ملاقات با فردی که اندازه های طول، مساحت، حجم و وزن را درک نمی کند، دشوار است. محاسبه زمان یا تعیین دما دشوار نیست. اما اگر از کسی در مورد کمیت های فتومتریک بپرسید، در بیشتر موارد نمی توانید انتظار پاسخ روشنی داشته باشید. در همین حال، ما در تماس دائمی با نور طبیعی یا مصنوعی زندگی می کنیم. این بدان معناست که ما باید یاد بگیریم که آن را به نحوی ارزیابی کنیم.

البته، چنین ارزیابی همیشه توسط همه انجام می شود، اما اغلب - صرفاً در سطح ادراک ذهنی: آیا نور کافی وجود دارد یا خیر. با این حال، چنین "درجه بندی" دقیقاً ذهنی است و می تواند خطاهای قابل توجهی ایجاد کند. عواقب چنین ارزیابی های نادرستی را نمی توان دست کم گرفت - هم نور ناکافی و هم بیش از حد آن بر اندام های بینایی فرد و وضعیت روانی-عاطفی او تأثیر منفی می گذارد.

در همین حال، ارزش ویژه ای وجود دارد - روشنایی، که ارزش آن توسط قوانین قانونی در زمینه ساخت و ساز و بهداشت تنظیم می شود. یعنی روشنایی دقیقاً معیار کیفیتی است که به شما امکان می دهد سازماندهی یک سیستم روشنایی اتاق را به درستی ارزیابی کنید. در این مقاله در مورد این پارامتر و سایر کمیت های فتومتریک مرتبط با آن صحبت خواهیم کرد و خواهیم دید که چگونه می توان از آن در یک کاربرد عملی استفاده کرد.

به دلیل عادت ریشه‌دار، بسیاری همچنان بر این باورند که ارزیابی روشنایی اتاق را می‌توان در واحدهای انرژی - وات انجام داد. این تصور غلط به راحتی قابل توضیح است - ما با این کلیشه پایدار به عنوان میراثی از زمان تسلط کامل لامپ های رشته ای باقی مانده ایم.

لامپ های رشته ای با مصرف برق مختلف - 15، 25، 40، 60، 75، 100، 150 وات و بیشتر تولید شدند. و هر صاحب یک خانه یا آپارتمان از تجربه خود می دانست که برای روشنایی معمولی اتاق نشیمن، به عنوان مثال، باید سه لامپ 60 واتی را در یک لوستر بپیچد، یک "چهل" برای یک چراغ رومیزی کافی است. صد وات یک برای آشپزخانه و غیره

به هر حال، میراث واضح این امر هنوز هم رویه ای است که تولید کنندگان لامپ از آن استفاده می کنند - برای نشان دادن روی بسته بندی آنها، علاوه بر مصرف برق، بازده نوری که در قدرت معادل لامپ های رشته ای قدیمی بیان می شود.

بنابراین بیایید اولین چیز را به خاطر بسپاریم - نه شار نوری ساطع شده توسط یک لامپ و نه روشنایی سطح ناشی از آن با وات اندازه گیری نمی شود. وات های نشان داده شده بر روی بدنه دستگاه، میزان برق مصرفی لامپ است که با تغییرات فیزیکی خاصی، به نور مرئی تبدیل می شود.

برخی از افراد نسل قدیمی به طور کلی مطمئن هستند که خروجی نور یک دستگاه روشنایی با شمع اندازه گیری می شود. به هر حال، این چندان دور از واقعیت نیست و چرایی آن در ادامه مشخص خواهد شد. اما باز هم، این اصلاً روشنایی نیست.

بنابراین منطقی است که مقادیر اصلی نورسنجی را به ترتیب از منبع نور گرفته تا سطح روشن در نظر بگیریم. بیایید فوراً رزرو کنیم - درک این موضوع برای یک فرد ناآماده بسیار دشوار است. بنابراین، ما سعی می کنیم ارائه را تا حد امکان ساده کنیم و آن را با فرمول های دست و پا گیر نکنیم. به طوری که صرفاً یک درک کلی از موضوع وجود دارد.

جریان نور

نور همانطور که مشخص است ماهیت موجی دارد. در محدوده مشخصی از طول موج ها، تابش الکترومغناطیسی توسط اندام های بینایی انسان درک می شود، یعنی قابل مشاهده می شود. مرزهای تقریبی این محدوده از 400÷450 نانومتر (قسمت قرمز طیف) تا 630÷650 (ناحیه بنفش) است.

امواج الکترومغناطیسی حامل انرژی هستند - این انرژی خورشید است که زندگی روی زمین را فراهم می کند. اما بیایید از دسته بندی های نجومی دور شویم و به منابع نور معمولی برگردیم.

بنابراین، از آنجایی که یک منبع نور ساطع می کند، این به معنای تابش و انتقال انرژی خاصی است. مقدار این انرژی تابشی (We) منتقل شده در واحد زمان را شار تابشی (Fe) می گویند. و بر حسب وات اندازه گیری می شود.

با این حال، ما در مورد نور، یعنی درک رنگ توسط دید انسان صحبت می کنیم. و تخمین مقدار انرژی "توسط چشم" به معنای ایجاد سریع خطای بزرگ است. به عنوان مثال، دو منبع با قدرت تابش برابر، اما با رنگ های درخشش متفاوت، توسط چشم نیز متفاوت درک می شوند.

برای یکسان سازی این پارامتر، یک کمیت فیزیکی ویژه - شار نوری (F) معرفی شد. این نیز نشان دهنده قدرت شار تابشی است، اما تنها بخشی از آن است که توسط چشم انسان سالم به طور متوسط ​​درک می شود.

شار نوری را می توان بر حسب وات (این نشانگر انرژی است) یا با لومن (نشانگر نور) اندازه گیری کرد. در عمل معمولا از لومن ها استفاده می شود.

برای مقدار دقیق یک لومن، تابش از قسمت مرکزی و سبز طیف مرئی، با طول 555 نانومتر، به عنوان استاندارد در نظر گرفته شد.

بنابراین، پذیرفته شده است که یک شار تابشی با طول موج 555 نانومتر و مقدار 1 وات مربوط به 683 لومن است. چرا چنین ضریب عجیبی؟ فقط تایید نهایی این واحد در سیستم SI در سال 1979 انجام شد و اولین آزمایشات در نورسنجی با معرفی نشانگر شار نوری مدتها قبل از آن انجام شد. در آن زمان، زمانی که روشنایی الکتریکی هنوز وجود نداشت و یک شمع معمولی به عنوان منبع نور کم و بیش پایدار و "مرجع" عمل می کرد. و نسبت فعلی انرژی وات و لومن سبکبا گذشت زمان مجدداً محاسبه شد و به امروز منتقل شد.

یک بار دیگر به شما یادآوری می کنیم که وات های ذکر شده در بالا، که می توانند برای اندازه گیری شار نور نیز استفاده شوند، هیچ ارتباطی با وات های نشان داده شده در بسته بندی لامپ ندارند. این میزان مصرف لامپ را نشان می دهد، یعنی مقدار انرژی که از شبکه می گیرد. ما باید بیشتر نگران بازده نور پرانرژی آن باشیم - این که چقدر انرژی تابشی مرئی را "بیرون خواهد داد". بنابراین، هنگام انتخاب یک لامپ، بسیار صحیح تر است که به قیاس های نسبی زودگذر در وات، بلکه به مقدار مشخص شده شار نور در لومن توجه کنید.

خروجی نورانی

این مقدار از نظر عملی بسیار جالب است، زیرا اساساً کارایی منبع نور را مشخص می کند. مهم است که یک لامپ را نه بر اساس مصرف برق آن، بلکه بر اساس نحوه استفاده از این نیرو در هنگام تبدیل به انرژی نور انتخاب کنید.

بنابراین، مقدار خروجی نور نشان می دهد که چه مقدار شار نوری توسط لامپ هنگام تبدیل یک وات انرژی مصرف شده تولید می شود. واضح است که در لومن بر وات (lm/W) اندازه گیری می شود.

تبدیل یک نوع انرژی به نوع دیگر به روش های مختلفی انجام می شود. به عنوان مثال، در لامپ های رشته ای معمولی از اصل مقاومت استفاده می شود - درخشش توسط یک سیم پیچ قرمز داغ با مقاومت الکتریکی بالا ایجاد می شود. واضح است که این امر با تلفات حرارتی عظیم همراه است. دستگاه های روشنایی مدرن بر اساس اصول درخشش ماتریس های نیمه هادی در هنگام عبور جریان یا یونیزه شدن مخلوط های گازی انتخاب شده، کارآمدتر هستند. در اینجا، انرژی کمتری برای گرم کردن غیر ضروری هدر می رود.

