Bài giảng Kỹ thuật chiếu sáng (Bản đẹp)

hướng cho trước của nguồn sáng bằng tỷ số cường độ ánh sáng theo hướng  trên diện tích biểu kiến của nguồn sáng đóĐộ trưng M (lm/m^2)	Độ trưng là mật độ quang thông trên diện tích phát sáng của nguồn sángCÁC CÔNG THỨC CƠ BẢN	 Góc khối:Cường độ ánh sáng: Độ rọi: Huy độ: Độ trưng:CÁC NGUỒN PHÁT SÁNG ĐỀU	 Nguồn sáng hình cầu Nguồn sáng hình đĩa Nguồn sáng hình trụBài tập	 1.1 1.2 1.3 1.4 1.5 CÁC THIẾT BỊ ĐO SÁNG	 Lux kế: là dụng cụ đo độ rọi. Cấu tạo: gồm tế bào quang điện biến đổi năng lượng nhận được thành dòng và được nối với một miliampe kế. Thang đo: theo LuxLux kế	- Tầm đo: 0 – 400,000 lux (4 tầm)- Tầm lấy mẫu: 1.5 lần/giây- Màn hình LCD rộng với 4,000 lần đo.- Hiển thị 41 thanh analog.- Bộ nhớ lưu trữ 99 giá trị đo, đọc trực tiếp trên màn hình.- Lưu trữ 16,000 giá trị đo trên bộ lưu dữ liệu.- Chức năng giữ giá trị lớn nhất/nhỏ nhất.- Chức năng giữ giá trị đo (hold function)- Chức năng giữ giá trị đỉnh với thời gian 10µs- Đổi đơn vị đo giữa Lux và FC (Footcandle).- Tự động tắt sau 15 phút không làm việc. Có thể tắt chức năng tự động tắt.- Đo ánh sáng tương đối giữa 2 địa điểm.- Độ chính xác cao và thời gian đáp ứng nhanh.- Kết nối máy tính qua cổng USB.HỆ CẦU QUANG PHỔ	Lumen kế hình cầu cùng với một số thiết bị kết nối.Đo được quang thông, nhiệt độ màu, phổ phát sáng...MÀU SẮC ÁNH SÁNG	Định nghĩa: - Đỏ: 0.78 - 0.62 m- Cam: 0.62 - 0.59 m- Vàng: 0.59 - 0.57 m- Lục: 0.57 - 0.495 m- Lam: 0.495 - 0.45 m- Chàm: 0.45 - 0.42 m- Tím: 0.42 - 0.38 mMÀU SẮC ÁNH SÁNG	 PHƯƠNG TRÌNH MÀU	 Thông lượng bức xạ khảo sátPHƯƠNG TRÌNH MÀU	 Tọa độ màu sắcTọa độ màu riêngHỆ MÀU RGB	 Hội chiếu sáng quốc tế đã thông qua hệ màu năm 1931 do hai nhà bác học Reit và Guid đề xuất.Thông lượng bức xạ khảo sátTọa độ màu. chỉ số lượng màu chínhThông lượng bức xạ khảo sátHỆ MÀU RGB	 Tọa độ màu riêngHỆ MÀU RGB	 Đồ thị màu trong hệ RGBỆ MÀU XYZ	 Các màu sắc chính X, Y, Z nhận từ hệ màu R, G, B bằng các phương trình sau:HỆ MÀU XYZ	 Các tọa độ màu sắc của các màu thực nằm trong tam giác màuĐặc tính số lượng màu xác định bởi thành phần Y Quang thông của màu đơn vịHuy độHỆ MÀU XYZ	HỆ MÀU XYZ	đồ thị màu trong hệ XYZPHƯƠNG TRÌNH MÀU TRONG HỆ XYZ	 Tọa độ màu sắcPHƯƠNG TRÌNH MÀU TRONG HỆ XYZ	 Tọa độ màu riêng CHÚ Ý	 Các tọa độ màu sắc của các màu thực nằm trong tam giác màuĐặc tính số lượng màu xác định bởi thành phần Y Quang thông của màu đơn vịHuy độCÁC KÍ HIỆU	PHƯƠNG TRÌNH MÀU TRONG HỆ XYZ	 Tọa độ màu sắcPHƯƠNG TRÌNH MÀU TRONG HỆ XYZ	Tọa độ màu riêngTÍNH TOÁN