Entender como as unidades de medida "lúmen" e "lux" estão corretamente relacionadas entre si, bem como onde são usadas, é necessário para resolver com sucesso as seguintes situações cotidianas:
- determinação e verificação da iluminação em área residencial para atendimento à norma;
- a localização das luminárias para criar a mesma iluminação em qualquer lugar da sala;
- prevenção de gastos excessivos de eletricidade para dispositivos de iluminação;
- prevenção de doenças oculares decorrentes da falta de luz e condições corporais negativas causadas por uma violação do biorritmo.
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O que é lúmen e lux
Qualquer fonte de luz pode ser caracterizada pela intensidade da luz emitida. No sistema métrico internacional, é medido em candelas (cd). A derivada da candela é um valor que caracteriza diretamente o fluxo luminoso - lúmen, abreviado - lm.
Importante: em lâmpadas e produtos modernos com LEDs, é indicado o valor do fluxo de luz emitido por eles em lúmens ou o valor da saída de luz em lúmens por watt (lm / W).
A eficiência luminosa em figuras específicas descreve a eficiência de conversão de energia elétrica em luz e caracteriza a eficiência da lâmpada. Para obter apenas lúmens, é necessário multiplicar o valor em lm/W pelo valor da potência do produto em watts. Por exemplo, a saída de luz de uma lâmpada incandescente de 100 watts é de 15 lm/W. Então teoricamente emite luz de 1500 lumens. Na realidade, sempre há perdas na taxa de abertura. Em primeiro lugar, isso se deve ao material da própria lâmpada.
A consideração do movimento das ondas de luz no espaço inevitavelmente leva ao conceito de iluminação, porque a luz não brilha em si mesma, é sempre direcionada para fora da fonte e torna outros objetos visíveis ao olho humano. Obviamente, neste caso, ela cai na superfície de uma determinada área, o que a torna iluminada.
Lux é uma unidade de medida de iluminância. Se um fluxo luminoso de 1 lúmen cair perpendicular e uniformemente em uma área de superfície de uma unidade de área (1 m²), sua iluminação será de 1 lux.
O valor absoluto da iluminação em lux será sempre um múltiplo do valor do fluxo luminoso em lúmens para cada fonte de luz específica, pois a relação entre esses valores é inversamente proporcional. Quanto maior a área iluminada, piores as características de iluminação. Assim, por exemplo, uma lâmpada incandescente de 1500 lm, colocada em um cubo opaco com área de face de 1 m², estritamente em seu centro, ou seja, equidistante de todos os seus lados, iluminará apenas 6 m² (4 lados de 1 m², 1 inferior + 1 superior). Assim, a iluminação dentro de tal cubo será:
1500 lm / 6 m² = 250 lx.
Agora deixe a mesma lâmpada no candelabro iluminar um quadrado - para facilitar o cálculo - sala com um comprimento de parede de 4 m. Este será o mesmo cubo com uma área de cada lado de 16 m², e o área total será de 96 m². Ao mesmo tempo, para a pureza do cálculo, a lâmpada deve ser pendurada no centro da sala a uma marca de 2 m do piso e do teto. Então a iluminação em cada ponto da sala seria:
1500 lm / 96 m² = 15.625 lx.
Na prática, ninguém faz isso, o comprimento máximo da suspensão do candelabro é de apenas 0,5 m. Concentrando-se nas sensações visuais, uma pessoa sentirá que há mais luz diretamente sob a lâmpada do que nos cantos da sala, e uma pequena A área do teto no local onde a lâmpada está fixada é melhor iluminada desde que seu design seja aberto na parte superior.
Na vida cotidiana, além da luminosidade, os seguintes fatores afetam a iluminação da superfície:
- distância da fonte de luz;
- a localização da fonte de luz;
- sua forma;
- ângulo de incidência da luz (rotação e inclinação das bases);
- a curvatura da própria superfície;
- mudança nas características espaciais;
- propriedades de superfície reflexiva (por exemplo, uma superfície de veludo preto e espelhos devem ser iluminados de forma diferente).
Portanto, na prática, os cálculos teóricos são inúteis e um luxímetro é usado para medir a iluminação.
Como converter lux em lúmens
No entanto, se você souber o valor desejado de iluminação em lux e a área da superfície iluminada, poderá calcular a quantidade necessária de fluxo luminoso em lúmens. Ao mesmo tempo, deve-se entender que o cálculo será realizado com muitas premissas, uma vez que não é possível aproximar as condições para sua implementação das fisicamente ideais. Ao calcular, deve-se supor que:
- a fonte de luz está localizada no centro;
- a iluminação é uniforme em toda a área, o que é quase impossível;
- a luz cai no mesmo ângulo sobre toda a área da superfície;
- a superfície é iluminada de dentro da esfera de pensamento que se supõe estar ao redor da fonte.
