Hiểu cách các đơn vị đo lường "lumen" và "lux" có liên quan chính xác với nhau, cũng như nơi chúng được sử dụng, là cần thiết để giải quyết thành công các tình huống hàng ngày sau:
- xác định và xác minh độ chiếu sáng trong khu dân cư về mức độ phù hợp với tiêu chuẩn;
- vị trí của các đồ đạc để tạo ra cùng một ánh sáng ở mọi nơi trong phòng;
- phòng chống việc sử dụng điện quá mức cho các thiết bị chiếu sáng;
- phòng ngừa các bệnh về mắt do thiếu ánh sáng và các tình trạng cơ thể tiêu cực do vi phạm nhịp sinh học.
Nội dung
Lumen và lux là gì
Bất kỳ nguồn sáng nào cũng có thể được đặc trưng bởi cường độ của ánh sáng phát ra. Trong hệ thống số liệu quốc tế, nó được đo bằng candelas (cd). Đạo hàm của candela là một giá trị đặc trưng trực tiếp cho quang thông - lumen, viết tắt là - lm.
Quan trọng: trên các đèn và sản phẩm hiện đại có đèn LED, giá trị của thông lượng ánh sáng do chúng phát ra tính bằng lumen hoặc giá trị của công suất ánh sáng tính bằng lumen trên mỗi watt (lm / W) được biểu thị.
Hiệu suất phát sáng trong các hình cụ thể mô tả hiệu suất chuyển hóa năng lượng điện thành ánh sáng và đặc trưng cho hiệu suất của bóng đèn. Để chỉ lấy lumen, bạn cần nhân giá trị tính bằng lm / W với giá trị công suất của sản phẩm tính bằng oát. Ví dụ, công suất phát sáng của đèn sợi đốt 100 watt là 15 lm / W. Vì vậy, về mặt lý thuyết nó phát ra ánh sáng 1500 lumen. Trong thực tế, luôn có những tổn thất trong tỷ lệ khẩu độ. Trước hết, điều này là do chất liệu của bản thân đèn.
Việc xem xét sự chuyển động của sóng ánh sáng trong không gian chắc chắn dẫn đến khái niệm về sự chiếu sáng, bởi vì ánh sáng không tự chiếu vào mà nó luôn hướng ra ngoài từ nguồn và làm cho mắt người nhìn thấy được các vật khác. Rõ ràng, trong trường hợp này, nó rơi trên bề mặt của một khu vực nhất định, điều này làm cho nó được chiếu sáng.
Lux là một đơn vị đo độ rọi. Nếu quang thông 1 lumen giảm vuông góc và đều trên một diện tích bề mặt có diện tích đơn vị (1 m²) thì độ chiếu sáng của nó sẽ là 1 lux.
Giá trị tuyệt đối của độ chiếu sáng tính bằng lux sẽ luôn là bội số của giá trị quang thông tính bằng lumen đối với từng nguồn sáng cụ thể, vì mối quan hệ giữa các giá trị này là tỷ lệ nghịch. Diện tích được chiếu sáng càng lớn thì đặc tính chiếu sáng càng kém. Vì vậy, ví dụ, một bóng đèn sợi đốt có kích thước 1500 lm, được đặt trong một khối lập phương không trong suốt có diện tích mặt là 1 m², nằm đúng tâm của nó, nghĩa là cách đều tất cả các mặt của nó, sẽ chỉ chiếu sáng 6 m² (4 mặt của 1 m², 1 đáy + 1 trên). Vì vậy, ánh sáng bên trong một khối lập phương như vậy sẽ là:
1500 lm / 6 m² = 250 lx.
Bây giờ, hãy để cùng một bóng đèn trong đèn chùm chiếu sáng một hình vuông - để dễ tính toán - căn phòng có chiều dài tường 4 m. Đây sẽ là hình khối giống nhau với diện tích \ u200b \ u200 cạnh bên là 16 m² và tổng diện tích sẽ là 96 m². Đồng thời, để tinh khiết của phép tính, bóng đèn nên được treo ở trung tâm của căn phòng cách sàn và trần nhà 2 m. Khi đó độ chiếu sáng tại mỗi điểm trong phòng sẽ là:
1500 lm / 96 m² = 15,625 lx.
