THIẾT KẾ HỆ THỐNG CHIẾU SÁNG TỰ NHIÊN VÀ HỆ THỐNG CHIẾU SÁNG NHÂN TẠO CHO PHÂN XƯỞNG BÓNG ĐÈN NUNG SÁNG CÔNG TY BÓNG ĐÈN - PHÍCH NƯỚC RẠNG ĐÔNG. 3.1. Thiết kế hệ thống chiếu sáng. 3.1.1. Thiết kế hệ thống chiếu sáng tự nhiên. 3.1.1.1. Phương pháp tính toán chung. Hệ thống chiếu sáng tự nhiên của phân xưởng sử dụng các cửa sổ bên hai phía để lấy ánh sáng. Vì vậy, để thiết kế hệ thống chiếu sáng tự nhiên cho phân xưởng, ta cần tính toán tổng diện tích cửa sổ đảm bảo hệ số độ rọi tự nhiên ≥ 1,0% (TCXD 29.68) Tổng diện tích cửa sổ được tính theo công thức: Scs = e tc . η cs . K fx .Ss 100. τ o . r 1 (m 2 ) Trong đó: Ss: Diện tích sàn cần chiếu sáng(m 2 ) e tc : Hệ số độ rọi tự nhiên tiêu chuẩn (%). K fx : Hệ số ảnh hưởng bởi kiến trúc đối diện. r 1 : Hệ số phản xạ ánh sáng trong phòng. η cs : Chỉ số ánh sáng của cửa sổ. τ o : Hệ số của cửa sổ tính cho vật liệu. Khi tính được tổng diện tích cửa sổ, ta sẽ xác định số lượng cửa sổ và diện tích cho mỗi cửa sổ để đảm bảo độ rọi tự nhiên theo đúng tiêu chuẩn. 3.1.1.2. Tính toán thiết kế cho phân xưởng Bóng đèn. áp dụng phương pháp tính toán thiết kế hệ thống chiếu sáng tự nhiên cho phân xưởng ta có: Scs = e tc . η cs . K fx .Ss 100. τ o . r 1 (m 2 ) Trong đó: Diện tích sàn cần chiếu sáng của phân xưởng: Ss= 1925 (m 2 ). Hệ số độ rọi tự nhiên tiêu chuẩn của phân xưởng: e tc = 0,7%. Chỉ số lấy ánh sáng của cửa sổ : η cs = 23. Hệ số phản xạ ánh sáng trong phòng : r 1 = 1,4. Hệ số của cửa sổ tính cho vật liệu : τ o = 0,378 . Hệ số ảnh hưởng của kiến trúc nhà đối diện : K fx = 1. Vậy tổng diện tích cửa sổ cần thiết để đảm bảo hệ số độ rọi tự nhiên tiêu chuẩn trong phân xưởng là: Scs = 0,7. 23. 1925 100. 0,378. 1,4 = 585 (m 2 ). Ta sẽ bố trí các cửa sổ đảm bảo hệ số độ rọi tự nhiên theo tiêu chuẩn cho các dãy máy dọc theo phân xưởng ở gần cửa sổ. Chọn cửa sổ có kích thước 4 x 3,5m. Khi đó, diện tích một cửa sổ sẽ là : 4 .3,5 = 14 (m 2 ). Số lượng cửa sổ là 20 cửa. Vậy tổng diện tích cửa sổ là : Scs = 20 . 14 = 280 (m 2 ). 