Jednotky měření osvětlení – v čem se měří jas světla a síla?
Bez ohledu na to, v jaké oblasti se technické osvětlení používá (například osvětlení krajinné či městské architektury, dvorní a průmyslové osvětlení), existuje řada pojmů a definic, které nám umožňují hodnotit světelné parametry a určovat vlastnosti osvětlovacích zařízení.
Klíčové pojmy a definice
| Pojem | Jednotka | Co dělá |
| Světelný tok F | Lumen (lm) | Světelný výkon vyzařovaný světelným zdrojem |
| Intenzita světla I | Candela (cd) | Část světelného toku, která je vyzařována v určitém směru |
| Osvětlení E | Lux (lx) | Světelný tok, který dopadá na jednotku plochy osvětleného povrchu. To znamená, že osvětlení je 1 lx, což znamená, že světelný tok o síle 1 lm rovnoměrně osvětlí plochu o velikosti 1 m². |
| Jas L | Candela na metr čtvereční (cd/m²) | Vnímání jasu, který oko přijímá z osvětleného nebo svítícího povrchu |
| Světelný výkon ŋ | Lumeny na watt (lm/W) | Jak efektivně se elektrická energie přijímaná osvětlovacím zařízením přeměňuje na světlo? |
| Teplota barev K | Kelvin (K) | Spektrum světelného toku (teplý, neutrální, studený) |
Měření světla: Metody a praktické aplikace
Osvětlení je hlavním parametrem, který ovlivňuje pohodlí člověka v místnosti. Jeho úroveň je přísně regulována hygienickými normami legislativy Ruské federace. Při kontrole dodržování hygienických požadavků odborníci vždy měří úroveň osvětlení.
Osvětlením se rozumí množství světla, které dopadá na měřený povrch ze všech světelných zdrojů (včetně odraženého světla) umístěných v zorném poli luxmetru.
Jednotkou měření je lux (lx). Normy jsou poskytovány pro každý typ pracoviště a území nebo prostor, kde osoba bydlí, ale ve většině případů je hodnota 300 luxů a vyšší. Čím více jsou oči při práci namáhány, tím vyšší by měla být úroveň osvětlení na pracovišti.
K měření se používá luxmetr. Při měření je třeba vzít v úvahu následující typické úrovně:
- za slunečného dne – 50–100 tisíc luxů;
- ve dne při nepřetržité oblačnosti – 2-10 tisíc luxů;
- pro práci u stolu – od 300 luxů;
- pro pohodlné čtení – ne méně než 30 luxů;
- za měsíční noci – 0,1-0,5 luxu.
Lidské oko je schopno vnímat úrovně světla asi 0,005 luxu.
Jas ve světelné technice: definice a jednotky měření
Jas je hodnota, která ukazuje poměr intenzity světla vyzařovaného nebo odraženého povrchem k ploše tohoto povrchu promítnuté do roviny. V tomto případě je osa pohledu pozorující osoby umístěna kolmo k povrchu odrážejícímu nebo vyzařujícímu světlo.
Moderní jednotka používaná k měření jasu světla je kandela na metr čtvereční (cd/m²). Dříve byl tento parametr měřen v stibech (cd/cm²). Existuje také nestandardní jednotka, lambert (lb), která se používala ve Spojených státech a byla pojmenována po německém matematikovi Johannu Lambertovi.
Světelný jas je hodnota, která je předmětem měření téměř ve všech oblastech lidského života a práce. Hodnota závisí nejen na množství světla, které dopadá na osvětlovaný objekt, ale také na vlastnostech a velikosti tohoto objektu, vlastnostech prostředí a úhlu pohledu. Například jas bílé a černé plochy se stejným světelným tokem se bude lišit, stejně jako když se na povrch díváte z různých úhlů.
Jas měří pracovníci bezpečnosti a ochrany zdraví při práci. Zkoumají se podmínky, ve kterých člověk pracuje a odpočívá. Například měření osvětlení a jasu toku se provádějí na pracovištích v podnikových dílnách, kancelářích, kinech, čítárnách knihoven, školách a zdravotnických zařízeních. Kromě toho se v astronomii uvažuje také o jasnosti toku, tento parametr se měří pro určení třídy hvězdy a vzdálenosti k ní.
