Tải bản đầy đủ (.pdf) (124 trang)

Kỹ thuật chiếu sáng đô thị docx

Bạn đang xem bản rút gọn của tài liệu. Xem và tải ngay bản đầy đủ của tài liệu tại đây (2.64 MB, 124 trang )


TRNG I HC KIN TRÚC À NNG
Khoa K thut h tng đô th và Qun lý xây dng

Nguyn Mnh Hà






BÀI GING
K THUT CHIU SÁNG Ô TH





























à
N
n
g
thán
g
02-2009
Bài ging K thut chiu sáng đô th
Nguyn Mnh Hà - Trng i hc Kin trúc à Nng 1

LI CM N

Bài ging K thut chiu sáng đô th đc biên son làm tài liu ging dy chính thc cho
ngành K thut h tng đô th, Trng i hc kin trúc à Nng. Trong quá trình biên son,
tác gi đã nhn đc s ng h, đng viên cng nh ý kin đóng góp và s giúp đ ca các t
chc, cá nhân sau đây:
- Các thy giáo, cô giáo trong Khoa K thut h tng đô th và Q
un lý xây dng.
- Phòng Qun lý đin, S Công Thng thành ph à Nng.
- Công ty Qun lý vn hành đin chiu sáng công cng à Nng

- Công ty Schréder Vit Nam.
- Gia đình và bn bè đng nghip.
Tác gi xin chân thành cm n s giúp đ quý báu đó.
Do biên son ln đu vi thi gian, kinh nghim có hn, chc chn tp bài ging này còn
có nhiu thiu sót, tác gi rt mong nhn đ
c các ý kin đóng góp ca các đng nghip, sinh
viên và bn đc quan tâm đn lnh vc chiu sáng đ tin ti biên son thành giáo trình hoàn
chnh phc v công tác ging dy, hc tp cng nh công tác ca sinh viên sau khi ra trng.
Các ý kin dóng góp xin gi v đa ch:
Vn phòng Khoa K thut h tng đô th và Qun lý xây dng
Tng 4, Trng i hc Kin trúc à Nng
S 566 N
úi Thành, qun Hi Châu, thành ph à Nng.
Email :

Tác gi

















Bài ging K thut chiu sáng đô th
Nguyn Mnh Hà - Trng i hc Kin trúc à Nng 2

MC LC
PHN M U 5
LCH S CHIU SÁNG NHÂN TO VÀ VAI TRÒ CA NÓ 5
CHNG 1 7
KHÁI NIM C BN VÀ CÁC I LNG O ÁNH SÁNG 7
1.1. Bn cht ca ánh sáng 7
1. Bn cht sóng - ht ca ánh sáng: 7
2. Ngun sáng t nhiên và quang ph liên tc 7
3. Ngun sáng nhân to và quang ph vch: 8
1.2. Mt s hin tng phát sáng và phm vi ng dng trong chiu sáng nhân to: 9
1. Hin tung phát sáng do nung nóng: 9
2. Hin tung phát sáng do phóng đin: 9
3. Hin tng phát sáng hunh quang 11
4. Hin tng phát sáng lân quang 11
5. Hin tng phát sáng th cp: 12
1.3. Các đi lng c bn đo ánh sáng 12
1. Góc khi (còn gi là góc đc, góc nhìn) 12
2. Thông lng nng lng ca bc x ánh sáng nhìn thy 14
3. Quang thông 15
4. Quang hiu 16
5. Cng đ sáng 16
6.  ri 17
7.  sáng (còn gi là đ trng): 18
8.  chói 19
9. Nhit đ màu: 19

10.  hoàn màu (còn gi là ch s th hin màu): 20
1.4. Các đnh lut quang hc và ng dng trong k thut chiu sáng : 21
1. S phn x: 21
2. S truyn x : 22
3. S khúc x: 23
4. S che chn: 24
5. S hp th: 24
6. nh lut Lambert v s khuych tán đu : 25
CHNG 2 27
MT NGI VÀ S CM TH ÁNH SÁNG 27
2.1 Cu to mt ngi 27
1. Hin tng th giác: 27
2. Hin tng điu tit ca mt: 27
3. Võng mc: 27
4. Khái nim “con mt quc t”: 27
2.2 S gii mã hình nh: 28
2.3 Quá trình thích nghi : 28
2.4 Cm giác chiu sâu ca vt cn nhìn: 28
2.5 Cc cn và cc vin ca mt : 29
2.6. Trng nhìn (th trng) ca mt : 29
2.7  tng phn : 29
2.8 Hin tng chói lóa: 30
1. Khái nim: 30
2. Gii thích hin tng chói lóa : 30
3. Ch s hn ch chói lóa G (còn gi là ch s tin nghi) : 31
CHNG 3 33
CÁC LOI NGUN SÁNG NHÂN TO THÔNG DNG 33
3.1 Bóng đèn nung sáng: 33
Bài ging K thut chiu sáng đô th
Nguyn Mnh Hà - Trng i hc Kin trúc à Nng 3

1. Cu to ca bóng đèn nung sáng (hình 3.1): 33
2. Mt s loi bóng đèn nung sáng thông dng: 34
3.2 Bóng đèn hunh quang 35
1. c đim cu to: 35
2. Mt s bóng đèn hunh quang thông dng 37
3.3 Bóng đèn phóng đin cung đ cao (HID) 38
1. Cu to ca bóng đèn phóng đin: 38
2. Mt s loi bóng đèn phóng đin HID thông dng: 39
3.4 èn phát sáng quang đin (LED: Lighting Emitting Diode) 42
3.5 èn cm ng (đèn không đin cc) 43
3.6 èn Sulfua : 43
CHNG 4 45
CU TO CA B ÈN CHIU SÁNG CÔNG CNG 45
4.1. Cu to chung ca mt b đèn chiu sáng công cng: 45
4.2. Các b phn chính ca b đèn chiu sáng công cng 46
1. Tm phn quang: 46
2. Thit b mi đèn (tc te) và chn lu: 46
3. Kính bo v : 47
4. L đui đèn : 48
4.3. Các thông s c hc ch yu ca b đèn chiu sáng công cng: 48
1.  kín (IP): 49
2. Cp bo v c hc chng n (còn gi là đ chu va đp ca kính đèn): 49
3. Din tích cn gió 50
4. Ch tiêu lão hóa kính bo v: 50
5. Trng lng: 50
4.4. Các thông s đin ch yu ca b đèn chiu sáng công cng: 50
1. Cp cách đin : 51
2.  dao đng đin áp: 51
4.5. Các thông s v quang hc ca b đèn chiu sáng công cng: 51
1. H s suy gim quang thông: 51

2. H s phn quang : 52
3. ng cong trc quang : 52
4. Hiu sut ca b đèn : 54
5. Cp b đèn : 55
6. H s s dng ca b đèn: 56
7. Góc bo v 57
4.6. Phân loi các b đèn chiu sáng công cng: 58
CHNG 5 59
THIT K H THNG CHIU SÁNG CÔNG CNG 59
5.1. S lc v lch s các phng pháp, trình t thit k: 59
5.2. Các tiêu chun chiu sáng đng giao thông và yêu cu c bn : 59
5.3. Các nguyên tc c bn: 59
1. Phng và v trí quan sát ca ngi lái xe: 60
2.  chói mt đng : 60
3.  đng đu ca đ chói mt đng: 61
4. Ch s chói lóa G ca b đèn: 62
5. Hiu qu dn hng ti các v trí đc bit 63
5.4. Phng pháp t s R trong thit k chiu sáng : 63
1. Các thông s hình hc b trí đèn : 63
2. Các phng án b trí đèn 65
3. Chn công sut và loi b đèn : 67
5.5. Phng pháp đ chói đim trong thit k chiu sáng : 68
1.  chói ca mt đim trên mt đng : 68
2. Phân loi các lp ph mt đng : 69
Bài ging K thut chiu sáng đô th
Nguyn Mnh Hà - Trng i hc Kin trúc à Nng 4
3. Tính toán đ chói và đ ri đim 70
5.6. Thit k chiu sáng ti các đim đc bit trên đng giao thông: 72
1. Chiu sáng ti đim giao nhau đng mc: 72
2. Chiu sáng nút giao vi đng st : 74

