Posts Tagged "Lighting Design"

Hệ thống chiếu sáng lấy con người làm trung tâm (HCL) là hệ thống chiếu sáng giúp nâng cao trải nghiệm, hiệu suất, sức khỏe hoặc lợi ích cho con người. Nó vượt ra ngoài việc là cho chúng ta nhìn rõ hơn.

Ánh sáng sinh học được thiết kế để hoạt động theo nhịp sinh học của chúng ta, củng cố nó hoặc khai thác nó một cách kỹ lưỡng để đạt được mục đích có lợi. Chiếu sáng sinh học, hoặc chiếu sáng sử dụng các nguyên tắc sinh học, nên được coi là một thành phần của chiếu sáng lấy con người làm trung tâm.

VẬY, CHIẾU SÁNG LẤY CON NGƯỜI LÀM TRUNG TÂM LÀ GÌ?

Việc thiết kế chiếu sáng truyền thống, đặc biệt là ở nơi làm việc, đã tập trung vào mức độ lux, chỉ số hoàn màu (CRI) và hệ số chói lóa đồng nhất (UGR). Các tiêu chuẩn như EN12464 và hướng dẫn thiết kế chiếu sáng do CIBSE xuất bản đã khuyến nghị mức lux tối thiểu và CRI cũng như UGR tối đa cho các môi trường khác nhau. Hậu quả (ngoài ý muốn) của việc thiết kế chiếu sáng như thế này là cố gắng đáp ứng từng tiêu chí riêng lẻ. Khi đó các tiêu chuẩn được đáp ứng và các hướng dẫn được tuân thủ, kết quả là ánh sáng mờ nhạt, nhân viên và học sinh làm việc kém hiệu quả và trong trường hợp xấu nhất là nghỉ việc, đau đầu và trầm cảm.

Hệ thống chiếu sáng lấy con người làm trung tâm không chỉ giúp chúng ta nhìn rõ. Nó tính đến các khía cạnh phi thị giác của ánh sáng, do đó, một nhà thiết kế ánh sáng muốn lấy con người làm trung tâm nên xem xét:

• Kiểm soát của người dùng. Cho phép các cá nhân hoặc nhóm nhỏ có một số quyền kiểm soát ánh sáng trong khu vực của họ.
• Tích hợp ánh sáng ban ngày. Khai thác ánh sáng ban ngày sao cho chất lượng của ánh sáng tự nhiên và sự thay đổi trong ngày của nó trở nên rõ ràng đối với những người sinh hoạt trong tòa nhà.
• Nguyên tắc tuần hoàn. Đồng hồ sinh học và sự cân bằng hormone của chúng ta bị ảnh hưởng bởi các bước sóng ánh sáng khác nhau vào những thời điểm khác nhau trong ngày. Các nguyên tắc sinh học trong thiết kế ánh sáng có tính đến điều này bằng cách cho phép điều chỉnh nhiệt độ màu và cường độ ánh sáng trong ngày.
• Cường độ. Trong nhiều kế hoạch chiếu sáng, tính đồng nhất là một mục tiêu. Tuy nhiên, mức độ ánh sáng khác nhau trong một không gian có thể giúp duy trì sự tập trung.
• Hướng ánh sáng. Việc dư thừa ánh sáng trên cao có thể vừa gây nhàm chán vừa làm phát sinh bóng đổ không mong muốn, đặc biệt là các khuôn mặt. Cách tiếp cận lấy con người làm trung tâm thường tìm cách cung cấp một số hướng đa dạng.
• Nhấp nháy. Đây là một nguyên nhân gây mất tập trung và đau đầu. HCL cần phải loại bỏ ánh sáng nhấp nháy.

ÁNH SÁNG SINH HỌC LÀ GÌ?

Ánh sáng sinh học là ánh sáng mang lại các bước sóng và cường độ ánh sáng thay đổi để củng cố chu kỳ thức và ngủ tự nhiên hàng ngày của cơ thể chúng ta hoặc tác động một cách tinh tế đến nó để đạt được một kết quả cụ thể.

Bối cảnh. Trong môi trường tự nhiên, nhiệt màu và cường độ ánh sáng xung quanh chúng ta thay đổi từ bình minh, giữa trưa đến hoàng hôn. Ví dụ, ánh sáng mặt trời vào buổi trưa có nhiều bước sóng ngắn hơn (màu xanh lam) ngăn chặn quá trình sản xuất melatonin, do đó giúp chúng ta tỉnh táo. Khi nhiều bước sóng dài hơn (màu đỏ) được tạo ra vào lúc hoàng hôn, sản lượng melatonin của chúng ta bắt đầu tăng lên và cơ thể chúng ta hoạt động chậm lại và chuẩn bị đi vào giấc ngủ. Đối với cơ thể chúng ta, những thay đổi hàng ngày trong ánh sáng tự nhiên này hoạt động giống như một chiếc đồng hồ, kích hoạt việc sản xuất các loại hormone khác nhau, từ đó gây ra sự dao động về nhiệt độ cơ thể, sự thèm ăn, sự tỉnh táo và tâm trạng của chúng ta. Chu kỳ hàng ngày này được gọi là nhịp sinh học của chúng ta.