قبلاً در بالا ذکر شد که اوج درک طبیعی نور توسط چشم انسان در طول موج 555 نانومتر رخ می دهد. و در شرایط ایده آل، با دگرگونی کامل انرژی الکتریکیدر یک شار نوری تک رنگ با طول موج مشخص شده، یعنی بدون تلفات مطلق، از نظر تئوری می توان به خروجی نور 683 lm/W دست یافت. این منبع نور ایده آل نامیده می شود که متأسفانه در طبیعت وجود ندارد.

جدول زیر نشان می دهد ویژگی های مقایسه ایبرای رایج ترین لامپ های مورد استفاده در زندگی روزمره - رشته ای، فلورسنت و LED. به وضوح قابل مشاهده است که استفاده از منابع نور مدرن چقدر مقرون به صرفه تر می شود، یعنی چگونه بازده نور افزایش می یابد.

(مقادیر جدول تقریبی است. در هر دسته از لامپ ها ممکن است انحرافاتی در یک جهت یا دیگری وجود داشته باشد - این به کیفیت مدل خاص بستگی دارد. اما جدول تصویر کلی را کاملاً واضح نشان می دهد).

شار نورانی، Lm	لامپ های رشته ای		لامپ های فلورسنت		لامپ های ال ای دی
	مصرف شده است پاور، دبلیو	خروجی نورانی lm/W	مصرف شده است پاور، دبلیو	خروجی نورانی lm/W	مصرف شده است پاور، دبلیو	خروجی نورانی lm/W
250	20	12.5	5÷7	41.7	2÷3	100
400	40	10	10÷13	36.4	4÷5	88.9
700	60	11.7	15÷16	45.2	6÷10	87.5
900	75	12	18÷20	47.4	10÷12	81.8
1200	100	12	25÷30	43.6	12÷15	88.9
1800	150	12	40÷50	40	18÷20	94.7
2500	200	12.5	60÷80	38.5	25÷30	90.9

مقدار بازده نوری خاص همیشه نیست، اما هنوز توسط برخی از تولیدکنندگان لامپ بر روی بسته بندی آنها مشخص می شود. این ممکن است کتیبه "خروجی نور" یا "اثر روشنایی" باشد. در غیر این صورت، تشخیص آن با تقسیم شار نوری پلاک نام بر مصرف برق مشخص شده آسان است.

کاملاً واضح است که از همه لامپ های استفاده شده در شرایط زندگی، دستگاه های LED بهترین نشانگرهای خروجی نور را دارند - برای آنها این رقم به 100 لیتر بر وات می رسد و حتی ممکن است کمی بالاتر باشد. اما پیشرفت هنوز متوقف نمی شود و توسعه دهندگان یک نسخه قریب الوقوع را اعلام می کنند تولید سریاللامپ هایی با بازده نوری حدود 200 لیتر بر وات. اما منبع ایده آل هنوز خیلی دور است...

به هر حال، دانشمندان موفق به تخمین زدن شدند راندمان نورانیخورشید، و آنقدر بالا نیست: تقریباً 93 lm/W.

در مورد بازده نوری منابع نور انواع مختلفدر فیلم زیر نیز این موضوع توضیح داده شده است:

ویدئو: راندمان نورانی چیست و کاربرد عملی این پارامتر چیست؟

قدرت نور

در فیزیک مفهوم منبع نقطه ای نور وجود دارد - تابش را دقیقاً در همه جهات منتشر می کند. در عمل، اگر این اتفاق بیفتد، بسیار نادر است، و حتی پس از آن - با کمی ساده سازی مفاهیم. در واقع شار نور در جهات مختلف ناهموار است. و برای تخمین، فرض کنید، چگالی فضایی آن، آنها با قدر شدت نور عمل می کنند. و برای درک چیستی آن، باید مفهوم زاویه جامد را نیز به خاطر بسپارید.

بیایید با هندسه شروع کنیم. بنابراین، زاویه جامد بخشی از فضا است که همه پرتوهایی را که از یک نقطه ساطع می‌شوند و سطح خاصی را قطع می‌کنند، متحد می‌کند (به آن سطح فرعی می‌گویند). البته در نورسنجی، این یک سطح روشن است. این زاویه در مقادیر ویژه - استرادیان (sr) اندازه گیری می شود و معمولاً در فرمول ها با نماد نشان داده می شود. Ω .

بزرگی زاویه جامد نسبت مساحت سطح فرورفته به شعاع کره است.

Ω = S/R²

یعنی اگر مثلاً کره ای به شعاع یک متر را در نظر بگیریم، آنگاه یک زاویه جامد از یک استرادیان، نقطه ای از سطح آن را به مساحت یک "برش" می دهد. متر مربع.

چرا این را می دانید؟ واقعیت این است که مفهوم شدت نور مستقیماً با زاویه جامد مرتبط است. به طور خاص، یک شار نورانی یک لومن، که در فضایی محدود شده با زاویه جامد یک استرادیان منتشر می شود، دارای شدت نوری یک کاندلا است. از نظر ریاضی، این رابطه به شکل زیر است:

I = Ф/Ω

و اگر در مورد شدت انرژی نور برابر با یک کاندلا صحبت کنیم، این 1/683 W/sr است.

به هر حال، کندلا یکی از هفت کمیت اساسی سیستم SI است.

Candela در لغت به معنای شمع در لاتین است. این دقیقاً همان "یادگار گذشته" است که قبلاً در بالا ذکر شد ، اما به وضوح کل ارتباط مقادیر را نشان می دهد.

بیایید در شکل توضیح دهیم:

بنابراین، یک منبع نور نقطه ای وجود دارد - یک شمع. فتیله سوزان آن نور با شدت یک کاندلا ساطع می کند (مورد 1).

در فضایی محدود شده با زاویه جامد برابر با یک استرادیان (مورد 2)، شار نوری (مورد 3) برابر با یک لومن منتشر می شود. در فاصله معینی از منبع (شعاع کره - موقعیت 4) این جریان سطح یک منطقه خاص را روشن می کند (موقعیت 5). با نگاهی به آینده، بلافاصله خواهیم گفت که اگر مساحت برابر با یک متر مربع باشد، در چنین شرایطی در این "نقطه نورانی" روشنایی برابر با یک لوکس (lx) فراهم می شود.

اگر به شمع به عنوان منبع نور مرجع برگردیم، محاسبه آن آسان است نور عمومیجریان جدید یک کره کامل دارای زاویه جامد 4π است، یعنی با کمی گرد شدن برابر با 12.56 استرادیان است. این به این معنی است که یک شمع که نور یک کندلا را در همه جهات ساطع می کند، شار نوری کل 12.56 لومن تولید می کند.

جالب است که چندی پیش تابش منابع نور "در شمع" ارزیابی شد. به عنوان مثال، آنها گفتند که شما به یک "لامپ برای شصت شمع" نیاز دارید. فروشندگان و خریداران یکدیگر را کاملاً درک کردند - یک لامپ رشته ای 60 واتی خریداری شد، اگرچه در واقع این مقادیر به هیچ وجه به یکدیگر مرتبط نیستند. در این مورد، از نقطه نظر فیزیک، ارتباطی ندارند. و آنچه خنده دار است این است که به حقیقت نزدیک بود.

بیایید ببینیم - 60 شمع 12.56 لومن در مجموع 753.6 لومن می دهد. بیایید به جدول بالا نگاه کنیم - یک لامپ رشته ای با مصرف 60 وات دارای شار نوری تقریباً 700 لومن است. خیلی نزدیک!

اما، تکرار می کنیم، ارزیابی صحیح منابع نور هنوز باید در لومن انجام شود.

روشنایی نور

پارامتر دیگری که ارزش توجه دارد، روشنایی منبع نور است. واقعیت این است که عملا نیازی به پرداختن به منابع نقطه ای نیست. یعنی اکثر منابع دارای سطح تابشی خاصی هستند. و با شار نوری یکسان، اما ناحیه تابش نور متفاوت، با دید متفاوت درک خواهد شد.

یعنی در اصل، روشنایی قدرت نور ساطع شده از یک واحد سطح معین از سطح مرئی منبع نور است.

واضح است که واحد روشنایی کاندلا بر متر مربع خواهد بود.

این یک ارزش مهم است، زیرا اندام های بینایی، هنگام نگاه کردن به منبع نور، نه به شدت نور، بلکه به روشنایی واکنش نشان می دهند. وقتی ارزش آن زیاد باشد (بیش از 160 هزار کندل در هر متر مربع)، نور می تواند باعث تحریک چشم، درد و اشک ریزش شود. بنابراین، تولید کنندگان وسایل روشناییو لامپ هایی با لامپ مات تولید می کند. بدون از دست دادن شار نوری، تشعشع به طور خاص از یک رشته رشته ای یا LED با مناطق کوچک آنها نمی آید، بلکه از سطح بسیار بزرگ تری از لامپ می آید. این درخشش برای شبکیه چشم بسیار ایمن‌تر است و با دید بسیار راحت‌تر درک می‌شود.

روشنایی سطح

بالاخره به نورپردازی رسیدیم. این مقدار را می توان بیشترین کاربرد را در نظر گرفت، زیرا روشنایی یک منطقه خاص است که عملکرد کلی دستگاه های روشنایی را ارزیابی می کند.

