Оптические величины: световой поток, освещённость и расчёт освещения
Светильники, лампы и светодиодные ленты превращают электричество в свет. Поэтому после темы электрических параметров логично разобрать оптические: 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 приборы — светильники, лампы, светодиодные ленты и другие решения — работают по одному принципу: переводят электрическую энергию в световую.
На старте чаще всего путают люмены и люксы. Это разные величины: люменами описывают световой поток источника, а люксами — освещённость в конкретной точке.
Люмены и люксы — это разные показатели
Люмены отражают, сколько света в сумме выдаёт источник. Люксы же показывают, сколько этого света фактически попало на нужную поверхность или в выбранную точку.
Поэтому два светильника с одинаковыми люменами 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 стало больше. Просто тот же световой поток сосредоточен на меньшей площади.
Чем отличается люкс от люмена
Люмен относится к самому источнику света, а люкс описывает освещённость конкретной площади или точки.
Световой поток. Люмены
Световой поток — это суммарное количество видимого света, которое источник излучает во все стороны. Эту величину измеряют в люменах.
Важно понимать: люмены описывают общий «объём» света, а не то, насколько ярким выглядит конкретное пятно на стене, полу или столешнице.
Точно определить люмены обычным домашним прибором нельзя. Для измерений применяют лабораторные установки — например, гониофотометр или интегрирующую сферу.
Чем измеряют световой поток
Корректные измерения люменов делают в лаборатории — карманные приборы для этого не подходят.
Фраза «светит во всех направлениях» не означает одинаковую картину освещения. Свет можно собрать в узкий луч (как у спота или фонаря), а можно распределить шире. При одном и том же световом потоке узкий луч будет казаться ярче, потому что те же люмены приходятся на меньшую площадь. Поэтому, отвечая на вопрос «насколько яркий светильник», одного значения в люменах недостаточно.
Освещённость. Люксы
Освещённость в люксах показывает результат: сколько света дошло до конкретной точки или поверхности.
В отличие от люменов, люксы реально измерить обычным недорогим люксметром.
На освещённость влияет не только световой поток, но и число светильников, угол рассеивания, направление света, расстояние до места замера, а также отражения от стен, потолка, пола и мебели.
Схема распределения освещённости
Люксы характеризуют не источник, а освещённость на поверхности.
Почему вопрос «как далеко светит светильник?» сформулирован неверно
По смыслу здесь спрашивают: «На каком расстоянии от светильника освещения будет достаточно?»
Без дополнительных вводных ответить нельзя. Нужно знать световой поток, угол рассеивания, направление света и то, какой уровень освещённости человек считает комфортным.
Расчёт освещения
В жилых комнатах 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 менее 300 лк, а на автостоянке — не менее 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 более точные расчёты 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 помещения могут требовать разное количество светильников. Узкий коридор с тёмными стенами и светлая квадратная комната одной площади будут освещаться по-разному, даже если использовать одинаковые модели.
Вопросы для самопроверки
1. Как понять, сколько люменов выдаёт прожектор?
Показать ответ
2. Как далеко светит спот с 1000 лм и 25 градусами угла рассеивания света?
Показать ответ
3. Какие данные нужно уточнить у клиента, чтобы ответить на 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 этих вводных получится только очень приблизительная оценка.