Vấn đề. Ánh sáng truyền thống phát ra cường độ và chất lượng ánh sáng như nhau bất kể thời gian trong ngày hay đêm. Ảnh hưởng của điều này đối với những người sống và làm việc dưới ánh sáng nhân tạo trong nhiều giờ là làm giảm hoặc loại bỏ các kích thích giữ cho nhịp sinh học của chúng ta mạnh mẽ và khỏe mạnh. Khi điều này xảy ra, sự cân bằng của các hormone, chẳng hạn như melatonin và các chất dẫn truyền thần kinh, chẳng hạn như serotonin và dopamine, bị phá vỡ dẫn đến trầm cảm, lo lắng, buồn ngủ, không thể ngủ ngon, chán ăn, v.v.

Giải pháp. Ánh sáng sinh học bắt đầu tái tạo những thay đổi tự nhiên về ánh sáng diễn ra từ bình minh, đến giữa trưa cho đến hoàng hôn, giúp chúng ta duy trì sự cân bằng hormone, tâm trạng và giấc ngủ lành mạnh. Việc khai thác một cách tinh tế các nguyên tắc sinh học hàng ngày, chẳng hạn như tăng ánh sáng rực rỡ với hàm lượng màu xanh lam nổi lên để chống buồn ngủ sau bữa trưa, có thể dẫn đến những cải thiện về hiệu suất trong làm việc học tập.

THỰC HIỆN CHIẾU SÁNG SINH HỌC

Thực hiện ánh sáng sinh học đòi hỏi một số yếu tố:

Bóng đèn chiếu sáng phải có thể điều chỉnh màu sắc và điều chỉnh độ sáng. Đây là những thiết bị chiếu sáng có công suất phát ra có thể được điều chỉnh trong ngày để tạo ra sự kết hợp thay đổi giữa các bước sóng (nhiệt độ màu) và công suất ánh sáng tổng thể (độ mờ). Để làm được điều này, cần có một số mảng đèn LED trong mỗi bộ đèn, mỗi mảng có phân bố quang phổ riêng. Ngoài ra, cần có trình điều khiển phù hợp có thể quản lý đầu ra của từng mảng riêng biệt, thay đổi nhiệt độ màu tổng thể và đầu ra tổng thể theo yêu cầu. Thông thường, đây sẽ là các trình điều khiển “DALI device type 8”.

Cần có một hệ thống điều khiển để tạo ra các lệnh cần thiết cho các trình điều khiển. DALI-2 là giao thức hệ thống điều khiển ánh sáng được sử dụng rộng rãi nhất và nó chứa một tập hợp các lệnh để quản lý nhiệt độ màu và đầu ra ánh sáng. (Để biết thêm chi tiết, vui lòng đọc bài viết của chúng tôi DALI là gì?)

Hiện có nhiều hệ thống điều khiển ánh sáng sử dụng DALI-2 và do đó có thể được sử dụng như một phần của việc triển khai ánh sáng sinh học. Tại Next Home, chúng tôi có đầy đủ dải sản phẩm phù hợp để sẵn sàng triển khai chiếu sáng sinh học.
Thiết kế & vận hành. Ánh sáng sinh học không tuân theo một khuôn mẫu cứng nhắc. Các nguyên tắc sinh học có thể được thực hiện khác nhau tùy theo cách sử dụng không gian được chiếu sáng và bối cảnh văn hóa. Ví dụ:

• Trong một trường học, các nguyên tắc sinh học có thể được khai thác bằng cách sử dụng mức độ ánh sáng thấp hơn và nhiều bước sóng dài hơn (đỏ) sau giờ nghỉ giữa buổi sáng để giúp trẻ em bình tĩnh lại sau một thời gian vui chơi ở sân chơi.
• Trong một văn phòng ở Việt Nam (và Châu Á), sau bữa trưa, mức độ ánh sáng thấp hơn và màu sắc ấm hơn (đỏ và vàng nhiều hơn) sẽ giúp nhân viên chợp mắt 30 phút, đây là thói quen thường thấy ở các văn phòng của chúng ta. Vào cuối giai đoạn nghỉ ngơi, việc tăng cường ánh sáng sáng hơn, mát hơn (xanh hơn) sẽ giúp chúng hoạt động trở lại. Ngược lại….
• Trong một văn phòng ở Anh (hoặc Châu Âu), sau bữa trưa, cường độ ánh sáng cao hơn và bước sóng ngắn (màu xanh) tăng lên sẽ giúp mọi người tỉnh táo sau bữa trưa. Đây có thể là một lựa chọn lành mạnh hơn cà phê đậm đặc!
• Khi bắt đầu ca đêm ở trung tâm cuộc gọi, khi ở những nơi khác, mọi người đang chậm lại và về nhà, việc tăng cường các bước sóng sáng và ngắn hơn (màu xanh lam) sẽ giúp chống lại cảm giác buồn ngủ tự nhiên của những người làm ca đêm khi họ đến nơi.

