Ánh Sáng Trong Nội Thất — Hướng Dẫn Chuyên Môn Cho Thiết Kế (Lighting Design)

Ánh sáng trong nội thất không chỉ là “chiếu sáng để nhìn thấy” — đó là một hệ thống kỹ thuật kết hợp sinh lý (nhu cầu thị giác), sinh học (circadian / sức khỏe), thẩm mỹ (mood, vật liệu, màu sắc) và hiệu suất năng lượng. Một thiết kế ánh sáng tiêu chuẩn cần đạt đồng thời độ rọi (illuminance) phù hợp, chất lượng quang học (CRI, CCT), kiểm soát chói (glare control / UGR) và tối ưu sử dụng daylight với hệ điều khiển thông minh.

1. Nguyên tắc thiết kế chuyên môn (core principles)

Phân tầng ánh sáng (Lighting layers): Thiết kế phải triển khai ít nhất ba lớp ánh sáng — ambient (general), task (functional), accent/decorative — để kiểm soát mức độ, hướng và sắc thái cho từng hoạt động và điểm nhấn kiến trúc. (Thiết kế theo layers giúp tạo hierarchy và tránh “ánh sáng phẳng”.)
Thiết kế thị giác theo nhiệm vụ (task-led illuminance): Xác định illuminance mục tiêu (lux) dựa trên nhiệm vụ thị giác (ví dụ: đọc giấy, nấu ăn, làm việc máy tính) rồi thiết kế bố trí luminaires để đạt những giá trị đó. Tiêu chuẩn chuyên môn như IES / CIBSE đưa ra các ngưỡng thiết kế tham khảo.
Chất lượng màu ánh sáng: Chọn CCT phù hợp (k = Kelvin) cho chức năng phòng: 2700–3000K cho phòng ngủ/phòng khách ấm; 3000–4000K cho bếp, phòng ăn; 4000–5000K cho không gian làm việc cần tập trung; đồng thời ưu tiên CRI ≥ 90 cho những nơi cần tái hiện màu chính xác (trưng bày, phòng bếp cao cấp, phòng thay đồ).
Sức khỏe sinh học (circadian): Khi cần hỗ trợ chu kỳ sinh học (văn phòng, trường học, bệnh viện), thiết kế cần xem xét Equivalent Melanopic Lux (EML) và lịch chiếu (WELL / circadian lighting). Điểm mấu chốt: cung cấp mức melanopic light đủ vào buổi sáng (9:00–13:00) để hỗ trợ tỉnh táo, giảm trước khi ngủ.

2. Thông số kỹ thuật quan trọng (và cách dùng chúng)

Illuminance (lux) — độ rọi mặt phẳng làm việc. Ví dụ tham khảo IES/CIBSE cho nhà ở/không gian công cộng: phòng khách 100–300 lx (tùy hoạt động), bếp (công việc) 300–750 lx, phòng đọc 300–500 lx, hành lang 50–100 lx. (Luôn tham chiếu IES/CIBSE khi cần trách nhiệm pháp lý/thiết kế chi tiết).
Luminance & Luminance ratios — để kiểm soát chênh lệch sáng/tối trong tầm nhìn; tránh tỉ lệ luminance quá cao giữa nguồn sáng và nền. Thiết kế nên giữ tỉ lệ luminance hợp lý giữa nhiệm vụ, môi trường xung quanh và các điểm nhấn để tránh mỏi mắt và chói.
Unified Glare Rating (UGR) — tiêu chí kiểm soát chói trong nội thất (thường dùng trong văn phòng/khu làm việc). Thiết kế chiếu sáng trần chìm/recessed thường cần đảm bảo UGR ≤ 19 cho môi trường làm việc máy tính.
Color Rendering Index (CRI) / TM-30 — ưu tiên CRI ≥ 80 cho chung cư, ≥ 90 cho không gian cần đánh giá màu chuẩn (workshop, art). TM-30 cho phép đánh giá sâu sắc hơn các thuật toán render màu.
CCT (Correlated Color Temperature) — chọn theo chức năng không gian và mood (ấm vs lạnh). Lưu ý: cùng CCT nhưng khác SPD của nguồn LED có thể ảnh hưởng khác nhau đến nhận diện màu và tác động sinh học.

3. Bảng tham khảo mức illuminance (gợi ý thiết kế nội thất)

Bảng dưới lấy các giá trị tham khảo từ IES / CIBSE; điều chỉnh theo nhiệm vụ, vật liệu bề mặt và yêu cầu khách hàng.

Phòng khách (general): 100–300 lx.
Phòng ngủ (general): 50–150 lx; bedside reading 150–300 lx.
Bếp (general): 150–300 lx; khu chuẩn bị/cutting: 300–750 lx.
Phòng làm việc/home office: 300–500 lx trên mặt bàn làm việc; vùng hiển thị/board có thể nhiều hơn.
Phòng ăn: 100–300 lx (đèn treo trên bàn thường tạo vùng sáng tập trung).
Phòng tắm: 150–300 lx (gương cần ánh sáng task tốt, CRI cao).
Hành lang/Cầu thang: 50–150 lx.

