Постараюсь очень кратко и просто изложить метод ручного расчета освещения в помещениях, которому меня научили на курсе «Расчет освещения» школы светодизайна LiDS.
Какой должна быть освещенность
При планировании освещения, в первую очередь нужно определить соответствующую нормам целевую освещенность и посчитать общий световой поток, который должны давать светильники в помещении.
С нормативами определиться просто – либо ищем свой тип помещения в таблицах СанПиН 2.21/2.1.1/1278-03 «Гигиенические требования к естественному, искусственному и совмещенному освещению жилых и общественных зданий» и СП 52.13330.2011 «Естественное и искусственное освещение» , либо соглашаемся с основным требованием по освещенности жилых помещений – 150лк или офисных помещений с компьютерами – 400лк.
Грубая оценка необходимого светового потока
По умолчанию расчет освещенности делается в программе Dialux . Но результат хотя бы приблизительно нужно знать заранее, чтобы сверить данные с оценкой «на глазок».
Как написано даже в Википедии, средняя освещенность поверхности - это отношение падающего на нее светового потока к площади. Но в реальном помещении часть светового потока светильника рабочих плоскостей не достигает, пропадая на стенах. Освещенность в помещении – это отношение общего светового потока светильников к площади помещения с поправочным коэффициентом «η».
Долю света «η», который доходит до рабочих поверхностей, можно оценить на глазок. В самом общем приближении для некоего очень среднего помещения с какими-то там светильниками до рабочих поверхностей доходит примерно половина света, а значит для очень грубой оценки можно использовать коэффициент η = 0,5.
Например, в комнате площадью 20м 2 светильник со световым потоком 700лм (эквивалент лампы накаливания 60Вт) создаст освещенность Е = 0,5 × 700лм / 20м 2 = 18лк. А это значит, что для достижения норматива в 150лк, нужно F = 700лм × (150лк / 18лк) =5800лм, или эквивалент 8-ми лампочек накаливания по 60Вт!
(Полкиловатта ламп накаливания на небольшую комнату! Понятно, почему нормы освещенности для жилых помещений гораздо ниже, чем для учреждений, и почему учреждения уже давно никто лампами накаливания не освещает.)
Более точный метод ручного расчета
Но так как помещения бывают с разными стенами, разной формы, с высокими или низкими потолками, поправочный коэффициент не обязательно равен 0,5 и для каждого случая свой: на практике, от 0,1 до 0,9. При том, что разница между η = 0,3 и η = 0,6 уже означает разбег результатов в два раза.
Точное значение η нужно брать из таблиц коэффициента использования светового потока, разработанных еще в СССР. В полном виде с пояснениями таблицы привожу в отдельном документе . Здесь же воспользуемся выдержкой из таблиц для самого популярного случая. Для стандартного светлого помещения с коэффициентами отражения потолка стен и пола в 70%, 50%, 30%. И для смонтированных на потолок светильников, которые светят под себя и немного вбок (то есть имеют стандартную, так называемую, «косинусную» кривую силы света).
Табл. 1 Коэффициенты использования светового потока для потолочных светильников с косинусной диаграммой в комнате с коэффициентами отражения потолка, стен и пола – 70%, 50% и 30% соответственно.
В левой колонке таблицы указан индекс помещения, который считается по формуле:
, где S - площадь помещения в м 2 , A и B - длина и ширина помещения, h - расстояние между светильником и горизонтальной поверхностью, на которой рассчитываем освещенность.
Если нас интересует средняя освещенность рабочих поверхностей (стола) в комнате площадью 20м 2 со стенами 4м и 5м, и высоте подвеса светильника над столами 2м, индекс помещения будет равен i = 20м 2 / ((4м + 5м) × 2,0м) = 1,1. Удостоверившись, что помещение и лампы соответствуют указанным в подписи к таблице, получаем коэффициент использования светового потока – 46%. Множитель η = 0,46 очень близок к предположенному навскидку η = 0,5. Средняя освещенность рабочих поверхностей при общем световом потоке 700лм составит 16лк, а для достижения целевых 150лк, потребуется F = 700лм × (150лк / 16лк) = 6500лм.
Но если бы потолки в комнате были выше на полметра, а комната была не «светлым», а «стандартным» помещением с коэффициентами отражения потолка, стен и пола 50%, 30% и 10%, коэффициент использования светового потока η составил бы (см. расширенную версию таблицы) η = 0,23, и освещенность была бы ровно вдвое меньше!
