Расчет освещенности помещения — Блог о строительстве

Автор: | 17 сентября, 2020

 

Расчет освещенности помещения

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 освещенностьПри 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 потокаПо 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 20м2светильник 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 расчетаНо 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 20м2со 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 диалюксеПостроим 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» светораспределениеПолучится 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.

Таблица-№11.-Галогенные-лампы-(3000-К,-теплый-свет)

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.Метки:светотехникаосвещениерасчет освещенности

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).

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

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)

Таблица-Коэффициент-использования-для-светильника-с-равномерным-освещением-Инструкция-по-использованию-5

где,

1. Фл – световой поток лампы,

2. Ен – норма освещенности

3. S – площадь помещения

Таблица-Коэффициент-использования-для-светильника-с-равномерным-освещением-Инструкция-по-использованию-4

4. k – коэффициент запаса

5. z – поправочный коэффициент

6. N – количество принятых светильников

Таблица-Коэффициент-использования-для-светильника-с-равномерным-освещением-Инструкция-по-использованию-3

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.

Таблица-Коэффициент-использования-для-светильника-с-равномерным-освещением-Инструкция-по-использованию-2

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-Коэффициент-использования-для-светильника-с-равномерным-освещением-Инструкция-по-использованию-1

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).

Таблица-Коэфициент-использования-для-светильников-с-глубоким-плафоном

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 – площадь помещения (метры квадратные – м2)а – длина помещения (метры квадратные – м2), в нашем примере 5,5 мb- ширина помещения (метры квадратные – м2), в нашем примере 3,5 м

Подставим наши значения

Таблица-Коэффициент-запаса-для-жилых-помещений-для-различных-типов-ламп

S = a * b = 5,5 * 3,5 = 19,25 м2

Подставим данные в формулу:

Люстра-5-рожков-с-плафонами

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.

Расчет освещенности помещения формула

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

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

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.

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 – 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;

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% – белый50% – светлый30% – серый10% – темный0% – 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.

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.

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.

 

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:

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 накаливанияГалогенная лампаСветодиодная лампаЛюминесцентная лампаКомпактная люминесцентная лампаГазоразрядная лампа

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

    Мощность лампыНагрев корпуса (для ламп накаливания и галогенных ламп)Световой потокЦветопередачу

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: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 Лмтаблица №10 – лампа накаливания с матовым стеклом, теплого света 2700 К, мощностью 95 Вт – 1290 Лмтаблица №11 галогенная лампа, теплого света 3000 К, мощностью 75 Вт – 1125 Лмтаблица №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.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.

Расчет освещения — онлайн калькулятор светильников с учетом уровня освещенности

Расчет освещения — это важный этап проектирования комфортной среды в помещениях. При анализе и разработке методики расчета учитывались нормы СанПиН 2.2.1/2.1.1.1278–03. Стоит также уточнить, что в нормативном документе раскрыты три типа освещения: естественное, искусственное и совмещенное. В данном же обзоре рассмотрена только методика расчета искусственного освещения с учетом норм освещенности, а также представлен онлайн калькулятор для быстрого определения требуемого количества осветительных приборов.

Прежде чем переходить к основной части, стоит раскрыть суть двух важнейших параметров — освещенности и светового потока. Освещенность — это физическая величина, характеризующая количество световой мощности на квадратный метр помещения. Она измеряется в Люксах (Лк), и 1 Лк = 1 Лм ⁄ 1м². В Люменах (Лм) измеряется световой поток — физическая величина, характеризующая количество световой мощности в потоке излучения.

Калькулятор освещения — онлайн расчет

Представленный онлайн калькулятор освещения, несмотря на кажущуюся простоту и ограниченность вводимых параметров, успешно справляется со своей задачей с минимальными погрешностями.

Для расчета вам необходимо выбрать тип помещения, его площадь, высоту потолков, тип и мощность используемой лампы. Далее, нажав кнопку «рассчитать», вы получите требуемое количество ламп под заданные параметры.