3. Chiu sáng đng cong 74
4. Chiu sáng bùng binh 75
5. Chiu sáng đng hm 76
5.7. Thit k chiu sáng vi s tr giúp ca máy tính: 78
5.8. S dng phn mm thit k chiu sáng công cng Ulysse 2.2 79
1. Khi đng 79
2. Chn phng án b trí đèn 81
3. Chn đèn và các thông s v đèn 82
4. Xem kt qu và lp báo cáo 84
5.9. Mt s ni dung thit k khác ca h thng chiu sáng đng giao thông 87
1 Thit k đin : 87
2 Thit k xây dng : 89
3 Thit k kt cu 89
CHNG 6 90
QUN LÝ, VN HÀNH H THNG CHIU SÁNG CÔNG CNG 90
6.1. Ni dung qun lý, vn hành : 90
6.2. C cu t chc và trang thit b vn hành 91
6.3. Vn đ tit kim đin : 91
6.4. Thc trng qun lý vn hành 92
6.5. T đng hoá công tác qun lý, vn hành h thng đin chiu sáng : 92
CHNG 7 93
THIT K CHIU SÁNG CÔNG TRÌNH CÔNG CNG TRONG Ô TH 93
7.1. Chiu sáng công viên, vn hoa 93
1. Các nguyên tc chung 93
2. Ch tiêu k thut v chiu sáng : 93
7.2. Chiu sáng công trình th thao ngoài tri - nhng nguyên tc chung : 95
CHNG 8 98
MT S VN  CN NGHIÊN CU CA CHIU SÁNG Ô TH 98
8.1. Ô nhim ánh sáng 98
8.2. Quy hoch chiu sáng 99

PH LC 101
1. Bng giá tr và biu thc hàm V(λ): 101
2. Công sut và quang thông các loi đèn phóng đin thông dng 101
3. Bng phân loi các lp ph mt đng : 102
TÀI LIU THAM KHO 106
PHN BÀI TP 107

Bài ging K thut chiu sáng đô th
Nguyn Mnh Hà - Trng i hc Kin trúc à Nng 5
PHN M U
LCH S CHIU SÁNG NHÂN TO VÀ VAI TRÒ CA NÓ

T thi k s khai con ngi đã bit to ra ánh sá
ng t la, tuy nhiên lúc đó con ngi
dùng la vi t cách là ngun nhit ch không phi là ngun sáng. Tri qua mt thi k dài
ca lch s, con ngi mi phát minh ra loi đèn thp sáng bng cht khí. Sau khi nhà hoá
hc ngi Áo K.Auer phát minh ra đèn mng sông ch to bng cht chu đc nhit đ cc
cao đã cho ánh sáng trng khi đt cháy trong ngn la cht khí thì đèn mng sông tr nên ph
bin khp các thành ph ln trên th gii, đn ni tng nh không th còn loi đèn nà
o có
th thay th đc.
Tuy nhiên cui th k 19 ngi ta bt đu nhn thy u đim khi thp sáng bng đin.
Cho đn nay ngi ta vn cha bit chính xác ai là ngi đu tiên ch to ra chic đèn đin
đu tiên. Tuy nhiên đ đi đn c
hic bóng đèn hoàn thin nh ngày nay chc chn phi có s
cng hin ca nhiu nhà khoa hc, trong đó ngi có công ln nht và là ngi đã đng ký
bn quyn phát minh đu tiên v bóng đèn dây tóc vào nm 1878 là Thomas Edison - mt nhà
phát minh ni ting ca M.  ghi nhn công lao và s n lc ca ông trong vic đem
ánh
sáng đn cho nhân loi mà ngày nay ngi ta đã tng nh ông nh là cha đ ca mi loi

bóng đèn đin dùng si đt.
êm 24/12/1879 Edison mi hàng trm ngi thuc đ mi thành phn trong xã hi 
thành ph New York ti d ba tic ti nhà ông nhm qung cáo sn phm đèn đin do ông
ch to ln đu tiên. Ti ba tic này ông cho thp sáng hàng lot bóng đèn  tt c khu nhà

, xng máy, phòng thí nghim và sân vn. Kt qu ba tic đã giúp ông nhn đc s tài
tr ca chính quyn cho đ án thp sáng thành ph. Cui cùng, đn 5 h sáng ngày 04/9/1882
hàng trm ngn đèn trên các ph đng lot bt sáng làm c mt góc thành ph NewYork tràn
ngp ánh sáng đin, đánh du thi khc lch s ánh sáng đin chinh phc bóng đêm. ây
cng đc xem là thi đim ra đi ca ngà
nh chiu sáng đô th.
Ti Vit Nam trc đây, chiu sáng đô th đc xây dng trên c s li đèn chiu sáng
công cng đc xây dng t thi Pháp thuc, ch yu dùng bóng đèn si tóc. n nm 1975,
nhng ngn đèn cao áp đu tiên đc lp đt ti khu vc qung trng Ba ình và lng Ch
tch H C
hí Minh. Ngoài chiu sáng đng ph, các loi chiu sáng khác ca đô th nh chiu
sáng công viên, vn hoa, chiu sáng cnh quan các công trình kin trúc vn hoá, lch s, th
thao, chiu sáng tng đài hu nh cha có gì.
Hi ngh chiu sáng đô th ln th nht (4/1992) là mt mc khi đu cho s phát trin
ca ngành chiu sáng đô th Vit Nam. Thc trng chiu sáng đô t
h lúc by gi vn còn rt
kém, lc hu so vi các đô th trong khu vc. Sau Hi ngh chiu sáng đô th toàn quc ln
th hai (12/1995) t chc ti à Nng, cùng vi s phát trin vt bc ca nn kinh t, lnh
vc chiu sáng đô th  nc ta đã thc s hình thành và phát trin. Hin nay chúng ta đã có
Hi chiu sáng đô th Vit nam.
Vai trò ca chiu sáng đô th:
Bài ging K thut chiu sáng đô th
Nguyn Mnh Hà - Trng i hc Kin trúc à Nng 6
Ti các nc phát trin, đin nng dùng cho chiu sáng chim t 8 đn 13% tng đin
nng tiêu th. H thng chiu sáng đô th bao gm nhiu thành phn khác nhau, trong đó có

th k đn chiu sáng phc v giao thông, chiu sáng các c quan chc nng ca đô th
Chiu sáng đng ph to ra s sng đng, hp dn và tráng l cho các đô th v đêm,
góp phn nâng cao cht lng cuc sng cho ngi
dân đô th, thúc đy s phát trin thng
mi và du lch. c bit, h thng chiu sáng trang trí còn to ra không khí l hi, s khác
bit v cnh quan ca các đô th trong các dp l tt và các ngày k nim ln hoc trong thi
đim din ra các hot đng chính tr, vn hóa xã hi cng nh s kin quc t.
Trong điu kin t
hiu ht v đin nng ca nc ta, đã có nhng lúc, nhng ni chiu
sáng qung cáo b coi là phù phim, lãng phí và không hiu qu. iu này xut phát t góc đ
tiêu th nng lng mà cha nhn thc tng quát vai trò ca chiu sáng đô th. Do đó cn có
s đánh giá chính xác và khách quan v hiu qu mà chiu sáng đem li không ch v mt
kinh t, mà còn c trên các bình din vn hóa - xã hi. Không ch nhìn nhn nhng hiu qu
trc tip trc mt, có th tính đ
c bng tin mà còn c hiu qu gián tip và lâu dài mà
chiu sáng đem li trong vic qung bá, thúc đy s phát trin ca thng mi, du lch và dch
v. Ch có nh vy, h thng chiu sáng đô th mi có th phát trin và duy t
rì mt cách bn
vng, đóng mt vai trò ngày mt xng đáng trong các công trình h tng k thut đô th.
 làm đc vic đó chúng ta phi đy mnh vic nghiên cu, ng dng, phát trin lý
thuyt v chiu sáng đô th ngày càng hoàn thin nhm xây dng đô th Vit Nam va mang
phong cách hin đi va gi gìn đc nét truyn thng.






















