Bí kíp tính toán chiếu sáng hiệu quả | Áp dụng ngay
Bạn có bao giờ thắc mắc vì sao có những không gian được chiếu sáng hài hòa, dễ chịu, trong khi nơi khác lại quá tối hoặc quá chói? Bí quyết nằm ở tính toán chiếu sáng – bước quan trọng quyết định hiệu quả thẩm mỹ và công năng của mọi công trình. Việc tính toán thiết kế chiếu sáng hợp lý không chỉ giúp tiết kiệm điện năng mà còn tạo nên không gian sống và làm việc thoải mái, an toàn cho mắt. Hãy cùng HALEDCO tìm hiểu chi tiết về chủ đề này nhé!
1. Phân biệt Watt, Lumen và Lux
Trước khi tìm hiểu các phương pháp tính toán chiếu sáng sao cho hợp lý, bạn cần nắm rõ được thông tin về 3 thông số quan trọng là: Watt, Lumen và Lux. Có khá nhiều người nhầm lẫn chúng khi đánh giá độ sáng của đèn, vậy thì 3 thông số này là gì?
- Watt: Đây là đơn vị chỉ công suất, được dùng để đo lượng điện năng tiêu thụ của một thiết bị nào đó.
- Lumen: Là quang thông (lm), thuật ngữ chỉ độ sáng của đèn. Đèn có quang thông càng lớn thì sẽ càng sáng.
- Lux: Là lượng ánh sáng đo được trên một mét vuông (lumen/m2). Hầu hết ở các bảng thông số kỹ thuật đèn LED đều sẽ cung cấp đầy đủ 3 thông số quan trọng này.
Nhìn chung, để tính toán chiếu sáng cho một căn phòng nào đó, người ta thường dùng thông số lumen. Sau đó mới quan tâm tới các yếu tố khác gồm: loại đèn, số lượng, nhiệt độ màu, ánh sáng, công suất Watt,…
2. Các bước tính toán thiết kế chiếu sáng
Tính toán chiếu sáng cho phòng là một bước vô cùng quan trọng khi thiết kế, thi công nội thất. Điều này không chỉ đảm bảo tính thẩm mỹ mà còn ảnh hưởng trực tiếp đến sức khỏe, tâm trạng và hiệu quả làm việc của con người. Để tính toán ánh sáng cho phòng, bạn tham khảo ngay các bước thiết kế chiếu sáng trong nhà và ngoài nhà sau đây:
- Bước 1: Xác định mục đích sử dụng của không gian để có cách tính số lượng bóng đèn trong phòng phù hợp.
- Bước 2: Đo đạc diện tích phòng.
- Bước 3: Chọn loại đèn phù hợp
- Bước 4: Tính toán độ rọi cần thiết
- Bước 5: Xác định số lượng đèn cần thiết
- Bước 6: Bố trí vị trí đèn theo thiết kế
- Bước 7: Kiểm tra và điều chỉnh
Bạn có thể tải file Excel tính toán chiếu sáng theo các bước sau:
- Nhấp vào link sau để tải xuống:
- Sau khi tải xong, mở file bằng Microsoft Excel, Google Sheets, hoặc WPS Office để nhập dữ liệu và tính toán số lượng bóng đèn cũng như độ sáng phù hợp cho phòng của bạn.
3. Công thức tính toán chiếu sáng cần biết
Để thực hiện tính toán chiếu sáng chính xác, bạn cần nắm vững một số công thức cơ bản. Hãy cùng tìm hiểu nhé!
3.1 Cách tính độ sáng cho phòng (độ rọi)
Độ rọi của đèn LED (E) là lượng ánh sáng chiếu trên một đơn vị diện tích. Công thức tính độ rọi chiếu sáng như sau:
E = Φ / S
Trong đó:
- E: Độ rọi (lux)
- Φ: Quang thông (lumen)
- S: Diện tích bề mặt được chiếu sáng (m²)
3.2 Công thức tính lumen
Lumen là đơn vị đo quang thông. Để tính lumen, ta sử dụng công thức:
Φ = E * S
3.3 Tính công suất đèn cho phòng
Công suất bóng đèn (P) được tính bằng công thức:
P = Φ / η
Trong đó:
- P: Công suất bóng đèn (W)
- Φ: Quang thông (lumen)
- η: Hiệu suất chiếu sáng (lumen/W)
Khi áp dụng cho phân xưởng, hãy kết hợp thêm UF/MF trong bộ công thức tính toán chiếu sáng nhà xưởng để ra số lượng đèn sát thực tế.
