LED-valaisimen säteilykulma selitettynä: 60°, 90° vai 120° – mikä halliin tai ulkoalueelle?

Kaksi LED-hallivalaisinta, joilla on sama teho ja sama valovirta, voivat valaista hallin täysin eri tavoin. Syy on säteilykulma: se ratkaisee, osuuko valo lattiaan kirkkaana, keskittyneenä läisknä vai leviääkö se laajalle hyllyille ja seinille. Väärällä kulmalla saat pimeät käytävät, häikäisyä tai hukkaan menevää valoa – eikä lisäwattimäärä auta. Tämä opas selittää, mitä säteilykulma todella tarkoittaa, miten se liittyy asennuskorkeuteen ja minkä kulman valitset halleihin, varastoihin, ulkoalueille ja urheilupaikoille.

Mitä säteilykulma todella mittaa

LED-valaisin ei tuota tasaista, teräväreunaista valokartiota. Valovoima (kandeloina) on suurin suoraan eteenpäin ja pienenee vähitellen sivuille. Säteilykulma on koko kulma niiden kahden suunnan välillä, joissa valovoima on laskenut 50 %:iin maksimista. Fotometriset standardit kutsuvat tätä nimellä FWHM (full width at half maximum).

Jotkin tuotekortit ilmoittavat myös kenttäkulman: kulman, jossa valovoima laskee 10 %:iin. Se on aina säteilykulmaa leveämpi ja kertoo, kuinka kauas käyttökelpoinen hajavalo ulottuu. 90° hallivalaisimen kenttäkulma on usein 110–130°.

Säteilykulman muodostaa LEDien edessä oleva optiikka:

• Linssit (PC tai PMMA) jokaisen LEDin tai LED-ryhmän päällä – tavallisia 60°, 90° ja 120° hallivalaisimissa. Tarkkoja, kompakteja ja saatavana myös kapeina ja epäsymmetrisinä versioina.
• Heijastimet (alumiini) LED-moduulin ympärillä – UFO-valaisimien klassikko. Heijastin kaventaa valokeilaa ja suojaa valonlähteen näkyvistä, mikä vähentää häikäisyä.
• Diffuusorit (opaalikuvut) – paneeleissa ja roiskevesitiiviissä valaisimissa. Ne antavat hyvin leveän, pehmeän noin 110–120° jakauman vähäisellä häikäisyllä.

Miksi sama lumenmäärä antaa eri luksit

Lumenarvo kertoo, kuinka paljon valoa valaisin tuottaa kaikkiaan. Säteilykulma kertoo, kuinka suurelle alalle valo jakautuu. Kun samat lumenit keskitetään kapeampaan kartioon, valovoima – ja siten valaistusvoimakkuus (lx) lattialla – kasvaa ja valaistu ala pienenee.

Yksinkertaistettu esimerkki näyttää yhden 15 000 lm hallivalaisimen 8 metrin korkeudella. Se ei huomioi seinien heijastuksia eikä viereisten valaisimien limittymistä, joten se havainnollistaa vain periaatetta:

Säteilykulma	Valaistu halkaisija lattialla	Noin lx suoraan alla	Tyypillinen vaikutus
60°	noin 9 m	noin 280 lx	Kirkas läiskkä, pimeät vyöhykkeet valaisimien välissä, ellei niitä ole tiheämmässä
90°	noin 16 m	noin 130 lx	Tasapainoinen: hyvä limittyminen tavallisella valaisinvälillä
120°	noin 28 m	noin 75 lx	Hyvin tasainen, mutta tällä korkeudella paljon valoa seinille ja hyllyille

Todellisessa asennuksessa valaisimet limittyvät, ja tavoitteena on keskimääräinen valaistusvoimakkuus vähimmäistasaisuudella, ei yhden valaisimen alla mitattu huippuarvo. Siksi oikea kulma riippuu sekä asennuskorkeudesta että valaisinvälistä – katso Kuinka paljon luksia tarvitaan? tilakohtaisille arvoille ja Valovirta vs. valotehokkuus tehokkuudesta.

