này kém chính xác. Bởi vì hệ số nhu cầu tra trong sổ tay là số liệu cho trước không phụ thuộc vào chế độ vận hành và số thiết bị trong nhóm máy, do đó khi thay đổi chế độ vận hành và số thiết bị là kết quả tính phụ tải tính toán theo hệ số nhu cầu trở nên không chính xác. NGUYỄN THỊ HƯƠNG _ TBĐ-ĐT2-K50 68 THIẾT KẾ CHIẾU SÁNG VÀ CUNG CẤP ĐIỆN CHO TÒA NHÀ HOÀNG LÊ PLAZA 2.Phương pháp tính theo suất phụ tải trên một đơn vị sản xuất. Công thức tính Ptt = po.F Trong đó : po : Suất phụ tải trên 1m2 diện tích sản xuất, KW/m2. F : diện tích sản xuất, m2 . Giá trị po tra trong sổ tay sau quá trình kinh nghiệm vận hành thống kê lại . Phương pháp này chỉ cho kết quả gần đúng do đó thường dùng trong thiết kế sơ bộ. Có thể dùng phương pháp này để tính phụ tải tính toán khi các phân xưởng có mật độ máy móc tương đối đồng đều, như các phân xưởng gia công cơ khí, dệt… 3.Phương pháp tính theo suất tiêu hao điện năng cho một đơn vị sản phẩm. Mw 0 Công thức tính : P tt  T max Trong đó: M: số lượng sản phẩm được sản xuất trong một năm (sản lượng) Wo: suất tiêu hao điện năng cho một đơn vị sản phẩm. KWh/đơn vị sản phẩm. Tmax : thời gian sử dụng công suất lớn nhất. Phương pháp này thường được dùng cho tính toán các thiết bị điện có đồ thị phụ tải ít biến đổi như quạt gió, bơm nước, máy nén khí… Khi đó phụ tải tính toán gần bằng phụ tải trung bình và kết quả tương đối chính xác. 4.Phương pháp tính theo hệ số cực đại K max và công suất trung bình P tb ( còn được gọi là phương pháp số thiết bị hiệu quả nhq). Công thức tính : Ptt = Kmax.Ksd .Pđm Trong đó : Pđm :công suất định mức, W. Kmax,Ksd : hệ số cực đại và hệ số sử dụng. Phương pháp này áp dụng khi các số liệu cần thiết để sử dụng tương đối đơn giản hoặc cần nâng cao độ chính xác của phụ tải tính toán. NGUYỄN THỊ HƯƠNG _ TBĐ-ĐT2-K50 69 THIẾT KẾ CHIẾU SÁNG VÀ CUNG CẤP ĐIỆN CHO TÒA NHÀ HOÀNG LÊ PLAZA Phương pháp này cho kết quả tương đối chính xác khi xác định số thiết bị hiệu quả nhq chúng ta đã xét tới một loạt các yêu tố quan trọng như ảnh hưởng của số thiết bị trong nhóm, số thiết bị có công suất lớn nhất cũng như sự khác nhau về chế độ làm việc của chúng. II. Phương án cung cấp điện Phương án cung cấp điện bao gồm những vấn đề chính sau: cấp điện áp, sơ đồ nối dây, phương thức vận hành… Một phương án cung cấp điện được coi là hợp lý khi thỏa mãn những yếu tố cơ bản sau : + Đảm bảo chất lượng điện, tức đảm bảo tần số và điện áp nằm trong phạm vi cho phép. + Đảm bảo độ tin cậy, tính liên tục của cung cấp điện phù hợp với yêu cầu của phụ tải. + Thuận tiện trong vận hành lắp