Как посчитать освещение для помещения?
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 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.
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 помещений | Коэффициент запаса, относительные единицы |
| Очень чистые помещения, а так же осветительные установки с малым временем использования | 1,25 |
| Чистые помещения с трехгодичным циклом обслуживания |
1,5 |
| Наружное освещение, трехгодичный цикл обслуживания |
1,75 |
| Внутреннее и наружное освещение при сильном загрязнении | 2,00 |
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 поверхности | Коэффициент отражения, % |
| Поверхность белого цвета | 70–80 |
| Светлая поверхность | 50 |
| Поверхность серого цвета | 30 |
| Поверхность темно-серого цвета | 20 |
| Темная поверхность | 10 |
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:
| Помещения | Освещенность рабочих поверхностей, Лк |
| 1) Жилые комнаты, гостиные, спальни | 150 |
| 2) Жилые комнаты общежитий | 150 |
| 3) Кухни, кухни-столовые | 150 |
| 4) Детские | 200 |
| 5) Кабинеты, библиотеки | 300 |
| 6) Внутриквартирные коридоры, холлы | 50 |
| 7) Кладовые, подсобные | 30 |
| 8) Гардеробные | 75 |
| 9) Сауна, раздевалки | 100 |
| 10) Бассейн | 100 |
| 11) Тренажерный зал | 150 |
| 12) Биллиардная | 300 |
| 13) Ванные комнаты, уборные, санузлы, душевые | 50 |
| 14) Помещение консьержа | 150 |
| 15) Лестницы | 20 |
| 16) Поэтажные внеквартирные коридоры, вестибюли, лифтовые холлы | 20 |
| 17) Колясочные, велосипедные | 20 |
| 18) Тепловые пункты, насосные, электро-щитовые, машинные помещения лифтов, венткамеры | 20 |
| 19) Основные проходы технических этажей, подполий, подвалов, чердаков | 20 |
| 20) Шахты лифтов | 5 |
Значения светового потока ламп разной мощности и типа:
| Световой поток, Лм | Лампа накаливания, Вт | Галогеновая лампа, Вт | Люминесцентная лампа, Вт | Светодиодная лампа, Вт |
| 400 | 40 | 29 | 10 — 13 | 4 — 5 |
| 750 | 60 | 43 | 15 — 16 | 6 — 9 |
| 900 | 75 | 53 | 18 — 20 | 10 — 12 |
| 1200 | 100 | 72 | 23 — 30 | 13 — 15 |
| 1800 | 150 | 150 | 40 — 50 | 18 — 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.
Расчет освещенности помещения светодиодными лампами
Наиболее актуальный вопрос при замене обыкновенных лампочек накаливания на светодиодные – как рассчитать необходимое количество светодиодных ламп. Для нас привычно, что в туалете светит лампочка на 60 Вт, а в зале три-четыре по 100 Вт. Но для светодиодов такие параметры неприменимы. При установке необходимо производить определение суммарного светового потока.
Расчёт освещенности помещений различного назначения
Для каждой комнаты уровень освещённости подбирается индивидуально и зависит от того, какие работы будут проводиться в помещении. В тех комнатах, где вы будите читать либо писать яркость должна быть максимальная, а для коридора достаточен уровень освещенности почти на порядок ниже.
Наиболее простой способ подобрать замену нитям накаливания по таблице их световых потоков.
| Световой поток лампы накаливания | |
|---|---|
| Лампа накаливания, мощность в Вт | Приблизительный световой поток, Лм |
| 20 | 250 |
| 40 | 400 |
| 60 | 700 |
| 75 | 900 |
| 100 | 1200 |
| 150 | 1800 |
| Требуемое освещение помещения | |
|---|---|
| Тип помещения | Необходимый уровень освещения на 1м² (Люкс) |
| Прихожая | 80-100 |
| Кухня | 200-250 |
| Ванная комната | 200-250 |
| Гостинная | 300-400 |
| Спальня | 200-250 |
Возьмём в качестве примера гостиную комнату площадью 20 м.кв, в которой стоят четыре обыкновенных лампы накаливания по 100 Вт. Суммарный световой поток такой люстры составит 1200*4=4800 люмен. Делим световой поток на площадь помещения: 4800/20=220 люмен/м.кв (люкс).
Расчет освещения светодиодными светильниками
Здесь используются очень простые формулы:
Расчет количества светодиодных светильников по площади производим исходя из размеров комнаты и требуемого уровня освещения.