Проверяем расчеты в диалюксе
Построим в диалюксе комнату 4 × 5м, высотой 2,8м, с высотой рабочих поверхностей 0,8м и теми же коэффициентами отражения, что и при ручном счете. И повесим 9шт мелких светильников с классической косинусной диаграммой по 720лм каждый (6480лм на круг).
Рис. 1 Взятый для примера светильник Philips BWG201 со световым потоком 720лм, и его классическое «косинусное» светораспределение
Получится ли у нас средняя освещенность рабочих поверхностей в 150лк, как мы оценили вручную? Да, результат расчета в Dialux – 143лк (см. рис2), а в пустой комнате без мебели и человеческой фигуры – 149лк. В светотехнике же значения, различающиеся менее чем на 10% считаются совпадающими.
Рис. 2 Результат расчета в диалюксе – средняя освещенность рабочей поверхности (при коэффициенте запаса 1,0) составила 143лк, что соответствует целевому значению 150лк.
Рис. 3 Красивые картинки, в которые верят люди.
Заключение:
На грубую оценку примитивным методом по формуле E = 0.5 × F / S потребуется 1 минута времени, на уточнение коэффициента использования по таблицам – еще 3 минуты, на проект в диалюксе после некоторого обучения – около 20 минут и еще 20 минут, если хочется «навести красоту». Диалюкс выдает очень красивые картинки (см. рис. 3), которые стоят потраченного труда, потому что в них верят люди. Но по соотношению эффективности и трудозатрат оценка освещенности врукопашную вне конкуренции. Ручной счет прост, надежен и эффективен как саперная лопатка, дает уверенность и понимание.
Статья написана слушателем
Предлагаем вам разобраться как правильно осуществить расчет освещения в зависимости от типа и размера помещения.
Степень освещения поверхности принято выражать в Люксах (Лк), а величину светового потока исходящего от определенного источника света измеряют в Люменах (Лм). Мы будем производить расчет уровня освещенности в два этапа:
- первый этап - определения необходимой для помещения совокупной величины светового потока;
- второй этап - исходя из полученных данных первого этапа - расчет нужного количества светодиодных ламп с учетом их мощности.
Этап №1 расчета.
Для простого расчета необходимого числа ламп воспользуйтесь Калькулятором расчета количества ламп .
Формулой = X * Y * Z рассчитывается показатель необходимой величины светового потока (Люмен) при этом:
- X - установленная норма освещенности объекта в зависимости от типа помещения. Нормы приведены в Таблице №1,
- Y - соответствует площади помещения в квадратных метрах,
- Z - коэффициент поправки значений в зависимости от высоты потолков в помещении. При высоте потолков от 2,5 до 2,7 метра коэффициент равен единице, от 2,7 до 3 метра коэффициент соответствует 1,2; от 3 до 3,5 метров коэффициент составляет 1,5; 3,5 до 4,5 метров коэффициент равен 2.
Таблица №1 "Нормативы освещенности офисных и жилых объектов по СНиП"
Этап №2 расчета.
Получив необходимые данные о величине светового потока, мы можем вычислить необходимое количество светодиодных ламп и их мощность. В таблице №2 указаны значения мощности светодиодных ламп и соответствующие им показатели по световому потоку. Итак, делим полученное на этапе №1 значение светового потока на величину светового потока в люменах по подобранной лампе. В результате имеем нужное количество светодиодных ламп определенной мощности для помещения.
Таблица №2 "Значения светового потока светодиодных ламп разной мощности"
Пример расчета освещения.
150 (X) * 20 (Y) * 1 (Z) = 3000 Люмен.
Теперь согласно таблице №2 подбираем лампу, которая подойдет в установленные осветительные приборы, и которыми мы хотим осветить нашу комнату. Предположим, мы берем все лампы в 10 Ватт, имеющие световой поток в 800 Люмен, то для освещения нашей комнаты такими светодиодными лампами нам потребуется не менее 3000/800=3,75 лампочек. В результате математического округления получаем 4 лампочки по 10 Ватт.
