Pochopenie toho, ako jednotky merania „lumen“ a „lux“ spolu správne súvisia, ako aj to, kde sa používajú, je potrebné na úspešné vyriešenie nasledujúcich každodenných situácií:
- určenie a overenie osvetlenia v obytnej zóne z hľadiska súladu s normou;
- umiestnenie svietidiel s cieľom vytvoriť rovnaké osvetlenie kdekoľvek v miestnosti;
- prevencia nadmerných výdavkov elektriny na osvetľovacie zariadenia;
- prevencia očných chorôb vznikajúcich z nedostatku svetla a negatívnych telesných stavov spôsobených porušením biorytmov.
Obsah
Čo je lumen a lux
Každý svetelný zdroj môže byť charakterizovaný silou vyžarovaného svetla. V medzinárodnom metrickom systéme sa meria v kandelách (cd). Derivát kandela je hodnota, ktorá priamo charakterizuje svetelný tok - lumen, skrátene - lm.
Dôležité: na moderných svietidlách a výrobkoch s LED sa uvádza hodnota nimi vyžarovaného svetelného toku v lúmenoch alebo hodnota svetelného výkonu v lúmenoch na watt (lm / W).
Svetelná účinnosť v konkrétnych číslach popisuje účinnosť premeny elektrickej energie na svetlo a charakterizuje účinnosť svietidla. Ak chcete získať iba lúmeny, musíte vynásobiť hodnotu v lm / W hodnotou výkonu produktu vo wattoch. Napríklad svetelný výkon 100-wattovej žiarovky je 15 lm/W. Teoreticky teda vyžaruje svetlo 1500 lúmenov. V skutočnosti sú vždy straty v pomere clony. V prvom rade je to spôsobené samotným materiálom svietidla.
Uvažovanie o pohybe svetelných vĺn v priestore nevyhnutne vedie ku koncepcii osvetlenia, pretože svetlo nesvieti do seba, je vždy nasmerované smerom von od zdroja a ľudskému oku zviditeľňuje iné predmety. Je zrejmé, že v tomto prípade dopadá na povrch určitej oblasti, vďaka čomu je osvetlená.
Lux je merná jednotka pre osvetlenie. Ak svetelný tok 1 lumen dopadá kolmo a rovnomerne na plochu jednotky (1 m²), jeho osvetlenie bude 1 lux.
Absolútna hodnota osvetlenia v luxoch bude vždy násobkom hodnoty svetelného toku v lúmenoch pre každý konkrétny svetelný zdroj, pretože vzťah medzi týmito hodnotami je nepriamo úmerný. Čím väčšia je osvetlená plocha, tým horšie sú charakteristiky osvetlenia. Napríklad žiarovka 1500 lm umiestnená v nepriehľadnej kocke s plochou 1 m² presne v jej strede, to znamená v rovnakej vzdialenosti od všetkých strán, osvetlí iba 6 m² (4 strany 1 m², 1 spodná + 1 horná). Takže osvetlenie vo vnútri takejto kocky bude:
1500 lm / 6 m² = 250 lx.
Teraz nechajte tú istú žiarovku v lustri osvetliť štvorec - pre zjednodušenie výpočtu - miestnosť s dĺžkou steny 4 m. Bude to rovnaká kocka s plochou každej strany 16 m² a Celková plocha bude 96 m2. Zároveň by pre čistotu výpočtu mala byť žiarovka zavesená v strede miestnosti vo vzdialenosti 2 m od podlahy a stropu. Potom bude osvetlenie v každom bode v miestnosti:
1500 lm / 96 m² = 15,625 lx.
V praxi to nikto nerobí, maximálna dĺžka závesu lustra je len 0,5 m.. Pri zameraní sa na zrakové vnemy bude mať človek pocit, že priamo pod žiarovkou je viac svetla ako v rohoch miestnosti a malý plocha na strope v mieste, kde je lampa pripevnená, je najlepšie osvetlená za predpokladu, že jej dizajn je hore otvorený.
V každodennom živote ovplyvňujú osvetlenie povrchu okrem svietivosti aj tieto faktory:
- vzdialenosť od zdroja svetla;
- umiestnenie svetelného zdroja;
- jeho forma;
- uhol dopadu svetla (otočenie a sklon sokel);
- zakrivenie samotného povrchu;
- zmena priestorových charakteristík;
- vlastnosti reflexného povrchu (napríklad čierny zamatový povrch a zrkadlá by mali byť osvetlené inak).
Preto sú v praxi teoretické výpočty zbytočné a na meranie osvetlenia sa používa luxmeter.
Ako previesť lux na lúmeny
Ak však poznáte požadovanú hodnotu osvetlenia v luxoch a plochu osvetlenej plochy, môžete vypočítať požadované množstvo svetelného toku v lúmenoch. Zároveň treba chápať, že výpočet sa bude vykonávať s mnohými predpokladmi, pretože nie je možné priblížiť podmienky na jeho realizáciu fyzikálne ideálnym. Pri výpočte treba predpokladať, že:
- svetelný zdroj je umiestnený v strede;
- osvetlenie je rovnomerné po celej ploche, čo je takmer nemožné;
- svetlo dopadá pod rovnakým uhlom po celej ploche povrchu;
- povrch je osvetlený zvnútra myšlienkovej sféry, o ktorej sa predpokladá, že je okolo zdroja.
