Bài giảng Chương 1: Thiết kế chiếu sáng

ế ơ ả

ề

1. Lý thuy t c b n v ánh sáng

ủ ấ

ệ ừ

ề

ầ

ạ

ộ

ỉ

Ánh sáng ch là m t ph n c a r t nhi u lo i sóng đi n t

bay

ả ầ

ữ

ề

ấ

ạ

trong không gian. Nh ng lo i sóng này có c t n su t và chi u

ị

ệ

ữ

ạ

dài, hai giá tr này giúp phân bi

ớ t ánh sáng v i nh ng d ng

ượ

ổ ệ ừ

năng l

ng khác trên quang ph đi n t

ượ

ừ ậ

ệ ượ

ữ

ể

Ánh sáng đ

c phát ra t

v t th là do nh ng hi n t

ng sau:

 Nóng sáng.

 Phóng đi n.ệ

 Phát quang đi n.ệ

 Phát sáng quang đi nệ

ữ ườ

ệ

ậ

2. Các khái ni m và thu t ng th

ng dùng

ị ủ

ượ

Lumen: Đ n v c a quang thông; thông l

ng đ

c phát ra

ộ ơ

ấ ắ

ể

ạ

ở

ộ

ồ

ớ

ị

trong ph m vi m t đ n v góc ch t r n b i m t ngu n đi m v i

ườ

ề

ộ

ộ ng đ sáng đ u nhau là m t Candela. M t lux là m t

ỗ lumen trên m i mét vuông.

ấ ả ắ

ệ

ế

ộ

Hi u su t t

i l p đ t:

ặ Đây là đ chi u sáng duy trì trung bình

ượ

ệ

ấ

ặ

ộ

ỗ

ẳ c cung c p trên m t m t ph ng làm vi c ngang trên m i

ấ ớ ộ

ấ

ộ

ượ

ế Oát công su t v i đ chi u sáng n i th t chung đ

ể c th

ệ

ằ

hi n b ng lux/W/m².

ữ ườ

ệ

ậ

2. Các khái ni m và thu t ng th

ng dùng

ệ ố ệ

ấ ả ắ

ỷ ố ủ

ấ ả

ệ

H s hi u su t t

i l p đ t:

ặ Đây là t

s c a hi u su t t

ụ i m c

ả ắ

ặ

tiêu và t

i l p đ t.

ồ

ộ ơ

ộ

ỉ

ị

Ngu n phát sáng:

B đèn là m t đ n v phát sáng hoàn ch nh,

ề

ậ

ặ

ồ

ộ

ớ

ộ

ượ

ế

bao g m m t ho c nhi u đèn cùng v i các b ph n đ

c thi

ế ể

ệ

ả

ố

ị

k đ phân ph i ánh sáng, đ nh v và b o v đèn, và n i đèn

ệ

ớ

ồ v i ngu n đi n.

ữ ườ

ệ

ậ

2. Các khái ni m và thu t ng th

ng dùng

ủ ế ơ ộ ị ệ Lux: Đây là đ n v đo theo h mét cho đ chi u sáng c a

ộ ề ặ ứ ế ộ m t b m t. Đ chi u sáng duy trì trung bình là các m c

ủ ể ộ lux trung bình đo đ ượ ạ c t i các đi m khác nhau c a m t

ự ộ ỗ ộ ị ằ khu v c xác đ nh. M t lux b ng m t lumen trên m i mét

vuông.

ồ ậ ủ ặ ộ ộ ớ ắ Đ cao l p đ t: ặ Đ cao c a đ v t hay đèn so v i m t

ệ ẳ ph ng làm vi c.

ữ ườ

ệ

ậ

2. Các khái ni m và thu t ng th

ng dùng

ệ ấ ỷ ố ữ ấ Hi u su t phát sáng danh nghĩa: T s gi a công su t

ụ ệ ủ lumen danh nghĩa c a đèn và tiêu th đi n danh nghĩa,

ượ ể ệ ằ đ c th hi n b ng lumen trên oát

ỉ ố ộ ệ ố ế ậ ệ ữ Ch s phòng: Đây là m t h s thi t l p quan h gi a các

ướ ự ế ủ ữ ả ộ kích th ề c d ki n c a c căn phòng và đ cao gi a b

ề ặ ủ ồ ạ ệ ặ m t làm vi c và b m t c a đ đ c.

