Comprender cómo se relacionan correctamente entre sí las unidades de medida "lumen" y "lux", así como dónde se utilizan, es necesario para resolver con éxito las siguientes situaciones cotidianas:
- determinación y verificación de la iluminación en una zona residencial para el cumplimiento de la norma;
- la ubicación de los accesorios para crear la misma iluminación en cualquier lugar de la habitación;
- prevención del gasto excesivo de electricidad para dispositivos de iluminación;
- prevención de enfermedades oculares derivadas de la falta de luz y condiciones corporales negativas causadas por una violación de los biorritmos.
Contenido
¿Qué es lumen y lux?
Cualquier fuente de luz se puede caracterizar por la fuerza de la luz emitida. En el sistema métrico internacional, se mide en candelas (cd). La derivada de la candela es un valor que caracteriza directamente el flujo luminoso - lumen, abreviado - lm.
Importante: en lámparas y productos modernos con LED, se indica el valor del flujo de luz emitido por ellos en lúmenes o el valor de la salida de luz en lúmenes por vatio (lm / W).
La eficiencia luminosa en cifras específicas describe la eficiencia de convertir la energía eléctrica en luz y caracteriza la eficiencia de la lámpara. Para obtener solo lúmenes, debe multiplicar el valor en lm / W por el valor de la potencia del producto en vatios. Por ejemplo, la salida de luz de una lámpara incandescente de 100 vatios es de 15 lm/W. Así que teóricamente emite luz de 1500 lúmenes. En realidad, siempre hay pérdidas en la relación de apertura. En primer lugar, esto se debe al material de la propia lámpara.
La consideración del movimiento de las ondas de luz en el espacio conduce inevitablemente al concepto de iluminación, porque la luz no brilla en sí misma, siempre se dirige hacia afuera desde la fuente y hace que otros objetos sean visibles para el ojo humano. Evidentemente, en este caso cae sobre la superficie de una determinada zona, lo que hace que se ilumine.
Lux es una unidad de medida de iluminancia. Si un flujo luminoso de 1 lumen incide perpendicular y uniformemente sobre una superficie de una unidad de superficie (1 m²), su iluminación será de 1 lux.
El valor absoluto de iluminación en lux será siempre un múltiplo del valor del flujo luminoso en lúmenes para cada fuente de luz concreta, ya que la relación entre estos valores es inversamente proporcional. Cuanto mayor sea el área iluminada, peores serán las características de iluminación. Así, por ejemplo, una lámpara incandescente de 1500 lm, colocada en un cubo opaco con un área de cara de 1 m², estrictamente en su centro, es decir, equidistante de todos sus lados, iluminará solo 6 m² (4 lados de 1 m², 1 inferior + 1 superior). Entonces la iluminación dentro de tal cubo será:
1500 lm / 6 m² = 250 lx.
Ahora deje que la misma bombilla en el candelabro ilumine un cuadrado, para facilitar el cálculo, una habitación con una longitud de pared de 4 m. Este será el mismo cubo con un área de 16 m² de lado, y el la superficie total será de 96 m². Al mismo tiempo, para la pureza del cálculo, la bombilla debe colgarse en el centro de la habitación a una distancia de 2 m del suelo y el techo. Entonces la iluminación en cada punto de la habitación sería:
1500 lm / 96 m² = 15.625 lx.
En la práctica, nadie hace esto, la longitud máxima de la suspensión de la araña es de solo 0,5 m. Centrándose en las sensaciones visuales, una persona sentirá que hay más luz directamente debajo de la bombilla que en las esquinas de la habitación, y un pequeño El área del techo en el lugar donde se coloca la lámpara se ilumina mejor siempre que su diseño esté abierto en la parte superior.
En la vida cotidiana, además de la luminosidad, los siguientes factores afectan la iluminación de la superficie:
- distancia a la fuente de luz;
- la ubicación de la fuente de luz;
- su forma;
- ángulo de incidencia de la luz (rotación e inclinación de los zócalos);
- la curvatura de la propia superficie;
- cambio en las características espaciales;
- propiedades reflectantes de la superficie (por ejemplo, una superficie de terciopelo negro y los espejos deben iluminarse de manera diferente).
Por lo tanto, en la práctica, los cálculos teóricos son inútiles y se usa un luxómetro para medir la iluminación.
Cómo convertir lux a lúmenes
Sin embargo, si conoce el valor deseado de iluminación en lux y el área de la superficie iluminada, puede calcular la cantidad requerida de flujo luminoso en lúmenes. Al mismo tiempo, debe entenderse que el cálculo se realizará con muchas suposiciones, ya que no es posible acercar las condiciones para su implementación a las físicamente ideales. Al calcular, se debe suponer que:
- la fuente de luz está ubicada en el centro;
- la iluminación es uniforme en toda el área, lo cual es casi imposible;
- la luz cae en el mismo ángulo sobre toda la superficie;
- la superficie se ilumina desde dentro de la esfera de pensamiento que se supone que está alrededor de la fuente.
