Что такое люмен и люкс
Любой источник света можно охарактеризовать силой излучаемого света. В международной метрической системе она измеряется в канделах (кд). Производной от канделы является величина, характеризующая непосредственно световой поток, — люмен, сокращенно — лм.
Важно: на современных лампах и изделиях со светодиодами указывается величина испускаемого ими светового потока в люменах либо значение светоотдачи в люменах на Ватт (лм/Вт). Световая отдача в конкретных цифрах описывает эффективность преобразования электрической энергии в световую и характеризует экономичность лампы
Чтобы получить только люмены, необходимо значение в лм/Вт умножить на значение мощности изделия в ваттах. Например, светоотдача 100-ваттной лампы накаливания составляет 15 лм/Вт. Значит теоретически она испускает свет в 1500 лм. В реальности всегда происходят потери в светосиле. В первую очередь, это обусловлено материалом самой лампы
Световая отдача в конкретных цифрах описывает эффективность преобразования электрической энергии в световую и характеризует экономичность лампы. Чтобы получить только люмены, необходимо значение в лм/Вт умножить на значение мощности изделия в ваттах. Например, светоотдача 100-ваттной лампы накаливания составляет 15 лм/Вт. Значит теоретически она испускает свет в 1500 лм. В реальности всегда происходят потери в светосиле. В первую очередь, это обусловлено материалом самой лампы.
Рассмотрение движения световых волн в пространстве неизбежно приводит к возникновению понятия освещенности, потому что свет не светит сам в себя, он всегда направлен наружу от источника и делает другие предметы видимыми для человеческого глаза. Очевидно, что при этом он падает на поверхность определенной площади, отчего она становится освещенной.
Люкс — это единица измерения освещённости. Если световой поток в 1 люмен перпендикулярно и равномерно падает на участок поверхности единичной площади (1 м²), ее освещенность составит 1 люкс.
Абсолютное значение освещенности в люксах будет всегда кратно меньше значения светового потока в люменах для каждого конкретного источника света, так как связь между этими величинами обратно пропорциональна. Чем больше освещаемая площадь, тем характеристики освещенности хуже. Так, например, лампа накаливания в 1500 лм, помещенная в непрозрачный куб с площадью грани в 1 м², строго в его центре, то есть равноудаленно от всех его сторон, будет освещать всего 6 м² (4 боковые стороны по 1 м², 1 нижняя + 1 верхняя). Значит освещенность внутри такого куба составит:
1500 лм /6 м² = 250 лк.
Теперь пусть та же самая лампочка в люстре освещает квадратную — для удобства подсчета — комнату с длиной стены в 4 м. Это будет тот же куб с площадью каждой грани в 16 м², а общая площадь составит 96 м². При этом для чистоты подсчета лампочку следует подвесить в центре комнаты на отметке в 2 м от пола и потолка. Тогда освещенность в каждой точке комнаты составила бы:
1500 лм/96 м² = 15,625 лк.
На практике так никто не делает, максимальная длина подвеса люстры составляет всего 0,5 м. Ориентируясь на визуальные ощущения, человек почувствует, что непосредственно под лампочкой света больше, чем в углах комнаты, а лучше всего освещена небольшая площадь на потолке в месте крепления светильника при условии, что его конструкция открыта сверху.
В быту, кроме светосилы, на освещенность поверхности влияют следующие факторы:
- расстояние до источника света;
- расположение источника света;
- его форма;
- угол падения света (поворот и наклон цоколей);
- кривизна самой поверхности;
- изменение пространственных характеристик;
- отражающие свойства поверхности (например, черную бархатную поверхность и зеркала следует освещать по-разному).
Поэтому на практике теоретические подсчеты бесполезны, и для измерения освещенности пользуются люксметром.
Нормы освещенности жилых помещений
Важно поддерживать оптимальный уровень освещенности. В тёмной комнате приходится сильно напрягать глаза, что неприятно и вредно для зрения. Но слишком яркие лампочки тоже не комфортны и не полезны
Но слишком яркие лампочки тоже не комфортны и не полезны.
Уровень освещённости в комнате можно измерить и оценить. Стандартная единица для этого — люкс (Лк). Разработаны государственные нормативы по освещённости для различных зон и помещений, в том числе жилых. Согласно СП 52.13330.2011 и СНиП 23-05-95 для квартир и частных домов стандарты такие (в Лк на 1 кв м):
- Самые высокие показатели у кабинетов и подсобных помещений — 300.
- В детских тоже должно быть светло, но уровень уменьшается до 200.
- В остальных жилых комнатах, на кухне, в гостиной и спальне необходим средний уровень — 150.
