Формула освещенности – Единица измерения света и формула расчета освещенности помещения

Освещенность помещений. Нормы и расчеты. Приборы и особенности

Плохая освещенность помещений, рабочего места или комнаты в квартире отрицательно влияет на здоровье человека, снижает концентрацию внимания, работоспособность, появляется раздражительность и сбои в психике. Очень яркий свет также является раздражителем, и не дает ничего положительного для человека.

Поэтому необходимо обеспечить нормальную освещенность помещений, которая регламентируется определенным стандартом СНиП. Для этого требуется простая установка соответствующих ламп освещения для каждого помещения.

Освещенность помещений в номинальном выражении является потоком света, который излучается на поверхность под прямым углом в расчете на единицу площади. При падении света под острым углом освещенность снижается в зависимости от угла наклона.

Освещенность измеряется в люксах, который равен 1 люмену (единица светового потока) на м².

Освещенность помещений прямо зависит от силы света, который исходит от источника. Чем больше расстояние от светового источника до поверхности, тем меньше параметр освещенности.

 Нормы

Каждый тип помещения имеет свои нормативы освещенности. Например, для помещения магазина по продаже продуктов наибольшее значение пульсации установлено 15%, освещенность 300 люксов, однако для отдела спортивных товаров или строительных материалов нормы совсем другие. Также правила устанавливают определенную допустимую освещенность для поликлиник, детских садов, автосервисов и других объектов.

 

Пример расчета освещенности

Определим необходимую освещенность для спальной комнаты. Площадь спальни составляет 25 м². Значение нормы по правилам для комнат такого типа умножаем на площадь: 150 х 22 = 3300 люкс. Общий световой поток приборов освещения при такой величине освещенности должен быть равен не менее 3300 люмен.

Теперь остается подобрать подходящие лампы освещения для спальни. При выборе светодиодных ламп, можно, например, приобрести три таких лампы по 12 ватт. Это обеспечит создание светового потока 3600 люмен, что видно по значениям таблицы.

Такой расчет является приблизительным, так как светодиодные лампы имеют различные параметры света в зависимости от производителя. Таким образом, можно легко самостоятельно рассчитать требуемую мощность и тип ламп для создания нормированной освещенности любого помещения согласно правилам СНиП.

Приборы для измерения освещенности

Для замера освещенности помещений применяют различные приборы, которые имеют свои особенности конструкции и методы измерений. Основные приборы рассмотрим более подробно.

Люксметр

Люксметры делятся на электронные и аналоговые, которые уже не производятся, и остались только старые образцы таких моделей.

 

Такой люксметр используется:

• Проверка соответствия освещенности помещений нормативным данным.
• Измерение параметров освещения при проведении работ по оценке условий труда.
• При электромонтажных работах для сравнения показателей освещенности с расчетами для приборов освещения.

Принцип действия люксметра заключается на работе встроенного фотоэлемента, на который направляется поток света. При этом в фотоэлементе возникает значительный поток заряженных частиц. В результате появляется течение электрического тока, сила которого зависит от силы светового потока, направленного на фотоэлемент. Обычно этот параметр и выводится на шкалу прибора.

Виды люксметров

В зависимости от расположения датчика, измеряющего освещенность помещений, люксметры делятся на виды:

• Моноблок (цельное устройство). Датчик фиксируется в самом корпусе прибора.

• Прибор с выносным датчиком, подключаемым гибким проводом.

Чтобы произвести простые измерения подойдет обычный люксметр-моноблок, без вспомогательных различных функций. Для определения нескольких параметров освещенности при производстве профессионального расчета, необходимо использовать устройства, имеющие дополнительный набор функций. Такие приборы имеют встроенную память и могут определять средние значения параметров.

Значительным преимуществом для люксметра является наличие особых светофильтров, которые помогают точнее определить значение силы света, которая исходит от приборов освещения с разными оттенками цветов.

Наличие выносного датчика в люксметре дает возможность определить освещенность с большей точностью, так как при этом влияние внешних факторов снижается. На современных моделях имеется жидкокристаллический дисплей. С помощью него намного проще снимать показания прибора.

Приборы для фототехники

В фототехнике используются такие приборы, как экспонометры и экспозиметры. Они предназначены для определения параметров яркости и освещенности экспозиции. Определив значения этих показателей, профессиональный фотограф может получить качественные фотоснимки.

Экспонометры разделяют на виды:

• Внутренние.
• Внешние.

Флешметры

Такие приборы предназначены для измерения освещенности при фотографировании. При этом дополнительным элементом используют устройства освещения импульсного типа (фотовспышки). В современных моделях фотоаппаратов флешметр расположен в корпусе. Он изменяет мощность фотовспышки при разных уровнях света.

Профессионалы применяют флешметры с выносным датчиком, они точнее определяют освещенность.

Фотометр

Такой прибор называют мультиметром. Он является более современной моделью флешметра. Его достоинством является сочетание опций экспонометра и флешметра.

 

Пульсация освещенности

Равномерность светового потока приборов освещения оставляет желать лучшего. Эффект, выражающийся в наличии колебаний в световом потоке, не виден глазу, однако его воздействие на здоровье человека имеет большое значение.