ráp và sửa chữa. + Có chỉ tiêu kính tế kỹ thuật hợp lý. 1. Hệ thống điện trạm trung áp. Khi lựa chọn hệ thống điện trung áp tức là ta chọn lựa sơ đồ nối dây của mạng điện. Khi lựa chọn sơ đồ phải căn cứ vào các yêu cầu cơ bản của mạng điện, vào tính chất của hộ tiêu dùng điện, vào trình độ vận hành thao tác của công nhân, vào vốn đầu tư…Việc lựa chọn sơ đồ nối dây dựa trên cơ sở tính toán so sánh kỹ thuật. Sơ đồ nối dây có hai dạng cơ bản :  Sơ đồ nối dây hình tia: Có ưu điểm là nối dây rõ ràng, mỗi hộ dùng điện được cung cấp bằng một đường dây, do đó ít ảnh hưởng lẫn nhau, độ tin cậy cung cấp điện tường đối cao, dễ dùng các biện pháp bảo vệ và tự động hóa, dễ vận hành và bảo quản. Tuy nhiên sơ đồ này lại có vốn đầu tư lớn, do đó sơ đồ này dùng cấp điện cho các phụ tải loại 1 và 2. NGUYỄN THỊ HƯƠNG _ TBĐ-ĐT2-K50 70 THIẾT KẾ CHIẾU SÁNG VÀ CUNG CẤP ĐIỆN CHO TÒA NHÀ HOÀNG LÊ PLAZA  Sơ đồ phân nhánh: có ưu khuyết điểm ngược với sơ đồ hình tia nên dùng để cung cấp điện cho phụ tải loại 2 và 3. ~ 1 ~ 2 2 4 2 1 3 3 3 3 3 2 a) 3 3 b) Hình 3.1:Sơ đồ cung cấp điện a) Sơ đồ hình tia; b) Sơ đồ phân nhánh 1. Thanh cái trạm phân phối; 2: Đường dây điện; 3: Trạm biến áp; 4: Đường dây trục chính Trong thực tế thường kết hợp hai dạng sơ đồ cơ bản trên. Để nâng cao độ tin cậy và tính linh hoạt của sơ đồ dùng các mạch dự phòng chung hoặc riêng. Một số sơ đồ điển hình. - Sơ đồ hình tia có đường dây dự phòng chung - Sơ đồ phân nhánh có đường dây dự phòng chung. - Sơ đồ phân nhánh có đường dây dự phòng riêng cho từng trạm biến áp. - Sơ đồ phân nhánh nối hình vòng để tăng độ tin cậy. - Sơ đồ hình tia được cung cấp bằng hai đường dây để tăng độ tin cậy. - Sơ đồ phân nhánh được cung cấp bằng hai đường dây để nâng cao độ tin cậy. - Sơ đồ dẫn sâu. 2. Trạm điện( trạm biến áp) NGUYỄN THỊ HƯƠNG _ TBĐ-ĐT2-K50 71 THIẾT KẾ CHIẾU SÁNG VÀ CUNG CẤP ĐIỆN CHO TÒA NHÀ HOÀNG LÊ PLAZA Trạm biến áp là một trong những phần tử quan trọng của hệ thống cung cấp điện. Nhiệm vụ của trạm biến áp dùng để biến đổi điện năng từ cấp điện áp này sang cấp điện áp khác.  Phân loại trạm biến áp  Phân lọa trạm biến áp theo cấu trúc - Trạm biến áp ngoài trời: ở loại trạm này các thiết bị điện như dao cách ly, máy cắt điện, máy biến áp, thanh góp…đều đắt ngoài trời. Riêng phần phân phối phía điện áp thấp thì đặt trong nhà, hoặc đặt trong các tủ sắt chế tạo sẵn chuyên dùng. - Trạm biến áp trong nhà: Ở loại trạm này tất cả các thiết bị đều đặt trong nhà. Trạm thường được sử dụng trong các phân xưởng hoặc các khu vực trong thành phố.  