Thiết kế chiếu sáng nhà xưởng

Trong các khu công nghiệp và nhà máy sản xuất, thiết kế chiếu sáng nhà xưởng là yếu tố quan trọng giúp đảm bảo hiệu quả lao động, an toàn và tiết kiệm năng lượng. Hệ thống chiếu sáng được bố trí khoa học không chỉ giúp công nhân làm việc chính xác, giảm mỏi mắt mà còn góp phần nâng cao năng suất. Vậy khi thiết kế chiếu sáng cho nhà xưởng cần chú ý những tiêu chuẩn nào? Hãy cùng ALED tìm hiểu ngay sau đây.

1. Các tiêu chuẩn trong thiết kế chiếu sáng nhà xưởng

Trong thiết kế chiếu sáng nhà xưởng, việc tuân thủ các tiêu chuẩn và quy chuẩn kỹ thuật quốc gia là yêu cầu bắt buộc nhằm đảm bảo hiệu quả chiếu sáng, an toàn lao động và tiết kiệm năng lượng. Cụ thể, một hệ thống chiếu sáng đạt chuẩn cần đáp ứng các quy định sau:

• Thông tư 22/2016/BYT: Quy định về mức chiếu sáng cho phép tại nơi làm việc, đảm bảo môi trường làm việc an toàn cho thị giác và năng suất lao động.
• QCVN 09:2013/BXD: Quy chuẩn về công trình sử dụng năng lượng hiệu quả, khuyến khích áp dụng các giải pháp chiếu sáng tiết kiệm điện và thân thiện với môi trường.
• QCVN 02-09/BNNPTNT: Tiêu chuẩn chiếu sáng dành cho kho lạnh, đảm bảo duy trì hiệu suất ánh sáng trong điều kiện nhiệt độ thấp.
• TC 13456:2022: Quy định thiết kế và lắp đặt hệ thống chiếu sáng sự cố và hướng dẫn thoát nạn theo tiêu chuẩn của Cục Phòng cháy Chữa cháy, đảm bảo an toàn trong các tình huống khẩn cấp.

2. Các yêu cầu kỹ thuật thiết kế chiếu sáng trong nhà xưởng

Để đảm bảo môi trường làm việc hiệu quả và an toàn, hệ thống chiếu sáng cần được thiết kế dựa trên các thông số kỹ thuật phù hợp với từng khu vực chức năng:

• Độ rọi (Lux): Mức độ chiếu sáng phải đáp ứng tiêu chuẩn nhằm hỗ trợ năng suất và độ chính xác khi làm việc.
  • Khu vực làm việc chính (bàn may, máy may): 500 – 750 lux.
  • Khu vực kiểm tra chất lượng: 750 – 1000 lux.
  • Khu vực hành lang, kho lưu trữ: 200 – 300 lux.
• Chỉ số hoàn màu (CRI): Nên lựa chọn CRI ≥ 80 để tái hiện chính xác màu sắc của vật liệu, đặc biệt quan trọng trong các ngành sản xuất yêu cầu nhận diện màu chính xác.
• Nhiệt độ màu: Ánh sáng trong khoảng 4000K – 5000K giúp duy trì trạng thái tập trung, tỉnh táo cho người lao động, đồng thời mang lại cảm giác tự nhiên và dễ chịu cho mắt.

3. 4 phương pháp thiết kế chiếu sáng nhà xưởng phổ biến hiện nay

3.1 Thiết kế chiếu sáng nhà xưởng từng điểm

Đây là một trong những phương pháp thiết kế chiếu sáng phổ biến trong các nhà xưởng yêu cầu độ rọi cao và độ chính xác kỹ thuật lớn. Phương pháp này dựa trên định luật bình phương khoảng cách, trong đó đèn LED được coi là nguồn sáng điểm để tính toán phân bố ánh sáng trên từng khu vực cụ thể.