Опасность такого света заключается в том, что визуально невозможно определить наличие импульсов света. А в результате их действия может нарушиться сон, возникает дискомфорт, депрессия, слабость, сердечные сбои и другие симптомы.

Параметром пульсации является ее коэффициент, который выражает силу изменения потока света, направленного на единицу площади поверхности за промежуток времени. Формула расчета этого коэффициента довольно простая. Коэффициент пульсации освещенности определяется разностью между наибольшей и наименьшей освещенностью за определенное время, разделенной на двойную среднюю освещенность, и результат умножается на 100%.

Санитарные правила определяют верхний предел коэффициента пульсации. На рабочем месте он должен быть не более 20%, и зависит от степени ответственности работы сотрудника. Чем ответственнее работа, тем меньше должен быть коэффициент пульсации освещения.

Для помещений администраций и офисов с напряженной зрительной работой такой коэффициент не должен подниматься выше 5% отметки. При этом учитывается поток света частотой пульсаций до 300 герц, так как более высокую частоту нет смысла учитывать, из-за того, что она не воспринимается глазом человека и не оказывает отрицательного влияния.

Определение пульсации освещения

Для определения пульсации света применяют эффективный простой прибор, который измеряет яркость, пульсацию и освещенность помещений, и называется люксметр-пульсометр-яркомер.

Функции прибора

• Измерение пульсации световых волн, возникающих при мерцании различных приборов освещения.
• Измерение пульсации освещения мониторов компьютеров и других экранов.
• Определение освещенности помещения.
• Определение яркости приборов освещения и мониторов.

Принцип работы устройства заключается в проверке уровня освещения с помощью фотодатчика с дальнейшим преобразованием сигнала и вывода результата на жидкокристаллический дисплей.

Коэффициент пульсации света можно определить с помощью программы на компьютере, либо самостоятельно проанализировать измерения. Для анализа измерений на компьютере применяют специальную программу «Эколайт-АП», которая работает с прибором «Эколайт-02».

Отличительными признаками измерительных приборов, определяющих пульсации, являются уровни чувствительности, тип питания и качество фотодатчиков.

Наибольший коэффициент пульсации выдают светодиодные лампы, при использовании которых этот параметр иногда достигает 100%. Люминесцентные лампы и лампы накаливания обладают незначительным коэффициентом пульсации. Лампы накаливания имеют коэффициент пульсации не выше 25%. При этом стоимость и качество ламп не играют роли. Даже дорогие лампы могут выдавать значительные показатели пульсации света.

Методы снижения пульсации освещения

• Применение приборов освещения, функционирующих на переменном токе с частотой более 400 герц.
• Монтаж осветительной арматуры на разные фазы при трехфазной сети.
• Установка в прибор освещения устройства компенсации ПРА (пускорегулирующей аппаратуры) и особое подключение ламп со сдвигом. Первая лампа работает на отстающем токе, а 2-я на опережающем.
• Монтаж светильников с ЭПРА. Они оснащены электронным пускорегулирующим аппаратом, который сглаживает пульсации и стабилизирует напряжение.

Если в помещении приборы освещения подключены к одной фазе, то подключить их к разным фазам будет проблематично. Поэтому удобнее будет приобрести светильники с ЭПРА. Их достоинством является соответствие всем нормам правил.

Контроль уровня пульсации освещения необходим для здоровья человека, так как отклонение от норм приводит к нарушению работоспособности и самочувствия сотрудников.

Для жилых зданий освещенность помещений также важна. Пульсация света не видна, но со временем проявляется ее негативное влияние.

Похожие темы:

electrosam.ru

Светотехника: световой поток, освещенность, яркость

Свет, падающий на поверхность нашей планеты Земля от Солнца, является источником жизни для всех ее живых организмов. Солнечные лучи, распространяясь со скоростью 300000 км/ч., оказывают следующие воздействия на окружающую среду:

• участие в фотосинтезе;
• видимый свет;
• тепло ;
• обеззараживание;
• облучение.

Исходя из этого естественный свет — это лучистая энергия в виде электромагнитных волн, обладающих разными свойствами в зависимости от их общего показателя, которым является длина. Длина излучений измеряется в нанометрах (0,000000001 м) и варьируется для инфракрасных волн от 700 до 10000 нм., видимых человеческому глазу 400-750 нм., ультрафиолетовых — 10-370 нм. и рентгеновских 0,00001-10 нм.

Для человеческого глаза наиболее оптимальной считается длина видимых электромагнитных колебаний от 500 до 600 нм., хуже воспринимаются красные и фиолетовые лучи, а инфракрасные и ультрафиолетовые ощущаются только по нагреву и загару кожного покрова.

С развитием науки и техники человечество научилось создавать искусственные источники всех разновидностей электромагнитных волн, используемых в разных отраслях промышленности и сельского хозяйства и других сферах деятельности. Рассмотрим основные светотехнические понятия, раскрывающие все характеристики источников света.

Что такое световой поток?

Световой поток — это мощность видимого излучения источника электромагнитных волн, которое ощущает человеческий глаз. Обозначается буквой Ф и измеряется в люменах (лм).

Поток лучей света, отдаляясь от источника, в пространстве распространяется неравномерно, теряя свою плотность. Эту пространственную лучистую плотность светового потока характеризует такое понятие как сила света I (измеряется в канделах – кд.), которое определяется из отношения светового потока Ф к телесному углу ω.