Phân loại theo số lượng máy biến áp - Trạm một máy biến áp: thường dùng cho các phụ tải loại 2và3 - Trạm hai máy biến áp: thường dùng cấp điện cho các phụ tải loại 1 và 2 các phụ tải quan trọng.  Vị trí của trạm biến áp phải thỏa mãn các yêu cầu cơ bản sau: - An toàn và liên tục cung cấp điện. - Gần trung tâm phụ tải, thuận tiện cho nguồn cung cấp đi tới. - Thao tác, vận hành, quản lý dễ dàng. - Phòng nổ, cháy, bụi bặm, khí ăn mòn. - Tiết kiệm vốn đầu tư và chi phí vận hành nhỏ.  Chọn số lượng và công suất của trạm biến áp căn cứ vào hộ tiêu thụ. Chọn số lượng máy biến áp: dựa trên cơ sở độ tin cậy cung cấp điện. Các phụ tải thuộc hộ tiêu thụ loại I, trạm biến áp cần đặt từ hai máy trở lên nối với các phân đoạn khác nhau của thanh góp, giữa các phân đoạn đó cần bố trí các thiết bị NGUYỄN THỊ HƯƠNG _ TBĐ-ĐT2-K50 72 THIẾT KẾ CHIẾU SÁNG VÀ CUNG CẤP ĐIỆN CHO TÒA NHÀ HOÀNG LÊ PLAZA đóng cắt khi cần thiết. Đối với các hộ tiêu thụ loại III chỉ cần đặt một máy biến áp, tuy nhiên cần tính toán đến công suất dự trữ. Dung lượng máy biến áp: phải chọn sao cho trong điều kiện làm việc bình thường trạm đảm bảo cấp đủ điện năng cho phụ tải và có dự trữ một lượng công suất khi có sự cố, đảm bảo độ an toàn cung cấp điện, tuổi thọ máy, tiêu chuẩn kỹ thuật. Được tiến hành dựa trên công suất tính toán toàn phần của tòa nhà, phân xưởng … - Với trạm 1 máy: cấp điện cho các hộ tiêu thụ loại 2 và 3.Công suất của máy biến áp Sđmb ≥ Stt - Với trạm hai máy biến áp + Để này đảm bảo cho cấp điện 100% ngay cả khi sự cố mất một máy thì công suất máy biến áp có thể chọn: S đmB  S tt 1.4 Tuy nhiên trong quá trình vận hành bình thường quá non tải. + Trong trường hợp có thể cắt bớt một phần phụ tải không quan trọng trong thời gian vài ngày thì có thể chọn máy biến áp có công suất nhỉnh hơn. Khi đó công suất máy biến áp có thể chọn theo hai công thức sau đây: S đmB  S tt 2 và S đmB  S sc 1.4 Trong đó: S sc : S tt Công suất phải cấp cho phụ tải khi sự cố một máy biến áp. : Công suất tính toán của phụ tải S đmB : III. Công suất định mức của máy biến áp Thiết kế cấp điện mạng cao áp 1. Chọn cầu chì. Cầu chì dùng để bảo vệ mạch điện xoay chiều và một chiều khi quá tải hay ngắn mạch. Cầu chì được đặt tại các tủ điện và được chọn theo - Điện áp định mức Uđm.cc ≥ Uđm.m (KV) NGUYỄN THỊ HƯƠNG _ TBĐ-ĐT2-K50 73 THIẾT KẾ CHIẾU SÁNG VÀ CUNG CẤP ĐIỆN CHO TÒA NHÀ HOÀNG LÊ PLAZA - Dòng điện định mức Iđm.cc ≥ Ilv.max (A) - Dòng điện cắt định mức Iđm.cắt ≥ I” (KA) Với I” giá trị hiệu dụng ban đầu của dòng điện ngắn mạch thành phần chu kỳ. 2. Chọn máy cắt phụ tải Máy cắt phụ tải là thiết bị