VỀ MẶT VẬT LÝ, ÁNH SÁNG SINH HỌC CÓ THỂ LÀM GÌ?

Ánh sáng sinh học kích thích các tế bào hạch võng mạc cảm quang nội tại (ipRGC) trong mắt chúng ta để tương tác với nhân siêu âm (SCN) trong não kiểm soát nhịp thức và giấc ngủ hàng ngày của chúng ta.

• ipRGC: Intrinsically photosensitive retinal ganglion cell
• SCN: Suprachiasmatic nucleus

Nguồn: wikipedia

Chúng ta sẽ giải nghĩa nó:

Hầu hết chúng ta đều quen thuộc với tế bào hình que và tế bào hình nón – những tế bào trong võng mạc chịu trách nhiệm về tầm nhìn của chúng ta. Các tế bào hình que nhạy cảm trong điều kiện ánh sáng yếu và cho chúng ta cái nhìn đen trắng về thế giới. Tế bào hình nón có hiệu quả trong điều kiện ánh sáng mạnh hơn và chịu trách nhiệm về khả năng nhìn màu của chúng ta. Từ năm 1923, các nhà khoa học đã biết rằng động vật có vú nhạy cảm với ánh sáng ngay cả khi chúng không có tế bào hình que hoặc tế bào hình nón, do đó, họ suy luận rằng phải có các cơ quan cảm nhận ánh sáng khác trong mắt ngay cả khi chúng không cung cấp cái mà chúng ta thường gọi là thị giác. Nhóm tế bào cảm quang thứ ba này là ipRGC.

Vào năm 2002 và 2003, vai trò của các ipRGC và cách thức hoạt động của chúng cuối cùng đã được phát hiện. Nói tóm lại, ipRGC chứa melanopsin, phản ứng với ánh sáng. Hơn thế nữa, nó phản ứng khác nhau tùy thuộc vào bước sóng của ánh sáng và phản ứng của nó đặc biệt mạnh trong ánh sáng xanh lam. Các ipRGC được kết nối với SCN và SCN kiểm soát việc sản xuất melatonin cũng như các hormone và chất dẫn truyền thần kinh khác.

Ánh sáng sinh học hoạt động thông qua các ipRGC trên SCN, kích thích các phản ứng sinh lý khi cường độ ánh sáng và bước sóng thay đổi. Ở một mức độ, hoàn toàn lành tính, ánh sáng sinh học nhân tạo chỉ đơn thuần thay thế sự kích thích tự nhiên mà chúng ta mất đi khi ở trong nhà nhiều giờ và do đó góp phần mang lại sức khỏe cho chúng ta. Mặt khác, các nguyên tắc sinh học có thể được khai thác để tạo ra, ít nhất là trong ngắn hạn, các kết quả cụ thể như tăng năng suất trong ca đêm hoặc khả năng phục hồi khi đối mặt với tình trạng lệch múi giờ.

Sự tương tác của ipRGC, SCN và tuyến tùng (pineal gland) (trong số những người khác) là cực kỳ phức tạp và thay đổi đôi chút từ người này sang người khác. Rốt cuộc, một số người trong chúng ta hoạt động tốt nhất vào buổi sáng và một số người trong chúng ta sống dậy muộn hơn nhiều. Dưới đây là một bản tóm tắt ngắn gọn về một số điều đang diễn ra trong sự tương tác phức tạp này.

MELATONIN Đây là một loại hormone thúc đẩy giấc ngủ. Vào ban ngày, có rất ít melatonin lưu thông trong máu của chúng ta, nhưng mức độ này tăng lên vào cuối ngày, khiến chúng ta muốn ngủ. Ánh sáng xanh, đặc biệt là trong các đợt ngắn trong ngày, có thể ngăn chặn quá trình sản xuất melatonin và do đó có thể chống buồn ngủ.

ADENOSINE là một chất chuyển hóa – thứ còn sót lại sau phản ứng chuyển hóa. Adenosine tri-phosphate (ATP) truyền năng lượng giữa các tế bào trong cơ thể chúng ta và khi ATP (và năng lượng mà nó mang theo) đã được sử dụng, adenosine là thứ còn lại. Adenosine tương tác với các thụ thể thần kinh khác nhau làm giảm hoạt động thần kinh – buồn ngủ. Sự tương tác này có thể tạm thời dừng lại bằng ánh sáng chói, ngăn chặn sự khởi đầu của cơn buồn ngủ. Nói chung, mức adenosine bắt đầu thấp và tăng dần trong ngày. Trong khi ngủ, cơ thể loại bỏ adenosine, chuẩn bị cho chúng ta một ngày mới.

