kỹ thuật chiếu sáng

giáo trình kỹ thuật chiếu sáng full giúp sinh viên tiếp cận vấn đề chiếu sáng 1 cách sâu sắc. sinh viên có nền tảng tiếp thu phân tính tính toán thiết kế hệ thống chiếu sáng .

Hồng ngoạiĐỏ

M tím

Quang phổ :Tím , xanh da trời , xanh lam,vàng cam, đỏ

Theo tiêu chuẩn quốc tế (CIE) đưa ra tiêu chuẩn phối màu:

 Cấu tạo của mắt :

Thủy tinh thể

-Nhãn cầu thực chất là một thấu kính mềm có khả năng điều tiết tiêu cự của nó

để hướng độ sáng của nó vào võng mạc

-Võng mạc là nơi tập trung các thần kinh thị giác Có 2 loại chính :

+Vùng tập trung cỡ 7 triệu noron thần kinh hình nón dùng đẻ cảm thụ mức chiêu sáng cao ,có chức năng thị giác ánh sáng vào ban ngày và màu của sự vật

+Vùng ngoài (xung quanh) tập trung 120 triệu noron thần kinh hình que dùng

để tri giác ánh sáng ở mức thấp chỉ nhận thức được mức độ trắng sáng hay tối của mắt

§3.TÍNH NĂNG NHÌN RÕ CỦA MẮT

-Do các tế bào hình nón tập trung ở giữa võng mạc nên mắt và tri giác được rõ nét hình ảnh các tia sáng tập trung vào giữa võng mạc Nói cách khác khi chúng

ta nhìn 1 sự vật chúng ta không tri giác màu sắc của sự vật lân cận

-Năng lực nhìn , các thí nghiệm cho thấy mắt co khả năng quan sát phân biệt được hai điểm quan sát sai lêch nhau 0,017 độ(góc α)

-Tính năng nhìn của mắt được đánh giá bởi hàm Vphụ thuộc bước sóng ánh sáng V(α) nói lên khả năng quan sát của người

V=γ α Trong đó γ là tần số ánh sáng.1 tức nhin rõ 100%.

V=γ α Trong đó γ là tần số ánh sáng.0 không nhìn thấy gì

 Tính năng nhìn của mắt rất phụ thuộc vao bước sóng  khái niệm

đường cong hiệu quả V(α) phân biệt giữa ngày và đêm

Ban đêm

Ban ngày

α(nm)

Chương 1:

CÁC ĐẠI LƯỢNG ĐẶC TRƯNG CHO ÁNH SÁNG

Các đại lượng ánh sáng :Quang thông Ф

*Mọi bức xạ điện từ nói chung gây ra các hiệu ứng khác nhau :hóa , nhiệt , điện

từ …với dải tần rất rộng Nếu gọi W(λ)là phổ tần năng lượng của ánh sáng thì)là phổ tần năng lượng của ánh sáng thìtồng năng lượng của nguồn bức xạ

 α)dα là năng lượng tạo ra ánh sáng.Nhưng xét đến tính năng củamắt ,xétđến năng lượng gây ra hiệu ứng nhìn thấy cho mắt người ta đinh nghĩa Ф=γ α Trong đó γ là tần số ánh sáng

780 380

w(

 α).V(α).dα –Quang thông nguồn bức xạ Quang thông nguồn bức xạ  là phần năng lượngthực sự gây hiệu ứng nhìn thấy cho mắt

[Ф]-lin(lumen)

Định nghĩa quang thông:

Quang thông của nguồn sáng là tổng thông năng lượng gây hiệu quả ánhsáng với mắt người nó biểu diễn phần năng lượng của nguồn tạo ra ánh sángnhìn thấy

*Hiệu suất phát quang :

Định nghĩa: Nếu 1 nguồn sáng tiêu thụ công suất là P(w) và quang thông cóthông lượng là Ф thì tỉ số :

η =γ α Trong đó γ là tần số ánh sáng 

 [ lm\w]

được gọi là hiệu suất phát quang của nguồn

 là chỉ số quan trọng nói lên tính kinh tế của nguồn VD: Đèn sợi đốt 220v/100w  Ф=γ α Trong đó γ là tần số ánh sáng 1390lm

220v/40w  Ф=γ α Trong đó γ là tần số ánh sáng.430lm

Biết Scầu=γ α Trong đó γ là tần số ánh sáng.4п R2  Ω đầy =4п(steradian).

