Độ rọi là gì? Công thức tính độ rọi chi tiết nhất 2023
Độ rọi là gì? Đây là một khái niệm được sử dụng để mô tả mức độ sáng của một bề mặt được chiếu sáng. Đây là một trong những yếu tố quan trọng khi thiết kế các hệ thống chiếu sáng, đặc biệt là trong các khu vực công cộng, thương mại và các công trình kiến trúc. Trong bài viết này, chúng ta sẽ tìm hiểu kỹ hơn về khái niệm độ rọi và cách nó ảnh hưởng đến cuộc sống của chúng ta
1. Giới thiệu về độ rọi
1.1 Khái niệm
- Là một đại lượng vật lý dùng để đánh giá mức độ sáng của một nguồn ánh sáng hoặc một bề mặt phản chiếu ánh sáng
- Độ rọi càng cao thì mức độ sáng càng lớn, ngược lại độ rọi càng thấp thì mức độ sáng càng ít
>> Tham khảo thêm một số khái niệm khác:
1.2 Đơn vị của độ rọi
- Đơn vị của độ rọi là “Lux”
- Lux là đơn vị đo độ rọi trong SI
1.3 Kí hiệu độ rọi
- Ký hiệu của độ rọi là “Lx”
- 1 lx = 1 lm/m²
1.4 Tên tiếng anh của độ rọi
- Tên tiếng anh của độ rọi là: "luminance"
1.3 Độ rọi tiêu chuẩn trong chiếu sáng
- Là mức độ chiếu sáng trung bình của một khu vực được phát sáng bởi các nguồn ánh sáng khác nhau
- Được sử dụng để đánh giá mức độ chiếu sáng của một khu vực nhất định
- Việc đo độ rọi trung bình giúp đảm bảo mức độ chiếu sáng phù hợp cho các hoạt động sử dụng khu vực đó, từ các hoạt động thường nhật như làm việc, học tập, đọc sách, đến các hoạt động đòi hỏi độ sáng cao hơn như làm việc trong các phòng thí nghiệm, phòng mổ,...
1.4 Độ rọi chiếu sáng duy trì
- Là mức độ rọi của ánh sáng được giữ nguyên trong một thời gian dài sau khi hệ thống chiếu sáng được bật
- Được sử dụng để đánh giá hiệu suất của hệ thống chiếu sáng trong một khoảng thời gian dài, thường được tính bằng phần trăm so với độ rọi ban đầu của hệ thống chiếu sáng
- Độ rọi chiếu sáng duy trì càng cao, thì hệ thống chiếu sáng càng hiệu quả và đáp ứng được nhu cầu chiếu sáng của người sử dụng trong thời gian dài
2. Công thức tính độ rọi
Độ rọi được tính bằng công thức:
- E = Φ/S ( lux)
Cụ thể:
3. Độ rọi tiêu chuẩn trong chiếu sáng tự nhiên
- Khi mặt trời đang ở lúc bình minh hoặc hoàng hôn xuống thì độ rọi của ánh sáng sẽ khoảng 400lx với điều kiện thời tiết tốt
- Ánh sáng rọi của mặt trời ở những ngày bình thường sẽ từ 32.000 - 100.000 lx
- Ánh sáng mặt trăng sẽ có độ rọi khoảng 1 lx
- Các ngôi sao có độ rọi khoảng 0.00005 lx
- Ở các trường quay ở đài truyền hình độ rọi sẽ đạt khoảng 1000 lx
>> Xem thêm: CRI là gì? 9 thông tin về CRI – chỉ số hoàn màu mà bạn nên biết
4. Độ rọi tiêu chuẩn trong từng không gian
4.1 Trong nhà ở dân dụng
TT | Không gian | Độ rọi (lux) | Độ đồng đều | Chỉ số hoàn màu | Mật độ công suất (W/m2) | Giới hạn hệ số chói lóa |
1 | Phòng khách | ≥300 | 0.7 | ≥80 | ≤13 | 19 |
2 | Phòng ngủ | ≥100 | 0.7 | ≥80 | ≤8 | 19 |
3 | Phòng bếp | ≥500 | 0.7 | ≥80 | ≤13 | 22 |
4 | Hành lang, ban công | ≥100 | 0.5 | ≥60 | ≤7 | 20 |
5 | Tầng hầm, khu để xe | ≥70 | 0.5 | ≥60 | ≤7 | 16 |
4.2 Trong văn phòng làm việc
TT | Không gian | Độ rọi (lux) |
1 | Văn phòng làm việc | >400 |
