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.
Планируя ремонт в квартире, необходимо определиться с качеством света в ней. Важно не только выбрать тип используемых ламп, но и решить вопрос с интенсивностью освещения. Для этого нужно произвести небольшие расчеты. Они не слишком сложны, но помогут оценить нужное число точек лампочек и их мощность.
Простой способ расчета
Во-первых, надо понимать, что хорошая освещенность создает благоприятный микроклимат в помещении и не вредит здоровью.
Во-вторых, недостаток света может привести к напряженности глазного нерва, плохому самочувствию, раздражительности или усталости.
В-третьих, идеальным вариантом является солнечный свет. А поэтому искусственное освещение должно быть близко к этим параметрам.
В-четвертых, существует множество важных факторов, которые желательно учитывать:
- площадь комнаты и высота потолка;
- тип помещения;
- отделка пола, стен и потолка;
- наличие отражающих поверхностей и т.д.
Самым простым способом расчета является вычисление по площади комнаты и ориентировочной мощности лампочки на 1 кв. м. Норма освещения для человека здесь не учитывается, как и не рассматриваются особенности цветового оформления интерьера.
Для вычисления нужно определить площадь комнаты и умножить на коэффициент мощности лампы. Последний показатель определяется типом помещения. Для гостиной он будет 10-35 Вт, для кухни 12-40 Вт. При создании системы освещения в ванной учитывают 10-30 Вт, а в спальне 10-20 Вт.
Указанные нормативы весьма приближенные. Они взяты для обычных ламп накаливания. Если вы планируете установить другой тип, например светодиодные, то нужно учитывать соотношение мощностей этих типов.
Предположим, что устанавливаются лампы накаливания в спальне, площадью16 кв. м. Жильцам предпочтителен не слишком яркий, средний свет. Тогда требуемая суммарная мощность светильников будет равна 16 кв.мх15 Вт=240 Вт. Значит, потребуется установить 4 лампочки мощностью 60 Вт или столько же светодиодных аналогов на 6-8 Вт.
Упрощенный расчет в люменах
По данной методике необходимо произвести расчет светового потока в зависимости от нормы освещенности и площади. Для этого нужно освещенность в люксах умножить на площадь и на поправочный коэффициент высоты потолка. Для стандартной высоты перекрытия в 2,7 м поправочный коэффициент составит единицу.
При других значениях его величина возрастет:
- 1,2 для потолков 2,7-3 м;
- 1,5 при высоте 3-3,5 м;
- 2 для показателя 3,5-4 м.
Затем под выбранный тип помещения нужно подобрать норму в люксах. Эти параметры можно найти на фото как рассчитать освещение по СНиПу. Например, для жилых комнат и кухни она составляет 150 Лк, для детской – 200 Лк, в коридоре и холле 50-75 Лк, а ванной и душевой – 50 Лк. Тогда, например, для нашей спальни с высотой потолков 2,6 м (коэффициент поправки равен 1) световой поток составит 16х150х1=2400 Лм.
Если взять световой поток в зависимости от типа ламп, то можно оценить требуемую мощность светильников. Например, обычная лампа накаливания в 40 Вт дает поток около 450 Лм.
Такой же поток обеспечивается и четырех или пятиваттным лед-светильником. Поэтому если мы планируем ставить 5-ти ваттные светодиодные лампы, нам потребуется их 2400/450=5,33 шт. Округленно это составит 5 единиц, хотя чтобы обеспечить запас качества освещения, многие рекомендуют округлять рекомендуют в большую сторону – до 6 лампочек. Или можно взять 3 лампы на 6-8 Вт.
Расширенная методика вычисления
Данная инструкция для расчета освещения предполагает необходимость использования не только параметров нормативной освещенности, но и характеристик самого помещения и возможных искажений.
Модель вычислений
Для расчета нужно последовательно вычислить две величины:
- Произведение нормы освещенности на площадь, коэффициент запаса и поправочный параметр.
- Произведение числа предполагаемых светильников на число ламп в каждом и уровень использования потока.
Итоговый параметр вычисляется делением первой величины на вторую.
Определение исходных параметров
Для вычисления нужного значения следует последовательно определить исходные характеристики комнаты. Они позволят узнать, что нужно учитывать при расчете освещения.
Норма освещенности. Данный показатель вычисляется аналогично предыдущему способу в зависимости от типа и назначения помещения. Для спальни он будет равен 150 Лк, а для детской – 200 Лк.
Площадь помещения вычисляется стандартным образом умножением длины на ширину комнаты.
Коэффициент запаса учитывает уровень запыленности комнаты и падение светового потока в процессе использования ламп. Для нормальной ситуации этот параметр по лампам накаливания берется равным 1,1, а для светодиодов – единица.
