Giáo trình Kỹ thuật chiếu sáng (Phần 1)

do mặt phẳng gây ra : E.ρ=Lп →Định luật này cũng đúng với trường hợp là nguồn sáng (tức ánh sáng đi qua một vật liệu cho phép ánh sáng đi qua với mức độ τ xuyên sáng . Chiếu sáng. Page 12 Khi đó: τE = LI 2 Ví dụ : Xét tờ giấy trắng có hệ số phản xạ ρ = 0.7 , nếu được chiếu sáng E = 600 L = E p  = 0, 7.600 p = 133.7 §.5 ĐỘ TƯƠNG PHẢN –TÍNH NĂNG NHÌN ĐỘ NHÌN RÕ. 1. Độ tương phản C. C= Lo L L -   = L L V  = L L D  Trong đó : Lo độ chói khi ta nhìn đối tượng Lσ độ chói của phòng. C- đặc trưng cho mức độ quan sát nhìn rõ vật. Thực tế c= 10-2 là giá trị ngưỡng . C<0.01 không nhìn thấy sự vật→nhìn vào lúc ban đêm VD: Xét tờ giấy trên nền bảng đen ρbảng= 0.3,Ebảng =210lx. ρgiấy=0.7, Egiấy=90lx. →ρgiấy= E p  = =20,05(cd/m2). ρbảng= s C C =20,05(cd/m2). Þ c=0Þ không nhìn thấy gì. Chiếu sáng. Page 13 2.Tính năng nhìn. -bằng thực nghiệm cho thấy năng lực quan sát của mắt người tỉ lệ thuận với C .C tỉ lệ với lgC.Vì vậy người ta định nghĩa lgC là tính năng nhìn của mắt và trong các đồ thị đườn cong biểu diễn hay dùng lgC. 3.Độ nhìn rõ Vis. Vis = s C C Cs;ngưỡng tương phản nhỏ nhất mà mắt ngườicòn nhìn thấy được→quan hệ giữa Lf và C. §6. CÁC ĐẶC TÍNH CỦA NGUỒN SÁNG . 1.Nhiệt độ màu của nguồn sáng ToK. -đây là đặc trưng quan trọng cho màu sắc của nguồn sáng. -Để so sánh chất lượng về màu sắc của ánh sáng với ánh sáng tự nhiên ban ngày người ta đưa ra khái niệm về nhiệt độ màu , nó mô tả bằng cách so sánh ánh sáng của nó với ánh sáng bức xạ của một vật đen tuyệt đối được nung sáng đến các nhiệt độ như nhau trong khoảng (2000 đến 10.0000) K.Khi đó chuẩn nhiệt độ nhỏ nhất sẽ quyết định phổ tần bức xạ và do vậy quyết định được màu sắc ánh sáng . Đồ thị (32): W(α). Biểu đồ kruithof:nghiên cứu sinh lý nhìn của mắt người trong mối tương quan đến nhiệt độ mà độ rọi để đảm bảo tiện nghi nhìn . T0(K) Màu 1500 Đỏ 2000 Đỏ- trắng 3000 Đỏ trắng ấm 4000-5500 Ánh sáng ban ngày 7000-10000 Ánh sáng lạnh Chiếu sáng. Page 14 →ý nghĩa :đây là cơ sở khoa học đầu tiên cho chúng ta chọn nguồn sáng cho các ứng dụng yêu cầu các độ rọi khác nhau . →nói chung các loại đèn có nhiệt độ màu thích hợp cho chúng ta có cảm giác nóng và vì vậy nó được ứng dụng ở nhiều nơi có yêu cầu độ rọi thấp . -các đèn có nhiệt độ màu cao thì gây cảm giác lạnh ,màu dùng cho những nơi có mức chiếu sáng cao. 2.-Chỉ số hoàn màu Ra -Cùng một sự vật được chiếu sáng bằng các nguồn sáng khác nhau thì sẽ thể hiện các màu sắc khác nhau .Ra đặc trưng cho nguồn về sự thể hiện màu sắc trung thực của sự vật được chiếu sáng. Nó là thông số nói lên chất lượng của nguồn sáng .Nó rất quan trọng trong khi lựa chọn nguồn sáng ứng dụng trong thiết kế. Ra=0³ ÷100 Và càng cao chất lượng càng tốt Ra=0→đúng với mọi ánh sáng đơn sắc . Ra=100→ánh sáng tự nhiên Ra<50→màu sắc của sự vật bị biến đổi hoàn toàn. Ra<70→ứng dụng trong công nghiệp (thô) Ra ³ 85 →ánh sáng gần trung thực.Hiện nay các đèn ống huỳnh quang