Заказать звонок


все коммерческие предложения высылать на [email protected]
для оформления заявок [email protected]



Формула расчета освещенности помещения


Расчет освещения по площади помещения - алгоритм и удобные калькуляторы онлайн

Эффективное освещение жилых и подсобных помещений в доме или квартире, наряду с отоплением, вентиляцией, водоснабжением, энергообеспечением, с полным основанием можно отнести к системам, обеспечивающих комфортные условия проживания всех членов семьи. А если рассматривать боле масштабно, то наверняка будет прослеживаться прямая связь с уровнем безопасности создаваемых условий жизнеобеспечения. Согласитесь, нельзя не отметить влияние света на психоэмоциональное состояние человека, на степень его утомляемости в процессе выполнения тех или иных работ, на полноценность отдыха. Все это сказывается на текущем самочувствии, на общем состоянии организма, а при длительном негативном воздействии неправильно организованного освещения – впереди маячат вообще печальные перспективы с ухудшением зрения, другими расстройствами здоровья, которые будет уже не исправить. И в особенности это опасно для развивающегося организма детей.

Расчет освещения по площади помещения

Но, к сожалению, к вопросу правильной организации освещения весьма многие хозяева жилья относятся крайне легкомысленно. Им, должно быть, сложно преодолеть тот стереотип, который сложился у них когда-то – мол, на эту комнату хватит, например, примерно 100 ватт. Ну, во-первых, личные ощущения нередко бывают ошибочными. А во-вторых, оценивать уровень освещенности в единицах потребляемой энергии – это уже «позавчерашний день». Тем более что в наше время предлагается очень широкий выбор осветительных ламп, показатели светоотдачи которых на единицу потребленной энергии – кардинально различаются.

Поэтому предлагаем провести более грамотный расчет освещения по площади помещения, оперируя уже совершенно другими единицами измерения.

Небольшое «лирическое отступление» о важности правильного освещения

Когда-то давно, в конце 80-х годов, автор этих строк работал в составе довольно представительной комиссии Министерства Обороны СССР, проверявшей учетно-призывной работу и состояние подготовки молодёжи к военной службе в одной из областей Южно-Уральского региона. В одном из районов привлекло внимание, что процент ограниченно годных по состоянию здоровья из-за офтальмологических заболеваний – явно превышает среднестатистический.

В комиссии у нас был очень дотошный подполковник – военный медик, который на этом поприще «зубы съел». И он сразу заявил — так просто не бывает, стало быть имеется какая-то причина. Стали разбираться глубже – практически все призывники со стойким понижением остроты зрения, с аномиями рефракции, с астигматизмом – из одного довольно крупного и изрядно удаленного от райцентра села. Поразило объяснение представителей местного военкомата – «А у них в Кариновке сроду все слепые какие-то…»

Решили выехать на место, посмотреть поближе. И что увидели? В селе имелась школа – восьмилетка. В ней – всего три классных комнаты. И в каждой из них — пара совсем небольших окошек на улицу (что, в принципе, объяснимо с учетом суровости зимнего климата в этой безлесной степной зоне). Но всё освещение – это два патрона под потолком, в которых обычные лампочки накаливания по 75 ватт. Одним словом, в классе если и не полумрак, то явный дефицит освещенности.

И представьте, что все жители этого села в свое время проучились в таких условия по 8 лет! Естественно, это и дало тот самый результат, который насторожил проверяющих. Понятно, что был составлен акт о выявленных нарушениях элементарных санитарных норм, доложено в соответствующее инстанции областного и даже союзного уровня. Должно быть, были нешуточные последствия. Но здоровья тем людям, что потеряли его из-за безалаберности местных чиновников – этими административными мерами уже не вернешь.

Всё это было сказано с одной целью – не шутите с нормальным освещением в своем доме или квартире. Незаметные изначально негативные влияния на зрение (да и на психику тоже) имеют свойство накапливаться, и выливаться в такие последствия, которые уже невозможно будет исправить. Тем более, если речь идет о детях!

На чем основаны расчеты освещенности помещений?

Если быть корректнее с определениями, то предлагаемая методика расчета учитывает отнюдь не только площадь комнаты. Во внимание принимается целый ряд других важных критериев, отражающих специфику конкретного помещения.

Упрощенный метод расчета в единицах потребляемой мощности и его несовершенство

Еще не столь давно в сфере освещения полное господство принадлежало лампам накаливания. Здесь, судя по всему, и следует искать истоки укоренившейся привычки оценивать освещенность комнаты в единицах потребляемой для этого электрической энергии.

В продаже был представлен довольно стабильный ассортимент этих ламп 15; 25; 40; 60; 75; 100; 150 ватт и более. Любой из хозяев примерно знал, какой мощности лампы и в каком количестве ему необходимы для обеспечения освещения каждой из комнат. Естественно, чаще всего такая оценка проводилась субъективно, на основании личного опыта и восприятия, что далеко не всегда соответствовало норме.

Наверняка этот стереотип до сих пор прочно сидит у многих в голове – что освещенность измеряется в ваттах. И чем больше этих самых ватт, тем большего эффекта можно достичь установкой соответствующей лампы.

Принято было исходить примерно от нормы 15÷20 Вт на квадратный метр. Соответственно, в ходу и были, и даже остаются по сей день, примерно такие таблицы:

Тип помещенияСуммарная мощность ламп накаливания
Гостиная большой площади (около 18 м²)270÷350 Вт
Жилые комнаты средней стандартной площади150÷200 Вт
Кухня100÷150 Вт
Ванная75÷100 Вт
Санузел40÷60 Вт
Коридор, прихожая75÷100 Вт

Казалось бы – все просто, и чего еще желать? Однако, огорчим – подобные расчеты очень далеки от совершенства. И прежде всего по той причине, что ватт – это все же единица измерения потребляемой светильником энергии, а вовсе не создаваемого лампой светового потока. Безусловно, взаимосвязь есть, но назвать ее прямой зависимостью, подчиняющейся какому-то строгому соотношению – не получится. Это примерно так же, как оценивать скорость прибытия в конечный пункт назначения на том или ином междугороднем транспорте, исходя из стоимости билета – вроде бы величины взаимосвязаны, но некорректность оценки – налицо.

И тем более такая методика потеряла в своей и так не выдающейся точности с появлением успешных «конкурентов» ламп накаливания – люминесцентных и светодиодных. Здесь уже показатели потребляемой энергии и световой отдачи – совершенно иные.

Но старые привычки берут свое, и все равно самым распространенным способом у многих остается оценка именно по ваттам. Просто стали прибегать к таблицам, в которых показывается примерное соотношение параметров разных типов ламп с примерно одинаковым показателем световой отдачи. Пример такой таблицы показан ниже.

Площадь помещения, м²Обычные лампы накаливания, ВтЛюминесцентные лампы, ВтСветодиодные лампы, ВтПримерный световой поток, Лм
1205÷72÷3250
24010÷134÷5400
36015÷166÷10700
47518÷2010÷12900
510025÷3012÷151200
7÷815040÷5018÷201800
10÷1220060÷8025÷302500

В угоду такому «патриархальному» принципу оценки эффективности освещения, многие производители размещают на упаковках люминесцентных энергосберегающих и светодиодных ламп, помимо ее потребляемой мощности, примерный сравнительный «эквивалент» в ваттах для ламп накаливания. Характерный пример показан на рисунке ниже.

Цены на светодиодные лампы

светодиодная лампа

Принятая практика – показывать для светодиодных и люминесцентных ламп примерное соотношение с лампами накаливания. Но уже в самой формулировке на упаковке – заложена терминологическая ошибка.

Обратите внимание на слово «примерное», сказанное в предыдущем предложении. Оно упомянуто неслучайно, так как однозначной доступной системы «перевода одних ваттов в другие ватты» все же не существует. А почему? Повторимся – да не измеряется освещенность помещения или излучаемый источником световой поток в ваттах!

Кстати, на показанном выше примере на самой упаковке уже допущена серьезная ошибка. В частности – пишется «Светоотдача 60 Вт», что может сбить с толку незнающего человека, и он еще больше утвердится во мнении, что именно так и есть на самом деле. Наверное, было бы корректнее написать так: «Светоотдача примерно соответствует лампе накаливания в 60 ватт».

А в каких же единицах тогда будет правильно оценивать источник света? Обратите внимание: в таблице выше крайний правый столбец дает значение в люменах (лм) – вот это и есть единицы измерения светового потока, принятые в системе СИ. Если продолжить показанный выше пример, то, заглянув в паспорт продемонстрированной лампы, можно найти эту характеристику – 550 лм.

С люменами (лм) тесно взаимосвязаны другие единицы – люксы (лк), которыми в системе СИ как раз и измеряется освещенность. Взаимосвязь между ними такая: световой поток в 1 люмен создает на площади в 1 квадратный метр освещенность, равную 1 люкс.