- В гардеробных достаточно более тусклого света — 75.
- В коридорах, прихожих, туалетах и ванных — 50.
Большие люминесцентные лампочки
К большим относятся люминесцентные трубки длиной 47см и 120см от потолочных и настенных светильников. Обозначаются T5 и T8, цоколь у них G13, G23. Наиболее популярны на 18 вт и 36 вт
При замене на светодиодные трубки учитывайте, что у них может быть матовый рассеиватель. Изготовитель запросто может указать светопоток без этого рассеивателя, на котором теряется 10-20%. Влияет и количество слоёв люминофора на стенках, от него зависит цветовая температура.
Таблица для простых
Люминесцентные | LED аналог, Ватт | Люмены |
10 вт | 5 | 400 |
15 вт | 8 | 700 |
16 вт | 9 | 800 |
18 вт | 11 | 900 |
23 вт | 15 | 1350 |
30 вт | 20 | 1800 |
36 вт | 23 | 2150 |
38 вт | 25 | 2300 |
58вт | 35 | 3350 |
Информация получена с официального сайта Osram для серии Стандарт |
Кроме недорогих бюджетных моделей производятся и дорогие улучшенные. Цена отличается значительно, но это окупается повышенной светоотдачей, которая больше на 50%. Светоотдача улучшенных моделей на 58вт получается, как у светодиодов, 90 лм/вт. Недостатком является высокое реактивное потребление энергии, которое зависит от показателя «коэффициент мощности».
Таблица для улучшенных
Люминесцентные | LED аналог, Ватт | Люмены |
10 вт | 7 | 650 |
15 вт | 10 | 950 |
16 вт | 14 | 1250 |
18 вт | 15 | 1350 |
23 вт | 20 | 1900 |
30 вт | 25 | 2400 |
36 вт | 35 | 3350 |
38 вт | 35 | 3300 |
58 вт | 55 | 5200 |
Информация получена с официального сайта Osram для серии Стандарт |
Срок службы обычных 15-20 тыс. часов, но есть модели со сроком работы в 75.000 – 90.000 часов, например из серии Osram LUMILUX XXT T8.
Для потолочных светильников Армстронг обычно указывают потребление энергии и световой поток, например 36W и 2800лм. Производитель умалчивает, что 2800лм это светопоток ламп без самого светильника. Ведь в нём одна сторона трубки светит в корпус, другая в помещение. Чтобы свет на стенке не терялся, ставят отражатель. Но он расположен близко к трубке, поэтому корпус трубки затеняет часть отраженного света от 15 до 20%. Поэтому реальное количество люмен для светильника Армстронг ниже, вместо 2800лм будет только 2200лм.
У светодиодных трубок T5 T8 такой проблемы нет, отражатель не требуется. Светодиоды установлены с одной стороны и светят только в сторону помещения.
Подбор электроламп
Перед приобретением электролампочек нужно сначала выбрать, какие приборы вам нужны для создания правильного освещения рабочего места. Если комната прямоугольная, то расчёт нужного количества люменов выполняется следующим образом: нужно перемножить показатели нормы освещённости объекта (определяется согласно СНиП), площади помещения и коэффициента, зависящего от высоты потолка помещения.
Характеристика основных показателей в применении к освещению: люксы, люмены, кельвины, ватты. Читайте!
Учитывая сложившуюся в нашей стране экономическую ситуацию, сейчас самое время перейти на светодиодное освещение. Почему? Светодиодные лампы потребляют намного меньше электроэнергии по сравнению с другими источниками света, а по своим техническим характеристикам значительно превосходят, к примеру, те же лампы накаливания.
Однако прежде чем отправиться в магазин светодиодного оборудования, необходимо знать некоторые характеристики таких устройств, учитывая которые вы сможете выбрать именно тот осветительный прибор, чьи характеристики будут полностью соответствовать условиям эксплуатации. В данной статье мы расскажем о том, что означают ватты, люмены, люксы и кельвины на маркировке светодиодов, а также поговорим о преимуществах светодиодных устройств перед другими источниками света.
Типовая освещённость, примеры
Расшифровка единицы освещенности 1 лк выглядит так: 1 люкс (обозначение этой величины в системе СИ) соответствует порядку освещённости 1 м2 поверхности падающим световым потоком величиной 1 люмен (Лм).
Когда речь идёт о яркости света, то здесь можно рассматривать две позиции:
- сила света, излучаемого каким-либо источником;
- количество падающего на поверхность света.
Вторая позиция есть освещённость, о которой идёт речь.
