Kĩ thuật điện - Các phương pháp tính chiếu sáng

9/8/2015
Nguyễn Văn Sơn 1
23:47 1
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)
Các phương pháp tính chiếu sáng
I. Phương pháp hệ số lợi dụng quang thông
Nguyễn Văn Sơn
23:47 2
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)
• Chỉ số hình phòng 
 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
Các phương pháp tính chiếu sáng
( )tt
a b
h a b
I. Phương pháp hệ số lợi dụng quang thông
Nguyễn Văn Sơn
9/8/2015
Nguyễn Văn Sơn 2
23:47 3
2. Phương pháp tính
• Quang thông tổng trong toàn phòng (lm):
 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 suất ánh sáng
Các phương pháp tính chiếu sáng
minE S KF
U Z
I. Phương pháp hệ số lợi dụng quang thông
Nguyễn Văn Sơn
23:47 4
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):
 Chọn , tính L =  . htt
 Chọn L1, tính
Các phương pháp tính chiếu sáng
ñ
ñ
Fn
F
 
2
2
1
LL
L
I. Phương pháp hệ số lợi dụng quang thông
Nguyễn Văn Sơn
9/8/2015
Nguyễn Văn Sơn 3
23:47 5
Cách 1: Chọn loại đèn có Fđ, loại chao đèn
 Xác định số vị trí đặt đèn theo chiều dài
phòng:
 Xác định số vị trí đặt đèn theo chiều rộng
phòng:
 Số vị trí đặt đèn trong phòng: N = na x nb
 Quang thông tại một vị trí:
 Số đèn tại một vị trí: 
 Bố trí đèn
Các phương pháp tính chiếu sáng
a
1
an
L
b
2
bn
L
vò trí
FF
N
 
vò trí
vò trí
ñ
F
n
F
I. Phương pháp hệ số lợi dụng quang thông
Nguyễn Văn Sơn
23:47 6
2. Phương pháp tính
• Xác định số đèn và cách bố trí đèn trong
phòng
Cách 2: Chọn số vị trí đặt đèn N
 Quang thông tại một vị trí:
 Chọn đèn có quang thông Fđ
 Số đèn tại một vị trí:
 Bố trí đèn
Các phương pháp tính chiếu sáng
vò trí
FF
N
 
vò trí
vò trí
ñ
F
n
F
I. Phương pháp hệ số lợi dụng quang thông
Nguyễn Văn Sơn
9/8/2015
Nguyễn Văn Sơn 4
23:47 7
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)
Các phương pháp tính chiếu sáng
I. Phương pháp hệ số lợi dụng quang thông
Nguyễn Văn Sơn
23:47 8
• Tìm U
+ Chỉ số hình phòng: 
+ 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
( )tt
a b
h a b
Quy trình tính toán
Nguyễn Văn Sơn
9/8/2015
Nguyễn Văn Sơn 5
23:47 9
• Quang thông tổng trong phòng:
• Chọn số vị trí đặt đèn: N = 
minE S KF
U Z
• Quang thông tại một vị trí:
• Chọn đèn có quang thông Fđ
• Số đèn tại một vị trí:
vò trí
FF
N
 
vò trí
vò trí
ñ
F
n
F
Quy trình tính toán
Nguyễn Văn Sơn
23:47 10
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)
Các phương pháp tính chiếu sáng
I. Phương pháp hệ số lợi dụng quang thông
Nguyễn Văn Sơn
9/8/2015
Nguyễn Văn Sơn 6
23:47 11
• Tìm U
+ Chỉ số hình phòng: 
 = 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
( )tt
a b
h a b
Các phương pháp tính chiếu sáng
Ví dụ
I. Phương pháp hệ số lợi dụng quang thông
Nguyễn Văn Sơn
23:47 12
• Quang thông tổng trong phòng:
F = 39,398.08 (lm)
• Chọn số vị trí đặt đèn: N = 9
minE S KF
U Z
• 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 trí:
nvị trí = 1.76 chọn 2 bóng
vò trí
FF
N
 