Один люкс – это освещенность, которую создает на площади один квадратный метр источник со световым потоком в один люмен

В дальнейшем будем отталкиваться именно от этих единиц – люксов и люмен.

Нормы освещенности для жилых помещений

Для проведения расчета необходимо знать, от какой же «печки плясать».

Понятно, что в качестве одного из исходных значений будет фигурировать площадь помещения, в котором планируется организовать освещение. А вторым важнейшим параметром становятся санитарные нормы, устанавливающие уровень освещенности для комнат различного предназначения.

Каждому из помещений определены собственные нормативы освещённости. Так что при расчетах исходят далеко не только от площади комнаты.

Эти нормы четко прописаны в СНиП и СанПиН для практически всех категорий помещений, жилых и производственных, причем с детализацией даже по характеру производимых работ. Но нас в данном случае интересуют в большей степени те, с которыми приходится сталкиваться при расчетах системы освещения в своем доме или квартире.

Не станем отсылать читателя к «первоисточникам» — в таблице ниже приведены выписки, которых, наверное, будет вполне достаточно.

Тип (предназначение) помещенияНормы освещенности в соответствии с действующими СНиП, люкс
Жилые комнаты150
Детские комнаты200
Кабинет, мастерская или библиотека300
Кабинет для выполнения точных чертежных работ500
Кухня150
Душевая, санузел раздельный или совмещенный, ванная комната50
Сауна, раздевалка, бассейн100
Прихожая, коридор, холл50
Вестибюль проходной30
Лестницы и лестничные площадки20
Гардеробная75
Спортивный (тренажерный) зал150
Биллиардная300
Кладовая для колясок или велосипедов30
Технические помещения – котельная, насосная, электрощитовая и т.п.20
Вспомогательные проходы, в том числе на чердаках и в подвалах20
Площадка у основного входа в дом (крыльцо)6
Площадка у запасного или технического входа4
Пешеходная дорожка у входа в дом на протяжении 4 метров4

Вот от этих величин и станем исходить при проведении расчетов. Выраженных именно в люксах, а не в ваттах, «свечах» и т.п. Показанные нормы считаются оптимальными, поэтому не следует впадать в другую крайность – чрезмерно «заливать» помещения светом. Дело даже не в том, что это невыгодно с точки зрения экономии энергии. Слишком яркое освещение тоже вполне может стать весьма раздражающим фактором, негативно сказываться на эмоциональном состоянии, приводить к быстрой утомляемости глаз, чреватой серьёзными последствиями. Так что приведенные нормированные значения – это как раз та «золотая середина», к которой следует стремиться.

Цены на люминесцентные лампы

люминесцентная лампа

Ну вот, казалось бы, ясность получена. Нормы освещенности имеются, площадь помещения определить несложно. То есть нет проблем определить и суммарный световой поток, который должен обеспечить необходимую степень освещенности.

Например, гостиная площадью 14.5 квадратных метра. Несложно подсчитать, что для ее освещения необходимы источника света с общим световым потоком 15,5 м² × 150 лк = 2325 лм. А потом уже можно подобрать те светильники и лампы к ним, в нужном количестве, которые «справятся с задачей». Скажем, если исходить опять же из того примера лампы, что приводился выше (со световым потоком по паспорту в 550 лм), потребуется пять подобных ламп.

Действительно, упрощенные расчет выглядит именно так. Но вот должной точностью он все же не отличается – кроме площади, не принимаются во внимание другие особенности помещения, в частности, его отделка. Не учтен тип светильника, его расположение в пространстве комнаты, преимущественное направление светового потока, обусловленное положением источника света и типом применяемого плафона (рассеивателя).

Поэтому предлагаем иной алгоритм проведения вычислений. Он тоже не может в полной мере претендовать на «полный профессионализм», но все же результаты получаются намного точнее, ближе к действительности.

Общая формула расчета

Следует сразу правильно понять – предлагаемый алгоритм предполагает расчет именно основного освещения. Сюда не следует относить декоративные подсветки, которые пользуются в наше время широким спросом при интерьерном оформлении комнат. Не входят в расчет и отдельные осветительные приборы, дающие локальную подсветку конкретной ограниченной области (например, прикроватные бра).

Итак, основной формулой, на которой строится расчет, будет следующая:

Fл = (Ен × Sп × k × q) / (Nc × n × η)

Разбираемся с параметрами, входящими в формулу:

Fл — искомая величина, то есть показатель светового потока, которым должна обладать каждая из ламп, устанавливаемых в светильники. Значение будет получено в люменах.

Ен — нормы освещенности жилых и подсобных помещений. Именно те, что показаны в таблице выше (в люксах), в соответствии с действующими СНиП.

Sп — площадь помещения, для которого производится расчет (м²). этот параметр самостоятельно вычислить несложно – в подавляющем большинстве случаев помещения прямоугольные. Но даже если комната имеет более сложную конфигурацию – нужно лишь разбить общую площадь на более простые участки и вспомнить основные правила геометрии.

Если есть затруднения с расчетом площадей – вам сюда…

Иногда необычная конфигурация помещения может озадачить хозяина, несколько подзабывшего законы геометрии. Не беда – мы можем помочь! Перейдите по ссылке к статье, посвященной расчету площадей – там и подробные описания различных случаев, и удобные калькуляторы, упрощающие проведение расчетов.

k — это поправочный коэффициент, который еще называют коэффициентом запаса. Он учитывает сразу несколько факторов. Так, некоторые лампы имеют свойство по ходу эксплуатации тускнеть, терять в излучаемом световом потоке. Причем это снижение интенсивности свечения неодинаково для разных типов ламп. Кроме того, поправка учитывает степень помех для нормального распространения света. Правда, это касается в большей мере производственных помещений, где могут быть высокие уровни запыленности или концентрации пара. Если исходить из того, что у хороших хозяев в доме такого не наблюдается, то коэффициент запаса можно принять равным:

Типы лампКоэффициент запаса
Газоразрядные (люминесцентные) лампы1.2
Лампы накаливания, обычные и галогенные1.1
Светодиодные лампы1

q — коэффициент неравномерности свечения. Эта величина особо важна при расчетах освещенности помещений, где планируется проведение точных работ, связанных с черчением, операциями с мелкими деталями, с большим объёмом чтения или набора текстов или выполнения рукописных записей.

Значения показаны в таблице ниже:

Тип применяемых лампЗначение коэффициента неравномерности свечения
Лампы накаливания любые1.15
Ртутные газоразрядные лампы1.15
Цокольные люминесцентные лампы (энергосберегающие)1.1
Светодиодные лампы1.1

Nc — планируемое к установке количество светильников.

n — количество ламп (рожков) в одном светильнике.

Произведение последних двух параметров, вполне понятно, показывает общее количество ламп, которые будут участвовать в освещении помещения. Если планируется только один источник света, то, естественно, в формулу и там и там подставляются единицы.

При таком подходе, кстати (когда Nc = n = 1), можно определить и вообще весь суммарный световой поток, потребный для качественного освещения. Иногда целью расчета ставится именно это – а потом хозяева начинают «колдовать» над оптимальным размещением ламп или светильников различных номиналов, в соответствии с дизайнерской задумкой интерьерного оформления.

η — коэффициент использования светового потока.

Эта величину определить несколько сложнее – здесь придется учесть несколько критериев. Поэтому вынесем ее в отдельный подраздел статьи.

Определение коэффициента использования светового потока η

Эту величину можно определить по таблицам. Но прежде придётся разобраться с параметрами входа в эти таблицы.

  • Для начала – определим промежуточный параметр. Его обычно называют индексом помещения. Он в необходимой степени учтет и размеры комнаты, и планируемую высоту расположения источника света. Вычисляется этот индекс по следующей формуле:

i = Sп / ((a + b) × h)

i — искомая величина, то есть индекс помещения.

Sп — уже ранее фигурировавшая в расчётах площадь комнаты (м²)

a и b — соответственно, длина и ширина помещения (м).

h — предполагаемая высота размещения источника света. Важный нюанс – не путать с высотой потолка в комнате! Имеется в виду именно высота светильника над поверхностью пола.

К примеру, планируется к установке подвесной светильник с длиной подвеса (или штанги), равной 0,6 м. А высота потолка в помещении – 3 метра. Значит, значение h для подстановки в формулу равно 3,0 – 0,6 = 2,4 м.

Провести арифметические вычисления нетрудно. Но еще проще – воспользоваться предлагаемым онлайн-калькулятором.

Цены на точечные светильники

точечный светильник

Перейти к расчётам

После того как индекс помещения рассчитан, его следует округлить в большую сторону до ближайшего значения из числа тех, что указаны в следующем списке:

0,5;  0,6;  0,7;  0,8;  0,9;  1,0;  1,1,  1,25;  1,5;  1,75;  2,0;  2,25;  2,5;  3,0;  3,5;  4,0;  5,0

Итак, один параметр для входа в таблицу у нас уже имеется.

