Как самостоятельно выполнить расчет освещенности помещения

В электрике существует такое понятие как, расчет освещенности помещения. Данный расчет является фундаментом всей осветительной части электропроводки, поэтому ему следует уделить особое внимание. В этой статье мы подробно разберем:

• Зачем делать расчет освещенности помещения?
• А также рассмотрим пошаговое выполнение расчёта освещённости на конкретном примере

Теперь, обо всем по порядку.

Зачем делать расчет освещения?

В первую очередь, данный расчет необходим, для создания достаточной освещенности помещения, которая в свою очередь обеспечивает благоприятные и комфортные условия для жизнедеятельности человека.

Недостаток освещения или его чрезмерность, вызывает сильное напряжение глаз, быструю утомляемость и оказывает ощутимый психологический дискомфорт, что неблагоприятным образом отражается на здоровье человека в целом.

Идеальным освещением для наших глаз, является естественный природный свет (дневное, утреннее или вечернее солнце, солнце за облаками).

Основной задачей расчета освещенности помещения, является максимальное приближение искусственного освещения к естественному. К искусственному освещению относиться такой свет, которым человек имеет возможность управлять.

Электрический свет, является искусственным, он получается в результате преобразование электрической энергии в один из видов электромагнитного излучения, которое воспринимается человеческим глазом как свет. Именно такое преобразование происходит внутри ламп установленных в корпусах осветительных электроустановок (светильники, люстры, бра, торшеры и так далее).

В строительно-проектировочной документации(СНиП) существуют специальные правила, в которых прописаны нормы освещенности для различных видов помещений. Ниже рассмотрен пример, пошагового выполнение расчета с подробными комментариями и пояснениями.

Расчет освещения, пример

Расчет освещенности помещения производиться по формуле:

Для удобства запишем ее так:

Фл = (Ен * S * k * z) / (N * η * n)

где,

1. Фл – световой поток лампы,

2. Ен – норма освещенности

3. S – площадь помещения

4. k — коэффициент запаса

5. z – поправочный коэффициент

6. N – количество принятых светильников

7. η – коэффициент использования светового потока

8. n – число ламп в светильнике.

Данные нашего примера:

• Жилая комната.
• Длина – 5,5 м,
• Ширина – 3,5 м.
• Потолок — белый крашенный,
• Стены – обои, светлые однотонные (без рисунка) персикового оттенка,
• Пол – линолеум, серого цвета

Планируется установка пяти рожковой люстры, с пятью лампами, каждая из которых монтируется внутри плафона, изготовленного из белой матовой ткани во весь размер лампы.

Данная комната имеет стандартную высоту потолков 2,5 м. Опираясь на конструктивное исполнение светильника определяем высоту его подвеса. Для нашего примера эти данные будут следующими:

•  высота установки люстры от пола до плафонов в которых установлены лампы — 2,3 м

Теперь найдем все необходимые для расчетов данные.

2. Ен — нормированная освещенность

Измеряется в Люксах (Лк), является нормированной величиной, прописанной в своде правил строительной документации СНиП. Ниже представлена таблица норм освещенности.

Таблица №1. Рекомендуемые нормы освещенности жилых помещений, согласно СНиП 23-05-95

Помещение нашего примера — жилая комната. Согласно таблицы №1 нормируемая освещенность для данного вида помещений равна 150 Люкс (Лк).

Ен = 150

Подставим значение в формулу:

Фл = (Ен * S * k * z) / (N * η * n)

Фл = (150 * S * k * z) / (N * η * n)

3. S – площадь помещения

Для выполнения последующих расчетов нам потребуется знать площадь данной комнаты. Посчитать ее мы можем по формуле площади прямоугольника:

S = а * b,

где,

• S — площадь помещения (метры квадратные — м²)
• а — длина помещения (метры квадратные — м²), в нашем примере 5,5 м
• b — ширина помещения (метры квадратные — м²), в нашем примере 3,5 м

Подставим наши значения

S = a * b = 5,5 * 3,5 = 19,25 м²

S = 19,25

Подставим данные в формулу:

Фл = (Ен * S * k * z) / (N * η * n)

Фл = (150 * 19,25 * k * z) / (N * η * n)

4. k — коэффициент запаса

Коэффициент запаса (зависит от типа ламп и степени загрязненности помещения) Коэффициент запаса k учитывает запыленность помещения, снижение светового потока ламп в процессе эксплуатации. Значения коэффициента k приведены в таблице.

Таблица №2. Коэффициент запаса для жилых помещений для различных типов ламп

В нашей люстре планируется использование светодиодных ламп, выбираем коэффициент запаса равный 1.

K = 1.

Подставим значение в формулу:

Фл = (Ен * S * k * z) / (N * η * n)

Фл = (150 * 19,25 * 1 * z) / (N * η * n)

---

5. z – поправочный коэффициент (коэффициент неравномерности)

z — поправочный коэффициент, применяемый в помещениях где требуется освещенность больше чем нормируемая минимальная

Данный коэффициент следует применять в помещениях где планируется выполнение точной зрительной работы, например, читать или писать.

Для ламп накаливания и ДРЛ (ртутная газоразрядная лампа) z = 1,15, для люминесцентных и светодиодных ламп z = 1,1

В наш светильник будут установлены светодиодные лампы, используем поправочный коэффициент 1,1.

z = 1,1

Вставляем данные в формулу:

Фл = (Ен * S * k * z) / (N * η * n)

Фл = (150 * 19,25 * 1 * 1,1) / (N * η * n)

---

6. N – количество принятых светильников

Освящать комнату будет один светильник, расположенный в центре помещения.

N = 1

Фл = (Ен * S * k * z) / (N * η * n)

Фл = (150 * 19,25 * 1 * 1,1) / (1 * η * n)

---

7. η – коэффициент использования светового потока

Для того что бы найти коэффициент использования светового потока нам потребуется рассчитать индекс помещения – i.

Воспользуемся следующей формулой:

i = S / ((a + b) * h)

где,

•  i — индекс помещения,
• S — площадь помещения (метры квадратные — м²), — в нашем примере 19,25 м²;
• а — длина комнаты (метры квадратные — м²), — в нашем примере 5,5 м;
• b — ширина комнаты (метры квадратные — м²), — в нашем примере 3,5 м;
• h — высота подвеса светильника от пола (метры — м), — в нашем примере 2,3 м;

Считаем:

i = S / ((a + b) * h) = 19,25 / ((5,5 + 3,5) * 2,3) = 19,25 / (9 * 2,3) = 19,25 / 20,7 = 0,929…

округляем до значения близкого к:

0.5, 0.6, 0.7, 0.8, 0.9, 1, 1.1, 1.25, 1.5, 1.75, 2, 2.25, 2.5, 3, 3.5, 4, 5

В нашем случае это значение 0.9

---

Теперь нам потребуются данные о дизайне нашей комнаты. Конкретно интересуют три вещи пол, потолок и стены их цветовой оттенок в формате белый — светлый — темный — серый — черный. Например, бежевые стены будут относиться к светлым, красные, вишневые, коричневые к темным, с черным и белым и так все понятно.

Эти оттенки называются коэффициентом отражения (Р) и выражаются в процентном соотношении следующим образом:

• 70% — белый
• 50% — светлый
• 30% — серый
• 10% — темный
• 0% — черный

Комната, приведенная в нашем примере, имеет:

•  Потолок — белый крашенный, в процентном соотношении 70% (белый)
• Стены – обои светлые, однотонные, (без рисунка) персикового оттенка, в процентном соотношении 50% (светлый)
• Пол – линолеум серого цвета, в процентном соотношении 30% (серый)

Обладая всеми этими данными, мы можем определить коэффициент использования светового потока светильника — η.

Для этого воспользуемся соответствующей нашему светильнику таблицей, одной из 5 (таблицы №3-7) приведенных ниже.

