Как рассчитать освещённость помещения. Формула расчета освещенности помещения по его площади
При ремонте квартиры к вопросам расчёта освещения обычно относятся без особой ответственности, и устанавливают светильники, как хочется, прикидывая яркость света "на глаз". Однако освещение это важная часть любой стройки, как с дизайнерской, так и с инженерной точки зрения. Более того, существуют государственные документы, нормирующие эти вопрос, как например, СНИП 23-05-95 "Естественное и искусственное освещение".
В этой статье пойдет речь о том, как рассчитать светодиодное освещение для дома. Хотя расчеты для производственных и других типов помещений, а также с применением других типов источников света, в общем аналогичны.
Освещенность и световой поток
Целью расчётов и проектирования освещения является достижение нормированной освещенности для определённого помещения. Для каждого помещения есть свой норматив освещенности. Её можно вычислить исходя из класса зрительной работы, то есть из того как много и с деталями какой величины вы будете работать, какой цвет фона на котором располагается деталь, цвет самой детали и другие факторы.
Обычно это пугает людей далёких от темы, но не переживайте мы не будем углубляться в такие дебри. Есть таблицы с усредненными, типовыми значениями освещенности для, каждого из типов помещений, поэтому можно ими воспользоваться, ниже приведена одна из таких таблиц.
Но знать необходимую освещенность недостаточно.
Во-первых, освещенность это величина светового потока на 1 кв. м. освещаемой площади. Она измеряется в Люксах (Лк). Есть и закон обратных квадратов, который гласит, что при удалении источника света на определённое расстояние освещенность освещаемой поверхности снижается в квадрат раз. Т.е. если настольную лампу поднять над столом на высоту 2 метра, то освещенность стола снизится в 2 в квадрате раза или в четыре раза.
где E - освещенность, Ф - световой поток, S освещаемая площадь.
Во-вторых, в технической документации или на упаковках источников света (ламп, светильников) указывают величину в Люменах (Лм) - так измеряют световой поток.
Типы, схемы освещения
Освещение может быть искусственным и естественным. Если на естественное освещение мы слабо можем влиять, то на искусственное - легко. В свою очередь, искусственное делят на три типа, иногда говорят три схемы освещения:
1. Общее. Когда нормированная освещенность на высоте рабочей поверхности достигается по площади всего помещения. Преимуществом этого типа является то, что вы получаете яркий свет во всей комнате, в некоторых случаях это же может являться и недостатком.
К недостаткам относят высокую первоначальную стоимость, ведь светильники и лампы такой мощности и в таких (в зависимости от площади) количествах нужно для начала купить, обслуживание (любые лампы рано или поздно сгорают и их нужно менять), а также энергопотребление мощной системы освещения.
2. Местное. Здесь нормированная освещенность достигается только по площади рабочей поверхности.
3. Комбинированное. Такой компромисс, когда рабочие поверхности освещаются местными светильниками, типа брат, настольных ламп и прочего, а проходы, остальное пространств комнаты освещается в разы слабее потолочными светильниками (люстрами, если говорить о жилой комнате).
Расчёт освещенности
Точность расчетов освещения, как обычно, зависит от их сложности, но в большинстве случаев можно пользоваться описанным ниже методом расчёт освещения по коэффициенту использования светового потока . Также стоит отметить, что на количество светильников влияет не только излучаемый ими световой поток, но и форма распределения света.
Если рассуждать просто, то парой направленных источников света вы не добьетесь равномерного освещения, в лучшем случае получите пару мощных пучков света и отраженный от стен рассеянный свет. А вот если светильники дают рассеянный примерно равномерный свет во все стороны, то добьетесь очень легко и равномерной освещенности.
Допустим, что мы рассчитываем освещение гостиной, из таблицы, приведённой в начале статьи видно, что нормированная освещенность должна быть 450 Лк. Для гостиной лучше использовать общую схему освещения, ведь локальные пересветы вряд ли добавят интерьеры красоты, а освещению функциональности.
Исходя из формулы:
Выразим необходимый световой поток:
А так также введем два коэффициента, один поправочный, связанный с высотой потолков, а второй тоже поправочный, но связанный с типом источников света.
Если высота потолков до 2.7 метров - то Кз1 = 1, если от 2.7 до 3 - то Кз1=1.2. Для светодиодных ламп Кз2=1.1-1.2, возьмем 1.2, этот коэффициент предусматривает снижение светового потока от светодиодных ламп в течение срока их эксплуатации.
Допустим, что наша гостиная следующих размеров - 3х4м с потолками высотой в 2.7 метра. Тогда:
Ф=450Лк*12кв.м*1*1.2 = 6480 Лм
То есть нам нужен такой источник света, чтобы обеспечить световой поток 5400 Лм. У в среднем светоотдача находится на уровне 80-120 Лм/Вт, возьмем усреднено 100 лм/Вт, тогда нам нужно 54 Вт светодиодного света.
