Методы измерения светового потока

Коэффициент пульсации и нормы освещенности: основные документы

Главный документ, в котором прописаны все требования в отношении коэффициентов пульсаций и норм освещенности — Свод правил СП (выпущен под номером 52.13330.2011).

Он был выпущен в 2011 году и представляет собой СНИП 23-05-95, где прописаны ключевые требования законов страны в отношении международных нормативов, энергетической эффективности и техники безопасности.

В Своде правиле есть наиболее важные требования к коэффициенту пульсации и освещенности в различных типах помещений — жилых, промышленного типа и общественных.

Контроль освещенности и уровень пульсаций искусственного освещения необходим не только для формального прохождения аттестации рабочего места или же плановой проверки со стороны санэпидстанции.

Это важно для здоровья человека, ведь отклонение от действующих показателей может привести к нарушениям самочувствия всех сотрудников, которые находятся в помещении. Как следствие, снизится работоспособность, уменьшится рентабельность компании и упадет прибыль

Как следствие, снизится работоспособность, уменьшится рентабельность компании и упадет прибыль.

Не меньшее действие оказывает и свет в жилых помещениях. Та же пульсация не видна глазу, но может постепенно воздействовать на здоровье людей.

Вот почему так важен ответственный подход к выбору компьютерной техники и осветительных устройств.

Соблюдение норм — шанс избежать негативных последствий, защитить своих сотрудников и себя лично. Также использование трековых светильников позволит регулировать уровень освещенности в отдельных зонах помещений.

Также читайте как сделать освещение на даче своими руками.

Как измерить уровень освещенности?

Для измерения фактического уровня освещенности используют специальный прибор –люксметр. Он состоит из фотодатчика с набором светофильтров и измеряющего устройства. Принцип работы люксметра состоит в измерении сопротивления фотодатчика, изменяющегося при разном уровне освещенности. Светофильтры предназначены для изменения пределов измерений прибора.

​

Порядок измерений освещенности люксметром:

1. Выбираем пределы измерений фотодатчика.
2. Размещаем фотодатчик на поверхности, на которой требуется измерить освещенность.
3. Включаем прибор.
4. Снимаем показания
5. Выключаем прибор

Применение люксметра позволяет узнать, соответствует ли фактический уровень освещенности требованиям, указанным, например, в СНиП 23-05-95. А при несоответствии – выработать меры для приведения освещенности в требуемые пределы.

Как самостоятельно рассчитать освещенность

Чтобы не углубляться в сложные формулы и не разбираться в электротехнических терминах, можно использовать несколько простых рекомендаций. Есть ряд аспектов, которые обязательно нужно учитывать при расчетах, чтобы добиться точного результата. Все они влияют на освещенность тем или иным образом и если игнорировать их, используя лишь норму, свет не будет соответствовать требованиям.

Высота потолков

Все нормативы СНиП рассчитаны для помещений с потолками высотой 2,5-2,7 м. Это стандартное значение, которое встречается в большинстве жилых и офисных помещений. Но нередко высота отличается, а это напрямую влияет на распространение света. Поэтому для упрощения расчетов специалисты используют поправочные коэффициенты, которые подбираются из соответствующего диапазона:

1. 2,5-2,7 м – 1.
2. 2,7-3,0 м – 1,2.
3. 3,0-3,5 м – 1,5.
4. 3,5-4,5 м – 2.

Если высота еще больше, необходимо проводить индивидуальные расчеты. Это связано с тем, что увеличение высоты расположения не пропорционально снижению показателей освещенности.

При большой высоте расположения мощность светильников увеличивается.

Иногда в одном помещении высота различается или же конструкция дома открытая и потолочная перегородка идет под углом. В этом случае проще всего разбить пространство на отдельные зоны, определить в каждой примерную высоту и исходя из этого производить расчет освещенности и использовать подходящий коэффициент. Если нужно округлить результат, лучше делать это в сторону увеличения, так как есть ряд показателей, которые не учитываются и чаще всего фактический результат получается немного хуже запланированного.

Рекомендуем к просмотру.