Примеры типовых значений освещенности, в соответствии с внешним восприятием
Значение освещённости, лк | Внешнее восприятие |
0,0001 | безлунное звёздное небо |
0,01 | четверть луны |
0,27 | полнолуние при ясном небосводе |
1 | возможность различать очертания предметов, свободная ориентация в пространстве, короткое время для адаптации зрения при переходе из ярко освещённого пространства |
5 | лёгкое визуальное восприятия часового циферблата, возможность прочесть заголовки в газете |
10 | освещённость пространства рядом со свечкой |
15-20 | свет от сигареты на расстоянии 300 мм |
20-35 | свет в кинотеатре при антракте |
50 | можно прочитать текст в газете, освещение жилой комнаты |
100 | допускает длительное чтение газеты, но утомительно для глаз |
300 | комфортные условия для чтения печатной продукции |
400-500 | типовое освещение библиотек и офисов |
1000 | ясный день за час до заката солнца |
2000 | ясное утро через час после восхода солнца |
25000 | летний облачный день в 10 часов утра |
65000 | ясный летний день в 10 часов утра |
100000 | полдень ясного летнего дня |
Внимание! Визуальным восприятием определение освещённости объектов не ограничивается. Для этой цели применяют аппарат, который называется «люксметр»
Это простой прибор, в основу которого входит фотоэлемент, преобразующий энергию света в электрическую энергию и отображающий показания на дисплее. Он позволяет измерить освещённость.
Люксметр СЕМ DT 1308
https://youtube.com/watch?v=U1rCmXQzjtE
https://youtube.com/watch?v=12Zv3IPFH5Q
https://youtube.com/watch?v=48FaFSuWH1o
Взаимосвязь люменов и ватт
Почему недостаточно пользоваться привычными ваттами? Здесь все просто. Сама по себе мощность, измеряемая в ваттах, — это более общая характеристика. Возьмем в качестве примера лампу накаливания мощностью 100 Вт. Из них 70 Вт будут уходить на нагревание пространства, то есть устройство на такое количество мощности работает в невидимом человеку диапазоне. А вот уже 30 Вт — это тот свет, который мы видим.
Далее возьмем энергосберегающие лампы, которые были усовершенствованы по этому показателю. Там уже соотношение работы в видимом и невидимом диапазонах другое — 95 к 5. Если устройство имеет мощность 32 ватта, то в видимом диапазоне будет работать на 30 Вт.
То есть лампа накаливания на 100 Вт дает нам свет на 30 Вт. А энергосберегающая лампа на 100 Вт — почти в три раза больше. То же самое касается светодиодных изделий. Приведем таблицу сравнения, которая покажет, какой мощности должна быть лампа, чтобы получить определенное количество люменов.
Световой поток в люменах (лм) | Мощность лампы накаливания (Вт) | Мощность люминесцентной лампы (Вт) | Мощность светодиодной лампы (Вт) |
400 | 20 | 5-7 | 2-3 |
700 | 60 | 15-16 | 8-10 |
900 | 75 | 18-20 | 10-12 |
1200 | 100 | 25-30 | 12-15 |
1800 | 150 | 40-50 | 18-20 |
Из этой таблицы видно, что для получения, например, 700 люменов нам понадобится приобрести лампу накаливания на 60 ватт, а вот светодиодной достаточно с показателями 8-10 ватт. И здесь становится понятно, почему те же LED-устройства намного экономичнее, ведь платим мы при расходе электроэнергии именно за ватты.
Или сравнение в другую сторону: лампа накаливания на 20 ватт и светодиодная лампа на 20 ватт дают колоссально разное количество люменов: 400 Лм и 1800 Лм соответственно. При этом учитываем: чем выше этот показатель, тем лучше освещение и тем больше свет приближен к естественному. А это хорошая цветопередача, меньшая нагрузка на глаза и т. д.
Отметим, что таблица предлагает приблизительные, средние показатели. Они могут отличаться в зависимости от устройства изделий, технологии их изготовления и т. д. Рекомендуем уточнять показатели для каждой отдельной лампы — если же люмены не указаны на упаковке, просто помните о соотношении эффективности ламп накаливания и светодиодных устройств.
Как определять освещенность в люксах
Расчеты не занимают много времени, если известна хотя бы мощность лампы в люменах. Она отличается для разных источников света. И если на упаковках светодиодных и люминесцентных изделий есть вся необходимая информация, то у ламп накала ее может и не быть. Но рассчитать силу света в люменах несложно – мощность в ваттах умножается на 12. Так, вариант на 100 Вт выдает примерно 1200 Лм.
На упаковке со светодиодными лампами есть вся нужная информация.
