Как произвести расчет освещения с помощью светодиодных ламп

На смену лампам накаливания приходят экономные LED-светильники. Для правильного размещения осветительных приборов требуется расчет светодиодного освещения.

Кувшиновидная лампа накаливания Помпавидная лампа накаливания Стандартная лампа накаливания
Конусовидная лампа накаливания RGB светодиодный светильник Прямоугольный однотонный светодиодный светильник
Подвесной сдвоенный светодиодный светильник Круглый встраиваемый светодиодный светильник

Нормы освещенности для помещений различного назначения

Уровень освещенности указывается в люксах (Лк). Это световой поток мощностью 1 люмен (Лм), приходящийся на 1 м² помещения. Люмен — параметр, воспринимающийся глазами человека, меняется в зависимости от освещаемой площади. Если направить 100 Лм на 1 м², то освещенность составит 100 Лк. Если эти же лучи спроецировать на 10 м², показатель освещенности будет только 10 Лк.

В зависимости от назначения комнат, проводимых работ к уровню освещенности предъявляются свои требования. Существуют нормативы СНиП, касающиеся разных видов помещений. Согласно им, требуемая освещенность составляет (в Лк):

• для коридора, ванной, туалета, кладовой — 50;
• в гардеробе — 75;
• для лестницы многоэтажного дома, сауны — 100;
• на кухне, в спальне, гостиной — 150;
• для детских комнат — 200;
• в библиотеках, кабинетах, офисе с ПК — 300;
• в помещениях для чертежных работ, сборки мелких деталей — 500.

Ориентируясь при выборе на люксы светодиодного светильника, не забывают, что это показатель освещенности для 1 м². Если вкрутить в спальне площадью 10 м² лампочку 150 Лк, этого будет недостаточно: требуется 1500 Лк.

Нормативы СНиП рассчитаны на помещения со стандартной высотой потолков 2,7 м.

Чем дальше расположены лампочки от объекта, тем хуже он освещается. Поэтому применяется коэффициент поправки для потолка высотой более 2,7 м. Он составляет в зависимости от уровня подъема потолков:

• до 3 м — 1,2;
• в пределах 3,0-3,5 м — 1,5;
• от 3,5 м до 4,5 м — 2.

Прослеживается прямая зависимость: потребность в свете возрастает с увеличением высоты потолка.

Важен ли вид освещения и характеристика поверхности

Дизайнерское оформление помещений предполагает 3 вида освещения: акцентированное, функциональное, общее. Каждый из них в большей или меньшей степени влияет на освещенность. Зная особенности видов, рассчитывают необходимый показатель.

Акцентированное освещение применяется в интерьере для выделения объектов, создания желаемой атмосферы. Используются различные световые эффекты, оттенки, получаемые от экономных источников: светодиодных лент, маленьких светильников. Особые требования к уровню освещенности не предъявляются.

Функциональное освещение служит для дополнительной подсветки рабочего места на кухне, в мастерской, кабинете, у зеркала и т.п. Дизайнеры применяют его для зонирования комнат.

Назначение общего освещения — дать количество света, необходимое для помещения. Источники размещают на потолке, стенах, используют торшеры и т.д. Тип светильников роли не играет. Общее освещение используют при расчетах необходимого уровня, не принимая во внимание акцентированное, иногда учитывают местное.

Иногда после всех расчетов оказывается, что освещенность недостаточная. Такое случается, когда не учитывают отражающую способность поверхностей. Если стены или пол комнаты темные, потолок матовый, освещенность уменьшается. Например, освещение над столом яркое, его достаточно для работы. Для чтения книги на диване интенсивности света мало, потому что лучи плохо отражаются от темных стен.

Существует коэффициент отражения (КО), который зависит от цвета поверхности:

• белые стены и потолок отражают 70% света;
• светлые — 50%;
• серые — 30 %;
• темные — 10%.