→Nhận xét :-Nếu chúng ta nhìn sự vật dưới cùng một góc khối Ω khoảng cách

tăng lên k lần diện tích tăng lên k2 lần

*Cường độ ánh sáng I: đặc trưng cho mức độ ánh sáng ánh sáng theo các phương khác nhau

-Nói chung ánh sáng không phải phát đi như nhau theo các phương khác nhau vì vậy để đặc trưng cho thông lượng ánh sáng theo một phương nào đó

-Xét nguồn sáng ∆S góc khối ∆Ω:

Cường độ sáng phát về điểm A:

I=γ α Trong đó γ là tần số ánh sáng lim0

-Định nghĩa candela:là cường độ ánh sáng theo một phương của nguồn bức

xạ ,ánh sáng đơn sắc có bước sóng α=γ α Trong đó γ là tần số ánh sáng.555nm và cường độ năng lượng theo

phương này bằng 1/683(W/Sr);

VD:Nếu I=γ α Trong đó γ là tần số ánh sáng.0.8cd(theo mọi phương

Đèn sợi đốt 40W/220V I=γ α Trong đó γ là tần số ánh sáng.100cd

Đèn sợi đốt 300W/220V I=γ α Trong đó γ là tần số ánh sáng.100cd đến 150 cd khi lắp trong bộ đèn

Đèn dẳng hướng , Biết quang thông Ф:

Ta định nghĩa đường cong trắc quan là đường cong cho quan hệ I(γ ) –Quang thông nguồn bức xạ γ góc dư vĩ

→cho phân bố I trong tọa độ cực

→Đường trắc quang là thông số đầu tiên và quan trọng nhất trong một bộ đèn

→cho biết phân bố quang thông của một bộ đèn trong không gian

-Tính Ф:

Mọi đường cong trắc quang đều cho với một nguồn sáng tiêu chuẩn 1000lm đặt trong bộ đèn  quang thông của bộ đèn : Ф=γ α Trong đó γ là tần số ánh sáng

4 0



 I dΩ.

-Ý nghĩa :đặc trưng cho mức độ được chiếu sáng của sự vật Vì vậy nó là đại

lượng rất quan trọng đánh giá chỉ tiêu chiếu sáng của một không gian Vì vậy trongthiết kế chiếu sáng nội thất đây là chỉ tiêu tiêu chuẩn đầu tiên được quan tâm -Độ rọi cho các không gian tiêu chuẩn khác nhau được tra trong các bảng

dΩ nhìn tích là ds.cosα (diện tích đường bao).

Có: dΩ=γ α Trong đó γ là tần số ánh sáng.cosα 2

dS r

Ví dụ: Cho đèn 220V/150W(không có chao)

h=γ α Trong đó γ là tần số ánh sáng.4m, AH=γ α Trong đó γ là tần số ánh sáng.3m Tính EA

1-.Độ chói khi nhìn trực tiếp vào nguồn sáng.

-Đo mức độ gây ra hiện tượng lóa mắt

h

-Khi ta nhìn vào nguồn sáng mà ta cảm nhậ được sự chói không chỉ phụ thuộc vào cường độ I mà còn phụ thuộc vào cách nhìn liên quan đến góc quan sát đến diện tích của mặt quan sát

-Nếu chúng ta quan sát mặt dS (I) dưới góc nghiêng α thì độ chói mà ta nhận được chính là tỉ số giữa cường độ sáng của nguồn và diện tích mà ta quan sát được L=γ α Trong đó γ là tần số ánh sáng

Với P=γ α Trong đó γ là tần số ánh sáng.80W tra bảng ta có Фlm=γ α Trong đó γ là tần số ánh sáng.3850(lm)

I=γ α Trong đó γ là tần số ánh sáng Ф/4п=γ α Trong đó γ là tần số ánh sáng.230(cd)

L=γ α Trong đó γ là tần số ánh sáng.I/Sbk=γ α Trong đó γ là tần số ánh sáng.25

→lớn τÞ gây chói mắt

-Theo tiêu chuẩn Lgh=γ α Trong đó γ là tần số ánh sáng.500cd/m2

Lmin=γ α Trong đó γ là tần số ánh sáng.10 - 5 cd/m2

2-Độ chói khi quan sát một vật được chiếu sáng.Định luật Lambert.

a-Phản xạ khuyếch đại hoàn toàn.

-Xét một bề mặt được chiếu sáng bởi nguồn sáng S khi đó nguồn sáng có cách ứng

Ví dụ : Xét tờ giấy trắng có hệ số phản xạ ρ =γ α Trong đó γ là tần số ánh sáng 0.7 , nếu được chiếu sáng E =γ α Trong đó γ là tần số ánh sáng 600

L =γ α Trong đó γ là tần số ánh sáng p E =γ α Trong đó γ là tần số ánh sáng 0,7.600p =γ α Trong đó γ là tần số ánh sáng 133.7

