Расчет освещенности цеха светодиодными лампами программа онлайн. Как самостоятельно рассчитать освещенность помещения
В электрике существует такое понятие как, расчет освещенности помещения . Данный расчет является фундаментом
всей осветительной части электропроводки, поэтому ему следует уделить особое внимание. В этой татье мы подробно разберем:
- Зачем делать расчет освещенности помещения?
- На что следует обратить внимание, и что нужно учесть, при планировании освещения.
- Какие существуют нормы освещенности жилых помещений?
- Как выполнить расчёт освещённости помещения, пример расчёта
Теперь, обо всем по порядку.
Зачем делать расчет освещения?
В первую очередь, данный расчетнеобходим, для создания достаточной освещенности помещения, которая в свою очередь обеспечивает благоприятные и комфортные условия для жизни и здоровья человека.
Недостаток освещения или его чрезмерность, вызывает сильное напряжение глаз, быструю утомляемость и оказывает негативное психологическое давление, что неблагоприятным образом отражается на здоровье человека в целом.
На что следует обратить внимание при планировании освещения помещения?
Идеальным освещением для наших глаз, является естественный природный свет (дневное, утреннее или вечернее солнце, солнце за облаками).
Основной задачей расчета освещенности помещения, является максимальное приближение искусственного освещения к естественному. К искусственному освещению относиться такой свет, которым человек имеет возможность управлять.
Электрический свет, является искусственным, он получается в результате преобразование электрической энергии в один из видов электромагнитного излучения, которое воспринимается человеческим глазом как свет. Именно такое преобразование происходит внутри ламп установленных в корпусах осветительных электроустановок (светильники, люстры, бра, торшеры и так далее).
- Лампа накаливания (лампочка Ильича)
- Галогенная лампа
- Люминесцентная лампа
- Компактная люминесцентная лампа
- Газоразрядная лампа
Каждая из этих ламп имеет свои характеристики, особенности, преимущества и недостатки. Поэтому, делая выбор в сторону конкретной лампы нужно учитывать следующие вещи:
- Мощность лампы
- Световой поток
- Цветопередача
Эти данные указаны заводом изготовителем на упаковке лампы, опираясь на них, мы можем выбрать требуемую освещенность для конкретного помещения.
Мощность лампы – определяет, количество потребляемой электроэнергии лампой, измеряется в Ватах (Вт)
Световой поток – излучаемое лампой количество света, измеряется в Люменах (Лм).
Цветопередача – состоит из цветовой температуры и оттенка. Цветовая температура измеряется в диапазоне от красного 1800 К – до синего 16 000 К цвета. Измеряется в Кельвинах (К). Оттенок, для большинства видов ламп освещения, может быть теплого или холодного света, задает общую тональность светового потока.
Таблица цветопередачи некоторых источников света.
Таблица №1
|
Источник света |
Кельвин (К) |
| Свеча | 1500-2000 |
| 2200 | |
| 2680 | |
| 2800 | |
| Лампа накаливания мощностью 200 Вт | |
| Галогенная лампа | |
| Люминесцентная лампа тёплого белого света | |
| Солнце на горизонте | 3400 |
| Люминесцентная лампа белого света | 3500 |
| Люминесцентная лампа холодного белого света | 4000 |
| Солнце в полдень | 5500 |
| Люминесцентная лампа дневного света | 5600-7000 |
Чем меньше значение, тем цветность ближе к красному, чем больше, тем ближе к синему. Например, знакомая нам всем 100 Ваттная лампа накаливания имеет цветность 2800 К.
Теперь, поговорим о таких понятиях как световой поток и световая отдача.
Световой поток – количество света излучаемое лампой.
Световая отдача – отношение светового потока к мощности (люмен на ватт, лм/Вт), показатель эффективности осветительной способности лампы, а так же ее экономичности.
Для наглядности, ниже приведена таблица световой отдачи некоторых источников света.
Таблица №2. Световой поток и световая отдача некоторых видов ламп.
|
Вид лампы |
Световой поток (Люмен, лм) |
Световая отдача (лм / Вт) |
| Лампа накаливания мощностью 10 Вт | 50 | 5 |
| Лампа накаливания мощностью 25 Вт | 220 | 8,8 |
| Лампа накаливания мощностью 40 Вт | 415 | 10,4 |
| Лампа накаливания мощностью 60 Вт | 710 | 11,8 |
| Лампа накаливания мощностью 75 Вт | 935 | 12,5 |
| Лампа накаливания мощностью 100 Вт | 1340 | 13,4 |
| Галогенная лампа накаливания на напряжение 230 В, мощностью 42 Вт | 625 | 15 |
| Галогенная лампа накаливания на напряжение 230 В, мощностью 55 Вт | 900 | 16 |
| Галогенная лампа накаливания на напряжение 230 В, мощностью 70 Вт | 1170 | 17 |
| Люминесцентная лампа мощностью 36 Вт | 2850-3350 | 71-84 |
| Светодиодная лампа мощностью 10 Вт, цветовой температуры 4500 К | 860 | 86 |
Из таблицы видно, насколько отличаются показатели различных ламп. Именно поэтому, выбору следует уделить особое внимание.
Так же, немаловажную роль в освещенности помещения играют осветительные конструкции, в которые будут установлены выбранные лампы (люстра, светильник, бра).
