CHIẾU SÁNG NỘI THẤT KIẾN TRÚC

3.1. Nguồn chiếu sáng nhân tạo3.1.1. Bóng đèn3.1.1.1. Đặc điểm chung3.1.1.2. Các loại bòng đèn;3.1.2. Đèn chiếu sáng3.2. Kỹ thuật chiếu sáng nội thất3.2.1. Thiết kế sơ bộ chiếu sáng nội thất3.2.2. Kiểm tra sự lóa mất tiện nghi

CHƯƠNG 3

CHIẾU SÁNG NỘI THẤT

3.1 Nguồn chiếu sáng nhân tạo

3.1.1 Bóng đèn

3.1.1.1 Đặc điểm chung 3.1.1.2 Các loại bòng đèn; 3.1.2 Đèn chiếu sáng

3.2 Kỹ thuật chiếu sáng nội thất

3.2.1 Thiết kế sơ bộ chiếu sáng nội thất

3.2.2 Kiểm tra sự lóa mất tiện nghi

3.1 Nguồn chiếu sáng nhân tạo

- Xuất hiện từ giữa thế kỷ 19, trở thành nguồn chiếu sáng ban đêm chính cho con người

3.1.1 Bóng đèn

3.1.1.1 Đặc điểm chung: dùng các chỉ tiêu sau để đánh giá các loại bóng đèn và ánh sáng do chúng phát ra

- Hiệu suất sáng: tỷ số giữa quang thông do đèn phát ra và công suất điện tiêu thụ

( lm/W) Hiệu suất sáng càng cao càng có lợi Đèn có hiệu quả năng lượng là đèn khi tiêu thụ điện năng thấp nhưng lại cho nhiều quang thông Đèn phóng điện có hiệu quả năng lượng hơn đèn nung sáng do quá trình chuyển hóa điện thành ánh sáng của loại đèn này sinh ra lượng nhiệt thừa lớn Max: 200 lm/W

Hiệu suất của một số loại bóng đèn:

Ngọn nến: 0,3 lm/WĐèn nung sáng 40W: 12,6 lm/WĐèn nung sáng 100W: 18,8 lm/W

3.1.1.1 Đặc điểm chung:

- Nhiệt độ màu Tm: dùng để đánh giá mức độ tiện nghi môi trường sáng Nhiệt độ màu

càng cao, môi trường ánh sáng càng “lạnh”, nhiệt độ màu càng thấp thì môi trường sáng cáng “nóng” Nhiệt độ màu dao động từ 2000 – 8000 oK;

3.1.1.1 Đặc điểm chung:

- Nhiệt độ màu: có thể thể hiện thành 1

điểm trên biểu đồ màu XYZ

-Chỉ số truyền màu CRI: cho biết chất

lượng ánh sáng, đánh giá theo sự cảm thụ chính xác màu sắc của mắt người, thay đổi

từ 0 -100;

Nguồn sáng chuẩn được chọn là snags sáng bầu trời ngoài nhà có CRI = 100 hoặc đèn nung sáng có CRI = 99;

- Tuổi thọ của bóng đèn: đạt được từ

1000h( đèn nung sáng – 20000 giờ(một số loại đèn phóng điện) CHỉ mang tính chất thống kê, chỉ số giờ bóng đèn hoạt động trước khi giảm yếu 50% quang thông

3.1.1.2 Các loại bóng đèn

1 Bóng đèn nung sáng

- Bóng đèn lâu đời nhất (150 tuổi) Phát minh ra

từ năm 1854, sau đó được Thomas Edison phát triển và cải tiến đưa vào sử dung năm 1879

- Cấu tạo: dây tóc kim loại (tungstene), phát

sáng khi có dòng điện chạy qua, đặt trong một bóng thủy tinh có chứa khí trơ (azoot, argon, krypton) ở áp suất rất nhỏ, và một đuôi đèn để lắp vào lưới điện Khí trơ có tác dụng làm giảm

sự bốc hơi của dây kim loại Mặt trong có quét chất bột trơ để giảm độ chói của nó;

- Đặc tính: hiệu suất nhỏ, công suất từ 20 – 100

W, hiệu suất của đèn cao khi công suất lớn và điện áp làm việc nhỏ;

- Nhiệt độ màu: 2500 – 3000 oK;

- CRI: 100;

- Đặc tính: lúc đầu chỉ được dùng trong chiếu sáng ngoài nhà hoặc chiếu sáng công

nghiệp sau đó được cải thiện về màu, hiệu suất sáng, bóng đèn công suất thaaso và compact, đã được áp dung trong chiếu sáng dân dụng HIếu suất sáng cao, tuổi thọ dài, không nhạy cảm với nhiệt độ môi trường, có màu sắc tốt

