Thiết kế chiếu sáng nhà hát

 

Tổng quan về nhà hát

Một rạp hát nào đó đã được đưa vào sử dụng gần 10 năm, một số thiết bị chiếu sáng đã cũ kỹ, thỉnh thoảng lại xảy ra hỏng hóc. Độ rọi trung bình đo được chỉ là 50 lx, thấp hơn nhiều so với yêu cầu độ rọi tiêu chuẩn. Thiết bị làm mờ thyristor bị hư hỏng hoàn toàn, không còn đáp ứng được nhu cầu sử dụng bình thường. Vì vậy, nhà hát cần được tối ưu hóa và chuyển đổi để đáp ứng nhu cầu phát triển trong tương lai. Thiết kế cải tạo dựa trên "Tiêu chuẩn thiết kế chiếu sáng kiến ​​trúc" GB 50034-2013. Xác định độ rọi, nguồn chiếu sáng và loại đèn ở các khu vực khác nhau của rạp hát. Phương pháp bố trí và lắp đặt chiếu sáng,… Chương trình Nâng cấp lựa chọn đèn LED công suất lớn thay thế cho các thiết bị chiếu sáng truyền thống ban đầu để tăng độ rọi. Và tiết kiệm năng lượng,

=> Xem thêm: Trụ đèn chiếu sáng

 

So sánh thiết bị chiếu sáng được thể hiện trong Bảng 1.

Bảng 1 So sánh các thiết bị chiếu sáng

Đèn nguyên bản	Đèn LED
Đèn sợi đốt 100W	PFL-50-L
Đèn tiết kiệm năng lượng vòng 50W	PFL-20-L

Mô phỏng phần mềm DIALux

DIALux là phần mềm mô phỏng có thể mô phỏng và tính toán ánh sáng trong nhà và ngoài trời, cung cấp thông tin tham khảo chính xác hơn cho cấu hình thực tế của đèn. Các tệp CAD có thể được nhập, tạo mô hình nhanh chóng, có thể thực hiện các yêu cầu về thiết kế chiếu sáng và tính toán mô phỏng, đồng thời cung cấp các báo cáo kỹ thuật số hoàn chỉnh và kết xuất ba chiều.

Sử dụng DIALux để mô phỏng nhà cao tầng (rạp hát) có thể cải thiện độ chính xác của tính toán và có được phương án thiết kế hợp lý và tối ưu hơn, từ đó nâng cao chất lượng của dự án.

 => Xem thêm: Địa chỉ bán đèn sân vườn siêu đẹp

Trong phương án cải tạo đèn LED, góc nhìn không gian ba chiều của không gian rạp và cách bố trí các loại đèn có thể hiểu một cách trực quan cách bố trí và tác dụng của các loại đèn trong rạp. Sau nhiều lần điều chỉnh chương trình, điều chỉnh các thông số như công suất đèn, và xác định các thông số và cách bố trí đèn thông qua mô phỏng.

Bố trí ánh sáng

 

Hiệu ứng độ rọi được mô phỏng bởi DIALux được thể hiện trong hình dưới đây, đáp ứng các yêu cầu về ánh sáng của nhà hát.

Hiệu ứng chiếu sáng được mô phỏng bởi DIALux

 

So sánh giữa giải pháp đèn LED và giải pháp đèn truyền thống

1) So sánh hiệu suất nguồn sáng

Hiệu suất cơ bản

Bảng 2 cho thấy sự so sánh hiệu suất của đèn sợi đốt, đèn vòng và đèn LED.

