bài báo cáo tính toán chiếu sáng bằng phần mềm visual

BÀI BÁO CÁO TÍNH TOÁN CHIẾU SÁNG
BẰNG PHẦN MỀM VISUAL
SVTH : HUỲNH KIM TÙNG
MSSV : 07102235
I. Giới thiệu phần mềm visual
Chiếu sáng đóng vai trò rất quan trọng trong cuộc sống hàng ngày . Vấn đề chiếu sáng
không chỉ tạo ra ánh sáng để làm việc vào ban đêm khi không có mặt trời mà còn là việc
sử dụng ánh sáng hợp lý nhằm đảm bảo sức khoẻ cho người lao động,tạo cho con người
cảm giác thoải mái,an toàn trong công việc,vui chơi giải trí . Do đó việc tính toán,phân
phối,và việc lựa chọn thiết bị chiếu sáng rất là phức tạp đòi hỏi người thiết kế mất nhiều
thời gian trong tính toán,lắp đặt,vận hành .Phần mềm visual basic 2.0 Edition có thể giúp
các kỉ sư thiết kế một cách nhanh chóng. Visual 2.0 cho phép chỉnh sửa dễ dàng và tự
động tính toán tất cả các giá trị phù hợp với thông số vừa sửa đổi.
II. Nội dung thiết kế chiếu sáng
1
.
Yêu cầu thiết kế chiếu sáng
1
Hệ thống chiếu sáng được gọi là đạt yêu cầu khi thoả mãn các chỉ tiêu về kinh tế kỹ thuật
Độ rọi phải đảm bảo theo yêu cầu sau:

Phải tạo được độ rọi đồng đều trên mặt phẳng làm việc
max
tb
E
1.6
E
<=

tb
min

E
1.6
E
<=

Màu sắc ánh sáng phải phù hợp với tính chất công việc, thường là chọn ánh sáng
ban ngày

Không gây chói mắt

Đơn giản, dễ lắp đặt, linh hoạt và có thể tái cấu trúc trong tương lai

Tính tiện nghi cao, có thể đóng mở tự động, điều khiển xa

Không tạo bóng tối trên mặt phẳng làm việc, tính thẩm mỹ cao

Mức độ an toàn phòng chống cháy nổ theo yêu cầu môi trường làm việc

Tính kinh tế cao giá cả phải chăng, tiết kiệm điện năng

Yêu cầu lắp đặt bảo trì

Có hệ thống chiếu sáng khẩn cấp, báo hiệu khi xảy ra tai nạn
2
.
Trình tự thiết kế chiếu sáng bằng tính toán
2
B1: Xác định kích thước phân xưởng
Chiều dài phân xưởng a =50 m
Chiều rộng phân xưởng b = 25m

Chiều cao phân xưởng h= 7m
Diện tích phân xưởng S = 1250m
2

3
Mặt bằng phân xưởng như sau :
1
1
1
1
10101010
6666
777 75555
3
3
3
3
9
9
9
9
444
4
11
11
11
2 2 2
2
88
8

8
8
8
11
50000
25000
3
22 KV
9
NHA DIEU HANH
II
III
I
B2
:
Xác định hệ số phản xạ tường trần và sàn
Vì chiếu sáng cho phân xưởng cơ khí nên ta chọn các hệ số sau:
Hệ số phản xạ của tường ρ
t
% = 50%
Hệ số phản xạ của trần ρ
Tr
% = 30%
Hệ số phản xạ của sàn ρ
s
% =10%
B3:

Chọn bộ đèn
Phân xưởng cao 7m, cần chiếu sáng trực tiếp theo chiều sâu phân bố đều. Do đó ta

chọn kiểu bóng đèn chiếu sâu, chọn loại đèn Metal Halide. Tra bảng 8.4 phụ lục thiết kế
chiếu sáng ta có:
P
đ
=250 W, Ф
đ
= 20000 lm , chiều dài đèn 163mm
4
Chọn số bóng trong 1 bộ đèn là 1
Quang thông và công suất của bộ đèn
Ф
bđ
= Ф
đ
x( Số bóng đèn trong một bộ đèn

