A quale valore è proporzionale l'illuminazione? Formula generale per i calcoli. Determinazione del fattore di utilizzo del flusso luminoso



Lux (unità di illuminamento) Lux(dal latino lux ≈ luce), unità di illuminazione in Sistema internazionale di unità. Designazione abbreviata: lk russo, lx internazionale. 1 L. ≈ illuminazione di una superficie di 1 m2 con un flusso luminoso di radiazione incidente su di essa pari a 1 lm. ═ 1 L. = 10-4 foto (unità di illuminazione Sistema di unità GHS).

Grande Enciclopedia sovietica. - M.: Enciclopedia sovietica. 1969-1978 .

Scopri cos'è "Lux (unità di illuminazione)" in altri dizionari:

    Lux (simbolo: lx, lx) è un'unità di misura dell'illuminazione nel sistema SI. Lux è pari all'illuminazione di una superficie di superficie 1 m² con un flusso luminoso di radiazione incidente su di essa pari a 1 lm. Multipli e sottomultipli Multipli e sottomultipli decimali ... Wikipedia

    1. lux, costante (lussuosamente attrezzato); cabinlux 2. lusso, a (camera d'albergo, cabina, scompartimento, ecc. della categoria più alta); vivere in una suite 3. suite, a; R. per favore ov, contando F. lux (unità di illuminazione) ... Stress della parola russa

    1.LUX, a; m. [dal lat. luce lux] Fis. Unità misure di illuminazione. 2. LUX [dal francese. lusso di lusso]. I. invariato; nel segno. agg. Lussuoso, confortevole, caratteristico alta qualità. Coupé l. Cabina l. Albergo l. II. UN; m.Razg... ... Dizionario enciclopedico

    1) (luce latina lux) un'unità di illuminazione nel sistema internazionale di unità (si), pari all'illuminazione di una superficie con un'area di 1 m2 con un flusso luminoso di radiazione incidente su di essa pari a 1 lumen; abbr. designazioni: lx, lx. 2) (luxe lusso francese lat.… … Dizionario delle parole straniere della lingua russa

    LUX, ah, marito. (specialista.). Unità di illuminazione. II. LUX 1. a, marito La migliore camera d'albergo, carrozza, salone, cabina in termini di attrezzatura e servizio. Vivi (guida, naviga) nel lusso. 2. immutabile Classe, categoria, grado più alto. Cabina l. Cioccolato l. Atelier l. |… … Dizionario esplicativo di Ozhegov

    LUX 1, a, m. (speciale). Unità di illuminazione. Il dizionario esplicativo di Ozhegov. S.I. Ozhegov, N.Yu. Shvedova. 1949 1992 … Dizionario esplicativo di Ozhegov

    Questo termine ha altri significati, vedi Lux (significati). La richiesta "lk" viene reindirizzata qui; vedi anche altri significati. Lux (dal latino lux luce; designazione russa: lk, designazione internazionale: lx) unità di misura... ... Wikipedia

    I (francese lusso di lusso, splendore, dal latino luxus splendor) designazione di negozi, alberghi, scompartimenti, cabine e alcuni beni lussuosamente attrezzati. II (dal latino lux luce) unità di illuminazione nel Sistema Internazionale... ... Grande Enciclopedia Sovietica

Luce e radiazione
La luce è definita come una radiazione elettromagnetica che provoca una sensazione visiva nell'occhio umano. Stiamo parlando di radiazioni comprese tra 360 e 830 nm, che occupano una piccola parte dell'intero spettro a noi noto radiazioni elettromagnetiche.
Flusso luminoso F
Unità di misura: lumen* [lm]. Il flusso luminoso Ф è l'intera potenza di radiazione di una sorgente luminosa, stimata dalla sensazione luminosa dell'occhio umano. Una lampada a incandescenza convenzionale da 100 W produce un flusso luminoso di circa 1300 lm. Crea una lampada fluorescente fluorescente compatta con una potenza di 26 W flusso luminoso, pari a circa 1600 ml. Il flusso luminoso del Sole è 3,8? 1028 lm.
Intensità luminosa I
Unità di misura: candela** [cd]. La sorgente luminosa emette il flusso luminoso F in diverse direzioni con diverse intensità. L'intensità della luce emessa in una determinata direzione è chiamata intensità luminosa I.
Illuminazione E
Unità di misura: lux*** [lx]. L'illuminazione E riflette il rapporto tra il flusso luminoso incidente e l'area illuminata. L'illuminamento è pari a 1 lux se il flusso luminoso di 1 lm è distribuito uniformemente su una superficie di 1 m2
Luminosità L
Unità di misura: candela al metro quadro[cd/m2]. La luminosità luminosa L della sorgente luminosa o dell'area illuminata è il fattore principale per il livello di sensazione luminosa dell'occhio umano.
Temperatura colorata
Unità di misura: Kelvin**** [K]. La temperatura del colore della sorgente luminosa viene determinata dal confronto con il cosiddetto "corpo nero" e viene rappresentata dalla "linea del corpo nero". Se la temperatura del "corpo nero" aumenta, la componente blu nello spettro aumenta e la componente rossa diminuisce. Una lampada a incandescenza con luce bianca calda ha, ad esempio, una temperatura di colore di 2700 K, mentre una lampada fluorescente con colore diurno ha una temperatura di colore di 6000 K.

Colori comuni della luce
Ci sono i seguenti tre colori principali di luce: bianco caldo 5000 K.

