Thiết kế cung cấp điện cho tòa nhà hải âu đồ án tốt nghiệp khoa công nghệ điện

ĐẠI HỌC CƠNG NGHIỆP TP.HCM
KHOA CƠNG NGHỆ ĐIỆN

KHĨA LUẬN TỐT NGHIỆP
THIẾT KẾ CUNG CẤP ĐIỆN CHO TÒA
NHÀ HẢI ÂU

SINH VIÊN 1 : NGUYỄN TRỌNG KHA
MSSV

: 14018401

SINH VIÊN 2 : VÕ TRỌNG BẰNG
MSSV

: 14136491

LỚP

: DHDI10A

GVHD

: NGUYỄN NGỌC THIÊM

TP. HCM, NĂM 2018


PHIẾU GIAO ĐỀ TÀI KHÓA LUẬN TỐT NGHIỆP
1.

Họ và tên sinh viên/ nhóm sinh viên được giao đề tài
(1): Nguyễn Trọng Kha, MSSV: 14018401.
(2): Võ Trọng Bằng, MSSV: 14136491.

2.

Tên đề tài
THIẾT KẾ CUNG CẤP ĐIỆN CHO TÒA NHÀ HẢI ÂU

3.

Nội dung
Áp dụng kiến thức đã được học tính tốn thiết kế cung cấp điện cho tòa nhà Hải Âu

bao gồm như sau:
- Tính tốn thiết kế chiếu sáng ổ cắm.
- Kiểm tra chiếu sáng bằng phần mềm dialux.
- Tính tốn cơng suất điều hịa khơng khí.
- Thiết kế hệ thống truyền tải và cấp nguồn động lực.
- Thiết kế sơ đồ nguyên lý hệ thống tủ điện ( Tủ điều hịa khơng khí, tủ ATS,…).
- Thiết kế máy phát và trạm biến áp.
- Thiết kế hệ thống chống sét và tiếp địa.
- Hoàn thiện thuyết minh thiết kế.
4.

Kết quả
Cho ra kết quả tính tốn, danh sách bản vẽ, sắp xếp và trình bày hợp lý, đảm bảo yêu

cầu chất lượng đề tài đặt ra.
Giảng viên hướng dẫn

Tp. HCM, ngày

tháng 6 năm 2018

Sinh viên
Nguyễn Trọng Kha
Võ Trọng Bằng

i


NHẬN XÉT CỦA GIẢNG VIÊN HƯỚNG DẪN
.........................................................................................................................................................................
.........................................................................................................................................................................
.........................................................................................................................................................................
.........................................................................................................................................................................
.........................................................................................................................................................................
.........................................................................................................................................................................
.........................................................................................................................................................................
.........................................................................................................................................................................
.........................................................................................................................................................................
.........................................................................................................................................................................
.........................................................................................................................................................................
.........................................................................................................................................................................
.........................................................................................................................................................................
.........................................................................................................................................................................
.........................................................................................................................................................................
.........................................................................................................................................................................
.........................................................................................................................................................................

.........................................................................................................................................................................
.........................................................................................................................................................................
.........................................................................................................................................................................
.........................................................................................................................................................................
.........................................................................................................................................................................
.........................................................................................................................................................................
.........................................................................................................................................................................
.........................................................................................................................................................................
.........................................................................................................................................................................
.........................................................................................................................................................................
.........................................................................................................................................................................
.........................................................................................................................................................................
.........................................................................................................................................................................
.........................................................................................................................................................................

ii


NHẬN XÉT CỦA GIẢNG VIÊN PHẢN BIỆN
.........................................................................................................................................................................
.........................................................................................................................................................................
.........................................................................................................................................................................
.........................................................................................................................................................................
.........................................................................................................................................................................
.........................................................................................................................................................................
.........................................................................................................................................................................
.........................................................................................................................................................................
.........................................................................................................................................................................
.........................................................................................................................................................................
.........................................................................................................................................................................

.........................................................................................................................................................................
.........................................................................................................................................................................
.........................................................................................................................................................................
.........................................................................................................................................................................
.........................................................................................................................................................................
.........................................................................................................................................................................
.........................................................................................................................................................................
.........................................................................................................................................................................
.........................................................................................................................................................................
.........................................................................................................................................................................
.........................................................................................................................................................................
.........................................................................................................................................................................
.........................................................................................................................................................................
.........................................................................................................................................................................
.........................................................................................................................................................................
.........................................................................................................................................................................
.........................................................................................................................................................................
.........................................................................................................................................................................
.........................................................................................................................................................................
.........................................................................................................................................................................

iii


MỤC LỤC
PHIẾU GIAO ĐỀ TÀI KHÓA LUẬN TỐT NGHIỆP .............................................. i
NHẬN XÉT CỦA GIẢNG VIÊN HƯỚNG DẪN....................................................ii
NHẬN XÉT CỦA GIẢNG VIÊN PHẢN BIỆN ..................................................... iii
MỤC LỤC ................................................................................................................ iv
DANH SÁCH CÁC HÌNH VẼ ............................................................................. viii

DANH SÁCH CÁC BẢNG ..................................................................................... ix
GIỚI THIỆU VỀ HỆ THỐNG CUNG CẤP ĐIỆN .................................................. 1
1.

Ý nghĩa của nhiệm vụ thiết kế cung cấp điện. ....................................... 1

2.

Sơ lược về cơng trình tính tốn. ............................................................. 2
2.1.

Giới thiệu. .............................................................................................. 2

2.2.

Các bước tính tốn thiết kế. ................................................................... 2

CHƯƠNG 1 TÍNH TỐN CHIẾU SÁNG CHO TỊA NHÀ THEO KHU VỰC.... 3
1.1.

Tính chất của việc thiết kế. .................................................................... 3

1.2.