Здесь, основными факторами являются:
- Место установки (на стену или потолок),
- Высота установки,
- Наличие декоративных плафонов, их прозрачность,
- Куда направлена лампа в светильнике (вверх, вниз, вбок).
Открытая лампа, даст больше светового потока, чем лампа закрытая непрозрачным плафоном. Чем выше от пола установлена лампа, тем больше от нее будет света, соответственно, светильник, смонтированный на потолке, будет освещать площадь больше, чем светильник, установленный на стене.
Стоит отметить еще один очень важный момент, который необходимо учесть при расчете освещенности помещения. Цвет стен и мебели. Ни для кого не секрет, что светлые тона отражают свет, а темные поглощают. При использовании темных цветовых решений в дизайне, будьте готовы к потерям освещенности за счет цвета.
Нормы освещенности жилых помещений
Для того чтобы знать, сколько конкретному помещению требуется освещения, главным управлением строительства разработаны специальные нормативные правила, которые прописаны в документации под названием СНиП (строительные нормы и правила). Ниже, в таблице, приведены нормы освещенности жилых помещений, согласно этих правил.
Стоит пояснить, что под понятием освещенности подразумевается необходимое количество светового потока на 1 квадратный метр помещения. Измеряется освещенность в Люксах (Лк).
Ниже приведена таблица освещенности жилых помещений согласно требований СНиП. Используя ее значения можно без труда самостоятельно выполнить довольно несложный расчет. Как его выполнить рассмотрим на конкретном на примере после таблицы.
Таблица №3. Нормы освещенности жилых помещений, согласно СНиП
|
Помещение |
Норма освещенности (Лк) |
| Лифтовая шахта | 5 |
| Проход технического этажа | |
| Проход чердака | |
| Проход подвала | |
| Вентиляционная камера | |
| Тепловой пункт | |
| Насосная | |
| Электрощитовая | |
| Колясочная | 30 |
| Велосипедная | |
| Лестницы | 20 |
| Комната консьержа | 150 |
| Ванная комната | |
| Туалет | |
| Душевая комната | |
| Бильярдная комната | 300 |
| Тренажерный зал | 150 |
| Баня | |
| Бассейн | |
| Раздевалка | |
| Гардеробная комната | 75 |
| Подсобная комната | 300 |
| Холл квартиры | 50 |
| Коридор квартиры | |
| Кабинет | 300 |
| Библиотека | |
| Детская комната | 200 |
| Кухня | 150 |
| Жилая комната | 150 |
| Вестибюль | 30 |
Расчёт освещённости помещения, пример расчёта
Напомню, что измеряется освещенность в люксах, 1 люкс = 1 люмен на метр квадратный
В качестве примера, выполним расчет освещенности кухни, площадью 7 метров квадратных.
Обратимся к таблице №3, норма освещенности 1 квадратного метра кухни составляет 150 Люкс.
150 Лк * 7 м 2 = 1050 Лк
Получается, что для освещения кухни нам потребуется освещенность в 1050 Лк.
А так как 1 Лк = 1 лм/м 2 , то получается, что для освещения кухни площадью 7 метров потребуется световой поток в 1050 Лм.
Теперь, подбираем по таблице № 2 лампы, которые будут использоваться в кухонном светильнике, подходящие нам по количеству рассчитанного светового потока.
Допустим, что освещение кухни мы хотим сделать лампами накаливания. Смотрим по таблице №2, что соответствует световому потоку в 1050 Лм. Обычная лампа накаливания мощностью 75 Вт выдает 935 Лм, что почти соответствует полученному в расчетах результату. Как вариант, можно так же использовать галогенную лампу накаливания на напряжение 230 В, мощностью 70 Вт, ее световой поток составляет 1170 Лм.
Перед тем, как мы сделаем окончательный выбор, нужно учесть еще два пункта:
- Цветопередачу лампы
- Конфигурацию светильника
Цветопередача лампы накаливания, выполненной в стандартном исполнении (с прозрачным стеклом), всегда равняется одному и тому же значению 2750 К, имеет один и тот же оттенок света. Поэтому, здесь мы не ничего не выбираем. Но, если бы, к примеру, наш выбор пал на компактную люминесцентную лампу, то здесь, нужно было бы выбрать оттенок света холодный или теплый и цветопередачу. Для ламп холодного оттенка – цветопередача начинается от синего цвета до белого, для ламп теплого оттенка - от белого до красного.
Теперь, разберем конфигурацию светильника. Допустим, наш светильник будет иметь матовый плафон, которым будет закрываться лампа. Здесь, стоит учесть, что такой плафон имеет свои плюсы и минусы. К плюсам, относиться мягкое распределение светового потока по комнате. К минусам, некоторая потеря света, за счет его преломления плафоном.
Как быть? Снова обращаемся к таблице №2, смотрим следующее значение светового потока выбранной нами лампы в большую сторону. Следующей, после лампы 70 Вт (935 Лм,) идет лампа накаливания мощностью 100 Вт, световой поток которой равен 1340 Лм. Выбираем данную лампу, она компенсирует потери светового потока в плафоне светильника.
Хочу отметить еще один очень важный момент. Перед тем, как выбрать лампы для светильника нужно посмотреть, на сколько Ватт рассчитан его патрон. Как правило, на патроне имеется наклейка или надпись с такой информацией. Особенно, это актуально при использовании в светильниках ламп накаливания и галогеновых ламп, так как они помимо света вырабатывают еще и тепло. Для примера, если в патрон, рассчитанный на максимальную лампу в 60 Вт, установить лампу мощностью 100 Вт, то он расплавиться.