Для определения освещенности без использования оборудования надо знать суммарную мощность светильника и площадь, на которую распространяется свет. Исходя из этого посчитать примерное значение нетрудно. При этом стоит понимать, что полученный результат примерный, так как он не может учесть потери светового потока и особенности его распределения рассеивателем плафона.
В отличие от искусственного света, естественный зависит от ряда условий – облачности, региона, расположения зданий и деревьев рядом. Чтобы оценить качество освещения используют КЕО (коэффициент естественной освещенности), который измеряется на уровне пола на расстоянии 1 метр от стены, противоположной оконным проемам.
Сколько люменов в 1 Вт лампочки
Проще всего использовать таблицу люменов для самых распространенных видов ламп и вариантов их мощности. Разновидностей не так много, поэтому можно быстро сориентироваться и подобрать оптимальное значение. Все данные усреднены, так как значения могут меняться в зависимости от особенностей конструкции и производителя.
Световой поток в Лм | Лампы накаливания (Вт) | Светодиодные варианты (Вт) | Люминесцентные лампы (Вт) |
200 | 20 | 2-3 | 5-7 |
400 | 40 | 4-5 | 10-13 |
700 | 60 | 8-10 | 15-16 |
900 | 75 | 10-12 | 18-20 |
1200 | 100 | 12-15 | 25-30 |
1800 | 150 | 18-20 | 40-50 |
2500 | 200 | 25-30 | 60-80 |
Чем выше мощность лампы – тем больше световой поток, это правило действует для всех видов.
Лучше всего изучать информацию на упаковке, там обычно есть точные данные, от которых можно отталкиваться. Соотношение может меняться, так как сейчас появляются новые типы диодов с увеличенной яркостью, которые намного эффективнее, но при этом потребляют меньше электроэнергии.
Если нет данных, сколько люмен в лампе накаливания 100 Вт, что бывает часто, можно самостоятельно провести вычисления. Даже если таблицы не окажется под рукой, несложно запомнить соотношение. В 1 ватте мощности примерно 12 люмен светового потока. Используя эту информацию не составит труда определить показатели для вариантов любого типа. Фактические цифры могут отличаться, но несущественно. Обычно изделия с нитью накала берутся с запасом по яркости в 20-30%, чтобы исключить любые проблемы.
Определить люмены в светодиодных лампах намного сложнее. Тут все зависит от вольтамперных характеристик используемых диодов, а также от типа рассеивателя, расположения элементов и системы охлаждения. Поэтому надо изучить информацию на упаковке или во вкладыше при его наличии. Обычно у этого типа ламп есть все необходимые данные
Но при этом важно помнить, что фактические значения могут отличаться от заявленных, особенно у дешевых изделий. Поэтому стоит приобретать изделия известных фирм, которые хорошо зарекомендовали себя
Показатели светодиодной лампы во многом зависят от ее конструкции.
Чтобы узнать соотношение Лм в светодиодных лампах и других типах изделий, проще всего использовать таблицу из этого раздела. С ее помощью можно быстро сориентироваться, чтобы понять, какая мощность светодиодного варианта нужна вместо лампы накаливания или люминесцентной.
Определить показатели на глаз сложно, так как яркость может восприниматься по-разному в зависимости от высоты расположения светильника. Также на показатели влияет цвет стен, пола и потолка, в зависимости от этого меняется отражение света. Измерить люмены в лампах проще всего с помощью люксометра, так называется специальное приспособление, которое показывает фактическую освещенность в люксах.
Замеры производятся в нескольких местах помещения, так как значение имеет не только яркость, но и равномерность освещения. Для жилых комнат нужно проверять показатели на уровне пола, для офисов и производств измерения делают на рабочих поверхностях. Так можно быстро проверить, соответствуют ли указанные данные фактическим показателям.
https://youtube.com/watch?v=FDk1XqO4Wh8
Какой светит лучше и где срок службы больше
Стоит сразу отметить, что 6000 К, хотя свет от них будет ярче и приятнее, непригодны для поездки в плохую погоду. Дело в том, что сырость на дороге будет отражать свет. Чем ярче свечение лампы, тем сильнее будет отражаться её свет от дорожного покрытия. Эффект будет такой, что дорогу не будет видно совсем. Впрочем, он замечательно подходит для снежной зимы или сухого асфальта. Срок службы будет также меньше.
На источниках света 4300К и 5000К остановимся подробнее. На сухой дороге обе лампы имеют абсолютно одинаковые параметры, и разница не будет видна невооружённым глазом. Различия можно заметить только на сыром дорожном покрытии.