đa phần có Ra=85. T0,Ra là các thông số không thể thiếu được trong lý lịch các loại đèn. VD:cho đèn sợi đốt 220/300W ,h=3,5m a)tính độ rọi Es. b)tính độ chói khi nhìn sách với ρs=0,8. c)tính E20, nếu mặt bàn nghiêng đi góc 200 so với mặt phẳng nằm ngang. d)Tính độ chói khi nhìn đèn biết Dđèn=6cm. Chiếu sáng. Page 15 Đ α Ψ 1,7m 1,5m 2,3m Chương 2: CÁC DỤNG CỤ CHIẾU SÁNG. §1 NGUYÊN LÝ TẠO CÁC ĐÈN ĐIỆN VÀ CHỈ TIÊU ĐÁNH GIÁ. 1.Nguyên lý. -Có 3 nguyên lý chính: *Nguyên lý đèn sợi đốt: -đốt sợi kim loại bằng bằng điện đến nhiệt độ cao tới 1000→20000K thì bắt đầu có bức xạ có bước sóng lớn nằm trong vùng hồng ngoại. Nếu tiếp tục tăng nhiệt độ thìxuất hiện ánh sáng và phổ của nó sẽ dịch dầnvề phía bước sóng ngắn khi nhiệt độ tăng.Nhiệt độ màu cũng nói lên chất lượng ánh sáng khi tăng nhiệt độ đốt nóng .Vật liệu thường dùng làm sợi đốt là vonfram. Chiếu sáng. Page 16 -Hằng số phát quang (10÷20) lm/w→hiệu suất thấp .Hiện nay dùng sợi đốt xoắn kép để nâng hiệu suất quang năng(tập trung năng lượng vào diện hẹp). *Nguyên lý phóng điện trực tiếp -Nếu cho phóng điện trong 1 ống phóng có chứa Na hoặc Hg ở áp suất và nhiệt độ thích hợp sẽ có các ánh sáng đơn sắc nằm trong vùng nhìn thấy. -Hiện nay nó là loại cho hiệu suất cao nhất .Nhược điểm của nó là chất lượng ánh sáng không cao→thường sử dụng trong không gian lớn ngoài trời. *Nguyên lý phóng điện kết hợp với huỳnh quang . -Cũng cho phóng điện trong ống phóng trong điều kiện thích hợp để tạo ra bức xạ nằm trong vùng tử ngoại có bước sóng ngắn không nhìn thấy gọi là bước sóng sơ cấp .Sau đó chúng kích hoạt lên lớp huỳnh quang quét trong thành ống để phát ra ánh sáng nhìn thấy ,màu sắc và chất lượng ánh sáng phụ thuộc rất nhiều vào lớp huỳnh quang. -Đặc điểm : +Tạo ra các loại đèn có hiệu suất cao khoảng 20%÷22% -Chất lượng ánh sáng tương đối tốt. 2.Các tiêu chuẩn đánh giá một nguồn sáng. Có 4 tiêu chuẩn đánh giá. a)-Hiệu suất phát quang của đèn. -nó là chi tiêu quan trọng về kinh tế. η=(10÷2000) lm/w. b)-Tuổi thọ D(h) -tuổi thọ trung bình của một loại đèn. -chỉ tiêu quan trọng Chiếu sáng. Page 17 D=(1000÷2000)lm/w c)-Nhiệt độ màu T0K -Đây là chỉ tiêu phản ánh tiện nghi chiếu sáng trong một không gian.Trong thực tế thường phải được phối hợp với độ rọi theo bản đồ kruithof. -Nhiệt độ màu(200÷7000)0K. d)-Chỉ số hoàn màu Ra. -Nói lên chât lượng chiếu sáng của nguồn ,phản ánh độ trung thực , màu sắc của sự vật trong không gian được chiếu sáng ,Cùng T0K thì Ra là chỉ tiêu chất lượng ,chỉ tiêu kĩ thuật của không gian thế. §.2 .