UGR là gì? Mọi thứ bạn cần biết về mức độ chói

Trong thiết kế chiếu sáng hiện đại, việc đảm bảo chất lượng ánh sáng không chỉ dừng lại ở độ sáng (lumen) hay khả năng hiển thị màu sắc (CRI), mà còn cần chú trọng đến mức độ gây chói của nguồn sáng – yếu tố ảnh hưởng trực tiếp đến sự thoải mái của người sử dụng. Một chỉ số quan trọng thường được dùng để đánh giá mức độ này chính là UGR (Unified Glare Rating). Vậy UGR là gì? Tại sao nó lại quan trọng đến thế? Và làm sao để áp dụng hiệu quả chỉ số này vào thiết kế chiếu sáng? Hãy cùng tìm hiểu chi tiết trong bài viết dưới đây.

1. UGR là gì?

UGR (Unified Glare Rating) là chỉ số dùng để đo mức độ gây chói của nguồn sáng đối với mắt người quan sát trong một không gian nhất định. Chỉ số này được tiêu chuẩn hóa bởi Ủy ban Quốc tế về Chiếu sáng (CIE – Commission Internationale de l'Éclairage).

Khác với các thông số kỹ thuật như lumen hay CRI – vốn là đặc tính cố định của đèn, UGR không phải là đặc điểm riêng của một loại đèn cụ thể, mà phụ thuộc vào vị trí lắp đặt, thiết kế không gian và môi trường xung quanh. Một đèn có thể có chỉ số UGR khác nhau nếu được bố trí ở các vị trí khác nhau.

2. Phân loại độ chói

Trong thực tế, độ chói có thể được chia thành hai dạng chính:

• Chói sáng làm giảm thị lực (Disability Glare): Là hiện tượng ánh sáng quá mạnh làm giảm khả năng quan sát vật thể xung quanh. Ví dụ điển hình là ánh sáng đèn pha ô tô chiếu trực tiếp vào mắt vào ban đêm, khiến người lái xe đối diện không nhìn thấy đường.

• Chói sáng gây khó chịu (Discomfort Glare): Là cảm giác khó chịu, mỏi mắt khi làm việc hoặc sinh hoạt dưới nguồn sáng có độ chói cao. Loại chói sáng này không làm giảm thị lực, nhưng ảnh hưởng đến sự tập trung và cảm giác thoải mái.

Các loại chói sáng

• Chói sáng trực tiếp: Chói sáng trực tiếp xảy ra khi ánh sáng chiếu thẳng vào mắt người quan sát. Tình trạng này thường bắt nguồn từ các nguồn sáng có cường độ cao nằm trong tầm nhìn – chẳng hạn như bóng đèn không được che chắn hoặc đặt sai vị trí. Trong thiết kế ánh sáng, chói sáng trực tiếp thường xuất hiện ở các góc nhìn từ 45° đến 85° so với bề mặt thẳng đứng.

• Chói sáng phản chiếu: Hãy tưởng tượng bạn đang nhìn vào một tấm gương hoặc màn hình bóng loáng và thấy ánh sáng chói lóa phản chiếu từ đèn trần – đó chính là chói sáng phản chiếu. Hiện tượng này xảy ra khi ánh sáng từ nguồn chiếu vào các bề mặt có tính phản xạ cao (như gương, sàn nhà, tường được sơn bóng hoặc trần nhà), sau đó phản xạ trở lại mắt người dùng, gây cảm giác khó chịu và giảm khả năng quan sát.

• Chói sáng nền: Chói sáng nền xuất hiện khi ánh sáng nền quá mạnh làm lu mờ vật thể chính cần quan sát. Ví dụ điển hình là khi bạn xem TV vào ban ngày và có một cửa sổ lớn phía sau màn hình. Ánh sáng mặt trời chiếu trực tiếp qua cửa sổ sẽ làm hình ảnh trên TV trở nên mờ nhạt, khiến bạn khó theo dõi nội dung một cách trọn vẹn. Đây là hiện tượng chói sáng nền – khi độ sáng xung quanh quá cao gây mất cân bằng thị giác.