MÀU TRONG HỆ XYZ	1. Xác định tọa độ màu sắc của hỗn hợp hai hay nhiều bức xạTọa độ màu sắc hỗn hợpTÍNH TOÁN MÀU TRONG HỆ XYZ	2. Tính toán màu sắc cua bức xạ có phổ vạchPhương trình màu của nguồn sáng được biểu thị 2 dạng: quang thông hoặc huy độTọa độ màu của bức xạBÀI TẬP CHƯƠNG 2	THIẾT BỊ CHIẾU SÁNG	 Định nghĩa Phân loại Nhiệm vụ chính của thiết bị chiếu sáng Vật liệu kỹ thuật chiếu sáng Hiệu suất và các cấp bộ đènĐịnh nghĩa 	 Thiết bị chiếu sáng còn gọi là bộ đèn bao gồm đèn, chóa và các thiết bị khởi động dùng để phan bố quang thông theo hướng cho trước dùng để chiếu sáng.Phân loại	 Bộ đèn pha Bộ đèn chiếu Bộ đèn chiếu sáng Bộ đèn pha	 	Bộ đèn tập trung quang thông theo hướng cho trước, nó dùng chiếu sáng các vật nằm xa 	Chóa có dạng parabol 	Vật liệu làm chóa thường là kim loại được đánh bóng bề mặt.	Nguồn sáng được đặt ở tiêu điểm parapolBộ đèn pha	Bộ đèn chiếu	 	Bộ đèn tập trung quang thông chung quanh điểm nằm trên trục quang học.	Chóa có dạng Elip 	Vật liệu làm chóa là kim loại được đánh bóng bề mặt	Dùng để làm các đèn chiếu, nung chảy kim loại.	Nguồn sáng được đặt ở tiêu điểm của Elip.Bộ đèn chiếu	Bộ đèn chiếu sáng	 	Bộ đèn dùng phân bố quang thông trong góc khối lớn.	Dùng để chiều sáng các vật nằm gần	Chóa có thể làm bằng vật liệu tán xạ ánh sáng.Bộ đèn chiếu sáng	Nhiệm vụ chính của thiết bị chiếu sáng	 	Phân bố quang thông trong không gian	Bảo vệ nguồn sáng khỏi bụi bẩn và va chạm cơ	Thay đổi thành phần bức xạ nguồn	Tách nguồn sáng ra khỏi môi trường cháy nổ, ẩm	Giảm huy độ bảo vệ mắt người không chóa.Vật liệu kỹ thuật chiếu sáng	Quang thông rơi lên một vật nào đó, thì một phần sẽ bị phản xạ, hấp thụ và một phần đi qua.Vật liệu kỹ thuật chiếu sáng	Tùy theo các đặc tính bề mặt và phía trong của vật và sự phân bố các quang thông bị hấp thụ, phản xạ và thấu xạ rất khác nhau. Vật liệu phản xạ có hướng hoặc thấu xạ có hướng khi bề mặt phẳng có kích thước không bằng phẳng nhỏ hơn nhiều so với độ dài bước bước sóng bức xạ. Vật liệu bao gồm các kim loại được đánh bóng.Vật liệu kỹ thuật chiếu sáng	Vật liệu tán xạ có hướng hoặc thấu xạ có hướng: làm từ kim loại mạ. Vật liệu tán xạ toàn phần hoặc thấu xạ toàn phần: phủ lên bề mặt kim loại, gỗ hoặc các bề mặt khác một lớp tán xạ ánh sáng. Vật liệu phản xạ hỗn hợp hoặc thấu xạ hỗn hợp: các vật liệu được phủ lớp tráng men.Phản xạ và khúc xạ ánh sáng	Các yếu tố chính để phân chia thiết bị chiếu sáng 	1. Tỷ số quang thông phát ra bán cầu dưới trên toàn bộ số quang thông của thiết bị chiếu sáng	2. Hệ số hình dạng đường phối quang: tỉ số giá trị cường độ ánh sáng lớn nhất so với giá trị trung bình cộng trên một mặt phẳng.Các yếu tố chính để phân chia thiết bị chiếu sáng 	Các loại thiết bị chiếu sáng chính	- Thiết bị chiếu sáng cho thương mại và dân dụng.	