Luận án thiết kế chiếu sáng

Đồ án tốt nghiệp Thiết kế chiếu sáng LỜI NÓI ĐẦU Đất nước đang trong quá trình công nghiệp hoá, hiện đại hoá, lại vừa gia nhập. WTO nên kinh tế đang tăng trưởng nhanh chóng. Trong đó, để phục vụ sản xuất, thé thao, sinh hoạt thì chiếu sáng là một lĩnh vực không thể thiếu, mặt khác chiếu sáng còn là yếu tố thâm mỹ làm tăng thêm vẻ dep cho các công trình góp phần làm đẹp đô thị. Việc nâng cao chất lượng chiếu sáng không chỉ nhằm mục đích thoả mãn nhu cầu ngày càng tăng của cuộc sống mà hơn nữa còn chính là một trong những sách lược toan câu trong việc tiết kiệm năng lượng và bảo vệ môi trường.

Nhiệm vụ thiết kế đô thị đi đôi với bảo vệ môi trường bền vững là một đòi hỏi cấp thiết. Giải quyết vẫn đề chiếu sáng tự nhiên và chiếu sáng nhân tạo trong các công trình kiến trúc và trong thành phố trước hết liên quan đến những người làm việc và nghỉ ngơi trong công trình, cũng như chất lượng các sản phẩm do họ tạo ra sự tiện nghi ánh sáng tạo ra cảm giác thư thái lúc nghỉ, gây hưng phấn khi làm việc, nâng cao an toàn lao động, giảm bệnh cho mắt, nâng cao chất lượng sản phẩm. Giải quyết hợp lý chiếu sáng tự nhiên và chiếu sáng nhân tạo làm tăng hiệu quả kinh tế sử dụng ánh sáng và kinh tế xây dựng công trình. Chiếu sáng hôm nay không chỉ tập trung cho chiếu sáng trong công trình phục vụ cho việc học tập, sinh hoạt thêm thuận lợi và văn minh hơn, mà còn chú ý việc chiếu sáng ngoài công trình làm cho cảnh quan đô thị thêm sinh động, rạng rỡ hơn.

Chiếu sáng cảnh quan tôn thêm vẻ đẹp của công trình kiến trúc, công trình tượng đài, các danh lam thắng cảnh, chiếu sáng quảng cáo với thâm mỹ cao dé tang thém su nhận biết về sản phẩm. Chiếu sáng nhân tạo đã góp phần đây mạnh sản xuất, kéo dài thêm thời gian hoạt động của con người, thúc đây các hoạt động giáo dục, văn hoá nghệ thuật, giữ gìn an toàn trật tự, văn minh xã hội. Đề có một công trình chiếu sáng đạt yêu cầu về chất lượng và tính nghệ thuật như mong muốn thì việc khảo sát thiết kế đóng vai trò quan trọng và phải đi trước một bước. Qua một thời gian làm ngoài sự nỗ lực của bản thân còn có sự chỉ bảo, hướng dẫn tận tình của thầy giáo Đặng Văn Đào em đã hoàn thành đồ án.

Tuy nhiên do vốn hiểu biết còn có hạn và chưa có kinh nghiệm nên đồ án của em còn nhiều sai sót và hạn chế, kính mong các thầy cô giáo chỉ bảo để đồ án của em được hoàn thiện hơn và cho em những bài học quý báu đê phục vụ cho công tác sau này. Em xin chân thành cảm ơn. Quy Nhơn, tháng 06 năm 2009 Sinh viên Cao Khắc Bính Sinh viên: Cao Khắc Bính -1- Đồ án tốt nghiệp Thiết kế chiếu sáng PHẢN I TOM TAT CO SỞ KỸ THUẬT CHIẾU SÁNG CHUONG I: CAC KHAI NIEM VA DAI LUQNG DO ANH SANG LKhai niém vé anh sang Sóng điện từ là hiện tượng lan truyền theo đường thẳng của điện trường và từ trường. Mọi sóng điện từ tuân theo các định luật vật lý ,cụ thê 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.

Anh sang la 1 loai song điện từ mà mat nguoi co thé cam nhận được trực tiếp. Ánh sáng có bước sóng nằm trong khoảng 380nm + 780nm. Ủy ban quốc tế về chiếu sáng mã hóa đưa ra các giới hạn cực đại của phô màu 380nm 439nm 498nm 56§nm 592nm 63lnm 780nm Tím Xanh | Xanh Vàng Da cam Đỏ Da trời | lá cây Tử 412 470 515 577 600 673 Hồng Ngoại Ngoại II. Các đai lượng đo ánh sáng 1.

Góc khối- © - Đơn vị Steradian (Sr) Góc khối được định nghĩa là tỷ số giữa diện tích và bình phương của bán kính. Nó là một góc không gian. Ta giả thiết rằng một nguồn điểm đặt ở trung tâm O của 1 hình cầu rỗng bán kính R và kí hiệu S là nguyên tố của mặt cầu này. Sinh viên: Cao Khắc Bính -2- Đồ án tốt nghiệp Thiết kế chiếu sáng Trong đó : S-Diện tích mặt chắn trên mặt cầu (m7) R- Bán kính hình cầu (m) - Giá trị cực đại của góc khối khi không gian chắn là toàn bộ mặt cầu.

Cường độ sáng I —- Don vi Candela (cd) Cường độ sáng là đơn vị đặc trưng cho khả năng phát quang của nguồn sáng. Candela là cường độ sáng theo một phương đã cho của nguồn phát một bức xạ đơn sắc có tần số là 540. = 555nm ) và cường độ năng lượng theo phương này 1 là 683 W/Sr. Trường hợp tông quát, một nguồn không phải luôn phát sáng một cách giống nhau trong không gian.

