Оптические величины: световой поток, освещённость и расчёт освещения
Светильники, лампы и светодиодные ленты превращают электричество в свет. Поэтому после темы электрических параметров удобно разобраться и с оптическими: что означают люмены, чем они отличаются от люксов и почему без расчёта освещения результат почти всегда не совпадает с ожиданиями.
Содержание
- 1. Световой поток. Люмены
- 2. Освещённость. Люксы
- 3. Расчёт освещения
- 4. Вопросы для самопроверки
Любые осветительные устройства — светильники, лампы, светодиодные ленты и другие решения — нужны для того, чтобы преобразовывать электрическую энергию в световую.
На старте чаще всего путают люмены и люксы. Это разные величины: люмены описывают световой поток, который выдаёт сам источник, а люксы показывают освещённость в конкретной точке.
Люмены и люксы — не одно и то же
Люмены отражают, сколько света в сумме излучает источник. Люксы же показывают, какая часть этого света дошла до нужной поверхности или до выбранной точки.
Поэтому два светильника с одинаковым световым потоком могут давать разную освещённость: один сформирует узкий пучок, а другой «размажет» свет по широкой зоне.
Узкий луч часто воспринимается как более яркий, но это не означает, что люменов больше. Просто тот же поток распределён на меньшую площадь.
Разница между люксом и люменом
Люмен — характеристика источника света, а люкс — показатель освещённости определённой площади или точки.
Световой поток. Люмены
Световой поток — это суммарное количество света, которое источник излучает в видимом диапазоне во всех направлениях. Эту величину измеряют в люменах.
Важно понимать: речь идёт о «общем объёме» света, а не о том, насколько ярким кажется конкретное световое пятно на стене, полу или столешнице.
Точно определить люмены бытовыми приборами не получится. Для измерений применяют лабораторные решения — например, гониофотометр или интегрирующую сферу.
Как измеряют световой поток
Световой поток в люменах определяют в лаборатории — карманные приборы для этого не подходят.
Формулировка «светит во всех направлениях» означает, что свет может быть собран в узкий луч (как у спота или фонаря) либо распределён шире. При одинаковом световом потоке узкий луч будет казаться ярче, потому что те же люмены приходятся на меньшую область. Поэтому, отвечая на вопрос «насколько яркий светильник», одного значения в люменах недостаточно.
Освещённость. Люксы
Освещённость в люксах показывает, сколько света фактически попало на выбранную поверхность или в конкретную точку.
В отличие от люменов, люксы можно замерить обычным недорогим люксметром.
На освещённость влияет не только световой поток: важны число светильников, угол рассеивания, направление света, расстояние до места измерения, а также отражения от стен, потолка, пола и мебели.
Схема освещённости
Люксы характеризуют не источник, а итоговую освещённость на поверхности.
Почему вопрос «как далеко светит светильник?» неточный
По смыслу это обычно означает: «На каком расстоянии от светильника освещения будет достаточно?»
Но без дополнительных данных ответить нельзя. Нужно знать световой поток, угол рассеивания, направление света и понимать, какую освещённость человек считает комфортной.
Расчёт освещения
Для дома требования часто обсуждают более гибко, но для рабочих мест, офисов, мастерских, коридоров, парковок и многих других зон освещённость задаётся нормативами.
Например, на офисном рабочем столе должно быть не меньше 300 лк, а на автостоянке — не меньше 15 лк. При проектировании это важно учитывать, а не подбирать светильники «на глаз».
Также стоит помнить: освещённость в точке формируется не только прямым светом от светильников, но и отражениями от стен, потолка, пола, мебели и предметов интерьера.
Поэтому относительно точный расчёт делают не просто по площади помещения, а в специализированных программах, например DIALux.
Пример расчёта в DIALux
Для точного расчёта учитывают геометрию помещения, расстановку мебели и коэффициенты отражения поверхностей.
Поэтому даже при одинаковой площади двум разным помещениям может понадобиться разное количество светильников. Узкий коридор с тёмными стенами и светлая квадратная комната одной площади будут освещаться по-разному, даже если установить одинаковые модели.
Вопросы для самопроверки
1. Как узнать, сколько люменов выдаёт прожектор?
Показать ответ
2. Как далеко светит спот с 1000 лм и 25 градусами угла рассеивания света?
Показать ответ
3. Какую информацию нужно запросить у клиента, чтобы ответить на его вопрос: «Сколько мне нужно светильников на комнату 20 м²»?
Показать ответ
1. Размеры и форму помещения.
2. Высоту потолка.
3. Назначение помещения и требуемую освещённость.
4. Тип светильников, их световой поток и угол света.
5. Цвета и отражающие свойства стен, потолка и пола.
6. Наличие мебели, перегородок и рабочих зон.
Без этой информации получится лишь очень приблизительная оценка.