UGR là gì? Cách hiểu và ứng dụng chỉ số UGR trong chiếu sáng

UGR là thông số thường được quan tâm khi lựa chọn đèn LED cho văn phòng, phòng học, phòng máy tính và những không gian có người làm việc trước màn hình hoặc đọc tài liệu trong thời gian dài.

Khi đánh giá chất lượng chiếu sáng, cần phân biệt ba vấn đề: mặt bàn có đủ ánh sáng hay không, màu sắc vật thể có được nhìn chính xác không và ánh sáng có gây khó chịu cho mắt không. UGR tập trung vào vấn đề thứ ba.

UGR là gì?

UGR là viết tắt của Unified Glare Rating, thường được gọi là chỉ số chói. Đây là đại lượng dùng để đánh giá mức độ chói gây khó chịu từ các bộ đèn trong một không gian kín.

Ví dụ, một người vẫn có thể nhìn rõ màn hình và làm việc trong căn phòng đủ sáng, nhưng cảm thấy khó chịu vì tấm đèn trên trần nằm ngay trong hướng nhìn. Người đó có thể phải nheo mắt, đổi góc ngồi hoặc đưa tay che bớt ánh sáng. UGR được dùng để mô tả mức độ khó chịu này.

Độ chói là gì?

Trong kỹ thuật chiếu sáng, độ chói là lượng ánh sáng phát ra hoặc phản xạ từ một bề mặt theo một hướng quan sát cụ thể. Đại lượng này thường được đo bằng candela trên mét vuông (cd/m²).

Khác với độ rọi, độ chói liên quan trực tiếp đến lượng ánh sáng truyền từ nguồn sáng hoặc bề mặt phản xạ vào mắt người quan sát. Một đèn LED có thể gây chói nếu có bề mặt phát sáng lớn, độ chói cao và nằm trong hướng nhìn. Màn hình máy tính, mặt bàn bóng, kính hoặc bề mặt kim loại cũng có thể phản chiếu ánh sáng từ đèn, tạo ra vùng sáng gây lóa.

Ánh sáng chói gây khó chịu như thế nào?

Chói gây khó chịu xảy ra khi ánh sáng từ đèn hoặc bề mặt phản xạ làm mắt phải điều tiết nhiều hơn. Người ngồi trước máy tính có thể cảm thấy mỏi mắt, phải nheo mắt hoặc quay mặt đi dù mặt bàn vẫn nhận đủ ánh sáng.

Ánh sáng không nhất thiết phải chiếu trực tiếp từ đèn mới gây khó chịu. Khi phản chiếu trên màn hình, mặt bàn bóng hoặc kính, ánh sáng có thể tạo một vùng sáng che bớt chữ và hình ảnh cần quan sát.

Cùng một mẫu đèn, cảm giác chói có thể thay đổi tùy theo chiều cao lắp đặt, vị trí đèn, hướng nhìn và vị trí ngồi. Vì vậy, UGR phụ thuộc vào cả bộ đèn lẫn cách bố trí trong không gian.

Chỉ số UGR được tính dựa trên những yếu tố nào?

UGR được xác định dựa trên mối quan hệ giữa bộ đèn, đặc điểm căn phòng và vị trí của người quan sát. Khi thay đổi chiều cao trần, khoảng cách giữa các đèn, độ phản xạ của tường và trần, hướng nhìn hoặc vị trí làm việc, kết quả UGR cũng có thể thay đổi.

Công thức UGR theo tài liệu của CIE có dạng:

UGR = 8 log₁₀ [0,25/L_b × Σ(L_s² × ω / p²)]

Trong đó:

• L_b là độ chói nền của không gian.
• L_s là độ chói trung bình của từng nguồn sáng gây chói.
• ω là góc khối biểu kiến của nguồn sáng đối với mắt người quan sát.
• p là chỉ số vị trí, thể hiện mối quan hệ giữa nguồn sáng và hướng nhìn.
• Σ cho biết tổng ảnh hưởng của các nguồn sáng nằm trong trường nhìn.