D



Trong đó : Lo độ chói khi ta nhìn đối tượng

Lσ độ chói của phòng

C- đặc trưng cho mức độ quan sát nhìn rõ vật

Thực tế c=γ α Trong đó γ là tần số ánh sáng 10-2 là giá trị ngưỡng

C<0.01 không nhìn thấy sự vật→nhìn vào lúc ban đêm

VD: Xét tờ giấy trên nền bảng đen

ρbảng=γ α Trong đó γ là tần số ánh sáng 0.3,Ebảng =γ α Trong đó γ là tần số ánh sáng.210lx

ρgiấy=γ α Trong đó γ là tần số ánh sáng.0.7, Egiấy=γ α Trong đó γ là tần số ánh sáng.90lx

-bằng thực nghiệm cho thấy năng lực quan sát của mắt người tỉ lệ thuận với C C tỉ

lệ với lgC.Vì vậy người ta định nghĩa lgC là tính năng nhìn của mắt và trong các

đồ thị đườn cong biểu diễn hay dùng lgC

3.Độ nhìn rõ Vis.

Vis =γ α Trong đó γ là tần số ánh sáng C Cs Cs;ngưỡng tương phản nhỏ nhất mà mắt ngườicòn nhìn thấyđược→quan hệ giữa Lf và C

Nhiệt độ màu của nguồn sáng T o K .

-đây là đặc trưng quan trọng cho màu sắc của nguồn sáng

-Để so sánh chất lượng về màu sắc của ánh sáng với ánh sáng tự nhiên ban ngày người ta đưa ra khái niệm về nhiệt độ màu , nó mô tả bằng cách so sánh ánh sáng của nó với ánh sáng bức xạ của một vật đen tuyệt đối được nung sáng đến các nhiệt

độ như nhau trong khoảng (2000 đến 10.0000) K.Khi đó chuẩn nhiệt độ nhỏ nhất sẽquyết định phổ tần bức xạ và do vậy quyết định được màu sắc ánh sáng

Đồ thị (32): W(α)

Biểu đồ

cầu các độ rọi khác nhau

→nói chung các loại đèn có nhiệt độ màu thích hợp cho chúng ta có cảm giác nóng

và vì vậy nó được ứng dụng ở nhiều nơi có yêu cầu độ rọi thấp

-các đèn có nhiệt độ màu cao thì gây cảm giác lạnh ,màu dùng cho những nơi có mức chiếu sáng cao.

2.-Chỉ số hoàn màu Ra

-Cùng một sự vật được chiếu sáng bằng các nguồn sáng khác nhau thì sẽ thể hiện các màu sắc khác nhau Ra đặc trưng cho nguồn về sự thể hiện màu sắc trung thực của sự vật được chiếu sáng Nó là thông số nói lên chất lượng của nguồn sáng Nó rất quan trọng trong khi lựa chọn nguồn sáng ứng dụng trong thiết kế

Ra=γ α Trong đó γ là tần số ánh sáng.0³ ÷100

Và càng cao chất lượng càng tốt

Ra=γ α Trong đó γ là tần số ánh sáng.0→đúng với mọi ánh sáng đơn sắc

Ra=γ α Trong đó γ là tần số ánh sáng.100→ánh sáng tự nhiên

Ra<50→màu sắc của sự vật bị biến đổi hoàn toàn

Ra<70→ứng dụng trong công nghiệp (thô)

Ra ³ 85 →ánh sáng gần trung thực.Hiện nay các đèn ống huỳnh quang

đa phần có Ra=γ α Trong đó γ là tần số ánh sáng.85

T0,Ra là các thông số không thể thiếu được trong lý lịch các loại đèn

VD:cho đèn sợi đốt 220/300W ,h=γ α Trong đó γ là tần số ánh sáng.3,5m

a)tính độ rọi Es

b)tính độ chói khi nhìn sách với ρs=γ α Trong đó γ là tần số ánh sáng.0,8

c)tính E20, nếu mặt bàn nghiêng đi góc 200 so với mặt phẳng nằm ngang

d)Tính độ chói khi nhìn đèn biết Dđèn=γ α Trong đó γ là tần số ánh sáng.6cm

Đ

độ tăng.Nhiệt độ màu cũng nói lên chất lượng ánh sáng khi tăng nhiệt độ đốt

nóng Vật liệu thường dùng làm sợi đốt là vonfram

-Hằng số phát quang (10÷20) lm/w→hiệu suất thấp Hiện nay dùng sợi đốt xoắn kép để nâng hiệu suất quang năng(tập trung năng lượng vào diện hẹp)

*Nguyên lý phóng điện trực tiếp

-Nếu cho phóng điện trong 1 ống phóng có chứa Na hoặc Hg ở áp suất và nhiệt độ thích hợp sẽ có các ánh sáng đơn sắc nằm trong vùng nhìn thấy.