Фары с 4300К лучше светят при движении под дождём, потому что отражают гораздо меньше бликов. Соответственно, их эксплуатация будет более удобна весной и осенью в период дождей.
Однако при установке ламп 5000 К фары будут светить с меньшей желтизной, почти нейтральным белым светом. Если на первый взгляд разница незаметна, то спустя некоторое время станет ощутимо, что глаза напрягаются меньше, а дорога отлично просматривается.
Плохо зарекомендовали себя китайские лампы — срок их службы существенно ниже, да и качество исполнения далеко от идеала.
Сколько люменов нужно проектору?
При покупке проектора следует помнить о следующих значениях:
Проекторы с менее чем 100 люмен/м2 не подходят для домашнего кинотеатра. Изображение у них будет слишком темное даже при идеальном для показа кино освещении. Такие проекторы годятся в лучшем случае для небольших презентаций, в которых нет или мало картинок и много текста.
Проекторы до 250 люмен/м2 можно использовать только в очень хорошо затемненных помещениях. Если вы купите такой проектор для домашнего кинотеатра, то для идеального результата придется всегда затемнять окна, например, с помощью рулонных жалюзи.
Проекторы до 500 люмен/м2 хорошо справятся со своей задачей, даже если вы не хотите полностью затемнять комнату. С таким устройством вы сможете смело оставлять жалюзи приоткрытыми. Однако при прямом солнечном свете изображение станет слишком темным.
Самые яркие впечатления от просмотра фильмов в домашнем кинотеатре у вас останутся благодаря проекторам, обеспечивающим более 500 люмен/м2. С ними у вас всегда будет идеальное изображение и в темных, и в светлых помещения. Кроме того, с такими проекторами вы сможете наслаждаться кинопросмотром даже в солнечный день на открытом воздухе.
Отличие освещенности от светового потока
При этом многие путают единицы измерения Люмены с Люксами. Запомните, в люксах измеряется именно освещенность.
Как наглядно объяснить их разницу? Представьте себе давление и силу. С помощью всего лишь маленькой иголки и небольшой силы, можно создать высокое удельное давление в отдельно взятой точке.
Также и с помощью слабого светового потока, можно создать высокую освещенность в отдельно взятом участке поверхности.
1 Люкс – это когда 1 Люмен попадает на 1м2 освещаемой площади.
На поверхности этого стола должна быть определенная норма освещенности, чтобы вы могли комфортно работать. Первоисточником для норм освещенности служат требования сводов правил СП 52.13330
Для обычного рабочего места это 350 Люкс. Для места, где производятся точные мелкие работы – 500 Лк.
Данная освещенность будет зависеть от множества параметров. К примеру, от расстояния до источника света.
От посторонних предметов рядом. Если стол находится около белой стены, то и люксов соответственно будет больше, чем от темной. Отражение обязательно скажется на общем итоге.
Любую освещенность можно замерить. Если у вас нет специальных люксометров, воспользуйтесь программами в современных смартфонах.
Правда заранее приготовьтесь к погрешностям. Но для того, чтобы сделать навскидку первоначальный анализ, телефон вполне сгодится.
Значения люменов для разных осветительных приборов
Современные требования к упаковке осветительных приборов обязывают доводить до потребителя их технические характеристики в полном объеме. Поэтому найти значение в люменах под сокращением «лм» или «lm» будет просто. Например:
- лампа накаливания 100 Вт — 1300-1500 лм;
- лампа накаливания 60 Вт «General Electric» — 660 лм;
- лампа энергосберегающая «NetHaus», галогеновая 13 Вт — 250 лм;
- лампа светодиодная (LED) «Gauss Elementary» 12 Вт «как на 100 Вт» — 1130 лм;
- лампа светодиодная (LED) «Gauss Elementary» 6 Вт «как на 60 Вт»- 420 лм;
- светодиодный светильник Elektrostandard LTB0201D 60 см 18В — 1200 лм;
- настольная светодиодная лампа Maytoni Nastro, 15 Вт — 900 лм;
- офисный светильник TL-ЭКО на светодиодах 48,5 Вт — 4530 лм (итоговый световой поток после всех потерь).
Как видно из отношения светового потока к мощности устройства, светодиодные осветительные приборы являются самыми экономичными и эффективными на световую отдачу.
Измерение освещенности
Измерение освещенности и перевод в ватты возможно сделать при помощи специальных приборов, а именно люксметров.
Для перевода светового потока в ватты можно использовать средние световые величины и провести следующие действия:
- Для перевода диодов необходимо умножить lumen на 90 лм/вт, а для филаментов диодов на 100;
- Для перевода люминесцентных энергосберегающих лампочек следует умножить на 60 лм/вт, а для дуговых ртутных ламп на 58.
