Bài giảng Vật lí kiến trúc (Phần 3): Chương 3 - Trường ĐH Kiến trúc Hà Nội

Bài giảng Vật lí kiến trúc (Phần 3) - Chương 4 Chiếu sáng nhân tạo, cung cấp cho người học những kiến thức như: Các khái niệm cơ bản; tính toán thiết kế chiếu sáng nội thất; một số ví dụ về chiếu sáng nhân tạo;... Mời các bạn cùng tham khảo!
Nội dung trích xuất từ tài liệu:
Bài giảng Vật lí kiến trúc (Phần 3): Chương 3 - Trường ĐH Kiến trúc Hà NộiCHƢƠNG 3. CHIẾU SÁNG NHÂN TẠO 3.1. CÁC KHÁI NIỆM CƠ BẢN3.1.1. Nguồn chiếu sáng nhân tạoBóng đèn là nguồn chiếu sáng nhân tạo, hiện nay cócác loại bóng đèn: Đèn nung sáng: Trên 150 năm tuổi. Từ sợi đốt bằng cacbon, ngày nay được sử dụng sợi đốt kim loại, có hiệu suất sáng lớn hơn nhiều lần. Nhiệt độ màu 2500-3000 độ K, chỉ số CRI 100, tuổi thọ 1000h.  Đèn phóng điện: Ống bằng thạch anh, hai đầu đặt 2 điện cực, bên trong chứa hơi kim loại ở áp suất thấp hoặc cao. Khi điện thế cao sẽ có hiện tượng phóng điện giữa 2 cực kết hợp với 1 trong 3 loại hơi kim loại thích ứng như thủy ngân, natri sẽ tạo ra ánh sáng.  Đèn huỳnh quang: Nguyên tắc phát sáng cũng theo nguyên lý của đèn phóng điện. (đèn neon) Một số loại đèn mới :• Đèn halogen: Đèn nung sáng chứa hơi halogen, hiệu suất sáng cao, ánh sáng trắng hơn và tuổi thọ lâu hơn• Đèn Compacte: Là dạng mới của bóng đèn huỳnh quang.• Đèn cảm ứng từ.• Đèn cao áp thuỷ ngân (chiếu sáng đường phố). 3.1. CÁC KHÁI NIỆM CƠ BẢN (cont)3.1.2. Tiêu chí đánh giá chất lượng ánh sáng của bóng đèn Trong chiếu sáng người ta dùng các chỉ số sau đây để đánh giá chất lượng ánh sáng của bóng đèn: • Hiệu suất sáng: đo bằng tỷ số giữa quang thông do đèn phát ra và công suất điện tiêu thụ: lumen/oát (lm/W). • Nhiệt độ màu: Tm (0K), dùng đánh giá mức độ tiện nghi môi trường sáng: nhiệt độ màu cao => môi trường sáng càng lạnh và ngược lại. Nhiệt độ màu: 2.0000K - 7.0000K. • Chỉ số hoàn màu: CRI cho biết chất lượng ánh sáng, đánh giá theo sự cảm thụ chính xác các màu sắc, có giá trị: 0(ánh sáng đơn sắc) => 100(ánh sáng trắng). • Tuổi thọ của bóng đèn, (h) : từ 1000 h – 10.000 h. Biểu đồ Kruithof mối quan hệNhiệt độ màu & Độ rọi yêu cầu 3.1. CÁC KHÁI NIỆM CƠ BẢN (cont)3.1.3. Chụp đèn, máng đènLà bộ phận lắp thêm vào bóng đèn đểđịnh hướng chiếu sáng hay để tăngcường nguồn sáng nhờ sự phản xạ ánhsáng của chụp đèn.3.1.4. Biểu đồ cường độ sángcủa bóng đènLà đặc trưng quan trọng nhất của đèn,nó cho biết sự phân bố quang thôngdo đèn bức xạ trong không gian.Vì vậy, người ta gọi đó là “Thẻ căncước” của bóng đèn. 3.1. CÁC KHÁI NIỆM CƠ BẢN (cont)3.1.5. Các kiểu chiếu sáng Chiếu sáng trực tiếp: 90% quang thông do đèn bức xạ hướng xuống phía dưới. Có 2 loại:Trực tiếp hẹp, Trực tiếp rộng. Chiếu sáng nửa trực tiếp: 60% - 90% quang thông do đèn bức xạ hướng xuống phía dưới. khi đó các tường bên và trần đều được chiếu sáng => môi trường sáng tiện nghi hơn. Chiếu sáng hỗn hợp: 40% - 60% quang thông do đèn bức xạ hướng xuống phía dưới. Khi đó các tường bên và đặc biệt là trần được chiếu sáng nhiều hơn. Chiếu sáng nửa gián tiếp: 10% - 40% quang thông do đèn bức xạ hướng xuống phía dưới. Chiếu sáng gián tiếp: trên 90% quang thông do đèn bức xạ hướng lên phía trên.3.1. CÁC KHÁI NIỆM CƠ BẢN (cont) 3.1. CÁC KHÁI NIỆM CƠ BẢN (cont)3.1.6. Phân vùng chiếu sáng và phân loại đènTổ chức chiếu sáng quốc tế CIE phân 5 vùng chiếu sáng trong không gian:  F5: Quang thông hướng lên trên (lên trần).  F4: Quang thông hướng xuống phía dưới,Trong đó:  F1: Quang thông xâm nhập vào góc khối  = /2 xung quanh trục thẳng đứng.  F2: trong góc khối  = , (F2 = F’2 + F1).  F3: trong góc khối  = 3/2, (F3 = F’2 + F’2 + F1).Tổng quang thông bức xạ của đèn là: F0 = F4 + F5 = F’4 + F’3 + F’2 + F1 + F5 Phân loại đèn của CIE:  A – E : 5 loại thuộc kiểu trực tiếp hẹp.  F – J : 5 loại thuộc kiểu trực tiếp rộng.  K – N : 4 loại thuộc kiểu nửa trực tiếp.  O – S: 5 loại thuộc kiểu hỗn hợp.  T: 1 loại thuộc kiểu gián tiếp. 3.1. CÁC KHÁI NIỆM CƠ BẢN (cont)3.1.7. Hiệu suất chiếu sáng của đènKhông phải toàn bộ quang thông do bóngđèn phát ra đều thoát khỏi đèn và xâm nhậpvào không gian phòng, mà một phần của nóbị giữ lại trong các chi tiết của vỏ đèn.> Hiệu suất chiếu sáng của đèn, ký hiệu:   = (Fđ/Fb)*100%Trong đó: • Fđ : Quang thông thoát ra khỏi đèn. • Fb : Quang thông bức xạ của bóng đèn. 3.2. TÍNH TOÁN THIẾT KẾ CHIẾU SÁNG NỘI THẤT Các bước thực hiện: Thường theo 2 bước: Bước 1: Thiết kế sơ bộ nhằm xác định các giải pháp hình học và kỹ thuật cơ bản của đồ án như: kiểu chiếu sáng, loại đèn, đô cao treo đèn, số lượng đèn cần thiết đảm bảo phân bố ánh sáng đồng đều cũng như độ rọi yếu cầu trên mặt phẳng làm việc. Bước ...