Jas se měří pomocí luminancemetrů, osvětlení – pomocí luxmetrů. V prodeji jsou také přístroje, které umožňují měřit oba tyto parametry.
Světelný tok a světelná intenzita: Základy a význam
Při výběru osvětlovacího zařízení je třeba vzít v úvahu takový parametr, jako je světelný tok, který udává celkové množství světla, které může daný světelný zdroj vyprodukovat ve všech směrech a za jednu vteřinu. To znamená, že hodnota ukazuje, jak jasně bude žárovka svítit. Informace jsou uvedeny na obalu žárovky.
| Obyčejná žárovka | Halogenová žárovka | Úsporná žárovka | LED žárovka | Tok světla |
| 25 W | 25 W | 5 W | 3 W | 210 – 204 lm |
| 40 W | 40 W | 9 W | 5 W | 400 – 450 lm |
| 60 W | 60 W | 13 W | 9 W | 700 – 740 lm |
| 100 W | 100 W | 22 W | 15 W | 1300 – 1500 lm |
Hodnoty svítivosti v tabulce jsou uvedeny pro nové žárovky, ale uživatel by měl pochopit, že časem se tok snižuje a žárovka svítí tlumeněji. Po dlouhodobém používání je indikátor pro LED žárovku 30% původní hodnoty, pro ostatní typy skládky – 70%.
Teplota barvy a barva světla: vliv na vnímání
Barevná teplota světla určuje barvu světla vyzařovaného svítidlem. Jednotka Kelvin udává teplotu, na kterou se černé těleso zahřeje do bodu, kdy začne vyzařovat stejnou barvu světla jako zdroj světla.
Barevná teplota světla ovlivňuje pohodu a výkon člověka:
- Teplé světlo (2000-3500K) je podobné rannímu nebo večernímu přirozenému světlu, pomáhá relaxovat a je ideální do ložnic, dětských pokojů a rekreačních oblastí a také minimálně zatěžuje oči, proto se doporučuje ke čtení.
- Neutrální světlo (4000-5500K) je nejblíže přirozenému dennímu světlu, dodává energii, stimuluje mozkové funkce, doporučeno pro kanceláře a vzdělávací instituce.
- Studené světlo (6500K) se doporučuje do míst s vysokou návštěvností (obvykle se používá ve skladech a výrobních provozech) – při krátkodobé expozici způsobuje nával energie, ale dlouhodobé vystavení takovému světlu může vést k rychlé únavě a bolestem hlavy.
Přestože je člověk schopen vizuálně vnímat pouze barevnou teplotu, nedostatečné osvětlení může tento parametr zkreslit a negativně ovlivnit pohodu. Studené světlo při slabém osvětlení (150 luxů) tedy může způsobit úzkost a teplé světlo při vysokém osvětlení může způsobit nepohodlí v místnosti.
Jak vypočítat parametr umělého osvětlení
Výpočet umělého osvětlení (z jedné žárovky nebo skupiny zářivek) pro vodorovnou pracovní plochu se provádí pomocí vzorce:
, kde Eн je maximální přípustné osvětlení (lx), S je plocha osvětlené místnosti (m²); z je součinitel nerovnoměrného osvětlení, který závisí na typu svítidla, k je bezpečnostní faktor (zohledňuje prašnost svítidla a pokles svítivosti během provozu, obvykle se uvádí 1,3-1,8), Nc počet svítidel v místnosti, γ součinitel zastínění pracovního prostoru velkorozměrovým zařízením, součinitel využití svítivosti η součinitel využití svítivosti svítidla η
Na základě získaného výsledku se vybere lampa a určí se její výkon. Vynásobením elektrického výkonu jedné lampy počtem lamp (Nc) se vypočítá celkový výkon veškerého osvětlení v místnosti.
Světlo je důležitou součástí pohodlného života člověka.
