Tiêu chuẩn và TOP 5 Phương pháp Thiết kế chiếu sáng cho nhà xưởng

Để đảm bảo việc hoạt động hiệu quả của các nhà xưởng sản xuất, cần thiết kế nhà máy và các quy trình một cách phù hợp nhất. Và trong đó chiếu sáng là một phần quan trọng của các nhà xưởng vì nó sẽ cho phép chúng ta giám sát các quy trình một cách tốt hơn và phát hiện sớm các vấn đề. Ánh sáng tốt cũng sẽ giúp cải thiện năng suất và thời gian tập trung của người lao động. Vì vậy vấn đề thiết kế chiếu sáng cho nhà xưởng là rất cần được quan tâm. Do đó, bài viết này hãy cùng Thiết bị phòng sạch VCR tìm hiểu thiết kế chiếu sáng cho nhà xưởng và Top 5 phương pháp thiết kế chiếu sáng nhà xưởng phổ biến.

Chú ý gì khi thiết kế chiếu sáng nhà xưởng

1. Mô hình phân bố ánh sáng

Điều đầu tiên chúng ta cần xem xét khi quyết định đèn chiếu sáng nhà xưởng là mô hình phân phối. Có hai kiểu chiếu sáng phù hợp cho nhà xưởng. 

Kiểu phân bố ánh sáng Loại I bao gồm các dãy đèn dài và hẹp. Đèn chiếu sáng từ trên xuống sẽ cung cấp ánh sáng ở những nơi cần thiết. Điều này là rất tốt cho một nhà xưởng có các máy được đặt cách đều nhau.

Thiết kế chiếu sáng nhà xưởng

Mặt khác, chúng ta còn kiểu kiểu phân bổ ánh sáng khác là kiểu V. Trong mô hình này, các đèn được lắp đặt theo hình chữ V vì nó làm tăng sự phân bố của các ánh sáng. Hầu hết, các cố định của đèn là hình vuông hoặc tròn. Điều này giúp phân phối ánh sáng đồng đều.

2. Mức độ sáng của hệ thống chiếu sáng nhà xưởng

Quyết định mức độ sáng của ánh sáng là một công việc khá đau đầu vì ánh sáng cần đủ sáng để chạy các hoạt động trơn tru. Đồng thời không được quá sáng gây nhức đầu, khó chịu cho người làm việc cũng như vấn đề tiết kiệm điện năng.

Theo tiêu chuẩn môi trường làm việc, mức độ sáng của đèn nhà xưởng phải từ 160 đến 1600 lux.

Có nhiều vấn đề chúng ta cần xem xét khi quyết định độ rọi. Ví dụ, ánh sáng tự nhiên đến bên trong nhà máy, màu sắc của nội thất, v.v.

3. Khoảng cách giữa các đồ vật, thiết bị

Một khía cạnh khác mà chúng ta nên tập trung khi quyết định thiết kế ánh sáng là khoảng cách giữa các đồ vật, thiết bị. Thiết kế chiếu sáng tốt có các thiết bị được bố trí cách nhau sao cho tiết kiệm chi phí và cung cấp ánh sáng tốt nhất.

Không nên bố trí các đèn quá gần nhau vì sẽ làm tăng số lượng đèn và có thể xảy ra hiện tượng chồng chéo ánh sáng. Nếu nhà máy có ít bóng đèn hơn, sẽ có những khu vực tối và bóng tối. Tuy nhiên nếu có quá ít đèn chiếu sáng trong nhà máy có thể ảnh hưởng đến sản xuất và xảy ra các vấn đề khác.

Đặc biệt trong các nhà xưởng yêu cầu phòng sạch, việc thiết kế chiếu sáng cần phải tuân thủ rất nghiêm ngặt

Xem thêm: Các loại đèn phòng sạch

Yêu cầu chung đối với thiết kế chiếu sáng nhà xưởng

Đèn chiếu sáng nhà xưởng cần được thiết kế theo những nguyên tắc chung sau đây.

1. Lựa chọn phương pháp chiếu sáng

(1) Yêu cầu chiếu sáng cao, mật độ các vị trí làm việc không lớn. Hệ thống chiếu sáng kết hợp nên được sử dụng ở những nơi chỉ chiếu sáng chung là không hợp lý.

(2) Yêu cầu về chiếu sáng cho hoạt động không cao, lắp đặt đèn cục bộ không phù hợp, hoặc sử dụng đèn hỗn hợp không hợp lý do điều kiện kỹ thuật sản xuất thì chỉ nên sử dụng chiếu sáng chung.

(3) Chiếu sáng chung từng phần có thể được sử dụng khi các phần khác nhau của cùng một không gian yêu cầu các yêu cầu khác nhau.

