Bài giảng kỹ thuật chiếu sáng đô thị

Bạn đang xem bản rút gọn của tài liệu. Xem và tải ngay bản đầy đủ của tài liệu tại đây (394.85 KB, 7 trang )

(1)<div class='page_container' data-page=1>

Khoa Kỹ thuật hạ tầng đô thị và Quản lý xây dựng 
Nguyễn Mạnh Hà

BÀI GI

Ả

NG

K

Ỹ

THU

Ậ

T CHI

Ế

U SÁNG

Đ

Ô TH

Ị

</div>
(2)<div class='page_container' data-page=2>

LỜI CẢM ƠN

Bài giảng Kỹ thuật chiếu sáng đô thịđược biên soạn làm tài liệu giảng dạy chính thức cho
ngành Kỹ thuật hạ tầng đô thị, Trường Đại học kiến trúc Đà Nẵng. Trong quá trình biên soạn,
tác giảđã nhận được sựủng hộ, động viên cũng như ý kiến đóng góp và sự giúp đỡ của các tổ
chức, cá nhân sau đây:

- Các thầy giáo, cô giáo trong Khoa Kỹ thuật hạ tầng đô thị và Quản lý xây dựng.
- Phịng Quản lý điện, Sở Cơng Thương thành phốĐà Nẵng.

- Công ty Quản lý vận hành điện chiếu sáng công cộng Đà Nẵng
- Công ty Schréder Việt Nam.

- Gia đình và bạn bè đồng nghiệp.

Tác giả xin chân thành cảm ơn sự giúp đỡ quý báu đó.

Do biên soạn lần đầu với thời gian, kinh nghiệm có hạn, chắc chắn tập bài giảng này cịn
có nhiều thiếu sót, tác giả rất mong nhận được các ý kiến đóng góp của các đồng nghiệp, sinh
viên và bạn đọc quan tâm đến lĩnh vực chiếu sáng để tiến tới biên soạn thành giáo trình hồn
chỉnh phục vụ cơng tác giảng dạy, học tập cũng như công tác của sinh viên sau khi ra trường.

Các ý kiến dóng góp xin gửi vềđịa chỉ:

Văn phịng Khoa Kỹ thuật hạ tầng đơ thị và Quản lý xây dựng
Tầng 4, Trường Đại học Kiến trúc Đà Nẵng

Số 566 Núi Thành, quận Hải Châu, thành phốĐà Nẵng.
Email :

