Các Bước Thiết Kế Chiếu Sáng Trong Nhà

Khi xây dựng nhà máy, nhà xưởng thì việc thiết kế lắp đặt hệ thống chiếu sáng là một trong những hạng mục vô cùng quan trọng, ánh sáng không chỉ ảnh hưởng đến sức khỏe người lao động mà còn ảnh hưởng đến năng suất lao động và tiết kiệm chi phí năng lượng cũng như bảo trì bảo dưỡng, thay thế thiết bị chiếu sáng trong quá trình sử dụng.

Nội dung chính Show

• Bước 1: Xác định loại hình, mục đích sử dụng của nhà máy, nhà xưởng
• Bước 2: Xác định loại hình kết cấu, kích thước nhà xưởng
• Bước 3: Tính toán số lượng đèn nhà xưởng cần thiết
• Bước 4: Xác định phương án bố trí đèn
• Bước 5: Lựa chọn nhà cung cấp đèn chất lượng
• Bước 6: Thử lại thiết kế bằng phần mềm thiết kế chiếu sáng

Với những nhà máy, nhà kho có tính phức tạp trong việc bố trí dây truyền máy móc, hàng hóa phức tạp thì cần tính toán chiếu sáng riêng từng khu vực và nên được thiết kế bằng các phần mềm thiết kế chuyên nghiệp bởi các chuyên gia thiết kế chiếu sáng.

Với những nhà máy, nhà xưởng đơn thuần thì có thể áp dụng hệ thống chiếu sáng chung đều và chúng ta có thể tính toán đơn giản qua các bước sau:

Các bước	Công việc cần làm	Mục đích
Bước 1	Xác định thể loại, mục đích sử dụng của nhà máy, nhà xưởng	Giúp lựa chọn tiêu chuẩn chiếu sáng cần áp dụng.
Bước 2	Xác định loại hình kết cấu, kích thước nhà xưởng	Để xác định loại đèn, công xuất đèn phù hợp
Bước 3	Tính toán số lượng đèn	Cho biết sơ bộ về hệ thống chiếu sáng.
Bước 4	Xác định phương án bố trí, lắp đặt đèn	Giúp lên kế hoạch, dự trù chi phí thi công, lắp đặt
Bước 5	Lựa chọn nhà cung cấp đèn	Để mua đúng loại đèn chất lượng
Bước 6	Yêu cầu nhà cung cấp kiểm tra lại thiết kế bằng phần mềm chuyên nghiệp.	Khẳng định lại tính toán, kiểm tra sự phù hợp với sản phẩm của nhà cung cấp.

Sau đây là cách thực hiện và các lưu ý cho từng bước.

Bước 1: Xác định loại hình, mục đích sử dụng của nhà máy, nhà xưởng

Mỗi một loại hình nhà xưởng, nhà máy đều có yêu cầu khác nhau về mức độn cung cấp ánh sáng (độ rọi hay độ chói) nhiệt độ màu ánh sáng, độ hoàn màu khác nhau. Với những nhà xưởng sản xuất các thiết bị lớn, không yêu cầu độ chính xác hay nhà xưởng hoạt động bởi các dây truyền máy móc thì yêu cầu độ rọi chiếu sáng thấp. ngược lại với những nhà máy, nhà xưởng sản xuất chính xác trên các sản phẩm nhỏ thì yêu cầu độ rọi lớn hơn.

Với những công việc yêu cầu phân biệt rõ màu sắc như nhà máy in, may mặc, bán và trưng bày sản phẩm thì yêu cầu ánh sáng có nhiệt độ màu trung tính CCT = 4500K – 5500K và độ hoàn màu cao CRI >80.

Ngoài ra việc lựa chọn hệ thống chiếu sáng còn phụ thuộc vào thời gian làm việc ngày hay đêm và hệ thống lấy ánh sáng tự nhiên của không gian làm việc.

