การทำความเข้าใจว่าหน่วยการวัด "ลูเมน" และ "ลักซ์" นั้นสัมพันธ์กันอย่างถูกต้องอย่างไร รวมถึงตำแหน่งที่ใช้งาน จำเป็นต่อการแก้ปัญหาสถานการณ์ในชีวิตประจำวันต่อไปนี้ให้สำเร็จ:
- การกำหนดและตรวจสอบการส่องสว่างในพื้นที่ที่อยู่อาศัยเพื่อให้เป็นไปตามบรรทัดฐาน
- ตำแหน่งของอุปกรณ์ตกแต่งเพื่อสร้างแสงสว่างแบบเดียวกันที่ใดก็ได้ในห้อง
- การป้องกันการใช้ไฟฟ้าเกินสำหรับอุปกรณ์ให้แสงสว่าง
- การป้องกันโรคตาที่เกิดจากการขาดแสงและสภาพร่างกายเชิงลบที่เกิดจากการละเมิด biorhythms
เนื้อหา
ลูเมนและลักซ์คืออะไร
แหล่งกำเนิดแสงใดๆ ก็ตามสามารถระบุความแรงของแสงที่ปล่อยออกมาได้ ในระบบเมตริกสากล มีหน่วยวัดเป็นแคนเดลา (cd) อนุพันธ์ของแคนเดลาคือค่าที่กำหนดลักษณะฟลักซ์การส่องสว่างโดยตรง - ลูเมน ตัวย่อ - lm
สำคัญ: บนโคมไฟและผลิตภัณฑ์ที่ทันสมัยพร้อมไฟ LED จะแสดงค่าของฟลักซ์แสงที่ปล่อยออกมาเป็นลูเมนหรือค่าของเอาต์พุตแสงเป็นลูเมนต่อวัตต์ (lm / W)
ประสิทธิภาพการส่องสว่างในตัวเลขเฉพาะจะอธิบายประสิทธิภาพของการแปลงพลังงานไฟฟ้าเป็นแสงและแสดงคุณลักษณะของประสิทธิภาพของหลอดไฟ เพื่อให้ได้ลูเมนเท่านั้น คุณต้องคูณค่าใน lm / W ด้วยค่าของกำลังของผลิตภัณฑ์ในหน่วยวัตต์ ตัวอย่างเช่น กำลังส่องสว่างของหลอดไส้ 100 วัตต์คือ 15 ลูเมน/วัตต์ ตามทฤษฎีแล้วมันให้แสง 1500 ลูเมน ในความเป็นจริง มีการสูญเสียอัตราส่วนรูรับแสงอยู่เสมอ ประการแรก นี่เป็นเพราะวัสดุของตัวโคมไฟเอง
การพิจารณาการเคลื่อนที่ของคลื่นแสงในอวกาศย่อมนำไปสู่แนวคิดเรื่องการส่องสว่างอย่างหลีกเลี่ยงไม่ได้ เนื่องจากแสงไม่ได้ส่องเข้ามาในตัวมันเอง จึงมักจะถูกนำออกจากแหล่งกำเนิดแสงเสมอและทำให้วัตถุอื่นๆ มองเห็นได้ด้วยตามนุษย์ แน่นอน ในกรณีนี้ มันตกลงบนพื้นผิวของบางพื้นที่ ซึ่งทำให้มีแสงสว่าง
Lux เป็นหน่วยวัดความส่องสว่าง หากฟลักซ์การส่องสว่าง 1 ลูเมนตกในแนวตั้งฉากและสม่ำเสมอบนพื้นที่ผิวของพื้นที่หน่วย (1 ตร.ม.) การส่องสว่างจะเท่ากับ 1 ลักซ์