(4) Chiếu sáng cục bộ nên được bổ sung cho bề mặt làm việc mà ánh sáng chung không thể đáp ứng các yêu cầu về độ rọi.

(5) Chỉ nên lắp đặt đèn chiếu sáng một phần trong khu vực làm việc.

Chiếu sáng cho nhà xưởng

2. Lựa chọn nguồn sáng khi thiết kế chiếu sáng nhà xưởng

Nguồn chiếu sáng cần được lựa chọn phù hợp với đặc điểm và yêu cầu của quá trình sản xuất. Nó phải đáp ứng các yêu cầu của quy trình sản xuất và môi trường về độ hoàn màu, thời gian khởi động, v.v., và cần được xác định sau khi phân tích và so sánh toàn diện về kinh tế và kỹ thuật dựa trên hiệu suất nguồn sáng và tuổi thọ.

Phải được chọn với ống mỏng ống thẳng ba màu cơ bản Đèn huỳnh quang; Đèn halogen kim loại có thể được sử dụng trong các tòa nhà cao tầng, và đèn cao áp natri có thể được sử dụng mà không cần yêu cầu phát triển màu sắc.

Trừ những nơi đặc biệt có yêu cầu nghiêm ngặt về chống nhiễu điện từ mà các nguồn sáng khác không thể đáp ứng được, các nhà xưởng không được sử dụng đèn sợi đốt thông thường.

Với sự phát triển của các nguồn sáng LED, việc đèn LED gia nhập lĩnh vực chiếu sáng nhà xưởng là một xu hướng tất yếu. Nguồn sáng này có nhiều ưu điểm như bắt đầu nhanh, điều chỉnh độ sáng thuận tiện, hiệu suất ánh sáng cao và tuổi thọ cao, có thể được sử dụng rộng rãi trong các nơi chiếu sáng nhà xưởng. Chỉ số hoàn màu chung của đèn LED chiếu sáng chung phải đáp ứng các yêu cầu sau:

  • Ra không được thấp hơn 80 khi làm việc hoặc ở lâu dài, và Ra không được thấp hơn 60 khi được lắp đặt ở những nơi có không gian rộng chiều cao lớn hơn 8m;
  • Ra không được nhỏ hơn 80 khi sử dụng ở những nơi có yêu cầu phân biệt màu sắc;
  • Ra không được thấp hơn 90 đối với ánh sáng cục bộ để kiểm tra màu sắc.

Tiêu chuẩn thiết kế chiếu sáng cho nhà xưởng

Để thực hiện tốt khâu thiết kế chiếu sáng nhà xưởng, trước tiên bạn cần biết được tiêu chuẩn chiếu sáng nhà xưởng là gì?

1. Phạm vi áp dụng tiêu chuẩn chiếu sáng nhà xưởng

Tiêu chuẩn chiếu sáng nhà xưởng áp dụng cho việc chiếu sáng tại nơi làm việc. Đó có thể là chiếu sáng xưởng sản xuất thực phẩm, xưởng chế tạo….

Chiếu sáng tốt cho nhà xưởng sẽ đảm bảo tạo môi trường thị giác ổn định. Đảm bảo cho các hoạt động quan sát, di chuyển an toàn và thực hiện nhanh chóng hơn. Đồng thời sẽ đảm bảo năng suất lao động  trong môi trường làm việc.

2. Tiêu chí thiết kế ánh sáng trong tiêu chuẩn chiếu sáng nhà xưởng

Trong quá trình thiết kế ánh sáng rất cần quan tâm và thực hiện các tiêu chí trong tiêu chuẩn chiếu sáng nhà xưởng.

Các tiêu chí trong tiêu chuẩn chiếu sáng nhà xưởng

Đảm bảo chiếu sáng vùng làm việc về độ rọi trên bề mặt làm việc. Ngoài ra phải đảm bảo chỉ số hoàn màu của đèn. Đáp ứng đúng tiêu chuẩn Việt Nam TCVN 7114-1:2008.

Đáp ứng mật độ công suất và sử dụng năng lượng hiệu quả nhất. Đáp ứng quy chuẩn kỹ thuật Quốc Gia QCVN 09:2013/BXD. Đèn LED chiếu sáng nhà xưởng phải đáp ứng an toàn, tiết kiệm, thân thiện môi

trường. Các sản phẩm có hiệu suất cao, đảm bảo chất lượng phù hợp với nhiều không gian. Thiết bị phải đảm bảo chiếu sáng ngay cả trong môi trường khắc nghiệt.

Sử dụng sản phẩm có dải nhiệt độ rộng. Ngoài ra có chỉ số hoàn màu càng càng càng tốt. Đảm bảo phản ánh đúng chân thực màu sắc của sự vật được ánh sáng chiếu đến.