I=Ф/ω.

Чтобы разобраться, как эти величины взаимосвязаны друг с другом обратимся к рисунку.

Если взять точечный источник света 0, который будет светить в пространстве, то будет находиться внутри освещенного  шара. Теперь представим, что световой поток Ф будет распространяться на выбранный участок сферы площадью S, в результате образуется конус, стороной которого будет являться радиус шара. Этот пространственный угол, являющийся вершиной конуса, и является телесным и определяется, как отношение площади S к квадрату радиуса сферы.

ω=S/R².

Единицей телесного угла является стерадиан (ср), который образует на поверхности светящегося шара площадь, равную по значению квадрату его радиуса.

Освещенность

Освещенность характеризует то, как количественно изменяется плотность светового потока источника света в пространстве, лучи которого падают на любые поверхности, удаленные на разные расстояния от места излучения. Определяется отношением светового потока Ф к освещаемой поверхности S:

Е=Ф/S.

Снова обратимся к рисунку!

Итак, возьмем также точечный источник света  А, сила света I_α  светового потока которого направлена на участок  площадью S какой-либо поверхности. Расстояние между источником света  А и площадью равно l. В итоге образуется конус с наклоном, с углом α между направлением силы света I_α  и стороной конуса и пространственным углом ω. Тогда:

ω=S*cosα/l²  и вычисляем Ф= I_α *S*cosα/l²  .

Определяем освещенность элемента по следующему выражению:

Е= I_α*cosα/l² .

Таким образом, освещенность определяется силой света расстоянием до освещаемой поверхности, т.е. чем дальше находится предмет от источника видимого излучения, тем меньше на него попадает света!

Единица освещенности называется люксом и обозначается как (лк).

Яркость

При попадании светового потока на поверхность какого-либо предмета, то он частично поглощается, а другая его часть отражается, создавая зрительное восприятие этого предмета на расстоянии. Если два освещенных объекта темного и светлого цвета разместить на одном и том же расстоянии от человеческого глаза, то лучше будет виден светлый объект, то есть он лучше отражает световой поток источника света. Для сравнения, где будет светлее, в комнате со светло-зелеными или темно-коричневыми обоями при одинаковой освещенности? Конечно же, в комнате со светло-зеленым покрытием стен.

Таким образом, под яркостью освещаемой поверхности понимают то количество отраженной силы света относительно глаза наблюдателя, которое будет зависеть от окраски и отражающих свойств этой поверхности.

Яркость обозначается буквой L и равна отношению силы света к площади проекции освещаемой поверхности:

 L=I/S.

Как видно из формулы, яркость измеряется в кандела на один квадратный метр (кд/м2).

Данная формула справедлива в том случае, если глаз наблюдателя находится под углом 90 градусов к отражающей поверхности, так как тогда угол между падающим и отражающим углом составит 0 градусов, а cos0=1!

Если освещаемая поверхность будет рассматриваться человеческим глазом под некоторым углом а, то он увидит площадь проекции этой поверхности на плоскость, находящуюся под углом 90° по направлению к  наблюдающему, тогда яркость будет равна:

L=Ia/(S*cosa).

Также термин яркость используется и для источников света, имеющих излучающие поверхности различных форм. Так, например, если взять лампу накаливания с колбой в форме шара, то проекция излучения в пространстве будет в виде круга с площадью πD2/4. Для цилиндрических ламп (газоразрядные) проекция представляет собой множество прямоугольников, которые вычисляются как произведение длины и ширины, а в данном случае умножения диаметра колбы на ее длину.

на Ваш сайт.

pro100electrik.ru

Формула освещенности. Сила света . Световой поток. Источники света

Сегодня расскажем все о формуле освещенности для открытой местности и помещения, а также приведем величины светового потока при разных обстоятельствах.

Свеча и прялка

До широко распространенной электрификации источником света были солнце, луна, костер и свеча. Ученые уже в пятнадцатом веке умели создавать систему линз для усиления освещенности, но большинство людей работали и жили при свечах.

Некоторым было жалко тратить деньги на восковые источники света, или этот способ продлить день был просто недоступен. Тогда использовали альтернативные варианты топлива – масло, жир животных, дерево. Например, русские крестьянки средней полосы всю жизнь ткали лен при свете лучины. Читатель может спросить: «Почему это надо было делать ночью?» Ведь коэффициент естественной освещенности днем гораздо выше. Дело в том, что в светлое время суток у крестьянок было множество других забот. Кроме того, процесс ткачества весьма кропотлив и требует спокойствия. Женщинам было важно, чтобы никто не наступал на полотно, чтобы дети не путали нитки, а мужчины не отвлекали.

Но при такой жизни есть одна опасность: световой поток (формулу мы приведем чуть ниже) от лучины очень низкий. Глаза перенапрягались, и женщины быстро теряли зрение.

Освещение и обучение

Когда первоклассники идут в школу первого сентября, они с волнением ожидают чудес. Их захватывают линейка, цветы, красивая форма. Они интересуются, какой будет их учительница, с кем они будут сидеть за одной партой. И эти ощущения человек запоминает на всю жизнь.