Наш светильник за счет конструктивного исполнения плафонов (матовая белая ткань) имеет равномерное распределение светового потока, поэтому данные по нему ищем по таблице №5. Ниже приведены 5 таблиц в которых изложены данные для определения светового потока, после которых будет детально разобрана инструкция с описанием того как ими пользоваться.

Таблица №3. Коэффициент использования для потолочного светильника

Таблица №4. Коэффициент использования для подвесного светильника

Таблица №5. Коэффициент использования для светильника с равномерным освещением

Таблица №6. Коэффициент использования для светильников с косинусным распределением светового потока

Таблица №7. Коэффициент использования для светильников с глубокими плафонами

Напомню, светильник нашего примера является равномерным, относится к Таблице №3.

Комната, приведенная в нашем примере, имеет:

• Потолок — белый крашенный, в процентном соотношении 70% (белый)
• Стены – обои светлые однотонные (без рисунка) персикового оттенка, в процентном соотношении 50% (светлый)
• Пол – серый линолеум, в процентном соотношении 30% (серый)

i — который мы рассчитывали выше по формуле, i = S / (a + b) * h)) = 0.9

В правой вертикальной колонке таблицы ищем соответствующий рассчитанному – i.

В горизонтальных строках подбираем данные комнаты, соответствующие нашим:

• Потолок — 70% (белый),

•  стены – 50% (светлый),

• пол – 30% (серый),

Совмещаем линии P и i.

η = 0.51

Подставим полученные данные в формулу:

Фл = (Ен * S * k * z) / (N * η * n)

Фл = (150 * 19,25 * 1 * 1,1) / (1 * 0.51 * n)

---

8. n – число ламп в светильнике

Люстра в нашем примере пяти рожковая, в ее конструкции предусмотрена установка 5 ламп.

n = 5

Вставляем данное значение в формулу:

Фл = (Ен * S * k * z) / (N * η * n)

Фл = (150 * 19,25 * 1 * 1,1) / (1 * 0.51 * 5)

Все необходимые значения найдены, теперь мы можем рассчитать Фл – световой поток лампы.

Считаем:

Фл = (Ен * S * k * z) / (N * η * n)

Фл = (150 * 19,25 * 1 * 1,1) / (1 * 0.51 * 5) = 3176,25 / 2,55 = 1245,58…

Округлим 1245,58 до целого значения, получим 1246.

Световой поток лампы измеряется в Люменах (Лм), готовый результат запишем как:

Фл = 1246 Лм

Каждая лампа нашего светильника должна иметь световой поток равный 1246 Лм.

Далее, мы рассмотрим, каким образом выбрать лампу зная ее световой поток, но для начала сделаем небольшое отступление.

---

В настоящее время на рынке электрической продукции представлены следующие лампы:

• Лампа накаливания
• Галогенная лампа
• Светодиодная лампа
• Люминесцентная лампа
• Компактная люминесцентная лампа
• Газоразрядная лампа

Каждая из этих ламп имеет свои характеристики, особенности, преимущества и недостатки. Поэтому, делая выбор в сторону конкретной лампы нужно учитывать следующие вещи:

• Мощность лампы
• Нагрев корпуса (для ламп накаливания и галогенных ламп)
• Световой поток
• Цветопередачу

Эти данные (кроме температуры нагрева корпуса) указаны заводом изготовителем на упаковочной коробке лампы, опираясь на них, мы можем выбрать требуемую освещенность для конкретного помещения.

Мощность лампы – определяет, количество потребляемой электроэнергии, измеряется в Ватах (Вт)

Световой поток – излучаемое лампой количество света, измеряется в Люменах (Лм).

Цветопередача – состоит из цветовой температуры и оттенка. Цветовая температура измеряется в диапазоне от красного 1800 К – до синего 16 000 К цвета.

Чем меньше значение, тем цветность ближе к красному, чем больше, тем ближе к синему. Например, знакомая нам всем 100 Ваттная лампа накаливания имеет цветность 2800 К.

Измеряется цветопередача в Кельвинах (К).

Оттенок, для большинства видов ламп освещения, может быть теплого или холодного света, задает общую тональность светового потока.

Таблица №8. Цветопередача некоторых источников света.

Теперь, поговорим о таких понятиях как световой поток и световая отдача.

Световой поток – количество света, излучаемое лампой.

Световая отдача – отношение светового потока к мощности (люмен на ватт, лм/Вт), показатель эффективности осветительной способности лампы, а также ее экономичности.

Ниже приведены шесть таблиц (таблицы №9-14) световой отдачи наиболее распространенных источников света.

Таблица №9. Лапа накаливания, с прозрачным стеклом (2750 К, теплый свет)

Срок службы 1000 часов. Класс энергоэффективности Е.

Таблица №10. Лапа накаливания, с матовым стеклом (2700 К, теплый свет)

Срок службы 1000 часов. Класс энергоэффективности Е.

Таблица №11. Галогенная лампа (3000 К, теплый свет)

Срок службы 2000 часов. Класс энергоэффективности В.

Таблица №12. Компактная люминесцентная лампа (КЛЛ), 2700 К — теплого света

Срок службы от 8 000 до 10 000 часов. Класс энергоэффективности А.

Таблица №13. Светодиодная лампа, 3000 К — теплого света

Срок службы 30 000 – 40 000 часов. Класс энергоэффективности А.

Таблица №14. Светодиодная лампа, 4500 К — белого света

Срок службы 30 000 – 40 000 часов. Класс энергоэффективности А.

---

Возвращаемся к нашему примеру.

По выполненным выше результатам расчета освещенности Фл = 1246 Лм, то есть каждая лампа нашего светильника должна быть мощностью 1246 Лм.

Теперь выполним подбор ламп:

1. Первым пунктом стоит определить какие лампы могут дать световой поток максимально приближенный к расчетному 1246 Люмен. Для этого воспользуемся таблицами №9-14.

Смотрим:

•  таблица №9 – лампа накаливания с прозрачным стеклом, теплого света 2700 К, мощностью 95 Вт – 1300 Лм

• таблица №10 – лампа накаливания с матовым стеклом, теплого света 2700 К, мощностью 95 Вт – 1290 Лм

• таблица №11 галогенная лампа, теплого света 3000 К, мощностью 75 Вт – 1125 Лм

• таблица №12 компактная люминесцентная лампа (КЛЛ), 2700 К — теплого света мощностью 20 Вт – 1170 Лм,

• таблица №13 светодиодная лампа, 3000 К — теплого света мощностью 12 Вт – 1170 Лм,

• таблица №14 светодиодная лампа, 4500 К — белого света – значение соответствующее расчетному отсутствует.

2. Следующим пунктом смотрим конструктивные ограничения светильника, в нашем случае люстры. Как правило это наклейка, на которой заводом изготовителем отображена техническая информация устройства. Ниже приведен пример:

• марка (YMP9439)
• напряжение и частота (2230V – 50Hz)
• цоколь и максимальная мощность лампы (Е27, Max. 60W)
• производитель (Made in P.R.C.)

Нас интересует третий пункт, с цоколем все понятно, а вот максимальная мощность лампы (Max. 60W) является существенным ограничением по использованию в светильнике ламп освещения. Допустим, что люстра в нашем примере имеет аналогичные изображенной на картинке выше характеристики.

Максимальная мощность как правило указывается в эквиваленте ламп накаливания, то есть максимальная лампа накаливания которую можно использовать в патроне данного светильника 60 Вт. Обусловлено это тем, что большинство патронов современных светильников изготавливаются из различного рода пластмассовых композиций, которые ограничены по температуре нагрева.

Лампы накаливания и галогенные лампы преобразуют электрическую энергию не только в видимый световой поток (около 60 %), но еще и в тепловую энергию (порядка 40%), поэтому в нормальном эксплуатационном режиме происходит достаточно сильный нагрев стеклянного корпуса и металлического цоколя лампы. На практике максимально разрешенная лампа под воздействием тепла издает неприятный запах горелой пластмассы, поэтому не желательно использовать максимальный номинал.