Valaistun alan laskeminen

Nopea arvio säteilykulman sisällä valaistulle halkaisijalle:

Halkaisija ≈ 2 × asennuskorkeus × tan(säteilykulma ÷ 2)

Asennuskorkeus	60°	90°	120°
4 m	4,6 m	8 m	13,9 m
6 m	6,9 m	12 m	20,8 m
8 m	9,2 m	16 m	27,7 m
10 m	11,5 m	20 m	34,6 m
12 m	13,9 m	24 m	41,6 m

Asennuskorkeudella tarkoitetaan tässä etäisyyttä valaisimesta työtasoon (usein lattia tai työpöydillä 0,75–0,85 m sen yläpuolella), ei katon korkeutta.

Mikä säteilykulma mihinkin käyttöön?

Käyttökohde	Suositeltu kulma	Miksi
Korjaamot, matalat hallit noin 6 m asti	120°	Laaja limittyminen, tasainen valo, vähän varjoja työpöydillä
Tuotanto- ja varastohallit 6–10 m	90°	Paras tasapaino tasaisuuden ja lattialle tulevan valon välillä
Korkeat hallit yli 10 m	60° tai 90°	Saa riittävästi valoa lattialle ilman hävikkiä seiniin ja kattoon
Kapeat käytävät korkeiden hyllyjen välissä	Kapea (30–60°) tai epäsymmetrinen käytäväoptiikka	Valo hyllyjen etupintoihin ja käytävään, ei hyllyjen päälle
Urheiluhallit	60–90°, usein häikäisysuojatulla heijastimella	Pystysuoraa valoa pallopeleihin, rajoitettu häikäisy pelaajille
Pihat, lastausalueet, pysäköintialueet	Epäsymmetriset tai leveät (90–120°) valonheittimet	Suuri ala vähillä pylväillä, vähän hajavaloa naapureille
Urheilukentät	Kapea ja epäsymmetrinen valonheitinoptiikka	Pitkä kantama mastosta kentän keskelle hallitulla häikäisyllä
Toimistot ja luokkahuoneet	Hajavalo (paneelit, noin 110–120°)	Pehmeä, vähän häikäisevä valo mataliin tiloihin

Hallien ja varastojen kokonaissuunnitteluun katso LED-hallivalaistuksen opas ja varastovalaistuksen opas.

LED-hallivalaisimet 90° ja 120° optiikalla – Philips- tai Sosen-liitäntälaite, IP65:

Valaisinväli ja tasaisuus: kulma ja ruudukko kuuluvat yhteen

Tasaisuus (U₀) on pienimmän ja keskimääräisen valaistusvoimakkuuden suhde. EN 12464-1 edellyttää tyypillisesti U₀ ≥ 0,4 varastoalueilla ja ≥ 0,6 työpisteissä. Sen saavuttaminen riippuu valaisimien välisestä etäisyydestä suhteessa asennuskorkeuteen – väli/korkeus-suhteesta.

• Kapeilla kulmilla (60°) pidä valaisinväli suunnilleen asennuskorkeuden suuruisena tai pienempänä. Suurempi väli tuottaa näkyviä tummia raitoja.
• 90° kulmalla noin 1–1,3-kertainen väli asennuskorkeuteen nähden antaa yleensä hyvän tasaisuuden.
• 120° kulmalla väli voi olla jopa noin 1,5-kertainen korkeuteen nähden – hyödyllistä matalissa halleissa, mutta korkeammalla paljon valoa osuu seiniin ja hyllyihin.

Nämä ovat lähtöarvoja. Hyllyt, välitasot, seinien heijastussuhteet ja tarkka valonjakokäyrä muuttavat tulosta. Siksi ainoa luotettava tarkistus on valaistuslaskelma oikealla fotometrisella tiedostolla (LDT tai IES).

Säteilykulma ja häikäisy

Leveä kulma lähettää enemmän valoa matalissa kulmissa – juuri niihin suuntiin, joihin ihmiset katsovat nostaessaan katseensa tai katsoessaan hallin poikki. Tämä lisää häikäisyriskiä, jota kuvataan UGR-arvolla. Kapeammat linssit ja erityisesti heijastimet rajaavat matalan kulman valoa ja tekevät valaisimen alla työskentelystä miellyttävämpää. Halleissa, joissa on työpisteitä, trukkiliikennettä tai pallopelejä, optiikka on siksi yhtä tärkeää kuin valovirta. Lisää artikkelissa Häikäisy ja UGR selitettynä.