  • Идем дальше – теперь необходимо оценить отражающую способность поверхностей, в соответствии с имеющейся (или планируемой) интерьерной отделкой.

Коэффициенты отражения принимаются равными:

Оттенки интерьерной отделкиКоэффициент отражающей способности
Белый цвет70%
Светлые тона50%
Средние тона30%
Темные тона10%
Черный цвет0%

Теперь необходимо в последовательности «потолок — стены — пол» записать значения этого коэффициента. Это – не так сложно. По сути, с белым цветом все однозначно. Другая крайность, то есть глубокий черный цвет, в интерьерном оформлении на больших площадях, как правило, не применяется. Значит, весь выбор органичен всего тремя вариантами – 50, 30 или 10%. Доля субъективности в оценке, безусловно, есть, но допустить сколь-нибудь серьезную ошибку – трудно.

Например, потолок белый, стены – свело-бежевые, пол – коричневый. Получится 70% — 50% — 10%.

  • Далее, следует учесть тип светильника, и уже по нему выбрать таблицу, по которой и будет определяться искомое значение коэффициента использования светового потока η.

Возможные варианты светильников и соответствующие таблицы к ним сведены в следующую таблицу (простите за тавтологию).

Особенности осветительного прибора и его размещенияИллюстрацияТаблицы для определения коэффициента использования светового потока. (Выбранная таблица увеличится при клике мышкой).
Светильник размещён непосредственно на поверхности потолка. Основное направление света – вниз.
Светильник подвешен на потолке или на стене, оснащен плафоном дающим преимущественное распространение света вниз.
Светильники подвесные с плафонами, обеспечивающими равномерное распределение света по всем направлениям. Такой же эффект дает и просто повешенные лампы без плафона
Светильники с плафонами, преимущественно направляющими свет в сторону потолка, для отражения от потолочной поверхности.
Светильники с малопрозрачными или непрозрачными плафонами, дающими узкий направленный поток света в выделенной области.

  • Все данные для входа в таблицу у нас имеются. А определить по ней коэффициент использования светового потока – совсем несложно.

Просто для примера:

— Планируется к установке подвесной светильник шарообразной формы, изучающий свет во все стороны. Открываем соответствующую таблицу (все таблицы увеличиваются кликом мышки).

— Предварительно проведённый расчет показал, что индекс помещения, округленный в большую сторону, равен 1,25.

— Заранее были определены коэффициенты отражающей способности: те самые 70% — 50% — 10%.

— Входим в таблицу. Для этого вначале по коэффициентам отражения находим нужный столбец:

Принцип пользования таблицей для определения коэффициента использования светового потока

— В крайнем правом столбце находим значение индекса помещения – 1,25. Это задаст строку.

— Пересечение строки и столбца приводит нас к искомому значению коэффициента использования светового потока η. В данном примере он равен 0,55.

Вот теперь у нас собраны уже все данные для основной формулы, позволяющей провести окончательный расчет необходимого светового потока для полноценного освещения комнаты.

Узнайте, для чего нужна подсветка пола и как сделать её самостоятельно из нашей новой статьи на нашем портале.

Чтобы не утруждать читателя расчетами, предлагаем ему воспользоваться встроенным онлайн-калькулятором.

Калькулятор расчёта необходимого светового потока

Перейти к расчётам

Итак, полученное значение нам прямо показывает, какими световым потоком должны обладать лампы, которые в данных условиях обеспечат полноценное освещение помещения. Или как мы уже говорили, если указать число светильников и ламп, равное единице, будет получено значение суммарного светового потока – и по нему можно ориентироваться при расстановке приборов освещения.

Для некоторых участков, например, рабочего стола или верстака в мастерской, можно тоже подойти с таким расчетом, но уже исходя из площади конкретной рабочей зоны, если для этих целей будет применяться отдельный светильник. При этом можно даже не учитывать общее освещение – если предполагается, что локального должно быть вполне достаточно для создания комфортных рабочих условий даже при выключенной основной подсветке комнаты.

А теперь давайте хотя бы вкратце посмотрим на основные характеристики наиболее распространенных ламп.

Что важно знать о лампах для осветительных приборов

Общие характеристики осветительных ламп

Если величина требуемого светового потока просчитана, то можно переходить к подбору ламп. Некоторые светильники не предполагают особого выбора – они напрямую рассчитаны под установку какого-то конкретного типа. Но большинство приборов все же позволяют рассмотреть несколько вариантов.

  • Все лампы, независимо от их типа, могут различать цоколем. И если в планах хозяев уже намечены те или иные осветительные приборы, то выбор сузится конкретным типом цоколя.

На рисунке показано только несколько наиболее распространенных типов цоколей ламп. На самом деле их разнообразие этим перечнем не ограничивается.

В крупных светильниках чаще всего применяются резьбовые цоколи серии Е. А вот у приборов точечной подсветки может быть различное исполнение патронов — на это следует заранее обратить внимание.

  • Потребляемая мощность – то есть количество энергии, которая затратит лампа при работе с полной нагрузкой за единицу времени. Здесь, как мы уже видели из таблиц выше, у различных типов ламп с равным показателем светового потока – очень большой разброс. Подробнее на этом остановимся чуть позже, при разборе конкретных типов ламп.
  • Напряжение питания. Далеко не все лампы способны работать непосредственно от сети 220 В 50 Гц. Некоторые рассчитаны на подключение через понижающий трансформатор, например, на 12 В. Кроме того, отдельные разновидности требуют постоянного тока, то есть здесь важна еще и полярность подключения. Как правило, светильники с такими лампами комплектуются специальными блоками питания или драйверами, с разъемами, исключающими ошибки подключения. Это следует учитывать, так как для дополнительного оборудования придётся предусматривать место его скрытого размещения.
  • Температура света. Это, сразу скажем, условная величина, которая к температуре нагрева лампы никакого отношения не имеет. Показатель температуры света характеризует визуальный эффект восприятия источника. С чисто физической точки зрения – это свечение абсолютно темного тела, разогретого до определённой температуры (выраженной по шкале Кельвина).

Лучше не вдаваться в рассуждения, а предложить наглядную таблицу – с ней все должно стать понятно:

Шкала, которая поможет с выбором лампы по температуре ее свечения

Когда-то, в эпоху полного господства ламп накаливания, о такой величине практически не вспоминали, и на маркировке ламп она чаще всего даже не указывалась. Сегодня же практически все изделия, любых типов, в перечне характеристик имеют и этот показатель.

Вот, например, что указано на упаковке произвольно взятой лампы:

Практически все необходимые характеристики можно отыскать на упаковке лампы.

1 — тип цоколя.

2 — потребляемая мощность (и примерный эквивалент потребляемой мощности лампы накаливания с такой же светоотдачей).

3 — температура свечения: в данном случае 4100 К.

4 — световой поток лампы, выраженный в люменах (540 лм).

Выбор лампы по температуре свечения, безусловно, делает сам покупатель, руководствуясь личными соображениями и предпочтениями. Но все же некоторые рекомендации станут нелишними.

Оптимальным диапазоном для восприятия, не вызывающим раздражения и быстрого утомления глаз, считаются температуры от 2600 до 5000 К. Иногда устанавливают лампы и с более высокой температурой свечения – когда это необходимо в связи с особенностями предназначения помещения.

Диапазон цветовой температурыПримерное восприятиеГде рекомендуется использовать
2600 ÷ 3000 КТеплый свет с красновато-оранжевым оттенком.Создание уютной атмосферы в спальной или гостиной. Отлично подходит для прикроватных светильников, торшеров, установленным в местах отдыха хозяев.
3000 ÷ 3500 КТеплый свет с желтоватым оттенком.Основное освещение жилых комнат, детской. Хорошо подойдет для рабочего стола ребенка.
3500 ÷ 4000 КДневной белый светОсновное освещение помещений квартиры, в том числе в подсобных и специальных помещениях. «Холодноват» для постоянного восприятия.
4000 ÷ 5000 КХолодный белый светИногда применяется для некоторых стилей интерьерного оформления (типа хай-тек), но уютную обстановку не создает – явное ощущение «больничной обстановки». Подойдет для освещения подсобных помещений, придомовой территории.
5000 ÷ 6000 КХолодный свет с бело-синим оттенкомИспользуется для офисного освещения на больших площадях, в производственных помещениях. Может быть применен в мастерской для выполнения тонких работ, в чертежном кабинете. Нередко находит применение в подсветке теплиц, оранжерей и т.п. Способен вызывать утомляемость глаз. В жилых помещениях не используется.
Свыше 6000 КХолодный белый с глубоким синим или сиреневым оттенком.Только для уличного освещения. В жилых и специальных помещениях применения не находит.

  • Наконец, созываемый лампой световой поток – именно та величина, которую мы рассчитывали с помощью калькулятора. Этот показатель должен быть указан на упаковке, на самой лампе или в ее паспорте.