Черные поверхности не отражают ничего, поглощая лучи. Определяют освещенность с учетом отражения, используя таблицы. Существует упрощенная формула, согласно которой усредненный отражающий коэффициент равняется сумме КО стен, потолка, пола, разделенной на 3. Этот коэффициент используют при расчетах.

Какие данные необходимы для расчета

Рассчитывают количество светильников для комнаты простыми методами: по электрической мощности и световой. Главное, чем отличаются методы, — единицы измерения. Для вычислений по электрической мощности это Ватты, по световой — люмены.

1. Габариты помещения: длину, ширину. Умножая их, находят площадь.
2. Необходимую мощность.
3. Высоту потолка. Если больше 2,7 м, применяют коэффициент.
4. Отражающую способность поверхностей. Находят усредненное значение по вышеприведенной формуле.

Как рассчитать освещенность стандартными лампами

Самый простой способ расчета основан на сравнении мощности светодиодов и накальных источников света. На упаковке первых указывают соотношение этих показателей. Например, читают надпись: 10 W=100 W. Вычисляют необходимое количество спотов. Исходят из того, что оптимальным считается освещение, когда на 1 м² приходится 20 Вт лампочки накаливания.

Алгоритм вычисления количества светодиодов по этой схеме:

• узнают площадь помещения;
• результат умножают на 20 (количество необходимых ватт);
• полученное число делят на мощность 1 экономлампы.

Подобным методом пользуются чаще всего. Он простой, но не отличается точностью. Более совершенный способ — рассчитать по мощности светового потока. Порядок вычисления:

1. Пользуясь таблицей, узнают, сколько люксов требуется на 1 м².
2. Умножают показатель на площадь комнаты. Получают общую мощность, которая выражается уже люменами.
3. На упаковке каждого светодиода есть надпись, указывающая номинальный световой поток, например 900 Лм. Осталось приобрести такое количество лампочек, чтобы сумма достигла требуемого значения.

Еще способ, применяя который узнают количество спотов по размерам комнаты. Применяется формула: N=(S×W)/P.

• N — требуемое количество светильников;
• S — площадь, м²;
• W — необходимую мощность потока светового излучения, Вт/м²;
• P — мощность отдельного светодиода.

Показатель W для светодиодных ламп в зависимости от помещения, Вт/м²:

• для коридора — 1;
• в санузле, спальне — 2;
• в гостиной — 3;
• на кухне — 4.

При самостоятельных расчетах учитывают важные моменты:

1. Если результат дробное число, округляют до большего значения.
2. Светодиоды эффективно освещают пространство под углом 120°. Чтобы добиться ровного освещения без перепадов, увеличивают количество светодиодов, уменьшая мощность.
3. Светильники в люстре расположены ниже, чем точечные на потолке. Последние подбирают с интенсивностью света на 20% больше.

Приведенные методы не принимают во внимание высоту помещения, коэффициент отражения стен, пола и потолка, другие факторы. Более точные вычисления дает онлайн-калькулятор, который эти параметры учитывает.

Расчет точечного освещения с примером

Приведенные ниже примеры убеждают, что расчет освещения светодиодными светильниками несложный.

Пример вычисления по электрической мощности для спальни 3,5×4,5 м. Площадь составляет 15,75 м². Умножают на норму для 1 м² — 20 Вт, получают 315 Вт. Подбирают необходимое количество светильников по мощности каждого, чтобы в сумме получилось 315 Вт или немного больше.

Второй пример — вычисление по световой мощности. Для детской комнаты требуемая освещенность 200 Лк (для 1 м²). Ее размеры — 3×4=12 м², всего понадобится 2400 Лм. Если взять лампы LED с номинальным световым потоком 400 Лм, их потребуется 6 шт.: 2400/400=6.

Третий пример с использованием формулы N=(S×W)/P для санузла площадью 10 м². Уровень освещенности для него W=2 Вт, планируется монтаж спотов по 5 Вт. Подставляют значения в формулу: (10×2)/5=4 шт.

