Что называется освещенностью

Измерение освещенности

При оценке освещения применяют несколько параметров (сила света, яркость и пр.), однако главным показателем является освещенность.

Рис. 6 Освещенность (люкс)

В Международной системе единиц мерой освещенности принят 1 люкс.

Люкс равен освещенности поверхности площадью 1м2, при световом потоке падающего на нее излучения, равном 1 люмен (рис. 6).

Измерение освещенности производят в соответствии с ГОСТ Межгосударственный стандарт «Здания и сооружения. Методы измерения освещенности». Настоящий стандарт устанавливает методы определения минимальной, средней и цилиндрической освещенности, коэффициента естественной освещенности в помещениях зданий, сооружений и на рабочих местах, минимальной освещенности в местах производства работ вне зданий, средней освещенности улиц, дорог, площадей и тоннелей.

Для измерения освещенности следует использовать люксметры с измерительными преобразователями излучения, имеющими спектральную погрешность не более 10%. Люксметры должны иметь свидетельства о метрологической аттестации и поверке. Прибор всегда должен находиться в горизонтальном положении. Его устанавливают в необходимых точках .

Необходимо установить люксметр на поверхность, освещенность которой измеряется. Плоскость светочувствительного элемента датчика обязательно должна быть параллельна освещаемой источником света поверхности. После этого снимаются показания со шкалы аналогового прибора или дисплея цифрового – это и будет освещенность данной поверхности в люксах.

Измерения проводятся отдельно по искусственному и естественному освещению. При этом нужно следить, чтобы на прибор не падала какая-либо тень, и поблизости не было источника электромагнитного излучения. Это внесёт помехи в результаты. После того как сделаны все необходимые замеры освещенности, на основе полученных результатов, по специальным формулам, рассчитываются нужные параметры, и делается общая оценка. То есть, полученные параметры сравниваются с нормативом, и делается вывод о том достаточно ли освещённость данного помещения или территории.

На каждый вид измерений в каждом помещении или участке улицы заполняется отдельный протокол. Оценочный протокол выдаётся как по каждому помещению или территории, так и по всему объекту. Этого требует «ГОСТ. Измерение освещённости» .

Освещенность необходимо измерять не меньше 1 раза в месяц, а в системах с комбинированным освещением следует измерять освещенность отдельно: от местного освещения, от ламп общего освещения и от всей системы в целом.

Перед применением прибора для измерения освещенности искусственного освещения необходимо проводить чистку светильников и замену всех неработающих ламп. Измерение освещенности специальными приборами может также применяться без предварительной подготовки соответствующей осветительной установки, однако эти нюансы должны быть зафиксированы при занесении результатов измерения на носитель.

Измерение коэффициента естественной освещенности (КЕО) люксметрами проводят в помещениях, которые заранее освобождены от оборудования и мебели, также не затеняемых деревьями и озеленением, при очищенных и исправных светопрозрачных наполнениях в светопроемах. Но при применении приборов для измерения освещенности в помещениях с мебелью, с неисправными или неочищенными светопрозрачными заполнениями, или при затенении деревьями данные должны быть учтены и зафиксированы в результатах измерения .

На рынке освещения большая путаница с техническими параметрами, такими как световой поток и освещенность

Многие люди, при подборе осветительного оборудования обращают внимание на световой поток, а не на требования освещенности. Чаще всего, предлагают суммированный световой поток — лампы или светодиодов, без световых и тепловых потерь

Световой поток, можно измерить только в специальной лаборатории, самому это сделать с подручными приборами невозможно. В нормах существует понятие светового потока, но в СНиП нет определенных требований к нему

Правильный подбор светотехнического оборудования, производится после проведения расчетов освещенности – это важно знать. Освещенность любой человек может измерить самостоятельно, без специально оборудования

Фотометр

Фотометр – это прибор-измеритель освещенности. Свет поступает на фотодетектор, затем преобразуется в электрический сигнал и измеряется. Встречаются фотометры, работающие по другому принципу. В основном фотометры показывают уровень света в люксах, но есть и такие, которые используют другие единицы. Те фотометры, которые также называют экспонометрами, участвуют в определении выдержки и диафрагмы, тем самым помогая фотографам и операторам. Помимо того, фотометры применяют для определения уровня безопасной освещенности в других областях, например, в растениеводстве, в музеях, там, где необходимо поддерживать нужную освещенность.