Ниже вкратце пройдемся по основным типам осветительных ламп. Там будут приведено несколько таблиц с параметрами. Следует правильно понимать, что эти данные взяты исключительно для примера, и могут соответствовать только определенным моделям ламп. То есть раскрыть все разнообразие этих изделий в масштабе одной статьи – просто невозможно. В любом случае при выборе ламп следует внимательно изучать их паспортные характеристики.

Лампы накаливания

Когда-то господствовавшие безраздельно, они постепенно «сходят со сцены». Достоинство – низкая стоимость. А недостатков – хоть отбавляй. Крайне низкий КПД (обычно не превышающий 5%), то есть большая часть потребленной энергии уходит в совершенно ненужный нагрев. Срок службы – невысок, редко превосходит 1000 часов.

Ниже на иллюстрациях и в таблице представлены основные характеристики таких ламп. Оборите внимание на параметр световой отдачи – сколько люмен выдает изделие с каждого затраченного ватта потребленной энергии. Это напрямую влияет на экономичность использования того или иного типа ламп.

Всем знакомые лампы накаливания с прозрачной колбой

Показанная модель обладает температурой свечения порядка 2800 К (теплый свет). Класс энергопотребления – Е.

Характеристики в зависимости от мощности:

Потребляемая мощность лампы (Вт)Световой поток (лм)Световая отдача (лм/Вт)
10505,0
252208,8
4041510,4
6071011,8
7593512,5
95130013,6
100134013,4

Лампы накаливания могут иметь и матовое исполнение стекла, для оптимального рассевания света. Правда, от этого несколько снижаются показатели светового потока.

Лампа накаливания с матовой колбой, с температурой свечения 2700 К.

Примерные характеристики показаны в таблице:

Потребляемая мощность лампы (Вт)Световой поток (лм)Световая отдача (лм/Вт)
403849.6
605949.9
7578810.5
95129013.5

Хотя лампы накаливания все еще широко представлены в продаже и привлекают невысокой стоимостью, все же они не являются оптимальным вариантом. Лучше выбирать что-нибудь более современное и эффективное.

Галогенные лампы

Галогенные лампы, по сути, работают тоже по принципу накала спирали. Однако имеют особенности в исполнении. В частности, это касается особого кварцевого стекла, способного выдержать очень высокие температуры нагрева, и заполнения колбы – здесь используются пары йода и брома, существенно повышающие долговечность спирали.

Выпускаются эти лампы в очень широком разнообразии, но в условиях дома или квартиры обычно находят применение компактные модели, рассчитанные на точечные светильники. Реже применяются осветительные приборы по типу прожекторов – обычно для освещения территории или построек сельскохозяйственного предназначения.

К достоинствам таких ламп относят их более высокий (по сравнению с обычными накаливания) КПД. Продолжительность службы доходит до нескольких тысяч часов. Привлекают компактность при высоких показателях световой отдачи, хорошо воспринимаемый диапазон световых температур – обычно в рамках 2800 ÷ 3000 К.

Цены на галогенные лампы

галогенная лампа

Недостатки тоже немалые.  Это очень высокие температуры нагрева во время работы. Лампы требуют очень бережного отношения при установке — касание рукой кварцевой колбы вызовет быстрое перегорания прибора. Стоимость «галогенок» – значительно выше, чем ламп накаливания. Газы, применяемые для наполнения колбы нельзя отнести к разряду безвредных. Так что налицо еще и проблема с безопасностью и с утилизацией отработавших ламп.

Для примера – одна из линеек галогенных ламп. Напряжение питания – 12 В. Цоколь — GU4. Температура свечения – 3000 К. Класс энергопотребления – В. Примерный срок службы – до 1500 часов.

Компактные галогенные лампы для точечных светильников

Характеристики этого модельного ряда показаны в таблице. Обратите внимание: здесь и далее появляется еще один столбец – примерное соответствие обычной лампе накаливания.

Потребляемая мощность лампы (Вт)Световой поток (лм)Световая отдача (лм/Вт)Примерный эквивалент мощности лампы накаливания (Вт)
101501513
203001526
355251546
507501565
7511251575
100150015130
150225015150

Галогенные лампы могут применяться при освещении жилых помещений, но до оптимального варианта им все же далеко. Количество недостатков велико, показатели энергосбережения – не выдающиеся.

Люминесцентные лампы

Раньше этот тип был представлен хорошо известными всем длинными трубчатыми лампами. Довольно широко применяются они и теперь. Но все же в сфере домашнего освещения более популярными являются компактные лампы с цоколями под стандартные патроны. В обиходе они получили наименование «энергосберегающих». И действительно, еще до появления и широкого распространения светодиодных источников, такие лампы произвели буквально «революцию» в плане экономичности затрат на освещение домов и квартир.

Стеклянная колба таких ламп заполняется специальной смесью газов, которые при создании определённых условий вызывают свечение люминофора.

К достоинствам таких ламп можно отнести высокие показатели светоотдачи при умеренном потреблении электрической энергии. Они представлены в весьма широком диапазоне цветовых температур. Срок службы может доходить до нескольких тысяч часов.

Одна, и недостатков у них достаточно. Так, в заполнении колбы практически всегда присутствует ртуть – чрезвычайно опасный для здоровья человека химический элемент. То есть лампы требуют особого бережного отношения и правильной утилизации. КПД лампы хоть и высок, но все же далек от идеала – до 25% потребленной энергии расходуется на создание условий для появления свечения. Нередко заметно мерцание света, которое может усиливаться по мере постепенного технологического износа. Иногда отмечается неравномерность создаваемого светового потока, которая даже может визуально искажать восприятие натуральных цветов предметов. Лампы могут обладать инерционностью – для выхода в нормальный режим работы им требуется определенной время.

Для примера – характеристики одного из модельных рядов компактных люминесцентных ламп. Питание – 220 В. Цветовая температура – 2700 К. ориентировочный срок службы – от 8 до 10 тысяч часов. Класс энергопотребления – А.

Компактная люминесцентная лампа с цоколем Е40.

Потребляемая мощность лампы (Вт)Световой поток (лм)Световая отдача (лм/Вт)Примерный эквивалент мощности лампы накаливания (Вт)
94505045
115354855
136655156
158005375
20117058100
26152558125
30190063150
35228565175
45308068225
55380069275
85670078425
105690065525

Применение таких ламп для освещения дома или квартиры можно считать вполне оправданным. И в се же по степени удобства, безопасности, долговечности, экономичности они проигрывают светодиодным.

Светодиодные лампы

Про разнообразие светодиодных ламп впору писать отдельную статью – настолько оно широко. Но при любом раскладе – их можно считать самым удачным вариантом среди всех упомянутых выше.

К достоинствам светодиодных ламп прежде всего относится высокая светоотдача при минимальном потреблении электрической энергии. КПД таких изделий обычно выше 90% — на ненужный нагрев расходуется совсем незначительное количество энергии. То есть эффект экономии – наивысший. Лампам могут придаваться любые формы, вплоть до самых компактных. Отсутствие деталей из кварцевого стекла делает такие изделия прочными, не боящимися умеренных ударных воздействий. Долговечность ламп оценивается десятками тысяч часов. Разнообразие используемых светодиодов позволяет исполнить лампу с практически любой температурой свечения. Само изделие не содержит никаких вредных для человека или окружающей среды веществ.

Недостатки светодиодных ламп, отмечаемые потребителями, по большей мере связаны с некачественным изготовлением. Приходится констатировать, что этот сегмент рынка насыщен низкопробными изделиями или даже подделками под известные бренды. Так что приобретать светодиодные лампы лучше в проверенных торговых точках, с заполнением паспорта и простановкой срока гарантии.

К недостаткам нередко относят высокую стоимость светодиодных ламп. Однако, во-первых, она оправдывается большим ресурсом работы и выраженно низким потреблением энергии. По сути, именно эти лампы в большей мере заслуживают названия «энергосберегающие», но уж как сложилось… А во-вторых, технологии изготовления не стоят на месте, и стоимость таких источников света в последние годы существенно снизилась, уже не выглядит пугающей. И эта тенденция удешевления светодиодных ламп пока не прекращается.

В таблице ниже будут показаны характеристики одного из модельных рядов – просто для сравнения.

Светодиодная лампа с «классической» формой колбы и со стандартным цоколем Е27.

Температура свечения – 3000 К. Класс энергопотребления – А. Ориентировочный срок службы лампы – до 40 тысяч часов.

Потребляемая мощность лампы (Вт)Световой поток (лм)Световая отдача (лм/Вт)Примерный эквивалент мощности лампы накаливания (Вт)
32508340
42807040
53406840
64407350
75207460
85506865
108508575
1211709795
161600100150
202100105200

Одним словом, светодиодные лампы могут по праву считаться оптимальным вариантом. И разумнее всего на стадии создания своей системы освещения не пожалеть средств именно на них. Нет никаких сомнений, что эти затраты будут полностью оправлены.