3.1.1.2 Các loại bóng đèn

2 Bóng đèn phóng điện

Một số lọai đèn phóng điện thường gặp:

• Bóng đèn hơi thủy ngân :

3.1.1.2 Các loại bóng đèn

2 Bóng đèn phóng điện

Một số lọai đèn phóng điện thường gặp:

• Bóng đèn iodure kim loại :

hàng, hội chợ triển lãm ,văn phòng,

trường học nhà thi đấu, chiếu sáng thẩm

mỹ trong kiến trúc;

sự dụng rộng rãi do bức xạ ánh sáng đơn sắc

quang và áp suất trong bóng;

- Chấn lưu: bộ phận cung cấp điện thế ban đầu cho

sự phóng điện dầu tiên, sau đó hạn chế dòng điện qua bóng đèn để duy trì sự phóng điện ổn định;

- Chấn lưu điện từ: thay đổi điện áp nhưng không thay đổi tần số, làm cho bức xạ ánh sáng nhấp nháy

120 lần;

- Chấn lưu điện tử: giảm được nhấp nháy đến mức không thể nhận ra được, kích thước nhỏ gọn, không

3.1.1.2 Các loại bóng đèn

4 Bóng đèn halogen tusngten

- Đèn nung sáng chứa hơi halogen, cho phép nâng cao nhiệt độ nung sáng của dây tóc, nhờ đó nâng cao chất lượng ánh sáng mà giảm được sự bố hơi của dây tóc – nguyên nhân làm đen dần bóng đèn;

- Do ưu điểm: tuổi thọ cao hơn, hiệu suất sáng cao hơn, ánh sáng trắng hơn nên dần được thay thế bóng đèn nung sáng;

3.1.1.2 Các loại bóng đèn

5 Bóng đèn compact huỳnh quang

- Dạng mới của bóng đèn halogen, có cấu trúc ống đèn nhỏ và uốn cong;

3.1.1.2 Các loại bóng đèn

6 Bóng đèn không điện cực

- Loại bỏ catot giúp kéo dài tuổi thọ của bóng đèn và nâng cao hiệu quả phát sáng;

- Lợi dung năng lượng tần số radio để ion hóa hơi thủy ngân tương tự như trong bóng đèn huỳnh quang

3.1.1.2 Các loại bóng đèn

7 Điôt phát sáng - LED

- Là thiết bị điện tử tạo ra ánh sáng bằng cách chuyển đổi trực tiếp dóng điện thành năng lượng bức xạ trong cấu trúc tinh thể của chất bán dẫn;

- Vật liệu của chất bán dẫn quyết định màu sắc của ánh sáng đèn LED: đỏ, cam, vàng, lục , lam, trắng;

- LED tiêu thụ điện rất ít, tuổi thọ dài, phí bảo dưỡng và vận hành rất

thấp;

- Kích thước nhỏ giúp tạo ra các cách thức chiếu sáng mới mẻ, kết hợp từ vài chục đến vài trăm LED để tạo ra những modun chiếu sáng trang trí

có tính thẩm mỹ cao;

3.1.2 Đèn chiếu sáng

Bao gồm: bóng đèn + chấn lưu, vỏ đèn

- Vỏ đèn:

+ Tác dụng: bộ phận phản xạ, bảo vệ, khuếch tán ánh sáng và phần không gian cần

chiếu sáng Ngăn chặn tầm nhìn của mắt người vào nơi có độ chói cao, gây lóa; Giảm bớt ánh sáng tới mắt người , phản xạ lại ánh sáng, tập trung ánh sáng hoặc làm đều dịu ánh sáng, lỏng bớt nhiệt thừa, tia tử ngoại, tần số radio hoặc bảo vệ đèn

+ Cấu tạo: vật liệu phải có hệ số phản xạ cao: vỏ mạ nhôm (phản xạ 85 -90%), mạ bạc

(phản xạ 91 – 95%), thép sơn trắng (phản xạ 90 -92%) Có thể bằng kính, nan chớp

+ Khả năng: cho ánh sáng phản xạ kiểu định hướng, khuếch tán hoặc trung gian giữa

chúng;

-Đánh giá đèn:

+ Hiệu quả không chỉ ở hiệu suất của bóng đèn;

+ Đèn hiệu quả là đèn đưa được ánh sáng vào vùng cần thiết và tạo được

hiệu quả ánh sáng ở đó Mục đích của thiết kế chiếu sáng nội thất là chọn

Để thiết kế được chiếu sáng nội thất hợp lý và hiệu quả, cần phải biết: + Các thông số quang học của đèn do nhà sản xuất cung cấp;

+ Nắm vững kiểu phân bố ánh sáng của đèn trong không gian;