3.1.2. Thiết kế hệ thống chiếu sáng nhân tạo. Như đã phân tích ở trên,việc sử dụng phương thức chiếu sáng chung đều bằng đèn huỳnh quang ở phân xưởng là hợp lý. Trên cơ sở đó, ta thiết kế lại hệ thống chiếu sáng nhân tạo cho phân xưởng cũng sử dụng hệ thống đèn huỳnh quang. Loại đèn huỳnh quang được sử dụng là đèn huỳnnh quang 36W 100% 3 phổ dưới dạng bộ máy đôi do chính Công ty sản xuất. 3.1.2.1. Phương pháp tính toán thiết kế chung. Để đảm bảo độ rọi chiếu sáng nhân tạo trong phân xưởng = 200 Lux, ta phải tính toán được số lượng đèn cần thiết . Số lượng đèn cần sử dụng trong phân xưởng được tính dựa vào công thức Φt = S . Eyc K . U. Z .η (Lm) Trong đó: - S: Diện tích cần chiếu sáng (m 2 ) -Φt: Quang thông tổng của các bóng đèn. - η : Hiệu suất của 1bóng đèn - U: Hệ số hiệu dụng quang thông. - Z: Độ chiếu sáng đồng đều. - K: Hệ số dự trữ . 3.1.2.2. Tính toán thiết kế cho phân xưởng Bóng đèn . áp dụng phương pháp tính toán, thiết kế hệ thống chiếu sáng cho phân xưởng ta có: Φt = S . Eyc K . U. Z .η (Lm) Trong đó: Diện tích chiếu sáng : Ss = 1925 m 2 . Độ rọi tiêu chuẩn : Eyc = 200 Lx. Hệ số dự trữ: K = 1,3. Hệ số hiệu dụng quang thông : U Ta sẽ treo đèn sát trần do đó : Độ cao treo đèn là : h= 6 – 0,8 = 5,2(m). Chỉ số phòng i là: i = 35 . 55 (35 + 55) . 5,2 = 4,1 và ρtr = 70%, ρt = 50%, ρs = 30% Tra bảng ta được U = 73% Độ chiếu sáng đồng đều: Z = 0,77. Quang thông của 1 bóng đèn là : Φ= 3200 Lux Vậy quang thông tổng sẽ là: Φt = 1925. 200. 1,3 0,73. 0,77. 1 = 890410 (Lm) Vậy số đèn cần thiết là : n = 890410 3200 = 278 bóng đèn . Do vậy sẽ cần khoảng 140 đèn đôi. Ta chọn 144 đèn đôi và bố trí bóng thành 9 dãy, mỗi dãy 16 đèn. Khoảng cách giữa các bóng là 2,1 m, khoảng cách giữa các dãy đèn là 3,5m. 3.2. Tính toán kiểm tra lại hệ thống chiếu sáng của phân xưởng 3.2.1. Tính toán kiểm tra hệ thống chiếu sáng tự nhiên. 3.2.1.1. Phương pháp tính toán kiểm tra. Xác định điểm cần tính toán kiểm tra . Xác định góc mở ánh sáng theo phương ngang α 1 và theo phương dọc β 1 ( Coi toàn bộ tường bên là cửa lấy sáng). Tra biểu đồ tính toán hệ số độ rọi tự nhiên phụ thuộc vào góc mở cửa sáng α 1 ,β 1 được hệ số độ rọi tự nhiên e 1 . Khi tính toán kiểm tra coi toàn bộ diện tích tường bên là cửa lấy ánh sáng nên hệ số độ rọi tự nhiên sẽ bị giảm đi do thực tế giữa các cửa có cột chịu lực. Phần giảm đi được tính bằng cách: tính tổng diện tích các cột chịu lực và coi đó là một cửa sổ, xác định góc mở cửa α 2 , β 2 tra biểu đồ được hệ số độ rọi e 2 . Vậy hệ số độ rọi thực tế tại điểm kiểm tra sẽ là: e = e 1 – e 2 . 