Begrijpen hoe de meeteenheden "lumen" en "lux" correct aan elkaar zijn gerelateerd, en ook waar ze worden gebruikt, is noodzakelijk om de volgende alledaagse situaties met succes op te lossen:
- bepaling en verificatie van verlichting in een woonwijk op naleving van de norm;
- de plaats van de armaturen om overal in de kamer dezelfde verlichting te creëren;
- preventie van te hoge elektriciteitskosten voor verlichtingsapparatuur;
- preventie van oogziekten als gevolg van gebrek aan licht en negatieve lichamelijke aandoeningen veroorzaakt door een schending van bioritmen.
Inhoud
Wat is lumen en lux
Elke lichtbron kan worden gekenmerkt door de sterkte van het uitgestraalde licht. In het internationale metrieke stelsel wordt het gemeten in candela (cd). De afgeleide van de candela is een waarde die de lichtstroom direct kenmerkt - lumen, afgekort - lm.
Belangrijk: op moderne lampen en producten met LED's wordt de waarde van de door hen uitgestraalde lichtstroom in lumen of de waarde van de lichtopbrengst in lumen per watt (lm/W) aangegeven.
Het lichtrendement in specifieke cijfers beschrijft het rendement van het omzetten van elektrische energie in licht en kenmerkt het rendement van de lamp. Om alleen lumen te krijgen, moet u de waarde in lm / W vermenigvuldigen met de waarde van het vermogen van het product in watt. De lichtopbrengst van een gloeilamp van 100 watt is bijvoorbeeld 15 lm/W. Dus theoretisch straalt hij een licht uit van 1500 lumen. In werkelijkheid zijn er altijd verliezen in diafragmaverhouding. Dit komt allereerst door het materiaal van de lamp zelf.
Overweging van de beweging van lichtgolven in de ruimte leidt onvermijdelijk tot het concept van verlichting, omdat licht niet in zichzelf schijnt, het is altijd naar buiten gericht vanaf de bron en maakt andere objecten zichtbaar voor het menselijk oog. Het is duidelijk dat het in dit geval op het oppervlak van een bepaald gebied valt, waardoor het verlicht wordt.
Lux is een maateenheid voor verlichtingssterkte. Als een lichtstroom van 1 lumen loodrecht en gelijkmatig op een oppervlakte van een oppervlakte-eenheid (1 m²) valt, is de verlichting 1 lux.
De absolute waarde van verlichting in lux zal altijd een veelvoud zijn van de waarde van de lichtstroom in lumen voor elke specifieke lichtbron, aangezien de relatie tussen deze waarden omgekeerd evenredig is. Hoe groter het verlichte gebied, hoe slechter de verlichtingseigenschappen. Dus bijvoorbeeld een gloeilamp van 1500 lm, geplaatst in een ondoorzichtige kubus met een gezichtsoppervlak van 1 m², strikt in het midden, dat wil zeggen op gelijke afstand van al zijn zijden, zal slechts 6 m² verlichten (4 zijden van 1 m², 1 onder + 1 boven). Dus de verlichting in zo'n kubus zal zijn:
1500 lm / 6 m² = 250 lx.
Laat nu dezelfde gloeilamp in de kroonluchter een vierkante - voor het gemak van berekening - kamer verlichten met een muurlengte van 4 m. Dit wordt dezelfde kubus met een oppervlakte van 16 m² aan de strandzijde, en de totale oppervlakte zal 96 m² bedragen. Tegelijkertijd moet de gloeilamp voor de zuiverheid van de berekening in het midden van de kamer worden opgehangen op een markering van 2 m van de vloer en het plafond. Dan zou de verlichting op elk punt in de kamer zijn:
1500 lm / 96 m² = 15,625 lx.
In de praktijk doet niemand dit, de maximale lengte van de kroonluchterophanging is slechts 0,5 m. Door zich te concentreren op visuele sensaties, zal een persoon voelen dat er meer licht direct onder de gloeilamp is dan in de hoeken van de kamer, en een kleine Het gebied op het plafond op de plaats waar de lamp is bevestigd, wordt het best verlicht, mits het ontwerp aan de bovenkant open is.
In het dagelijks leven beïnvloeden naast de helderheid de volgende factoren de verlichting van het oppervlak:
- afstand tot de lichtbron;
- de locatie van de lichtbron;
- zijn vorm;
- hoek van lichtinval (rotatie en helling van de sokkels);
- de kromming van het oppervlak zelf;
- verandering in ruimtelijke kenmerken;
- reflecterende oppervlakte-eigenschappen (bijvoorbeeld een zwart fluwelen oppervlak en spiegels moeten anders worden verlicht).
Daarom zijn theoretische berekeningen in de praktijk nutteloos en wordt een luxmeter gebruikt om de verlichting te meten.
Hoe lux naar lumen te converteren
Als u echter de gewenste verlichtingswaarde in lux en de oppervlakte van het verlichte oppervlak kent, kunt u de benodigde hoeveelheid lichtstroom in lumen berekenen. Tegelijkertijd moet worden begrepen dat de berekening met veel aannames zal worden uitgevoerd, omdat het niet mogelijk is om de voorwaarden voor de implementatie ervan dichter bij fysiek ideale omstandigheden te brengen. Bij de berekening moet worden aangenomen dat:
- de lichtbron bevindt zich in het midden;
- de verlichting is uniform over het hele gebied, wat bijna onmogelijk is;
- licht valt onder dezelfde hoek over het gehele oppervlak;
- het oppervlak wordt verlicht vanuit de gedachtesfeer die verondersteld wordt rond de bron te zijn.