ĐÈN SỢI ĐỐT. 1.Cấu tạo . *vỏ: là một quả cầu thủy tinh chịu nhiệt độ có pha một hàm lượng nhỏ P nhằm tạo ra mọt hằng số thấu qua τ. *sợi đốt làm bằng sợi vonfram với sợi dây xoắn kép t0lv=3500 0K.Tuổi thọ trung bình khoảng một nghìn giờ. *Đuôi đèn: là phần để nối điện giữa bóng đèn và nguồn.Có 2 loại phổ biến: -Đuôi cài :tháo lắp dễ nhưng tiết kiệm điện kém→ứng dụng cho công suất nhỏ. Đuôi xoáy :thường dùng cho các cấp khác nhau từ nhỏ đến lớn. 2.Các chỉ tiêu đánh giá. -tuổi thọ thấp nhất trong các loại bóng hiện nay phụ thuộc vào U Chiếu sáng. Page 18 D=Dđm( dm U U )13,5 D,U chế độ làm việc bình thường D/Dđèn Ф(u) P(u) 1 U/Uđm VD:Uđm=220v;Dđm=1000 U=250V D=178h. Quang thông :Ф=Фđm( dm U U )3,5 Công suất :P=Pđm( dm U U )1,5 -Hiệu suất phát quang thấp (5%) -Nhiệt độ màu thấp →ứng dụng cho chiếu sáng mức thấp -Chỉ tiêu về chỉ tiêu hoàn màu cao Ra≈100→có thể ứng dụng cho chiếu sáng cục bộ,trang trí các đèn làm việc . -Ưu điểm nổi trội là cấu thành đơn giản,nhưng cần thời gian khởi động. Chiếu sáng. Page 19 3.Đèn halogen sợi đốt. -Là loại đèn sợi đốt cải tiến bằng cách cho thêm một tỉ lệ thích hợp khí halogen trong bóng đèn sợi đốt. Ưu điểm : +Tăng tuổi thọ. +Tăng khả năng phát quang của đèn. +T0màukhoảng 3000 0K +Ra-=100 +D=3000h +Hiệu suất phát quang =(20÷25)lm/W Phân loại : +Đèn clien:U=(12÷220V) +Đèn quả nhót :P=10,20,30,50W +Đèn đũa U=220V,P=100÷2000W Dùng trong không gian lớn đòi hỏi áp suất cao.(cho sân thể thao ,sàn diễn cầu truyền hình màu, triển lãm nghệ thuật ,sân khấu) Theo bảng (49) cho thấy bóng có công suất lớn thì hiệu suất càng cao trong chừng mực có thể được. §3 .ĐÈN HUỲNH QUANG. Hoạt động theo nguyên lý phóng điện kết hợp với huỳnh quang .có 3 loại: +Đèn ống +Đèn thủy ngân cao áp +Đèn compac. Chiếu sáng. Page 20 1 .Đèn ống huỳnh quang -Gồm 1 ống phóng điện 2 đầu có điện cực đốt nóng chứa argông cộng với một lượng nhỏ hg ở áp suất thấp P=0,01Hg Điện cực acgong huỳnh quang -nguyên lý phát sáng:nếu đặt U đủ lớn lên hai điện cực khi sợi đốt đã được đốt nóng sẽ xảy ra hiện tượng phóng điện tạo ra các tia cực tím (α=254nm) chúng kích hoạt lên thành ống tác dụng vào lớp huỳnh quang làm cho chúng phát sáng. W Bức xạ thứ cấp 254 400 800 α BX sơ cấp Tùy thuộc lớp bột huỳnh quang mà T0màu=3000 0→ánh sáng vàng ấm T0màu=4000 0→ ánh sáng nhạt T0màu=5000 0→ ánh sáng ban ngày Chiếu sáng. Page 21 *Nguyên lý làm việc CC Ukđ=400V Ulv=108V -Khi đặt điện áp lên đèn →điện áp được đặt lên khe hở tắc te→tại đó có phóng điện hồ quang ,dòng điện này đốt nóng hai sợi đốt tạo điều kiện thuận lợi cho việc giải phóng các electron ra khỏi cực K.Sau đó vì tiếp điểm động tắcte làm bằng bi- metan→tiếp điểm dưới dãn nở lớn →tự động ngắt hồ quang. - Nhờ cuộn chấn lưu tạo suất điện động tự cảm kết hợp Unguồn tạo Uhđ đặt lên đèn cỡ 400V→phóng điện trong đèn →hoàn thành quá trình.Ulv ≈108V. →chấn lưu sắt từ được dùng.Ngoài ra con có chấn lưu điện tử là loại biến tần biến đổi f1→f2. *So sánh: -Chấn lưu sắt từ : +làm việc ổn định, D cao ,dễ thích ứng với các loại đèn khác nhau ,cosφ=0,5. +Tổn hao lớn. +Khi đèn làm việc có thời gian khởi động. -Chấn lưu điện từ Chiếu sáng. Page 22 +cosφ cao +Tổn hao thấp +Khởi tức thời + Dải điện áp làm việc rộng mà Ф thay đổi không nhiều .tuổi thọ của đèn bị suy giảm +khó tương thích với đèn. *Chỉ tiêu dánh giá. -Hiệu suất phát quang cao -Nhiệt độ màu có dải rộng (2500÷6500)0K. - Ra=85→cho ánh sáng trung thực . -Tuổi thọ cao D=1000h. 2.