2 | Sảnh chờ | 200 |
3 | Nhà bảo vệ | 200 |
4 | Hành lang, cầu thang | 100 |
5 | Thang máy | 150 |
4.3 Trong trường học
TT | Không gian chức năng | Độ rọi (lux) | Độ đồng đều | Chỉ số hoàn màu | Mật độ công suất (W/m2) | Giới hạn hệ số chói lóa |
1 | Phòng học | ≥300 | 0.7 | ≥80 | ≤13 | 19 |
2 | Phòng thể chất | ≥300 | 0.7 | ≥80 | ≤13 | 19 |
3 | Phòng thực hành | ≥500 | 0.7 | ≥80 | ≤13 | 19 |
4 | Khu hiệu bộ | ≥300 | - | ≥80 | ≤13 | 19 |
5 | Phòng chờ | ≥100 | - | ≥80 | ≤8 | 22 |
5. Cách tính số lượng bóng đèn dựa trên diện tích và độ rọi lux
5.1 Công thức tính số lượng bóng đèn
Trong đó:
- Diện tích chiếu sáng đơn vị là m2
- Độ rọi đơn vị là lux
- Công suất đèn đơn vị là w
- Quang thông đơn vị là lm/w
5.2 Ví dụ cụ thể cách tính
Ví dụ:
- Với căn nhà có diện tích là 70m2
- Độ chiếu sáng cần thiết của 1 căn phòng khoảng 300 lux => Độ lux cần thiết= 300lux*70m2= 21.000Lumen
- Với bóng đèn âm trần hiệu suất chiếu sáng là 100lm/w => Số công suất điện cần dùng để chiếu sáng là: 21.000Lumen/100lm/w = 210w
- Sử dụng đèn âm trần chiếu sáng có công suất là 15w
=>> Số lượng bóng đèn cần dùng là 210/15= 14
Vậy với một căn phòng có độ rọi trung bình với diện tích là 70m2 thì cần sử dụng 14 bóng đèn 15w để đá p ứng độ chi ếu sáng
5.3 Bảng tính toán tham khảo
- Bảng tính tham khảo một số diện tích phòng
Diện tích phòng (m2) | Loại phòng (lux) | Công suất bóng đèn (w) | Độ rọi trung bình (lux) | Số lượng bóng đèn |
30 m2 | Phòng ngủ/Hành lang: 100 Lux | 10W | 125 | 5 đèn |
30 m2 | Phòng chờ: 150 Lux | 10W | 175 | 7 đèn |
30 m2 | Phòng chờ: 250 Lux | 10W | 275 | 11 đèn |
40 m2 | Văn phòng 400 Lux | 20W | 405 | 12 đèn |
40 m2 | Văn phòng 400 Lux | 10W | 413 | 22 đèn |
6. Ý nghĩa của việc tính toán độ rọi tiêu chuẩn
- Là một chỉ số quan trọng trong thiết kế và đánh giá chiếu sáng, giúp đảm bảo mức độ chiếu sáng đủ để thực hiện các hoạt động như làm việc, học tập, nghỉ ngơi và giải trí trong môi trường sống và làm việc
- Đối với nhà xưởng sản xuất: nếu độ rọi đạt chuẩn sẽ giúp tăng năng suất lao động mang đến chất lượng sản phẩm cao hơn
- Với người lao động: tăng khả năng tập trung giảm căng thẳng
- Với thị giác: không gây chói lóa mắt
- Nếu độ rọi không đạt tiêu chuẩn, sẽ ảnh hưởng đến sức khỏe và tâm lý của con người, gây mỏi mắt, mất tập trung và ảnh hưởng đến chất lượng công việc
7. Phân biệt độ rọi (lux) và quang thông (lumen)
Độ rọi (Lux) | Quang thông (Lumen) |
Là đơn vị đo độ sáng tại một điểm trên bề mặt chiếu sáng | Là đơn vị đo lượng ánh sáng phát ra từ một nguồn sáng |
Được tính bằng cách chia quang thông cho diện tích chiếu sáng | Làm thước đo độ mạnh của nguồn sáng |
Phụ thuộc vào diện tích chiếu sáng | Không phụ thuộc vào diện tích chiếu sáng |
Thường được sử dụng để đánh giá độ sáng của ánh sáng tại các khu vực phục vụ con người | Thường được sử dụng để đánh giá độ mạnh của một nguồn sáng |
8. Sự khác nhau giữa độ rọi và độ chói
- Trong thực tế, độ rọi và độ chói thường được sử dụng song song với nhau để mô tả mức độ sáng