SEROTONIN và DOPAMINE đều là chất dẫn truyền thần kinh – chúng mang tín hiệu giữa các tế bào thần kinh. Chúng có mối quan hệ phức tạp với nhau và với tuyến tùng nơi sản xuất melatonin (hormone ngủ). Sản xuất serotonin được tăng cường khi tiếp xúc với ánh sáng (vì vậy chúng ta tích lũy nhiều hơn khi ngày trôi qua) nhưng ngược lại, nó giúp sản xuất melatonin (khiến chúng ta buồn ngủ vào cuối ngày). Dopamine được giải phóng khi chúng ta có trải nghiệm thú vị và nó làm tăng sự tỉnh táo của chúng ta bằng cách ức chế sản xuất melatonin.

Tuyến tùng quả (pineal gland) hay còn có tên gọi khác là tuyến tùng. Tuyến tùng là bộ phận nằm ẩn nơi sâu kín của bộ óc, núp dưới cuống nối hai bán cầu não, nhỏ như hột đậu. Vào buổi chiều xuống tuyến tùng tiết ra hormone melatonin, đưa chúng ta vào giấc ngủ.

https://www.vinmec.com/vi/tin-tuc/thong-tin-suc-khoe/suc-khoe-tong-quat/tuyen-tung-cau-tao-va-chuc-nang/

Nhấp nháy là sự thay đổi lặp đi lặp lại và thường xuyên trong đầu ra của nguồn sáng theo thời gian. Một số tác giả nói về “khả năng hấp thụ (modulation)” của ánh sáng phát ra, những tác giả khác nói về sự tăng giảm ánh sáng phát ra hoặc sáng hơn và mờ hơn, nhưng đây đều là những cách khác nhau để mô tả cùng một thứ về ánh sáng nhấp nháy.

Tất cả các nguồn sáng nhân tạo đều nhấp nháy, nhưng mức độ và mức độ nghiêm trọng của nhấp nháy phụ thuộc vào một số biến số.

Bài viết này sẽ thảo luận và giải thích hiện tượng nhấp nháy liên quan đến đèn LED và driver của chúng được kết nối với nguồn điện xoay chiều của điện áp lưới.

Nếu bạn không quen thuộc với thuật ngữ “Driver” trong ngữ cảnh chiếu sáng, chúng tôi khuyên bạn nên đọc một vài đoạn tiếp theo.

Trong lĩnh vực chiếu sáng LED, Driver là một phần của thiết bị điện tử có chức năng chính là: biến dòng điện xoay chiều từ điện áp cao (220 volt) xuống dòng điện 1 chiều (DC) ở điện áp thấp. Các đèn LED thường làm việc ở điện áp từ 12 volt đến 48 volt)

Driver có thể tách biệt với bộ đèn, chúng có thể được tích hợp bên trong bộ đèn và chúng có thể được lắp rời với đèn LED, nhưng mỗi chiếc đèn LED đều cần có ít nhất 1 Driver.

Driver đèn LED là gì?

Driver của đèn LED, thích hợp để sử dụng bên ngoài nhiều loại đèn chiếu sáng thương mại. Chúng tách biệt với đèn LED và thường có thể thay đổi nếu cần.

Đèn LED phổ biến. Driver thường được lắp đặt bên trong đế đèn. Mặc dù có hình dạng khác nhưng về cơ bản nó vẫn thực hiện chức năng giống như các Driver riêng biệt như ở trên.

Nguyên nhân ngây nhấp nháy của đèn LED là gì?

Có ba nguyên nhân phổ biến gây nhấp nháy trong đèn LED.

1. Nguồn điện cung cấp là 50Hz AC. Ở Việt Nam, nguồn điện chính là 220V AC, nghĩa là cứ sau mỗi giây, nguồn điện chính đi từ +220V đến -220V và trở lại +220V (xem sơ đồ). Hai lần trong mỗi chu kỳ này, điện áp bằng 0V, do đó không có dòng điện chạy qua. Đầu ra của ánh sáng từ đèn LED tỷ lệ với đầu vào nguồn và tức thời. Do đó, nếu trình điều khiển không thực hiện “làm mịn” chu trình AC, đèn LED sẽ tắt và bật lại 100 lần mỗi giây.

Nguồn điện lưới:
50 lần mỗi giây nguồn điện chính thay đổi từ +220V đến -220V và trở lại +220V. Điều này có nghĩa là 100 lần mỗi giây, khi điện áp bằng 0, không có dòng điện nào chạy qua.
Đặc điểm này của nguồn điện chính là nguyên nhân gốc rễ quan trọng nhất gây ra hiện tượng nhấp nháy đèn LED.