 

Bảng 2 So sánh hiệu suất của đèn sợi đốt, đèn vòng và đèn LED

mục lục	đèn sợi đốt	Đèn tiết kiệm năng lượng vòng	Đèn LED
Công suất (W)	100	50	30
Hiệu suất phát sáng (lm / W)	10 ~ 20	55 ~ 80	100
CRI (Ra)	> 60	> 75	> 80
Tuổi thọ (H)	1.000	10.000	50.000
Nhiệt tạo ra	Cao	Cao	Thấp
Mức độ nhấp nháy	NA	đúng	NA
Hiệu suất khởi động	Bắt đầu ngay lập tức	Hiệu suất khởi động kém, khó khởi động ở nhiệt độ thấp	Bắt đầu ngay lập tức
Phân rã ánh sáng	Cao	Cao	Thấp

Có thể thấy, hiệu suất của đèn LED vượt trội hơn hẳn so với đèn sợi đốt và đèn huỳnh quang truyền thống. Đèn LED có hiệu suất điện ổn định, chip sử dụng đầu vào điện áp rộng và tần số rộng. Không nhấp nháy, có thể thích ứng với phạm vi dao động điện áp rộng hơn. Do đó, sự dao động của nguồn điện lưới không ảnh hưởng đến đèn LED. Sự dao động của điện áp nguồn điện sẽ làm giảm đáng kể tuổi thọ sử dụng của đèn huỳnh quang và đèn sợi đốt truyền thống, đồng thời gây ra hiện tượng nhấp nháy đèn chớp, ảnh hưởng đến chất lượng chiếu sáng.

Đèn LED sử dụng mạch truyền động dòng điện không đổi hiệu suất cao, thời gian đáp ứng khi bật nguồn ngắn, thích hợp cho những trường hợp chuyển đổi thường xuyên. Tuổi thọ sử dụng lên đến hàng chục nghìn giờ trong điều kiện đảm bảo chất lượng. Mỗi khi một bóng đèn huỳnh quang truyền thống được khởi động, dây tóc của ống sẽ bị tác động bởi điện áp cao và dòng điện lúc bắt đầu gấp 2 đến 3 lần dòng điện trong quá trình đánh lửa bình thường, điều này làm tăng tốc độ tiêu thụ các vật liệu phát ra điện tử trên dây tóc và rút ngắn tuổi thọ sử dụng.

Điều khiển ánh sáng

Việc làm mờ các đèn truyền thống rất khó và cần phải có thiết bị làm mờ thyristor quy mô lớn. Thiết bị dễ bị tổn thương và chiếm không gian. Nguồn sáng của đèn LED được kết hợp với bộ nguồn điều khiển và dẫn động, sử dụng trực tiếp nguồn điện xoay chiều 100V ~ 220 V, và được điều khiển bằng tín hiệu DMX 512, không còn cần đến bộ điều chỉnh độ sáng thyristor truyền thống.

Trước khi cải tạo, một phòng làm mờ chuyên dụng đã được dành riêng ở tầng 2 của nhà hát. Giá thành cao, thao tác làm mờ phức tạp, chưa đầy 8 tháng sử dụng đã hỏng hoàn toàn. Sau khi cải tạo, dây điều khiển vòng điều khiển ánh sáng LED được dẫn trực tiếp đến phòng điều khiển ánh sáng âm thanh và kết nối với đĩa điều chỉnh độ sáng, có thể nhanh chóng điều chỉnh độ sáng chiếu sáng của rạp chiếu theo các môi trường ứng dụng khác nhau để có được hiệu ứng sử dụng tốt hơn.

So sánh giữa nền kinh tế và tiết kiệm năng lượng

★ Chi phí mua đèn

Sự so sánh giữa tuổi thọ bóng đèn và chi phí mua được thể hiện trong bảng dưới đây.

Bảng 3 So sánh tuổi thọ bóng đèn và chi phí mua

Bộ đèn	Tuổi thọ (H)	Đơn giá ($)	Số lần thay thế mỗi năm	Số lượng	Chi phí mỗi năm ($)
Đèn sợi đốt 100W	1.000	1,50	8.7	91	990,00
Đèn tiết kiệm năng lượng vòng 50W	10.000	6,25	0,87	55	786,00
PFL-50-L (LED 50w)	50.000	30,00	0,25	40	252,00
PFL-20-L (LED 20W	50.000	20,00	0,25	50	185,00

Có thể thấy rằng chi phí hàng năm của kế hoạch ban đầu là $ 8.247.00, và kế hoạch sau khi chuyển đổi là $ 7.252. Vì vậy, mặc dù chi phí mua ban đầu của đèn LED tương đối cao nhưng xét trên góc độ sử dụng lâu dài thì nó là sự lựa chọn tối ưu hơn.