-Hiện nay nó là loại cho hiệu suất cao nhất Nhược điểm của nó là chất lượng ánh sáng không cao→thường sử dụng trong không gian lớn ngoài trời

*Nguyên lý phóng điện kết hợp với huỳnh quang

-Cũng cho phóng điện trong ống phóng trong điều kiện thích hợp để tạo ra bức xạ nằm trong vùng tử ngoại có bước sóng ngắn không nhìn thấy gọi là bước sóng sơ cấp Sau đó chúng kích hoạt lên lớp huỳnh quang quét trong thành ống để phát ra ánh sáng nhìn thấy ,màu sắc và chất lượng ánh sáng phụ thuộc rất nhiều vào lớp huỳnh quang

-Đặc điểm :

+Tạo ra các loại đèn có hiệu suất cao khoảng 20%÷22%

-Chất lượng ánh sáng tương đối tốt

2.Các tiêu chuẩn đánh giá một nguồn sáng.

Có 4 tiêu chuẩn đánh giá

a)-Hiệu suất phát quang của đèn.

-nó là chi tiêu quan trọng về kinh tế

-Đây là chỉ tiêu phản ánh tiện nghi chiếu sáng trong một không gian.Trong thực tế thường phải được phối hợp với độ rọi theo bản đồ kruithof.

-Nhiệt độ màu(200÷7000)0K

d)-Chỉ số hoàn màu Ra.

-Nói lên chât lượng chiếu sáng của nguồn ,phản ánh độ trung thực , màu sắc của

sự vật trong không gian được chiếu sáng ,Cùng T0K thì Ra là chỉ tiêu chất lượng,chỉ tiêu kĩ thuật của không gian thế

§.2 ĐÈN SỢI ĐỐT.

1 Cấu tạo

*vỏ: là một quả cầu thủy tinh chịu nhiệt độ có pha một hàm lượng nhỏ P nhằm tạo

ra mọt hằng số thấu qua τ

*sợi đốt làm bằng sợi vonfram với sợi dây xoắn kép t0

lv=γ α Trong đó γ là tần số ánh sáng.35000K.Tuổi thọ trung bình khoảng một nghìn giờ

*Đuôi đèn: là phần để nối điện giữa bóng đèn và nguồn.Có 2 loại phổ biến:

-Đuôi cài :tháo lắp dễ nhưng tiết kiệm điện kém→ứng dụng cho công suất nhỏ.Đuôi xoáy :thường dùng cho các cấp khác nhau từ nhỏ đến lớn

2.Các chỉ tiêu đánh giá.

-tuổi thọ thấp nhất trong các loại bóng hiện nay phụ thuộc vào U

D=γ α Trong đó γ là tần số ánh sáng.Dđm(UUdm)13,5 D,U chế độ làm việc bình thường

Quang thông :Ф=γ α Trong đó γ là tần số ánh sáng.Фđm(UUdm)3,5

Công suất :P=γ α Trong đó γ là tần số ánh sáng.Pđm(UUdm)1,5

-Hiệu suất phát quang thấp (5%)

-Nhiệt độ màu thấp →ứng dụng cho chiếu sáng mức thấp

-Chỉ tiêu về chỉ tiêu hoàn màu cao Ra≈100→có thể ứng dụng cho chiếu sáng cục bộ,trang trí các đèn làm việc

-Ưu điểm nổi trội là cấu thành đơn giản,nhưng cần thời gian khởi động

3.Đèn halogen sợi đốt.

-Là loại đèn sợi đốt cải tiến bằng cách cho thêm một tỉ lệ thích hợp khí halogen trong bóng đèn sợi đốt

Ưu điểm :

+Đèn đũa U=γ α Trong đó γ là tần số ánh sáng.220V,P=γ α Trong đó γ là tần số ánh sáng.100÷2000W

Dùng trong không gian lớn đòi hỏi áp suất cao.(cho sân thể thao ,sàn diễn cầu truyền hình màu, triển lãm nghệ thuật ,sân khấu)

Theo bảng (49) cho thấy bóng có công suất lớn thì hiệu suất càng cao trong chừng mực có thể được

acgong huỳnh quang

-nguyên lý phát sáng:nếu đặt U đủ lớn lên hai điện cực khi sợi đốt đã được đốt nóng sẽ xảy ra hiện tượng phóng điện tạo ra các tia cực tím (α=γ α Trong đó γ là tần số ánh sáng.254nm) chúng kích hoạt lên thành ống tác dụng vào lớp huỳnh quang làm cho chúng phát sáng

CC Ukđ=γ α Trong đó γ là tần số ánh sáng.400V

Ulv=γ α Trong đó γ là tần số ánh sáng.108V

-Khi đặt điện áp lên đèn →điện áp được đặt lên khe hở tắc te→tại đó có phóng điện hồ quang ,dòng điện này đốt nóng hai sợi đốt tạo điều kiện thuận lợi cho việc giải phóng các electron ra khỏi cực K.Sau đó vì tiếp điểm động tắcte làm bằng bimetan→tiếp điểm dưới dãn nở lớn →tự động ngắt hồ quang

- Nhờ cuộn chấn lưu tạo suất điện động tự cảm kết hợp Unguồn tạo Uhđ đặt lên đèn cỡ400V→phóng điện trong đèn →hoàn thành quá trình.Ulv ≈108V

→chấn lưu sắt từ được dùng.Ngoài ra con có chấn lưu điện tử là loại biến tần biến đổi f1→f2.

