CHIẾU SÁNG NHÂN TẠO Ánh sáng tự nhiên có tính năng sinh lý cao, cho nên những nghiên cứu, sáng chế nguồn sáng nhân tạo đều hướng tới mục tiêu tạo được hoàn cảnh sáng gần giống ánh sáng tự nhiên Quy ph.
CHIẾU SÁNG NHÂN TẠO Ánh sáng tự nhiên có tính sinh lý cao, nghiên cứu, sáng chế nguồn sáng nhân tạo hướng tới mục tiêu tạo hoàn cảnh sáng gần giống ánh sáng tự nhiên Quy phạm chiếu sáng nhân tạo thành lập tiêu chuẩn theo quy luật độ nhìn thị giác vật quan sát trường nhìn hoàn cảnh cụ thể Những điều kiện quy phạm chiếu sáng nhân tạo: Ø Độ chói hợp lý mặt làm việc Ø Tương quan độ chói vật quan sát bối cảnh tầm nhìn Ø Khơng gây lố mắt Ø Phân bố độ rọi đủ hợp lý mặt làm việc, bao gồm cường độ (số lượng) chất lượng tính định hướng ánh sáng Màu ánh sáng Ø Tạo phản ứng tâm sinh lý hưng phấn, động, hoàn cảnh ánh sáng an toàn lao động Ø Tăng sức biểu tổ chức thẩm mỹ kiến trúc: mặt đứng kiến trúc, nôi ngoại thất, quảng trường, đường phố… I Tính tốn chiếu sáng nhân tạo: Tính tốn chiếu sáng nhân tạo thơng thường theo trình tự sau: Ø Căn tính chất đặc điểm cơng việc, lựa chọn phương thức chiếu sáng chiếu sáng chung hay chiếu sáng nhân tạo Ø Chọn loại đèn phù hợp với yêu cầu công việc Ø Xác định độ rọi tiêu chuẩn, chất lượng ánh sáng theo quy phạm Ø Lựa chọn cách bố trí đèn, tính số lượng đèn cơng suất tiêu thụ Ø Tính kiểm tra kết thiết kế điều chỉnh thiết kế cuối Ø Những nội dung gắn liền với tổ chức thẩm mỹ nội thất kiến trúc Phân loại nguồn sáng Khi tính tốn chiếu sáng nhân tạo, thường gặp loại nguồn sáng là: nguồn điểm, nguồn đường nguồn mặt Nguồn điểm: Khoảng cách từ nguồn đến mặt làm việc (mặt rọi sáng) lớn nhiều so với kích thước nguồn sáng coi nguồn sáng nguồn điểm Nói chung với loại nguồn sáng kích thước khơng lớn 0,2 khoảng cách chiếu sáng coi nguồn điểm Nguồn đường: Nguồn sáng đặt thành dãy dài, liên tục cách quãng, phương án thường thấy sử dụng đèn huỳng quang panel sáng, chiều dài dãy tương đương với khoảng cách từ nguồn đến mặt làm việc Nguồn mặt: Trần phát sáng, cửa sổ phát sáng, tập hợp nhiều panel phát sáng, kích thước cạnh mặt phát sáng xấp xỉ khoảng cách chiếu sáng Đặc trưng khả phát sáng nguồn mặt độ chói phân bố mặt phát sáng không gian Độ rọi E độ lệch quang thông ∆F mặt làm việc Độ rọi mặt làm việc phịng ln bao gồm thành phần độ rọi trực tiếp từ nguồn rọi tới Ett độ rọi ánh sáng phản xạ từ bề mặt phòng gây Eρ E = Ett + E𝛒 Ett mặt làm việc cường độ phát sáng nguồn tương quan nguồn với điểm tính tốn mặt làm việc, điểm tính tốn xa nguồn, độ rọi nhận giảm Eρ mặt làm việc, giá trị phụ thuộc vào lượng quang thông nguồn rọi tới bề mặt giới hạn phịng, hệ số phản xạ bề mặt đó, tỷ lệ kích thước hình học phịng Có thể thừa nhận Eρ phân bố mặt làm việc Lượng quang thông rọi tới bề mặt phòng phụ thuộc vào kiểu loại phương pháp bố trí nguồn sáng Khi thiết kế, tính tốn giá trị quang thơng Fđ theo bóng đèn, ln ln có lượng sai lệch ∆F so với quang thông cần thiết Ft xác định từ độ rọi tiêu chuẩn: ∆F%= 𝐅đ " 𝐅𝐭 100% 𝐅𝐭 Nếu độ lệch ∆ F giới hạn từ -10 đến +20% Fđ chấp nhận được, giới hạn phải chọn lại đèn, thay đổi số lượng, cách bố trí đèn Phương pháp bố trí đèn để chọn phương pháp bố trí đèn: Ø Theo tính chất yêu cầu công việc Ø Tổ chức thẩm mỹ nội thất kiến trúc phương pháp bố trí đèn phương thức chiếu sáng chung: o Bố trí phân tán theo lưới cờ bố trí so le Phương pháp thường áp dụng trường hợp cơng việc khơng cần tính định hướng ánh sáng o Bố trí phân tán nhóm đều, nhóm đèn bố trí theo lưới cờ bố trí so le Phương pháp áp dụng trường hợp có trang thiết bị che tối mặt làm việc, cơng việc cần có tính định hướng ánh