Как проверить уровень освещенности

Интенсивность светового потока в разных помещениях определяется по формуле F=E×S×K. Буквами обозначены:

• E — норма освещенности из таблицы, Лк;
• S — площадь комнаты, м²;
• K — поправочный коэффициент.

Последний показатель зависит от отражающей способности поверхности, высоты установки светильников. Для профессионального определения уровня используют специальные таблицы. В них указана отражающие свойства множества предметов. В быту применяют более простые расчеты. Коэффициент для жилых помещений с LED- освещением принимается 1,1.

Проверяют освещенность люксометром.

Искусственное и естественное освещение замеряют отдельно. Работа прибора основана на том, что встроенный фотоэлемент улавливает световые лучи, которые преобразуются в электричество. Его величина прямо пропорциональна уровню освещенности. Показания отображаются на шкале или экране.

Замеры проводят в местах с разной интенсивностью световых потоков. Проверяют освещенность только горизонтальных поверхностей, удаленных от приборов с электромагнитным излучением. Вначале проверяют общую освещенность, затем — рабочих мест. Данные сверяют с нормативами.

При недостаточном освещении доводят показатель до требуемого уровня. Преимущественно работа заключается в установке дополнительных светильников. Планируя постройку нового здания, определяют уровень освещенности, от которого зависит комфортность проживания и работы.

САМОСТОЯТЕЛЬНЫЙ РАСЧЕТ ОСВЕЩЕНИЯ: ОПРЕДЕЛЯЕМ КОЛИЧЕСТВО И МОЩНОСТЬ ЛАМП НА КОМНАТУ

Сколько нужно лампочек, чтобы в комнате было достаточно светло и комфортно – вопрос не совсем верный. Важнее не количество, а «качество» лампочек. Сейчас нет проблемы подобрать лампочки необходимой яркости. Ориентируйтесь на дизайн и размер светильника.

Мы постараемся объяснить, как правильно самостоятельно рассчитать необходимый уровень освещения для разных помещений и выбрать подходящие лампочки. Если вам все-таки понадобится помощь, обращайтесь – проконсультируем бесплатно.

Быстрый подбор светильников по стилю и площади комнаты

Вводим параметры помещения – видим подборку светильников и люстр

Если вы зашли к нам на сайт, чтобы просто купить подходящий светильник или люстру, а не разбираться в светоотдачах и мощностях, то укажите стиль и площадь помещения, и вы увидите подходящие для вашей комнаты светильники из нашего каталога. Это будет общий свет – не забудьте дополнительно подсветить рабочие зоны и углы.

Разбираемся с показателями освещения и яркостью

Многие привыкли выбирать лампочки, ориентируясь на мощность в ваттах (W). Раньше, когда в основном использовались лампочки накаливания, действительно, можно было ориентироваться только на этот показатель – чем больше была мощность лампочки, тем ярче она светила. Времена изменились, и сейчас мы можем пользоваться лампочками, которые потребляют меньше энергии, а светоотдача от них больше.

На яркость влияют характеристики лампочек и помещения.

Характеристики лампочек, влияющие на яркость:

• световой поток в люменах (lm);
• потребляемая мощность в ваттах (W);
• сила света в канделах (cd);
• цветовая температура в кельвинах (K);
• угол рассеивания;
• индекс цветопередачи.

Таким образом, мощность потребления в ваттах — не единственный и не главный фактор, отражающий яркость.

• цвета и фактура поверхностей комнаты и плафонов;
• высота размещения светильников;
• наличие и размеры окон.

Чтобы понять, что же такое яркая комната, мы обратимся к нормам СНиП и СанПиН (строительные и санитарные нормы и правила), где указаны нормативы яркости для разных помещений. Этот показатель дается в люксах (lx). Люксы – это единица светового потока в люменах на 1 м² площади. Таким образом, чтобы подсчитать необходимую яркость помещения, нужно указанное рекомендуемое количество люксов умножить на количество квадратных метров комнаты, которую вы хотите осветить – получается показатель светового потока в люменах на целую комнату.