Trình tự tính tốn chiếu sáng. ................................................................ 3

1.2.1. Nghiên cứu đối tượng chiếu sáng. ......................................................... 3
1.2.2. Lựa chọn độ rọi yêu cầu......................................................................... 4
1.2.3. Chọn hệ chiếu sáng. ............................................................................... 4
1.2.4. Chọn nguồn sáng.................................................................................... 4

1.2.5. Chọn bộ đèn. .......................................................................................... 4
1.2.6. Lựa chọn chiều cao treo đèn. ................................................................. 5
1.2.7. Xác định các thông số kĩ thuật chiếu sáng. ............................................ 5
1.2.8. Phân bố bộ đèn dựa trên các yếu tố. ...................................................... 7
iv


1.3.

Áp dụng phương pháp tính tốn chiếu sáng cho tịa nhà Hải Âu. ......... 7

1.3.1. Độ rọi yêu cầu. ....................................................................................... 7
1.3.2. Tính tốn cho tầng hầm.......................................................................... 8
1.3.3. Tính tốn cho tầng 1. ........................................................................... 16
1.3.4. Tính tốn cho tầng 2. ........................................................................... 27
1.3.5. Tính tốn cho tầng 3. ........................................................................... 28
1.3.6. Tính tốn cho tầng 4 – 10. ................................................................... 29
1.3.7. Tính tốn cho tầng 11. ......................................................................... 30
1.3.8. Tính tốn tầng áp mái. ......................................................................... 31
1.4.

Kiểm tra chiếu sáng bằng phần mềm dialux. ....................................... 31

CHƯƠNG 2 XÁC ĐỊNH PHỤ TẢI TÍNH TỐN TỊA NHÀ .............................. 32
2.1.

Tính chất phụ tải điện. ......................................................................... 32

2.2.

Phương pháp xác định phụ tải tính tốn. ............................................. 32

2.3.

Áp dụng tính tốn phụ tải cho tịa nhà. ................................................ 35

2.3.1. Tính tốn phụ tải tủ điện hầm (TĐH). ................................................. 35
2.3.2. Tính tốn phụ tải tủ điện tầng 1 (TĐ1). ............................................... 38
2.3.3. Tính tốn phụ tải tủ điện tầng 2 (TĐ2). ............................................... 41
2.3.4. Tính tốn phụ tải tủ điện tầng 3 (TĐ3). ............................................... 44
2.3.5. Tính toán phụ tải cho tủ điện tầng 4 – 10 (TĐ4 – TĐ10) .................... 47
2.3.6. Tính tốn phụ tải cho tủ điện tầng 11 (TĐ11). .................................... 50
2.3.7. Tính tốn phụ tải cho tủ điện tầng áp mái (TĐM). .............................. 53
2.3.8. Tính tốn phụ tải thang máy. ............................................................... 55
2.3.9. Tính phụ tải bơm và các tải cần thiết khác. ......................................... 56
2.3.10. Tính tốn phụ tải tủ điện tổng chiếu sáng và động lực. ....................... 58

v


2.4.

Tính tốn phụ tải điều hịa khơng khí. ................................................. 59

2.4.1. Công suất phụ tải lạnh tủ điện tầng 1 (TĐ1)........................................ 59
2.4.2. Công suất phụ tải lạnh tầng 2 (TĐ2).................................................... 60
2.4.3. Công suất phụ tải lạnh tầng 3 (TĐ3).................................................... 61
2.4.4. Công suất phụ tải lạnh tầng 4 – 10 (TĐ3)............................................ 62
2.4.5. Công suất phụ tải lạnh tầng 11............................................................. 63
2.4.6. Công suất phụ tải lạnh tầng Áp Mái. ................................................... 64

2.4.7. Công suất phụ tải lạnh tầng mái. .......................................................... 65
2.4.8. Công suất điều hịa khơng khí tồn tịa nhà. ........................................ 65
2.5.

Cơng suất tồn tòa nhà. ........................................................................ 66

CHƯƠNG 3 THIẾT KẾ MẠNG ĐIỆN HẠ ÁP TÒA NHÀ. ................................. 67
3.1.

Giới thiệu. ............................................................................................ 67

3.2.

Trạm biến áp và dung lượng biến áp . ................................................. 67

3.3.

Chọn số lượng máy biến áp. ................................................................ 68

3.4.

Áp dụng chọn MBA cho tòa nhà. ........................................................ 68

3.5.

Tính tốn máy phát điện cho tịa nhà. .................................................. 70

3.5.1. Tổng quan. ........................................................................................... 70
3.5.2. Cách lựa chọn máy phát điện. .............................................................. 71
3.5.3. Áp dụng tính máy phát cho tịa nhà. .................................................... 72

3.6.

Tính tốn bù cơng suất phản kháng cho tòa nhà. ................................. 74

CHƯƠNG 4 CHỌN DÂY DẪN VÀ KHÍ CỤ BẢO VỆ ........................................ 77
4.1.

Cơ sở lí thuyết. ..................................................................................... 77

4.2.

Cách chọn dây cáp điện, dây dẫn và thanh cái. ................................... 77

4.2.1. Cách chọn dây cáp điện. ...................................................................... 77

vi


4.2.2. Cách chọn thanh cái. ............................................................................ 78
4.2.3. Cách chọn CB. ..................................................................................... 79
4.2.4. Áp dụng tính tốn cho tịa nhà. ............................................................ 82
CHƯƠNG 5 TÍNH TỐN TIẾP ĐỊA CHO TỊA NHÀ ........................................ 89
5.1.

Tổng quan về sét. ................................................................................. 89

5.1.1. Sét và quá trình phóng điện của sét. .................................................... 89
5.1.2. Tác hại của sét. ..................................................................................... 90
5.1.3. Giải pháp phòng chống sét. .................................................................. 90
5.1.4. Thuật ngữ và định nghĩa. ..................................................................... 91

5.2.

Hệ thống chống sét bằng đầu thu sét phát tia tiên đạo sớm CPT-2. .... 91

5.2.1. Nguyên tắc bảo vệ. ............................................................................... 91
5.2.2. Phạm vi bảo vệ. .................................................................................... 91
5.3.