Характеристики поверхностей

При вычислении освещенности для любого помещения стоит учитывать и характеристики поверхностей – потолка, пола и стен. От их цвета и фактуры зависит отражающая способность, что очень сильно влияет не только на восприятие комнаты, но и на свет в ней.

В первую очередь нужно помнить о том, что матовые поверхности отражают свет вдвое хуже, чем глянцевые. Поэтому всегда делается поправка в 15-20%, если отражающая способность большей части помещения не очень высокая. Но основным показателем, влияющим на расчеты, является цветовое оформление. От него напрямую зависит отражающая способность, поэтому при расчетах нужно использовать следующие данные:

1. Белые поверхности отражают порядка 70% света, попадающего на них.
2. Светлые и пастельные тона в среднем имеют показатель отражения в 50%.
3. Серые поверхности и подобные им оттенки отражают около 30% света.
4. Темные стены, пол и потолок имеют показатель отражения всего 10%.

Есть специальная формула по определению поправок в показатель освещенности в зависимости от особенностей поверхностей. Но разбираться в ней не обязательно, можно использовать упрощенный вариант расчетов, который также обеспечивает хороший результат.

Чем больше светлых поверхностей – тем выше коэффициент отражения.

Вначале суммируются показатели отражения потолка, стен и пола. Полученный результат делится на 3, после чего итог надо перемножить с нормой освещенности. Она определяется путем выбора подходящего варианта из СНиП (при необходимости умноженного на поправочный коэффициент, если высота потолков превышает 270 см).

Черные поверхности полностью поглощают световой поток, если большие площади имеют такой цвет, освещение надо подбирать особенно тщательно.

Методы измерения поглощения света

Найти абсолютные значения интенсивности светового потока до (I0) и после (I) прохождения его через раствор практически очень затруднительно. Поэтому при измерении поглощения излучений обычно сравнивают два световых потока: один проходит через испытуемый раствор, а другой через определенный стандартный раствор или через растворитель (нулевой раствор, поглощение которого условно принимается равным нулю).

Сравнение можно проводить визуально или посредством фотоэлектрических приборов, в которых приемником излучений служат фотоэлементы. Визуально можно лишь констатировать наличие сходства или различия в окраске, но оценить количественно степень различия ее невозможно.

Интенсивность окраски двух сравниваемых растворов выравнивают, изменяя концентрацию (метод разбавления, метод стандартных серий и метод колориметрического титрования), или толщину поглощающего слоя, или интенсивность светового потока (Последнее возможно в том случае, если более интенсивный поток ослабить при помощи измерительной диафрагмы.)

Изменение ширины щели диафрагмы, находящейся на пути одного из двух сравниваемых световых потоков, может быть скоррелировано поворотом отсчетного барабана, отградуированного в величинах оптической плотности D или пропускания Т.

Как самостоятельно рассчитать освещенность в помещении?

В этом случае мы рекомендуем умножать эти нормы в 1,5-2 раза и устанавливать несколько выключателей, разделяя их по зонам и по количеству светильников. Таким образом, в нужный момент, можно включить часть светильников и получить мягкое, не яркое освещение, а при необходимости, включив все светильники, можно будет получить уровень освещенности, сравнимый с операционной в больнице. При этом, даже такой высокий уровень освещенности будет потреблять в разы меньше электроэнергии, чем при использовании обычных ламп накаливания или энергосберегающих ламп.

В ближайшем будущем для Вашего удобства мы сделаем автоматический конфигуратор уровня освещения, с которым не придется вооружаться калькулятором для расчета. 

Точечный метод расчета освещения

Т очечный метод расчета искусственного освещения позволяет установить уровень освещенности каждой точки в помещении, независимо от расположения в горизонтальной, вертикальной и наклонной плоскостях.

Этот метод невероятно трудоемкий, однако результат стоит затраченных усилий. Он позволяет получить наиболее точные данные и зависит лишь от того, насколько добросовестно инженер выполнит все расчеты.

Расчет освещения точечным методом также используется для расчета неравномерного освещения: общего, местного, наружного, локализованного. Освещенность помещения, согласно расчету, должна в любой точке достигать значения нормы даже при условии, когда срок службы источника света подходит к концу.

