Giáo trình kỹ thuật điện trong xây dựng

GIÁO TRÌNH
KỸ THUẬT ĐIỆN
TRONG XÂY DỰNG

1
CHƯƠNG III: CHIẾU SÁNG NGOÀI TRỜI................................................................24
Chương IV: CUNG CẤP ĐIỆN......................................................................................49
A: TỔNG QUAN VỀ HỆ THỐNG ĐIỆN......................................................................49
B: THIẾT KẾ CUNG CẤP ĐIỆN...................................................................................49
I: Thống kế phụ tải:.........................................................................................................50
Các dạng phụ tải:.............................................................................................................50
Chương V LỰA CHỌN DÂY DẪN - THIẾT BỊ BẢO VỆ VÀ CÁC PHẦN TỬ
TRONG HỆ THỐNG ĐIỆN............................................................................................59
2
KỸ THUẬT ĐIỆN – XD
CN116 (2TC)
Giới thiệu môn học
Môn học Kỹ Thuật Điện – XD được thiết kế riêng cho sinh viên chuyên ngành Kỹ
Thuật Xây Dựng, môn học giúp sinh viên phân tích, thiết kế, sửa chữa được mạch điện động
lực (mạch điện cung cấp cho các loại máy điện hoạt động) và hệ thống chiếu sáng đạt tiêu
chuẩn về độ rọi cũng như về độ an toàn và thẩm mỹ. Khi hoàn thành môn học này sinh viên có
đủ khả năng thiết kế mới hoặc giám sát thi công một hệ thống cung cấp điện cho những công
trình xây dựng hạng vừa như là: Nhà ở dân dụng, Tòa nhà chung cư, Trường học, Phân xưởng,
Đường giao thông...
Nội dung được chia thành năm chương:
Chương 1: Các đại lượng đo ánh sáng
Chương 2: Kỹ thuật chiếu sáng trong nhà
Chương 3: Kỹ thuật chiếu sáng đường giao thông
Chương 4: Tính toán phụ tải
Chương 5: Chọn khí cụ Điện
Tài liệu của học phần:

Thiết kế lắp đặt điện (tiêu chuẩn IEC) – NXB KHKT
Kỹ thuật chiếu sáng : Lê Văn Doanh - Đặng Văn Đào. Nhà xuất bản khoa học kỹ thuật
Kỹ thuật chiếu sáng : Th.S Dương Lan Hương - NXB Ðại Học Quốc Gia TPHCM
Cung cấp điện – Nguyễn Xuân Phú – NXB KHKT
Giáo trình An Toàn Điện – Bộ môn Kỹ Thuật Điện – Khoa Công Nghệ.
www.siemens.com.vn
www.duhal.com.vn
3
CHƯƠNG I CÁC ĐẠI LƯỢNG ĐO ÁNH SÁNG
I. KHÁI NIỆM CHUNG
I. 1: Ánh sáng:
- Ánh sáng là sóng điện từ đặc trưng bởi: bước sóng (
λ
), tần số (f), chu kỳ (T)
- Ánh sáng nhìn thấy có bước sóng nằm trong khoảng 380nm (màu đỏ) đến 780nm (tím)
(
mnm
9
101
−
=
;
mm
6
101
−
=
µ
)
- (Hình 2) là quang phổ của ánh sáng nhìn thấy có màu biến đổi liên tục từ màu tím đến

màu đỏ, có nghĩa là giữa các màu liền kế nhau còn có các màu trung gian, ví dụ giữa màu tím
và màu chàm thì còn có các màu trung gian giữa hai màu này.
- Mỗi ánh sáng đơn sắc đều có một màu và đặc trưng bởi một bước sóng nhất định.
Màu Tím Xanh da trời Xanh lá cây Vàng Da cam Đỏ
Max
λ
(nm)
412 470 515 577 600 673
- Trộn màu: Từ ba màu cơ bản người ta còn có thể trộn theo tỷ lệ để có được những
màu như mong muốn (Hình 3).
- Trong công nghiệp màu người ta còn thành lập ma trận để trộn những màu cơ bản
thành những màu như mong muốn
I. 2: Nguồn sáng:
Trong kỹ thuật chiếu sáng chúng ta chỉ quan tâm đến hai loại nguồn sáng cơ bản:
4
-
Nguồn sáng tự nhiên như mặt trời chiếu
trực tiếp, sự phản xạ ánh sáng từ những đám
mây, thông qua các cửa lấy sáng..
- Nguồn sáng nhân tạo, thường là loại
đèn điện.
- Nguồn sáng biến đổi năng lượng mà
nó tiêu thụ thành một hoặc nhiều trong ba ba
hiệu ứng sau đây: Hóa năng; nhiệt năng; Điện
từ.
- Khi quan sát nguồn sáng là mắt đang
cảm nhận những sóng điện từ có bước sóng
trong khoảng nhìn thấy (380nm – 780nm)
I. 3:Sự cần thiết phải có đơn vị mới đo ánh sáng
- Các nhà vậy lý định nghĩa, năng lượng bức xạ trong một giây theo mọi hướng là

thông lượng năng lượng được tính bằng oát và được tính bằng công thức.
P: Thông lượng năng lượng (w)
( )
λ
W
: Hàm năng lượng của nguồn phát
λ
: Bước sóng của búc xạ do nguồn phát ra
Thông lượng năng lượng trong phổ nhìn thấy là:
- Trong kỹ thuật chiếu sáng, mục đính chính của chúng ta là bố trí các nguồn sáng sao
cho hiệu quả, tiện nghi đối với mắt, nói chung là phục vụ việc quan sát của mắt. Khi mắt nhận
cùng một thông lượng năng lượng (P) của nguồn nhưng ở những bước sóng khác nhau thì
hiệu qua đối với mắt cũng khác nhau, do vậy khi tính toán lượng ánh sáng mà mắt cảm nhận
cần thiết phải đưa thêm hàm biểu diễn độ lợi của mắt theo bước sóng.