Chúng ta xét sự phát xạ thông lượng dộ của nguồn O theo phương của điểm A là tâm của miền ds ta nhìn từ O dưới góc khối đO. Khi đó ds tiến tới không, dộ cũ tiễn tới không, thì chỉ số dẻ/dO tiến tới giá trị tới hạn là cường độ sáng của O tới A, tức : 3. Quang thong ©, lumen, Im : Đơn vị đo 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 phát ra trong một góc mở bằng I Sr.

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 4z ®= [T-a2 0 Sinh viên: Cao Khắc Bính -3- Đồ án tốt nghiệp Thiết kế chiếu sáng Trường hợp đặc biệt nhưng hay gặp, khi cường độ bức xạ I không phụ thuộc vào phương thi quang thong la: ® = 47.D6 roi E, Lux( Lx) : ® x Mật độ quang thông rơi trên bề mặt là độ rọi có đơn vị là Ix Nguôn _ Fam) S(m’) trong do: é(/m): quang thong trén bé mat nhan được. 2 gen ve x Ye Sm: dién tich mặt chiếu sáng - D6 roi tai mot diém A LX Nguồn sáng ds cosa E, = lim 2% 2d ‘ ds>0 dg ds d= h cosa _I.(cosa) đụ ~ a2? ~ m trong đó : I là cường độ ánh sáng h: khoảng cách từ điểm được chiếu sáng đến bể mặt được chiếu sáng œ: góc hợp bởi pháp tuyên n của ds với tia sáng 5. Trong do: I,: cuong d6 sang theo hướng y Sox : Dién tich biéu kiến khi nhìn nguồn Khi nguồn sáng là bộ đèn cầu : 2 Six =7R? =" d Sinh viên: Cao Khắc Bính -4- Đồ án tốt nghiệp Thiết kế chiếu sáng 6. 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 mờ, một phần ánh sáng được mặt này phát lại tùy theo 2 cách sau đây : - Sự phản xạ, hay khúc xạ tuân theo các định luật của quang hình học hay định luật Descartes - Su phan xa truyén khuyéch tan theo dinh luat Lamber : 0E=Lz ø : hệ số phản xạ a _ cosa _ =— =const ~ S.cosa Độ sáng tính bằng Im/m” ( nhưng không phải là lx bởi vì đó là quang thông phát chứ không phải là quang thông thu ).

Khi độ sáng được khuyếch tán, định luật Lambcr tông quát là : M=Lz M: Độ trưng (Im/m?) L : Độ chói ( cảm”) I. Mau cua anh sang 1.nhiệt độ màu của ánh sáng Ánh sáng trắng được định nghĩa như ánh sáng có phô nang luong lién tuc trong mién bức xạ nhìn thấy. Để đặc trưng hơn khái niệm về ánh sáng “ ‘ trang ” theo đó tập trung các bức xạ màu đỏ hoặc màu anh da trời, ta gắn cho nó khái niệm về “nhiệt độ màu” tính bằng đơn vị Kelvin. Chọn nhiệt độ màu của ánh sáng theo tiêu chuẩn tiện nghĩ Kruithof.

Nhiệt độ màu T ( K) là nhiệt độ của vật den lý tưởng phát sáng khi đốt nóng ở nhiệt độ cao. Sinh viên: Cao Khắc Bính -5- Đồ án tốt nghiệp Thiết kế chiếu sáng Nhiệt độ màu °K 7000 L 6000 5000 RAW 4000 Ñ RA 3000 Ä ` 2000 Sy D6 roi (Ix) 50 100 200 300 400 500 1000 1500 60° 2.Chỉ số màu ( thể hiện màu ) Đó là khái niệm cực kì 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 đồi 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 nay do sự phát xạ phô khác nhau được đánh giá xuất phát từ các độ sai lệch màu và gán cho nguồn một chỉ số màu IRC hoặc R,. Nó biến thiên từ 0 với một ánh sáng đơn sắc, đến 100 đối với phô ánh sáng trắng ban ngày.

Trong thực tẾ ta chấp nhận sự phân loại sau đây : CRI = 0 màu hoàn toàn biến đổi CRI < 50 chỉ số không có ý nghĩa thực tế. Các màu hoàn toàn bị biến đổi CRI< 70 sử dụng trong công nghiệp khi sự thê hiện màu là thứ yếu 70 < CRI< 85 sử dụng thong thường ở đó sự thê hiện màu là không quan trọng CRI> 85 su dung trong nhà ở hay những ứng dụng công nghiệp đặc biệt Sinh viên: Cao Khắc Bính -6- Đồ án tốt nghiệp Thiết kế chiếu sáng CHƯƠNG II:THIẾT KẾ CHIEU SANG NOI THAT I. Thiét kế sơ bộ chiếu sáng nội thất Mục đích là tạo 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 tốt hơn.

Yêu cầu là : + Đảm bảo độ rọi E cho công việc + Đảm bảo tiện nghi, không gây lóa mắt + Chỉ số màu và nhiệt 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 0,85m so với mặt sản Độ rọi này phụ thuộc vào bản chất của địa điểm, vào các tính năng liên quan đến tính chất công việc ( vẽ, dệt, cơ khí .) đến việc mỏi mắt và liên quan đến môi trường chiếu sáng, dé thời gian sử dụng hằng ngày.