ữ ườ

ệ

ậ

2. Các khái ni m và thu t ng th

ng dùng

ấ ả ệ ụ ị ủ ấ ả ắ ệ ặ Hi u su t t i m c tiêu: Giá tr c a hi u su t t i l p đ t

ượ ể ạ ượ ệ ấ ớ ượ đ c xem là có th đ t đ ấ c v i hi u su t cao nh t, đ c

ể ệ ằ th hi n b ng lux/W/m².

ệ ố ử ụ ỷ ệ ủ H s s d ng (UF): Đây là t c a quang thông do đèn l

ớ ể ệ ệ ẳ ặ ơ ị phát ra t i m t ph ng làm vi c. Đây là đ n v đo th hi n

ố ợ ả ủ ự ệ ế tính hi u qu c a s ph i h p chi u sáng.

ữ ườ

ệ

ậ

2. Các khái ni m và thu t ng th

ng dùng

ố ế ủ

ườ

ằ

ộ

ị Đ n v qu c t

c a c

ng đ sáng I là Candela (cd). M t lumen b ng

ủ

ế

ầ

ộ

ỗ

quang thông chi u sáng trên m i mét vuông (m2) c a m t hình c u

ẳ

ộ

ồ

ộ

ướ

có bán kính m t mét (1m) khi m t ngu n ánh sáng đ ng h

ng 1

ạ ề

ứ

ồ

ạ

ọ ướ

ị

ạ

Candela (ngu n phát ra b c x đ u nhau t

i m i h

ng) có v trí t

ủ

ầ

tâm c a hình c u.

ẳ

ậ

ộ

ồ

ướ

ườ

ộ

v y quang thông do m t ngu n ánh sáng đ ng h

ng có c

ng đ I

ẽ ượ

ứ

s đ

c tính theo công th c:

ườ ộ Quang thông và c ng đ sáng:

ườ

ộ

Quang thông (lm) = 4 × π

c

ng đ sáng(cd)

Ạ Ệ Ố

Ế

3. CÁC LO I H TH NG CHI U SÁNG

ể

ặ

Đ c đi m

ệ

ấ

Hi u su t – 12 lumen/Oát

ỉ ố

Ch s hoàn màu – 1A

ệ ộ

Ấ

Nhi

t đ màu – m (2.500K – 2.700K)

ọ ủ

ổ

ờ

Tu i th c a đèn – 1 – 2.000 gi

(cid:131)

ố ợ 3.1 Đèn s i đ t (GLS):

Ạ Ệ Ố

Ế

3. CÁC LO I H TH NG CHI U SÁNG

ạ ộ 3.2 Đèn HalogenVonfam: Đèn halogen là m t lo i đèn

ể

ặ

Đ c đi m

ệ

ấ

(cid:131) Hi u su t – 18 lumen/O át

ỉ ố

(cid:131) Ch s ho àn màu – 1A

Ấ

(cid:131) Nhi

ệ ộ t đ màu – m (3.000K 3.200K)

ọ ủ

ổ

(cid:131) Tu i th c a đèn – 2 – 4.000 gi

ờ (cid:131)

ợ ố nóng s i đ t.

(cid:131)

Ạ Ệ Ố

Ế

3. CÁC LO I H TH NG CHI U SÁNG

ạ ộ 3.2 Đèn HalogenVonfam: Đèn halogen là m t lo i đèn

ượ

ể c đi m

(cid:131) Gi á cao h n ơ

ề

ồ

ạ ơ (cid:131) Nhi u tia h ng ngo i h n

ự ề (cid:131) Nhi u tia c c t

ím h n

ầ

(cid:131) Kh ó c m gi

ữ

Ư ể

u đi m

ọ

(cid:131) G n h n

ọ

ổ

(cid:131) Tu i th d ài h n

(cid:131) S áng h n ơ

ắ

ệ ộ

(cid:131) Ánh sáng tr ng h n (nhi

t đ màu cao h n)

(cid:131)

ợ ố nóng s i đ t.

Ạ Ệ Ố

Ế

3. CÁC LO I H TH NG CHI U SÁNG

ấ ớ ệ ỳ ỳ 3.3 Đèn hu nh quang: Đèn hu nh quang có hi u su t l n

ợ ố ẩ ừ ơ ế ầ ổ h n đèn s i đ t tiêu chu n t ọ 3 đ n 5 l n và có tu i th

(cid:131)

ừ ế ầ t 10 đ n 20 l n.

