ktcs ch1

LOGO Trường đại học Công nghiệp Hà Nội Học phần Kỹ thuật chiếu sáng Bộ môn Hệ Thống Điện Khoa Điện Nội dung PHẦN 1: KIẾN THỨC CHUNG VỀ CHIẾU SÁNG Chương 1: Các khái niệm Chương 2: Đèn thiết bị mồi đèn Chương 3: Bộ đèn PHẦN 2: THIẾT KẾ CHIẾU SÁNG Chương 4: Chiếu sáng nhà Chương 5: Chiếu sáng trời Chương 6: Một số phần mềm TKCS Chương 7: Hệ thống CCĐ Điều khiển CS Tài liệu tham khảo • Giáo trình bắt buộc: Trường đại học Cơng nghiệp Hà Nội Kỹ thuật chiếu sáng – NXBKH&KT, 2013 • Tài liệu tham khảo khác: PGS Lê Văn Doanh (chủ biên) Kỹ thuật chiếu sáng - NXBKH&KT, 2008 PGS Phạm Đức Nguyên CS tự nhiên nhân tạo cơng trình kiến trúc - NXBKH&KT, 2002 R.H.Simons and A.R Bean Lighting Engineering Applied Calculation-Architectural Press Oxford Advanced Lighting Guidelines, 2001 Edition, CEC, EPRI, DOE http//www.dialux.com Nội dung PHẦN 1: KIẾN THỨC CHUNG VỀ CHIẾU SÁNG Chương 1: Các khái niệm Chương 2: Đèn thiết bị mồi đèn Chương 3: Bộ đèn PHẦN 2: THIẾT KẾ CHIẾU SÁNG Chương 4: Chiếu sáng nhà Chương 5: Chiếu sáng trời Chương 6: Một số phần mềm TKCS Chương 7: Hệ thống CCĐ Điều khiển CS 1.1 Ánh sáng & nguồn sáng 1.1.1 Ánh sáng • Phân loại sóng ánh sáng theo bước sóng 380 750 1.1 Ánh sáng & nguồn sáng 1.1.1 Ánh sáng Ánh sáng nhìn thấy (ánh sáng): xạ sóng điện từ có bước sóng nằm dải quang học (λ=380÷750nm) mà mắt người cảm nhận 1.1 Ánh sáng & nguồn sáng 1.1.2 Nguồn sáng • Phân loại theo hình thức phát sáng Tự nhiên Nguồn sáng Nhân tạo • Phân loại theo kích thước nguồn sáng/khoảng cách CS Nguồn sáng điểm đường mặt 1.1 Ánh sáng & nguồn sáng 1.1.2 Nguồn sáng • Phân loại theo phổ ánh sáng phát Có thể biểu diễn ánh sáng nguồn sáng dạng phổ ánh sáng định nghĩa ánh sáng khác theo phổ chúng: ü Nguồn sáng đơn sắc nguồn sáng phát ánh sáng có bước sóng (hay màu khiết) ü Nguồn sáng phổ liên tục (ánh sáng trắng) nguồn sáng phát ánh sáng pha trộn liên tục tất màu sắc dải bước sóng λ= 380÷750nm ü Nguồn sáng phổ vạch nguồn sáng phát ánh sáng có phổ khơng liên tục 1.1 Ánh sáng & nguồn sáng 1.1.2 Nguồn sáng • Phân loại theo phổ ánh sáng phát 1.2 Sự cảm thụ ánh sáng mắt người 1.2.1 Cấu tạo mắt người Giác mạc Lòng đen Thủy tinh thể Con Thủy tinh dịch Trục mắt Thủy tinh thể Ðiểm vàng Võng mạc 10 1.4 Tính chất quang học vật liệu 1.4.1 Phản xạ ánh sáng (Reflectance) q Khả phản xạ ánh sáng vật liệu thể hệ số phản xạ ánh sáng ρ q Bề mặt vật liệu nhẵn khả phản xạ tốt q Màu sắc bề mặt sáng phản xạ ánh sáng tốt q Đối với tia sáng hướng tới mặt phản xạ hệ số phản xạ ánh sáng phụ thuộc vào góc chiếu q Tính chất phản xạ khả phản xạ vật liệu thay đổi phụ thuộc vào tình trạng bề mặt vật liệu: khơ – ướt, – bẩn 34 1.4 Tính chất quang học vật liệu 1.4.1 Phản xạ ánh sáng • Hệ số phản xạ ánh sáng số vật liệu 35 1.4 Tính chất quang học vật liệu 1.4.2 Truyền ánh sáng (Transmittance) q Khả truyền ánh sáng vật liệu thể hệ số truyền ánh sáng τ q Vật liệu suốt có chiều dày nhỏ khả truyền ánh sáng tốt q Màu sắc vật liệu sáng khả truyền ánh sáng tốt q Khả truyền ánh sáng vật liệu thay đổi phụ thuộc vào tình trạng bề mặt vật liệu: khơ – ướt, – bẩn 36 1.4 Tính chất quang học vật liệu 1.4.2 Truyền ánh sáng • Hệ số truyền ánh sáng số vật liệu 37 1.4 Tính chất quang học vật liệu 1.4.3 Hấp thụ ánh sáng (Absorptance) q Mức độ hấp thụ ánh sáng vật liệu thể hệ số hấp thụ ánh sáng α q Độ nhẵn bề mặt vật liệu