Φ
: Quang thông của nguồn sáng
( )
λ
W
: Hàm năng lượng của nguồn phát
)(
λ
V
: Hàm độ lợi của mắt phụ thuộc vào bước sóng
λ
: Bước sóng của búc xạ do nguồn phát ra
- Như vậy ta có công thức mới và đơn vị mới không phải là Oát để tính toán lượng ánh
sáng do mắt cảm nhận. Đơn vị mới đó gọi là Quang thông có đơn vị tính là lumen.
5

- Các nhà kỹ thuật đã tính toán thấy sự khác nhau giữ Watt và lumen như sau:
Nếu một nguồn biến đổi toàn bộ năng lượng đầu vào thành ánh sáng thì một oát cung
cấp 683 lm trong một tia đơn sắc có bước sóng 555nm, nhưng chỉ cung cấp 200lm trong phổ
liên tục có năng lượng phân bố đều trong phổ nhìn thấy.
I. 4:Góc khối ,
( )
Ω
, steradian ký hiệu là sr
Định nghĩa góc khối: Ta giả thuyết rằng một nguồn
đặt tại tâm O của
một hình cầu rỗng bán kính R và S là diện tích nguôn tố
của
mặt cầu này. Hình nón có đỉnh tại O cắt S trên hình cầu
biểu diễn góc khối
( )
Ω
.
Góc khối được định nghĩa là tỷ số diện tích mặt
chắn S và bình phương bán kính.
Một steradian là góc khối triển khai trong một hình nón mà một người đứng ở tâm một
qủa cầu có bán kính là một mét nhìn thấy diện tích là một mét vuông.
I. 5: Cường độ sáng (I), Candela (ngọn nến) , ký hiệu là Cd
Để so sánh được giữa các nguồn sáng khác nhau, các nhà kỹ thuật đã đưa ra khái niệm
cường độ sáng (I)
Nhận xét: Quang thông của nguồn phân bố trong một góc khối càng lớn thì cường độ
sáng càng mạnh, và cường độ sáng luôn liên quan đến một phương cho trước.
6
Định nghĩa đơn vị candela: Candela là cường độ sáng theo một phương đã cho của nguồn
phát một bức xạ đơn sắc có tần số
Hzf

12
10.540
=
(
nm555
=
λ
) và cường độ năng lượng
theo phương này là 1/683 oát trên một Steradian.
Bảng cường độ sáng của các nguồn thông dụng:
Nguồn sáng Cường độ sáng Vị trí Hình minh họa
Ngọn nến 0,8 cd Theo mọi hướng
Đèn sợi đốt 40w/220v 35 cd Theo mọi hướng
Đèn sợi đốt 300w/220v 400 cd Theo mọi hướng
Đèn sợi đốt 300w/220v
có thêm bộ phản xạ
1.500 cd ở giữa chùm tia
Đèn Iôt kim loại
2000w/220v
1.4800 cd Theo mọi hướng
Đèn Iôt kim loại 2Kw/220v có
thêm bộ phản xạ
250.000 cd ở giữa chùm tia
I. 6: Công thức liên hệ giữa quang thông và cường độ sáng
Đơn vị cường độ sáng Candela do nguồn phát ra theo mọi hướng tương ứng với đơn vị
quang thông tính bằng lumen.
∫
Φ=Φ
dI
I. 7: Độ rọi (E), đơn vị lux (lx)

Độ rọi là mật độ quang thông rơi trên một bề mặt thẳng góc có đơn vị là Lux (lx)
S
E
Φ
=

2
1
1
1
m
lm
lx
=
Khi chiếu sáng trên một bề mặt không đồng đều nên tính trung bình số học tại những diện
tích nguên tố khác nhau để tính độ rọi trung bình.
N
EEE
E
N
TB
+++
=
...
21
Bảng độ rọi chiếu sáng tự nhiên và chiếu sáng nhân tạo
Ngoài trời, buổi trưa trời nắng 100.000 lx Phòng làm việc 400 - 600 lx
Trời có mây 2000 - 10.000
Lx
Nhà ở 150 - 300 Lx

Trăng tròn 0.25 Lx Phố được chiếu sáng 20 - 50 Lx
Khi pháp tuyến của bề mặt được chiếu sáng hợp với cường độ sáng I một góc
α
.
7
Khi đó góc khối được tính bằng công thức:
2
cos
r
dS
d
α
=Ω
(1)
Mặt khác
I
d
d
d
d
I
Φ
=Ω→
Ω
Φ
=
(2)
Từ (1) và (2) ta có:
22
coscos

r
dSI
d
r
dS
I
d
αα
=Φ→=
Φ
(3)
Ta có
2
r
dSI
dS
d
E
=
Φ
=
I. 7: Độ chói (L), đơn vị cd/m
2
Độ chói theo một phương cho trước của một diện tích mặt phát dS là tỷ số của cường
độ sáng dI phát ra bởi dS theo phương này trên diện tích biểu kiến dS
Độ chói nhỏ nhất mà mắt bắt đầu cảm nhân là
25
/10 mcd
−
và bắt đầu gây lóa mắt