Bài ging K thut chiu sáng đô th
Nguyn Mnh Hà - Trng i hc Kin trúc à Nng 7
CHNG 1
KHÁI NIM C BN VÀ CÁC I LNG O ÁNH SÁNG

1.1. Bn cht ca án
h sáng
1. Bn cht sóng - ht ca ánh s
áng:

+ Ánh sáng nhìn thy, tia cc tím, tia X, sóng radio, sóng truyn hình,…tt c đu là
nhng dng nng lng đin t đc truyn trong không gian di dng sóng, cng ging
nh các bc x đin t khác đc đc trng bi bc sóng , tn s , hoc chu k T vi  =
1/T hoc c = ..
+ Có th chia bc sóng thành các phm
vi sau, ta nhn thy ánh sáng nhìn thy ch là di
hp t 380nm-780nm:

• T 3000 m đn 1000 m Sóng dài (LW = long wave)
• T 1000 m đn 100 m Sóng trung (MW = medium wave)
• T 100 m đn 10 m Sóng ngn (SW = Short wave)
• T 10 m đn 0,5 m Sóng vô tuyn (FM)
• T 0,5 m đn 1,0 mm Sóng rađa
• T1000 µm đn 0,78 µm Sóng hng ngoi
• T 780 nm đn 380 nm Ánh sáng nhìn thy
• T 380 nm đn 10 nm Tia cc tím (tia t ngoi, UV)
• T 100 A
0
đn 0,01 A
0
Tia X
• T 0,01 A
0
đn 0,001 A
0
Tia , tia v tr
( 1 µm = 10
-6
m; 1 nm = 10
-9
m; 1 A
0
= 10
-10
m)
+ Theo thuyt lng t, ánh sáng còn mang bn cht ht (photon), có nng lng E = h=
hc /  ; trong đó h là hng s Plank = 6,626176 × 10
-34

Js
Ti sao các vt th phát ra ánh sáng ? Ta phi dùng thuyt lng t đ gii thích nh sau:
+ Mt photon b bin mt khi nó va vào và đy mt đin t vòng ngoài lên trng thái kích
thích  các qu đo xa nhân hn î s hp thu nng lng ánh sáng ca vt cht.
+ Mt photon đc sinh ra khi đin t t trng thái kích thích chuyn sang mt qu đo
khác gn nhân hn và ti đi mt nng lng m
à nguyên t b mt di dng tia sáng mà bc
sóng t l nghch vi nng lng đc truyn đi î s phát ra nng lng ánh sáng ca vt
cht.
+ Nh vy cn c vào bc sóng ta có th phân bit đc sóng ánh sáng và các dng
nng lng khác trên quang ph đin t.

2. Ngun s
áng t nhiên và quang ph liên tc

+ Ánh sáng nhìn thy khác vi các dng bc x đin t khác  kh nng làm kích hot
võng mc ca mt ngi.
+ Vùng ánh sáng nhìn thy có bc sóng dao đng t 380nm-780nm
+ Thí nghim đã chng minh: di ph ca ánh sáng mt tri là di quang ph liên tc có
bc sóng thay đi t 380nm –780nm nh hình sau:
+ Ánh sáng mt tri đc coi là ngun sáng chun đ đánh giá cht lng ca ngun sáng
nhâ
n to.
Bài ging K thut chiu sáng đô th
Nguyn Mnh Hà - Trng i hc Kin trúc à Nng 8

















+ Ánh sáng mt tri có rt nhiu công dng khác ngoài chiu sáng : sinh ra vitamin D khi
tm nng bui sáng, dit vi khun (do có mt lng rt bé tia cc tím), phát đin, thu nhit,
sy khô,…
+ Hin nay ngi ta đang nghiên cu thit b dn ánh sáng t nhiên vào trong các toà nhà
nhm gim tin đin cng nh có li cho sc kho.

3. Ngun sá
ng nhân to và quang ph vch:




















Hình 1.2_Thí
nghim quang
ph vch
Ngun sáng
nhân to
(đèn chiu
sáng)
Ln
g
kính
Khe h
p
Vt đen
Lng kính
Ánh
sáng
mt tri
Tia sáng đn
sc đu ra
lng kính
Ph ánh sáng
Hình 1.1_ Thí nghim quang ph liên tc

Bài ging K thut chiu sáng đô th
Nguyn Mnh Hà - Trng i hc Kin trúc à Nng 9
+ Ánh sáng nhân to có quang ph đt quãng (quang ph vch). Hình 1.2 là kt qu thí
nghim xác đnh quang ph ca mt s ngun sáng nhân to sau khi đi qua lng kính:
+ Nói chung ánh sáng nhân to không tt bng ánh sáng mt tri (xét di góc đ chiu
sáng). V mt tâm - sinh lý, tri qua hàng triu nm tin hóa, h thn kinh ca con ngi đã
thích nghi hoàn toàn vi ánh sáng ban ngày nên vi bt k ngun sáng nào không phi là ánh
sáng mt tri đu không tt đi vi mt. c m ca con ngi luôn luôn hng đn vic to
ra các ngun sáng ging nh ban ngày, do đó đ đá
nh giá cht lng ca các ngun sáng
nhân to ngi ta thng ly ánh sáng ban ngày làm chun đ so sánh.
Ánh sáng đèn tuyp ta thng thy cng ch có màu xanh, tc là có quang ph vch mc
dù ban đêm ta cm thy nó khá d chu. Vi s tin b ca k thut, hin nay ngi ta có th
ch to các ngun sáng có kh nng phát ra các bc x có quang ph liên tc gn vi án
h
sáng trng nh đèn xenon, song giá thành rt đt nên ch yu dùng cho các loi xe hi đt
tin.

1.2. Mt s hin tng
phát sáng và phm vi ng dng trong chiu sáng nhân to:

1. Hin tung
phát sáng do nung nóng:

Bt k vt th nào có nhit đ > 0
0
K đu bc x nng lng di dng sóng đin t, khi
đc nung nóng đn nhit đ khong 1000
0
K s phát ra bc x ánh sáng (cng là loi sóng

đin t). Nhit đ càng cao thì cng đ ánh sáng tng lên và màu sc b ngoài cng tr nên
sáng hn. Các loi đèn đin chiu sáng thng dùng dòng đin đ đt nóng si đt (dây tóc)
bng kim loi. Hin tng phát sáng khi nung nóng bng dòng đin đc nhà khoa hc Anh
Humphrey DaVy phát hin nm 1802. Sau đó nhà phát minh ngi M Edison mi ch to ra
đèn si đt đu tiên.
Hin tng phát x ánh sáng do nung nóng đ
c gii thích nh sau: Khi có đin áp đt
vào hai đu dây tóc, các đin t  các lp ngoài ca nguyên t đc gii phóng khi nguyên
t và dch chuyn trong mng tinh th kim loi. Trong quá trình di chuyn, đin t luôn luôn
có va chm vi các nguyên t, do đó đng nng ca đin t đã truyn mt phn cho nguyên
t. Kt qu là các nguyên t b kích thíc
h và mt s đin t lp trong nhy ra lp ngoài (nu
lp đó cha đy). in t này có xu hng tr v v trí trng gn ht nhân hn (v trí n đnh)
và nu điu đó xy ra thì đin t s mt mt lng nng lng E (th nng) đng thi gii
phóng mt photon có bc són
g λ = c.h/E (có th là ánh sáng nhìn thy hoc không nhìn
thy).
Nng lng bc x có th bao gm quang nng, nhit nng và bc x hng ngoi,
ng dng hin tng này đ ch to các loi đèn si đt nh đèn si đt chân không
(trong dân dng 50W-75W), đèn si đt halogen (còn gi là đèn halogen-Vonfram).

2. Hin tung
phát sáng do phóng đin:

Hin tng này do nhà khoa hc Anh Edward Townsend phát hin đu tiên.
Hin tng phóng đin trong cht khí là quá trình din ra rt phc tp, ph thuc vào áp
sut khí, công sut ngun đin và dng đin trng. Tuy nhiên có th mô t tóm tt thông qua
thí nghim sau đây: cho ng phóng đin thy tinh cha hi kim loi hoc mt khí tr nào đó
 áp sut thp, bên trong có đt 2 đin cc và đ
c ni vi ngun 1 chiu thông qua bin tr

điu chnh đc:
+ Khi đin áp tng lên thì dòng đin tng theo (đon AB). Nguyên nhân có dòng đin là
Bài ging K thut chiu sáng đô th
Nguyn Mnh Hà - Trng i hc Kin trúc à Nng 10
do các ion t do tn ti trong cht khí.
+ n đim B (đim xy ra phóng đin) thì dòng đin tng rt nhanh còn đin áp gim
xung đn đim M (đim duy trì phóng đin). Nguyên nhân dòng đin tng là do hin tng
ion hóa cht khí làm cho s đin t tng lên nhanh.
+ n đim D (bng cách gim R) s xy ra hin tng phóng đin h quang. Nguyên
nhâ
n là do đin cc b đt nóng quá mc làm phát x đin t bng hiu ng nhit-ion.
Cn lu ý là nu áp sut cao s xy ra hin tng phóng đin tia la ch không phi
phóng đin ta sáng vì  áp sut cao, hin tng phóng đin không t duy trì đc.
Khi ng dng hin tng này vào đèn đin chiu sáng, ngi ta ch cho đèn làm vic
trong khong B-D vi đim làm v
ic M đc xác lp nh đin tr R gi là “chn lu”. in
áp ti đim B đc gi là đin áp phóng đin hay đin áp mi. Khi phóng đin, các nguyên t
khí b kích thích lên mc nng lng cao hn, sau đó tr v trng thái ban đu thì phát ra
phôton gây nên hin tng phát sáng hng t cc â
m sang cc dng. Ánh sáng phát ra
thng đn sc và mang màu đc trng ca khí trong ng thy tinh. Ngoài ánh sáng nhìn
thy, tùy vào cht khí mà còn có các tia hng ngoi hay t ngoi. Nu có phát tia t ngoi thì
ng phóng đin phi làm bng thy tinh có đc tính cn tia t ngoi (thy tinh natri cacbonat),
tránh hy dit sinh vt sng, tia hng ngoi không nguy him vì nó ch có tác dng nhit.