Коэффициент неравномерности желательно задать для тех помещений, где необходимо освещение свыше минимального уровня. Например, это важно для кабинета или детской, где жильцы будут часто читать или делать уроки. Для ламп накаливания и ДРЛ данный параметр равен 1,15, а для led-ламп – 1,1.
Светильников в помещении может быть несколько, которые будут использоваться для одновременного включения. Но часто центральный свет обеспечивается одной люстрой. В таком случае параметр берется равным единице.
Более сложные вычисления потребуются для определения уровня использования светопотока. Сначала надо вычислить индекс помещения как отношение площади к сумме длины и ширины комнаты, умноженной на высоту от пола до подвеса. Например, в нашей спальне 16 кв. м до люстры высота составляет 2,3 м. Тогда индекс будет равен 16/((4+4)х2,3)=0,87.
Затем требуется учесть коэффициенты отражения для поверхностей разного цвета. Так, для белых стен, потолка и пола берется параметр 70%, для светлых – 30%, под серые оттенки – 30%.
Если поверхности темные, то принимают 10%, а для черных устанавливается 0%. Когда в спальне потолок белый, стены покрыты светлыми бежевыми обоями, а линолеум на полу серый, то коэффициенты отражения будут равны 70%, 50% и 30% соответственно.
В зависимости от конструктивного исполнения светильника нужно подобрать нужный коэффициент отражения. По приведенным в нормативных источниках таблицам можно узнать, что для люстры с равномерным распределением света коэффициент использования светопотока будет приближенно равен 0,51.
Если в рожковой люстре 5 лампочек, то искомый расчет искусственного освещения для помещений составит (150х16х1х1,1)/(1х0,51х5)=1035 Лм. Следовательно, в люстру потребуется вкрутить лампочку с данным показателем светового потока. Поэтому можно выбрать 5 led-лампочек с единичной мощностью 9-13 Вт. Чтобы исключить чрезмерно яркое освещение можно ограничиться для спальни минимальной мощностью 9 Вт.
Нормы и рассчитанные по ним показатели помогут вам создать оптимальные условия в помещении. Конечно, вы можете увеличить освещенность или наоборот создать приглушенный свет по своему усмотрению. Но рассмотренные подходы предоставят вам обоснованную точку отсчета.
Фото инструкция как рассчитать освещение
При ремонте квартиры к вопросам расчёта освещения обычно относятся без особой ответственности, и устанавливают светильники, как хочется, прикидывая яркость света "на глаз". Однако освещение это важная часть любой стройки, как с дизайнерской, так и с инженерной точки зрения. Более того, существуют государственные документы, нормирующие эти вопрос, как например, СНИП 23-05-95 "Естественное и искусственное освещение".
В этой статье пойдет речь о том, как рассчитать светодиодное освещение для дома. Хотя расчеты для производственных и других типов помещений, а также с применением других типов источников света, в общем аналогичны.
Освещенность и световой поток
Целью расчётов и проектирования освещения является достижение нормированной освещенности для определённого помещения. Для каждого помещения есть свой норматив освещенности. Её можно вычислить исходя из класса зрительной работы, то есть из того как много и с деталями какой величины вы будете работать, какой цвет фона на котором располагается деталь, цвет самой детали и другие факторы.
Обычно это пугает людей далёких от темы, но не переживайте мы не будем углубляться в такие дебри. Есть таблицы с усредненными, типовыми значениями освещенности для, каждого из типов помещений, поэтому можно ими воспользоваться, ниже приведена одна из таких таблиц.
Но знать необходимую освещенность недостаточно.
Во-первых, освещенность это величина светового потока на 1 кв. м. освещаемой площади. Она измеряется в Люксах (Лк). Есть и закон обратных квадратов, который гласит, что при удалении источника света на определённое расстояние освещенность освещаемой поверхности снижается в квадрат раз. Т.е. если настольную лампу поднять над столом на высоту 2 метра, то освещенность стола снизится в 2 в квадрате раза или в четыре раза.
где E - освещенность, Ф - световой поток, S освещаемая площадь.
Во-вторых, в технической документации или на упаковках источников света (ламп, светильников) указывают величину в Люменах (Лм) - так измеряют световой поток.
Типы, схемы освещения
Освещение может быть искусственным и естественным. Если на естественное освещение мы слабо можем влиять, то на искусственное - легко. В свою очередь, искусственное делят на три типа, иногда говорят три схемы освещения:
1. Общее. Когда нормированная освещенность на высоте рабочей поверхности достигается по площади всего помещения. Преимуществом этого типа является то, что вы получаете яркий свет во всей комнате, в некоторых случаях это же может являться и недостатком.
К недостаткам относят высокую первоначальную стоимость, ведь светильники и лампы такой мощности и в таких (в зависимости от площади) количествах нужно для начала купить, обслуживание (любые лампы рано или поздно сгорают и их нужно менять), а также энергопотребление мощной системы освещения.