ค่าสัมบูรณ์ของการส่องสว่างในลักซ์จะเป็นผลคูณของค่าของฟลักซ์การส่องสว่างในลูเมนสำหรับแหล่งกำเนิดแสงเฉพาะแต่ละแห่งเสมอ เนื่องจากความสัมพันธ์ระหว่างค่าเหล่านี้เป็นสัดส่วนผกผัน ยิ่งบริเวณที่มีแสงสว่างมากเท่าใด ลักษณะการส่องสว่างก็จะยิ่งแย่ลงเท่านั้น ตัวอย่างเช่น หลอดไส้ 1,500 ลูเมน วางในลูกบาศก์ทึบแสงที่มีพื้นที่หน้า 1 ตร.ม. อยู่ตรงกลางอย่างเคร่งครัด นั่นคือ จากทุกด้านเท่ากัน จะส่องสว่างเพียง 6 ตร.ม. (4 ด้านของ 1 ตร.ม. 1 ด้านล่าง + 1 ด้านบน) ดังนั้นการส่องสว่างภายในลูกบาศก์จะเป็น:
1500 lm / 6 m² = 250 lx
ตอนนี้ให้หลอดไฟเดียวกันในโคมระย้าส่องสว่างเป็นสี่เหลี่ยมจัตุรัส - เพื่อความสะดวกในการคำนวณ - ห้องที่มีผนังยาว 4 ม. นี่จะเป็นลูกบาศก์เดียวกันกับพื้นที่ด้านชายหาด 16 ตร.ม. และ พื้นที่ทั้งหมดจะอยู่ที่ 96 ตารางเมตร ในเวลาเดียวกัน เพื่อความบริสุทธิ์ของการคำนวณ ควรแขวนหลอดไฟไว้ตรงกลางห้องที่ระยะ 2 เมตรจากพื้นและเพดาน จากนั้นไฟส่องสว่างในแต่ละจุดในห้องจะเป็นดังนี้
1500 lm / 96 m² = 15.625 lx
ในทางปฏิบัติไม่มีใครทำเช่นนี้ความยาวสูงสุดของโคมระย้าระงับเพียง 0.5 ม. โดยเน้นที่ความรู้สึกทางสายตาบุคคลจะรู้สึกว่ามีแสงส่องตรงใต้หลอดไฟมากกว่าในมุมห้องและมีขนาดเล็ก พื้นที่บนเพดาน ณ ตำแหน่งที่ติดโคมจะส่องสว่างได้ดีที่สุดหากการออกแบบเปิดที่ด้านบน
ในชีวิตประจำวัน นอกเหนือจากความส่องสว่างแล้ว ปัจจัยต่อไปนี้ส่งผลต่อการส่องสว่างของพื้นผิว:
- ระยะห่างจากแหล่งกำเนิดแสง
- ตำแหน่งของแหล่งกำเนิดแสง
- แบบฟอร์ม;
- มุมตกกระทบของแสง (การหมุนและความเอียงของพื้นรองเท้า)
- ความโค้งของพื้นผิวเอง
- การเปลี่ยนแปลงลักษณะเชิงพื้นที่
- คุณสมบัติของพื้นผิวสะท้อนแสง (เช่น พื้นผิวกำมะหยี่สีดำและกระจกควรให้แสงต่างกัน)
ดังนั้นในทางปฏิบัติ การคำนวณตามทฤษฎีจึงไม่มีประโยชน์ และใช้ลักซ์มิเตอร์ในการวัดความสว่าง
วิธีแปลง ลักซ์ เป็น ลูเมน
อย่างไรก็ตาม หากคุณทราบค่าการส่องสว่างที่ต้องการในลักซ์และพื้นที่ของพื้นผิวที่ส่องสว่าง คุณสามารถคำนวณปริมาณฟลักซ์การส่องสว่างที่ต้องการในหน่วยลูเมนได้ ในเวลาเดียวกัน ควรเข้าใจว่าการคำนวณจะดำเนินการโดยใช้สมมติฐานหลายประการ เนื่องจากเป็นไปไม่ได้ที่จะนำเงื่อนไขสำหรับการดำเนินการไปปฏิบัติให้ใกล้เคียงกับอุดมคติทางร่างกายมากขึ้น เมื่อคำนวณควรสันนิษฐานว่า:
- แหล่งกำเนิดแสงอยู่ตรงกลาง
- แสงสว่างจะสม่ำเสมอทั่วทั้งบริเวณ ซึ่งแทบจะเป็นไปไม่ได้เลย
- แสงตกที่มุมเดียวกันทั่วทั้งพื้นที่ผิว