Dôležité! Praktická formulácia tejto úlohy znie oveľa jednoduchšie: existuje norma osvetlenia v luxoch pre konkrétnu miestnosť, napríklad pre kanceláriu - 300 luxov. Koľko svietidiel treba umiestniť, aby to vyhovovalo? Na tento účel sa najprv vypočíta požadovaná hodnota v lúmenoch. Nevyhnutnú nerovnomernosť osvetlenia je možné korigovať dodatočným podsvietením.
Aby ste získali hodnotu v lúmenoch, musíte vynásobiť normu v luxoch hodnotou plochy, ktorá potrebuje osvetlenie.
Príklad: Nech má kancelária s normou 300 luxov dĺžku steny 10 metrov a výšku stropu 4 metre. Je potrebné vypočítať minimálny počet lúmenov potrebný na dodržanie normy.
Plocha podlahy a stropu bude: 10 x 10 = 100 m².
Plocha každej steny: 4 x 10 = 40 m².
Teoreticky, za predpokladu rovnomerného osvetlenia a umiestnenia zdroja, rovnako vzdialeného od všetkých bodov na povrchu, sa problém rieši takto:
300 lux x (4 x 40 + 100 + 100) m² = 300 x 360 = 108 000 lm.
Ak sa táto astronomická hodnota „prenesie“ do bežných 100-wattových žiaroviek, potom je potrebných len ... 72 kusov.
Praktický prístup bude iný. Absolútne nie je potrebné osvetľovať strop - pracoviská zamestnancov sú nižšie. Navyše dizajn mnohých stropných svietidiel znemožňuje šírenie svetla smerom nahor. Takže z výpočtov musíte odstrániť plochu stropu:
300 lx x 260 m² = 78 000 lm.
Moderné stropné svietidlá s LED diódami dokážu produkovať 5 000 lúmenov.Preto budú potrebovať 16 kusov (78 000/5 000), zaokrúhlených na najbližšie celé číslo.
Toto číslo je možné znížiť. Podľa SanPiN 2.2.1 / 2.1.1.1278-03 sa osvetlenie meria nad pracovnou plochou, ako aj na kontrolných bodoch vzdialených od stien a svetelných otvorov 1 m. Osvetľovacie zariadenia stačí umiestniť nad pracoviská zamestnancov. Matematickým znížením geometrických charakteristík podlahy o 1 m na každej strane dostaneme:
300 lux x (160 + 64) m² = 300 x 224 = 67 200 lm.
Čo bude v stropných svietidlách: 14 kusov zaokrúhlených na najbližšie celé číslo.
Hodnoty lumenov pre rôzne svietidlá
Moderné požiadavky na balenie svietidiel zaväzujú poskytnúť spotrebiteľovi ich technické vlastnosti v plnom rozsahu. Preto nájdenie hodnoty v lúmenoch pod skratkou "lm" alebo "lm" bude jednoduché. Napríklad:
- žiarovka 100 W - 1300-1500 lm;
- žiarovka 60 W "General Electric" - 660 lm;
- úsporná žiarivka "NetHaus", halogénová 13 W - 250 lm;
- svetelná dióda (LED) lampa "Gauss Elementary" 12 W "ako v 100 W" - 1130 lm;
- svetelná dióda (LED) lampa "Gauss Elementary" 6 W "ako pri 60 W" - 420 lm;
- LED svietidlo Elektrostandard LTB0201D 60 cm 18V - 1200 lm;
- LED stolná lampa Maytoni Nastro, 15 W - 900 lm;
- kancelárske svietidlo TL-ECO na LED 48,5 W - 4530 lm (konečný svetelný tok po všetkých stratách).
Ako je zrejmé z pomeru svetelného toku k výkonu zariadenia, LED osvetľovacie zariadenia sú z hľadiska svetelnej účinnosti najúspornejšie a najefektívnejšie.
Pozor! Keďže od 1. januára 2020 sú v Ruskej federácii zakázané všetky kompaktné, trubicové a priemyselné žiarivky s obsahom ortuti a iných nebezpečných kovov, neboli zaradené do zoznamu.
Štandardy osvetlenia
Sanitárne pravidlá SanPiN 2.2.1/2.1.1.1278-03 upravujú priemerné osvetlenie budov, stavieb a inštitúcií na rôzne účely, ako aj osvetlenie staníc, ciest, prechodov pre chodcov, parkov a štadiónov.
Normy pre umelé osvetlenie v obytných priestoroch sú nasledovné:
- kancelária - 300 lx;
- detská izba - 200 luxov;
- obývacie izby a kuchyňa - 150 luxov;
- šatňa - 75 luxov;
- kúpeľňa a kúpeľňa - 50 luxov;
- chodba - 50 luxov;
- špajza - 30 lux.
Vo väčšine prípadov sa však osvetlenie miestností a obytných priestorov vyberá na základe osobných preferencií samotných obyvateľov a dodržiavanie normy sa vykonáva iba vo vzťahu k výrobným a pracovným priestorom.
Na záver je potrebné pripomenúť nasledovné:
- Číselná hodnota svetelného toku je uvedená na obale osvetľovacieho produktu v lúmenoch.
- Ak chcete získať hodnotu osvetlenia v luxoch, musíte ju vydeliť hodnotou plochy, ktorá sa má osvetliť, vyjadrenou v metroch štvorcových. metrov.
- Existujú hygienické normy pre osvetlenie akéhokoľvek typu miestnosti.
- Svetelné diódy (LED) sú najhospodárnejšie a najefektívnejšie z hľadiska svetelného výkonu.
