Thiết Kế Chiếu Sáng và Cung Cấp Điện Tòa Nhà Học Tập Nghiên Cứu

Đồ án tốt nghiệp

Thiết kế chiếu sáng tòa nhà học tập và nghiên cứu

LỜI NÓI ĐẦU
Ngày nay cùng với sự phát triển công nghiệp hoá hiện đại hoá đất nước.
Việc xây dựng cơ sở hạ tầng kỹ thuật, các đô thị, trường học, xa lộ, các công
trình thể thao đã và đang phát triển nhanh chóng. Việc chiếu sáng các công
trình này trở nên mối quan tâm hàng đầu của các nhà kỹ thuật, giới mỹ thuật.
Trong thời gian qua ngành chiếu sáng nước ta đã ứng dụng các thành tựu kỹ
thuật và công nghệ tiên tiến vào lĩnh vực chiếu sáng nhằm đáp ứng những yêu
cầu về chất lượng ánh sáng cho các công trình cũng như tính mỹ thuật trong
chiếu sáng.
Chiếu sáng trường học là vấn đề được các cấp lãnh đạo của nhà trường hết
sức coi trọng vì nó ảnh hưởng đến chất lượng học tập cũng như sức khỏe của
sinh viên. Việc thiết kế chiếu sáng và cung cấp điện cho tòa nhà học tập và
nghiên cứu rất là quan trọng. Nó phải đáp ứng các yêu cầu sau đây:
- Đảm bảo các yêu cầu về kỹ thuật chiếu sáng.
- Đảm bảo các yêu cầu mỹ thuật cho công trình.
- Sử dụng thiết bị chiếu sáng thế hệ mới tiết kiệm điện năng, giá thành
hợp lý.
Dưới sự hướng dẫn của thầy giáo PGS – TS Đặng Văn Đào, trong khuôn
khổ đồ án tốt nghiệp của em được giao nhiệm vụ: Thiết Kế Chiếu Sáng và
Cung Cấp Điện Tòa Nhà Học Tập Nghiên Cứu.
Nội dung gồm có phần:
Phần I: Cơ sở kỹ thuật chiếu sáng.
Phần II: Thiết kế chiếu sáng nội thất.
Phần III: Thiết kế chiếu sáng trang trí công viên xung quanh tòa nhà.
Phần IV: Tính toán cung cấp điện cho chiếu sáng.
Phần V: Tìm hiểu phần mềm thiết kế chiếu sáng.

Sinh viên thực hiện: Nguyễn Thị Thủy

Trang 1


Đồ án tốt nghiệp

Thiết kế chiếu sáng tòa nhà học tập và nghiên cứu

PHẦN I

CƠ SỞ KỸ THUẬT CHIẾU SÁNG
CHƯƠNG I CÁC ĐẠI LƯỢNG ĐO ÁNH SÁNG
I. KHÁI NIỆM VỀ ÁNH SÁNG
Sóng điện từ là hiện tượng lan truyền đồng thời theo đường thẳng của điện
trường và từ trường.
Mọi sóng điện từ tuân theo các định luật vật lý, cụ thể là các định luật
truyền sóng, các định luật phản xạ và khúc xạ, những ảnh hưởng của sóng khác
nhau rõ rệt tùy theo năng lượng được truyền, nghĩa là tùy theo bước sóng.
Ánh sáng là một loại sóng điện từ mà mắt người có thể cảm nhận được trực
tiếp. Ánh sáng có bước sóng nằm trong khoảng 380nm ÷ 780nm.
II. CÁC ĐẠI LƯỢNG ĐO ÁNH SÁNG
1. Góc khối - Ω , steradian - sr
Có thể nói một cách đơn giản rằng góc khối, ký hiệu Ω , là góc trong không
gian. Ta giả thiết rằng một nguồn điểm đặt ở tâm O của một hình cầu rỗng bán
kính R và ký hiệu S là nguyên tố mặt của hình cầu này. Hình nón đỉnh O cắt S
trên hình cầu biểu diễn góc khối Ω , nguồn nhìn mặt S dưới góc đó. Ω được
định nghĩa là tỷ số của S trên bình phương của bán kính:
Ω=

S
R2

Ta được giá trị cực đại khi từ O ta chắn cả không gian tức là toàn bộ hình
cầu:
Ω=

4π ⋅ R 2
S
=
= 4π
R2
R2

2. Cường độ sáng I, Candela Cd
Là một thông số đặc trưng cho nguồn sáng. Cường độ sáng luôn liên quan
đến một phương cho trước được biểu diễn bằng một vector theo phương này ta
có độ lớn tính bằng Candela (cd, còn gọi là nến).
Candela là cường độ sáng theo một phương đã cho của nguồn phát một bức
xạ đơn sắc có tần số 540.1012 Hz (λ = 555 nm) và cường độ năng lượng theo
phương này là 1/683 oát trên steradian.

Sinh viên thực hiện: Nguyễn Thị Thủy

Trang 2


Đồ án tốt nghiệp

Thiết kế chiếu sáng tòa nhà học tập và nghiên cứu

Trường hợp tổng quát, một nguồn không phải luôn phát sáng một cách
giống nhau trong không gian. Chúng ta xét sự phát xạ thông lượng dφ của nguồn
O theo phương của điểm A là tâm của miền ds ta nhìn từ O dưới góc khối d Ω .
Khi đó ds tiến tới không, dφ cũng tiến tới không, thì tỉ số dφ/dΩ tiến tới giá trị
tới hạn gọi là cường độ sáng của O tới A, tức là:
I 
→=
OA

lim

d Ω→ 0

dΦ
dΩ

3. Quang thông Ω , lumen lm
Đơn vị cường độ sáng candela do nguồn sáng phát theo mọi hướng tương
ứng với đơn vị quang thông tính bằng lumen.
Lumen là quang thông do nguồn sáng này phát ra trong một góc 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:
Φ=

4π

∫ I ⋅ dΩ
0

Trường hợp đặc biệt nhưng hay gặp, khi cường độ bức xạ I không phụ
thuộc vào phương thì quang thông là:
Φ = 4π.I
4. Độ rọi E, Lux Lx
a. Độ rọi trung bình
Người ta định nghĩa mật độ quang thông rơi trên bề mặt là độ rọi có đơn vị
là lux:
Φ(lm)
E lx =
S(m 2 )
Hoặc 1 lux = 1 lm/m2
Khi sự chiếu sáng trên bề mặt không đều nên lấy 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
: 100.000 lx
Phòng làm việc
: 400 đến 600 lx
Trời có mây
: 2000 đến 10.000 lx
Nhà ở
: 50 đến 300 lx
Trăng tròn
: 0,2 lx
Phố được chiếu sáng
: 20 đến 50 lx
Sinh viên thực hiện: Nguyễn Thị Thủy