به طور تصویری، روشنایی (E) چگالی سطحی شار نوری (F) است که در یک منطقه خاص (S) توزیع شده است. اگر کمی ساده تر به آن بپردازیم، می توان آن را با فرمول زیر بیان کرد:

همانطور که در بالا دیدیم، یک لومن شار نوری در مساحت یک متر مربع، روشنایی برابر با یک لوکس (lx) ایجاد می کند.

روشنایی به عوامل مختلفی بستگی دارد، حتی اگر ویژگی های منبع نور را در نظر نگیرید.

• در مرحله اول، هر چه منبع از سطح روشن دورتر باشد، مساحت "نقطه نور" بزرگتر است (مخروط زاویه جامد را به خاطر بسپارید). یعنی شار نوری روی آن توزیع می شود منطقه بزرگتر. علاوه بر این، همانطور که به یاد داریم، این وابستگی درجه دوم است. یعنی وقتی فاصله به نصف تغییر می کند، روشنایی چهار برابر، سه برابر نه برابر و غیره کاهش می یابد.

اگر منبع نقطه ای را در نظر بگیریم، می توانیم فرمول کپلر را اعمال کنیم:

ما معنای مقادیر موجود در فرمول را تکرار نمی کنیم - آنها در بالا آورده شده اند.

• ثانیاً، فرمول کپلر نشان داده شده در بالا فقط برای سطحی عمود بر جهت شار نور معتبر است. در واقعیت، البته، این اغلب اتفاق نمی افتد. یعنی در موردی که صفحه روشن در زاویه α نسبت به جهت جریان قرار دارد، باید اصلاحاتی برای آن انجام شود:

E = (I / r²) × cos α.

به یاد داشته باشید - هنگامی که می خواهید یک سطح را تا حد امکان روشن کنید، چراغ قوه را عمود بر آن قرار دهید. اما اگر آن را در یک زاویه قرار دهید، نور به شدت کاهش می یابد، زیرا به نظر می رسد نور در سراسر سطح "لکه دار" شده است.

• ثالثاً، روشنایی یک منطقه خاص به محیط اطراف آن نیز بستگی دارد. واقعیت این است که بیشتر سطوح تمام نوری را که به آنها برخورد می کند جذب نمی کنند، بلکه تا حد زیادی آن را منعکس می کنند. و به این ترتیب آنها خود به منابع اصلی نور تبدیل می شوند.

بیایید آنچه در بخش روشنایی درخشش گفته شد را به یاد بیاوریم. بله، در واقع، روشنایی چنین مناطق نورانی زیاد نیست. اما تابش از یک منطقه مناسب می آید و در نتیجه یک شار درخشان بسیار قابل توجه ایجاد می شود.

و روشنایی چنین سطح روشنایی هم به روشنایی آن و هم به بازتاب پراکنده آن بستگی دارد که نام جداگانه ای دارد - albedo. هر چه آلبدو بالاتر باشد، درخشش بیشتر است. و از آنجایی که روشن تر است، جریان رنگ "ثانویه" بیشتر مورد مطالعه قرار می گیرد.

مقداری نمونه های گویانور منعکس شده یک ورق کاغذ سفید با نوردهی تنها 50 لوکس دارای روشنایی 15 cd/m² خواهد بود. درخشش ماه کامل (و همانطور که می دانیم، نور خورشید است که از سطح آن منعکس می شود) با روشنایی 2500 cd/m² مشخص می شود. و سطح برف سفید خالص در یک روز آفتابی به روشنایی تا 3000 cd/m² می رسد. خیلی زیاد!

این پدیده در نورپردازی و طرحاتاق ها خطوط مدل کاملی از لامپ ها تولید می شوند که به طور خاص برای هدایت به سمت دیوارها یا سقف ها طراحی شده اند، یعنی مناطق نورانی هستند که در کار نورپردازی عمومی اتاق گنجانده شده اند. در هنگام ایجاد سازه های سقفی چند لایه با نور نوار LED نیز از همین اثر استفاده می شود.

به راحتی می توان حدس زد که روشنایی اتاق به سبک انتخابی دکوراسیون آن بستگی دارد. مثلاً همان لامپ در یک اتاق سفید، روشنایی بسیار بیشتری نسبت به لامپ هایی که با رنگ های تیره رنگ شده اند، ارائه می دهد.

از آنجایی که نتیجه نهایی مورد انتظار از عملکرد دستگاه های روشنایی ایجاد نشانگرهای روشنایی راحت و سالم در اتاق است، این مقدار روشنایی سطح است که تابع مقررات است. اقدامات قانونی (SNiP و SanPiN) نشان می دهد که بسته به هدف آنها، چه روشنایی باید در اتاق های مختلف حاصل شود.

بنابراین، SNiP 23-05-95 فعلی در نسخه به روز شده خود (کد قوانین SP 52.13330.2011) شاخص های روشنایی استاندارد زیر را برای ساختمان های مسکونی مشخص می کند:

نوع (هدف) محل	استانداردهای روشنایی مطابق با SNiP فعلی، لوکس
اتاق های نشیمن	150
اتاق کودکان	200
دفتر، کارگاه یا کتابخانه	300
کابینت برای کارهای نقشه کشی دقیق	500
آشپزخانه	150
اتاق دوش، حمام جداگانه یا ترکیبی، حمام	50
سونا، رختکن، استخر	100
سالن ورودی، راهرو، سالن	50
لابی ورودی	30
پله ها و فرودها	20
جا رختی	75
اتاق ورزشی (سالن ورزشی).	150
اتاق بیلیارد	300
انباری برای کالسکه یا دوچرخه	30
اتاق های فنی - اتاق دیگ بخار، اتاق پمپ، اتاق برق و غیره.	20
معابر کمکی، از جمله در اتاق زیر شیروانی و زیرزمین	20
محوطه ورودی اصلی خانه (ایوان)	6
منطقه در ورودی اضطراری یا فنی	4
مسیر عابر پیاده در ورودی خانه به طول 4 متر	4

در این مورد، ارزیابی روشنایی باید در یک صفحه افقی در ارتفاع کف انجام شود. برای پله ها - هم در ارتفاع کف و هم در سکوها و پله های انتقال.

برای ارزیابی سطح روشنایی، از دستگاه های خاصی استفاده می شود - لوکس متر. آنها از یک آشکارساز نوری با سطح حسگر کروی و یک واحد مبدل با نشانگر آنالوگ (فلش) یا دیجیتالی قرائت ها تشکیل شده اند.

واضح است که لوکس متر یک دستگاه بسیار تخصصی و گران قیمت است که توسط متخصصان استفاده می شود و مطلقاً نیازی به داشتن آن در خانه نیست. اما درک مقادیر اولیه فتومتریک به هیچ صاحب خانه یا آپارتمان آسیب نمی رساند.

برای چی؟ - ممکن است خیلی ها بپرسند. بله، حداقل برای اینکه بتوانیم به طور مستقل استفاده از منابع نور خاصی را برای دستیابی به برنامه ریزی کنیم روشنایی مورد نیاز. از این گذشته ، سلامتی و خلق و خوی عمومی همه اعضای خانواده به طور مستقیم به آن بستگی دارد.

جایگاه عملی این دانش در بخش بعدی نشریه مورد بحث قرار خواهد گرفت.

دمای رنگارنگ

برای پایان دادن به گفتگو در مورد ویژگی های اصلی منابع نور، لازم است در مورد آنها صحبت کنیم دمای رنگ.

با شاخص های کاملاً مساوی از شار نوری ساطع شده، یک لامپ می تواند یک رنگ زرد گرم، دیگری - سفید خنثی، و سومی، به عنوان مثال، می تواند با سایه سرد آبی بدرخشد. چگونه آنها را با این پارامتر تشخیص دهیم؟ یک مقیاس دمای رنگ ویژه برای این منظور ایجاد شده است.

بیایید فوراً رزرو کنیم - هیچ ارتباطی بین دمای هوا در اتاق یا دمای گرمایش خود منبع نور وجود ندارد. درخشش جسم فیزیکی که تا دمای بالا گرم می شود به سادگی به عنوان یک استاندارد در نظر گرفته می شود.

هر جسمی اگر دمایش بالاتر از صفر مطلق باشد، خودش منبع است اشعه مادون قرمز. با افزایش دما، طول موج این تابش تغییر می کند و در یک لحظه خاص به قسمت مرئی طیف می رسد.

احتمالاً همه این را مشاهده کرده اند - هنگامی که گرم می شود، یک میله فلزی ابتدا قرمز می شود، سپس با نور قرمز روشن شروع به درخشش می کند؛ همانطور که می گویند، می توانید آن را گرم کنید، "سفید - داغ". و هنگام انجام کار جوشکاری الکتریکی، هنگامی که دمای قوس به سطوح بسیار بالایی می رسد، فلز در حال ذوب می تواند رنگ آبی به دست آورد.