Bảng tham khảo công suất đèn cho các loại phòng
| Loại phòng | Độ rọi cần thiết (lux) | Công suất đèn gợi ý (W/m²) |
| Phòng khách | 300 - 500 | 15 - 25 |
| Phòng ngủ | 100 - 200 | 5 - 10 |
| Phòng bếp | 400 - 600 | 20 - 30 |
| Phòng ăn | 300 - 500 | 15 - 25 |
| Phòng làm việc | 300 - 500 | 15 - 25 |
| Phòng tắm | 200 - 400 | 10 - 20 |
| Hành lang, cầu thang | 100 - 200 | 5 - 10 |
>> Chi tiết tham khảo tại: Cách tính công suất đèn LED
4. Cách tính số lượng bóng đèn trong phòng
Cách tính độ sáng cho phòng thường chỉ mang tính tương đối. Mức độ sáng của đèn còn phụ thuộc vào nhiều yếu tố như: loại đèn sử dụng, cách bài trí, diện tích phòng, màu sắc nội thất,... Nhìn chung khi tính toán chiếu sáng, bạn cần quan tâm đến 2 vấn đề chính sau:
4.1 Diện tích mặt bằng
Đây là yếu tố đầu tiên và quan trọng nhất khi tính toán chiếu sáng cho 1 phòng. Diện tích không gian lắp đặt đèn được tính theo công thức:
S = Chiều dài x Chiều rộng
Giá trị diện tích (S) là cơ sở để xác định mức độ chiếu sáng cần thiết (lux) và số lượng đèn phù hợp cho từng khu vực như phòng khách, văn phòng, nhà xưởng hay hành lang.
4.2 Khuyến nghị lượng lumens cần dùng từ chuyên gia
Mỗi không gian đều yêu cầu về mức độ ánh sáng khác nhau. Chẳng hạn một phòng trưng bày sẽ cần nhiều ánh sáng hơn thư viện, phòng khách sẽ cần nhiều ánh sáng hơn phòng ngủ,... Vì vậy khi tính toán chiếu sáng, bạn cần tham khảo độ rọi tiêu chuẩn cho từng khu vực riêng:
1Lux (lx) = 1lumen/1m²
- Phòng hội nghị, phòng họp: 500lx (tức là 500lumen/1m²)
- Lớp học: 300lx
- Cầu thang, hành lang của các tòa chung cư, cao ốc: 750lx
- Phòng ngủ: 150lx
- Phòng khách gia đình: 150 – 300lx
- Phòng bếp gia đình: 400 – 800lx
- Phòng tắm: 400 – 800lx
Công thức tính toán số lượng đèn cần dùng để chiếu sáng:
Tham khảo: Công thức tính số điện tiêu thụ. Giá điện 1 pha sinh hoạt
5. File excel tính toán chiếu sáng
Để hỗ trợ quá trình thiết kế hệ thống chiếu sáng hiệu quả, file Excel tính toán chiếu sáng là công cụ hữu ích giúp bạn dễ dàng ước tính số lượng bóng đèn cần dùng, công suất chiếu sáng cũng như phân bổ ánh sáng phù hợp cho từng không gian.
5.1 Nội dung chính của file excel
Một file Excel tính toán chiếu sáng thường bao gồm các bảng và công thức tính như:
- Diện tích khu vực chiếu sáng (m²)
- Độ rọi yêu cầu (lux) theo tiêu chuẩn từng khu vực (phòng khách, nhà xưởng, văn phòng, hành lang, v.v.)