За основу расчета берется основной закон светотехники. Формула произведения расчета зависит от светового прибора и характеристик объекта. В расчете используются специальные вспомогательные номограммы, графики и таблицы.

где I — сила света в направлении от источника к точке, кд;
cos а — косинус угла падения луча на плоскость;
R — расстояние между источником и точкой, м.

Прежде чем начать расчет необходимо вычертить схему размещения осветительных приборов в масштабе. Это позволит определить геометрические соотношения и углы падения света.

К расчету освещения точечным методом. С — светильник, О — проекция светильника на расчетную плоскость, А — контрольная точка.

Представленные методы расчета освещенности помещений наиболее часто используются специалистами. Выбор конкретного метода должен быть обусловлен функциональным предназначением помещения, а также количеством средств, которые будут вложены в освещение.

Расчет освещенности помещения крайне важен для будущей эксплуатации здания.

Главное управление строительства разработало специальные нормативные правила, занесенные в специальную документацию под названием СНиП. При произведении расчетов необходимо опираться на этот документ.

Помните, что от правильного расчета освещенности и подбора осветительного оборудования будет зависеть здоровье, а иногда и жизни людей. Нужно крайне ответственно отнестись к этому процессу, несмотря на то, что качественное его исполнение может отнять достаточно значительный промежуток времени и большое количество сил. Помните, что здоровье человека превыше всего и оно явно стоит затраченных на это усилий.

Как правильно рассчитать освещенность комнаты

Создавая проект освещенности жилого дома, зачастую руководствуются не какими-то строгими нормами, а личными ощущениями. Источники света размещают так, чтобы было достаточно светло, уютно и комфортно. Специалисты считают, что этот способ не всегда верен и лучше следовать нормам.

Но если вы все же решились настроить освещение самостоятельно, то есть несколько способов, которые помогут сделать это правильно.

Способ №1. Установить столько источников света, чтобы глазам было комфортно, – не тускло и не ярко. Чтобы придерживаться хоть каких-то расчетов, можно воспользоваться нехитрой формулой: на 1 кв. м – одна лампочка мощностью 25 Вт.

Способ № 2. Воспользоваться таблицей, в которой есть нормы освещенности в ваттах для жилых помещений. Ищете нужное помещение, норму для него и умножаете ее на количество квадратных метров.

Эта таблица подходит, если вы воспользуетесь обычными лампочками. Если выберете галогенные или люминесцентные, то учтите, что первые при такой же мощности дают в 1,5 больше света, а вторые – в 5 раз.

Например, вы посчитали, сколько нужно лампочек в спальню площадью 20 м2. Тогда 12 Вт/м2 умножаем на площадь и получаем 240 Вт. То есть для полноценного освещения вам нужно купить, как минимум, две лампы мощностью 100 и 150 ватт.

Если используем галогенные лампы, то 240 Вт делим на 1,5. Выходит 160 Вт. Значит, вам нужны три галогенные лампочки: две мощностью 50 Вт и одна –  мощностью 60 Вт. По такому же принципу считают количество люминесцентных ламп. Делайте расчеты «с запасом», если декор и интерьер помещения выполнены в темных тонах.

В качестве осветительных приборов можно использовать люстры, как основной источник света, и торшеры, бра, настольные лампы – как дополнительный. Вы можете «распределять» между разными приборами лампочки разной мощности. Главное, чтобы освещение при этом было равномерным.

Способ №3. Подходит для расчета освещенности, если используются светодиодные лампы. Сначала вычисляют величину светового потока (в люменах, Лм), затем определяют количество светодиодных ламп.

Люмены считают так: норма освещенности (в Люксах),  площадь помещения и коэффициент, зависящий от высоты потолка (от 2,5 до 2,7 метра; от 1,2 до 2,7–3 метров; от 1,5 до 3–3,5 метра; от 2 до 3,5–4 метров).

Далее, пользуясь таблицей, количество люмен делим на количество соответствующих ватт светодиодной лампы. В итоге определяем, сколько нужно светодиодных ламп.