Безопасный поток света на работе

Работая в темном или слабоосвещенном помещении, могут возникнуть различные проблемы со здоровьем, будь это ухудшение зрения, депрессия или другие физиологические и психологические нарушения. По этой причине на рабочем месте, в рамках правил охраны труда, включаются требования о минимальной безопасной освещенности. В конечный результат измерения, который выдает фотометр, входит площадь распространения света. Эти показатели обеспечивают достаточную освещенность всего помещения.

Световой поток и экспонаты музея

От освещенности и силы потока от источника света зависит скорость, с которой будут ветшать и выцветать экспонаты музея. Работники музеев проводят работу по определению освещенности экспонатов. Это делается для того, чтобы убедиться в безопасном количестве светового потока на музейные единицы, а также для обеспечения достаточного уровня освещенности посетителям во время рассматривания экспоната.

Уровень освещенности можно измерить фотометром, что осуществить нелегко, так как его нужно устанавливать как можно ближе к экспонату, а это требует извлечения защитного стекла, выключения сигнализации и получения разрешения. Эту задачу облегчают другим способом, который часто используют сотрудники музея. Вместо фотометра применяют фотоаппарат, который не является заменой фотометра в ситуациях, где требуются более точные измерения найденной проблемы с освещением, но чтобы выявить отклонение от нормы вполне достаточно.

Определить экспозицию фотоаппаратом можно на основе показаний об уровне освещенности. Уровень освещенности экспозиции легко определить посредством нехитрых вычислений. Сотрудники музеев прибегают к формуле или пользуются таблицей, где экспозиция представлена в единицах освещенности. Производя вычисления, не нужно забывать о том, что камера поглощает некоторое количество света, поэтому следует это учитывать.

Световой поток в садоводстве и растениеводстве

Прежде чем обеспечить растение светом, который необходим для фотосинтеза, нужно знать, сколько требуется его каждой культуре. Садоводам и растениеводам это известно. Они измеряют уровень освещенности, чтобы удостовериться в том, что каждое растение получает необходимое ему количество света. Часто для таких процедур применяются фотометры.

Фотометры также широко применяются в лабораторной практике. Например, определяется спектр образцов, с помощью которых устанавливается химический состав. К особому классу таких приборов относится пламенный фотометр. Он выявляет в образцах щелочные металлы, такие как натрий, литий, калий. Чтобы их обнаружить, нужно сжечь образец при высокой температуре и с помощью фотометра проанализировать спектр пламени. Данная задача другими способами решается гораздо труднее.

Современные фотометры преобразуют световое излучение в электрические импульсы, они регистрируются по принципу амперметра и вольтметра, а после конвертируются в компьютерный формат.

Фотометр — это прибор, охватывающий многие области знаний, такие как химия, молекулярная биология, физика, материаловедение и другие. Фотометр широко применяется в промышленности, в лазерной и оптической продукции. Помимо химической лаборатории, фотометр находит применение в лабораториях судебно-медицинской экспертизы.

Таким образом, из вышеизложенного вы узнали о единицах измерения света, что лампы лучше покупать с указанным числом люменов, что понятия освещенности и яркости разнятся, а количество света можно измерить специальным прибором.

Естественное освещение

Это свет, исходящий от солнца в дневное время. Показатели могут различаться в зависимости от региона, облачности, расположения строений и деревьев рядом со зданием. Выделяются такие виды освещения:

1. Боковое. Попадает в помещения через оконные проемы, которые могут находиться как с одной, так и с двух или более сторон, все зависит от особенностей здания. При проектировании строений определяют оптимальные размеры окон, чтобы обеспечить нормальное проникновение естественного света. Учитывается и то, что южная и восточная сторона освещаются намного лучше западной и северной.

2. Верхнее. В жилых домах реализуется за счет установки мансардных окон, которые встроены в кровлю. Нередко используются купольные и другие подобные конструкции в оранжереях или бассейнах. В производственных помещениях применяют так называемые фонари – надстройки на крыше с окнами с двух сторон. Подходят для зданий большого размера, в которых свет из окон плохо проникает вглубь цехов или складов.

3. Комбинированное. Это сочетание верхнего и бокового освещения, которое позволяет добиться лучшего результата. Но такой вариант самый сложный в реализации и использовать его можно не всегда.

