Как найти освещенность формула – :

Что такое правильный светотехнический расчет?

Что такое правильный светотехнический расчет? Это оптимальный подбор осветительного оборудования, результат которого отвечает требованиям поставленной задачи.

Когда требуется?

Результат проведения компьютерных вычислений с формированием 3D модели освещаемого помещения с расстановкой светильников, оборудования и объектов, затеняющих источники света.

Для чего требуется расчет освещенности?

• Определение необходимого количества и особенностей мест установки, характеристик источников света для воспроизведения комфортного уровня освещения объекта

• Интеграция системы освещения в дизайн объекта или в окружающую среду с проверкой изменений освещенности при действии нескольких режимов работы осветительной установки

• Выяснение того, как обеспечить заданную освещенность помещения или открытого пространства

• Оптимизация числа и характеристик применяемых осветительных приборов

• Возможная экономия на используемой электроэнергии

• Определение достаточных характеристик осветительной установки для обеспечения комфортного уровня освещения

• Соблюдение норм, стандартов

• Проверка изменения освещенности объекта при смене режимов работы осветительной установки

Выдержка из документа, Расчет освещенности, содержащая спецификацию светильников для освещения одного из этажей административно-хозяйственного здания

 

С чего следует начать выполнение светотехнического расчета?

Решить, что является конечной целью светотехнического проектирования (обычно это определение типа, мощности, количества, месторасположения и ориентации световых приборов).

Часто, для получения результата, задача сводится к расчету нормируемого показателя при выбранных значениях используемых световых приборов, когда путем перебора возможных вариантов выбирается удовлетворяющее задачу решение.

 

Какие расчетные показатели основных видов освещения нормируются?

• Минимальная освещенность Е на рабочей поверхности

• Показатель неравномерности освещенности

• Показатель ослепленности P или дискомфорта М

• Цилиндрическая освещенность Ец

Результат компьютерного расчета освещенности части помещения приема пищи

 

Как сделать быстрый «оценочный» светотехнический расчет?

Расчет на «клочке бумаги» можно выполнить с применением значений освещенности соответствующего типа помещения из СНиП 52.1330.2016 или из СанПиН 2.2.1/2.1.1.1278-03, умноженной на общую площадь таких помещений или территории. Затем делим общее значение требуемой освещенности на световой поток планируемых осветительных приборов. Получаем общее число таких осветительных приборов.

 

Следует учитывать, что значения в СНиП и в СанПиН были введены в действие сравнительно давно, поэтому многие утверждают, что уровень освещения согласно этим нормам для них мал и света явно недостаточно. С учетом повышения энергоэффективности современных источников света, эксперты рекомендуют увеличивать эти нормы в 1,5 – 2 раза.

 

Исторические особенности выполнения светотехнического расчета

До последнего времени методология светотехнического расчета осветительной установки, естественно, базировалась на технологии ручного труда, предусматривала проведение вычислительных процедур с помощью логарифмической линейки, математических таблиц и калькулятора.

За более чем столетнюю историю были разработаны так называемые инженерные методы расчета, базирующиеся на использовании расчетных таблиц, графиков и номограмм, а также на типизации и аналитической аппроксимации кривых сил света стандартных осветительных приборов – для ускорения, упрощения и обобщения результатов работы и для возможности получения грубой первоначальной оценки планируемой осветительной установки с выбором, в отдельных случаях, типового решения.

Начиная с 80-х годов прошлого века начался переход от ручной технологии расчета к компьютерной, который к настоящему времени полностью завершен. В результате произошло разделение на разработчиков светотехнических программ и на их пользователей, позволяя широкому кругу проектировщиков, дизайнеров и конечных пользователей сосредоточиться не на сложной, трудоемкой и изнурительной процедуре проведения расчета, а на творческой стороне – поиске наилучшего варианта осветительной установки

Какими бывают светотехнические расчеты?

Упрощенные расчеты. Утилитарное освещение: освещение дороги, улицы, парка, многие виды спортивного освещения, освещение открытых пространств, освещение простых интерьеров и т.д. Это, чаще всего, ручной расчет с использованием стандартизированных таблиц для типового набора задач освещения дорог, помещений определенного назначения и т.д.

Сложные расчеты. Предназначены для моделирования сложных сцен, с получением графических изображений моделируемой осветительной установки. Применяются там, где требуется учитывать затенение источников света, экранирование одних объектов другими, сложные многократные переотражения, цветовые характеристики источников света. Чаще всего выполняются с применением компьютерного моделирования.

Возможно ли сделать светотехнический расчет самостоятельно?

Да, самостоятельно выполнить расчет освещения вполне по силам практически для любого человека. Однако есть нюансы. Чем он сложнее, тем больше специализированных навыков, знаний и времени потребуется.

А. Простая задача

Требуется сделать расчет для себя, когда объект освещения «единичен» и соблюдение стандартов и СНиП не играет существенной роли, а именно в таких, например, случаях:

• Оценить уровень освещенности отдельной комнаты с одним источником света (например: жилая комната с люстрой) или решить, лампы какой мощности и в каком количестве потребуются для освещения коридора со стандартной высотой потолков.

• Выяснить тип уличного фонаря, который подойдет для освещения придомовой территории на даче, входа в здание, подъездной дороги, территории у ворот и т.д.

В качестве решения можно

• использовать экспертное мнение, для чего можно переговорить со знакомым электриком или воспользоваться множеством онлайн-форм расчета освещенности в интернете, полистать интернет форумы, погуглить или переговорить с продавцом светильников в соответствующем магазине, вспомнить собственный опыт организации / использования освещения в школе, в спортзале, на работе, во дворе, дома и т.д.

• использовать данные метода удельной мощности или стандартные расчетные таблицы, графики и номограммы.