Áp dụng hệ thống chống sét tiên đạo cơng nghệ phát xạ sớm CPT-2. 92

5.3.1. Xác định nhóm cơng trình. .................................................................. 92
5.3.2. Cơ sở để lập thiết kế............................................................................. 92
5.3.3. Thiết bị thu sét phát xạ sớm tia tiên đạo CTP-2. ................................. 92
TÀI LIỆU THAM KHẢO ....................................................................................... 98
PHỤ LỤC 1 – CHIẾU SÁNG – LOẠI ĐÈN .......................................................... 99
PHỤ LỤC 2 – CHIẾU SÁNG – KIỂM TRA DIALUX. ...................................... 106
PHỤ LỤC 3 – BẢNG TRA CÁP, DÂY DẪN CADIVI. ...................................... 110
PHỤ LỤC 5 – BẢNG TRA THÔNG SỐ CB LS. ................................................. 112
PHỤ LỤC 6 – BẢNG TRA THÔNG SỐ BƠM.................................................... 113
LỜI CẢM ƠN ........................................................................................................ 114

vii


DANH SÁCH CÁC HÌNH VẼ
Hình 1. 1 Phân bố bộ đèn phịng máy phát ................................................................ 9
Hình 1. 2 Phân bố bộ đèn đường dốc ra vào ........................................................... 11
Hình 1. 3 Phân bố bộ đèn tầng hầm khu A .............................................................. 13
Hình 1. 4 Phân bố bộ đèn tầng 1 khu A ................................................................... 17
Hình 1. 5 Phân bố bộ đèn tầng 1 khu G ................................................................... 19

Hình 1. 6 Phân bố bộ đèn khu vệ sinh ..................................................................... 21
Hình 1. 7 Phân bố bộ đèn hành lang 1 ..................................................................... 24
Hình 2. 1 Sơ đồ nguyên lý tủ điện tầng hầm ........................................................... 36
Hình 2. 2 Sơ đồ nguyên lý tủ điện tầng 1 ................................................................ 38
Hình 2. 3 Sơ đồ nguyên lý tủ điện tầng 2 ................................................................ 41
Hình 2. 4 Sơ đồ nguyên lý tủ điện tầng 2 ................................................................ 44
Hình 2. 5 Sơ đồ nguyên lý tủ điện tầng 4. ............................................................... 47
Hình 2. 7 Sơ đồ nguyên lý tủ điện tầng áp mái. ...................................................... 53
Hình 2. 8 Sơ đồ nguyên lý tủ điện tổng MSB1 ....................................................... 58
Hình 2. 9 Sơ đồ nguyên lý tủ điện tải lạnh TĐ1 ...................................................... 60
Hình 2. 10 Sơ đồ nguyên lý tủ điện tải lạnh TĐ2.................................................... 61
Hình 2. 11 Sơ đồ nguyên lý tủ điện tải lạnh TĐ3 .................................................... 62
Hình 2. 12 Sơ đồ nguyên lý tủ điện tải lạnh TĐ 4 -10 ............................................ 63
Hình 2. 13 Sơ đồ nguyên lý tủ điện tải lạnh TĐ 11 ................................................. 64
Hình 3. 1 Máy phát cho tịa nhà............................................................................... 74
Hình 3. 2 Bộ điều khiển Selec 12 cấp ..................................................................... 75
Hình 3. 3 Sơ đồ tụ bù ............................................................................................... 76
Hình 5. 1 Sét đánh trực diện tòa Landmark 81 2018............................................... 89

viii


DANH SÁCH CÁC BẢNG
Bảng 1. 1 Độ rọi yêu cầu ........................................................................................... 7
Bảng 1. 2 Thơng số bộ đèn phịng máy phát ............................................................. 8
Bảng 1. 3 Thông số bộ đèn đường dốc ra vào ......................................................... 10
Bảng 1. 4 Thông số bộ đèn tầng hầm khu A ........................................................... 13
Bảng 1. 5 Thống kê đèn tầng hầm ........................................................................... 15
Bảng 1. 6 Thông số bộ đèn tầng 1 khu A ................................................................ 16
Bảng 1. 7 Thông số bộ đèn tầng 1 khu G ................................................................ 18

Bảng 1. 8 Thông số bộ đèn khu vệ sinh .................................................................. 21
Bảng 1. 9 Phân bố bộ đèn hành lang 1 .................................................................... 23
Bảng 1. 10 Thống kê đèn tầng 1 .............................................................................. 26
Bảng 1. 11 Thống kê đèn tầng 2 .............................................................................. 27
Bảng 1. 12 Thống kê đèn tầng 3 .............................................................................. 28
Bảng 1. 13 Thống kê đèn tầng 4 - 10 ...................................................................... 29
Bảng 1. 14 Thống kê đèn tầng 11 ............................................................................ 30
Bảng 1. 15 Thống kê đèn tầng áp mái ..................................................................... 31
Bảng 2. 1 Bảng tra hệ số đồng thời ......................................................................... 35
Bảng 2. 2 Số liệu tính tốn chiếu sáng tủ điện TĐH. .............................................. 36
Bảng 2. 3 Số liệu tính tốn ổ cắm tủ điện TĐH. .................................................... 37
Bảng 2. 4 Số liệu tính toán chiếu sáng tủ điện 1. .................................................... 39
Bảng 2. 5 Số liệu tính tốn ổ cắm tủ điện 1............................................................ 39
Bảng 2. 6 Số liệu tính tốn phụ tải tủ điện 1. .......................................................... 40
Bảng 2. 7 Số liệu tính tốn phụ tải chiếu sáng tủ điện 2. ........................................ 42
Bảng 2. 8 Số liệu tính tốn phụ tải ổ cắm tủ điện 2................................................. 43
Bảng 2. 9 Số liệu tính tốn phụ tải tủ điện 2. ......................................................... 43
Bảng 2. 10 Số liệu tính toán phụ tải chiếu sáng tủ điện 3. ...................................... 45
Bảng 2. 11 Số liệu tính tốn phụ tải ổ cắm tủ điện 3............................................... 46
Bảng 2. 12 Số liệu tính tốn phụ tải tủ điện 3. ........................................................ 46
ix