đóng cắt đơn giản và rẻ tiền hơn máy cắt. Nó gồm hai bộ phận: bộ phận đóng cắt điều khiển bằng tay và cầu chì. Vì bộ phận dập hồ quang của máy cắt phụ tải có cấu tạo đơn giản nên máy cắt phụ tải chỉ đóng cắt được dòng phụ tải còng việc cắt dòng điện ngắn mạch do cầu chì đảm nhiệm. Máy cắt phụ tải được chọn theo các điều kiện sau: - Điện áp định mức Uđm.MC ≥ Uđm.m (KV) - Dòng điện định mức Iđm.MC ≥ Ilv.max (A) - Dòng điện ngắn mạch xung kích cho phép Iđm.d≥ Ixk (KA) - Dòng điện ổn định nhiệt ứng với thời gian ổn định nhiệt 3. Chọn máy cắt cao áp của máy biến áp Máy cắt là thiết bị quan trọng trong mạng cao áp dùng để đóng cắt dòng điện phụ tải và dòng điện ngắn mạch. Điều kiện chọn máy cắt - Điện áp định mức Uđm.MC ≥ Uđm.m (KV) - Dòng điện định mức Iđm.MC ≥ Ilv.max (A) - Dòng điện cắt định mức Iđm.cắt ≥ IN.t (A) - Dòng điện ngắn mạch xung kích cho phép Iđm.d≥ Ixk (KA) IV. Thiết kế cấp điện mạng hạ áp theo tiêu chuẩn châu âu Theo tiêu chuẩn châu Âu gồm 9 bước 1. Chọn máy cắt hạ áp. Với dòng Ib dòng làm việc của tải, và In dòng điện bình thường của máy cắt. NGUYỄN THỊ HƯƠNG _ TBĐ-ĐT2-K50 74 THIẾT KẾ CHIẾU SÁNG VÀ CUNG CẤP ĐIỆN CHO TÒA NHÀ HOÀNG LÊ PLAZA  Các đặc tính cơ bản của một máy cắt: - Điện áp sử dụng định mức (Uc): giá trị điện áp mà thiết bị có thể vận hành trong điều kiện bình thường. - Dòng điện định mức In : Giá trị cực đại mà máy cắt với Role bảo vệ quá dòng có thể chụi được vô hạn định ở nhiệt độ môi trường do nhà chế tạo qui định, và nhiệt độ của các bộ phận mang điện không vượt quá giới hạn cho phép. - Dòng tác động (Irth hoặc Ir) của role bảo vệ quá tải và khi ngắn mạch (Im): - Dòng hiệu chinh Ir hoặc Irth là giá trị dòng ngưỡng tác động của máy cắt. Đó cũng là giá trị dòng cực đại của máy cắt có thể chịu được mà không dẫn đến sự nhả tiếp điểm. Với các thiết bị quá dòng không thể điều chỉnh được thì Ir = In - Dòng chỉnh định tác động của role bảo vệ ngắn mạch: nhiệm vụ của các role này (dạng tác động tức thời hoặc trễ ngắn) là đảm bảo cho sự cắt nhanh khi có dòng sự cố lớn - Dòng định mức cắt ngắn mạch, sử dụng trong công nghiệp (Icu) hoặc sử dụng dân dụng (Icn): là giá trị lớn nhất của dòng ngắn mạch mà(dòng giả định) mà thiết bị có thể cắt được mà không bị hư hỏng.  