Расчет освещения по площади помещения

Грамотный расчет освещения – первый шаг к комфорту

Расчет освещения помещения – один из первых шагов создания продуманного дизайна. И не важно, это жилое, промышленное или офисное пространство – свет имеет не меньшее значение, чем грамотное зонирование площади или выбор мебели. Если вы на стадии ремонта, обязательно прочтите эту статью, прежде чем заказывать светильники. Даже если вы нашли интересный дизайн интерьера, и хотите его реализовать один в один, на выбор светильников может повлиять масса нюансов: высота потолков, инсоляция здания, выбираемая мебель.

С чего начать расчет искусственного освещения?

Немного теории (обязательно к прочтению тем, кто сталкивается с терминами впервые)

Для того чтобы измерять и сравнивать освещенность, используется специальная единица измерения – Люкс. Физически один Люкс представляет собой освещенность поверхность радиусом 1 метр точечным источником света силой 1 кд.

1кд – сила света свечи.
100 кд – лампы накаливания.
0,005 кд – светодиода.

Также, 1лк – это освещенность поверхности площадью 1м.кв. при световом потоке 1лм.

Сравним Люмены (лм) самых популярных ламп:

Лампа накаливания 100 Вт = 1340.
Галогенная 230 Вт = 625.
Люминесцентная 36 Вт = до 3350.
Свет одиодная 40−80 Вт = 6000.

И снова вернемся к Люксам.

Дневная освещенность ярким летним днем равняется 10-25 тыс. лк. Во время полнолуния: 0,27 лк. Комфортная для глаз и продуктивная работа в кабинете состоится при 320-500 лк.

Стандарты электроосвещения

Первый шаг калькуляции – не замеры и умножения, а ознакомление с принятыми стандартами. Согласно принятым нормам, уровень освещенности помещений должен быть таким (в Люксах):

50-10 0 – коридоры, холлы, лестницы, ванные комнаты,
150 – комнаты жилого назначения и места приготовления пищи,
200 – детские, конференц-залы, комнаты для совещаний,
300 – кабинеты, офисы, читальные залы,
100-400 – пр оизводственные цеха в зависимости от их направленности.

Точные значения для разных объектов можно посмотреть в официальном документе «СНиП 23-05-95», который можно найти в Электронном фонде правовой и нормативной информации.

Как рассчитать освещение по формуле

Как и любая задача, наша имеет несколько путей решений.

Простая формула расчета по площади помещения

X = A * B * C , где:

X – уровень светового потока (лм).

A – установленная норма для рассматриваемого помещения.

C – коэффициент высоты потолка. (для стандартных потолков до 2,7 м С=1; для высоких до 3,5 м С=1,5; для очень высоких до 4 м С=2).

Допустим, нам нужно выбрать лампы для офиса площадью 16 кв.м. в новострое с потолками 3 метра.

Но сколько нам потребуется ламп? Для этого обратимся к таблице ниже.

Если ваш выбор пал на офисные светильники Ziverd BURO S опал мощностью 18 Вт. 4800/1800 = 2,67. То есть, трех изделий для рассматриваемого офиса будет достаточно.

Обратите внимание, световой поток современных LED -светильников может отличаться от стандартных величин. В каталоге производителя среди характеристик товара указывается и этот показатель. Не забывайте его учесть. Так, для модели BURO S опал он составляет 2100.

Формула расчета по площади с поправочным коэффициентом

В этом случае искомой величиной будет уровень освещенности (в Люксах). В обобщенном виде формула выглядит так:

E = η * F / S , где

F – попадающий на поверхность световой поток.

S – площадь поверхности.

η – поправочный коэффициент. Дело в том, что до поверхности доходит лишь часть света, а часть рассеивается по пути. По умолчанию программы и калькуляторы расчета освещения присваивают этой переменной значение 0,5.

Немного больше времени, терпения, и можно получить более точные значения. Для этого рассчитаем коэффициент помещения.

i = S /( A + B )* h , где

S – площадь комнаты,

A – длина комнаты,

H – длина отрезка между светильником и поверхностью, на которую падает свет.

Для того чтобы понять, какая часть потока будет использована после рассеивание, и какое значение η нужно подставить в формулу, обратимся в таблице ниже.