4. Xếp Hạng UGR & Phạm Vi

Dựa trên mức độ chói sáng của một thiết bị chiếu sáng, chỉ số dao động từ 5 đến 40. Để có hệ thống ánh sáng không gây chói, hãy chọn thiết bị có UGR thấp. Điều này sẽ giúp bạn làm việc thoải mái mà không gây căng thẳng cho mắt. Ngược lại, UGR cao (>28) có thể gây ra các vấn đề chói sáng nghiêm trọng.

5. Tầm quan trọng của chỉ số UGR

Không ai muốn bị ánh sáng chiếu thẳng vào mắt gây cảm giác khó chịu, làm giảm tập trung, thậm chí ảnh hưởng đến sức khỏe. Vậy giải pháp là gì? Rất đơn giản: hãy lựa chọn thiết bị chiếu sáng có chỉ số UGR phù hợp và lắp đặt đúng cách theo chiến lược thiết kế ánh sáng hiệu quả. Điều này mang lại những lợi ích thiết thực như sau:

• Tạo cảm giác thoải mái khi sử dụng ánh sáng: UGR càng thấp, ánh sáng càng dịu và dễ chịu hơn cho mắt. Ví dụ, nếu bạn lắp một đèn chiếu sáng mạnh ngay phía trên bàn học, ánh sáng chiếu trực tiếp vào mắt sẽ khiến bạn nhanh chóng mất tập trung. Nhưng nếu sử dụng thiết bị có UGR thấp, bạn sẽ có được môi trường học tập dễ chịu, hỗ trợ hiệu quả trong quá trình tiếp thu kiến thức.

• Tăng năng suất và hiệu quả công việc: Ánh sáng gây chói không chỉ tạo cảm giác khó chịu mà còn làm giảm khả năng tập trung trong thời gian dài. Khi phải làm việc trong điều kiện ánh sáng không phù hợp, hiệu suất làm việc sẽ giảm, công việc dễ bị gián đoạn. Lựa chọn đèn có UGR tối ưu giúp bạn duy trì sự tỉnh táo và tập trung cao độ – yếu tố then chốt để nâng cao hiệu quả lao động.

• Bảo vệ sức khỏe thị giác và tinh thần: Tiếp xúc lâu dài với ánh sáng gây chói có thể dẫn đến các vấn đề như căng mắt, nhức đầu, stress, thậm chí là chứng đau nửa đầu. Những tác động này không chỉ ảnh hưởng đến sức khỏe thể chất mà còn làm suy giảm tinh thần và chất lượng sống. Việc thiết kế hệ thống chiếu sáng hợp lý và ưu tiên sử dụng các thiết bị có UGR thấp chính là bước quan trọng để bảo vệ sức khỏe toàn diện.

6. UGR hoạt động như thế nào?

Chỉ số UGR được tính toán nhằm đánh giá mức độ thoải mái thị giác dưới ánh sáng phát ra từ một thiết bị chiếu sáng cụ thể. Công thức này không chỉ đơn thuần dựa trên độ sáng, mà còn xét đến nhiều yếu tố như kích thước, độ cao của thiết bị so với mặt đất, cùng với đặc điểm không gian nơi lắp đặt như chiều cao trần, chiều dài, chiều rộng phòng và khả năng phản xạ ánh sáng từ các bề mặt.

Nhưng chưa dừng lại ở đó — để đảm bảo kết quả chính xác, UGR còn được đo từ nhiều góc nhìn khác nhau, bao gồm cả góc ngang và dọc, giúp đánh giá cụ thể mức độ chói tại vị trí quan sát thực tế.

Độ sáng của nguồn sáng

Hãy tưởng tượng bạn đặt hai chiếc đèn bàn trên bàn học — một chiếc có độ sáng cao và một chiếc sáng dịu hơn. Khi bắt đầu đọc sách, bạn sẽ nhanh chóng nhận ra chiếc đèn có ánh sáng quá mạnh khiến bạn thấy chói và khó chịu. Trong trường hợp này, UGR của đèn sáng mạnh sẽ cao hơn nhiều so với đèn có ánh sáng vừa phải.