Trang 3

Đồ án tốt nghiệp

Thiết kế chiếu sáng tòa nhà học tập và nghiên cứu

b. Độ rọi điểm
Khái niệm về độ rọi, ngoài nguồn sáng còn liên quan đến vị trí của mặt
được chiếu sáng.
Độ rọi điểm được tính:
E=

I ×cos α I ×cos3 α
=
r2
h2

5. Độ chói L cd/m2
Các nguyên tố diện tích của vật được chiếu sáng nói chung phản xạ ánh
sáng nhận được 1 cách khác nhau và tác động như một nguồn sáng thứ cấp phát
ra cường độ sáng khác nhau theo mọi hướng.
Để đặc trưng cho các quan hệ của nguồn, kể cả nguồn sơ cấp lẫn nguồn thứ
cấp, đối với mắt cần phải thêm vào các cường độ sáng cách xuất hiện ánh sáng.
Độ chói nhìn nguồn sáng là tỉ số giữa cường độ sáng và diện tích biểu diễn
của nguồn sáng:
L( cd / m 2 ) =

Trong đó:

Iγ
dI (cd )

=
2
S bK
dS ⋅ cos α(m )

I γ là cường độ sáng theo hướng γ

SbK là diện tích biểu kiến khi nhìn nguồn
Khi nguồn sáng là bộ đèn cầu:
S bK = π R 2 =

π ⋅d2
4

6. Độ tương phản
Đối với con mắt quan sát một vật có độ chói L o trên một nền có độ chói Lf
chỉ có thể phân biệt được ở mức độ chiếu sáng vừa đủ nếu:
C=

L0 − L f
Lf

≥ 0,01

Trong đó: Lo là độ chói khi nhìn đối tượng
Lf là độ chói khi nhìn nền
Để phân biệt đối tượng nhìn C > 0,01.
Trong thực tế kích thước và màu sắc cũng tác động đến khả năng phân biệt
của mắt, điều đó kéo theo là mức độ chiếu sáng phù hợp với công trình chiếu
sáng.

7. Tiện nghi nhìn và sự lóa mắt
Sự lóa mắt là sự suy giảm hoặc tức thời mắt bị mất đi cảm giác nhìn do sự
tương phản quá lớn. Khái niệm này có liên quan đến khái niệm ở trên. Nói
Sinh viên thực hiện: Nguyễn Thị Thủy

Trang 4


Đồ án tốt nghiệp

Thiết kế chiếu sáng tòa nhà học tập và nghiên cứu

chung người ta chấp nhận độ chói nhỏ nhất để mắt nhìn thấy là: 10 -5 cd/m2 và bắt
đầu gây nên lóa mắt ở 5000 cd/m2.
8. Độ nhìn rõ và các tính năng nhìn
Tất nhiên cách chúng ta nhìn thấy các vật phụ thuộc vào độ tương phản của
nó nhưng cũng còn phụ thuộc vào kích thước của vật và độ chói của nền, điều
đó dẫn đến sự kích hoạt của các tế bào hình nón (thị giác ban ngày) hoặc tế bào
hình que (thị giác ban đêm).
Định nghĩa tương phản C = (L0 – Lf)/Lf chứng tỏ một vật sáng trên nền tối,
C> 0 biến thiên từ 0 → + ∞ , đối với vật trên nền sáng C< 0 biến thiên từ 0 đến -1.
Đối với một độ chói của nền và kích thước của vật đã cho ta có thể xác định
ngưỡng tương phản Cs ứng với giá trị cực tiểu của C cho phép phân biệt được
vật. Blackwell đã đưa ra quan niệm nhìn rõ như tỷ số C/C s cho phép đánh giá
tính năng nhìn.
Ta cũng nhận thấy rằng dưới vài phần trăm cd/m2 là thị giác đêm và trên vài
cd/m2 trở lên là thị giác ngày.
9. Định luật Lambert
Dù ánh sáng qua bề mặt trong suốt hay ánh sáng được phản xạ trên bề mặt
mờ hoặc ánh sáng chịu cả hai hiện tượng trên bề mặt trong mờ, một phần ánh

sáng được mặt này phát lại tùy theo hai cách sau đây:
- Sự phản xạ, hay khúc xạ tuân theo các định luật của quang hình học hay
định luật Descartes.
- Sự phản xạ truyền khuếch tán theo định luật Lambert:
ρ E = Lπ
ρ : hệ số phản xạ

10. Lux kế
Về nguyên tắc lux kế là dụng cụ để đo tất cả các đại lượng ánh sáng. Dụng
cụ gồm tế bào Sêlen quang điện (pin quang điện) biến đổi các năng lượng nhận
được thành dòng điện và cần được nối vào một miliampe kế.
- Đo cường độ sáng
Nếu tế bào chỉ được chiếu sáng trực tiếp bằng một nguồn đặt ở khoảng cách
r và tỏa tia có cường độ sáng I theo phương pháp tuyến với tế bào, biểu thức
I=E.r2 cho giá trị của cường độ sáng.
Sử dụng phương pháp này rõ ràng bao hàm một điều là không có bất cứ
nguồn thứ cấp nào khác chiếu sáng tế bào như các vật hay các thành phần phản

Sinh viên thực hiện: Nguyễn Thị Thủy

Trang 5


Đồ án tốt nghiệp

Thiết kế chiếu sáng tòa nhà học tập và nghiên cứu

xạ đã làm, vì thế người ta sơn mặt đen (ρ = 0,05) chỗ tiến hành đo cường độ
sáng.
- Đo độ chói

Trong trường hợp sự khuyếch tán của tường là thẳng, biết độ rọi của tường
là E ta xác định được ngay độ chói L nhờ định luật Lambert.
III. Màu của ánh sáng
1. Nhiệt độ màu của ánh sáng
Cách chọn nhiệt độ màu của ánh sáng theo tiêu chuẩn tiện nghi Kruithof.
Nhiệt độ màu T (K) là nhiệt độ của vật đen lý tưởng phát sáng khi đốt nóng ở
nhiệt độ cao.
T = 2000 K: chủ yếu bức xạ màu đỏ (ánh sáng mặt trời sắp lặn)
T = 2500 K: ánh sáng bắt đầu trắng lên-trắng ấm (dùng đèn đường Natri cao áp)
T = 3000 – 5500 K: ánh sáng giữa trời mùa hè.
2. Chỉ số màu (thể hiện màu)
Đó là khái niệm cực kỳ quan trọng với sự lựa chọn tương lai của các nguồn
sáng. Cùng một vật được chiếu sáng bằng các nguồn chuẩn khác nhau nhưng
không chịu một sự biến đổi nào.
So sánh với một vật đen có cùng nhiệt độ, một nguồn nào đó làm biến màu
của các vật được chiếu sáng, sự biến đổi màu này do sự phát xạ phổ khác nhau
được đánh giá xuất phát từ các độ sai lệch màu và gán cho nguồn một chỉ số
màu I.R.C hoặc Ra theo ngôn ngữ Anh). Nó biến thiên từ 0 với một ánh sáng
đơn sắc, đến 100 đối với phổ ánh sáng trắng ban ngày. Trong thực tế ta chấp
nhận sự phân loại sau đây:
Ra < 50 chỉ số không có ý nghĩa thực tế. Các màu hoàn toàn bị biến đổi.
Ra < 70 sử dụng công nghiệp khi sự thể hiện màu là thứ yếu.
70 < Ra < 85 sử dụng thông thường ở đó sự thể hiện màu là không quan
trọng.
Ra > 85 sử dụng trong nhà ở hay những ứng dụng công nghiệp đặc biệt.