ế ế ệ ố

ế

4. Thi

t k h th ng chi u sáng

ượ ầ ề ầ ọ 4.1 L ng ánh sáng c n thi ệ ế M i công vi c đ u yêu c u t:

ề ặ ơ ể ấ ị ứ ế ả ả m c chi u sáng nh t đ nh lên b m t c th . Đ m b o

ế ố ề ầ ế ể ự ệ ệ chi u sáng t t là đi u c n thi t đ th c hi n các công vi c

(cid:131)

ế ầ c n chi u sáng.

ế ế ệ ố

ế

4. Thi

t k h th ng chi u sáng

ế ế 4.2 Thi ế t k chi u sáng

ấ ộ n i th t:

ế ế ế Quy trình thi t k chi u

ướ ượ ừ sáng t ng b c đ c minh

ọ ướ h a phía d i có kèm theo

ụ ví d . Hình sau nêu các

ố ủ ộ thông s c a m t không

(cid:131)

ườ gian th ặ ng g p.

ế ế ệ ố

ế

4. Thi

t k h th ng chi u sáng

ế ế ế ấ ộ 4.2 Thi t k chi u sáng n i th t:

ế ị ướ ế ầ ế ề ặ ứ B c 1: Quy t đ nh m c chi u sáng c n thi t lên b m t

ệ ạ ồ làm vi c, lo i đèn và ngu n phát sáng:

ơ ộ ề ạ ả ế ế ầ  Ph i ti n hành đánh giá s b v lo i chi u sáng c n

ế ườ ế ị ượ ự ư thi t, th ng thì quy t đ nh đ c đ a ra d a trên tính kinh

ế ố ớ ệ ẩ ỹ t và tính th m m . Đ i v i các công vi c văn phòng bình

(cid:131)

ố ớ

ử ụ

ề

ọ

ườ ứ ầ th ế ng c n m c chi u sáng 200 lux.

 Đ i v i không gian văn phòng s d ng đi u hòa, chúng ta nên ch n

ộ

ỳ

đèn tuýp hu nh quang 36W b đôi.

(cid:131)

ế ế ệ ố

ế

4. Thi

t k h th ng chi u sáng

ế ế ế ấ ộ 4.2 Thi t k chi u sáng n i th t:

(cid:131)

ướ ậ ẫ ướ ố ệ B c 2: Thu th p s li u phòng theo m u d i đây:

ế ế ệ ố

ế

4. Thi

t k h th ng chi u sáng

ế ế ế ấ ộ 4.2 Thi t k chi u sáng n i th t:

(cid:131)

ướ ậ ẫ ướ ố ệ B c 2: Thu th p s li u phòng theo m u d i đây:

ế ế ệ ố

ế

4. Thi

t k h th ng chi u sáng

ế ế ế ấ ộ 4.2 Thi t k chi u sáng n i th t:

(cid:131)

= 10 X 10 / [2 *(10 + 10)] = 2,5

ỉ ố ướ B c 3: Tính ch s đo phòng:

ế ế ệ ố

ế

4. Thi

t k h th ng chi u sáng

ế ế ế ấ ộ 4.2 Thi t k chi u sáng n i th t:

(cid:131)

ệ ố ử ụ

ượ

ị

ủ

ầ

H s s d ng đ

c đ nh nghĩa nh là t

ỷ ệ l

ph n trăm c a lumen đèn tr n

ấ ẽ ấ

ề ặ

ề

ệ

ế

ả

ồ

phát ra ngu n sáng và truy n đ n b m t làm vi c. Nhà s n xu t s c p

ỗ ộ

ấ ừ

ử

ệ

ắ

ộ ả cho m i b đèn m t b ng CU riêng l y t

báo cáo th nghi m tr c quang.