Нормы освещенности жилых помещений согласно СНиП

В СНиП прописаны нормы для большинства видов помещений. Часть из них носит рекомендательный характер, а часть обязательна к выполнению, это касается в первую очередь рабочих помещений и производств. Можно быстро выяснить, сколько надо света на 1 кв метр, если использовать таблицу.

Современные нормы прописаны в люксах. Это единица освещенности, равная 1 люмену, распространенному на площадь 1 кв. м. Это универсальный показатель, который подходит для всех видов помещений.

Тип помещения	Норма освещенности в люксах
Коридоры и прихожие, кладовые помещения, ванные комнаты и санузлы	От 50
Гардеробные	От 75
Лестницы, помещения в саунах и банях	От 100
Спальни, гостиные и кухни	От 150
Детские комнаты и игровые зоны	От 200
Рабочие кабинеты, библиотеки, офисные помещения с ПК	От 300
Места выполнения работ высокой точности, помещения с чертежными досками	От 500
Гаражи и боксы	От 200

Информация по характеристикам света в люменах должна указываться на упаковке с лампочкой или в паспорте к люстре (если источники света встроенные). Но можно примерно определить показатели, если известна мощность лампы и ее тип.

Нужных показателей освещенности можно добиться за счет использования разных источников света.

Светодиодная (мощность в Вт)	Люминесцентная (мощность в Вт)	Лампа накаливания (мощность в Вт)	Примерный световой поток (в люменах)
2-3	5-7	20	250
4-5	10-13	40	400
8-10	15-16	60	700
10-12	18-20	75	900
12-15	25-30	100	1200
18-20	40-50	150	1800
25-30	60-80	200	2500

В одной комнате может быть и две зоны освещения. Например, в спальне с приглушенным общим светом может стоять рабочий стол со светильником или туалетный столик с яркой подсветкой для нанесения макияжа.

Методы измерения освещенности

Измерение освещенности люксметром

Для точного определения фактического уровня освещенности в каждой конкретной ситуации используют специализированный прибор, называемый люксметр, который состоит из фотоэлемента и экрана. Установленный в устройстве фотодатчик за счет преобразования энергии световых потоков в электрическую определяет интенсивность падающих световых лучей.

Схема использования прибора выглядит следующим образом:

• подключаем устройство;
• устанавливаем в определенной точке измерения;
• выбираем необходимый режим замеров;
• указываем пределы и ограничения при вычислении измерениях;
• снимаем показания, отображаемые на экране.

Формула расчета освещенности

При расчетах освещенности используют, как правило, физическую величину, измеряемую в Люксах. Для оптимального расчета уровня необходимой мощности осветительных приборов пользуются распространенной формулой:

S – общая площадь рассчитываемого помещения; N – количество осветительных устройств; р – удельный вес мощности освещения на 1 м2. Данная величина для каждого типа помещений и ламп может отличаться и варьироваться в пределах, указанных в таблицах:

0 Светильники аварийного освещения Аварийное освещение – это освещение, которое включается в том случае, если повреждена

0 Сборка и разборка светильников: настенный бра и люстра Сборка бра Одна и та же лампа может быть установлена в светильники разного назначения.

0 Преимущества и применение светодиодного освещения Светодиодные, иначе LED — системы освещения быстро развиваются. Они оказались весьма

Чтобы в процессе эксплуатации жилища не возникало проблем с использованием и обслуживанием электросети, нужно знать, что такое фаза. ноль и земля в электропроводке квартиры.

Александр, чем конкретно данную статью дополнить? Постараюсь учесть Ваше пожелание!

Сколько света нам потребуется

Несмотря на то, что в названном выше длинном СНиПе содержится масса интересных данных, я не призываю вас вбивать его номер в поисковик и даже не стану сильно увлекаться его обильным цитированием: уж больно мудрёно для бытового применения составлены его положения, и при их прямом применении рассчитать освещённость в квартире без инженерного образования было бы крайне сложно. Но некоторые его нормы дадут нам общее представление о самом масштабе искомых цифр, поэтому без короткой апелляции к отдельным положениям я обойтись не смогу.