Подведем итог произведенных нами расчетов
Выполнив расчет освещения помещения кухни, площадь которого равна 7 квадратным метрам, мы установили, что для освещения конкретной комнаты, согласно нормам СНиП, будет достаточно освещенности 1050 Люкс.
В данном помещении будет установлен один потолочный светильник с матовым плафоном. Учтя конфигурацию светильника, было принято решении об увеличении мощности лампы с 75 до 100 Вт.
По итогам проведенных расчетов, в кухонный потолочный светильник будет установлена лампа накаливания мощностью 100 Вт.
Благодаря выполненным расчетам мы получили достаточную освещенность помещения, что однозначно благоприятно отразиться на здоровье и комфорте находящихся в нем людей.
Эффективное освещение жилых и подсобных помещений в доме или квартире, наряду с отоплением, вентиляцией, водоснабжением, энергообеспечением, с полным основанием можно отнести к системам, обеспечивающих комфортные условия проживания всех членов семьи. А если рассматривать боле масштабно, то наверняка будет прослеживаться прямая связь с уровнем безопасности создаваемых условий жизнеобеспечения. Согласитесь, нельзя не отметить влияние света на психоэмоциональное состояние человека, на степень его утомляемости в процессе выполнения тех или иных работ, на полноценность отдыха. Все это сказывается на текущем самочувствии, на общем состоянии организма, а при длительном негативном воздействии неправильно организованного освещения – впереди маячат вообще печальные перспективы с ухудшением зрения, другими расстройствами здоровья, которые будет уже не исправить. И в особенности это опасно для развивающегося организма детей.
Но, к сожалению , к вопросу правильной организации освещения весьма многие хозяева жилья относятся крайне легкомысленно. Им, должно быть, сложно преодолеть тот стереотип, который сложился у них когда-то – мол, на эту комнату хватит, например, примерно 100 ватт. Ну, во-первых, личные ощущения нередко бывают ошибочными. А во-вторых, оценивать уровень освещенности в единицах потребляемой энергии – это уже «позавчерашний день». Тем более что в наше время предлагается очень широкий выбор осветительных ламп, показатели светоотдачи которых на единицу потребленной энергии – кардинально различаются.
Поэтому предлагаем провести более грамотный расчет освещения по площади помещения, оперируя уже совершенно другими единицами измерения.
Когда-то давно, в конце 80-х годов, автор этих строк работал в составе довольно представительной комиссии Министерства Обороны СССР, проверявшей учетно-призывной работу и состояние подготовки молодёжи к военной службе в одной из областей Южно-Уральского региона. В одном из районов привлекло внимание, что процент ограниченно годных по состоянию здоровья из-за офтальмологических заболеваний – явно превышает среднестатистический.
В комиссии у нас был очень дотошный подполковник – военный медик, который на этом поприще «зубы съел». И он сразу заявил - так просто не бывает, стало быть имеется какая-то причина. Стали разбираться глубже – практически все призывники со стойким понижением остроты зрения, с аномиями рефракции, с астигматизмом – из одного довольно крупного и изрядно удаленного от райцентра села. Поразило объяснение представителей местного военкомата – «А у них в Кариновке сроду все слепые какие-то…»
Решили выехать на место, посмотреть поближе. И что увидели? В селе имелась школа – восьмилетка. В ней – всего три классных комнаты. И в каждой из них - пара совсем небольших окошек на улицу (что, в принципе, объяснимо с учетом суровости зимнего климата в этой безлесной степной зоне). Но всё освещение – это два патрона под потолком, в которых обычные лампочки накаливания по 75 ватт. Одним словом, в классе если и не полумрак, то явный дефицит освещенности .
И представьте, что все жители этого села в свое время проучились в таких условия по 8 лет! Естественно, это и дало тот самый результат, который насторожил проверяющих. Понятно, что был составлен акт о выявленных нарушениях элементарных санитарных норм, доложено в соответствующее инстанции областного и даже союзного уровня. Должно быть, были нешуточные последствия. Но здоровья тем людям, что потеряли его из-за безалаберности местных чиновников – этими административными мерами уже не вернешь .
Всё это было сказано с одной целью – не шутите с нормальным освещением в своем доме или квартире. Незаметные изначально негативные влияния на зрение (да и на психику тоже) имеют свойство накапливаться, и выливаться в такие последствия, которые уже невозможно будет исправить. Тем более, если речь идет о детях!
На чем основаны расчеты освещенности помещений?
Если быть корректнее с определениями, то предлагаемая методика расчета учитывает отнюдь не только площадь комнаты. Во внимание принимается целый ряд других важных критериев, отражающих специфику конкретного помещения.
Упрощенный метод расчета в единицах потребляемой мощности и его несовершенство
Еще не столь давно в сфере освещения полное господство принадлежало лампам накаливания. Здесь, судя по всему, и следует искать истоки укоренившейся привычки оценивать освещенность комнаты в единицах потребляемой для этого электрической энергии.
В продаже был представлен довольно стабильный ассортимент этих ламп 15; 25; 40; 60; 75; 100; 150 ватт и более. Любой из хозяев примерно знал, какой мощности лампы и в каком количестве ему необходимы для обеспечения освещения каждой из комнат. Естественно, чаще всего такая оценка проводилась субъективно, на основании личного опыта и восприятия, что далеко не всегда соответствовало норме.