Разделение по назначению

В зависимости от назначения выделяют разные виды электрического освещения. Основные из них такие:

1. Производственные здания и объекты, а также общественные помещения. Это могут быть цеха и офисы, а также классы в школе или склады. Перечень большой и для каждого типа свои нормы и требования.
2. Частные дома и квартиры. Тут имеет значение не только качественное освещение комнат, но и оформление интерьера. В жилых зонах нет твердых норм, но есть рекомендуемые показатели.
3. Уличное освещение. Тут есть два варианта – фонари на улицах населенных пунктов и локальные источники света во дворах и на частных территориях.

Разбираемся в теории освещённости

Любой источник света испускает определённый поток световой энергии, попадающий на поверхность. Интересующая нас освещённость измеряется в люксах (лк). Единица измерения светового потока — люмен (лм). Один люкс — это освещённость, при которой на поверхность площадью один квадратный метр падает световой поток равный одному люмену.

Освещённость бывает горизонтальная, вертикальная, цилиндрическая и др.

Чаще всего в оценках применяется горизонтальная освещённость, а цилиндрическая в большей мере относится к качественным показателям системы освещения. Цилиндрическая освещённость характеризует качество отображения объёмных предметов сложной формы и фактурной поверхности. Горизонтальная же является основным количественным показателем осветительной установки, который можно рассчитать на стадии проектирования и произвести замер освещённости в существующем помещении с помощью приборов.

Расчет освещенности помещения светодиодными лампами

А если наоборот количество Ватт будет слишком большим для освещаемого помещения то, отражаемый от поверхностей свет будет казаться слишком ярким от чего может возникать резь в глазах и их быстрое уставание.

Дизайнеры рекомендуют ориентироваться на среднюю норму согласно которой одному квадратному метру помещения должно соответствовать 20W мощности осветительного прибора. Однако сразу стоит оговориться, что эта цифра меняется в зависимости от назначения помещения (кухня, столовая, спальная, коридор, нежилое помещение), от использованных цветов и материалов в оформлении интерьера помещения, а также от высоты потолков в помещении.

Уровень освещенности	Тип лампы	Вт/м2
Приглушенный свет	Лампа накаливания	10
Галогенная лампа	7
Энергосберегающая	2
Средний свет	Лампа накаливания	15
Галогенная лампа	10
Энергосберегающая	3
Яркий свет	Лампа накаливания	20
Галогенная лампа	13
Энергосберегающая	4

Чтобы вычислить количество Ватт, необходимых для создания комфортного освещения в помещении, нужно умножить площадь помещения на количество Ватт из строчки таблицы, соответствующей типу освещения и используемым лампам.

Если в результате проведения вычислений у Вас получится число, исходя из которого невозможно вычислить без остатка количество ламп, например, 217 Ватт, то специалисты рекомендуют округлять получаемую мощность в большую сторону.

Таким образом, если плафоны у светильника рассчитаны на 60 Ватт, то 217/60 = 3,61.

Это значит, что Вы можете смело покупать светильник с четырьмя плафонами по 60 Ватт каждый и этой мощности хватит для освещения Вашего помещения.

Стоит иметь в виду, что приведенная таблица подходит для вычисления необходимой мощности светильника в помещениях с высотой потолков до 3 метров и в светлых интерьерах, то есть выполненных без преобладания темных оттенков.

В случае если высота потолокв в помещении превышает 3 метра, необходимо получившееся общее количество Ватт умножить на 1,5.

В случае если в помещении преобладают темные оттенки и матовые поверхности, расчет становится ненадежным и в этом случае лучше либо брать светильник сразу с большим запасом мощности, либо эксперементировать с несколькими светильниками различных мощностей.

При выборе светильника также обратите внимание на абажюр. Если Вы выбираете светильник с очень плотными и темными абажюрами, насыщенный свет из которого распростаняется только в одну сторону, то приведенная выше таблица будет неактуальна для такой модели светильника

Очень важно при покупке светильника знать лампу в сколько ватт можно ввернуть в плафон

Дело в том, что все плафоны имеют ограничение по мощности

Очень важно при покупке светильника знать лампу в сколько ватт можно ввернуть в плафон. Дело в том, что все плафоны имеют ограничение по мощности. И если вы покупаете люстру с четырьмы плафонами каждоый по 40 Ватт, то максимум мощности на который Вы можете рассчитывать с такой люстрой – это 4 плафона х 40 Ватт = 160 Ватт

И если вы покупаете люстру с четырьмы плафонами каждоый по 40 Ватт, то максимум мощности на который Вы можете рассчитывать с такой люстрой – это 4 плафона х 40 Ватт = 160 Ватт.