- พื้นผิวส่องสว่างจากภายในทรงกลมความคิดที่สันนิษฐานว่าอยู่รอบแหล่งกำเนิด
สำคัญ! สูตรการปฏิบัติของงานนี้ฟังดูง่ายกว่ามาก: มีบรรทัดฐานของการส่องสว่างในลักซ์สำหรับห้องใดห้องหนึ่งเช่นสำหรับสำนักงาน - 300 ลักซ์ ต้องวางโคมไฟกี่ดวงเพื่อให้เป็นไปตามนั้น? ในการทำเช่นนี้ ค่าที่ต้องการในหน่วยลูเมนจะถูกคำนวณก่อน ความไม่สม่ำเสมอของแสงที่หลีกเลี่ยงไม่ได้สามารถแก้ไขได้ด้วยไฟแบ็คไลท์เพิ่มเติม
เพื่อให้ได้ค่าเป็นลูเมน คุณต้องคูณค่าปกติในลักซ์ด้วยค่าของพื้นที่ที่ต้องการแสง
ตัวอย่าง: ให้สำนักงานที่มีขนาดมาตรฐาน 300 ลักซ์ มีผนังยาว 10 เมตร และเพดานสูง 4 เมตร จำเป็นต้องคำนวณจำนวนลูเมนขั้นต่ำที่ต้องเป็นไปตามมาตรฐาน
พื้นที่พื้นและเพดานจะเป็น: 10 x 10 = 100 ตร.ม.
พื้นที่ผนังแต่ละด้าน: 4 x 10 = 40 ตร.ม.
ในทางทฤษฎี ด้วยสมมติฐานของการส่องสว่างสม่ำเสมอและตำแหน่งของแหล่งกำเนิด จากจุดทั้งหมดบนพื้นผิวที่เท่ากัน ปัญหาได้รับการแก้ไขดังนี้:
300 ลักซ์ x (4 x 40 + 100 + 100) ตร.ม. = 300 x 360 = 108,000 ลูเมน
หากค่าทางดาราศาสตร์นี้ "แปล" เป็นหลอดไส้ธรรมดา 100 วัตต์ก็ต้องการเพียง ... 72 ชิ้นเท่านั้น
แนวทางปฏิบัติจะแตกต่างออกไป ไม่จำเป็นต้องส่องสว่างเพดาน - สถานที่ทำงานของพนักงานอยู่ด้านล่าง นอกจากนี้ การออกแบบโคมไฟเพดานหลายแบบทำให้แสงกระจายขึ้นไปด้านบนไม่ได้ ดังนั้นจากการคำนวณคุณต้องลบพื้นที่เพดาน:
300 x 260 ม² = 78,000 ลูเมน
ไฟเพดานที่ทันสมัยพร้อมหลอด LED ให้ความสว่างถึง 5,000 ลูเมนดังนั้น จึงต้องใช้ 16 ชิ้น (78,000/5000) ปัดเศษเป็นจำนวนเต็มที่ใกล้เคียงที่สุด
ตัวเลขนี้สามารถลดลงได้ ตาม SanPiN 2.2.1 / 2.1.1.1278-03 การส่องสว่างจะถูกวัดเหนือพื้นผิวการทำงานเช่นเดียวกับที่จุดควบคุมห่างจากผนังและช่องเปิดแสง 1 เมตร การวางอุปกรณ์ให้แสงสว่างเหนือที่ทำงานของพนักงานก็เพียงพอแล้ว ลดลักษณะทางเรขาคณิตของพื้นแต่ละด้านลง 1 ม. ทางคณิตศาสตร์เราจะได้:
300 ลักซ์ x (160 + 64) ตร.ม. = 300 x 224 = 67200 ลูเมน
ไฟเพดานจะเป็นอะไร: 14 ชิ้นปัดเศษเป็นจำนวนเต็มที่ใกล้ที่สุด
ค่าลูเมนสำหรับโคมไฟแบบต่างๆ
ข้อกำหนดที่ทันสมัยสำหรับบรรจุภัณฑ์ของอุปกรณ์ส่องสว่างจำเป็นต้องนำเสนอคุณสมบัติทางเทคนิคให้กับผู้บริโภคอย่างครบถ้วน ดังนั้นการหาค่าเป็นลูเมนโดยใช้ตัวย่อ "lm" หรือ "lm" จึงเป็นเรื่องง่าย ตัวอย่างเช่น:
- หลอดไส้ 100 W - 1300-1500 lm;
- หลอดไส้ 60 W "เจเนอรัลอิเล็กทริก" - 660 lm;
- หลอดประหยัดไฟ "NetHaus", ฮาโลเจน 13 W - 250 lm;
- หลอดไฟไดโอดเปล่งแสง (LED) "Gauss Elementary" 12 W "ใน 100 W" - 1130 lm;
- หลอดไฟไดโอดเปล่งแสง (LED) "Gauss Elementary" 6 W "ใน 60 W" - 420 lm;
- หลอดไฟ LED ไฟฟ้ามาตรฐาน LTB0201D 60 ซม. 18V - 1200 lm;
- โคมไฟตั้งโต๊ะ LED Maytoni Nastro, 15 W - 900 lm;
- โคมไฟสำนักงาน TL-ECO บน LEDs 48.5 W - 4530 lm (ฟลักซ์ส่องสว่างสุดท้ายหลังจากการสูญเสียทั้งหมด)
ดังจะเห็นได้จากอัตราส่วนของฟลักซ์การส่องสว่างต่อกำลังของอุปกรณ์ อุปกรณ์ส่องสว่าง LED นั้นประหยัดและมีประสิทธิภาพมากที่สุดในแง่ของประสิทธิภาพการส่องสว่าง
ความสนใจ! ตั้งแต่วันที่ 1 มกราคม 2020 เป็นต้นไป สหพันธรัฐรัสเซียห้ามใช้หลอดคอมแพค หลอดทดลอง และหลอดฟลูออเรสเซนต์อุตสาหกรรมทั้งหมดที่มีสารปรอทและโลหะอันตรายอื่น ๆ รวมอยู่ในรายการ
มาตรฐานการส่องสว่าง
กฎสุขาภิบาล SanPiN 2.2.1/2.1.1.1278-03 กำหนดความสว่างเฉลี่ยของอาคารโครงสร้างและสถาบันเพื่อวัตถุประสงค์ต่าง ๆ เช่นเดียวกับการส่องสว่างของสถานีถนนคนเดินข้ามสวนสาธารณะและสนามกีฬา
มาตรฐานแสงประดิษฐ์ในอาคารพักอาศัยมีดังนี้:
- สำนักงาน - 300 lx;
- ห้องเด็ก - 200 ลักซ์;
- ห้องนั่งเล่นและห้องครัว - 150 ลักซ์
- ห้องแต่งตัว - 75 ลักซ์;
- ห้องน้ำและห้องน้ำ - 50 ลักซ์;
- ทางเดิน - 50 ลักซ์;
- ตู้กับข้าว - 30 ลักซ์
อย่างไรก็ตาม ในกรณีส่วนใหญ่ การส่องสว่างของห้องและพื้นที่อยู่อาศัยจะถูกเลือกตามความชอบส่วนบุคคลของผู้พักอาศัย และการปฏิบัติตามมาตรฐานจะดำเนินการเฉพาะในส่วนที่เกี่ยวกับการผลิตและสถานที่ทำงานเท่านั้น
โดยสรุปแล้วควรจดจำสิ่งต่อไปนี้:
- ค่าตัวเลขของฟลักซ์การส่องสว่างจะระบุไว้บนบรรจุภัณฑ์ของผลิตภัณฑ์ให้แสงสว่างในหน่วยลูเมน
- เพื่อให้ได้ค่าความสว่างในหน่วยลักซ์ จะต้องหารด้วยค่าของพื้นที่ที่จะส่องสว่างเป็นตารางเมตร เมตร
- มีมาตรฐานด้านสุขอนามัยสำหรับการส่องสว่างของห้องทุกประเภท
- หลอดไฟไดโอดเปล่งแสง (LED) เป็นหลอดประหยัดและมีประสิทธิภาพสูงสุดในแง่ของปริมาณแสง