Sinh viên thực hiện: Nguyễn Thị Thủy

Trang 6

Đồ án tốt nghiệp

Thiết kế chiếu sáng tòa nhà học tập và nghiên cứu

CHƯƠNG II CHIẾU SÁNG TRONG NHÀ
I. THIẾT KẾ SƠ BỘ CHIẾU SÁNG TRONG NHÀ
Mục đích của chiếu sáng trong nhà là tạo ra môi trường ánh sáng tốt, tiện
nghi, ấm áp làm cho con người cảm thấy dễ chịu. Ngoài ra đối với giảng đường
và thư viện chiếu sáng giúp cho sinh viên học tập cảm thấy dễ chịu, không bị lóa
mắt và mỏi mắt.
Yêu cầu là:
- Đảm bảo độ rọi E cho mỗi công việc.
- Đảm bảo tiện nghi, không gây lóa mắt.
- Chỉ số màu và nhiều độ màu phù hợp.
- Ngoài ra còn chú ý đến vấn đề thẩm mỹ, tiết kiệm điện năng.
1. Chọn độ rọi
Chọn độ rọi ngang chung trên bề mặt làm việc, còn gọi là “bề mặt hữu ích”
có độ cao trung bình là 0,85 m so với mặt sàn.
Độ rọi này phụ thuộc vào bản chất của địa điểm, vào các tính năng thị giác
liên quan đến tính chất công việc (vẽ, dệt, cơ khí, . . .) đến việc mỏi mắt và liên
quan đến môi trường chiếu sáng, đến thời gian sử dụng hàng ngày . . .
Hội chiếu sáng Pháp đã công bố các độ rọi trung bình đòi hỏi với mỗi địa
điểm, tính đến tất cả các thông số kể trên. Ví dụ đối với các địa điểm thường gặp
ta chấp nhận các độ rọi sau đây:
- Giao thông cửa hàng, kho hàng . . .
100 lux
- Phòng ăn, cơ khí nói chung
200 và 300 lux
- Phòng học, phòng thí nghiệm

300 đến 500 lux
- Phòng vẽ, siêu thị
750 lux
- Công nghiệp màu
1000 lux
- Công việc với các chi tiết nhỏ
> 1000 lux
2. Chọn loại đèn
Việc lựa chọn đèn thích hợp nhất trong số các loại đèn chính theo các tiêu
chuẩn sau đây:
- Nhiệt độ màu được chọn theo biểu đồ Kruithof và có liên quan đến
việc lựa chọn ở trên.
- Chỉ số màu.
- Việc sử dụng tăng cường hay gián đoạn của địa điểm.
Sinh viên thực hiện: Nguyễn Thị Thủy

Trang 7


Đồ án tốt nghiệp

Thiết kế chiếu sáng tòa nhà học tập và nghiên cứu

- Tuổi thọ các đèn.
- Hiệu quả ánh sáng của đèn.
3. Chọn kiểu chiếu sáng và bộ đèn
Thường gặp nhất là kiểu chiếu sáng trực tiếp và bán trực tiếp. Kiểu chiếu
sáng phụ thuộc vào bản chất của địa điểm có tính đến khả năng phản xạ của
thành.
Đối với các loại đèn cần chọn, catalog của nhà chế tạo cho phép chọn một

kiểu bộ đèn, cấp xác định và nếu có thể người ta đảm bảo sẵn sàng có các công
suất khác nhau.
4. Chọn chiều cao treo đèn
Nếu h là chiều cao của nguồn so với bề mặt hữu ích và h’ là khoảng cách từ
đèn đến trần ta có thể xác định tỷ số treo j theo công thức:
j=

1
h'
với h ≥ 2 h ' ; 0 ≤ j ≤
'
3
h+h

Thường nên chọn h cực đại bởi vì :
- Các đèn càng xa với thị trường theo chiều ngang, làm giảm nguy cơ
gây lóa mắt.
- Các đèn có công suất lớn hơn và do đó có hiệu quả ánh sáng tốt.
- Các đèn có thể cách xa nhau do đó làm giảm số đèn.
5. Sự bố trí các đèn (phương pháp đơn giản hoá)
Ta có một không gian hình hộp chữ nhật gọi chung là địa điểm chữ nhật
trong đó mặt phẳng của các đèn phân cách với cổ trần.
Sự đồng đều của độ rọi bề mặt hữu ích phụ thuộc:
- Cách các chùm tia sáng của đèn giao nhau cách nhau một khoảng n
trên bề mặt hữu ích.
- Các hệ số phản xạ của vách đóng vai trò của các “nguồn sáng mặt” thứ
cấp và càng quan trọng khi các thiết bị là chiếu sáng hỗn hợp.
Việc đầu tiên khi bố trí các đèn là cần tôn trọng khoảng cách h cực đại như
bảng sau:
Cấp

n
max
h

A
0,6

B
0,8

C
1

D
1,2

EFGH
1,5

IJ
1,7

A. . .J+T
1,5

T
n
≤6
h'

Khoảng cách đến tường của các thiết bị chiếu sáng gần nhất được ký hiệu q
nói chung

n
n
≤ q ≤
3
2

Sinh viên thực hiện: Nguyễn Thị Thủy

Trang 8


Đồ án tốt nghiệp

Thiết kế chiếu sáng tòa nhà học tập và nghiên cứu

6. Quang thông tổng
a) Hệ số suy giảm
Sự già hoá các đèn như sự bám bẩn của chúng làm thay đổi chất lượng
quang học của các bộ đèn dẫn đến việc cần đưa vào sử dụng thiết bị có độ rọi
thỏa mãn sau một năm làm việc là thời gian cần phải lau thiết bị chiếu sáng.
Tuỳ theo mức độ hoạt động trong:
- Địa điểm sạch (văn phòng, lớp học . . . )
: 0,9
- Địa điểm công nghiệp (cơ khí, kho . . .)
: 0,8
- Không khí ô nhiễm (xưởng cưa, xưởng bột, nơi có khói . . .) : 0,7
Tính đến việc giảm quang thông của đèn để bù lại sự suy giảm này cần

dùng hệ số bù δ , nói chung: 1, 25 ≤ δ ≤ 1, 6
b) Quang thông tổng của các đèn
Tập hợp các đèn phải phát xạ quang thông tổng φt bằng
φt =

với

E ×S ×δ
K sd

S: diện tích của mặt hữu ích (m2).
E: độ rọi của mặt hữu ích (lux).
δ: là hệ số bù quang thông.
Ksd: là hệ số sử dụng của bộ đèn.
Ksd = η d ⋅ U d + η i ⋅U i

