A következő mindennapi helyzetek sikeres megoldásához szükséges annak megértése, hogy a "lumen" és a "lux" mértékegységek hogyan kapcsolódnak egymáshoz helyesen, és hol használják őket:
- a megvilágítás meghatározása és ellenőrzése lakóövezetben a normának való megfelelés érdekében;
- a lámpatestek elhelyezkedése annak érdekében, hogy a helyiségben bárhol azonos megvilágítást hozzon létre;
- a világítóberendezések villamosenergia-túlköltésének megakadályozása;
- a fényhiányból adódó szembetegségek és a bioritmusok megsértéséből adódó negatív testi állapotok megelőzése.
Tartalom
Mi a lumen és a lux
Bármely fényforrás jellemezhető a kibocsátott fény erősségével. A nemzetközi metrikus rendszerben kandelában (cd) mérik. A kandela származéka egy olyan érték, amely közvetlenül jellemzi a fényáramot - lumen, rövidítve - lm.
Fontos: a modern lámpákon és LED-es termékeken az általuk kibocsátott fényáram értéke lumenben vagy a fénykibocsátás lumen per watt értéke (lm / W) van feltüntetve.
Az egyes ábrákon feltüntetett fényhatásfok az elektromos energia fénnyé alakításának hatékonyságát írja le, és jellemzi a lámpa hatásfokát. Ahhoz, hogy csak lumeneket kapjon, meg kell szoroznia az lm / W-ban megadott értéket a termék teljesítményének wattban kifejezett értékével. Például egy 100 wattos izzólámpa fényteljesítménye 15 lm/W. Tehát elméletileg 1500 lumen fényt bocsát ki. A valóságban mindig vannak veszteségek a rekesznyílás arányában. Ez mindenekelőtt magának a lámpa anyagának köszönhető.
A fényhullámok térbeli mozgásának figyelembevétele óhatatlanul a megvilágítás fogalmához vezet, mert a fény nem világít be önmagába, mindig a forrásból kifelé irányul, és más tárgyakat tesz láthatóvá az emberi szem számára. Nyilvánvaló, hogy ebben az esetben egy bizonyos terület felületére esik, ami megvilágítja.
A lux a megvilágítás mértékegysége. Ha 1 lumen fényáram merőlegesen és egyenletesen esik egy egységnyi (1 m²) felületre, akkor a megvilágítása 1 lux lesz.
A megvilágítás abszolút értéke luxban mindig a lumenben kifejezett fényáram értékének többszöröse minden egyes fényforrás esetében, mivel ezeknek az értékeknek a kapcsolata fordítottan arányos. Minél nagyobb a megvilágított terület, annál rosszabbak a megvilágítási jellemzők. Így például egy 1500 lm-es izzólámpa, amelyet egy 1 m² felületű, átlátszatlan kockába helyeznek, szigorúan a közepébe, azaz minden oldalától egyenlő távolságra, csak 6 m²-t (4 oldala) világít meg. 1 m², 1 alsó + 1 felső). Tehát egy ilyen kocka belsejében a megvilágítás a következő lesz:
1500 lm / 6 m² = 250 lx.
Hagyja, hogy a csillárban ugyanaz a villanykörte megvilágítson egy négyzet alakú helyiséget - a számítás megkönnyítése érdekében - 4 m falhosszúsággal. Ez ugyanaz a kocka lesz, amelynek oldalfelülete 16 m², és a összterülete 96 m² lesz. Ugyanakkor a számítás tisztasága érdekében az izzót a szoba közepére kell akasztani, a padlótól és a mennyezettől 2 m-re. Ekkor a megvilágítás a szoba minden pontján a következő lesz:
1500 lm / 96 m² = 15,625 lx.
A gyakorlatban ezt senki sem csinálja, a csillár felfüggesztésének maximális hossza mindössze 0,5 m. A vizuális érzetekre összpontosítva az ember úgy érzi, hogy közvetlenül a villanykörte alatt több fény van, mint a szoba sarkaiban, és egy kicsi a mennyezeten a lámpa rögzítési helyén lévő terület a legjobban megvilágított, feltéve, hogy a kialakítása felül nyitott.
A mindennapi életben a fényerőn kívül a következő tényezők befolyásolják a felület megvilágítását:
- távolság a fényforrástól;
- a fényforrás helye;
- a formája;
- a fény beesési szöge (a talpak forgása és dőlése);
- magának a felületnek a görbülete;
- a térbeli jellemzők változása;
- fényvisszaverő felület tulajdonságai (például a fekete bársony felületet és a tükröket másképp kell megvilágítani).
Ezért a gyakorlatban az elméleti számítások hiábavalók, a megvilágítás mérésére luxmétert használnak.
Hogyan lehet a luxot lumenre konvertálni
Ha azonban ismeri a kívánt megvilágítási értéket lux-ban és a megvilágított felület területét, akkor kiszámíthatja a szükséges fényáram mennyiségét lumenben. Ugyanakkor meg kell érteni, hogy a számítást sok feltételezéssel kell elvégezni, mivel nem lehet a megvalósítás feltételeit közelebb hozni a fizikailag ideális feltételekhez. A számítás során azt kell feltételezni, hogy:
- a fényforrás középen található;
- a megvilágítás egyenletes az egész területen, ami szinte lehetetlen;
- a fény azonos szögben esik a teljes felületre;
- a felületet a forrás körülinek feltételezett gondolati szférán belülről világítják meg.
