Постараюсь очень кратко и просто изложить метод ручного расчета освещения в помещениях, которому меня научили на курсе «Расчет освещения» школы светодизайна LiDS.
Какой должна быть освещенность
При планировании освещения, в первую очередь нужно определить соответствующую нормам целевую освещенность и посчитать общий световой поток, который должны давать светильники в помещении.
С нормативами определиться просто – либо ищем свой тип помещения в таблицах СанПиН 2.21/2.1.1/1278-03 «Гигиенические требования к естественному, искусственному и совмещенному освещению жилых и общественных зданий» и СП 52.13330.2011 «Естественное и искусственное освещение» , либо соглашаемся с основным требованием по освещенности жилых помещений – 150лк или офисных помещений с компьютерами – 400лк.
Грубая оценка необходимого светового потока
По умолчанию расчет освещенности делается в программе Dialux . Но результат хотя бы приблизительно нужно знать заранее, чтобы сверить данные с оценкой «на глазок».
Как написано даже в Википедии, средняя освещенность поверхности - это отношение падающего на нее светового потока к площади. Но в реальном помещении часть светового потока светильника рабочих плоскостей не достигает, пропадая на стенах. Освещенность в помещении – это отношение общего светового потока светильников к площади помещения с поправочным коэффициентом «η».
Долю света «η», который доходит до рабочих поверхностей, можно оценить на глазок. В самом общем приближении для некоего очень среднего помещения с какими-то там светильниками до рабочих поверхностей доходит примерно половина света, а значит для очень грубой оценки можно использовать коэффициент η = 0,5.
Например, в комнате площадью 20м 2 светильник со световым потоком 700лм (эквивалент лампы накаливания 60Вт) создаст освещенность Е = 0,5 × 700лм / 20м 2 = 18лк. А это значит, что для достижения норматива в 150лк, нужно F = 700лм × (150лк / 18лк) =5800лм, или эквивалент 8-ми лампочек накаливания по 60Вт!
(Полкиловатта ламп накаливания на небольшую комнату! Понятно, почему нормы освещенности для жилых помещений гораздо ниже, чем для учреждений, и почему учреждения уже давно никто лампами накаливания не освещает.)
Более точный метод ручного расчета
Но так как помещения бывают с разными стенами, разной формы, с высокими или низкими потолками, поправочный коэффициент не обязательно равен 0,5 и для каждого случая свой: на практике, от 0,1 до 0,9. При том, что разница между η = 0,3 и η = 0,6 уже означает разбег результатов в два раза.
Точное значение η нужно брать из таблиц коэффициента использования светового потока, разработанных еще в СССР. В полном виде с пояснениями таблицы привожу в отдельном документе . Здесь же воспользуемся выдержкой из таблиц для самого популярного случая. Для стандартного светлого помещения с коэффициентами отражения потолка стен и пола в 70%, 50%, 30%. И для смонтированных на потолок светильников, которые светят под себя и немного вбок (то есть имеют стандартную, так называемую, «косинусную» кривую силы света).
Табл. 1 Коэффициенты использования светового потока для потолочных светильников с косинусной диаграммой в комнате с коэффициентами отражения потолка, стен и пола – 70%, 50% и 30% соответственно.
В левой колонке таблицы указан индекс помещения, который считается по формуле:
, где S - площадь помещения в м 2 , A и B - длина и ширина помещения, h - расстояние между светильником и горизонтальной поверхностью, на которой рассчитываем освещенность.
Если нас интересует средняя освещенность рабочих поверхностей (стола) в комнате площадью 20м 2 со стенами 4м и 5м, и высоте подвеса светильника над столами 2м, индекс помещения будет равен i = 20м 2 / ((4м + 5м) × 2,0м) = 1,1. Удостоверившись, что помещение и лампы соответствуют указанным в подписи к таблице, получаем коэффициент использования светового потока – 46%. Множитель η = 0,46 очень близок к предположенному навскидку η = 0,5. Средняя освещенность рабочих поверхностей при общем световом потоке 700лм составит 16лк, а для достижения целевых 150лк, потребуется F = 700лм × (150лк / 16лк) = 6500лм.
Но если бы потолки в комнате были выше на полметра, а комната была не «светлым», а «стандартным» помещением с коэффициентами отражения потолка, стен и пола 50%, 30% и 10%, коэффициент использования светового потока η составил бы (см. расширенную версию таблицы) η = 0,23, и освещенность была бы ровно вдвое меньше!
Проверяем расчеты в диалюксе
Построим в диалюксе комнату 4 × 5м, высотой 2,8м, с высотой рабочих поверхностей 0,8м и теми же коэффициентами отражения, что и при ручном счете. И повесим 9шт мелких светильников с классической косинусной диаграммой по 720лм каждый (6480лм на круг).