7. Công suất đèn
Bằng cách chia quang thông tổng cho số đèn ta được quang thông tương
ứng với một loại đèn. Vì số đèn chọn là nhỏ nhất ta cần tăng thêm đèn nhưng
vẫn bố trí đều đặn cho đến khi sử dụng hợp lý đèn có quang thông nhỏ hơn
quang thông đèn đã tính toán. Sự đồng đều độ rọi sẽ tốt nhất.
II. KIỂM TRA THIẾT KẾ
Ở phần trên mới chỉ là thiết kế sơ bộ, thực tế ta phải kiểm tra lại:
- Không gian giữa hai bộ đèn liên tiếp không bắt buộc có cùng chiều dài
và chiều rộng.
- Các độ rọi của tường và trần đặc trưng cho môi trường chiếu sáng và
do đó mức độ tiện nghi của thiết bị chiếu sáng vẫn còn chưa biết.
- Các nguyên nhân gây lóa mắt trực tiếp hay do phản chiếu phải được
nghiên cứu theo các độ tương phản của các bộ đèn tạo nên trong thị trường.

Sinh viên thực hiện: Nguyễn Thị Thủy

Trang 9


Đồ án tốt nghiệp

Thiết kế chiếu sáng tòa nhà học tập và nghiên cứu

1. Tính độ rọi
Các độ rọi trung bình (E1 , E3, E4 ) được xác định bằng biểu thức:
Ei =

N ⋅ F ⋅η
( Ri ⋅ F "u + Si )
1000 ⋅ a ⋅ b ⋅ δ

Trong đó:
i = 1; 3; 4.
N : tổng số bộ đèn
F : quang thông phát ra của một bộ đèn
Ri và Si : các hệ số trong qui 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 đoán 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.
2. Kiểm tra các điều kiện tiện nghi
Việc bố trí các đèn chiếu sáng tốt phải cho phép nhìn nhanh chóng, chính
xác và thuận tiện.
a) Màu của nguồn

Điểm này được cho để ghi nhớ, bởi vì việc lựa chọn nhiệt độ màu và chỉ số
màu nằm trong việc lựa chọn nguồn.
b) Không gây lóa mắt khó chịu
Để không gây lóa mắt cần kiểm tra:
- Tương phản bộ đèn - trần
Sự cảm nhận tiện nghi có liên quan đến sự cân bằng của các độ chói
trong thị trường, nói chung người ta chấp nhận tỷ số r như sau:
r=

độ chói của đèn quan sát dưới góc γ = 750

độ chói trung bình của trần
nhỏ hơn 20 đối với các công việc mức 2 (lao động tinh xảo) và nhỏ hơn 50 đối
với các công việc mức 1 (lao động thông thường).
- Độ chói của các vách bên
Nói chung chấp nhận được khi 0,5 < E 3/E4 < 0,8. Đối với một người lao
động nhìn tập trung vào một mảng có hệ thống phản xạ ρ TV , do đó con mắt chịu
ấn tượng một độ chói

LTV =

ρTV ⋅ E 4
π

, điều cần thiết là độ chói của các tường mà

anh ta quan sát với mỗi chuyển động của đầu không quá tối cũng không quá
sáng so với độ chói mà anh ta đã quen. Nếu các tường có hệ số khuyếch tán theo
Sinh viên thực hiện: Nguyễn Thị Thủy

Trang 10


Đồ án tốt nghiệp

Thiết kế chiếu sáng tòa nhà học tập và nghiên cứu

định luật Lambert, tỷ số các độ chói L TV/L3 có thể được biểu diễn theo độ rọi E 4
và E3 với ρTV đã cho.

Sinh viên thực hiện: Nguyễn Thị Thủy

Trang 11


Đồ án tốt nghiệp

Thiết kế chiếu sáng tòa nhà học tập và nghiên cứu

PHẦN II

THIẾT KẾ CHIẾU SÁNG NỘI THẤT TÒA NHÀ HỌC
TẬP VÀ NGHIÊN CỨU
CHƯƠNG I CÁC YÊU CẦU THIẾT KẾ CHIẾU SÁNG
Để đảm bảo điều kiện chiếu sáng tiện nghi, phù hợp cho hoạt động thị
giác tại giảng đường và thư viện, phục vụ cho sinh viên học tập nghiên cứu…
đồng thời sử dụng hợp lý nguồn năng lượng điện trong chiếu sáng có thể thực
hiện những giải pháp chủ yếu sau:
1. Các hệ thống chiếu sáng phòng học phải được thiết kế đúng tiêu chuẩn kỹ
thuật.

2. Sử dụng các nguồn sáng có hiệu suất phát quang cao, có nhiệt độ màu và
chỉ số thể hiện màu R a phù hợp với nhu cầu học tập cho sinh viên. Để chiếu
sáng cho phòng học sử dụng đèn ống huỳnh quang thế hệ mới T8. Sử dụng
chấn lưu tổn hao thấp, hạn chế sử dụng đèn sợi đốt, nên thay bằng đèn
compacte huỳnh quang ở những nơi có thể thay thế được.
3. Sử dụng các bộ đèn chiếu sáng có hệ số sử dụng cao, có kết cấu phù hợp
với điều kiện môi trường lớp học, các đèn có chóa phản xạ tốt nhất, nhằm tăng
cường phản chiếu độ rọi lên bề mặt cần chiếu sáng. Nên dùng máng chụp từ vật
liệu nhôm được anốt hóa thì sẽ cải thiện đáng kể hiệu suất chiếu sáng.
4. Kết hợp sử dụng ánh sáng tự nhiên và nhân tạo, tận dụng tối đa nguồn ánh
sáng tự nhiên dồi dào ở nước ta.
5. Vì môi trường lớp học có thể tắt bật ánh sáng nhân tạo theo giờ, thời gian
sử dụng ánh sáng nhân tạo được xác định trên cơ sở đặc điểm khí hậu ánh sáng
tự nhiên tại môi trường lớp học, cho nên có thể sử dụng hệ thống điều khiển để
giảm ánh sáng nhân tạo khi ánh sáng tự nhiên đảm bảo đủ độ rọi làm việc.
Tòa nhà học tập và nghiên cứu là một tòa nhà cao tầng, gồm 15 tầng, mỗi
tầng có nhiều phòng khác nhau. Mỗi phòng có chức năng khác nhau nên yêu cầu
về thiết kế chiếu sáng cũng khác nhau.Vì vậy khi thiết kế chiếu sáng ta phải đảm
bảo yêu cầu kỹ thuật cho từng loại phòng. Sau đây em sẽ thiết kế chiếu sáng các
phòng chính sau.