Công thức cho thấy nguồn sáng có độ chói cao, diện tích biểu kiến lớn hoặc nằm gần hướng nhìn có thể làm UGR tăng. Khi thiết kế chiếu sáng, phần mềm chuyên dụng sẽ sử dụng dữ liệu phân bố cường độ sáng, kích thước vùng phát sáng và mô hình căn phòng để ước tính UGR tại các vị trí quan sát.

UGR càng thấp có phải càng tốt không?

Thông thường, UGR càng thấp thì khả năng gây chói càng nhỏ. Trên bảng thông số đèn, có thể bắt gặp các mức UGR như 16, 19, 22, 25 hoặc 28.

Tuy nhiên, một mẫu đèn có UGR thấp không đồng nghĩa với việc phù hợp với mọi căn phòng. Chiều cao trần, cách sắp xếp đèn, hướng nhìn và vị trí người sử dụng đều có thể ảnh hưởng đến kết quả thực tế.

Trong nhiều trường hợp văn phòng, UGR dưới 19 thường được dùng làm mốc tham khảo để hạn chế chói khi làm việc. Dù vậy, nếu đèn được đặt ngay trước mắt hoặc tạo phản xạ trên màn hình, người sử dụng vẫn có thể cảm thấy khó chịu.

UGR trên bảng thông số của đèn có ý nghĩa gì?

UGR không phải là một giá trị cố định chỉ thuộc về riêng bộ đèn. Khi catalogue ghi UGR, con số đó thường được tính trong một căn phòng mẫu với các điều kiện giả định như kích thước phòng, độ phản xạ của trần và tường, khoảng cách giữa các đèn và vị trí quan sát.

Với văn phòng, phòng học hoặc công trình có thiết kế đặc thù, nên tính toán theo mặt bằng thực tế thay vì chỉ dựa vào một con số trong catalogue.

UGR khác gì với độ sáng và độ rọi?

Một căn phòng có thể đạt độ rọi cần thiết nhưng vẫn gây chói nếu các bộ đèn nằm trong hướng nhìn và có độ chói lớn. Ngược lại, giảm công suất đèn chưa chắc giải quyết được vấn đề nếu nguyên nhân nằm ở vị trí lắp đặt, góc nhìn hoặc ánh sáng phản xạ trên màn hình.

Làm thế nào để giảm UGR trong không gian?

Để giảm UGR, có thể bắt đầu bằng việc kiểm soát độ chói của bề mặt phát sáng và vị trí lắp đặt. Một số giải pháp thường được sử dụng gồm:

• Chọn bộ đèn có tấm tán quang, chóa hoặc lưới chắn sáng phù hợp.
• Sử dụng góc cắt để hạn chế việc nhìn trực tiếp vào nguồn sáng.
• Bố trí đèn lệch khỏi hướng nhìn của người sử dụng.
• Tránh đặt nguồn sáng ở vị trí dễ tạo phản xạ trên màn hình.
• Kiểm tra hiện tượng phản chiếu trên mặt bàn bóng, kính và bề mặt kim loại.

Màu sắc và độ phản xạ của trần, tường, sàn và bàn làm việc cũng ảnh hưởng đến cảm nhận ánh sáng. UGR chủ yếu đánh giá chói trực tiếp từ bộ đèn, vì vậy hiện tượng chói do phản xạ cần được kiểm tra riêng trong quá trình thiết kế.

Khi nào cần quan tâm đến UGR?

UGR đặc biệt đáng quan tâm trong văn phòng, phòng học, phòng máy tính, phòng thiết kế và các không gian có người phải nhìn màn hình hoặc đọc tài liệu trong thời gian dài.

Khi lựa chọn và lắp đặt đèn, nên kiểm tra từ vị trí ngồi thực tế: người sử dụng có nhìn thẳng vào mặt đèn không, ánh sáng có phản chiếu trên màn hình không và vùng làm việc có xuất hiện điểm sáng gây lóa không.

Đánh giá UGR cùng với độ rọi và hiện tượng chói phản xạ sẽ giúp phương án chiếu sáng phù hợp hơn với nhu cầu sử dụng thực tế.