Khảo sát tình hình chiếu sáng phòng học ở cấp trung học cơ sở của một số trường tại tp. đà nẵng và đề xuất giải pháp khắc phục.

i

ĐẠI HỌC ĐÀ NẴNG

TRƯỜNG ĐẠI HỌC SƯ PHẠM

KHOA VẬT LÝ

----------------

KHÓA LUẬN TỐT NGHIỆP ĐẠI HỌC

NGÀNH SƯ PHẠM VẬT LÝ

Đề tài:

KHẢO SÁT TÌNH HÌNH CHIẾU SÁNG PHÒNG HỌC Ở CẤP TRUNG

HỌC CƠ SỞ CỦA MỘT SỐ TRƯỜNG TẠI TP. ĐÀ NẴNG VÀ ĐỀ

XUẤT GIẢI PHÁP KHẮC PHỤC

Người hướng dẫn:

TS. Lê Hồng Sơn

Người thực hiện:

Huỳnh Mai Thuận

Đà Nẵng, tháng 5/2013

ii

Lời Cảm Ơn!

Để hoàn thành tốt khóa luận này, tôi xin gửi lời cảm ơn đến các thầy cô giáo

trong khoa vật lý đã hết lòng dạy bảo tôi trong suốt thời gian học tập và rèn luyện tại

trường.

Đặc biệt tôi xin gửi lời cảm ơn đến thầy giáo TS. Lê Hồng Sơn đã tận tình

hướng dẫn và giúp đỡ tôi trong thời gian làm khóa luận.

Tôi xin gửi lời cảm ơn đến gia đình, các bạn sinh viên đã luôn ở bên và giúp đỡ

tôi trong những khoảng thời gian khó khăn nhất .

Đà Nẵng, ngày 21 tháng 5 năm 2013

Sinh viên thực hiện

Huỳnh Mai Thuận

iii

MỤC LỤC

Trang

MỞ ĐẦU........................................................................................................................ 01

Chương I: TỔNG QUAN VỀ CHIẾU SÁNG

1.1. ĐẠI LƯỢNG VÀ ĐƠN VỊ ĐO ÁNH SÁNG......................................................... 03

1.1.1. Thông lượng bức xạ................................................................................... 03

1.1.2. Độ nhạy của mắt........................................................................................ 03

1.1.3. Quang thông. ............................................................................................. 03

1.1.4. Cường độ ánh sáng.................................................................................... 03

1.1.4.1. Góc khối (góc không gian, góc đặc) ........................................... 03

1.1.4.2. Cường độ sáng............................................................................. 04

1.1.5. Độ rọi......................................................................................................... 04

1.1.6. Độ chói. ..................................................................................................... 04

1.1.7. Hệ số chiếu sáng tự nhiên.......................................................................... 05

1.1.8. Chỉ số hoàn màu. ....................................................................................... 05

1.2. ĐỘ NHÌN VÀ NHÂN TỐ ẢNH HƯỞNG ............................................................ 05

1.2.1. Cấu tạo và sự thu nhận ánh sáng của mắt.................................................. 05

1.2.2. Những nhân tố ảnh đến độ nhìn. ............................................................... 06

1.2.2.1. Góc nhìn và năng suất phân li. .................................................... 06

1.2.2.2. Độ chói của vật quan sát làm lóa mắt khi nhìn. .......................... 07

1.2.2.3. Khoảng cách giữa vật và mắt. ..................................................... 08

1.2.2.4. Thời gian quan sát. ...................................................................... 09

1.3. TIÊU CHUẨN CHIẾU SÁNG ............................................................................... 09

1.3.1. Tiêu chuẩn trong nước về chiếu sáng........................................................ 09

1.3.1.1. Tiêu chuẩn chiếu sáng tự nhiên................................................... 09

1.3.1.2. Tiêu chuẩn chiếu sáng nhân tạo. ................................................. 10

1.3.2. Tiêu chuẩn quốc tế về chiếu sáng trường học. .......................................... 12

1.3.3. Thiết kế phòng học mẫu trường THCS. .................................................... 13

iv

Chương II: ÁNH SÁNG NHÂN TẠO - ÁNH SÁNG BẰNG ĐIỆN NĂNG.

2.1. ĐÈN SỢI ĐỐT. ....................................................................................................... 14

2.1.1. Các khái niệm............................................................................................ 14

2.1.2. Những thông số đặc tính của đèn sợi đốt. ................................................. 15

2.1.2.1. Điện áp định mức: Tính bằng Vôn (V) ....................................... 15

2.1.2.2. Công suất đèn: Tính bằng Watt (W) ........................................... 15

2.1.2.3. Hiệu suất phát quang η................................................................ 16

2.1.2.4. Quang thông ................................................................................ 16

2.1.2.5. Thời gian sử dụng trung bình. ..................................................... 16

2.2. ĐÈN HUỲNH QUANG (NGUỒN SÁNG PHÓNG ĐIỆN TRONG CHẤT KHÍ) 17

2.2.1. Đèn phóng điện qua chất khí..................................................................... 17

2.2.1.1. Đèn thủy ngân áp suất thấp. ........................................................ 17

2.2.1.2. Đèn thủy ngân áp suất cao........................................................... 17

2.2.1.3. Đèn thủy ngân siêu cao áp. ......................................................... 18