Độ rọi | Độ chói | |
Định nghĩa | Là độ sáng mà một nguồn sáng chiếu lên một bề mặt | Là độ sáng mà một nguồn sáng phát ra, được cảm nhận bởi mắt người |
Đơn vị đo | Lux (lm/m²) | Candela (cd) |
Biểu thị | Thể hiện mức độ chiếu sáng của bề mặt nhận sáng | Thể hiện mức độ sáng của nguồn sáng |
Tác động của môi trường | Bị ảnh hưởng bởi môi trường xung quanh như ánh sáng phản chiếu và chiếu sáng môi trường | Không bị ảnh hưởng bởi môi trường xung quanh |
Ứng dụng | Thường được sử dụng để đo độ sáng của đèn chiếu sáng, nhằm đảm bảo tiêu chuẩn chiếu sáng trong các công trình xây dựng, khu dân cư, văn phòng... | Được sử dụng để đánh giá độ sáng của đèn pha, đèn sân khấu, đèn pin, đèn pin sạc, đèn pin đội đầu... |
9. Mối quan hệ giữa độ rọi và cường độ sáng
-
- Độ rọi và cường độ sáng là hai khái niệm liên quan đến đo lường ánh sáng. Cường độ sáng được đo bằng đơn vị candela (cd) và là độ sáng trong mỗi hướng. Độ rọi được đo bằng đơn vị lux (lx) và là độ sáng trên một bề mặt cụ thể.
- Mối quan hệ giữa độ rọi và cường độ sáng được mô tả bởi công thức:
- Độ rọi (lx) = Cường độ sáng (cd) / Khoảng cách bình phương (m²)
- Từ công thức này, ta có thể thấy rằng độ rọi phụ thuộc vào cường độ sáng và khoảng cách. Khi khoảng cách giữa nguồn sáng và bề mặt tăng lên, độ rọi sẽ giảm theo hàm mũ
- Do đó, nếu muốn tăng độ rọi của ánh sáng trên một bề mặt cụ thể, ta có thể thay đổi cường độ sáng hoặc đưa nguồn sáng gần hơn với bề mặt.
10. Mối quan hệ giữa độ rọi và công suất
- Độ rọi là một đại lượng không đo bằng năng lượng ánh sáng mà nó chỉ dựa vào sự cảm nhận của mắt người
- Nên mối quan hệ của độ rọi và công suất sẽ thay đổi tùy thuộc và bước sóng hay nhiệt độ màu của ánh sáng
- Ví dụ như: Với bước sóng là 555m thì khoảng trung gian của quang phổ thì 1 lx tương đương với 1.46 mW/m²
11. Phương pháp đo và cách đo độ rọi đơn giản nhất
Sử dụng thiết bị chuyên dụng
- Có 2 loại máy để đo độ rọi là loại có sensor cảm biến ánh sáng và thân máy tách rời nhau, loại thứ 2 là tích hợp sensor vào thân máy
Sử dụng điện thoại
- Bạn có thể sử dụng qua App điện thoại tìm hiểu và tải về sử dụng
- Cách thức này cũng tương tự như thiết bị vì bề mặt cảm ứng có chức năng như sensor để cảm biến được ánh sáng
- Bạn chỉ cần đặt màn hình cảm ứng điện thoại vuông góc 90 độ với nguồn sáng phát ra là có thể đo được độ rọi
Sử dụng phần mềm
- Với phần mềm thì bạn có thể sử dụng phần mềm chiếu sáng Dialux để tính toán và bố trí đèn cho căn nhà của bạn chiếu sáng hoàn hảo nhất
Trên đây là những thông tin về độ rọi để giải đáp thắc mắc độ rọi là gì và những điều cơ bản về khái niệm này trong chiếu sáng. Độ rọi là một yếu tố quan trọng trong việc thiết kế, lựa chọn và đánh giá các hệ thống chiếu sáng. Việc hiểu rõ độ rọi và cách tính toán sẽ giúp cho chúng ta có thể lựa chọn được những giải pháp chiếu sáng phù hợp với nhu cầu sử dụng cũng như giúp tiết kiệm chi phí điện năng. Hy vọng những thông tin này sẽ giúp ích cho các bạn trong công việc và cuộc sống hàng ngày