Norint sėkmingai išspręsti šias buitines situacijas, labai svarbu suprasti, kaip teisingai susiję matavimo vienetai "liumenai" ir "liuksai" ir kur jie naudojami.
- Apšvietos būste nustatymas ir tikrinimas, ar apšvieta atitinka standartą;
- šviestuvų išdėstymas, kad bet kurioje patalpos vietoje būtų sukurta tokia pati šviesa;
- užkirsti kelią per dideliam apšvietimo įrenginių energijos suvartojimui;
- akių ligų, kurias sukelia šviesos trūkumas, ir neigiamų organizmo būklių, kurias sukelia bioritmų sutrikimai, prevencija.
Turinys
Kas yra liumenas ir liuksas
Bet kurį šviesos šaltinį galima apibūdinti skleidžiamos šviesos intensyvumu. Tarptautinėje metrinėje sistemoje jis matuojamas kandela (cd). Kandelos išvestinė yra vertė, apibūdinanti patį šviesos srautą - liumenas, sutrumpintai vadinamas lm.
Svarbu: Šiuolaikinių lempų ir gaminių su šviesos diodais šviesos srauto vertė nurodoma liumenais arba šviesos srauto vertė - liumenais vienam vatui (lm/W).
Šviesos efektyvumas konkrečiai apibūdina elektros energijos pavertimo šviesos energija efektyvumą ir apibūdina lempos efektyvumą. Norint gauti tik liumenus, lm/W reikšmę reikia padauginti iš gaminio galios vatais. Pavyzdžiui, 100 W kaitrinės lempos šviesos efektyvumas yra 15 lm/W. Tai reiškia, kad teoriškai jis skleidžia 1500 lm šviesos. Iš tikrųjų visada prarandamas šviesos efektyvumas. Taip yra visų pirma dėl pačios lempos medžiagos.
Nagrinėjant šviesos bangų judėjimą erdvėje, neišvengiamai atsiranda apšviestumo sąvoka, nes šviesa nešviečia į save, ji visada nukreipta į išorę nuo šaltinio ir daro kitus objektus matomus žmogaus akiai. Akivaizdu, kad jis krinta ant tam tikros srities paviršiaus, todėl jis apšviečiamas.
Liuksai yra apšvietos matavimo vienetas. Jei 1 liumeno šviesos srautas krinta statmenai ir tolygiai ant vienetinio ploto paviršiaus (1 m²), jo apšvieta bus 1 liuksas.
Absoliuti apšviestumo vertė liuksais visada bus kiekvieno konkretaus šviesos šaltinio liumenų vertės kartotinis, nes jų santykis yra atvirkščiai proporcingas. Kuo didesnis apšviečiamas plotas, tuo prastesnės šviesos charakteristikos. Pavyzdžiui, 1500 lm kaitrinė lemputė, įdėta į nepermatomą kubą, kurio paviršiaus plotas yra 1 m ² ir kuris yra griežtai centre, t. y. vienodai nutolęs nuo visų kraštinių, apšviestų tik 6 m ² (4 kraštinės po 1 m ², 1 apatinė + 1 viršutinė). Taigi apšviestumas tokio kubo viduje būtų toks:
1500 lm /6 m² = 250 liuksų.
Dabar tegul ta pati šviestuvo lemputė apšviečia kvadratinį (kad būtų lengviau apskaičiuoti) kambarį, kurio sienos ilgis yra 4 m. Tai bus tas pats kubas, kurio kiekvienos pusės plotas yra 16 m², o bendras plotas - 96 m². Kad būtų galima tiksliai apskaičiuoti, lemputę reikia pakabinti kambario centre 2 m atstumu nuo grindų ir lubų. Tuomet apšviestumas kiekviename kambario taške būtų toks:
1500 lm/96 m² = 15 625 liuksai.
Praktiškai niekas to nedaro, didžiausias liustros pakabos ilgis yra tik 0,5 m. Remdamasis regimuoju įspūdžiu, žmogus pajus, kad tiesiai po šviestuvu yra daugiau šviesos nei kambario kampuose ir kad maža sritis ant lubų ties šviestuvo tvirtinimo vieta yra geriausiai apšviesta, jei šviestuvas viršuje yra atviras.
Namuose paviršiaus apšviestumą lemia ne tik šviesos intensyvumas, bet ir šie veiksniai:
- atstumas iki šviesos šaltinio;
- šviesos šaltinio padėtį;
- šviesos šaltinio forma;
- šviesos kritimo kampas (pagrindų pasukimas ir pasvirimas);
- paties paviršiaus kreivumas;
- erdvinių charakteristikų pokyčiai;
- paviršiaus atspindinčios savybės (pvz., juodo aksomo paviršius ir veidrodžiai turėtų būti apšviečiami skirtingai).
Todėl praktikoje teoriniai skaičiavimai yra nenaudingi ir apšviestumui matuoti naudojamas liuksmetras.
Kaip paversti liuksus į liumenus
Tačiau jei žinote reikiamą apšvietos vertę liuksais ir apšviečiamo paviršiaus plotą, galite apskaičiuoti reikiamą šviesos srauto vertę. Turėtumėte žinoti, kad šis skaičiavimas bus atliekamas su daugybe prielaidų, nes jo neįmanoma priartinti prie fiziškai idealios būklės. Atliekant šį skaičiavimą reikia daryti prielaidą, kad
- šviesos šaltinis yra centre;
- apšviestumas būtų vienodas visame plote, o tai praktiškai neįmanoma;
- visas paviršiaus plotas apšviečiamas tuo pačiu kampu;
- paviršius apšviečiamas iš aplink šaltinį numanomos mentalinės sferos.