- Thiết bị chiếu sáng cho công nghiệp	- Thiết bị chiếu sáng khẩn cấp và lối đi	- Thiết bị chiếu sáng ngoài trờiHiệu suất và các cấp bộ đèn	- Hiệu suất bộ đèn	- Các cấp bộ đèn	- Hệ số kích thước và hệ số sử dụng quan thôngHiệu suất bộ đèn	Các cấp bộ đèn	Bộ đèn cấp K đến NBộ đèn cấp A đến JBộ đèn cấp O đến SBộ đèn cấp T đến JHệ số kích thước	Để xác định hệ số sử dụng, ta cần biết các hệ số đặc trưng cho kích thước căn phòng, hệ số phản xạ bề mặt và sự phân bố các bộ đènChỉ số địa điểmChỉ số địa điểm CR	Chỉ số địa điểm trần (CCR)Chỉ số địa điểm phòng (RCR)Chỉ số địa điểm sàn (FCR)	Chỉ số lướiChỉ số gầnTỷ số treo	CHIẾU SÁNG TRONG NHÀ	Phương pháp trực tiếp: qui định các đại lượng trực tiếp xác định hiệu suất của hệ thống chiếu sáng. 	Phương pháp gián tiếp: qui định các đặc tính quang thông của hệ thống, sự phân bố theo thời gian và phổ xác định hiệu suất của hệ thống chiếu sáng	YÊU CẦU VỚI CÁC HỆ THỐNG CHIẾU SÁNG	- Các vật được chiếu sáng phải có huy độ vừa đủ để phát hiện và phân biệt chúng.	- Đảm bảo không có sự khác biệt lớn giữa huy độ bề mặt làm việc và không gian xung quanh.	- Độ rọi không đổi trên bề mặt làm việc theo thời gian	- Phân biệt được thể tích và hình dạng.	- Đảm bảo trong tầm nhìn không có những mặt chói lớn.	NGUYÊN TẮC VÀ TIÊU CHUẨN CHIẾU SÁNG NHÂN TẠO	1. Chiếu sáng các nhà máy công nghiệp.	2. Chiếu sáng đường phố và quảng trường.	3. Chiếu sáng nhà ở nơi công cộng.	4. Tiêu chuẩ chiếu sáng Việt Nam	Chiếu sáng nhà máy công nghiệp	1. Độ chính xác công việc và hệ số phản xạ của bề mặt làm việc	2. Sự kéo dài độ căng thẳng trong thời gian làm việc	3. Đặc tính chất lượng chiếu sáng	4. Thông số kỹ thuật của hệ chiếu sáng	5. Yêu cầu vệ sinh	6. Yêu cầu an toàn lao động	Chiếu sáng đường phố và quảng trường	1. Các kích thước góc của vật lớn	2. Thời gian phát hiện vật hạn chế	=> Huy độ bề mặt đường phải được lựa chọn sao cho sự khác biệt thực tế về huy độ giữa vật và hậu cảnh k>=kkp	Chiếu sáng nhà nơi công cộngNhóm 1: văn phòng, phòng làm việc, phòng thiết kế, phòng bác sĩ, phòng mổ, lớp học, giảng đường, phòng thí nghiệm, ...Nhóm 2: Phòng ăn, gian bán hàng của cửa hàng mậu dịch, phòng triển lãm, phòng trưng bày tranh ảnh.=> Độ rọi E được xác định trên bề mặt làm việc.	