Проверим на практике. Допустим, у нас есть шоу-рум ювелирных изделий площадью 6*5 м, в торговом центре с высотой потолков 4 метра. Высота прилавка 110 см. Планируется установить линейные потолочные Ziverd BURO s 18 микропризма с показателем 2100 лм.

Для начала рассчитаем коэффициент помещения:

i = 30/(6+5)*(4-1,1) = 0,94

Согласно таблице, наш коэффициент светового потока равен 40%.

Теперь можем найти уровень освещенности:

E = 0,4*2100/30 = 28 (лк)

Согласно «СНиП 23-05-95», освещенность торгового зала ювелирного магазина должна составлять 300 лк. Значит, нам понадобится 11 изделий Ziverd BURO s 18.

Аналогичным способом можно произвести расчет производственного освещения и цеха. При этом во внимание нужно брать габариты помещений, высоту станков и рабочих мест, осуществляемую деятельность и нормы освещенности для каждого участка. Если используем светильники на подвесе, например, Ziverd KRONA MP 50, расстояние необходимо считать не от потолка до поверхности, а от самого осветительного прибора.

Современные методы светотехнического расчета освещения

Если подсчеты на листке бумаги с калькулятором или ведение таблиц в Excel – это не ваше, тогда можно обратиться к современным методам.

На просторах интернета можно найти несколько программ и приложений для быстрого расчета освещения производственного помещения и жилых комнат. Среди них есть как элементарные редакторы с интуитивно понятным интерфейсом, онлайн-калькуляторы, так и сложные программные продукты для дизайнеров и архитекторов (например, Dialux, Relux, Light-in-Night Road). Чем сложнее программа, тем больше возможностей она открывает и тем большее количество факторов учитывает. Например, для перфекционистов и тех, кто занимается электроосвещением профессионально, будет важно учесть сложную архитектуру пространства, наличие и размеры углов, особенности интерьера и возможность комбинирования осветительных приборов.

Программные продукты можно найти как в платных, так и в бесплатных версиях. Если первый вариант необходим профессионалам, то новичкам будет достаточно базовых функций.

Что еще учесть при расчете мощности освещения?

В зависимости от цвета поверхности, она по-разному отражает свет. В темных и светлых комнатах мы получим разный визуальный результат, установив одни и те же светильники.

Поэтому выбирая лампы, стоит учитывать коэффициент отражения. Уровень отражения основными цветами следующий:

70% – белый;
50% – светлый (например, бежевый, нюдовый, шампань);
30% – серый;
10% – темный (оттенки синего, коричневого, бордо и пр.);
0% – черный;

Общее значение считается очень просто: достаточно суммировать коэффициенты стен, пола и потолка и разделить на три.

Допустим, мы устанавливаем в офис светильники Ziverd BURO 36 опал со значением 4250 лм.

Стены у нас персиковые, потолок белый, а пол – из серого линолеума. Общий коэффициент отражение составит (70+50+30)/3 = 50%

Светодиоды в жилом и промышленном здании

LED -лампы уже успели доказать свою эффективность, экономичность и экологичность. Если вы планируете ремонт и переход на LED -освещение, можно пойти 2 путями для определения количества необходимых приборов:

1. Произвести расчет светодиодного освещения согласно представленным выше формулам.

2. Сопоставить световой поток, который получаете от установленных галогенных либо ламп накаливания с мощностью светодиодных источников. Для этого нужно вернуться к первой таблице. Например, 100-Ваттная лампочка накаливание воспроизводит порядка 1200 Люмен. Для такого же потока понадобится 15-Ваттная LED -лампа.

Светодиодные приборы – это не только практичность, но еще и возможности для креатива. С их помощью можно создать уникальных световой дизайн, выделить зоны работы и отдыха.

Их главные функции:

Общее электроосвещение. Здесь лучше всего применять небольшое количество мощных приборов.
Создание комфортных условий на рабочем месте. В кабинетах, производственных цехах, переговорных, а также на ресепшенах, прилавках необходимы направленные источники света.
Дизайн интерьера. Здесь можно «играть» с цветами, размерами и формами. С помощью большого количества LED-приборов малой мощности можно создать интересные визуальные эффекты.

Для того чтобы при комбинировании различных осветительных приборов не появлялись «темные пятна», важно учитывать все объекты в пространстве. А для рабочего освещения огромное значение имеют естественные источники света. Дизайнеры, планируя корпоративные пространства, стараются размещать рабочие места так, чтобы использовать как можно больше природного света. Такое решение является наиболее комфортным для здоровья глаз и экономным для бюджета.

