Đề tài " Thiết kế chiếu sáng xưởng cơ khí " pptx

Thiết kế chiếu sáng xởng cơ khí
Của khoa cơ khí, trờng đại học SPKT Vinh
Với việc đảm bảo 2 cấp chiếu sáng:
Chiếu sáng bình thờng, yêu cầu độ rọi E = 500lux
Chiến sáng tăng cờng, yêu cầu độ rọi E = 700lux
Với số liệu
Chiều dài: a = 24m
Chiều rộng: b = 12,4m
Chiều cao: h= 4, 5m
Hệ số phản xạ:b phn x {311}
Trần màu xám:

= 0,3
Tờng màu vàng nhạt:

= 0,1
Nền màu lục, xi măng

= 0,1
Lời mở đầu:
Xởng cơ khí là nơi thờng xuyên SV, GV thực tập và vận hành các máy
máy móc, xởng lá nơi các SV thực tập tiện, cắt, gọt các chi tiết máy.
Vì vậy việc thiết kế phải đảm bảo độ sáng cho phân xởng.
Mục đích của thiết kế chiếu sáng đa ra đợc một sự phân bố ánh sáng hợp
lý đảm bảo các chỉ tiêu kỹ thuật đảm bảo đợc nhu cầu tiện nghi ánh sáng và
thẩm mĩ trong phân xởng.
Thiết kế sơ bộ đa ra phơng pháp ánh sáng cấp, số lợng bộ đèn, đa ra tổng
quang thông cầu cấp và chọn loại bóng đèn đáp ứng nhu cầu chất lợng cùng với
lới bố trí đèn.
Kiểm tra thiết kế: ở bớc này cần phải thực hiện việc tính toán để tìm đợc
các độ rọi trên tờng, mặt phẳng làm việc một cách chính xác.

Xác định kiểu chiếu sáng và cấp độ đèn
Với xởng cơ khí ta chọn hiểu kiểu chiếu sáng trực tiếp rộng và bàn trực
tiếp thờng tạo đợc KG có tiện nghi tốt, cả mặt phòng làm việc và tờng đều đợc
chiếu sáng theo một tỷ lệ thích hợp.
Chọn đèn rọi đốt 2 x 85W, 0;45G + 0,08T
Có
đ
= 5300lm
Chọn chiều cao treo đèn
h: K/c từ bộ đèn đến mp làm việc
h

: K/c từ bộ đèn đến trần
Bố trí các bộ đèn và số bộ đèn tối thiểu
1
Bố trí các bộ đèn
Các bảng tra đợc lập ra trên cơ sở các bộ đèn bố trí theo tiêu chuẩn tổ
chức lới chữ nhật trên trần.
Giá trị m, n, p, q sẽ quyến định đến việc bố trí đồng đều ánh sáng.
Với 1 không gian có chiều cao 7m, kích thớc a = 24m; b = 12,4m thì sao
khi chọn h và cấp của bộ đèn thì có thể xác định đợc số điểm đặt đèn ít nhất vẫn
đảm bảo đợc độ đồng đều ánh sáng làm việc.
Từ cấp bộ đèn
max
1,5
n
n

=
ữ

h = 4,5 - 0,85 = 3,65 (m)
h=0.2(m) vy j=
'
'
hh
h
+
=
2,065,3
2.0
+
=0,05
m, n < 1,5. 3,65 = 5,475 (m)
Giá trị của m, n còn phụ thuộc vào p, q.
1 1
( ) ( ) ( )
3 2
m n p q m n
Xét phơng a
Số bộ đèn :X=
475.5
a
=
475,5
24
=4
Chọn X = 4
Lấy
0,5 2 0,5.2 24P m m m= + =

24
8( )
3
m m = =
Với
8 4( )m P m= =
Xét phơng b:
Số bộ đèn Y=
475,5
b
=
475,5
12
=2
Chọn y=2 bộ
Lấy
0,5 2 0,5.2. 12, 4q n n n= + =
12,4
4,13
3
n = =
Chọn
4( ) 2( )n m q m= =
Với số bộ đèn nhỏ nhất N
min
=3.5 = 15 bộ đèn.
2) Tính quang thông tổng cần cấp:
tt

vi y

yc
=500 lm
Quang thông tổng là thông số quan trọng nhất dùng làm cơ sở tính ra số
bộ đèn và lới phân bố
Tính quang thông tổng cấu cấp:
. . .
H
a b Eyc
Ksd