2. Местное. Здесь нормированная освещенность достигается только по площади рабочей поверхности.
3. Комбинированное. Такой компромисс, когда рабочие поверхности освещаются местными светильниками, типа брат, настольных ламп и прочего, а проходы, остальное пространств комнаты освещается в разы слабее потолочными светильниками (люстрами, если говорить о жилой комнате).
Расчёт освещенности
Точность расчетов освещения, как обычно, зависит от их сложности, но в большинстве случаев можно пользоваться описанным ниже методом расчёт освещения по коэффициенту использования светового потока . Также стоит отметить, что на количество светильников влияет не только излучаемый ими световой поток, но и форма распределения света.
Если рассуждать просто, то парой направленных источников света вы не добьетесь равномерного освещения, в лучшем случае получите пару мощных пучков света и отраженный от стен рассеянный свет. А вот если светильники дают рассеянный примерно равномерный свет во все стороны, то добьетесь очень легко и равномерной освещенности.
Допустим, что мы рассчитываем освещение гостиной, из таблицы, приведённой в начале статьи видно, что нормированная освещенность должна быть 450 Лк. Для гостиной лучше использовать общую схему освещения, ведь локальные пересветы вряд ли добавят интерьеры красоты, а освещению функциональности.
Исходя из формулы:
Выразим необходимый световой поток:
А так также введем два коэффициента, один поправочный, связанный с высотой потолков, а второй тоже поправочный, но связанный с типом источников света.
Если высота потолков до 2.7 метров - то Кз1 = 1, если от 2.7 до 3 - то Кз1=1.2. Для светодиодных ламп Кз2=1.1-1.2, возьмем 1.2, этот коэффициент предусматривает снижение светового потока от светодиодных ламп в течение срока их эксплуатации.
Допустим, что наша гостиная следующих размеров - 3х4м с потолками высотой в 2.7 метра. Тогда:
Ф=450Лк*12кв.м*1*1.2 = 6480 Лм
То есть нам нужен такой источник света, чтобы обеспечить световой поток 5400 Лм. У в среднем светоотдача находится на уровне 80-120 Лм/Вт, возьмем усреднено 100 лм/Вт, тогда нам нужно 54 Вт светодиодного света.
С первого взгляда может показаться, что это много, но фактически вы можете добиться, установив 5 ламп на 12-14 Вт в люстру с пятью рожками. А ведь согласитесь, что в гостиной таких размеров, такая люстра отлично впишется, и будет создавать достаточное количество света.
Мы привели пример на первой попавшейся нам люстре. Однако для подбора количества светильников и количества ламп в них есть и другой, более технический метод.
Примем за N - количество светильников, n - количество ламп.
1. Если вы будете вешать готовые светильники, где лампы не заменяются, то нужно посмотреть документацию на него, или найти такой же в любом интернет магазине и посмотреть его световой поток, также это должно быть написано на упаковке. Для примера возьмем вот такие врезные светильники, их заявленная мощность 12Вт, а световой поток при этом 1000 Лм.
Тогда: N = Фобщее/Фсветильника
N = 6480/1000 = 6.48 светильников
Здесь лучше округлить в большую сторону, тогда нужно приобрести и установить 7 светодиодных светильников.
2. Если у вас уже есть люстра с несколькими рожками, например с пятью, то вы можете рассчитать, лампы, какой мощности нужно вкрутить в неё:
w = Фобщ/(кол-во рожков*100)
Фобщ - общий световой поток, который мы рассчитали выше - 6480, w - мощность лампы, 100 - это количество Лм/Вт выдаваемые светодиодами
W = 6480/5*100 =12.96
В принципе, мощность ламп совпала, выше мы примерно указали 12-14 Вт. Расчеты верны.
В приведенных расчетах мы не учитывали коэффициентов отражения, это приблизительные величины позволяющие оценить примерное количество света которое нужно для ламп. Я нарочно опустил эту информацию, исходя из того, что вряд ли кто-то будет так серьезно подходить к расчету освещения для дома, а выбрать светильник и лампы такой расчет поможет.
Автоматизация расчетов освещения
В 21 век, большую часть проектной работы автоматизировали, для ПК есть большое количество программного обеспечения. Его называют «системы автоматизированного проектирования» или сокращенно САПР.
И для освещения есть отличные решения, например, программа Dialux поможет рассчитать светодиодное и другие типы освещения, кроме того в ней есть примеры готовых проектов, сильной стороной этой программы является визуализация примерного итогового результата, если вам интересно, пишите в комментариях и мы сделаем подробный обзор этого ПО. В этом видео продемонстрирована работа в Dialux.
Для проверки расчетов можно использовать онлайн-калькулятор. Их множество в сети.
Кстати, наши расчеты оказались достаточно точны, и количество светильников совпало, я выбрал подобные светильники тем, что приведены в примере.
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.
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.
