了解测量单位“流明”和“勒克斯”如何正确关联,以及它们适用于何处,对于成功解决以下国内情况是必要的:
- 确定和检查居住空间的照明是否符合标准;
- 灯具的定位可以在房间的任何地方产生相同的照明;
- 防止照明设备过度消耗能源;
- 预防由于生物节律紊乱引起的光线不足和身体状况不佳导致的眼部疾病。
什么是流明和勒克斯
任何光源都可以通过它发出的光的强度来表征。在国际公制中,它以坎德拉 (cd) 为单位。坎德拉的导数是表征光通量本身的值 - 流明,缩写 - lm。
重要的: 带有 LED 的现代灯具和产品以流明为单位表示其发出的光通量值或以每瓦流明 (lm/W) 为单位的光输出值。
具体数字的发光效率描述了电能转化为光的效率并表征了灯的经济性。要仅获得流明,请将 lm/W 的值乘以产品的瓦数(以瓦特为单位)。例如,100 W 白炽灯的发光效率为 15 lm/W。所以理论上它会发出 1500 lm 的光。实际上,总是有发光效率的损失。这主要是由于灯本身的材料。
考虑到光波在空间中的运动,不可避免地会产生照明的概念,因为光不会照射到自身,它总是从光源向外引导,使人眼可以看到其他物体。很明显,它落在了某个区域的表面上,所以它就被照亮了。
勒克斯是照度的测量单位。如果1流明的光通量垂直均匀地落在单位面积(1平方米)的表面上,其照度为1勒克斯。
对于每个特定光源,以勒克斯为单位的照度绝对值总是以流明为单位的光通量的倍数,因为这些量之间的关系是反比的。照射面积越大,照度特性越差。因此,例如,将一个 1500 lm 的白炽灯泡放在一个面面积为 1 m² 的不透明立方体中,严格位于中心,即与其所有边等距,将仅照亮 6 m²(1 m² 的 4 个边, 1 下 + 1 上)。所以这样一个立方体内部的照明将是:
1500 流明/6 平方米 = 250 勒克斯。
现在让枝形吊灯中的同一个灯泡照亮一个正方形 - 为了便于计算 - 墙壁长度为 4 m 的房间。它将是同一个立方体,每个面的面积为 16 平方米,总面积为 96 平方米。在这种情况下,为了进行清洁计算,灯泡应悬挂在房间中央,距离地板和天花板 2 m 的标记处。那么房间内每个点的照度将是:
1500 流明/96 平方米 = 15.625 勒克斯。
实际上没有人这样做,枝形吊灯的最大悬挂长度仅为0.5 m。注重视觉感受,人会觉得灯下的光线比房间的角落更多,最好是在灯的安装点天花板上的一小块区域进行照明,前提是它的设计是开放式的在顶部。
在家里,除了发光强度外,还有以下几个因素会影响表面的照度:
- 到光源的距离;
- 光源的位置;
- 它的形状;
- 光的入射角(底座的旋转和倾斜);
- 表面本身的曲率;
- 空间特征的变化;
- 表面的反射特性(例如,黑色天鹅绒表面和镜子应采用不同的照明方式)。
所以在实践中理论计算是没有用的,而使用照度计来测量照度。
如何将勒克斯转换为流明
但是,如果您知道以勒克斯为单位的所需照度值和被照面的面积,则可以计算以流明为单位的光通量所需值。应该理解,计算将在许多假设下进行,因为不可能将其实现条件近似为物理理想。计算时,应假定:
- 光源位于中心;
- 整个区域的照明是均匀的,这实际上是不可能的;
- 在整个表面区域,光线以相同的角度落下;
- 表面是从假设在光源周围的心理范围内照亮的。
重要的! 这个问题的实际表述听起来要简单得多:对于一个特定的房间,有一个以勒克斯为单位的照度标准,例如,对于办公室 - 300 勒克斯。应该放置多少灯具才能满足呢?为此,您首先计算所需的流明值。照明中不可避免的不均匀可以通过额外的照明来纠正。
为了获得以流明为单位的值,您需要将以勒克斯为单位的标准乘以需要照明的区域的值。