Световой поток одной лампы = уровень освещённости * площадь комнаты / количество ламп
Расчет светодиодного освещения на квадратный метр:
Уровень освещённости = количество ламп * световой поток лампы / площадь освещения
Сколько нужно светодиодных светильников на квадратный метр зависит от типа монтажа светильников. Если светодиоды устанавливаются в обычную люстру, их световой поток подбирается исходя из необходимого уровня интенсивности света. При монтаже точечных светильников по периметру – делим необходимый уровень на показатель светового потока ламп, которые мы планируем устанавливать.
Не следует забывать, что эффективный угол света светодиодов около 120 градусов, поэтому количество светильников на квадратный метр должно быть таким, что бы свет был равномерным, без перепадов. Это достигается увеличением количества источников света с пропорциональным уменьшением мощности каждого источника.
Следует учесть, что лампочки, расположенные в потолке, находятся на 20-30 см выше, чем в люстре, поэтому интенсивность света должна быть на 15-20% выше.
Онлайн калькулятор
Для определения количества источников света, можете использовать калькулятор расчета освещенности помещения светодиодными лампами:
Какие лампы выбрать для освещения
При выборе светодиодных лампочек следует обратить внимание на наиболее критические параметры, которые принципиальны для качества освещения.
- Цветовая температура;
- Тип рассеивателя;
- Световой поток.
Цветовая температура
Цветовая температура светодиодов традиционно имеет три категории
- WW— тёплый белый (цветовая температура 2500-3000 К);
- W-белый (цветовая температура 3000-4200 К);
- CW-холодный белый (цветовая температура выше 4500 К).
Визуально более высокая цветовая температура светят ярче. Так при одинаковой мощности визуальная яркость CW на четверть выше WW.
Тип рассеивателя
Рассеиватель может быть матовый либо прозрачный. Матовый рассеиватель обеспечивает более равномерное распределение светового потока, но потери интенсивности в нём могут достигать 25-30%. Для освещения относительно большой площади помещения более рационально использовать лампы с прозрачным рассеивателем, а вот в настольном светильнике однозначно матовый тип рассеивателя лучше.
Световой поток
При выборе лампочки обязательно обращайте внимание на её номинальный световой поток. Он зависит от типа и качества светодиодных матриц.
| Китай | Тайвань | Европа | |
|---|---|---|---|
| Яркость, Лм | 240 | 380-420 | До 500 |
| Мощность, Вт | 4,8 | 4,8 | 4,8 |
Требуемая мощность светодиодной лампы зависит от рассмотренных выше параметров. При использовании тёплого света, номинальная мощность должна быть на 25-30% выше чем ламп холодного света.
Неточности и погрешности при расчёте светодиодного освещения
Часто замену обыкновенных лампочек на светодиодные производят во время планового ремонта. После, в процессе эксплуатации, оказывается, что света недостаточно.
Основная причина таких казусов – отсутствие учета коэффициента отражения поверхностей.
Переклейка более тёмных обоев, использование линолеума либо ламината тёмных оттенков, матовый подвесной потолок способны ощутимо уменьшить освещённость в помещении. В данном случае мы говорим об общей освещённости. Интенсивность света на письменном столе, над которым смонтирован светодиодный светильник, может быть достаточной. А вот попытка чтения любимой книги, лёжа на диване, будет вызывать дискомфорт, если стены будут мало отражать свет от потолочных светильников.
Для определения коэффициента отражения принято учитывать такие коэффициенты:
- 70% — белый цвет поверхности;
- 50% — светлый;
- 30% — серый;
- 10% — темный;
- 0% — черный;
Существует множество поправочных таблиц для определения освещённости поверхности при различных коэффициентах отражения. Ради лёгкости расчёта можно использовать упрощённую формулу.
Общий коэффициент отражения = (КО потолка + КО стен + КО пола) / 3
Так мы получаем усреднённые, которые позволят заложить поправочный коэффициент в наши расчёты.
Пример:
В комнате белый потолок (КО 70%), персиковые обои (КО 50%) и светлый ламинат (КО 50%).
Средний коэффициент отражения = (0,7+0,5+0,5)/3*1,2 = 0,7
Если в комнате установлены светодиодные лампы с номинальным световым потоком 1400 люмен, при расчете светильников на помещение берем 1400*0,7 = 1000 люмен.