Ví dụ này cho thấy rõ rằng: độ sáng càng cao, chỉ số UGR càng lớn, và ngược lại. Do đó, để tránh hiện tượng chói sáng, hãy chọn nguồn sáng có độ sáng phù hợp với không gian sử dụng và mục tiêu chiếu sáng cụ thể.

Kích thước và chiều cao phòng

Một thiết bị chiếu sáng với UGR17 khi lắp trong phòng lớn với trần cao có thể hoạt động rất ổn. Nhưng nếu bạn đặt cùng thiết bị đó trong một phòng nhỏ với trần thấp, chỉ số UGR có thể tăng lên trên 19 — nghĩa là mức độ chói sáng tăng đáng kể.

Điều này chứng minh rằng: UGR không phải là giá trị tuyệt đối, mà sẽ thay đổi tùy theo tỷ lệ kích thước và chiều cao của không gian lắp đặt.

Các yếu tố phản xạ trong phòng

Các bề mặt trong phòng như trần, tường và sàn đều phản chiếu ánh sáng. Hệ số phản xạ tiêu chuẩn thường được tính theo tỷ lệ:

• Trần nhà: 70%

• Tường: 50%
• Sàn nhà: 20%

Tuy nhiên, khi tỷ lệ phản xạ thay đổi, giá trị UGR cũng thay đổi. Dưới đây là bảng minh họa sự thay đổi này:

Như bạn thấy, chỉ cần giảm khả năng phản xạ, mức độ chói sáng cũng tăng lên rõ rệt.

Góc nhìn

Nếu nguồn sáng được bố trí ngay phía trên đầu bạn hoặc ở góc nghiêng trực tiếp trong tầm mắt, hiện tượng chói sáng sẽ xảy ra mạnh mẽ hơn. Khi ánh sáng chiếu vào mắt từ các góc này, chỉ số UGR sẽ cao hơn.

Tuy nhiên, bạn có thể giảm UGR đơn giản bằng cách thay đổi vị trí ngồi hoặc góc nhìn sao cho ánh sáng không chiếu thẳng vào mắt. Đây là cách dễ dàng để điều chỉnh cảm nhận ánh sáng mà không cần thay đổi thiết bị.

Tình trạng thị lực

Mỗi người cảm nhận ánh sáng khác nhau. Những người gặp các vấn đề về mắt như cận thị (myopia), hội chứng khô mắt (dry eye syndrome) hay nhạy cảm ánh sáng (photophobia) thường bị ảnh hưởng nhiều hơn bởi ánh sáng chói. Ngoài ra, tuổi tác cũng là yếu tố: người lớn tuổi có khả năng điều tiết mắt kém hơn, nên dễ cảm thấy khó chịu dưới cùng một điều kiện ánh sáng mà người trẻ thấy hoàn toàn bình thường.

Điều này nhấn mạnh một thực tế: UGR là chỉ số khách quan, nhưng trải nghiệm ánh sáng lại mang tính cá nhân. Vì vậy, khi thiết kế chiếu sáng, cần cân nhắc đến đối tượng sử dụng thực tế để đưa ra lựa chọn phù hợp nhất.

7. Cách Tính UGR 

Phương Pháp 1: Tính UGR Dựa Trên Ứng Dụng 

Phương pháp này đánh giá mức độ chói sáng thực tế trong môi trường sử dụng. Bạn cần lắp đặt nguồn sáng tại vị trí dự kiến và đặt các quan sát viên tại nhiều điểm khác nhau để tính toán mức độ chói sáng.

Công thức tính UGR:
$\text{UGR}=8\cdot \log \left(\frac{\sum (L\cdot \omega \cdot P)}{L_b}\right)$

Bạn có thể sử dụng các phần mềm chuyên dụng như Dialux, Relux, hoặc AGi32 để đo và tính toán các giá trị này.