Khi thực hiện thiết kế chiếu sáng theo điểm, kỹ sư cần phân biệt rõ các loại độ rọi:

• Độ rọi trên mặt phẳng ngang (Eₙg): phản ánh lượng ánh sáng chiếu xuống sàn hoặc bàn làm việc.
• Độ rọi trên mặt phẳng đứng (Eđ): biểu thị cường độ chiếu sáng trên các bề mặt thẳng đứng, như tường hoặc máy móc.
• Độ rọi trên mặt phẳng nghiêng (Eₙgh): được áp dụng cho các vị trí có góc nghiêng so với mặt đất.

Về bản chất, độ rọi (E) là tỷ lệ giữa quang thông (lumen) và diện tích bề mặt được chiếu sáng (m²). Ngoài ra, trong tính toán theo điểm, độ rọi tại một vị trí có thể được xác định theo công thức:

E = I / R²

Trong đó I là cường độ sáng (candela) và R là khoảng cách từ nguồn sáng đến điểm cần tính.

Sau khi xác định các thông số này, kỹ sư sẽ tiến hành tính độ rọi tại ba điểm chuẩn gồm:

1. Độ rọi A trên mặt phẳng ngang.
2. Độ rọi A trên mặt phẳng đứng.
3. Độ rọi A trên mặt phẳng nghiêng.

Phương pháp này giúp đánh giá chính xác phân bố ánh sáng thực tế, đảm bảo độ đồng đều chiếu sáng và hiệu quả năng lượng trong toàn bộ không gian nhà xưởng.

3.2 Thiết kế chiếu sáng nhà xưởng gần chính xác

Phương pháp này cho phép xác định hệ thống chiếu sáng nhà xưởng một cách đơn giản dựa trên công suất trung bình trên mỗi mét vuông, đồng thời vẫn đảm bảo tuân thủ các tiêu chuẩn chiếu sáng hiện hành.

Đặc trưng của phương pháp này là phù hợp với các không gian nhỏ, hoặc những khu vực có chỉ số phòng (Room Index) dưới 0.5, nơi không yêu cầu độ chính xác cao về phân bố ánh sáng.

Quy trình thực hiện:

1. Xác định công suất chiếu sáng trung bình (W/m²) cho khu vực cần thiết kế.
2. Nhân giá trị này với diện tích không gian, từ đó tính ra tổng công suất cần thiết cho toàn bộ khu vực.
3. Dựa vào tổng công suất, tiến hành chọn loại đèn, công suất mỗi đèn, số lượng và độ cao treo phù hợp để đạt được mức độ rọi tiêu chuẩn.

Phương pháp này thường được áp dụng trong giai đoạn ước lượng sơ bộ hoặc thiết kế chiếu sáng cho các phòng nhỏ, giúp tiết kiệm thời gian tính toán mà vẫn đảm bảo hiệu quả chiếu sáng và tiết kiệm năng lượng.

3.3 Thiết kế chiếu sáng nhà xưởng bằng hệ số sử dụng Ksd

Đây là phương pháp tính toán chiếu sáng tổng quát được sử dụng phổ biến cho các phân xưởng hoặc không gian có diện tích lớn hơn 10m². Cách tính này cho phép xác định số lượng đèn cần thiết để đạt được độ rọi tiêu chuẩn trên bề mặt làm việc, đồng thời tối ưu hóa hiệu quả năng lượng và độ đồng đều ánh sáng.

Quy trình và công thức tính toán

Bước 1: Xác định mức độ chiếu sáng yêu cầu (lux) cho bề mặt làm việc, đồng thời lựa chọn loại đèn phù hợp với tính chất hoạt động của không gian.

Bước 2: Thu thập các thông số đặc trưng của phòng, bao gồm:

Kích thước phòng	Chiều dài	L1	10	m
	Chiều rộng	L2	10	m
	Diện tích sàn nhà	L3	100	m2
	Chiều cao trần nhà	L4	3,0	m
Hệ số phản xạ bề mặt	Trần nhà	L5	0,7	p.u
	Tường	L6	0,5	p.u
	Sàn nhà	L7	0,2	m
Chiều cao bề mặt làm việc tính từ sàn nhà		L8	0,9	m
Chiều cao bộ đèn tính từ sàn nhà		L9	2,9	m

Bước 3: Tính chỉ số phòng (Room Index) theo công thức:

K = (Chiều dài × Chiều rộng) / [Chiều cao treo đèn × (Chiều dài + Chiều rộng)]

Bước 4: Xác định hệ số sử dụng (UF) – biểu thị tỷ lệ % quang thông từ đèn đến bề mặt làm việc, dựa trên vật liệu phản xạ của trần, tường và sàn.

