Как выполнить перевод люменов в люксы

Понимать, как правильно связаны между собой единицы измерения &#8220,люмен&#8221, и &#8220,люкс&#8221,, а также где они применяются, необходимо для успешного решения следующих бытовых ситуаций:

  • определение и проверка освещенности в жилом помещении на соответствие норме,
  • расположение светильников с целью создания одинаковой освещенности в любой точке комнаты,
  • предотвращение перерасхода электроэнергии на осветительные приборы,
  • профилактика глазных болезней, возникающих из-за недостатка света, и негативных телесных состояний, вызванных нарушением биоритмов.

Что такое люмен и люкс

Любой источник света можно охарактеризовать силой излучаемого света. В международной метрической системе она измеряется в канделах (кд). Производной от канделы является величина, характеризующая непосредственно световой поток, &#8211, люмен, сокращенно &#8211, лм.

Важно: на современных лампах и изделиях со светодиодами указывается величина испускаемого ими светового потока в люменах либо значение светоотдачи в люменах на Ватт (лм/Вт).

Световая отдача в конкретных цифрах описывает эффективность преобразования электрической энергии в световую и характеризует экономичность лампы. Чтобы получить только люмены, необходимо значение в лм/Вт умножить на значение мощности изделия в ваттах. Например, светоотдача 100-ваттной лампы накаливания составляет 15 лм/Вт. Значит теоретически она испускает свет в 1500 лм. В реальности всегда происходят потери в светосиле. В первую очередь, это обусловлено материалом самой лампы.

Рассмотрение движения световых волн в пространстве неизбежно приводит к возникновению понятия освещенности, потому что свет не светит сам в себя, он всегда направлен наружу от источника и делает другие предметы видимыми для человеческого глаза. Очевидно, что при этом он падает на поверхность определенной площади, отчего она становится освещенной.

Люкс &#8211, это единица измерения освещённости. Если световой поток в 1 люмен перпендикулярно и равномерно падает на участок поверхности единичной площади (1 м²), ее освещенность составит 1 люкс.

Абсолютное значение освещенности в люксах будет всегда кратно меньше значения светового потока в люменах для каждого конкретного источника света, так как связь между этими величинами обратно пропорциональна. Чем больше освещаемая площадь, тем характеристики освещенности хуже. Так, например, лампа накаливания в 1500 лм, помещенная в непрозрачный куб с площадью грани в 1 м², строго в его центре, то есть равноудаленно от всех его сторон, будет освещать всего 6 м² (4 боковые стороны по 1 м², 1 нижняя + 1 верхняя). Значит освещенность внутри такого куба составит:

1500 лм /6 м² = 250 лк.

Теперь пусть та же самая лампочка в люстре освещает квадратную &#8211, для удобства подсчета &#8211, комнату с длиной стены в 4 м. Это будет тот же куб с площадью каждой грани в 16 м², а общая площадь составит 96 м². При этом для чистоты подсчета лампочку следует подвесить в центре комнаты на отметке в 2 м от пола и потолка. Тогда освещенность в каждой точке комнаты составила бы:

1500 лм/96 м² = 15,625 лк.

На практике так никто не делает, максимальная длина подвеса люстры составляет всего 0,5 м. Ориентируясь на визуальные ощущения, человек почувствует, что непосредственно под лампочкой света больше, чем в углах комнаты, а лучше всего освещена небольшая площадь на потолке в месте крепления светильника при условии, что его конструкция открыта сверху.

В быту, кроме светосилы, на освещенность поверхности влияют следующие факторы:

  • расстояние до источника света,
  • расположение источника света,
  • его форма,
  • угол падения света (поворот и наклон цоколей),
  • кривизна самой поверхности,
  • изменение пространственных характеристик,
  • отражающие свойства поверхности (например, черную бархатную поверхность и зеркала следует освещать по-разному).

Поэтому на практике теоретические подсчеты бесполезны, и для измерения освещенности пользуются люксметром.

Как перевести люксы в люмены

Однако, если известно нужное значение освещенности в люксах и площадь освещаемой поверхности, можно подсчитать требуемую величину светового потока в люменах. При этом следует понимать, что подсчет будет выполнен со многими допущениями, так как приблизить условия его выполнения к физически идеальным не представляется возможным. При подсчете следует принять, что:

  • источник света располагается в центре,
  • освещенность равномерна на всей площади, что практически невозможно,
  • на всю площадь поверхности свет падает под одинаковым углом,
  • поверхность освещается изнутри мысленной сферы, предполагаемой вокруг источника.

Важно! Практическая формулировка этой задачи звучит намного проще: есть норма освещенности в люксах для конкретного помещения, например, для офиса &#8211, 300 лк. Сколько светильников нужно разместить, чтобы её соблюсти? Для этого сначала вычисляется требуемое значение в люменах. Неизбежная неравномерность в освещенности может быть скорректирована дополнительной подсветкой.