Bảng 2. 13 Số liệu tính tốn phụ tải chiếu sáng tủ điện 4. ...................................... 48
Bảng 2. 14 Số liệu tính tốn phụ tải ổ cắm tủ điện 4. ............................................. 49
Bảng 2. 15 Số liệu tính tốn phụ tải tủ điện 4. ........................................................ 49
Bảng 2. 16 Số liệu tính tốn phụ tải chiếu sáng tủ điện 11. .................................... 51
Bảng 2. 17 Số liệu tính tốn phụ tải ổ cắm tủ điện 11............................................. 52
Bảng 2. 18 Số liệu tính tốn phụ tải tủ điện 4. ........................................................ 52
Bảng 2. 19 Số liệu tính tốn phụ tải chiếu sáng tủ điện tầng áp mái. ..................... 54

Bảng 2. 20 Số liệu tính tốn phụ tải tủ điện tầng áp mái......................................... 54
Bảng 2. 21 Số liệu tính tốn phụ tải tủ điện tầng áp mái......................................... 55
Bảng 2. 22 Số liệu tính tốn phụ tải thang máy tầng áp mái. .................................. 55
Bảng 2. 23 Số liệu tính tốn phụ tải cần thiết cịn lại .............................................. 58
Bảng 2. 24 Số liệu tính tốn phụ tải lạnh tầng 1 ..................................................... 59
Bảng 2. 25 Số liệu tính tốn phụ tải lạnh tầng 2 ..................................................... 60
Bảng 2. 26 Số liệu tính tốn phụ tải lạnh tầng 3 ..................................................... 61
Bảng 2. 27 Số liệu tính tốn phụ tải lạnh tầng 4 ..................................................... 62
Bảng 2. 28 Số liệu tính tốn phụ tải lạnh tầng 11 ................................................... 63
Bảng 2. 29 Số liệu tính toán phụ tải lạnh tầng áp mái ............................................. 64
Bảng 2. 30 Số liệu tính tốn phụ tải lạnh tầng mái.................................................. 65
Bảng 3. 1 Thông số MBA ........................................................................................ 69
Bảng 3. 2 Hệ số công suất ...................................................................................... 71
Bảng 3. 3 Thông số máy phát điện .......................................................................... 74
Bảng 3. 4 Thông số tụ bù......................................................................................... 75
Bảng 4. 1 Hệ số hiệu chỉnh theo số cáp kề nhau khi chọn dây chôn trong đất K5 . 78
Bảng 4. 2 Hệ số hiệu chỉnh theo loại đất K6 ........................................................... 78
Bảng 4. 3 Dòng điện và tiết diện dây dẫn, thanh cái từ 400A – 3150A. ................. 79
Bảng 4. 4 Điều kiện chọn CB .................................................................................. 80
Bảng 4. 5 Thống kê CB ........................................................................................... 85
Bảng 4. 6 Thống kê chọn dây dẫn ........................................................................... 87
Bảng 5. 1 So sánh các hệ thống chống sét ............................................................... 94
x


SV: Nguyễn Trọng Kha – Võ Trọng Bằng

Khóa luận tốt nghiệp

GIỚI THIỆU VỀ HỆ THỐNG CUNG CẤP ĐIỆN

1.

Ý nghĩa của nhiệm vụ thiết kế cung cấp điện.
Năng lượng điện hay còn gọi là điện năng, hiện nay là một dạng năng lượng rất phổ

biến và quan trọng đối với thế giới nói chung và cả nước nói riêng, điện năng sản xuất từ
các nhà máy được truyền tải và cung cấp cho các hộ tiêu thụ trong việc truyền tải điện tới
các hộ tiêu thụ việc thiết kế cung cấp điện là một khâu rất quan trọng. Với thời đại hiện
nay, nền kinh tế nước ta đang phát triển mạnh mẽ theo sự hội nhập của thế giới, đời sống
xã hội của nhân dân được nâng cao, nên cần những tiện nghi trong cuộc sống nên đòi hỏi
mức tiêu thụ về điện cũng tăng cao. Do đó việc thiết kế cung cấp điện không thể thiếu được
trong xu thế hiện nay.
Như vậy một đồ án thiết kế cung cấp điện cần thỏa mãn các yêu cầu sau:
- Độ tin cậy cấp điện: Mức độ tin cậy cung cấp điện phụ thuộc vào u cầu của phụ
tải với cơng trình quan trọng cấp quốc gia phải đảm bảo liên tục cấp điện ở mức cao nhất,
những đối tượng như nhà máy, xí nghiệp, tịa nhà cao tầng…tốt nhất là dùng máy phát điện
dự phòng khi mất điện sẽ dùng máy phát.
- Chất lượng điện: Được đánh giá qua hai tiêu chí tần số và điện áp, điện áp trung và
hạ chỉ cho phép trong khoảng  5% do thiết kế đảm nhiệm, còn chỉ tiêu tần số do cơ quan
điện lực quốc gia điều chỉnh.
- An tồn điện: Cơng trình cấp điện phải có tính an tồn cao cho người vận hành,
người sử dụng thiết bị và cho tồn bộ cơng trình.
- Kinh tế: Trong quá trình thiết kế ta phải đưa ra nhiều phương án rồi chọn lọc trong
các phương án đó có hiệu quả kinh tế cao.

1


SV: Nguyễn Trọng Kha – Võ Trọng Bằng

Khóa luận tốt nghiệp

2.

Sơ lược về cơng trình tính tốn.

2.1.

Giới thiệu.
- Chủ đầu tư là: Tổng công ty bay dịch vụ Việt Nam.
- Cơng trình: Dự án đầu tư xây dựng nhà văn phòng Hải Âu.
- Tòa nhà Hải Âu thuộc loại cao ốc văn phòng cho thuê, Hải Âu Building tọa lạc tại

đường Trường Sơn, phường 4, quận Tân Bình, Tp.HCM.
- Kề bên sân bay Tân Sơn Nhất, nhà ga hàng hóa và trung tâm thương mại Parkson,
Super Bowl, trong khu vực có nhiều khách sạn như Royal Park, Movenpick, While Palace..
- Đây là một trong những khu vực có tốc độ phát triển rất nhanh của Tp. HCM với
hàng loạt cao ốc văn phòng cho thuê, trung tâm thương mại, khách sạn cao cấp…
- Tịa nhà có kết cấu 1 hầm và 12 tầng lầu, diện tích sàn 1000 m2, tổng diện tích
khoảng 12000 m2.
2.2.