Đèn thủy tinh. -Nguyên lý làm việc:khi trong ống xảy ra phóng điện ở áp suất cao đến 10at, có chứa Hg hơi, thì nó tạo ra một quang phổ vạch có bước sóng 400,450,540,560 nm đồng thời tạo ra các bức xạ tử ngoại được dùng để kích hoạt lớp huỳnh quang. -Chỉ tiêu đánh giá : + Hiệu suất phát quang cao. +D=4000h. +Ra=50÷90. +P= 75W, 150W,250W,400W. →Thường đưa ra áp dụng trong chiếu sáng các công trình công nghiệp nặng ,nhà máy lớn.Tuy nhiên hiện nay kém cạnh tranh so với đèn Na có nhiều ưu việt hơn. 3.Đèn hợp bộ. *Cấu tạo . -Nhờ cải tiến công nghệ cho phép thu nhỏ ống phóng ,người ta đã cải tiến đèn huỳnh quang thành đèn compact cho phép sử dụng tiện lợi các chi tiết bóng đèn, chấn lưu đều được tổ hợp thành một thiết bị trọn bộ. *Đặc điểm . Chiếu sáng. Page 23 +Bật sáng ngay +Hiệu quả ánh sáng tốt +ηpq=50÷80 lm/w +Ra= 85,T0K=2700÷4000,D=5000÷8000h. +D phụ thuộc chấn lưu. §4.CÁC ĐÈN PHÓNG ĐIỆN TRỰC TIẾP. Na thấp áp ,cao áp ,halogen kim loại. 1.Đèn hơi Na áp thấp. *Nguyên lý: Tạo điện áp cao lên hai cực của ống phóng có chứa hơi Na ở áp suất thấp là1mmHg.t0=50÷1000C thì sẽ phóng điện tạo ra đôi phổ vạch rất gần nhau α=589và 589,6 nm tạo ra ánh sáng màu vàng cam rất gần với vùng nhạy cảm của mắt. *Các chỉ tiêu đánh giá -η cao nhất trong các loại đèn hiện có 290lm/W, có tuổi thọ khá cao khoảng 8000h, T0K =1,Ra=90Dùng trong không gian rộng ,ít quan tâm chất lượng. 2. Đèn hơi Na cao áp. *Nguyên lý:cho phóng điện trong ống phóng có chứa hơi Na ở áp suất 1÷2at ,t0=10000Cánh sáng có phổ vạch rộngcho ánh sáng trắng. *Chỉ tiêu -η=130lm/W(cao). -D=10000h. -T0K=1500÷2500 -Ra=20÷80 →Dùng trong cơ sở giao thông , sân bãi , nhà xưởng công nghiệp nặng. Chiếu sáng. Page 24 3.Đèn Halogen kim loại (Metal Halogen). *Nguyên lý:cho phóng điện trong ống phóng chứa Hg,khí halogen thu được ánh sáng có màu trắng.Có công suất (100÷200)W. *Chỉ tiêu : -η cao=95lm/W -D=4000h -T0=4500÷6000K -Ra=90. →thích hợp cho không gian rộng lớn đòi hỏi chất lượng ánh sáng cao. Chương3: VẤN ĐỀ ĐIỀU KHIỂN ÁNH SÁNG VÀ CÁC BỘ ĐÈN. §1.CÁC NGUYÊN LÝ ĐIỀU KHIỂN ÁNH SÁNG. 1.Xét một nguồn sáng có thông lượng Ф,chiếu lên bề mặt của một vật liệu. a-Vật liệu có 3 cách ứng xử -Vật liệu phản xạ ánh sáng . +Định nghĩa: ρ= 2  (<1),Фρ –lượng quang thông phản xạ trở lại theo các hướng khác nhau. +Nếu gọi Фτ=là lượng quang thông xuyên qua được vật liệu . →Định nghĩa : τ=   <1 ,hằng số xuyên sáng. +Một phần quang thông Фα gây ra hư nhiệt làm nóng vật liệu (bị hấp thụ). → Định nghĩa: α=  <1, hằng số hấp thụ. →Có Ф=Фτ+Фρ+Фα ρ+τ+α=1. Chiếu sáng. Page 25 VD: Bột màu trắng có ρ=0,8. Thạch cao ρ=0,9. Gương ρ=0,85. Lớp mạ bạc ρ=0,9÷0,93. Tường hoặc trần màu trắng:ρ=0,9. Tường hoặc trần màu sáng:ρ=0,5÷0.6. Tường hoặc trần màu tối :ρ=0,3÷0,4. b-Thường quan tâmnhất là ρ,τ. ρ,τ phụ thuộc f(α). (1)- Hằng số phản xạ đều,phản xạ bề mặt . (2)-ρ của tờ giấy màu