Так, нормирование освещённости для помещений жилых домов приведено в пунктах 187-190 приложения “Л” указанного СНиП (СП):️ для жилых комнат и кухонь – 150 лк,️ для коридоров и санузлов – 50 лк.

Но важно понимать: эти показатели выведены как минимально допустимые для помещений соответствующего назначения. Т.е

установленная для ванн норма в 50 лк не означает, что 150 или 300 лк будут вызывать там дискомфорт, а потому, что якобы и 50 будет достаточно, чтобы помыться, а превышение этого показателя будет излишним только с экономической точки зрения (выше стоимость источников света и расход электроэнергии).

Когда идёт речь о комфортном (а не экономически целесообразном) освещении, не следует принимать эти нормативы за догму, а надо подходить к вопросу творчески и из приведённых в документе минимальных показателей – выводить комфортные.

Так, в таблице 4.2 СНиП (СП) приводится нормирование освещённости помещений в зависимости от характеристик зрительной работы в них, из которой можно вынести следующий общий смысл в упрощённом виде:

• 500 лк – позволяют комфортно вести работу, требующую длительной фокусировки зрения на мелких объектах (читать, писать на бумаге)
• 300-400 лк – достаточны, когда нужна высокая точность различения объектов на непродолжительном отрезке времени, т.е. для длительного чтения (особенно при 300 Лк) лучше будет воспользоваться дополнительным функциональным освещением
• 150-200 лк – обеспечат среднюю точность различения объектов (комфортную навигацию в помещении, возможность без напряжения отыскать какой-то небольшой предмет на полу или ключи на полке)
• 50-75 лк – подойдут только для элементарной навигации (не приходится напрягать зрение для того, чтобы видеть, куда идёшь).

Как видите, исходя из характеристик зрительной работы, реальная освещённость для той же кухни нужна в 2-2,5 раза выше, чем минимальные значения из приложения “Л”. Но именно от этих (последних) цифр, выведенных нами по таблице 4.2, я бы и рекомендовал отталкиваться, поскольку потребление у энергосберегающих ламп настолько мало, что на дополнительных ваттах вы вряд ли разоритесь, а вот более высокий уровень комфорта ощутите непременно.

Параметры комфортной освещённости

Разрабатывая проекты интерьеров для заказчиков нашей Студии “Инстильер”, мы применяем следующие значения требуемой освещённости помещений:

• для кладовых и уборных: 150-250 лк,
• для прихожих и коридоров: 250-350 лк,
• для жилых комнат: 300-400 лк,
• для кухонь и детских: 400-500 лк.

Мне представляется, что именно эти показатели наиболее соответствуют зрительной активности, характерной для соответствующих помещений. В зависимости от индивидуальных привычек заказчиков они могут быть скорректированы, но в большинстве случаев они обеспечивают действительно комфортный уровень освещённости.

Пример расчета наружного освещения

Рассмотрим на конкретных примерах схему вычисления расчета наружного освещения.

Пример 1: освещение улицы, двора

Данные проекта: освещение улицы, двора. Нужно вычислить необходимое количество светильников. Для этого применяется следующая формула:

N – это искомое количество светильников;

Е – показатель минимальной степени такого определения, как освещенность;

Z – показатель неравномерного освещения территории;

K – коэффициент учета длительного использования;

F – показатель излучаемого света;

ɳ — показатель отражающих способностей элементов.

Имейте в виду, что необходимые физические характеристики и параметры осветительных приборов указаны в их технической документации.

Допустим, нам нужно рассчитать необходимое количество осветительных приборов на придомовой территории новостройки размером 250 кв. м. Как правило, для освещения данных площадок используются светодиодные прожекторы. Их параметры и возьмет в расчет.

Итак, во-первых, фиксируем значение F. Эти данные записаны в инструкции к прожектору.

Во-вторых, находим значения мощности устройства и коэффициент возможной светимости. В нашем случае эти показатели оставили — 40 Вт мощность и 90 лм/Вт светимость.

В-третьих, находим значение сетевого потока F=40*90=3600 лм.

В-четвертых, нам необходимо значение ɳ. В нашем случае, учитывая, что покрытие территории светло-серого цвета, его отражающая способность равна 50%.