Рис. 1 Взятый для примера светильник Philips BWG201 со световым потоком 720лм, и его классическое «косинусное» светораспределение
Получится ли у нас средняя освещенность рабочих поверхностей в 150лк, как мы оценили вручную? Да, результат расчета в Dialux – 143лк (см. рис2), а в пустой комнате без мебели и человеческой фигуры – 149лк. В светотехнике же значения, различающиеся менее чем на 10% считаются совпадающими.
Рис. 2 Результат расчета в диалюксе – средняя освещенность рабочей поверхности (при коэффициенте запаса 1,0) составила 143лк, что соответствует целевому значению 150лк.
Рис. 3 Красивые картинки, в которые верят люди.
Заключение:
На грубую оценку примитивным методом по формуле E = 0.5 × F / S потребуется 1 минута времени, на уточнение коэффициента использования по таблицам – еще 3 минуты, на проект в диалюксе после некоторого обучения – около 20 минут и еще 20 минут, если хочется «навести красоту». Диалюкс выдает очень красивые картинки (см. рис. 3), которые стоят потраченного труда, потому что в них верят люди. Но по соотношению эффективности и трудозатрат оценка освещенности врукопашную вне конкуренции. Ручной счет прост, надежен и эффективен как саперная лопатка, дает уверенность и понимание.
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 татье мы подробно разберем:
- Зачем делать расчет освещенности помещения?
- На что следует обратить внимание, и что нужно учесть, при планировании освещения.
- Какие существуют нормы освещенности жилых помещений?
- Как выполнить расчёт освещённости помещения, пример расчёта
Теперь, обо всем по порядку.
Зачем делать расчет освещения?
В первую очередь, данный расчетнеобходим, для создания достаточной освещенности помещения, которая в свою очередь обеспечивает благоприятные и комфортные условия для жизни и здоровья человека.
Недостаток освещения или его чрезмерность, вызывает сильное напряжение глаз, быструю утомляемость и оказывает негативное психологическое давление, что неблагоприятным образом отражается на здоровье человека в целом.
На что следует обратить внимание при планировании освещения помещения?
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).
- Лампа накаливания (лампочка Ильича)
- Галогенная 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
- Световой поток
- Цветопередача
Эти данные указаны заводом изготовителем на упаковке лампы, опираясь на них, мы можем выбрать требуемую освещенность для конкретного помещения.
Мощность лампы – определяет, количество потребляемой электроэнергии лампой, 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. Измеряется в Кельвинах (К). Оттенок, для большинства видов ламп освещения, может быть теплого или холодного света, задает общую тональность светового потока.
Таблица цветопередачи некоторых источников света.
Таблица №1
|
Источник света |
Кельвин (К) |
| Свеча | 1500-2000 |
| 2200 | |
| 2680 | |
| 2800 | |
| Лампа накаливания мощностью 200 Вт | |
| Галогенная лампа | |
| Люминесцентная лампа тёплого белого света | |
| Солнце на горизонте | 3400 |
| Люминесцентная лампа белого света | 3500 |
| Люминесцентная лампа холодного белого света | 4000 |
| Солнце в полдень | 5500 |
| Люминесцентная лампа дневного света | 5600-7000 |
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.
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 так же ее экономичности.
Для наглядности, ниже приведена таблица световой отдачи некоторых источников света.
Таблица №2. Световой поток и световая отдача некоторых видов ламп.
|
Вид лампы |
Световой поток (Люмен, лм) |
Световая отдача (лм / Вт) |
| Лампа накаливания мощностью 10 Вт | 50 | 5 |
| Лампа накаливания мощностью 25 Вт | 220 | 8,8 |
| Лампа накаливания мощностью 40 Вт | 415 | 10,4 |
| Лампа накаливания мощностью 60 Вт | 710 | 11,8 |
| Лампа накаливания мощностью 75 Вт | 935 | 12,5 |
| Лампа накаливания мощностью 100 Вт | 1340 | 13,4 |
| Галогенная лампа накаливания на напряжение 230 В, мощностью 42 Вт | 625 | 15 |
| Галогенная лампа накаливания на напряжение 230 В, мощностью 55 Вт | 900 | 16 |
| Галогенная лампа накаливания на напряжение 230 В, мощностью 70 Вт | 1170 | 17 |
| Люминесцентная лампа мощностью 36 Вт | 2850-3350 | 71-84 |
| Светодиодная лампа мощностью 10 Вт, цветовой температуры 4500 К | 860 | 86 |
Из таблицы видно, насколько отличаются показатели различных ламп. Именно поэтому, выбору следует уделить особое внимание.
Так же, немаловажную роль в освещенности помещения играют осветительные конструкции, в которые будут установлены выбранные лампы (люстра, светильник, бра).