2.2.2. Đèn huỳnh quang áp suất thấp. ................................................................. 19

2.2.3. Đèn huỳnh quang cải tiến.......................................................................... 21

2.2.3.1. Đèn mắt ếch................................................................................. 21

2.2.3.2. Bóng đèn huỳnh quang tích hợp chấn lưu (bóng đèn compact). 21

2.2.4. Đèn phóng điện.......................................................................................... 22

2.2.4.1. Đèn phóng điện sáng âm cực Catốt............................................. 22

2.2.4.2. Đèn phóng điện sáng dương cực Anốt nguội (ống cao thế)........ 22

2.2.4.3. Đèn phóng điện hồ quang............................................................ 22

Chương III: CÁC NGUYÊN NHÂN ẢNH HƯỞNG ĐẾN ĐỘ NHÌN VÀ CÁCH

KHẮC PHỤC.

3.1. ĐỘ RỌI CHƯA ĐỦ GÂY CẬN THỊ CHO MẮT.................................................. 24

3.2. CÁC NHÂN TỐ NGOẠI CẢNH GÂY RA CHÓI LÓA ẢNH HƯỞNG ĐẾN

KHẢ NĂNG LÀM VIỆC............................................................................................... 25

3.2.1. Hướng phòng............................................................................................. 25

3.2.2. Tỉ số độ chói giữa các bề mặt chưa hợp lí................................................. 26

Trang 5

3.2.3. Hiện tượng chói lóa do độ chói quá lớn nằm trong tầm nhìn của mắt. .... 27

3.2.4. Góc nhìn lên bảng quá bé. ......................................................................... 28

3.2.5. Vị trí chỗ ngồi quá xa bảng ....................................................................... 28

3.3. HIỆN TƯỢNG NHẤP NHÁY ÁNH SÁNG CỦA ĐÈN HUỲNH QUANG......... 28

3.4. HIỆN TƯỢNG LOÁNG QUẠT. ............................................................................ 29

Chương IV: THỰC NGHIỆM ĐO ĐẠT VÀ KẾT QUẢ

4.1. SỐ LIỆU TỪ PHÒNG HỌC. .................................................................................. 31

4.1.1. Đặc điểm hướng nhận ánh sáng của phòng học........................................ 31

4.1.2. Khoảng cách bố trí bảng và bàn trong lớp học.......................................... 31

4.1.3. Đặc điểm về diện tích của phòng học........................................................ 33

4.1.4. Đặc điểm chiếu sáng nhân tạo và bố trí đèn của phòng học. .................... 33

4.2. SỐ LIỆU TỪ MÁY ĐO ĐỘ RỌI............................................................................ 36

4.2.1. Các loại máy đo được sử dụng trong quá trình khảo sát. .......................... 36

4.2.2. Các vị trí đo độ rọi trong phòng học. ........................................................ 36

4.2.3. Phân tích độ rọi chuẩn trong phòng học từ biểu đồ quang khí hậu........... 37

4.2.3.1. Biểu đồ quang khí hậu................................................................. 37

4.2.3.2. Phân tích độ rọi chuẩn trong phòng học theo các thời điểm trong

ngày từ biểu đồ quang khí hậu. .................................................. 37

4.2.4. Số liệu đo độ rọi ở một số phòng học tại các trường................................. 38

4.2.4.1. Số liệu đo độ rọi tại trường THCS Nguyễn Bỉnh Khiêm............ 38

4.2.4.2. Số liệu đo độ rọi tại trường THCS Lương Thế Vinh. ................. 43

4.2.4.3. Số liệu đo độ rọi tại trường THCS Huỳnh Bá Chánh. ................ 46

4.3. KẾT LUẬN TỪ THỰC NGHIỆM.......................................................................... 48

Chương V: GIẢI PHÁP CẢI THIỆN CHIẾU SÁNG PHÒNG HỌC.

5.1. ĐỀ XUẤT CHIẾU SÁNG NHÂN TẠO BẰNG ĐÈN HUỲNH QUANG. ........... 49

5.1.1. Lựa chọn loại đèn phù hợp chiếu sáng trong phòng học........................... 49

5.1.1.1. Các thể sáng thường được sử dụng và đặc tính chiếu sángc ủa

chúng. ......................................................................................... 49

5.1.1.2. Chọn đèn phù hợp chiếu sáng trong phòng học. ......................... 50

5.1.2. Tính toán chiếu sáng nhân tạo áp dụng đối với đèn huỳnh quang 3 phổ

Trang 6

T8 – 36W cho phòn ghọc. ........................................................................ 51

5.1.2.1. Xác định số lượng đèn sử dụng trong phòng học........................ 51

5.1.2.2. Khoảng cách bố trí đèn................................................................ 53

5.1.3. Đề xuất cải thiện chiếu sáng phòng học.................................................... 54

5.1.3.1. Cải thiện phòng học và bố trí đồ dùng học tập. .......................... 54

5.1.3.2. Quy cách bố trí đèn trong phòng................................................. 54

5.3. CÔNG TÁC BẢO TRÌ BẢO DƯỠNG ĐÈN HUỲNH QUANG........................... 56

KẾT LUẬN ................................................................................................................... 58

TÀI LIỆU THAM KHẢO............................................................................................ 60