Để giảm hiện tượng nhấp nháy dữ dội và gây khó chịu mà điều này có thể gây ra, Driver được thiết kế để làm trơn tru nguồn cung cấp DC cho đèn LED. Phần lớn, điều này được thực hiện với các tụ điện hoạt động giống như một “bể” chứa điện nhỏ, hấp thụ năng lượng ở đỉnh của chu kỳ và giải phóng nó khi chu kì đầu vào bằng 0V. Tuy nhiên, việc làm trơn không bao giờ hoàn toàn hiệu quả, giống như cách hệ thống treo trong ô tô không bao giờ làm trơn mọi chỗ gồ ghề trên đường, do đó, hầu như luôn có dao động nhẹ 100Hz trong đầu ra của đèn LED.

Cuối cùng, các tụ điện không bền vĩnh cửu và các tụ điện bị hỏng là một trong những nguyên nhân khiến đèn LED nhấp nháy mạnh hơn trong các bộ đèn cũ.

2. Đang sử dụng sai loại driver. Mặc dù tất cả các đèn LED đều có thể điều chỉnh độ sáng nhưng điều này không đúng với driver. Làm mờ (trong đó nguồn điện lưới cung cấp cho driver bị giảm để làm cho ánh sáng phát ra từ đèn LED mờ đi) chỉ hoạt động nếu driver được thiết kế để xử lý như vậy và nếu sử dụng đúng loại bộ điều chỉnh làm mờ.

Bộ điều chỉnh độ sáng được thiết kế cho đèn sợi đốt (dây tóc vonfram) hầu như luôn KHÔNG thích hợp để làm mờ đèn LED và driver của chúng. Việc sử dụng các bộ điều chỉnh độ sáng hiện có sau khi bóng đèn đã được chuyển đổi thành đèn LED thường gây ra hiện tượng nhấp nháy. Để biết thêm chi tiết, vui lòng xem bài viết này: Làm mờ là gì?

3. Đang sử dụng sai loại điều chỉnh độ sáng. Điều chế độ rộng xung (PWM) là phương pháp điều chỉnh độ sáng đầu tiên được sử dụng với đèn LED, phần lớn là vì nó rẻ và dễ thực hiện đối với một kỹ sư điện tử. Nhược điểm của nó là nó tạo ra dạng sóng vuông có nhiều khả năng nhìn thấy bằng mắt thường hơn là dạng sóng có nhiều cạnh cong hơn. Đặc biệt là khi được triển khai ở tần số chính và ở mức độ mờ thấp, chẳng hạn như dưới 50%, nội dung “tắt” của dạng sóng rõ rệt đến mức người ta thường quan sát thấy mức độ nhấp nháy khó chịu.

Đặc tính của ánh sáng nhấp nháy là gì?

4 đặc tính hoặc biến xác định xem hiện tượng nhấp nháy có ảnh hưởng nghiêm trọng đến người xem hay không:

1 – Tần suất. Phản ứng của con người đối với nhấp nháy phụ thuộc rất nhiều vào tần số. Mặc dù đầu ra của hầu hết các driver sẽ có tần số 100Hz (do đầu vào chính 50Hz), nhưng thiết kế của thiết bị điện tử thường tạo ra các tần số khác và sự cố của các thành phần trong driver theo thời gian có thể tạo ra nhiều tần số không mong muốn hoặc dự kiến.

Hầu hết mọi người đều có thể nhìn thấy hiện tượng nhấp nháy tần số thấp (3Hz – 70Hz) và có nguy cơ gây ra cơn động kinh ở những người dễ mắc bệnh, với nguy cơ cao nhất là ở dải tần 15Hz – 20Hz.

Hầu hết mọi người sẽ ý thức được hiện tượng nhấp nháy lên đến tần số khoảng 100Hz, mặc dù điều này sẽ phụ thuộc vào các yếu tố khác bao gồm biên độ nhấp nháy, cường độ ánh sáng, độ tương phản với nền và trường nhìn.

Trên khoảng 100Hz, hầu hết mọi người dần dần ít ý thức hơn về nhấp nháy, mặc dù não của họ vẫn có thể phát hiện một cách vô thức rằng nó đang hiện diện và do đó cơ thể của họ có thể phản ứng với nó.

Trên khoảng 200Hz, võng mạc của con người hoàn toàn không thể phát hiện nhấp nháy.

2 – Biên độ. Đây là thước đo độ sâu của nhấp nháy – sự khác biệt giữa đầu ra tối đa và tối thiểu trong bất kỳ một chu kỳ nào. Phản ứng của con người đối với nhấp nháy không chỉ phụ thuộc vào sự khác biệt giữa mức tối đa và tối thiểu mà còn phụ thuộc vào tần số.

Ví dụ về hai loại nhấp nháy khác nhau.