Но взрослые, когда отправляют детей в школу, должны подумать о более прозаических вещах, нежели восторг или разочарование. Родителей и учителей заботит удобство парты, размер классной комнаты, качество мела и формула освещенности помещения. Эти показатели имеют нормы для детей всех возрастов. Поэтому школьники должны быть благодарны за то, что люди заранее продумали не только учебную программу, но и материальную сторону вопроса.

Освещение и работа

Недаром в школах проводятся проверки, в которых применяется формула расчета освещенности комнат для занятий. Дети десять или одиннадцать лет только и делают, что читают и пишут. Потом они вечером выполняют домашнее задание, снова не расставаясь с ручками, тетрадками и учебниками. После чего современные подростки еще и утыкаются в разнообразные экраны. В итоге вся жизнь школьника сопряжена с нагрузкой на зрение. Но школа – только начало жизненного пути. Дальше всех этих людей ждет вуз и труд.

Каждый вид работ требует своего светового потока. Формула расчета всегда учитывает, что человек делает по 8 часов в сутки. Например, часовщик или ювелир должен рассматривать мельчайшие детали и оттенки цветов. Поэтому рабочее место людей этой профессии требует больших и ярких ламп. А ботанику, который изучает растения тропического леса, наоборот, необходимо постоянно пребывать в полумраке. Орхидеи и бромелии привыкли к тому, что верхний ярус деревьев отбирает почти весь солнечный свет.

Формула

Подходим непосредственно к формуле освещенности. Ее математическое выражение выглядит так:

E_υ = dΦ_υ / dσ.

Рассмотрим выражение поближе. Очевидно, что E_υ – это и есть освещенность, тогда Φ_υ – это световой поток, а σ – малая единица площади, на которую поток падает. Видно, что Е — величина интегральная. Это значит, что рассматриваются очень небольшие отрезки и кусочки. То есть ученые суммируют освещенность всех этих маленьких участков, чтобы получить конечный результат. Единица освещенности – люкс. Физический смысл одного люкса – это такой световой поток, для которого на один квадратный метр приходится один люмен. Люмен, в свою очередь, – это весьма конкретная величина. Она обозначает световой поток, который излучает точечный изотропный источник (следовательно, свет монохроматический). Сила света этого источника равна одной канделе в телесный угол один стерадиан. Единица освещенности сложная величина, которая включает понятие «кандела». Физический смысл последнего определения таков: сила света в известном направлении от источника, который испускает монохроматическое излучение частотой 540·10¹² Гц (длина волны лежит в видимой области спектра), причем энергетическая сила света равна 1/683 Вт/ср.

Понятия, связанные с освещенностью

Конечно, все эти понятия на первый взгляд похожи на сферического коня в вакууме. Таких источников не существует в природе. И внимательный читатель непременно задаст себе вопрос: «Зачем это нужно?» Но у физиков есть необходимость сравнивать. Следовательно, им приходится вводить некие нормы, на которые надо ориентироваться. Формула освещенности проста, но многое может быть непонятно. Раскроем это подробнее.

Индекс «υ»

Индекс υ означает, что величина не совсем фотометрическая. И связано это с тем, что человеческие возможности ограничены. Например, глаз воспринимает только видимый спектр электромагнитного излучения. Причем центральную часть этой шкалы (относится к зеленому цвету) люди видят гораздо лучше, чем краевые области (красный и фиолетовый). То есть фактически человек не воспринимает 100% фотонов желтого или голубого цвета. При этом существуют приборы, лишенные такой погрешности. Редуцированные величины, которыми оперирует формула освещенности (световой поток, например) и которые обозначаются греческой буквой «υ», имеют поправку на человеческое зрение.

Генератор монохроматического излучения

В самой основе, как уже было сказано выше, лежит количество фотонов с определенной длиной волны, которые испускаются в определенном направлении за единицу времени. Даже самый монохроматический лазер имеет некоторое распределение по длинам волн. И уж точно он должен на чем-то держаться. Значит, фотоны испускаются не во всех направлениях. Но в формуле фигурирует такое понятие, как «точечный источник света». Это очередная модель, призванная унифицировать некоторую величину. И ни один объект вселенной не может так называться. Итак, точечный источник света – это генератор фотонов, который излучает равное количество квантов электромагнитного поля во всех направлениях, его размер равен математической точке. Однако есть одна хитрость, она может сделать реальный объект точечным источником: если расстояние, на которое долетают фотоны, очень велико по сравнению с размерами генератора. Таким образом, наша центральна звезда Солнце – это диск, а вот далекие звезды – это точки.

Беседка, колодец, парк

Наверняка внимательный читатель замечал следующее: в яркий солнечный день открытая местность кажется освещенной гораздо сильнее, чем закрытая с одной стороны поляна или лужайка. Поэтому берег моря так манит: там всегда солнечно и тепло. А вот даже большая поляна в лесу – более темная и холодная. И неглубокий колодец освещен плохо в самый яркий день. Это потому, что если человек видит только часть небосвода, до его глаза долетает меньше фотонов. Коэффициент естественной освещенности так и вычисляется, как соотношение потока света от всего небосвода к видимому участку.