Несколько рекомендаций напоследок

При планировании системы освещения помещений рекомендуется придерживаться еще нескорых советов, которыми делятся опытные мастера.

  • Понятно, что расчеты, приведенные выше, направлены на создание освещенности, соответствующей установленным санитарным нормам. Но довольно часто такое количество света становится избыточным – просто исходя из текущего настроения, от желания отдохнуть хочется более приглушенной подсветки. Это, конечно, можно организовать «параллельной системой» — расположенными в нужных местах приборами локального освещения. Типичный пример – прикроватные бра. Но все равно, рекомендуется и основную систему освещения не делать с единственным источником света – в наше время в продаже достаточное разнообразие светильников, рассчитанных на несколько ламп. По мере необходимости можно будет задействовать только требуемое их минимальное количество.

Диммер – удобное устройство, дающее возможность плавно регулировать интенсивность светового потока

Кроме того, большую степень удобства в регулировках предоставляют диммеры – специальные приборы, способные плавно изменять интенсивность свечение ламп. При наличии желания, должного креатива и доступных средств, «диммирование» даже в масштабах одного просторного помещения можно дополнительно разбить по зонам.

Правда, следует иметь в виду, что далеко не все лампы поддаются такой регулировке. Например, с люминесцентными лампами подобный «номер» не проходит.

Цены на диммеры

диммер

  • Не приветствуется использование в одном помещении ламп различных типов – эффект может быть совершенно непредсказуемым, но однозначно – негативным.
  • Выше немало говорилось про потребляемую мощность ламп. В частности – про то, что она не должны становиться определяющим критерием при расчетах освещенности. Тем не менее, знать этот параметр необходимо. Дело здесь не в световых параметрах ламп, а в эксплуатационных возможностях планируемых к установке светильников.

Дело в том, что эти приборы имеют определённый предел по возможной электрической нагрузке. Во-первых, внутри их проложены провода, обычно – весьма небольшого сечения, и при слишком большой суммарной мощности ламп не исключается перегрев проводки, со всеми вытекающими последствиями. А во-вторых, в большинстве своем светильники собраны из полимерных деталей. Как мы видели, некоторые типы ламп значительное количество потреблённой энергии преобразуют в тепловую. И перегрев может вызвать размягчение, плавление пластика, деформацию деталей.

Так что при выборе ламп необходимо стразу просуммировать значение их мощностей. И если оно превосходит допустимый предел для конкретного светильника, придется подыскивать какое-то иное решение.

Для этой люстры, например, производитель установил порог суммарной мощности в 240 Вт. То есть шесть лампочек накаливания по 60 ватт в нее устанавливать никак нельзя.

  • Если в результате проведенных расчетов получается такое значение светового потока лампы, которого просто нет в выпускаемом ассортименте, или же использование ламп становится невозможным по иным причинам (например, та же недопустимо завышенная потребляемая мощность), то ничего не поделаешь – придется пересматривать свою систему. Обычно это решается увеличением количества светильников, применением других типов ламп, другими методами. Выход обязательно найдется!

*  *  *  *  *  *  * В завершение публикации – небольшой видеосюжет, который, возможно, позволит несколько расширить понятия читателей в области расчета оптимального освещения для жилых помещений.

Видео: Сколько света необходимо для комфортной и здоровой обстановки в комнате?

stroyday.ru

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:

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.
  1. 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.

elektrika-svoimi-rykami.com

Расчет освещенности помещений - формулы и примеры, нормы и типы помещений

Важным этапом в строительстве любых помещений, а также при разработке дизайна интерьера является расчёт освещённости помещения. Достаточный его уровень позволяет не только комфортно пользоваться помещением, но и экономить.

Принимая во внимание

Несмотря на то, что естественное освещение является лучшим, подбор искусственного освещения, имитирующего естественный, возможен.

При расчёте освещённости помещения нужно обращать своё внимание не только на его тип и площадь, но и на следующее:

  1. Назначение помещения.
  2. Высоту и цвет потолка.
  3. Цвет и текстуру стен.
  4. Материал пола, его цвет и структуру.
  5. Наличие крупных зеркал или зеркальных шкафов.
  6. Цвет и количество используемой мебели.

Всё это в большой степени сказывается на выборе количества и типа осветительных приборов для помещения.

По своим видам все осветительные приборы делятся на следующие:

  1. Планировка и выбор освещения зависит от типа помещения, цветового решения его дизайна и используемой мебели

    Потолочные подвесные светильники. Основные их представители – привычные всем люстры в домах и люминесцентные лампы в организациях. Ассортимент на рынке осветительных приборов данного вида необычайно широк. Цель их – создать основное световое наполнение, и они нередко являются единственным источником света в комнате.

  2. Потолочные встраиваемые светильники. Яркий пример – квадратные светильники подвесного потолка. Принцип работы и назначение у них повторяет подвесные системы, а отсутствие подвеса позволяет применять их в помещениях с низкими потолками.
  3. Даунлайты. Привычное для уха название – точечные или потолочные споты. Это довольно маленькие по размеру светильники, как правило круглой или овальной формы, оборудованные галогеновыми или газоразрядными лампами. Бывают статичными и поворотными, позволяющими направить световой поток в нужную сторону. Часто выступают в роли акцентирующего освещения.
  4. Декоративные, акцентирующие светильники. Часто подобные решения применяют в различных организациях, когда надо сделать акцент на товаре (например, повестка логотипа компании) или какой-либо экспозиции (подсветка картин в галереях).
  5. Специальные. К данному типу светильников относятся источники аварийного освещения, подсветка высоких объектов (высотные здания, краны, телебашни, трубы заводов) или различные таблички (например, указатель аварийного выхода над дверью).

Каждый светильник при этом может иметь свою, отличную от других, лампу. Все они вне зависимости от типа и назначения прибора имеют следующие параметры, позволяющие правильно подобрать необходимую:

  1. Мощность. Выражается в потребляемой электроэнергии и указывается в Ваттах (используемое сокращение – Вт, W). Чем выше показатель, тем больше потребляет лампочка.
  2. Световой поток. Количество испускаемого лампочкой света, выражается в Люменах (используемое сокращение – Люм, Lum).
  3. Цветовая температура. Может быть как тёплой (жёлтой), так и холодной (синей). Указывается это параметр в Кельвинах (используемое сокращение – К). Примеры световой температуры: свеча – 1500-2000 К, лампочка накаливания 60 Вт – 2650 К, восход солнца – 3400 К, полуденное солнце – 5500 К, лампа дневного света – 5600-7000 К.
  4. Цоколь. Существует огромное количество различных цоколей и их размеров, делятся они на следующие типы:
    • «E» – резьбовой, привычный всем, цоколь Эдисона. Цифра после буквы указывает на диаметр резьбовой части в миллиметрах (E14, E27, E40).
    • «G» – штырьковый цоколь, широко используемый в люминесцентных лампах. Цифрой указывается расстояние между штырьками в миллиметрах (G4, GU5.3, G6.35, GU10 и т.д.).
    • «R» – цоколь с утопленным контактом. Цифра указывает на длину лампы в миллиметрах (R7s).
    • «P» – фокусирующий цоколь. Используется в декоративном освещении. Цифра указывает на посадочное место в миллиметрах (P20d)
    • «B» – байонет, штифтовой цоколь. Цифры после буквы определяют наружный диаметр цоколя (B9s, B15d, B22d и т.д.).
    • «S» – софитный. Цифра определяет наружный диаметр корпуса (S6, S7, S8,5).
  5. Напряжение. Указывается в Вольтах (используемое сокращение – В). В бытовых осветительных приборах бывает от 12 до 220 В.

Планировка и выбор освещения зависит от типа помещения, цветового решения его дизайна и используемой мебели. Например, свет в гостиной – основной комнате любого дома – следует планировать очень тщательно. Рекомендуемое решение, это применить европейский стиль, с основным объектом посередине и подсветкой по периметру комнаты.

Также правильным шагом будет использование различных световых приборов для различных зон: торшеров в зоне для чтения, низко висящего светильника за обеденным столом и т.п.

Для спальни стоит подобрать спокойную, расслабляющую схему освещения. Для данного типа комнат хорошо подходят маломощные матовые лампы сферической формы. Они позволяют получить равномерную мягкую засветку, без резких переходов и границ, не напрягающую зрение. Зону прикроватных тумбочек стоит осветить небольшими настольными лампами или настенными бра.

Кухня – главная рабочая зона в доме, и правильный свет в ней немаловажен. Маленькая кухня не требует центрального света – достаточно освещения рабочих зон и зоны приёма пищи. Для большой кухни центральная люстра обязательно, хорошо если она будет тёплого оттенка. Также, как и в гостиной, регулируемый по высоте (а в идеал и яркости) свет здесь будет как нельзя кстати.