Fontos! Ennek a feladatnak a gyakorlati megfogalmazása sokkal egyszerűbbnek hangzik: egy adott helyiségben van egy lux-ban kifejezett megvilágítási norma, például egy irodában - 300 lux. Hány lámpát kell elhelyezni, hogy megfeleljen ennek? Ehhez először ki kell számítani a szükséges értéket lumenben. A megvilágítás elkerülhetetlen egyenetlensége további háttérvilágítással korrigálható.
A lumenben kifejezett érték meghatározásához meg kell szoroznia a luxban kifejezett normát a megvilágítást igénylő terület értékével.
Példa: Legyen egy 300 lux normájú iroda falhossza 10 méter, belmagassága pedig 4 méter. Ki kell számítani a szabványnak való megfeleléshez szükséges minimális lumenszámot.
A padló és a mennyezet területe: 10 x 10 = 100 m².
Minden fal területe: 4 x 10 = 40 m².
Elméletileg egyenletes megvilágítás és a forrás helyének, a felület minden pontjától egyenlő távolságra történő feltételezésével a probléma a következőképpen oldódik meg:
300 lux x (4 x 40 + 100 + 100) m² = 300 x 360 = 108 000 lm.
Ha ezt a csillagászati értéket közönséges 100 wattos izzólámpákra "lefordítják", akkor csak ... 72 darabra van szükség.
A gyakorlati megközelítés más lesz. Egyáltalán nincs szükség a mennyezet megvilágítására - az alkalmazottak munkahelyei lent találhatók. Ráadásul sok mennyezeti lámpa kialakítása lehetetlenné teszi a fény felfelé terjedését. Tehát a számításokból el kell távolítania a mennyezet területét:
300 lx x 260 m² = 78 000 lm.
A modern, LED-es mennyezeti lámpák 5000 lumen fényerőt képesek kibocsátani.Ennek megfelelően 16 darabra lesz szükségük (78 000/5000), a legközelebbi egész számra kerekítve.
Ez a szám csökkenthető. A SanPiN 2.2.1 / 2.1.1.1278-03 szerint a megvilágítást a munkafelület felett, valamint a falaktól és a világítónyílásoktól 1 m távolságra lévő vezérlőpontokon mérik, elegendő a dolgozók munkahelye fölé világítástechnikai eszközöket elhelyezni. A padló geometriai jellemzőit mindkét oldalon 1 m-rel matematikailag csökkentve kapjuk:
300 lux x (160 + 64) m² = 300 x 224 = 67200 lm.
Mi lesz a mennyezeti lámpákban: 14 darab a legközelebbi egész számra kerekítve.
Lumenértékek különböző világítótestekhez
A világítótestek csomagolására vonatkozó modern követelmények arra kötelezik, hogy a fogyasztók számára teljes körűen közöljék műszaki jellemzőiket. Ezért könnyű megtalálni a lumen értéket az „lm” vagy „lm” rövidítés alatt. Például:
- izzólámpa 100 W - 1300-1500 lm;
- izzólámpa 60 W "General Electric" - 660 lm;
- energiatakarékos lámpa "NetHaus", halogén 13 W - 250 lm;
- fénykibocsátó dióda (LED) lámpa "Gauss Elementary" 12 W "mint 100 W" - 1130 lm;
- fénykibocsátó dióda (LED) lámpa "Gauss Elementary" 6 W "mint 60 W" - 420 lm;
- LED lámpa Elektrostandard LTB0201D 60 cm 18V - 1200 lm;
- LED asztali lámpa Maytoni Nastro, 15 W - 900 lm;
- irodai lámpa TL-ECO LED-eken 48,5 W - 4530 lm (végső fényáram az összes veszteség után).
Amint az a fényáram és a készülék teljesítményének arányából is látható, a LED-es világítóberendezések a leggazdaságosabbak és a leghatékonyabbak a fényhatékonyság szempontjából.
Figyelem! Mivel 2020. január 1-jétől az Orosz Föderációban betiltották az összes higanyt és egyéb veszélyes fémeket tartalmazó kompakt, cső alakú és ipari fénycsöveket, ezek nem szerepelnek a listán.
Megvilágítási szabványok
A SanPiN 2.2.1/2.1.1.1278-03 egészségügyi szabályok szabályozzák a különböző célú épületek, építmények és intézmények átlagos megvilágítását, valamint az állomások, utak, gyalogátkelőhelyek, parkok és stadionok megvilágítását.
A lakóhelyiségek mesterséges megvilágítására vonatkozó szabványok a következők:
- iroda - 300 lx;
- gyerekszoba - 200 lux;
- nappali és konyha - 150 lux;
- öltöző - 75 lux;
- fürdőszoba és fürdőszoba - 50 lux;
- folyosó - 50 lux;
- kamra - 30 lux.
A legtöbb esetben azonban a szobák és a lakóterületek megvilágítását maguk a lakók személyes preferenciái alapján választják ki, és a szabványnak való megfelelést csak a termelési és munkaterületek vonatkozásában hajtják végre.
Következtetésként érdemes megjegyezni a következőket:
- A fényáram számértéke a világítási termék csomagolásán van feltüntetve lumenben.
- Ahhoz, hogy megkapjuk a megvilágítás értékét luxban, el kell osztani a megvilágítandó terület négyzetméterben kifejezett értékével. méter.
- Bármilyen típusú helyiség megvilágítására vannak egészségügyi szabványok.
- A fénykibocsátó dióda (LED) lámpák a leggazdaságosabbak és leghatékonyabbak a fénykibocsátás szempontjából.