Здесь, основными факторами являются:
- Место установки (на стену или потолок),
- Высота установки,
- Наличие декоративных плафонов, их прозрачность,
- Куда направлена лампа в светильнике (вверх, вниз, вбок).
Открытая лампа, даст больше светового потока, чем лампа закрытая непрозрачным плафоном. Чем выше от пола установлена лампа, тем больше от нее будет света, соответственно, светильник, смонтированный на потолке, будет освещать площадь больше, чем светильник, установленный на стене.
Стоит отметить еще один очень важный момент, который необходимо учесть при расчете освещенности помещения. Цвет стен и мебели. Ни для кого не секрет, что светлые тона отражают свет, а темные поглощают. При использовании темных цветовых решений в дизайне, будьте готовы к потерям освещенности за счет цвета.
Нормы освещенности жилых помещений
Для того чтобы знать, сколько конкретному помещению требуется освещения, главным управлением строительства разработаны специальные нормативные правила, которые прописаны в документации под названием СНиП (строительные нормы и правила). Ниже, в таблице, приведены нормы освещенности жилых помещений, согласно этих правил.
Стоит пояснить, что под понятием освещенности подразумевается необходимое количество светового потока на 1 квадратный метр помещения. Измеряется освещенность в Люксах (Лк).
Ниже приведена таблица освещенности жилых помещений согласно требований СНиП. Используя ее значения можно без труда самостоятельно выполнить довольно несложный расчет. Как его выполнить рассмотрим на конкретном на примере после таблицы.
Таблица №3. Нормы освещенности жилых помещений, согласно СНиП
|
Помещение |
Норма освещенности (Лк) |
| Лифтовая шахта | 5 |
| Проход технического этажа | |
| Проход чердака | |
| Проход подвала | |
| Вентиляционная камера | |
| Тепловой пункт | |
| Насосная | |
| Электрощитовая | |
| Колясочная | 30 |
| Велосипедная | |
| Лестницы | 20 |
| Комната консьержа | 150 |
| Ванная комната | |
| Туалет | |
| Душевая комната | |
| Бильярдная комната | 300 |
| Тренажерный зал | 150 |
| Баня | |
| Бассейн | |
| Раздевалка | |
| Гардеробная комната | 75 |
| Подсобная комната | 300 |
| Холл квартиры | 50 |
| Коридор квартиры | |
| Кабинет | 300 |
| Библиотека | |
| Детская комната | 200 |
| Кухня | 150 |
| Жилая комната | 150 |
| Вестибюль | 30 |
Расчёт освещённости помещения, пример расчёта
Напомню, что измеряется освещенность в люксах, 1 люкс = 1 люмен на метр квадратный
В качестве примера, выполним расчет освещенности кухни, площадью 7 метров квадратных.
Обратимся к таблице №3, норма освещенности 1 квадратного метра кухни составляет 150 Люкс.
150 Лк * 7 м 2 = 1050 Лк
Получается, что для освещения кухни нам потребуется освещенность в 1050 Лк.
А так как 1 Лк = 1 лм/м 2 , то получается, что для освещения кухни площадью 7 метров потребуется световой поток в 1050 Лм.
Теперь, подбираем по таблице № 2 лампы, которые будут использоваться в кухонном светильнике, подходящие нам по количеству рассчитанного светового потока.
Допустим, что освещение кухни мы хотим сделать лампами накаливания. Смотрим по таблице №2, что соответствует световому потоку в 1050 Лм. Обычная лампа накаливания мощностью 75 Вт выдает 935 Лм, что почти соответствует полученному в расчетах результату. Как вариант, можно так же использовать галогенную лампу накаливания на напряжение 230 В, мощностью 70 Вт, ее световой поток составляет 1170 Лм.
Перед тем, как мы сделаем окончательный выбор, нужно учесть еще два пункта:
- Цветопередачу лампы
- Конфигурацию светильника
Цветопередача лампы накаливания, выполненной в стандартном исполнении (с прозрачным стеклом), всегда равняется одному и тому же значению 2750 К, имеет один и тот же оттенок света. Поэтому, здесь мы не ничего не выбираем. Но, если бы, к примеру, наш выбор пал на компактную люминесцентную лампу, то здесь, нужно было бы выбрать оттенок света холодный или теплый и цветопередачу. Для ламп холодного оттенка – цветопередача начинается от синего цвета до белого, для ламп теплого оттенка - от белого до красного.
Теперь, разберем конфигурацию светильника. Допустим, наш светильник будет иметь матовый плафон, которым будет закрываться лампа. Здесь, стоит учесть, что такой плафон имеет свои плюсы и минусы. К плюсам, относиться мягкое распределение светового потока по комнате. К минусам, некоторая потеря света, за счет его преломления плафоном.