Cách chọn máy cắt - Chọn dòng định mức máy cắt theo sự vận hàng ứng với một nhiệt độ môi trường. - Chọn năng lực cắt của máy cắt cần phải đáp ứng được một trong hai điều kiện sau: +Có khả năng cắt Icu ít nhất có giá trị bằng dòng ngắn mạch giả định hiện tại điểm lắp đặt. + Phải kết hợp một thiết bị cắt khác đặt phía trước và có khả năng cắt cần thiết. + Chọn ngưỡng cắt tức thời hoặc có trễ ngắn: có các dạng đường cong bảo vệ, trong mạng điện dân dụng có các đường cong B,C,D,MA NGUYỄN THỊ HƯƠNG _ TBĐ-ĐT2-K50 75 THIẾT KẾ CHIẾU SÁNG VÀ CUNG CẤP ĐIỆN CHO TÒA NHÀ HOÀNG LÊ PLAZA 2. Tính chọn cáp. Dây dẫn và cáp hạ áp được chọn theo điều kiện phát nóng - Chọn vật liệu làm dây dẫn có thể là nhôm hoặc đồng - Chọn tiết diện của dây dẫn.khi quyết định loại áp nào cũng phải tính đến các hệ số K = K1. K2. K3. Trong đó: K1 : hệ số tính đến phương thức lắp đặt. Với các chữ cái từ B tới F là các dạng dây cà cách lắp đặt. K2 : Hệ số tính số mạch cáo trong một hàng đơn. K3 : Hệ số tính đến sự ảnh hưởng nhiệt độ tương ứng với cách điện. Khi tính toán chọn lựa cáp dòng điện tính phải tính toán đến các hệ số trên I z' I z / K Iz : Dòng điện cho phép, dòng điện lớn nhất mà đường dây điện có thể chụi được mà không bi tổn hại. Dựa trên dòng điện tính toán được tra tiết diện dây cần thiết. 3. Xác định sụt áp Khi dây mang tải sẽ luôn tồn tại sự sụt áp giữa đầu và cuối của dây. Ở chế độ vận hành bình thường của các tải (động cơ, chiếu sáng…) phụ thuộc nhiều vào điện áp trên đầu vào của chúng và yêu cầu giá trị điện áp vào gần với giá trị điện áp định mức. Và mặc dù tổng trở của đường dây tuy nhỏ song không thể bỏ qua được. Do vậy sau khi chọn được cáp có chiều dài và tiết diện ta tính đến điện áp tại điểm cuối phải nằm trong phạm vi cho phép. Đối với các mạch khác nhau tính từ trạm hạ áp công cộng có độ sụt áp cho phép khác nhau : - sụt áp chiếu sáng ∆U% ≤ 3% - Sụt áp khác 5% NGUYỄN THỊ HƯƠNG _ TBĐ-ĐT2-K50 76 THIẾT KẾ CHIẾU SÁNG VÀ CUNG CẤP ĐIỆN CHO TÒA NHÀ HOÀNG LÊ PLAZA Các độ sụt áp giới hạn này được cho trong các chế độ vận hành bình thường và không sử dụng khi khởi động động cơ, hoặc khi đóng cắt đồng thời một cách tình cờ nhiều tải. Cách tính toán độ sụt áp: - Đối với mạch điện 1 pha : ∆U = 2.IB.L(R.Cosφ + X.Sinφ) en% =100Un /Vn - Đối với mạch điện 3 pha : ∆U = e.IB.L(R.Cosφ + X.Sinφ) en% =100Un /Vn Trong đó : Un :điện áp định mức Vn :Điện áp pha có dây trung tính. Cosφ : hệ số công suất IB : dòng điện làm việc R,X : Điện trở và trở kháng của dây dẫn L : Chiều dài của dây dẫn. 4. Tính toán dòng ngắn mạch . Tính toán dòng ngắn mạch 3 pha đối xứng tại những điểm đặc trưng là điều cần thiết để lựa chọn thiết bị đóng cắt (theo dòng sự cố), cáp (theo tính ổn định nhiệt), thiết bị bảo vệ, ngưỡng bảo vệ… Cách xác định dòng ngắn mạch 3 pha tại điểm bất kì trên lưới hạ thế + Tính toán điện trở và điện kháng Điện trở toàn mạch Rt = R1 + R2+ … + Tính toán