С первого взгляда может показаться, что это много, но фактически вы можете добиться, установив 5 ламп на 12-14 Вт в люстру с пятью рожками. А ведь согласитесь, что в гостиной таких размеров, такая люстра отлично впишется, и будет создавать достаточное количество света.
Мы привели пример на первой попавшейся нам люстре. Однако для подбора количества светильников и количества ламп в них есть и другой, более технический метод.
Примем за N - количество светильников, n - количество ламп.
1. Если вы будете вешать готовые светильники, где лампы не заменяются, то нужно посмотреть документацию на него, или найти такой же в любом интернет магазине и посмотреть его световой поток, также это должно быть написано на упаковке. Для примера возьмем вот такие врезные светильники, их заявленная мощность 12Вт, а световой поток при этом 1000 Лм.
Тогда: N = Фобщее/Фсветильника
N = 6480/1000 = 6.48 светильников
Здесь лучше округлить в большую сторону, тогда нужно приобрести и установить 7 светодиодных светильников.
2. Если у вас уже есть люстра с несколькими рожками, например с пятью, то вы можете рассчитать, лампы, какой мощности нужно вкрутить в неё:
w = Фобщ/(кол-во рожков*100)
Фобщ - общий световой поток, который мы рассчитали выше - 6480, w - мощность лампы, 100 - это количество Лм/Вт выдаваемые светодиодами
W = 6480/5*100 =12.96
В принципе, мощность ламп совпала, выше мы примерно указали 12-14 Вт. Расчеты верны.
В приведенных расчетах мы не учитывали коэффициентов отражения, это приблизительные величины позволяющие оценить примерное количество света которое нужно для ламп. Я нарочно опустил эту информацию, исходя из того, что вряд ли кто-то будет так серьезно подходить к расчету освещения для дома, а выбрать светильник и лампы такой расчет поможет.
Автоматизация расчетов освещения
В 21 век, большую часть проектной работы автоматизировали, для ПК есть большое количество программного обеспечения. Его называют «системы автоматизированного проектирования» или сокращенно САПР.
И для освещения есть отличные решения, например, программа Dialux поможет рассчитать светодиодное и другие типы освещения, кроме того в ней есть примеры готовых проектов, сильной стороной этой программы является визуализация примерного итогового результата, если вам интересно, пишите в комментариях и мы сделаем подробный обзор этого ПО. В этом видео продемонстрирована работа в Dialux.
Для проверки расчетов можно использовать онлайн-калькулятор. Их множество в сети.
Кстати, наши расчеты оказались достаточно точны, и количество светильников совпало, я выбрал подобные светильники тем, что приведены в примере.
Что собой представляет правильная освещенность комнаты? Для каждого это понятие разное, так как кто-то любит полумрак, а кто-то предпочитает яркое освещение. Но светотехники смогут просчитать правильное и самое эффективное освещение для каждой комнаты с учетом экономии электроэнергии. Рассчитать количество света – это выполнить совокупность работ по выбору и размещению светильников в помещении, а также подсчитать потребление энергии. В этой статье мы расскажем читателям , как произвести расчет освещенности помещения, предоставив самые популярные методы и формулы.
Способы расчета освещения
Метод коэффициента
Освещенность играет важную роль в жизни людей. Рассчитать ее очень просто методом коэффициента. В первую очередь необходимо (N).
100*S*E*Kr – определение отсвечивания, где:
- S – площадь комнаты;
- E – уровень света горизонтальной плоскости (указывается в люксах);
- Kr– коэффициент запаса (для дома он равняется 1.2).
U*n*Fl – расчет яркости ламп, где:
- U – коэффициент употребления света прибором (в зависимости от количества ламп);
- n – число ламп в приборе;
- Fl– световой поток одной лампы (измеряется в люменах).
Например: На рабочем месте (такой как кабинет или кухня) применяется 3 светильника. Подставляем данные в формулу: 3=E (кабинет)*100*1,2 (освещенность стандартная). Осталось сделать расчет яркости ламп. А для этого необходимо знать коэффициент употребления света (U).
- h1 – высота, на которой находятся светильники;
- h2 – высота рабочей поверхности;
- a и b – длинна стен, площадь помещения известна.
После вычисления значения, для полного просчета необходимо выяснить оставшиеся данные. В справочнике нужно посмотреть индексы отражающей способности материалов потолка и стен. Коэффициент употребления света будет ниже, если стены будут светлые. Подставив все полученные данные в формулу можно рассчитать освещенность квартиры или помещения. Если исходить из примера, то для комнаты с тремя светильниками необходим такой результат:
По полученным результатам было решено, что освещенность комнаты должна состоять из 12 отдельных ламп, которые встроены в потолок. От трех светильников отказались.