Онлайн калькулятор освещения:

Разберемся с методикой расчета, использованной в представленном калькуляторе. В первую очередь обратимся к формуле освещенности 1 Лк = 1 Лм ⁄ 1м². В зависимости от выбранного типа помещения в данную формулу подставляется значение нормы освещенности из СанПиН 2.2.1/2.1.1.1278–03 (справочно нормы для всех типов помещений будут указаны в конце публикации). Указав площадь рассматриваемого помещения можно определить требуемый световой поток. Для этого необходимо норму освещенности умножить на площадь. Полученный результат умножается на поправочный коэффициент, зависящий от высоты потолков. При высоте потолков от 2,5 до 2,7 метров коэффициент равен единице, от 2,7 до 3 метров коэффициент соответствует 1,2; от 3 до 3,5 метров коэффициент составляет 1,5; 3,5 до 4,5 метров коэффициент равен 2.

На завершающем этапе полученное значение светового потока делится на значение светового потока одной лампы определенной мощности и типа (сравнительная таблица ламп также будет представлена). Таким образом определяется нужное количество осветительных приборов под конкретное помещение.

Расчет количества светильников методом коэффициента использования

Метод используется для приближенных оценок требуемого количества светильников при проектировании осветительной установки. В данном случае формула для расчета количества светильников выглядит следующим образом:

N = (E × S × Kз) ⁄ (U × n × Фл), где:

  • Е — нормируемая освещенность, Лк.
  • S — площадь помещения, м².
  • Кз — коэффициент запаса.
  • U — коэффициент использования, характеризующий эффективность использования светового прибора в помещении определенных габаритов и типов поверхностей.
  • n — количество ламп в светильнике.
  • Фл — световой поток лампы.

Уровень освещенности (E) нормируется СанПиН 2.2.1/2.1.1.1278–03. Площадь (S) задается под конкретное помещение. Количество ламп (n) зависит от выбранной модели светильника. Световой поток (Фл) берется из таблиц и зависит от типа лампы и ее мощности.

Коэффициент запаса зависит от степени загрязнения помещения, частоты технического обслуживания светильника, интенсивности эксплуатации светильников и принимает значения от 1 до 2.

Зависимость коэффициент запаса от типа помещения:

Тип помещенийКоэффициент запаса, относительные
единицы
Очень чистые помещения, а так же осветительные установки с малым временем использования1,25
Чистые помещения с трехгодичным циклом
обслуживания
1,5
Наружное освещение, трехгодичный цикл
обслуживания
1,75
Внутреннее и наружное освещение при сильном загрязнении2,00

Для определения коэффициента использования (U) в первую очередь необходимо рассчитать индекс помещения (k), и определить коэффициенты отражения поверхностей помещения (стены, пол и потолок).

Индекс помещения рассчитывается по следующей формуле k = (a × b) ⁄ ((h1 – h2) × a × b), где:

a — длина помещения
b — ширина помещения
h1 — высота помещения
h2 — высота расчетной плоскости

Коэффициенты отражения:

Цвет поверхностиКоэффициент отражения, %
Поверхность белого цвета70–80
Светлая поверхность50
Поверхность серого цвета30
Поверхность темно-серого цвета20
Темная поверхность10

Зная индекс помещения и коэффициенты отражения, при помощи разработанных производителями осветительных приборов таблицам определяется последняя неизвестная U в формуле расчета количества светильников.

Для наглядности в следующем пункте представлены примеры расчета светильников двумя рассмотренными методами.