) = 20000x1 =20000 lm
P
bđ
= P
đ
x(số bóng đèn trong một bộ đèn) = 250 x 1= 250 W
B4:

Chọn độ cao của đèn
Độ cao treo đèn được tính từ đáy dưới của đèn đến mặt phẳng làm việc
h
D
= h- D
đ

-h
lv
Trong đó : h = 7m chiều cao của phân xưởng
Treo đèn sát trần nền D
đ
= 0m
Chọn h
lv
= 0.8 m
Do đó ; h
D
= 7- 0.8 = 6.2 m
B5: Xác định hệ số sử dụng đèn CU
Chỉ số phòng i được xác định như sau:
D
54 18
2.24
h ( ) 6.2(54 18)
ab x
i
a b
= = =
+ +
Từ i= 2.24, ρ
t
% = 50% , ρ
Tr
% = 30% , ρ
s
% =10%

Suy ra CU = 0.84
B6: Xác định hệ số mất mát ánh sáng LLF (Light Loss Factor)
Với môi trường làm việc trung bình, đèn Metal Halide chế độ bảo trì 24 tháng .Tra bảng
phụ lục 8.1 hệ số LLF , suy ra LLF = 0.56
5
B7: Chọn độ rọi theo tiêu chuẩn E
min
(Lux)
Tra bảng phụ lục 8.3 giá trị độ rọi tiêu chuẩn ta chọn E
y/c
= 270 lux
B8: Xác định số bộ đèn

B9: Phân bố các bộ đèn
E
max
<= 1.6 E
y/c
= 432 lux
E
min
>= E
y/c
/ 1.6 = 168.75
Chọn E
max
= 400 lux
E
min
= 200 lux

E
y/c
= 270 lux
N
bđ
= 36 bộ đèn
Ta bố trí các dãy đèn như sau:
Gồm 8 cột 4 hàng (mỗi hàng 8 đèn, mỗi cột 4 đèn)
Khoảng cách giữa 2 cột kế nhau là L = 6m
Khoảng cách giữa 2 hàng kế nhau là L = 6m
Cột đầu và cột cuối cách tường là D
t
= 1m
Hàng đầu tiên và hàng cuối cùng cách tường là D
t
= 3,5m
Tiêu chuẩn kiểm tra độ đồng đều thông qua các tỷ số sau:

D
h
L
α
=
t
D
L
β
=
6
với L là khoảng cách giữa 2 đèn, h

D
là chiều cao treo đèn tính toán, D
t
là khoảng cách
giữa đèn và tường
Nếu α = 0.8 - 2
β = 0.4 – 0.6
-> Đạt yêu cầu
Ta có
D
6
0.96
h 6.2
L
α
= = =
-> Đạt yêu cầu về đồng bộ chiếu sáng
3.Thiết kế chiếu sáng bằng phần mềm Visua 2.0 Basic Edition
Để đơn giản trong thiết kế chiếu sáng, dùng phần mềm Visual 2.0 Basic Edition để
tính toán chiếu sáng.
Để chạy chương trình nhấp chọn biểu tượng Visual2.0 Basic Edition trên màn hình.
Màn hình làm việc xuất hiện, để thực hiện nhấp chọn Next để tiếp tục.
7
a. Thiết kế chiếu sáng cho khu vực I: (nhà điều hành)
*Kích thước phòng: KCS
- Chiều dài: a = 11 m
- Chiều rộng: b = 5,5
- Chiều cao: h = 7 m
Bước tính toán thứ nhất xuất hiện sẽ chọn Metric để sử dụng đơn vị mét. Sau đó nhập
kích thước khu vực I (11m 5,5m m).