Resa del colore
A seconda della posizione delle lampade e del compito che svolgono, la luce artificiale dovrebbe fornire la migliore percezione dei colori possibile (come quella naturale luce del giorno). Questa capacità è determinata dalle caratteristiche di resa cromatica della sorgente luminosa, che sono espresse in termini di diversi gradi di "indice di resa cromatica generale" Ra. L'indice di resa cromatica riflette il livello di corrispondenza tra il colore naturale di un corpo e il colore visibile di quel corpo quando illuminato da una sorgente luminosa di riferimento. Per determinare il valore, lo spostamento del colore Ra viene registrato utilizzando gli otto colori di riferimento standard specificati nella norma DIN 6169, che viene osservato quando la luce della sorgente luminosa in prova è diretta verso questi colori di riferimento. Minore è la deviazione del colore della luce emessa dalla lampada in prova rispetto ai colori di riferimento, migliori saranno le caratteristiche di resa cromatica di questa lampada. Una sorgente luminosa con un indice di resa cromatica Ra = 100 emette una luce che riflette in modo ottimale tutti i colori, come la luce di una sorgente luminosa di riferimento. Più basso è il valore Ra, peggiore sarà la riproduzione dei colori dell'oggetto illuminato.

* Un lumen è pari al flusso luminoso emesso da una sorgente puntiforme isotropa, di intensità luminosa pari ad una candela, in un angolo solido di uno steradiante (1 lm = 1 cd x sr). Il flusso luminoso totale creato da una sorgente isotropa con intensità luminosa di una candela è pari a 4n lumen.

** Candela (designazione: cd, cd; dal latino candela - candela) è uguale all'intensità della luce emessa in una data direzione da una sorgente di radiazione monocromatica con una frequenza di 540·1012 hertz, la cui intensità energetica in questo la direzione è (1/683) W /avg.

*** Lux (designazione: lux, lx) - un'unità di misura dell'illuminazione, pari all'illuminazione di una superficie con un'area di 1 m? con un flusso luminoso di radiazione incidente su di esso pari a 1 lm

**** Kelvin (designazione: K) è un'unità di misura della temperatura, un kelvin è pari a 1/273,16 della temperatura termodinamica del punto triplo dell'acqua. L'inizio della scala (0 K) coincide con lo zero assoluto. Conversione in gradi Celsius. C = K - 273,15

La luce è qualcosa senza il quale nulla sulla Terra potrebbe esistere. Come tutte le grandezze fisiche, può essere calcolata, il che significa che esiste un'unità di misura flusso luminoso. Come si chiama e a cosa equivale? Troviamo le risposte a queste domande.

Come si chiama il "flusso luminoso"?

Prima di tutto, vale la pena capire come viene chiamato questo termine in fisica.

Il flusso luminoso è la potenza dell'emissione luminosa, valutata dalla sensazione luminosa che produce dal punto di vista dell'occhio umano. Questa è una caratteristica quantitativa della radiazione di una sorgente luminosa.

La grandezza numericamente considerata è pari all'energia del flusso luminoso che attraversa una determinata superficie nell'unità di tempo.

Unità di flusso luminoso

Come viene misurata la grandezza fisica in questione?

Secondo standard attuali Il SI (Sistema Internazionale di Unità) utilizza un'unità specializzata chiamata lumen.

Questa parola deriva dal sostantivo latino che significa "luce" - lūmen. A proposito, questa parola ha dato origine anche al nome dell'organizzazione segreta "Illuminati", che è diventata argomento di interesse generale diversi anni fa.

Nel 1960 il lume cominciò ufficialmente ad essere utilizzato in tutto il mondo come unità di misura del flusso luminoso, e tale è ancora oggi.

In forma abbreviata in russo, questa unità è scritta come "lm" e in inglese - lm.

Vale la pena notare che in molti paesi la potenza luminosa delle lampadine non viene misurata in watt (come nelle vaste distese dell'ex Unione Sovietica), ma piuttosto in lumen. In altre parole, i consumatori esteri non considerano la quantità di energia consumata, ma l’intensità della luce emessa.

A proposito, per questo motivo, la confezione della maggior parte delle moderne lampadine a risparmio energetico contiene informazioni sulle loro caratteristiche sia in watt che in lumen.

Formula

L'unità di misura del flusso luminoso in esame è numericamente pari alla luce proveniente da una sorgente puntiforme isotropa (con forza di candela) emessa in un angolo solido pari ad uno steradiante.

Sotto forma di formula, appare così: 1 lm = 1 cd x 1 avg.

Se si tiene conto che una sfera completa forma un angolo solido di 4P sr, risulta che il flusso luminoso totale della suddetta sorgente con potenza di una candela è pari a 4P lm.

Cos'è la "candela"

Avendo imparato cos'è un lume, dovresti prestare attenzione all'unità ad esso associata. Stiamo parlando di CD, cioè di candela.

Questo nome deriva dalla parola latina per "candela" (candela). Dal 1979 ad oggi è secondo il SI (Sistema Internazionale di Unità).

Infatti, una candela è l'intensità della luce emessa da una candela (da cui il nome). Vale la pena notare che nella lingua russa per molto tempo, invece del termine "candela", è stata usata la parola "candela". Tuttavia, questo nome è obsoleto.

Dal paragrafo precedente è chiaro che lumen e candela sono correlati (1 lm = 1 cd x 1 sr).

Lumen e Lux

Quando si considerano le caratteristiche di un valore di luce come un lumen, vale la pena prestare attenzione a un concetto così vicino come "lux" (lx).

Come le candele con lumen, anche i lux si riferiscono a unità di illuminazione. Lux è un'unità di illuminazione utilizzata nel sistema SI.

Il rapporto tra lux e lumen è il seguente: 1 lux è pari a 1 lm di flusso luminoso, distribuito uniformemente su una superficie di 1 metro quadrato. Pertanto, oltre alla formula dei lumen di cui sopra (1 lm = 1 cd x 1 sr), questa unità ne ha un'altra: 1 lm = 1 lx/m2.