Обозначения на источниках света

При выборе любого источника света, будь то лампочка, светильник или прожектор, необходимо тщательно изучать маркировку, нанесённую на осветительный прибор. Даже если помнить о том, что величина освещения измеряется в люксах, этих данных среди информации можно не обнаружить. Маркировка, наносимая на видимую часть колбы или на корпус светильника:

• товарный знак производителя;
• величина используемого напряжения, В;
• количество ламп в светильнике и мощность;
• название светильника и тип;
• класс защиты;
• способ установки;
• дата изготовления.

В некоторых случаях наносится допустимое расстояние до освещаемой поверхности, если светильник может вызвать изменение температурного режима освещаемого объекта.

Расшифровка маркировки осветительного прибора

Люксметр: зачем нужен и где используется

Люкс — это единица, в которой измеряется уровень освещённости. Он может быть очень разным! Например, в полнолуние, когда небо ясное, показатель освещённости составит 0,27 люкс, а в яркий полдень — 130 тысяч люкс (Лк).

Зачем знать уровень освещённости? Есть соответствующий СНиП, который гласит, что на рабочем месте в офисе уровень искусственного освещения должен составлять от 200 до 300 люкс. В противном случае людям будет некомфортно, работоспособность упадёт, глаза будут быстро уставать.

Очень важно также придерживаться норм освещённости в больницах, учебных и детских заведениях, научных центрах, библиотеках, музеях. Именно для того, чтобы выдержать нормы СНиП и обеспечивать комфорт в таких общественных, рабочих помещениях люксметр просто необходим

Важно! Люксметр является разновидностью фотометра. Это переносной прибор, который измеряет уровень освещённости в люксах

Простые люксметры состоят из селенового фотоэлемента. Он преобразует световой поток в энергию электротока, а потом измеряет фототок по шкале в люксах. У более высококлассных люксметров есть светофильтр, который повышает чувствительность фотоэлемента примерно до уровня чувствительности человеческого глаза. Кроме того, у современных приборов есть насадка для уменьшения ошибок при косо падающем свете, контрольная приставка, чтобы проверять чувствительность и светопоглощающая насадка для измерения очень высоких уровней освещённости.

Современный люксметр — всегда портативное, небольшое устройство, показатели выводятся на жидкокристаллический экран, измерительная часть для измерения уровня освещённости в труднодоступных местах крепится к корпусу гибких проводом.

В быту сложные, профессиональные люксметры, чья цена может превышать 20 тысяч рублей, не нужны! Будет достаточно простого прибора, у которого измерительная часть прикреплена к корпусу. Цена таких моделей составляет порядка 1,5 тысячи рублей.

Зачем владельцам дома или квартиры бытовой люксметр:

1. Измерить уровень освещённости в домашнем офисе или в месте, где ребёнок делает уроки. Часто оказывается, что общего освещения недостаточно, на письменном или компьютерном столе нужна ещё одна лампа с более ярким, направленным светом;
2. Для обеспечения должного уровня освещённости в мастерской, в уголке рукодельницы;
3. Для сравнения разных осветительных приборов, чтобы сделать правильный выбор;
4. Для обеспечения максимально комфортных условий комнатным растениям и рассаде. Как уже писал портал Rmnt.ru в статье о фитолампах , разным растениям нужен различный световой поток и зимой подсветка может оказаться необходимостью;
5. Для ухода за обитателями аквариумов , которым свет тоже необходим;
6. Для проверки реальных технических показаний видеокамер и фотоаппаратов.

По словам экспертов, вовсе не нужно быть профессионалом, чтобы пользоваться современными электронными люксметрами. Нужно просто горизонтально разместить измерительную часть прибора в месте, уровень освещённости которого нужно узнать, и направить к источнику света. Например, положить на письменный или компьютерный стол, подоконник, где стоит рассада и так далее. Потом нужно нажать соответствующую кнопку на корпусе и считать показатели с экрана.