Bước 5: Tính số lượng đèn cần thiết theo công thức:

N = (E × A) / (F × UF × LLF)

Trong đó:

• N: Số lượng đèn cần bố trí.
• E: Độ rọi yêu cầu trên bề mặt làm việc (lux).
• A: Diện tích khu vực cần chiếu sáng (m²).
• F: Quang thông của một bộ đèn (lumen).
• UF: Hệ số sử dụng ánh sáng.
• LLF: Hệ số suy giảm ánh sáng (Light Loss Factor) – phản ánh hao hụt quang thông do bụi bẩn, lão hóa thiết bị và thời gian sử dụng.

Phương pháp này giúp tính toán chính xác hiệu quả chiếu sáng tổng thể, đảm bảo phân bố ánh sáng đồng đều, đáp ứng tiêu chuẩn kỹ thuật và mang lại môi trường làm việc an toàn, năng suất.

3.4 Thiết kế chiếu sáng nhà xưởng gần đúng với đèn ống

Giả sử căn phòng được chiếu sáng bởi hai đèn tuýp 30W, với độ rọi yêu cầu 100 lux, mỗi bộ đèn có quang thông 1.230 lumen ở điện áp 220V. Đây là bài toán điển hình để xác định hiệu quả chiếu sáng và hệ số phản xạ trong một không gian khép kín.

Các thông số kỹ thuật cần xác định:

• Tỷ lệ kích thước phòng (Room Index – K):
  • K ≥ 4 → phòng rộng.
  • K = 2 → phòng trung bình.
  • K ≤ 1 → phòng nhỏ.
• Hệ số phản xạ (ρ):
  • Trần nhà:
    • Màu đậm → ρ = 0.7
    • Màu trung bình → ρ = 0.5
  • Tường:
    • Màu đậm → ρ = 0.5
    • Màu trung bình → ρ = 0.3
• Hệ số phối quang (k):
  • Khi chiếu sáng trực xạ chủ yếu: k = 1.3
  • Khi phối hợp phản xạ nhiều hơn: k = 1.5
  • Khi kết hợp cả hai phương thức: k = 1.4

Việc xác định chính xác các thông số trên giúp kỹ sư chiếu sáng tính toán độ rọi thực tế, hiệu suất sử dụng ánh sáng và mức tiêu thụ năng lượng, từ đó lựa chọn số lượng đèn, vị trí lắp đặt và loại đèn phù hợp với đặc thù của từng không gian.

4. Quy trình thiết kế chiếu sáng nhà xưởng

Bước 1: Phân tích nhu cầu và mục đích sử dụng

Khi bắt đầu thiết kế hệ thống chiếu sáng cho nhà xưởng, kỹ sư cần xác định rõ tính chất công việc diễn ra trong từng khu vực để từ đó lựa chọn loại đèn, công suất, mức độ rọi (lux), chỉ số hoàn màu (CRI) và phương thức điều khiển ánh sáng phù hợp.

Giai đoạn này có vai trò nền tảng trong toàn bộ quá trình thiết kế, giúp đảm bảo ánh sáng đáp ứng đúng yêu cầu sản xuất, đồng thời tiết kiệm năng lượng và đảm bảo an toàn lao động.

Người thiết kế có thể tham khảo tiêu chuẩn quốc gia TCVN 7114-1:2008 hoặc các bảng hướng dẫn về độ rọi và độ chói tiêu chuẩn trong nhà xưởng để xác định chính xác thông số kỹ thuật cần thiết cho từng khu vực làm việc.