Không gian được chiếu sáng phải hạn chế tuyệt đối độ chói lóa.

Chiếu sáng trong nhà xưởng

3. Các yếu tố ảnh hưởng đến thiết kế hệ thống chiếu sáng nhà xưởng

Diện tích chiếu sáng = chiều dài * chiều rộng

Chỉ số quang thông của đèn. Chỉ số quang thông của đèn càng lớn thì đèn càn sáng.

Độ rọi của đèn.  Đọi của đèn được xác định bằng công thức lumen/m2.

Chỉ số hoàn màu của đèn. Chỉ số hoàn màu của đèn càng cao càng thể hiện được màu sắc sự vật được ánh sáng chiếu đến. Hiện nay chỉ số hoàn màu đạt chuẩn là trên 85.

Mục đích chiếu sáng. Từng khu vực chiếu sáng sẽ có yêu cầu ánh sáng khác nhau. Vậy nên cần phải thiết kế ánh sáng khác nhau.

Chỉ cần dựa vào các tiêu chí thiết kế ánh sáng trong bộ tiêu chuẩn chiếu sáng nhà xưởng, khách hàng sẽ có được những ý tưởng thiết kế ánh sáng cho không gian chiếu sáng của mình.

5 phương pháp thiết kế chiếu sáng nhà xưởng để bạn tham khảo

Dưới đây là tổng hợp 5 phương pháp thiết kế chiếu sáng nhà xưởng chính xác, phổ biến nhất hiện nay.

1. Thiết kế chiếu sáng nhà xưởng bằng hệ số sử dụng Ksd

Phương pháp Ksd thường được áp dụng cho tính toán chiếu sáng chung và những phân xưởng có diện tích > 10m2.

Nội dung và công thức tính toán cho phương pháp Ksd như sau:

Bước 1: Xác định mức chiếu sáng cần thiết cho bề mặt phòng và loại đèn chiếu sáng.

Bước 2: Thu thập bảng số liệu như mẫu sau

Kích thước phòng Chiều dài L1 10 m
Chiều rộng L2 10 m
Diện tích sàn nhà L3 100 m2
Chiều cao trần nhà L4 3 m
Hệ số phản xạ bề mặt Trần nhà L5 0.7 p.u
Tường L6 0.5 p.u
Sàn nhà L7 0.2 m
Chiều cao bề mặt làm việc tính từ sàn nhà L8 0.9 m
Chiều cao bộ đèn tính từ sàn nhà L9 2.9 m

Bước 3: Xác định số đo phòng theo công thức: (Dài * Rộng) : Cao * (Dài + Rộng)

Bước 4: Xác định hệ số sử dụng theo công thức Tỉ lệ % của lumen của đèn phát ra đến bề mặt làm việc

Bước 5: Xác định số lượng đèn bằng công thức: N=(E*A)/(F*UF*LLF)

Trong đó:

  • N là Số mối lắp
  • E là Độ rọi cần thiết lên bề mặt làm việc
  • A là diện tích được tính theo công thức: (L x W)
  • F là tổng số lượng lumen của các đèn trong 1 mối lắp
  • UF là hệ số sử dụng lấy từ bảng với mối lắp
  • LLF là hệ số thất thoát ánh sáng

2. Phương pháp thiết kế chiếu sáng nhà xưởng từng điểm

Đây là phương pháp thiết kế chiếu sáng được nhiều nhà xưởng sử dụng nhất hiện nay. Phương pháp này dùng để tính toán các phân xưởng yêu cầu độ rọi cao. Đặc biệt, trong phương pháp này, đèn led được xem là điểm sáng để áp dụng định luật bình phương khoảng cách.

phương pháp thiết kế chiếu sáng nhà xưởng

Nội dung và công thức tính toán của Phương pháp thiết kế chiếu sáng nhà xưởng từng thời điểm

Khi thiết kế hệ thống chiếu sáng nhà xưởng từng điểm, bạn cần phân biệt được:

  • Độ rọi trên mặt phẳng ngang (Eng)
  • Độ rọi trên mặt phẳng đứng (Eđ)
  • Độ rọi trên mặt phẳng nghiêng (Engh)

Chúng ta cũng biết rằng độ rọi là tỷ lệ giữa quang thông (lumen) và diện tích chiếu sáng. Ngoài ra, để xác định độ rọi chúng ta có thể tính bằng công thức, tỷ lệ cường độ chiếu sáng và bình phương khoảng cách (R).

Và dưới đây là cách tính xét độ rọi tại 1 điểm cố định có khoảng cách tới điểm sáng là R. Sau đó, cần tính toán 3 điểm gồm:

  • Độ rọi A trên mặt phẳng ngang.
  • Tính độ rọi A trên mặt phẳng đứng.
  • Tính độ rọi A trên mặt phẳng nghiêng.