4. Chiến lược daylighting (đón sáng tự nhiên + kiểm soát)

Thiết kế phối hợp daylight và electric lighting: Áp dụng daylight harvesting controls (dimming theo độ rọi tự nhiên) để tiết kiệm năng lượng và giữ illuminance ổn định cho nhiệm vụ.
Phân tích quang học ban ngày (daylighting simulation): Dùng phần mềm phân tích (Radiance, DIALux, AGi32) để mô phỏng phân bố ánh sáng ban ngày, đánh giá glare, tỷ lệ daylight factor, và vị trí cần che nắng/lam chắn. Thiết kế phải cân bằng lợi ích (ánh sáng, tầm nhìn) và hạn chế chói/lượng nhiệt.
Giải pháp kiểm soát: lam chắn, rèm tự động, kính dán kiểm soát năng lượng/độ truyền sáng, ánh sáng gián tiếp/reflectors để phân tán daylight. WELL và các hướng dẫn khuyến khích tiếp cận daylight có kiểm soát cho sức khỏe.

5. Kiểm soát chói / visual comfort

Đo UGR và thiết kế vị trí luminaires để đảm bảo độ chói trong tầm nhìn thấp. Dự phòng bằng kính tổ ong, diffusers mờ, frame, hộp che.
Luminance ratios giữa bề mặt làm việc và xung quanh không nên quá chênh; thường giữ tỷ lệ dưới 3:1–10:1 tuỳ khu vực. (Thiết kế chi tiết cần đo thực tế).

6. Hệ thống điều khiển & tích hợp thông minh

Dimmer, zonal control, presence sensors, tunable white (CCT tuning), circadian-enabled controllers. Thiết kế nên xác định zoning (phân vùng) theo hoạt động để tối ưu năng lượng và trải nghiệm.
Tiêu chí kiến trúc hệ thống: lập trình cảnh (scenes), schedule, daylight-harvest, BMS/BAS tích hợp cho tòa nhà lớn; sử dụng giao thức mở (DALI2, KNX, BACnet) để đảm bảo linh hoạt và bảo trì.

7. Quy trình thiết kế ánh sáng (workflow thực hành)

Brief & chương trình sử dụng — xác định hoạt động, target lux, yêu cầu CRI/CCT, aesthetic.
Khảo sát hiện trạng — đo daylight, kiểm tra vật liệu phản xạ, màu sơn, cửa sổ.
Sơ đồ concept & moodboard — lựa chọn layers, kiểu đèn, bố trí ánh sáng điểm.
Tính toán ánh sáng sơ bộ — sử dụng lumen method / point-by-point để ước tính số lượng luminaires & lumens.
Mô phỏng chi tiết — DIALux/AGi32/Radiance để kiểm tra illuminance maps, UGR, luminance ratios, daylight factor.
Thiết kế bản vẽ kỹ thuật & chi tiết lắp đặt — vị trí feed, chiều cao lắp đặt, beam angle, spacing criteria.
Bảng thông số (spec) & nghiệm thu — chỉ rõ mã thiết bị, photometry files (IES / LDT), kết quả đo sau nghiệm thu.

8. Một vài lưu ý thực tế cho KTS & lighting designer

Yêu cầu photometric files (IES, LDT) từ nhà sản xuất để tính toán chính xác.
Tính ảnh hưởng của vật liệu & màu tường — bề mặt tối hấp thụ ánh sáng nhiều hơn, cần tăng lumen dự phòng ~10–20% trong tính toán.
Tính bảo trì (maintenance factor): đặt hệ số giảm lumen theo tuổi đèn, bụi bẩn và bảo trì để đảm bảo illuminance sau thời gian sử dụng.
Bảo đảm thuận tiện bảo trì (đèn dễ thay, có access cho thay module LED).
Phối hợp sớm kiến trúc–Cơ điện để tránh clash (âm trần, thông gió, MEP).

9. Tài liệu chuyên ngành & nguồn tham khảo (chọn lọc)

IES Recommended Light Levels (IES Lighting Handbook / IES tables).
CIBSE Lighting Guides & Recommended Lux Levels.
WELL Building Standard — phần Light & Circadian Lighting Design.
U.S. Department of Energy — Lighting principles & types.

Thiết kế ánh sáng nội thất chuyên nghiệp là bài toán đa chiều: phải cân bằng thị giác, sinh học, thẩm mỹ và hiệu quả năng lượng. Để đạt kết quả tốt cần làm việc theo quy trình từ brief → tính toán sơ bộ → mô phỏng → chi tiết lắp đặt → nghiệm thu trên cơ sở các standard (IES/CIBSE/WELL) và photometric data.