این درجه بندی است که اساس مقیاس دمای رنگ را تشکیل می دهد. با کلوین نشان داده شده است - و در مقیاس می توانید ببینید که لامپ چه نوع درخششی از خود ساطع می کند.

این دمای رنگ معمولاً در برچسب لامپ نشان داده می شود. گاهی اوقات با توضیح متنی یا حتی یک مقیاس مینیاتوری همراه است که نشان می دهد لامپ در کدام ناحیه از طیف مرئی می درخشد.

انتخاب لامپ ها بر اساس دمای رنگ آنها بستگی به نوع محیطی دارد که قصد دارید در اتاق نگهداری کنید. البته، یک عامل ذهنی نیز در اینجا نقش مهمی ایفا خواهد کرد - یعنی ترجیحات صاحبان. و هیچ "دستور العمل" آماده ای برای این وجود ندارد. اما جدول زیر یک نمای کلی توصیه شده از لامپ ها را بر اساس درخشش آنها ارائه می دهد. شاید این به کسی در هنگام انتخاب کمک کند.

دمای رنگارنگ	ادراک بصری	تعاریف احتمالی جو ایجاد شده	برنامه های کاربردی نمونه
2700 K	نور گرم	باز، گرم، دوستانه، دنج، آرامش بخش	اتاق نشیمن، لابی هتل، بوتیک های کوچک، رستوران ها، کافه ها
3000 K	نور سفید	صمیمی، دوستانه، مساعد برای برقراری ارتباط	اتاق نشیمن، کتابخانه، مغازه، دفاتر
3700 K	نور خنثی	دوستانه، مساعد برای برقراری ارتباط، ایجاد احساس امنیت، افزایش توجه	موزه ها و سالن های نمایشگاه، کتابفروشی ها، دفاتر
4100 K	نور سرد	متمرکز کننده، تمیز، شفاف، سازنده	محل های آموزشی، دفاتر طراحی، دفاتر، Bolgitsy، فروشگاه های بزرگ، ایستگاه های قطار
5000 - 6500 K	نور روز سرد	آزاردهنده، بیش از حد روشن، رنگ های برجسته، استریل، خسته کننده در طول زمان	موزه ها، جواهرات فروشی ها، برخی دفاتر در موسسات پزشکی

انجام محاسبات مستقل

همانطور که وعده داده شده بود، این بخش از نشریه الگوریتم محاسبه روشنایی را مورد بحث قرار خواهد داد. به عبارت دقیق‌تر، به‌طور دقیق‌تر، محاسبه دقیقاً جهت مخالف دارد. یعنی ما از قبل مقدار نور طبیعی را می دانیم. و محاسبات باید ما را به این نتیجه برساند که چه تعداد لامپ و با چه شار نوری برای تهیه آن لازم است.

فرمول کلی برای محاسبات

بنابراین، بیایید با فرمولی شروع کنیم که مبنای محاسبات ما خواهد بود.

Fl = (En × Sp × k × q) / (Nc × n × η)

فلوریدا- این شار نوری لامپ است که باید در لامپ نصب شود. یعنی این همان مقداری است که هدف محاسبات است.

یونگ- نورپردازی استاندارد سطوح بسته به نوع اتاق. مطابق با پارامترهای تعیین شده توسط SNiP و در جدول بالا آورده شده است، یعنی از مقدار استاندارد شروع می کنیم.

Sp- مساحت سطح روشن. معمولاً در صورت محاسبه مساحت اتاق در اینجا ظاهر می شود روشنایی عمومی. اما اگر هدف محاسبه روشنایی یک منطقه محلی باشد (به عنوان مثال، منطقه کار) سپس مساحت این ناحیه است که جایگزین می شود.

ک- ضریب تصحیح که اغلب ضریب ایمنی نامیده می شود. معرفی آن شرایط مختلفی را در نظر می گیرد که بر بازده نوری لامپ ها تأثیر می گذارد. اولاً، بسیاری از لامپ ها با گذشت زمان شروع به هدر دادن پتانسیل انتشار خود می کنند، یا به عبارت ساده، کم نور می شوند. ثانیاً، انتشار می تواند تحت تأثیر برخی قرار گیرد عوامل خارجی- این غبار بودن اتاق یا مثلاً غلظت بالای بخار است که از انتشار آزادانه اشعه های نور جلوگیری می کند.

از آنجایی که ما در مورد مکان های مسکونی صحبت می کنیم، جایی که بخار متراکم نباید وجود داشته باشد و گرد و غبار با تمیز کردن منظم از بین می رود، بنابراین می توان گروه دوم را کاهش داد. و برای کاهش تدریجی تابش، ضریب انواع لامپ ها را می توان به صورت زیر در نظر گرفت:

لامپ های فلورسنت (تخلیه گاز): 1.2;

لامپ های رشته ای و هالوژن معمولی: 1.1;

لامپ های LED: 1.0.

q- ضریبی که درخشش ناهموار انواع خاصی از لامپ ها را در نظر می گیرد. برابر است با:

برای لامپ های رشته ای و لامپ های جیوه ای تخلیه گاز: 1.2;

برای لامپ های رشته ای فلورسنت فشرده و منابع نور LED: 1.1.

بیایید به مخرج کسر برویم.

Nc- تعداد وسایل روشنایی برنامه ریزی شده برای نصب در اتاق یا در منطقه جداگانه ای که محاسبه برای آن انجام می شود.

n- تعداد بوق های لامپ که برای نصب برنامه ریزی شده است.

احتمالاً واضح است که حاصل ضرب دو مقدار آخر نشان می دهد که چند لامپ برای نصب برنامه ریزی شده است. به عنوان مثال یک لوستر پنج دستی نصب شده است. سپس Nc=1 و n=5. یا قصد دارید اتاق را با دو دستگاه روشن کنید که هر کدام دارای سه لامپ است: Nc= 2، a n=3، اما اگر روشنایی توسط یک دستگاه با یک لامپ تامین شود، هر دوی این مقادیر برابر با یک خواهد بود.

η - فاکتور استفاده از شار نورانی این مقدار تصحیح فاکتورهای زیادی را در رابطه با ویژگی های اتاق و ویژگی های وسایل روشنایی برنامه ریزی شده برای نصب در نظر می گیرد.

از آنجایی که دقیقاً این ضریب است که یک مقدار ناشناخته باقی می ماند، محاسبات باید با آن شروع شود.

یافتن ضریب استفاده از شار نوری

این مقدار را می توان یک مقدار تجربی جدولی نامید. این بستگی به مساحت اتاق، محل قرارگیری لامپ، و جهت اصلی شار نور، و تکمیل سطوح شار، دیوارها و کف دارد.

اول از همه، برای ورود به جدول باید به اصطلاح شاخص premises را تعریف کنید. علاوه بر این، ابعاد اتاق را دقیقاً در نسبت طول و عرض در نظر می گیرد، زیرا در اتاق مربعو در یک شکل مستطیلی دراز، شار نور همچنان متفاوت پخش می شود. و ثانیاً ارتفاع لامپ بالای سطح روشن را در نظر می گیرد. همانطور که به یاد داریم، با توجه به الزامات SNiP، روشنایی در یک صفحه افقی در سطح کف ارزیابی می شود.

مهم - گاهی اوقات ارتفاع سقف در یک اتاق با ارتفاع نصب لامپ اشتباه گرفته می شود. اما این هنوز همان چیزی نیست! به عنوان مثال، یک وسیله روشنایی را می توان بر روی دیوار نصب کرد، روی پایه نصب کرد یا روی میز یا میز کنار تخت (چراغ کف یا چراغ رومیزی) قرار داد یا در فاصله معینی از سطح سقف از جریان معلق کرد. لوستر).

فرمول احتمالا چیزی به شما نمی گوید. برای تعیین ایندکس اتاق بهتر است از یک ماشین حساب آنلاین استفاده کنید.

امروز در مورد روشنایی اتاق صحبت خواهیم کرد، چگونه اندازه گیری می شود و با چه ابزارهایی می توان آن را اندازه گیری کرد.

عوامل مهم

یکی از عوامل مهمی که هم در ساخت یک ساختمان و هم در حین بهره برداری از آن به آن توجه می شود میزان روشنایی است.

این شاخص بسیار مهم است زیرا بر سلامت چشم، توانایی کار و وضعیت جسمی و روانی او تأثیر می گذارد.

بنابراین، روشنایی اتاق در مقررات حفاظت از کار گنجانده شده است.

نورپردازی ساختمان به دو بخش نور طبیعی و مصنوعی تقسیم می شود.

طبیعی روز است روشنایی خورشیدی، که از طریق دهانه های تکنولوژیکی ایجاد شده در آن در حین ساخت - پنجره ها وارد ساختمان می شود.

نور مصنوعی

در شب، روشنایی به طور مصنوعی تولید می شود - با انواع لامپ های الکتریکی.