В-пятых, норму освещения возьмем стандартно – 10 люксов.

Осталось подставить числовые значения в формулу:

Округляя, полученное значение, получим ответ – на общедомовую территорию площадью 250 кв.м. достаточно установить 2 светодиодных прожектора, мощностью 40 Вт.

Пример 2: освещение проезжей части

Освещение проезжей части.

Вычислить необходимое расстояние между светильниками высотой 9 м, на проезжей части дороги шириной 6 м. Используемые модели светильников — РКУ01-250. Установочные лампы — ДРЛ-250.

Расстояние между светильными приборами (шаг светильников) вычисляется по формуле:

L – нормируемый коэффициент яркости покрытия;

К – коэффициент запаса (накаливания);

η – параметр использования светового потока.

Для проведения вычислений также потребуются специальные данные таблиц коэффициентов использования светильников. Таблицы можно найти в технической литературе.

В первую очередь нормируемый коэффициент покрытия в нашем случае будет равен — 0,4 кд/м2.

Далее найдем отношение между шириной дороги и высотой светильников: b/h = 6/9 = 0,66.

Коэффициент светового потока определим по таблице: η = 0,044.

Шаг светильников в таком случае будет равен: Ф = 0,4*1,5*3,14/0,044 = 42,8.

Сегодня для освещения частных и общественных территорий используются осветительные приборы с датчиком движения. Новый технический элемент получил широкое распространение благодаря своей экономичности. Такие светильники автоматически включаются при открытии ворот, дверей, фиксировании движения на довольно большом расстоянии.

https://youtube.com/watch?v=4L2ffeHiyXU

Осветительные приборы для наружного освещения придомовой территории и улицы выполняют несколько важных функций, в том числе повышение безопасности жилой недвижимости.

Грамотно спроектированные системы для двора, направленные на основные объекты (ворота, калитка, забор), значительно снижают интерес со стороны злоумышленников, которые менее охотно будут думать над тем, чтобы посягнуть на ваше имущество. Прежде чем выполнить расчет уличного освещения, необходимо решить с месторасположением фонарей, а уже после прибегнуть к нескольким важным физическим формулам.

Настоятельно рекомендуем при выполнении расчетов брать данные из технической документации устанавливаемых приборов.

В зависимости от функционального предназначения современные системы уличного освещения делятся на два типа:

В первом случае нужно соблюдать определенную последовательность, а иногда — закономерность в распределении светильников по участку. Понадобятся приемы, используемые в ландшафтном дизайне. Что касается технического функционала устройств, то в данном случае речь идет уже о защитных особенностях оборудования.

Определение уровня освещенности

Рассмотрим, как рассчитать интенсивность свечения для конкретной комнаты. Формула выглядит следующим образом: Ф = R * S * L, где:

• R – освещенность на 1 кв. м;
• S – площадь помещения;
• L – коэффициент запаса.

Для примера рассмотрим расчет интенсивности свечения в спальне площадью 8 кв. м. Освещенность (R) берется из списка выше (глава «Нормы освещенности комнат»).

В качестве примера можно рассмотреть расчет светодиодного освещения спальни:

Ф = 200 * 8 * 1,1 = 1760 лм

Исходя из полученного значения, приходим к выводу: суммарная величина светового потока всех используемых источников света должна быть приближена к 1760 лм. Напоминаем о негативном влиянии как избыточного, так и недостаточного освещения.

Измерение светового потока

Для измерения светового луча используются 2 вида приборов: сферические фотометры и фотометрические гониометры. Основная проблема заключается в необходимости определить параметры светового луча, движущегося сразу в нескольких  направлениях.

Сферический фотометр – это сфера с коэффициентом отражения 1. Лампочкаа помещается в центр, рассеянный световой луч измеряет фотоэлемент, вставленный в стену. Результат сравнивается с показателями эталонного источника.

Фотометрический гониометр оснащен люксметром, который во время светового излучения перемещается по всем позициям сферы. Данные освещенности интегрируются, получается значение в люменах.

Определяющие формулы

При желании определить световой поток самостоятельно в доме должен быть люксметр. Измерение люксов проводится в нескольких точках одного помещения, потом используется формула:

П=О*Пл, где:

П – световой луч (лм);

О – освещенность (лк);

Пл – площадь помещения.