=
2
3,1=

tìm Ksd bằng cách tra bảng U
d
, U
i
.
sd d d i i
K U U

= +
K =
19,2
)2412(65,3
12.24
)(
=
+

=
+ bah
ab
Ni suy ta c:
1976,0;659,0 == id

K
sd
=U
d
.
0, 45.0,659 0,08.0,1976 0,31
d i i
U

+ = + =
Vậy
( )
24.12.1,3.500
603871
0,31
tt
lm

= =
Số bộ đèn cần đặt: N=
603871
57
2.5300
tt

n


= =
N = 57 bộ. Chọn 60 bộ.
Do kích thớc của nhà xởng là hình chữ nhật nên ta bố trí chiều dài 15b,
chiều rộng 4 bộ lúc đó ta có khoảng cách m, n, p, q là:
Theo phơng a:
Cú p=0,5m ;14m +2.0,5m=24
.m=1,6(m) vy p=0,8(m)
Hình vẽ
Theo phơng b: q=0,5n nen ta cú
3n+0,5.2p=12 vy n=3(m) v q=1,5(m)
2)kiểm tra độ rọi
E
i
=
)'.'(
1000
SiRiFu
ab
NF
+


Ch s a im:k=
19,2
)1224(65,3
12.24
)(

=
+
=
+ bah
ab
Ch s li:k
m
=
45,0
)314,1(65,3
3.14,1.2
)(
2
=
+
=
+ nmh
mn
Ch s tng:k
p
=
45,0
)1224(65,3
5,1.1257,0.24
)(
=
+
+
=
+

+
bah
bqap
53,0
45,0
24,0
===
Km
Kp

Tin hnh ni suy: k
]5,2;2[
vi k=2
K
m
=0,5
265,05,0.53,0.53,0 === KmKp
Cú Fu=583

Vi k
m
=1

K
P
=0,53.K
m
=0,53

F

u
=598,34
3
Vi k
m
=0,45 thỡ F
u
=583+
466,581
5,01
)5,045,0).(5833,598(
=


Vi k=2,5
Xột k
m
=0,5

K
P
=0,53.0,5=0,265

F
u
=644,82
Xột k
m
=1

k
p
=0,53.1=0,53

F
u
=657,92
Vi k
m
=0,45

F
u
=643,51
Vi k=2,19

F
u
=605,04
Ni suy tớnh c R
i
,S
i
K R1
S1
R3
S3
R4
S4
Cấp

G
Cấp i Cấp G
Cấp
i
CấpG Cấp i
2,5 0,028 43 1019 -1,237 1286 130 0.968 49 215
3 0,031 45 1020 -1,487 1538 135 0,967 51 228
2,19 0,029 43,76 1019,38 -1,332 1381,76 132,1 0,96762 49,76 219,94
+độ rọi trên mặt hữu ích:
][
1000
4
44
''
s
FRE
u
d
d
ab
NF
+=


=
( )
60.2.5300.0,45
[0,96762.605,04 49,76] 485,567 ux
1000.1,3.24.12
l+ =

4
1,7.0.08.219,94 29,9
i
E = =
(lx)
4
515,5
d i
E E E
= + =
(lx)
+độ rọi trên tờng
3
1,7.0, 45.[ 1,332.605,04 1381, 76] 440, 53
d
E
= + =
(lx)
3
1,7.0,08.131,9 17,94
i
E
= =
(lx)
E
3
=458,5(lux)
+độ rọi trên trần :
1
1,7.0, 45.[0,02914.605, 63 43,76] 46,98

d
E
= + =
(lx)
1
1,7.0,08.1019,38 138,64
i
E
= =
(lx)
E
1
=E
1i
+E
1d
=185,62 (lx)
3)Tính quang thông cần cấp:

tt

Với độ rọi
700
yc
E
=
lm ta tách thành 500lm +200 lm
Ta tính với
200
yc

E
=
lm
Ta có:
24.12.1,3.200
241548, 4
0,31
tt

= =
lm
Số bộ đèn cần đặt N=
241548, 4
22,8
2.5300
=
Bố trí 24bộ theo chiu di 6 b theo chiu rng 4 b
4
Hình vẽ
xét theo phơng a:
p=0,5m