Ulkoalueet: symmetrinen vai epäsymmetrinen?

Symmetrinen 120° valonheitin, joka on suunnattu suoraan alas, valaisee ympyrän. Julkisivuun tai pylvääseen asennettuna ja kallistettuna se heittää suuren osan valostaan taivaalle tai naapureille. Epäsymmetrinen optiikka suuntaa valon eteen ja alas, jolloin valaisin voi pysyä vaakasuorassa: enemmän valoa pihalle, vähemmän häikäisyä kuljettajille ja vähemmän valosaastetta.

Pihoihin ja lastausalueisiin katso Yritysalueiden ulkovalaistus; kenttiin Urheilukenttien valaistus.

Yleiset virheet

• Valinta pelkän tehon perusteella. 200W valaisin väärällä optiikalla valaisee hallin huonommin kuin 150W valaisin oikealla optiikalla.
• 120° korkeissa halleissa. 10–12 metrin korkeudella suuri osa valosta päätyy hyllyjen yläosiin ja seiniin lattian sijaan.
• 60° matalissa halleissa. 4–5 metrin korkeudella kapeat kulmat luovat kirkkaita läiskiä ja pimeitä alueita, ellet lisää selvästi enemmän valaisimia.
• Hyllyjen huomiotta jättäminen. Kapeakäytäväisissä varastoissa hyllyjen päälle osuva valo menee hukkaan; käytä käytäväoptiikkaa ja sijoita valaisimet käytävien yläpuolelle.
• Ei fotometrista tiedostoa. Ilman LDT- tai IES-tietoja pakkauksen kulma on ainoa tieto – eikä se kerro mitään käyrän muodosta.

Usein kysytyt kysymykset

Mitä 90° säteilykulma tarkoittaa?

90° kartion sisällä (45° kummallekin puolelle keskiakselista) valovoima on vähintään puolet maksimista. 8 metrin korkeudella kartio kattaa lattialla noin 16 metrin ympyrän. Sen ulkopuolella valaisin tuottaa edelleen valoa, mutta heikompana.

Onko leveämpi säteilykulma parempi?

Ei välttämättä. Leveämpi kulma antaa tasaisempaa valoa ja sallii suuremman valaisinvälin matalissa tiloissa, mutta suuremmilla asennuskorkeuksilla enemmän valoa menee hukkaan seiniin ja hyllyihin ja häikäisyriski kasvaa. Oikea kulma riippuu korkeudesta, välistä ja valaistavasta kohteesta.

Mikä kulma varastoon, jonka asennuskorkeus on 8 m?

Avoimille varastoalueille yleensä 90°. Korkeiden hyllyjen välisiin kapeisiin käytäviin sopii paremmin kapea tai epäsymmetrinen käytäväoptiikka käytävien yläpuolella.

Mikä ero on säteilykulmalla ja kenttäkulmalla?

Säteilykulma mitataan 50 %:n kohdalta maksimivalovoimasta, kenttäkulma 10 %:n kohdalta. Kenttäkulma on aina leveämpi ja kertoo, kuinka kauas käyttökelpoinen hajavalo ulottuu.

Valaiseeko valaisin voimakkaammin kapeammalla kulmalla?

Kokonaisvalovirta (lumenit) pysyy samana, mutta se keskittyy pienemmälle alalle, joten luksit suoraan alla ovat suuremmat. Halli ei saa kokonaisuutena enempää valoa – se vain jakautuu eri tavalla.

Miten lasken, montako valaisinta tarvitsen?

Lähde vaaditusta keskimääräisestä valaistusvoimakkuudesta ja tasaisuudesta, tilan mitoista ja asennuskorkeudesta, ja käytä valitun valaisimen fotometrista tiedostoa laskelmassa, esimerkiksi DIALuxissa. Teemme nämä laskelmat maksutta.