i vi ngun đin xoay chiu hình sin thì chiu dòng đin duy trì trong ng t
hy tinh
liên tc thay đi theo tn s ngun đin. C dòng đin và đin áp trong ng phóng đin không
còn là hình sin na nên nó đc xem là mt phn t phi tuyn. Mc dù mt ngi không cm
nhn đc nhng ánh sáng do đèn to ra là ánh sáng nhp nháy liên tc.











i
E
R
u
K
atot
Anot
Hi

kim
loi
300
200
100
u
(
V
)
A
E
B
C
M
D
E
M’
R=30
k
Ω
R=300Ω
lo
g
i
10
-5
10
-4
10
-3

10
-2
10
-1
1
Hình 1.3_ Thí nghim phóng đin trong cht khí
Hình 1.4_ Phóng đin trong cht khí
vi ngun đin hình sin
M
M
B
B
Bài ging K thut chiu sáng đô th
Nguyn Mnh Hà - Trng i hc Kin trúc à Nng 11
Nng lng bc x gm quang nng, nhit nng, bc x hng ngoi, bc x t ngoi có
t l thay đi theo áp sut và loi khí s dng.
ng dng hin tng này đ ch to các loi đèn hi phóng đin Natri áp sut thp, Natri
áp sut cao, đèn halogen kim loi (hi thy ngân cao áp),…

3. Hin tng phát sáng hunh quang

Hin tng hunh quang đc bit đn vào gia th k 19 bi nhà khoa hc ngi A
nh
George G. Stoke. Khi cho ánh sáng t ngoi (không nhìn thy) chiu vào cht phát hunh
quang thì mt phn nng lng ca nó bin đi thành nhit, phn còn li bin đi thành ánh
sáng có bc sóng dài hn nm trong di quang ph nhìn thy đc. (inh lut Stoke)
Gii thích theo thuyt lng t nh trong hình 1.5: mt photon bc x t ngoi (hình bê
n
trái) va chm vi mt electron ca mt nguyên t cht hunh quang, kích thích và đa
electron này lên mc nng lng cao hn. Sau đó, electron này ri xung mc nng lng

thp hn và phát ra ánh sáng di dng mt photon (hình bên phi) trong vùng ánh sáng nhìn
thy đc.














ng dng hin tng này ngi ta ch to ra đèn hunh quang gm bóng thu tinh không
cho tia t ngoi xuyên qua, trong đó cha cht thu ngân  áp sut thp. Khi phóng đin, các
đin t phát x t đin cc kích thích nguyê
n t thu ngân và to ra tia t ngoi (bc sóng
253,7nm), các tia t ngoi đp vào thành ng (có quét bt hunh quang) làm đèn phát sáng.
Nhìn chung hiu sut phát sáng ca đèn hunh quang khá cao. Cht hunh quang có rt
nhiu loi nhng thng dùng cht halophosphat canxi 3Ca(PO
4
)
2
.CaF
2
đ quét vào bên trong
thành ng phóng đin mt lp mng.

Nng lng bc x t hin tng phóng đin ngoài tia t ngoi có th còn có tia hng
ngoi, nhng theo đnh lut Stokes ta không th bin đi tia hng ngoi v min ánh sáng
nhìn thy (bc sóng ngn hn).
Các loi đèn hunh quang hin nay gm T12-T10-T8-T5, compact,… Ý ngha ca các ký
hiu này đc đ cp  các chng sau.

4. Hin tng
phát sáng lân quang

in t  trng
thái c bn
Ht nhân
Photon phát x
(ánh sáng nhìn thy)
Tia t
ngoi
Mc nng
lng thp
Mc nng
lng cao
in t b
kích thích
Hình 1.5_ Gii thích hin tng phát sáng hunh quang
Bài ging K thut chiu sáng đô th
Nguyn Mnh Hà - Trng i hc Kin trúc à Nng 12
Lân quang là mt dng phát quang, trong đó các phân t ca cht lân quang hp th ánh
sáng, chuyn hóa nng lng ca các photon thành nng lng ca các electron sang trng
thái lng t có mc nng lng cao nhng khá bn vng. Sau đó electron chm chp ri v
trng thái lng t  mc nng lng thp hn và gii phóng mt phn nng lng tr li
di dng các photon.

Lân quang khác vi hunh quang  ch vic electron tr v trng thái c kèm
theo nh ra
photon rt chm chp. Trong hunh quang, s ri v trng thái c ca electron gn nh tc
thi khin photon đc gii phóng ngay. Do vy các cht lân quang hot đng nh nhng b
lu tr ánh sáng: thu nhn ánh sáng và chm chp nh ra ánh sáng sau đó.
S d có s tr v trng thái c chm chp ca các electron là do mt trong s các trng
thái kích thích khá bn nên vic chuyn hóa t trng thái này v trng thái c bn b cm bi
mt s quy tc lng t. Vic xy ra s tr v trng thái c bn ch có th đ
c thc hin khi
dao đng nhit đy electron sang trng thái không bn gn đó, đ t đó nó ri v trng thái c
bn. iu này khin hin tng lân quang ph thuc vào nhit đ: nhit đ càng lnh thì trng
thái kích thích càng đ
c bo tn lâu hn.
a s các cht lân quang có thi gian tn ti ca trng thái kích thích ch và
o c miligiây,
có mt s cht có th lên ti vài phút hoc thm chí vài gi. Trong thc t ta thy con đom

đóm phát sáng đc là nh cht lân quang.
Cht d quang là cht có cha các nguyên t phát sáng lân quang.
Hin tng lân quang không đc ng dng trong k thut chiu sáng vì hiu qu thp và
trng thái phát sáng không bn. Nó ch dùng trong ch to các đ chi cho tr em,…

5. Hin tng phát sáng th cp:

Nói cách khác đâ
y không phi là ngun sáng thc s nh các hin tng đã nêu  trên.
Khi mt vt đc chiu sáng thì bn thân nó cng có th phn x mt phn ánh sáng gi là
phát sáng th cp. Ch có vt đen tuyt đi mi hp th toàn b ánh sáng.
Da vào hin tng này ta có th gii thích màu sc ca các vt trong t nhiên: S th
hin màu ca vt là do ánh sáng phn x to thành (ví d vt màu đ phn x tia màu đ, các

màu khác thì nó hp th). Trc đây có rt nhiu lý thuyt màu sc khác nhau xut hin ch
yu s dng trong ngành dt nhum. Vi s ra đi ca thuyt lng t, hin nay ngi ta đã
xây dng hoàn chnh thuyt màu hin đi da vào bn cht sóng ht ca ánh sáng
Mt vt th bt k tip nhn á
nh sáng chiu vào s xy ra các hin tng : phn x, xuyên
qua, hp th. Mi hin tng này li có nhng tính cht riêng, ví d phn x li có các loi
phn x đu, phn x khuych tán,…. Các hin tng này đc nghiên cu đ ch to các b
phn ca đèn (đc bit là tm phn quang) nhm điu khin s phân b á
nh sáng ca ngun
sáng hiu qu nht. Vn đê này s xét trong các phn sau.