Наверняка этот стереотип до сих пор прочно сидит у многих в голове – что освещенность измеряется в ваттах. И чем больше этих самых ватт, тем большего эффекта можно достичь установкой соответствующей лампы.
Принято было исходить примерно от нормы 15÷20 Вт на квадратный метр. Соответственно, в ходу и были, и даже остаются по сей день, примерно такие таблицы:
Казалось бы – все просто , и чего еще желать? Однако, огорчим – подобные расчеты очень далеки от совершенства. И прежде всего по той причине, что ватт – это все же единица измерения потребляемой светильником энергии, а вовсе не создаваемого лампой светового потока. Безусловно, взаимосвязь есть, но назвать ее прямой зависимостью, подчиняющейся какому-то строгому соотношению – не получится. Это примерно так же, как оценивать скорость прибытия в конечный пункт назначения на том или ином междугороднем транспорте, исходя из стоимости билета – вроде бы величины взаимосвязаны, но некорректность оценки – налицо.
И тем более такая методика потеряла в своей и так не выдающейся точности с появлением успешных «конкурентов» ламп накаливания – люминесцентных и светодиодных. Здесь уже показатели потребляемой энергии и световой отдачи – совершенно иные.
Но старые привычки берут свое , и все равно самым распространенным способом у многих остается оценка именно по ваттам. Просто стали прибегать к таблицам, в которых показывается примерное соотношение параметров разных типов ламп с примерно одинаковым показателем световой отдачи. Пример такой таблицы показан ниже.
| Площадь помещения, м² | Обычные лампы накаливания, Вт | Люминесцентные лампы, Вт | Светодиодные лампы, Вт | Примерный световой поток, Лм |
|---|---|---|---|---|
| 1 | 20 | 5÷7 | 2÷3 | 250 |
| 2 | 40 | 10÷13 | 4÷5 | 400 |
| 3 | 60 | 15÷16 | 6÷10 | 700 |
| 4 | 75 | 18÷20 | 10÷12 | 900 |
| 5 | 100 | 25÷30 | 12÷15 | 1200 |
| 7÷8 | 150 | 40÷50 | 18÷20 | 1800 |
| 10÷12 | 200 | 60÷80 | 25÷30 | 2500 |
В угоду такому «патриархальному» принципу оценки эффективности освещения, многие производители размещают на упаковках люминесцентных энергосберегающих и светодиодных ламп, помимо ее потребляемой мощности, примерный сравнительный «эквивалент» в ваттах для ламп накаливания. Характерный пример показан на рисунке ниже.
Обратите внимание на слово «примерное», сказанное в предыдущем предложении. Оно упомянуто неслучайно , так как однозначной доступной системы «перевода одних ваттов в другие ватты» все же не существует. А почему? Повторимся – да не измеряется освещенность помещения или излучаемый источником световой поток в ваттах!
Кстати, на показанном выше примере на самой упаковке уже допущена серьезная ошибка. В частности – пишется «Светоотдача 60 Вт», что может сбить с толку незнающего человека, и он еще больше утвердится во мнении, что именно так и есть на самом деле. Наверное, было бы корректнее написать так: «Светоотдача примерно соответствует лампе накаливания в 60 ватт».
А в каких же единицах тогда будет правильно оценивать источник света? Обратите внимание: в таблице выше крайний правый столбец дает значение в люменах (лм ) – вот это и есть единицы измерения светового потока, принятые в системе СИ . Если продолжить показанный выше пример, то, заглянув в паспорт продемонстрированной лампы, можно найти эту характеристику – 550 лм.
С люменами (лм ) тесно взаимосвязаны другие единицы – люксы (лк ), которыми в системе СИ как раз и измеряется освещенность . Взаимосвязь между ними такая: световой поток в 1 люмен создает на площади в 1 квадратный метр освещенность , равную 1 люкс.
В дальнейшем будем отталкиваться именно от этих единиц – люксов и люмен.
Нормы освещенности для жилых помещений
Для проведения расчета необходимо знать, от какой же «печки плясать».
Понятно, что в качестве одного из исходных значений будет фигурировать площадь помещения, в котором планируется организовать освещение. А вторым важнейшим параметром становятся санитарные нормы, устанавливающие уровень освещенности для комнат различного предназначения.
Эти нормы четко прописаны в СНиП и СанПиН для практически всех категорий помещений, жилых и производственных, причем с детализацией даже по характеру производимых работ. Но нас в данном случае интересуют в большей степени те, с которыми приходится сталкиваться при расчетах системы освещения в своем доме или квартире.
Не станем отсылать читателя к «первоисточникам» - в таблице ниже приведены выписки, которых, наверное, будет вполне достаточно.