vàng. (3,4)- τ của kình màu lục và đỏ. ρ,τ (4)   (1) (2) (3) α 2.Nguyên lý điều khiển ánh sáng. Chiếu sáng. Page 26 Các vật liệu có cấu trúc và hình dạng khác nhau sẽ có cách ứng xử khác nhau với ánh sáng ,được ứng dụng cho kĩ thuật điều khiển ánh sáng và nghiên cứu chế tạo các bộ đèn .chia thành 4 hiện tượng phản xạ và truyền sáng khác nhau. Định hướng khuếch tán,khuếch tán hỗn hợp,khếch tán hoàn toàn. 3.CÁC PHƯƠNG PHÁP CHIẾU SÁNG . -Căn cứ vào việc phân bố quang thông của một bộ đèn ở 2 phía trên dưới mà người ta chia thành 5phương pháp sau: 1.Chiếu sáng trực tiếp . -Sao cho >90% Фbộ đèn hướng xuống dưới. -Gồm : *Chiếu sáng trực tiếp tăng cường (chiếu sâu). -Phần lớn quang thông hướng xuống phía dưới vì vậy mà chỉ bề mặt làm việc được chiếu sáng còn tường và không gian xung quanh bị tối. *Chiếu sáng trực tiếp mở rộng. -Có phân bố ánh sáng rộng hơn→không gian xung quanh một phần được chiếu sáng. 2-Chiếu sáng bán trực tiếp . -60÷90% Ф hướng xuống bàn làm việc khi đó cả tường và trần nhà cũng được chiếu sáng vùng bóng tối giảm đi vì vậy không gian làm việc có tiện nghi tốt hơn. -Ứng dụng rộng rãi trong nhà ở trong văn phòng. 3-Kiểu chiếu sáng hỗn hợp. -Kiểu nửa trên, nửa dưới(đều cả hai phía). -(40-60)% quang thông xuống dưới. -Ứng dụng cho các không gian mà trần có hằng số phản xạ lớn, ứng dụng ánh sáng phản xạ từ trần nhà xuống, nên thường dùng cho công cộng hoặc phòng khách. Chiếu sáng. Page 27 4-Chiếu sáng bán gián tiếp. -Ngược với hai kiểu trên 10÷40% Ф hướng xuống dưới ,được ứng dụng cho không gian công cộng. 5-Chiếu sáng gián tiếp. -10% Фđèn hướng xuống. -Thường sử dụng cho nhà hàng ,rạp chiếu phim ,nhà hát. §3.PHÂN LOẠI BỘ ĐÈN VÀ HIỆU SUẤT CỦA CHÚNG. -3 chức năng của bộ đèn. +chiếu sáng +Chức năng yêu cầu điện +Chức năng yêu cầu cơ. 1.Phân loại bộ đèn theo cấp chiếu sáng -Dựa trên cơ sở phân bố quang thông của bộ đèn mà CIE đã đã phân loại chi tiết các bộ đèn chiếu sáng nội thất thành 20 cấp khác nhau và được gọi tên theo chữ cái. A,B,C,D,E F,G,H,I ,J K,L,M,N O,P,Q,R,S Chiếu sáng trực tiếp cs trực tiếp các cấp bán cs trực tiếp tăng cường. mở rộng . trực tiếp. hỗn hợp. -Để làm căn cứ phân loại bộ đèn CIE chia không gian xung quanh bộ đèn thành 5 vùng khác nhau có góc khối sai lệch 2  Sh. Chiếu sáng. Page 28 2п F4 0 F1 -Gọi các F1÷F5 là quang thông xâm nhập vào ,góc khối п/Q là phần giữa góc 2  và 3 2  .F5 quang thông ½ bán cầu trên. F’1=F1+F2+F3+F4. Góc lưới quang thông Ω п/2 п 3п/2 2п 4п F1 F2’ F3’ F1’ F2=F1’+F3’ 41.40 600 75,50 900 1800 Người ta căn cứ vào Fi để phân cấp bộ đèn. *Hiệu suất của môt bộ đèn -Hiệu suất chiếu sáng của một bộ đèn là tỉ số giữa Ф của bộ đèn phát ra trên quang thông tổng của nguồn sánglà bóng đèn đặt trong đó. η= d Fp F .100%. Trong lý lịch bộ đèn thường cho phân bố Fi với một bóng đèn tiêu chuẩn có qung thông là 1000lm lắp trong bộ đèn sau đó người ta chia hiệu suất thành hai thành phần ηi và ηđ tương ứng là hiệu suất trực tiếp và gián tiếp. F5 Chiếu sáng. Page 29 η= ηi +ηđ= 1 2 3 4 1000 F F F F   100%+ 5 1000 F 100%. *Cấp của bộ đèn cho biết hiệu suất trực tiếp ,gián tiếp và phân bố quang thông của bộ đèn. VD: Cho bộ đèn cấp 0,45G+0,08T. ηi=0,08. Cấp gián tiếp. ηđ=0,45. Cấp trực tiếp . 