Các bước tính tốn thiết kế.
- Tính tốn thiết kế chiếu sáng, ổ cắm.
- Tính tốn cơng suất tải điều hịa khơng khí.
- Kiểm tra chiếu sáng bằng phần mềm dialux.
- Thiết kế hệ thống truyền tải và cấp nguồn động lực:
+ Xác định cơng suất tính toán, hệ số đồng thời, hệ số sử dụng.
+ Lựa chọn thiết bị đóng cắt.
+ Lựa chọn cáp và dây dẫn.

+ Lựa chọn tủ điện.
- Thiết kế sơ đồ nguyên lý hệ thống tủ điện ( Tủ điều hịa khơng khí, tủ ATS,…).
- Thiết kế máy phát và trạm biến áp.
- Thiết kế hệ thống chống sét và tiếp địa.
- Hoàn thiện thuyết minh thiết kế.

2


SV: Nguyễn Trọng Kha – Võ Trọng Bằng

Khóa luận tốt nghiệp

CHƯƠNG 1 TÍNH TỐN CHIẾU SÁNG CHO TỊA NHÀ
THEO KHU VỰC
1.1.

Tính chất của việc thiết kế.
Khi thiết kế chiếu sáng cho từng khu vực trong tịa nhà ngồi ánh sáng tự nhiên

cịn phải có ánh sáng đèn và u cầu đặt ra cho người thiết kế.
Đảm bảo độ rọi đầy đủ trên bề mặt làm việc phải có sự tương phản giữa các mặt
cần chiếu sáng và nền, mức độ chiếu sáng và sự tập hợp quang phổ chiếu sáng.
Độ rọi phân bố đồng đều, ổn định trong quá trình chiếu sáng trên phạm vi bề mặt
làm việc bằng cách hạn chế dao động của lưới điện.
Tập hợp quang phổ ánh sáng, nhất là lúc cần đảm bảo sự truyền sáng tốt nhất hạn
chế sự lóa mắt, hạn chế sự mệt mỏi khi làm việc, học tập.
Hạn chế sự phản xạ chói của nguồn sáng bằng cách dùng ánh sáng phản xạ, chọn
cách bố trí đèn, chiều cao treo đèn sao cho phù hợp với vị trí địa hình.
1.2.

Trình tự tính tốn chiếu sáng.

1.2.1. Nghiên cứu đối tượng chiếu sáng.
- Hình dạng, kích thước, các bề mặt, các hệ số phản xạ, đặc điểm phân bố các đồ đạc,
thiết bị….
- Mức độ bụi, ẩm, rung ảnh hưởng của môi trường.
- Các điều kiện về khả năng phân bố và giới hạn.
- Đặc tính cung cấp điện ( nguồn 3 pha, 1 pha..).
- Loại công việc tiến hành.
- Độ căng thẳng công việc.
- Lứa tuổi người sử dụng.
- Các khả năng và điều kiện bảo trì ….

3


SV: Nguyễn Trọng Kha – Võ Trọng Bằng

Khóa luận tốt nghiệp

1.2.2. Lựa chọn độ rọi yêu cầu.
Độ rọi là độ sáng trên bề mặt được chiếu sáng. Độ rọi được chọn phải đảm bảo nhìn
mọi chi tiết cần thiết mà mắt nhìn khơng mệt mỏi theo Liên Xơ ( cũ ) độ rọi tiêu chuẩn và
là độ rọi nhỏ nhất tại một điểm trên bề mặt làm việc. Còn theo Pháp, Mỹ độ rọi tiêu chuẩn
là độ rọi trung bình trên bề mặt làm việc.
1.2.3. Chọn hệ chiếu sáng.
- Hệ chiếu sáng chung, không những bề mặt làm việc được mà tất cả mọi nơi trong
phòng được chiếu sáng. Trong trường hợp này đèn được phân bố phía trên với độ cao cách
sàn tương đối, trong hệ chiếu sáng này có hai phương thức đặt đèn chung và khu vực:

+ Trong hệ chiếu sáng chung đều: khoảng cách từ các đèn trong một dãy được đặt cách
đều nhau, đảm bảo điều kiện chiếu sáng mọi nơi là như nhau.
+ Trong hệ chiếu sáng khu vực: khi cần phải thêm những phần chiếu sáng mà những
phần này chiếm diện tích khá lớn, tại chỗ làm việc không sử dụng các đèn chiếu sáng tại
chỗ, các đèn được chọn đặt theo sự lựa chọn hệ chiếu sáng :
 Yêu cầu của đối tượng chiếu sáng.
 Đặc điểm, cấu trúc căn nhà và sự phân bố thiết bị.
 Khả năng kinh tế, điều kiện bảo trì.
1.2.4. Chọn nguồn sáng.
Chọn nguồn sáng phụ thuộc vào :
- Nhiệt độ màu của nguồn sáng theo biểu đồ Kruithof.
- Các tính năng của nguồn sáng: đặc tính ánh sáng, màu sắc tuổi thọ đèn.
- Mức độ sử dụng ( liên tục hay gián đoạn ), nhiệt độ mơi trường, kinh tế.
1.2.5. Chọn bộ đèn.
Dựa vào:
- Tính chất môi trường xung quanh.
- Các yêu cầu về sự phân bố ánh sáng, sự giảm chói.
- Các cấp bộ đèn đã được phân chia theo tiêu chuẩn IEC.