điện trở và điện kháng Điện trỏ toàn mạch Rt = R1 + R2+ … Trong đó: R1: Tổng trở của hệ thống : R1 = 0,1.Q (mΩ) Wc .U 2 .10  3 (Ω) R2: Điện trở của máy biến áp : R2 = 2 S NGUYỄN THỊ HƯƠNG _ TBĐ-ĐT2-K50 77 THIẾT KẾ CHIẾU SÁNG VÀ CUNG CẤP ĐIỆN CHO TÒA NHÀ HOÀNG LÊ PLAZA Với Wc: công suất của máy biến áp (W) S: công suất biểu kiến của máy biến áp. L R3: Điện trở của dây dẫn : R3 =  S (Ω) Với ρ : Trở suất của vật liệu làm dây dẫn(Ωm) L : Chiều dài của dây dẫn(m) S :Tiết diện của dây dẫn .(m2) L R4: Điện trở của thanh cái R4 =  S Với ρ : Trở suất của vật liệu làm thanh cái (Ωm) L : Chiều dài của thanh cái(m) S :Tiết diện của thanh cái .(m2) Điện kháng toàn mạch Xt = X1 + X2+ … Trong đó: X1 :Điện kháng tổng của hệ thống : X1 = 0,995.So (mΩ)  (m.U n) 2 S KQ Với So m : Số pha Un : Điện áp định mức (V) SkQ : Công suất biểu kiến của hệ thống. SkQ = 3000MVA X2 :Điện trở của máy biến áp : X2 = Với Z2 = U cc : U cc U 2 100 S Z 22  R22 (Ω) . Điện áp ngắn mạch (%) X3 :Điện kháng của dây dẫn : Với cáp đặt ngầm: X3 = 0,09L(Ω) Với cáp trên không: X3 = 0,13L(Ω) X4 : Điện kháng của thanh cái X4 = 0,15L +Tính toán dòng ngắn mạch NGUYỄN THỊ HƯƠNG _ TBĐ-ĐT2-K50 78 THIẾT KẾ CHIẾU SÁNG VÀ CUNG CẤP ĐIỆN CHO TÒA NHÀ HOÀNG LÊ PLAZA I cc max  m.c.U n 3. Rt2  X t2 Trong đó : m: Hệ số không tải c : Hệ số điện áp Un : Điện áp định mức 5. Lựa chọn bộ bảo vệ các máy cắt Lựa chọn bộ bảo vệ cho aptomat cần dựa dòng điện làm việc dài hạn và năng lực cắt. Đảm bảo được khả năng tác động của máy cắt khi có sự cố xảy ra. - Dòng định mức của máy cắt In ≥ IB - Năng lực cắt PdC ≥ Icc 6. Xét tính chọn lọc các bộ bảo vệ các cấp. Định nghĩa: Bảo vệ có tính chọn lọc nếu khi xuất hiện sự cố tại một điểm trên mạng, sự cố này phải bị loại trừ bởi bảo vệ đặt ngay phía trên nó.  Các kiểu chọn lọc : - Chọn lọc hoàn toàn: khi sự cố tại một điểm dưới aptomat B thì B sẽ tác động và A không tác động - Chọn lọc một phần: khi sự cố tại một điểm dưới aptomat B dòng điện ngắn mạch lớn đến một giá trị nào đó thì B và A sẽ tác động. - Không chọn lọc: khi sự cố tại một điểm dưới aptomat B thì A sẽ tác động trước B hay A,B tác động đồng thời  Các kỹ thuật chọn lọc : Các kỹ thuật này dựa trên hai thông số của aptomat NGUYỄN THỊ HƯƠNG _ TBĐ-ĐT2-K50 79 THIẾT KẾ CHIẾU SÁNG VÀ CUNG CẤP ĐIỆN CHO TÒA NHÀ HOÀNG LÊ PLAZA Im :Giá trị dòng tác động td : Thời gian tác động - Chọn lọc theo dòng: Kiểu chọn lọc này tác động nhanh dựa trên việc phân cấp các ngưỡng chỉnh định của các bộ tác động từ I m. Được cụ thể bằng các đường cong lệch nhau theo cường độ dòng. Tỷ lệ dòng điện giữa