Chuong 2 cac phuong phap tinh chieu sang (1)

9/8/2015

Các phương pháp tính chiếu sáng
I. Phương pháp hệ số lợi dụng quang thông
1. Hệ số lợi dụng quang thông (U): là tỉ số
giữa quang thông mặt làm việc nhận
được so với quang thông tổng mà nguồn
sáng phát ra
Hệ số lợi dụng quang thông phụ thuộc
vào 3 yếu tố sau:
• Loại chiếu sáng (loại đèn, loại chụp đèn)
• Phản suất tường – trần (tường, trần): phụ
thuộc vào màu sắc của tường, trần và
quy định như sau (xem trang 56)
Nguyễn Văn Sơn

23:47

1

Các phương pháp tính chiếu sáng
I. Phương pháp hệ số lợi dụng quang thông

•
•
•

23:47

Nguyễn Văn Sơn

Hệ số lợi dụng quang thông phụ thuộc
vào 3 yếu tố sau:
Loại chiếu sáng (loại đèn, loại chụp đèn)
Phản suất tường – trần (tường, trần)
a b
Chỉ số hình phòng 



htt (a  b )

 Dựa vào 3 yếu tố trên, tra phụ lục 1.21
để tìm U
 Nếu không có chỉ số hình phòng trong
bảng tra, dùng phương pháp nội suy
để tìm U Nguyễn Văn Sơn

2

1


9/8/2015

Các phương pháp tính chiếu sáng
I. Phương pháp hệ số lợi dụng quang thông
2. Phương pháp tính
• Quang thông tổng trong toàn phòng (lm):

F 

23:47







E min  S  K
U Z

Emin: độ rọi tiêu chuẩn (yêu cầu) (lux)
S = a x b : diện tích căn phòng (m2)
K: hệ số dự trữ
U: hệ số lợi dụng quang thông
Z: bình suấtNguyễn
ánhVănsáng
Sơn

3

Các phương pháp tính chiếu sáng
I. Phương pháp hệ số lợi dụng quang thông
2. Phương pháp tính
• Xác định số đèn và cách bố trí đèn trong
phòng
Cách 1: Chọn loại đèn có Fđ, loại chao đèn
 Tính số đèn (nđ):
F

nñ 

 Chọn , tính

L =  . htt

 Chọn L1, tính
23:47

Nguyễn Văn Sơn

Fñ

L2
L2 
L1

Nguyễn Văn Sơn

4

2


9/8/2015

Các phương pháp tính chiếu sáng
I. Phương pháp hệ số lợi dụng quang thông
Cách 1: Chọn loại đèn có Fđ, loại chao đèn

 Xác định số vị trí đặt đèn theo chiều dài
a
phòng:
n 
a

L1

 Xác định số vị trí đặt đèn theo chiều rộng
b
phòng:

nb 

23:47

L2

 Số vị trí đặt đèn trong phòng: N = na x nb
Fvò trí 
 Quang thông tại một vị trí:
Fvò trí
 Số đèn tại một vị trí:

F
N

 Bố trí đèn

5

Nguyễn Văn Sơn

n vò trí 

Fñ

Các phương pháp tính chiếu sáng
I. Phương pháp hệ số lợi dụng quang thông
2. Phương pháp tính
• Xác định số đèn và cách bố trí đèn trong
phòng
Cách 2: Chọn số vị trí đặt đèn N
F
 Quang thông tại một vị trí: Fvò trí 

N

 Chọn đèn có quang thông Fđ
n vò trí
 Số đèn tại một vị trí:
 Bố trí đèn
23:47

Nguyễn Văn Sơn

Nguyễn Văn Sơn



Fvò trí
Fñ
6

3


9/8/2015

Các phương pháp tính chiếu sáng
I. Phương pháp hệ số lợi dụng quang thông
Quy trình tính toán
• Xác định chiều cao tính toán (htt)
 Chiều cao phòng H = …m
 Chiều cao treo đèn hđ = …m
 Chiều cao làm việc hlv = …m
 Chiều cao tính toán : htt = H – hđ – hlv
•
Tra bảng tìm K: tra bảng 1.20
• Tính diện tích phòng: S = a x b (m2)
• Chọn Z
• Tìm Emin: Tra bảng
1.11
(lux)
23:47
Nguyễn
Văn Sơn