Исходя из конструктивных характеристик нашей люстры делаем выбор из ламп не подверженные сильному нагреву:

• светодиодные лампы, холодного и теплого света (вариант подороже)
• компактные люминесцентные лампы холодного и теплого света (более дешевый вариант)

Для нашего примера мы выбрали светодиодные лампы, теплого света (3000 К), характеристики данных ламп приведены в таблице №13. Максимально близкими к расчетному значению (1246 Лм) будет лампа мощностью 12 Вт – 1170 Лм.

Итог: Согласно расчетам, чтобы выполнить освещение комнаты площадью 19,25 метров пяти рожковой люстрой нам потребуется 5 светодиодных ламп мощностью 12 Вт, световым потоком 1170 Лм.

Суммарная потребляемая мощность люстры составит 12 * 5 = 60 Вт.

Суммарный световой поток 1170 * 5 = 5850 Лм.

Что такое правильный светотехнический расчет?

Что такое правильный светотехнический расчет? Это оптимальный подбор осветительного оборудования, результат которого отвечает требованиям поставленной задачи.

Когда требуется?

Результат проведения компьютерных вычислений с формированием 3D модели освещаемого помещения с расстановкой светильников, оборудования и объектов, затеняющих источники света.

Для чего требуется расчет освещенности?

• Определение необходимого количества и особенностей мест установки, характеристик источников света для воспроизведения комфортного уровня освещения объекта

• Интеграция системы освещения в дизайн объекта или в окружающую среду с проверкой изменений освещенности при действии нескольких режимов работы осветительной установки

• Выяснение того, как обеспечить заданную освещенность помещения или открытого пространства

• Оптимизация числа и характеристик применяемых осветительных приборов

• Возможная экономия на используемой электроэнергии

• Определение достаточных характеристик осветительной установки для обеспечения комфортного уровня освещения

• Соблюдение норм, стандартов

• Проверка изменения освещенности объекта при смене режимов работы осветительной установки

Выдержка из документа, Расчет освещенности, содержащая спецификацию светильников для освещения одного из этажей административно-хозяйственного здания

 

С чего следует начать выполнение светотехнического расчета?

Решить, что является конечной целью светотехнического проектирования (обычно это определение типа, мощности, количества, месторасположения и ориентации световых приборов).

Часто, для получения результата, задача сводится к расчету нормируемого показателя при выбранных значениях используемых световых приборов, когда путем перебора возможных вариантов выбирается удовлетворяющее задачу решение.

 

Какие расчетные показатели основных видов освещения нормируются?

• Минимальная освещенность Е на рабочей поверхности

• Показатель неравномерности освещенности

• Показатель ослепленности P или дискомфорта М

• Цилиндрическая освещенность Ец

Результат компьютерного расчета освещенности части помещения приема пищи

 

Как сделать быстрый «оценочный» светотехнический расчет?

Расчет на «клочке бумаги» можно выполнить с применением значений освещенности соответствующего типа помещения из СНиП 52.1330.2016 или из СанПиН 2.2.1/2.1.1.1278-03, умноженной на общую площадь таких помещений или территории. Затем делим общее значение требуемой освещенности на световой поток планируемых осветительных приборов. Получаем общее число таких осветительных приборов.

 

Следует учитывать, что значения в СНиП и в СанПиН были введены в действие сравнительно давно, поэтому многие утверждают, что уровень освещения согласно этим нормам для них мал и света явно недостаточно. С учетом повышения энергоэффективности современных источников света, эксперты рекомендуют увеличивать эти нормы в 1,5 – 2 раза.

 

Исторические особенности выполнения светотехнического расчета

До последнего времени методология светотехнического расчета осветительной установки, естественно, базировалась на технологии ручного труда, предусматривала проведение вычислительных процедур с помощью логарифмической линейки, математических таблиц и калькулятора.

За более чем столетнюю историю были разработаны так называемые инженерные методы расчета, базирующиеся на использовании расчетных таблиц, графиков и номограмм, а также на типизации и аналитической аппроксимации кривых сил света стандартных осветительных приборов – для ускорения, упрощения и обобщения результатов работы и для возможности получения грубой первоначальной оценки планируемой осветительной установки с выбором, в отдельных случаях, типового решения.

Начиная с 80-х годов прошлого века начался переход от ручной технологии расчета к компьютерной, который к настоящему времени полностью завершен. В результате произошло разделение на разработчиков светотехнических программ и на их пользователей, позволяя широкому кругу проектировщиков, дизайнеров и конечных пользователей сосредоточиться не на сложной, трудоемкой и изнурительной процедуре проведения расчета, а на творческой стороне – поиске наилучшего варианта осветительной установки

Какими бывают светотехнические расчеты?

Упрощенные расчеты. Утилитарное освещение: освещение дороги, улицы, парка, многие виды спортивного освещения, освещение открытых пространств, освещение простых интерьеров и т.д. Это, чаще всего, ручной расчет с использованием стандартизированных таблиц для типового набора задач освещения дорог, помещений определенного назначения и т.д.

Сложные расчеты. Предназначены для моделирования сложных сцен, с получением графических изображений моделируемой осветительной установки. Применяются там, где требуется учитывать затенение источников света, экранирование одних объектов другими, сложные многократные переотражения, цветовые характеристики источников света. Чаще всего выполняются с применением компьютерного моделирования.

Возможно ли сделать светотехнический расчет самостоятельно?

Да, самостоятельно выполнить расчет освещения вполне по силам практически для любого человека. Однако есть нюансы. Чем он сложнее, тем больше специализированных навыков, знаний и времени потребуется.

А. Простая задача

Требуется сделать расчет для себя, когда объект освещения «единичен» и соблюдение стандартов и СНиП не играет существенной роли, а именно в таких, например, случаях:

• Оценить уровень освещенности отдельной комнаты с одним источником света (например: жилая комната с люстрой) или решить, лампы какой мощности и в каком количестве потребуются для освещения коридора со стандартной высотой потолков.

• Выяснить тип уличного фонаря, который подойдет для освещения придомовой территории на даче, входа в здание, подъездной дороги, территории у ворот и т.д.

В качестве решения можно

• использовать экспертное мнение, для чего можно переговорить со знакомым электриком или воспользоваться множеством онлайн-форм расчета освещенности в интернете, полистать интернет форумы, погуглить или переговорить с продавцом светильников в соответствующем магазине, вспомнить собственный опыт организации / использования освещения в школе, в спортзале, на работе, во дворе, дома и т.д.

• использовать данные метода удельной мощности или стандартные расчетные таблицы, графики и номограммы.

Б. Задача организации освещения крупного объекта

Складывается вокруг задачи подбора освещения для нескольких помещений или для большой территории. Качество решения и затраченное на него время зависит от вашего опыта, инженерно-технических навыков, наличия требуемой информации «под рукой».

Решение может быть аналогичным решению простой задачи, только времени может потребоваться больше, так как базовых объектов расчета не один, а несколько. Также можно передать задачу выполнения расчета производителю или продавцу, тем более что последние могут выполнить подобную работу бесплатно.

В. Комплексная задача оценки характеристик осветительной установки

Когда требуется обязательное соблюдение стандартов и СНиПов, рассчитать освещение средних и крупных объектов, производств и взрывоопасных объектов, нескольких улиц и т.д.

Решение

Выполнить расчет освещенности самостоятельно по-прежнему возможно, но потребуется большая подкованность инженерно-техническими, строительными и светотехническими знаниями, потребуется наличие информации из регламентирующих документов, чертежи объекта и некоторые математические способности для ручного расчета или владение навыками использования специализированного программного обеспечения и соответствующие данные от производителей осветительных приборов для компьютерного моделирования.