-Hiệu suất phát quang cao

-Nhiệt độ màu có dải rộng (2500÷6500)0K

- Ra=γ α Trong đó γ là tần số ánh sáng.85→cho ánh sáng trung thực

-Tuổi thọ cao D=γ α Trong đó γ là tần số ánh sáng.1000h

2.Đèn thủy tinh.

-Nguyên lý làm việc:khi trong ống xảy ra phóng điện ở áp suất cao đến 10at, có chứa Hg hơi, thì nó tạo ra một quang phổ vạch có bước sóng 400,450,540,560 nm đồng thời tạo ra các bức xạ tử ngoại được dùng để kích hoạt lớp huỳnh quang

Na thấp áp ,cao áp ,halogen kim loại.

1.Đèn hơi Na áp thấp.

*Nguyên lý: Tạo điện áp cao lên hai cực của ống phóng có chứa hơi Na ở áp suất thấp là1mmHg.t0=γ α Trong đó γ là tần số ánh sáng.50÷1000C thì sẽ phóng điện tạo ra đôi phổ vạch rất gần nhau α=γ α Trong đó γ là tần số ánh sáng.589và 589,6 nm tạo ra ánh sáng màu vàng cam rất gần với vùng nhạy cảm của mắt

*Các chỉ tiêu đánh giá

-η cao nhất trong các loại đèn hiện có 290lm/W, có tuổi thọ khá cao khoảng

8000h, T0K =γ α Trong đó γ là tần số ánh sáng.1,Ra=γ α Trong đó γ là tần số ánh sáng.90Dùng trong không gian rộng ,ít quan tâm chất lượng

2 Đèn hơi Na cao áp.

*Nguyên lý:cho phóng điện trong ống phóng có chứa hơi Na ở áp suất

1÷2at ,t0=γ α Trong đó γ là tần số ánh sáng.10000Cánh sáng có phổ vạch rộngcho ánh sáng trắng

→Dùng trong cơ sở giao thông , sân bãi , nhà xưởng công nghiệp nặng

3.Đèn Halogen kim loại (Metal Halogen).

*Nguyên lý:cho phóng điện trong ống phóng chứa Hg,khí halogen thu được ánh sáng có màu trắng.Có công suất (100÷200)W

VẤN ĐỀ ĐIỀU KHIỂN ÁNH SÁNG VÀ CÁC BỘ ĐÈN.

§1.CÁC NGUYÊN LÝ ĐIỀU KHIỂN ÁNH SÁNG.

1.Xét một nguồn sáng có thông lượng Ф,chiếu lên bề mặt của một vật liệu.chiếu lên bề mặt của một vật liệu.

Tường hoặc trần màu trắng:ρ=γ α Trong đó γ là tần số ánh sáng.0,9

Tường hoặc trần màu sáng:ρ=γ α Trong đó γ là tần số ánh sáng.0,5÷0.6

Tường hoặc trần màu tối :ρ=γ α Trong đó γ là tần số ánh sáng.0,3÷0,4

b-Thường quan tâmnhất là ρ,chiếu lên bề mặt của một vật liệu.τ.

ρ,τ phụ thuộc f(α)

(1)- Hằng số phản xạ đều,phản xạ bề mặt

(2)-ρ của tờ giấy màu vàng.

2.Nguyên lý điều khiển ánh sáng.

Các vật liệu có cấu trúc và hình dạng khác nhau sẽ có cách ứng xử khác nhau với ánh sáng ,được ứng dụng cho kĩ thuật điều khiển ánh sáng và nghiên cứu chế tạo các bộ đèn chia thành 4 hiện tượng phản xạ và truyền sáng khác nhau

Định hướng khuếch tán,khuếch tán hỗn hợp,khếch tán hoàn toàn

3.CÁC PHƯƠNG PHÁP CHIẾU SÁNG

-Căn cứ vào việc phân bố quang thông của một bộ đèn ở 2 phía trên dưới mà người

ta chia thành 5phương pháp sau:

1.Chiếu sáng trực tiếp

-Sao cho <90% Фbộ đèn hướng xuống dưới.

-Gồm :

*Chiếu sáng trực tiếp tăng cường (chiếu sâu)

-Phần lớn quang thông hướng xuống phía dưới vì vậy mà chỉ bề mặt làm việc đượcchiếu sáng còn tường và không gian xung quanh bị tối

3-Kiểu chiếu sáng hỗn hợp.