В остальных типах комнат жилых зданий, таких как коридор, ванная, туалет, гардеробная, стоит использовать точечное освещение. Оно позволит получить равномерную засветку, а также сделает комнату визуально чуть более просторной.

Расчёт освещённости помещения во многом зависит от его дизайна. Тёмные стены и пол поглощают свет и необходимо закладывать запас в расчёты. Конечно, если нет цели создать уютную обстановку с мягким светом. Светлые же комнаты и без того яркие, и перебор может доставить неприятные ощущения для глаз, сравни тому, когда смотришь на солнце сквозь неплотные облака.

Нормы освещенности

Существуют определённые нормы освещённости различных помещений. Согласно строительным нормам и правилам (СНиП), используются следующие:

  • 5 Люкс: лифтовая шахта.
  • 20 Люкс:
    • проходы технического этажа, чердака и подвала;
    • лестницы.
  • 30 Люкс: вестибюль.
  • 50 Люкс:
    • ванная или душевая комнаты;
    • туалет;
    • холл квартиры;
    • коридор квартиры.
  • 75 Люкс: гардеробная комната.
  • 100 Люкс:
  • 150 Люкс:
    • тренажёрный зал;
    • кухня;
    • жилая комната.
  • 200 Люкс: детская комната.
  • 300 Люкс:
    • бильярдная комната;
    • кабинет;
    • библиотека.

Но не стоит забывать, что данные нормы были приняты в нашей стране довольно давно. Многие жалуются, что им не хватает света при правильном расчёте. Поэтому нелишним стоит рассмотреть возможность замены ламп на более мощные или же увеличение количества светового оборудования.

Таблица норм освещенности для разных видов помещений

Расчет освещенности

Для расчёта необходимого количества осветительных приборов существует две основные формулы – простая и сложная, дающая более точный расчёт. На практике достаточно простой формулы. Она не требует серьёзных знаний и вполне решаема даже без калькулятора.

Шаг первый – рассчитать величину светового потока, требуемого для помещения (измеряется в Люменах).

Для этого стоит прибегнуть к простой формуле А * B * C, где:

  1. Норма освещённости выбранного объекта.
  2. Площадь объекта.
  3. Коэффициент высоты потолков. При высоте потолков от 2.5 до 2.7 метров он равен 1, от 2.7 до 3 метров – 1.2, от 3 до 3.5 метров – 1.5 и от 3.5 до 4.5 метров – равен 2.

Вторым шагом будет расчёт нужного количества ламп и их мощности. Для этого необходимо разделить полученное в первых расчётах число на величину светового потока указанную на лампах в подобранных осветительных приборах. При этом важно помнить, что чем больше используется приборов, тем равномернее освещение.

Пример расчёта 1

Дано: жилая комната площадью 20 квадратных метров с потолком высотой 2.7 метра и осветительными приборами, оснащёнными лампочками накаливания мощностью 60 Вт.

Сначала рассчитываем необходимый световой поток для данного помещения:

150 * 20 * 1 = 3000 Люмен.

Затем узнаем необходимое количество ламп для нормальной освещённости комнаты. Для этого сначала надо уточнить световой поток 60 Вт лампочки накаливания. В среднем они выдают от 600 до 800 Люмен.

Возьмём среднее значение в 700 Люмен:

3000 : 700 = 4.28571

Округляем в большую сторону – до 5 – это и будет необходимым количеством осветительных приборов, оснащённых одной лампочкой. Мощностью 60 Вт. Но стоит иметь ввиду, что большее количество менее мощных ламп позволяет получить более равномерную засветку.

Более сложная, но с этим и более точная формула требует перед началом расчётов собрать некоторое количество данных:

  1. Первым делом надо измерить комнату, для которой рассчитывается освещение. Необходимы такие параметры, как высота, длина и ширина комнаты.
  2. Затем по нормативам необходимо определить коэффициент отражения стен, потолка, и пола.
  3. Следующим шагом будет нахождение коэффициента применения. Для этого рассчитывается расстояние от рабочей поверхности до светильника. Также на этом этапе необходимо определиться с типом и мощностью установленной в нём лампочки.
  4. По таблице из СНиП определяем норму освещённости помещения.

Рассчитываем площадь помещения (S):

где:

a – длина помещения;

b – ширина помещения.

Рассчитываем индекс помещения (Ф):

Ф = S / (( h2 – h3 ) * ( a + b ))

где:

h2 – высота от пола до потолка;

h3 – высота от рабочего места до потолка.

Рассчитываем количество осветительных приборов (N):

N = ( E * S * 100 * Кз ) / ( У * p * Fi )

где:

E – освещённость помещения;

S – площадь помещения;

Кз – коэффициент запаса;

У – коэффициент использования ламп;

p – количество ламп;

Fi – поток света одной лампы.

Необходимый уровень освещения в разных комнатах

Пример расчёта 2

Дано: жилая комната размером 9 на 6 метров с потолком высотой 3.2 метра. Осветительными приборами были выбраны четыре люминесцентные лампы по 18 Вт каждая. Расстояние от рабочей поверхности до пола 0.8 метра, коэффициент запаса – 1.25, коэффициент отражения пола равен 10, стен – 30, потолка – 50.

Производим расчёт площади:

S = 9 * 6 = 54 кв. м

Далее узнаём индекс помещения:

Ф = 54 / (( 3.2 – 0.8 ) * ( 6 + 9 ) = 1.5

Коэффициент использования ламп в жилых комнатах – У – равен 51.

Производим дальнейшие, окончательные расчёты:

N = ( 300 * 54 * 100 * 1.25 ) / ( 51 * 4 * 1150 ) = 8.63

Всегда округляем в большее число – получаем 9. Это и есть необходимое для правильной организации освещения количество ламп.

Блиц-советы

  • При проектировании и расчёте освещения стоит всегда закладывать большие параметры, ведь можно выключить часть светильников.
  • При выборе ламп современные тенденции диктуют использовать наиболее энергосберегающие решения. Отличным выбором будет использование светодиодных светильников – они потребляют меньше, при это довольно компактные и яркие.

housetronic.ru

Расчет освещенности помещений врукопашную

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 20м2 светильник со световым потоком 700лм (эквивалент лампы накаливания 60Вт) создаст освещенность Е = 0,5 × 700лм / 20м2 = 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 м2, 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 20м2 со стенами 4м и 5м, и высоте подвеса светильника над столами 2м, индекс помещения будет равен i = 20м2 / ( ( 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. Теги:
  • светотехника
  • освещение
  • расчет освещенности

habr.com

Формула расчета освещенности помещения

Что собой представляет правильная освещенность комнаты? Для каждого это понятие разное, так как кто-то любит полумрак, а кто-то предпочитает яркое освещение. Но светотехники смогут просчитать правильное и самое эффективное освещение для каждой комнаты с учетом экономии электроэнергии. Рассчитать количество света – это выполнить совокупность работ по выбору и размещению светильников в помещении, а также подсчитать потребление энергии. В этой статье мы расскажем читателям Сам Электрик. как произвести расчет освещенности помещения, предоставив самые популярные методы и формулы.

Способы расчета освещения

Метод коэффициента

Освещенность играет важную роль в жизни людей. Рассчитать ее очень просто методом коэффициента. В первую очередь необходимо посчитать количество светильников (N).

100*S*E*Kr – определение отсвечивания, где:

  • S – площадь комнаты;
  • E – уровень света горизонтальной плоскости (указывается в люксах);
  • Kr– коэффициент запаса (для дома он равняется 1.2).

U*n*Fl – расчет яркости ламп, где:

  • U – коэффициент употребления света прибором (в зависимости от количества ламп);
  • n – число ламп в приборе;
  • Fl– световой поток одной лампы (измеряется в люменах).

Например: На рабочем месте (такой как кабинет или кухня) применяется 3 светильника. Подставляем данные в формулу: 3=E (кабинет)*100*1,2 (освещенность стандартная). Осталось сделать расчет яркости ламп. А для этого необходимо знать коэффициент употребления света (U).

Для того чтобы его рассчитать нужно иметь индекс помещения, при этом необходимо учитывать материал стен и потолка (отражающий). Для этого:

  • h2 – высота, на которой находятся светильники;
  • h3 – высота рабочей поверхности;
  • a и b – длинна стен, площадь помещения известна.

После вычисления значения, для полного просчета необходимо выяснить оставшиеся данные. В справочнике нужно посмотреть индексы отражающей способности материалов потолка и стен. Коэффициент употребления света будет ниже, если стены будут светлые. Подставив все полученные данные в формулу можно рассчитать освещенность квартиры или помещения. Если исходить из примера, то для комнаты с тремя светильниками необходим такой результат:

По полученным результатам было решено, что освещенность комнаты должна состоять из 12 отдельных ламп, которые встроены в потолок. От трех светильников отказались.

Все справочные материалы доступны в сети интернета, а также ниже по статье, поэтому ничего сложного в вычислении нет. Есть много подобных вычислений, для того чтобы рассчитать освещенность.