4


SV: Nguyễn Trọng Kha – Võ Trọng Bằng

Khóa luận tốt nghiệp

1.2.6. Lựa chọn chiều cao treo đèn.
Tùy theo đặc điểm đối tượng: loại cơng việc, loại bóng đèn, sự giảm chói, bề mặt
làm việc.
Ta có thể phân bố các đèn sát trần (h’=0) hoặc cách trần một khoảng h’, chiều cao

bề mặt làm việc có thể trên độ cao 0,8m so với mặt sàn ( mặt bàn) hoặc ngay trên sàn tùy
theo mục đích cơng việc, độ cao treo đèn so với bề mặt làm việc là: htt = H - h’ - 0,8.
Ta cần chú ý rằng chiều cao htt đối với đèn huỳnh quang không vượt quá 4m, nếu
không độ sáng trên bề mặt làm việc sẽ không đủ. Còn đối với các đèn thủy ngân cao áp,
đèn halogen kim loại…nên treo trên độ cao từ 5m trở lên để tránh chói .
1.2.7. Xác định các thơng số kĩ thuật chiếu sáng.
 Phương pháp hệ số sử dụng quang thông
- Chỉ số địa điểm K:

K

ab
htt .a  b 

- Tỷ số treo:

h'
j '
h  htt
- Trong đó:
+ a, b, H: Chiều dài, chiều rộng, chiều cao của căn phòng (m).
+ hlv : Chiều cao bề mặt làm việc so với sàn (m).
+ h ' : Khoảng cách từ đèn đến trần (m).
+ htt : Chiều cao từ đèn tới bề mặt làm việc (m).
+ htt  H  h  hlv
'

- Hệ số bù:
Hệ số bù tuỳ thuộc vào loại bóng đèn và mức độ bụi của mơi trường có thể chọn giá
trị của hệ số bù theo phụ lục 5.2.2 TCVN 7114: 2002.

- Hệ số sử dụng quang thông :

5


SV: Nguyễn Trọng Kha – Võ Trọng Bằng

Khóa luận tốt nghiệp

Dựa trên các thông số, loại bộ đèn, tỷ số treo, chỉ số địa điểm, hệ số phản xạ trần,
tường, sàn.
Trong trường hợp loại bộ đèn khơng có bảng các giá trị hệ số sử dụng, thì ta xác định
cấp của bộ đèn đó, rồi tra giá trị có ích trong bảng phụ lục từ đó xác định hệ số sử dụng U.
U= d u d  i ui
- Trong đó :
+  d , i : là hiệu suất trực tiếp và gián tiếp của bộ đèn.
+ u d , ui : là hệ số có ích ứng với nhóm trực tiếp và gián tiếp.
- Quang thơng tổng của các đèn được xác định:
 tơng 

Etc Sd
U

- Trong đó:
+ Etc : Độ rọi lựa chọn theo tiêu chuẩn ( lux).
+ S: Diện tích bề mặt làm việc ( m 2 ) .
+ d: Hệ số bù.
+  tông : Quang thông tổng của các bộ đèn.
- Xác định số bộ đèn:
+ Số bộ đèn được xác định bằng cách chia quang thông tổng của các bộ đèn cho

quang thông của các bóng.
+ Trong một bộ đèn, tùy thuộc vào số bộ đèn tính được ta có thể làm trịn lớn hơn
hoặc nhỏ hơn để tiện phân chia các dãy ( làm trịn khơng được phép vượt q 10% - 20%). Nếu không số bộ đèn lựa chọn sẽ không đảm bảo đủ độ rọi yêu cầu.
𝑁𝑏ộ đè𝑛 =

 𝑡ổ𝑛𝑔
 𝑐á𝑐 𝑏ó𝑛𝑔 /𝑏ộ đè𝑛

- Kiểm tra sai số quang thơng không vượt quá mức (-10% - 20%)
∆% =

𝑁𝑏ộ đè𝑛 .  𝑐á𝑐 𝑏ó𝑛𝑔/1 𝑏ộ −  𝑡ổ𝑛𝑔

 𝑡ổ𝑛𝑔

- Kiểm tra độ rọi trung bình.

6


SV: Nguyễn Trọng Kha – Võ Trọng Bằng

Khóa luận tốt nghiệp

𝐸𝑡𝑏 =

𝑁𝑏ộ đè𝑛 .  𝑐á𝑐 𝑏ó𝑛𝑔/1 𝑏ộ . 𝑈
𝑆. 𝑑

1.2.8. Phân bố bộ đèn dựa trên các yếu tố.

Phân bố cho độ rọi đồng đều và tránh chói, đặc điểm kiến trúc đối tượng, phân bố
đồ đạc.
Thỏa mãn nhu cầu về khoảng cách tối đa giữa các dây và giữa các bóng đèn trong
một dãy, dễ dàng vận hành và bảo trì.
Nếu các khoảng cách đó vượt q mức cho phép thì phải phân bố lại.
Chọn khoảng cách từ dãy đèn ngoài cùng đến tường bằng ( 0,3 -0,5).
Đối với sự phân bố đèn chiếu sáng chung đều, cần xét đến khoảng cách từ dãy đèn
ngoài cùng đến tường. Khoảng cách đó phụ thuộc vào sự có mặt các mặt phẳng làm việc
cạnh tường, nếu có thì khoảng cách từ dãy đèn ngoài cùng đến tường bằng 0,25 – 0,3 khoảng
cách giữa các dãy đèn, cịn nếu khơng thì bằng 0,4 – 0,5 khoảng cách giữa các dãy đèn.
1.3.

Áp dụng phương pháp tính tốn chiếu sáng cho tịa nhà Hải Âu.

1.3.1. Độ rọi yêu cầu.
Bảng 1. 1 Độ rọi yêu cầu

STT

KHU VỰC

ĐỘ RỌI (Lux)

1

Khu vực để xe

75

2

Tiền sảnh

200

3

Khu vực hành lang, lưu thơng

100

4

Phịng máy phát

200

5

Phịng máy bơm

200

6

Phịng Conor and Evar

200

7

Phòng bảo vệ

200

8

Phòng lái xe

100

9

Đường dốc ra vào

75

10

Khu vệ sinh

200

11

Các khu còn lại

300

7

SV: Nguyễn Trọng Kha – Võ Trọng Bằng

Khóa luận tốt nghiệp

1.3.2. Tính tốn cho tầng hầm.
 Phịng máy phát
a) Kích thước:
Chiều dài : a = 6,3 m.
Chiều rộng: b = 6,3 m.
Chiều cao : c = 3 m.
Diện tích: S = 39,69 m2.
b) Màu sơn :
Hệ số phản xạ trần 𝜌𝑡𝑟 = 0,7.
Hệ số phản xạ tường 𝜌𝑡𝑔 = 0,5.
Hệ số phản xạ sàn 𝜌𝑙𝑣 = 0,2.
c) Độ rọi yêu cầu: (Theo TCVN 7114 : 2002). Ta chọn 𝐸𝑡𝑐 = 200 lux
d) Thông số bộ đèn:
Bảng 1. 2 Thông số bộ đèn phòng máy phát