In termini più semplici, un lumen è un indicatore della quantità di luce emessa da una determinata sorgente, ad esempio la stessa lampadina. Ma i lux mostrano quanto sia realmente luminosa la stanza, poiché non tutti i raggi luminosi raggiungono la superficie illuminata. In altre parole, il lumen è la luce che fuoriesce dalla sorgente, il lux è la quantità di essa che effettivamente raggiunge la superficie illuminata.

Come già accennato, non sempre tutta la luce emessa raggiunge la superficie illuminata, perché spesso sul percorso di tali raggi si trovano ostacoli che creano ombre. E più ce ne sono in cammino, meno illuminazione c'è.

Ad esempio, quando fu costruita la sala della biblioteca, vi erano appese molte lampadine. L'illuminazione totale di questa stanza vuota era di 250 lux. Ma quando lavori di ristrutturazione sono stati completati e sono stati portati i mobili nella sala, il livello di luce è sceso a 200 lux. Questo nonostante il fatto che le lampadine, come prima, producessero la stessa quantità di lumen di energia luminosa. Tuttavia, sul percorso di ciascuno dei suoi raggi ora apparivano ostacoli sotto forma di scaffali con libri e altri mobili della biblioteca, nonché visitatori e dipendenti. Pertanto, hanno assorbito parte della luce emessa, riducendo la quantità totale di illuminazione della sala.

La situazione riportata come esempio non costituisce un'eccezione nel suo genere. Pertanto, quando si costruiscono nuovi edifici o si decorano gli interni di quelli esistenti, è sempre importante tener conto della sua illuminazione. La maggior parte delle istituzioni dispone anche di un sistema di standard di illuminazione, naturalmente, che viene misurato in lux.

IN mondo moderno Esistono diversi programmi in cui non solo puoi simulare tu stesso il design della tua stanza, ma anche calcolare quanto sarà leggera. Dopotutto, la visione dei suoi abitanti dipende da questo.

Lumen e Watt

In passato, nel nostro Paese, nella scelta di una lampadina eravamo guidati dal numero di watt che consuma. Più ce ne sono, migliore è la luce di questo dispositivo.
Oggi, anche nel nostro Paese, la potenza radiante viene sempre più misurata in lumen. A questo proposito, alcuni credono che lm e W siano quantità dello stesso tipo, il che significa che i lumen in watt e viceversa possono essere liberamente convertiti, come alcune altre unità SI.

Questa opinione non è del tutto corretta. Il fatto è che entrambe le unità di misura in esame vengono utilizzate per quantità diverse. Quindi, un watt non è un'unità di luce, ma un'unità di energia che mostra la potenza di una fonte di illuminazione. Mentre il lumen mostra quanta luce emette un particolare dispositivo.

Ad esempio, una normale lampada a incandescenza che consuma 100 watt produce 1340 lumen di luce. Allo stesso tempo, la sua “sorella” LED più avanzata (oggi) produce 1000 lm consumando solo 13 W. Pertanto, risulta che l'intensità della luce di una lampadina non dipende sempre direttamente dalla quantità e dalla potenza dell'energia da essa assorbita. Anche la sostanza utilizzata per l'illuminazione nel dispositivo gioca un ruolo importante in questa materia. Ciò significa che non esiste una relazione diretta tra lumen e watt.

Inoltre, queste quantità sono realmente correlate tra loro. L'efficienza luminosa di qualsiasi sorgente luminosa (il rapporto tra l'energia consumata e la quantità di luce prodotta) si misura in lumen per watt (lm/W). È questa unità che testimonia l'efficacia di un particolare dispositivo di illuminazione, nonché la sua efficienza.

Vale la pena notare che, se necessario, è ancora possibile convertire i lumen in watt e viceversa. Ma per questo è necessario tenere conto di diverse sfumature aggiuntive.

  • La natura della sorgente luminosa. Quale lampada viene utilizzata nei calcoli: a incandescenza, LED, al mercurio, alogena, fluorescente, ecc.
  • Emissione luminosa del dispositivo (quanti watt consuma e quanti lumen produce).

Tuttavia, per non complicarti la vita, per eseguire tali calcoli, puoi semplicemente utilizzare un calcolatore online o scaricare un programma simile sul tuo computer o altro dispositivo.

Multipli di unità lumen

Lumen, come tutti i suoi “parenti” nel sistema SI, ha un numero di multipli e sottomultipli standard. Alcuni vengono utilizzati per facilitare il calcolo quando si ha a che fare con valori troppo piccoli o troppo grandi.

Se parliamo di quest'ultimo, allora sono scritti sotto forma di grado positivo, se del primo, sotto forma di grado negativo. Pertanto, la più grande unità multipla di lumen - iottalumen - è pari a 10 24 lm. Viene spesso utilizzato per caratterizzare i corpi cosmici. Ad esempio, il flusso luminoso del Sole è 36300 Ilm.

Le unità più comunemente usate sono quattro multipli: kilolume (10 3), megalumen (10 6), gigalumen (10 9) e teralumen (10 12).

Subunità del lume

Il più piccolo unità sottomultipla lumen è ioctolumen - ilm (10 -24), tuttavia, come iottalumen, non viene praticamente utilizzato nei calcoli reali.

Le unità più comunemente utilizzate sono millilume (10 -3), microlume (10 -6) e nanolume (10 -9).

Perché misurare l'illuminazione? È stato dimostrato che la luce cattiva (o, al contrario, troppo buona) attraverso la retina dell'occhio influisce sui processi lavorativi del cervello. E di conseguenza, lo stato di una persona. L'illuminazione insufficiente deprime, le prestazioni diminuiscono e appare sonnolenza. Una luce troppo intensa, al contrario, eccita e aiuta a connettere ulteriori risorse del corpo, causandone una maggiore usura.