Với những nhà xưởng lớn và có nhiều không gian mà ở đó con người ít hoạt động thì có thể lựa chọn 1 hình thức điều khiển hệ thống chiếu sáng cho phù hợp như hệ thống Dim để tăng giảm độ sáng hay hệ thống cảm biến chuyển động để tắt bật đèn tự động khi có sự hoạt động của con người.

Nói tóm lại, ở bước này cần xác định các yếu tố sau:

• Độ rọi cần thiết.
• Nhiệt độ màu.
• Độ hoàn màu.
• Chế độ điều khiển chiếu sáng.

Ở bước này các bạn có thể tham khảo các thông số trong tiêu chuẩn quốc gia TCVN 7114-1: 2008

Ở đây chúng ta tham khảo Độ rọi đề nghị bởi tiêu chuẩn DIN 5035:

Độ rọi (Lux)	1000 lux	750 lux	500 lux	300 lux	200 lux	100 lux
Mục đích sử dụng	* Văn phòng mở, có mức phản xạ ánh sáng thấp. * Kiểm tra độ sai biệt màu sắc/ kiểm soát màu săc/kiểm định sản phẩm. * Lắp ráp các thiết bị chính xác. * Sản xuất nữ trang /chỉnh sửa sản phẩm.	* Văn phòng mở, có mức phản xạ ánh sáng cao. * Bản vẽ kỹ thuật. * Đánh dấu trên kim loại/kiểm tra bề mặt kim loại. * Kiểm tra sản phẩm đúc khuôn. * Kiểm tra lắp ghép các sản phẩm da và đồ gỗ.	*Văn phòng xử lý dữ liệu, văn bản. * Mài và đánh bóng thủy tinh/ lắp ráp chính xác. * Lắp ráp máy điện thoại, máy có mô-tơ nhỏ. * Chọn lựa men phủ/ lớp phủ ngoài của sản phẩm. * Làm việc trên máy gia công sản phẩm gỗ.	* Văn phòng có bàn gần cửa số/ phòng họp/ phòng hội nghị. * Phủ men/ đánh bóng/ khoan/ mài/ * Lắp ráp thiết bị có độ chính xác vừa phải. * Quầy hội chợ/ phòng diều khiển/ bàn điều khiển. * Khu vực bán hàng.	* Nhà kho (nơi cần phải đọc số liệu)/ giao hàng * Các khu vực sản xuất có nhân viên thường trực/lò luyện kim. * Lắp ráp không cần độ chính xác/ lau rửa khuôn đúc. * Máy cưa xẻ/ lắp ráp cấu kiện thép. * Khu vực tiếp khách chung của văn phòng.	* Nhà kho (nơi chỉ cần tìm hàng hóa). * Lối đi chung và di chuyển hàng hóa. * Phòng thay đồ/ phòng vệ sinh / phòng tắm. * Cầu thang/thang cuốn. * Khu vực dốc để xếp dỡ hàng hóa. *Máy móc ít cần sự điều khiển của công nhân.

Bước 2: Xác định loại hình kết cấu, kích thước nhà xưởng

Trong bước này, chúng ta dựa vào đặc điểm cấu tạo và vận hành của nhà xưởng để quyết định việc lựa chọn loại đèn phù hợp, cụ thể như sau:

2-1: Về loại đèn

• Với nhà máy, nhà xưởng có chiều cao thấp và mái dạng phẳng (trần bê tông hay có la phông) thì nên chọn loại đèn lowbay, âm trần, hoặc ốp nổi dạng canopy có công suất vừa phải.
• Với nhà xưởng có mái cao vừa phải thì có thể dùng đèn dạng high bay hoặc dạng UFO với góc chiếu rộng 90-120 độ treo thả từ trên mái nhà xưởng.
• Với nhà máy, nhà xưởng có mái rất cao (trên 12m) thì có thể dùng đèn high bay, đèn UFO hay đèn chuyên dụng khác có góc phân bố ánh sáng hẹp từ 45 đến 90 độ bắt treo thả bằng cáp hoặc ống thép.
• Với nhà xưởng có mái cao, có cầu trục vận hành thường xuyên gây khuất đường chiếu sáng từ trên xuống và có sự rung lắc thì nên chọn loại đèn pha gắn ở vách xưởng hay cột nhà xưởng chiếu hắt ra.