Круг, овал, угол

Все эти понятия имеют отношение к геометрии. Но сейчас речь пойдет о явлении, которое непосредственно относится к формуле освещенности и, следовательно, к физике. До этого момента предполагалось, что свет падает на поверхность перпендикулярно, строго вниз. Это, конечно же, тоже приближение. При соблюдении данного условия удаление от источника света означает падение освещенности пропорционально квадрату расстояния. Таким образом, звезды, которые человек видит невооруженным глазом на небе, либо расположены не так далеко от нас (все они относятся к галактике Млечный Путь), либо очень яркие. Но если свет падает на поверхность под углом, все иначе.

Представьте себе фонарик. Он дает круглое пятно света, когда направлен строго перпендикулярно стене. Если его наклонить, то пятно изменит форму на овал. Как известно из геометрии, у овала площадь больше. А раз фонарик все тот же, значит, и сила света та же, но она как бы «размазана» на большую площадь. Сила света зависит от угла падения по закону косинуса.

Весна, зима, осень

Заголовок звучит как название красивого фильма. Но наличие сезонов напрямую зависит от угла, под которым падает свет в своей наивысшей точке на поверхность планеты. И в данный момент речь идет не только о Земле. Сезоны существует на любом объекте солнечной системы, ось вращения которого наклонена по отношению к эклиптике (например, на Марсе). Читатель, наверное, уже догадался: чем больше угол наклона, тем меньше фотонов приходится на квадратный километр поверхности в секунду. Значит, тем холоднее будет сезон. В момент наибольшего отклонения планеты в полушарии царит зима, в момент наименьшего – лето.

Цифры и факты

Чтобы не быть голословными, приведем некоторые данные. Предупреждаем: все они усреднены и для решения конкретных задач не годятся. Кроме того, существуют справочники освещенностей поверхностей разными типами источников. Лучше обращаться к ним при проведении расчетов.

1. На расстоянии от Солнца до любой точки пространства, которая примерно равна расстоянию до Земли, освещенность составляет сто тридцать пять тысяч люкс.
2. Наша планета обладает атмосферой, которая поглощает часть излучения. Поэтому поверхность земли освещена максимально на сто тысяч люкс.
3. Летом средние широты в полдень освещены на семнадцать тысяч люкс в ясную погоду и на пятнадцать тысяч люкс – в пасмурную.
4. Ночью в полнолуние освещенность составляет две десятые люкс. Свет звезд в безлунную ночь дарит всего лишь одну-две тысячные люкса.
5. Для чтения книги необходима освещенность минимум в тридцать-пятьдесят люкс.
6. Когда человек смотрит фильм в кинотеатре, световой поток составляет около ста люкс. Самые темные сцены будут иметь показатель в восемьдесят люкс, а изображение яркого солнечного дня «потянет» на сто двадцать.
7. Закат или восход Солнца над морем даст освещенность примерно в одну тысячу люкс. При этом на глубине пятидесяти метров освещенность будет составлять около 20 люкс. Вода очень хорошо поглощает солнечный свет.

fb.ru

формула расчета, нормы, источники освещения

Каждый профессиональный электрик знает, что такое правильная освещенность любого помещения. Она заключается в сочетании естественного света с разными искусственными источниками. Расчет должен проводиться для каждого отдельного помещения, для чего учитываются разные нормы СНИПа. Используется для расчета освещенности формула, включающая в себя разные показатели. Без грамотного определения данного значения пользоваться любой комнатной будет не слишком комфортно. Заниматься этим процессом должны электрики на этапе обустройства помещения.

Для чего рассчитывается освещенность?

Уровень освещенности считается важным показателем, как для жилых комнат, так и для разных производственных, коммерческих или иных общественных помещений. Его расчет должен проводиться с особой точностью и тщательностью.

От правильного определения этого параметра зависит, насколько комфортно будет находиться в комнате, а также, не будет ли испорчено здоровье людей, постоянно пользующихся комнатой для работы или отдыха.

Неправильное освещение может стать причиной плохого самочувствия и психологического состояния любого человека. Это негативно сказывается на зрении, поэтому важно планировать общее освещение в каждом помещении отдельно.

Как определить оптимальную освещенность для жилых помещений?

Процесс расчета предполагает применение специальной формулы. Ею может воспользоваться каждый человек, чтобы проверить правильность создания освещения электриками. Применяется для расчета освещенности формула:

Р=р*S/N, где:

р — примерная расчетная мощность освещения, которая зависит от используемых ламп и типа помещения, S – площадь помещения, N – число светильников в комнате.

На основании данной формулы становится понятно, что чем больше светильников будет иметься в комнате, тем лучше будет освещенность, но при этом учитывается и их мощность. Каждый осветительный прибор обладает своим световым потоком, поэтому даже при одинаковой мощности он может быть разным.

Такой метод расчета считается наиболее простым, поэтому для расчета освещенности формула, указанная выше используется достаточно часто, но с помощью этого метода можно получить только приблизительные показатели. Поэтому нередко используются другие вспомогательные методы.