Все справочные материалы доступны в сети интернета, а также ниже по статье, поэтому ничего сложного в вычислении нет. Есть много подобных вычислений, для того чтобы рассчитать освещенность.
По удельной мощности
В этом методике используются данные из справочников, поэтому он считается простым. Минус такого метода – это большой запас при вычислении, из-за чего сложно сделать расчет затрат электричества и его экономии. Если смотреть по факту, то это метод оценки затрат электрической энергии. Если есть удельная мощность света, то достаточно умножить число ламп на мощность и поделить на площадь. Полученное число можно применять для установления приблизительной мощности и количества ламп.
Этот подсчет дает возможность распределить светильники по площади комнаты. А это значит, что с помощью этого метода можно узнать освещение в определенной точке комнаты. Чтобы приступить к вычислению по такой методике, необходимо разработать план помещения, определить расчетную точку и разместить светильники.
Такой способ сложный, поэтому используется в том случае, когда сложная поверхность стен или потолка или для дизайнерских решений. Если смотреть со стороны экономии электричества, то этот метод считается самым экономным.
Применение прототипа
Для этого метода применяется таблица со справочника, где прописаны точные просчеты стандартных помещений. Такие просчеты проводились не один раз, поэтому данные, что прописаны в таблице, правильные. Существует и более необычные методики и формулы для определения уровня света, но они дорогие и применяются только для помещений сложной конструкции и планировки или для . Для жилой квартиры их применять нет смысла.
Что важно знать?
- Учет всех необходимых требований и норм.
- Соблюдение электротехнических и строительных нормативов.
Для простых жителей не столь важны эти нормативы, но их необходимо соблюдать. Например: лестничный проход в частном доме. Если сделать расчет, то будет видно, что в нем необходимо освещение как на рабочем месте. Но на практике бывают различные ситуации, когда достаточно пяти светильников со светодиодными лампами. При этом в стене остались не использованные еще 6 кабелей, которые проложили там исходя из просчета. Поэтому не стоит торопиться тратить лишние деньги и делать .
Или еще один пример. Хозяева решили из гостиной сделать детскую комнату. Освещение в этом случае должно быть в районе пола. Но возможности направления светового потока в направлении пола не было, поэтому пришлось использовать местные светильники, а это не совсем удобно.
Поэтому расчет света важно делать при проектировании электрической сети дома. Если же во время строительства нужно что-то изменить, то лучше всего сделать новый расчет.
Справочные материалы
Ниже в таблицах указаны данные U (коэффициента употребления света), которые прописываются в первую формулу. Это освещенность горизонтальной плоскости:
На комфортное пребывание человека в квартире особое внимание оказывает свет. Ему любой дизайнер и домашний мастер уделяют особое внимание. Начинать это необходимо еще на стадии создания проекта, используя научные данные и разработанные методики расчета.
Конечно, можно положиться на собственный вкус и выполнить освещение комнаты своими руками, учитывая индивидуальные пристрастия и наклонности или использовать в интерьере одну с пультом дистанционного управления. Но, будет ли это правильно? Ведь одни люди любят яркий свет, а другие - полумрак.
- знания основ фотометрии - прикладного раздела оптики, учитывающего энергетические характеристики света;
- применение научных методик по выбору подходящих светильников и способов их распределения.
Основные физические величины фотометрии
Для правильного выбора оборудования освещения необходимо учитывать его характеристики:
- направление телесного угла;
- величину светового потока;
- значение освещенности;
- силу света;
- форму кривой силы света.
Телесный угол источника и световой поток в нем
Это два основополагающих термина фотометрии.
Телесный угол
Является безразмерной величиной. Он представлен конусом, который образован частью пространства, исходящим из центра сферы. В его вершине расположен источник, испускающий свет.
Если мысленно смотреть по направлению лучей, то внутренний объем, видимый из центра и ограниченный кривой пересечения со сферой, как раз и будет телесным углом. Когда площадь основания конуса составляет величину R 2 , а R - радиус сферы, то это выделенное пространство в системе СИ называют «стерадиан» и используют для сравнения с другими углами.
Наиболее характерно использование телесного угла для .
Световой поток источника F
Это количество энергии, которую излучает светильник в пространство телесного угла за определённое время. Единицей измерения является люмен.
Необходимо четко разделять мощность излучения, измеряемую в ваттах и световой поток. Первая характеристика является чисто техническим параметром энергии источника, а вторая (поток) - учитывает особенности восприятия его значения нашим организмом.
Свет представляет собой поток электромагнитных волн различной частоты. Человеческое зрение воспринимает их спектр не одинаково. Лучшей восприимчивостью обладает светло желтый фон на границе с зеленым.