Как правильно рассчитать освещенность квартиры?
Для того, чтобы не сильно напрягались глаза, но, и чтобы было не слишком ярко, важно правильно рассчитать освещенность каждого помещения в доме. Мы расскажем, как это сделать просто и быстро.
Освещенность в каждом помещении дома должна быть оптимальной: чтоб не светило ярко, но и при этом чтоб не нужно было «щурится». В зависимости от размера и высоты комнаты, нужно брать разное количество лампочек разной мощности. В этой статье мы расскажем, как можно рассчитать по формулам освещенность любого помещения, даже производственного.
Расчет производится в два этапа: расчет освещенности помещения и расчет количества светодиодных ламп.
Расчет освещенности комнаты
В России освещенность помещения регулируется согласно СНИП (Строительные Нормы и Правила). В таблице ниже приведена норма освещенности каждого жилого и производственного помещения согласно СНИП 23-05-95 «Естественное и искусственное освещение». Освещенность указывается в люксах. То есть показано, сколько люксов необходимо на 1 м 2 комнаты или офиса.
Итак, зная нормы освещенности каждой комнаты, можем рассчитать нужное количество «люксов» света. Расчет производится по формуле Е = S * K, где Е — освещенность в Лк; S — площадь комнаты; К — коэффициент высоты потолка. Для потолка высотой до 2,7 м коэффициент равен 1; от 2,7 до 3 м равен 1,2; от 3 до 3,5 м — 1,5; от 3,5 до 4,5 м — 2.
Заметьте, что здесь мы взяли коэффициент 1,2, хотя могли и 1, но учитывая, что в зависимости от цвета стен светопоглощение может быть сильнее или слабее (темные тона сильнее поглощают свет), мы взяли больший коэффициент, чтоб немного с запасом было. Теперь нам необходимо подобрать количество светодиодных ламп, чтоб они обеспечивали 3600 Лк.
Подбор мощности лампочек и их количество
В следующей таблице приведено соответствие мощности светодиодной лампы к световому потоку, который она способна выдавать. Зная эти данные, можно высчитать количество осветительных приборов.
Для комнаты удобно использовать лампочки мощностью 10 Вт. Учитывая это, их количество будет следующим:
Х = 3600/900 = 4 шт
То есть в комнату нужно смонтировать люстру на 4 лампочки мощностью по 10 Вт. Например, вы можете взять недорогие Uniel UL.
Обратите также внимание, что в зависимости от типа плафонов в люстре, могут понадобиться лампочки сильнее или слабее по мощности. Если, к примеру, у вас люстра с плафонами, которые смотрят вниз и лампочка не закрыта полностью, световой поток будет рассеиваться практически максимально. Однако если плафоны смотрят вверх, и они к тому же не прозрачные, а матовые, то световой поток будет немного поглощаться стеклом плафона, поэтому лампочки по мощности нужно будет взять с запасом, чтобы сохранялась нужная освещенность.
Как рассчитать количество галогеновых и люминесцентных ламп?
Если вы вдруг еще используете в своей квартире не светодиодные, а галогеновые или люминесцентные лампы, тогда необходимо знать их соответствие мощности к световому потоку. Ниже в таблице приведены такие соответствия.
| Световой поток, Лм | Мощность галогеновых ламп, Вт | Мощность люминесцентных ламп, Вт |
| 250 | 18 | 6 |
| 450 | 28 | 9 |
| 800 | 42 | 13 |
| 1100 | 53 | 16 |
| 1600 | 72 | 20 |
Дальше количество ламп рассчитываем по тем формулам, которые приводились для светодиодных приборов. Однако все же рекомендуем со временем перейти на светодиодные лампочки, так как они более экономичные и долговечные, чем другие осветительные приборы.
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.
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.
Кроме этих параметров, учитывают:
- Габариты помещения: длину, ширину. Умножая их, находят площадь.
- Необходимую мощность.
- Высоту потолка. Если больше 2,7 м, применяют коэффициент.
- 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:
- Пользуясь таблицей, узнают, сколько люксов требуется на 1 м².
- Умножают показатель на площадь комнаты. Получают общую мощность, которая выражается уже люменами.
- 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:
- Если результат дробное число, округляют до большего значения.
- Светодиоды эффективно освещают пространство под углом 120°. Чтобы добиться ровного освещения без перепадов, увеличивают количество светодиодов, уменьшая мощность.
- 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.