Một là tần số thấp nhưng biên độ thấp, hai là tần số cao và biên độ cao hơn, nhưng lưu ý rằng không có mối quan hệ nhân quả nào giữa tần số và biên độ.

Trên khoảng 100Hz, con người ngày càng ít bị ảnh hưởng bởi hiện tượng nhấp nháy khi tần số tăng lên, do đó biên độ nhấp nháy cao hơn có thể chấp nhận được ở tần số cao.

Thiết kế của trình điều khiển đèn LED có ảnh hưởng đáng kể đến biên độ dao động của nguồn DC cung cấp cho đèn LED và do đó ảnh hưởng đến sự dao động của công suất phát sáng từ đèn LED.

Điều này là do đèn LED phản ứng gần như ngay lập tức với sự thay đổi của nguồn điện đầu vào. Nếu nguồn điện đầu vào của đèn LED tăng lên, đèn LED sẽ sáng hơn ngay lập tức; nếu nguồn điện bị cắt, ánh sáng sẽ dừng ngay lập tức. Điều này khác với cách hoạt động của đèn sợi đốt (dây tóc vonfram) cũ. Với chúng, có quán tính nhiệt trong dây tóc – nghĩa là nếu nguồn điện bị cắt, dây tóc tiếp tục phát sáng trong một thời gian ngắn. Điều này có nghĩa là một bộ điều chỉnh độ sáng thô sử dụng triac, hoạt động ở tần số 50Hz, mặc dù nó cắt nguồn điện đột ngột 100 lần một giây, vẫn mang lại hiệu suất điều chỉnh độ sáng mượt mà khi kết hợp với đèn dây tóc vonfram.

• Dạng sóng. Nhấp nháy có thể ở dạng sóng hình sin trơn tru hoặc nó có thể ở dạng sóng vuông thay đổi đột ngột. Một nghiên cứu nhỏ đã được tiến hành về tác động của dạng sóng ở các biên độ và tần số khác nhau đối với nhận thức của con người.
• Cường độ ánh sáng. Không cần phải nói, nhưng tốt hơn hết là nên nói rằng cường độ tổng thể (được đo bằng cd/m²) của ánh sáng nhấp nháy sẽ ảnh hưởng đến mức độ ảnh hưởng của nó đối với người xem.

Làm thế nào để đo được độ nhấp nháy?

Có hai cách để đo nhấp nháy; chỉ số nhấp nháy và biến điệu % (còn được gọi là % nhấp nháy). Cả hai đều được định nghĩa trong IEEE1789 nhưng được bắt nguồn từ công việc trước đó của nhiều tác giả.

Sơ đồ từ IEEE1789 giải thích chỉ số nhấp nháy và % nhấp nháy.
Chỉ số nhấp nháy = (Khu vực 1) / (Khu vực 1 + Khu vực 2)
Khả năng hấp thụ (Modulation) % (còn gọi là % nhấp nháy) = 100 (Giá trị lớn nhất – Giá trị nhỏ nhất) / (Giá trị lớn nhất + Giá trị nhỏ nhất)

Trong hầu hết các ứng dụng chiếu sáng phổ biến, chỉ số nhấp nháy và/hoặc % tỷ lệ hấp thụ (modulation) càng thấp thì càng tốt.

Những phản ứng của con người với đèn LED nhấp nháy là gì?

Phản ứng của con người đối với ánh sáng nhấp nháy có thể được chia thành 3 loại chính:

• Phản ứng động kinh với nhấp nháy tần số thấp. Rủi ro lớn nhất trong khoảng từ 15Hz đến 20Hz. Trong dải tần số này, hiện tượng nhấp nháy sẽ được nhìn thấy rõ ràng và một tỷ lệ nhỏ dân số loài người có nguy cơ bị động kinh.
• Các phản ứng khác đối với nhấp nháy nhìn thấy được. Hầu hết mọi người có thể nhìn thấy hiện tượng nhấp nháy lên đến khoảng 100Hz một cách có ý thức. Ngoài việc gây mất tập trung, điều này có thể dẫn đến mệt mỏi, mất tập trung và đau đầu.
• Phản ứng với nhấp nháy vô hình. Trong phạm vi từ 100Hz đến khoảng 200Hz, chúng ta không nhận thấy hiện tượng nhấp nháy, nhưng mắt và não của chúng ta có thể phát hiện ra nó và phản ứng tương ứng với các cơn đau đầu, đau nửa đầu, mệt mỏi và mất tập trung.

Tóm tắt các tác động sinh học của nhấp nháy ở các tần số khác nhau. (Wilkins, Veitch & Lehman, “LED lighting flicker and potential health concerns: IEEE standard PAR1789 update”, “Energy Conversion Congress and Exposition, Atlanta Georgia, pp. 171-178, 2010)”.

Tiêu chuẩn nào quy định nhấp nháy trong đèn LED?