Sinh viên thực hiện: Nguyễn Thị Thủy

Trang 12


Đồ án tốt nghiệp

Thiết kế chiếu sáng tòa nhà học tập và nghiên cứu

CHƯƠNG II THIẾT KẾ CHIẾU SÁNG NỘI THẤT
Các phòng điển hình có kích thước và hệ số phản xạ như sau

STT

TÊN PHÒNG

1

Phòng khách

2

Hội trường

3

Đại sảnh

4

Phòng họa

5

Phòng làm việc các
phòng ban

6

Phòng hiệu trưởng,
hiệu phó

7

Phòng học

8

Phòng nghiên cứu
khoa học

9

Phòng học ngoại ngữ

10

Hành lang

KÍCH THƯỚC (m)

Sinh viên thực hiện: Nguyễn Thị Thủy

a = 10
b=8
H = 4,5
a = 11
b = 14
H = 4,5

a = 14
b=8
H = 4,5
a = 10
b=8
H = 4,5
a=8
b=8
H = 3,6
a=6
b=8
H = 3,6
a = 10
b=8
H = 3,6
a = 16
b=8
H = 3,6
a=8
b=8
H = 3,6
a = 40
b = 3,2

HỆ SỐ PHẢN XẠ
ρ1 : trần nhà
ρ3 : tường nhà
ρ4 : nền nhà
ρ1 = 0,7
ρ3 = 0,5

ρ4 = 0,3
ρ1 = 0,7
ρ3 = 0,5
ρ4 = 0,3
ρ1 = 0,7
ρ3 = 0,5
ρ4 = 0,3
ρ1 = 0,7
ρ3 = 0,5
ρ4 = 0,3
ρ1 = 0,7
ρ3 = 0,5
ρ4 = 0,3
ρ1 = 0,7
ρ3 = 0,5
ρ4 = 0,3
ρ1 = 0,7
ρ3 = 0,5
ρ4 = 0,3
ρ1 = 0,7
ρ3 = 0,5
ρ4 = 0,3
ρ1 = 0,7
ρ3 = 0,5
ρ4 = 0,3
ρ1 = 0,7
ρ3 = 0,5

Trang 13

Đồ án tốt nghiệp

11

Phòng thí nghiệm

12

Phòng truyền thống và
trưng bày các sản phẩm
nghiên cứu khoa học

Thiết kế chiếu sáng tòa nhà học tập và nghiên cứu

H = 3,6
a=8
b=8
H = 3,6
a = 14
b=8
H = 4,5

ρ4 = 0,3
ρ1 = 0,7
ρ3 = 0,5
ρ4 = 0,3
ρ1 = 0,7
ρ3 = 0,5
ρ4 = 0,3

I. Thiết kế chiếu sáng phòng khách
Thiết kế chiếu sáng phòng khách với các mức chiếu sáng khác nhau:
- Công việc giao tiếp bình thường cho phép chiếu sáng với độ rọi
E = 150 lx.
- khi dùng công việc như tiếp các đoàn khách quan trọng với độ rọi
E = 300 lx, hoặc E = 450 lx.
I.1. Ứng với mức chiếu sáng E = 300 lx
I.1.1 Đặc điểm và yêu cầu
1. Đặc điểm
Chiều dài : a = 10 m
Chiều rộng : b = 8 m
Chiều cao : H = 4,5 m
ρ1 = 0,7
Trần sơn màu trắng có hệ số phản xạ
:
:

ρ3 = 0,5

Nền có màu gạch sặc sỡ có hệ số phản xạ :

ρ 4 = 0,3

Tường sơn màu xanh có hệ số phản xạ

2. Yêu cầu
Phòng dùng cho công việc hội thảo sang trọng, thì dùng với mức chiếu sáng
có độ rọi E = 300 lx, yêu cầu độ rọi và độ đồng đều cao, không gây lóa mắt và
đảm bảo tiện nghi.

I.1.2 Thiết kế sơ bộ
1. Chọn loại đèn: Theo các loại đèn ống huỳnh quang thì chọn đèn ống
huỳnh quang thế hệ mới T8.
Thông số của đèn là: 1,2 m; 36 W; 4000 o K ; 3350 lm; Ra = 85.
2. Chọn phương án chiếu sáng: Theo các đặc điểm và yêu cầu trên, chọn
kiểu chiếu sáng bán trực tiếp.
3. Chọn bộ đèn: Qua tham khảo đường cong trắc quang của các bộ đèn,
chọn bộ đèn có cấp hiệu suất 0,54D + 0,24T là tốt nhất.
Sinh viên thực hiện: Nguyễn Thị Thủy

Trang 14


Đồ án tốt nghiệp

Thiết kế chiếu sáng tòa nhà học tập và nghiên cứu

4. Các chỉ số
* Khoảng cách từ nguồn sáng đến mặt hữu ích: h
Bố trí đèn sát trần, chiều cao treo đèn h' = 0 , mặt hữu ích cách mặt nền là
0,85 m,
h = H - h' - 0,85 = 4,5 - 0,85 = 3,65 m
* Chỉ số treo :
h'
0
j= '
=
=0
h + h 0 + 3,65
* Chỉ số địa điểm:

K=

a.b
10.8
=
= 1,217
h(a + b) 3,65(10 + 8)

5. Hệ số bù quang thông δ và hệ số sử dụng K sd
Chọn δ = 1,35 (môi trường ít bụi bẩn)

K sd =U d .ηd +Ui .ηi
Trong đó U d ,U i là hệ số có ích và được tra trong bảng (trang 101 ÷ 106 sách kỹ
thuật chiếu sáng).
Với bộ phản xạ ρ1 ρ3 ρ 4 = 753, chỉ số địa điểm K = 1,217, tỷ số treo j = 0
*Với bộ đèn cấp D:
K
Ud

1
0,76

1,25
0,82

⇒ U d = 0,76 +

(0,82 − 0,76)(1,217 − 1)
= 0,812
(1,25 − 1)

*Với bộ đèn cấp T:
K
Ui

1
0,43
⇒

1,25
0,49

⇒ U i = 0,43 +

(0,49 − 0,43)(1,217 − 1)
= 0,482
(1, 25 − 1)