| Тип (предназначение) помещения | Нормы освещенности в соответствии с действующими СНиП, люкс |
|---|---|
| Жилые комнаты | 150 |
| Детские комнаты | 200 |
| Кабинет, мастерская или библиотека | 300 |
| Кабинет для выполнения точных чертежных работ | 500 |
| Кухня | 150 |
| Душевая, санузел раздельный или совмещенный, ванная комната | 50 |
| Сауна, раздевалка, бассейн | 100 |
| Прихожая, коридор, холл | 50 |
| Вестибюль проходной | 30 |
| Лестницы и лестничные площадки | 20 |
| Гардеробная | 75 |
| Спортивный (тренажерный) зал | 150 |
| Биллиардная | 300 |
| Кладовая для колясок или велосипедов | 30 |
| Технические помещения – котельная, насосная, электрощитовая и т.п. | 20 |
| Вспомогательные проходы, в том числе на чердаках и в подвалах | 20 |
| Площадка у основного входа в дом (крыльцо) | 6 |
| Площадка у запасного или технического входа | 4 |
| Пешеходная дорожка у входа в дом на протяжении 4 метров | 4 |
Вот от этих величин и станем исходить при проведении расчетов . Выраженных именно в люксах, а не в ваттах, «свечах» и т.п . Показанные нормы считаются оптимальными, поэтому не следует впадать в другую крайность – чрезмерно «заливать» помещения светом. Дело даже не в том, что это невыгодно с точки зрения экономии энергии . Слишком яркое освещение тоже вполне может стать весьма раздражающим фактором, негативно сказываться на эмоциональном состоянии, приводить к быстрой утомляемости глаз, чреватой серьёзными последствиями. Так что приведенные нормированные значения – это как раз та «золотая середина», к которой следует стремиться.
Проведение самостоятельного расчета освещенности
Ну вот, казалось бы, ясность получена. Нормы освещенности имеются, площадь помещения определить несложно. То есть нет проблем определить и суммарный световой поток, который должен обеспечить необходимую степень освещенности .
Например, гостиная площадью 14.5 квадратных метра . Несложно подсчитать, что для ее освещения необходимы источника света с общим световым потоком 15,5 м² × 150 лк = 2325 лм. А потом уже можно подобрать те светильники и лампы к ним, в нужном количестве, которые «справятся с задачей». Скажем, если исходить опять же из того примера лампы, что приводился выше (со световым потоком по паспорту в 550 лм), потребуется пять подобных ламп.
Действительно, упрощенные расчет выглядит именно так. Но вот должной точностью он все же не отличается – кроме площади, не принимаются во внимание другие особенности помещения, в частности, его отделка. Не учтен тип светильника, его расположение в пространстве комнаты, преимущественное направление светового потока, обусловленное положением источника света и типом применяемого плафона (рассеивателя).
Поэтому предлагаем иной алгоритм проведения вычислений. Он тоже не может в полной мере претендовать на «полный профессионализм», но все же результаты получаются намного точнее , ближе к действительности.
Общая формула расчета
Следует сразу правильно понять – предлагаемый алгоритм предполагает расчет именно основного освещения. Сюда не следует относить декоративные подсветки, которые пользуются в наше время широким спросом при интерьерном оформлении комнат. Не входят в расчет и отдельные осветительные приборы, дающие локальную подсветку конкретной ограниченной области (например, прикроватные бра).
Итак, основной формулой, на которой строится расчет , будет следующая:
Fл = (Ен × Sп × k × q) / (Nc × n × η)
Разбираемся с параметрами, входящими в формулу:
Fл - искомая величина, то есть показатель светового потока, которым должна обладать каждая из ламп, устанавливаемых в светильники. Значение будет получено в люменах.
Ен - нормы освещенности жилых и подсобных помещений. Именно те, что показаны в таблице выше (в люксах), в соответствии с действующими СНиП.
Sп - площадь помещения, для которого производится расчет (м²). этот параметр самостоятельно вычислить несложно – в подавляющем большинстве случаев помещения прямоугольные. Но даже если комната имеет более сложную конфигурацию – нужно лишь разбить общую площадь на более простые участки и вспомнить основные правила геометрии.
Если есть затруднения с расчетом площадей – вам сюда…
Иногда необычная конфигурация помещения может озадачить хозяина, несколько подзабывшего законы геометрии. Не беда – мы можем помочь! Перейдите по ссылке к статье, посвященной – там и подробные описания различных случаев, и удобные калькуляторы, упрощающие проведение расчетов .
k - это поправочный коэффициент, который еще называют коэффициентом запаса. Он учитывает сразу несколько факторов. Так, некоторые лампы имеют свойство по ходу эксплуатации тускнеть, терять в излучаемом световом потоке. Причем это снижение интенсивности свечения неодинаково для разных типов ламп. Кроме того, поправка учитывает степень помех для нормального распространения света. Правда, это касается в большей мере производственных помещений, где могут быть высокие уровни запыленности или концентрации пара. Если исходить из того, что у хороших хозяев в доме такого не наблюдается, то коэффициент запаса можно принять равным:
q - коэффициент неравномерности свечения. Эта величина особо важна при расчетах освещенности помещений, где планируется проведение точных работ, связанных с черчением, операциями с мелкими деталями, с большим объёмом чтения или набора текстов или выполнения рукописных записей.
Значения показаны в таблице ниже:
Nc - планируемое к установке количество светильников.
n - количество ламп (рожков) в одном светильнике.
Произведение последних двух параметров, вполне понятно, показывает общее количество ламп, которые будут участвовать в освещении помещения. Если планируется только один источник света, то, естественно, в формулу и там и там подставляются единицы.
При таком подходе, кстати (когда Nc = n = 1 ), можно определить и вообще весь суммарный световой поток, потребный для качественного освещения. Иногда целью расчета ставится именно это – а потом хозяева начинают «колдовать» над оптимальным размещением ламп или светильников различных номиналов, в соответствии с дизайнерской задумкой интерьерного оформления .
η - коэффициент использования светового потока.
Эта величину определить несколько сложнее – здесь придется учесть несколько критериев. Поэтому вынесем ее в отдельный подраздел статьи.