1.3. Các đi lng c bn đo ánh sáng

1. Góc khi (còn gi là góc đc, góc nhìn)

- Khái nim:
Xét mt đng cong kín bt k (L). T mt đim O trong không gian ta v các đng
thng ti mi đim trên đng cong (L) gi là các đng sinh. Khi đó phn không gian gii
hn bi các đng sinh này đc gi là góc khi nhìn đng cong (L) t đnh O.
Bài ging K thut chiu sáng đô th
Nguyn Mnh Hà - Trng i hc Kin trúc à Nng 13
 đo ca góc khi là din tích phn mt cu có bán kính r = 1, tâm ti đim O b ct bi
góc khi trên.
- Ký hiu góc khi : Ω (Ch cái Hy Lp, đc là
Ômega).
- n v : Sr (steradian)
Steradian là góc khi mà di góc đó ngi quan sát
đng  tâm O ca mt qu cu R=1m thì nhìn thy din
tích S=1m
2

trên mt cu.
- Ý ngha: Góc khi là góc trong không gian, đc
trng cho góc nhìn (tc là t mt đim nào đó nhìn vt
th di mt góc khi). Trong k thut chiu sáng, góc
khi biu th cho không gian mà ngun sáng bc x nng
lng ca nó.
- Ví d tính toán mt s góc khi:
+ Cho qu cu tâm O bán kính R, mt hình nón có
đnh ti O ct mt cu vi mt din tích S thì đ ln ca
góc khi là :
2
R
S

.
+ Cho 2 hình cu bán kính R và kR đng tâm O. Gi s mt góc khi Ω chn hình cu R
vi din tích S
1
=2πR
2
(1-cosα) và hình cu kR vi din tích S
2
= 2πk
2
R
2
(1-cosα). Khi đó góc
khi là:

() ()

2
2
2
22
2
1
)cos1(2)cos1(2
kR
S
kR
Rk
R
S
=−=−==Ω
απαπ














+ Cho mt cu tâm O, bán kính R. Góc khi chn bi hình nón đnh ti O, góc đnh 2α,

din tích mt cu b chn là S. Ta có góc khi:
)cos1(2
)cos(22
222
απ
α
π
π
−=

===Ω
R
RRR
R
Rh
R
S

Ta thy góc khi là đi lng không ph thuc bán kính R.
Trng hp ti đnh O nhìn toàn b mt cu (α=180
0
) ta có góc khi ln nht Ω = 4π (Sr)
+ Tính góc khi chn din tích dS bé tu ý t đim O: khi đó ta coi dS là mt phng. Trên
dS ta ly đim M là trng tâm ca dS, sau đó v mt cu tâm O bán kính R=OM thì góc khi
Ω=
S

O
r =1
(

L
)
Hình 1.6_ nh ngha góc khi
S = Din
tích trên
m
t cu
R
O
R
kR
S
2
=k
2
S
S
1
Ω

Hình 1.7a
O

Hình 1.7b
Bài ging K thut chiu sáng đô th
Nguyn Mnh Hà - Trng i hc Kin trúc à Nng 14
nhìn din tích dS t O là :
2
dS.cos
d

R
α
Ω=
Trong đó α là góc hp bi vect pháp tuyn ca mt dS và OM, còn dS.cosα là hình
chiu ca dS lên phng OM. Do dS bé tu ý nên dS.cosα đc xem là din tích mà góc khi
chn mt cu.
















2. Thông lng nng lng ca bc x á
nh sáng nhìn thy

Nng lng đin cung cp cho ngun sáng không phi bin đi hoàn toàn thành ánh sáng
mà bin đi thành nhiu dng nng lng khác nhau nh hóa nng, bc x nhit, bc x đin
t. Các bc x ánh sáng ch là mt phn ca bc x đin t do ngun phát ra. Di góc đ k
thut chiu sáng ta ch qua
n tâm đn nng lng bc x ánh sáng nhìn thy mà thôi, do đó

ngi ta đa ra khái nim thông lng nng lng ca bc x ánh sáng nhìn thy, đó là phn
nng lng bc x thành ánh sáng ca ngun sáng trong mt giây theo mi hng đc xác
đnh theo các công thc:
Ph ánh sáng liên tc :

2
1
).(
λ
λ
λλ
dW
vi 380nm ≤ λ
1
, λ
2
≤ 780nm
Ph ánh sáng ban ngày (loi ph liên tc):

nm
nm
dW
780
380
).(
λλ

Ph ánh sáng ri rc (quang ph vch):

=

n
i
i
P
1
)(
λ

Trong đó : W(λ) là phân b ph nng lng ca ngun sáng (W/nm).
P(λ
i
) là mc nng lng ca tia đn sc th i phát ra t ngun sáng (W).
λ
i
là bc sóng ca tia đn sc th i tho mãn 380nm ≤ λ
i
≤ 780nm
n v đo ca thông lng là (W).

h
a a
R
α
Ω
Hình 1.7c
O
R
dS’
M
α

n
d
Ω

Hình 1.7d
Bài ging K thut chiu sáng đô th
Nguyn Mnh Hà - Trng i hc Kin trúc à Nng 15
3. Quang thông

- Khái nim:
Thông lng nng lng ca ánh sáng nhìn thy là mt khái nim có ý ngha quan trng
v mt vt lý. Tuy nhiên trong k thut chiu sáng
thì khái nim này ít đc quan tâm.
Tht vy, gi s có hai tia sáng đn sc màu
đ (λ=700nm) và màu vàng (λ=577nm) có cùng
mc nng lng tác đng đn mt ngi thì kt
qu nhn đc là mt ngi cm nhn tia màu đ
tt hn màu vàng. iu này c
ó th gii thích là do
s khúc x qua mt (vai trò là thu kính hi t)
khác nhau: các tia sáng có λ bé b lch nhiu và
hi t trc võng mc, các tia có λ ln thì li hi
t sau võng mc, ch có tia λ=555nm (vàng) là hi
t ngay trên võng mc. Trên c s này ngi ta
xây dng đng cong hiu qu ánh sáng V(
λ
)
ca mt ngi (hình 1.8). ng cong 1 ng vi
th giác ban ngày và đng cong 2 ng vi th giác ban đêm. Biu thc gn đúng ca đng
cong V(λ) đc cho trong ph lc  cui sách, đng thi trong ph lc cng có bng giá tr

ca hàm V(λ).
Nh vy rõ ràng thông lng nng lng không th dùng trong k thut chiu sáng phc
v con ngi, do đó ngi ta phi đa vào mt đi lng mi trong đó ngoà
i W(λ) còn phi
k đn đng cong V(λ), đi lng này gi là quang thông và đc xác đnh nh sau:
Ngun sáng phát quang ph vch (đèn chiu sáng):
)(.)(.683
1
i
n
i
i
VP
λλ

=

Ngun sáng đn sc : Φ = 683.P(λ).V(λ) vi λ=const
Ngun sáng có quang ph liên tc


2
1
).().(683
λ
λ
λλλ
dVW

Ánh sáng ban ngày

780
380
683 ( ). ( ).
nm
nm
WVd
λ
λλ
Φ=


Trong các công thc trên :
n là tng s tia sáng đn sc do ngun phát ra
P(λ
i
) là mc nng lng ca tia đn sc th i (W).
W(λ) là phân b ph nng lng ca các tia sáng liên tc (W/nm)
λ
i
là bc sóng ca tia đn sc th i (nm).
683 lm/W là hng s vt lý xut phát t đnh ngha đn v cng đ sáng (Cadela),
biu th s chuyn đi đn v nng lng sang đn v cm nhn th giác. Giá tr 683 đc
đa vào đ to ra giá tr tng đng vi đnh ngha c ca cadela.
λ
1
và λ
2
là gii hn bc sóng (cn di và trên) ca quang ph liên tc.
- Ý ngha: V bn cht, quang thông cng chính là nng lng nhng  đây đn v tính
không phi bng Oát mà bng Lumen. ây là đi lng rt quan trng dùng cho tính toán

chiu sáng, th hin phn nng lng mà ngun sáng bc x thành ánh sáng ra toàn b không
gian xung quanh.  thy rõ s khác nhau gia Oát và Lumen ta có s so sánh sau:
1,0
0,9
0,8
0,7
0,6
0,5
0,4
0,3
0,2
0,1
0
,
0
400 450 500 550 600 650 700 nm
Hình 1.8
1
2
Bài ging K thut chiu sáng đô th
Nguyn Mnh Hà - Trng i hc Kin trúc à Nng 16
Gi s có mt ngun sáng công sut 1W bin đi toàn b công sut này thành ánh sáng
nhìn thy. Nu ánh sáng nó phát ra là mt tia đn sc λ=555nm (màu vàng) s cho quang
thông 683 lm nhng nu ánh sáng phát ra là quang ph liên tc vi nng lng phân b đu
thì quang thông khong 179 lm (xem ph lc 1).
- Ký hiu: Φ (ký hiu ch cái Hy Lp, đc là phi)
- n v: Lm (Lumen). Lumen là quang thông do ngun sáng phát ra trong mt góc khi
bng 1 Sr.
- Ví d giá tr quang thông mt s ngun sáng thông dng:
+ Xét mt ngun sáng đim có

cng đ sáng I không đi theo mi phng thì quang
thông là :
IId
π
π
4
4
0
=Ω=Φ


+ Thit b dùng đ đo quang thông gi là Lumen k.
+ Quang thông do mt tri gi xung trái đt là 145.10
17
lm.