نور مصنوعی را می توان در طول روز با نور ضعیف روز و همچنین در ساختمان هایی که از نظر فنی نصب تعداد مناسب پنجره غیرممکن است استفاده کرد، به عنوان مثال، طبقات همکفساختمان ها یا زیرزمین ها.

وضعیت جو نیز در نظر گرفته می شود، موقعیت جغرافیایی.

روشنایی با چه واحدهایی اندازه گیری می شود؟

روشنایی در لوکس (Lx) اندازه گیری می شود و مطابقت دارد شار نورانی، که روی یک واحد معین از مساحت اتاق می افتد. اغلب از متر مربع اتاق برای اندازه گیری استفاده می شود. وجود داشته باشد.

محاسبه روشنایی همچنین شامل ویژگی های عملکرد بصری است.

7 سطح کار بصری تعریف شده است که تنش چشم فرد را هنگام انجام یک کار خاص در نظر می گیرد.

بیشترین میزان روشنایی برای اتاق هایی که در آنها کار با دقت بالا انجام می شود مورد نیاز است، در حالی که کمترین میزان روشنایی برای اتاق هایی که فرآیند تولید را نظارت می کنند نصب می شود.

شرایط انجام کار و اقامت در محل نیز در نظر گرفته شده است.

این معیار به 4 زیر شاخه تقسیم می شود - کار ثابت، کار دوره ای با اقامت دائم در محل، کار دوره ای با اقامت دوره ای و نظارت ساده بر ارتباطات.

انواع نورپردازی

4 نوع استفاده می شود نور مصنوعی:

• عمومی (با این نورپردازی، توزیع یکنواخت شار نور در کل فضای اتاق ایجاد می شود. با پراکندگی یکنواخت منابع نور در کل منطقه و حفظ فاصله بین آنها حاصل می شود).
• محلی (برای بهبود روشنایی یک منطقه کاری جداگانه استفاده می شود).
• ترکیبی (شامل کلی و روشنایی محلی);
• اضطراری (به ندرت استفاده می شود. طراحی شده برای تامین روشنایی زمانی که منبع نور اصلی خاموش است).

انواع لامپ برای روشنایی اتاق

روشنایی مصنوعی با استفاده از لامپ های الکتریکی که الکتریسیته را به شار نور تبدیل می کنند، به دست می آید.

در یک زمان، لامپ های رشته ای رایج ترین بودند. طیف گسترده قدرت این لامپ ها امکان انتخاب منبع نور با شار نور مورد نیاز برای شرایط خاص را فراهم می کند.

اخیراً تقاضای آنها کمتر شده است زیرا از نظر اقتصادی گران هستند.

نوع دوم لامپ هایی که برای روشنایی استفاده می شوند فلورسنت هستند.

این منابع نوری تخلیه گازی هستند که در آن شار نوری به دلیل تبدیل تخلیه الکتریکی توسط فسفر به یک شار نورانی رخ می دهد.

این لامپ ها مقرون به صرفه تر هستند زیرا در حین کار بخشی از انرژی مصرف شده را برای تولید گرما صرف نمی کنند، همانطور که در لامپ های رشته ای اتفاق می افتد.

سومین نوع لامپ مورد استفاده برای روشنایی داخلی، LED است. این نوع لامپ مقرون به صرفه ترین است.

بازده اقتصادی انواع لامپ ها از محاسبه میزان شار نوری ساطع شده از لامپ و هزینه های انرژی که صرف تامین روشنایی می شود، گرفته می شود.

با توجه به این محاسبه، جدول مصرف انرژی برای تولید یک شار نوری خاص به صورت زیر است:

جدول مصرف برق لامپ هنگام انتشار یک شار نوری خاص
نوع لامپ	لامپ رشته ای	خوش منظره		شار نوری (Lm)
مصرف برق (W)

اندازه گیری نور

روشنایی داخلی کمیتی است که می توان اندازه گیری کرد. اندازه گیری ها با استفاده از دستگاه - لوکس متر انجام می شود.

اندازه گیری روشنایی به طور جداگانه برای روشنایی طبیعی و مصنوعی انجام می شود.

لوکس متر بر اساس این اصل کار می کند - طراحی آن شامل یک فتوسل است که شار نور را دریافت می کند.

هنگامی که نور به آن برخورد می کند، جریانی از الکترون آزاد می کند و پس از آن فتوسل تبدیل به هادی جریان الکتریکی می شود.

از آنجایی که مقدار جریان ارسالی با روشنایی فتوسل متناسب است، جریان هدایت شده به عنوان یک نور سنج عمل می کند.

قرائت ابزار بر روی یک مقیاس یا صفحه نمایش نمایش داده می شود.

اندازه گیری نور در مکان های مختلف اتاق انجام می شود.

از ویژگی های خاص استفاده از دستگاه استفاده از آن تنها بر روی سطوح افقی مستقیم و به دور از منابع الکترومغناطیسی می باشد.

دستگاه ابتدا تعیین می کند روشنایی عمومیمحل، و سپس روشنایی خود محل کار.

وسایل روشنایی در طراحی، خواص فیزیکی و مشخصات فنی. پارامترهای دستگاه های روشنایی سوالات و اختلافات زیادی به خصوص واحد اندازه گیری روشنایی ایجاد می کند. اغلب با مفاهیم دیگری مانند شدت نور یا روشنایی اشتباه گرفته می شود. علاوه بر این، بسیاری از مصرف کنندگان لوازم روشنایی را بر اساس ارزش کل، بدون در نظر گرفتن تلفات گرما و نور خریداری می کنند.

روشنایی چیست

مفهوم روشنایی ارتباط نزدیکی با مقدار شار نور اندازه گیری شده در آزمایشگاه ها با استفاده از تجهیزات ویژه دارد. خود روشنایی را می توان به طور مستقل تعیین کرد و مقدار آن توسط SNiP های مربوطه در نظر گرفته می شود. برای محاسبه این پارامتر، از شار نور، اندازه گیری شده در لومن، که در رابطه با مساحت سطح روشن است، استفاده کنید. باید با زاویه 90 درجه به سطح برخورد کند. روشنایی در واحدهای ویژه - lux (lx) اندازه گیری می شود.

بزرگی شار نوری تأثیر مستقیمی بر فیزیکی و وضعیت روانیشخص نور بسیار کم مغز را تحت فشار قرار می دهد، و برعکس، روشنایی بیش از حد، تأثیر تحریک کننده ای بر فرآیندهای مغز دارد. چنین اثر منفی باعث ساییدگی زودرس بدن می شود و بر اندام های بینایی اثر مخربی می گذارد.

بنابراین، هنگام طراحی یک طرح روشنایی و قرار دادن وسایل روشنایی، باید از یک فاکتور ایمنی استفاده شود که افت احتمالی روشنایی را در حین کار در نظر بگیرد. به تدریج اجزای نوری فرسوده و کثیف می شوند که منجر به کاهش روشنایی نور مصنوعی می شود. علاوه بر این، با تغییر تدریجی خواص بازتابی اجسام اطراف، ضریب نور طبیعی کاهش می یابد.

روشنایی در درجه اول در محل کار اندازه گیری می شود. در همان زمان، ارتعاشات صوتی تعیین می شود، میزان آلودگی، تابش الکترومغناطیسی و حتی گاما در نظر گرفته می شود. نتایج اندازه گیری به شما این امکان را می دهد که بیشترین ایجاد را داشته باشید شرایط بهینهنیروی کار، مطابق با استانداردها و قوانین بهداشتی.

روشنایی با چه واحدهایی اندازه گیری می شود؟

واحد اندازه گیری روشنایی باید با جزئیات بیشتری مورد بحث قرار گیرد. واحد عمومی پذیرفته شده لوکس است که نشان دهنده روشنایی زمانی است که شار نورانی 1 لومن روی سطح 1 متر مربع می افتد.

واحد اندازه گیری 1 لوکس واقعاً چه مقدار روشنایی را شامل می شود؟ برای این منظور، لازم است چندین پارامتر استاندارد بر اساس فیزیولوژی انسان، که در قوانین سخت پزشکی و استانداردهای دولتی گنجانده شده است، مقایسه شود. بدون رعایت آنها، تایید هیچ پروژه ساختمانی غیرممکن است.

سطح روشنایی 1 لوکس توسط یک شمع معمولی که در فاصله 1 متری از سطح روشن قرار دارد ایجاد می شود. با کمک این دستگاه ساده می توان یک دستگاه اندازه گیری خانگی - لوکس متر - را با دقت نسبتاً بالایی کالیبره کرد.

به عنوان مثالی برای مقایسه، می‌توانیم چندین نوع معروف روشنایی را در نظر بگیریم.

• نور آفتاب روشن در ظهر 100-140 هزار لوکس خواهد بود
• آسمان بدون ابر در طول روز - 6200 لوکس
• چراغ رومیزی، نورپردازی میز - 500 لوکس
• روشنایی در سایه در یک روز آفتابی - 430 لوکس
• شروع گرگ و میش در عصر - 70 لوکس
• شروع شب با مهتاب - 1.5 لوکس.