hai cấp chỉnh định >1,6 thì sự chọn lọc được thực hiện. - Chọn lọc theo thời gian: Dựa trên sự chênh lệch thời gian tác động giữa các aptomat trên và dưới. Với cường độ dòng điện xác định, mỗi khí cụ có một thời gian không tác động t1 và một thời gian cắt hoàn toàn t2 7. Ứng dụng kỹ thuật phân tầng. Máy cắt hạn chế dòng sử dụng điện trở của các hồ quang ngắn mạch trong máy cắt để hạn chế dòng. Một phương pháp cải thiện sự hạn chế dòng là lắp thêm các modul hạn chế dòng riêng (mắc nối tiếp) cho một máy cắt tiêu chuẩn. Ứng dụng ký thuật phân tầng là: sử dụng các ưu điểm của các máy cắt hạn chế dòng để lắp đặt các thiết bị đóng cắt, cáp và các phần tử của mạch nằm sau có đặc tính thấp hơn. Do vậy sẽ đơn giản hóa và làm giảm chi phí lắp đặt. 8. Làm tối ưu tính chọn lọc của bộ bảo vệ Tối ưu hóa tính chọn lọc là sau khi chọn và tính toán các thiết bị bảo vệ ta chọn các lại máy cắt đầu nguồn. + Mở rộng gấp đôi tính chọn lọc + Thực hiện tính chọn lọc tổng thể cùng với tất cả các điểm từ dười lên. 9. Kiểm tra yêu cầu bảo vệ an toàn cho con người. TN: Chiều dài đường dây ảnh hưởng đến dòng sự cố do đó nếu đường dây cáp quá dài bộ bảo vệ có thể không tác động khi sự cố. Do đó cần kiểm tra khả năng tác động. NGUYỄN THỊ HƯƠNG _ TBĐ-ĐT2-K50 80 THIẾT KẾ CHIẾU SÁNG VÀ CUNG CẤP ĐIỆN CHO TÒA NHÀ HOÀNG LÊ PLAZA PHẦN IV: THIẾT KẾ CUNG CẤP ĐIỆN ĐỘNG LỰC VÀ CHIẾU SÁNG CHO TÒA NHÀ THEO TIÊU CHUẨN CHÂU ÂU A_ Tính phụ tải tính toán của tòa nhà Những vấn đề chung cấp điện cho tòa nhà. Hiện nay, cùng với sự phát triển của đô thị là sự xuất hiện hàng loạt các tòa nhà cao tầng được thiết kế và thi công theo các tiêu chuẩn kỹ thuật tiên tiến, đáp ứng được các nhu cầu ngày càng phong phú của người sử dụng, đặc biệt chúng có thể làm việc tin cậy và an toàn cao. Hệ thống cấp điện trong nhà cao tầng có các đặc điểm cơ bản sau: - Phụ tải phong phú, đa dạng( điện áp, công suất, pha…). - Phụ tải tập trung trong không gian hẹp, mật độ phụ tải tương đối cao. - Có các hệ thống cấp nguồn dự phòng (ac qui, máy phát) - Không gian lắp đặt bị hạn chế và phải thỏa mãn các yêu cầu mỹ thuật trong kiến trúc xây dựng. - Yêu cầu cao về chế độ làm việc và an toàn cho người sử dụng. II, Tính phụ tải tính toán 1. Phụ tải của tòa nhà Với các phụ tải chính của hệ thống điện trong nhà cao tầng gồm các phụ tải chiếu sáng và các phụ tải động lực.Trên cơ sở thiết kế ở trên và kinh nghiệm ta có thể tính phụ tải tính toán theo suất tiêu thụ điện năng trên 1 m2 Các thiết bị điện chính dùng trong các tòa nhà cao tầng: + Các loại đèn dùng trong chiếu sáng. + Các ổ cắm, công