И вот здесь существенными становятся: 1) фактор времени 2) количество принимаемых «допущений».

Передать данные по задаче и объекту для бесплатного расчета освещенности производителю или поставщику оборудования.

 

Г. Планирование архитектурно-художественного освещения

Когда, например, требуется организовать освещение фасада объекта, парка, моста, монумента и т.д. Вам понадобится дизайн-проект системы с точками установки осветительных приборов и их спецификация с описанием режимов работы.

Решение:

1. Для самостоятельной подготовки расчета:

1.1. Для ручного расчета. Так как обычно для расчета установокархитектурного, витринного и рекламного освещения основным расчетным нормируемым параметром является средняя яркость поверхностей освещаемого объекта, достаточно несколько табличных данных по каждой модели светильника или, в крайнем случае, кривые силы света, которые потребуется пересчитать в отдельные значения.

1.2. Для компьютерного моделирования потребуется модель здания или визуализация концепции освещения от архитектора и соответствующие файлы данных по светильникам от производителя.

 

2. Передача материалов и данных о проекте для выполнения светотехнического расчета внешним исполнителям.

 

Следует различать а) светотехнический расчет спроектированной светодизайнером осветительной установки и б) разработку дизайна и проекта осветительной установки архитектурно-художественного оформления:

а) для выполнения экспертами бесплатного светотехнического расчета и составления спецификации рекомендуемых к применению изделий потребуется проект осветительной установки;

б) для бесплатной разработки проекта осветительной установки потребуется архитектурно-художественное решение, которое определит искомые характеристики, которых требуется достичь путем выполнения светотехнического расчета с указанием спецификации необходимого оборудования.

В любом случае, странно отказываться от бесплатного расчета освещенности объекта экспертами компании (при необходимости подготовить проект освещения, составить смету базового оборудования и оценить итоговый уровень освещения) и в ситуации с архитектурно-художественным оформлением лишиться возможности получить WOW-эффект с учетом сметы.

Два эскизных проекта светохудожественного освещения, которые используются в качестве основы при проведении светотехнического расчета освещенности осветительной установки (а) труба ТЭЦ города (б) Университет

 

Резюмируем. Что делать, если требуется расчет освещенности?

1. Самостоятельно оценить «на пальцах»

2. Самостоятельно выполнить ручной расчет освещенности «по старинке»

3. Самостоятельно произвести компьютерное моделирование возможных решений

4. Передать выполнение расчета производителю приборов освещения или поставщику решения

 

Что потребуется для выполнения светотехнических расчетов средней и высокой сложности?

 

Информация об объекте

• чертеж / план объекта

• возможные точки установки осветительных приборов

• доступные способы выполнения электрической разводки

• 3D здания / объекта, если его форма в плане если она сложнее прямоугольника

 

+ для помещений:

• габариты

• температура в помещении

• имеющееся оборудование, другие крупные объекты

• высота установки светильников

• высота рабочих поверхностей

 

+для автомобильных дорог:

• наличие и схема установки осветительных опор

• расстояние от опоры до освещаемого дорожного полотна

• расстояние между опорами

• класс автодороги/улицы

• особые участки дороги (круговое движение, пешеходные переходы, уширения и т.д.)

 

+ для территорий:

 

+для сложных объектов:

• особенности, зонирование, прочие параметры

 

При отсутствии компьютерных навыков следует выбрать метод расчета «в ручную»

• метод удельной мощности

• метод коэффициента использования

• точечный метод

• Табличные данные (обобщенный список)

• таблица значений удельной мощности объекта

• значение светового потока и мощности оборудования

• диаграмма светораспределения при использовании точечного метода, лучше в виде табличных данных

• коэффициент светового потока источника света

• индекс помещения

• стандартный коэффициент запаса источника света

• поправочный коэффициент высоты потолка

• нормы освещенности требуемого объекта из СНиП

 

При наличии компьютерных навыков

• уверенный пользователь ПК

• навык установки и ручной настройки ПО

• навык работы с 2D и 3D программами компьютерного моделирования

• Автоматизированное ПО:

• Dialux

• Relux

• Light In Night Road

• база IES или LDT файлов производителя осветительного оборудования

  

Самым важным при выполнении светотехнического расчета является подбор осветительного оборудования на основании типа источника света, мощности светильника, светового потока, значения энергоэффективности и кривой силы света (КСС). Выбор оборудования с соответствующими параметрами зависит от существующих нормативов и пожеланий заказчика. Подбор правильной КСС обеспечивает необходимую равномерность. Стоит, например, не забывать о коэффициенте запаса осветительной установки, уровень которого зависит от загрязняемости светильников и деградации источников света в течение срока эксплуатации осветительного оборудования.

мощность на квадратный метр, световой поток

Освещенность — световая величина, от нормального показателя которой будет зависеть общее самочувствие человека и его здоровье. Сколько люменов необходимо для освещения одного квадратного метра, как произвести расчет освещенности и какие существуют санитарные нормы, как правильно сделать расчет ламп на помещение? Об этом и другом далее.

Освещение, необходимое на 1 м²

Мощность освещения является важным показателем, который измеряется в люксах и люменах, являющихся подъединицей люксов. Без правильно подобранного освещения невозможен комфортный отдых и нахождение в любой комнате. Для разного рода комнат необходимы свои вычисления. Их можно произвести, учитывая количество светоисточников и санитарные нормы для одного квадратного метра.

Единица измерения

Отвечая на вопрос, сколько единиц требуется для освещения одного квадратного метра и как рассчитать освещенность помещения светодиодными лампами, следует понимать предназначение конкретной комнаты. К примеру, для спальни требуется 100 люменов на один квадратный метр, а для санузла 150.

Как правило, все технические нормы освещенности даны в нормативных документах в люксах. При необходимости их можно перевести в люмены.

Сколько нужно люменов для одного квадратного метра

Расчет светового потока

Для того чтобы понять требуемый параметр светового потока и сделать расчет количества светодиодных светильников в помещении, необходимо нормативный показатель санпина перемножить на площадь комнаты и коэффициент с учетом высоты потолка (для потолка 2,7 метров это 1, а для 3 — 1,2). В итоге получается, что для освещения кухни и спальни необходимо 150 люксов, кабинета — 350 люксов, а санузла и прихожей — 50 люксов.

Далее при расчете следует опираться на мощность источников света, выраженную в люменах. Полученное значение по формуле следует поделить на мощность ламп и получится их количество.

Обратите внимание! Чтобы правильно рассчитать мощность светового потока, необходимо воспользоваться формулой соотношения удельной мощности на площадь комнаты, поделенного на число ламп.

Как подсчитать светопоток по формуле

Расчет количества светодиодных ламп для помещения

Согласно предыдущей информации узнать количество светодиодных ламп можно, подсчитав светопоток и поделив его на мощность ламп. К примеру, для кухни с площадью 20 квадратных метров и высотой потолков в 3 метра, где планируется поставить светодиодные люстры или подсветку в 900 люменов, необходимо 4 осветительных прибора по технологии подсчета.

В примере расчета стоит указать, что вычисления производились следующим образом: (150 люксов нормы освещения для кухни * 20 квадратных метров * 1,2 коэффициент потолка) / 900 люменов. Также вычислять необходимое число светоисточников можно по специальным онлайн-калькуляторам в сети.

Необходимое количество светодиодных ламп для помещения

Нормы светопотока помещений

На данный момент скачать документ, где представлены все пункты санитарных норм освещенности, можно на официальном сайте российского министерства здравоохранения. Там указаны разделы для промышленного, производственного и частного объекта. Это документ общего назначения, в котором принимались во внимание европейские стандарты. За основы брались единицы освещенности — люксы.

Что касается норм для бытовых условий, их можно посмотреть на схеме ниже. Это краткая выдержка из специального снипа, изданного в 1995 году.