Важно помнить, что желательно в помещении добиться равномерного распределения света. Для этого лучше располагать несколькими источниками света. В случае если вы планируете создавать художественное освещение с несколькими светильниками, монтируемыми в потолок, мы советуем использовать 8 светодиодных лампочек по 5 Ватт каждая и равномерно распределить их по потолку.
Обратите внимание то за основу производимых расчетов мы взяли нормы СНиП принятые в нашей стране. Поскольку нормы эти разработаны и приняты были давно, многие наши клиенты говорят, что уровень освещения согласно этих норм для них мал и света явно недостаточно. Поэтому мы рекомендуем увеличивать эти нормы в 1,5-2 раза при этом устанавливая несколько выключателей, разделяя их по зонам помещения и по количеству светильников. Это позволит включить часть светильников и получить мягкое, не очень яркое освещение , а в случае необходимости, включить полное яркое освещение.
Все мы живем в домах с искусственным освещением, так как не все помещения в доме можно осветить оконными проемами. И вот тут возникает вопрос, какое количество осветительных приборов необходимо для того, чтобы комфортно чувствовать себя в любой точке квартиры?
Освещение в доме
Как известно, правильно созданное освещение позволяет человеку комфортно проводить время и сохранять при этом свое здоровье. Поэтому, чтобы сделать все по правилам, необходимо рассчитать то количество светильников, которое нужно каждой конкретной комнате. Как это сделать, вы узнаете из этой статьи.
Зачем считать?
Многие люди считают, что производить подобные вычисления нет необходимости. Но они глубоко заблуждаются. По нормам освещенности, которые приведены в ряде нормативных актов, каждая комната в зависимости от предназначения имеет свой определенный уровень освещения.
Таблица уровня освещенности
Из установленных норм следует исходить при определении числа не только лампочек, но и светильников (люстр, светодиодных или точечных ламп и т.д.).
Обратите внимание! В нормативных актах нормы уровня освещенности для жилых помещений установлены минимальными. Поэтому при необходимости в ряде случаев их можно несколько варьировать.
Если же не учитывать подобных норм, то пребывание в помещении с неправильно организованным уровнем освещенности приведет к ухудшению здоровья человека, особенно со стороны зрительной, нервной и иммунной систем. Человек начнет гораздо быстрее уставать и станет более раздражительным и нервным. К такому развитию событий может привести не только неправильно подобранное количество световых приборов, но и неравномерный свет от лампочек и их неправильно подобранные технические параметры.
Как поступить?
Рассчитывать требуемое количество осветительных приборов (особенно для точечных и светодиодных ламп) следует для каждой комнаты, имеющейся в доме или квартире. Это объясняется тем, что все они имеют свое предназначение, свои габариты и собственные нормы уровня освещенности согласно приняты требованиям.
Особое внимание в данном вопросе надлежит уделить детской и кухне. Промышленные и офисные помещения также подпадают под категорию повышенного внимания. Такая значимость освещения здесь связана с тем, что именно здесь люди пребывают длительное время. Поэтому неправильно подобранное количество светильников в этой ситуации будут наносить более ощутимый вред здоровью людей.
Провести расчет количества светильников для любого помещения сможет каждый.
Для этого только необходимо знать алгоритм вычислений, а также те параметры, которые влияют на итоговый результат.
Разнообразие моделей
Сегодня люди все больше предпочтения отдают точечным и светодиодным приборам, устанавливая их в качестве основного или комбинированного освещения. Поэтому в этой статье мы рассмотрим принципы расчета светодиодных и точечных светильников для любого помещения.
Первый вариант расчетов
При определении числа светодиодных приборов используют метод коэффициента светового потока испускаемого источником света.
Обратите внимание! Данный метод подходит для подсчета количества любых типов осветительных приборов, а не только светодиодного варианта. Он также годится для любого типа помещения.
Светодиодная модель
Суть этого способа заключается в вычислении коэффициента для комнаты, в основе которого берется ее размер, а также светоотражающие свойства поверхностей (потолка, пола и стен).
Чтобы произвести расчеты данным методом, необходимо знать следующие параметры:
- а – длина комнаты;
- b – ее ширина;
- h1 – высота потолка.
Также вам понадобятся такие показатели:
- коэффициент применения осветительного прибора;
- коэффициенты отражения света от поверхности потолка, стен и пола;
- расчетная высота – расстояние, находящееся между рабочей поверхностью (hp) и светильником;
- вид используемой лампочки;
- мощность используемых лампочек;
Виды лампочек
- нормы освещенности.