0,53Dcấp trực tiếp tăng cường.(không có cấp gián tiếp ) VD:cho bộ đèn: F1 F2 F3 F4 F5 350 260 127 20 0 ηđ= ( 1 2 3) 6 I I I    .100%=75%. *Cách xác định cấp bộ đèn. -Ta cần tính các quang thông riêng phần tương đối Fi” sau đó căn cứ vào bảng 7.2(92). Fi”= Fi i . Như vậy : F1”= 350  =462; F3”= 127  =165; F2”= 260  =343. F1”+F2”=805. F1”+F2”+F3”=970. Các thông số tra bảng (7-2) ta có:F1” có cấp E,F. F1”+F2” có cấp D,E,F F1”+F2” +F3” có cấp A,G,I.H. vậy có cấp bộ đèn E,F thỏa mãn nhưng căn cứ F1” gần với giá trị giới hạn nào hơn thì chọn.Ở đây chọn E vì gần với 162 hơn. Chiếu sáng. Page 30 Chú ý: -Nếu không biết phân bố quang thông Fi của bộ đèn khi đó có thể tính chúng bằng cách tích phân đường cong trắc quang I()→Tính tích phân  d trong 5 vùng. -Việc thực hiện các tích phân đó được làm gần đúng bằng các công thức B7.1(83). VD: Xét bộ pusma240(trang 126) có: I(160) =126cd. I(290) =110cd. I(37,60) =100cd. F1= ( 1 2 3) 6 I I I    = 176(lm). 2.Phân loại bộ đèn theo tiêu chuẩn về điện. -Căn cứ theo chỉ tiêu an toàn điện ta phân bộ đèn thành 4 cấp như sau: Cấp bảo vệ Ký hiệu Mô tả Cấp 0 Không có biện pháp bảo vệ Cấp 1 Bảo vệ an toàn bằng cách nối đất. Cấp 2 Có 2 cách cấp điện:lam việc,bảo vệ chống giật khi chạm vỏ. Cấp 3 Bộ đèn lam việc với điện áp thấp U50V. 3.Phân loại theo tiêu chuẩn cơ. -Phân loại theo 2 yêu cầu bảo vệ:chống các vật rắn và chống nước. -Kí hiệu IPX1X2. +X1 chỉ 6 cấp chống xâm nhập vào các vật rắn của bộ đèn. Chiếu sáng. Page 31 Chỉ số 1 2 3 4 5 6 Vật có thể xâm nhập Ф<(mm) 50 12 2,5 1 Bụi Tuyệt đối kín bụi. +X2:chỉ cấp chống xâm nhập nước 1-Nước rơi thẳng 2-Nước rơi nghiêng 150 so với phương thẳng đứng. 3-Nước rơi nghiêng 600 so với phương thẳng đứng. 4-Chống tia nước phun từ mọi hướng . 5- Chống tia nước phun từ mọi hướng với áp lực p=0,3bar,khoảng cách 3m trở lại. 6- 7- Cho phép ngâm dưới nước với độ sâu đến 1m. 8-cho phép ngâm dưới nước sâu hơn. §4. CÁC PHƯƠNG PHÁP BIỂU DIỄN PHÂN BỐ QUANG THÔNG CỦA MỘT BỘ ĐÈN. 1.Đường cong trắc quang I() -Thường dùng cho các bộ đèn đối xứng. +Theo mọi phương . +Có 2 mặt phẳng đối xứng. -Khi đó ánh sáng thường được biểu diễn bởi đường bao mút các vecto cường độ ánh sáng nằm trong một mặt phẳng chứa trục quang của đèn .Trong trường hợp đối xứng chỉ cần vẽ một nửa . *Bộ đèn có chao. →vẽ cho bóng 1000lm đặt trong bộ đè nếu tăng lên 2000lm thì I nhân đôi. . Chiếu sáng. Page 32 Bộ đèn có 2 mặt phẳng đối xứng. Dọc Ngang →Thường dùng cho các bộ đèn chiếu sáng trong nhà 2.Biểu diễn theo bảng I(c.). - Ứng dụng cho các bộ đèn đường. C  ..10 .. .. .. 