2-2: Về công suất đèn.

Bảng dưới đây cho phép chúng ta có thể xác định một cách tương đối công suất đèn nên chọn dựa theo chiều cao lắp đặt đèn.

Chiều cao lắp đặt	Đèn high bay	Đèn UFO	Đèn pha	Đèn đường	Đèn canopy
4m-5m	<40w	40w-60w	40w-60w	40w-60w	60w-80w
5m-6m	40w-60w	60w-100w	60w-100w	60w-80w	60w-100w
6m-8m	60w-100w	100w-120w	100w-200w	80w-150w	120w-250w
8m-10m	100w-150w	120w-150w	150w-250w	150w-200w
10m-12m	120w-250w	150w-200w	200w-300w	150w-250w
12m-15m	200w-300w	200w-250w	250w-400w	200w-250w

Bước 3: Tính toán số lượng đèn nhà xưởng cần thiết

Tuy ở bước 2 chúng ta đã sơ bộ xác định được công suất đèn nên chọn, tuy nhiên tùy thuộc vào đặc điểm nhà xưởng và mức độ chiếu sáng cần thiết mà chúng ta cần chọn chính xác công suất hợp lý.

Ở bước 1 và 2 ta đã xác định được các thông số sau:

• Etb: Độ rọi yêu cầu cho nhà xưởng (lux)
• S: Diện tích nhà xưởng cần chiếu sáng (m2)
• P: Công suất đèn dựa theo chiều cao và loại đèn (W)
• Q: Quang thông của đèn (Lumen)

Từ công suất của đèn ta có thể xác định quang thông tạm tính của đèn LED dùng cho nhà xưởng.

Quang thông của đèn là thông lượng ánh sáng mà đèn cung cấp, được xác định dựa trên công suất và hiệu suất phát quang của đèn (Q/P). Thông số Q/P này rất khác nhau giữa các nhà cung cấp đèn LED và thường là từ 90lm/W đến 130lm/W.

Q = P x e

(e = Q/P là hiệu suất phát quang của đèn, đơn vị lumem/watt)

Chú ý quan trọng:

Cần lưu ý rằng để đạt hiệu quả tiết kiệm năng lượng và chất lượng của đèn thì thông số chúng ta cần quan tâm là hiệu suất phát quang e của đèn Q/P chứ không phải là quang thông Q hay công suất P của đèn. Nếu hiệu suất càng cao thì có nghĩa là chúng ta dùng đèn có công suất nhỏ đi, đồng thời linh kiện của đèn cũng thuộc loại tốt thì mới đạt được hiệu suất đó.

Đèn có hiệu suất phát quang tốt nên dùng là e = 110lm/W đến 130lm/W. trong tính toán ta sẽ tạm chọn là 120lm/W.

Ta có công thức tính tổng số đèn cần dùng như sau:

Trong đó: Hệ số dự phòng và ánh sáng không khả dụng là 0.8

Các bạn có thể sử dụng phần mềm tính nhanh số lượng đèn tại website của công ty TNHH công nghệ năng lượng potech theo đường link: https://www.potech.com.vn/tinh-toan-chieu-sang/

Bước 4: Xác định phương án bố trí đèn

4.1 Về việc xác định vị trí lắp đặt đèn.

Trong phần này dựa theo đặc điểm nhà xưởng ta sẽ bố trí hệ thống đèn thành các dãy (d) và số lượng đèn mỗi dãy (n) để xác định vị trí lắp đặt.

Ta có: N = d * n

Nếu không có số n và d phù hợp thì có thể điều chỉnh số lượng N tăng hoặc giảm không quá 10%. Ví dụ kết quả tính toán ra N= 20 đèn nhưng nhà xưởng cho phép bố trí 3 dãy 7 đèn thì ta có 7 *3 = 21 vậy ta cần điều chỉnh số lượng đèn là 21 hoặc nếu xưởng hẹp có thể chọn 6*3 = 18 đèn.