В статье мы покажем, как выбрать лампочку, ориентируясь на люмены (зачастую производитель указывает количество люменов на коробочке). Если же вы привыкли выбирать лампочку по ваттам, то мы покажем, как эти самые люмены перевести в ватты.

Первый шаг для расчета освещения: выбираем тип ламп

Рассказываем про отличительные особенности каждого варианта

Чтобы понять, какая яркость светильника требуется для освещения комнаты, надо определиться, какие источники света мы будем использовать: накаливания (либо галогеновые) или светодиодные. Какие лампы лучше, решать только вам: у всех видов лампочек есть свои преимущества и недостатки.

Лампы накаливания – светоотдача 10 lm/W

Популярные, хотя сейчас повсеместно замещаются светодиодными. Исполнение – цоколь и колба с вольфрамовой нитью в вакууме. Нить нагревается и дает свет. Энергоэффективность крайне низкая. Примерно 90% энергии уходит в тепло, только около 10% — непосредственно на освещение. Светоотдача от 7 до 18 lm/W. Цвет свечения – теплый, как будто солнечный свет (в цифрах измеряется цветовой температурой — как правило, 2700 K).
Cрок службы примерно 1000 часов.

Галогеновые лампы накаливания – светоотдача 15 lm/W

Похожие по принципу работы на лампу накаливания – только здесь вольфрамовая нить помещена в стеклянную колбу, которая заполнена газом. Благодаря галогенам чуть увеличена светоотдача – она составляет от 15 до 22 lm/W, срок службы – порядка 2 000 часов. Цвет свечения – теплый (2 700–3 000 K).

Светодиодные (LED) лампы и светодиодные светильники – светоотдача в среднем 70 lm/W

Очень упрощенно – полупроводник, который светится, когда через него проходит электрический ток. По исполнению светодиодные источники представляют собой:

• лампы с цоколем и колбой;
• платы со встроенными диодами;
• ленты со встроенными диодами;
• целиком светильники, т.е. дизайнерски оформленный каркас со встроенными диодами, прикрытыми рассеивателем. Сам светильник как будто большая необычной формы лампочка.

Максимальная, но в довольно широком диапазоне, светоотдача по сравнению с лампами накаливания – от 30 до 240 lm/W. Разнообразие оттенков свечения – от очень теплых желтых до крайне холодных синеватых (от 2 200 до 7 000 K), в том числе всех цветов радуги. Срок службы порядка 10 000 часов, причем с течением времени диоды тускнеют.

Здесь не рассматриваем люминесцентные источники света – по нашему опыту, им предпочитают светодиодные, а также не рассказываем про прочие виды ламп – натриевые и дуговые, их редко применяют в бытовых целях.

Второй шаг: рассчитываем необходимые световой поток и мощность ламп

Показываем на примерах разных комнат и типов ламп, как рассчитать, какие лампочки требуются

Если у вас возникнут трудности с выбором ламп для достижения нужного уровня освещения, обращайтесь – бесплатно проконсультируем.

Для примера перед расчетами определимся с помещением (заглядываем в нормативы для уточнения минимального уровня освещенности), выберем количество ламп, исходя из масштабов помещения и дизайна, и тип ламп.

Внимание: не путайте светодиодный светильник со светильником с цоколями под лампочки. Если есть цоколи, то нам нужно выбрать к ним лампочки, которые, кстати, можно менять. Светодиодный же светильник – без цоколей (со встроенными диодами). Лампочки к нему не нужны. Он сам по себе как одна большая лампочка. «Перегорит» – меняем целиком светильник.

Наше помещение: кухня площадью 10 м2, устанавливаем светодиодные лампы, по дизайну выбрали люстру на 6 лампочек.

Заглядываем в нормы: по СНиП и СанПиН для кухни необходимо 150 lx на 1 м2.

Рассчитываем через световой поток – люмены (lm).