Нормы освещенности

Условия для расчета

Основным и единственным условием для расчета освещения является наличие необходимых параметров, а именно площади, мощности светопотока и источников. Конечно же требуется иметь при себе актуальную информацию санитарных норм освещенности и принимать во внимание факторы, которые снижают или повышают светопоток, например, следует учитывать температуру.

Площадь комнаты как элемент для подсчета

Естественно перед расчетом освещения помещения нужно иметь также все необходимые формулы просчета.

Обратите внимание! Также можно пользоваться проверенным калькулятором или довериться опытному специалисту, который не только спроектирует освещение в помещении по нормам, но и сделает целый дизайнерский проект.

Ошибки при расчете

При расчете освещения важно понимать, что с изменением цвета настенных и напольных покрытий, сменой подвесного или натяжного потолка с его отражающей способностью меняется светопоток. Важно знать коэффициент отражения каждого цвета. Так белые поверхности способны отражать до 70% света, серые 30%, а черные — 0%. Также стоит отметить, что многие ошибаются с цветом лампочек, поскольку цвет самих светоисточников влияет на их пропускную способность и мощность.

Часто используются при расчетах советские стандарты и снипы, но нужно понимать, что они разрабатывались в то время, когда еще не были изобретены современные светоисточники. Особой заботы о том, в каком помещении нужно находиться человеку, тоже не было.

Обратите внимание! Ошибка нередко при расчете освещения возникает при сочетании разных световых источников, цвета и общей фактуры. Часто чрезмерное количество осветительного оборудования приводит к профициту освещения. Это так же плохо, как и дефицит, для глаз и общего самочувствия людей, которые будут находиться в этом помещении.

Зависимость освещенности от цвета ламп

Освещенностью называется величина, которая равняется светопотоку участка освещаемой поверхности. Измеряется в люксах, который равен одному люмену на квадратный метр. Понять, сколько нужно люменов на квадратный метр, можно, исходя из расстояния, длины и ширины помещения, а также мощности осветительных устройств.

Важно понимать, что сегодня существуют определенные санитарные нормы освещенности. Их нужно неукоснительно исполнять, чтобы было достигнуто хорошее самочувствие находящихся в помещении людей. Чтобы правильно подсчитать необходимое количество светоисточников и люменов, можно воспользоваться представленной выше формулой или онлайн-калькулятором.

Расчет освещения по площади помещения: количество ламп и светильников

Содержание статьи:

За комфорт в жилище отвечают многие системы. Водоснабжение, энергообеспечение, отопление, освещение делают жизнь людей уютнее, безопаснее и проще. Свет влияет на психологическое и эмоциональное здоровье человека, утомляемость глаз, полноценность отдыха, поэтому важно грамотно подобрать подсветку. Чтобы создать качественную осветительную систему, нужно рассчитать количество лампочек, определиться с необходимым уровнем освещенности и провести другие расчеты.

Что учитывается в расчете освещенности комнаты

Интенсивность и тип освещения зависит от назначения комнаты

Создание качественной подсветке в каждом помещении зависит от ряда факторов. К ним относятся площадь комнаты, ее предназначение, расстановка мебели, необходимость зонирования, отделка и другие критерии.

Раньше расчеты для каждого конкретного помещения производились с учетом мощности. Использовались таблицы, в которых в зависимости от типа комнаты высчитывалась суммарная мощность ламп. Этот метод является некорректным, так мощность – это единица расчета энергии, а не светового потока. Связь этих двух величин есть, но она не подчиняется строгому соотношению, подходящему для всех осветительных приборов. Такой способ подходил только для лампочек накаливания. Люминесцентные, светодиодные и другие приборы потребляют другое количество электроэнергии и дают другой уровень яркости.

Выбирать источники света стоит по световому потоку и освещенности. Эти величины связаны друг с другом. Световой поток 1 Лм на площадь, равную 1 кв.м., создает освещенность 1 лк. Для каждой комнаты есть своя норма.

Нормы освещенности

Санитарные нормы, прописанные в официальных документах СНиП и СанПиН, требуют следующего уровня освещенности для жилых помещений:

• жилые комнаты 150 лк;
• детская 200 лк;
• кабинеты, библиотеки 300 лк;
• комната для выполнения точных чертежных работ 500 лк;
• кухня 150 лк;
• ванная, санузел 50 лк;
• сауна, баня 100 лк;
• коридор 50 лк;
• лестничная площадка 20 лк;
• гардеробная 75 лк%
• крыльцо 6 лк;
• площадка рядом с запасным входом 4 лк;
• дорожка у входа в дом на протяжении 4 метров 4 лк.

Нормы уровня освещенности считаются оптимальными и проверенными, поэтому их стоит придерживаться. Большая или меньшая освещенность может привести к быстрой утомляемости, невозможности сосредоточиться на выполняемом деле и негативному влиянию на психику человека.

Проведение расчетов

Есть упрощенные расчеты освещения в помещении. Они связаны с площадью комнаты и необходимым световым потоком. Умножение площади на поток света дает освещенность, из которой потом можно высчитать необходимое число ламп. Аналогично производится расчет мощности освещения по площади.

Пример расчета: есть гостиная площадью 15 кв.м. Для ее освещения понадобится 15х150=2250 лк. По этому значению подбираются лампочки. Если взять источники света с освещенностью 500 лк, для подсветки гостиной потребуется 5 ламп.

Такие расчеты света по площади не совсем корректны, так как не учитывают индивидуальные особенности помещения. Более точный способ рассчитать световой поток для помещения использует следующую формулу:

Fл = (Ен × Sп × k × q) / (Nc × n × η)

В этот расчет света входит множество параметров, учитывающих вид используемых ламп, цвета стен, наличие или отсутствие плафона на светильнике.

• Fл (лм) – необходимый световой поток, который должна иметь каждая лампа в светильнике.
• Ен – норма освещенности, взятая в таблице для каждого вида помещений.
• Sп – общая площадь помещения.
• K – коэффициент запаса. Для каждого вида ламп имеет свое значение. Для люминесцентных лампочек 1.2, для обычных ламп накаливания и галогенных 1.1, для светодиодов 1.
• q – коэффициент неравномерного свечения. Также различен для разных источников света. Любые лампы накаливания 1.15, ртутные газоразрядные 1.15, люминесцентные 1.1, светодиодные 1.1.
• Nс – предполагаемое число светильников.
• N – количество лампочек в одной люстре.
• η — коэффициент использования светового потока. Этот параметр учитывает многие особенности комнаты, его можно определить по таблице. Зависит от площади комнаты, высоты установки источника света, отражающей способности стен, пола и потолка в зависимости от цвета отделки.

Полученное значение подходит только для общего освещения. Для декоративной и акцентной подсветки вычислить уровень освещенности нельзя.

Все приведенные расчеты можно сделать с помощью онлайн калькуляторов.

Характеристики источников света

После расчета необходимого уровня освещенности можно переходить к выбору лампочек. Они подбираются с учетом следующих критериев:

• Тип цоколя. Зависит от того, какой используется в светильнике. В крупных устройствах ставятся цоколи Е, в точечной подсветке могут применяться G и другие виды.
• Потребляемая мощность. Зависит от конкретного типа лампочки.
• Напряжение питания. Сетевое напряжение составляет 220 В, частота 50 Гц. Не все лампы работают на такой частоте, для устройств на 12 В и 24 В требуется установка понижающего трансформатора.
• Цветовая температура. Оптимальный диапазон для помещения от 2600 К до 5000 К. Теплый свет дают лампы 2600-3500 К, дневной белый 3500-4000 К, холодный 4000-5000 К.
• Световой поток. Показывает, насколько ярко лампочка будет освещать площадь.

В домах для общей подсветки используется 4 типа ламп – накаливания, галогенные, люминесцентные, светодиодные. Все они имеют свои характеристики, плюсы и минусы.