Bylo vědecky dokázáno, že jakákoli odchylka od standardů osvětlení je plná nebezpečných důsledků: příliš jasné světlo způsobuje stres a podráždění, slabé světlo poškozuje zrak a deprimuje psychiku.
Jaké standardy existují, jak a jakými prostředky se měří osvětlení, jak vytvořit vysoce kvalitní světlo v místnosti – na tyto a další otázky odpovíme v tomto článku.
Pochopení teorie osvětlení
Následující položky jsou předmětem podrobného zkoumání shody s přijatými standardy: standardy osvětlení pracoviště, koeficient pulzace, index podání barev.
Pochopení teorie osvětlení
Osvětlení se měří v luxech (Lx). Jednotkou měření světelného toku je lumen (Lm). Jeden lux je osvětlení, při kterém na plochu jednoho metru čtverečního dopadá světelný tok rovný jednomu lumenu.
V Ruské federaci existují stavební předpisy a předpisy (SNiP; SanPin; GOST), které regulují minimální úroveň osvětlení v místnosti.
Množství potřebného světla je určeno typem prováděné práce a funkčním účelem místnosti. Návrh osvětlení kombinuje obecné a místní osvětlení, rozptýlené a akcentované, a také bere v úvahu přirozené světlo.
| Typ pokoje | Norma osvětlení podle SNiP, Lux |
|---|---|
| Koupelny, WC, sprchy | 50 |
| Kulečníková místnost | 300 |
| Tělocvična | 150 |
| Sauna, bazén, šatna | 100 |
| Šatna | 75 |
| Vedlejší | 300 |
| Bytové chodby a předsíně | 50 |
| Kabinet, knihovna | 300 |
| dítě | 200 |
| kuchyně | 150 |
| Obývací pokoje | 150 |
| Lobby | 30 |
Kromě ruských norem se můžete řídit i evropskými normami. Osvětlení pracovišť je tedy stanoveno normou Evropské unie – EN 12464.
Za zmínku stojí, že Evropané poskytují v kancelářích intenzivnější světlo.
Uveďme pro srovnání normy přijaté v Ruské federaci a mezinárodní. Jak vidíte, rozdíl je značný
| Typ pokoje | Osvětlení (lux) podle ruských norem (SNiP 23-05-95) | Osvětlení (lux) podle mezinárodních standardů (ISC) |
|---|---|---|
| Generální kanceláře pomocí počítačů | 200-300 | 500 |
| Velké, otevřené kanceláře | 400 | 750 |
| Kreslící kanceláře | 500 | 1000 |
| Konferenční místnosti | 200 | 300 |
| Schody, eskalátory | 50 – 100 | 150 |
| Chodby, haly | 50 – 75 | 100 |
| záznamy | 75 | 200 |
| Sklady | 50 | 100 |
Změřte osvětlení luxmetrem. Princip činnosti zařízení je následující: fotočlánek zachycuje světelný tok a přeměňuje jej na elektrickou energii. Tyto hodnoty se zobrazují na obrazovce.
Nejoblíbenější modely luxmetrů: Radex Lupin, Ecolight, TKA. Zařízení se mohou lišit v citlivosti, kvalitě fotobuněk, doplňkových schopnostech (měření jasu, schopnosti přenosu dat do počítače).
Teplota barev se měří ve stupních Kelvinovy stupnice (K).
Teplota světla ovlivňuje psychický stav člověka, vytváří určitou atmosféru v místnosti, aktivuje práci těla nebo naopak relaxuje.
Podle evropských norem jsou všechny světelné zdroje rozděleny do tří skupin podle barvy:
| Teplota barev (K) | Odstín | aplikace |
|---|---|---|
| Tc = pod 3500 K | Teplá bílá | Útulná večerní atmosféra v ložnici, obývacím pokoji. Osvětlení jídelního stolu. Vrchní lampy, svícny, noční lampičky. |
| Tc = 3500-5300 K | Neutrální bílá nebo denní | Pohodlné denní světlo pro obývací pokoje, kuchyně, kancelářské pracovní prostory, čtecí koutky. Vhodné pro stropní a závěsná svítidla. |
| Tc = nad 5300 K | Studená bílá | Tato barevná teplota se v domácnosti používá jen zřídka. Častěji se používá v klenotnictví, muzeích a průmyslových prostorách. |
! Musíte vědět, že při osvětlení v rozsahu 50 – 500 luxů je vhodnější použít „teplé“ světelné zdroje (2700 K – 3500 K); více než 500 Lux – „neutrální“ a „studený“ (3500 K – 4200 K).