Определение коэффициента использования светового потока η
Эту величину можно определить по таблицам. Но прежде придётся разобраться с параметрами входа в эти таблицы .
- Для начала – определим промежуточный параметр. Его обычно называют индексом помещения. Он в необходимой степени учтет и размеры комнаты, и планируемую высоту расположения источника света. Вычисляется этот индекс по следующей формуле:
i = Sп / (( a + b) × h)
i - искомая величина, то есть индекс помещения.
Sп - уже ранее фигурировавшая в расчётах площадь комнаты (м²)
a и b - соответственно, длина и ширина помещения (м ).
h - предполагаемая высота размещения источника света. Важный нюанс – не путать с высотой потолка в комнате! Имеется в виду именно высота светильника над поверхностью пола.
К примеру, планируется к установке подвесной светильник с длиной подвеса (или штанги), равной 0,6 м. А высота потолка в помещении – 3 метра. Значит, значение h для подстановки в формулу равно 3,0 – 0,6 = 2,4 м.
Провести арифметические вычисления нетрудно. Но еще проще – воспользоваться предлагаемым онлайн-калькулятором.
Калькулятор для определения индекса помещения
Замена классических светильников на светодиодные позволяет существенно экономить на электричестве. Благодаря эффективности приборов потребление электроэнергии снижается до 70%. При этом цена светильников оправдана быстрой окупаемостью – в большинстве случаев, затраты на закупку и установку возвращаются в течение первого же года эксплуатации. Для грамотного определения количества светильников, места их размещения необходимо верно рассчитать суммарный световой поток. Специалисты «Центра светодиодного освещения» начинают проект с подробного расчета освещенности, который помогает правильно подобрать и установить светодиодное оборудование в конкретном помещении.
Что влияет на расчет led-освещенности производственных помещений
В зависимости от типа помещения, его площади и назначения определяется индивидуальный уровень освещенности. В производственных машинных цехах, зонах, где работают люди, и торговых помещениях этот показатель отличается. Существуют установленные нормы для конкретных зданий. Они определяются исходя из параметров:
- разряд зрительных работ;
- характеристика зрительных работ;
- минимальный размер объекта различия;
- контраст объекта различия с фоном;
- характеристика фона.
Нарушение норм может привести к производственным травмам или даже летальному исходу. При расчете учитываются также условия работы – наличие влаги, пыли, концентрация взрывоопасных веществ, строительные характеристики помещения. Светодиодные светильники подходят для освещения всех типов помещений благодаря их безопасности, простоте установки, экономичности и долговечности.
Расчет освещенности светодиодными светильниками
Необходимый уровень освещенности в помещениях зависит от высоты и площади. На показатели также влияет тип освещения – основной, локальный, резервный. Государственные стандарты четко определяют уровень освещенности для помещения разной площади и назначения. Их можно узнать из отраслевых справочников или по данным калькулятора расчета светодиодного освещения на нашем сайте.
Методы расчета параметров led-освещенности на производственном объекте:
- Метод коэффициента использования светового потока. Применяют при использовании всех типов светильников для расчета равномерного освещения горизонтальной поверхности.
- Удельной мощности. С помощью метода предварительно определяют мощность установки для освещения.
- Точечный метод используют для расчета освещения при установке светильников прямого света.
Простой способ быстро рассчитать количество светильников без сложных формул –воспользоваться калькулятором на сайте «Центра светодиодного освещения». Для определения числа приборов достаточно знать размеры помещения, его тип, выбрать подходящий светильник на сайте. Система самостоятельно рассчитает нужное количество осветительных приборов, исходя из установленных норм освещенности и характеристик светильников.
Как выбрать светодиодные светильники для помещения
При самостоятельном выборе осветительных приборов нужно учитывать параметры оборудования, которые влияют на качество света. Основные характеристики светильников:
- Тип рассеивателя влияет на интенсивность и равномерность распределения света. Он может быть матовым или прозрачным. Матовый создает мягкий рассеянный свет, но снижает интенсивность. Его лучше использовать для установки на рабочих местах и в небольших комнатах. Прозрачный не задерживает световой поток и подходит для освещения больших площадей.
- Цветовая температура. Её часто обозначают маркировкой: W-белый, WW-теплый белый, CW-холодный белый. Теплый свет светодиодов используют для зон отдыха, нейтральный белый подходит для работы, холодный белый для складов, промышленных зон, ресторанов, кухонных помещений, санузлов.
- Величина светового потока зависит от количества светодиодов, их эффективности и потребляемой мощности. При использовании ламп холодного света обычно эффективность выше, чем в приборах с теплым светом.
Чтобы создать комфортное равномерное освещение в помещении, нужно продумать расположение led-светильника исходя из его светового потока. Чем выше этот показатель, тем дальше должны располагаться друг от друга приборы. Эффективный угол освещения светодиодов – около 120 градусов. Монтировать оборудование нужно таким образом, чтобы свет был равномерным и без перепадов.
Возможные неточности и погрешности при расчете освещенности
После самостоятельной замены классических светильников на светодиодные может оказаться, что света недостаточно. Качество света ухудшается, когда стены, потолок и пол в помещении окрашены в разные цвета. Темный фон уменьшает интенсивность светового потока, поэтому при расчетах светодиодного освещения нужно учитывать коэффициент отражения. Его показатели:
- 0% – черный фон;
- 10% – темный фон;
- 30% – серый фон;
- 50% – светлый фон;
- 70% – белый фон.