Belangrijk! De praktische formulering van deze taak klinkt veel eenvoudiger: er is een norm voor verlichting in lux voor een bepaalde kamer, bijvoorbeeld voor een kantoor - 300 lux. Hoeveel lampen moeten er geplaatst worden om hieraan te voldoen? Hiervoor wordt eerst de benodigde waarde in lumen berekend. De onvermijdelijke oneffenheden in de verlichting kunnen worden gecorrigeerd met extra achtergrondverlichting.
Om de waarde in lumen te krijgen, moet u de norm in lux vermenigvuldigen met de waarde van het gebied dat verlichting nodig heeft.
Voorbeeld: Laat een kantoor met een norm van 300 lux een wandlengte hebben van 10 meter en een plafondhoogte van 4 meter. Het is nodig om het minimum aantal lumen te berekenen dat nodig is om aan de norm te voldoen.
Het vloer- en plafondoppervlak wordt: 10 x 10 = 100 m².
Oppervlakte van elke muur: 4 x 10 = 40 m².
Theoretisch, met de aanname van uniforme verlichting en de locatie van de bron, op gelijke afstand van alle punten op het oppervlak, wordt het probleem als volgt opgelost:
300 lux x (4 x 40 + 100 + 100) m² = 300 x 360 = 108.000 lm.
Als deze astronomische waarde wordt "vertaald" naar gewone gloeilampen van 100 watt, dan zijn er slechts ... 72 stuks nodig.
De praktische aanpak zal anders zijn. Het is absoluut niet nodig om het plafond te verlichten - de werkplekken van werknemers zijn eronder. Bovendien maakt het ontwerp van veel plafondlampen het onmogelijk om het licht naar boven te verspreiden. Dus uit de berekeningen moet u het oppervlak van het plafond verwijderen:
300 lx x 260 m² = 78.000 lm.
Moderne plafondlampen met LED's kunnen 5.000 lumen produceren.Dienovereenkomstig hebben ze 16 stuks nodig (78.000/5000), afgerond op het dichtstbijzijnde gehele getal.
Dit aantal kan worden verminderd. Volgens SanPiN 2.2.1 / 2.1.1.1278-03 wordt de verlichting gemeten boven het werkoppervlak, evenals op controlepunten op 1 m afstand van muren en lichtopeningen. Het is voldoende om verlichtingsapparatuur boven de werkplekken van werknemers te plaatsen. Door de geometrische kenmerken van de vloer wiskundig met 1 m aan elke kant te verminderen, krijgen we:
300 lux x (160 + 64) m² = 300 x 224 = 67200 lm.
Wat in plafondlampen zal zijn: 14 stuks afgerond op het dichtstbijzijnde gehele getal.
Lumenwaarden voor verschillende verlichtingsarmaturen
Moderne vereisten voor de verpakking van verlichtingsarmaturen verplichten de consument om hun technische kenmerken volledig te verstrekken. Daarom zal het gemakkelijk zijn om de waarde in lumen onder de afkorting "lm" of "lm" te vinden. Bijvoorbeeld:
- gloeilamp 100 W - 1300-1500 lm;
- gloeilamp 60 W "General Electric" - 660 lm;
- spaarlamp "NetHaus", halogeen 13 W - 250 lm;
- light-emitting diode (LED) lamp "Gauss Elementary" 12 W "zoals in 100 W" - 1130 lm;
- light-emitting diode (LED) lamp "Gauss Elementary" 6 W "zoals in 60 W" - 420 lm;
- LED lamp Elektrostandaard LTB0201D 60 cm 18V - 1200 lm;
- LED tafellamp Maytoni Nastro, 15 W - 900 lm;
- bureaulamp TL-ECO op leds 48,5 W - 4530 lm (eindlichtstroom na alle verliezen).
Zoals blijkt uit de verhouding van de lichtstroom tot het vermogen van het apparaat, zijn LED-verlichtingsapparaten het meest economisch en efficiënt in termen van lichtrendement.
Aandacht! Aangezien vanaf 1 januari 2020 alle compacte, buisvormige en industriële fluorescentielampen die kwik en andere gevaarlijke metalen bevatten, verboden zijn in de Russische Federatie, werden ze niet opgenomen in de lijst.
Verlichtingsnormen
Sanitaire regels SanPiN 2.2.1/2.1.1.1278-03 regelt de gemiddelde verlichting van gebouwen, constructies en instellingen voor verschillende doeleinden, evenals de verlichting van stations, wegen, zebrapaden, parken en stadions.
Normen voor kunstmatige verlichting in woongebouwen zijn als volgt:
- kantoor - 300 lx;
- kinderkamer - 200 lux;
- woonkamers en keuken - 150 lux;
- kleedkamer - 75 lux;
- badkamer en badkamer - 50 lux;
- gang - 50 lux;
- bijkeuken - 30 lux.
In de meeste gevallen wordt de verlichting van kamers en woonwijken echter geselecteerd op basis van de persoonlijke voorkeuren van de bewoners zelf, en wordt alleen voldaan aan de norm met betrekking tot productie- en werkruimten.
Als conclusie is het de moeite waard om het volgende te onthouden:
- De numerieke waarde van de lichtstroom staat aangegeven op de verpakking van het verlichtingsproduct in lumen.
- Om de waarde van verlichting in lux te krijgen, moet deze worden gedeeld door de waarde van het te verlichten gebied, uitgedrukt in vierkante meters. meter.
- Er zijn hygiënische normen voor de verlichting van elk type kamer.
- Light-emitting diode (LED) lampen zijn het meest zuinig en efficiënt in termen van lichtopbrengst.