Наиболее близкий эффект (экономия + комфорт) позволяют достичь LED -лампы. Никакого мерцания, минимальное выделение тепла, внушительный срок службы (до 100 тысяч часов), безопасная утилизация – все это делает технологию LED самой рациональной для современного общества.

Есть и дополнительные возможности у таких приборов. Светильники с диммером позволят регулировать яркость в зависимости от ваших потребностей и пожеланий. Учитывая на производственных предприятиям и многих коммерческих учреждений, требуется круглосуточная работа осветительных приборов, LED -лампы с диммерами станут рациональным выбором.

Какой бы метод вы ни бывали – онлайн или использование формул, желаем вам эффективных дизайнерских решений для работы и отдыха.

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 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 рассчитать освещение в комнате

Многие из нас, особенно люди старшего поколения, оценивают освещенность в помещении на глаз или в ваттах: «Что-то темновато, надо еще одну лампочку вкрутить», «Для этой комнаты пары «шестидесяток» достаточно». Но существует много типов световых приборов, светоотдача (зависимость яркости от мощности) которых разнится в разы и даже в десятки раз. Оценка освещенности на глаз не выдерживает никакой критики. Субъективное мнение – плохой советчик. В этой статье мы не будем полагаться на глаз, а сделаем грамотный расчет освещения по площади помещения.

Как рассчитать освещение точно и правильно

Прежде чем взяться за математику, соберем все данные для расчета освещенности в помещении. Нам нужно выяснить:

Нормы освещенности для конкретного помещения (жилое, офис, коридор и т. п.).
Коэффициент использования светового потока именно в этом помещении.
Тип светильника (светильников).

Выяснение норм освещенности

Приведем основные из них:

Нормы искусственного освещения в жилых и общественных помещениях

Расчет коэффициента использования

Коэффициент использования придется рассчитать. Он зависит от геометрических размеров помещения (высота, длина, ширина), коэффициента отражения поверхностей (пол, стены, потолок) и типа светильника (потолочный, подвесной).

Для начала вычисляем индекс помещения i, который зависит от его геометрических размеров. Индекс рассчитываем по формуле:

i – индекс помещения;
S – площадь помещения в м 2 ;
А – длина помещения в м;
В – ширина помещения в м;
h – расстояние между светильником и поверхностью, для которой рассчитывается освещенность, в м.

Теперь оцениваем коэффициент отражения потолка, стен и пола – ρ_п1, ρ_c, ρ_п2:

белая поверхность – 70%;
светлая – 50%;
серая – 30%;
темная – 10%.

Тип светильников обычно выбирают из стандартного списка:

Осталось полученные данные подставить в таблицу и найти коэффициент использования.

Светильники категории 1

Светильники категории 2

Светильники категории 3

Светильники категории 4

Светильники категории 5

Расчет необходимого светового потока

Все данные получены, осталось посчитать световой поток для обеспечения нужной нам освещенности. Для этого воспользуемся формулой:

E – необходимая освещенность, лк;
S – площадь помещения, м 2 ;
n – коэффициент использования;
F – необходимый световой поток, лм.

к содержанию ↑

Упрощенный способ

Если высоких требований к точности результатов нет, можно провести упрощенный расчет освещения в комнате. При этом формула вычисления та же:

Упрощение в том, что коэффициент использования светильников n не рассчитывается, а берется его среднее значение – 0.5.

Есть еще один метод. Он похож на то, как некоторые оценивают необходимую освещенность: «Здесь пары «соток» хватит». Сводится такой метод к поиску в таблице нужной электрической мощности в зависимости от назначения помещения. Очевидно, что точность таких «расчетов» невысокая, но мы все же приведем табличку.

Мощность ламп для нормированного освещения жилых помещений

И третий, самый простой, хотя и не самый точный способ – воспользоваться онлайн калькулятором расчета освещенности помещения.

Полезно! Если вы не знаете, какой световой поток создает лампа, воспользуйтесь таблицей, умножив значение лм/Вт на мощность лампы.

Таблица светоотдачи ламп разного типа

Примеры расчетов

Сделаем несколько вычислений на основании вышеизложенного. Считать будем точно.