Mã hiệu bộ đèn

PHILIPS TCW060 2 x TL5-35W HF

Loại bóng

TL5 – 35 W

Số đèn/1BĐ

2

Quang thơng (Φ) bộ đèn

2 x 3325 lm

Công suất bộ đèn (PBĐ)

77 W

Hiệu suất, cấp bộ đèn

0,72

e) Chọn hệ chiếu sáng : Chung đều.
f) Phân bố bộ đèn :
Cách trần ℎ′ = 0 m.
Bề mặt làm việc ℎ𝑙𝑣 = 0,8 m.
Chiều cao treo đèn so với bề mặt làm việc : ℎ𝑡𝑡 = 2,2 m.

8


SV: Nguyễn Trọng Kha – Võ Trọng Bằng

Khóa luận tốt nghiệp

Vẽ hình

Hình 1. 1 Phân bố bộ đèn phịng máy phát

g) Chỉ số địa điểm:
𝐾=

𝑎𝑏
6,3 × 6,3
=
= 1,4
ℎ𝑡𝑡 (𝑎 + 𝑏)
2,2 × (6,3 + 6,3)

h) Hệ số sử dụng : Với chỉ số địa điểm K = 1,5. Hệ số phản xạ trần tường sàn lần lượt
là 0,7; 0,5; 0,2. Ta tra bảng hệ số có ích bộ đèn được ud = 0,48. Hiệu suất trực tiếp
của bộ đèn 𝜂𝑑 = 0,72.
U=  d u d

 i ui = 0,72 x 0,48 = 0,35

i) Hệ số bù : Ta tra bảng PL5.2.2 ( Sách Đồ án môn học Thiết kế cung cấp điện) ta có
d = 1,25.
j) Tỉ số treo:

𝑗=

ℎ′
0
=
=0
ℎ′ + ℎ𝑡𝑡

0 + 2,2

k) Quang thơng tổng
 𝑡ổ𝑛𝑔 =

𝐸𝑡𝑐 × 𝑆 × 𝑑
200 × 39,69 × 1,25
=
= 28350 𝑙𝑚
𝑈
0,35

k) Xác định số bộ đèn :
𝑁𝑏ộ đè𝑛 =

 𝑡ổ𝑛𝑔

 𝑐á𝑐 𝑏ó𝑛𝑔/1 𝑏ộ

 Vậy chọn 4 bộ đèn.
9

=

28350
= 4,26
2 × 3325


SV: Nguyễn Trọng Kha – Võ Trọng Bằng

Khóa luận tốt nghiệp

l) Kiểm tra sai số quang thông:
𝑁𝑏ộ đè𝑛 .  𝑐á𝑐 𝑏ó𝑛𝑔 /1𝑏ộ −  𝑡ổ𝑛𝑔

∆% =

 𝑡ổ𝑛𝑔

=

4 × 2 × 3325 − 28350
= −6,17 %
28350

Phù hợp trong khoảng cho phép (-10% đến +20%)
 Kết luận: Chọn 4 bộ đèn.
m) Kiểm tra độ rọi trung bình trên bề mặt làm việc sau 1 năm:
𝐸𝑡𝑏 =

𝑁𝑏ộ đè𝑛 .  𝑐á𝑐 𝑏ó𝑛𝑔/1 𝑏ộ . 𝑈
4 × 2 × 3325 × 0,35
=
= 187,65𝑙𝑥
𝑆. 𝑑
39,69 × 1,25

 Đường dốc ra vào.
a) Kích thước:

Chiều dài : a = 12,2 m.
Chiều rộng: b = 3,5 m.
Chiều cao : c = 3 m.
Diện tích: S = 42,7 m2.
b) Màu sơn :
Hệ số phản xạ trần 𝜌𝑡𝑟 = 0,7.
Hệ số phản xạ tường 𝜌𝑡𝑔 = 0,5.
Hệ số phản xạ sàn 𝜌𝑙𝑣 = 0,2.
c) Độ rọi yêu cầu: (Theo TCVN 7114 : 2002). Ta chọn 𝐸𝑡𝑐 = 75 lux.
d) Thông số bộ đèn:
Bảng 1. 3 Thông số bộ đèn đường dốc ra vào

Mã hiệu bộ đèn

PHILIPS TCW060 1xTL5-35W HF

Loại bóng

TL5 - 35W

Số đèn/1BĐ

1

Quang thơng (Φ) bộ đèn

1 x 3325 lm

Công suất bộ đèn (PBĐ)

38 W

Hiệu suất, cấp bộ đèn

0,8

e) Chọn hệ chiếu sáng : Chung đều.
10


SV: Nguyễn Trọng Kha – Võ Trọng Bằng

Khóa luận tốt nghiệp

f) Phân bố bộ đèn :
Cách trần ℎ′ = 0 m
Bề mặt làm việc ℎ𝑙𝑣 = 0,8 m
Chiều cao treo đèn so với bề mặt làm việc : ℎ𝑡𝑡 = 2,2 m
Vẽ hình

Hình 1. 2 Phân bố bộ đèn đường dốc ra vào

g) Chỉ số địa điểm:
𝐾=

𝑎𝑏
12,2 × 3,5
=
= 1,24
ℎ𝑡𝑡 (𝑎 + 𝑏)

2,2 × (12,2 + 3,5)

h) Hệ số sử dụng :Với chỉ số địa điểm K = 1,25. Hệ số phản xạ trần tường sàn lần lượt
là 0,7 ; 0,5; 0,2. Ta tra bảng hệ số có ích bộ đèn được ud = 0,47. Hiệu suất trực tiếp
của bộ đèn 𝜂𝑑 = 0,8.
U=  d u d

 i ui = 0,8 x 0,47 = 0,38

i) Hệ số bù : Ta tra bảng PL5.2.2 ( Sách Đồ án môn học Thiết kế cung cấp điện) ta có
d = 1,25.
j) Tỉ số treo:
𝑗=