При оценке световой восприимчивости значение этого участка принимается за единицу.
С помощью этого критерия, измеряемого в люксах, оценивают степень освещения поверхности от попадающего на нее светового потока.
Расположение поверхности под прямым углом обеспечивает наилучшее освещение, а под косым - изменяется в зависимости от ее наклона. При удалении от источника она снижается обратно пропорционально квадрату расстояния.
В расчете следует учитывать, что различные типы источников света, потребляя одинаковую мощность, способны по разному создавать поток, освещать рабочую поверхность.
Сила света источника I
Это величина световой энергии, заключенной внутри телесного угла распространения светового потока. Ее измеряют в канделах.
Для ее анализа приведена зависимость источника с мощностью 80 ватт, распределяющего световой поток на три позиции.
Приведенная картинка наглядно демонстрирует, что при удалении от источника площадь освещения возрастает, а освещенность падает. Свет тускнеет.
Формы кривых силы света
Внутри жилых помещений светильники распространяют свет не вкруговую, как обычно принято рассматривать в фотометрии, а в половине сферы, ограничивая проникновение светового потока на верхнюю часть потолка в у или на заднюю часть стены у настенного бра.
С учетом этих особенностей и рассмотрим кривые силы света. Они представляются графическим изображением световых линий в пространстве, зависящих от радиальных углов.
По части светового потока, освещающего рабочее место, светильники классифицируют на источники с:
- прямым светом, направляющими более 80% потока в заданном направлении;
- преимущественно прямым - 60÷80%;
- рассеянным - 40÷60%;
- отраженным - менее 20%.
Они создают различное направление максимальной силы света и характеризуются семью различными кривыми характеристик. Для домашнего мастера важно знать две:
- косинусную закономерность, выражаемую кривой света Д;
- равномерную - кривая М.
По кривой силы света оценивают:
- возможности светильников;
- их способность создавать зону максимального освещения;
- удаление высоты подвеса;
- расстояния между источниками;
- общее количество.
Например, светильники с характеристикой Д при подвешивании на высоте 2÷3 метра обеспечивают яркое и ровное освещение довольно большой площади.
Критерии выбора осветительных приборов
Хорошие условия для искусственного освещения создаются при комплексном учете трех критериев:
- комфорта;
- безопасности;
- эстетики.
Обеспечение комфорта
Техническими характеристиками светильников по этому показателю являются:
- цветовая температура;
- показатель дискомфорта;
- индекс цветопередачи.
Что такое цветовая температура
Этим показателем характеризуют интенсивность излучения волны света оптического диапазона, зависящую от ее частоты колебаний.
Измеряют в градусах Кельвина.
Показатель дискомфорта
С его помощью оценивают слепящее действие светильника, когда создается блескость, формирующая неприятное восприятие света из-за неравномерного распределения яркостей.
Для выравнивания блескости используют экраны, фильтры, рассеиватели или светильники с отраженным светом.
Индекс цветопередачи
Это показатель соответствия между уровнем восприятия цвета предметов при нормальном, естественном освещении и при использовании конкретного искусственного источника. Он характеризует степень отклонения цветов светильниками от обычного состояния.
Для солнечного спектра принят коэффициент цветопередачи Ra=100. Чем он ниже у светильника, тем больше происходит искажение цвета.
Критерии безопасности
По условиям воздействия на зрение человека они делятся на:
- коэффициент пульсаций;
- уровень освещенности, который мы уже рассмотрели выше.
Что такое коэффициент пульсаций
Рассмотрим на примере работы светодиода, который излучает свет только при соблюдении полярности подключенного напряжения.
Пульсации образуются за счет прохождения тока сменяющегося направления. Таким же эффектом обладают отдельные конструкции люминесцентных ламп.
Законодательство требует использовать в офисных помещениях светильники, создающие пульсации не более 10%. Для жилых помещений и рабочих мест с компьютерной техникой этот показатель жестче - до 5%.
Критерии эстетики
Они влияют на:
- оформление;
- распределение света.
Обычно этими вопросами занимаются дизайнеры и художники-осветители. Домашний мастер вполне может перенять их опыт и сделать расчет средств, посмотрев несколько выставленных в свободный доступ работ.
Как выполнить расчет освещения
Для его проведения можно воспользоваться:
- популярными ручными методиками:
- специализированными компьютерными программами.
Способы ручного расчета освещения
Наиболее доступными являются методы:
- коэффициентов;
- удельной мощности;
- точечного распределения;
- использования прототипов.
Способ использования коэффициентов
Он позволяет вычислить количество необходимых для хорошего освещения светильников N по выражениям, представленным на картинке.
Числитель Е∙S∙Kз характеризует отсвечивание, а знаменатель U∙n∙Фл - яркость.