Trong thực tế, không ai làm điều này, chiều dài tối đa của dây treo đèn chùm chỉ là 0,5 m. Tập trung vào cảm giác thị giác, một người sẽ cảm thấy rằng có nhiều ánh sáng trực tiếp dưới bóng đèn hơn là ở các góc phòng, và một Khu vực trên trần nhà tại nơi gắn đèn được chiếu sáng tốt nhất với điều kiện thiết kế của nó mở ở phía trên.
Trong cuộc sống hàng ngày, ngoài độ sáng, các yếu tố sau đây ảnh hưởng đến độ chiếu sáng của bề mặt:
- khoảng cách đến nguồn sáng;
- vị trí của nguồn sáng;
- hình thức của nó;
- góc tới của ánh sáng (quay và độ nghiêng của các vòng tròn);
- độ cong của bề mặt chính nó;
- sự thay đổi về đặc điểm không gian;
- đặc tính bề mặt phản chiếu (ví dụ, bề mặt nhung đen và gương phải được chiếu sáng khác nhau).
Do đó, trong thực tế, các phép tính lý thuyết là vô ích, và một lux kế được sử dụng để đo độ chiếu sáng.
Làm thế nào để chuyển đổi lux sang lumen
Tuy nhiên, nếu bạn biết giá trị mong muốn của độ chiếu sáng tính bằng lux và diện tích bề mặt được chiếu sáng, bạn có thể tính lượng quang thông cần thiết theo lumen. Đồng thời, cần hiểu rằng phép tính sẽ được thực hiện với nhiều giả thiết, vì không thể đưa các điều kiện thực hiện nó gần hơn với các điều kiện lý tưởng về mặt vật lý. Khi tính toán, nên giả định rằng:
- nguồn sáng đặt ở trung tâm;
- sự chiếu sáng đồng đều trên toàn bộ khu vực, điều này gần như là không thể;
- ánh sáng rơi cùng một góc trên toàn bộ diện tích bề mặt;
- bề mặt được chiếu sáng từ bên trong quả cầu suy nghĩ được cho là xung quanh nguồn.
Quan trọng! Công thức thực tế của nhiệm vụ này nghe có vẻ đơn giản hơn nhiều: có một định mức về độ chiếu sáng cho một căn phòng cụ thể, ví dụ, cho một văn phòng - 300 lux. Cần đặt bao nhiêu đèn để phù hợp với nó? Để làm điều này, giá trị yêu cầu tính bằng lumen trước tiên được tính toán. Sự không đồng đều không thể tránh khỏi trong ánh sáng có thể được sửa chữa bằng đèn nền bổ sung.
Để có được giá trị tính bằng lumen, bạn cần nhân định mức tính bằng lux với giá trị của khu vực cần chiếu sáng.
Thí dụ: Để một văn phòng với tiêu chuẩn 300 lux có chiều dài tường là 10 mét và chiều cao trần là 4 mét. Yêu cầu tính toán số lumen tối thiểu cần thiết để phù hợp với tiêu chuẩn.
Diện tích sàn và trần sẽ là: 10 x 10 = 100 m².
Diện tích mỗi bức tường: 4 x 10 = 40 m².
Về mặt lý thuyết, với giả thiết về sự chiếu sáng đồng đều và vị trí của nguồn, cách đều tất cả các điểm trên bề mặt, vấn đề được giải quyết như sau:
300 lux x (4 x 40 + 100 + 100) m² = 300 x 360 = 108.000 lm.
Nếu giá trị thiên văn này được "dịch" thành đèn sợi đốt 100 watt thông thường, thì chỉ cần ... 72 chiếc.
Cách tiếp cận thực tế sẽ khác. Hoàn toàn không cần chiếu sáng trần nhà - nơi làm việc của nhân viên ở bên dưới. Hơn nữa, thiết kế nhiều đèn âm trần khiến ánh sáng không thể lan ngược lên trên. Vì vậy, từ các phép tính, bạn cần loại bỏ diện tích của \ u200b \ u200 trần nhà:
300 lx x 260 m² = 78.000 lm.
Đèn trần hiện đại với đèn LED có thể tạo ra 5.000 lumen.Theo đó, họ sẽ cần 16 mảnh (78.000 / 5000), làm tròn đến số nguyên gần nhất.