7

Quy trình tính toán
• Tìm U
+ Chỉ số hình phòng:  

a b
htt (a  b )

+ Loại chiếu sáng (loại đèn, loại chụp đèn)
+ Phản suất tường – trần (tường, trần)
- Trần màu …: trần = …
- Tường màu …: tường = …
Tra bảng 1.21 tìm U

23:47

Nguyễn Văn Sơn

Nguyễn Văn Sơn

8

4


9/8/2015

Quy trình tính toán
• Quang thông tổng trong phòng: F 

E min  S  K

U Z

• Chọn số vị trí đặt đèn: N = …
• Quang thông tại một vị trí:

Fvò trí 

F
N

• Chọn đèn có quang thông Fđ
• Số đèn tại một vị trí:
23:47

n vò trí 

Fvò trí
Fñ

Nguyễn Văn Sơn

9

Các phương pháp tính chiếu sáng
I. Phương pháp hệ số lợi dụng quang thông
Ví dụ: (Phòng học A303 – 8 x 6 x 3.2m, hđ = 0m)
• Xác định chiều cao tính toán (htt)
htt = H – hđ – hlv = 3.2 – 0.0 - 0.8 = 2.4 (m)
• Tra bảng tìm K
Phòng học, dùng đèn HQ, tra bảng 1.20 ta được

k = 1.5
•
Diện tích phòng: S = 8x6 = 48m2
•
Chọn Z = 0.85
•
Phòng học ở trường ĐH, dùng đèn HQ, tra
bảng 1.11 ta được Emin = 200 (lux)

23:47

Nguyễn Văn Sơn

Nguyễn Văn Sơn

10

5


9/8/2015

Các phương pháp tính chiếu sáng
I. Phương pháp hệ số lợi dụng quang thông
Ví dụ
• Tìm U
a b
+ Chỉ số hình phòng:  
htt (a  b )
 = 1.43

+ Loại chiếu sáng: Đèn HQ không bao đặt sát trần
+ Phản suất tường – trần:
- Trần màu trắng: trần = 0.5
- Tường màu xanh nhạt: tường = 0.3
Tra bảng 1.21 tìm U = 0.43
23:47

Nguyễn Văn Sơn

11

Các phương pháp tính chiếu sáng
I. Phương pháp hệ số lợi dụng quang thông
Ví dụ
• Quang thông tổng trong phòng: F 
F = 39,398.08 (lm)
• Chọn số vị trí đặt đèn: N = 9
• Quang thông tại một vị trí:
Fvị trí = 4,377 (lm)
• Chọn đèn HQ ánh sáng trắng
có quang thông Fđ
Fđ = 2,480 (lm)
• Số đèn tại một vị Nguyễn
trí: Văn Sơn
23:47
nvị trí = 1.76  chọn 2 bóng

Nguyễn Văn Sơn

E min  S  K

U Z

Fvò trí 

n vò trí 

F
N

Fvò trí
Fñ
12

6


9/8/2015

Các phương pháp tính chiếu sáng
I. Phương pháp hệ số lợi dụng quang thông
Ví dụ: (Phòng hội trường – lầu 9, 16x14x3m. Trần màu
vàng nhạt, tường màu xanh nhạt. Dùng đèn HQ đặt
cách trần 0.2m, hlv = 0.8m)

•
Xác định chiều cao tính toán (htt)
htt = H – hđ – hlv = 3 – 0.2 - 0.8 = 2.0 (m)
•
Tra bảng tìm K
Phòng học, dùng đèn HQ, tra bảng 1.20 ta được k =