Ở đây cần lưu ý về khoảng cách đèn như sau: Khoảng cách giữa 2 đèn là s thì khoảng cách giữa đèn và vách nhà xưởng là s/2.

Đối với nhà xưởng cao và có cầu trục, ta có thể chọn phương án lắp đèn (dạng đèn pha) dọc vách nhà xưởng hoặc trên các hàng cột.

Ví dụ về bản vẽ bố trí phương án lắp đặt hệ thống chiếu sáng

4.2 Về phương án bố trí dây điện và tủ điện điều khiển:

Tùy thuộc vào tình hình thực tế nhu cầu sử dụng mà có thể chia ra cầu giao tắt bật nhóm đèn theo từng dãy hay từng khu vực.

Việc lựa chọn dây cáp điện và cầu giao đóng mở đèn nên chọn loại cáp tròn 2 hoặc 3 lõi (nếu yêu cầu tiếp địa) và tiết diện dây phụ thuộc vào tổng công suất các đèn trong mỗi dãy hay nhóm điều khiển và nên tham khảo bảng sau:

Dây cáp điện (số sợi x tiết diện)	Dòng định mức của CB	Tổng công suất đèn
3×4 mm (hoặc 2x4mm)	28A-35A	< 6.5Kw (65 đèn 100w)
3×2,5mm (hoặc 2×2.5mm)	18A-22A	< 4Kw (40 đèn 100w)
3×1,5mm (hoặc 2×1.5mm)	10A-15A	< 2.5Kw (25 đèn 100w)

4.3 Về biện pháp lắp đặt đèn và cáp điện:

• Với đèn nhà xưởng HBL hoặc UFO: tùy thuộc vào tính chất an toàn yêu cầu của nhà máy mà có thể chọn cách treo đèn bằng ống thép , cáp hay xích. Dây điện có thể luồn trong ống thép, ống nhựa, đi trên máng hoặc xà gồ nhà xưởng.

• Với đèn pha: có thể bắt trực tiếp vào vách, tường hoặc cột nhà xưởng. Dây điện cũng có các phương án như trên.

Cảm biến chuyển động cho đèn

4.4 Về điều khiển hệ thống chiếu sáng:

Với những nhà xưởng lớn với nhu cầu sử dụng hệ thống ánh sáng linh hoạt hoặc nhà máy mà ánh sáng không cần sử dụng thường xuyên và liên tục thì có thể áp dụng các biện pháp điều khiển, quản lý thông minh nhằm tối ưu. Hệ thống cảm biến chuyển động: Với những nhà máy có khu vực dây truyền hay những khu vực kho chứa mà ít có sự xuất hiện để làm việc hay giám sát của con người hoặc camera thì có thể trang bị cho đèn cảm biến chuyển động. Đèn sẽ tự bật sáng khi có người xuất hiện và tự động tắt hoặc giảm công suất khi không có người hoạt động.

Hệ thống điều khiển DALI

• Hệ thống điều khiển tăng giảm ánh sáng đèn đơn giản: Các đèn cần tích hợp sẵn dây tín hiệu Dim dạng điện áp 0-10V, 0 – 100Ω hoặc dạng xung 0-10V. Để tăng hay giảm ánh sáng của hệ thống đèn chúng ta có thể dùng thiết bị Diming vặn tay cấp điện áp hoặc điện trở cho dây Dim của đèn.
• Hệ thống điều khiển tự động duy trì độ sáng: Hệ thống này cần trang bị đèn có chức năng Dim, cảm biến ánh sáng và tủ điều khiển PLC. Với những nhà xưởng có tận dụng ánh sáng ban ngày, hệ thống điều khiển sẽ tự động tăng giảm ánh sáng đèn để độ rọi chiếu sáng của nhà máy luôn giữ ở một mức nhất định khi có sự thay đổi của điều kiện ánh sáng tự nhiên.
• Hệ thống điều khiển thông minh:

Hệ thống này yêu cầu đèn phải trang bị bộ nguồn có chức năng Dali và hệ thống điều khiển cần có bộ điều khiển Dali. Với hệ thống này chúng ta có thể đặt chế độ hoạt động riêng biệt cho từng đèn hoặc từng nhóm đèn một cách linh hoạt thông qua các thiết bị ngoại vi như điện thoại, máy tính..