5m +2.0,5p=24

5m+2.0,5m=24
vậy

m=4(m) và p=0,5.4=2(m)
xét theo phơng b:
q=0,5n

3n +2p=12

3n +2.0,5n=12
vậy n=3(m) và q=1,5(m)
3)kiểm tra độ rọi
Kiểm tra các độ rọi
E
1
,
E
3
,
E
4
)'.'(
1000
S
RFE
i
iui
ab
NF
+=


chỉ số địa điểm:K=2,19
chỉ số lới:
=
K

m

87,0
)34,3.(65,3
3.4,3.2
)(
2
=
+
=
+ nmh
mn
chỉ số tờng:
44,0
)1224(65,3
5,1.127,1.24
)(
=
+
+
=
+
+
=
bah
bqap
K
p
5,0
87,0

44,0
===
K
K
m
p

Tiến hành nội suy K=[2;2,5]

K=2
k
m
=0,5

25,05,0.5,0.5,0 ===
kk
mp
580'' =
F
u
Hình vẽ
Chọn bộ đèn tuy huỳnh quang 85w, 5300lm
hệ số sử dụng của bộ đèn 0,45G+0,08T
Bộ phản xạ 311
Chiều cao 4,5; rộng 12m; dài 24m
1. Độ cao treo đèn
Từ cấp bộ đèn
max
1,5
n

n

=
ữ

h= 4,5 0,85 = 3,65 (m)
h

= 0,2 (m)
'
'
0,2
0,05
3,65 0, 2
h
J D
h h
= = =
+ +
5
Có m, n < 1,5.3,65 = 5,475 (m)
Vi giá trụ M, b còn phụ thuộc vào p, q
1 1
( ) ( ) ( )
3 2
m m p q m n
Xét theo chiều dài: a= 24m
Số đèn
24
4

5, 475 5, 475
a
X = =
Lấy P= 0,5m
2 2 2 2.0,5m P a m m a + = + =
3 24 8.( )m m m = =
Vậy P=4(m)
* Xét theo phơng b=12m
Số b đèn:
12
2
5, 475 5, 475
b

= =
Lấy

=
2 bộ
Lấy q=0,5n
2 2.0,5 : 12n

+ =
2( )q m =
Vậy số bộ đèn nhỏ nhất N
mn
= 9 bộ
5. Tính quang thông tổng cầu cần
tt

. . .
tt
a b s Eyc
Ksd
=
S= 1, 3
; Ksd = Ud.Nd+ UiNi
. 12.24
2,19 2
( ) 3, 65(12 24)
a b
K
n a b
= = =
+ +
=> 0,5
Với
2k =
tra bảng 104 105 ta có Ud = 0.64
Ui = 0,19
Ksd = 0,45.0.64+0,08.0,19=0,3032
Có
24.12.1,3.500
617414,248( )
0,3032
tt
lm = =
Số bộ đèn cần đặt:
617414,248
58, 25

. 2.5300
tt
t
N
n

= = =

Lấy N= 60 bộ
Ta bố trí 10 x 6 bộ
Hình vẽ
Theo phơng án a: 9m + 2.0,5m = 24a
Lấy p=0,5m; => 10m = 24

m=2,4(m)
=> P= 1,2 (m)
6
Theo phơng b:
q = 0,5m

5n + 2.0,5n=12
Vậy n= 2 (m) => q = 1 (m)
1,7( ); 0,85( )
2( ); 1( )
m m p m
n m q m
= =


= =

* Với Eyc
2
= 700lux
Từ 1

4 tơng tự nh trên
Tính quang thông tổng cần cấp
tt

24.12.1,3.700
864380
0,3032
tt
ab Eyc
Ksd

= = =
=>
864380( )
tt
lm =
Số bộ đèn cần đặt: N=
864380
81,5
2.5300
=
Lấy N=80bộ
Ta bố trú 10 x 8 bộ
Hình vẽ

Xét theo phơng a: Lấy P= 0,85 (m)
9m + 2.0.85 = 24
=> m = 2,5 (m)
+ Theo phơng b: q= 1 (m)
7n + 2.1 = 12 => n= 1,43 (m)
2,5( )
0,85( )
1, 43( )
1( )
m m
p m
n m
q m
=



=


=




=


II. Kiểm tra thiết kế độ rọi
ở Eyc = 500

Có
4
2
m
p
=


=

3
1,5
n
q
=


=

Kiểm tra các độ rọi: E
1
, E
3
, E
4
Cụ thể: E
i
=
"
. .