1.5
•
Diện tích phòng: S = 16x14 = 224m2
•
Chọn Z = 0.85
•
Phòng học ở trường ĐH, dùng đèn HQ, tra
bảng 1.11 ta được Emin = 200 (lux)

23:47

Nguyễn Văn Sơn

13

Các phương pháp tính chiếu sáng
I. Phương pháp hệ số lợi dụng quang thông
Ví dụ
• Tìm U
a b
+ Chỉ số hình phòng:  
htt (a  b )
 = 3.73
+ Loại chiếu sáng: Đèn HQ k bao đặt cách trần 0.2m
+ Phản suất tường – trần:
- Trần màu vàng nhạt: trần = 0.3
- Tường màu xanh nhạt: tường = 0.3
Tra bảng 1.21 tìm U = 0.5419
23:47

Nguyễn Văn Sơn

Nguyễn Văn Sơn

14

7


9/8/2015

Các phương pháp tính chiếu sáng
I. Phương pháp hệ số lợi dụng quang thông
Ví dụ
• Quang thông tổng trong phòng: F 
• F = 145,892 (lm)
• Chọn số vị trí đặt đèn: N = 16
• Quang thông tại một vị trí:
Fvị trí = 9,118 (lm)
• Chọn đèn có quang thông Fđ
Fđ = 2,480 (lm)
• Số đèn tại một vị trí:
n = 3.6  chọn 4 Nguyễn
bóngVăn Sơn
23:47 đ

E min  S  K
U Z

Fvò trí 

n vò trí 

F
N

Fvò trí
Fñ

15

Các phương pháp tính chiếu sáng
II. Phương pháp điểm sáng
1. Nguồn sáng điểm
• Định nghĩa: Nguồn sáng mà tỉ số giữa
khoảng cách từ nguồn sáng đến điểm
khảo sát (R) với kích thước lớn nhất của
nguồn sáng (a) thỏa mãn biểu thức:

R
5
a
•

23:47

Nguyễn Văn Sơn

Ví dụ: đèn nung sáng, đèn compact, đèn
huỳnh quang hình xuyến, …

Nguyễn Văn Sơn

16

8


9/8/2015

Các phương pháp tính chiếu sáng
II. Phương pháp điểm sáng
2. Định luật bình phương khoảng cách
Độ rọi tại một điểm tỉ lệ thuận với vector
cường độ sáng (), tỉ lệ nghịch với bình
phương khoảng cách từ nguồn sáng đến
điểm khảo sát (R)


EA 

3.
•
•
•

R2

Các trường hợp tính toán
Điểm khảo sát trên mặt phẳng nằm ngang
Điểm khảo sát trên mặt phẳng đứng

Điểm khảo sát trên mặt phẳng nghiêng
Nguyễn Văn Sơn

23:47

17

Các phương pháp tính chiếu sáng
II. Phương pháp điểm sáng
3. Các trường hợp tính toán
Nguồn sáng

N  
htt
R

H

d

A

a) Điểm A trên mặt phẳng ngang
23:47

Nguyễn Văn Sơn

Nguyễn Văn Sơn

18

9


9/8/2015

Các phương pháp tính chiếu sáng
II. Phương pháp điểm sáng
4. Cách tính: có 2 cách
• Sử dụng biểu đồ cường độ sáng 
• Sử dụng biểu đồ độ rọi tương đối e

23:47

Nguyễn Văn Sơn

19

Các phương pháp tính chiếu sáng
II. Phương pháp điểm sáng

Nguồn sáng

4. Cách tính
a. Sử dụng biểu đồ cường
độ sáng 
Bài toán kiểm tra
• Độ rọi tại điểm A khi
chiếu sáng bằng nguồn
sáng có quang thông