★ Chi phí bảo trì đèn

Đèn chiếu phim vui vẻ bật tắt, thời gian sửa chữa thiết bị ban đầu, chi phí bảo trì cao, và đèn được lắp đặt trên đường đua, hỏng hóc và trục trặc, tiềm ẩn những nguy cơ mất an toàn.

 

★ so sánh đơn giản

Phương pháp tính toán mức tiêu thụ điện năng hàng năm dựa trên số giờ làm việc của các thiết bị chiếu sáng trong rạp chiếu phim là 4 giờ một ngày và 120 ngày một năm. Trong kế hoạch chiếu sáng ban đầu, điện năng tiêu thụ hàng năm là 1.296 kWh, và chi phí điện là $ 1 036,80. Trong kế hoạch trang bị thêm hệ thống chiếu sáng LED, điện năng tiêu thụ hàng năm là 624 kWh và chi phí điện là $ 504,00.

 

★ Phân tích so sánh conomic

Bằng cách so sánh chi phí mua, chi phí bảo trì và chi phí điện của đèn LED rạp hát và đèn truyền thống, có thể đảm bảo rằng chi phí sử dụng đèn LED bằng khoảng 50% so với đèn hàng ngày và hiệu quả rất đáng kể về mặt tiết kiệm năng lượng.

So sánh bảo vệ môi trường

Nguồn sáng LED là nguồn ánh sáng xanh, phát ra màu thuần khiết và không chứa bức xạ tia cực tím và tia hồng ngoại. Ở giai đoạn này, đèn huỳnh quang và đèn halogen kim loại được sử dụng với số lượng lớn trên thị trường chứa thủy ngân kim loại nặng có hại. Quá trình sản xuất và xử lý đường ống thải không đúng cách sẽ gây ô nhiễm môi trường.

Kết quả đo độ chiếu sáng

Sau khi cải tạo hệ thống đèn LED của rạp hát, các kỹ sư đã tiến hành kiểm tra thực tế hệ thống chiếu sáng tại chỗ. Kết quả đo độ rọi sau khi chuyển đổi được thể hiện trong bảng. Có thể thấy rằng khả năng chiếu sáng tại chỗ đã được cải thiện đáng kể. Điều khiển ánh sáng thuận tiện hơn và đáp ứng nhu cầu của các cảnh khác nhau. Không có nhiều sự khác biệt giữa dữ liệu đo tại hiện trường và kết quả mô phỏng DIALux, điều này xác minh tính khả thi của sơ đồ trang bị thêm hệ thống chiếu sáng LED.

 

Bảng 4 Kết quả đo độ rọi sau khi cải tạo (lx)

Chế độ	Chức vụ	Điểm kiểm tra 1	Điểm kiểm tra 2	Điểm kiểm tra 3	Điểm kiểm tra 4	Điểm kiểm tra 5	Điểm kiểm tra 6	Điểm kiểm tra 7	Lux trung bình
Ánh sáng đầy đủ	1F mặt đất	355	351	372	373	362	342	363	360
	Ghế 1F	679	690	711	720	710	680	650	691
	Ghế 2F	481	489	460	500	470	496	486	483
80% ánh sáng	1F mặt đất	275	288	290	287	287	276	280	283
	Ghế 1F	387	408	398	432	425	387	390	400
	Ghế 2F	391	404	404	406	402	401	395	400
50% ánh sáng	1F mặt đất	179	188	187	180	181	185	180	182
	Ghế 1F	227	245	261	251	243	250	232	244
	Ghế 2F	223	240	240	256	251	241	215	238

Hiệu ứng của sự biến đổi ánh sáng đèn LED của rạp hát được thể hiện trong hình