vò trí
vò trí
ñ
F
n
F
Các phương pháp tính chiếu sáng
I. Phương pháp hệ số lợi dụng quang thông
Ví dụ
Nguyễn Văn Sơn
9/8/2015
Nguyễn Văn Sơn 7
23:47 13
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)
Các phương pháp tính chiếu sáng
I. Phương pháp hệ số lợi dụng quang thông
Nguyễn Văn Sơn
23:47 14
• Tìm U
+ Chỉ số hình phòng: 
 = 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
( )tt
a b
h a b
Các phương pháp tính chiếu sáng
I. Phương pháp hệ số lợi dụng quang thông
Ví dụ
Nguyễn Văn Sơn
9/8/2015
Nguyễn Văn Sơn 8
23:47 15
• Quang thông tổng trong phòng:
• F = 145,892 (lm)
• Chọn số vị trí đặt đèn: N = 16
minE S KF
U Z
• 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:
nđ = 3.6 chọn 4 bóng
vò trí
FF
N
 
vò trí
vò trí
ñ
F
n
F
Các phương pháp tính chiếu sáng
I. Phương pháp hệ số lợi dụng quang thông
Ví dụ
Nguyễn Văn Sơn
23:47 16
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:
• Ví dụ: đèn nung sáng, đèn compact, đèn
huỳnh quang hình xuyến, 
Các phương pháp tính chiếu sáng
II. Phương pháp điểm sáng
5R
a
Nguyễn Văn Sơn
9/8/2015
Nguyễn Văn Sơn 9
23:47 17
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)
3. 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
Các phương pháp tính chiếu sáng
II. Phương pháp điểm sáng
2AE R
 
Nguyễn Văn Sơn
23:47 18
Các phương pháp tính chiếu sáng
II. Phương pháp điểm sáng
A
  N
dH
Rhtt
Nguồn sáng
a) Điểm A trên mặt phẳng ngang
3.Các trường hợp tính toán
Nguyễn Văn Sơn
9/8/2015
Nguyễn Văn Sơn 10
23:47 19
4. Cách tính: có 2 cách
• Sử dụng biểu đồ cường độ sáng 
• Sử dụng biểu đồ độ rọi tương đối e
Các phương pháp tính chiếu sáng
II. Phương pháp điểm sáng
Nguyễn Văn Sơn
23:47 20
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
Các phương pháp tính chiếu sáng
II. Phương pháp điểm sáng
3
22 2
2
cos cos
cos
N
A
tt tt
E
hR h
   
A
  N
dH
Rhtt
Nguồn sáng
Điểm A trên mặt 
phẳng ngang
Nguyễn Văn Sơn
9/8/2015
Nguyễn Văn Sơn 11
23:47 21
a. Sử dụng biểu đồ cường độ 
sáng 
  : Cường độ sáng (Cd)
 : Góc xác định hướng của
vector cường độ sáng từ
đèn đến điểm A
 htt: chiều cao tính toán (m)
Các phương pháp tính chiếu sáng
II. Phương pháp điểm sáng
3
2
cos
A
tt
E
h
  
A
  N
dH
Rhtt
Nguồn sáng
Điểm A trên mặt 
phẳng ngang
 : được vẽ cho mỗi loại đèn và chụp đèn. Tra PL 1.22÷1.25
Nguyễn Văn Sơn
23:47 22
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
Các phương pháp tính chiếu sáng
II. Phương pháp điểm sáng
3
2
cos
1000
vò trí
A
tt
F
E
K h
  
 Fvị trí: quang thông tại mỗi vị trí đặt đèn (lm)
vò trí vò trí ñF n F 
A
  N
dH
Rhtt
Nguồn sáng
Điểm A trên mặt 
phẳng ngang
Nguyễn Văn Sơn
9/8/2015
Nguyễn Văn Sơn 12
23:47 23
a. Sử dụng biểu đồ cường
độ sáng 
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:
Các phương pháp tính chiếu sáng
II. Phương pháp điểm sáng
2
min
3 1000cos
tt
vò trí
E K hF
  