Con số này có thể được giảm bớt. Theo SanPiN 2.2.1 / 2.1.1.1278-03, độ chiếu sáng được đo phía trên bề mặt làm việc, cũng như tại các điểm kiểm soát cách tường và các khe hở 1 m. Chỉ cần đặt các thiết bị chiếu sáng phía trên nơi làm việc của nhân viên là đủ. Về mặt toán học, giảm các đặc trưng hình học của sàn đi 1 m ở mỗi cạnh, chúng ta nhận được:
300 lux x (160 + 64) m² = 300 x 224 = 67200 lm.
Những gì trong đèn trần sẽ là: 14 mảnh làm tròn đến số nguyên gần nhất.
Giá trị Lumen cho các thiết bị chiếu sáng khác nhau
Các yêu cầu hiện đại đối với việc đóng gói các thiết bị chiếu sáng bắt buộc phải cung cấp đầy đủ các đặc tính kỹ thuật của chúng cho người tiêu dùng. Do đó, việc tìm kiếm giá trị tính bằng lumen dưới chữ viết tắt "lm" hoặc "lm" sẽ rất dễ dàng. Ví dụ:
- đèn sợi đốt 100 W - 1300-1500 lm;
- đèn sợi đốt 60 W "General Electric" - 660 lm;
- đèn tiết kiệm năng lượng "NetHaus", halogen 13 W - 250 lm;
- đèn điốt phát quang (LED) "Gauss Elementary" 12 W "như trong 100 W" - 1130 lm;
- đèn điốt phát quang (LED) "Gauss Elementary" 6 W "như trong 60 W" - 420 lm;
- Đèn LED dây Elektrostandard LTB0201D 60 cm 18V - 1200 lm;
- Đèn bàn LED Maytoni Nastro, 15 W - 900 lm;
- đèn văn phòng TL-ECO trên đèn LED 48,5 W - 4530 lm (quang thông cuối cùng sau tất cả các tổn thất).
Có thể thấy tỷ lệ giữa quang thông và công suất của thiết bị thì thiết bị chiếu sáng LED tiết kiệm và hiệu quả nhất về hiệu suất phát sáng.
Chú ý! Kể từ ngày 1 tháng 1 năm 2020, tất cả các bóng đèn compact, hình ống và đèn huỳnh quang công nghiệp có chứa thủy ngân và các kim loại nguy hiểm khác bị cấm ở Liên bang Nga, chúng không được đưa vào danh sách.
Tiêu chuẩn chiếu sáng
Quy tắc vệ sinh SanPiN 2.2.1 / 2.1.1.1278-03 quy định độ chiếu sáng trung bình của các tòa nhà, công trình và tổ chức cho các mục đích khác nhau, cũng như độ chiếu sáng của các nhà ga, đường, lối sang đường dành cho người đi bộ, công viên và sân vận động.
Tiêu chuẩn về chiếu sáng nhân tạo trong các khu dân cư như sau:
- văn phòng - 300 lx;
- phòng trẻ em - 200 lux;
- phòng khách và bếp - 150 lux;
- phòng thay đồ - 75 lux;
- phòng tắm và phòng tắm - 50 lux;
- hành lang - 50 lux;
- phòng đựng thức ăn - 30 lux.
Tuy nhiên, trong hầu hết các trường hợp, độ chiếu sáng của các phòng và khu dân cư được lựa chọn dựa trên sở thích cá nhân của chính cư dân và việc tuân thủ tiêu chuẩn chỉ được thực hiện liên quan đến mặt bằng sản xuất và làm việc.
Như một kết luận, cần ghi nhớ những điều sau:
- Giá trị bằng số của quang thông được ghi trên bao bì của sản phẩm chiếu sáng theo đơn vị lumen.
- Để có được giá trị của độ chiếu sáng bằng lux, nó phải được chia cho giá trị của diện tích được chiếu sáng, tính bằng mét vuông. mét.
- Có các tiêu chuẩn vệ sinh cho sự chiếu sáng của bất kỳ loại phòng nào.
- Đèn điốt phát quang (LED) tiết kiệm và hiệu quả nhất về sản lượng ánh sáng.