Для того, чтобы получить значение в люменах, нужно норму в люксах умножить на значение площади, нуждающейся в освещении.

Пример: Пусть офис при норме в 300 лк имеет длину стен 10 метров, а высоту потолка &#8211, 4 метра. Требуется подсчитать минимальное количество люменов, необходимое для соблюдения норматива.

Площадь пола и потолка составит: 10 х 10 = 100 м².

Площадь каждой стены: 4 х 10 = 40 м².

Теоретически с допущением на равномерное освещение и расположение источника, равноудаленного от всех точек поверхности, задача решается так:

300 лк х (4 х 40 + 100 + 100) м² = 300 х 360 = 108 000 лм.

Если это астрономическое значение &#8220,перевести&#8221, в обычные 100-ваттные лампы накаливания, то потребуется всего лишь&#8230, 72 штуки.

Практический подход будет другим. Совершенно не нужно освещать потолок &#8211, рабочие места сотрудников находятся внизу. Более того, конструкция многих потолочных светильников делает невозможным распространение света вверх. Значит из вычислений нужно убрать площадь потолка:

300 лк х 260 м² = 78 000 лм.

Современные потолочные светильники со светодиодами могут выдавать 5000 люменов. Соответственно их потребуется 16 штук (78 000/5000) с округлением до целого числа.

Это количество можно снизить. Согласно СанПиН 2.2.1/2.1.1.1278-03 замер освещенности производится над рабочей поверхностью, а также в контрольных точках, удаленных от стен и световых проемов на 1 м. Достаточно разместить осветительные приборы над рабочими местами сотрудников. Математически уменьшив геометрические характеристики пола на 1 м с каждой стороны, получим:

300 лк х (160 + 64)м² = 300 х 224 = 67200 лм.

Что в потолочных светильниках составит: 14 штук с округлением до целого числа.

Значения люменов для разных осветительных приборов

Современные требования к упаковке осветительных приборов обязывают доводить до потребителя их технические характеристики в полном объеме. Поэтому найти значение в люменах под сокращением &#8220,лм&#8221, или &#8220,lm&#8221, будет просто. Например:

  • лампа накаливания 100 Вт &#8211, 1300-1500 лм,
  • лампа накаливания 60 Вт &#8220,General Electric&#8221, &#8211, 660 лм,
  • лампа энергосберегающая &#8220,NetHaus&#8221,, галогеновая 13 Вт &#8211, 250 лм,
  • лампа светодиодная (LED) &#8220,Gauss Elementary&#8221, 12 Вт &#8220,как на 100 Вт&#8221, &#8211, 1130 лм,
  • лампа светодиодная (LED) &#8220,Gauss Elementary&#8221, 6 Вт &#8220,как на 60 Вт&#8221,- 420 лм,
  • светодиодный светильник Elektrostandard LTB0201D 60 см 18В &#8211, 1200 лм,
  • настольная светодиодная лампа Maytoni Nastro, 15 Вт &#8211, 900 лм,
  • офисный светильник TL-ЭКО на светодиодах 48,5 Вт &#8211, 4530 лм (итоговый световой поток после всех потерь).

Как видно из отношения светового потока к мощности устройства, светодиодные осветительные приборы являются самыми экономичными и эффективными на световую отдачу.

Внимание! Так как с 1 января 2020 года в РФ запрещены все компактные, трубчатые и промышленные люминесцентные лампы, содержащие ртуть и другие опасные металлы, они в список не вошли.

Нормы освещенности

Санитарными правилами СанПиН 2.2.1/2.1.1.1278-03 зарегламентирована средняя освещенность зданий, сооружений и учреждений различного назначения, а также освещенность вокзалов, дорог, пешеходных переходов, парков и стадионов.

Нормативы на искусственное освещение в жилых помещениях следующие:

  • рабочий кабинет &#8211, 300 лк,
  • детская комната &#8211, 200 лк,
  • жилые комнаты и кухня &#8211, 150 лк,
  • гардеробная &#8211, 75 лк,
  • санузел и ванная &#8211, 50 лк,
  • коридор &#8211, 50 лк,
  • кладовая &#8211, 30 лк.

Однако в большинстве случаев освещенность комнат и жилых зон подбирается на основании личных предпочтений самих жильцов, а следование нормативности осуществляется лишь применительно к производственным и рабочим помещениям.

В качестве выводов стоит запомнить следующее:

  1. Численное значение светового потока указывается на упаковке осветительного изделия в люменах.
  2. Чтобы получить величину освещенности в люксах, его нужно разделить на значение площади, которую требуется осветить, выраженную в кв. метрах.
  3. На освещенность любого типа помещения существуют санитарные нормы.
  4. Самыми экономичными и эффективными на световую отдачу являются светодиодные (LED) лампы.