Лампы накаливания

Это самый дешевый вид лампочек. Они дают приятный желтый свет. Лампы накаливания уже практически полностью заменены другими источниками света, так как являются неэффективными. К недостаткам можно отнести малый КПД, большое потребление энергии, малый срок службы, хрупкость и небезопасность.

Галогенные источники

Имеют схожую конструкцию с лампой накаливания, но есть свои особенности. В первую очередь, это касается колбы – она выполнена из кварцевого стекла. Оно позволяет выдерживать высокие температуры, поэтому внутри колба заполняется парами йода, брома и других галогенов. Срок службы за счет отказа от хрупкой нити накала повышается, но многие недостатки сохраняются. Из-за применения кварца к колбе нельзя прикасаться голыми руками. Жировые пятна приводят к тому, что стекло становится тонким и хрупким и может взорваться.

Преимущества – широкое разнообразие, более высокий КПД, диапазон цветовых температур от 2800 до 3000 К.

Недостатки – высокая температура во время работы, хрупкость, неэкологичность, сложность утилизации, большое потребление электроэнергии.

Люминесцентные приборы

Этот тип раньше был представлен длинными лампами-трубками. Сейчас появились модели со стандартными цоколями под обычный патрон. В быту люминесцентные лампочки называют энергосберегающими. Состоят из стеклянной колбы, покрытой внутри люминофором и заполненной смесью газов.

Достоинства: высокая светоотдача, малое потребление энергии, длительность срока службы, широкий диапазон рабочих температур.

Недостатки: наличие ртути внутри колбы, сложность утилизации, наличие уф излучения, мерцание, долгий старт, ограниченное число циклов включения и выключения.

Светодиоды

Светодиодные источники света считаются самым удачным вариантом для дома. Они не содержат в составе вредных веществ, работают лишь на свечении от полупроводникового кристалла. Имеют широкий ассортимент по цветам, размерам, формам.

К преимуществам относят низкую потребляемую энергию, высокий КПД, долговечность, отсутствие мерцаний, безопасность, широкий диапазон рабочих температур, разнообразие цветовых температур. Благодаря малому нагреву светодиоды можно устанавливать в натяжные потолки не боясь того, что полотно может быть деформировано. При покупке в профессиональном магазине от известного изготовителя дается гарантия, по которой лампу можно поменять при производственном браке.

Светодиодные лампы имеют один существенный недостаток – высокая стоимость. Дешевые модели не будут изготовлены из качественных материалов, поэтому лампы будут быстро перегорать из-за отсутствия достаточного отвода тепла. Также в приборе неизвестного производства может отсутствовать драйвер – тогда лампа будет реагировать на любые скачки напряжения и быстро выйдет из строя.

Расчет освещения светодиодами

При расчете уровня освещения, создаваемого светодиодными источниками, можно пользоваться простой формулой:

Световой поток одной лампочки = площадь освещения * уровень освещенности данного помещения / число ламп.

Освещение на один квадратный метр равняется:

Уровень освещенности = число ламп * световой поток / площадь комнаты.

Число лампочек зависит от способа монтажа светильников и люстр. Если лампы будут устанавливаться в классическую люстру, световой поток должен выбираться по необходимому уровню интенсивности. Если точечные источники света монтируются по периметру, уровень интенсивности нужно разделить на световой поток ламп. Также нужно учитывать, что на натяжном потолке светильники не должны располагаться ближе 25 см друг от друга.

Эффективный угол освещения светодиодов составляет 120 градусов. Поэтому важно следить за тем, чтобы свет распространялся равномерно и не было неосвещенных участков помещения. Этого можно достигнуть путем пропорционального уменьшения мощности каждой лампочки.

Также учитывается высота установки. Точечные приборы ставятся выше на 20-30 см, чем лампочки в люстре, поэтому интенсивность должна быть выше примерно на 20%.

Нередко замена классических источников света на светодиодные производится во время капитального ремонта или других строительных работ. В результате может оказаться, что света в комнате недостаточно. Основная причина – в расчете светильников по площади помещения не были учтены коэффициенты отражения от поверхностей.

Для разных цветов помещений используются следующие коэффициенты:

• белая поверхность – 70%;
• светлая – 50%;
• серая – 30%;
• темная – 10%;
• черная – 0%.

Коэффициент отражения будет равняться сумме коэффициентов пола, потолка и стен, деленный на 3. Полученное усредненное значение можно использовать в итоговых расчетах.

Расчет количества светодиодных светильников в помещении с белым потолком, серыми обоями и светлым ламинатом

Средний коэффициент отражения = (0,7 + 0,3 + 0,5) / 3 *1,2= 0,6

Если в комнате будут установлены светодиодные приборы со световым потоком 1200 лм, необходимый световой поток будет равен 1200*0,6=720.

Чтобы вычислить, сколько светодиодных ламп нужно для освещения комнаты 20 кв.м, можно использовать формулу: уровень освещенности * площадь комнаты / световой поток. Тогда для гостиной (освещенность 150 люкс) число ламп мощностью 20 Вт (дает световой поток в 250 люмен) будет равняться 150*20/250=12 штук.

Расчет мощности светодиодных ламп для помещения производится следующим образом: площадь перемножается на число лампочек и на мощность каждого изделия.

Программа расчета освещенности помещения: количества светильников

Многие люди, подбирая правильное освещение в дом, руководствуются не только простыми общепризнанными нормами, но и специальными световыми технологиями, формулами и программами расчета освещенности. Какие бывают программы для расчета количества светильников, какие нужны условия для расчета? Об этом и другом далее.

Условия для расчета освещения

Чтобы рассчитать освещение по программе или по специальной формуле расчета светового потока в люменах, необходимо знать установленную норму, квадратуру площади помещения и коэффициент погрешности, высчитываемый от потолка. К примеру, если высота потолка равна 3 метрам, то этот коэффициент равен 1,2. При высоте до 4,5 метров он равен 2.

Расчет освещенности помещения

Этот подсчет нужен, чтобы создать достаточную освещенность помещения, которая позволяет получить благоприятные условия жизни человека. Из-за недостатка света может возникнуть глазное напряжение с быстрой утомляемостью и психологическим дискомфортом, который неблагоприятен для человеческого здоровья.

Обратите внимание! Идеальное глазное освещение — природный дневной, утренний или вечерний свет. Поэтому создать проект непросто. Нужно учитывать интенсивность, естественность, цветовую температуру, габариты помещения, уровень отражаемости и высоту потолков.

Условие расчета освещенности помещения

Программы для расчета

Благодаря специальной программе можно профессиональным образом установить жилищные светильники. Расчет световой техники осуществляется, для того чтобы:

• определить мощность источника;
• установить нужные приборы для достижения требуемого уровня интенсивности;
• обозначить софиты, которые нужны в жилом помещении;
• рассчитать приблизительно цену необходимого оборудования;
• продиагностировать дискомфорт и энергетические характеристики оборудования.

На данный момент есть много программ для расчета освещенности. Конкретной инструкции пользователю не предоставляется. Как правило, управление этими сервисами интуитивно-понятное. Все, что нужно от человека, это заполнить соответствующие поля и нажать кнопку с конкретной функцией. К примеру, в калькуляторе сайта компании Световые технологии нужно выбрать длину, ширину и высоту измеряемого помещения с рабочей поверхностью и коэффициентом отражения. Далее следует прописать коэффициент запаса и уровня освещенности в люксметрах.

Обратите внимание! Чтобы калькулятор начал подсчет, конечным пунктом использования программы будет выбор конкретных светильников из имеющегося списка компании в правом верхнем углу и нажатие кнопки расчета.

Световые технологии

Световые технологии — компания, на сайте которой содержится онлайн-калькулятор. При помощи него можно сделать все необходимые подсчеты, указав софитную разновидность. Подходит калькулятор для расчета света дома и на фабрике.