Что касается лампы накаливания, в среднем 1200 лм равно 100 ваттам. При уменьшения мощности до 40 ватт люменов будет равно 400. Лампа с 60 ватт имеет 800 лм.
Цветовая температура светодиодов
В светодиоде свет излучает специальное люминофорное покрытие. Традиционно все светодиодные источники освещения делят на три группы по спектру:
- Теплый белый (до 3500К);
- нейтральный белый (3500К – 5200К);
- холодный белый (выше 5200К).
Условно мы имеем следующую таблицу цветовой температуры светодиодных ламп:
Что такое цветовая температура светодиодных ламп
С точки зрения физики световая температура это спектр, излучаемый нагретым телом относительно абсолютно чёрного тела. Что значит цветовая температура лампы? Это цвет свечения тела, раскалённого до соответствующей температуры.
Соответственно, цвет светодиодных ламп имеет три градации – жёлтый (до 3200К), белый (4000-5500К) и бело-голубой (выше 5500К). Чем выше температура, тем короче длинна волны излучаемого светового луча.
Существуют источники с цветом выше 9000К, но для освещения их использовать невозможно. Мы видим предметы благодаря тому, что от их поверхности отражается свет. При повышении цветовой температуры длина волны уменьшается, чем она меньше тем «хуже» свет отражается от окружающих объектов.
Если в мощный фонарь поставить светодиод на 18000К, то сторонний наблюдатель сможет заметить его за несколько километров, а вот под ногами он создаст пятно лишь в десятки сантиметров.
https://youtube.com/watch?v=4gZMB_oh8ow
Индекс цветопередачи и цветовая температура
Индекс цветопередачи характеризует возможность воспринимать градации цвета. Когда температура света светодиодных ламп ниже 3200К цветовое восприятие существенно уменьшается. Попробуйте при свете свечи вытащить из коробки цветных карандашей зелёный или коричневый цвет. Поверьте, задача окажется не из лёгких.
Индекс цветопередачи очень чётко регламентируется для автомобильных светодиодных ламп, ведь при плохой цветопередаче может возникнуть ситуация, когда водитель не сможет различить полотно дороги и обочину.
Цветовая температура и качество освещения
Казалось бы для чего нужны светодиоды теплого и холодного цветов, если они не способны обеспечить нормальные условия восприятия.
Одной из основных областей применения светодиодов с низкой цветовой температурой (2400К-3000К) — освещение в «зашумленной» оптической среде. Проще говоря, освещение в условиях плохой видимости.
Возьмём автомобильную фору. При сильном тумане белый свет из-за малой длины волны отражается от водяной пыли, что существенно ограничивает дальность видимости. У желтого света длинна волны в несколько раз больше, она не отражается от мелких предметов, а огибает их. Поэтому противотуманные фары в автомобилях делают жёлтого цвета.
В то же время короткие волны распространяются без затухания дальше. В качестве аналогии рассмотрим радиоволны и жесткое коротковолновое рентгеновское излучение. Радиоволну блокирует даже тонкий лист металла, а для защиты от рентгена используют толстый свинец. Холодный белый свет используют в системах дальнего оповещения, прожекторах, сигнальных и поисковых фонарях.
Подписка на рассылку
Важные термины: Люкс (Лк) – единица измерения уровня освещенности (в помещении), Люмен (Лм) – единица измерения силы светового потока (от солнца, лампы и др.).
Выдерживать нормы освещенности очень важно. От того, насколько правильно распределен световой поток ламп и светильников во многом зависит комфорт и работоспособность людей
По этой причине у нас активно внедряются современные европейские нормы освещенности в каждом помещении.
Расчет искусственного освещения помещения
Стоит отметить, что если норма освещенности склада и гаража совпадают, то для многих других типов помещений эти показатели существенно различаются. Так, расчет искусственного освещения помещения должен производиться исходя из следующих норм:
- гостиная, приемная комната – 500 люкс;
- офисный кабинет – 300-500 люкс;
- учебная комната – 300 люкс.
- столовая – 200 люкс;
- лестница – 100 люкс;
- коридор – 50 люкс;
Расчет нормы освещенности рабочего места также должен учитывать, что слишком мощное освещение, как и недостаточное, способно вызывать дискомфорт у пребывающих в помещении людей.
Что касается оптимального количества светильников, то нужно учитывать необходимую яркость освещения, сколько люмен в лампе, а также совмещенное естественное и искусственное освещение (чаще всего в дневное время помещениям хватает естественного света, но бывает, что его в комнате нет совсем, либо же он недостаточен).