Важно! Многие современные люксметры имеют дополнительную функцию — измеряют пульсацию, то есть неравномерность светового потока. Пульсировать могут самые разные осветительные приборы, мониторы, дисплеи… Между тем есть строгие нормы, согласно СанПиН, пульсация света в жилой комнате не должна превышать 10%, на рабочем месте перед монитором компьютера — 5%

Констатируем: для использования в быту вполне достаточно недорогого люксметра без дополнительных функций. Выбирайте портативные модели с достаточно большим дисплеем, простым управлением и меню. Не забудьте прочитать инструкцию! Профессионалы выбирают люксметры-пульсометры с возможностью подключения к ПК, дополнительными насадками и встроенной памятью.

Освещенность и светодиодные приборы

В организации освещения всё большую популярность приобретают светодиодные лампы, LED-светильники, светодиодные панели и ленты. Светодиодная лампа представляет собой прибор, в состав которого входят:

• панель с RGB светодиодами;
• источник питания светодиодов (драйвер);
• теплоотводящая панель (радиатор);
• цоколь и колба;
• нижний и верхний держатели.

Освещённость объекта регулируется количеством установленных в лампу led-светодиодов. Спектр белого цвета варьируется от холодного к тёплому, благодаря RGB светодиодам. Три полупроводниковых кристалла в одном корпусе излучают три базовых цвета: красный (R), зеленый (G), синий (B).

Светодиодная лампочка

Важно! У светодиодных источников высокие параметры отдачи света. F – световой поток, колеблется от 50 до 100 лм на 1 Вт мощности

Это в 2-3 раза больше, чем у галогенных ламп, и почти в 6 раз выше, чем у ламп накаливания.

У светодиодных источников практически не теряется мощность на нагрев корпуса. Высокий срок службы (до 100 тыс. ч.) при коэффициенте полезного действия (КПД) более 85%.

Нормативы для измерения освещенности люксометром

Как мы уже выяснили меру света в числовом значении можно узнать с помощью люксометра. Но что делать с этими цифрами-люксами? Что они могут сказать? На самом деле эти показатели очень важны! Недостаток света — это сонливость, снижение работоспособности, влияние на зрение, активность мозга; избыток — раздражительность, угнетение нервной системы. Когда идет перегиб в ту или иную сторону, обеспечить нормальную работоспособность человека не получится.

Когда нам не хватает естественного света, а случается это довольно часто, в помещении устанавливают дополнительные источники, которые обладают разными функциональными характеристиками. Поэтому измерение искусственной освещенности и корректировка полученных показателей — важная составляющая в оценке охраны труда, санитарно-гигиенического состояния помещения для большинства учебных, культурных, спортивных, производственных, офисных помещений. Важен он также и в транспортной инфраструктуре, и просто на улице в местах скопления людей.

Все нормы по качеству обеспечения светом приведены в специальных таблицах. Вот только некоторые из них:

• офис — норма 200-300 лк (люксов);
• если в офисе производятся работы, связанные с чертежами — 500 лк;
• производственные помещения — от 50 до 1250 лк, в зависимости от точности выполняемой работы, ее постоянности, производственной функции работника;
• жилые помещения — от 30 до 300, в зависимости от расположения, назначения комнаты (помещения);
• учебные кабинеты — 200-750 лк.;

Главные характеристики света

Человек видит спектр цветов – малую часть диапазона электромагнитных волн. Его характеристики влияют на комфортность среды пребывания и самочувствие человека. Существует определение для одного из свойств – световой поток (Ф), который измеряют в люменах (лм). Мощность светового потока источника характеризует вызванное ощущение восприятия света. По его распределению для замкнутого пространства выделяют потоки света: прямого, рассеянного, отраженного. Чем больше света, тем выше число люменов.

Важно! Этот параметр не определяет интенсивность, яркость или производительность свечения, потому что учитывает весь рассеянный поток. Для того, чтобы измерить световой поток требуется много времени и при этом нужно учитывать пространственные характеристики явления

Главная характеристика источника – сила света (I), определяющая интенсивность излучения в направлении потока. Она вычисляется через частное светового потока (Ф) и телесного угла (ꭥ) в стерадианах (ср), внутри которого распределяется. В СИ единицу измерения силы света, кандела, обозначают кд, cd.