</div>
(3)<div class='page_container' data-page=3>

MỤC LỤC

PHẦN MỞĐẦU... 5

LỊCH SỬ CHIẾU SÁNG NHÂN TẠO VÀ VAI TRỊ CỦA NĨ ... 5

CHƯƠNG 1... 7

KHÁI NIỆM CƠ BẢN VÀ CÁC ĐẠI LƯỢNG ĐO ÁNH SÁNG ... 7

1.1. Bản chất của ánh sáng ... 7

1. Bản chất sóng - hạt của ánh sáng: ... 7

2. Nguồn sáng tự nhiên và quang phổ liên tục ... 7

3. Nguồn sáng nhân tạo và quang phổ vạch:... 8

1.2. Một số hiện tượng phát sáng và phạm vi ứng dụng trong chiếu sáng nhân tạo: ... 9

1. Hiện tuợng phát sáng do nung nóng:... 9

2. Hiện tuợng phát sáng do phóng điện:... 9

3. Hiện tượng phát sáng huỳnh quang... 11

4. Hiện tượng phát sáng lân quang... 11

5. Hiện tượng phát sáng thứ cấp:... 12

1.3. Các đại lượng cơ bản đo ánh sáng... 12

1. Góc khối (cịn gọi là góc đặc, góc nhìn) ... 12

2. Thơng lượng năng lượng của bức xạ ánh sáng nhìn thấy... 14

3. Quang thông ... 15

4. Quang hiệu ... 16

5. Cường độ sáng... 16

6. Độ rọi... 17

7. Độ sáng (còn gọi là độ trưng): ... 18

8. Độ chói ... 19

9. Nhiệt độ màu: ... 19

10. Độ hồn màu (cịn gọi là chỉ số thể hiện màu):... 20

1.4. Các định luật quang học và ứng dụng trong kỹ thuật chiếu sáng :... 21

1. Sự phản xạ:... 21

2. Sự truyền xạ : ... 22

3. Sự khúc xạ:... 23

4. Sự che chắn: ... 24

5. Sự hấp thụ: ... 24

6. Định luật Lambert về sự khuyếch tán đều :... 25

CHƯƠNG 2... 27

MẮT NGƯỜI VÀ SỰ CẢM THỤ ÁNH SÁNG... 27

2.1 Cấu tạo mắt người ... 27

1. Hiện tượng thị giác:... 27

2. Hiện tượng điều tiết của mắt: ... 27

3. Võng mạc: ... 27

4. Khái niệm “con mắt quốc tế”: ... 27

2.2 Sự giải mã hình ảnh:... 28

2.3 Q trình thích nghi : ... 28

2.4 Cảm giác chiều sâu của vật cần nhìn: ... 28

2.5 Cực cận và cực viễn của mắt :... 29

2.6. Trường nhìn (thị trường) của mắt : ... 29

2.7 Độ tương phản :... 29

2.8 Hiện tượng chói lóa:... 30

1. Khái niệm: ... 30

2. Giải thích hiện tượng chói lóa :... 30

3. Chỉ số hạn chế chói lóa G (cịn gọi là chỉ số tiện nghi) : ... 31

CHƯƠNG 3... 33

</div>
(4)<div class='page_container' data-page=4>

2. Một số loại bóng đèn nung sáng thơng dụng: ... 34

3.2 Bóng đèn huỳnh quang... 35

1. Đặc điểm cấu tạo:... 35

2. Một số bóng đèn huỳnh quang thơng dụng ... 37

3.3 Bóng đèn phóng điện cuờng độ cao (HID) ... 38

1. Cấu tạo của bóng đèn phóng điện: ... 38

2. Một số loại bóng đèn phóng điện HID thông dụng:... 39

3.4 Đèn phát sáng quang điện (LED: Lighting Emitting Diode) ... 42

3.5 Đèn cảm ứng (đèn không điện cực) ... 43

3.6 Đèn Sulfua :... 43

CHƯƠNG 4... 45

CẤU TẠO CỦA BỘĐÈN CHIẾU SÁNG CÔNG CỘNG ... 45

4.1. Cấu tạo chung của một bộđèn chiếu sáng cơng cộng:... 45

4.2. Các bộ phận chính của bộđèn chiếu sáng công cộng ... 46

1. Tấm phản quang:... 46

2. Thiết bị mồi đèn (tắc te) và chấn lưu: ... 46

3. Kính bảo vệ : ... 47

4. Lỗđui đèn : ... 48

4.3. Các thông số cơ học chủ yếu của bộđèn chiếu sáng cơng cộng:... 48

1. Độ kín (IP):... 49

2. Cấp bảo vệ cơ học chống nổ (còn gọi là độ chịu va đập của kính đèn): ... 49

3. Diện tích cản gió ... 50

4. Chỉ tiêu lão hóa kính bảo vệ:... 50

5. Trọng lượng:... 50

4.4. Các thông sốđiện chủ yếu của bộđèn chiếu sáng công cộng:... 50