Вспомогательные методики расчета

Имеется несколько упрощенных методик расчета, которые могут использоваться каждым владельцем помещения. К этим методикам относится:

• По удельной мощности. Для этого используются справочные данные, но результаты отличаются большим избытком мощности. Для расчета надо умножить количество лампочек на их мощность, после чего это значение делится на площадь комнаты. Получив нужную мощность, можно определить оптимальное число лампочек. В этом случае свет и освещение в комнате будут комфортными и безопасными.
• С применением прототипа. Для этого используются типовые данные, характерные для конкретного помещения. Применяется метод для жилых помещений, где не слишком важна точность результатов.
• Точечный расчет. Предполагает получать нужные результаты для каждой точки комнаты. Для этого нужен точный план недвижимости с отметками мест расположения светильников. Этот метод считается сложным и используется обычно профессионалами.

Допускается пользоваться онлайн-калькуляторами, свободно представленными в интернете, что значительно упрощает процесс расчета.

Каковы нормы освещенности?

Чтобы получить действительно качественное освещение, рекомендуется учитывать определенные нормы. Ими пользуются профессиональные электрики. Искусственное освещение СНИП 23-05-95 устанавливается по нормам:

Вид помещения	Оптимальная освещенность, Вт	Коэффициент пульсации
Жилые помещения, к которым относится спальня или зал	150	20
Кухня	150	25
Ванная комната	50	—
Прихожая	20	—
Лестница	50	—

Вышеуказанные значения были разработаны профессионалами, поэтому если точно следовать им, то можно получить качественное и безопасное освещение в любой комнате.

Каковы источники для создания качественного освещения?

Источники освещения могут быть разными, поэтому при выборе конкретных изделий учитывается их мощность, нагреваемость и иные параметры.

Допускается пользоваться в разных помещениях разнообразными источниками для формирования искусственного света. Учитывается, что если встраиваются изделия в натяжной потолок, то они не должны нагреваться, а иначе это приведет к разрушению целостности полотна.

Люминесцентные осветительные приборы

Являются простыми по конструкции и установке. При покупке изделий надо обращать внимание на маркировку. Светильник люминесцентный 2х36 состоит из двух ламп, мощность которых равна 36 Ватт. Каждая лампа обладает длиной в 1,2 м. Такой светильник люминесцентный 2х36 считается востребованным и обладает прямоугольной или округлой формой. Он отличается оптимальной мощностью для установки в разных помещениях.

Люминесцентные лампы обычно оснащаются специальным основанием, которое прикрепляется к потолку и создается из качественного металла. Двухламповые светильники подключатся к сети, обладающей напряжением в 220 В. Используются такие конструкции обычно в больших офисах или на производствах, а также в торговых павильонах или в коридорах, обладающих значительной длиной.

Лампы накаливания

Считаются традиционными источниками освещения. Наибольшим КПД обладают ламы, оснащенные криптоновым заполнением.

К минусам таких изделий относится низкая экономичность, они быстро перегорают и имеют короткий срок службы.

Преимуществом ламп накаливания считается мягкий и приятный свет, гарантирующий формирование приятной домашней обстановки. Стоимость их считается невысокой и доступной для каждого покупателя.

Галогенные лампы

Внутри такие изделия заполняются парами брома или йода. Колба создается с применением не обычного, а кварцевого стекла, которое отличается прекрасной стойкостью перед высокими температурами или воздействием разных химических элементов. Это позволяет выпускать галогенные лампы небольшого размера.

Они работают прекрасно на переменном или постоянном токе. К плюсам относится хорошая цветопередача и яркость. За счет небольших размеров можно применять изделия точечно.

К минусам галогенных ламп относится то, что лампы могут нагреваться до 500 градусов.

Энергосберегающие лампы

Они потребляют небольшое количество энергии и обладают долгим сроком службы. К их минусам относится то, что они создаются с применением паров ртути и фосфора, поэтому важно аккуратно обращаться с этими изделиями.

Используются как в домашних условиях, так и в разных общественных помещениях.

Светотехническое оборудование

Оно используется для освещения больших помещений или отдельных зон. Целесообразно пользоваться им для формирования каких-либо световых эффектов.

Состоит такое оборудование из светильников, специальных креплений и электроустановочных элементов.

Светодиодные светильники

Считаются идеальным решением для разных помещений, выполненных в разнообразных стилях. Отличаются компактностью и прекрасными светотехническими параметрами.

Могут применяться не только в помещениях, но и на улице. К их плюсам относится высокий КПД и низкое потребление энергии. Отличаются хорошей цветопередачей и создаются из экологически чистых материалов. Прочны и стойки перед вибрациями, а также служат больше 36 месяцев. К минусам относится высокая стоимость.

Аварийное освещение

Для его создания используются специальные аварийные светильники. Питание к ним подается от отдельного генератора или от аккумуляторных батарей.

Аварийные светильники, работающие от батарей, считаются наиболее востребованными и часто устанавливающимися в разных значимых общественных учреждениях. Все они должны отвечать некоторым требованиям, к которым относится безопасность, долгий срок службы и эффективность работы. Они непременно содержат специальную маркировку, с помощью которой можно определить тип изделия и его параметры.