Коэффициент отражения учитывает состояние поверхностей, выражается в процентах и принимается:
- 70÷80 - для белых оттенков;
- 50 - светлых цветов;
- 30 - серых;
- 20 - темно-серых;
- 10 - темных поверхностей.
Коэффициент запаса выражается в единицах от идеальных условий, зависит от типа помещения и принимается:
- 1,25 - внутри очень чистых пространств и осветительных установок с небольшим временем эксплуатации;
- 1,50 - в чистых помещениях;
- 1,75 - для наружного освещения;
- 2,00 - при сильном загрязнении наружного или внутреннего освещения.
Подставив в верхнюю формулу все выбранные коэффициенты, можно простыми арифметическими действиями вычислить количество светильников.
Расчет по удельной мощности
Для использования этой методики необходимо пользоваться специальной справочной документацией. Такой способ обычно предусматривает создание определённого запаса светильников. За счет этого он не является экономным.
Расчет точечным методом
Способ основан на составлении плана или эскиза помещения и графического нанесения на нем рабочей поверхности и светильников для ее освещения.
Метод довольно непростой, он применяется в основном для потолков или стен различных сложных форм и конфигураций, создаваемых дизайнерами. Расчет выполняется точно, считается экономным в плане электроснабжения.
Расчет на основе прототипов
Метод использует таблицы в справочниках, подготовленные для типовых помещений. Расчеты многократно опробованы на практике и в них внесены коррективы. За счет этого получается довольно хорошая точность.
Способы расчета освещения компьютерными программами
Довольно доступный метод, рассчитанный на уровень учеников, представлен в видеоролике владельца Mordovskysvet “on-line калькулятор”. Рекомендуем ознакомиться с ним для использования в домашних целях.
Профессионально выполнять эти же действия можно с помощью популярной программы DIALux.
Особенности применения расчетов на практике
- учесть задачи комфорта, надежности и безопасности;
- выполнить требования строительных нормативов и .
При этом также учитывают специфику помещения. Например, в детской комнате для ребенка оптимальное освещение делают на меньшей высоте, чем в гостиной. При подсветке рабочих мест берут во внимание особенности приготовления пищи.
Расчет освещения, как и , лучше всего делать при составлении проекта здания или квартиры. Тогда материальные затраты на его создание будут минимальными.
Различные светотехнические решения, предназначенные для повторения домашним мастером своими руками, представлены в видеоролике владельца «Для себя, для дома, для семьи» “Дизайн освещения в квартире”.
Если у вас остались вопросы по теме статьи, то задавайте их в комментариях.
Вечером с наступлением сумерек, а при неудачном положении окон и днем, приходится включать лампы, и возникает вопрос, как рассчитать освещенность помещения , чтобы экономить на электроэнергии и не сидеть в темноте.
Как рассчитать освещенность помещения правильно?
Комфорт в доме – это не только приятный микроклимат, радующий взгляд интерьер и потрескивающий в углу камин. Очень большое значение при создании уюта имеет правильное распределение ламп с тем, чтобы обеспечить не утомляющее глаза освещение или мягкий полумрак. В большой комнате возможно зонирование с помощью источников света, в маленькой может быть достаточно распределения их по уровням высоты, например: торшер, бра и люстра . Но, в любом случае, в каждый прибор обязательно нужно вставить наиболее подходящую по мощности лампочку. Выбирать ее придется из десятка различных вариантов, с тем, чтобы она не оказалась слишком яркой или тусклой.
При выборе оптимального уровня освещения комнат следует опираться на такие факторы, как наличие или отсутствие зеркал, цветовая гамма отделки помещения, цвет меблировки (темный или светлый). Даже высота потолков при выборе лампочек для люстры будет играть определенную роль. Также следует помнить о том, что освещение должно соответствовать назначению помещения. В спальне наилучшим вариантом будет приглушенный свет, в рабочем кабинете яркая лампочка понадобится только в районе письменного стола, в гостиной лучше использовать разные варианты. Мощность иллюминации обычно принимается на квадратный метр, пример можно увидеть в таблице далее.
Общепринятые нормы освещенности при высоте потолка помещения не более 3 м
Простейший способ, как рассчитать освещенность помещения, заключается в формуле P = (p . S)/N , в которой p является удельной мощностью, как правило принимаемое за 20 Вт/м 2 , S – площадь помещения, а N – количество ламп. Однако эта формула даст лишь приблизительную цифру и не покажет достоверно необходимость добавить или, наоборот, убавить яркость света. Начать с того, что удельная мощность для каждой комнаты своя, и может изменяться в зависимости от того, какого типа лампочка вставлена в патрон. Убедиться в этом можно, заглянув в таблицу.
Что нужно учесть при вычислении необходимой яркости ламп?