منابع نور و سطوحی که نور را منعکس می کنند همیشه به عنوان نقاط منفرد ظاهر نمی شوند. اگر اندام های بینایی بتوانند شکل خود را تشخیص دهند، آنگاه در مورد کمیت فتومتریک دیگری به نام روشنایی صحبت خواهیم کرد. او مشخصات فیزیکیمشابه شدت نور هستند، اما در این صورت این رابطه مطلق نخواهد بود. متناسب با مساحت سطح بازتابنده یا تابشی است.

روشنایی، به عنوان یک مفهوم فیزیکی، تنها کمیت نورسنجی است که چشم انسان به طور معمول می تواند آن را درک کند. این به وضوح در خواص منابع نوری بزرگ متشکل از تعداد زیادی ساطع کننده نقطه ای آشکار می شود. به شرطی که روشنایی یکسانی داشته باشند، نور کلی یک وسیله روشنایی بزرگ به عنوان یک کل واحد درک می شود.

فهرست واحدهای اساسی اندازه گیری

چندین واحد اندازه گیری اساسی وجود دارد که پارامترهای نور را به روشی مشخص می کند. از جمله معروف ترین و رایج ترین آنها موارد زیر است:

• جریان نور. قدرت نور ساطع شده را نشان می دهد. این طیف مرئی تابش است که با احساس نور درک شده توسط چشم انسان مرتبط است. این مقدار بر حسب لومن (lm) اندازه گیری می شود. به عنوان مثال، شار نوری ساطع شده توسط یک لامپ رشته ای 100 وات 1350 lm و توسط یک لامپ فلورسنت LB40 - 3200 lm است.
• قدرت نور. چگالی شار نوری نسبت به فضای اطراف. در هسته آن، نسبتی است که در آن شار نوری با زاویه جامدی که تابش در آن به طور یکنواخت توزیع می شود، مرتبط است. واحد اندازه گیری کاندلا (cd) است.
• روشنایی. شار نورانی که روی سطح فرو می‌رود، چگالی سطحی دارد. به طور مساوی توزیع می شود و با مساحت سطح روشن در ارتباط است. واحد اندازه گیری لوکس (lx) برابر با 1 lm/1 m2 است.
• روشنایی. شدت نور را با چگالی سطح در جهت مشخص نشان می دهد. واحد اندازه گیری cd/m2 است.
• درخشندگی. شار نوری ساطع شده از یک سطح با چگالی که نسبت شار نوری به مساحت سطح نورانی است. واحد اندازه گیری lm/m2 1 است.

ابزار اندازه گیری سطوح نور

سطح روشنایی توسط یک دستگاه - لوکس متر اندازه گیری می شود. این دستگاه کوچک و قابل حمل تقریباً مانند یک نورسنج عمل می کند. جریانی از تابش نور به یک عنصر حساس به نور نیمه هادی برخورد می کند و شروع به جدا کردن الکترون ها از آن می کند که به طور منظم شروع به حرکت می کنند. در نتیجه مدار الکتریکی بسته می شود. در این حالت، مقدار جریان متناسب با شدت روشنایی فتوسل است و در مقیاس دستگاه های آنالوگ نمایش داده می شود.

در حال حاضر، عملاً هیچ ابزاری با پیکان باقی نمانده است؛ آنها با تجهیزات اندازه گیری دیجیتال جایگزین شده اند. هر لوکس متر مجهز به نمایشگر کریستال مایع و سنسور حساس به نور است که در یک محفظه جداگانه قرار دارد. برای اتصال این دو قسمت به یکدیگر از سیم انعطاف پذیر استفاده می شود.

قبل از شروع اندازه گیری نور، لوکس متر در موقعیت افقی قرار می گیرد. GOSTهای مدرن مستلزم آن هستند که از نقاط مختلف اتاق برای اندازه گیری مطابق با استفاده شود طرح ایجاد شده. نور طبیعی و مصنوعی به طور جداگانه اندازه گیری می شوند. هنگام انجام عمل، حتی کوچکترین سایه ای روی دستگاه نمی افتد. نباید هیچ منبع امواج الکترومغناطیسی در نزدیکی وجود داشته باشد. همه این عوامل می توانند باعث تداخل شوند و بر نتایج اندازه گیری تأثیر بگذارند.

مقدار روشنایی حاصل باید با پارامتر مقایسه شود توسط GOST ایجاد شده است. بر اساس این داده ها، در مورد روشنایی کافی یا ناکافی هر اتاق یا منطقه نتیجه گیری می شود. پس از انجام آزمایشات، پروتکل ارزیابی تنظیم می شود.

دستگاه های روشنایی و LED

هنگامی که توسط LED روشن می شود، ساطع می کند تعداد زیادی ازحرارت. برای از بین بردن آن، از سازه های رسانای گرما ساخته شده از آلومینیوم، باله های خنک کننده و سایر عناصر استفاده می شود که اثرات گرما را خنثی می کند. هنگام ایجاد لامپ های جدید، متخصصان باید رابطه بین روشنایی و اتلاف گرما را در نظر بگیرند.

مشکلات عملیاتی زمانی ظاهر می شوند که دما به بالای 50 درجه برسد. در این راستا، اندازه گیری ها باید تقریباً دو ساعت پس از شروع کار انجام شود. لامپ های ال ای دی. برای از بین بردن خطاها، اندازه گیری های روشنایی به طور دوره ای در طول روز کاری انجام می شود. انجام چنین مطالعاتی حداقل یک بار در سال توصیه می شود.

نور تاثیر مستقیمی بر سلامتی افراد دارد. نور ناکافی در محل کار می تواند منجر به از دست دادن تمرکز، تاری دید، وضعیت روانی افسرده و عملکرد پایین شود. نور بیش از حد برای فرد آزاردهنده است و می تواند باعث استرس شود. نور مناسب برای عملکرد خوب بسیار مهم است.

سطح روشنایی در انواع مختلف اماکن به شدت توسط قوانین و مقررات بهداشتی تنظیم می شود. سرویس بهداشتی و اپیدمیولوژیک بر رعایت این استانداردها نظارت می کند.

واحدهای اندازه گیری روشنایی اتاق

مقدار عددی روشنایی برابر با شار نوری است که عمود بر صفحه در واحد سطح می افتد. اگر نور بر روی صفحه ای با زاویه بیفتد، مقدار روشنایی به نسبت مستقیم با کسینوس زاویه شیب پرتوها کاهش می یابد.

طبق سیستم بین المللی واحدها (SI)، سطح روشنایی بر حسب لوکس اندازه گیری می شود. یک لوکس برابر با یک لومن (واحد اندازه گیری شار نور) در هر 1 متر مربع است.

در سیستم فیزیکی مطلق واحدها (APS)، روشنایی در عکس ها اندازه گیری می شود. یک فوت برابر با 10000 لوکس است. روشنایی مقداری است که مستقیماً متناسب با شدت نوری است که از منبع نور می آید. هر چه جسم از منبع نور دورتر باشد، نور کمتری دریافت می کند.

در انگلستان و آمریکا، واحد اندازه گیری روشنایی به طور سنتی کمی متفاوت است. به آن فوت شمع می گویند و به این معنی است که شدت نور برابر با یک کندلا از منبعی می آید که در فاصله یک فوتی از سطح روشن قرار دارد.

چندین واحد اندازه گیری دیگر وجود دارد، اما همه آنها یا از لوکس گرفته شده اند یا قدیمی هستند و با سیستم بین المللی پذیرفته شده مطابقت ندارند. بنابراین، استفاده از آنها نامطلوب است.

نحوه اندازه گیری روشنایی اتاق

برای تعیین میزان روشنایی یک اتاق از دستگاه های خاصی استفاده می شود:

• لوکس متر.
• نورسنج و نورسنج؛
• فلاش متر؛
• فتومتر.

دستگاه اصلی برای اندازه گیری روشنایی واقعی اتاق در حضور منابع نور مصنوعی و طبیعی، لوکس متر است. می توان از آن استفاده کرد:

• انجام اندازه گیری های روشنایی به منظور صدور گواهینامه محل کار.
• کنترل انطباق سطح روشنایی با استانداردهای بهداشتی در محل برای اهداف مختلف.
• تعیین انطباق شاخص های روشنایی با مقادیر محاسبه شده در هنگام نصب وسایل روشنایی.
• میزان کاهش شدت عملکرد دستگاه های روشنایی را شناسایی کنید و در مورد نیاز به تعویض آنها تصمیم بگیرید.

لوکسومتر برای اندازه گیری روشنایی اتاق

اصل کار لوکس متر این است که جریانی از نور وارد فتوسل داخلی می شود و جریانی از الکترون ها در داخل نیمه هادی آزاد می شود. در نتیجه وجود دارد برقکه بزرگی آن با قدرت تابش نور به فتوسل رابطه مستقیم دارد. این نشانگر است که در مقیاس دستگاه منعکس می شود.