La misurazione dell'illuminazione dei luoghi di lavoro viene effettuata insieme alle misurazioni dei livelli di rumore, polvere e inquinamento, vibrazioni - in conformità con SanPin (norme e regolamenti sanitari). I medici sono sicuri che un'illuminazione insufficiente e regolare provochi affaticamento, diminuzione dell'acuità visiva e riduzione della concentrazione. Cioè, ci sono tutti i presupposti per un incidente.

La cattiva luce colpisce anche altri esseri viventi: piante, animali. È risaputo che le piante crescono male senza luce. Ma un’illuminazione insufficiente colpisce anche gli animali. Conseguenze: crescita e sviluppo compromessi, diminuzione della produttività, scarso aumento di peso, compromissione della funzione riproduttiva.

Cos'è l'illuminazione?

L'illuminazione è il rapporto tra il flusso luminoso e l'area su cui cade. Inoltre, deve cadere su questo piano esattamente perpendicolarmente. Misurato in lux, lux. Un lux è pari al rapporto tra un lumen e un metro quadrato di superficie. Il lumen è un'unità di misura del flusso luminoso. Questo è nel sistema delle unità internazionali. In Inghilterra e in America, le unità utilizzate per misurare l'illuminazione sono lumen per piede quadrato. O candela. Questo è l'illuminamento proveniente da una sorgente luminosa di una candela ad una distanza di un piede dalla superficie.

In Europa esiste uno standard per l’illuminazione degli spazi di lavoro. Ecco alcuni consigli da esso: illuminazione in un ufficio dove non è necessario guardare piccole parti dovrebbe essere circa 300 lux. Se durante il giorno si lavora al computer o si legge, si consiglia un'illuminazione di circa 500 lux. La stessa illuminazione è prevista nelle sale riunioni. Almeno 750 lux nelle aree in cui vengono preparati o letti i disegni tecnici.

L'illuminazione può essere naturale o artificiale. Fonti luce naturale sono, ovviamente, il sole, la luna (più precisamente, la luce del sole da essa riflessa), la luce diffusa del cielo (questo nome poetico è usato anche nei protocolli per misurare l'illuminazione). Fonti illuminazione artificiale sono, di varia natura, forma e disegno, lampade e apparecchi di illuminazione, luce proveniente dai display di computer e dispositivi mobili, schermi televisivi, ecc.

In base al nome dell'unità di illuminazione (lux), il nome del dispositivo con cui viene misurata è un luxmetro. Si tratta di un dispositivo mobile e portatile per la misurazione dell'illuminazione, il cui principio di funzionamento è identico a quello di un fotometro.

Un flusso di luce che colpisce una fotocellula rilascia un flusso di elettroni nel corpo del semiconduttore. Grazie a ciò la fotocellula inizia a condurre elettricità. L'entità di questa corrente è direttamente proporzionale all'illuminazione della fotocellula. Si riflette sulla scala. Nei luxmetri analogici la scala è graduata in lux, il risultato è determinato dalla deflessione dell'ago.

Ora quelli analogici vengono sostituiti da dispositivi digitali per misurare l'illuminazione. In essi, il risultato della misurazione viene visualizzato su un display a cristalli liquidi. In molti di essi la parte di misurazione si trova in un alloggiamento separato ed è collegata al dispositivo tramite un filo flessibile. Ciò consente di effettuare misurazioni in luoghi difficili da raggiungere. Grazie ad una serie di filtri luminosi è possibile regolare i limiti delle sue misurazioni. In questo caso, le letture dello strumento devono essere moltiplicate per determinati coefficienti. L'errore del luxmetro, secondo GOST, non dovrebbe essere superiore al 10%.

Come si misura l'illuminazione?

L'uso di qualsiasi metodo per misurare l'illuminazione è impossibile senza un luxmetro. Inoltre, viene rispettata la regola: il dispositivo è sempre in posizione orizzontale. Viene installato nei punti richiesti. Gli standard statali contengono diagrammi della posizione di questi punti e metodi per i loro calcoli.

Fino a poco tempo fa, in Russia, per misurare l'illuminazione veniva utilizzato GOST 24940-96. Questo è uno standard interstatale per misurare l'illuminazione. Questo GOST utilizza concetti quali: illuminamento, illuminamento medio, minimo e massimo, illuminamento cilindrico, fattore di illuminamento naturale (KEO), fattore di sicurezza, efficienza luminosa spettrale relativa della radiazione monocromatica.

Nel 2012, la Russia ha introdotto il proprio standard nazionale per la misurazione dell’illuminazione, GOST R 54944-2012. In questo GOST, i seguenti concetti sono stati aggiunti a quelli esistenti prima: illuminazione di emergenza, illuminazione di sicurezza, illuminazione di lavoro, illuminazione di riserva, illuminazione semicilindrica, illuminazione di evacuazione. Entrambi i GOST descrivono in dettaglio i metodi per misurare l'illuminazione.

Le misurazioni vengono effettuate separatamente per l'illuminazione artificiale e naturale. In questo caso è necessario assicurarsi che sul dispositivo non cada alcuna ombra e che non vi siano fonti di radiazioni elettromagnetiche nelle vicinanze. Ciò interferirà con i risultati. Dopo aver effettuato tutte le misurazioni necessarie dell'illuminazione, in base ai risultati ottenuti, utilizzando formule speciali, vengono calcolati i parametri necessari e viene effettuata una valutazione generale. Cioè, i parametri ottenuti vengono confrontati con lo standard e si conclude se l'illuminazione di una determinata stanza o area è sufficiente.

Per ogni tipo di misurazione in ogni stanza o tratto di strada viene compilato un protocollo separato. Viene rilasciato un protocollo di valutazione sia per ogni camera o territorio, sia per l'intera struttura. Ciò è richiesto da GOST. La “misurazione dell’illuminamento” deve essere eseguita secondo le regole.