Как быть? Снова обращаемся к таблице №2, смотрим следующее значение светового потока выбранной нами лампы в большую сторону. Следующей, после лампы 70 Вт (935 Лм,) идет лампа накаливания мощностью 100 Вт, световой поток которой равен 1340 Лм. Выбираем данную лампу, она компенсирует потери светового потока в плафоне светильника.
Хочу отметить еще один очень важный момент. Перед тем, как выбрать лампы для светильника нужно посмотреть, на сколько Ватт рассчитан его патрон. Как правило, на патроне имеется наклейка или надпись с такой информацией. Особенно, это актуально при использовании в светильниках ламп накаливания и галогеновых ламп, так как они помимо света вырабатывают еще и тепло. Для примера, если в патрон, рассчитанный на максимальную лампу в 60 Вт, установить лампу мощностью 100 Вт, то он расплавиться.
Подведем итог произведенных нами расчетов
Выполнив расчет освещения помещения кухни, площадь которого равна 7 квадратным метрам, мы установили, что для освещения конкретной комнаты, согласно нормам СНиП, будет достаточно освещенности 1050 Люкс.
В данном помещении будет установлен один потолочный светильник с матовым плафоном. Учтя конфигурацию светильника, было принято решении об увеличении мощности лампы с 75 до 100 Вт.
По итогам проведенных расчетов, в кухонный потолочный светильник будет установлена лампа накаливания мощностью 100 Вт.
Благодаря выполненным расчетам мы получили достаточную освещенность помещения, что однозначно благоприятно отразиться на здоровье и комфорте находящихся в нем людей.
Чтобы в помещении было комфортно находиться в любое время суток, важно достичь не только качественного естественного, но и искусственного освещения. Сравниться с качеством естественного света сложно, но все же попытаться можно. Для этого требуется знать, как рассчитать световой поток.
Зачем рассчитывать освещенность?
Независимо от того, какой светильник и лампа в нем используется, расчет освещения рекомендуется проводить отдельно для каждого помещения, с учетом используемых ламп, светильников, цвета и типа отделки. Только правильно разместив осветительные приборы в нужном количестве, удастся достичь гармоничного эффекта. Это необходимо для:
- Комфортного нахождения в помещении и жизнедеятельности.
- Работы зрительного аппарата человека в зависимости от выполняемых ним задач.
- Исключения снижения остроты зрения.
В процессе оценки во внимание берутся:
- Освещенность, измерение производится в люменах. Этот параметр считается самым важным, ведь оказывает влияние на значение светового потока, что распределяется по комнате.
- Яркость, основной измеритель – люксы.
- Сила света в канделах.
Мнение эксперта
Алексей Бартош
Специалист по ремонту, обслуживанию электрооборудования и промышленной электроники.
Задать вопрос экспертуВажно! Оптимальный параметр освещенности важен для состояния здоровья человека. Недостаток или переизбыток света оказывает влияние не только на остроту зрения, но и на психологическое состояние. В результате неуравновешенность, расстройства и общее ухудшение состояния.
Отличие естественного искусственного освещения Лучшее освещение для человеческих глаз естественное, то есть дневное, утреннее, вечернее, в том числе то, что исходит от солнца за тучами. Свет от ламп – искусственный, он образуется, как результат трансформации в электромагнитное излучение электрической энергии. Ключевая задача расчета освещения комнаты – это приближение искусственного света (независимо от используемого типа ламп) к естественному.
Методы расчета
Вычислить требуемый и достаточный световой поток удастся одним из трех методов:
- Удельной мощности. Используется для оценивания общего освещения. Для просчета полной мощности требуется перемножить нормативные данные (удельную мощность) на площадь комнаты. Чтобы верно определить нормативный показатель необходимо учитывать: тип ламп, предназначение помещения, распределение ламп на стене и потолке. При этом после расчетов определяется удобная и комфортная для человека конфигурация и условия освещенности.
- Коэффициента применения. Для начала определяется расположение источников света с оглядкой на конфигурацию помещения и возможность отражения или поглощения света. По формуле предусматривается умножение норматива освещенности на площадь комнаты на коэффициент запаса и на коэффициент min освещенности. Все это разделить на перемноженные между собой количество светильников и .
- Точечный. Данный метод считается подходящим для любого помещения, может использоваться, для просчета источников света на улице. Для получения результатов осуществляется оценка освещенности в отдельных точках, на которые попадает свет. При этом осветительные приборы могут размещаться как угодно. Оценка проводится в ключевых для пользователя точках. Особенно актуальная такая методика в комнатах, где на стенах темная отделка и сложный по конфигурации потолок.
Эти методы в реализации не очень сложные, но все же есть способ значительно проще, представлен он ниже.