Существуют таблицы для определения освещенности поверхности при разном типе поверхностей. Её величина соответствует нормам и стандартам для конкретного помещения.
Расчет освещенности объекта в «Центре светодиодного освещения»
Компания помогает оснастить светильниками любые офисы и бизнес-центры, крупные торговые центры, промышленные цеха. Для этого специалист готов бесплатно выехать на объект, произвести осмотр и предварительные замеры. На их основе инженер готовит светотехнический расчет, в котором учитывается тип помещения, назначение, архитектурные особенности. После расчета освещенности определяется место размещения, вид светодиодных светильников и их количество.
Мы гарантируем эффективность выбранного оборудования и качественную установку светильников. В процессе эксплуатации осветительные приборы не теряют своих качеств, обеспечивают равномерный свет, который соответствует всем стандартам.
То, что все хорошо в меру – незыблемая истина. То же касается и освещенности комнат. Ее недостаток приводит к быстрой утомляемости, потере работоспособности и так далее. Избыток же повышает возбудимость, мешает сосредоточиться. И это лишь небольшой перечень того, что является следствием несоблюдения норм.
Следовательно, расчет уровня освещенности жилой комнаты или офиса необходим не только для комфортности, но и для здоровья людей, которые вынуждены подолгу находиться в замкнутом пространстве, коим, по сути, и является любое помещение, для чего бы оно ни было предназначено.
Знание правил расчета естественного освещения зданий пригодится тем, кто только планирует построить собственный дом. Таким читателям автор рекомендует ознакомиться со сводом правил (СП) № 23-102 от 2003 года. Этот документ поможет определиться с размерами и геометрией оконных проемов в зависимости от их расположения относительно сторон света и ряда других параметров.
Зачем нужно делать расчет освещенности? Основная задача – максимально приблизить организуемое (искусственное) к природному (естественному).
Что учитывается при расчете
Специфика установки осветительного прибора
- Место. Как правило, это потолок или стены. Нередко светильники прокладываются и по плинтусам, но это уже скорее подсветка, а не освещение помещения.
- Направление светового потока. Лампа может быть установлена так (особенно если она в плафоне), что свет распространяется лишь в определенную сторону – вверх, вбок или вниз.
- Высота расположения осветительного прибора.
Особенность конструкции светильника
- Наличие/отсутствие плафонов.
- Степень их прозрачности.
Тип лампы
Подобные изделия производятся по разным технологиям и классифицируются на люминесцентные, галогенные, с нитью накала и ряд других. Что важно?
- Мощность (Вт – ватт).
- Световой поток (лм – люмен).
- Цветопередача (0К). По данному параметру все изделия подразделяются на лампы холодного или теплого света.
Все эти характеристики указываются в документации на каждый образец.
Особенности отделки и меблировки помещения
Общеизвестно, что светлые тона свет отражают, а темные наоборот – поглощают его. Именно этот фактор многие и упускают при расчете освещенности. А цвет обоев (панелей, декоративной штукатурки) и мебели обязательно следует учитывать.
Нормы освещенности
Не зная этого, нет смысла говорить о каких-либо расчетах. Нормы подробно изложены в СНиП № 23-05 от 1995 года. Но с тех пор отдельные положения правил претерпели изменения. Существует более поздний документ – СП № 52.13330 от 2011 года – являющийся актуализированной редакцией вышеуказанного. Вот им и следует руководствоваться. В частности, в таблице указаны основные требования к освещению (естественному и искусственному) помещений зданий жилого фонда и общественных.
Что такое освещенность? Это количество (интенсивность) светового потока, приходящегося на 1 «квадрат» комнаты (лм/м²). Единица измерения – лк (люкс). Нормы для основных типов помещений приведены в таблицах:
Пример расчета
Возьмем 2 типовые комнаты. Порядок расчета для остальных тот же самый.
Кабинет (офисное помещение)
Исходные данные:
- S – общая «квадратура» (a х b).
- φ – индекс помещения. Определяется по формуле: S/(h1 – h2) х (a + b). Учитывается в ряде таблиц.
- E – освещенность по нормативу. Если речь идет о зональном (секторальном) освещении, то, к примеру, для крышки стола, расположенной на уровне 80 см от пола, значение освещенности – 400 лк.
Количество осветительных приборов (N) определяется по формуле: 100 х E х S х k/U х n х Фл,
- n – лампочки (штук) в светильнике;
- Фл – световой поток (лм) каждой из ламп;
- k – коэффициент запаса (его принимают = 1,2 – 1,3; в некоторых случаях пренебрегают);
- U (Ки) – табличное значение (эффективность использования конкретного прибора).
Кухня
В большинстве домов она не более 9 м² – исходим из этого.
- Определяется общий уровень освещенности. Норма для 1 «квадрата» данного помещения (таблица 2, нижняя) – 250 лк. Получается, что необходимо обеспечить освещенность на уровне 2250 лм (250 лк х 9 м2).
- Выбирается количество и тип ламп. Для этого есть таблица 1. Что получается? Если использовать изделия с нитью накала («лампочки Ильича»), то понадобится порядка 4-х мощностью 65 Вт. Например, люстра на 4 плафона. Или парочка «соток» в бра.
Что следует учесть:
- Тип плафона. Если он матовый, то мощность лампы следует увеличить примерно в 1,5.