Di che tipo di luce hai bisogno?

La ricerca in questo settore mostra che la luce fredda riduce la sonnolenza e migliora la concentrazione. Ciò si spiega con la soppressione delle onde corte (ultravioletta, Colore blu) melatonina. Questo è un ormone che regola i ritmi circadiani. E se anche questa luce è intensa, aiuterà a far fronte alla depressione. La cosa principale è non esagerare. Altrimenti da un estremo si può finire nell'altro, provocando disturbi del sonno. L’illuminazione a luce fredda dovrebbe essere moderata durante il giorno. E questo con un'illuminazione sufficiente, che non ti costringerà a sforzare la vista o, al contrario, a strizzare gli occhi.

Di sera, invece, è preferibile una luce tenue dai colori caldi. Promuove il rilassamento buon riposo, andare a letto. Dovrebbero essere evitati lampi di luce taglienti e luminosi, soprattutto i toni freddi.

Naturalmente, le violazioni una tantum di queste regole non causeranno seri problemi di salute. Ma se ciò accade regolarmente, i problemi con funzioni corporee compromesse non possono essere evitati. Una cosa come la luce solo a prima vista sembra una sciocchezza. Sono necessari il monitoraggio periodico e la misurazione dell'illuminazione.

Tutti gli elettricisti professionisti hanno familiarità con il concetto di calcolo dell'illuminazione della stanza. Questa operazione deve essere effettuata per ogni stanza della casa. È sicuramente il fondamento dell'illuminazione in generale.

Nel nostro articolo di oggi cercheremo di comprendere una serie di questioni relative a questa procedura. Gli elettricisti dilettanti non capiscono molto, quindi spieghiamo tutto nei minimi dettagli.

Calcolo dell'illuminazione sia in ambito residenziale che locali di produzione deve essere prodotto con alta precisione. Lo stato della salute umana e un passatempo confortevole in questa stanza dipendono direttamente da questi indicatori.

Se la stanza ha un’illuminazione insufficiente o eccessiva, questo fattore giocherà un ruolo importante stato psicologico umano, e porterà alcune conseguenze anche per l'organo visivo. Per evitare tali problemi, questo processo deve essere pianificato.

Determiniamo il calcolo dell'illuminazione per uno spazio abitativo

Per questo metodo è necessario eseguire una serie di azioni preliminari, ad esempio calcolare il numero apparecchi di illuminazione per camera, iniziamo con questo:

  • Per questo abbiamo bisogno di una formula, dove

N è il numero degli apparecchi illuminanti;

E - indicatore dei valori di illuminazione in posizione orizzontale, misurati in Lux;

S è l'area della stanza in cui viene effettuato il calcolo;

Kr è un coefficiente di riserva che caratterizza il livello di illuminazione in eccesso. È previsto in caso di guasto di un certo numero di lampade;

U è un coefficiente che determina la possibilità di utilizzo del dispositivo;

n è il numero di lampadine che contiene l'apparecchio illuminante;

Fl è l'emissione luminosa di una lampadina, Lm.

  • Successivamente dobbiamo trovare l'indice della stanza utilizzando la formula:

Per fare calcoli accurati è necessario misurare l'altezza della lampada e l'altezza della zona proposta per la quale si calcola l'illuminazione, i valori aeb sono le lunghezze delle pareti, che devono essere determinate anche;


Metodi ausiliari per determinare l'illuminazione della stanza

Oltre al metodo matematico di base per determinare il livello di illuminazione per l'area richiesta, esistono opzioni più semplificate che vengono utilizzate regolarmente anche a casa.


Calcolo di densità di potenza . Questa tattica è abbastanza semplice, poiché tutti i dati di riferimento sono disponibili. Tra le carenze, l'unica cosa che si può evidenziare è che il calcolo è ottenuto con un grosso eccesso. Per determinare il valore di potenza specifico, è necessario moltiplicare il numero di lampade per la potenza di ciascuna di esse separatamente, quindi dividere l'espressione risultante per l'area della stanza. In questo modo si ottiene il valore di potenza delle lampade richiesto, da cui è possibile determinare facilmente il loro numero.

Calcolo utilizzando un prototipo. Questo metodo è abbastanza semplice, poiché tutti i dati sono disponibili in tabelle tipiche per locali tipici. Questa opzione è conveniente per condizioni di vita. Non ha senso utilizzare calcoli di tipo più professionale per la vita di tutti i giorni.

Calcolo dell'illuminazione spot. Utilizzando questo calcolo è possibile ottenere un valore per ogni singolo punto della stanza. Tuttavia, questo tipo di calcolo richiede una lunga preparazione: è necessario disporre di una pianta della stanza con i contrassegni delle lampade, in base alla quale selezionare un punto che serva da punto di calcolo. Questa opzione è complessa e viene utilizzata per condizioni difficili o con caratteristiche di progettazione di superfici di pareti o soffitti.

Importante! Per semplificare il tuo compito e trovare il valore esatto dell'illuminazione, devi raccogliere tutti i dati e utilizzare un calcolatore che determina il livello di illuminazione nelle stanze.

Fattori che influenzano l'illuminazione del posto di lavoro?

Per ciascuno stanza separata Esistono alcuni requisiti che determinano una serie di fattori che devono essere presi in considerazione. In questa fase, considereremo come calcolare l'illuminazione area di lavoro o ufficio.

Ogni tipo di attività dovrebbe essere dotata di un livello ottimale di flusso luminoso e non importa se lavori al computer o su una macchina di produzione. Prima di garantire un comfort sufficiente sul posto di lavoro, è necessario prendere in considerazione i seguenti fattori:

  • sufficienza della luce e sua uniformità;
  • luminosità richiesta;
  • non è consentito l'abbagliamento o l'effetto abbagliante;
  • corretto contrasto e gamma cromatica della luce;
  • nessuna pulsazione luminosa.