-Kiểu nửa trên, nửa dưới(đều cả hai phía)

-(40-60)% quang thông xuống dưới

-Ứng dụng cho các không gian mà trần có hằng số phản xạ lớn, ứng dụng ánh sáng phản xạ từ trần nhà xuống, nên thường dùng cho công cộng hoặc phòng khách

4-Chiếu sáng bán gián tiếp.

-Ngược với hai kiểu trên 10÷40% Ф hướng xuống dưới ,được ứng dụng cho khônggian công cộng

5-Chiếu sáng gián tiếp.

-10% Фđèn hướng xuống

-Thường sử dụng cho nhà hàng ,rạp chiếu phim ,nhà hát

§3.PHÂN LOẠI BỘ ĐÈN VÀ HIỆU SUẤT

CỦA CHÚNG .

-3 chức năng của bộ đèn.

+chiếu sáng

+Chức năng yêu cầu điện

+Chức năng yêu cầu cơ

1.Phân loại bộ đèn theo cấp chiếu sáng

-Dựa trên cơ sở phân bố quang thông của bộ đèn mà CIE đã đã phân loại chi tiết các bộ đèn chiếu sáng nội thất thành 20 cấp khác nhau và được gọi tên theo chữ cái

A,B,C,D,E F,G,H,I ,J K,L,M,N O,P,Q,R,S Chiếu sáng trực tiếp cs trực tiếp các cấp bán cs trực tiếptăng cường mở rộng trực tiếp hỗn hợp.-Để làm căn cứ phân loại bộ đèn CIE chia không gian xung quanh bộ đèn thành 5 vùng khác nhau có góc khối sai lệch

Góc lưới

quang

thông Ω п/2

п

3п/2

2п

4п

F1 F2’ F3’ F1’ F2=γ α Trong đó γ là tần số ánh sáng.F1’+F3’

Người ta căn cứ vào Fi để phân cấp bộ đèn

*Hiệu suất của môt bộ đèn

-Hiệu suất chiếu sáng của một bộ đèn là tỉ số giữa Ф của bộ đèn phát ra trên quang thông tổng của nguồn sánglà bóng đèn đặt trong đó

η=γ α Trong đó γ là tần số ánh sáng Fp Fd 100%

Trong lý lịch bộ đèn thường cho phân bố Fi với một bóng đèn tiêu chuẩn có qung thông là 1000lm lắp trong bộ đèn sau đó người ta chia hiệu suất thành hai thành phần ηi và ηđ tương ứng là hiệu suất trực tiếp và gián tiếp

-Ta cần tính các quang thông riêng phần tương đối Fi” sau đó căn cứ vào bảng 7.2(92).

2.Phân loại bộ đèn theo tiêu chuẩn về điện.

-Căn cứ theo chỉ tiêu an toàn điện ta phân bộ đèn thành 4 cấp như sau:

Cấp 0 Không có biện pháp bảo

3.Phân loại theo tiêu chuẩn cơ.

-Phân loại theo 2 yêu cầu bảo vệ:chống các vật rắn và chống nước

+X2:chỉ cấp chống xâm nhập nước

1-Nước rơi thẳng

2-Nước rơi nghiêng 150 so với phương thẳng đứng

3-Nước rơi nghiêng 600 so với phương thẳng đứng

4-Chống tia nước phun từ mọi hướng

5- Chống tia nước phun từ mọi hướng với áp lực p=γ α Trong đó γ là tần số ánh sáng.0,3bar,khoảng cách 3m trở lại.6-

7- Cho phép ngâm dưới nước với độ sâu đến 1m

8-cho phép ngâm dưới nước sâu hơn

§4 CÁC PHƯƠNG PHÁP BIỂU DIỄN PHÂN BỐ QUANG

THÔNG CỦA MỘT BỘ ĐÈN.

1.

Đường cong trắc quang I(  )

-Thường dùng cho các bộ đèn đối xứng.

+Theo mọi phương +Có 2 mặt phẳng đối xứng

-Khi đó ánh sáng thường được biểu diễn bởi đường bao mút các vecto cường độ ánh sáng nằm trong một mặt phẳng chứa trục quang của đèn Trong trường hợp đốixứng chỉ cần vẽ một nửa

→Thường dùng cho các bộ đèn chiếu sáng trong nhà

2.Biểu diễn theo bảng I(c  )

- Ứng dụng cho các bộ đèn đường

3.Biểu diễn theo bảng I(  B)

-Thường gặp trong đèn pha (dùng chiếu sáng sân thể thao ,trang trí…

Z Đèn pha

V  Trục quang

-cách biểu diễn I(c,),I(,B) là các cách khác nhau để biểu diễn phân bố quang thông của một bộ đèn phức tạp trong không gian Chúng có thể chuyển đổi qua lại với nhau.