ệ ố ử ụ ướ B c 4: Tính h s s d ng:

ế ế ệ ố

ế

4. Thi

t k h th ng chi u sáng

ế ế ế ấ ộ 4.2 Thi t k chi u sáng n i th t:

ố ố ắ ướ ầ ế ằ ụ B c 5: Tính s m i l p c n thi t b ng cách áp d ng

ứ công th c sau:

Trong đó:

ố ố ắ N = S m i l p

ứ ầ ế ề ặ ệ E = M c lux c n thi t lên b m t làm vi c

ệ A = Di n tích (L x W)

ượ ủ ấ ả ổ F = T ng l ng dòng (lumen) c a t t c các đèn trong

ố ắ ộ m t m i l p

ế ế ệ ố

ế

4. Thi

t k h th ng chi u sáng

ế ế ế ấ ộ 4.2 Thi t k chi u sáng n i th t:

ố ố ắ ướ ầ ế ằ ụ B c 5: Tính s m i l p c n thi t b ng cách áp d ng

ứ công th c sau:

ấ ừ ả ố ắ ệ ố ử ụ UF = H s s d ng l y t ố ớ b ng đ i v i m i l p

ệ ố ấ ệ ố ộ LLF = H s th t thoát ánh sáng. H s này tính đ hao

ủ ượ ừ ờ mòn theo th i gian c a l ng ánh sáng phát ra t đèn và

ụ ố ắ ườ ượ l ụ ng b i tích t trên m i l p và trên t ng nhà.

ế ế ệ ố

ế

4. Thi

t k h th ng chi u sáng

ế ế ế ấ ộ 4.2 Thi t k chi u sáng n i th t:

ố ố ắ ướ ầ ế ằ ụ B c 5: Tính s m i l p c n thi t b ng cách áp d ng

ứ công th c sau:

ề ặ ồ LLF = Lumen đèn MF x Ngu n sáng MF x B m t căn

phòng MF

ế ế ệ ố

ế

4. Thi

t k h th ng chi u sáng

ế ế ế ấ ộ 4.2 Thi t k chi u sáng n i th t:

ể ả ướ ề ả ồ ố ộ B c 6: B trí các b đèn đ đ m b o tính đ ng đ u:

Ụ

VÍ D ÁP D NG

Ụ

VÍ D ÁP D NG 1

ế ế

ử

ế

ệ

ạ

ộ

 Thi

t k chi u sáng cho c a hàng bán đi n tho i di đ ng

ệ

di n tích 10mx10m.

Ụ

VÍ D ÁP D NG 2

ế ế

ế

ưở

ề ộ

 Thi

t k chi u sáng cho phân x

ng c khí có chi u r ng

ề ặ

ề

ệ

ộ

20m, chi u dài 50m, chi u cao 4.5m, đ cao b m t làm vi c

ả

ạ

ộ

0.8m và b ph n x là 751.

Ụ

VÍ D ÁP D NG 3

ế ế

ế

ưở

ề ộ

ệ

 Thi

t k chi u sáng cho phân x

ng d t có chi u r ng 24m,

ề ặ

ề

ệ

ề

ộ

chi u dài 42m, chi u cao 5.85m, đ cao b m t làm vi c 0.8m

ả

ạ

ộ

và b ph n x là 753.

Ụ

VÍ D ÁP D NG 4

ế ế

ế

ưở

 Thi

t k chi u sáng cho phân x

ề ộ ng có chi u r ng 30m,

ề ặ

ề

ệ

ề

ộ

chi u dài 60m, chi u cao 4.8m, đ cao b m t làm vi c 0.8m

ả

ạ

ộ

và b ph n x là 873.

Ả

Ụ

GI

I VÍ D 1

ế ế

ụ

ế

ỏ

 Đây là bài toán thi

t k chi u sáng dân d ng, không đòi h i

ề ộ ọ

ế ế

ụ ả

ấ

ế

chính xác v đ r i nên thi

t k theo su t ph t

i chi u sáng.

ế

ấ

ọ

 Ch n su t chi u sáng:

P0 = 30W/m2 .

ử

ế

ấ

ầ

ấ

ổ

 T ng công su t chi u sáng c n c p cho c a hàng:

Pcs = P0.S = 30x100 = 3000 W

ọ

ố

 Ch n đèn tuyp 1m2, 40W. S đèn là:

N= 3000/40 =75 bóng

ố

 B trí đèn:

ỗ ụ

ụ

ỗ

Chia làm 5 dãy, m i dãy 5 c m, m i c m 3 bóng

Ả

Ụ

GI

I VÍ D 4

ế ế

ệ

ế

ỏ

 Đây là bài toán thi

t k chi u sáng công nghi p, đòi h i

ề ộ ọ ạ ề ặ

ệ

ườ

chính xác v đ r i t

i b m t làm vi c nên th

ng thi

ế ế t k

ế

ươ

ổ

chi u sáng theo ph

ng pháp quang thông t ng.