Svarbu! Praktinė problemos formuluotė yra daug paprastesnė: tam tikrai patalpai yra nustatytas standartinis apšviestumas liuksais, pavyzdžiui, biurui - 300 liuksų. Kiek šviestuvų reikia įrengti, kad būtų pasiektas šis tikslas? Pirmiausia apskaičiuokite reikiamą vertę liumenais. Neišvengiamą apšvietimo netolygumą galima ištaisyti papildomu apšvietimu.
Norint gauti vertę liumenais, liuksų vertė dauginama iš apšviečiamo ploto.
Pavyzdys: Tarkime, kad biure, kurio norma yra 300 liuksų, yra 10 m ilgio sienos ir 4 m aukščio lubos. Turi būti apskaičiuotas mažiausias liumenų kiekis, reikalingas standartui atitikti.
Grindų ir lubų plotas bus: 10 x 10 = 100 m².
Kiekvienos sienos plotas yra: 4 x 10 = 40 m².
Teoriškai, darant prielaidą, kad apšvietimas yra vienodas, o šaltinis yra vienodai nutolęs nuo visų paviršiaus taškų, problema sprendžiama taip:
300 liuksų x (4 x 40 + 100 + 100 + 100) m² = 300 x 360 = 108 000 liumenų.
Jei ši astronominė vertė būtų "perskaičiuota" į įprastines 100 W kaitrines lemputes, prireiktų tik... 72 vienetų.
Praktinis požiūris būtų kitoks. Lubų apšviesti visai nereikia - darbuotojų darbo vietos yra apačioje. Be to, daugelio lubinių šviestuvų konstrukcija neleidžia šviesai sklisti aukštyn. Tai reiškia, kad skaičiuojant reikia išskaičiuoti lubų plotą:
300 liuksų x 260 m² = 78 000 lm.
Šiuolaikiniai LED šviestuvai gali skleisti 5 000 liumenų. Tai iš viso atitinka 16 liumenų (78 000/5000).
Šį skaičių galima sumažinti. Pagal SanPiN 2.2.1/2.1.1.1.1278-03 apšviestumas matuojamas virš darbo paviršių ir kontroliniuose taškuose, esančiuose 1 metro atstumu nuo sienų ir šviesos angų. Pakanka įrengti šviestuvus virš darbuotojų darbo vietų. Matematiškai sumažinus grindų geometrines charakteristikas po 1 m iš kiekvienos pusės, gauname
300 lx x (160 + 64)m² = 300 x 224 = 67200 lm.
Tai būtų lubiniai šviestuvai: 14 vienetų, suapvalinta iki sveiko skaičiaus.
Skirtingų šviestuvų šviesos srauto vertės
Šiuolaikiniai šviestuvų pakuotės reikalavimai įpareigoja vartotojui pateikti visas technines specifikacijas. Todėl nesunkiai rasite vertę liumenais pagal santrumpą "lm" arba "lm". Pavyzdžiui:
- 100 W kaitrinė lemputė - 1300-1500 lm;
- "General Electric" 60 W kaitrinė lemputė - 660 lm;
- "NetHaus" energiją taupanti lempa, halogeninė 13 W - 250 lm;
- "Gauss Elementary" 12 W LED lempa "kaip 100 W" - 1130 lm;
- "Gauss Elementary" 6W LED lempa "kaip 60W" - 420 lm;
- LED lempa Elektrostandard LTB0201D 60 cm 18V - 1200 lm;
- "Maytoni Nastro" 15W LED stalinė lempa - 900 liumenų
- TL ECO LED biuro šviestuvas 48,5 W - 4530 lm (galutinis šviesos srautas po visų nuostolių).
Kaip matyti iš šviesos srauto ir prietaiso galios santykio, LED šviestuvai yra ekonomiškiausi ir efektyviausi šviesos efektyvumo požiūriu.
Įspėjimas. Kadangi nuo 2020 m. sausio 1 d. Rusijos Federacijoje draudžiama naudoti visas kompaktines, vamzdines ir pramonines liuminescencines lempas, kuriose yra gyvsidabrio ir kitų pavojingų metalų, jos į sąrašą neįtrauktos.
Šviesos standartai
Sanitarijos taisyklės SanPiN 2.2.1/2.1.1.1.1278-03 reglamentuoja vidutinį įvairios paskirties pastatų, statinių ir įstaigų, taip pat geležinkelio stočių, kelių, pėsčiųjų perėjų, parkų ir stadionų apšvietimą.
Gyvenamųjų patalpų dirbtinio apšvietimo normos yra tokios:
- biuras - 300 liuksų;
- vaikų kambarys - 200 liuksų;
- Gyvenamieji kambariai ir virtuvė - 150 liuksų;
- persirengimo kambarys - 75 lux;
- Vonios kambarys ir vonios kambarys - 50 liuksų; koridorius - 50 liuksų;
- koridorius - 50 liuksų;
- sandėliukas - 30 liuksų.
Tačiau daugeliu atvejų kambarių ir gyvenamųjų patalpų apšvietimas priklauso nuo asmeninių gyventojų pageidavimų, o normali apšvieta taikoma tik gamybos ir darbo zonoms.
Pabaigai verta prisiminti šiuos dalykus:
- Šviesos srauto skaitinė vertė liumenais nurodoma ant šviestuvo pakuotės.
- Norint gauti apšvietos vertę liuksais, ją reikia padalyti iš apšviečiamo ploto, išreikšto kvadratiniais metrais.
- Yra sanitarinės normos, reglamentuojančios bet kokio tipo patalpų apšviestumą.
- Ekonomiškiausios ir efektyviausios pagal šviesos srautą yra LED (šviesos diodų) lempos.