300 →I(c,) 3.Biểu diễn theo bảng I(.B). -Thường gặp trong đèn pha (dùng chiếu sáng sân thể thao ,trang trí Chiếu sáng. Page 33 Z Đèn pha. V  Trục quang. B 0 Y P X B=0. V-Góc nhìn đèn. B-Độ lệch. B=arctg y z -V; =arctg 2 2 x y z ; -cách biểu diễn I(c,),I(,B) là các cách khác nhau để biểu diễn phân bố quang thông của một bộ đèn phức tạp trong không gian Chúng có thể chuyển đổi qua lại với nhau. Chiếu sáng. Page 34 Phần 2: THIẾT KẾ CHIẾU SÁNG. Chương 4: THIẾT KẾ CHIẾU SÁNG TRONG NHÀ. *Mục đích :Nhằm đạt được mục đích chiếu sáng tiện nghi đặc biệt theo theo yêu cầu. *Nội dung: -Bước 1:Thiết kế sơ bộ. +Nhằm xác định được giải pháp và thông số cơ bản của đề án :kiểu chiếu sáng,loại bộ đèn,chiều cao đèn,số lượng nhằm đảm bảo được độ rọi yêu cầu theo chuẩn và phân bố đồng đều ánh sáng trên mặt phẳng làm việc.Việc này có liên quan đến nhiều tới phương diện thẩm mixcho không gian thiết kế vì vậy có thể có sự phối hợp của các kiến trúc sư. -Bước 2:Kiểm tra thiết kế. +Cần phải kiểm tra các tiêu chuẩn về màu, độ tương phản,độ chói,độ rọi,theo tiêu chuẩn.Đòi hỏi đến chuyên môn của các k sư chiếu sáng . I.Thiết kế chiếu sáng sơ bộ. -Gồm các bước sau: 1.Nghiên cứu khảo sát dữ liệu cho không gian thiết kế. *Các kích thước hình học: axbxH(m) *Các thông số vật lý ảnh hưởng tới chất lượng áng sáng. Các hằng số phản xạ,(bộ phản xạ,ρ1,ρ2, ρ2,ρ4) ρ1-hệ số phản xạ của trần ρ2-hệ số phản xạ cổ trần ρ3-hệ số phản xạ của tường ρ4-hệ số phản xạ của sàn. Bộ phản xạ là là bộ số đặc trưng cho tính phản xạ của không gian nội thất. VD:ρ=0,8-hệ số phản xạ của trần tường, thạch cao. ρ=0,7-hệ số phản xạ tường trắng ,sạch nhẵn ρ=0,5- quét vôi ve màu sáng. Chiếu sáng. Page 35 ρ=0,3-sơn màu tối,đậm,hoa văn sặc sỡ. ρ=0,1-sơn mà tối ,kính . Với sàn: ρ=0,1-sàn ghép bằng các tối màu. Ρ=0,3-sàn có mau sáng. Khi có nhiều mảng màu khác nhau thì phải tính ρtb: ρtb=(ρa.Sa+ρb.Sb+.)/(Sa+Sb+.). *Môi trường và quản lý hệ thống chiếu sáng. -Môi trường khói ,bụi, -Quản lý :Bảo dưỡng thường xuyên Môi trườngchỉ số 1-Hệ suy giảm quang thông do môi trường Quản lý vận hành chỉ số c-Hệ số suy giảm từ thông do quản lý. Định nghĩa: S= 1 V = 1 1. 2V V =-Hệ số bù quang thông. →Tính cho hệ số chiếu sáng sau một năm sử dụng. δ=1,2÷1,6 1,2 –Môi trường sạch sẽ và quản lý tốt. 1,6 -Môi trường nhiều bụi và quản lý kém. VD:δ=1,6 ,Quang thông lắp đặt ban đầu ,độ rọi phải trội 60% để đảm bảo sau một năm sử dụng sẽ đạt được quang thông yêu cầu. 2.Chọn độ rọi yêu cầu E. -Theo bước khảo sát trên chúng ta tra bảng tiêu chuẩn để chọn độ rọi yêu cầu theo E tiêu chuẩn .→Căn cứ vào hoạt động hay công nghệ diễn ra không gian thiết kế. -Tra bảng TCVN,ví dụ: +Phòng học phòng thí nghiệm: 300÷500lx +Hành langm WC : 100lx +Siêu thị:600lx Chiếu sáng. Page 36 +Cơ khí chính xác. : ≥1000lx 3.Chọn kiểu chiếu sáng. -Căn cứ vào đặc điểm của đối tượng thiết kế và các hoạt động diễn ra trong đó để quyết định kiểu chiếu sáng +Chiếu sáng trực tiếp: -Trực tiếp hẹp (tăng cường) thường dùng cho không gian có chiều cao lớn,đạt được hiệu quả chiếu sáng cao.Khi đó cả trần và tường ít được chiếu sáng . +Trực tiếp mở rộng và bán trực tiếp: -Tạo được không gian tiện nghi,khi đó cả trần và tường được chiếu sáng một phần.