( . )
1000
u
N F
F Ri Si
ab


+
N: Số bộ đèn
T: Quang thông tổng của một bộ đèn
"
u
F
quay thông tơng đối riêng phần trên mặt phẳng làm việc tra vá nội
suy theo bảng tray 116-117 tra theo cấp của bộ đèn và vác đủ số sau:
7
Chỉ số địa điểm:
24.12
2,19
( ) 3, 65(12 24)
ab
K
h a b
= = =
+ +
J=0
Chỉ số lới: Km=
2 2.4.3
0,94

( ) 3, 65(4 3)
mm
h m n
= =
+ +

Chỉ

số tờng:
. . 24.2 12.2,5
0,5
( ) 3, 65(12 24)
a p b q
Kp
h a b
+ +
= = =
+ +
0,5
0,53
0,94
Kp
Km

= =
[ ]
2; 2,5 .; . 0,53.K Kp km km

= =
+K=2

- Km=0,94

Kp=0,53. Km=0,5.0,94=0,47
"
580
u
F =
- Km=1

Kp = 0,5.1= 0,5
"
593
u
F =
Vậy Km=20,503;
"
580,078
u
F =
+ K= 2,5
- Km = 0,94

Kp=0,5. Km = 0,94. 0,5 = 0,47
"
642
u
F =
- Km=1

Kp = 0,5. Km = 0,5 . 1 = 0,5

"
653
u
F =
Vậy km= 0,94
=>
"
653 642
642 (0,503 0,5)
1 0,5
u
F

= +

= 642,066
Vậy tạo K=2,19
"
642,066 580, 078
580,078 (2,19 2)
2,5 2
u
F

= +

= 603,63
K R1
S1
R3

S3
R4
S4
Cấp G Cấp i
2,5 0,028 43 1019 -1,237 1286 130 0,968 49 215
3 0,031 45 1020 -1,487 1538 135 0,967 51 228
2,19 0,02914 43,76 1019,38 -1,332 1381,76 131,9 0,96762 49,76 219,94
Độ rọi trên mặt hữu ích
"
4 4
. .
. 4
1000 . .
d u
N F d
E R F S
a b



= +

[ ]
84.2.5300.0,45
0,96762.603,63 49, 76
1000.1,3.12.24
= +
8
= 1,07. [0,96762.603,63+49,76]=678,2. (LX)
E

4i
= 2,378.
41
. 2,378.0,08.219,94 41,8i S

= =
E
4
= E
4d
+ E
4i
= 678,2 + 41,8 = 720 (LX)
Độ rọi trên tờng:
E
1
= E
1
d + E
1i
= 194 + 65,64 = 259,64 (lx)
E
i
d = 1,07 [0,02914.603,63 + 43,76] = 65,64 (lx)
E
1i
= 2,378.0,08.1019,38=194 (lx)
III
ở Fyc =700(lm)
4

2
m
p
=


=

3
1,5
n
q
=


=

(Lấy phần trên)
+ Chỉ số địa điểm:
2,19
( )
ab
K
h a b
= =
+
J = 0
- Chỉ số lới Km=
2 2.4.3
0,94

( ) 3, 65(4 3)
mn
h m n
= =
+ +
Kp =
24.2 12.1,5
0,5023
( ) 3,65(24 12)
ap bq
h a b
+ +
= =
+ +
0,94
1,871
0,5023
Kp
Km

= = =
Kp=

.Km=0,93Km
Ta nội suy giá trị K=2,19, Km = 0,94, Kp=0,93km
+ K= 2
+ Km = 0,5

Kp = 0,93.0,5 = 0,465
0,25 0,465 0,5

580 x 630
"
630 580
580 (0, 465 0, 25) 623
0,5 0, 25
u
F

= + =

+ Km=1

Kp = 0,93.1 = 0,93
0,5 0,93 1
593 x 682
"
682 593
593 (0,93 0,5) 669,54
1 0,5
u
F

= + =

+ K=2,5
+ KM = 0,5

Kp = 0,93.0,5 = 0,465
0,25 0,465 0,5
9

642 x 689
"
683 642
642 (0, 465 0, 25) 677, 26
0,5 0, 25
u
F
−
= + − =
−
+ Km=1
→
Kp = 0,93.1 = 0,93
0,5 0,93 1
653 x 735
"
735 653
653 (0,93 0,5) 723,52
1 0,6
u
F
−
= + − =
−
VËy t¹o Km = 0,27
"
723,52 677, 26
677, 26 (0, 27 0,5) 655,98
1 0,5
u