Программа Световые технологии

Формула света

Формула света — программа расчета освещенности помещения, отличающаяся от предыдущего сервиса интерфейсом. Имеет точно такой же функционал, как и предыдущий сервис. Благодаря заполнению формы можно подсчитать нужное число ламп для жилплощади.

Формула света

Beroes OS 101

Beroes OS 101 — программа, позволяющая рассчитать необходимое значение двумя способами: обособленной мощностью и показателем светового потока. Также тут можно выбрать графический, расчетный и точный параметр определения расстояния от осветительного прибора до нужной точки, а затем полученный результат подкорректировать. Она работает как на смартфоне, так и на персональном компьютере. Функционал такой же, как и в предыдущих сервисах.

Beroes OS 101

Dialux

Dialux — лидирующая программа световых технических расчетов во внутридомовом и наружном месте. Она была создана немецкой компанией и переведена на русский язык. Сформирована для дизайнеров, специалистов, которые занимаются моделированием и конструированием софитных источников.

Обратите внимание! При помощи сервиса можно произвести подсчет искусственного и естественного освещения, спроектировать жилое помещение и прилегающей к нему земельный участок или спортивную площадку. В конечном счете, получается трехмерное изображение с необходимыми подсчетами.

Использовать программу несложно. На официальном сайте дано руководство и ответы на интересующие вопросы в специальном форуме. Также есть обратная связь, с помощью которой можно получить ответ от разработчиков.

Dialux

Внешнее освещение

Внешнее освещение — программа, которая позволяет рассчитать наружное освещение разных источников. Для этого есть справочник, где дана актуальная информация обо всех моделях крупных производителей.

Внешнее освещение

CalcuLuX 7500 от Philips Lighting

CalcuLuX 7500 — программа, благодаря которой можно подсчитать еще и необходимое количество светоисточников на спортивной площадке или дорожном полотне. Система разработана для того, чтобы обслуживать дороги и промышленные объекты.

CalcuLuX 7500 от Philips Lighting

NanoCAD Электро

NanoCAD Электро — программа, которая предназначена, чтобы изучать силовое световое электрическое оборудование, уличное освещение, внутреннее промышленное освещение. Данный проект позволяет быстрым и точным способом произвести светотехнические и электротехнические расчеты, а затем сделать правильное проектирование кабельной раскладки и нужного кабеля. После запланировать местоположение, построить электросетевую домашнюю схему и создать документацию.

Обратите внимание! Программа содержит в себе множество опций. Благодаря собственному графическому ядру и разным настройкам можно создавать уникальные проекты и задавать производственные стандарты. Рассчитывать освещение нужно, чтобы комфортно проводить время на работе или дома.

NanoCAD Электро

Существует множество программ для расчета освещенности помещения, а также общепринятых формул. Многие из них являются эффективными и подходят для любых электроприборов.

Расчет уровня освещенности помещения

Одна из задач с которой зачастую сталкиваются при глубоком ремонте или строительстве жилых и офисных помещений, это уровень достаточного освещения. В ситуации, когда в качестве источников света используются обычные лампы накаливания, по опыту можно примерно определить необходимое количество и мощность лампочек, а вот если есть идея сделать жилье более современным и удобным, а при этом еще и регулярно экономить на освещении весьма существенные суммы, то имеет смысл присмотреться к светодиодному освещению. Так, какое количество и каких именно светодиодных ламп требуется установить, чтобы в помещении было достаточно светло и комфортно?

В этой статье мы представляем достаточно простой способ расчета и даем несколько полезных советов. Тем кто заинтересовался, что еще удобного и красивого можно сделать в своем жилище при помощи светодиодного освещения, мы рекомендуем прочитать еще одну нашу статью — «Светодиодное освещение для дома: идеи и советы».

Заметим, что предлагаемый нами способ расчета освещенности является достаточно точным для помещений правильной формы (прямоугольник или квадрат). Поэтому в случае помещений с более замысловатой формой мы рекомендуем либо делить эту площадь на простые фигуры и считать их отдельно либо сразу воспользоваться нашей консультацией по телефону в Москве или по электронной почте — см. раздел «Контакты»

Освещенность поверхности определяется в Люксах (Лк), а величина светового потока источника освещения измеряется в Люменах (Лм). Наш расчет будет состоять из двух предельно простых этапов:

• расчет необходимой в помещении совокупной величины светового потока;
• на основании полученных данных — определение необходимого количества светодиодных ламп и их мощности.

Этап расчета №1

Необходимая величина светового потока (Люмен) рассчитывается по формуле = X * Y * Z, где:
X — норма освещенности объекта. Выберите нужное значение в соответствии с интересующим Вас типом помещения по Таблице №1,
Y — площадь помещения в квадратных метрах,
Z — поправочный коэффициент на высоту потолков. Если высота потолков составляет от 2,5 до 2,7 метра, то коэффициент равен единице, если от 2,7 до 3 метра, то коэффициент равен 1,2; если от 3 до 3,5 метров, то коэффициент равен 1,5; если от 3,5 до 4,5 метров, то коэффициент равен 2.

Таблица №1 «Нормативы освещенности офисных и жилых объектов по СНиП»

 

Этап расчета №2

Расчитав величину светового потока теперь можем посчитать нужное количество и мощность светодиодных ламп. В таблице №2 указаны значения мощности светодиодных ламп и эквивалентные им значения по световому потоку. Делим полученное на первом этапе значение светового потока на величину светового потока в люменах по выбранной лампе. В итоге получаем необходимое количество светодиодных ламп конкретной мощности для помещения.

Таблица №2 «Значения светового потока светодиодных ламп разной мощности»

 

 

 

 

 

 

 

 

Пример расчета

Проведем пример расчета количества и мощности светодиодных ламп для жилой комнаты в многоквартирном доме, размером 20 квадратных метров и высотой потолков 2,6 метра. 
150 (X) * 20 (Y) * 1 (Z) = 3000 Люмен.
Теперь по таблице №2 выбираем лампу, которой мы хотим освещать нашу комнату. Если возьмем все лампы в 10 Ватт, имеющие световой поток в 800 Люмен, получим, что для освещения нашей комнаты десятиваттными светодиодными лампами нам потребуется не менее 3000/800=3,75 лампочек. При округлении получаем 4 лампочки по 10 Ватт.

Однако при таком способе расчета надо принимать во внимание, что свет в помещении будет тем ровнее, чем больше источников света. Поэтому если Вы предполагаете делать дизайнерское освещение с несколькими светильниками, встраиваемыми в потолок, то мы бы рекомендовали использовать 8 светодиодных лампочек по 5 Ватт каждая и распределить их по потолку на равном расстоянии друг от друга, либо сконцентрировав их в наиболее нужной зоне помещения.

Еще раз заметим, что данный расчет производится по нормам СНиП принятым в нашей стране достаточно давно. Многие наши клиенты отмечают, что уровень освещения по этим нормам для них недостаточен и света в помещении не хватает. В этом случае мы рекомендуем умножать эти нормы в 1,5-2 раза и устанавливать несколько выключателей, разделяя их по зонам и по количеству светильников. Таким образом, в нужный момент, можно включить часть светильников и получить мягкое, не яркое освещение, а при необходимости, включив все светильники, можно будет получить уровень освещенности, сравнимый с операционной в больнице. При этом, даже такой высокий уровень освещенности будет потреблять в разы меньше электроэнергии, чем при использовании обычных ламп накаливания или энергосберегающих ламп.

В ближайшем будущем для Вашего удобства мы сделаем автоматический конфигуратор уровня освещения, с которым не придется вооружаться калькулятором для расчета.
 

    
 

Расчет освещения помещения по площади. Пример с формулами.