3. Phương pháp thiết kế chiếu sáng nhà xưởng gần chính xác

Tùy theo từng điểm cố định chúng ta có thể tính toán được hệ thống chiếu sáng cho nhà xưởng mà vẫn đảm bảo đáp ứng các tiêu chuẩn.

Phương pháp thiết kế chiếu sáng nhà xưởng gần chính xác thích hợp để tính toán chiếu sáng cho từng phỏng nhỏ. Hoặc chiếu sáng cho khu vực phòng với chỉ số phòng < 0.5, hay những khu vực không cần độ chính xác cao.

Nội dung phương pháp:

  • Xác định công suất trên một đơn vị diện tích (w/m2) * Diện tích sẽ tính được công suất tổng. Sau đó, xác định số đèn, độ cao treo, loại đèn,….
  • Tính công suất tổng sau đó chọn số đèn, công suất

4. Phương pháp thiết kế chiếu sáng tính gần chính xác thứ 2

Đặc điểm của phương pháp này là nếu lấy độ rọi phù hợp với độ rọi trung bình thì không cần điều chỉnh. Ngược lại nếu lấy độ rọi không phù hợp với độ rọi trung bình thì cần thực hiện điều chỉnh.

Các thức tiến hành thực hiện của phương pháp này hoàn toàn tương tự với phương pháp tính toán thiết kế chiếu sáng nhà xưởng gần chính xác.

5. Thiết kế chiếu sáng cho nhà xưởng gần đúng với đèn ống

Phương pháp này thực hiện với 1 phòng được chiếu sáng bởi 2 đèn ống 30w, độ rọi định mức là 100lx, đèn 60/220 có quang thông = 1230lm.

Nội dung và công thức tính toán

Khi tính toán theo phương pháp này cần tuân thủ các yếu tố sau:

  • >= 4: phòng rộng
  • = 2: phòng vừa
  • <= 1: phòng nhỏ
  • ρtr = 0.7: Hệ số phản xạ của trần màu thẫm
  • ρtr =0.5: Hệ số phản xạ của trần màu trung bình
  • ρtg = 0.5: Hệ số phản xạ của tường màu thẫm
  • ρtg = 0.3: Hệ số phản xạ của tường màu trung bình
  • Khi phối quang trực xạ k = 1.3
  • Khi phối quang phản xạ k = 1.5
  • Khi chủ yếu dùng phối quang trực xạ k = 1.4

Tính toán thiết kế chiếu sáng nhà xưởng

Công suất đèn chiếu sáng nhà xưởng

Để chiếu sáng một cách tốt nhất, chúng ta cần phải tính toán được công suất chiếu sáng một các phù hợp.

Dưới đây là tổng hợp bảng tính giữa công suất và chiều cao treo đèn chúng ta có thể tham khảo để tính toán công suất chiếu sáng.

Chiều cao treo đèn (m)  Công suất đèn đèn LED  (W) Công suất đèn truyền thống (W)
4 40 300
5 40, 60  300
40, 60, 80 300 – 500
7 68, 80, 100 500 – 1000
8 80, 100, 120 500 – 1000
100, 120, 150 500 – 1000
10 100, 120, 150 1000 – 1500
11 120, 150, 200 1000 – 1500
12 120, 150, 200 1000 – 1500
13 150, 200, 250 1500 – 2000

Tùy thuộc vào từng khu vực trong nhà xưởng. Mỗi khu vực sẽ có chiều cao cũng như mục đích chiếu sáng riêng. Vì vậy chúng ta cần áp dụng một cách phù hợp để tính ra công suất chiếu sáng đúng cho nhà xưởng của mình.

Tính toán số lượng đèn chiếu sáng nhà xưởng

Sử dụng đủ số lượng bóng đèn sẽ đảm bảo cung cấp đủ ánh sáng cho khu vực nhà máy. 

Tính tổng lượng ánh sáng cần dùng

Công thức tính tổng lượng ánh sáng = Diện tích mặt bằng (m2) * Tiêu chuẩn quang của từng đơn vị chiếu sáng (Tiêu chuẩn quang thông của từng khu vực dựa vào bảng yêu cầu quang thông của tiêu chuẩn ánh sáng)

Tính tổng công suất cần dùng

Công thức tính tổng công suất cần dùng = Tổng ánh sáng : Hiệu suất phát quang

Tính số lượng bóng đèn cần dùng

Công thức tính số lượng bóng đèn = Tổng công suất cần dùng : Công suất của một bóng đèn.

Mong rằng những chia sẻ trên sẽ giúp bạn thiết kế chiếu sáng cho nhà xưởng của mình một cách phù hợp nhất.

Bài viết mới nhất