Примеры расчета освещения помещения

Первый пример будет основываться на методе применения коэффициента использования. В качестве исходных данных примем:

  • Дина помещения (a) = 6,0 м. Ширина помещения (b) = 5,8 м. Высота помещения h1 = 2,8 м. Площадь помещения S = 5,8 × 6,0 = 34,8 м².
  • Для кабинетов, рабочих комнат, офисов, представительств нормируемая освещенность E = 400 Лк. Значение берется из таблицы 2 СанПиН 2.2.1/2.1.1.1278–03. Здесь же обращаем внимание на графу «Рабочая поверхность и плоскость нормирования КЕО и освещенности (Г — горизонтальная, В — вертикальная) и высота плоскости над полом, м». В нашем примере Г — 0,8 означает, что h2 = 0,8 м.
  • Световой поток используемых ламп в светильнике Фл = 1350 лм (лампа 18 Вт). Количество ламп в светильнике n = 4.
  • Примем, что коэффициент запаса Кз = 1,5.
  • Примем, что коэффициенты отражения равны: потолок 50, стены 30, пол 20.

Рассчитаем индекс помещения:
k = (a × b) ⁄ ((h1 – h2) × a × b) = (5,8 × 6,0) ⁄ ((2,8 – 0,8) × 5,8 × 6,0) = 1,47 ≈ 1,5.

С учетом коэффициентов отражения и индекса помещения определим коэффициента использования (U) по специализированным таблицам, разработанным производителями под конкретный тип лампы.

Пример таблицы для определения коэффициента использования:

Исходя из таблицы U = 0,47. Теперь, зная все переменные, можно рассчитать требуемое количество светильников:

N = (E × S × Kз) ⁄ (U × n × Фл) = (400 × 34,8 × 1,5) ⁄ (0,47 × 4 × 1350) = 8,22 ≈ 8 шт.

Таким образом, рассмотренное офисное помещение должно быть освещено светильниками (конкретной типа) в количестве 8 штук при равномерном размещении на поверхности потолка для достижения освещенности Е = 400 лк на рабочей поверхности (0,8 м от пола).

В качестве второго примера рассмотрим упрощенную методику, примененную в онлайн калькуляторе освещения. Исходные данные:

  • Имеется жилая комната площадью 18 м² с высотой потолков 2,7 м.
  • Для освещения будут использоваться светодиодные лампы мощностью 10 Вт. Из таблиц определяем, что световой поток одной лампы ≈ 900 Лм.

Для расчета воспользуемся формулой освещенности 1 Лк = 1 Лм ⁄ 1м². Соответственно 1 Лм = 1 Лк × 1м. Норма освещенности для жилых комнат 150 Лк. Также нам известна площадь помещения 18 м². И так как высота потолков 2,7 м, то поправочный коэффициент равен 1.

Получаем требуемый световой поток для комнаты:

2700 Лм = 150 Лк × 18 м² × 1 (поправочный коэффициент).

Теперь можно вычислить необходимое количество светодиодных ламп. Для этого делим общее значение светового потока на величину светового потока в одной лампы.

2700 Лм ⁄ 900 Лм = 3 светодиодных лампы мощностью 10 Вт понадобиться для комфортного освещения жилой комнаты площадью 18 м².

Нормируемые показатели искусственного освещения помещений жилых зданий

В данном пункте справочно приведем данные из СанПиН 2.2.1/2.1.1.1278–03, а также рассмотрим группировку ламп освещения по мощности и типу.

Нормы искусственного освещения:

ПомещенияОсвещенность рабочих поверхностей, Лк
1) Жилые комнаты, гостиные, спальни150
2) Жилые комнаты общежитий150
3) Кухни, кухни-столовые150
4) Детские200
5) Кабинеты, библиотеки300
6) Внутриквартирные коридоры, холлы50
7) Кладовые, подсобные30
8) Гардеробные75
9) Сауна, раздевалки100
10) Бассейн100
11) Тренажерный зал150
12) Биллиардная300
13) Ванные комнаты, уборные, санузлы, душевые50
14) Помещение консьержа150
15) Лестницы20
16) Поэтажные внеквартирные коридоры, вестибюли, лифтовые холлы20
17) Колясочные, велосипедные20
18) Тепловые пункты, насосные, электро-щитовые, машинные помещения лифтов, венткамеры20
19) Основные проходы технических этажей, подполий, подвалов, чердаков20
20) Шахты лифтов5

Значения светового потока ламп разной мощности и типа:

Световой поток, ЛмЛампа накаливания, ВтГалогеновая лампа, ВтЛюминесцентная лампа, ВтСветодиодная лампа, Вт
400402910 — 134 — 5
750604315 — 166 — 9
900755318 — 2010 — 12
12001007223 — 3013 — 15
180015015040 — 5018 — 20

Подведем краткий итог. Выбрав простой способ расчета освещения по нормам освещенности, для определения нужного количества ламп вам достаточно использовать представленные табличные данные и формулу освещенности 1 Лк = 1 Лм ⁄ 1м². Соответственно требуемое количество ламп для помещений с высотой потолков от 2,5 до 2,7 метров = (освещенность по норме, Лк × площадь помещения, м²) ⁄ световой поток одной лампы, Лм.

Как самостоятельно рассчитать освещенность в квартире, не углубляясь в физику?

Если матчасть знакома: коэффициенты поглощения и отражения света, индекс цветопередачи, почему высота потолка ― это важно и т. д., то сразу переходите к пункту 5. Там мы собрали быстрые способы расчета освещенности. Если незнакомые слова все же встретились, то потратьте 30 минут на знакомство с темой сейчас, чтобы не потратить сверх бюджета на ремонт потом.

Почему это важно? Не говоря уже о том, что тусклый свет портит зрение, а слишком яркий нервирует, освещение ― это еще и вдохновитель пространства. Представьте, вы две недели выбираете диван определенного алебастрового оттенка. Еще две недели ждете доставку, потому что на складе такого дивана, разумеется, нет. Наконец, диван дома. Вы доводите последние штрихи: вкручиваете лампочку в торшер возле дивана, включаете его. И тут ваш алебастровый диван превращается в пятно цвета грязной лужи.

Запомните, дорогой ремонт с непродуманным освещением будет смотреть хуже, чем недорогой, но с выгодным светом.

Шаг 1. План освещения

Лист бумаги, ручка и примерный план, где и как будет стоять (или уже стоит) мебель ― достаточно для плана освещения. Начните с того, что в каждой комнате должно быть три вида освещения:

  1. общее ― равномерно освещает все пространство.
  2. рабочее ― над рабочей поверхностью, столом и т. д. С таким светом не нужно щуриться, когда моешь посуду или режешь овощи.
  3. декоративное ― подсветка карнизов, ступеней и т. д. Такой свет делает атмосферу в пространстве.

Виды освещения в интерьере гостиной. Схема

Теперь вопрос, почему именно 3 вида ― разве одной люстры в центре мало. Возьмем например, гостиную, место многофункциональное ― кто-то читает книжку, кто-то собирает лего, а кто-то моет пол. Это все разные сценарии освещения.

Теперь вернемся к одной люстре в центре комнаты ― ни в одном случае этого света не хватит. Люстра подсветит центр гостиной, но при этом создаст тени в углах, особенно если гостиная большая. При любом сценарии все будут щуриться и напрягать зрение. А если заранее нарисовать примерный план, станет понятно, что у вольтеровского кресла нужно поставить торшер (рабочее освещение), потому что в нем обычно проводят время за книгой. Над журнальным столиком собирают лего ― значит тоже нужна акцентная люстра. Сценариев множество.

Пример рассеянного и направленного освещения в интерьере гостиной

Тут же нужно помнить, что такие сценарии освещения у каждого свои в зависимости от образа жизни. Возможно, вам хватит только встроенных светильников и торшера. Но в любом случае продуманный план освещения перед походом в магазин поможет понять, где конкретно в вашем случае нужен свет, где его будет мало или наоборот много и т. д.

Примеры рабочего рассеянного и акцентного освещения в интерьере гостиной

Шаг 2. Коэффициент поглощения света (анализ интерьера)

Оранжевый, красный, темно-коричневый и черный цвета поглощают свет. Так, если в интерьере синие стены, серая половая доска, красный яркий диван, то высчитывая необходимое кол-во света ― закладывайте коэффициент поглощения света. Как его применять в формуле рассказали в пункте 5. Если без формулы, то предусмотрите в таком помещении на парочку светильников больше и торшер про запас.