 Chọn loại đèn có Fđ
 Số bóng đèn tại mỗi vị trí:
vò trí
vò trí
ñ
F
n
F
A
  N
dH
Rhtt
Nguồn sáng
Điểm A trên mặt 
phẳng ngang
Nguyễn Văn Sơn
23:47 24
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:
 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
1000
vò trí
A
F
E e
K
 
Nguyễn Văn Sơn
9/8/2015
Nguyễn Văn Sơn 13
23:47 25
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:
 Chọn loại đèn có Fđ
 Số bóng đèn cần có tại 1 vị trí:
min 1000
vò trí
E kF
e
 
vò trí
vò trí
ñ
F
n
F
Nguyễn Văn Sơn
23:47 26
1. Dãy liên tục và
dãy gián đoạn
• Khi m ≤ 0.5htt: 
dãy liên tục
• Khi m > 0.5htt: 
dãy gián đoạn
Các phương pháp tính chiếu sáng
III. Phương pháp đường sáng 
mLvị trí Lvị trí
Ldãy
1 2
Nguyễn Văn Sơn
9/8/2015
Nguyễn Văn Sơn 14
23:47 27
2. Quang thông 
đơn vị
• Là quang thông 
trên một mét 
chiều dài đèn
• Kí hiệu: F’
• Đơn vị: lm/m
Các phương pháp tính chiếu sáng
III. Phương pháp đường sáng
• Dãy liên tục: Quang
thông đơn vị
• Dãy gián đoạn: 
Quang thông đơn vị
daõy' ñeøn
daõy
n F
F
L
' vò trí ñeøn vò trí
vò trí vò trí
n F F
F
L L
mLvị trí Lvị trí
Ldãy
1 2
Nguyễn Văn Sơn
23:47 28
A1
H2
H3
P1
M2
M3
A2
A3
H1
L
L1
L2
Lthêm
P2
P3
M1
3.Các trường 
hợp tính toán
M4
Nguyễn Văn Sơn
9/8/2015
Nguyễn Văn Sơn 15
23:47 29
A1
H2
H3
P1
M2
M3
A2
A3
H1
L
L1
L2
Lthêm
P2
P3
M1
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 
Nguyễn Văn Sơn
23:47 30
A1
H2
H3
P1
M2
M3
A2
A3
H1
L
L1
L2
Lthêm
P2
P3
M1
Các phương pháp tính chiếu sáng
III. Phương pháp đường sáng
a. Sử dụng biểu 
đồ cường độ 
sáng 
• Đèn HQ có 2 
đường biểu 
diễn cường độ 
sáng theo 
chiều dài và 
theo chiều 
rộng của đèn
4. Cách tính:
Nguyễn Văn Sơn
9/8/2015
Nguyễn Văn Sơn 16
23:47 31
A1
H2
H3
P1
M2
M3
A2
A3
H1
L
L1
L2
Lthêm
P2
P3
M1
Các phương pháp tính chiếu sáng
III. Phương pháp đường sáng
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:
' ; '
tt tt
P LP L
h h
4. Cách tính:
Nguyễn Văn Sơn
23:47 32
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:
 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
nhau gửi đến điểm khảo sát. Tra PL 1.32 ÷ 1.35
'
1000M tt
E F
K h
  
Nguyễn Văn Sơn
9/8/2015
Nguyễn Văn Sơn 17
23:47 33
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:
 Quang thông của dãy đèn:
 Chọn loại đèn có Fđ
 Số bóng đèn cần có trong 1 dãy:
min
1000' ttk hF E  
 
daõy
daõy
ñ
F
n
F
'daõy daõyF F L 
Nguyễn Văn Sơn