Значение П обозначается на упаковке лампы.

Узнать примерное значение светового потока возможно без приборов и формул из таблиц, размещенных в сети интернет.

Что такое кандела

Кандела (кд) – единица измерения силы света, равная световому излучению восковой свечи или 1/683 Вт/ср при частоте 540-1012 герц (соответствует зеленому цвету). При изменении частоты меняется объем потрeбляемой электроэнергии.

Силой света называется показатель, позволяющий определить часть светового потока, который источник излучает в одном направлении. Если световой луч определить как объем, то силу света можно назвать его прострaнcтвенной плотностью.

Уравнение 1 кд = 1 лм верное только при условии, что световой луч распространяется под углом 65о в конусе.

Производная формула:

1 лм = 1 кд *1 ср.

Люмены и люксы

Случается, что в процессе планирования системы освещения путаются два понятия: люмен и люк. Люмен – полный объем излучаемого светового потока, люкс – показатель уровня освещенности. Люкс – часть люмена, достигшая освещаемой площади и распределенная по ней. Так как до освещаемого объекта весь световой поток не доходит, прямой связи между этими двумя показателями нет. Отношение 1 лк = 1 лм/м2 можно считать верным только при распределении по одному метру квадратному всего люмена.

Если проводится расчет освещенности для конкретного помещения, используется формула:

Клк = Клм/Км2, где:

Клк – цифра, указывающая на количество лк;

Клм – цифра, указывающая на количество лм;

Км2 – площадь (цифра, указывающая количество м2).

Чтобы перевести лк и лм, используется формула:

Клм = Клк * Км²

Люмен и ватт

Совсем недавно лампы выбирались по мощности (количеству ватт). Чем больше ватт, тем выше интенсивность освещения. Сейчас даже отечественные производители на заводских упаковках обозначают люмены. Чем их больше, тем качественнее освещение.

По этой причине можно подумать, что Вт и лм свободно переводятся друг в друга. Это не совсем верно, так как Вт определяет мощность, лм – объем светового луча источника.

Пример: лампа накаливания излучает световой поток 1340 лм, если потрeбляет 100 Вт, а светодиод способен излучать 1000 лм, если потрeбляет 13 Вт.

То есть, сила света напрямую не зависит от мощности. Но эти параметры все же связаны между собой. Светоотдача, являющаяся показателем эффективности светового источника – это лм/Вт. Расчет светоотдачи требуется для определения экономичности.

Чтобы перевести люмены в ваты, необходимо учесть дополнительные параметры:

• вид лампы;
• светоотдачу (соотношение Вт/лм);
• эффективность светоотражателя светильника;
• потери из-за рассеивателя;
• объем светового потока, прошедший мимо.

Облегчить себе жизнь можно, если найти в сети интернет калькулятор и скачать на компьютер. Имеются так же стандартизированные показатели для разных видов лампочек, позволяющие определить, чем заменить, например, лампочку накаливания, не теряя в уровне освещенности.

Известны данные лампочек накаливания с различной мощностью:

• 200 Вт – 2500 лм;
• 150 Вт – 1800 лм;
• 100 Вт – 1100 лм;
• 75 Вт – 750 лм;
• 60 Вт – 550 лм;
• 40 Вт – 400 лм;
• 20 Вт – 250 лм.

При желании сэкономить лампу накаливания на 100 Вт можно заменить люминесцентным источником на 25-30 Вт или светодиодом на 12-15 Вт

Важно помнить, что энергосберегающей лампочке для создания определенного светового луча требуется в 3-4 раза меньше ватт, светодиодной – в 8-10 раз. Этого вполне достаточно, чтобы выбрать лампы в магазине при условии, что они качественные

Сравнение лампы накаливания и светодиодной

Светодиодная лампа, входящая в состав осветительных приборов, сложнее и дороже лампы накаливания. Она состоит из следующих компонентов:

• модуль с планарными светодиодами;
• радиатор;
• матовая колба;
• инвертор.