Одно и то же помещение в зависимости от количества установленных светильников и их параметров будет иметь различную освещенность. При этом, как недостаток света, так и его избыток (световой шум) отрицательно влияют на зрение, вызывая повышенную утомляемость, следовательно, они способны нанести серьёзный ущерб здоровью.

В рамках данной статьи, мы попытаемся объяснить, каким образом нормируется освещение, и какие факторы нужно учитывать при его проектировании, а также предложим методику упрощенного расчета освещенности помещения.

На сегодняшний день, существует огромное количество нормативных документов, в том числе и международных, определяющих стандарты и нормы освещённости, на изучение которых даже специалисту потребуется ни один год, а уж человеку далёкому от светотехники и того более.

Впрочем, обывателю для решения его специфических задач совсем не обязательно изучать сложную теорию и разбираться в математических выкладках. Однако, совсем без теории обойтись не удастся, несколько несложных понятий придется усвоить.

Начало: Обозначения

Итак, что же необходимо знать, для выполнения элементарного светотехнического расчёта? Ну, во-первых, необходимо определить геометрические параметры помещения, в частности площадь, обозначим её буквой S.

Для того чтобы определить значение площади прямоугольного помещения, нужно длину в метрах умножить на ширину в метрах, искомая величина измеряется в квадратных метрах (м).

Высоту помещения обозначим буквой h, для её измерения необходимо измерить расстояние между полом и потолком, данная величина измеряется в метрах (м).

Освещённость, Люкс (лк)

Теперь, когда мы определились с размерами комнаты, можно переходить к освоению двух базовых понятий – освещенность и световой поток.

Сначала разберемся с первым. Оказывается, мы знакомы с ним с самого детства, более того, каждое утро, едва открыв глаза, человек анализирует освещенность. Любое выражение типа: «здесь темно», «на улице посветлело» и.т.д., являются косвенной оценкой освещенности. Другими словами, это величина характеризующая отношение светлого потока к площади, на которую он распространяется.

Единицей измерения освещенности является Люкс (лк), для ее измерения используются специальные приборы – Люксметры. Существует огромное разнообразие таких приборов. Различаются они, как правило, точностью измерения, количеством дополнительных функций, качеством сборки, ну и как следствие ценой.

Кроме того, есть специальные приложения для смартфонов, позволяющие измерить освещенность. В случае с приложениями не приходится говорить о высокой точности, однако если вы не профессионал занимающейся измерениями в каждый день, или вам не у кого одолжить настоящий люксметр, а необходимость провести такие измерения у вас возникла, то подобное приложение вполне может стать решением.

Впрочем, люксметр на этапе проектирования нам совершенно не нужен, он может понадобиться после того как вы закончите расчёты, установите и подключите все светильники, ну а пока…

Вид помещения

Для дальнейших вычислений нам нужно определиться с назначением помещения. Дело в том, что в зависимости от типа зрительной нагрузки, освещенность регламентируется такими документами как СаПиН (санитарные правила и нормы), СНиП (Строительные нормы и правила) и др. В таблице ниже приводятся некоторые нормы освещенности для основных помещений.

Если вашего вида помещений нет, то попробуйте примерно прикинуть схожесть с одним из представленных ниже, или без проблем найдёте в интернете. Если всё же не можете найти, то напишите ниже в комментариях или отправьте вопрос по почте, поможем.

Световой поток, Люмены (лм)

Когда мы давали определение понятию освещённости, то упомянули о такой величине как световой поток. Настало время разобраться и с ним, тем более что именно световой поток и есть искомая величина, которую мы будем определять в своих расчётах.

Если обойтись без сложных научных терминологии, то световой поток это характеристика источника света, показывающая какое количество световой энергии он способен излучать. Измеряется данная величина в люменах (лм).

В отличие от освещенности, световой поток невозможно измерить в домашних условиях, для этого нужна специально оборудованная фотометрическая лаборатория.

А сколько это, один люмен, много или мало?

Чтобы хоть как то ответить на данный вопрос, приведем такой пример: классическая лампа накапливания мощностью 100 Вт, излучает световой поток 1450 лм, а мощностью 60 Вт соответственно 860 лм. Информацию о световом потоке конкретного светильника должен указывать производитель.

Однако, стоит отметить, что речь идет лишь о лампах и светильниках оборудованных излучающими элементами. А вот если вы покупаете люстру, в которую должны устанавливаться лампы, то в ее описании такой информации не будет, зато будет указано количество ламп, тип цоколя и их максимальная мощность.

Таким образом, взяв данные о световом потоке одной лампы и умножив их на число ламп установленных в люстру, мы получим значение общего светового потока.

Здесь стоит пояснить, что световой поток люстры, в зависимости от её конструкции, может сильно отличаться от общего светового потока установленных в неё ламп. Рассеиватели и абажуры способны уменьшить этот показатель на 30-60 %, а это обязательно надо учитывать при проектировании.

Как рассчитать? Пример

Ну вот, с теоретической частью мы разобрались, а теперь приступим к самому интересному – практике. Для того, чтобы определить количество света необходимое для освещения интересующего нас помещения, воспользуемся графиком расчета освещенности изображённым ниже:

Как пользоваться этим графиком, рассмотрим на конкретном примере:

Необходимо рассчитать освещение в спальной комнате прямоугольной формы, длиной 5 м, шириной 4 м и высотой 2,6 м. Стены планируется окрасить в бежевый цвет, а в качестве светильника использовать пяти рожковую люстру, с тканевыми абажурами.

Для начала, в таблице 1 находим нужный уровень освещенности, для спальни он составляет 150 Лк. Далее, вычисляем полезную площадь комнаты, S= 4м*5м=20 м. Теперь, по графику рис.1 определяем значение 20 м на оси S. От данного значения ведем горизонтальную линию, до пересечения с линией 150 Лк. От точки пересечения опускаем перпендикуляр на ось Ф, где и находим требуемое значение светового потока 4550 лм.

Однако, на этом наши вычисления не заканчиваются. Дело в том, что значение 4550 лм будет достаточным для помещения, в котором стены выкрашены в белый цвет, а в качестве источника используются открытые лампы. Для нашего примера, значение Ф необходимо умножить на поправочные коэффициенты, значение которых мы находим в таблицах, которые приведены ниже:

Далее нам нужно предыдущее расчетное значение умножить на 3 коэффициента, взяв из каждой таблицы по одному:

Ф’= Ф x k1 x k2 x k3 =4550*1,2*1*1,2=6552 лм.

Ну, вот мы и нашли значение требуемого светового потока для нашей люстры. Теперь, разделим полученное значение на количество рожков и определим значение светового потока для каждой из ламп. Использовать мы будем светильник с 5 лампами. Значит:

6552/5 = 1310,4 лм.

Если значение для одной лампочки получается слишком большое, то придется ставить больше светильников, или покупать люстру с большим количеством лампочек. Подбираем пока не будет нормального значения на 1 лампочку, доступную для покупки в обычном магазине.

Теперь, нам останется приобрести в магазине лампы необходимой мощности со значением светового потока равным или близким к 1310 лм.

Узнать количество светильников

Если тип светильника, количество ламп и т.д., вы или заказчик не знаете, и хотите узнать какое количество светильников придется ставить, то упрощенная формулы будет следующая:

N_св = Ф/ Ф_л

N_св — количество светильников;
Ф- световой поток, рассчитанный полностью, с коэффициентами.
Ф_л — световой поток одной лампочки, Лм;

N_л = Ф/(Ф_л*n)

N_л — количество лампочек;
n — количество лампочек в одном светильнике.

В заключении, хочется отметить, что данная методика позволяет выполнить приблизительный расчет освещения для прямоугольных помещений. Для помещений сложной формы (длинные коридоры, Г- образные комнаты и т.д.) рекомендуется производить разбивку на зоны и выполнить расчет для каждой в отдельности.

Источник: уникальная статья на нашем сайте electricity220.ru