4. Quang hiu

- nh ngha: Quang hiu là t s gia quang thông do ngun sáng phát ra và công sut
đin m
à ngun sáng tiêu th.
- Ý ngha: Trong k thut chiu sáng ngi ta không dùng khái nim hiu sut theo ngha
thông thng (tính theo t l %) mà s dng khái nim quang hiu. Quang hiu th hin đy
đ kh nng bin đi nng lng mà ngun sáng tiêu th thành quang nng.
Mt s tài liu gi khái nim này là hiu sut ca ngun sáng. Tuy nhiê
n, nu ta s dng
khái nim hiu sut thì s liên tng đn t l % (giá tr ≤ 1) gia các đi lng cùng đn v
đo. Trái ngc hoàn toàn vi quan nim v hiu sut, quang hiu li có giá tr ln hn 1 rt
nhiu và là t s ca 2 đn v đo khác nhau (lm/W) do đó vic dùng khái nim hiu sut là
không hp lý.

- Ký hiu: η (Ch cái Hy Lp, đc là êta)
- n v: lm/W (lumen/Oát)
- Ví d: Q
uang hiu mt s ngun sáng thông dng (theo tài liu Schréder nm 2006)

Ngun sáng Công sut (W) Quang thông (Lm) Quang hiu (Lm/W)
Bóng đèn dây tóc 100 1500 15
Bóng hunh quang 36 2600 80
Bóng compact 20 1200 60
Bóng cao áp thy ngân 250 13000 52
Bóng cao áp MetalHalide 250 20000 80
Bóng cao áp Sodium 250 27000 108

5. Cng
đ sáng

- Khái nim:
+ Xét trng hp mt ngun sáng đim đt ti O và ta quan sát theo phng Ox. Gi dΦ
Bài ging K thut chiu sáng đô th
Nguyn Mnh Hà - Trng i hc Kin trúc à Nng 17
là quang thông phát ra trong góc khi dΩ lân cn phng Ox. Cng đ sáng ca ngun theo
phng Ox đc đnh ngha là :
Ω
Φ
=
d
d
I
+ Cng đ sáng I ca ngun ph thuc vào
phng quan sát. Trong trng hp đc bit, nu I

không thay đi theo phng (ngun đng hng), ta
có quang thông phát ra trong toàn không gian là:
4
I
π
Φ= .
- Ý ngha : Cng đ sáng là đi lng quang hc
c bn, các đi lng quang hc khác đu là đi
lng dn sut xác đnh qua cng đ sáng.
- Ký hiu : I (Vit tt ca ting Anh là Intensity : cng đ)
- n v :
+ Cd (cadela). Cadela có ngha là “ngn nn”, đây là mt trong 7 đn v đo lng c bn
(m, kg, s, A, K, mol, cd)
+ nh ngha Cd (t tháng 10-1979): “Cadenla là cng đ sáng theo mt phng đã ch
o
ca ngun phát bc x đn sc có tn s 540.10
12
Hz (λ=555mm) và cng đ nng lng
theo phng này là 1/683 W/Sr”
- Ví d :
+ èn si đt 40W/220V có I= 35 Cd (theo mi hng)
+ Ngn nn có I=0,8 Cd (theo mi hng).
+ Theo đnh ngha vi ngun sáng đn sc λ=555nm thì 1W=683lm. Nu ngun sáng
đn sc có λ≠555nm thì 1W=683.V(λ). Ví d : ngun sáng đn sc có λ=650nm thì
1W=683.0,2=136,6 lm.

6.  ri

- Khái nim: Gi thit mt S đ
c ri sáng bi mt ngun sáng.  ri ti mt đim nào

đó trên mt S là t s
dS
d
E
Φ
= , trong đó dΦ là quang thông toàn phn do ngun gi đn din
tích vi phân dS lân cn đim đã cho.
Nu mt S đc chiu sáng đu vi tng quang thông gi đn S là Φ thì đ ri ti mi
đim trên mt S là
E
S
Φ
=

- Ký hiu : E








- n v: Lux hay Lx (đc là luych)
Lux là đn v đo đ chiu sáng ca mt b mt.  chiu sáng duy trì trung bình là các
mc lux trung bình đo đc ti các đim khác nhau ca mt khu vc xác đnh. Mt lux bng
x
d
Ω
I

d
Φ
O
Hình 1.9
n
O
dS
M
d
Ω
α
I
dSc
os
α
Hình 1.11
Hình 1.10_nh ngha đ ri
dS
d
Φ
S
Bài ging K thut chiu sáng đô th
Nguyn Mnh Hà - Trng i hc Kin trúc à Nng 18
mt lumen trên mi mét vuông.
- Ý ngha: Th hin lng quang thông chiu đn 1 đn v din tích ca mt b mt đc
chiu sáng, nói cách khác nó chính là mt đ phân b quang thông trên b mt chiu sáng.
- nh lut t l nghch bình phng :
Xét mt ngun sáng đim O, bc x ti mt nguyên t hình tròn dS có tâm M cách O mt
khong r. Cng đ sáng ca ngun theo phng OM là I (hình 1.11). Do dS khá nh nên
xem là mt phng, do đó ta gi


n là pháp tuyn ca dS và α là góc gia (

n , OM). Ta có công
thc đ ri:
⇒=
Ω
=
Φ
=
dS
r
dSI
dS
dI
dS
d
E
.
cos
2
α


Công thc này cho thy đ ri trên b mt nào đó ph thuc vào khong cách r và đ
nghiêng ca mt so vi phng quan sát và nó đc s dng ch yu trong các tính toán
chiu sáng. ây chính là công thc ca đnh lut t l nghch bình phng.
- Mt s giá tr đ ri thng gp:
* Tra nng không mây 100.000 lux
* êm trng tròn không mây 0,25 lux

* Ban đêm vi h thng chiu sáng công cng 10-30 lux
* N
hà  bình thng ban đêm: 159-300lux
* Phòng làm vic: 400-600lux.

7.  sáng (còn gi là đ trng
):

- Khái nim: Cho mt mt phát sáng S có kích thc
gii hn (có th là b mt ca ngun sáng hoc b mt
vt phn x ánh sáng,…).  sáng ti mt đim nào đó
trên mt S là t s
d
R
dS
Φ
=
, trong đó dΦ là quang thông
do phn t dS (lân cn đim đã cho) phát ra theo mi
hng.
Mt phát sáng đu là mt có đ trng nh nhau  mi đim ca mt
- c đim và ý ngha:
+  trng đc trng cho s phát sáng theo mi phng ca vt phát sáng (bao gm
ngun sáng và ánh sáng phn x ca vt đc chiu sáng).
+ Xét v công thc tính và th nguyên thì đ trng ging đ ri nhng  đ ri xét b
mt vt đc chiu sáng bi ngun sáng khác còn đ trng xét b mt ca vt m
à bn thân nó
phát sáng. n v ca đ ri là Lux cng khác đn v đ trng là Lm/m
2
.

+ Ngun sáng  đây cn hiu theo ngha rng hn là "mt phát sáng" bao gm ngun phát
ra ánh sáng và ngun ánh sáng phn x ca vt đc chiu sáng.
+  ri E trên b mt đc chiu sáng không ph thuc vào h s phn x b mt nhng
đ trng ca b mt đc chiu sáng thì ph thuc vào h s phn x b mt.
- Ký hiu: R
- n v: Lm/m
2
là đ trng ca mt ngun sáng hình cu có din tích mt ngoài 1m
2
phát
ra quang thông 1 Lumen phân b đu theo mi phng.
α
cos.
2
r
I
E
=
Hình 1.12_nh ngha đ sáng
dS

S
Bài ging K thut chiu sáng đô th
Nguyn Mnh Hà - Trng i hc Kin trúc à Nng 19
8.  chói

- Khái nim:
+ Hai bóng đèn si đt hình tròn công sut 40W
thì có cùng quang thông. Mt bóng thy tinh trong,
mt bóng thy tinh m thì bóng thy tinh trong s gây

chói mt hn. iu này đc gii thích là: vi bóng
thu tinh m, tia sáng bc x t ngun khi đp vào b
mt thu tinh m (v bóng đèn), nó b tán x theo
nhiu hng và cng đ sáng theo mt hng nht
đnh gim đi so vi cng đ ca tia ti do đó ít chói

hn > đ chói ph thuc vào cng đ sáng.
Mt khác vi đèn pha xe máy nu nhìn trc din
ta thy chói mt nhng nu nhìn nghiêng mt góc nào
đó thì s bt chói mt hn > đ chói ph thuc vào
phng quan sát, đc đc trng bng din tích biu
kin ca mt phát sáng theo phng quan sát.
T nhng nhn xét trên ta thy cn thit phi đa
ra khái nim đ chói ph th
uc vào cng đ sáng ca ngun và din tích biu kin ca mt
phát sáng.
+ Mt ngi đt ti đim O quan sát b mt phát sáng dS theo phng OM. B mt dS
nghiêng mt góc α so vi phng OM. Gi dI là cng đ sáng phát ra bi dS theo phng
OM thì ta có đnh ngha đ chói là
α
cos.d
S
dI
L
= .
- Ý ngha:
+ Th hin mt đ phân b cng đ sáng phát ra t mt đn v din tích ca b mt đó
theo mt hng xác đnh đn mt ngi quan sát.
+  chói ph thuc vào tính cht phn quang ca b mt và hng quan sát (không ph
thuc vào khong cách t mt đó đn đim quan sát).