ℎ′
0
=
=0
ℎ′ + ℎ𝑡𝑡
0 + 2,2

11


SV: Nguyễn Trọng Kha – Võ Trọng Bằng

Khóa luận tốt nghiệp

k) Quang thơng tổng :
 𝑡ổ𝑛𝑔 =

𝐸𝑡𝑐 × 𝑆 × 𝑑
75 × 42,7 × 1,25
=
= 10535 𝑙𝑚
𝑈
0,38

l) Xác định số bộ đèn :
𝑁𝑏ộ đè𝑛 =

 𝑡ổ𝑛𝑔
 𝑐á𝑐 𝑏ó𝑛𝑔/1 𝑏ộ

=

10535
= 3,2
1 × 3325

 Vậy chọn 3 bộ đèn.
m) Kiểm tra sai số quang thơng:
∆% =

𝑁𝑏ộ đè𝑛 .  𝑐á𝑐 𝑏ó𝑛𝑔/1 𝑏ộ −  𝑡ổ𝑛𝑔
 𝑡ổ𝑛𝑔

=

3 × 3325 − 10535

= −5,32 %
10535

Phù hợp trong khoảng cho phép (-10% đến +20%)
 Kết luận: Chọn 3 bộ đèn.
n) Kiểm tra độ rọi trung bình trên bề mặt làm việc sau 1 năm:
𝐸𝑡𝑏 =

𝑁𝑏ộ đè𝑛 .  𝑐á𝑐 𝑏ó𝑛𝑔/1 𝑏ộ . 𝑈
3 × 1 × 3325 × 0,38
=
= 71,02 𝑙𝑥
𝑆. 𝑑
42,7 × 1,25

 Tầng hầm khu A.
a) Kích thước:
Chiều dài : a = 30,4 m.
Chiều rộng: b = 7,2 m.
Chiều cao : c = 3 m.
Diện tích: S = 218,88 m2.
b) Màu sơn :
Hệ số phản xạ trần 𝜌𝑡𝑟 = 0,7.
Hệ số phản xạ tường 𝜌𝑡𝑔 = 0,5.
Hệ số phản xạ sàn 𝜌𝑙𝑣 = 0,2.
c) Độ rọi yêu cầu: (Theo TCVN 7114 : 2002). Ta chọn 𝐸𝑡𝑐 = 75 lux.
d) Thông số bộ đèn:

12

SV: Nguyễn Trọng Kha – Võ Trọng Bằng

Khóa luận tốt nghiệp

Bảng 1. 4 Thông số bộ đèn tầng hầm khu A

Mã hiệu bộ đèn

PHILIPS TCW060 1xTL5-35W HF

Loại bóng

TL5 - 35W

Số đèn/1BĐ

1

Quang thông (Φ) bộ đèn

1 x 3325 lm

Công suất bộ đèn (PBĐ)

38 W

Hiệu suất, cấp bộ đèn

0,8

e) Chọn hệ chiếu sáng : Chung đều.
f) Phân bố bộ đèn :
Cách trần ℎ′ = 0 m.
Bề mặt làm việc ℎ𝑙𝑣 = 0,8 m.
Chiều cao treo đèn so với bề mặt làm việc : ℎ𝑡𝑡 = 2,2 m.
Vẽ hình

Hình 1. 3 Phân bố bộ đèn tầng hầm khu A

13


SV: Nguyễn Trọng Kha – Võ Trọng Bằng

Khóa luận tốt nghiệp

g) Chỉ số địa điểm:
𝑎𝑏
30,4 × 7,2
=
= 2,6
ℎ𝑡𝑡 (𝑎 + 𝑏)
2,2 × (30,4 + 7,2)

𝐾=

h) Hệ số sử dụng :Với chỉ số địa điểm K = 1,25. Hệ số phản xạ trần tường sàn lần lượt
là 0,7 ; 0,5; 0,2. Ta tra bảng hệ số có ích bộ đèn được ud = 0,62.Hiệu suất trực tiếp
của bộ đèn 𝜂𝑑 = 0,8.

U=  d u d

 i ui = 0,8 x 0,62 = 0,5

i) Hệ số bù : Ta tra bảng PL5.2.2 ( Sách Đồ án môn học Thiết kế cung cấp điện) ta có
d = 1,25.
j) Tỉ số treo:
𝑗=

ℎ′

ℎ′
0
=
=0
+ ℎ𝑡𝑡
0 + 2,2

k) Quang thơng tổng :
 𝑡ổ𝑛𝑔 =

𝐸𝑡𝑐 × 𝑆 × 𝑑
75 × 218,88 × 1,25
=
= 41040 𝑙𝑚
𝑈
0,5

l) Xác định số bộ đèn :
 𝑡ổ𝑛𝑔

𝑁𝑏ộ đè𝑛 =

 𝑐á𝑐 𝑏ó𝑛𝑔/1 𝑏ộ

=

41040
= 12,3
1 × 3325

 Vậy chọn 12 bộ đèn.
m) Kiểm tra sai số quang thơng:
∆% =

𝑁𝑏ộ đè𝑛 .  𝑐á𝑐 𝑏ó𝑛𝑔/1 𝑏ộ −  𝑡ổ𝑛𝑔
 𝑡ổ𝑛𝑔

=

12 × 1 × 3325 − 41040
41040

= −2,78 %
Phù hợp trong khoảng cho phép (-10% đến +20%)
 Kết luận: Chọn 12 bộ đèn.
n) Kiểm tra độ rọi trung bình trên bề mặt làm việc sau 1 năm:
𝐸𝑡𝑏 =

𝑁𝑏ộ đè𝑛 .  𝑐á𝑐 𝑏ó𝑛𝑔/1 𝑏ộ . 𝑈

12 × 1 × 3325 × 0,5
=
= 72,92 𝑙𝑥
𝑆. 𝑑
218,88 × 1,25

14