Importante! A formulação prática dessa tarefa parece muito mais simples: existe uma norma de iluminação em lux para uma sala específica, por exemplo, para um escritório - 300 lux. Quantas lâmpadas precisam ser colocadas para cumpri-la? Para fazer isso, o valor necessário em lúmens é calculado primeiro. A inevitável irregularidade na iluminação pode ser corrigida com luz de fundo adicional.
Para obter o valor em lúmens, é necessário multiplicar a norma em lux pelo valor da área que precisa de iluminação.
Exemplo: Deixe um escritório com uma norma de 300 lux ter um comprimento de parede de 10 metros e uma altura de teto de 4 metros. É necessário calcular o número mínimo de lúmens necessários para cumprir o padrão.
A área do piso e teto será: 10 x 10 = 100 m².
Área de cada parede: 4 x 10 = 40 m².
Teoricamente, com a suposição de iluminação uniforme e a localização da fonte, equidistante de todos os pontos da superfície, o problema é resolvido da seguinte forma:
300 lux x (4 x 40 + 100 + 100) m² = 300 x 360 = 108.000 lm.
Se esse valor astronômico for "traduzido" em lâmpadas incandescentes comuns de 100 watts, serão necessárias apenas ... 72 peças.
A abordagem prática será diferente. Não há absolutamente nenhuma necessidade de iluminar o teto - os locais de trabalho dos funcionários estão abaixo. Além disso, o design de muitas luminárias de teto impossibilita que a luz se espalhe para cima. Portanto, dos cálculos, você precisa remover a área do teto:
300 lx x 260 m² = 78.000 lm.
Luzes de teto modernas com LEDs podem produzir 5.000 lúmens.Assim, eles precisarão de 16 peças (78.000/5000), arredondados para o número inteiro mais próximo.
Este número pode ser reduzido. De acordo com SanPiN 2.2.1 / 2.1.1.1278-03, a iluminação é medida acima da superfície de trabalho, bem como em pontos de controle a 1 m de distância de paredes e aberturas de luz, bastando colocar dispositivos de iluminação acima dos locais de trabalho dos funcionários. Reduzindo matematicamente as características geométricas do piso em 1 m de cada lado, obtemos:
300 lux x (160 + 64) m² = 300 x 224 = 67200 lm.
O que nas luzes do teto será: 14 peças arredondadas para o número inteiro mais próximo.
Valores de lúmen para diferentes luminárias
As exigências modernas para a embalagem de luminárias obrigam a levar ao consumidor suas características técnicas na íntegra. Portanto, encontrar o valor em lúmens sob a abreviatura "lm" ou "lm" será fácil. Por exemplo:
- lâmpada incandescente 100 W - 1300-1500 lm;
- lâmpada incandescente 60 W "General Electric" - 660 lm;
- lâmpada economizadora de energia "NetHaus", halogênio 13 W - 250 lm;
- lâmpada de diodo emissor de luz (LED) "Gauss Elementary" 12 W "como em 100 W" - 1130 lm;
- lâmpada de diodo emissor de luz (LED) "Gauss Elementary" 6 W "como em 60 W" - 420 lm;
- Lâmpada LED Elektrostandard LTB0201D 60 cm 18V - 1200 lm;
- Candeeiro de mesa LED Maytoni Nastro, 15 W - 900 lm;
- lâmpada de escritório TL-ECO em LEDs 48,5 W - 4530 lm (fluxo luminoso final após todas as perdas).
Como pode ser visto pela relação entre o fluxo luminoso e a potência do dispositivo, os dispositivos de iluminação LED são os mais econômicos e eficientes em termos de eficiência luminosa.
Atenção! Desde 1º de janeiro de 2020, todas as lâmpadas fluorescentes compactas, tubulares e industriais contendo mercúrio e outros metais perigosos são proibidas na Federação Russa, elas não foram incluídas na lista.
Padrões de iluminação
Normas sanitárias SanPiN 2.2.1/2.1.1.1278-03 regulamentam a iluminação média de edifícios, estruturas e instituições para fins diversos, bem como a iluminação de estações, vias, faixas de pedestres, parques e estádios.
As normas para iluminação artificial em instalações residenciais são as seguintes:
- escritório - 300 lx;
- quarto infantil - 200 lux;
- salas e cozinha - 150 lux;
- camarim - 75 lux;
- banheiro e banheiro - 50 lux;
- corredor - 50 lux;
- despensa - 30 lux.
No entanto, na maioria dos casos, a iluminação de quartos e áreas residenciais é selecionada com base nas preferências pessoais dos próprios moradores, e o cumprimento do padrão é realizado apenas em relação às instalações de produção e trabalho.
Como conclusão, vale lembrar o seguinte:
- O valor numérico do fluxo luminoso é indicado na embalagem do produto de iluminação em lúmens.
- Para obter o valor da iluminação em lux, deve ser dividido pelo valor da área a ser iluminada, expresso em metros quadrados. metros.
- Existem normas sanitárias para a iluminação de qualquer tipo de sala.
- As lâmpadas de diodo emissor de luz (LED) são as mais econômicas e eficientes em termos de emissão de luz.