2
/5000 mcd
I. 8: Tri giác nhìn thấy và sự tương phản
Đối với mắt khi quan sát một vật có độ chói L
0
trên một nền có độ chói L
f
, mắt chỉ có
thể phân biệt được ở mức chiếu sáng vừa đủ nếu:
01,0
0
≥
−
=
f
f
L
LL
C
I. 9: Định luật Lamber
Khi áng sáng chiếu đến một bền mặt, thì tùy theo tính chất của bề mặt mà cho ta hiện
tượng sau: Một phần hay toàn bộ ánh sáng chiếu tới phát lại theo những cách sau:
- Tuân theo định luật phản xạ hoặc khúc xạ (hình 5A, 5B)
- Phản xạ trưyền khuyếch tán theo định luật Lamber (hình 5C)
8
Khi ánh sáng khuyếch tán theo định luật Lamber thì bền mặt nhận một quang thông có
giá trị là
SE
toi
=Φ

thì phát lại một quang thông
ES
phat
ρ
=Φ
có cường độ sáng I theo mọi
hướng. Như vậy độ chói L của bề mặt S phải là một giá trị không đổi.
Nội dung định luật:
Với E: Độ rọi trên bền mặt S
L: Độ chói của bề mặt S
ρ
: Hệ số phản xạ của bề mặt S
I. 10: Bài Tập
Bài 1: Một người ngồi vào bàn đọc sách dưới ánh sáng của một bóng đèn điện có quang thông
lm1380
=Φ
tỏa tia như nhau theo mọi hướng và được treo ở độ cao 1,3 mét từ gữa bàn.
A, Khoảng cách từ giữa bàn đến chỗ đặt sách là bao nhiêu để độ rọi của nó bằng 50lx,
độ chói trên trang sách bằng bao nhiêu khi biết hệ số phản xạ của trang sách là
7,0
=
ρ
B, Bóng đèn được đặt tại tâm của một qủa cầu mờ có đường kính 30cm khuyếch tán
theo định luật Lambert 80% quang thông của nguồn. Độ chói của dụng cụ đó bằng bao nhiêu?
Bài 2: Một đèn ống huỳnh quang có chiều dài l=1,2m như một nguồn sáng đường, khuyếch tán
theo đinh luật Lamber. Cường độ sáng I được quan sát ở xa trên đường vuông góc với trục của
ống là 300cd. Hãy xác định:
Đường kính đèn ống là 38mm, độ chói bằng bao nhiêu?
Tìm công thức tính độ rọi ngang tại một điểm O(x,y) do một nguyên tố diện tích ống gây ra.
Tính giá trị bằng số khi cho y=2,4m ; x=0.8m

Bài 3: Một lỗ lấy sáng tương tự như một mặt phẳng hình tròn bán kính R và khuyếch tán áng
sáng thẳng với độ chói L (độ chói của bầu trời). Tính toán độ rọi ngang ở điểm P trên sàn,
9
thẳng đứng từ tâm O của lỗ lấy sáng có OP=h.
Xác định độ rọi dE do nguyên tố diện tích của lỗ dS nhìn
từ P với góc khối d
Ω
Tính độ rọi ngang E ở P do lỗ lấy ánh sáng gây ra lấy R=
1m; h=5m; L=1000cd/m
2
(trời có mây)
So sánh với kết quả coi lỗ sáng là một nguồn sáng điểm.
Bài 4: Một bóng đèn màu sữa hình cầu 100W-1100Lm có đường kính 8,5cm. Cường độ tỏa tia
theo một phương nào đó bằng bao nhiêu, tìm độ chói của đèn.
1. Đèn này được đặt dưới mộ chao đèn hình nón có mặt biểu kiến là một vòng tròn có bán
kính R=40cm và chắn quang thông bán cầu trên , mặt trong của chao đèn được sơn màu trắng
có hệ số phản xạ khuyếch tán
7,0
=
d
ρ
. Độ chói của chao đèn bằng bao nhiêu? (bỏ qua kích
thước của đèn)
2. Gọi
)(
1
γ
I
là cường độ tỏa tia do chao đèn chỉ theo độ dư vĩ (Coi chụp đèn là một nguồn
sáng điểm) . Lập công thức tính cường độ sáng của bộ đèn.

3. Tính hiệu suất của bộ đèn?
Bài 4: Xác định hiệu suất và cấp của những bộ đèn DF 340; DF 240 ; BLR 2036 có trong phần
phụ lục.
CHƯƠNG II LÝ THUYẾT CHIẾU SÁNG TRONG NHÀ
II.1. Tiêu chuẩn cho một hệ thống chiều sáng tốt
1. Thiết kế hệ thống chiếu sáng phải đạt tiêu chuẩn của quốc gia: Tiêu chuẩn xây dựng
Việt Nam hiện nay là: Độ rọi trên bề mặt hữu ích tối thiểu là 200Lux
2. Ánh sáng phân bố phải động đều:
Khi thiết bố một hệ thống chiếu sáng ta phải tìm cách bố trí các đèn sao cho vùng áng
sáng do đèn này phát ra phải giao với vùng ánh sáng phát ra của bộ đèn kế cận.
10
3. Phải đảm bảo trung thực về màu sắc
Khi thiết kế chiếu sáng ta thường gặp những đèn kém chất lượng nó làm biến đổi màu
của đối tượng được chiếu sáng, trong hình 2.1, xe có màu đỏ nếu ta bố trí chiếu sáng
bằng loại đèn kém chất lượng thì màu của xe bị biến đổi. Điều này nên tránh.
4. Khi làm việc không bị bóng che khuất
Khi đọc sách họăc làm việc trên bàn có hiện tượng bóng của chính mình che khuất đối
tượng cần được chiếu sáng, nguyên nhân do bộ đèn phía trước có độ sáng yếu hơn bộ đèn phía
sau lương.
5. Giảm tối đa độ chói:
11
II.2. Phương pháp hệ số sửa dụng
Mục đích:
Phương pháp HỆ SỐ SỬA DỤNG dùng để thiết kế mo655t hệ thống chiếu sáng trong
một không gian kín xác định, bằng cách xác định quang thông của các đèn trong chiếu sáng
chung đồng đều theo yêu cầu độ rọi cho trước trên mặt phẳng nằm ngang của địa điểm cần
chiếu sáng, trong đó có kế đến yếu tố ảnh hưởng đó là sự phản xạ của trần, tường và bề mặt
hữu ích. Phương pháp này còn cho phép ta tính được độ rọi khi biết được quang thông của các
đèn.
II.2: Cơ sở:

- Theo tiêu chuẩn NF C–71–121 của U.T.E và quy chuẩn của S 40-001 của AFNOR
- Thiết kế theo từng bước, được giải pháp thiết kế về hình học (sơ đồ bố trí đèn), kiểm
tra thiết kế, sửa thiết kế, kiểm tra. Chọn ra được giải pháp tối ưu.
II.3: Các bước tiến hành:
II.3.1: Nhận xét địa điểm chiếu sáng:
- Tên công trình cần thiết kế chiếu sáng, địa chỉ, hiện trạng công trình
- Màu sơn trần, tường và mặt hữu ích từ đó xác định các hệ số phản xạ
- Căn cứ theo tiêu chuẩn chọn độ rọi theo yêu cầu của công trình cần chiếu sáng.
BẢNG TIÊU CHUẨN ĐỘ RỌI ( Trích một phần trong TCXD chiếu sáng Việt nam)
12
Đèn với cánh giảm chói mắt
theo phýõng thẳng đứng
Địa điểm chiếu sáng Độ rọi tiêu chuẩn
Cửa hàng, kho tàng
Phòng ăn, xưởng cơ khí nói chung
Phòng học, phòng thí nghiệm
Phòng vẽ, siêu thị
Công việc với chi tiết rất nhỏ
100 lux
200, 300 lux
300 đến 500 lux
750 lux
>1000 lux
II.3.2: Chọn loại đèn:
Tùy theo địa điểm chiếu sáng mà ta lựa chọn đèn cho phù hợp, đối với phòng học, hội
trường, thư viện nên chọn đèn huỳnh quang (Neon), phòng khách, phòng ngủ cần cảm giác ấm
cúng chọn đèn sợi đốt. Đôi khi cần phối hợp tinh tế giữa các loại đèn. Tuy nhiên khi chọn đèn
cần tuân theo tiêu chuẩn sau:
Nhiệt độ màu chọn theo biểu đồ Kruithof, môi trường tiện nghi đối với mắt trong vùng gạch
chéo.

- Chỉ số màu R
a
(0-100), R
a
=0 ứng với nguồn phát ra ánh sáng đơn sắc, R
a
=100 nguồn là vật
đen.
- Chấp nhận sự phân loại sau đây:
R
a
<50 Chỉ số không có ý nghĩa thực tế, các màu hoàn toàn bị biến đổi
R
a
<70 Nguồn sửa dụng cho công nghiệp khi sửa dụng màu thứ yếu
70<R
a
<85 Các sửa dụng thông thường ở đó có sự thể hiện màu không quan trọng
R
a
>85 Các sử dụng trong nhà hay các ứng dụng công nghiệp đặc biệt
Liệt kê các đèn cùng loại để lựa chọn khi sửa thiết kế
II.3.3: Chọn kiểu chiếu sáng và bộ đèn
Phân lọai chiếu sáng:
13
• Chiếu sáng trực tiếp, hơn 90% quang thông được chiếu xuống dưới
• Chiếu sáng bán trực tiếp, từ 60% đến 90% quang thông hướng xuống dưới
• Chiếu sáng hỗn hợp, 40% đến 60% quang thông hướng xuống dưới
• Chiếu sáng bán gián tiếp, 10% đến 40% quang thông hướng xuống dưới
• Chiếu sáng gián tiếp, hơn 90% quang thông hướng lên trên

Bộ đèn là một trong những thiết bị quan trọng nhằm hướng ánh sáng theo phương yêu
cầu đồng thời là đế gắn bóng đèn, balat, thiết bị mồi…Bộ đèn có nhiều dạng khác nhau. Nhà
sản xuất cung cấp đường cong trắc quang (Đường phân bố cường độ sáng), đây chính là chứng
minh thư của bộ đèn.
Từ đường cong trắc quang đối với nguồn 1000 lm, dùng phương pháp tích phân số
Tchebycheff xác định quang thông phát ra trong vùng khác nhau của không gian, từ đó xác
định tổng quang thông phát xạ và hiệu suất của bộ đèn.
Xuất phát từ tâm vùng không gian được chia thành năm hình nón triển khai xung quanh
trục bộ đèn dưới góc khối khối
2
π
, và
π
,
2
3
π
, 2
π
Đường cong trắc quang Vùng không
gian
Góc
dư vĩ
cường
độ
Quang
thông
vùng
14
Cấp