1. Cấp cách điện : ... 51

2. Độ dao động điện áp: ... 51

4.5. Các thông số về quang học của bộđèn chiếu sáng công cộng:... 51

1. Hệ số suy giảm quang thông: ... 51

2. Hệ số phản quang : ... 52

3. Đường cong trắc quang : ... 52

4. Hiệu suất của bộđèn : ... 54

5. Cấp bộđèn :... 55

6. Hệ số sử dụng của bộđèn: ... 56

7. Góc bảo vệ... 57

4.6. Phân loại các bộđèn chiếu sáng công cộng: ... 58

CHƯƠNG 5... 59

THIẾT KẾ HỆ THỐNG CHIẾU SÁNG CÔNG CỘNG... 59

5.1. Sơ lược về lịch sử các phương pháp, trình tự thiết kế:... 59

5.2. Các tiêu chuẩn chiếu sáng đường giao thông và yêu cầu cơ bản :... 59

5.3. Các nguyên tắc cơ bản: ... 59

1. Phương và vị trí quan sát của người lái xe:... 60

2. Độ chói mặt đường :... 60

3. Độđồng đều của độ chói mặt đường: ... 61

4. Chỉ số chói lóa G của bộđèn: ... 62

5. Hiệu quả dẫn hướng tại các vị trí đặc biệt... 63

5.4. Phương pháp tỉ số R trong thiết kế chiếu sáng :... 63

1. Các thơng số hình học bố trí đèn :... 63

2. Các phương án bố trí đèn ... 65

3. Chọn công suất và loại bộđèn : ... 67

5.5. Phương pháp độ chói điểm trong thiết kế chiếu sáng : ... 68

1. Độ chói của một điểm trên mặt đường :... 68

</div>
(5)<div class='page_container' data-page=5>

5.6. Thiết kế chiếu sáng tại các điểm đặc biệt trên đường giao thông: ... 72

1. Chiếu sáng tại điểm giao nhau đồng mức: ... 72

2. Chiếu sáng nút giao với đường sắt :... 74

3. Chiếu sáng đường cong... 74

4. Chiếu sáng bùng binh... 75

5. Chiếu sáng đường hầm... 76

5.7. Thiết kế chiếu sáng với sự trợ giúp của máy tính: ... 78

5.8. Sử dụng phần mềm thiết kế chiếu sáng công cộng Ulysse 2.2 ... 79

1. Khởi động... 79

2. Chọn phương án bố trí đèn... 81

3. Chọn đèn và các thông số vềđèn ... 82

4. Xem kết quả và lập báo cáo ... 84

5.9. Một số nội dung thiết kế khác của hệ thống chiếu sáng đường giao thông ... 87

1 Thiết kếđiện :... 87

2 Thiết kế xây dựng :... 89

3 Thiết kế kết cấu ... 89

CHƯƠNG 6... 90

QUẢN LÝ, VẬN HÀNH HỆ THỐNG CHIẾU SÁNG CÔNG CỘNG... 90

6.1. Nội dung quản lý, vận hành : ... 90

6.2. Cơ cấu tổ chức và trang thiết bị vận hành... 91

6.3. Vấn đề tiết kiệm điện : ... 91

6.4. Thực trạng quản lý vận hành... 92

6.5. Tựđộng hố cơng tác quản lý, vận hành hệ thống điện chiếu sáng :... 92

CHƯƠNG 7... 93

THIẾT KẾ CHIẾU SÁNG CƠNG TRÌNH CƠNG CỘNG TRONG ĐƠ THỊ... 93

7.1. Chiếu sáng cơng viên, vườn hoa ... 93

1. Các nguyên tắc chung ... 93

2. Chỉ tiêu kỹ thuật về chiếu sáng : ... 93

7.2. Chiếu sáng cơng trình thể thao ngồi trời - những nguyên tắc chung : ... 95

CHƯƠNG 8... 98

MỘT SỐ VẤN ĐỀ CẦN NGHIÊN CỨU CỦA CHIẾU SÁNG ĐÔ THỊ... 98

8.1. Ô nhiễm ánh sáng... 98

8.2. Quy hoạch chiếu sáng ... 99

PHỤ LỤC... 101

1. Bảng giá trị và biểu thức hàm V(λ):... 101

2. Cơng suất và quang thơng các loại đèn phóng điện thông dụng ... 101

3. Bảng phân loại các lớp phủ mặt đường :... 102

TÀI LIỆU THAM KHẢO... 106

</div>
(6)<div class='page_container' data-page=6>

h=10m, khoảng cách các trụ đèn e = 30 m, độ vươn cần đèn s = 2,0m, góc nghiêng cần đèn
50, cột đèn bố trí trên vỉa hè cách mép đường 0,3m. Cấp độ chói của lớp phủ mặt đường là R4.