По удельной мощности

В этом методике используются данные из справочников, поэтому он считается простым. Минус такого метода – это большой запас при вычислении, из-за чего сложно сделать расчет затрат электричества и его экономии. Если смотреть по факту, то это метод оценки затрат электрической энергии. Если есть удельная мощность света, то достаточно умножить число ламп на мощность и поделить на площадь. Полученное число можно применять для установления приблизительной мощности и количества ламп.

Точечный метод

Этот подсчет дает возможность распределить светильники по площади комнаты. А это значит, что с помощью этого метода можно узнать освещение в определенной точке комнаты. Чтобы приступить к вычислению по такой методике, необходимо разработать план помещения, определить расчетную точку и разместить светильники.

Такой способ сложный, поэтому используется в том случае, когда сложная поверхность стен или потолка или для дизайнерских решений. Если смотреть со стороны экономии электричества, то этот метод считается самым экономным.

Существуют также программы для расчета освещенности помещения. Рекомендуем проверить результат, воспользовавшись специальным софтом!

Применение прототипа

Для этого метода применяется таблица со справочника, где прописаны точные просчеты стандартных помещений. Такие просчеты проводились не один раз, поэтому данные, что прописаны в таблице, правильные. Существует и более необычные методики и формулы для определения уровня света, но они дорогие и применяются только для помещений сложной конструкции и планировки или для уличного освещения. Для жилой квартиры их применять нет смысла.

Что важно знать?

Рассчитать освещенность или освещение – это необходимая процедура. Расчет основывается на двух моментах:

  1. Учет всех необходимых требований и норм.
  2. Соблюдение электротехнических и строительных нормативов.

Для простых жителей не столь важны эти нормативы, но их необходимо соблюдать. Например: лестничный проход в частном доме. Если сделать расчет, то будет видно, что в нем необходимо освещение как на рабочем месте. Но на практике бывают различные ситуации, когда достаточно пяти светильников со светодиодными лампами. При этом в стене остались не использованные еще 6 кабелей, которые проложили там исходя из просчета. Поэтому не стоит торопиться тратить лишние деньги и делать скрытую проводку .

Или еще один пример. Хозяева решили из гостиной сделать детскую комнату. Освещение в этом случае должно быть в районе пола. Но возможности направления светового потока в направлении пола не было, поэтому пришлось использовать местные светильники, а это не совсем удобно.

Поэтому расчет света важно делать при проектировании электрической сети дома. Если же во время строительства нужно что-то изменить, то лучше всего сделать новый расчет.

Справочные материалы

Ниже в таблицах указаны данные U (коэффициента употребления света), которые прописываются в первую формулу. Это освещенность горизонтальной плоскости:

Также рекомендуем просмотреть полезное видео по теме:

Теперь вы знаете, как произвести расчет освещенности помещения самостоятельно. Надеемся, предоставленные формулы и методы были для вас полезными!

Наверняка вы не знаете:

Расчет освещения. Формула

Для правильной организации освещения дома недостаточно выбора мест, где будут расположены светильники. Нужно еще и правильно выбрать тип светильников и мощность ламп для них. Для этого выполняется расчет освещенности.

Существуют нормы для освещенности типовых помещений или освещаемых объектов в них. В читальном зале библиотеки, операционной, школьном кабинете света нужно больше, чем в коридоре, парадной или ванной. Для количественной оценки при расчетах используется физическая величина – освещенность, измеряемая в люксах.

Единица измерения освещенности – 1 люкс (лк, lx). Второй физической величиной, используемой при расчетах освещенности, является световой поток, измеряющийся в люменах (лм, lm). Они связаны друг с другом так: если на поверхность, площадью 1 м 2 падает световой поток в 1 лм, то ее освещенность будет равна – 1 лк.

Главная цель расчетов – создание комфортного для глаз уровня освещенности на рабочей поверхности. При недостаточной или избыточной освещенности глаза будут напряжены при работе, больше уставать и с годами зрение ухудшится.

Как сделать расчет необходимого уровня освещенности?

Приблизительно расчетную мощность источников света можно подсчитать по формуле:

P (Вт/м 2 ) – удельная мощность освещения, зависящая от типов помещений и ламп. Наиболее часто используемые значения p приведены в таблице.

Удельная мощность освещения

S (м 2 )- площадь помещения;

N – количество светильников.

Из формулы видно, что большее количество светильников создают большую освещенность на той же площади при меньшей мощности ламп в них. Каждый источник света имеет свой световой поток. При одинаковой электрической мощности световой поток у ламп накаливания меньше, чем у люминесцентных, энергосберегающих, светодиодных, так как они работают на разных физических принципах. Этим и объясняется экономия электроэнергии: уровень освещенности, создаваемый лампой накаливания в 100 Вт, получается при использовании люминесцентной лампы 18 Вт.

Это – упрощенный вариант расчета, не учитывающий несколько важных факторов:

— расстояния от светильника до освещаемой поверхности. Освещенность уменьшается с квадратичной зависимостью от расстояния до светильника.

— конфигурации светильников. Некоторые светильники имеют отражатели, направляющие часть светового потока вниз. При отсутствии отражателей его функцию выполняет потолок. Чем больше его отражающая способность, тем большая часть светового потока будет перенаправлена.

— наличия естественного освещения. Чем больше оконных проемов, тем меньше нужно искусственного света.

— цвета и материала стен, напольных покрытий, влияющего на ощущения человеком освещенности.

Для упрощенных расчетов можно воспользоваться зависимостью освещенности от площади помещения, приведенной в таблице.

Зависимость освещенности от площади помещения

Здесь уже подобраны оптимальные значения мощности ламп накаливания, установленных по центру помещения. Требуемую мощность нужно уменьшить в 5-7 раз при использовании люминесцентных ламп и в 10 раз — для светодиодных. Более точные значения можно определить по упаковке лампы, на которой производитель указывает, какой мощности лампы накаливания соответствует данный световой прибор.

Как измерить уровень освещенности?

Для измерения фактического уровня освещенности используют специальный прибор –люксметр. Он состоит из фотодатчика с набором светофильтров и измеряющего устройства. Принцип работы люксметра состоит в измерении сопротивления фотодатчика, изменяющегося при разном уровне освещенности. Светофильтры предназначены для изменения пределов измерений прибора.

Порядок измерений освещенности люксметром:

1. Выбираем пределы измерений фотодатчика.

2. Размещаем фотодатчик на поверхности, на которой требуется измерить освещенность.

3. Включаем прибор.

4. Снимаем показания

5. Выключаем прибор

Применение люксметра позволяет узнать, соответствует ли фактический уровень освещенности требованиям, указанным, например, в СНиП 23-05-95. А при несоответствии – выработать меры для приведения освещенности в требуемые пределы.

Оцените качество статьи. Нам важно ваше мнение:

При расчете освещения определяют число и мощность ламп, необходимых для обеспечения требуемой освещенности. При проектировании освещения применяют следующие методы расчета освещения: метод удельной мощности, метод коэффициента использования, точечный метод, метод светящихся полос.

Метод удельной мощности. Применяемый при расчете освещения метод удельной мощности является самым простым. По этому методу определяют необходимую (установленную) мощность ламп для освещения заданной площади освещаемого помещения по формуле

где руд – удельная мощность на единицу площади; F – площадь освещаемого помещения.

Удельная мощность зависит от характеристики освещаемого помещения, типа и мощности ламп, типа светильников, высоты подвеса и размещения светильников. Поэтому значения удельной мощности приводятся в справочных материалах, размещенных в таблицах.

Рис. 5.6. Размещение светильников в помещении. Н – высота помещения; hс – высота свеса (расстояние от перекрытия до светильника); hп – высота светильника над полом; hр – высота рабочей поверхности (расстояние от пола до рабочей поверхности); h – расчетная высота (расстояние от светильника до рабочей поверхности); Lа – расстояние между светильниками в ряду; Lв – расстояние между рядами светильников; l – расстояние от крайних светильников или их рядов до стены

На плане помещения, исходя из рациональных соображений с учетом высоты помещения, высоты подвеса светильников, высоты размещения рабочей поверхности, размещают светильники и определяют их количество (n). Размещение светильников в помещении показано на рис. 5.6.

Определяют мощность лампы

После этого выбирают светильники с лампами равной расчетной или большей ближайшей мощности.

Метод удельной мощности применяется только для расчета общего равномерного освещения.

Метод коэффициента использования. Метод предназначен для расчета общего освещения в закрытых помещениях при симметричном расположении светильников. Расчет освещения в помещении начинают с размещения светильников (рис. 5.6). При этом учитывают конфигурацию помещения и отражение света от стен и потолков.

Определяется расчетный световой поток одной лампы для обеспечения требуемой по нормам освещенности.