Все эти параметры можно узнать из соответствующих нормативных актов для каждого конкретного помещения.
Алгоритм расчета включает следующие этапы:
- определение площади помещения. Для этого ширину (b) умножаем на длину (а);
- вычисляем индекс комнаты φ = S / (h — Кз) * (a + b);
Обратите внимание! Для вычисления индекса помещения вам понадобится знать такие показатели:
- S – площадь комнаты;
- h – ее высота;
- Кз – вычисленный ранее коэффициент запаса;
- а и b – ширина и длина комнаты.
- затем определим коэффициент для применения прибора. Этот показатель можно узнать из таблиц серийности осветительной продукции. Для этого нужно знать индекс помещения и коэффициент отражения.
Теперь все готово для того, чтобы определить требуемое число осветительных приборов, используя формулу:
N = (E х S) / (U х n х Фл х Кз)
Значения из формулы расшифровываются так:
- Е – необходимая освещенность для горизонтальной плоскости (Лк);
- S – площадь (м2);
- U – коэффициент применения осветительного прибора;
- n — число лампочек, вкрученных в одно изделие;
- Фл – световой поток, указанный для одной лампы (Лм);
- Кз– коэффициент запаса. Этот коэффициент определяет снижение яркости свечения лампочки по причине ее износа и/или загрязнения осветительных элементов, а также загрязнения пространства освещаемых поверхностей.
После этого определяем коэффициент использования прибора. Вставляем все полученные значения в формулу и поучаем конечный результат.
Полученное число представляет собой оптимальное количество светильников, необходимое для создания качественного уровня освещенности для конкретной комнаты.
Второй вариант расчета
Здесь мы рассмотрим вариант определения количества точечных приборов.
Точечная модель
Чтобы провести все необходимые вычисления, вам нужно проделать следующий алгоритм действий:
- определяем площадь комнаты, для которой будут проводиться дальнейшие расчеты;
- определяем мощность лампочек, которые применяются для освещения. Именно этот показатель имеет самое большое значение для определения числа точечных осветительных приборов;
Обратите внимание! Распределение источников света осуществляется по правилу: на 1 кв. м. площади, которую нужно осветить, следует использовать лампочку мощностью в 20 Вт. Таким образом, если мощность лампы в имеющемся светильнике составляет примерно 35 Вт, то на 1,5 кв. м. необходимо будет установить один осветительный прибор с таким источником света.
- расстояние между такими точечными светильниками должно быть примерно 30 см. При этом от угла стены до ближайшего источника света должно быть примерно 20 см.
Исходя из приведенного алгоритма, вы сможете без особых проблем вычислить количество точечных светильников для любых габаритов.
В ситуации, когда точечные осветительные приборы будут размещаться только в качестве дополнительного освещения, тогда их количество можно несколько уменьшить. Кроме этого здесь будет рациональным размещение точечных светильников в конкретной зоне в качестве локальной подсветки.
При этом необходимо помнить, что норму освещения для такого рода осветительных приборов необходимо увеличить примерно на 15-20 %. Это следует делать в той ситуации, когда они выступают в роли основного освещения.
Интерьер
Интерьер
Последнее что следует учитывать в подобных расчетах – цветовая гамма интерьера. Этот параметр нужно обязательно брать во внимание, если вы хотите получить оптимальное освещение. Чем темнее будет обстановка, тем более яркими должны быть источники света. Мощность здесь нужно увеличить в 1,5-2 раза. Кроме этого можно немного увеличить и количество самих светильников.
Как видим, расчеты не так уж сложны, но они необходимы для вашего комфортного нахождения в любом помещении дома.
Изготовление оригинального биокамина своими силами
Правильное освещение в коридоре, соответствие нормам
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 (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, 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 , которые пригодятся в большинстве случаев.
Способы расчёта
Их можно выделить два:
- По электрической мощности (в Ваттах).
- 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
- требуемая мощность на квадратный метр.
Площадь находим по простой школьной формуле S=a*b. Далее, берём данные о необходимом количестве Ватт на 1 м 2 - 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 м 2 . 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.
Считаем в Люменах
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 м 2 . Объясняем проще. Если с помощью светового потока в 1 Лм осветить поверхность площадью в 1 м 2 - 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 м 2 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, 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.