Index vykreslení barev
Dalším důležitým kritériem charakterizujícím vysoce kvalitní osvětlení je index podání barev (neboli Ra). Jednoduše řečeno ukazuje, jak správně člověk vnímá barvy pod umělým osvětlením. „Referenční“ hodnota je vjem při provozu konvenčních žárovek (za maximum se považuje 100 Ra) a čím více se barevné podání žárovky blíží k těmto 100 %, tím vyšší je uvažován její index.
Je jasné, že v kancelářích podniků, které vytvářejí jasný „obraz“ (tisk, vydavatelství, design atd.), by měl být co nejvyšší. V Rusku je dokonce gradace: index 90 Ra je považován za vynikající, rozsah 80-70 Ra je velmi dobrý a dobrý, 60-40 Ra je uspokojivý a přijatelný, vše pod 40 Ra je špatné. Pro podmínky průměrné kanceláře je ideální hodnota 80 Ra.
Pulzační koeficient také hraje důležitou roli pro pohodu pracovníků. Všichni víme, že světelný tok vycházející z žárovek není spojitý, ale pulzuje s určitou frekvencí. A toto blikání nemá nejlepší vliv na vidění a celkovou pohodu člověka.
U místností, kde je obvykle vysoký stupeň zrakové koncentrace (například v kanceláři), by toto číslo nemělo přesáhnout 5 %.
Berou se však v úvahu pouze pulzace s frekvencí do 300 Hz, cokoliv vyššího prostě lidské oko nevnímá, na jeho vnímání a pohodu to tedy nemá prakticky žádný vliv.
Je jasné, že dané normy jsou podmíněné. Nejsou dogmatem, protože v každém konkrétním případě má na osvětlení v prostorách značný vliv celá řada faktorů. Rozhodující je počet oken, strana budovy (severní, jižní nebo rohová část) a výška stropů. Je třeba vzít v úvahu stupeň a trvání přirozeného slunečního záření v daném regionu. Někdy je totiž potřeba zajistit výkonné (a zároveň ekonomické) osvětlení i ve dne.
Liší se i specifika práce. Důležitý je například výběr správného světla do designových (vydavatelských) kanceláří, kde je věnována velká pozornost uspořádání barev v projektech. Pokud je hlavní osvětlení nesprávné, konstruktér bude chybně interpretovat i barevnou paletu v počítačovém programu. Není žádným tajemstvím, že „studené“ zářivky výrazně zkreslují vnímání barev okolních objektů a silně tíhnou k modrošedým odstínům.
V blízkosti pracoviště by měla být umístěna samostatná lampa. Díky tomu bude možné vyhnout se vzhledu stínů, které si člověk vytvoří pro sebe.
Barva podlahy a stěn v místnosti také ovlivňuje stupeň osvětlení, takže světlý matný obklad stěn pomáhá rozptylovat světlo lamp (nebo slunce). A matná tmavá paprsky pohlcuje.
Je třeba vzít v úvahu i průměrný věk, čím je člověk starší, tím intenzivnější osvětlení potřebuje. Pro lidi se zhoršeným zrakem je také dobré zajistit samostatnou lampu.
Pokud chcete vytvořit zdravé mikroklima ve všech místnostech, doporučujeme pozvat specialisty. Provedou měření přístroji, vypočítají normy pro rozměry konkrétních prostor a vytvoří projekt osvětlovacích prací.
Přihlaste se a buďte první, kdo se dozví o novinkách a akcích Odesláním poptávky souhlasíte se zpracováním osobních údajů