У такой лампы светопоток Ф, что измеряется в люменах, при одинаковой мощности, в 10-12 раз выше, чем у лампочки накаливания.

Светоотдача лампы со спиралью лежит в пределах 8-10 Лм/Вт, тогда как led-лампа держит этот параметр в интервале 90-110 Лм/Вт.

Традиционные формы и эстетичный вид позволяют использовать led-лампу, как в составе любого светильника, так и отдельно. Зная нужные значения E и рассчитав или измерив желательное значение Ф, можно получить значительную экономию по затратам на электроэнергию. При одинаковом Ф светодиодная лампочка потребляет меньше энергии.

Правильно пользуясь единицами измерения, такими как люмен, люкс, Лм/Вт, кандела, при определении параметров светового спектра, можно самостоятельно подбирать приборы для освещения. Применение современных led-технологий не только помогает сэкономить бюджетные средства, но и создаёт комфортные условия для проживания и работы.

Нормы освещенности

Существуют определённые нормы освещённости различных помещений. Согласно строительным нормам и правилам (СНиП), используются следующие:

• 5 Люкс: лифтовая шахта.
• 20 Люкс:
  • проходы технического этажа, чердака и подвала;
  • лестницы.
• 30 Люкс: вестибюль.
• 50 Люкс:
  • ванная или душевая комнаты;
  • туалет;
  • холл квартиры;
  • коридор квартиры.
• 75 Люкс: гардеробная комната.
• 100 Люкс:
  • баня (сауна);
  • бассейн.
• 150 Люкс:
  • тренажёрный зал;
  • кухня;
  • жилая комната.
• 200 Люкс: детская комната.
• 300 Люкс:
  • бильярдная комната;
  • кабинет;
  • библиотека.

Но не стоит забывать, что данные нормы были приняты в нашей стране довольно давно. Многие жалуются, что им не хватает света при правильном расчёте. Поэтому нелишним стоит рассмотреть возможность замены ламп на более мощные или же увеличение количества светового оборудования.

Таблица норм освещенности для разных видов помещений

Освещенность

Освещенность представляет собой поверхностную плотность светового
потока, падающего на освещаемую поверхность. При равномерном
распределении светового потока F в пределах освещаемой поверхности
S значение освещенности можно определить как:

E = F / S.

Освещенность и сила света точечного источника света при нормальном
падении лучей (поверхность перпендикулярна лучам) связаны следующим
соотношением:

E = I / r²,

где r — расстояние от источника света до освещаемой поверхности.

Это выражение называется законом квадратов расстояний. Его
сформулировал еще в 1604 г. немецкий астроном Иоганн Кеплер. Следует
помнить, что освещенность будет оставаться постоянной вдоль пучка лучей
только тогда, когда они параллельны.

Рис. 5. К определению освещенности поверхности

Если лучи от источника падают на поверхность под углом φ к нормали
(рис. 5), то тот же световой поток F распределяется по площади, в
1 / cosφ раз большей, чем S (по площади S / cosφ), и формула примет вид:

E = I·cosφ / r²,

Закон квадратов расстояний приемлем для расчета освещенности,
создаваемой осветительными приборами, но минимальное значение r
определяется таким параметром осветительного прибора как рабочее
расстояние.

Следует добавить, что освещенность поверхности может создаваться
не одним источником, как показано на рис. 5, а любым числом произвольно
расположенных источников, посылающих свет на освещаемую поверхность (или
ее элемент) с различных направлений и под разными углами к ее нормали.
Тогда общая освещенность будет равна сумме освещенностей поверхности
в данной точке от различных источников света:

E = E₁ + E₂ + E₃ + … + E_n.

Эта формула представляет собой закон аддитивности, из которого
следует, что общая освещенность равна сумме освещенностей поверхности
в данной точке от различных источников света.

Единицей освещенности является люкс (лк, от лат. lux — свет).
То есть, 1 лк = 1 лм / 1 м². Внесистемная единица освещенности:
1 фот = 1 лм / 1 см². В США, Англии и других странах в качестве единицы
освещенности часто используется фут-кандела: 1 фут-кандела =
1 лм / 1 фут² = 10,764 лк.