Tiêu chuẩn chiếu sáng Việt NamTCVN 7114:2002.TCXDVN 333:2005QCXDVN 09:2005	CÁC VẤN ĐỀ CHUNG KHI THIẾT KẾ CHIẾU SÁNG- Kiến trúc- Công nghệ sản xuất- Thị giác.+ Tính toán chiếu sáng+ Thiết kế phần điện+ Tính toán kinh tế 	CÁC VẤN ĐỀ CHUNG KHI THIẾT KẾ CHIẾU SÁNG- Chiếu sáng làm việc- Chiếu sáng sự cố- Chiếu sáng an toàn- Chiếu sáng bảo vệ	CÁC VẤN ĐỀ CHUNG KHI THIẾT KẾ CHIẾU SÁNG- Chi phí cho hệ thống chiếu sáng- Lựa chọn các thông số:	+ Nguồn sáng	+ Hệ thống chiếu sáng	+ Thiết bị chiếu sáng	+ Chọn độ rọi	+ Chọn hệ số dự trữ k hay hệ số bù d	+ Hệ số suy giảm ánh sáng	PHÂN BỐ THIẾT BỊ CHIẾU SÁNG- Một số dạng phân bố các thiết bị chiếu sáng (trang 148).	CHIẾU SÁNG CÔNG CỘNG	CẤU TẠO BỘ ĐÈN CHIẾU SÁNG CÔNG CỘNG	CẤU TẠO BỘ ĐÈN CHIẾU SÁNG CÔNG CỘNG	Thiết kế chiếu sáng đường phố	Phương pháp tỉ số R	Phương pháp tỉ số R về bản chất cũng tính toán dựa trên độ rọi nhưng có xét tới độ chói trung bình của mặt đường thông qua tỉ số R :	Phương pháp tỉ số R	Phương pháp tỉ số R về bản chất cũng tính toán dựa trên độ rọi nhưng có xét tới độ chói trung bình của mặt đường thông qua tỉ số R :	Xác định quang thông	Bước đầu tiên khi thiết kế hệ thống chiếu sáng là chọn nhiệt độ màu của nguồn sáng theo biểu đồ kruitchof, sau đó mới tính toán quang thông để chọn bộ đèn phù hợp.	Xét diện tích mặt đường ở hai bên 1 đèn chiếu sáng theo chiều dọc trục đường, mỗi bên có độ dài là e/2. Giả thiết bộ đèn chiếu sáng đường giao thông chỉ phát quang thông của nó đến diện tích này. Như vậy quang thông ban đầu khi lắp đặt do 1 đèn phát ra là :	Xác định độ chói	Xác định độ chói, độ rọi	Xác định độ chóiXác định độ chói, độ rọiBài tập	Cho đường phố chính có cấp chiếu sáng A, lưu lượng xe lớn nhất ban đêm trên 3000 xe/giờ. Chiều dài đường 1600m, chiều rộng l = 7,5m, lớp phủ mặt đường nhựa trung bình. Cột đèn có độ vươn s = 2,4m. Giả thiết hệ số suy giảm quang thông của đèn V=0,8. Yêu cầu lắp đặt đèn 1 bên và sử dụng choá đèn kiểu bán rộng. Hãy đưa ra giải pháp chiếu sáng cho tuyến đường này bằng phương pháp tỉ số R. :Bài giải	Tra bảng độ chói yêu cầu của TCXDVN259 :2001 với đường cấp A, lưu lượng >3000xe/giờ thì Ltb = 1,6cd/m2.e/h=l = 7,5m nên ta chọn h=10m để phù hợp với loại trụ hiện có trên thị trường. Do đó e 0,3m nên hình chiếu của đèn nằm trên mặt đường như hình bên. Khi đó k=k1A+k2A Bài giải	Tính toán hệ số sử dụng:	Bài giảiChọn đèn:	Tra bảng với mặt đường nhựa trung bình dùng đèn bán rộng có R = 14. 	Chọn đèn cao áp sodium bầu đục hình trụ có công suất 150W, quang thông 14.000lm. Nếu chọn đèn 250W có quang thông 25.000lm sẽ rất lãng phí,