Пример расчета 1

Гостиная площадью 20 м 2 , длина – 5 м, ширина – 4 м, высота потолков – 2.5 м. Светильник подвесной с плафонами, направленными вверх (люстра). Длина подвеса – 40 см. Потолок белый, стены голубые, пол темно-коричневый.

В СанПиН находим норму освещенности – 150 лк.
Определяем индекс помещения i: 20/((5+4)*2.1) = 1.0.
Оцениваем коэффициент отражения потолка, стен и пола – ρп1 = 70%, ρc = 50%, ρп2 = 10%.
Обращаемся к таблице 4 категории светильников и находим коэффициент использования – 0.57.
Рассчитываем необходимый световой поток: (150*20)/0.57 = 5 300 лм.

Пример 2

Детская площадью 12 м 2 , длина – 3 м, ширина – 3 м, высота потолков – 2.5 м. Светильник потолочный накладной. Потолок белый, стены светло-зеленые, пол серый.

В СанПиН находим норму освещенности – 200 лк.
Определяем индекс помещения i: 12/((3+4)*2.5) = 0.6.
Оцениваем коэффициент отражения потолка, стен и пола – ρп1 = 70%, ρc = 50%, ρп2 = 30%.
Обращаемся к таблице 1 категории светильников и находим коэффициент использования – 0.3.
Рассчитываем необходимый световой поток: (200*12)/0.3 = 8 000 лм.

Пример 3

Классная комната площадью 54 м 2 , длина – 9 м, ширина – 6 м, высота потолков – 2.5 м. Светильники подвесные с шаровидными плафонами. Потолок белый, стены светло-кремовые, пол коричневый.

В СанПиН находим норму освещенности – 300 лк.
Определяем индекс помещения i: 54/((9+6)*2.5) = 1.44.
Оцениваем коэффициент отражения потолка, стен и пола – ρп1 = 70%, ρc = 50%, ρп2 = 30%.
Обращаемся к таблице 3 категории светильников и находим коэффициент использования – 0.64.
Рассчитываем необходимый световой поток: (300*54)/0.64 = 25 300 лм.

Осталось подобрать нужное количество ламп, чтобы их суммарный световой поток составлял расчетную цифру.

Основные величины для проектирования освещения

В завершение рассмотрим, какие величины необходимы для правильного расчета освещенности при проектировании освещения и что они собой представляют.

Световой поток.
Измеряется в люменах (лм). Отражает силу света, излучаемую источником. В нашем случае лампой.
Светоотдача.
Измеряется в люменах на ватт (лм/Вт). Характеризует эффективность источника света. Чем выше это отношение, тем больше эффективность. У ламп накаливания это значение колеблется в пределах 10-16 в зависимости от мощности. Светодиодные лампы могут иметь светоотдачу 120 лм/Вт и более.
Освещенность.
Измеряется в люксах (лк). Показывает, насколько сильно освещен объект. Если на площадь 1 м 2 будет излучаться 1 люмен, то ее освещенность составит 1 люкс.
Коэффициент использования.
Безразмерная величина, указывающая, насколько эффективно используется источник света. Если коэффициент равен 1, то это означает, что все излучение источника достигает освещаемой поверхности. На практике эта величина зависит от многих факторов (светоотражающие свойства окружающих объектов, расстояние до источника, светопроницаемость среды и пр.).

Нормативные документы

Какими нормативными нужно руководствоваться при проектировании освещения и расчете освещенности? Вот основные из них:

СП 52.13330.2011 «Естественное и искусственное освещение».
СанПиН 2.21/2.1.1/1278-03 «Гигиенические требования к естественному, искусственному и совмещенному освещению жилых и общественных зданий».
ГОСТ Р 55710-2013 «Освещение рабочих мест внутри зданий».
ГОСТ Р 56852-2016 «Освещение искусственное производственных помещений объектов железнодорожного транспорта».
ГОСТ 24940-96 «Здания и сооружения. Методы измерения освещенности».

На заметку. Подробнее об этих и других документах, касающихся освещения, можно узнать в статье «Нормы и правила освещения, СНиПы, ГОСТы, ПУЭ».

Мы выяснили, как правильно рассчитать освещение в комнате, чтобы не портить зрение. Надеемся, что статья окажется полезной тому, кто занимается освещением своего дома всерьез, а не на глаз.