Kỹ thuật chiếu sáng đô thị docx

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
=Ω
.
+ 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
∑
=
=Φ
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
∫
=Φ
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
dΦ
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