Độ phản xạ: Hệ số phản xạ của tường 
t
= 30%
Hệ số phản xạ của trần 
tr
= 50%
Hệ số phản xạ của sàn 
s
= 10%
8
Nhấn Next để tiếp tục bước tiếp theo. Trong bước này chọn chiều cao của mặt phẳng làm
việc là 0,76m, chiều cao đèn (5m), chọn hệ thống lưới trần 2 2 Ceiling.
Nhấn Next để tiếp tục bước tiếp theo. Trong bước này sẽ tiến hành chọn bộ đèn cho
phân xưởng: Photometric File>Lithonia>Flourescent>Architectural>RR-Crrs>CRRS 2
32 TUBI RRS.
Nhấp chọn Photometric File, chọn đèn huỳnh quang (Flourescent), loại bộ đèn đôi
huỳnh quang, hai bóng 32W, mã bộ đèn CRRS 2 32 TUBI SSR.
9
Nhấp vào nút Open. Điều này có nghĩa là ta đã chọn bộ đèn CRRS 2 32 TUBI SSR.
Sau đó, Tính hệ số mất mát ánh sáng LLF bằng cách nhấp chuột vào biểu tượng máy
tính LLF Valie, chọn loại đèn huỳnh quang, chọn loại CF Standard. Nhấp chuột vào
Next, chọn đặc tính môi trường làm việc (clean), chu kỳ lau đèn (thời gian lau chùi đèn
1lần/24tháng).
Nhấp chuột vào nút Next, chọn loại ballast kiểu điện từ (standard magnetic). Nhấp
chuột vào nút Next, các hệ số khác chọn thông số mặc định. Kết quả tính toán LLF =
0.74.
Nhấn chuột vào nút OK để chuyển sang màn hình kết quả tính toán, kết quả tính chính
xác hệ số mất mát ánh sáng LLF = 0,74.
Phần mềm sẽ tự gán mã đèn trên catalog (CRRS 2 32 TUBI SSR), hệ số sử dụng
CU=0.41, số bong đèn trong bộ đèn n = 2, quang thong bong đèn F = 2900, công suất

điện tiêu thụ P = 63 (kể cả ballast).
10

Nhấp chuột vào nút Next để tiếp tục chương trình.
Trong giao diện tiếp theo này, nhấp chuột vào nút Lux, trong phần đơn vị tính toán để
chọn tính toán chiếu sáng trong hệ đơn vị SI. Nhấp chuột vào biểu tượng cuốn sách
(Illuminace).
Trong phần thông số thiết kế (Design parameter), người sử dụng có thể nhập 1 trong 3
loại thông số: độ rọi yêu cầu, số bộ đèn hay suất chiếu sáng tren đơn vị diện tích (W/ ).
Trong các loại thông số này, thường thông số độ rọi theo yêu cầu được lựa chọn vì được
các tiêu chuẩn thiết kế chiếu sáng đề cập. Theo yêu cầu độ rọi của phân xưởng cơ khí
chọn:
= 300Lx.
Nhập vào giao diện ta được:
11
Kết quả :
• Tổng số bộ đèn là 12 (Total luminaires)
• Được chia làm 4 cột (Number columns)
• Chia thành 3 hàng (Number rows)
• Khoảng cách giữa các cột là 2,44m (columns spacing)
• Khoảng cách giữa các hàng là 1,83m (Row spacing )
• Cột bắt đầu là 1,54m (column start)
• Hàng t bắt đầu là 0,92m (Row start)
• Công suất trên 1m
2
là 12,50W/ (Power Density)
Nhấn Next để tiếp tục bước tiếp theo.
12
Chọn tính toán độ rọi giữa 0,5 khoảng cách giữa 2 bóng. Nhấn Finish để tính toán. Ta
được kết quả như sau:

Kết quả tính toán sẽ cho ta chi tiết các độ rọi, công suất, số bóng, bộ đèn theo yêu cầu.
Kết quả:
Mặt phẳng làm việc
Độ rọi trung bình: 356,2 Lux
Độ rọi cực đại: 456,2 Lux
Độ rọi cực tiểu: 255,7 Lux
Tỷ số độ rọi max/ độ rọi min:1:8
Tỷ số độ rọi trung bình/ độ rọi min:1:4