Khu vực chức năng	Độ rọi	Giới hạn hệ số chói lóa	Chỉ số hoàn màu (Ra)	Mật độ công suất
Xưởng sản xuất	200	19	80	< 13
Xưởng sản xuất gia công chi tiết	300	19	80	< 13
Xưởng sản xuất dây chuyển	750	22	80	< 13
Khu kiểm tra sản phẩm	500	22	80	< 13
Kho chứa hàng	100	19	80	< 8

Bước 2: Xác định vị trí lắp đặt và hướng chiếu sáng trên bản vẽ kỹ thuật

Trong giai đoạn này, người thiết kế sẽ tiến hành bố trí vị trí đèn và định hướng chiếu sáng dựa trên diện tích không gian, độ cao trần và đặc thù công việc của từng khu vực. Mục tiêu là đảm bảo phân bố ánh sáng đồng đều, tránh hiện tượng đổ bóng hoặc vùng sáng – tối không cân bằng.

Đồng thời, cần tận dụng tối đa ánh sáng tự nhiên thông qua việc thiết kế hợp lý cửa sổ, giếng trời, hoặc các ô thoáng lấy sáng nhằm tiết kiệm điện năng. Toàn bộ phương án sẽ được mô phỏng và kiểm tra bằng phần mềm thiết kế chiếu sáng chuyên dụng để đảm bảo tính chính xác trước khi triển khai thi công thực tế.

Bước 3: Lựa chọn loại đèn và công suất phù hợp

Sau khi hoàn thiện bản vẽ bố trí đèn, kỹ sư sẽ lựa chọn chủng loại và công suất đèn tương ứng với yêu cầu chiếu sáng của từng khu vực. Một số loại đèn phổ biến trong nhà xưởng bao gồm:

• Đèn tube LED chống ẩm – thích hợp cho khu vực làm việc có độ ẩm cao.
  Đèn highbay LED – dùng cho không gian có trần cao như xưởng sản xuất, kho hàng.
• Đèn pha LED – chiếu sáng khu vực rộng hoặc khu vực ngoài trời.
• Đèn sự cố và đèn thoát hiểm – đảm bảo an toàn khi xảy ra mất điện hoặc sự cố khẩn cấp.

Công suất đèn được xác định dựa trên độ cao lắp đặt, yêu cầu độ rọi và mục đích sử dụng của từng khu vực, giúp hệ thống chiếu sáng đạt hiệu quả tối ưu và tiết kiệm năng lượng. Dưới đây là bảng chiều cao và công suất lắp đặt, các bạn có thể tham khảo.

Chiều cao lắp đặt	Đèn LED tube	Đèn highbay	Đèn pha LED	Đèn sự cố khẩn cấp
4m-5m	26w-54w	<40w	40w-60w	3w
5m-6m		40w-60w	60w-100w
6m-8m		60w-100w	100w-200w
8m-10m		100w-150w	150w-250w
10m-12m		120w-150w	200w-300w
12m-15m		200w	400w-600w

Bước 4: Kiểm soát độ chói và khắc phục hiện tượng nhấp nháy ánh sáng (Flicker)

Trong thiết kế chiếu sáng nhà xưởng, việc đảm bảo ánh sáng ổn định, không gây chói và không xuất hiện hiện tượng nhấp nháy là yếu tố quan trọng giúp duy trì năng suất lao động và bảo vệ sức khỏe thị giác cho công nhân. Hiện tượng flicker (ánh sáng dao động nhanh mà mắt thường khó nhận ra) có thể gây mỏi mắt, đau đầu, thậm chí ảnh hưởng đến hệ thần kinh nếu kéo dài.

Để khắc phục, kỹ sư chiếu sáng cần lựa chọn đèn LED có chỉ số độ rọi phù hợp và chất lượng nguồn sáng ổn định, ví dụ:

• Khu vực kiểm tra sản phẩm: nên đạt khoảng 500 lux để đảm bảo khả năng nhận diện chi tiết.
• Khu vực sản xuất, lắp ráp: duy trì trong khoảng 300 lux nhằm hỗ trợ thao tác chính xác mà không gây chói.
• Khu vực kho bãi: chỉ cần 100 – 200 lux, đủ để di chuyển và sắp xếp hàng hóa an toàn.

Bước 5: Xây dựng kế hoạch bảo trì định kỳ

Sau khi hoàn thiện hệ thống chiếu sáng, cần thiết lập lịch bảo trì và kiểm tra định kỳ để duy trì hiệu suất hoạt động ổn định. Các công việc như vệ sinh đèn, kiểm tra bộ nguồn, thay thế bóng hỏng hoặc suy giảm quang thông nên được thực hiện thường xuyên nhằm kéo dài tuổi thọ hệ thống.