Шаг 3. Характеристики на упаковках ламп

Цветовая температура света ― K

Базовое правило: чем выше температура света в Кельвинах, тем холоднее свет и наоборот, чем ниже значение K, тем свет теплее.

Для глаз приятнее всего значение от 2600 до 3600 К (тепло-белый свет). Такая температура подойдет для общего освещения. А показатель от 3600 до 5500 K (нейтрально-белый свет) подойдет для функционального света, например, над рабочей поверхностью. Все, что более 6600 К ― очень холодное освещение и чаще используется для офисов.

Примеры цветовой температуры в интерьере

Люмены, люксы и ватт ― Лм, Лк, Вт

Сначала разберемся в чем разница.

Люмены ― сила, мощность, яркость света, которая дает лампа. Чем больше люменов указано на упаковке, тем ярче будет свет от лампы.

Люксы ― это параметр освещенности поверхности, на которую падает свет.

Ватты ― это мощность лампы. Кол-во ватт на упаковке ― это кол-во электроэнергии, которая потребляет лампа за час ее работы

Самая частая ошибка при выборе лампочек, определять яркость лампы по количеству Ватт. Запомните, за яркость лампочки отвечают люмены ― Лм.

Теперь подробнее, чем отличаются Люксы от Люменов? Грубо говоря, 100 люменов направленных на 1 кв.м. будут равны 100 люксам, в то время как 100 люменов направленных на 10 кв.м. будут равны 10 люксам. Другими словами ― поверхность освещенности (Лк) с увеличением площади становится меньше, в то время как яркость света (Лм) остается неизменной.

Индекс цветопередачи ― Ra или CRI

Эта величина на упаковке лампочки характеризует настолько точно освещаемый предмет будет сохранять свои естественные оттенки. Чем ниже это значение, тем хуже цветопередача. Например, ваш алебастровый диван с цветопередачей Ra ― 52 будет смотреться блеклым пятном. Также для наглядности, вспомните парковку в ночное время ― все машины кажутся серыми, потому что цветопередача лампочек в фонарях низкая.

Чтобы купить лампочку с хорошей цветопередачей, берите значение RA от 70, самый лучший вариант 90 ― это цветопередача высшего уровня.

Пример действия индекса цветопередачи

Индекс энергоэффективности ламп ― A-G

Этот показатель поможет снизить расходы на электричество.

Всего существует 7 классов энергоэффективности: «A», «B», «C», «D», «E», «F», «G».

Самый высокий класс – это «А», самый низкий – «G».

Класс «А» и «В» ― это энергосберегающие, люминесцентные, а также светодиодные лампы.

Класс «C» и «D» ― галогенные лампы.

Класс «E», «F», «G» ― лампы накаливания.

Тут важно понимать, что лампа накаливания ― самая дешевая из всех (от 42 рублей), но живет она всего 1000 часов. В то время как светодиодная в 3 раза дороже (от 250 рублей), зато срок службы у нее 50000 часов.

Шаг 4. Нормы освещенности жилых помещений

Существует стандарт по нормам освещенности в жилых и нежилых помещениях ― СНиП 23-05-95 «Естественное и искусственное освещение». Нормы освещенности указываются в Люксах (Лк). Эти нормы понадобятся нам в след. пункте для расчета освещенности.

Шаг 5. Расчет освещенности

Самостоятельный расчет освещенности ― это всегда примерная цифра. Нюансов в этом деле много: форма помещения, высота потолка, цвет интерьера, зонирование пространства светом, личное восприятие, тип выбранных светильников и т. д. Так, покупая лампочки или светильники лучше перестрахуйтесь и уточните правильность расчетов у консультанта в магазине. И не забудьте взять с собой план комнаты и примерный план освещения в ней.

Про самостоятельный расчет освещения по площади комнаты мы рассказали в нашем материале о люстрах (см. пункт 3). Там же вы найдете информацию, как пересчитать количество ламп накаливания на галогенные и люминесцентные лампы.