+ Chia thánh 5 kiểu chiếu sáng và 20 loại đèn

• Thông số quang học của đèn do nhà sản xuất cung cấp:

1 Biểu đồ cường độ sáng:

- Đặc trưng quan trọng nhất của đèn, cho biết sự phân bố quang thông do đèn bức xạ trong không gian;

- Đèn phát sáng điểm: được biểu diến trên mặt phẳng chứa trục tròn xoay của đèn;

- Đèn dạng ống: biểu đồ được lập trên hai mặt phẳng vuông góc với đèn: nằm ngang

và thẳng đứng;

- Biểu đồ được lập trên cơ sở thực nghiêm, quang thông quy chuẩn là 1000 lm;

• Thông số quang học của đèn do nhà sản xuất cung cấp:

2 HIệu quả chiếu sáng của đèn:

- Định nghĩa: là tỷ số phần trăm giữa quang thông thoát ra khỏi đèn và quang thông

do đèn bức xạ ra;

- Công thức:

η = Fd / Fb x 100%

Trong đó:

Fd: quang thông bức xạ của đèn (lm);

Fb: quang thông thoát ra khỏi bong đèn (lm);

- Thường thay đổi trong phạm vi: 40 – 80%;

3 Hệ số suy giảm ánh sáng

- Xét đến sự suy giảm quang thông bức xạ của đèn theo thời gian hoạt động

và tổn hao do bụi bẩn bám vào theo thời gian;

- Trong tính toán đã đưa vào hệ số dự trữ (δ) để xét đến yếu tố này

• Các kiểu chiếu sáng

- Kiểu trực tiếp: có trên 90% quang

thông do đèn bức xạ hướng xuống phía dưới;

- + Trực tiếp hẹp;

- + Trực tiêp rộng;

Áp dụng: chiếu sáng ngoài nhà, trong nhà xưởng, văn phòng, cửa hàng lớn, đặc biệt hiệu quả kinh tế cho nhà có độ cao lớn

- Kiếu nửa trực tiếp: 60 – 90%

quang thông do đèn bức xạ hướng xuống phía dưới; tường bên và trần cũng được chiếu sáng, môi trường tiện nghi hơn

Áp dụng: nhà ở: phòng khách, phòng ăn…, văp phòng

• Các kiểu chiếu sáng

3 Hệ số suy giảm ánh sáng

- Kiểu hỗn hợp: 40 – 60% quang thông do đèn bức xạ hướng xuống phía dưới Tường bên, trần được chiếu sáng nhiều hơn, môi trường cang tiện nghi hơn;

• Các kiểu chiếu sáng

- Kiểu nửa gián tiếp: có 10 – 40%

quang thông do đèn bức xạ hướng xuống phía dưới;

- Kiếu gián tiếp: trên 90% quang

thông do đèn bức xạ hướng lên phía trên;

Áp dụng: phòng khán giả, nhà hàng, nhà ăn

4.Các kiểu chiếu sáng (5 kiểu)

Được phân loại theo sự phân bố ánh sáng của đèn

• Các loại đèn

• Các loại đèn

• Ủy ban chiếu sáng quốc tế CIE phân loại đèn trên cơ sở 5 kiểu chiếu sáng.

• Có > 20 loại đèn, ký hiệu A,B,C,D ….T.

• A,B,C,D,E ( 5 loại) trực tiếp hẹp

• F,G,H,I,J ( 5 loại) trực tiếp rộng

• K,L,M,N ( 4 loại) nửa trực tiếp

• T ( 1 loại) gián tiếp

• Tổng quang thông bức xạ của đèn

2π

Các loại đèn và các kiểu chiếu sáng

Các loại đèn và các kiểu chiếu sáng

3.2 Kỹ thuật Chiếu sáng nội thất

3.2.1 Thiết kế sơ bộ

Nội dung

Xác định yêu cầu tiện nghi nhìn và tiện nghi môi trường sáng

chói nội thất

Đặc điểm AS của nguồn ( loại bóng, loại đèn…)

Xác định các thông số hình học của hệ đèn ( độ cao treo

đèn,số đèn, khoảng cách giữa hai đèn gần nhau nhất.