+ Nhìn chung mi vt th đc chiu sáng ít nhiu đu phn x ánh sáng (đóng vai trò
nh ngun sáng th cp) nê
n cng có th gây ra chói mt ngi. Ví d ban đêm ánh sáng ht
lên t mt đng nha đc chiu sáng cng có th làm chói mt ngi lái xe.
+  chói đóng vai trò rt quan trng khi thit k chiu sáng, là c s khái nim v tri
giác và tin nghi nhìn.
+  chói trung bình ca mt đng là tiêu chun đu tiên đ đánh giá cht lng ca
chiu sáng đ
ng ph.
- Ký hiu: L
- n v: Cd/m
2
. 1 Cd/m
2
là đ chói ca mt mt phng phát sáng đu có din tích 1 m2
và có cng đ sáng 1 Cd theo phng vuông góc vi ngun đó.

- Ví d v đ chói mt s b mt:
+ B mt đèn hunh quang: 5.000-15.000cd/m
2

+ B mt đng nha chiu sáng vi đ ri 30lux có đ chói khong 2cd/m
2

+ Mt tri mi mc : khong 5.10
6
Cd/m
2

+ Mt tri gia tra : khong 1,5 – 2.10

9
Cd/m
2


9. Nhit đ màu:

Nhit đ màu
ca mt ngun sáng đc th hin theo thang Kelvin (K) là biu hin màu
sc ca ánh sáng do nó phát ra. Tng tng mt thanh st khi ngui có màu đen, khi nung
dScos
α

dS
α

n
dI
O
M
Hình 1.13_nh ngha đ chói
Bài ging K thut chiu sáng đô th
Nguyn Mnh Hà - Trng i hc Kin trúc à Nng 20
đu đn khi nó rc lên ánh sáng da cam, tip tc nung nó s có màu vàng, và tip tc nung
cho đn khi nó tr nên “nóng trng”. Ti bt k thi đim nào trong quá trình nung, chúng ta
có th đo đc nhit đ ca thanh thép theo đ Kelvin (
0
C + 273) và gán giá tr đó vi màu
đc to ra.













i vi đèn si đt, nhit đ màu chính là nhit đ bn thân nó. i vi đèn hunh
quang, đèn phóng đin (nói chung là các loi đèn không dùng si đt) thì nhit đ màu ch là
tng trng bng cách so sánh vi nhit đ tng ng ca vt đen tuyt đi b nung nóng.
Khi nói đn nhit đ màu ca đèn
là ngi ta có ngay cm giác đó là ngun sáng “m”,
“trung tính” hay là “mát”. Nói chung, nhit đ càng thp thì ngun càng m, và ngc li. 
d hình dung điu này ta xét mt s giá tr nhit đ màu sau đây:
2500
0
K - 3000
0
K Lúc mt tri ln, đèn si đt
4500
0
K - 5000
0
K Ánh sáng ban ngày quang mây
6000
0

K - 10.000
0
K Ánh sáng khi tri nhiu mây (ánh sáng lnh)
Khi thit k chiu sáng cn phi chn nhit đ màu ca ngun sáng phù hp vi đc đim
tâm-sinh lý ngi, đó là vi đ ri thp thì chn ngun sáng có nhit đ màu thp và ngc
li vi yêu cu đ ri cao thì chn các ngun sáng "lnh" có nhit đ màu cao. c đim sinh
lý này đã đc Kruithof chng minh. Qua các công trình nghiên cu ca mình, ông đã xây
dng đ
c biu đ Kruithof làm tiêu chun đu tiên la chn ngun sáng ca bt k đ án
thit k chiu sáng nào (tt nhiên sau đó còn có các tiêu chun khác).
Trong biu đ Kruithof, vùng gch chéo gi là vùng môi trng ánh sáng tin nghi. Vi
mt đ ri E (lux) cho trc, ngi thit k chiu sáng phi chn ngun sáng có nhit đ màu
nm trong min gch chéo đ đm bo không nh hng đn tâm
-sinh lý ca con ngi, nu
không đm bo điu kin này s gây ra hin tng "ô nhim ánh sáng", có th gây tn hi đn
sc khe.

10.  hoàn màu (còn gi là ch s th hin màu):

Cùng mt vt nhng nu đc chiu sáng bng các ngun sáng đn sc khác
nhau thì mt
s cm nhn màu ca vt khác nhau, tuy nhiên bn cht màu sc ca vt thì không h thay
đi. Ví d mt t giy bình thng màu đ, nu đt trong bóng ti nó có th có màu xám, tuy
nhiên ta vn nói đó là t giy màu đ.
Nh vy cht lng ánh sáng phát ra ca ngun sáng còn phi đc đá
nh giá qua cht
lng nhìn màu, tc là kh nng phân bit màu sc ca vt đt trong ánh sáng đó.  đánh giá
Hình 1.14_ Biu đ Kruithof
Vùng môi
trng

tin nghi
50 100 200 300 400 500 1000 1500 2000
 ri (Lux)
Nhit đ
màu
(
0
K
)

7000
6000
5000
4000
3000
2000
Bài ging K thut chiu sáng đô th
Nguyn Mnh Hà - Trng i hc Kin trúc à Nng 21
s nh hng ánh sáng (do ngun phát ra) đn màu sc ca vt, ngi ta dùng ch s đ hoàn
màu hay còn gi là ch s th hin màu ca ngun sáng, ký hiu CRI (Color Rendering
Index). Nguyên nhân s th hin màu ca vt b bin đi là do s phát x ph ánh sáng khác
nhau gia ngun sáng và vt đc chiu sáng.
Ch s CRI ca ngun sáng thay đi theo thang chia t 0 đn 100. Giá tr CRI=0 ng vi
ngun á
nh sáng đn sc khi làm bin đi màu ca vt mnh nht, CRI=100 ng vi ánh sáng
mt tri khi màu ca vt đc th hin thc cht nht. Nói chung ch s CRI càng cao thì cht
lng ngun sáng đc chn càng tt.  d áp dng trong k thut chiu sáng, ngi ta chia
CRI thành 4 thang cp đ sau:

Bng phm vi ng dng ca các nhóm hoàn màu


Nhóm
hoàn màu
Ch s hoàn
màu CRI
Cht lng

nhìn màu
Cht lng nhìn màu và phm vi ng dng
1A CRI > 90 Cao
Công vic cn s hoàn màu chính xác, ví d
vic kim tra in màu, nhum màu, xng v
1B 80 < CRI < 90 Cao
Công vic cn đánh giá màu chính xác hoc
cn có s hoàn màu tt vì lý do th hin, ví d
chiu sáng trng bày
2 60 < CRI < 80 Trung bình Công vic cn s phân bit màu tng đi
3 40 < CRI < 60 Thp
Công vic cn phân bit màu sc nhng ch
chp nhn biu hin s sai lch màu sc ít
4 20 < CRI < 40 Thp Công vic không cn phân bit màu sc

i vi chiu sáng nhà dân thng ít quan tâm đn CRI, nhng gia đình có mc sng cao
mi chú ý đn tiêu chun này và tt nhiên khi đó môi trng sng s tin nghi hn kèm theo
chi phí đu t tng lên.
i vi chiu sáng đng ph ch có mc đích đm bo an toàn giao thông là chính hn
na chi phí đu t ban đu khá ln nên gn nh không quan tâm đn ch s CRI.
Cui cùng cn lu ý: chúng ta rt d b nhm ln gia nhit đ m
àu và đ hoàn màu, do
đó  đây cn nhc li: nhit đ màu biu th màu sc ca ngun sáng - là ni ánh sáng phát ra,

còn đ hoàn màu biu th đ chính xác màu ca ngun khi chiu lên vt th.