A đến E
Cấp
F đến J
Cấp
K đến N
Cấp
O đến S
Cấp
T
Trực tiếp
Tăng cường
Trực tiếp
mở rộng
Bán
trực tiếp
Hỗn hợp
Bán gián
tiếp
Gián tiếp
(Hình 2)
Hình nón góc
khối
2
π
Giữ hình nón
2
π
và
π
Giữ hình nón

π
và
2
3
π
Giữa hình nón
2
3
π
và 2
π
Bán cầu trên
16,6
29
37,6
44,9
51,3
57,2
62,7
68
73
78
82.8
87.6
93.2
99.6
106.1
112.9
120
127.7

136.2
146.4
160.8
I
1
I
2
I
3
I
4
I
5
I
6
I
7
I
8
I
9
I
10
I
11
I
12
I
13
I

14
I
15
I
16
I
17
I
18
I
19
I
20
I
21
∑
=
′
3
1
1
6
i
IF
π
∑
=
′
6
4

2
6
i
IF
π
∑
=
′
9
7
3
6
i
IF
π
∑
=
′
12
10
4
6
i
IF
π
∑
=
′
21
13

5
9
2
i
IF
π
Khi đó hiệu suất của bộ đèn được tính:
1000
54321
FFFFF
′
+
′
+
′
+
′
+
′
=
η
, đôi khi nhà sản
xuất cho luôn giá trị quang thông phân bố trong năm vùng, khi đó hiệu suất của bộ đèn tính
theo công thức:
Hiệu suất trực tiếp
1000
4321
FFFF
d
′

+
′
+
′
+
′
=
η
, hiệu suất gián tiếp
1000
5
F
i
′
=
η
Hiệu suất của bộ đèn
id
ηηη
+=
Ví dụ 1: Nhà sản xuất cho biết quang thông phân bố trong các vùng:
16054123143210
54321
FFFFF
′′′′′
Hiệu suất trực tiếp
53.0
1000
54123143210
=

+++
=
d
η
, hiệu suất gián tiếp
16.0
1000
160
==
i
η
Hiệu suất của bộ đèn
69.016.053.0
=+=
η
Chọn cấp của bộ đèn: Tra bảng 1
396
53.0
210
1
==
′′
F
→ Cấp EFGH
666
53.0
143210
21
=
+

=
′′
+
′′
FF
→ Cấp GH
898
53.0
123143210
321
=
++
=
′′
+
′′
+
′′
FFF
→ Cấp GH
Ta chọn cấp G vì gần với giá trị trung bình nhất, bộ đèn được đặc trưng bằng 0.53G +0.16T
15
1
F
′
2
F
′
3
F

′
4
F
′
5
F
′
π
2
2
3
π
π
2
π
150
50
100
30
0
60
0
90
0
120
0
0
0
Góc dư vĩ
Ý nghĩa:

Hiệu suất trực tiếp
53,0
=
η
, cấp G
Hiệu suất gián tiếp
16,0
=
η
, cấp T
II.3.4: Chọn chiều cao đèn:
Gọi H là chiều cao từ sàn nhà tới trần
Gọi
h
′
là chiều cao từ tâm đèn tới trần
Gọi h là chiều cao từ đèn tới mặt hữu ích

85.0
−
′
−=
hHh
Chiều cao treo đèn được đặc trưng bởi tỉ số
treo
hh
h
j
′
+

′
=
điều kiện
hh
′
≥
2
nên chỉ
số treo chỉ có giá trị trong khoảng
3
1
0
≤≤
j
II.3.5: Bố trí bộ đèn:
a, Đảm bảo sự chiếu sáng đồng đều trên mặt hữu ích, phải bố trí đèn sao cho khoảng
cách giữa các đèn và chiều cao phải phù hợp theo tiêu chuẩn sau:
Cấp A B C D EFGH IJ A…JT T
max
h
n
0.6 0.8 1 1.2 1.5 1.7 1.5
6
≤
′
h
n

n: Khoảng cách giữa hai bộ đèn liên tiếp
h: Chiều cao đèn - mặt hữu ích

Nhận xét:
- Vùng phân bố áng sáng của đèn này
phải giao với vùng phân bố ánh sáng của đèn kế cận
- Cùng kích thước phòng, nếu đèn treo càng cao
thì số lượng đèn giảm, nhưng vẫn đảm bảo sự chiếu sáng đồng đều lúc đó độ rọi trên mặt hữu
ích sẽ giảm xuống.
b, Tiêu chuẩn hoá U.T.E
16
Chỉ số địa điểm:
)( bah
ab
K
+
=
Chỉ số gần:
)( bah
bqap
K
P
+
+
=
Chỉ số lưới:
)(
2
nmh
mn
K
m
+

=
Chỉ số treo:
hh
h
j
′
+
′
=
Các bảng hệ số quy chuẩn đã được thiết lập đối với:
10 giá trị của K 0.60 0.80 1.00 1.25 1.50 2.00 2.5 3.00 4.00 5.00
4 giá trị của
m
K
0.5 1.0 1.5 2
3 giá trị của
p
K
0
2
m
K
m
K
2 giá trị của j 0
3
1
Chú ý: Nếu không bố trí bàn làm việc sát tường thì cần tôn trọng điều kiện sau:
23
n

q
n
≤≤

hoặc
23
m
p
m
≤≤
tùy theo mức độ ưu tiên cho vách tường b hoặc vách tường a, nếu thỏa cả hai
điều kiện thì càng tốt.
II.3.6: Xác định quang thông tổng
a, Khái niệm hệ số có ích U
Gọi
boden
Φ
: Là quang thông do bộ đèn phát ra
Gọi
ichahuu
Φ
: Quang thông rơi trên bề mặt hữu ích
Giá trị hệ số có ích U được tra trong bảng tiêu chuẩn U.T.E phụ
lục B
b, Khái niệm hệ số suy giảm quang thông: Hai nguyên nhân chính làm cho bộ đèn sau một
năm sử dụng suy giảm quang thông là: Bóng đèn bị gìa hóa, bộ đèn bị bán bụi.
1
ν
: Hệ số suy giảm quang thông do bóng đèn bị già hóa
2