Итак, мы рассмотрели наиболее простой метод вычисления возможной мощности иллюминации в помещении. Но, опять же, это суммарная мощность. Можно вкрутить 2 лампочки по 100 Вт или 4 лампочки по 50, распределив их более широким фронтом. Что изменится? Количество источников света. Логично, что разместив двухрожковую и очень яркую люстру в центре комнаты, сидя к ней спиной за столом, вы будете видеть свою тень на рабочей поверхности. И несложно догадаться, что размещение 4 ламп с суммарной мощностью, идентичной предыдущему варианту по разным зонам помещения, включая и рабочую, даст куда больший эффект.
До того, как рассчитать количество светильников, следует учесть высоту потолка и рабочей поверхности. Выше приведена таблица норм яркости освещения комнаты для потолков до 3 метров. А если они гораздо выше? Тогда те же показатели следует умножить на 1.5, а после 4 метров – на 2. В идеале следовало бы учитывать при вычислениях и естественные источники освещения, то есть , но пересчитать количество проникающих через них люмен вряд ли представляется возможным. А вот для ламп это вполне осуществимо, если воспользоваться таблицей.
Источник | Мощность | Световой поток | Средний срок службы |
| Лампа накаливания теплый белый свет | 15 | 90 | 1000 |
| Галогеновая лампа 12 В теплый белый свет | 20 | 340 | 2000 - 4000 |
| Галогеновая лампа 220 В теплый белый свет | 100 | 1650 | 2000 - 4000 |
| Люминисцентная лампа теплый белый свет холодный белый свет нейтральный белый свет | 4 | 120 | 7500 - 8500 |
| Ртутная лампа теплый белый свет нейтральный белый свет | 50 | 2000 | 8000 - 12000 |
| Натриевая лампа желтый свет | 35 | 2000 | 8000 - 10000 |
| Металлогалогеновая лампа теплый белый свет холодный белый свет | 39 | 3000 | 6000 - 9000 |
Поэтому обратим внимание не на внешние факторы, а на внутренние, то есть на свет ламп и его взаимодействие с отделкой. Матовое покрытие мебели и стен имеет свойство поглощать световые лучи, а глянцевое, как известно, отражает их . То же самое и с цветами, более темные требуют яркого освещения и наоборот. Удельную мощность из приведенной ранее формулы нужно брать, исходя из всех перечисленных факторов, и в этом поможет следующая таблица.
Помещение | Средняя мощность | Прямое освещение | Смешанное освещение | Отраженное освещение |
|||||||||
Отделка помещения |
|||||||||||||
светлая | темная | светлая | темная | светлая | темная |
||||||||
Для ламп накаливания |
|||||||||||||
| Прихожая | |||||||||||||
| Кабинет, гостиная | |||||||||||||
| Спальня | |||||||||||||
| Ванная, кухня | |||||||||||||
| Кладовая | |||||||||||||
| Подвал, чердак | |||||||||||||
Для люминесцентных ламп |
|||||||||||||
| Прихожая, лестница | |||||||||||||
| Ванная, кухня, гостиная | |||||||||||||
| Кладовая, подвал, чердак | |||||||||||||
Как рассчитать количество светильников на комнату?
Итак, мы знаем высоту потолка, допустим, 3.2 метра, в кабинете у нас стоит стол высотой 80 сантиметров. Как определить, сколько потребуется источников света? Здесь уже не обойтись простым методом, а потому воспользуемся более сложным вариантом, для которого потребуется ряд формул. А оперировать придется помимо Ватт такими единицами измерения, как люкс и люмен. Прежде всего, высчитываем площадь комнаты по стандартному пути S = a . b , где a и b – длины сопредельных сторон помещения. Допустим, требуемое значение будет 12 м 2 .
Далее нужно узнать коэффициент использования осветительного прибора, для чего нам понадобится индекс помещения и коэффициенты отражения различных поверхностей. Формула для получения первого показателя используется следующая: φ=S/((h1 - h2) ∙ (a + b)). Здесь добавляются две новых переменных, h1 и h2 , представляющие собой высоту от потолка до пола и от потолка до освещаемой рабочей поверхности стола. Что же касается коэффициентов, то они зависят от того, из какого материала выполнена поверхность, какую имеет и текстуру. Подходящие значения можно выбрать из таблицы.