Основные типы создаваемого освещения

Кроме выбора светильников следует разобраться в типах формируемого освещения. От этого зависит комфортность нахождения в любом помещении. Существуют следующие типы освещения:

• Прямой свет. Он формируется за счет приборов направленного действия, а также для его создания могут использоваться настольные лампы. Луч падает на нужное место, причем обеспечивается яркий свет. При этом создаются контрастные тени. Нередко данные виды приборов применяются для бокового света. За счет ярких бликов обеспечивается оживление пространства и улучшение внешнего вида любой комнаты.
• Непрямой свет. По-другому он называется отраженным. Направляется источник света на определенную поверхность, которая обычно обладает белым цветом. Она отражает свет, что позволяет распределить его по помещению. Для создания такого освещения часто используются галогенные лампы, которые направляются на стены или потолок комнаты. Также идеальным считается применение подвесных потолков со встроенными светильниками, наклоненными в сторону. Нередко используются изделия, спрятанные в карнизе. За счет использования непрямого света обеспечивается расширение пространства.
• Рассеянный. Для его создания используется луч, проходящий через прозрачную конструкцию, представленную абажуром или рельефным стеклом. Далее он распространяется по помещению. Гарантируется создание теплого света, поэтому формируется своеобразное сияние.
• Смешанный свет. В нем сочетается две вышеуказанные разновидности. Обычно он представлен точечными светильниками, обладающими небольшими размерами. Они дают узкий луч, направленный в одну точку, но при этом они могут вращаться.

Таким образом, используется для расчета освещенности формула, предполагающая учет мощности и количества светильников, а также площади помещения. Допускается пользоваться другими методиками расчета. Правильное определение данного показателя обеспечит возможность создания качественного и безопасного освещения в любой комнате. При этом учитываются виды осветительных приборов и тип освещения. Только при грамотном выборе всех параметров можно сделать любую комнату приятной для использования и безопасной для зрения, поэтому в ней можно отдыхать, работать или заниматься любым видом хобби.

fb.ru

Расчет комбинированного освещения: формулы | 1posvetu.ru

 

На сегодняшний день освещение в жизни людей играет чрезвычайно важную роль, открывая возможности для работы и отдыха в вечернее и ночное время суток. Не менее важно формирование искусственного типа освещения для промышленных предприятий и офисов. Ведь естественное освещение далеко не всегда способно справиться с качественной подсветкой помещений. Об этом нам прямо говорит охрана труда. Поэтому в помещениях очень часто прибегают к созданию комбинированного освещения.

В организации такого рода освещения на производстве не обходится без предписаний, указанных в СНиП (в нормативных документах прописаны все параметры организации искусственного типа подсветки). Обо всем, что нужно знать при создании комбинированного освещения для офиса или предприятия, расскажет эта статья.

Азы организации подсветки

Сегодня во всем мире используют два типа освещения внутри помещений различного предназначения:

• естественное. Для своей организации естественное освещение предполагает оконные проемы. Такое освещение считается наиболее оптимальным для человеческого глаза. Но для офиса или промышленного предприятия зачастую естественного света недостаточно, чтобы по нормам охраны труда люди могли работать безопасно. Естественное освещение доступно только в дневные и утренние часы;

Обратите внимание! Естественное освещение подразумевает свет, который исходит от солнца в утренние, дневные и вечерние часы.

Естественное освещение офиса

• искусственного плана. Освещение искусственного типа является регулируемым и создается с помощью различного рода осветительных приборов, подходящих под конкретные требования.

Искусственная подсветка предприятия

Очень часто естественное освещение сочетается с искусственными осветительными приборами. Это позволяет добиться оптимального уровня освещенности в любое время дня. Такой вариант идеально подходит для офиса и большинства типов производства. Но на некоторых видах производства, в связи с его особенностями, используется только искусственный тип подсветки.
Также освещение искусственного вида формирует несколько систем световой подачи:

• общая система подсветки. Она создает равномерное и рассеянное освещение всей площади помещения. Всегда используется на предприятиях и офисных помещениях;
• локальная система подсветки. Позволяет осветить конкретные рабочие участки. Создает направленный световой пучок. Параметры этого типа подсветки прописаны в нормах охраны труда;
• комбинированная система подсветки. Соединяет в себе элементы общего и локального (местного) освещения.

Обратите внимание! Комбинированный тип подсветки встречается чаще всего, так как является универсальным и многофункциональным, что позволяет добиться оптимального уровня светового потока на любом участке помещения, будь то офис или любое производство.

Комбинированная подсветка помещения

Каждая из перечисленных выше систем обладает своими достоинствами и недостатками. В любой системе для создания качественного светового потока необходим точный и правильный расчет. А самым оптимальным вариантом, как уже говорилось, является именно комбинированное освещение (о чем говорят и нормы охраны труда).

Где используется

Комбинированное освещение, по нормам охраны труда, необходимо при наличии потребности организовать на рабочих местах высокий уровень подсветки. Светильники в таком случае следует располагать в максимальной близости от рабочей поверхности. Подобное расположение имеет следующие достоинства:

• существует возможность направлять световой поток туда, где в этом имеется наибольшая необходимость на данный момент времени;
• имея относительно небольшую мощность, источники света будут давать высокий уровень света. Причем это возможно не только по горизонтали, но и по вертикали, а также в наклонных плоскостях;

Световой поток при местной подсветке

• установка современных источников света позволяет значительно сэкономить на электроэнергии. С использованием только местной подсветки будет тратиться гораздо меньше электроэнергии, чем при общем варианте вещения.