thấp chiều dày lớn khả hấp thụ ánh sáng tốt q Màu sắc vật liệu tối khả hấp thụ ánh sáng cao q Vật đen tuyệt đối: hấp thụ toàn ánh sáng tới 38 1.5 Định luật Lambert 39 1.6 Tiện nghi nhìn Chất lượng ánh sáng nguồn sáng liên quan chặt chẽ với phân biệt, thích ứng, cảm thụ,… mắt người Vì thế, thiết kế chiếu sáng đòi hỏi thiết yếu tố phải quan tâm gọi tiên nghi nhìn Sau giới thiệu số khái niệm tiện nghi nhìn cần quan tâm thiết kế chiếu sáng 40 1.6 Tiện nghi nhìn 1.6.1 Khả phân biệt mắt người (thị lực) - Thị lực xác định góc mà người quan sát phân biệt hai điểm hai vạch đặt gần Thị lực = 1/α Người ta quy ước mắt có khả phân ly tối thiểu 1’ thị lực 1/1 = 10/10 Nếu góc nhìn α=2’ thị lực 1/2 = 5/10 • Hình bên trái, mắt phân biệt điểm sáng ảnh hai điểm sáng rơi vào tế bào cảm quang; • cịn hình phải mắt phân biệt điểm - Khả phân biệt mắt người xem xét xác định tiêu chuẩn độ rọi cho công việc khác 41 1.6 Tiện nghi nhìn 1.6.2 Sự thích ứng thị giác • Khi điều kiện chiếu sáng có thay đổi lớn (ví dụ: người từ nơi độ sáng lớn vào nơi độ sáng nhỏ ngược lại), mắt khơng thích nghi cách tức thời mà phải thời gian thích nghi tương đối dài Hiện tượng gọi thích nghi thị giác • Đặc điểm cần ý thiết kế chiếu sáng để tránh đột ngột cảm nhận ánh sáng gây nguy hiểm cho người lao động tham gia giao thông 42 1.6 Tiện nghi nhìn 1.6.3 Độ tương phản C Sự chênh lệch tương đối hai độ chói hai vật đặt cạnh mà mắt người phân biệt gọi độ tương phản C Độ tương phản có ý nghĩa quan trọng chiếu sáng trang trí, biển hiệu nhà kho nơi có độ rọi thấp cần tăng khả nhìn 43 1.6 Tiện nghi nhìn 1.6.4 Hiện tượng chói lóa • Khi có chênh lệch mức độ chói, tầm nhìn khơng tránh khỏi nguy bị lóa mắt gây khó chịu, ảnh hưởng đến nhìn mắt • Chói lóa xuất đèn, cửa sổ nguồn sáng khác nhìn thấy trực tiếp phản xạ với độ chói lớn so với độ chói xung quanh • Có loại chói lóa bản: Chói lóa bất lực chói lóa tiên nghi - Chói lóa bất lực (disability glare) chói lóa làm giảm khả nhận biết người quan sát gây nguồn sáng có độ chói lớn nằm mơi trường quan sát - Chói lóa tiện nghi (discomfort glare) chói lóa khơng làm giảm khả quan sát tạo cảm giác không thoải mái, thiếu tiện nghi 44 1.6 Tiện nghi nhìn 1.6.4 Hiện tượng chói lóa • Chiếu sáng nhà để hạn chế chói lóa, người ta quy định góc bảo vệ đèn γ Khi góc γ nhỏ 450, chói lóa tiện nghi khơng cịn đáng kể Thường nhà máy cơng nghiệp, chiếu sáng thường địi hỏi góc bảo vệ nhỏ 600 • Góc bảo vệ ngang Chiếu sáng ngồi trời, đặc biệt chiếu sáng đường người ta quan tâm đến độ tăng ngưỡng TI (Threshold Increment) với chói lóa bất lực số kiểm sốt chói lóa G Góc bảo vệ dọc (Glare Control Mark) với chói lóa tiện nghi 45 BT4 Một đèn có quang thơng F=1380lm xạ theo hướng treo cách mặt bàn h=1,3 m a Để độ rọi sách đặt điểm B 50lux khoảng cách a chỗ đặt sách đến nguồn sáng mặt bàn bao nhiêu? b Tính độ chói trang sách biết hệ số phản xạ ρ = 0,7? c Nếu bóng đèn đặt tâm cầu nhựa mờ đường kính 0,3m có hệ số xun sáng τ =0,8 độ chói mặt cầu bao nhiêu? 46 BT5 Một đèn sợi đốt treo cách nhà 3m dùng hệ thống phản quang hắt xuống I với cường độ 400cd h = 3m a Hãy tính độ rọi điểm A điểm B A a = 4m B (cách điểm A 4m)? b Giả thiết dùng bóng đèn (giống bóng đèn trên) treo độ cao so với mặt sàn điểm B độ rọi tải điểm A B bao nhiêu? (Gợi ý: Chính độ rọi tổng đèn) 47 LOGO Trường đại học Công nghiệp Hà Nội 48