ν
: Hệ số suy giảm quang thông do bộ đèn bị bám bụi
δ
: Hệ số suy giảm quang thông của bộ đèn sau một năm sửa dụng
c, Công thức xác định quang thông tổng
17
denbo
ichhuu
U
Φ
Φ
=→



21
11
νν
δ
=
E: Độ rọi tiêu chuẩn đã chọn cho bề mặt hữu ích
S: Diện tích phòng chiếu sáng
δ
: Hệ số suy giảm quang thông sau một năm
d
η
: Hiệu suất chiếu sáng trực tiếp
i
η
: Hiệu suất chiếu sáng gián tiếp

d
U
: Hệ số sử dụng trực tiếp, tra bảng chuẩn (bảng 2)
i
U
: Hệ số sử dụng gián tiếp, tra bảng chuẩn (bảng 2)
id
ηηη
+=
: Hiệu suất bộ đèn
id
UUU
+=
: Hệ số sử dụng bộ đèn
Chú ý: Thông thường các nhà sản xuất đèn cho giá trị
iidd
UUu
ηη
+=
trong bảng tra kèm theo
bộ đèn. Quang thông của một bộ đèn là :
N
tong
boden
Φ
=Φ
1
; N: Là tổng số bộ đèn đã xác định
được ở trên, biết được quang thông của đèn ta tiến hành đi chọn loại đèn mà đã liệt kê ở trên.
Có hai xu hướng: Một là tăng hay giảm số bóng đèn trong một bộ, xung hướng thứ hai giữ

nguyên số bóng đèn trong một bộ đèn, tăng hay giảm số bộ đèn. Như vậy ta đã sửa thiết kế và
có sự thay đổi về kích thước hình học với mục tiêu sao cho độ rọi thực tế tiến gần đến độ rọi
chuẩn.
II.3.7: Kiểm tra thiết kế
a, Kiểm tra độ rọi trung bình ban đầu thiết kế
N : Tổng số bộ đèn
F: Quang thông của một bộ đèn
ii
SR ;
: Các hệ số cho trong quy chuẩn UTE
theo K, j, nhóm phản xạ: trần, tường, mặt hữu
ích và cấp của bộ đèn. Tra bảng 3 và 4
( )
iUii
SFR
ba
FN
E
+
′′
=
1000
η
với (i= 1, 2, 3 hoặc 4)
b, Độ chói vách bên:
8.05.0
4
3
≤≤
E

E
là đạt yêu cầu, E
3
: Độ rọi trên tường, E
4
: độ rọi trên
mặt hữu ích.
c, Độ tương phản đèn và trần (r) L
1
: Độ chói trung bình của trần, tính được nhờ định luật
Lamber :
E
1
: Độ rọi trung bình trên trần lúc ban đầu

1
ρ
: Hệ số phản xạ của trần

δ
: Hệ số suy giảm quang thông
πδ
ρ
11
1
E
L
=
L
75

: Độ chói của đèn khi quan sát đèn dưới góc dư vĩ
0
75
=
γ
:
kienbieu
S
I
L
0
75
75
=
=
γ
18
Bộ đèn có chụp tròn bán kính R thì
2
RS
kienbieu
π
=
. Bộ đèn chiều dài
b; chiều rộng a, chiều cao c thì diện
tích biểu kiến quan sát theo trục dọc
của bộ đèn là
00
75sin75cos cabaS
kienbieu

+=
Độ tương phản
Mức lao động r
Mức I: Lao động thông thường như: cửa hàng; nơi đón tiếp; giao thông. r<20
Mức II: Lao động tinh xảo: Văn phòng, phòng học, phòng vẽ… r<50
d, Độ chói khi quan sát đèn:
Các nghiên cứu sinh lý và thống kê đã chỉ ra rằng đối với một người lao động nhìn
ngang, một đèn gây cảm giác khó chịu hơn khi đèn nằm trong thị trường vuông góc với người
quan sát.
Trong thực tế với góc
0
45
≤
γ
thì sự khó chịu đối mắt là không đáng kể, trong hình 5
chỉ số L/H=2 gây khó chịu cho mắt.
Như vậy đối với các loại đèn có chụp loe tròn, thì chúng ta không nên để góc xuất hiện
của đèn lớn hơn 60
0
(hình 5)
Đối với đèn huỳnh quang ta kiểm tra điều kiện không bị lóa mắt bằng cách vẽ các đường cong
độ chói dọc trên biểu đồ 1 của Sollner. Điều kiện lóa mắt được thỏa mãn khi đường đồ thị vừa
vẽ nằm rất gần bên phải của đường đồ thị chuẩn ứng với độ rọi tiêu chuẩn.
0
γ
(đơn vị độ)
45 50 60 70 75 80
γγ
sincos caba
I

L
doc
+
=
(cd/m
2
)
Biểu đồ Sollner tiêu chuẩn, cho độ chói dọc và độ chói ngang:
19
75
1
L
L
r
=
Ví dụ 1: Thiết kế chiếu sáng lớp học
Một phòng học có chiều dài 12m, chiều rộng 8m, chiều cao từ sàn tới trần nhà là
2,75m. Trần và tường sơn màu sáng có hệ số phản xạ
7,0
=
ρ
, mặt hữu ích là bàn bằng
gỗ nâu sáng có hệ số phản xạ là
1,0
=
ρ
. Độ rọi yêu cầu E=300Lux, bố trí đèn treo sát
20
trần. Lấy hệ số suy giảm quang thông do bám bụi là 0,9. chỉ dùng bộ đèn BLR 3036.
bóng đèn có ba loại để lựa chọn trong bảng 1.