3.2.1.2. Tính toán kiểm tra cụ thể cho phân xưởng Bóng đèn. Như ta đã tính toán thiết kế ở trên, với 20 cửa sổ có kích thước 4 m x 3,5m,ta chỉ có thể chiếu sáng đảm bảo độ rọi tự nhiên : e tc ≥ 1,0 % cho khu vực làm gần cửa sổ. Vì vậy, ta chỉ kiểm tra hệ số độ rọi tự nhiên gần khu vực cửa sổ. Chọn 2 điểm để kiểm tra là N 1 , N 2 cách cửa sổ là 5m. N 1 ở vị trí giữa nhà theo chiều dọc, N 2 ở vị trí đầu nhà, cách tường 3m. 55 m 27,5 m 5m 3m N 1 N 2 Hình 6: Mặt bằng vị trí các điểm kiểm tra . -)Kiểm tra điểm N 1 : +Xác định góc mở cửa sáng : A B E C β 2 D F α β 1 N 1 AE = CF = 27,5 m. AC = BD = EF = 3,5 m ( Tương ứng với chiều cao của cửa sổ). AB = CD = (55 – 10.4)/2 = 7,5 m (Tương ứng với tổng chiều rộng của số cột chịu lực có trong một nửa tường bên). + Xác định góc mở cửa sáng α: tgα = AC CN 1 = 5 5,3 = 0,7. ⇒ α = arctg( 0,7) = 35°. +Xác định góc mở cửa sáng β 1 tg β 1 = CF CN 1 = 5 5,27 = 5,5. ⇒β 1 = arctg(5,5) = 80°. Tra biểu đồ hình với α = 35° , β 1 = 80° được hệ số độ rọi e 1 = 3,5 %. + Xác định góc β 2 : tgβ 2 = CD CN 1 = 5 5,7 = 1,5. ⇒ β 2 = arctg(1,5) = 56,3°. Tra biểu đồ hình với α= 35°, β 2 = 56,3° ta được hệ số độ rọi giảm đi do cột che khuất là: e 2 = 2,6%. Vậy hệ số độ rọi tự nhiên tính trong một nửa chiều dài tường bên là: e = e 1 – e 2 = 3,5 – 2,6 = 0,9 % . Vì điểm N 1 nằm giữa nhà theo chiều dọc nên độ rọi tại điểm N 1 là : e M 1 = 2. 0,9 = 1,8 % > 1,0 % Kết luận: Hệ số độ rọi tự nhiên tại điểm N 1 đảm bảo yêu cầu chiếu sáng tự nhiên theo tiêu chuẩn quy định. -)Kiểm tra hệ số độ rọi tại điểm N 2 : Do điểm N 2 nằm không đối xứng nên ta phải tính hệ số độ rọi tự nhiên tại điểm N 2 thành 2 phần tách biệt: -Phần 1: Tính độ rọi tự nhiên tương ứng với 3m dài tường bên( Do N 2 ở vị trí đầu nhà cách tường 3 m). -Phần 2: Tính hệ số độ rọi tự nhiên tương ứng với 52 m chiều dài tường bên: Phần 1: A’ B’ E’ D’ C’ β 2 ’ F’ α β 1 ’ N 2 +Xác định góc mở cửa sáng : A’E’ = C’F’ = 3 m. A’B’ = C’D’ = 0,82 m ( Tương ứng với chiều rộng của cột có trong 3 m chiều dài tường bên, lấy theo tỷ lệ chiều dài). A’C’= B’D’ = E’F’ = 3,5m (Tương ứng với chiều cao cửa sổ ) + Xác định góc mở cửa sáng α: tgα = A’C’ CN 2 = 5 5,3 = 0,7 ⇒ α = arctg( 0,7) = 35°. +Xác định góc mở cửa sáng β 1 ’ tg β 1 ’ = C’F’ CN 2 = 5 3 = 0,6. ⇒β 1 ’ = arctg(0,6) = 31°. Tra biểu đồ hình với α = 35° , β 1 ’ = 31° được hệ số độ rọi e 1 = 1,7%. + Xác định góc β 2 ’: tgβ 2 ’ = C’D’ CN 2 = 5 82,0 = 0,164. ⇒ β 2 ’ = arctg(0,164) = 9,32°. Tra biểu đồ hình với α= 35°, β 2 ’= 9,32° ta được hệ số độ rọi giảm đi do cột che khuất là: e 2 = 0,7%. Vậy hệ số độ rọi tự nhiên tính trong một nửa chiều dài tường bên là: e = e 1 – e 2 = 1,7 – 0,7 = 1,0 % . [...]