13
Phương pháp Lumen
Độ rọi trung bình: 341 Lux
Tổng số bộ đèn: 12 bộ
Tổng số cột: 4 cột
Tổng số hàng: 3 hàng
Khoảng cách các cột: 2,44m
Khoảng cách các hàng: 1,83m
Cột bắt đầu: 1,54m
Hàng bắt đầu: 0,92m
Công suất trên 1 m
2
: 12,5 / W/
Nhấp sẽ thấy độ rọi lớn nhất trên mặt phẳng làm việc là 465,2 lux
14
Ta nhận thấy, hệ thống chiếu sáng khu vực I, cung cấp độ rọi tương đối cao so với
yêu cầu (độ rọi trung bình tính toán trên mặt phẳng làm việc là 356,2 lux so với độ rọi
yêu cầu là 300 lux) và độ rọi xung quanh đều >300 lux. Do đó để giảm thiểu độ rọi trung
bình trên toàn diện tich khu vực, có thể loại bò bộ đèn trung tâm (vốn có độ rọi cao nhất).
Để thực hiện điều này, vào menu Modify >Erase, thao tác để xóa 2 bộ đèn trung tâm.
Đồng thời chương trình cũng tự động tính toán lại. Ta có kết quả chiếu sáng mới như

sau:
15
Như vậy phương án này có kế quả chiếu sáng tốt hơn phương án cũ, cụ thể là:
Độ rọi trung bình giảm từ 356,2 lux xuống 294 lux
Độ rọi cực đại giảm tự 456,2lux xuống 334,8 lux
Tỷ số độ rọi max/min giảm từ 1.8 xuống 1.5,tức là phân bó ánh sáng đều hơn trên mặt
phẳng làm việc.
 Tiết kiệm được 2 bộ đèn và tiết kiệm điện.
b. Thiết kế chiếu sáng cho khu vực III: (khu vực làm việc chính)
*Kích thước phòng: KCS
- Chiều dài: a = 39 m
- Chiều rộng: b = 25
- Chiều cao: h = 7 m
Bước tính toán thứ nhất xuất hiện sẽ chọn Metric để sử dụng đơn vị mét. Sau đó
nhập kích thước khu vực II (39m 25m m).
Độ phản xạ: Hệ số phản xạ của tường 
t
= 30%
Hệ số phản xạ của trần 
tr
= 50%
16
Hệ số phản xạ của sàn 
s
= 10%
Nhấn Next để tiếp tục bước tiếp theo. Trong bước này chọn chiều cao của mặt phẳng làm
việc là 0,76m, chiều cao đèn (5m), chọn hệ thống lưới trần 2 2 Ceiling.
Nhấn Next để tiếp tục bước tiếp theo. Trong bước này sẽ tiến hành chọn bộ đèn cho phân
xưởng: vào photometric file, chọn Visual > Photometric > Lithonia > Indoor HID >
High bay > TE > 11860.IES > TE 250ME17W. Nhấp vào nút Open, như vậy ta đã chọn

17
được bộ đèn phóng điện HID, treo ở nơi trần cao, chóa bằng nhôm phản chiếu,không có
kính bảo vệ, bong đèn là loại Metal Halide, công suất 250W, đuôi đèn kiểu vặn mã E17.
Kiểu phân bố ánh sáng rộng.
Nhấp vào nút Open. Điều này có nghĩa là ta đã chọn bộ đèn TE 250M E17W, hệ số sử
dụng CU= 0.45, số bong đèn trong bộ đèn n = 1, quang thông của bong đèn F =
20500lm, công suất điện tiêu thụ P = 292W.
18
Sau đó, Tính hệ số mất mát ánh sáng LLF bằng cách nhấp chuột vào biểu tượng máy tính
LLF Valie, chọn loại đèn huỳnh quang, chọn loại CF Standard. Nhấp chuột vào Next,
chọn đặc tính môi trường làm việc bụi trung bình (mo), chu kỳ lau đèn (thời gian lau chùi
đèn 1lần/24tháng).
Nhấp chuột vào nút Next, chọn loại ballast kiểu điện từ (standard magnetic). Nhấp
chuột vào nút Next, các hệ số khác chọn thông số mặc định. Kết quả tính toán LLF =
0.74.
Nhấn chuột vào nút OK để chuyển sang màn hình kết quả tính toán, kết quả tính chính
xác hệ số mất mát ánh sáng LLF = 0,69.
19
Trong giao diện tiếp theo này, nhấp chuột vào nút Lux, trong phần đơn vị tính toán để
chọn tính toán chiếu sáng trong hệ đơn vị SI. Nhấp chuột vào biểu tượng cuốn sách
(Illuminace).
Trong phần thông số thiết kế (Design parameter), người sử dụng có thể nhập 1 trong 3
loại thông số: độ rọi yêu cầu, số bộ đèn hay suất chiếu sáng tren đơn vị diện tích (W/ ).
Trong các loại thông số này, thường thông số độ rọi theo yêu cầu được lựa chọn vì được
các tiêu chuẩn thiết kế chiếu sáng đề cập. Theo yêu cầu độ rọi của phân xưởng cơ khí
chọn:
= 300Lx.
Nhập vào giao diện ta được:
Kết quả :
• Tổng số bộ đèn là 32 (Total luminaires)