IEEE1789 là tiêu chuẩn được sử dụng rộng rãi nhất để điều chỉnh nhấp nháy trong đèn LED.

IEEE1789 nhận ra rằng tần số và biên độ nên được xem xét cùng nhau khi điều chỉnh nhấp nháy và các khuyến nghị của IEEE được tóm tắt trong biểu đồ bên dưới:

Tóm lại, IEEE1789 khuyến nghị rằng:

• Dưới 90Hz, % hấp thụ (modulation) phải nhỏ hơn 0,01 x tần số
• Từ 90Hz – 3.000Hz, % hấp thụ (modulation) phải nhỏ hơn 0,0333 x tần số
• Trên 3.000Hz không có hạn chế về % hấp thụ (modulation)

Các câu hỏi thường gặp?

Driver không nhấp nháy là gì?

Nói một cách chính xác, không có thứ gọi là driver không nhấp nháy. Đầu ra từ tất cả các Driver dao động và điều này sẽ gây ra dao động đầu ra ánh sáng của đèn LED được kết nối với nó. Tuy nhiên, có thể tạo driver có đầu ra rất ổn định nằm trong các khuyến nghị của IEEE1789 và một số người gọi đây là driver không nhấp nháy.

Nhấp nháy có quan trọng không?

Vâng, nhấp nháy có vấn đề vì ở một số tần số, nó gây đau đầu và mệt mỏi, và trong những trường hợp cực đoan, với một số người, nhấp nháy có thể gây ra cơn động kinh.

Tổng quan về hệ số chói lóa đồng nhất.

UGR là viết tắt của cụm từ UNIFIED GLARE RATING. Đây là một thước đo khách quan về độ chói được các nhà thiết kế chiếu sáng sử dụng để giúp kiểm soát rủi ro mà những người sinh hoạt trong tòa nhà sẽ bị chói từ ánh sáng nhân tạo.

Các giá trị UGR nằm trong khoảng từ 40 (độ chói cực cao) đến 5 (độ chói rất thấp). Trong hầu hết các trường hợp, hệ số chói càng thấp càng tốt, vì vậy UGR thấp sẽ tốt hơn UGR cao.

Các tiêu chuẩn quốc tế như EN12464 khuyến nghị UGR tối đa cho các tình huống khác nhau. UGR<19 được khuyến nghị cho nhiều môi trường văn phòng và lớp học.

UGR được đo để lắp đặt, không phải để lắp đèn. Tuy nhiên, thiết kế của bộ đèn có thể có tác động đáng kể đến UGR của hệ thống lắp đặt nơi nó được sử dụng.

UGR là gì?

UGR là biểu thức thể hiện cường độ tương đối của ánh sáng từ bộ đèn so với cường độ ánh sáng từ khu vực xung quanh, theo cảm nhận của người nhìn.

Chỉ có thể tính toán UGR cho việc lắp đặt hệ thống chiếu sáng trong nhà. Nó không thể được tính toán cho việc lắp đặt bên ngoài (chẳng hạn như chiếu sáng đường phố ) và nó không thể được tính toán cho riêng việc lắp đèn.

Đây là công thức tính UGR. Nó không phức tạp như vẻ ngoài của nó, vì vậy hãy làm theo các ghi chú và bạn sẽ hiểu rõ hơn nhiều về thước đo quan trọng này về chất lượng của việc lắp đặt ánh sáng.

UGR được tính như thế nào?

UGR được tính toán trong các chương trình thiết kế chiếu sáng được sử dụng rộng rãi như Relux, Dialux và AGi32.

Dữ liệu cần nhập bao gồm các tệp trắc quang của thiết bị chiếu sáng được sử dụng trong sơ đồ chiếu sáng, hình dạng phòng, hệ số phản xạ bề mặt, số lượng và khoảng cách của thiết bị chiếu sáng. Từ những dữ liệu này, phần mềm thiết kế chiếu sáng sẽ tính toán UGR.

Làm cách nào để giảm UGR khi lắp đặt?

Có một số bước bạn có thể thực hiện trong quá trình thiết kế và lắp đặt để giảm UGR:

• Xem xét vị trí của những người trong phòng liên quan đến vị trí của các phụ kiện ánh sáng. Ví dụ: nếu biết cách bố trí của một lớp học, hãy đặt đèn sao cho chúng không nằm trong tầm nhìn trực tiếp của học sinh khi chúng nhìn về phía giáo viên.
• Hãy tìm kiếm và lựa chọn các thiết bị chiếu sáng.
• Nếu chúng bị treo, chúng có thể được treo ở độ cao thấp hơn không?
• Bạn có thể đề xuất các phương án chiếu sáng ngược? Chiếu ánh sáng lên trần nhà sẽ làm giảm độ tương phản giữa các nguồn sáng và nền và điều này sẽ làm giảm UGR.
• Đối với nguồn sáng gắn trần, hãy chọn nguồn sáng có góc chùm hẹp hơn. Điều này sẽ làm giảm cường độ sáng theo cảm nhận của người xem. Hãy cẩn thận – điều này có thể làm giảm tính đồng nhất, vì vậy hãy xem xét giảm công suất và thêm nhiều nguồn sáng hơn để tối ưu hóa điều này.
• Cân nhắc sử dụng các phụ kiện có nguồn sáng hoặc bề mặt phát sáng (chẳng hạn như bộ khuếch tán) nằm lõm sau khung bezel.