Обратите внимание! Для того чтобы получить в свое распоряжение все перечисленные достоинства, следует провести правильный расчет, чтобы точно знать параметры работы осветительных приборов. Расчет следует проводить в соответствии с нормами, предписанными СНиП и охраной труда.

Благодаря таким достоинствам комбинированное освещение на сегодняшний день является оптимальным выбором для превалирующего большинства помещений. Рекомендации охраны труда служат тому ярким подтверждением. Комбинируя естественное и искусственное освещение, вы сможете создать оптимальные условия для эффективной работы на предприятиях даже в ночные или утренние часы.

Проектирование системы

При использовании искусственного типа освещения комбинированного плана много чего нужно учитывать еще на этапе проектирования. На этом этапе расчет параметров системы ведется на основании нескольких базовых критериях:

• тип системы освещения;
• разновидность источника света;

Обратите внимание! Рассчитывать и выбирать источник света следует на основании норм, приведенных в СНиП.

• вид осветительных приборов, входящих в систему;
• месторасположение светильников в системе;
• расчет мощности осветительных приборов и источников света.

Для производственных помещений (всех видов) проектируют систему общего, а также комбинированного освещения.
В целом расчет здесь нетруден — освещение, которое будет получать рабочая поверхность, должно быть не менее 10% от нормируемого показателя (для газоразрядных ламп — 150 лк, а для ламп накаливания – 50 лк).

Люминесцентные лампы в офисе

Обратите внимание! При выборе источника света необходимо отдавать свое предпочтение люминесцентным и светодиодным лампочкам, которые на сегодняшний день обладают большими преимуществами и позволяют экономить на потреблении электроэнергии.

Современные источники света имеют спектр, максимально приближенный к естественному свету. А это особенно важно при комбинированном типе освещения.

 

Какие подсчеты проводим

Расчет для искусственного типа освещения комбинированного вида может проводиться тремя методами. А именно:

• коэффициент использования или метод светового потока;
• точечный метод;
• метод удельной мощности.

Рассмотрим каждый метод более детально.

Метод светового потока

Расчет методом светового потока применяется для создания комбинированного освещения в его общей реализации. Используется для горизонтальных поверхностей. Он позволяет учесть прямой световой поток, а кроме него и свет, отраженный от потолка и стен.
Для определения уровня светового потока используется такая формула:

Расшифровывается она так:

• Е – нормируемая освещенность;
• S — площадь освещаемой комнаты;
• k — коэффициент запаса. Он учитывает падение уровня светового потока вследствие загрязнения/старения осветительного прибора;
• N — число светильников;
• n — число ламп в осветительном приборе;
• η — коэффициент применения светового потока.

Коэффициенты берутся из таблиц.
Показатель помещения определяют по формуле:

Здесь:

• а и b — длина и ширина помещения;
• һ — высота светильника, расположенного над рабочей поверхностью.

Получив конечную цифру по первой формуле, сравниваем ее с таблицей, определяя остальные показатели (мощность системы и т.д.). Эти нормы предписывает охрана труда.
Данный метод считается самым сложным, так как требует использования нескольких табличных коэффициентов, на поиск которых может уйти некоторое количество сил и времени. Но зато вы получаете точное значение, с помощью которого можно определить оптимальный уровень света для расчетного пространства.

Точечный метод.

Этот метод применяется для определения локального комбинированного освещения. Здесь применяется следующая формула:

Угол паления световых лучей

Чтобы воспользоваться формулой, вам необходимо знать что:

• I — сила света, которая имеет направление к заданной точке от своего источника;
• а — угол падения световых лучей. Это угол, образованный перпендикуляром, проведенным к освещаемой поверхности и лучом света;
• r — расстояние от осветительного прибора до заданной точки на рабочей поверхности.

Величина силы света приводится в специализированных светотехнических справочниках.
По точности не уступает первому методу, хотя является немного более легким.

Метод удельной мощности

Является самым простым в плане расчета. Но при этом он будет наименее точным. Здесь необходимо рассчитать мощность каждого осветительного прибора (Р). Для этого используется такая формула:

Где:

• р — удельная мощность;
• s — площадь комнаты;
• N — количество осветительных приборов, развешенных в помещении.

Как видим, это формула гораздо проще, чем приведенные выше, что в определенной степени упрощает расчет. Здесь нет нужды искать дополнительные коэффициенты и рыться в справочниках. Но в этом кроется и ее главная слабость — именно поэтому, что формула не использует дополнительные коэффициенты, расчеты не дают точных результатов. Поэтому, несмотря на простоту, метод удельной мощности используют очень редко.

Заключение

Как видим, чтобы провести все необходимые расчеты для создания оптимальной системы комбинированного освещения, нужно постараться. В каждой конкретной ситуации существуют свой метод проведения расчетов, который предполагает учет тех или иных параметров и норм. Тем не менее, естественное освещение все равно довольно сложно заменить искусственной системой подсветки, так как она будет только приближенной к ней. Но это не повод делать все спустя рукава. Помните, что от того, насколько правильно вы провели все необходимые расчеты будет зависеть качество освещения и безопасность того участка, которое светильники должны осветить.

 

1posvetu.ru