Выбор метода расчета зависит в том числе от типа используемых ламп Простой метод расчета
Предложенный вариант расчета больше подходит для помещения правильной формы – квадратного или прямоугольного. Освещенность измеряется в Люксах (Лк), просчет параметра светового потока будет состоять из двух этапов:
- Расчет сплошного светового потока, который требуется для подсветки комнаты с определенной квадратурой.
- Определение количество источников света.
На первом шаге рассчитываем требуемый параметр светового потока для комнаты. Просчет производится по формуле:
Свп=X*Y*Z, где
X – нормативные показатель освещенности для комнаты. Найти эти нормативы можно в перечне ниже.
Y – площадь комнаты в м².
Z – поправочный коэффициент с учетом высоты потолков. Так, для потолков высотой до 2,7 м этот параметр = 1, для 2,7–3 – показатель 1,2, для комнат с потолком 3–3,5м – 1,5, для помещения свыше 3,5 – коэффициент 2.
Нормативы для помещений в доме:
- Коридор, прихожая – 50–75 Лк.
- Кладовая – 50 Лк.
- Кухня – 150 Лк.
- Любая жилая комната – 150 Лк.
- Детская – 200 Лк.
- Санузел – 50 Лк.
- Кабинет или библиотека – 300 Лк.
- Лестница – 20 Лк.
- Сауна, бассейн – 100 Лк.
Сколько нужно света зависит от предназначения помещения Второй этап поможет определить количество источников света, в данном случае берем светодиодные лампы. Приблизительные показатели, по которым можно ориентироваться:
Примеры
Исходные данные:
- Детская комната площадью 25 кв. м.
- Высота потолка – 3 м.
- Планируется использовать лампы 8 Вт.
Первый этап:
200 (X)*25(Y)*1,2(Z)= 6000 Лм
Лампы, которые будут использованы 10 Вт, их световой поток, заявленный производителем 900 Лм. То есть необходимое количество 6000/900=6,66. Округление дает количество 7 ламп.
Если использовать осветительные лампы с меньшей мощностью, к примеру, 4 Вт разместить их по периметру комнаты на стенах, то потребуется 13 лампочек. При этом распределение света будет более равномерным. Тут также следует учитывать и тип используемого светильника, его конструкцию и интерьерное решение.
Качество освещения для детской особенно важно Аналогичные расчеты удастся провести и для ламп накаливания и люминесцентных, в расчетах поможет таблица:
Рассчитываем для той же комнаты. Ламп накаливания нужно:
- На 60 Вт – 6000/700=8,57, округляем – 9 шт.
- На 75 Вт – 6000/900=6,66, округляем – 7 шт.
- На 100 Вт – 6000/1200=5 шт.
Люминесцентные лампы:
- 10–12 Вт – 6000/400=15 шт.
- 15–16 Вт – 6000/700=8,57, округляем 9 шт.
- 18–20 Вт – 6000/900=6,66, округляем 7 шт.
Эти подсчеты приведены, опираясь на нормы еще советских СНиПов, поэтому эксперты рекомендуют умножать полученный результат на коэффициент 1,5–2 в зависимости от отделки помещения и интерьерных решений.
Совет! Чтобы не считать своими руками, можно использовать специальные приборы, например, Cromatest. Этот прибор помогает измерять интенсивность света. Еще один прибор – люксметр, основное компонент которого селеновый фотоэлемента. Также можно обратиться к специализированным компаниям, которые окажут помощь в расчете за определенное вознаграждение.
Разница между цветовыми температурами ламп Что нужно учитывать при расчете?
Прежде чем проводить любые расчеты, следует определиться, какая именно лампа будет использоваться. На данный момент доступные варианты ламп:
- Накаливания.
- Галогенная.
- Люминесцентная: компактная или линейная.
- Светодиодная: лампы, ленты или прожекторы. В случае со светодиодной лентой важна плотность размещения светодиодов. Узнать этот параметр можно, рассмотрев ленту внимательно.
Оказывает влияние также и тип осветительного прибора, в первую очередь на рассеивание света, место использования. Любой из этих источников света характеризуется такими параметрами, которыми можно измерить световой поток. Конкретно:
- Мощность. Это количество энергии, которое потребляет лампа, единица измерения Вт.
- Световой поток. Как уже упоминалось это количество света, что излучается.
- Нагревание корпуса – применяется для ламп накаливания и галогенных.
- Цветопередача. В этот параметр включены: цветовая температура и оттенок. Первый пункт – от красного до синего (1800–16000 Кельвинов). Оттенок для современных ламп теплый или холодный. Именно он задает общее восприятие освещенности.
Цветопередача разных типов ламп:
- Лампа накаливания – от 2200 до 3000 Кельвинов (К).
- Галогенная – 3000 К.
- Люминесцентная лампа (теплый свет) – 3000К.
- Люминесцентная лампа (белый свет) – 3500 К.
- Дневная люминесцентная лампа – 5600–7000К.