Tóm lại, để giảm UGR, bạn cần:

• Tăng độ sáng nền
• Giảm độ chói của bộ đèn mà người xem nhìn thấy (thu hẹp góc chùm sáng hoặc giảm công suất)
• Đặt các bộ đèn cách xa người xem để chúng không chiếu vào mắt họ
• Cố gắng tránh xa các nguồn sáng theo góc nhìn của người sử dụng

Bộ đèn UGR<19 là gì?

Nói một cách chính xác thì không có chuyện đó. UGR liên quan đến cài đặt không phải là phụ kiện ánh sáng. Tuy nhiên, nhiều nhà sản xuất bán phụ kiện chiếu sáng được mô tả là “UGR<19” – vậy điều này có nghĩa là gì?

Điều đó có nghĩa là sản phẩm có sự phân bố ánh sáng sẽ hỗ trợ nhà thiết kế ánh sáng cung cấp UGR <19 nếu phụ kiện được sử dụng ở độ cao và khoảng cách thông thường trong môi trường mà nó dự kiến. Do đó, không có gì đảm bảo rằng việc sử dụng thiết bị chiếu sáng “UGR<19” trong văn phòng hoặc lớp học (ví dụ) sẽ dẫn đến UGR <19, nhưng cơ hội của bạn sẽ được cải thiện bằng cách chọn thiết bị có phân bổ ánh sáng phù hợp.

Nói chung, thiết bị có công bố “UGR<19” sẽ có thành phần hướng xuống nhiều hơn, đầu ra chùm sáng hẹp hơn (vì vậy góc chùm tia tương đối hẹp) và một số thêm phụ kiện ngược sáng.

Mức UGR nào được khuyến nghị?

Tiêu chuẩn trong BS EN12464 Light and lighting – lighting of work places, đề xuất mức UGR tối đa cho các ứng dụng khác nhau. Nói chung, tiêu chuẩn liệt kê hơn 280 loại khu vực làm việc khác nhau trong hầu hết mọi loại môi trường làm việc từ lớp học, văn phòng và khu bệnh viện đến bãi đỗ xe trong nhà và cơ sở công nghiệp. Dưới đây là bản tóm tắt các khuyến nghị của BS EN12464.

Các giá trị UGR cụ thể có bắt buộc không? Họ có phải là một yêu cầu pháp lý?

Không. Đây không phải là một yêu cầu pháp lý để triển khai các cấp độ UGR trong BS EN12464. Chúng chỉ là những khuyến nghị, nhưng việc tuân theo chúng thường được coi là một thông lệ tốt.

Với các kế hoạch tốt nhất, nhà thiết kế ánh sáng có thể chọn phụ kiện và thiết kế sơ đồ chiếu sáng để mang lại giá trị UGR cụ thể. Sau đó, khi nó được triển khai, việc thay đổi lựa chọn sơn trần và thay đổi vị trí của bàn làm việc hoặc chiều cao của ghế ngồi có thể dẫn đến những người ở trong phòng trải nghiệm UGR khác với UGR được thiết kế.

Tuy nhiên, điều này không có nghĩa là nên bỏ qua UGR. Nó vẫn mang lại trải nghiệm tốt khi chọn các phụ kiện phân bố ánh sáng có xu hướng giảm UGR và việc sử dụng các phụ kiện treo có bộ phận chiếu sáng chẳng hạn, sẽ là một cách tốt để làm điều này.

Tóm tắt các mức UGR tối đa được khuyến nghị bởi BS EN12464

Bạn có thể tải toàn bộ tài liệu BS EN 12464-1:2021 tại đây.

Lắp đặt hệ thống chiếu sáng UGR<10 với Next Home

Tại Next Home, chúng tôi chuyên thiết kế và tích hợp các giải pháp chiếu sáng hoàn chỉnh cho các căn hộ cao cấp và biệt thự. Chúng tôi hợp tác chặt chẽ với khách hàng của mình để thiết lập các yêu cầu và cộng tác với các kỹ sư điện chuyên nghiệp để đảm bảo một hệ thống hoàn hảo. Nếu bạn muốn tìm hiểu thêm về cách chúng tôi có thể trợ giúp, hãy liên hệ với nhóm chuyên gia của chúng tôi ngay hôm nay nếu có bất kỳ câu hỏi nào – chúng tôi luôn sẵn lòng trợ giúp.