Для начала нужно узнать значение Люмен для наиболее распространенных типов ламп (как правило, указывается на самой лампе или упаковке от нее):
Лампа накаливания,Вт | Светодиодная лампа, Вт | Световой поток, Лм |
---|---|---|
40 | 4-5 | примерно 400 |
60 | 8-10 | примерно 700 |
75 | 10-12 | примерно 900 |
100 | 13-15 | примерно 1200 |
Как рассчитать количество ламп
Чтобы узнать необходимое для нормального освещения помещения количество ламп, нужно сначала выбрать лампу. Значение ее светового потока разделить на освещаемую площадь, что будет равно количеству люкс, выдаваемых данным осветительным прибором. Далее остается только разделить требуемое для помещения количество люкс на полученное значение. Итоговая цифра – необходимое число ламп.
Например, вам нужно осветить домашний кабинет с площадью 20 кв.м. Вы выбрали для этого светодиодные лампы по 10Вт. Тогда ее световой поток (700 Лм) делим на площадь (20 кв.м.) = 35 Люкс. Требования к искусственному освещению кабинета – 300 Люкс, поэтому 300 делим на 35 = 8,5. Получается, что для нормативного освещения домашнего кабинета вам нужно 8-9 светодиодных ламп по 10Вт каждая. Размещать их желательно равномерно по всему потолку.
Если говорить про нормы освещенности наружного освещения, то для различных типов территорий (проезжие и непроезжие улицы, площади, стоянки, парки, проч.) они составляют 4-20 люкс.
Учитываем естественное освещение
Что касается совмещенного освещения, то расчет естественного и искусственного освещения довольно прост: за основу берется средний уровень естественного освещения, и если его недостаточно для определенного типа помещения, добавляются светильники дневного освещения. Например, если уровень естественного освещения рабочего места (кабинета) равен 200 люкс, то необходимо смонтировать дополнительную систему освещения с мощностью не менее 100 люкс, как того требуют нормы естественного и искусственного освещения для помещений данного типа.
В больших помещениях размещать осветительные приборы нужно равномерно по всему потолку, чтобы рассеять свет по всей площади. Комнаты с площадью до 10 кв.м вполне могут обойтись и одним светильником достаточной мощности, размещенным по центру потолка или над рабочей зоной.
Выбирая осветительные приборы, учитывайте, что привычные лампы накаливания являются наименее предпочтительными, поскольку потребляют в несколько раз больше энергии, чем светодиодные или галогенные лампы.
Многие люди традиционно при выборе лампы учитывают только ее мощность. Однако сегодня это неактуальный подход, поскольку кроме ватт нужно знать и люмены — этот показатель до конца понимают не все покупатели. Разберемся, о чем идет речь, как люмены отражаются на экономичности, качестве света и какие лампы с учетом этого показателя необходимо выбирать.
Самостоятельный расчет нужного количества света и осветительных приборов
Чтобы получить равномерную подсветку, нужно подсчитать общую мощность (электрическая или световая), количество ламп и светильников. Расчет нужно произвести с учетом следующих факторов:
- Тип помещения (спальня, санузел, кабинет).
- Высота потолка.
- Цветовая гамма стен, мебели и пола.
- Наличие зеркала.
Уровень освещения не квадратный метр зависит от функционального предназначения комнаты. То, что для спальни хорошо, то слишком тускло для гостиной или кухни, и наоборот.
Рассчитать количество света для определенной комнаты можно двумя способами:
- С учетом электрической мощности.
- По световой мощности.
Для каждого способа применяются разные нормативные значения, формулы, единицы измерения.
Расчет освещенности с учетом электрической мощности – это простой, но не очень точный метод. Чтобы его провести, нужно знать площадь комнаты и требуемое количество Ватт на метр квадратный. Для вычисления площади используйте формулу: S = а х b. Потом умножьте необходимое количество Вт на 1м² (в среднем этот показатель равен 20 Вт) на площадь. Для этого используется такая формула: Р (общая мощность) = S х р (номинальная мощность для 1м²).
Затем можно определить количество приборов для комнаты. Для этого поделите общую мощность на это значение для одного источника света. Например, если нужно осветить комнату, суммарная мощность которой 300 Вт с помощью ламп с нитью накала на 75 Вт, то проведите расчет: 300 : 75 = 4. То есть, для подсветки вам нужно 4 лампочки на 75 Вт.