Thiết kế chiếu sáng theo thứ tự sau:
1. Chọn loại đèn
2. Chọn kiểu chiếu sáng
3. Tính hệ số suy giảm quang thông
4. Tính chỉ số địa điểm (Room Index)
5. Tính hệ số sử dụng bộ đèn (
iidd
uuu
ηη
+=
)
6. Quang thông tổng
7. Sơ đồ bố trí đèn
8. Tính chỉ số gần, chỉ số lưới
9. Kiểm tra độ rọi trên mặt hữu ích
10.Kết luận
Bảng 1: Ngoài thị trường có các loại bóng đèn
STT Loại bóng đèn Quang
thông
chỉ số
màu
nhiệt độ
màu
Hệ số suy giảm quang
thông
1 Điện Quang 2.600 lm 75
K
0
4000
0,8

2 Rạng Đông 2.600 lm 40
K
0
4000
0,8
3 Philip 2.600 lm 55
K
0
6000
0,8
Bảng 2:: Ngoài thị trường có một loại bộ đèn: Ký hiệu BLR 3036 (bố trí được 3 bóng,
hiệu suất 86%; cấp E)
Bài Làm
1 Chọn đèn Rạng đông
- Chỉ số màu:
75
=
A
R
phù hợp với chiếu sáng phòng học
- Nhiệt độ màu
K
0
400
, theo biểu đồ Kruithof tiện nghi với mắt
2 Chọn kiểu chiếu sáng : Trực tiếp mở rộng, cấp từ F tới J
Phù hợp với lớp học
21
3
- Môi trường sạch, hệ số suy giảm quang thông do bám bụi là 0,9

- Hệ số già hóa: 0,9
-
39,1
9,0
1
8,0
1
==
δ
4
- Chiều cao treo đèn h=2,75-0,85=1,9m
- Chỉ số địa điểm:
53,2
)812(9,1
8.12
)(
=
+
=
+
=
bah
ba
K
5 Hệ số sử dụng bộ đèn:
- K=2 , ứng với bộ số 7:7:1 thì u=71/100=0,71
- K=3 , ứng với bộ số 7:7:1 thì u=66/100=0,66
- K=2,5 , ứng với bộ số 7:7:1 thì u=(0,66+0,71)/2=0,685
6 Quang thông tổng:
lm

u
SE
441.58
685,0
39,196300
===Φ
δ
7 Bố trí đèn
- Để đảm bảo chiếu sáng đều, khoảng cách giữa hai đèn lớn nhất
cho phép là:
mhn
h
n
04,39,1.6,16,16,1max
===→=


- Số bộ đèn:
5.7
26003
441.58
==
Φ
Φ
=
bo
tong
N
- Ta bố trí :n=3m ; p=1,5m, m= 4m ; q=2m
8

Chỉ số gần:
9,0
)812(9,1
2.85,1.12
)(
=
+
+
=
+
+
=
bah
bqap
K
P
Chỉ số lưới:
8,1
)43(9,1
4.3.2
)(
2
=
+
=
+
=
nmh
mn
K

m
9
- Kiểm tra độ rọi trên mặt hữi ích:
22
- K=2,5 ; bộ số 7:7:1 ; R
1
= 0,516 ; S
1
=544
- K=2,5 ; K
m
=2 ; K
p
=1 ; cấp E ;
780
=
″
u
F
Độ rọi đầu năm:
( )
529)544780.516,0(
8.12.1000
86,0.7800.8
1000
111
=+=+
′′
=
SFR

ba
FN
E
U
η
Độ rọi cuối năm:
lux
E
E 380
39,1
529
1
===
δ
10
- Với thiết kế trên ta bố trí được 8 bộ đèn mỗi bộ ba bóng
- Đảm bảo chiếu sáng đồng đều theo chiều dọc vì khoảng cách gữi
hai đèn liên tiếp theo chiều dọc (a=12m) là n=3m nằm trong giới
hạn cho phép
- Không đảm bảo chiếu sáng đồng đều theo chiều ngang (b=8m) vì
khoảng cách gữi hai đèn liên tiếp theo chiều ngang là n=4m lớn
hơn giới hạn cho phép
- Khắc phục: nên dùng bộ đèn hai bóng, như thế số bộ đèn sẽ tăng
lên khi đó sẽ đảm bảo chiếu sáng đều cả theo chiều ngang và theo
chiều dọc
- Nếu dùng thiết kế này ta nên để lối đi ở giữa, như thế phần tối
giao giữa hai bộ đèn theo chiều ngang sẽ rơ vào phần dành cho
lối đi không rơi trên mặt bàn học.
- Bảng bố trí song song với bộ đèn, tránh độ chói theo chiều dọc.
11