tắc: đối với các tòa nhà cao tầng đòi hỏi chịu được dòng điện lớn và phải có đường dây nối đất là nguồn có 3 dây, cần thiết có các thiết bị chống rò (RCD) để đảm bảo an toàn cho người sử dụng khỏi bị điện giật. Và ngoài hệ thống an toàn, ngoài các hệ thống ổ cắm trên tường còn các hệ thống máng dây dẫn. NGUYỄN THỊ HƯƠNG _ TBĐ-ĐT2-K50 81 THIẾT KẾ CHIẾU SÁNG VÀ CUNG CẤP ĐIỆN CHO TÒA NHÀ HOÀNG LÊ PLAZA P đmi Áp dụng phương pháp tính theo hệ số đồng thời Ptt =Kđt  i 2. Tính phụ tải tính toán tầng 4-8 Tầng 4-8 mỗi tầng bao gồm 5 văn phòng cho thuê với các kích thước khác nhau. Tính toán cụ thể đối với văn phòng số 2 tầng 4-7 Văn phòng cho thuê với kích thước là 16,15x7,2m (F = 116,28 m2) - Chiếu sáng : văn phòng đã được thiết kế chiếu sáng tại phần II với công suất mỗi bộ đèn 88W và có 21 bộ đèn Pcs = 88*21 = 1848 W = 1.848 KW Suất chiếu sáng po = Pcs /F = 1.848/116.28 = 0,016 KW/m2 - Điều hòa không khí trong phòng: Công suất lạnh: 9000BTU = 1Hp = 2.63764 KW Công suất điện: 2.63764 KW / 2.4 = 1.09 KW Văn phòng diện tích 116.28m2 chọn suất phụ tải điều hòa 900BTU/m2 = 0.11KW Pđiều hòa = 0.11*116.28 =12.67 KW - Ổ cắm : Ổ cắm đơn : 10 ổ cắm với công suất mỗi ổ 0,3 KW Ổ cắm đôi trên sàn : 5 ổ cắm với công suất mỗi ổ cắm 1KW Pổ cắm= 10.0,3 + 5.1 =8 KW Hệ số đồng thời Kđt = 0.9 Công suất phụ tải tính toán là P4-8= Kđt (Pcs + Pđiều hòa + Pổ cắm) = 0.9( 1.512 +12.67 + 8) = 19.96 (KW) Đối với các phòng có cùng chức năng dùng làm văn phòng có thể sử dụng suất phụ tải chiếu sáng tương tự văn phòng 2 3.Tính toán các phụ tải khác Phụ tải khác bao gồm: chiếu sáng cho các hành lang, chiếu sáng cho các cầu thang bộ, thang máy, sảnh, máy bơm. NGUYỄN THỊ HƯƠNG _ TBĐ-ĐT2-K50 82 THIẾT KẾ CHIẾU SÁNG VÀ CUNG CẤP ĐIỆN CHO TÒA NHÀ HOÀNG LÊ PLAZA  Công suất chiếu sáng cho các phòng kỹ thuật với suất chiếu sáng 8W/m 2 diện tích phòng kỹ thuật cho tầng hầm là 65m2 ,tầng 1 là 28 m2, tầng 2 là 20 m2 và tầng 3 là 20 m2 Pkỹ thuật = 133*0.008 = 1.064 KW  Chiếu sáng hành lang, sảnh, cầu thang: suất phụ tải chiếu sáng của hành lang là 8W/m2. Diện tích hành lang tầng hầm là 68m 2, tầng 1là 157 m2, tầng 4-9 là 122 m2. Tổng diện tích hành lang của tòa nhà là F = 1126 m2 Phành lang = 1126*0.008 = 9.008 KW  Thang máy: Công suất cho một thang máy 900Kg tốc độ 120m/ph là 15KW và với tòa nhà sử dụng 2 thang máy. Pthang máy = 15*2 = 30 (KW)  Thang cuốn: công suất cho một thang cuốn là 10KW và với tòa nhà sử dụng 4 thang cuốn. Pthang cuốn = 10*4 = 40 (KW)  Hệ thống thông tin liên lạc, thông báo công cộng công suất 10KW  Hệ thống máy bơm: +Nước s...