1.4. Các đnh lut qua
ng hc và ng dng trong k thut chiu sáng :

1. S phn x:

a) S phn x đu:

- Hin tng nà
y tuân theo đnh lut quang hình đã nghiên cu trong giáo trình Vt lý đi
cng: Góc ti ca tia sáng chiu lên b mt phn x bng góc phn x. S phn x đu đc
đc trng bng h s phn x đu ρ
pxđ
=
p
xd
i
Φ
Φ
< 1, trong đó Φ
pxđ
, Φ
i
ln lt là quang thông
phn x đu và quang thông ri ti din tích b mt đang xét.
Bài ging K thut chiu sáng đô th
Nguyn Mnh Hà - Trng i hc Kin trúc à Nng 22
- ng dng :
S phn x đu là trng hp phn x lý tng, xy ra trên các vt liu rt mn, nhn

tuyt đi. Hin tng này đc dùng trong nghiên cu ch to tm phn quang (đ điu khin
phân b ánh sáng theo ý mun) hoc tính toán đ chói b mt các vt liu mn, phng có phn
x đu.








b) S phn x kh
uych tán

- Hin tng này không tuân theo đnh lut quang hình. c đim là khi có tia sáng chiu
đn b mt phn x khuych tán, các tia sáng phân b phn x đi theo nhiu hng khác
nhau. u mút các vect cng đ sáng phn x nm trên mt mt cong nào đó. S phn x
khuych tán đc đc trng bng h s phn x khuych tán ρ
pxkt
=
pxkt
i
Φ
Φ
< 1, trong đó Φ
pxkt
,
Φ
i
ln lt là quang thông khuych tán và quang thông ri ti din tích b mt đang xét.

Trong thc t, trên b mt các vt liu luôn xy ra đng thi hai hin tng phn x đu và
phn x khuych tán do đó ngi ta đnh ngha h s phn x hn hp ρ
px
= ρ
pxđ
+ ρ
pxkt
=
pxd pxkt
i
Φ+Φ
Φ
<1.
- Phân loi :
+ Phn x khuych tán đu: u mút các vect cng đ sáng phn x nm trên mt mt
cu tip xúc vi mt phn x và có tâm nm trên đng vuông góc vi mt phn x. Hin
tng này tuân theo đnh lut Lambert và đc nghiên cu ng dng trong k thut chiu
sáng (s trình bày  phn di).
+ Phn x khuych tán kiu hn hp: các vect cng đ sáng phn x là hn hp ca
hin tng phn x đu và phn x khuych
tán đu.
+ Phn x khuych tán kiu phân tán: u mút các vect cng đ sáng phn x nm trên
mt mt cong có hình dng bt k.
- ng dng : Trng hp phn x khuych tán là loi phn x hay gp trong thc t, đc
nghiên cu đ tính toán đ chói mt đng, mt sàn (đng nha, đng bêt
ông, tng xây,
b mt vt liu xây dng, sàn nhà,…).

2. S truyn x :


a) S truyn x đu:
- Hin tng nà
y tuân theo đnh lut quang hình đã nghiên cu trong giáo trình Vt lý đi
cng. Ch lu ý tia sáng ra khi vt liu dng tm đng nht thì song song vi tia ti. S
u
i =
r

i
r

n
Phân tán
n
I
n
Khuych tán đu
I
α
= I
n
.cosα
I
α
α
n
Khuych tán hn hp
I
α
= I

n
.cosα và i = r
I
α
α
n
I
r

r
i
I
n
Hình 1.15_ Các hin tng phn x
Bài ging K thut chiu sáng đô th
Nguyn Mnh Hà - Trng i hc Kin trúc à Nng 23
truyn x đu đc đc trng bng h s truyn x đu ρ
txđ
=
txd
i
Φ
Φ
< 1, trong đó Φ
txđ
, Φ
i
ln
lt là quang thông truyn x đu và quang thông ri ti din tích b mt đang xét.
- ng dng : Nghiên cu ch to kính bo v phng cho b đèn, ch to bóng đèn bng

thu tinh trong sut (bóng đèn si đt, ng phóng đin,…).

b) S truyn x khuych tán:

- Hin tng này không tuân theo đnh lut quang hình. c đim là khi có tia sáng chiu
đn b mt tru
yn x khuych tán, các tia sáng phân b truyn đi theo nhiu hng khác
nhau. u mút các vect cng đ sáng truyn x nm trên mt mt cong nào đó. S truyn
x khuych tán đc đc trng bng h s truyn x khuych tán ρ
txkt
=
txkt
i
Φ
Φ
< 1, trong đó
Φ
txkt
, Φ
i
ln lt là quang thông truyn x khuych tán và quang thông ri ti din tích b mt
đang xét. Trong thc t, trên b mt các vt liu luôn xy ra đng thi hai hin tng truyn
x đu và truyn x khuych tán do đó ngi ta đnh ngha h s truyn x hn hp ρ
tx
= ρ
txđ

+ ρ
txkt
<1

- Phân loi :
+ Truyn x khuych tán đu: u mút các vect cng đ sáng truyn x nm trên mt
mt cu tip xúc vi mt truyn x và có tâm nm trên đng vuông góc vi mt truyn x.
Hin tng này tuân theo đnh lut Lambert và s đc nghiên cu ng dng trong k thut
chiu sáng (s trình bày  phn di).
+ Truyn x khuych tán kiu hn hp: các vect cng đ sáng truyn x là hn hp ca
hin tng truyn x đu và truyn x khuych tán đu.

+ Truyn x khuych tán kiu phân tán: u mút các vect cng đ sáng truyn x nm
trên mt mt cong có hình dng bt k.












- ng dng : Hiên tng truyn x khuych tán đc nghiên cu đ ch to kính bo v
đèn truyn ánh sáng kiu khuych tán (kính m, kính c
ó các ht trng nh,…) nhm gim đ
chói cho ngi quan sát, nghiên cu ch to bóng đèn m (đèn tuyp, đèn sn m,…)

3. S khúc
x:


Phân tán
u
i =
r

i
r

n
n
I
n
Khuych tán đu
I
α
= I
n
.cosα
I
α
α
n
Khuych tán hn hp
I
α
= I
n
.cosα và i = r
I
α

α
n
I
r

r
i
I
n
i
Hình 1.16_Các hin tng truyn x
Bài ging K thut chiu sáng đô th
Nguyn Mnh Hà - Trng i hc Kin trúc à Nng 24
Khúc x là hin tng thay đi hng ca các tia sáng liên tip qua các tit din lng
kính.
Trong k thut chiu sáng, đa s kính bo v các b đèn có dng phng, tuy nhiên kính bo v
ca mt s b đèn li đc ch to dng rng ca ( mt trong) nhm mc đích phân tán ánh
sáng đ gim đ chói. Thông thng góc  đnh ca rng ca đ
c nghiên cu rt k đ khúc
x ánh sáng theo mc đích cho trc. Nu góc đnh bng 90
0
thì ta gi đó là b đèn “hình t
ong
”.
Gi i
1
là góc gia pháp tuyn mt trong và tia ti (gi s tia ti vuông góc vi mt ngoài)
i
4
là góc gia pháp tuyn mt ngoài vi tia ra khi kính đèn.

n là chit sut vt liu làm kính.
α là góc đnh.










Ta có quan h gia góc ti và góc ca tia ra là
4
cos
2
sin . os arcsin
2
inc
n
α
α
⎛⎞
⎛⎞
⎜⎟
⎜⎟
=+
⎜⎟
⎜⎟
⎜⎟

⎜⎟
⎜⎟
⎝⎠
⎝⎠

vi n=1,6 (thu tinh), khi : α=30
0
thì i
4
=80
0
α=90
0
thì i
4
=30
0
α=150
0
thì i
4
=09
0

Nh vy góc đnh s cho phép điu chnh hng ca tia sáng

4. S che chn:

B phn che chp ca mt b đèn ch
iu sáng thng ch to bng các vt liu màu đen

hoc vt liu m nhm ngn cn mt ngi nhìn trc tip gây ra lóa mt, nó còn có tác dng
chng hi m và các vt l bên ngoài xâm nhp vào bên trong đèn. Phm vi che chn đc
đc trng bng góc gia đng thng đng đi qua tâm ngun sáng và phng mà mt ngi
bt đu nhìn không b lóa mt (hoc không nhìn thy ngun sáng).

5. S hp t
h:

Khi ánh sáng chiu vào bt k vt liu nào cng b hp th mt phn nng lng. Mc đ
hp th ít hay nhiu ph thuc vào mt s yu t nh: loi vt liu, bc sóng ca tia sáng
(màu) và góc chiu ca tia sáng vào vt liu.
 đc trng cho s hp th ánh sáng ca vt liu ngi ta đa ra khái nim h s hp th
i
1
Mt trong
α

i
4
Kính đèn
Tia ti
Mt ngoài
Tia ló
Hình 1.17_ Hin tng khúc x

×