Специалисты утверждают, что нормативный показатель 20 Вт не точный. Чтобы провести расчеты правильно, используйте отдельные значения для разных комнат: для гостиной – от 10 до 35 Вт, для кухни – от 12 до 40 Вт, для ванной – от 10 до 30 Вт, для спальни – от 10 до 20 Вт. Это данные для ламп с нитью накала
Если вы хотите использовать экономки, то обращайте внимание на упаковку, где указано какой по мощности обычной лампе соответствует данный прибор
Специалисты советуют проводить расчеты с учетом светового потока (Лм). Этот способ дает более точные результаты, хотя не все люди к нему привыкли. Чтобы узнать, сколько Люменов нужно на 1м², необходимо знать нормы освещенности для определенного помещения.
Допустим, нужно узнать сколько света потребуется для полноценного освещения личного кабинета. Согласно документации, этот показатель составляет 300 Лк, а площадь равна 30м². Чтобы вычислить количество Люменов на м², умножьте норму СПиН на площадь: 300 х 30 = 9000. То есть, результат составляет 9000 Лк. Исходя из этого, суммарный световой поток для всех осветительных элементов составляет 9000 Лм. Так вы узнали приблизительное количество Люмен на квадратный метр.
Далее необходимо включить в общую расчетную формулу коэффициент высоты комнаты. Если этот показатель составляет 2.7 – 3 м, то умножьте результат на 1.2, при 3.1 – 3.5 – 1.5, при 3.5 – 4.5 – 2. Тогда расчет будет выглядеть следующим образом: 300 Лк х 30 м² х 2 м = 18000 Лм. Потом нужно просто вычислить, сколько ламп обеспечат такую освещенность.
https://youtube.com/watch?v=sR0biUN4UEg
Сравнение ламп
Вот данные световой отдачи разных источников освещения:
лампочка накаливания – от 10 до 12 Люмен/Ватт
люминесцентные лампы (но только у качественных производителей) – от 50 до 80 Люмен/Ватт
НЛ натриевая газоразрядная лампа, имеет очень хороший показатель – около 200Люмен/Вт
светодиоды – рекордсмены эффективности – до 300 Люмен/Ватт
Правда 300Лм/Вт это всего лишь пока лабораторное достижение, а не массовый продукт.
Световая отдача в энергосбережении является самым существенным параметром. И вся эволюция развития светильников — это по факту достижение его предельных теоретических значений в 683 Лм/Вт.
Хотя если быть реалистом, даже значения в 500 Лм/Вт на сегодняшний день просто физически не достижимы.
https://youtube.com/watch?v=VpFfEq_xKP8
Важные моменты
Чтобы сделать профессиональный расчет уровня освещенности и количество необходимых люменов, следует в обязательном порядке учитывать следующие моменты:
- тип лампы;
- высота, на которой будет размещен осветительный прибор;
- тип светильника;
- его расположение в помещении касательно вертикальной плоскости. Здесь следует оценивать коэффициент полезного действия осветительного устройства;
- светоотражающие характеристика материала, которым производилась внутренняя отделка помещения: стен, пола и потолка.
При определении светоотражающей способности стен, потолка и пола необходимо помнить, что чем светлее комната будет, тем выше станет величина светоотражения:
- если потолок и стены выполнены в светлых тонах, то коэффициент светоотражения составит примерно 0,7;
- при оформлении помещения светлыми, бежевыми и светло-серыми фасадными красками данный коэффициента составит примерно 0,5-0,6;
- для темных цветов – 0,3;
- при оформлении комнаты черным гранитом или мраморов, коэффициент отражения составит примерно 0,1.
Для расчета оптических характеристик помещения, используют параметр КПД и специальные унифицированные таблицы.
Они смогут быстро произвести необходимые подсчеты, исключив возможные ошибки или погрешности.
Нормы освещенности. Что это такое?
От того, для какой цели будет использоваться помещение, зависит и то, сколько нужно для этого света. Очевидно, что на рабочем месте должно быть больше света, чем в небольшой кладовой комнате.
Как, что и каким образом должно освещаться, определяют несколько правовых документов. Главный среди них – СНиП 23-05-95 «Естественное и искусственное освещение».
По нему проводят все расчеты при проектировании освещенности жилых помещений, образовательных учреждений, предприятий, витрин аптек и магазинов, вокзалов, парков, улиц и т. д.
Нормы освещения указываются в Люксах (Лк). Один Люкс соответствует одному люмену на квадратный метр. Для разных помещений есть свои нормы, которые указывают необходимое количество света. Они зависят от рабочей поверхности. В классе, например, это высота парты, в лифте – пол и т. д.
Как уже говорилось выше, при расчете количества света также учитывают характер процессов, которые будут выполнять в той или иной комнате, как часто и как долго. Для жилых помещений разработаны следующие нормы освещенности.