THIẾT KẾ CHIẾU SÁNG TRONG NHÀ.

*Mục đích :Nhằm đạt được mục đích chiếu sáng tiện nghi đặc biệt theo theo yêu

cầu

*Nội dung:

-Bước 1:Thiết kế sơ bộ

+Nhằm xác định được giải pháp và thông số cơ bản của đề án :kiểu chiếu sáng,loại bộ đèn,chiều cao đèn,số lượng nhằm đảm bảo được độ rọi yêu cầu theo chuẩn và phân bố đồng đều ánh sáng trên mặt phẳng làm việc.Việc này

có liên quan đến nhiều tới phương diện thẩm mixcho không gian thiết kế vì vậy có thể có sự phối hợp của các kiến trúc sư

-Bước 2:Kiểm tra thiết kế

+Cần phải kiểm tra các tiêu chuẩn về màu, độ tương phản,độ chói,độ

rọi,theo tiêu chuẩn.Đòi hỏi đến chuyên môn của các k sư chiếu sáng

I.Thiết kế chiếu sáng sơ bộ.

-Gồm các bước sau:

1.Nghiên cứu khảo sát dữ liệu cho không gian thiết kế

Bộ phản xạ là là bộ số đặc trưng cho tính phản xạ của không gian nội thất.

VD:ρ=γ α Trong đó γ là tần số ánh sáng.0,8-hệ số phản xạ của trần tường, thạch cao

ρ=γ α Trong đó γ là tần số ánh sáng.0,7-hệ số phản xạ tường trắng ,sạch nhẵn

ρ=γ α Trong đó γ là tần số ánh sáng.0,5- quét vôi ve màu sáng

ρ=γ α Trong đó γ là tần số ánh sáng.0,3-sơn màu tối,đậm,hoa văn sặc sỡ

ρ=γ α Trong đó γ là tần số ánh sáng.0,1-sơn mà tối ,kính

*Môi trường và quản lý hệ thống chiếu sáng

-Môi trường khói ,bụi,…

-Quản lý :Bảo dưỡng thường xuyên

Môi trườngchỉ số 1-Hệ suy giảm quang thông do môi trường

Quản lý vận hành chỉ số c-Hệ số suy giảm từ thông do quản lý

Định nghĩa:

S=γ α Trong đó γ là tần số ánh sáng 1

V =γ α Trong đó γ là tần số ánh sáng 1

1 2

V V =γ α Trong đó γ là tần số ánh sáng.-Hệ số bù quang thông

→Tính cho hệ số chiếu sáng sau một năm sử dụng

δ=γ α Trong đó γ là tần số ánh sáng.1,2÷1,6

1,2 –Quang thông nguồn bức xạ Môi trường sạch sẽ và quản lý tốt

1,6 -Môi trường nhiều bụi và quản lý kém

VD:δ=γ α Trong đó γ là tần số ánh sáng.1,6 ,Quang thông lắp đặt ban đầu ,độ rọi phải trội 60% để đảm bảo sau một năm sử dụng sẽ đạt được quang thông yêu cầu.

2.Chọn độ rọi yêu cầu E.

-Theo bước khảo sát trên chúng ta tra bảng tiêu chuẩn để chọn độ rọi yêu cầu theo

E tiêu chuẩn →Căn cứ vào hoạt động hay công nghệ diễn ra không gian thiết kế.-Tra bảng TCVN,ví dụ:

+Gián tiếp và bán gián tiếp:

-Ứng dụng cho các không gian công cộng như nhà ga,nhà ăn,đại sảnh

-Sau khi chọn được kiểu chiếu sáng thì lây đó làm cơ sở chọn bộ đèn,cần phải tham khảo lý lịch của chúng để đáp ứng được kiểu chiếu sáng đã đề ra sau đó cũng cần quan tâm tới thảm mỹ của bộ đèn

4.Chọn loại đèn và nguồn sáng.

-Mục đích :tạo ra môi trường ánh sáng có tiện nghi tốt ,có nhiệt độ màu và chỉ số hoàn màu phù hợp tương ứng với độ rọi phù hợp tương ứng độ rọi đã chọn.Đảm bảo:

+Các đèn phóng điện:đèn hơi Na.Hg, Halogen chủ yếu dùng trong các nhà

xưởng,xí nghiệp lớn hoặc các nhà thi đấu có không gian rộng,độ cao lớn

5.Chọn chiều cao treo đèn.