sáng Cả phương pháp phải thoã mãn nội dung: o Khoảng cách tối ưu đèn, khoảng cách cho hiệu kinh tế cao nhât chi phí trang thiết bị, dây dẫn, hao tốn điện năng, an toàn sử dụng bảo quản o Đảm bảo hoàn cảnh chiếu sáng phù hợp với công việc, tạo tâm lý hưng phấn lao động nội thất mỹ cảm Trong kỹ thuật chiếu sáng nhân tạo, thường dùng “chỉ số khoảng cách ∆n” đèn để đánh giá hiệu kinh tế chất lượng ánh sáng phòng: ∆n= # $# L: khoảng cách đèn Hp: chiều cao treo đèn tính từ mặt làm việc Chỉ số khoảng cách ∆ n ứng với công suất tiêu thụ nhỏ đèn luôn lớn khoảng cách đèn đảm bảo hoàn cảnh ánh sáng tối ưu Theo thường chọn ∆n < 1,25 Trình tự tính tốn phương thức chiếu sáng chung Tóm tắt gồm bước: Ø Căn vào tính chất u cầu cơng việc, vào đặc điểm mơi trường phịng, chọn loại đèn phù hợp, Ø Xác định số khoảng cách ∆n =L/Hp tối ưu Ø Xác định chiều cao treo đèn Hp có lợi (căn theo chiều cao phòng, chiều cao mặt làm việc hp, chiều cao cổ trần hc, số treo đèn J: Hp = H – (hc + hp) J = hc/(Hp + hc) Ø Tính sơ khoảng cách đèn, vào giá trị ∆ n kết hợp với J L = ∆n Hp Ø Tính số lượng đèn cần thiết đủ phân bố hợp lý chiều dài chiều rộng phòng Trên phương chiều dài A phòng, số lượng đèn cần thiết: na = A/L Trên phương chiều rộng B phòng, số lượng đèn cần thiết nb = B/L Ở cần lưu ý khoảng cách từ đèn cuối đến tường q Số lượng đèn cần thiết: N = na.nb Tất nội dung phải đồng thời thoã mãn yêu cầu số lượng chất lượng ánh sáng (bao gồm giá trị độ rọi tiêu chuẩn Emin, độ lệch quang thông ∆F yêu cầu chất lượng ánh sáng) Nhiệt độ màu: K… Bóng đèn D65 nhiệt độ màu 6500K hãng Philips dùng để mô ánh sáng ban ngày (Day Light) đạt chuẩn quốc tế với nhiệt độ màu 6500K số hoàn màu CRI cao giúp người dùng dẽ dàng đánh giá màu sắc mẫu cách chuẩn xác Hiểu cách đơn giản vật nóng phát sáng Quang phổ liên tục mà phát phụ thuộc vào nhiệt độ vật đen tuyệt đối Vì nên quan sát quang phổ vật nóng ước lượng nhiệt độ Đơn vị nhiệt độ màu Kelvin Khi đun nóng kim loại màu đen thay đổi màu sắc theo nhiệt độ Nó bắt đầu đổi màu từ màu đen sang màu đỏ (khoảng 1300K), sau màu vàng (khoảng 3600K), đến màu trắng (khoảng 5600K) cuối chuyển sang màu xanh (khoảng 10000K) Cùng nhiệt độ màu ánh sáng phát giống Nhiệt độ màu bóng đèn soi màu vải Philips dựa nguyên tắc để mô nguồn sáng theo tiêu chuẩn so màu mà không nung vật đen tuyệt đối Những vật có nhiệt độ cao thường phát xạ mạnh màu xanh (trong nhiếp ảnh gọi màu lạnh) ngược lại vật có nhiệt độ thấp lại phát xạ thiên vàng cam (trong nhiếp ảnh gọi màu nóng) Trong thực tế, nhiệt độ màu có ảnh hưởng đến kết quan sát người xem Nên tiêu chuẩn so màu trực quan, nhiếp ảnh nhà sản xuất bóng đèn đặc biệt quan tâm đến nhiệt độ màu Đơn vị nhiệt độ màu Kelvin (K) – Nhiệt độ màu bóng đèn soi màu vải Philips từ thấp tới cao biểu màu tương đương từ đỏ tới xanh (độ K cao dần), gồm có cấp độ sau: Ánh sáng ấm (trắng ấm): Nhiệt độ màu < 3300K Ánh sáng trung tính (trắng trung tính): Nhiệt độ màu khoảng 3300K – 5300K Ánh sáng lạnh (trắng lạnh): Nhiệt độ màu đạt > 5300K ...Ánh sáng tự nhiên có tính sinh lý cao, nghiên cứu, sáng chế nguồn sáng nhân tạo hướng tới mục tiêu tạo hoàn cảnh sáng gần giống ánh sáng tự nhiên Quy phạm chiếu sáng nhân tạo thành lập... chiếu sáng nhân tạo: Tính tốn chiếu sáng nhân tạo thơng thường theo trình tự sau: Ø Căn tính chất đặc điểm cơng việc, lựa chọn phương thức chiếu sáng chiếu sáng chung hay chiếu sáng nhân tạo Ø... Phân loại nguồn sáng Khi tính toán chiếu sáng nhân tạo, thường gặp loại nguồn sáng là: nguồn điểm, nguồn đường nguồn mặt Nguồn điểm: Khoảng cách từ nguồn đến mặt làm việc (mặt rọi sáng) lớn nhiều