1000lm được xác định

N
  cos    cos3 
EA  2 

R
htt2
htt2
23:47
Nguyễn Văn Sơn
cos2 

Nguyễn Văn Sơn

N  
htt
R
H

d

A

Điểm A trên mặt
phẳng ngang

20

10

9/8/2015

Các phương pháp tính chiếu sáng
II. Phương pháp điểm sáng
a. Sử dụng biểu đồ cường độ
sáng 
3

EA 

  cos 
htt2

 : Cường độ sáng (Cd)
 : Góc xác định hướng của
vector cường độ sáng từ
đèn đến điểm A
 htt: chiều cao tính toán (m)

Nguồn sáng

N  
htt
R
H

d

A

Điểm A trên mặt
phẳng ngang

: được vẽ cho mỗi loại đèn và chụp đèn. Tra PL 1.22÷1.25
23:47

Nguyễn Văn Sơn

21

Các phương pháp tính chiếu sáng
II. Phương pháp điểm sáng
a. Sử dụng biểu đồ cường
độ sáng 
• Độ rọi tại điểm A khi
chiếu sáng bằng nguồn
sáng có quang thông
khác 1000lm, kể đến hệ
số dự trữ được xác định

Nguồn sáng

N  
htt
R
H

d

A

Điểm A trên mặt

  cos3  Fvò trí
phẳng ngang
EA 

K  htt2
1000 Fvò trí  nvò trí  Fñ
 Fvị trí: quang thông tại mỗi vị trí đặt đèn (lm)
23:47

Nguyễn Văn Sơn

Nguyễn Văn Sơn

22

11


9/8/2015

Các phương pháp tính chiếu sáng
II. Phương pháp điểm sáng
a. Sử dụng biểu đồ cường
độ sáng 
Bài toán thiết kế: Khi biết

Nguồn sáng

N  
htt
R

cách bố trí đèn, độ rọi yêu
cầu trong phòng

 Quang thông tại mỗi vị trí
bố trí đèn được xác định:

H

d

A

Điểm A trên mặt

E min  K  htt2
phẳng ngang
Fvò trí 

1000
  cos3 
F
n vò trí  vò trí
 Chọn loại đèn có Fđ

Fñ
23:47
Số bóng đèn tạiNguyễn
mỗiVănvịSơntrí:

23

Các phương pháp tính chiếu sáng
II. Phương pháp điểm sáng
b. Sử dụng biểu đồ độ rọi tương đối e
Bài toán kiểm tra
• Khi biết cách bố trí đèn, quang thông tại mỗi vị
trí bố trí đèn Fvị trí. Độ rọi tại điểm A được xác
định:

EA 

Fvò trí

1000  K

e

 µ: hệ số phản xạ ánh sáng. Đối với đèn
thông thường µ = 1.1 ÷ 1.2, đối với đèn có
chụp tán xạ µ = 1.6
 e: độ rọi tương đối. Tra phụ lục 1.26 ÷ 1.31
23:47

Nguyễn Văn Sơn

Nguyễn Văn Sơn

24

12


9/8/2015

Các phương pháp tính chiếu sáng
II. Phương pháp điểm sáng
b. Sử dụng biểu đồ độ rọi tương đối e
Bài toán thiết kế: Khi biết cách bố trí đèn, độ rọi
yêu cầu trong phòng.
 Quang thông tại mỗi vị trí bố trí đèn
được xác định:

Fvò trí 

E min  k  1000
 e

 Chọn loại đèn có Fđ
 Số bóng đèn cần có tại 1 vị trí: nvò trí
Nguyễn Văn Sơn

23:47



Fvò trí
Fñ
25

Các phương pháp tính chiếu sáng
III. Phương pháp đường sáng
1. Dãy liên tục và
dãy gián đoạn
• Khi m ≤ 0.5htt:
dãy liên tục
• Khi m > 0.5htt:
dãy gián đoạn
1
Lvị trí
23:47