- Цветопередача. Для ламп накаливания это значения не имеет. Данная характеристика неизменна – 2 750 0К. А вот при использовании новых (энергосберегающих) приборов нужно обратить внимание, теплый или холодный свет образец излучает.
На заметку
Не все обращают внимание на исполнение патронов в светильниках заводского изготовления. И нередко это чревато тем, что его корпус или трескается, или оплавляется. Прежде чем заниматься приведением освещения помещения в норму, стоит посмотреть, на какую мощность рассчитан патрон. Если на 60 Вт, то вкручивать в него лампу на 100 вряд ли стоит.
Независимо от типа ламп, количества светильников и их расположения, нормы освещенности – величины стандартные. То есть, значения табличные, по СНиП. При этом отношение освещенности горизонтальной и вертикальной не должно превышать 2.
Автор обращает внимание, что самостоятельный расчет освещенности – это не только создание уюта и благоприятных условий для домочадцев, но и элемент экономии семейного бюджета. Думается, не нужно пояснять, что чем мощнее лампочка, тем быстрее «накручивает» счетчик.
Кроме того, в статье не зря даны ссылки на ряд нормативных документов. Всего предусмотреть невозможно, поэтому материал носит несколько общий, ознакомительный характер. Так или иначе, но для каждой комнаты расчеты придется делать индивидуально. И лучше самому. Конечно, можно пригласить и профессионала. Но его визит (только за то, что он перешагнет порог) обойдется рублей в 200 – 250; замеры «квадратуры», оценка специфики помещения и непосредственно вычисления – от 1 500.
Правильно организованное освещение в Вашем доме не только содействует сохранению здоровья глаз, но и создает удобство и комфорт в быту. Очень важно поэтому ответственно подойти к своего дома или квартиры, для последующего верного выбора светильников, люстр и мощности ламп для них.
При оценке освещения используются несколько параметров- сила света, яркость и т. п., но основным из них будет освещенность, которая означает величину освещения поверхности, по которой распределяется световой поток.
Для расчетов используются физическая величина измерения освещенности- Люкс (лк или международное обозначение- lx). Один Люкс равен освещённости поверхности площадью 1 м² при падающем световом потоке на неё излучения, равного 1 Люмен , который обозначается лм или lm и является единицей измерения светового потока.
Как сделать расчет необходимого уровня освещенности.
Для приблизительного расчета необходимой мощности светильников рекомендую воспользоваться формулой: P=pS/N , где p – удельная мощность освещения на метр квадратный. Эта величина будет различной для каждого типа ламп и помещений, ее можно узнать из таблицы ниже приведенной.
Величина S – это площадь в квадратных метрах для рассчитываемого помещения, а N — это количество светильников. В туалете или коридоре света нужно меньше, чем, скажем в гостиной. К тому же, лампы в зависимости от принципа работы так-же дают разное количество света (например, галогенная и люминесцентная лампы).
При расчетах обязательно учитывайте удаление источника света от освещаемой им поверхности. Знайте, что её освещённость обратно пропорционально уменьшается квадрату расстояния.
Согласно многочисленным исследованиям и нормам, действующим в Республике Беларусь, общая освещенность комнаты должна находится в пределах около 200 Люкс, а освещенность зоны рабочей поверхности стола – около 500 люкс.
Итак, теперь зная все параметры перейдем непосредственно к расчетам на примере . Для спальной комнаты площадью 10 квадратных метров- 10 умножаем на коэффициент для этого помещения 10-20 и получаем 100-200 Ватт (мощность лампы накаливания). Но не забывайте, что эта величина мощности будет относится к одному установленному по центру потолка светильнику.
Это все же упрощенный средний расчет не учитывающий множество факторов таких как, цвет и тон стен, пола, потолка, которые существенно влияют на восприятие человеком количества света в комнате. Так для помещений со светлыми покрытиями мебели, стен потолков и т. д. величина в 200 Люкс при расчетах может более, чем в 2 раза снижена.
Определить необходимый уровень освещенности в зависимости от площади помещения вам поможет таблица внизу.
Примечание:
в таблице указаны оптимальные значения для определения требуемого уровня мощности освещения при установке ламп накаливания в качестве основного источника света в центре помещения. При установке люминесцентных ламп соответственно мощность ламп должна быть уменьшена в 5-7 раз, а светодиодных- в 10 раз. Более точно Вы сможете определить по упаковке для ламп, на которой, как правило, производитель указывает сколько ламп накаливания заменяет одна энергосберегающая.
Я надеюсь, что Вы получили приблизительные представления как делать самостоятельно требуемые параметры расчетов для своей квартиры или дома. Учитывайте, что яркий свет нужен для работы и чтения, а для отдыха нужен более мягкий и не раздражающий свет.
Как определить уровень освещенности.
Точно определить фактический уровень освещенности для каждого конкретного случая поможет специальный прибор- люксметр, состоящий из фотоэлемента и указательного прибора. Фото датчик преобразует энергию светового потока в электрическую, величина которой и будет зависеть от интенсивности падающего света.
Прибором довольно просто пользоваться:
- Включаем.
- Размещаем люксметр в необходимой для измерения точке поверхности.
- При необходимости включаем необходимый режим измерения.
- Выставляем пределы измерений.
- Снимаем показания.
К сожалению, цены на люксметры пока довольно велики . В Минске цены начинаются от 70 у. е.
Похожие материалы.