- Hệ số sử dụng ánh sáng (UF) và hệ số bảo trì (MF)
- Hiệu suất phát quang của đèn (lumen/W)
- Tổng quang thông cần thiết (lumen)
- Số lượng đèn cần thiết = Tổng quang thông / Quang thông 1 đèn
5.2 Lợi ích khi dùng file excel tính toán chiếu sáng
- Tự động tính toán nhanh chóng và chính xác
- Tiết kiệm thời gian thiết kế
- Dễ dàng điều chỉnh các thông số theo thực tế
- Phù hợp cho cả kỹ sư và người không chuyên
5.3 Tải về và sử dụng
Bạn có thể dễ dàng tìm thấy các mẫu file Excel tính toán chiếu sáng miễn phí trên internet hoặc tự tạo theo nhu cầu cụ thể. Một số mẫu còn được thiết kế sẵn theo tiêu chuẩn Việt Nam (TCVN) hoặc quốc tế như CIE hay ISO.
Mẹo: Khi sử dụng file, hãy đảm bảo nhập đúng thông số kỹ thuật và kiểm tra lại các công thức để đảm bảo tính chính xác cho dự án của bạn.
6. Ví dụ thực tế khi tính toán chiếu sáng phòng làm việc
Hãy áp dụng công thức tính toán chiếu sáng để tính ánh sáng cho phòng làm việc
Giả sử chúng ta có một phòng học với:
- Diện tích: 50m²
- Yêu cầu độ rọi: 300 lux
- Sử dụng bóng đèn LED 18W, quang thông 1800 lumen
Bước 1: Tính tổng quang thông cần thiết
Φ = E * S = 300 * 50 = 15000 lumen
Bước 2: Tính số lượng đèn cần thiết (giả sử hệ số sử dụng μ = 0.5)
N = (E * S) / (Φ * μ) = (300 * 50) / (1800 * 0.5) ≈ 17 bóng
Vậy, chúng ta cần khoảng 17 bóng đèn LED 18W để chiếu sáng phòng này.
Tương tự, bạn cũng có thể tính toán chiếu sáng cho 1 phòng học
>> Để chiếu sáng phòng làm việc, mẫu đèn cho ánh sáng chất lượng tốt nhất bạn nên dùng đó chính là Đèn panel LED
>> Xem thêm: Tiêu chuẩn chiếu sáng phòng học
7. Tổng hợp các tiêu chí quan trọng để tính toán chiếu sáng
7.1 Bố trí đèn chiếu sáng
- Để đảm bảo cho hiệu quả công việc tốt nhất thì cách bố trí đèn phòng phòng làm việc cũng phải đảm bảo
- Khoảng cách giữa 2 đèn = Chiều dài/chiều rộng của trần / số lượng đèn ước tính trên 1 hàng
7.2 Số lượng bóng đèn
- Số lượng bóng đèn sẽ tác động đến lượng ánh sáng cung cấp toàn bộ không gian phòng
- Số lượng đèn cần dùng = Chiều dài/chiều rộng của trần / Khoảng cách giữa 2 đèn
Các tiêu chí cần quan tâm khi tính toán chiếu sáng phòng làm việc.
7.3 Độ rọi
- Độ rọi và phân bố độ rọi trên vùng làm việc và vùng tiếp giáp sẽ gây tác động đến năng suất lao động, an toàn và tiện nghi đối với người thực hiện công việc thị giác.
- Độ rọi tiêu chuẩn dành cho văn phòng làm việc là 400 lux.
7.4 Màu sắc ánh sáng
- Chất lượng màu sắc của bóng đèn được thể hiện qua hai đặc trưng sau:
- Màu ánh sáng của bóng đèn: Có 3 màu sắc ánh sáng chủ yếu: ánh sáng trắng(5500K-6700K), ánh sáng vàng(2700K-3800K) và ánh sáng trung tinh(3800K-5500K)
- Chỉ số hoàn màu: Chỉ số hoàn màu khuyên dùng là >80Ra.
7.5 Hướng chiếu sáng
- Hướng chiếu sáng đúng sẽ làm rõ mọi vật trong không gian
- Hướng chiếu sáng giúp người ngồi tại chỗ làm việc còn có thể làm tăng độ nhìn rõ.
- Chiếu sáng không nên định hướng quá nhiều bởi có thể tạo bóng đổ đậm nét.
7.6 Tận dụng ánh sáng tự nhiên
- Ánh sáng ban ngày có thể bảo đảm toàn bộ hoặc một phần chiếu sáng chỗ làm việc.