Самостоятельный расчет освещенности. Пример

Быстрая прикидка «на глаз»

Способ 1. Если комната стандартная по размерах и зонированию, а потолки привычные 2,7 м, то используйте примерную формулу ― на 1 кв. м – одна лампочка мощностью 25 Вт. Практика показывает такая формула дает нормальную степень освещенности ― не тускло и не ярко.

Способ 2. Консультанты в магазинах светотехники советуют рассчитывать освещенность комнаты с учетом 400-500 люмен на квадратный метр. Так, если гостиная занимает 15 кв.м умножаем площадь на 500 и получаем 7500 Лм. Теперь берем лампочку, например, на 1247 люменов делим это значение: 7500/1247 и получаем примерно 6 светильников. Именно столько нужно, чтобы в комнате 15 кв.м было комфортно.

Коэффициент поглощения света и погрешности в таких способах закладывайте в количество светильников. Например, 6 светильников по 1247 люменов нужно комнате, чтобы ее осветить. Значит, добавьте еще пару бра или торшер.

Однако, если хочется более вдумчивого подхода, то воспользуйтесь калькулятором ниже.

СОВЕТ: Так как самостоятельный расчет освещенности ― это всегда грубая прикидка, то заранее предусмотрите в комнате место под дополнительный торшер или бра.

Пример освещения в тёмном интерьере

Онлайн-калькулятор для расчета общей освещенности в комнате

В видео мастер-классе разбор и ссылка на онлайн-калькулятор, который рассчитает примерную освещенность по нормам освещенности в Люкс. Подробную текстовую инструкцию, как пользоваться калькулятором оставили ниже.

  • В поле длина и ширина укажите соответствующие параметры комнаты, в которой вы рассчитываете освещенность.
  • Затем укажите точную высоту потолка. Это важно ведь высокие потолки «съедают» свет, поэтому мощность лампочек увеличивается на 1,5 раза от рекомендуемой стандартной мощности.
  • Рабочая поверхность ― это поверхность, до которой вам важно, чтобы доходил свет. Для дивана, кресла, журнального столика стандартную величину ― 0,8 можно не менять.
  • Коэффициент отражение ― это то насколько поверхности в интерьере отражают или, наоборот, поглощают свет. Например, для интерьера с белым потолком, серым стенами и темным полом выбирайте среднее значение ― 70 50 20. Для очень светлого интерьера ― белый потолок, светлые стены и слегка серый пол подойдет ― 80 80 30. В комнате с полностью темных интерьеров ― 30 30 10.
  • Коэффициент запаса ― это, грубо говоря, закладка погрешностей. Например, в комнате маленькое окно или сомневаетесь в коэффициенте отражения ― заложите 1,4.
  • Уровень освещенности ― это как раз нормы СНиП в люксах. Для гостиной, например, закладывайте 150 ― 250. Зависит также от вашего восприятия.
  • Дальше в правом верхнем углу нажимайте « + » и выбирайте тип освещения. Удобнее всего мерить освещенность в светодиодной ленте. Поэтому выбираем интерьерное освещение, затем светодиодную ленту, стандартная модель для жилого помещения по всем характеристикам ― LED STRIP FLEXLINE 98/10.0/1050 3000K.

Если открыть эту светодиодную модель в отдельной вкладке, то можно увидеть, что 1 метр этой ленты дает 1050 лм. Нажимаем « рассчитать » . Т.е. если калькулятор посчитает, что таких светодиодных лент нам нужно 7, то 7*1000=7000 Лм необходимо чтобы осветить наше пространство. Отсюда подбираем кол-во лампочек и светильников под кол-во Лм.

https://blog-potolok.ru/raschet-osveshhennosti-pomeshheniya/
https://stmarka.ru/raschet-osvescheniya-zhilyh-domov/

 

Добавить комментарий

Ваш адрес email не будет опубликован. Обязательные поля помечены *

X