Важно! Чем меньше цветовая температура, тем ближе к красному, чем больше, тем ближе к синему.
Еще два важных параметра: световой поток и световая отдача. Первое – это количество света, что излучает лампа, второе – отношение светового потока к мощности – лм/Вт, то есть насколько эффективна она и экономична.
Формула для расчета светового потока При подборе той или иной лампы и расчетах важно учитывать такие факторы:
- Расположение светильника. Варианты – потолок или стена.
- Высота монтажа в случае с настенным монтажом.
- Прозрачность плафонов и наличие декоративных элементов на них.
- Направленность света: вверх, вниз, в сторону.
- Цвет стен, мебели: светлый отражают свет, темные поглощают.
Неточности и погрешности: с чем они связаны
Сложности возникают, когда в ходе планового ремонта производится замена одних ламп на другие, смена светильников, на потолок и стены монтируется новая отделка. Все это оказывает влияние на расчеты. Главная проблема – не учитывается коэффициент отражение поверхностей. На уменьшение светового потока влияет:
- Более темные обои.
- Ламинат, линолеум оттенка темнее, чем был до этого.
- Подвесной или натяжной потолок, его тип и отражающая способность.
Все эти моменты касаются общего освещения, так как локально, к примеру, в рабочей зоне за письменным столом света достаточно. Это понятно, ведь в таких участках чаще всего монтируются отдельные осветительные приборы.
Чтобы не ошибиться, следует иметь в виду, какой коэффициент отражения имеет каждый цвет. Так, белые поверхности отражают на 70%, другие светлые на 50%, серые – 30%, черные – 0%.
Часто при расчетах за ориентир берут СНиПы, но не стоит забывать, что они разрабатывались еще в советские времена. Для начала в тот момент не было современных источников света, второй момент – особой заботы о комфорте пребывания в помещении и состоянии глаз не было.
Помните, если ламп много, то уменьшить их количество можно, особенно если смонтировать для каждой группы освещения свой выключатель.
Вывод
Рассчитывать световой поток несложно, но важно учитывать много моментов: тип светильника, цвет отделки потолка, стен, пола, даже оттенок мебели. Важно помнить, что лучше больше источников света, которыми можно управлять, чем экономия.
Светодиодные осветительные установки являются самыми молодыми из всех, однако бурный всплеск их развития, имеющий место в двадцать первом веке, позволил им оставить всех конкурентов далеко позади. Безусловно, технология led (light emitting diode) сегодня является наиболее перспективной и способна заменить любые другие источники света в частном доме или квартире.
Какими бы совершенными осветительными приборами не было оснащено жилище, желаемого эффекта можно достичь только в случае их правильного применения. Грамотно организованное расположение светильников поможет обеспечить благоприятные условия для здоровья зрительного аппарата человека и создаст комфортную атмосферу для жизнедеятельности хозяев. Поэтому очень важно ответственно подойти к проектированию и расчету основных светотехнических параметров помещения.
При оценке необходимого освещения принимаются во внимание такие параметры, как освещенность (измеряется в люменах), яркость (оценивается в люксах) и сила света (единицей измерения является кандела). Первая величина считается наиболее важной и зависит от значения светового потока, который распределяется по рабочей плоскости.
Преимущества led технологий
Светодиодными лампами сейчас никого не удивишь. Изделия с хорошей светоотдачей, высоким коэффициентом полезного действия и низким энергопотреблением уверенно продолжают свой ход по планете семимильными шагами. Постепенно они вытесняют еще недавно популярные компактные люминесцентные лампы, а также приходят на замену лампам накаливания, эффективность которых уже давно стала вчерашним днем.
Едва ли не единственным недостатком светодиодок является их достаточно высокая стоимость. Однако их преимущества перед традиционными источниками фотонного излучения позволят им неоднократно окупить свою дороговизну.
К основным положительным качествам осветительных устройств типа led можно отнести:
- продолжительный срок эксплуатации (от 50 тыс. до 100 тыс. часов);
- отсутствие в составе паров ртути и других ядовитых веществ;
- надежность и безопасность использования;
- компактные размеры;
- стойкость к механическим вибрациям;
- отсутствие внешней пускорегулирующей аппаратуры;
- безопасность для экологии;
- возможность эксплуатации в условиях повышенной влажности;
- надежный запуск при низких температурах;
- хороший индекс цветопередачи;
- высокая эффективность светового потока (в современных образцах – от 60 до 140 Лм/Вт).
Основные виды светодиодного освещения
Под светотехническим расчетом в широком смысле слова, предполагается совокупность математических операций, которые связывают параметры осветительной установки (число, мощность и расположение светильников) и количественную меру светотехнических показателей.