Phương Pháp 2: Tính UGR Dựa Trên Thiết Bị Chiếu Sáng

Phương pháp này, còn gọi là phương pháp bảng, được tiêu chuẩn hóa bởi CIE. Phương pháp này cung cấp 190 giá trị UGR khác nhau dựa trên kích thước phòng và tỷ lệ phản xạ.

Kích thước phòng được xác định theo bội số của chiều cao $H$. Ví dụ, với chiều cao phòng $H=2.5m$:

• Chiều dài = $4H=4\cdot 2.5=10m$
• Chiều rộng = $8H=8\cdot 2.5=20m$

Trong phương pháp này, quan sát viên được đặt tại trung tâm tường, cách sàn 1.2m. Góc nhìn cần được xem xét từ hai hướng: ngang và dọc.

8.Cách Sử Dụng Chỉ Số UGR Trong Thiết Kế Chiếu Sáng

Khi thiết kế hệ thống chiếu sáng, việc lựa chọn thiết bị có chỉ số UGR thấp là yếu tố then chốt để đảm bảo ánh sáng không gây chói và tạo cảm giác dễ chịu cho người sử dụng. Để làm được điều này, bạn cần xác định rõ mục đích sử dụng không gian và lựa chọn loại đèn với chỉ số UGR phù hợp.

• Đối với văn phòng làm việc: Ưu tiên sử dụng thiết bị chiếu sáng có chỉ số UGR dưới 19 để tạo môi trường làm việc thoải mái, hạn chế mỏi mắt.

• Đối với phòng phẫu thuật hoặc khu vực yêu cầu độ tập trung cao: Chọn thiết bị có UGR trong khoảng từ 10 đến 16 nhằm đảm bảo độ chính xác ánh sáng và giảm thiểu tối đa sự khó chịu cho người sử dụng.

Xem Xét Bảng UGR

Bảng UGR giúp xác định chỉ số phù hợp với kích thước không gian cụ thể nhằm tối ưu hóa hiệu quả chiếu sáng. Bên cạnh đó, vị trí lắp đặt đèn cũng đóng vai trò quan trọng trong việc hạn chế hiện tượng chói sáng.

Ví dụ: Nếu một thiết bị chiếu sáng được lắp trong phòng có kích thước 4H x 2H, chỉ số UGR có thể là 17.8. Tuy nhiên, khi các bề mặt trong phòng như tường hoặc trần có độ phản xạ cao (sáng bóng), chỉ số này có thể tăng lên hơn 19. Điều này cho thấy việc tính toán UGR nên dựa trên các điều kiện thực tế — còn gọi là UGR theo ứng dụng thực tế — để đảm bảo kết quả chính xác.

Kết Hợp UGR Với CRI và CCT

Ngoài chỉ số UGR, một thiết kế chiếu sáng hiệu quả còn cần xét đến CRI (Chỉ số hoàn màu) và CCT (Nhiệt độ màu):

• CRI cao đảm bảo màu sắc được tái hiện chân thực, đặc biệt quan trọng trong các môi trường cần phân biệt màu rõ ràng như phòng họa, cửa hàng thời trang, bệnh viện,...

• CCT phù hợp giúp tạo nên bầu không khí phù hợp với chức năng không gian: ánh sáng ấm (khoảng 3000K) cho không gian thư giãn, ánh sáng trắng (khoảng 5000K) cho không gian làm việc.

Lưu Ý: UGR Không Phải Là Giá Trị Cố Định

UGR là chỉ số biến thiên, chịu ảnh hưởng bởi nhiều yếu tố như góc nhìn, độ sáng của đèn, kích thước không gian, và các yếu tố phản xạ trong môi trường. Vì vậy, để đạt được hiệu quả chiếu sáng tối ưu, bạn nên tiến hành đánh giá UGR theo thời gian thực tại từng khu vực trong phòng.

Phân tích UGR trong môi trường thực tế sẽ giúp bạn xác định chính xác mức độ chói sáng tại từng vị trí, từ đó có thể đưa ra điều chỉnh hợp lý về loại đèn, vị trí lắp đặt, hoặc vật liệu nội thất để đảm bảo sự thoải mái tối đa cho người sử dụng.