مدل های نور سنج بسته به روش نصب سنسور به دو گروه اصلی تقسیم می شوند:

• با یک سنسور کاملاً ثابت (به شکل یک بلوک)؛
• با یک سنسور از راه دور که با استفاده از یک کابل انعطاف پذیر متصل می شود.

برای انجام ساده‌ترین اندازه‌گیری‌ها، کافی است از یک لوکس‌متر مونوبلاک معمولی بدون هیچ عملکرد اضافی استفاده کنید. برای انجام تحقیقات حرفه‌ای، از مدل‌های دستگاه با حافظه داخلی داخلی و تابعی برای تعیین میانگین مقدار قرائت‌ها استفاده می‌شود. علاوه بر این، این امکان وجود دارد که لوکس متر دارای فیلترهای نور اضافی باشد که امکان تعیین موثرتر میزان شدت نور ساطع شده توسط دستگاه های روشنایی با سایه های مختلفرنگ ها

مدل‌های دارای سنسور از راه دور دقیق‌ترین قرائت‌ها را ارائه می‌دهند، زیرا کمتر مستعد ابتلا هستند تاثیرات خارجی. در لوکس متر مدرن، نتیجه اندازه گیری بر روی یک نمایشگر کریستال مایع نشان داده می شود.

در تجهیزات عکاسی از نورسنج ها و نورسنج ها استفاده می شود. آنها عملکرد تعیین روشنایی و روشنایی نوردهی را انجام می دهند. این برای به دست آوردن عکس های با کیفیت بالا ضروری است. نور متر به دو مدل داخلی و خارجی تقسیم می شود.

فلاش متر سطح روشنایی را در هنگام عکاسی با استفاده از دستگاه های نور فلاش اندازه گیری می کند. در دوربین های مدرن از قبل ساخته شده است و به طور خودکار قدرت فلاش را تنظیم می کند. کارگاه‌های عکاسی حرفه‌ای مجهز به فلاش‌متر از راه دور با سیستم نشان‌دهنده هستند که می‌تواند نه تنها نور، بلکه نور منعکس شده را نیز اندازه‌گیری کند.

فتومتر (مولتی متر) نسخه پیشرفته تر فلاش متر است و عملکردهای آن را با قابلیت های نورسنج ترکیب می کند.

ضریب تپش نور و هنجارهای آن چیست؟

هر وسیله روشنایی شار نوری را نه به طور یکنواخت، بلکه با تعداد مشخصی از نوسانات منتشر می کند. این اثر با چشم غیر مسلح به سختی قابل مشاهده است. اما تأثیر آن بر سلامتی افراد بسیار قابل توجه است. تأثیر نامرئی نور خطرناک است زیرا همیشه نمی توان آن را تشخیص داد. در نتیجه ممکن است فرد دچار اختلالات خواب، افسردگی، ضعف، ناراحتی درونی و اختلال در عملکرد قلب شود.

تپش نور

ضریب ضربان روشنایی نشانگر عمق تغییرات در طول زمان در افت شار نور در واحد سطح است. به صورت درصد بیان می شود. برای محاسبه ضریب، لازم است مقدار حداقل برای همان مدت زمان از حداکثر مقدار روشنایی برای یک دوره زمانی مشخص کم شود و سپس نتیجه حاصل را بر مقدار روشنایی متوسط ​​تقسیم کرده و در 100٪ ضرب کنید.

مقررات بهداشتی محدودیتی را برای حداکثر مقدار ضریب ضربان روشنایی تعیین می کند.

در محلی که عملیات اصلی کار انجام می شود، نباید از 20٪ تجاوز کند. هرچه مسئولیت کار بیشتر باشد، شاخص باید کمتر باشد. برای ساختمانهای اداری و اداراتی که در آنها کارهای بصری شدید انجام می شود، ضریب ضربان بیش از 5٪ مجاز نیست.

اما در این مورد، فرکانس ضربان شار نور فقط تا 300 هرتز در نظر گرفته می شود، زیرا فرکانس های بالاتر درک نمی شوند. بدن انسانو قادر به تأثیرگذاری بر او نیست.

چگونه فاکتور ریپل را اندازه گیری کنیم؟

برای تعیین فرکانس تپش نور، استفاده کنید دستگاه خاص- نور سنج، روشنایی و نور سنج پالس. با کمک آن می توانید بفهمید:

• سطح روشنایی اتاق؛
• درجه روشنایی دستگاه های روشنایی مصنوعی و صفحه نمایش مانیتور؛
• امواج نوری تپنده ای که از سوسو زدن ظاهر می شوند انواع مختلفلامپ؛
• تپش های روشنایی مانیتورهای انواع مختلف.

اصل عملکرد هر لوکس متر-روشنایی- پالس متر این است که جریانی از نور وارد حسگر نوری می شود، سپس سیگنال دریافتی از آن تبدیل می شود و نتیجه اندازه گیری روی صفحه نمایش کریستال مایع ظاهر می شود. برای تعیین ضریب ضربان، تجزیه و تحلیل داده های به دست آمده به طور مستقل یا با استفاده از یک برنامه کامپیوتری خاص ضروری است.

محبوب ترین دستگاه ها برای اندازه گیری ضربان "Ecolight-01"، "Ecolight-02"، "Lupin" هستند. و برای تجزیه و تحلیل داده های به دست آمده در رایانه می توانید از برنامه Ecolight-AP استفاده کنید.

تفاوت دستگاه های مختلفاز یکدیگر شامل کیفیت فتوسل ها، سطح حساسیت آنها، نوع باتری و سایر اجزای مهم است.

بیشترین ضریب ضربان روشنایی که حتی به 100 درصد می رسد در مشاهده می شود. کمی کمتر ضربان دارند - اما ضریب ضربان کمی را نشان می دهند (حداکثر 25٪). در این مورد، هزینه و کیفیت منبع روشنایی مهم نیست. حتی در گران ترین لامپ ها نیز می توان ضریب موجی بالا را یافت.

جداول استانداردهای روشنایی اتاق های مختلف

برای هر نوع محل، استانداردهای واضحی برای حداقل سطوح روشنایی و حداکثر ضرایب ضربان روشنایی مجاز ایجاد شده است.

جدول 1 - استانداردهای روشنایی برای اماکن خرده فروشی

نورپردازی طبقه معاملات

جدول 2 - استانداردهای روشنایی مدارس

جدول 3 - استانداردهای روشنایی مهدکودک ها

جدول 4 - استانداردهای روشنایی اماکن مسکونی

جدول 5 - استانداردهای روشنایی موسسات پزشکی

نوع اتاق	سطح روشنایی، لوکس	حداکثر مقدار ضریب ضربان، %
مطب پزشکان	500	10
مطب درمانگران در کلینیک	300	15
اتاق تاریک در مطب چشم پزشک	20	10
اتاق عمل	500	10
اتاق زایمان	500	10
اتاق های تشخیصی عملکردی	300	15
اتاق اشعه ایکس	50	-
اتاق فلوروگرافی	200	20
اماکن کمکی	75	-
بخش های کودکان	200	15
بخش برای بیماران بزرگسال	100	15
آزمایشگاه ها	500	10

جدول 6 - استانداردهای روشنایی برای یک کارواش

اهمیت زیادی به کنترل وجود ضربان از منابع روشنایی در داخل داده می شود محل اداری، می توانید در این مورد بیشتر بخوانید. استانداردهای روشنایی محل تولیدو کارگاه ها مقادیر واضحی را برای حداقل تعداد لوکس بسته به ویژگی های فرآیند تولید تعیین می کنند؛ تمام موارد مهم در این موضوع قابل خواندن است.

چگونه ضربان نور را کاهش دهیم؟

روش های مختلفی برای کاهش تپش نور بیش از حد وجود دارد:

• استفاده از وسایل روشنایی که با جریان متناوب با فرکانس بالای 400 هرتز کار می کنند.
• نصب لامپ های معمولی در فازهای مختلف شبکه سه فاز.
• نصب بالاست های جبران کننده در لامپ و اتصال منبع تغذیه به لامپ ها با شیفت (لامپ اول با جریان تاخیر و دومی با جریان پیشرو).
• استفاده از لامپ با بالاست الکترونیکی.

انتخاب روشی که با آن می توانید به شاخص های مورد نیاز ضریب ضربان روشنایی دست یابید بستگی به این دارد مشخصات فنیدر هر مورد خاص در برخی از اتاق ها، تمام لامپ ها به یک فاز شبکه متصل می شوند، بنابراین نصب آنها در فازهای مختلف ممکن است دشوار باشد.

اکثر گزینه مناسبممکن است خریدی وجود داشته باشد که تمام استانداردهای بهداشتی را رعایت کند. نصب جداگانه بالاست های الکترونیکی در وسایل روشنایی نصب شده قبلی نیز امکان پذیر است.