例子: 假设一间标准为 300 勒克斯的办公室有 10 米长的墙壁和 4 米高的天花板。您需要计算符合标准所需的最小流明数。
地板和天花板面积将为:10 x 10 = 100 平方米。
每面墙的面积:4 x 10 = 40 平方米。
理论上,假设光照均匀且光源位置与表面上的所有点等距,则问题解决如下:
300 lx x (4 x 40 + 100 + 100) m² = 300 x 360 = 108,000 流明。
如果把这个天文数字“转化”成普通的100瓦白炽灯泡,你只需要……72个。
实际的方法会有所不同。根本不需要点亮天花板——员工的工作场所就在楼下。此外,许多天花板灯具的设计使得光线无法向上传播。因此,您需要从计算中删除天花板区域:
300 勒克斯 x 260 平方米 = 78,000 流明。
现代 LED 天花板灯具可提供 5,000 流明。因此,您需要将 16 件 (78,000/5000) 四舍五入为整数。
这个数字可以减少。根据 SanPiN 2.2.1/2.1.1.1278-03,在工作表面以及远离墙壁的控制点和 1 m 的光孔处进行照明测量。在员工的工作场所放置照明设备就足够了。数学上将地板的几何特征每边减少 1 m,我们得到:
300 lx x (160 + 64)m² = 300 x 224 = 67200 lm。
天花板灯中的哪个是:14 件,四舍五入为整数。
不同照明灯具的流明值
对照明灯具包装的现代要求必须将其技术规格完整地提供给消费者。因此,在缩写“lm”或“lm”下找到流明值将很容易。例如:
- 一个 100 W 白炽灯泡是 1300-1500 lm;
- 60W 白炽灯泡“通用电气” - 660 lm;
- NetHaus”节能灯,卤素13W - 250 lm;
- 高斯初级 LED 灯 12 W“至于 100 W” - 1130 lm;
- Gauss Elementary 6W LED灯“至于60W” - 420 lm;
- LED 灯 Elektrostandard LTB0201D 60 cm 18V - 1200 lm;
- Maytoni Nastro 15W LED 台灯 - 900 流明;
- LED 上的 TL-ECO 办公灯 48.5 W - 4530 lm(所有损失后的总光通量)。
从光通量与器件功率的比值可以看出,LED照明灯具在光输出上是最经济高效的。
警告。 自 2020 年 1 月 1 日起,所有含有汞和其他有害金属的紧凑型、管状和工业荧光灯都在俄罗斯联邦被禁止使用,它们不包括在清单中。
照度标准
卫生法规 SanPiN 2.2.1/2.1.1.1278-03 规定了不同用途的建筑物、构筑物和机构的平均照度,以及火车站、道路、人行横道、公园和体育场馆的照明。
住宅楼宇的人工照明标准如下:
- 办公室 - 300 勒克斯;
- 儿童房 - 200 勒克斯;
- 客厅和厨房 - 150 勒克斯;
- 更衣室 - 75 勒克斯;
- 浴室和浴室 - 50 勒克斯;走廊 - 50 勒克斯;
- 走廊 - 50 勒克斯; - 走廊 - 50 勒克斯; - 储藏室 - 30 勒克斯;
- 储藏室 - 30 勒克斯。
然而,在大多数情况下,房间和生活区的照明是根据居住者的个人喜好来选择的,并且仅对工业和工作区进行规范。
作为结论,值得记住以下几点:
- 照明产品包装上标明的光通量数值,单位为流明。
- 要得到以勒克斯为单位的照度值,必须除以待照明面积的值,以平方米表示。
- 任何类型的房间的照明都有卫生标准。
- 最经济和最高效的光输出是 LED(发光二极管)灯。