Ứng dụng cho không gian vừa phải.VD:phòng học ,công sở. +Gián tiếp và bán gián tiếp: -Ứng dụng cho các không gian công cộng như nhà ga,nhà ăn,đại sảnh. -Sau khi chọn được kiểu chiếu sáng thì lây đó làm cơ sở chọn bộ đèn,cần phải tham khảo lý lịch của chúng để đáp ứng được kiểu chiếu sáng đã đề ra sau đó cũng cần quan tâm tới thảm mỹ của bộ đèn. 4.Chọn loại đèn và nguồn sáng. -Mục đích :tạo ra môi trường ánh sáng có tiện nghi tốt ,có nhiệt độ màu và chỉ số hoàn màu phù hợp tương ứng với độ rọi phù hợp tương ứng độ rọi đã chọn.Đảm bảo: _Có sự phù hợp giữa T0K và E. +Ra cần có phù hợp với yêu cầu về chất lượng ánh sáng liên quan đến công việc diễn ra trong nội thất . +Tính kinh tế liên quan đến hiệu suất phát quang của nguồn, tuổi thọ của đèn,liên quan đến vấn đề vận hành ,sửa chữa. -Một số gợi ý: Chiếu sáng. Page 37 +Loại đèn ống huỳnh quang được dùng phổ biến trong nhà và các xí nghiệp công nghiệp nhẹ(chiếm khoảng 70% trong cuộc sống đời thường). +Đèn sợi đốt ,halogen được sử dụng chủ yếu trong nội thất ,trong chiếu sáng cục bộ. VD:đèn bàn,đèn trang trí. +Các đèn phóng điện:đèn hơi Na.Hg, Halogen chủ yếu dùng trong các nhà xưởng,xí nghiệp lớn hoặc các nhà thi đấu có không gian rộng,độ cao lớn. 5.Chọn chiều cao treo đèn. -Độ cao treo đèn h(m) là thông số quyết định tiện nghi chiếu sáng. -h lớn thì: +Giảm được khả năng nhìn đèn trực tiếp ,gây lóa ,và tăng tiện nghi. +Cho phép đặt các đèn có công suất lớn→hiệu suất phát quang cao. +Số lượng đèn đặt sẽ giảm→làm đơn giản cho bộ đèn và hệ thống chiếu sáng. -Khi quyết định chiều cao h cần cân nhắc tới các yếu tố kiến trúc trong phòng →quan tâm đến hiệu quả cụ thể. -Định nghĩa: J= .' ' h h h -chỉ số treo +)J=0 +)J=1/3. Trong đó h’ là khoảng cách giữa đèn và trần,h là khoảng cách giữa đèn và mặt phẳng làm việc. h’ mặt phẳng làm việc. h Chiếu sáng. Page 38 Bố trí đèn và xác định số lượng tối thiểu Nmincủa các bộ đèn. -Trong các tiêu chuẩn qui định sắp xếp theo một lưới chữ nhật.Nếu số lượng quá ít sẽ không đảm bảo sự phân phối đều ánh sáng trong phòng.Ngược lại nếu lưới quá nhiều điểm bố trí thì mạng điện và hệ thống điều khiển tốn kém. Nmin là số điểm bố trí nguồn sáng tối thiểu để đảm bảo chỉ tiêu chiếu sáng cho phòng,là chỉ tiêu đầu tiên phụ thuộc yếu tố: +)Cách bố trí đèn. +)Khoảng cách giữa các bộ đèn. +)Phụ thuộc vào bộ phản xạ của phòng. Nếu giữ nguyên tỉ số n h (n khoảng cách giữa các đèn) thì sẽ giữ nguyên được phân bố đồng đều ánh sáng .Vì vậy để đảm bảo đồng đều ánh sáng ta đưa ra quy định. Cấp bộ đèn A B C D . n h (max). 0,5 0,8 1 1,2 7. Tính quang thông tổng. -Фtt là quang thông cần cấp cho không gian thiết kế để đảm bảo sau một năm sử dụng đạt được yêu cầu theo tiêu chuẩn. Фtt= . . .a b Eyc ksd  = . . . . a b Eyc ksd V [lm]. δ-Hệ số bù quang thông. V-Hệ số giảm quang thông