Înțelegerea modului în care unitățile de măsură „lumen” și „lux” sunt corect legate între ele, precum și unde sunt utilizate, este necesară pentru a rezolva cu succes următoarele situații cotidiene:
- determinarea și verificarea iluminării într-o zonă rezidențială pentru conformitatea cu norma;
- amplasarea corpurilor pentru a crea aceeași iluminare oriunde în cameră;
- prevenirea consumului excesiv de energie electrică pentru dispozitivele de iluminat;
- prevenirea bolilor oculare care decurg din lipsa luminii și a afecțiunilor corporale negative cauzate de o încălcare a bioritmurilor.
Conţinut
Ce este lumen și lux
Orice sursă de lumină poate fi caracterizată prin puterea luminii emise. În sistemul metric internațional, se măsoară în candela (cd). Derivatul candelei este o valoare care caracterizeaza direct fluxul luminos - lumen, prescurtat - lm.
Important: la lămpile și produsele moderne cu LED-uri se indică valoarea fluxului luminos emis de acestea în lumeni sau valoarea ieșirii luminii în lumeni pe watt (lm / W).
Eficiența luminoasă în cifre specifice descrie eficiența conversiei energiei electrice în lumină și caracterizează eficiența lămpii. Pentru a obține doar lumeni, trebuie să înmulțiți valoarea în lm / W cu valoarea puterii produsului în wați. De exemplu, puterea de lumină a unei lămpi cu incandescență de 100 de wați este de 15 lm/W. Deci teoretic emite lumină de 1500 de lumeni. În realitate, există întotdeauna pierderi în raportul de deschidere. În primul rând, acest lucru se datorează materialului lămpii în sine.
Luarea în considerare a mișcării undelor de lumină în spațiu duce inevitabil la conceptul de iluminare, deoarece lumina nu strălucește în sine, este întotdeauna îndreptată spre exterior de la sursă și face alte obiecte vizibile pentru ochiul uman. Evident, în acest caz, cade pe suprafața unei anumite zone, ceea ce o face iluminată.
Lux este o unitate de măsură pentru iluminare. Dacă un flux luminos de 1 lumen cade perpendicular și uniform pe o suprafață a unei unități de suprafață (1 m²), iluminarea sa va fi de 1 lux.
Valoarea absolută a iluminării în lux va fi întotdeauna un multiplu al valorii fluxului luminos în lumeni pentru fiecare sursă de lumină specifică, deoarece relația dintre aceste valori este invers proporțională. Cu cât suprafața iluminată este mai mare, cu atât caracteristicile de iluminare sunt mai slabe. Deci, de exemplu, o lampă cu incandescență de 1500 lm, plasată într-un cub opac cu o suprafață a feței de 1 m², strict în centrul său, adică echidistant de toate laturile sale, va lumina doar 6 m² (4 laturi de 1 m², 1 de jos + 1 de sus). Deci, iluminarea în interiorul unui astfel de cub va fi:
1500 lm / 6 m² = 250 lx.
Acum lăsați același bec din candelabru să lumineze un pătrat - pentru ușurința calculului - încăpere cu o lungime a peretelui de 4 m. Acesta va fi același cub cu o suprafață de 16 m² latura de plajă și suprafața totală va fi de 96 m². În același timp, pentru puritatea calculului, becul ar trebui să fie atârnat în centrul încăperii la un semn de 2 m de podea și tavan. Apoi, iluminarea în fiecare punct din cameră ar fi:
1500 lm / 96 m² = 15.625 lx.
În practică, nimeni nu face acest lucru, lungimea maximă a suspensiei candelabru este de numai 0,5 m. Concentrându-se pe senzațiile vizuale, o persoană va simți că există mai multă lumină direct sub bec decât în colțurile camerei și o mică zona de pe tavan la locul unde este atașată lampa este cel mai bine iluminată, cu condiția ca designul acesteia să fie deschis în partea de sus.
În viața de zi cu zi, pe lângă luminozitate, următorii factori afectează iluminarea suprafeței:
- distanța până la sursa de lumină;
- locația sursei de lumină;
- forma sa;
- unghiul de incidență a luminii (rotația și înclinarea soclurilor);
- curbura suprafeței în sine;
- modificarea caracteristicilor spațiale;
- proprietățile suprafeței reflectorizante (de exemplu, o suprafață de catifea neagră și oglinzile ar trebui să fie iluminate diferit).
Prin urmare, în practică, calculele teoretice sunt inutile, iar un luxmetru este folosit pentru a măsura iluminarea.
Cum se transformă lux în lumeni
Cu toate acestea, dacă cunoașteți valoarea dorită a iluminării în lux și aria suprafeței iluminate, puteți calcula cantitatea necesară de flux luminos în lumeni. În același timp, trebuie înțeles că calculul va fi efectuat cu multe ipoteze, deoarece nu este posibil să se apropie condițiile pentru implementarea lui de cele ideale fizic. Când se calculează, ar trebui să presupunem că:
- sursa de lumină este situată în centru;
- iluminarea este uniformă pe întreaga zonă, ceea ce este aproape imposibil;
- lumina cade la același unghi pe întreaga suprafață;
- suprafața este iluminată din interiorul sferei de gândire presupusă a fi în jurul sursei.