¡Importante! La formulación práctica de esta tarea suena mucho más simple: hay una norma de iluminación en lux para una habitación en particular, por ejemplo, para una oficina: 300 lux. ¿Cuántas lámparas hay que colocar para cumplirlo? Para hacer esto, primero se calcula el valor requerido en lúmenes. La inevitable irregularidad en la iluminación se puede corregir con retroiluminación adicional.
Para obtener el valor en lúmenes, debe multiplicar la norma en lux por el valor del área que necesita iluminación.
Ejemplo: Deje que una oficina con una norma de 300 lux tenga una longitud de pared de 10 metros y una altura de techo de 4 metros. Se requiere calcular el número mínimo de lúmenes necesarios para cumplir con la norma.
La superficie de suelo y techo será: 10 x 10 = 100 m².
Área de cada pared: 4 x 10 = 40 m².
Teóricamente, con el supuesto de iluminación uniforme y la ubicación de la fuente, equidistante de todos los puntos de la superficie, el problema se resuelve de la siguiente manera:
300 lux x (4 x 40 + 100 + 100) m² = 300 x 360 = 108.000 lm.
Si este valor astronómico se "traduce" en lámparas incandescentes ordinarias de 100 vatios, entonces solo ... se necesitan 72 piezas.
El enfoque práctico será diferente. No hay absolutamente ninguna necesidad de iluminar el techo: los lugares de trabajo de los empleados están debajo. Además, el diseño de muchas lámparas de techo hace imposible que la luz se propague hacia arriba. Entonces, de los cálculos, debe eliminar el área del techo:
300 lx x 260 m² = 78 000 lm.
Las luces de techo modernas con LED pueden producir 5.000 lúmenes.En consecuencia, necesitarán 16 piezas (78 000/5000), redondeadas al número entero más próximo.
Este número se puede reducir. Según SanPiN 2.2.1 / 2.1.1.1278-03, la iluminación se mide sobre la superficie de trabajo, así como en los puntos de control a 1 m de distancia de las paredes y las aberturas de luz. Basta con colocar dispositivos de iluminación sobre los lugares de trabajo de los empleados. Reduciendo matemáticamente las características geométricas del piso en 1 m de cada lado, obtenemos:
300 lux x (160 + 64) m² = 300 x 224 = 67200 lm.
Lo que en luces de techo será: 14 piezas redondeadas al número entero más próximo.
Valores de lúmenes para diferentes accesorios de iluminación.
Los requisitos modernos para el embalaje de los aparatos de iluminación obligan a llevar al consumidor sus características técnicas en su totalidad. Por lo tanto, será fácil encontrar el valor en lúmenes bajo la abreviatura "lm" o "lm". Por ejemplo:
- lámpara incandescente 100 W - 1300-1500 lm;
- lámpara incandescente de 60 W "General Electric" - 660 lm;
- lámpara de bajo consumo "NetHaus", halógena 13 W - 250 lm;
- lámpara de diodo emisor de luz (LED) "Gauss Elementary" 12 W "como en 100 W" - 1130 lm;
- lámpara de diodo emisor de luz (LED) "Gauss Elementary" 6 W "como en 60 W" - 420 lm;
- Lámpara LED Elektrostandard LTB0201D 60 cm 18V - 1200 lm;
- Lámpara de mesa LED Maytoni Nastro, 15 W - 900 lm;
- lámpara de oficina TL-ECO en LED 48,5 W - 4530 lm (flujo luminoso final después de todas las pérdidas).
Como se puede ver en la relación entre el flujo luminoso y la potencia del dispositivo, los dispositivos de iluminación LED son los más económicos y eficientes en términos de eficiencia luminosa.
¡Atención! Desde el 1 de enero de 2020, todas las lámparas fluorescentes compactas, tubulares e industriales que contienen mercurio y otros metales peligrosos están prohibidas en la Federación Rusa, no se incluyeron en la lista.
Estándares de iluminación
Las normas sanitarias SanPiN 2.2.1/2.1.1.1278-03 regulan la iluminación media de edificios, estructuras e instituciones para diversos fines, así como la iluminación de estaciones, vías, pasos de peatones, parques y estadios.
Las normas para la iluminación artificial en locales residenciales son las siguientes:
- oficina - 300 lx;
- habitación infantil - 200 lux;
- salas de estar y cocina - 150 lux;
- vestidor - 75 lux;
- baño y baño - 50 lux;
- corredor - 50 lux;
- despensa - 30 lux.
Sin embargo, en la mayoría de los casos, la iluminación de las habitaciones y áreas residenciales se selecciona en función de las preferencias personales de los propios residentes, y el cumplimiento de la norma se lleva a cabo solo en relación con los locales de producción y trabajo.
Como conclusión, vale la pena recordar lo siguiente:
- El valor numérico del flujo luminoso se indica en el embalaje del producto de iluminación en lúmenes.
- Para obtener el valor de iluminación en lux, se debe dividir por el valor del área a iluminar, expresado en metros cuadrados. metros
- Existen normas sanitarias para la iluminación de cualquier tipo de estancia.
- Las lámparas de diodos emisores de luz (LED) son las más económicas y eficientes en términos de salida de luz.