Bước 6: Đánh giá và tối ưu hiệu suất chiếu sáng

Khi hệ thống đã đưa vào vận hành, cần tiến hành đo kiểm độ rọi, độ đồng đều và hiệu suất năng lượng thực tế để đảm bảo các chỉ số chiếu sáng đạt đúng tiêu chuẩn thiết kế. Nếu phát hiện các thiết bị có hiệu suất thấp hoặc ánh sáng không đạt yêu cầu, cần điều chỉnh bố trí hoặc thay thế thiết bị phù hợp để đảm bảo môi trường làm việc luôn an toàn, hiệu quả và tiết kiệm năng lượng.

5. Các loại đèn LED sử dụng trong thiết kế chiếu sáng cho nhà xưởng

5.1 Đèn LED Highbay (đèn LED nhà xưởng treo cao)

Đây là loại đèn được sử dụng phổ biến nhất trong các xưởng sản xuất có trần cao từ 6m – 15m. Với công suất lớn và cường độ sáng mạnh, đèn Highbay mang lại ánh sáng tập trung và đồng đều trên diện tích rộng.

Ưu điểm nổi bật:

• Hiệu suất chiếu sáng cao, tiết kiệm đến 60–70% điện năng so với bóng halogen hoặc metal halide.
• Tản nhiệt tốt, hoạt động ổn định trong môi trường khắc nghiệt.
• Tuổi thọ trung bình từ 40.000 – 60.000 giờ, giảm chi phí bảo trì.
• Có thể lắp đặt treo trần, móc treo hoặc gắn máng, phù hợp cho nhà xưởng cơ khí, may mặc, chế biến gỗ.

Gợi ý: Nên chọn đèn có góc chiếu từ 60° – 120° tùy theo chiều cao trần để đảm bảo ánh sáng phân bổ hợp lý.

5.2 Đèn LED Lowbay

Khác với Highbay, đèn Lowbay được sử dụng cho nhà xưởng có trần thấp (dưới 6m) hoặc khu vực làm việc cần ánh sáng dịu hơn.

Đặc điểm:

• Thiết kế nhỏ gọn, góc chiếu rộng.
• Cung cấp ánh sáng đều, không gây chói lóa.
• Phù hợp cho khu vực lắp ráp chi tiết, khu đóng gói, phòng kỹ thuật hoặc khu vực hành lang sản xuất.

Lưu ý: Khi lắp đặt, nên duy trì khoảng cách đều giữa các đèn để tránh tạo vùng sáng – tối không đồng nhất.

5.3 Đèn LED tuýp (LED tube)

Đèn LED tuýp là lựa chọn tiết kiệm cho văn phòng trong nhà xưởng, khu vực kho hoặc khu vực làm việc gián tiếp.

Ưu điểm:

• Tiết kiệm điện năng, ánh sáng êm dịu, không nhấp nháy.
• Dễ dàng thay thế cho đèn huỳnh quang cũ mà không cần chỉnh sửa hệ thống điện.
• Thích hợp cho không gian yêu cầu ánh sáng ổn định và đều trên mặt phẳng làm việc.

Ứng dụng: Khu vực kiểm tra sản phẩm, phòng QC hoặc khu vực ghi chép dữ liệu sản xuất.

5.4 Đèn LED chống bụi – chống ẩm (IP65 – IP67)

Trong các môi trường ẩm ướt, nhiều bụi hoặc có hóa chất, việc sử dụng đèn có cấp bảo vệ cao là điều bắt buộc.

Đặc điểm kỹ thuật:

• Chống bụi, chống thấm nước theo tiêu chuẩn IP65/IP67.
• Vỏ đèn làm từ nhôm đúc hoặc nhựa polycarbonate chịu va đập, phù hợp môi trường khắc nghiệt.
• Có thể hoạt động ổn định trong nhiệt độ từ -20°C đến 50°C.

Ứng dụng phổ biến: Nhà xưởng thực phẩm, khu vực chế biến thủy sản, kho lạnh, khu rửa hoặc khu hóa chất.