F
−
= + − =
−
VËy néi suy t¹i K=2,19
"
655,98 601,6
601,6 (2,19 2)
2,5 2
u
F
−
= + −
−
z 622,2644 [622]
K R1
S1
R3
S3
R4
S4
CÊp G CÊp i
2,5 0,028 43 1019 -1,237 1286 130 0.968 49 215
3 0,031 45 1020 -1,487 1538 135 0,967 51 228
2,19 0,029 43,76 1019,38 -1,332 1381,76 132,1 0,96762 49,76 219,94
+ §é räi trªn mÆt b»ng h÷u Ých
"
. .
4 . 4
1000.

u
N F d
F d Ra F S
ab
π
δ
 
− = +
 
=
[ ]
120.2.5300.0,45
0,96762.622,2644 49,76
1000.1,3.24.12
+
[ ]
3,397.0, 45 0,96762.622,2644 49,76 1028+ =
= 1,53
[ ]
0,96762.622,2644 49,76 ( )lx+ =
E
4i
= 3,397.0,08. S
4i
=3,397.0,08.219,94=59,4
E
4
= E4d + E4i = 678,2+ 41,8 =720
§é räi trªn têng: E
3

= E
3
d + E
3i
= 325,28
E
3d
= 1,53 [(-1,332).194+325,28]=846
E
3i
=0,271.132,9=35,67
F
3
=845,94+35,877 = 881
+ §é räi trªn trÇn
E1= E
1d
+ E
1i
E
1i
=1,53[0,029.622,2644+43,76]=94,56
E
1i
=0,278.1019,38=277,27
+ §éi räi yªu cÇu
10
700 720
*100 .100
700

Eyc Ett
E
Eyc

= =
= 2,86%<10% đạt
+
3 881
0,8
4 1057
E
E
= =
đạt
+ Độ chói nhìn đèn
Tính
( ).(75)
50
r
r
Ltn
= <
(lao động mức thô)
Độ chói của trần
L trần
1 1
. 0,3.277
26,5( / 2)
3,14
S E

cd m

= = =
Theo hớng ngang. L(r) =
( )
bk
l r
S
=
-
Trong đó
Lug =
(75)
45.2.5300
477( )
1000 1000
ru
L r
cd

= =
Sbk = ab.cos75+ac sin 75
= 1,2.0,5.cos75 + 1,2.0,25Sin75 = 0,446
Lđ = Lng/Sbk = 477/0,445= 1072. (cd/m
2
R=
( ) 1072
40,45 50
26,5
L r

Ltran
= = <
thoả mãn
Theo hớng dọc: L(r) =
( )l r
Sbk
Trong đó:
(75). 30.2.5300
318.( )
1000 1000
lr r
ld cd

= = =
Sbk=ab.cos75+bc sin 75=1,2.0,5cos75+0,5.0,25.sin75 = 0,28
L(r)
318
1136
0,28
ld
Sbk
= =
(cd/m
2
)
r=
( ) 1.136
42,8
26,5
L r

Ltran
= =
< 50 (Thoả mãn)
Nh vậy với số bộ đèn là 120 bộ với mỗi bộ 2 bóng thì đảm bảo độ đồng
đều ánh sáng và đủ độ sáng.
Kiểm tra các tiêu chuẩn E = 500(lux)
Độ rọi yêu cầu
4 750 720
. .100 4
750
Euc E
E
Eyc

= =
4.% 10%E = <
3 643, 26
4 720
E
E
+ = =
+ Đội chói nhìn đèn
11
Tính r=
( )
50
L r
Ltran
<
(Lđ mức thô)

Đội chói của trần: Ltrần =
1 1
3 0,3.259,64
24,8
3,14
E

= =
(cd/m
2
)
Theo hớng ngay:
( )
( )
l r
L r
Sbk
=
Trong đó:
Lng=
( )(75) 4 45.2.5300
477
1000 1000
l r
= =
(cd)
Sbk: 0,445
477
( ) 1072
0, 445

L r = =
(cd/m
2
)
( ) 1072
43, 2 50
24,8
L r
r
Ltran
= = = <
thoả mãn
Theo hớng dọc: L(r)=
( )L r
Sbk
Trong đó: ld=
( )(75). 30.2.5300
318( )
1000 1000
l r r
cd

= =
Sbk=ab.cos75 + bcsin75=0,28
L(r)
2
318
113( / )
0, 28
ld

cd m
Sbl
= =
( ) 1136
48,8 50
24,8
L r
r
Ltran
= = = <
(thoả mãn)
Nh vậy với 84 bộ đèn và mỗi bộ 2 bóng thì đảm bảo độ đồng đều ánh
sáng và đủ độ sáng.


12