Nguyễn Văn Sơn

2
m
Ldãy

Lvị trí
Nguyễn Văn Sơn

26

13

9/8/2015

Các phương pháp tính chiếu sáng
III. Phương pháp đường sáng
2. Quang thông
đơn vị
• Là quang thông
trên một mét
chiều dài đèn
• Kí hiệu: F’
• Đơn vị: lm/m
•
•
23:47

1

2
m

Lvị trí

Ldãy

F'

n daõy  Fñeøn

Dãy liên tục: Quang

Ldaõy
thông đơn vị
nvò trí  Fñeøn
Fvò trí
Dãy gián đoạn:
F'
 27
Nguyễn Văn Sơn
Quang thông đơn
vị
Lvò trí
Lvò trí

3. Các trường
hợp tính toán

Lthêm
L2

L
L1

A3

A2

P3
H2
P2

H1
P1

Nguyễn Văn Sơn

M4

H3

A1

23:47

Lvị trí

M3

M2

M1
Nguyễn Văn Sơn

28

14


9/8/2015

Các phương pháp tính chiếu sáng

III. Phương pháp đường sáng
4. Cách tính: có
2 cách
• Sử dụng biểu
đồ cường độ
sáng 
• Sử dụng biểu
đồ độ rọi
tương đối 

Lthêm
A3

L2

L
L1

A2
H3

A1

P3
H2

M3

P2
M2

H1
P1
M1

23:47

Nguyễn Văn Sơn

29

Các phương pháp tính chiếu sáng
III. Phương pháp đường sáng
4. Cách tính:
a. Sử dụng biểu
L
đồ cường độ
L1
sáng 
• Đèn HQ có 2
A1
đường biểu
diễn cường độ
sáng theo
H1
chiều dài và
P1
theo chiều
rộng của đèn Nguyễn Văn Sơn
23:47

Nguyễn Văn Sơn

Lthêm
A3

L2
A2
H3

P3
H2

M3

P2
M2

M1
30

15


9/8/2015

Các phương pháp tính chiếu sáng
III. Phương pháp đường sáng
4. Cách tính:
b. Sử dụng biểu

đồ độ rọi
tương đối 
• Phụ thuộc vào
chiều dài đèn L
và khoảng
cách P
• Các giá trị này
tính quy đổi:
23:47

Lthêm
A3

L2

L
L1

A2
H3

A1

P3
H2

M3

P2
M2

H1
P1

P
L
P'
; L ' Nguyễn
 Văn Sơn
h tt
h tt

M1
31

Các phương pháp tính chiếu sáng
III. Phương pháp đường sáng
b. Sử dụng biểu đồ độ rọi tương đối 
Bài toán kiểm tra
• Khi biết cách bố trí đèn, quang thông tại
mỗi vị trí bố trí đèn Fvị trí. Độ rọi tại điểm M
được xác định:

EM 

23:47

Nguyễn Văn Sơn



 F '  
1000  K  htt

 F’: Quang thông đơn vị (lm/m)
 µ: hệ số phản xạ ánh sáng. Đối với đèn thông
thường µ = 1.1 ÷ 1.2, đối với đèn có chụp tán
xạ µ = 1.6
 : Tổng độ rọi tương đối của các bộ đèn giống
Nguyễn Văn Sơn
32
nhau gửi đến điểm khảo sát. Tra PL 1.32 ÷ 1.35

16


9/8/2015

Các phương pháp tính chiếu sáng
III. Phương pháp đường sáng
b. Sử dụng biểu đồ độ rọi tương đối 
Bài toán thiết kế: Khi biết cách bố trí đèn, độ rọi
yêu cầu trong phòng.
 Quang thông đơn vị tại mỗi vị trí bố trí/dãy đèn
được xác định:

1000  k  htt

 Quang thông của dãy đèn: Fdaõy  F ' Ldaõy
F '  E min 

 Chọn loại đèn có Fđ
 Số bóng đèn cần có trong 1 dãy:

ndaõy 

23:47

Nguyễn Văn Sơn

Nguyễn Văn Sơn

Fdaõy
Fñ

33

17