5.5 Đèn LED Panel công nghiệp

Đèn LED Panel dạng tấm mỏng, cho ánh sáng tán đều và không chói, được dùng cho văn phòng kỹ thuật hoặc phòng điều hành trong khu công nghiệp.

Ưu điểm:

• Ánh sáng trung tính, dễ chịu cho mắt.
• Thiết kế thẩm mỹ, phù hợp với trần thả hoặc trần phẳng.
• Dễ dàng tích hợp hệ thống chiếu sáng thông minh (Smart Lighting) để tiết kiệm năng lượng.

5.6 Đèn LED chống cháy nổ (Explosion-Proof LED Light)

Đây là loại đèn chuyên dụng cho khu vực dễ phát sinh khí gas, bụi cháy hoặc hóa chất dễ bay hơi.

Đặc điểm nổi bật:

• Vỏ đèn làm từ hợp kim nhôm đúc kín, chịu áp suất cao.
• Không phát tia lửa điện khi hoạt động.
• Đạt tiêu chuẩn phòng nổ quốc tế (ATEX, IECEx).
• Phù hợp cho nhà máy xăng dầu, hóa chất, xi măng hoặc kho nhiên liệu.

Gợi ý kỹ thuật: Khi thiết kế, nên kết hợp đèn chống cháy nổ với hệ thống điện an toàn Ex-proof để đảm bảo tối đa tính bảo vệ.

5.7 Đèn LED Floodlight (đèn pha công nghiệp)

Đèn LED Floodlight được sử dụng để chiếu sáng khu vực ngoài trời, sân bãi hoặc khu vực vận chuyển hàng hóa.

Ưu điểm:

• Cường độ chiếu sáng mạnh, góc chiếu rộng.
• Vỏ nhôm đúc kín, chịu mưa nắng, đạt chuẩn IP66.
• Có thể lắp trên cột cao hoặc tường nhà xưởng để chiếu sáng toàn khu vực.

Ứng dụng thực tế: Chiếu sáng khu vực bốc dỡ hàng, bãi xe container, kho ngoài trời hoặc sân vận hành ca đêm.

6. ALED đơn vị thiết kế chiếu sáng nhà xưởng đạt tiêu chuẩn

ALED là đơn vị hàng đầu trong lĩnh vực thiết kế chiếu sáng nhà xưởng, mang đến giải pháp ánh sáng hiệu quả, tiết kiệm năng lượng và đáp ứng tiêu chuẩn an toàn lao động. Chúng tôi cung cấp hệ thống đèn LED công nghiệp chất lượng cao với độ bền vượt trội, khả năng chiếu sáng mạnh, ổn định và tuổi thọ lâu dài. Đội ngũ kỹ sư của ALED sử dụng phần mềm thiết kế chuyên dụng để tính toán độ rọi, phân bổ ánh sáng hợp lý, giúp nâng cao hiệu suất làm việc và giảm chi phí vận hành. Với đội ngũ thi công chuyên nghiệp, ALED cam kết mang đến hệ thống chiếu sáng nhà xưởng bền vững, thẩm mỹ và tối ưu cho mọi quy mô sản xuất.

Thông tin liên hệ:

• Địa chỉ: KTDC Quỳnh Đô, Vĩnh Quỳnh, Thanh Trì, Hà Nội
• Trụ sở công ty: Số 148 phố Nguyễn Lân, Phường Phương Liệt, Quận Thanh Xuân, Thành phố Hà Nội, Việt Nam
• Email: aledvnm@gmail.com
• Website: https://aledvn.com/

Nhìn chung, thiết kế chiếu sáng nhà xưởng đóng vai trò quan trọng trong việc đảm bảo môi trường làm việc an toàn, tiết kiệm năng lượng và nâng cao năng suất lao động. Khi lựa chọn hệ thống đèn phù hợp và bố trí khoa học, không gian sản xuất sẽ đạt hiệu quả chiếu sáng tối ưu, góp phần nâng cao chất lượng hoạt động của doanh nghiệp.

Cập nhật lần cuối lúc 16:16 ngày 17 Tháng 10, 2025