Характер отражающей поверхности | Коэффициент отражения r, % |
| Поверхности из материалов с высокой степенью отражаемости; белый мрамор | |
| Побеленный потолок; побеленные стены с окнами, закрытыми белыми шторами; белая фаянсовая плитка | |
| Обои белые, кремовые, светло-желтые | |
| Побеленные стены при незанавешенных окнах; побеленный потолок в сырых помещениях; чистый бетонный и светлый деревянный потолок; сосновая древесина светлая | |
| Дерево фанера | |
| Дерево дуб светлый | |
| Бетонный потолок в грязных помещениях; деревянный потолок; бетонные стены с окнами; стены, оклеенные светлыми обоями; серые поверхности | |
| Обои темные | |
| Стены и потолки в помещениях с большим количеством темной пыли; сплошное остекление без штор; красный кирпич не оштукатуренный; стены с темными обоями | |
| Красный кирпич | |
| Оконное стекло (толщина 1-2 мм) |
Обычно принято брать коэффициенты отражения для потолка, стен и пола (преобразуются они в десятичные дроби, то есть значение 50 соответствует 0.5). По ним и результату вычисления индекса помещения не сложно найти еще одну переменную – индекс использования освещения U , который нам понадобится для дальнейших расчетов. Очередной коэффициент определяется по таблицам, которые существенно различаются в зависимости от использования той или иной марки лампы. Возьмем, к примеру, светильники с типом КСС М, то есть широким спектром освещения в пределах 180 градусов излучения максимальной яркости. Это как раз обычная бытовая лампочка.
Значение U, % |
||||||||||||
При r потолка = 0.7, r стен = 0.5, r пола = 0.3 и φ равном: | При r потолка = 0.7, r стен = 0.5, r пола = 0.1 и φ равном: |
|||||||||||
| 0.6 | 0.8 | 1.25 | 2 | 3 | 5 | 0.6 | 0.8 | 1.25 | 2 | 3 | 5 | |
| М | 35 | 50 | 61 | 73 | 83 | 95 | 34 | 47 | 56 | 66 | 75 | 86 |
При r потолка = 0.7, r стен = 0.3, r пола = 0.1 и φ равном: | При r потолка = 0.5, r стен = 0.5, r пола = 0.3 и φ равном: |
|||||||||||
| 0.6 | 0.8 | 1.25 | 2 | 3 | 5 | 0.6 | 0.8 | 1.25 | 2 | 3 | 5 | |
| М | 26 | 36 | 46 | 56 | 67 | 80 | 32 | 45 | 55 | 67 | 74 | 84 |
При r потолка = 0.5, r стен = 0.5, r пола = 0.1 и φ равном: | При r потолка = 0.5, r стен = 0.3, r пола = 0.1 и φ равном: |
|||||||||||
| 0.6 | 0.8 | 1.25 | 2 | 3 | 5 | 0.6 | 0.8 | 1.25 | 2 | 3 | 5 | |
| М | 31 | 43 | 53 | 63 | 72 | 80 | 23 | 36 | 45 | 56 | 65 | 75 |
При r потолка = 0.3, r стен = r пола = 0.1 и φ равном: | При r потолка = r стен = r пола = 0.1 и φ равном: |
|||||||||||
| 0.6 | 0.8 | 1.25 | 2 | 3 | 5 | 0.6 | 0.8 | 1.25 | 2 | 3 | 5 | |
| М | 17 | 29 | 38 | 46 | 58 | 67 | 16 | 28 | 38 | 45 | 55 | 65 |
Узнав значение U , затем подставляем его в формулу N=(E∙S∙100∙K з)/(U∙n∙Ф л) . В числителе у нас появились новые переменные: Е – минимальная освещенность, выражающаяся в люксах (лк), и К з – коэффициент запаса, учитываемый исходя из старения лампочек в процессе эксплуатации. Последний является, по сути, константой, которую можно найти в СНиП, но в среднем этот показатель соответствует 1.5 для люминесцентных ламп и 1.3 для ламп накаливания. В знаменателе нам неизвестна n – количество источников света в электроприборе и Ф л – излучение одной лампы, выражающееся в люмах (лм). Значение минимальной освещенности рассчитывается по формуле Е = Ф л / S . Используя все параметры, приведенные в таблицах, а также результаты второстепенных формул, найти количество светильников N на комнату не составит труда.
Сколько бы лампочек ни было в люстре, на всю комнату она светить не способна, где-то обязательно останутся более темные участки, поэтому разумнее распределить источники освещения по всему помещению.
Правильно подобранное освещение играет большую роль для человека. Оптимально подобранный световой поток придаст комнате законченный вид, поможет скрыть или наоборот, выделить отдельные детали интерьера.
Кроме того, именно от мощности освещения комнаты, зависит уровень комфорта находящихся в нем людей. Так что вопрос с освещением стоит не на последнем месте, и требует грамотного расчета.
Сразу хочу сказать, что точной формулы для такого рода расчетов не существует. Есть много критериев, которые прямо или косвенно могут влиять на этот показатель.
Поэтому в рамках этой статьи, мы не будем углубляться в изучение СНиПа и пользоваться сложными и детальными методами. А воспользуемся немного упрощенной и быстрой методикой расчета освещенности.