Вам это будет интересно Особенности дифференциального тока

Важно! Восковая свеча излучает с около одной канделы (от лат. candela), и ранее эта единица измерения называлась «свечой»

Величина кандел показывает световое излучение точечного источника света на самом интенсивном его направлении.

Покупатели ламп обычно оценивают яркость по мощности потребления (Вт) источника. При хорошей яркости получается четкое и контрастное видение предметов. Однако и слабый, и очень яркий свет неблагоприятен для деятельности человека. Яркость (L) определяется плотностью силы света в направлении поверхности и вычисляется делением I на площадь проекции на перпендикулярную поверхность (зависит от cos угла).

Измеряют показатель яркости (L) света в кд/м². Главной характеристикой восприятия светового ощущения глазами является яркость освещаемой поверхности или источника.

Световая отдача (H) фиксирует экономичность преобразования электрической мощности в световую. При переходе от электрической энергии к световой появляются потери, что вызывает снижение показателей яркости излучения. Измеряют световую отдачу в люменах на ваттах. Можно вычислить световой поток, зная среднее значение световой отдачи.

Практичную светоотдачу имеют светодиодные лампы (потери менее 5%).

Важно! Существуют стандарты качества освещения для помещений, а также для растений или для животных. Освещенность характеризуется отношением светового потока к площади поверхности

Устройства для измерения

Для количественной оценки освещенности используют специальный прибор – люксметр.

Главными его составляющими являются:

1. Встроенный или выносной датчик с фотоэлементом.
2. Преобразователь.
3. Индикатора в виде шкалы со стрелкой (аналоговые модели) или жидкокристаллического дисплея (цифровые).

Фотоэлемент изготовлен из полупроводников. При попадании света на его поверхность он генерирует ток, величина которого прямо пропорциональна интенсивности излучения. Далее электрический сигнал обрабатывается преобразователем и подается на индикатор.

На показания прибора влияет спектральный состав излучения. При выполнении измерений в условиях естественного и искусственного освещения результаты будут разными.

Дорогие люксметры лишены этого недостатка. Они оснащены оптическими фильтрами, в силу чего воспринимают свет подобно человеческому глазу.

Дополнительно в комплекте есть насадки для измерения интенсивности излучения, падающего под углом. Специальное приспособление позволяет проверить правильность показаний прибора.

Помимо люксметра, используют яркомер – устройство для измерения яркости. Выпускают комбинированные модели, сочетающие в себе обе функции. Дополнительно может присутствовать модуль для измерения пульсаций – пульсметр.

Для фотографов разработано специализированное оборудование:

1. Экспонометр. Оценивает освещенность снимаемых объектов, на основании чего подбирают выдержку и сечение диафрагмы.
2. Флешметр. Прибор измеряет мощность вспышки и длительность ее импульса.

Как измерять освещенность рабочего места без прибора в домашних условиях

Если у человека нет люксметра, то можно воспользоваться другим, бытовым и менее точным способом, для этого понадобится хороший зеркально-цифровой фотоаппарат. Достаточно его включить и немного подождать. Исходя из текущей освещенности, устройство само подстроится под нее, установив соответствующие настройки выдержки, затвора и светочувствительности.

Также, для данного замера можно воспользоваться фотофиксацией:

• Взять лист бумаги белого цвета;
• Положить его на место замера;
• Сфотографировать без использования вспышки;
• НА фотоаппарате или ПК узнать значения диафрагмы, выдержки и ISO;
• На их основе подсчитать параметр освещенности по формуле Е=125•F2•t/ISO, где F – диафрагма, t – время выдержки, а ISO – светочувствительность.

Данные можно взять из свойств файла фотографии

Заключение

При проектировании систем освещения учитываются разные факторы, например, стробоскопический эффект, который может привести к травмам на производстве из-за невозможности определить, вращаются ли детали станка или остаются неподвижными.

Также нужно обращать внимание на энергоэффективность и ремонтопригодность светильников. Ошибки на этом этапе проектирования со временем могут вылиться в значительные финансовые затраты

Предыдущая
ОсвещениеИдеи для изготовления кованных фонарей из металла своими руками
Следующая
ОсвещениеКогда должно автоматически включаться эвакуационное освещение

Спасибо, помогло!Не помогло