Oltre ai fattori elencati, è necessario prestare la dovuta attenzione ai criteri quantitativi e qualitativi. Passiamo ai criteri qualitativi.

  1. Lo sbiadimento diretto è un insieme di oggetti o superfici che riflettono intensamente la luce, causando disagio alla vista umana. Questo inconveniente può essere eliminato aumentando l'altezza delle lampade, installando diffusori sulla sorgente luminosa e riducendo la potenza di ciascuna lampadina.
  2. Lo sbiadimento riflesso si verifica quando le singole superfici di una stanza hanno una maggiore riflettanza. A causa di questo fattore, una persona può vedere uno specchio o un punto luminoso, e questo interferisce e irrita notevolmente la visione. Per eliminare questo fattore è necessario organizzare adeguatamente l'illuminazione, seguendo i calcoli utilizzando la formula.
  3. Alto contrasto. Anche questo fattore non è favorevole. Ad esempio, se la superficie dell'area di lavoro presenta un contrasto simile al flusso luminoso, in tali casi alcuni dettagli risulteranno indistinguibili all'occhio umano.

Nota! Ai fini di una buona visione e distinzione degli oggetti sul posto di lavoro, è necessario che la superficie dell'area illuminata e il flusso luminoso abbiano un contrasto diverso.

  1. Ombra. Necessario completa assenza ombre cadenti, ad esempio, da parti del corpo umano e da oggetti installati nell'area di lavoro. Si ritiene che tali ombre siano dannose perché riducono la vista. Inoltre, distorcono il contrasto di dettagli importanti per la visione. Per eliminare questo criterio è importante posizionare l'illuminazione su quel lato della superficie in modo che anche con la massima inclinazione di una persona non si formino ombre.
  2. Saturazione della luce. È importante qui non confondere il livello di illuminazione dell'area di lavoro e la saturazione della luce dell'intera stanza. Queste due caratteristiche sono in questo caso sono considerati compatibili. Per evitare la sottosaturazione, è necessario installare un'illuminazione non focalizzata e decorare pareti e superficie del soffitto rivestimenti leggeri.

Cos'è la pulsazione luminosa e come determinarne il livello?

Oggi non esiste alcun apparecchio di illuminazione in grado di produrre un flusso luminoso uniforme, e questo non indica assolutamente alcun difetto dell'apparecchio. Tale fenomeno, se presente, non può essere notato, ma ciò non ne riduce la pericolosità per la visione umana.

Il coefficiente di pulsazione rappresenta una certa variazione che avviene nel tempo di emissione del flusso luminoso che cade sulla superficie. Per calcolare questo valore, è necessario sottrarre il valore minimo per lo stesso tempo dal valore di illuminazione massimo per un certo periodo di tempo e moltiplicare il valore risultante per il 100%. Il numero risultante è espresso in percentuale.

Attenzione! Esistono numerosi standard specifici regolati dalla legge in merito alla pulsazione dell'illuminazione. Ci sono restrizioni specifiche per ogni singola camera.

Nei luoghi in cui vengono svolte attività e operazioni lavorative essenziali, questo valore non deve superare il 20%. Negli edifici pubblici e amministrativi è previsto un valore di pulsazione non superiore al 5%.

È possibile misurare la pulsazione della luce?

Come si è scoperto, è impossibile determinare visivamente lo stato di pulsazione del flusso luminoso, pertanto è necessario utilizzare attrezzature speciali; Tali dispositivi includono un misuratore di illuminazione, un dispositivo per determinare la luminosità della luce e un dispositivo che indica il valore esatto del coefficiente di pulsazione. Grazie a tali dispositivi, si ottiene quanto segue:

  • valore esatto dell'illuminazione della stanza;
  • viene calcolata la luminosità dei dispositivi che trasmettono luce artificiale;
  • viene determinata la pulsazione dell'onda del flusso luminoso;
  • Viene chiarita la pulsazione dei monitor di vari dispositivi elettronici.

In base ai risultati del calcolo si individuano i seguenti valori: il coefficiente di pulsazione delle lampade a LED è 100%; meno pulsazioni sono prodotte dalle lampade a incandescenza e dalle "governanti" - 25%. Quando si scelgono lampade costose per l'illuminazione residenziale, non è possibile garantire che il coefficiente di pulsazione sia innocuo.

Standard di illuminazione per locali secondo SNIP

Il documento attuale, che ancora oggi regola il coefficiente di pulsazione e gli indicatori di illuminazione dei locali, è il complesso di norme (SP), legalizzato nel 2015. L'ultima versione di SNIP 23/05/95 chiarisce tutti i criteri relativi all'efficienza e alla sicurezza elettrica.

Diamo un'occhiata alla tabella degli standard SNIP che devono avere i locali residenziali.

Utilizzando i valori della tabella, puoi facilmente determinare i valori richiesti per ogni stanza di un edificio residenziale.

Come calcolare l'illuminamento in Lumen: non il metodo tradizionale

Secondo le statistiche, questo metodo è considerato il più accurato rispetto ad altri indicati, ma viene utilizzato solo in casi eccezionali. Per utilizzare questa tattica di determinazione, dobbiamo prendere l'area totale della stanza misurata, moltiplicare questo valore per l'indicatore di illuminazione normalizzato per 1 metro quadrato. m, di conseguenza otteniamo la forza della radiazione luminosa necessaria per l'intera stanza nel suo insieme.

Attenzione! Tutti i valori normativi relativi agli standard di illuminazione per i locali residenziali possono essere trovati nei documenti SNIP.