1. 150 lx * 10 м2 = 1500 lm – необходимый световой поток (яркость) на кухню
2. 1500 lm : 6 = 250 lm — необходимый световой поток (яркость) одной лампочки

Таким образом, необходимо купить 6 светодиодных лампочек яркостью 250 lm каждая.

Рассчитываем через мощность – ватты (W).

Если вам привычнее рассчитать общую мощность ламп для помещения в ваттах, то переводим световой поток в мощность. На 1W светодиодной лампочки приходится в среднем 70 lm. Имейте ввиду, у светодиодных источников в зависимости от брендов и моделей может быть очень разная светоотдача. В связи с этим рекомендуем считать по варианту через люмены, так как расчет через ватты часто может быть некорректным.

1) 150 lx * 10 м² = 1500 lm – необходимый световой поток на кухню
2) 1500 lm : 70 lm/W = 21,4 W – необходимая общая мощность на кухню
3) 21,4 W : 6 = 3,6 W – мощность одной лампочки

Таким образом, необходимо купить 6 светодиодных лампочек на 3,6 W каждая.

Если вы выбираете светодиодный светильник (без цоколей, со встроенными светодиодами), то мы уже посчитали для них площадь освещения. Просто введите площадь и стиль — увидите все подходящие варианты среди светодиодных светильников (именно без сменаяемых ламп).

Наше помещение: детская комната площадью 12 м², устанавливаем лампы накаливания, по дизайну выбрали люстру на 6 лампочек.

Смотрим таблицу: по СНиП и СанПиН минимальный показатель – 200 lx на 1 м².

Рассчитываем через световой поток – люмены (lm)

1. 200 lx * 12 м² = 2400 lm – необходимый световой поток (яркость) на комнату
2. 2400 lm : 6 = 400 lm – необходимый световой поток (яркость) одной лампочки

Получается, требуются 6 лампочек накаливания на 400 lm каждая.

Рассчитываем через мощность – ватты (W)

Если мы не находим на лампочках люмены, то надо перевести их в ватты. На 1 W лампочки накаливания приходится 10 lm.

1) 200 lx * 12 м² = 2400 lm – необходимый световой поток на комнату
2) 2400 lm : 10 lm/W = 240 W – необходимая общая мощность на комнату
3) 240 W : 6 = 40 W – мощность одной лампочки

Получается, требуются 6 лампочек накаливания на 40 W каждая.

Третий шаг: учитываем характеристики помещения для расчета яркости

Когда потолки высокие, при этом люстру вы не спускаете на уровень 2,5–2,7 м – то для получения более точного результата умножьте итоговые расчеты на коэффициент из таблицы.

Еще помните, что темные цвета и матовая фактура поверхностей (стены, мебель) поглощают свет, из-за чего требуются более яркие лампочки.

Большие окна и белые глянцевые поверхности сделают комнату ярче.

Если у вас большая комната – например, площадью 20 м² и больше, и вы нашли люстру, которая должна освещать 30 м², это еще не значит, что ее будет достаточно. Почему? Потому что мы получим яркое пятно по центру, а по краям помещения останется тускло.

Поэтому наша рекомендация – рассчитывать, что одна люстра освещает 10–12 м². Для других зон необходимы дополнительные источники, которые помогут осветить комнату равномерно – еще одна люстра, точечные или подвесные светильники, бра, торшеры.

Если нет желания или технической возможности использовать дополнительные источники света, то мы предлагаем решение, которое позволяет сделать свет равномерным по всей комнате, распределив источники по всему потолку. Варианты такие: люстры-пауки, трековые системы, точечные светильники. С точечными светильниками есть нюанс. Если они с рассеивающим заливающим светом (обычно, светодиодные), то тогда принцип равномерности света сработает. Если точечный светильник под лампочки, свет будет не рассеиваться по комнате, а освещать только небольшие участки под собой, из-за чего освещение комнаты получится слегка пятнистым.