- Tính suất chiếu sáng
- Công suất 24 bóng đèn:
WP
den
960
=
- Công suất 24 ballast:
WP
den
36015*24
==
- Diện tích chiếu sáng: S=8*12=96
- Suất chiếu sáng:
2
0
/14
96
360960
mWP
=
+
=
I.5: CHIẾU SÁNG PHÒNG KHÁCH
Những nguyên tắc chiếu sáng phòng khách
Phòng khách gia đình phải tạo được không khí ấm cúng, gần gũi chứ không thể
lạnh lẽo như công sở hay sáng rực như ở quảng trường. Đèn chính của phòng khách nên
là những loại đèn mang đến sự sang trọng như đèn chùm, quạt trần gắn đèn chùm...
23
Cần tạo sự ấm cúng cho phòng khách.
Tường có thể dùng đèn trang trí để chiếu sáng phụ, nếu phòng rộng. Trong trường hợp

tường nhà bạn trang trí bằng gạch thẻ thì có thể dùng đến đèn góc chiếu hắt để tạo chiều sâu,
nổi bật các mạch vữa với nhiều cung bậc màu sắc khác nhau. Tường có treo tranh nên bố trí hai
đèn âm tường cân xứng hai bên bức tranh. Bộ ghế salon nên có đèn để bàn hoặc đèn sàn. Phòng
khách nhỏ hoặc trần thấp không thích hợp với đèn chùm, bạn nên thay bằng ngọn đèn treo có
công tắc giật thấp gần bàn khách. Nhớ là không để ánh sáng chiếu thẳng vào mặt khách.
Đối với các loại đèn âm trần nên bố trí các loại đèn bóng tròn, halogen, neon, compact
để cho một ánh sáng nền vừa phải. Còn các đèn rọi tranh, đèn nơi tủ tường nên bố trí chiếu
sáng trực tiếp làm nổi bật các chi tiết trang trí. Gian phòng khách có sofa màu ấm hay sáng nên
dùng những cây đèn nhỏ chiếu từng góc để tạo nên sự ấm cúng. Nếu tường sơn sáng màu và có
lắp gương lớn thì không cần mắc nhiều bóng đèn.
Đối với đèn cây bạn nên nhớ nhất thiết phải có chao vải hoặc chao kim loại hắt ngược
lên trần cho ánh sáng dịu phản quang. Chỉ nên dùng một loại sợi đốt vàng, tránh dùng đèn neon
cho phòng khách. Phòng khách có diện tích nhỏ chỉ nên dùng bộ đèn chùm một tầng từ 4 đến 6
bóng. Còn những bộ đèn chùm nhiều tầng nên dành cho các đại sảnh hoặc các kiến trúc cổ
chiều cao trần từ 4 m trở lên.
CHƯƠNG III: CHIẾU SÁNG NGOÀI TRỜI
Những công trình chiếu sáng ngoài trời như đường giao thông, tượng đài, bến cảng …
là những công trình chịu nhiều tác động của thời tiết, do vậy khi thiết kế lựa chọn thiết bị chúng
ta phải tính tới yếu tố tác động này, cụ thể như khi chọn cột đèn chiếu sáng ta nên chọn cột có
mạ kẽm để tránh ăn mòn và luôn giữ được màu đẹp, bộ đèn phải kín nước, các mối nối điện
phải kín và bền với sự tác động của môi trường. Đối với những công trình chiếu sáng ngoài trời
24
nằm trong khu vực ô nhiễm bụi như khu vực khai thác than… Ta phải có kế hoạch bảo trì thích
hợp để bộ đèn luôn sạch tránh suy giảm quang thông do bám bụi.
Trong khuôn khổ giáo trình này ta chỉ quan tâm nhiều đến thiết kế hệ thống chiếu sáng
cho đường giao thông.

1: Nguyên lý Cơ bản: Đáp ứng yêu cầu tiêu chuẩn chiếu sáng đường bộ, đòi hỏi cho phép một
tri giác nhìn nhanh chóng, chính xác và tiện nghi.
Độ chói trung bình của mặt đường do lái xe quan sát khi nhìn mặt đường ở tầm xa 100m

Hạn chế lóa mắt không tiện nghi (gây khó chụi cho mắt), nguồn cản trở và sự mệt mỏi do số
lượng và quang cảnh của các đèn xuất hiện trong thị trường nhìn liên quan đến độ chói trung
bình của con đường. Được đặc trưng bằng chỉ số lóa mắt G (1 đến 9), G=1 không chịu đựng
được, G=9 không cảm nhận được.
Để đảm bảo tri giác nhìn chính xác người ta đưa vào hệ số đồng đều U
0
và U
1
với
4.0
0
≥
U
có
thể đảm bảo tri giác nhìn chính xác khi nhì mặt đường thấy phong cảnh thấp thoáng còn gọi là
“hiệu ứng bậc thang”. Nếu độ đồng đều theo chiều dọc
7.0
1
≥
U
thì hiệu ứng này không còn
nữa.
Chú ý đến hiệu qủa dẫn hướng và tín hiệu báo cho lái xe khi vào đoạn đường cong, đường
vòng, chỗ thu lệ phí , ngã tư, lối vào con đường …
2: Các cấp chiếu sáng:
Đối với những tuyến đường ô tô quang trọng C.I.E xác định 5 cấp chiếu sáng. Khi thiết kế
phải đạt giá trị tối thiểu trong bảng sau: Bảng 3.1
Bảng 3.1
Cấp Loại đường Mốc Độ chói
trung bình

(Cd/m
2
)
Độ đồng đều
nói chung
Độ đồng đều
chiều dọc
Chia
số tiện
nghi
25