Il flusso luminoso può essere misurato solo in condizioni di laboratorio, altrimenti è semplicemente impossibile determinare il livello di illuminazione. Tuttavia, i dispositivi per ogni stanza dispongono già di determinati contrassegni, in base ai quali è possibile calcolare il grado di illuminazione della stanza, espresso in unità di illuminazione. Le condizioni principali sono conoscere il territorio e avere competenze di calcolo di base.

Principali caratteristiche della luce

La luce è una quantità fisica, che ha proprietà come potenza del flusso luminoso, luminosità, intensità luminosa, illuminazione e luminosità.

La potenza del flusso luminoso, cioè la radiazione luminosa visibile, può essere valutata dall'effetto percepito della luce sulla visione umana. L’unità di misura del flusso luminoso è il lumen.

Una normale lampada a incandescenza da 100 watt ha una potenza nominale di 1350 lumen, mentre una lampada fluorescente con lo stesso "wattaggio" mostra molto di più: 3200 lumen.

Più nel dettaglio, una sorgente puntiforme con intensità luminosa di 1 candela emette un flusso luminoso di 1 lumen. L'angolo solido in questo caso ha valore 1 steradiante.

La caratteristica successiva della luce è la sua intensità, che caratterizza la densità del flusso; questo valore si misura in candele; Molto generalmente in precedenza si credeva che 1 cd equivalesse alla luce di 1 candela questa unità era addirittura equiparata a 1 W; È possibile aumentare l'intensità della luce installando un riflettore a specchio concavo su un lato della lampadina.

Per quanto riguarda la luminosità, questo valore è espresso in termini di rapporto candele per metro quadrato. m, cioè la proiezione del flusso luminoso su una superficie piana illuminata ad angolo retto. La luminosità, o luminosità, riflette la densità del flusso luminoso rispetto all'area della superficie illuminata - 1 lumen per metro quadrato. M.

Una caratteristica della luce come l'illuminamento dimostra la densità superficiale della luce che illumina una determinata area. Questo valore è espresso attraverso il rapporto li/sq. m. In fisica, ci sono unità speciali in cui viene misurata l'illuminazione: lux.

Caratteristiche di calcolo

Quando si calcola il grado di illuminazione di una stanza, è necessario tenere conto della legge di additività. Funziona quando sono presenti più fonti luminose che interessano una determinata area.

La legge di additività è espressa nella somma dell'illuminazione prodotta da ciascun oggetto luminoso separatamente:

∑ MI = MI1 + MI2 +… + En.

L'indice di illuminamento si applica solo alle superfici che riflettono la luce anziché emettere luce propria. Ad esempio, la luna, i muri, il pavimento e qualsiasi altro piano. L'illuminazione della stanza viene misurata come segue:

  • Per una stanza di dimensioni 3x3x3 m, a condizione che sia dotata di un LED da cinque watt con una potenza di 100 lumen, è necessario calcolare l'area totale di tutte le superfici illuminate - pavimento, soffitto e pareti, quindi dividere il flusso luminoso della zona.
  • Ottieni 100 lumen/9 mq. m * 6=100/54= 1,85 lux - unità di misura dell'illuminazione.
  • Se la sorgente luminosa è dotata di una lente speciale, grazie alla quale un cerchio con un diametro, ad esempio, di 1 m sarà illuminato più luminoso su una delle superfici (l'area del cerchio, rispettivamente, sarà uguale a 0,78 mq), allora l'illuminamento di quest'area avrà un valore di 128 lux.

Esistono anche indicatori abbastanza standard: in determinate condizioni la luce mostra approssimativamente gli stessi valori, quindi situazioni simili possono essere generalizzate. Alcuni esempi di illuminazione includono quanto segue:

Dispositivo di misurazione

Esiste dispositivo speciale per misurare i livelli di illuminazione della superficie- luxmetro. Il suo dispositivo include una fotocellula che cattura la luce. Il meccanismo di funzionamento di un luxmetro può essere digitale o analogico: in entrambi i casi la precisione della misurazione è piuttosto elevata. GOST presuppone un errore massimo di circa il 10%.

In molti modelli, la sezione contenente la fotocellula è collegata al resto tramite un filo elastico attorcigliato per lavorare in punti difficili da raggiungere. Il dispositivo è dotato di filtri luminosi, utilizzando il quale è possibile regolare il processo di misurazione, tenendo conto delle sfumature speciali del terreno.

Quando si lavora con il dispositivo, è necessario posizionarlo orizzontalmente: qualsiasi deviazione da questo piano può influire negativamente sulla precisione delle misurazioni. È inoltre necessario evitare l'influenza delle ombre casuali. I metodi dettagliati per ciascun tipo di illuminazione sono descritti nella corrispondente norma statale.

Qualsiasi sorgente luminosa è una fonte di flusso luminoso e maggiore è il flusso luminoso che colpisce la superficie dell'oggetto illuminato, migliore è la visibilità di questo oggetto. E la quantità fisica, numericamente uguale al flusso luminoso incidente per unità di area della superficie illuminata, si chiama illuminazione.

L'illuminazione è indicata con il simbolo E e il suo valore si trova utilizzando la formula E = Ф/S, dove Ф è il flusso luminoso e S è l'area della superficie illuminata. Nel sistema SI l'illuminamento si misura in Lux (Lx), e un Lux è l'illuminamento per il quale il flusso luminoso incidente su un metro quadrato del corpo illuminato è pari ad un Lumen. Cioè 1 Lux = 1 Lumen / 1 Mq.