Прежде чем рассмотреть расчет, стоит сказать существующих видах освещения, от которых напрямую зависят предъявляемые к нему требования. В светотехники традиционно выделяют три вида освещения:
- акцентированное,
- местное (функциональное),
- общее.
Первое зачастую используется для оформления интерьера, создания в комнате определенной атмосферы, интересной игры оттенков, дополнения комнаты уникальными визуальными эффектами. К данному виду не предъявляется особых требований, и он потребляет мало электроэнергии. Как правило, акцентированный тип выполняется компактными светодиодными светильниками направленного света и led-полосами различной длины и формы.
Группа местного освещения применяется для создания достаточного количества света на рабочей плоскости. К примеру, это может быть письменный или кухонный стол в квартире, фрезерный станок на заводе, конвейерная линия по сборке бытовой техники на фабрике и др. Также оно может применяться для зонирования комнаты.
Общий тип используется для поддержания определенного уровня света во всей квартире или помещения значительной площади.
Нормирование освещения и основные принципы расчета
В нашей стране существуют средние нормированные значения освещенности для различных классов помещений. Регламентируются они Строительными нормами и правилами (СНиП). Эти данные удобно будет представить в виде таблицы.
| Тип помещения | Необходимый уровень освещенности на 1м² |
| Прихожая | 100 люкс |
| Лестничная площадка | 100 люкс |
| Рабочий кабинет | 300 люкс |
| Учебная аудитория | 300 люкс |
| Спортивный зал | 400 люкс |
| Пункт общественного питания | 200 люкс |
| Офисные помещения | 380-490 люкс |
| Гостиная комната | 450 люкс |
| Спальня | 200 люкс |
Представленные выше значения освещенности соответствуют величине светового потока, которая приходится на 1 квадратный метр освещаемой площади и является достаточной для зрительного комфорта человека. При этом следует учесть, что приведенные данные берутся для помещений с высотой потолка 2,5-3,0 метра. Если же этажное перекрытие находится выше, то уровень освещенности в люксах можно принять в 1,5-1,7 раза больше. Обусловлено это тем, что освещенность изменяется прямо пропорционально квадрату расстояния до освещаемого объекта. Поэтому, чем ближе к рабочей плоскости будет расположена люстра с лампами, тем эффективнее будет использоваться полезный поток, излучаемый светодиодкой.
Пример расчета
Руководствуясь данными таблицы, выполнить расчет освещения дома светодиодными лампами не составит труда. В техническом паспорте каждого устройства led содержится информация о величине производимого им светового потока. Тогда, для того, чтобы определить требуемую величину освещения, достаточно будет умножить количество квадратных метров комнаты на нормированное СНиПом значение освещенности, а затем разделить полученное произведение на световой поток одной led лампочки в люменах.
Например, если имеется осветительное устройство со значением светового потока 400 люмен, то для спальной комнаты площадью 12 квадратных метров нужно 6 таких изделий:
(12м 2 х 200 люкс)/400 люмен=6 шт.
Либо 3 со световым потоком в 800 люмен:
(12м 2 х 200 люкс)/800 люмен=3 шт.
К сведению! Стандартная светодиодная лампочка с мощностью в 11 Вт имеет световой поток в 700-800 люмен и приравнивается к лампе накаливания на 75 Вт.
Таким образом, можно будет узнать, сколько лампочек потребуется для создания комфортного уровня света в помещении. Как правило, данное число получается не целым и нуждается в округлении в большую или меньшую сторону.
Неточности и погрешности: с чем они связаны
Предложенный выше способ оценки освещенности квартиры светодиодными источниками является упрощенным и не может учесть всех факторов, влияющих на качество света. К таким показателям относятся:
- коэффициенты светоотражения различных поверхностей,
- параметры светильников, рассеивателей и отражателей,
- индекс комнаты,
- КПД помещения и пр.
Однако даже квалифицированные инженеры не могут выполнить оценку требуемого уровня led освещения со стопроцентной точностью, потому как даже вычисления с применением точных методов предполагает введение ряда предположений и общепринятых усредненных множителей.
Кроме того, сами нормы освещенности не являются строго обоснованными, поэтому компромисс между желаемым и возможным результатом всегда сохраняется на определенном участке шкалы освещенностей.
Вконтакте
Задумывались ли вы, почему в одних помещениях сразу клонит в сон, а в других — так и хочется развить бурную деятельность? Оказывается, все дело в освещенности комнаты! Яркий свет способствует бодрости и активности, а приглушенный настраивает на умиротворение и отдых. К тому же уровень освещения может быть продиктован необходимостью: в рабочих зонах света требуется гораздо больше, чем в местах для отдыха. Давайте разберемся, как правильно рассчитать необходимую мощность освещения!