20
• Được chia làm 8 cột (Number columns)
• Chia thành 4 hàng (Number rows)
• Khoảng cách giữa các cột là 4,88m (columns spacing)
• Khoảng cách giữa các hàng là 6,10m (Row spacing )
• Cột bắt đầu là 2,43m (column start)
• Hàng bắt đầu là 3,36m (Row start)
• Công suất trên 1m
2
là 9,58W/ (Power Density)
Nhấn Next để tiếp tục bước tiếp theo.
Chọn tính toán độ rọi giữa 0,5 khoảng cách giữa 2 bóng. Nhấn Finish để tính toán. Ta
được kết quả như sau:
21
Kết quả tính toán sẽ cho ta chi tiết các độ rọi, công suất, số bóng, bộ đèn theo yêu cầu.
Kết quả:
Mặt phẳng làm việc
Độ rọi trung bình: 305,7 Lux
Độ rọi cực đại:398,3 Lux
Độ rọi cực tiểu: 163,1 Lux
Tỷ số độ rọi max/ độ rọi min: 2.4
Tỷ số độ rọi trung bình/ độ rọi min:1.9

Phương pháp Lumen
Độ rọi trung bình: 302 Lux
Tổng số bộ đèn: 32 bộ
Tổng số cột: 8 cột
Tổng số hàng: 4 hàng
Khoảng cách các cột: 4,88m
Khoảng cách các hàng: 6,10m

Cột bắt đầu: 2,43m
Hàng bắt đầu: 3,36m
22
Công suất trên 1 m
2
: 9,58 / W/
Nhấp sẽ thấy độ rọi lớn nhất trên mặt phẳng làm việc là 465,2 lux
23
c. Thiết kế chiếu sáng cho khu vực II: (khu vực làm việc phụ)
Tương tự như các bước thiết kế cho khu vực III nêu trên, ta có:
- Kích thước khu vực II: 11m x14m x 7m
- Sử dụng đèn TE 250ME17W, treo trên cao 7m so với mặt đất.
- Độ rọi tối thiểu theo yêu cầu: = 300lux
- CU = 0,46, số bong đèn trong bộ đèn n = 1, quang thông của bong đèn F =
20500lm, công suất điện tiêu thụ P = 292W.
Kết quả tính toán trình bày ở giao diện sau:
24
Kết quả:
Mặt phẳng làm việc
Độ rọi trung bình: 260,8 Lux
Độ rọi cực đại:377,2Lux
Độ rọi cực tiểu: 177,8 Lux
Tỷ số độ rọi max/ độ rọi min: 2.1
Tỷ số độ rọi trung bình/ độ rọi min:1.5
Phương pháp Lumen
Độ rọi trung bình: 254 Lux
Tổng số bộ đèn: 6 bộ
Tổng số cột: 2 cột
Tổng số hàng: 3 hàng
Khoảng cách các hàng: 5,49m

Khoảng cách các cột: 4,88m
Cột bắt đầu: 2,76m
Hàng bắt đầu: 1,82m
Công suất trên 1 m
2
: 11,38 / W/
25