A titolo di esempio, ecco alcuni valori di illuminazione tipici:

    Giornata soleggiata alle medie latitudini: 100.000 lux;

    Giornata nuvolosa alle medie latitudini - 1000 Lux;

    Una stanza luminosa illuminata dai raggi del sole - 100 Lux;

    Illuminazione artificiale sulla strada - fino a 4 lux;

    Luce di notte con la luna piena - 0,2 Lux;

    La luce del cielo stellato in una notte buia e senza luna è 0,0003 Lux.

Immagina di essere seduto stanza buia con una torcia elettrica e cercando di leggere un libro. Per leggere è necessaria un'illuminazione di almeno 30 Lux. Cosa farai? Innanzitutto, avvicini la torcia al libro, il che significa che l'illuminazione è correlata alla distanza tra la sorgente luminosa e l'oggetto illuminato. In secondo luogo, si posiziona la torcia ad angolo retto rispetto al testo, il che significa che l'illuminazione dipende anche dall'angolo con cui questa superficie viene illuminata. In terzo luogo, puoi semplicemente procurarti una torcia più potente, poiché è ovvio che l'illuminazione è maggiore, maggiore è l'intensità della luce della sorgente.

Diciamo che un flusso luminoso colpisce uno schermo situato a una certa distanza dalla sorgente luminosa. Raddoppiamo questa distanza e la parte illuminata della superficie aumenterà di 4 volte. Poiché E = Ф/S, l'illuminazione diminuirà fino a 4 volte. Cioè, l'illuminazione è inversamente proporzionale al quadrato della distanza da una sorgente luminosa puntiforme all'oggetto illuminato.

Quando un fascio di luce cade perpendicolarmente ad una superficie, il flusso luminoso viene distribuito su di essa area più piccola, se si aumenta l'angolo, l'area aumenterà e, di conseguenza, l'illuminazione diminuirà.

Come notato sopra, l'illuminazione è direttamente correlata all'intensità della luce e maggiore è l'intensità della luce, maggiore è l'illuminazione. È stato da tempo stabilito sperimentalmente che l'illuminazione è direttamente proporzionale all'intensità della sorgente luminosa.

Naturalmente l'illuminazione diminuisce se la luce è ostacolata da nebbia, fumo o particelle di polvere, ma se la superficie illuminata si trova ad angolo retto rispetto alla sorgente luminosa e la luce si propaga attraverso aria pulita e trasparente, allora l'illuminazione è determinata direttamente dalla formula E = I / R2, dove I è l'intensità luminosa e R è la distanza dalla sorgente luminosa all'oggetto illuminato.

In America e in Inghilterra, l'unità di illuminazione utilizzata è il Lumen per piede quadrato o Piede-Candela, come unità di illuminazione proveniente da una sorgente con un'intensità luminosa di una candela e situata a una distanza di un piede dalla superficie illuminata.

I ricercatori hanno dimostrato che attraverso la retina dell'occhio umano la luce influenza i processi che si verificano nel cervello. Per questo motivo, un'illuminazione insufficiente provoca sonnolenza e inibisce la capacità lavorativa, mentre un'illuminazione eccessiva, al contrario, eccita, aiuta ad attivare risorse aggiuntive del corpo, logorandole però se ciò accade ingiustificatamente.

Durante il funzionamento quotidiano degli impianti di illuminazione è quindi possibile compensare una diminuzione dell'illuminazione questa carenza, anche in fase di progettazione degli impianti di illuminazione, viene introdotto uno speciale fattore di sicurezza. Tiene conto della diminuzione dell'illuminazione durante il funzionamento dei dispositivi di illuminazione a causa della contaminazione, della perdita di proprietà riflettenti e trasmittenti di elementi riflettenti, ottici e di altro tipo dei dispositivi di illuminazione artificiale. Contaminazione superficiale, guasto della lampada, tutti questi fattori vengono presi in considerazione.

Per l'illuminazione naturale viene introdotto un coefficiente di riduzione KEO (coefficiente di illuminazione naturale), poiché nel tempo i riempitivi traslucidi delle aperture luminose potrebbero sporcarsi e le superfici riflettenti dei locali potrebbero sporcarsi.

La norma europea definisce gli standard di illuminazione per condizioni diverse, ad esempio, se in ufficio non è necessario esaminare piccoli dettagli, allora sono sufficienti 300 Lux, se le persone lavorano al computer - si consigliano 500 Lux, se vengono realizzati e letti disegni - 750 Lux.

L'illuminazione viene misurata con un dispositivo portatile: un luxmetro. Il suo principio di funzionamento è simile a quello di un fotometro. La luce colpisce la superficie, stimolando una corrente nel semiconduttore, e la quantità di corrente prodotta è esattamente proporzionale all'illuminazione. Esistono esposimetri analogici e digitali.

Spesso la parte di misurazione è collegata al dispositivo con un filo a spirale flessibile in modo che le misurazioni possano essere effettuate nei luoghi più inaccessibili ma importanti. Al dispositivo è collegata una serie di filtri luminosi per regolare i limiti di misurazione tenendo conto dei coefficienti. Secondo GOST, l'errore dello strumento non dovrebbe essere superiore al 10%.

Durante la misurazione, seguire la regola secondo cui il dispositivo deve essere posizionato orizzontalmente. Viene installato uno per uno in ciascun punto richiesto, secondo lo schema GOST R 54944-2012. GOST tiene conto, tra le altre cose, dell'illuminazione di sicurezza, dell'illuminazione di emergenza, dell'illuminazione di evacuazione e dell'illuminazione semicilindrica e descrive anche il metodo di misurazione.

Le misurazioni per l'artificiale e il naturale vengono eseguite separatamente ed è importante che sul dispositivo non cada alcuna ombra casuale. Sulla base dei risultati ottenuti, utilizzando formule speciali, viene effettuata una valutazione generale e si decide se è necessario modificare qualcosa o se l'illuminazione della stanza o dell'area è sufficiente.

Andrej Povny