... của phân xưởng cần phải được bổ sung bằng hệ thống chiếu sáng nhân tạo một cách thường xuyên và hợp lý 3.2.2 Tính toán kiểm tra cho hệ thống chiếu sáng nhân tạo 3.2.2.1 Phương pháp tính toán kiểm tra chung Để kiểm tra độ rọi chiếu sáng nhân tạo sau khi thiết kế, ta sử dụng phương pháp tính toán điểm Giả sử tính toán kiểm tra M có hình chiếu trùng với hình chiếu của điểm đầu dãy đèn có chiều dài L phân. .. điểm N2 tính cho 52 m chiều dài là: e’ = e1 – e2 = 3,4 – 3 = 0,4 % Như vậy, hệ số độ rọi tự nhiên tính tại điểm N2 là: eM2 = e + e’ = 1,0 + 0,4 = 1,4 (%) Vậy hệ số độ rọi tự nhiên tại điểm N2 đảm bảo yêu cầu chiếu sáng tự nhiên theo tiêu chuẩn quy định Kết luận: Do khẩu độ của phân xưởng lớn nên việc thiết kế, bố trí các cửa sổ chỉ đảm bảo hệ số độ rọi tự nhiên theo tiêu chuẩn quy định cho các dãy... sử dụng đèn Nếu có nhiều dãy đèn cùng chiếu sáng đến điểm M thì độ rọi tại điểm M do tất cả các dãy đèn tạo nên : EM = EM(dãy1) + EM(dãy2)+ EM(dãy3)+…….+ EM (dãyn) 3.2.2.2 Tính toán kiểm tra cụ thể cho phân xưởng bóng đèn nung sáng 2200 3500 3500 M2 3500 3500 3500 3500 3500 3500 2200 M3 5200 6000 M1 1 800 2 3 2200 1750 3500 27550 35000 Hình 7: Hình chiếu đứng của phân xưởng Bóng đèn nung sáng Dãy1... đồ ta được E = 0 Lux ⇒ E = 0 Lux Vậy độ rọi tại điểm M3 do dãy đèn 9 tạo nên là: EM3(dãy9)= 0 Lux Bảng 22 Độ rọi tại điểm M3 do tất cả các dãy đèn tạo nên Nguồn sáng Dãy đèn 1 Dãy đèn 2 Dãy đèn 3 Dãy đèn 4 Dãy đèn 5 Dãy đèn 6 Dãy đèn 7 Dãy đèn 8 Dãy đèn 9 Tổng các dãy đèn Độ rọi E(Lux) 49,8 110,2 110,2 49,8 16,4 5,7 2,8 1,56 0 346,5 Kết luận: So sánh các giá trị độ rọi của 3 điểm đặc biệt mà ta xét... Cường độ sáng theo một đơn vị độ dài của dãy đèn H : Độ cao của đèn so với bề mặt chiếu sáng ϕ : Góc mà từ M có thể nhìn thấy toàn bộ dãy đèn Trong trường hợp hình chiếu của điểm M nằm trong hay bên ngoài dãy đèn thì độ rọi sẽ được tính bằng tổng thành phần độ rọi hay hiệu thành phần độ rọi Mỗi loại đèn dùng để chiếu sáng đều có sự phân bố ánh sáng đặc thù( Thể hiện qua đường cong phân bố cường độ sáng) ... Lux không gian + Φ: Quang thông