где Ен – нормированная освещенность; F – площадь освещаемой поверхности; Кзап – коэффициент запаса, учитывающий старение и запыленность источников света и арматуры, загрязнение стен и потолка. При освещении лампами накаливания Кзап принимается равным 1,3 ÷ 1,7 и при освещении люминесцентными лампами 1,5 ÷ 2,0; z – коэффициент минимальной освещенности.

Еср – средняя освещенность. Коэффициент z зависит от размера и формы помещения, коэффициентов отражения стен и потолка и особенностей светораспределения. Значения коэффициента минимальной освещенности определяется по справочным материалам по расчету освещения. В расчетах можно принимать z = 1,1 для люминесцентных ламп и z = 1,15 для ламп накаливания и ДРЛ; n – число светильников (как правило, намечается до расчета); η – коэффициент использования светового потока источника света. Коэффициент использования светового потока зависит от индекса помещения, который определяется по формуле

Ln – длина помещения; Вn – ширина помещения.

Значения коэффициента использования для светильников различных типов в зависимости от индекса помещения определяется по справочным материалам по расчету освещения.

По расчетному световому потоку Ф выбирается светильник, световой поток лампы которого может отличаться от расчетного на (-10 ÷ +20)%. В противном случае корректируется число светильников.

Точечный метод. Метод применяется для расчета освещения при любом расположении поверхностей и размещении источников света. При расчете освещения точечным методом определяется освещенность в контрольных точках, освещение в которых обеспечивается близлежащими светильниками. Светильники могут быть расположены в один ряд, в шахматном порядке и в несколько рядов. На рис. 5.7 показаны характерные контрольные точки и варианты размещения светильников. В качестве контрольной точки выбирают точку с наихудшей освещенностью. Точки, лежащие непосредственно у стен, не учитывают.

При расчете освещения горизонтальных поверхностей пользуются формулой

где Е – заданная освещенность; Кзап – коэффициент запаса; кд – коэффициент дополнительной освещенности; – суммарная освещенность в контрольной точке, определяемая как сумма значений условных освещенностей е от каждого светильника, рассчитанных при условном потоке ламп светильника

1000 лм. Условная освещенность е зависит от светораспределения светильников, расчетной высоты h и расстояния проекции светильника на рабочую поверхность до контрольной точки d. Для определения условной освещенности пользуются справочным материалами по расчету освещения.

Рис. 5.7. Характерные контрольные точки и варианты размещения светильников. а – однорядное; б – шахматное; в – многорядное

Метод светящихся полос. Совокупность светильников, расположенных в линию можно представить светящейся линией, полосой. Характеристикой светящихся полос является линейная плотность светового потока светильников f, равная частному от деления суммарного светового потока ламп в линии (полосе) Ф на длину этой линии Lл.

где Ф – суммарный поток ламп; Lл – длина световой линии; lc – длина сплошного элемента линии, если линия имеет разрывы; lp – длина разрывов в линии. Метод светящихся полос является производным от точечного метода. Он при использовании известных формул позволяет определять освещенность при заданной плотности светового потока.

Источники: http://samelectrik.ru/kak-rasschitat-osveshhennost-komnaty.html, http://electric-tolk.ru/raschet-osveshheniya-formula/, http://www.eti.su/articles/svetotehnika/svetotehnika_682.html

electricremont.ru

Производим расчёт освещённости помещения

При всех достижениях современной науки наилучшее освещение до сих пор предоставляет природа. Человеку остаётся только стремиться максимально приблизиться к показателям естественного света, которые обеспечивают нам солнце, и по возможности подражать. Именно поэтому к такому, казалось бы, банальному делу, как расчёт освещённости помещения, желательно подойти со всей ответственностью. Лучше, чем надо — всё равно не получится.

Правильное распределение света – залог уюта в комнате

Сам расчёт освещения состоит из подсчёта общей мощности (электрической или световой), количества светильников, а также количества ламп и мощности каждой из них. А вот факторов, которые могут повлиять на эти расчёты, довольно много.

Что нужно учитывать при расчёте

Сосредоточимся на тех характеристиках, которые могут быть учтены самостоятельно. Это:

  • тип помещения (гостиная, кухня, рабочий кабинет и т. д.);
  • высота потолка;
  • цвет напольного покрытия, мебели или стен;
  • наличие или отсутствие зеркал.

Уровень освещённости разных типов комнат зависит от их целевого назначения. То, что в гостиной или кухне будет нормой — для спальни уже слишком ярко, и наоборот. Высота потолка тоже имеет определённое значение. Стандартом при вычислениях считается высота до 3 м. Если она находится в пределах от 3 до 4 м — все результаты нужно умножить на 1,5, если больше — на 2.

Прежде всего, следует исходить из типа помещения

Учёт цветовой гаммы и наличия зеркал производится с помощью специальных коэффициентов и индексов. Если пытаться учесть абсолютно всё, то можно надолго застрять в этом процессе. В основном сложности возникают при выполнении зонирования помещения с помощью света. Но, с другой стороны, это больше касается сложных дизайнерских планировок, и такие данные входят в дизайн-проект. Постараемся дать рекомендации по расчётам, которые пригодятся в большинстве случаев.

Способы расчёта

Их можно выделить два:

  1. По электрической мощности (в Ваттах).
  2. По световой (в Люменах).

Для каждого варианта предусмотрены свои нормы, формулы и единицы измерения. Оба имеют свои достоинства и недостатки. Рассмотрим их более детально.

Считаем в Ваттах

Этот способ рассчитать освещённость помещения самый простой, привычный, но не самый точный. Для его применения необходимы следующие данные:

  • площадь комнаты;
  • требуемая мощность на квадратный метр.

Площадь находим по простой школьной формуле S=a*b. Далее, берём данные о необходимом количестве Ватт на 1 м2 — в среднем это 20 Вт — и множим на площадь. Математически это будет выглядеть так: P=S*p, где P — общая мощность, p — номинальная для 1 м2. Теперь можно высчитать количество лампочек в помещении. Просто делим общую мощность на этот же показатель для одной лампы. То есть, если вы хотите осветить помещение, которое требует в общем 300 Вт с помощью лампочек в 75 Вт, то: 300/75=4 — именно столько источников света вам понадобится.

Рациональное использование источников освещённости позволит улучшить атмосферу в помещении

Следует отметить, что норма 20 Вт — очень приблизительна. И чтобы повысить точность, желательно использовать отдельные показатели по каждому типу помещения:

  • гостиная — 10–35 Вт;
  • кухня — 12–40 Вт;
  • ванная комната — 10–30 Вт;
  • спальня — 10–20 Вт.

Все данные о мощностях мы умышленно привели для обычных ламп накаливания, как самых распространённых в наших краях. Производители более дорогих и в то же время экономичных видов зачастую указывают на упаковке какой по мощности лампе накаливания соответствует этот экземпляр.

Этот способ, с одной стороны, более точный, с другой — менее привычный. Хотя, если разобраться в единицах измерения, то ничего сложного в нём нет. Сложность заключается в том, что большинство из нас ассоциирует всё связанное с освещением с Ваттами. Но на самом деле эта единица измерения показывает лишь сколько ваша лампа потребляет электрической энергии. А сколько она при этом даёт света, её световой поток, измеряется в Люменах (Лм). В свою очередь, освещённость помещения измеряется уже в Люксах (Лк). 1 Лк равен 1 Лм на 1 м2. Объясняем проще. Если с помощью светового потока в 1 Лм осветить поверхность площадью в 1 м2 — такая освещённость будет равна 1 Лк.

Дальше действуем по тому же алгоритму. Берём общую площадь, множим её на необходимую освещённость для 1 квадратного метра и получаем мощность светового потока, которая нужна для освещения всего помещения. Формула почти такая же, как и раньше: P=S*E. Где S по-прежнему площадь, P — общая мощность (теперь в Лм), а E — освещённость 1 м2 в Лк.

Помните об эффективности каждого источника освещения

Чтобы воплотить эту формулу в жизнь понадобятся нормы по освещённости того или иного типа помещения. По разным нормативным документам они составляют:

  • гостиная — 100–200 Лк;
  • кухня 150–300 Лк;
  • ванная комната — 50–200 Лк;
  • спальня — 100–200 Лк.

Осталось произвести расчёт количества светильников. Для этого общую мощность (P) делим на световой поток от одного источника (F) — n=P/F. Здесь тоже потребуются определённые цифры. А именно световая мощность разных видов ламп. Почти всегда эти сведения можно найти на упаковке. Но на всякий случай основные из них приведём и здесь:

Подставив данные из таблицы в формулу над ней, вы сможете рассчитать количество источников света при использовании разных типов ламп.

Как мы и говорили, если внимательно отнестись к единицам измерения и не путать Люмены и Люксы — сам расчёт ничего сложного собой не представляет. При достаточном уровне ответственности и внимания произвести его сможет каждый. Но если эта информация вас немного озадачила — можем предложить произвести подсчёт онлайн. Для этого используйте специальный калькулятор освещённости помещения.

repaireasily.ru


Смотрите также