Вывод: если рассматривать обычные люстры, то берите их в расчете на 10–12 м², а больше – добавляйте дополнительные источники света.

Таблица для расчета освещения по СНиП и СанПиН

Определяем необходимое количество света в комнатах для комфортной жизни

Для каждой комнаты требуется свой уровень освещенности. Он традиционно измеряется в люксах и обозначается как lx – данный показатель представляет собой единицу светового потока на 1 м² площади.

В таблицах СНиП № 23-05-95 и СанПиН № 2.21/2.1.1.1278-03 указаны минимальные показатели уровня освещенности, которые рекомендованы для жилых и нежилых помещений.

Популярные вопросы про расчет количества и мощности ламп

Дополнительная полезная информация

Сколько лампочек нужно на комнату — вопрос не совсем верный. В любой светильник мы можем вкрутить лампочку, которая может быть рассчитана как на 2 квадратных метра, так и на 20, т.е. в зависимости от лампочки одиночный светильник может быть ярче, чем люстра на 6 рожков. Тут нужно просто выбирать лампочки, характеристики светоотдачи которых будут соответствовать требуемому уровню освещенности.

При выборе люстры в комнату, мы советуем ориентироваться на масштабность. Не стоит брать маленький одиночный светильник на большую комнату, также, как и люстра на 10 рожков будет несоразмерна комнате на 10 квадратных метров. Наши рекомендации – один рожок на 2-3 квадратных метра.

Да, поскольку сделать чрезмерную освещенность в квартире крайне трудно. Любая бытовая лампочка (не промышленный прожектор) не «переосветит» комнату. Суперъяркий свет может потребоваться всегда – генеральная уборка, работа с мелкими деталями. Чтобы совсем не бояться чрезмерной яркости, всегда можно установить регулятор яркости (диммер).

Рекомендуем сравнить характерные особенности наиболее популярных типов ламп. У каждого типа есть свои плюсы и минусы – зависит от того, какие характеристики для вас важнее. В общих чертах, лампы накаливания и галогеновые (тоже накаливания, только наполненные газом) дают самый приближенный к солнечному свет и имеют 100% цветопередачу, но чаще перегорают и не экономичны. Светодиодные дешевые имеют, как правило, не очень хорошую цветопередачу, порой невидимую, но ощутимую, пульсацию (мерцание), однако, как правило, в разы долговечнее и экономичнее, чем накаливания. Светодиодные, не имеющие проблем с цветопередачей и пульсацией, как правило, в 10-ки раз дороже накаливания. Все светодиодные с годами тускнеют. Плюс светодиодных – можно выбрать цвет свечения (от голубовато-холодного до теплого желтого, а также цвета радуги).

Количество ватт, которое указывают на упаковке светодиодных лампочек, показывает аналог потребляемой мощности лампы накаливания. Например, может быть указано 8W=60W. 8 ватт в данном случае – потребляемая мощность, которую и указывают в ограничениях люстры. 60 ватт – это примерное соответствие к лампе накаливания. Получается, что эту лампочку мы спокойно можем поставить в люстру с ограничением 40W.

В ваттах измеряется потребляемая мощность – этот параметр влияет на яркость лишь косвенно. Дело в том, что в лампочках накаливания действительно можно ориентироваться на ватты – чем больше, тем ярче лампочка. Но современные LED лампы при той же потребляемой мощности могут дать большую светоотдачу и светить гораздо ярче. Поэтому мы рекомендуем ориентироваться на более точные показатели – люмены и люксы.

Количество лампочек может быть любым, главное, выбрать правильные лампочки необходимой яркости. Как понять, какая яркость нужна для определенного помещения, смотрите здесь, а чтобы рассчитать, какие лампочки нужны для конкретной площади – мы подготовили для вас примеры рассчета.

https://obosveschenii.ru/svetodiodnoe-osveshhenie/raschet-svetodiodnogo-osveshheniya
https://lustram.ru/calculate-lamps/