Bước 5: Lựa chọn nhà cung cấp đèn chất lượng

Ngày nay, đèn LED đã trở thành một lựa chọn tất yếu cho hệ thống chiếu sáng. Chúng ta không phải cân nhắc việc lựa chọn công nghệ đèn chiếu sáng nhưng lại rất khó khăn trong việc lựa chọn nhà cung cấp đèn LED chất lượng. Có nhiều loại đèn nhìn bề ngoài giống nhau, thông số kỹ thuật được cung cấp là rất tốt hoặc trực tiếp thử độ sáng cũng thấy sáng tốt nhưng sự thật thì đèn lại không hề tốt, sáng yếu hay suy giảm ánh sáng nhanh hoặc đèn nhanh hỏng, chế độ bảo hành không tốt.

Vậy làm thế nào để lựa chọn được đơn vị cung cấp uy tín?

Chúng tôi khuyên bạn nên xét tới một số khía cạnh sau khi lựa chọn nhà cung cấp:

5.1: Hãy bắt đầu bằng việc tìm hiểu về nhà cung cấp qua website, youtube… tham khảo các dự án mà nhà cung cấp đó đã thực hiện

5.2: Thử bằng việc cung cấp dịch vụ tư vấn và thiết kế của nhà cung cấp.

5.3: Chọn sản phẩm sử dụng chip LED tốt như Nichia, Osram, Cree…

5.4: Chọn sản phẩm sử dụng drive cho đèn LED tốt như Meanwell, osram, philip, inventronic…

5.5: Chọn sản phẩm có cân nặng nhiều hơn, điều này chứng tỏ đèn có hệ thống tản nhiệt tốt, trừ một số loại đèn có công nghệ tản nhiệt đặc biệt để làm giảm trọng lượng như đèn PT-HBL2-xx

5.6: Yêu cầu về chứng chỉ chất lượng sản phẩm: chứng nhận quatest, hợp chuẩn.

5.7: Yêu cầu về chứng chỉ CO, CQ nguồn gốc linh kiện chính của đèn LED như Chip LED, driver.

5.8: Chọn sản phẩm có chế độ bảo hành từ 3 năm trở lên.

5.9: Yêu cầu dùng thử sản phẩm để kiểm tra sản phẩm và trải nghiệm ánh sáng

5.10: Tới thăm công ty, xưởng sản xuất của nhà cung cấp nếu có thể.

Bước 6: Thử lại thiết kế bằng phần mềm thiết kế chiếu sáng

Việc tính toán qua các bước trên cũng khá chính xác trong việc lựa chọn một hệ thống chiếu sáng, tuy nhiên nếu dùng phương pháp thủ công này để kiểm tra chất lượng của hệ thống chiếu sáng thì lại vô cùng phức tạp. Khi đó chúng ta phải dựa vào bảng dữ liệu phân bố ánh sáng của đèn để tính toán độ đồng đều và độ rọi tại các vị trí khác nhau.

Một nhà cung cấp đèn LED chuyên nghiệp và uy tín sẽ luôn có bộ dữ liệu thiết kế chiếu sáng và kỹ sư thiết kế hệ thống chiếu sáng. Người sử dụng nên yêu cầu cung cấp file dữ liệu để tự thiết kế hoặc yêu cầu nhà cung cấp thiết kế lại hệ thống chiếu sáng như thiết kế sơ bộ. Việc này cho phép kiểm tra lại sự phù hợp của lựa chọn, độ đồng đều của ánh sáng được cung cấp.

Hãy liên hệ với công ty Potech để được tư vấn thiết kế miễn phí tại website: https://www.potech.com.vn/thiet-ke-chieu-sang-nha-xuong-mien-phi/