K sd = 0,54.0,812 + 0, 482.0, 24 = 0,554

6. Quang thông tổng yêu cầu
E.a.b.δ 300.10.8.1,35
φt =
=
= 58483,754 lm
K sd
0,554
7. Số bộ đèn cần dùng
N=

φt
58483,754
=
= 8,73
2.φden
2.3350

8. Bố trí đèn
Chọn N = 9 bộ bóng đèn, dùng bộ đèn 2 bóng.
Sinh viên thực hiện: Nguyễn Thị Thủy

Trang 15


Đồ án tốt nghiệp

Thiết kế chiếu sáng tòa nhà học tập và nghiên cứu

n
Để đảm bảo độ đồng đều ánh sáng thì  ÷ ≤ 1,2 hay
 h  max
nmax = 1,2.h = 1,2.3,65 = 4,38 m
m
m n
n
≤ p≤ ; ≤q≤
3
2 3
2
Thường p = 0,4m hay q = 0,5n

Ta có

n=

a
10
10 − 2.3,571
=
= 3,571 m ⇒ q =
= 1,429 m
2,8 2,8
2

m=

b
8
8 − 2.2,857
=
= 2,857 m ⇒ p =
= 1,143 m
2,8 2,8
2

Các giá trị m, n, p, q đều thỏa mãn điều kiện đồng đều ánh sáng.
• Các chỉ số:
* Chỉ số lưới:
Km =

2.m.n
2.3,571.2,857
=
= 0,869
h(m + n) 3,65(3,571 + 2,857)

*Chỉ số gần tường:
Kp =
Kp
Km

=

a. p + b.q 10.1,143 + 8.1,429
=
= 0,348
h(a + b)
3,65(10 + 8)
0,348
= 0,4 hay K p = 0,4.K m
0,869

I.1.3 Kiểm tra thiết kế
Sử dụng công thức E = Ed + Ei , trong đó:
* Độ rọi trực tiếp là Ed được tính theo công thức:
Ed =

N .F.ηd
( R.Fu" + Sd )
1000.a.b.δ

* Độ rọi gián tiếp là Ei được tính theo công thức:
Ei =

N .F.ηi
ST
1000.a.b.δ

Ở đây :
N là số bóng đèn.
F là quang thông một bóng đèn.
η d ,ηi là hiệu suất trực tiếp và gián tiếp của bộ đèn.
Fu" là quang thông tương đối riêng phần hữu ích tính theo 1000 lm.
Sinh viên thực hiện: Nguyễn Thị Thủy

Trang 16


Đồ án tốt nghiệp

Thiết kế chiếu sáng tòa nhà học tập và nghiên cứu

R, S là các hệ số cho phép tính toán độ rọi trung bình.
1.Tính các hệ số Fu"
Dựa vào bảng các giá trị quang thông tương đối riêng phần trên mặt hữu
ích trang 116 ÷ 117 (sách kỹ thuật chiếu sáng), ta tính toán với cấp của bộ đèn là
D và T, với các chỉ số K m = 0,869; K p = 0,348 tương ứng với chỉ số địa điểm
K = 1,5 và K = 2, rồi ngoại suy cho K = 1,217.
• Trường hợp K = 1,5
+ Khi K m = 0,5 ⇒ K p = 0,4.0,5 = 0,2

Kp

0

0,25

Fu"

536

619

⇒ Fu"( K

p = 0,2)

= 536 +

619 − 536
(0,2 − 0) = 602,4
0,25 − 0

+ Khi K m = 1 ⇒ K p = 0,4.1 = 0,4
Kp
"
u

F

⇒ Fu"( K

m = 0,869)

0

0,5

463

643

= 602,4 +

⇒ Fu"( K

p

= 463 +
= 0,4)

643 − 463
(0,4 − 0) = 607
0,5 − 0

607 − 602,4
(0,869 − 0,5) = 605,79
1 − 0,5

• Trường hợp K = 2
+ Khi K m = 0,5 ⇒ K p = 0,4.0,5 = 0,2

Kp

0

0,25

Fu"

620

696

⇒ Fu"( K

p = 0,2)

= 620 +

696 − 620
(0,2 − 0) = 680,8
0,25 − 0

+ Khi K m = 1 ⇒ K p = 0,4.1 = 0,4

Sinh viên thực hiện: Nguyễn Thị Thủy

Trang 17


Đồ án tốt nghiệp

Thiết kế chiếu sáng tòa nhà học tập và nghiên cứu

Kp

0

Fu"

549

0,5
715

⇒ Fu"( K
⇒ Fu"( K

m

p =0,4)

= 549 +

= 680,8 +
= 0,869)

⇒ Fu"( K =1,217) = 605,79 +

715 − 549
(0,4 − 0) = 681,1

0,5 − 0

681,1 − 680,8
(0,869 − 0,5) = 681,02
1 − 0,5

681,02 − 605,79
(1,217 − 1,5) = 563,209
2 − 1,5

2. Tính các chỉ số R, S
Tra bảng trang 118 (sách kỹ thuật chiếu sáng) với hệ số K = 2,5 và K = 3 rồi
thực hiện ngoại suy với hệ số K = 1,217, với bộ phản xạ ρ1ρ3 ρ 4 = 753 và tỉ số treo
j = 0.
K

R1

2,5

S1

R3

D

T

-0,044

324

1205

3

-0,042

335

1,217

-0,049

295,774

S3

R4

D

T

-1,321

1560

454

1213

-1,575

1825

1187,472

-0,669

880,01

S4
D

T

0,774

398

653

470

0,768

416

685

412,944

0,789

351,812

570,888

a. Độ rọi trung bình trên bề mặt làm việc sau một năm
*Do thành phần phản xạ trực tiếp gây ra:
N .F.η d
( R4 .Fu" + S4 d )
1000.a.b.δ
18.3350.0,54
=
(0,789.563,209 + 351,812) = 240,049 lx
1000.10.8.1,35

E4 d =

*Do thành phần phản xạ gián tiếp gây ra:
E4 i =

N .F.ηi
18.3350.0,24
S4T =
570,888 = 76,498 lx
1000.a.b.δ
1000.10.8.1,35

*Cả hai thành phần phản xạ gây ra:
E4 = E4 d + E4i = 240,049 + 76,498 = 316,547 lx
Kiểm tra sai số: ∆E% =

300 − 316,547
300

100% = 5,51% < 10% ⇒ Đạt

yêu cầu.
b. Độ rọi trung bình trên tường sau một năm
*Do thành phần phản xạ trực tiếp gây ra:
Sinh viên thực hiện: Nguyễn Thị Thủy

Trang 18


Đồ án tốt nghiệp

Thiết kế chiếu sáng tòa nhà học tập và nghiên cứu

N .F.η d
( R3 .Fu" + S3d )
1000.a.b.δ
18.3350.0,54
=
(−0,69.563,209 + 880,01) = 151,721 lx
1000.18.8.1,35