Thiết kế sử dụng bộđèn Sodium 250W-32.000lm loại Z2 của hãng Schréder, hệ số suy
giảm quang thông là 0,89. Dùng phần mềm Ulysse V2.2 tính tốn có các kết quả sau :

GIÁ TRỊĐỘ CHĨI TÍNH TỐN TẠI CÁC ĐIỂM (cd/m2)

9,625 1,09 1,11 1,14 1,19 1,28 1,33 1,35 1,39 1,27 1,19
7,875 1,72 1,84 1,95 2,01 2,07 2,02 1,95 1,93 1,74 1,73
6,125 2,27 2,22 2,26 2,25 2,27 2,15 2,04 2,22 2,03 2,06
4,375 2,33 2,07 2,07 2,01 1,97 1,93 1,95 2,21 2,14 2,33

2,625 2,22 1,84 1,78 1,70 1,72 1,66 1,79 2,05 1,98 2,22
0,875 1,80 1,53 1,52 1,51 1,46 1,42 1,52 1,58 1,57 1,76

Y/X 1,500 4,500 7,500 10,500 13,500 16,500 19,500 22,500 25,500 28,500

GIÁ TRỊĐỘ RỌI TÍNH TỐN TẠI CÁC ĐIỂM (lux)

8,750 35,4 29,2 22,5 16,1 13,4 13,4 16,1 22,5 29,2 35,4
5,250 59,9 45,4 35,9 25,0 21,1 21,1 25,0 35,9 45,4 59,9
1,750 65,3 48,9 40,2 31,6 26,7 26,7 31,6 40,2 48,9 65,3

Y/X 1,500 4,500 7,500 10,500 13,500 16,500 19,500 22,500 25,500 28,500

Hãy xác định :

a) Độ rọi trung bình Etb, độđồng đều chung của độ rọi U0E

b) Độ chói trung bình Ltb, độđồng đều chung của độ chói U0L, độ đồng đều dọc trục của

độ chói Ul.
Lời giải :

a) Căn cứ vào bảng độ rọi điểm tính tốn ở trên, ta xác định các giá trị sau :

Etb =
30
1 1

30

n
i i

i i

E

n

=

∑

= 34,4 lux . Trong đó n = 30 là sốđiểm tính độ rọi trong bảng
Emin =

Min E

{ }

i i= ÷1 30= 13,4 lux

Suy ra độ đồng đều chung của độ rọi là :
U0E= min

100%

13, 4

100% 39%

34, 4

tb

E

×

=

×

≈

Theo TCXDVN259 :2001 thì U0E≥ 40% nên giá trị này chưa đạt, tuy nhiên sai số rất bé
nên vẫn chấp nhận được.

Đèn

X
Y

Hướng quan sát
(dọc trục đường)

X = l/4, Y= -60m

Đèn

Đèn
Y

</div>
(7)<div class='page_container' data-page=7>

Ltb =

1 1

60

n

i i

L

n

=

∑

= 1,81 cd/m2 . Trong đó n = 60 là sốđiểm tính độ chói trong bảng.
Lmin =

Min L

{ }

i i= ÷1 60= 1,09 cd/m2.

Độđồng đều chung của độ chói :
U0L = min .100% 1,09.100% 60%

1,81

tb

L

L = ≈

Tính độ chói cực tiểu, độ chói cực đại, độđồng đều dọc trục trên từng dải song song với
trục đường được tóm tắt trong bảng sau :

9,625 1,09 1,39 77,91

7,875 1,72 2,07 83,23

6,125 2,03 2,27 89,51

4,375 1,93 2,33 82,75

2,625 1,66 2,22 74,53

0,875 1,42 1,80 78,78

Y LminY LmaxY UlY = LminY/LmaxY × 100%

Từ bảng này ta tính độ đồng đều dọc trục:
Ul = Min{UlY} ≈ 75%.

</div>

Bài giảng kỹ thuật chiếu sáng đô thị

<b>BÀI GI</b>

<b>Ả</b>

<b>NG </b>

<b>K</b>

<b>Ỹ</b>

<b> THU</b>

<b>Ậ</b>

<b>T CHI</b>

<b>Ế</b>

<b>U SÁNG </b>

<b>Đ</b>

<b>Ô TH</b>

<b>Ị</b>

30

<i>E</i>

<i>E</i>

<i>n</i>

<sub>=</sub>

∑

∑

<i>Min E</i>

{ }

100%

13, 4

100% 39%

34, 4

<i>E</i>

<i>E</i>

×

=

×

≈

60

<i>L</i>

<i>L</i>

<i>n</i>

<sub>=</sub>

∑

∑

<i>Min L</i>

{ }

Tài liệu liên quan

Tài liệu bạn tìm kiếm đã sẵn sàng tải về