Xác định tổng công suất các đèn

3.2 Kỹ thuật Chiếu sáng nội thất

3.2 Kỹ thuật Chiếu sáng nội thất

3.2.1 Thiết kế sơ bộ

B1 : Chọn độ rọi yêu cầu

• Eyc tìm trong các tiêu chuẩn chiếu sáng hoặc trong các kiến nghị của các hội chiếu sáng, hoặc của các hãng SX đèn

• Cần xem xét : đặc điểm sử dụng và đặc điểm của không gian nội thất; độ lớn của vật nhìn,

sự mệt mỏi của mắt người làm việc

• Cần chú ý đến:

+ Yếu tố con người: 200 lx cho học sinh trung học – 500 lx cho người lớn tuổi;

+ Sự thích ứng mắt: trong điều kiện thích ứng tối người ta cần ánh sáng thấp hơn thích ứng sáng;

+ Tính động của ánh sáng;

+ Theo đặc điểm phổ của nguồn sáng

3.2 Kỹ thuật Chiếu sáng nội thất

3.2.1 Thiết kế sơ bộ

B2 : Chọn loại bóng đèn

• HIệu quả năng lượng và môi trường;

• HIệu quả kinh tế của hệ thống chiếu sáng;

• Đặc điểm và chất lượng của ánh sáng:

+ Tm (oK): môi trường ấm ( Tm = 2700 ÷ 3000 oK), trung tính ( Tm = 3500 oK),

VD: Văn phòng: huỳnhquang 4100 oK;

+ CRI: càng cao càng tốt: 85 - 100, 65-70: giá trị tối thiểu cho một số không gian thương mại

và công nghiệp;

3.2 Kỹ thuật Chiếu sáng nội thất

3.2.1 Thiết kế sơ bộ

B3 : Chọn kiểu chiếu sáng và kiểu đèn

• Kiểu chiếu sáng trực tiếp hẹp: nhà có độ cao lớn, đạt hiệu quả kinh tế cao, trần và tường

bên tối;

• Kiểu trực tiếp rộng và nửa trực tiếp: môi trường tiện nghi hơn do trần và tường bên

cúng được chiếu sáng;

• Kiểu gián tiêp + nửa gián tiếp: ưu tiên sử dụng trong nhà công cộng có đông người qua

lại: phòng khán giả, nàh ga, nhà ăn, đại sảnh… Áp dung cho không gian không yêu cầu độ rọi cao nhưng lại muốn có một môi trường ánh sáng tiện nghi;

• Các hệ thống chiếu sáng:

+ Hệ thống chiếu sáng chung: đèn bố trí theo mạng lưới, tạo ra độ rọi đồng đều trong

phòng: văn phòng, không gia thương mại;

+ Hệ thống chiếu sáng nền: chỉ thiết kế để đạt 33 – 67% mức độ rọi của hệ thống ánh

sáng chung Phần độ rọi còn lại do hệ thống chiếu sáng làm việc đảm trách;

3.2 Kỹ thuật Chiếu sáng nội thất 3.2.1 Thiết kế sơ bộ

B4 : Chọn độ cao treo đèn

3.2 Kỹ thuật Chiếu sáng nội thất

3.2.1 Thiết kế sơ bộ

B5 : Bố trí đèn và xác định số lượng đèn tối thiểu đảm bảo độ đồng đều ánh sáng trên mplv

3.2 Kỹ thuật Chiếu sáng nội thất 3.2.1 Thiết kế sơ bộ

B5 : Bố trí đèn và xác định số

lượng đèn tối thiểu đảm bảo độ

đồng đều ánh sáng trên mplv

3.2 Kỹ thuật Chiếu sáng nội thất

• Eyc: độ rọi yêu cầu trên mplv, lx;

• η: hiệu suất của đèn;

• U: hệ số lợi dung quang thông, xác định theo bảng lập sẵn của NSX;

• δ: hệ số dự trữ

Hệ số lợi dung quang thông U: tỷ số quang thông roi xuống mplv và quang thông thoát ra khỏi

đèn, phụ thuộc vào loại đèn và hệ số không gian k, tra PLB.1 cuối sách;

k = ab/ h (a+b)

k: thay đổi từ 0,6 – 5, a,b, h: kích thước của phòng theo hình 3.11, 3.12

3.2 Kỹ thuật Chiếu sáng nội thất

• Ft: tổng quang thông cấn thiết;

• Fd: quang thông của đèn;

Nếu N > số lượng đèn tối thiểu: N chính là số lượng đèn cần lắp đăt;

Nếu N < số lượng đèn tối thiểu: lấy số lượng đèn tối thiểu để lắp đặt Khi đó quang thông của bóng đèn có thể giảm nhỏ hoăn loại bóng đèn đã chọn ở B5:

F d = F t / N min

3.2.2 Kiểm tra sự lóa mất tiện nghi

PA bố trí đèn có thể gây mất tiện nghi cho người sử dụng phụ thuộc các yếu tố:

BÀI TẬP LỚP SỐ 3 THIẾT KẾ CHIẾU SÁNG NHÂN TẠO Thiết kế chiếu sáng nhân tạo cho một phòng họp có các thông

-Thể hiện bản vẽ bố trí đèn trên khổ giấy A3;

- Thuyết minh tính toán trên khổ giấy A4;

- 2 người / 1 nhóm;

- Ngày nộp: vào ngày thi lần 1;