E3d =

*Do thành phần phản xạ gián tiếp gây ra:
E3i =

N .F.ηi
18.3350.0,24
S3T =
412,944 = 55,33 lx
1000.a.b.δ
1000.10.8.1,35

*Cả hai thành phần phản xạ gây ra:
E3 = E3d + E3i = 151,721 + 55,33 = 207,051 lx
c. Độ rọi trung bình trên trần sau 1 năm
*Do thành phần phản xạ trực tiếp gây ra:
N .F.η d
( R1 .Fu" + S1d )
1000.a.b.δ
18.3350.0,54
=
(−0,049.563,209 + 295,774) = 80,85 lx
1000.10.8.1,35

E1d =

*Do thành phần phản xạ gián tiếp gây ra:
E1i =

N .F.ηi

18.3350.0,24
S1T =
1184,472 = 158,719 lx
1000.a.b.δ
1000.10.8.1,35

*Cả hai thành phần phản xạ gây ra:
E1 = E1d + E1i = 80,85 + 158,719 = 239,569 lx
d. Kiểm tra độ tiện nghi
Để đảm bảo không gây lóa mắt cho người thì phải thỏa mãn điều kiện
0,5 <

E3
E
207,051
< 0,85; 3 =
= 0,654 < 0,85 ⇒ Đạt yêu cầu.
E4
E4 316,547

e. Kiểm tra điều kiện lóa mắt trực tiếp
Ta có r =

Ldenγ =75o
Ltran

ρ1.E1
0,7.239,569.1,35
δ=
= 72,099 cd 2

m
π
3,14
I
o
I γ =75o .2.Φden
Ldenγ =75o = denγ =75 , mà I
o =
den γ =75
Sbk 75o
1000

Với Ltran =

Chọn hộp đèn có kích thước:
a = 266 mm
Sinh viên thực hiện: Nguyễn Thị Thủy

Trang 19


Đồ án tốt nghiệp

Thiết kế chiếu sáng tòa nhà học tập và nghiên cứu

b = 1280 mm
c = 106 mm
Sbkγ =75o = a  b.cos75o + c.sin 75o  = 0,115 m 2
Tra bảng cường độ sáng trang 153 (sách kỹ thuật chiếu sáng) có được
I γ =75o = 30 cd ⇒ I denγ =75o =

r=

Ldenγ =75o
Ltran

=

30.2.3350
= 1747,82 cd .
1000.0,115

1747,82
= 24,242 ⇒ Đạt yêu cầu 24,242 < 50
72,099

I.2 Ứng với mức chiếu sáng E = 150 lx
I.2.1 Đặc điểm và yêu cầu
1. Đặc điểm:
Chiều dài : a = 10 m
Chiều rộng : b = 8 m
Chiều cao : H = 4,5 m
Trần sơn màu trắng có hệ số phản xạ

:

ρ1 = 0,7

Tường sơn màu xanh có hệ số phản xạ

:

ρ3 = 0,5

Nền có màu gạch sặc sỡ có hệ số phản xạ :

ρ 4 = 0,3

2. Yêu cầu:
Phòng dùng cho công việc giao tiếp lịch sự yêu cầu độ đồng đều cao,
không gây lóa mắt và đảm bảo tiện nghi. Đồng thời đảm bảo tính mỹ thuật cho
phòng.
I.2.2 Thiết kế sơ bộ
1. Chọn loại đèn: Theo các đặc điểm và yêu cầu trên chọn đèn compacte
và đặt âm trần. Thông số của đèn là P = 20 W; φt = 1400 lm.
2. Chọn phương án chiếu sáng: Theo các đặc điểm và yêu cầu trên, chọn
kiểu chiếu sáng trực tiếp.
3. Chọn bộ đèn: Qua tham khảo đường cong trắc quang của các bộ đèn,
thì chọn bộ đèn tròn, mỗi bộ một bóng. Chọn bộ đèn có:
F1 F2
528 200

F3
25

F4
3

F5
0

*Hiệu suất trực tiếp: η d =

F1 + F2 + F3 + F4 528 + 200 + 25 + 3
=
= 0,756
1000
1000

*Hiệu suất gián tiếp: ηi =

F5
0
=
=0
1000 1000

Sinh viên thực hiện: Nguyễn Thị Thủy

Trang 20


Đồ án tốt nghiệp

Thiết kế chiếu sáng tòa nhà học tập và nghiên cứu

⇒ η = ηd + ηi = 0,756
Phân loại bộ đèn: Dựa vào bảng trang 92 (sách kỹ thuật chiếu sáng) chọn
bộ đèn cấp C hay 0,756C.
4. Các chỉ số
* Khoảng cách từ nguồn sáng đến mặt hữu ích: h

Bố trí đèn âm trần, chiều cao treo đèn h' = 0 , mặt hữu ích cách mặt nền
là 0,85 m
h = H - h' - 0,85 = 4,5 - 0,85 = 3,65 m
* Chỉ số treo:
h'
0
j= '
=
=0
h + h 0 + 3,65

* Chỉ số địa điểm:
K=

a.b
10.8
=
= 1,217
h( a + b) 3,65(10 + 8)

5. Hệ số bù quang thông δ và hệ số sử dụng K sd
Chọn δ = 1,35 (môi trường ít bụi bẩn)
Với bộ phản xạ ρ1ρ3 ρ 4 = 753, chỉ số địa điểm K = 1,217 tỷ số treo j = 0
Tra bảng trang 139 (sách kỹ thuật chiếu sáng)
K
Ud

1
0,612

1,25
0,57

⇒ U d = 0,612 +

0,57 − 0,612
(1,217 − 1) = 0,575
1, 25 − 1

⇒ Hệ số sử dụng : K sd = U d .ηd = 0,575.0,756 = 0,435
6. Quang thông tổng yêu cầu
E.a.b.δ 150.10.8.1,35
φt =
=
= 37241,379 lm
K sd

0,435

7. Số đèn cần dùng
φt
37241,379
=
= 26,6 chọn N = 24
N=
φden
1400
8. Bố trí đèn
Chọn N = 24 bóng, dùng bộ đèn 1 bóng.

Sinh viên thực hiện: Nguyễn Thị Thủy

Trang 21


Đồ án tốt nghiệp

Thiết kế chiếu sáng tòa nhà học tập và nghiên cứu

8m

10 m

9. Kiểm tra độ rọi lên bề mặt làm việc

φt' = N .φden = 24.1400 = 33600 lm
φt' .K sd 33600.0,435
E =
=
= 135,33 lx
a.b.δ
10.8.1,35
'

150 − 135,33
100% = 9,78% < 10% ⇒ Đạt yêu cầu
150
Vì đèn được đặt âm sát trần, nên không cần kiểm tra độ chói lên tường và
độ chói lên trần.
∆E =