1. Kích th

c:ướ

60m

b 30m

H 4.8m

S 1800m

ệ ố

ả

ạ 2. H s ph n x :

r =

0.8,

0.7,

0.3

r = tr

r = tg

ạ

ả

ộ

(B ph n x : 873

)

=

500lux

ộ ọ

ầ

3. Đ r i yêu c u:

tcE

ệ

ế 4. H chi u sáng:

Chung đ uề

ả

ọ

ệ ộ

5. Ch n kho ng nhi

t đ màu:

=

(cid:0)

3100 5100 K

ọ

6. Ch n bóng đèn:

4000 K

36W

2500 lm

T m P d

R a F = d

ộ

7. Ch n b đèn:

Quang thông/1 bộ: 5000 lm Công suất/1 bộ: 72W Ldocmax : 1.4htt Lngangmax: 1.75htt

ọ Mã hiệu: RI-GT grille défilement Cấp bộ đèn: D Hiệu suất: 0.61D Số đèn/1 bộ: 2 ề 8. Chi u cao treo đèn:

h '

0m h

0.8m

�

lv H h ' h

- -

lv = 4.8 0 0.8 4m

ậ ủ

ố ỹ 9. Các thông s k thu t c a ánh

ỉ ố ị

- -

(cid:0)

(

)

60 30 + 4 (60 30)

sáng: Ch s đ a đi m: ể ab + h a b tt

(cid:0)

ọ

Ch n d = 1.25

ệ ố H s bù:

ỉ ố

T s treo đèn:

h + '

' h tt

ệ ố

H s có ích:

ớ ộ

ỉ ố

ả

ấ

ạ

ộ

Tra b ng v i b đèn c p D, t s treo j=0, b ph n x 873,

ượ

ệ ố

ta đ

c h s có ích là:

ud = 1.2

ệ ố ử ụ H s s d ng:

= = = (cid:0) (cid:0) U u 0.61 0.61 1.2 0.73

Ắ Ả B NG TÓM T T CÁC THÔNG SỐ

10. Quang thông t ng:ổ

E tc

1541096(

)

tong

S d U

500 1800 1.25 0.73

ố ộ 11. S b đèn:

(cid:0) (cid:0) (cid:0) (cid:0) F

tong

N =

308

1541096 5000

ọ

ố ộ Ch n s b đèn:

300 b .ộ

ể

ố

12. Ki m tra sai s quang thông:

tong

= -

2.7%

- F F - D F

300 *5000 1541096 1541096

tong

ố

ớ ạ

Sai s quang thông trong gi

i h n cho phép.

ặ ằ

ộ ọ

ể

ệ

13. Ki m tra đ r i trung bình trên m t b ng làm vi c:

ể

ầ

ờ

Th i đi m ban đ u:

boden

lux

608(

)

300 5000 0.73 1800

ệ

ộ

Sau m t năm làm vi c:

(cid:0) (cid:0) N F (cid:0) (cid:0) E

boden

lux

487(

)

(cid:0) (cid:0) N F (cid:0) (cid:0) E

1 S d

300 5000 0.73 1800 1.25

ộ

ố 14. Phân b các b đèn:

ộ

ỗ

ố

B trí 20 dãy đèn, m i dãy 15 b đèn.

n = 20, m =15, Nbd =20x15=300.

ữ

ả

ườ

ằ ng b ng ½

Kho ng cách gi a dãy ngoài cùng và t

ả

ữ kho ng cách gi a các dãy đèn.

(cid:0) (cid:0)

ể

ả

ố

Ki m tra các kho ng cách phân b đèn:

1.4

h tt

doc

max

1.4 4 5.6 = =

(cid:0) (cid:0)

1.75

1.75 4 7.0

ngang

h tt

max

< m L

2.0

doc

max

< m L

3.0

ngang

max

30 15 60 20 <

b m a n m 2.0

3.0

doc

ngang

(cid:0) (cid:0)

ữ

ề

ầ

ỏ

ộ

ả Th a mãn yêu c u v kho ng cách gi a các b đèn.

(cid:0)