اسناد تنظیم کننده استانداردهای روشنایی و ضریب ضربان

سند اصلی که استانداردهای روشنایی اماکن از همه نوع و ضریب ضربان را تنظیم می کند، کد قوانین SP 52.13330.2011 است که در سال 2011 به تصویب رسید. این نسخه جدید SNIP 23-05-95 است که تمام الزامات اساسی قوانین فدرال در مورد ایمنی و بهره وری انرژی و همچنین استانداردهای بین المللی را در نظر می گیرد.

آئین نامه عمل به طور مفصل الزامات روشنایی و حداکثر ضریب موجی مجاز در اماکن عمومی، صنعتی و مسکونی را شرح می دهد.

استانداردهای روشنایی اداری

کنترل روشنایی اتاق و میزان ضربان نور مصنوعی نه تنها به منظور گذراندن گواهینامه محل کار یا یک بازرسی معمول از ایستگاه بهداشتی و اپیدمیولوژیک ضروری است. نقض استانداردهای بهداشتی در زمینه روشنایی می تواند منجر به مشکلات جدی سلامتی برای همه افرادی شود که در این اتاق کار می کنند. و این به نوبه خود باعث کاهش کارایی و کاهش سودآوری شرکت می شود.

در ساختمان های مسکونی، نور تاثیر کمتری بر افراد ندارد. ضربان نامرئی با چشم می تواند به طور نامحسوس سلامت افراد را از بین ببرد. فقط یک رویکرد مسئولانه در انتخاب وسایل روشنایی و تجهیزات کامپیوتری می تواند از همه عواقب منفی جلوگیری کند.

در تماس با

هر منبع نوری منبع شار نوری است و هر چه شار نورانی که به سطح جسم نورانی برخورد می کند بیشتر باشد، این جسم بهتر دیده می شود. کمیت فیزیکی که از نظر عددی برابر با شار نور در واحد سطح سطح روشن است، روشنایی نامیده می شود.

روشنایی با نماد E نشان داده می شود و مقدار آن با استفاده از فرمول E = Ф/S که Ф شار نوری است و S مساحت سطح روشن شده است. در سیستم SI، روشنایی بر حسب لوکس (Lx) اندازه گیری می شود و یک لوکس، روشنایی است که در آن شار نوری وارد شده بر یک متر مربع از بدنه روشن شده برابر با یک لومن است. یعنی 1 لوکس = 1 لومن / 1 متر مربع.

به عنوان مثال، در اینجا برخی از مقادیر معمولی روشنایی آورده شده است:

روز آفتابی در عرض های جغرافیایی متوسط ​​- 100000 لوکس؛

روز ابری در عرض های جغرافیایی متوسط ​​- 1000 لوکس.

یک اتاق روشن که توسط پرتوهای خورشید روشن شده است - 100 لوکس؛

روشنایی مصنوعی در خیابان - تا 4 لوکس.

نور در شب با ماه کامل - 0.2 لوکس؛

نور آسمان پر ستاره در یک شب تاریک بدون ماه 0.0003 لوکس است.

تصور کنید که در آن نشسته اید اتاق تاریکبا چراغ قوه و سعی در خواندن کتاب. برای خواندن، شما نیاز به روشنایی حداقل 30 لوکس دارید. چه خواهید کرد؟ ابتدا چراغ قوه را به کتاب نزدیک می کنید، یعنی روشنایی مربوط به فاصله منبع نور تا جسم نورانی است. ثانیاً، شما چراغ قوه را در زاویه قائم با متن قرار می دهید، به این معنی که روشنایی به زاویه ای که این سطح در آن روشن می شود نیز بستگی دارد. ثالثاً ، می توانید به سادگی یک چراغ قوه قدرتمندتر تهیه کنید ، زیرا واضح است که روشنایی بیشتر است ، هر چه شدت نور منبع بیشتر باشد.

فرض کنید یک شار نور به صفحه ای که در فاصله ای از منبع نور قرار دارد برخورد می کند. اجازه دهید این فاصله را دوبرابر کنیم، سپس مساحت قسمت نورانی سطح 4 برابر افزایش می یابد. از آنجایی که E = Ф/S، روشنایی تا 4 برابر کاهش می یابد. یعنی روشنایی با مجذور فاصله منبع نقطه ای نور تا جسم روشن شده نسبت معکوس دارد.

هنگامی که یک پرتو نور در زاویه قائم به یک سطح می افتد، شار نوری بر روی آن توزیع می شود. کوچکترین منطقه، اگر زاویه افزایش یابد، مساحت افزایش می یابد و بر این اساس، روشنایی کاهش می یابد.

همانطور که در بالا ذکر شد، روشنایی رابطه مستقیمی با شدت نور دارد و هر چه شدت نور بیشتر باشد، روشنایی بیشتر است. مدتهاست که به طور تجربی ثابت شده است که روشنایی با شدت منبع نور نسبت مستقیم دارد.

البته، اگر نور توسط مه، دود یا ذرات گرد و غبار مسدود شود، روشنایی کاهش می یابد، اما اگر سطح روشنایی در زاویه قائم با منبع نور قرار داشته باشد و نور از طریق هوای تمیز و شفاف منتشر شود، روشنایی مستقیماً تعیین می شود. با فرمول E = I / R2، که در آن I شدت نور است و R فاصله منبع نور تا جسم روشن شده است.

در آمریکا و انگلستان، واحد روشنایی مورد استفاده لومن بر فوت مربع یا Foot-Candela است که به عنوان واحد روشنایی از منبعی با شدت نور یک کندلا و در فاصله یک فوتی از سطح روشن قرار دارد.

محققان ثابت کرده اند که نور از طریق شبکیه چشم انسان بر فرآیندهایی که در مغز اتفاق می افتد تأثیر می گذارد. به همین دلیل روشنایی ناکافی باعث خواب آلودگی می شود و توانایی کار را مهار می کند و روشنایی بیش از حد برعکس باعث هیجان می شود و به فعال شدن منابع اضافی بدن کمک می کند، اما در صورت وقوع غیرقابل توجیه آنها را فرسوده می کند.

در طول عملیات روزانه تاسیسات روشنایی، کاهش روشنایی امکان پذیر است، بنابراین، برای جبران این کمبود، حتی در مرحله طراحی تاسیسات روشنایی، ضریب ایمنی ویژه ای معرفی می شود. کاهش روشنایی در حین کار دستگاه های روشنایی را به دلیل آلودگی، از دست دادن خواص بازتابی و انتقال عناصر بازتابی، نوری و سایر عناصر دستگاه های روشنایی مصنوعی در نظر می گیرد. آلودگی سطح، خرابی لامپ، همه این عوامل در نظر گرفته می شود.

برای نور طبیعیآنها یک ضریب کاهش را برای KEO (ضریب روشنایی طبیعی) معرفی می کنند، زیرا با گذشت زمان، پرکننده های نیمه شفاف منافذ نور ممکن است کثیف شوند و سطوح بازتابنده محل ممکن است کثیف شوند.

استاندارد اروپا استانداردهای روشنایی را برای شرایط مختلف، به عنوان مثال، اگر در دفتر نیازی به در نظر گرفتن وجود ندارد قطعات کوچک، پس 300 لوکس کافی است، اگر افراد با رایانه کار می کنند - 500 لوکس توصیه می شود، اگر نقشه ها ساخته شده و خوانده شوند - 750 لوکس.

روشنایی با یک دستگاه قابل حمل - لوکس متر اندازه گیری می شود. اصل عملکرد آن شبیه به یک فتومتر است. نور به سطح برخورد می کند و جریانی را در نیمه هادی تحریک می کند و مقدار جریان تولید شده دقیقاً متناسب با روشنایی است. نورسنج آنالوگ و دیجیتال وجود دارد.

غالباً قسمت اندازه گیری با سیم مارپیچ قابل انعطاف به دستگاه متصل می شود تا بتوان اندازه گیری ها را در غیرقابل دسترس ترین و در عین حال مهم ترین مکان ها انجام داد. این دستگاه دارای مجموعه ای از فیلترهای نور برای تنظیم محدودیت های اندازه گیری با در نظر گرفتن ضرایب می باشد. طبق GOST، خطای ابزار نباید بیش از 10٪ باشد.

هنگام اندازه گیری، از این قانون پیروی کنید که دستگاه باید به صورت افقی قرار گیرد. طبق طرح GOST R 54944-2012 یک به یک در هر نقطه مورد نیاز نصب می شود. GOST، در میان چیزهای دیگر، روشنایی امنیتی، روشنایی اضطراری، روشنایی تخلیه و روشنایی نیمه استوانه ای را در نظر می گیرد و روش اندازه گیری را نیز شرح می دهد.

اندازه گیری های مصنوعی و طبیعی به طور جداگانه انجام می شود و مهم است که هیچ سایه تصادفی روی دستگاه نیفتد. بر اساس نتایج به‌دست‌آمده، با استفاده از فرمول‌های خاص، ارزیابی کلی انجام می‌شود و تصمیم‌گیری می‌شود که آیا چیزی نیاز به تنظیم دارد یا اینکه روشنایی اتاق یا منطقه کافی است.

آندری پوونی