Разложим по полочкам
Прежде чем приступить к расчетам, задумайтесь, какие функции выполняют комнаты в вашем доме. Самое яркое освещение требуется в детской комнате, а также в кабинете и на кухне — здесь происходят игры и рабочие процессы. Достаточно яркий свет следует обеспечить в гостиной и ванной комнате. Чуть более мягкое освещение подойдет для спальни, а самого приглушенного будет достаточно в прихожей, туалете или кладовой.
В детской и кабинете кроме общего света важно предусмотреть освещение рабочих зон.
Учтите также, что одно и то же помещение может выполнять различные функции в зависимости от времени дня и ситуации. Например, в гостиной, когда все домашние в сборе или пришли гости, необходим яркий свет; в вечернее же время, когда вы смотрите телевизор или готовитесь ко сну, комфортнее будет при приглушенном свете. В детской и кабинете кроме общего света важно предусмотреть освещение рабочих зон. Продумайте и рассчитайте каждый из сценариев освещения в отдельности — чтобы иметь возможность менять их по необходимости.
Предварительный расчет
Теперь, когда вы понимаете, какой свет требуется каждой комнате, можно приступить непосредственно к цифрам. Степень освещения, о которой шла речь выше, выражается в величине мощности на единицу площади P (Вт/м 2 ). Ее значение колеблется от 9 до 40 Вт/м 2 и даже выше, за среднее же принимается 20 Вт/м 2 . Чтобы вычислить суммарную мощность освещения Pr (Вт) для каждой комнаты, нужно умножить величину мощности P (Вт/м 2 ) на площадь помещения S (м 2) .
В результате этих несложных вычислений получим таблицу значений необходимой суммарной освещенности Pr (Вт) для комнат различных площадей:
| Площадь помещения |
Суммарная мощность освещения Pr, Вт |
||
|
Очень яркий свет |
Яркий свет |
||
|
Мощность освещения на единицу площади P, Вт/м 2 |
|||
|
Освещенность, лк |
|||
Для грубого расчета достаточно полученное значение для каждого сценария освещения и каждой комнаты разделить на число источников света N — и вы получите значение мощности для каждой лампочки в доме.
Корректировка по типам источников света
При подборе источников света не забудьте принять во внимание, что разные типы ламп характеризуются не только мощностью, но и световым потоком , измеряемым в люменах (лм) . Этот параметр, как и мощность, указывается на упаковке лампы. Например, обыкновенная лампа накаливания мощностью 100 Вт испускает световой поток в 1350 лм.
При равных мощностях разные типы ламп дают разное количество света, что необходимо иметь в виду при расчетах.
Именно световой поток позволяет сравнивать эффективность лампочек разного типа (накаливания, энергосберегающие, люминесцентные, галогенные) и правильно подбирать их. При равных мощностях разные типы ламп дают разное количество света, что необходимо иметь в виду при расчетах.
Также важно учитывать, освещенность поверхности, которая измеряется в люксах (лк) , зависит от удаленности источника света и уменьшается обратно пропорционально квадрату расстояния до него. То есть чем дальше место в комнате находится от источника света, тем меньше освещенность будет в нем. По эргономическим нормам оптимальная общая освещенность в помещении должна быть порядка 200 лк, рабочее же место требует освещенности примерно в 500 лк.
Учитываем погрешность
При более точном расчете освещения необходимо делать поправки на форму и размер комнаты, количество мебели, цветовую гамму, количество естественного освещения. Например, наши предварительные расчеты верны для помещений с высотой потолков не больше трех метров. Если же потолки выше, то полученные значения рекомендуется увеличить в полтора раза.
В помещениях площадью больше 15 квадратных метров вместо одного светильника по центру комнаты эффективнее размещать несколько равных источников света, равномерно распределенных по потолку, — этот прием поможет добиться более равномерной освещенности комнаты.
Если в интерьере преобладают темные тона или в комнате много мебели, стоит несколько увеличить количество светильников и общую мощность освещения.
Выбирая энергосберегающие лампы, помните, что на восприятие влияет цвет света — теплый желтый или холодный голубой.
Максимальная эффективность освещения
Чтобы добиться максимально сбалансированного и равномерного освещения вашего дома, используйте источники света разного рода: общие потолочные светильники и местные или декоративные — торшеры, бра, настольные лампы, лампы под навесными шкафами на кухне или на зеркале в ванной комнате. Пользуйтесь диммерами для плавной регулировки мощности освещения.
Выбирайте люстры с плафонами из матового стекла — они равномерно рассеивают смягченный свет по всей комнате.
Выбирайте люстры с плафонами из матового стекла — они равномерно рассеивают смягченный свет по всей комнате, включая самые темные и недоступные уголки. В местных светильниках же приветствуются отражающие поверхности для более интенсивного точечного освещения.
Выполняя расчеты, лучше немного завышать количество и мощность ламп, создавая дополнительный резерв освещения.