của các bóng đèn chiếu tới điểm kiểm tra Φ= N Φb Ld +λ Với N: số bóng đèn Φb: Quang thông của một bóng đèn; Φb= 6400 Lm(Do sử dụng bóng đèn kép) Lđ : Chiều dài của các bóng đèn :Lđ = 1,2 16 =19,2 m λ: Khoảng cách giữa các đèn : λ =2,1 m ⇒Φ = 16.6400 19,2 + 2,1 = 4807,5(Lm) H: Độ cao treo đèn tính từ mặt phẳng lao động; H= 5,2 m K: Hệ số dự trữ K =1,3 Kiểm tra độ rọi tại... H Nguồn sáng Dãy đèn 1 Dãy đèn 2 Dãy đèn 3 Dãy đèn 4 Dãy đèn 5 Dãy đèn 6 Dãy đèn 7 Dãy đèn 8 Dãy đèn 9 Tổng các dãy đèn Tra biểu đồ ta được E = 155 Lux Φ = 4807,5 Lm ⇒E = 4807,5 155 1000 5,2 1,3 Độ rọi E(Lux) 149,4 85,34 28,45 tra độ rọi tại điểm M2: 9,96 tại điểm M2 do dãy 1 tạo 3,9 1,92 16.1,2 + 2,1.15 0 5,2 0 = 9,75 0 1,75 279 5,2 = = 0,34 =110,2 (Lux) Vậy độ rọi tại điểm M2 do dãy đèn 1 tạo nên... Dãy9 M3 Hình 8 : Hình chiếu bằng của phân xưởng Bóng đèn nung sáng Chọn 3 điểm kiểm tra độ rọi : M1, M2, M3 M1: là điểm ở vị trí cách tường 2,2 m trên dãy máy 1 M2: Là điểm nằm sát tường và ở giữa dãy đèn 1 và 2 M3: là điểm nằm sát tường trên dãy máy 2 và giữa dãy đèn 2 và 3 H Ll P L M1(M2,M3) Độ rọi tại các điểm kiểm tra được tra theo biểu đồ đường đẳng Lux không gian của đèn huỳnh quang 2x36W-220V... độ rọi tại điểm M2 do dãy 8 và 9 tạo nên là E = 0 Lux Bảng21 Độ rọi tại điểm M2 do tất cả các dãy đèn tạo nên Nguồn sáng Dãy đèn 1 Dãy đèn 2 Dãy đèn 3 Dãy đèn 4 Dãy đèn 5 Dãy đèn 6 Dãy đèn 7 Dãy đèn 8 Dãy đèn 9 Tổng các dãy đèn Kiểm tra độ rọi tại điểm M3 : Độ roi tại điểm M3 do dãy1 tạo nên là: L’ = P’ = L H P H = 16.1,2 + 2,1.15 5,2 = 5,25 5,2 = 9,75 = 1,01 Tra biểu đồ ta được E = 70 Lux Φ = 4807,5... chế tạo đèn thường đưa ra các đường cong đảng Lux không gian cho từng loại đèn cụ thể với quy uớc 1 m độ dài đèn có htông lượng ánh sáng là 1000 Lm và treo ở độ cao 1 m Khi đó, độ rọi tại điểm tính toán được xác định theo công thức E= Φ E 1000 H K (Lux) Trong đó: Φ : Quang thông của đèn (Lm) E : Giá trị xác định từ đường đẳng Lux không gian H : Độ cao treo đèn K : Hệ số dự trữ tính đến độ già và thời . THIẾT KẾ HỆ THỐNG CHIẾU SÁNG TỰ NHIÊN VÀ HỆ THỐNG CHIẾU SÁNG NHÂN TẠO CHO PHÂN XƯỞNG BÓNG ĐÈN NUNG SÁNG CÔNG TY BÓNG ĐÈN - PHÍCH NƯỚC RẠNG ĐÔNG. 3.1. Thiết. Thiết kế hệ thống chiếu sáng. 3.1.1. Thiết kế hệ thống chiếu sáng tự nhiên. 3.1.1.1. Phương pháp tính toán chung. Hệ thống chiếu sáng tự nhiên của phân xưởng