Important! Formularea practică a acestei sarcini sună mult mai simplă: există o normă de iluminare în lux pentru o anumită cameră, de exemplu, pentru un birou - 300 de lux. Câte lămpi trebuie amplasate pentru a se conforma? Pentru a face acest lucru, se calculează mai întâi valoarea necesară în lumeni. Inevitabile denivelări ale iluminării pot fi corectate cu iluminare suplimentară din spate.
Pentru a obține valoarea în lumeni, trebuie să înmulțiți norma în lux cu valoarea zonei care are nevoie de iluminare.
Exemplu: Un birou cu norma de 300 lux sa aiba o lungime a peretelui de 10 metri si o inaltime a tavanului de 4 metri. Este necesar să se calculeze numărul minim de lumeni necesari pentru a respecta standardul.
Suprafața podelei și a tavanului va fi: 10 x 10 = 100 m².
Suprafața fiecărui perete: 4 x 10 = 40 m².
Teoretic, cu presupunerea unei iluminări uniforme și a locației sursei, echidistant de toate punctele de pe suprafață, problema se rezolvă astfel:
300 lux x (4 x 40 + 100 + 100) m² = 300 x 360 = 108.000 lm.
Dacă această valoare astronomică este „tradusă” în lămpi obișnuite cu incandescență de 100 de wați, atunci sunt necesare doar ... 72 de bucăți.
Abordarea practică va fi diferită. Nu este absolut necesar să iluminați tavanul - locurile de muncă ale angajaților sunt dedesubt. Mai mult, designul multor plafoniere face imposibilă răspândirea luminii în sus. Deci, din calcule, trebuie să eliminați zona tavanului:
300 lx x 260 m² = 78.000 lm.
Plafonierele moderne cu LED-uri pot produce 5.000 de lumeni.În consecință, vor avea nevoie de 16 bucăți (78.000/5000), rotunjite la cel mai apropiat număr întreg.
Acest număr poate fi redus. Conform SanPiN 2.2.1 / 2.1.1.1278-03, iluminarea este măsurată deasupra suprafeței de lucru, precum și la punctele de control la 1 m distanță de pereți și deschideri de lumină Este suficient să amplasați dispozitivele de iluminat deasupra locurilor de muncă ale angajaților. Reducand matematic caracteristicile geometrice ale podelei cu 1 m pe fiecare parte, obtinem:
300 lux x (160 + 64) m² = 300 x 224 = 67200 lm.
Ce vor fi în plafoniere: 14 bucăți rotunjite la cel mai apropiat număr întreg.
Valorile lumenului pentru diferite corpuri de iluminat
Cerințele moderne pentru ambalarea corpurilor de iluminat obligă să aducă consumatorului în totalitate caracteristicile tehnice ale acestora. Prin urmare, găsirea valorii în lumeni sub abrevierea „lm” sau „lm” va fi ușor. De exemplu:
- lampa incandescenta 100 W - 1300-1500 lm;
- lampa incandescenta 60 W "General Electric" - 660 lm;
- lampă de economisire a energiei „NetHaus”, halogen 13 W - 250 lm;
- Lampă cu diodă emițătoare de lumină (LED) „Gauss Elementary” 12 W „ca la 100 W” - 1130 lm;
- Lampă cu diodă emițătoare de lumină (LED) „Gauss Elementary” 6 W „ca la 60 W” - 420 lm;
- Lampa LED Elektrostandard LTB0201D 60 cm 18V - 1200 lm;
- Lampa de masa LED Maytoni Nastro, 15 W - 900 lm;
- lampă de birou TL-ECO pe LED-uri 48,5 W - 4530 lm (flux luminos final după toate pierderile).
După cum se poate observa din raportul dintre fluxul luminos și puterea dispozitivului, dispozitivele de iluminat cu LED sunt cele mai economice și eficiente din punct de vedere al eficienței luminoase.
Atenţie! De la 1 ianuarie 2020, toate lămpile fluorescente compacte, tubulare și industriale care conțin mercur și alte metale periculoase sunt interzise în Federația Rusă, acestea nu au fost incluse în listă.
Standarde de iluminare
Normele sanitare SanPiN 2.2.1/2.1.1.1278-03 reglementează iluminarea medie a clădirilor, structurilor și instituțiilor în diverse scopuri, precum și iluminarea gărilor, drumurilor, trecerilor de pietoni, parcurilor și stadioanelor.
Standardele pentru iluminatul artificial în spațiile rezidențiale sunt următoarele:
- birou - 300 lx;
- camera copiilor - 200 lux;
- sufragerie si bucatarie - 150 lux;
- dressing - 75 lux;
- baie si baie - 50 lux;
- coridor - 50 lux;
- cămară - 30 lux.
Cu toate acestea, în cele mai multe cazuri, iluminarea camerelor și a zonelor rezidențiale este selectată pe baza preferințelor personale ale rezidenților înșiși, iar conformitatea cu standardul se realizează numai în legătură cu spațiile de producție și de lucru.
În concluzie, merită reținut următoarele:
- Valoarea numerică a fluxului luminos este indicată pe ambalajul produsului de iluminat în lumeni.
- Pentru a obține valoarea iluminării în lux, aceasta trebuie împărțită la valoarea zonei de iluminat, exprimată în metri pătrați. metri.
- Există standarde sanitare pentru iluminarea oricărui tip de încăpere.
- Lămpile cu diode emițătoare de lumină (LED) sunt cele mai economice și mai eficiente în ceea ce privește puterea luminoasă.