II. Thiết kế chiếu sáng hội trường
A. Phần chính
II.1. Đặc điểm và yêu cầu
1. Đặc điểm
Chiều dài : a = 11 m
Chiều rộng : b = 14 m
Chiều cao : H = 4,5 m
Trần sơn màu trắng có hệ số phản xạ

:

ρ1 = 0,7

Tường sơn màu xanh có hệ số phản xạ

:

ρ3 = 0,5

Nền có màu gạch sặc sỡ có hệ số phản xạ:

ρ 4 = 0,3

2. Yêu cầu
Chiếu sáng hội trường yêu cầu độ rọi và độ đồng đều cao, không gây lóa
mắt và đảm bảo tiện nghi. Theo tiêu chuẩn chiếu sáng độ rọi yêu cầu của phòng
phải đạt độ rọi trung bình E = 250 lx, duy trì sau một năm, chỉ số màu Ra > 70.
II.2. Thiết kế sơ bộ
Sinh viên thực hiện: Nguyễn Thị Thủy

Trang 22


Đồ án tốt nghiệp

Thiết kế chiếu sáng tòa nhà học tập và nghiên cứu

1. Chọn loại đèn: Theo các loại đèn ống huỳnh quang thì chọn ống huỳnh
quang thế hệ mới T8.
Thông số của bộ đèn là 1,2 m; 36 W; 4000 K; 3350 lm; Ra = 85.
2. Chọn phương án chiếu sáng: Theo các đặc điểm và yêu cầu trên, chọn
kiểu chiếu sáng bán trực tiếp.
3. Chọn bộ đèn: Qua tham khảo đường cong trắc quang của các bộ đèn,
thì chọn bộ đèn cấp hiệu suất 0,54D + 0,24T là tốt nhất.
4. Các chỉ số
* Khoảng cách từ nguồn sáng đến mặt hữu ích: h
Bố trí đèn sát trần, chiều cao treo đèn h' = 0 , mặt hữu ích cách mặt nền là
0,85 m
h = H - h' - 0,85 = 4,5 - 0,85 = 3,65 m
* Chỉ số treo:
h'
0
j= '
=
=0
h + h 0 + 3,65
* Chỉ số địa điểm:
K=

a.b
11.14
=
= 1,688
h(a + b) 3,65(14 + 8)

5. Hệ số bù quang thông δ và hệ số sử dụng K sd
Chọn δ = 1,35 (môi trường ít bụi bẩn)

K sd = U d .ηd +Ui .ηi
Trong đó U d ,U i là hệ số có ích và được tra trong bảng (trang101 ÷ 106
sách kỹ thuật chiếu sáng).
Với bộ phản xạ ρ1ρ3 ρ 4 = 753, chỉ số địa điểm K = 1,688 tỷ số treo j = 0
Bộ đèn cấp D:
K
Ud

1,5
0,88

2
0,95

⇒ U d = 0,88 +

0,95 − 0,88
(1,688 − 1,5) = 0,906
2 − 1,5

⇒ Ui = 0,54 +

0,6 − 0,54
(1,688 − 1,5) = 0,563
2 − 1,5

Bộ đèn cấp T:
K
Ud

1,5
0,54

2
0,6

K sd = U d .ηd +Ui .ηi = 0,906.0,54 + 0,563.0,24 = 0,624

6. Quang thông tổng yêu cầu
Sinh viên thực hiện: Nguyễn Thị Thủy

Trang 23


Đồ án tốt nghiệp

Thiết kế chiếu sáng tòa nhà học tập và nghiên cứu

φt =

E.a.b.δ 250.11.14.1,35

=
= 83293,269 lm
K sd
0,624

7. Số bộ đèn cần dùng
N=

φt
83293,269
=
= 12,43 chọn N = 12
2.φden
2.3350

8. Bố trí đèn
Chọn N = 12 bộ đèn, dùng bộ đèn 2 bóng và được bố trí như sau
14 m

11
m
n
Để đảm bảo độ đồng đều ánh sáng thì  ÷ ≤ 1,2
 h  max
hay nmax = 1,2.h = 1,2.3,65 = 4,38 m
m
m n
n
≤ p≤ ; ≤q≤
3

2 3
2
Thường p = 0,4m hay q = 0,5n
Ta có

n=

a
11
11 − 2.3,928
=
= 3,928 m ⇒ q =
= 1,572 m
2,8 2,8
2

m=

b
14
14 − 3.3,684
=
= 3,684 m ⇒ p =
= 1,474 m
3,8 3,8
2

Các giá trị m, n, p, q đều thỏa mãn điều kiện đồng đều ánh sáng.
* Các chỉ số:
• Chỉ số lưới:

Km =

2.m.n
2.3,684.3,928
=
= 1,042
h(m + n) 3,65(3,684 + 3,928)

• Chỉ số gần tường:

Sinh viên thực hiện: Nguyễn Thị Thủy

Trang 24


Đồ án tốt nghiệp

Thiết kế chiếu sáng tòa nhà học tập và nghiên cứu

Kp =
Kp
Km

=

a. p + b.q 11.1,474 + 14.1,572
=
= 0,418
h(a + b)
3,65(11 + 14)

0,418
= 0,401 hay K p = 0,401.K m
1,042

II.3 Kiểm tra thiết kế
Sử dụng công thức E = Ed + Ei , trong đó:
* Độ rọi trực tiếp là Ed được tính theo công thức:
N .F.ηd
( R.Fu" + Sd )
1000.a.b.δ

Ed =

* Độ rọi gián tiếp là Ei được tính theo công thức:
Ei =

N .F.ηi
ST
1000.a.b.δ

Ở đây:
N là số bóng đèn.
F là quang thông một bóng đèn.
η d ,ηi là hiệu suất trực tiếp và gián tiếp của bộ đèn.
Fu" là quang thông tương đối riêng phần hữu ích tính theo 1000 lm.
R,S là các hệ số cho phép tính toán độ rọi trung bình.
1. Tính các hệ số Fu"
Dựa vào bảng các giá trị quang thông tương đối riêng phần trên mặt hữu
ích trang 116 ÷ 117 (sách kỹ thuật chiếu sáng), ta tính toán với cấp của bộ đèn là
D và T, với các chỉ số K m = 1,042; K p = 0,401 tương ứng với chỉ số địa điểm

K = 1,5 và K = 2, rồi nội suy cho K = 1,668.
• Trường hợp K = 1,5
+ Khi K m = 1 ⇒ K p = 0,401.1 = 0,401
Kp

0

0,5

Fu"

463

643

⇒ Fu"( K

p = 0,401)

= 463 +

643 − 463
(0,401 − 0) = 607,36
0,5 − 0

+ Khi K m = 1,5 ⇒ K p = 0,401.1,5 = 0,6015

Sinh viên thực hiện: Nguyễn Thị Thủy

Trang 25