-Độ cao treo đèn h(m) là thông số quyết định tiện nghi chiếu sáng

-h lớn thì:

+Giảm được khả năng nhìn đèn trực tiếp ,gây lóa ,và tăng tiện nghi

+Cho phép đặt các đèn có công suất lớn→hiệu suất phát quang cao.+Số lượng đèn đặt sẽ giảm→làm đơn giản cho bộ đèn và hệ thống chiếu sáng

-Khi quyết định chiều cao h cần cân nhắc tới các yếu tố kiến trúc trong phòng

→quan tâm đến hiệu quả cụ thể

Trong đó h’ là khoảng cách giữa đèn và trần,h là khoảng cách giữa đèn và mặt phẳng làm việc.

h’

mặt phẳng làm việc

h

Bố trí đèn và xác định số lượng tối thiểu Nmincủa các bộ đèn

-Trong các tiêu chuẩn qui định sắp xếp theo một lưới chữ nhật.Nếu số lượng quá ít

sẽ không đảm bảo sự phân phối đều ánh sáng trong phòng.Ngược lại nếu lưới quá nhiều điểm bố trí thì mạng điện và hệ thống điều khiển tốn kém

Nmin là số điểm bố trí nguồn sáng tối thiểu để đảm bảo chỉ tiêu chiếu sáng cho phòng,là chỉ tiêu đầu tiên phụ thuộc yếu tố:

+)Cách bố trí đèn

+)Khoảng cách giữa các bộ đèn

+)Phụ thuộc vào bộ phản xạ của phòng

Nếu giữ nguyên tỉ số n

h(n khoảng cách giữa các đèn) thì sẽ giữ nguyên được phân bố đồng đều ánh sáng Vì vậy để đảm bảo đồng đều ánh sáng ta đưa ra quy định

V-Hệ số giảm quang thông.

U=γ α Trong đó γ là tần số ánh sáng phatnd

Thông thường : U=γ α Trong đó γ là tần số ánh sáng.Uđ+Ui

Ud: hệ số lợi dụng quang thông trực tiếp

Ui: hệ số lợi dụng quang thông gián tiếp

-Hiệu suất bộ đèn

η là tỉ số giữa quang thông phát ra trên quang thông tổng của bộ đèn

 Ksd=γ α Trong đó γ là tần số ánh sáng.η.U=γ α Trong đó γ là tần số ánh sáng.ηdUd+ηIUi

Ksd phụ thuộc cấp bộ đèn, bộ phản xạ,phụ thuộc chỉ số địa điểm ,nói lên kích thướchình học và chỉ số độ cao của đèn

K=γ α Trong đó γ là tần số ánh sáng.h(a + b)ab -Chỉ số treo đèn

VD: Trong không gian thiết kế có K=γ α Trong đó γ là tần số ánh sáng.2,3; ρ=γ α Trong đó γ là tần số ánh sáng.751;J=γ α Trong đó γ là tần số ánh sáng.0,dùng bộ đèn

-Bố trí lưới lắp đèn :căn cứ vào kích thước hình học cụ thể mà bố trí phải đảm bảo:

+)Tính thẩm mỹ

+)Phải cân nhắc các kích thước m,n,p,q: 

 p(q) 

 m(n)

+)Đảm bảo đèn chiếu sáng N≥Nmin

N<Nmin →Không đạt.Phải tăng N và giảm Фđ

*Tính quang thông tổng Фtt

Фtt=γ α Trong đó γ là tần số ánh sáng.a.b.δ/Ksd.phân xưởng ít bụi bặm chọn S=γ α Trong đó γ là tần số ánh sáng.1,4

Ksd=γ α Trong đó γ là tần số ánh sáng.ηd.Ud+ηi.Ui

Hệ số địa điểm K=γ α Trong đó γ là tần số ánh sáng h(a + b) a.b =γ α Trong đó γ là tần số ánh sáng 3,3(20 + 15) 20.15 =γ α Trong đó γ là tần số ánh sáng.2,6

Ud=γ α Trong đó γ là tần số ánh sáng.0,798.;Ui=γ α Trong đó γ là tần số ánh sáng.0,404

P=γ α Trong đó γ là tần số ánh sáng.36W;Ф=γ α Trong đó γ là tần số ánh sáng.3350lm;T0=γ α Trong đó γ là tần số ánh sáng.30000K;Ra=γ α Trong đó γ là tần số ánh sáng.85;D=γ α Trong đó γ là tần số ánh sáng.26mm

N=γ α Trong đó γ là tần số ánh sáng.Фtt/n.Фđ=γ α Trong đó γ là tần số ánh sáng.43 bộChọn N=γ α Trong đó γ là tần số ánh sáng.42=γ α Trong đó γ là tần số ánh sáng.6x7

II.Kiểm tra thiết kế.

Trong phần này có một số yêu cầu đã đạt được khi thiết kế sơ bộ như:màu của nguồn sáng phù hợp với E,độ đồng đều.Cần tính toán để đảm bảo:độ tương phản của đèn trần