Видео: Просвещенность про освещенность
В результате, у вас появится понимание того, сколько и каких осветительных элементов (приблизительно) понадобится для отдельной комнаты или помещения. Вся наша математика будет проходить в два этапа:
- рассчитываем необходимый световой поток;
- расчет количества ламп.
Величина светового потока измеряется в люменах и обозначается «Лм». Освещенность меряют в люксах, обозначается «Лк».
Расчет светового потока
Простейшая формула будет выглядеть так: P = a × b × c. Где P - это световой поток, a - значение освещенности помещения, b - площадь помещения в м², c - коэффициент высоты потолка.
Поправочные коэффициенты для разных потолков известны и имеют следующие значения:
- высота до 2,7 м = 1;
- от 2,7 до 3 м = 1,2;
- от 3 до 3,5 м = 1,5;
- от 3,5 до 4 = 2.
Нормативное значение освещенности по СНиП:
| Офисные помещения | Жилые помещения | Норма освещенности (Лк) согласно СНиП | |
| Общий офис (с использованием компьютеров) | 300 | Комнаты, кухня | 150 |
| Офис для чертежных работ | 500 | Детская | 200 |
| Конференцзал, комната для переговоров | 200 | Ванная, санузел, душевая, коридоры, холл | 50 |
| Лестницы и эскалаторы | 50 — 100 | Гардеробная | 75 |
| Холлы, коридоры | 50 — 75 | Кабинет, библиотека | 300 |
| Архив | 75 | Лестница | 20 |
| Подсобка, кладовая | 50 | Бассейн, сауна | 100 |
Итак, давайте определим величину светового потока для жилой комнаты площадью 10 м² и высотой потолка 2,60. Норма освещенности 150 × 10 м² × 1 = 1500 Люмен (Лм).
Расчет количества ламп
| Величина светового потока (Лм) | Мощность лампы (Ватт) | ||
| Лампа накаливания | Люминисцентная | LED светильники (светодиодные) | |
| 450 | 40 | 9 — 13 | 4 — 5 |
| 800 | 60 | 13 — 15 | 6 — 8 |
| 1100 | 75 | 18 — 25 | 9 — 13 |
| 1600 | 100 | 23 — 30 | 16 — 20 |
| 2600 | 150 | 30 — 55 | 25 — 28 |
Производим расчет. Величину светового потока мы уже подсчитали, и знаем, что она равна 1500 люмен. Из таблицы выше выбираем лампу, возьмем для примера лампу накаливания мощностью 60 Ватт.
Ее световой поток составляет 800 Лм. Теперь, 1500 делим на 800 и получаем, что для освещения одной комнаты потребуется 1,8 лампочек, округляем до 2-х.
Однако нужно понимать, что это все приблизительные значения. Ведь на освещение комнаты влияет еще и тип и цветовая гамма помещения, количество окон и многое другое.
Параметры помещения
Тут стоит учитывать не только площадь комнаты, но и высоту потолков, цвет стен и пола. Чем дальше источник света находится от освещаемой поверхности, тем меньше она будет освещена. Известно, что свет отражается от поверхности, чем она светлее, тем больше света отражается и наоборот.
Отраженный свет так же освещает помещение. Так, что если комната оформлена в темных тонах, нужно увеличить значение светового потока при выборе лампы.
| Коэффициент отражения света (%) | ||||
| Высота потолка (м.) | Площадь пола (м²) | Преобладающий цвет в интерьере | ||
| светлый | средний | темный | ||
| До 3х | До 20 | 0,75 | 0,65 | 0,60 |
| До 50 | 0,90 | 0,80 | 0,75 | |
| До 100 | 1 | 0,90 | 0,85 | |
| 3 — 5 | До 20 | 0,55 | 0,45 | 0,40 |
| До 50 | 0,75 | 0,65 | 0,60 | |
| До 100 | 0,90 | 0,80 | 0,75 | |
| 5 — 7 | До 50 | 0,55 | 0,45 | 0,40 |
| До 100 | 0,75 | 0,65 | 0,60 | |
Кроме всего этого не забываем и о том, что освещение может быть общим - люстры и пр., а так же точечным - торшеры, бра, настольные лампы и другие светильники. И каждый из них светит по разному.
На заметку! Все выше перечисленные расчеты не позволяют подсчитать точную мощность освещенности и являются приблизительными, и используются так сказать для общего представления.
Все нормы и результаты расчетов рекомендуется увеличивать в 1,5 — 2 раза. При этом можно установить несколько светильников с отдельными выключателями, разделив пространство на зоны. При необходимости, включив часть приборов можно получить мягкий и приглушенный свет, а при всех включенных приборах получаем ярко освещенную комнату.
Видео: Сколько нужно света или освещение помещения!