- Ánh sáng tự nhiên kết hợp với ánh sáng nhận tạo tự hệ thống đèn giúp tăng lượng ánh sáng chiếu trong văn phòng
- Tuy nhiên cũng cần phải quan sát kỹ vì ánh sáng tự nhiên từ cửa sổ có thể làm tăng độ chói hoặc sáng tối theo thời gian trong ngày.
7.7 Chiếu sáng tiết kiệm
- Sự đầu tư về ánh sáng cũng cần phải phù hợp và đảm bảo được sự cân bằng giữa năng suất lao động và chi phí bỏ ra.
- Khi thiết kế chiếu sáng văn phòng cần quan tâm đến phương án tiết kiệm năng lượng để tối ưu hóa chi phí tiền điện mỗi tháng.
Tham khảo các mẫu đèn chiếu sáng trong nhà bán chạy nhất hiện nay:
8. Phương pháp tính toán chiếu sáng hay dùng nhất
Ngay cả khi bạn có công thức tính toán chiếu sáng, bạn vẫn cần phải có một phương pháp tính toán chiếu sáng hợp lý. Dưới đây là những phương pháp phổ biến nhất:
- Phương pháp 1: Thiết kế chiếu sáng sử dụng Ksd: Là phương pháp dễ thực hiện nhất hiện nay. Không cần sử dụng hệ số phản xạ của tường. Phương pháp áp dụng cho những phân xưởng có quy mô > 10m2.
- Phương pháp 2: Thiết kế chiếu sáng từng điểm: Tính toán độ rọi tại các điểm cụ thể trong không gian bằng cách sử dụng các đóng góp của từng nguồn sáng riêng lẻ.
- Phương pháp 3: Thiết kế chiếu sáng nhà xưởng gần chính xác: Phương pháp áp dụng tính toán chiếu sáng cho những không gian nhà xưởng có quy mô nhỏ. Dùng để tính toán chiếu sáng cho những khu vực nhà xưởng không có yêu cầu độ chính xác cao.
- Phương pháp 4: Thiết kế chiếu sáng gần chính xác thứ 2: Tương tự như phương pháp số 3.
- Phương pháp 5: Thiết kế tính toán chiếu sáng gần đúng với đèn ống: Đèn ống là thiết bị dùng để chiếu sáng chung. Người ta sẽ tính sẵn với một phòng, từ đó khách hàng chỉ cần thay đổi các thông số kỹ thuật của mình vào để thực hiện phép tính.
>> Tham khảo: Phần mềm tính toán chiếu sáng
9. Các lưu ý khi tính toán chiếu sáng
Nhìn chung, việc tính toán chiếu sáng cho từng căn phòng, không gian khác nhau không chỉ dựa vào thông số lumen mà còn phụ thuộc vào màu sắc nội thất như:
- Nếu không gian tường và nội thất tối màu hoặc làm bằng chất liệu gỗ thì nên sử dụng loại đèn có độ sáng lớn hoặc dùng cùng lúc nhiều loại đèn.
- Nếu trần nhà cao hơn so với tiêu chuẩn thông thường thì sẽ cần dùng nhiều đèn hơn.
- Trong phòng có nhiều đồ nội thất hoặc các vật dụng thiết kế cầu kỳ thì nên kết hợp nhiều luồng ánh sáng cho căn phòng.
- Lựa chọn loại đèn công suất nhỏ và phân bổ hợp lý sẽ đem đến hiệu quả chiếu sáng tốt hơn dùng 1 chiếc đèn công suất lớn.
Tính toán chiếu sáng là một quá trình phức tạp nhưng vô cùng quan trọng. Từ các bước tính toán thiết kế chiếu sáng đến việc áp dụng công thức tính toán chiếu sáng, mỗi chi tiết đều đóng vai trò quan trọng trong việc tạo ra không gian sống và làm việc hoàn hảo.
>> Tham khảo một số mẫu đèn chất lượng nhất tại HALEDCO chiếu sáng trong nhà và ngoài trời: đèn LED nhà xưởng, đèn hồ bơi, đèn LED âm trần thạch cao.