Б. Задача организации освещения крупного объекта

Складывается вокруг задачи подбора освещения для нескольких помещений или для большой территории. Качество решения и затраченное на него время зависит от вашего опыта, инженерно-технических навыков, наличия требуемой информации «под рукой».

Решение может быть аналогичным решению простой задачи, только времени может потребоваться больше, так как базовых объектов расчета не один, а несколько. Также можно передать задачу выполнения расчета производителю или продавцу, тем более что последние могут выполнить подобную работу бесплатно.

В. Комплексная задача оценки характеристик осветительной установки

Когда требуется обязательное соблюдение стандартов и СНиПов, рассчитать освещение средних и крупных объектов, производств и взрывоопасных объектов, нескольких улиц и т.д.

Решение

Выполнить расчет освещенности самостоятельно по-прежнему возможно, но потребуется большая подкованность инженерно-техническими, строительными и светотехническими знаниями, потребуется наличие информации из регламентирующих документов, чертежи объекта и некоторые математические способности для ручного расчета или владение навыками использования специализированного программного обеспечения и соответствующие данные от производителей осветительных приборов для компьютерного моделирования.

И вот здесь существенными становятся: 1) фактор времени 2) количество принимаемых «допущений».

Передать данные по задаче и объекту для бесплатного расчета освещенности производителю или поставщику оборудования.

 

Г. Планирование архитектурно-художественного освещения

Когда, например, требуется организовать освещение фасада объекта, парка, моста, монумента и т.д. Вам понадобится дизайн-проект системы с точками установки осветительных приборов и их спецификация с описанием режимов работы.

Решение:

1. Для самостоятельной подготовки расчета:

1.1. Для ручного расчета. Так как обычно для расчета установокархитектурного, витринного и рекламного освещения основным расчетным нормируемым параметром является средняя яркость поверхностей освещаемого объекта, достаточно несколько табличных данных по каждой модели светильника или, в крайнем случае, кривые силы света, которые потребуется пересчитать в отдельные значения.

1.2. Для компьютерного моделирования потребуется модель здания или визуализация концепции освещения от архитектора и соответствующие файлы данных по светильникам от производителя.

 

2. Передача материалов и данных о проекте для выполнения светотехнического расчета внешним исполнителям.

 

Следует различать а) светотехнический расчет спроектированной светодизайнером осветительной установки и б) разработку дизайна и проекта осветительной установки архитектурно-художественного оформления:

а) для выполнения экспертами бесплатного светотехнического расчета и составления спецификации рекомендуемых к применению изделий потребуется проект осветительной установки;

б) для бесплатной разработки проекта осветительной установки потребуется архитектурно-художественное решение, которое определит искомые характеристики, которых требуется достичь путем выполнения светотехнического расчета с указанием спецификации необходимого оборудования.

В любом случае, странно отказываться от бесплатного расчета освещенности объекта экспертами компании (при необходимости подготовить проект освещения, составить смету базового оборудования и оценить итоговый уровень освещения) и в ситуации с архитектурно-художественным оформлением лишиться возможности получить WOW-эффект с учетом сметы.

Два эскизных проекта светохудожественного освещения, которые используются в качестве основы при проведении светотехнического расчета освещенности осветительной установки (а) труба ТЭЦ города (б) Университет

 

Резюмируем. Что делать, если требуется расчет освещенности?

1. Самостоятельно оценить «на пальцах»

2. Самостоятельно выполнить ручной расчет освещенности «по старинке»

3. Самостоятельно произвести компьютерное моделирование возможных решений

4. Передать выполнение расчета производителю приборов освещения или поставщику решения

 

Что потребуется для выполнения светотехнических расчетов средней и высокой сложности?

 

Информация об объекте

• чертеж / план объекта

• возможные точки установки осветительных приборов

• доступные способы выполнения электрической разводки

• 3D здания / объекта, если его форма в плане если она сложнее прямоугольника

 

+ для помещений:

• габариты

• температура в помещении

• имеющееся оборудование, другие крупные объекты

• высота установки светильников

• высота рабочих поверхностей

 

+для автомобильных дорог:

• наличие и схема установки осветительных опор

• расстояние от опоры до освещаемого дорожного полотна

• расстояние между опорами

• класс автодороги/улицы

• особые участки дороги (круговое движение, пешеходные переходы, уширения и т.д.)

 

+ для территорий:

 

+для сложных объектов:

• особенности, зонирование, прочие параметры

 

При отсутствии компьютерных навыков следует выбрать метод расчета «в ручную»

• метод удельной мощности

• метод коэффициента использования

• точечный метод

• Табличные данные (обобщенный список)

• таблица значений удельной мощности объекта

• значение светового потока и мощности оборудования

• диаграмма светораспределения при использовании точечного метода, лучше в виде табличных данных

• коэффициент светового потока источника света

• индекс помещения

• стандартный коэффициент запаса источника света

• поправочный коэффициент высоты потолка

• нормы освещенности требуемого объекта из СНиП

 

При наличии компьютерных навыков

• уверенный пользователь ПК

• навык установки и ручной настройки ПО

• навык работы с 2D и 3D программами компьютерного моделирования

• Автоматизированное ПО:

• Dialux

• Relux

• Light In Night Road

• база IES или LDT файлов производителя осветительного оборудования

  

Самым важным при выполнении светотехнического расчета является подбор осветительного оборудования на основании типа источника света, мощности светильника, светового потока, значения энергоэффективности и кривой силы света (КСС). Выбор оборудования с соответствующими параметрами зависит от существующих нормативов и пожеланий заказчика. Подбор правильной КСС обеспечивает необходимую равномерность. Стоит, например, не забывать о коэффициенте запаса осветительной установки, уровень которого зависит от загрязняемости светильников и деградации источников света в течение срока эксплуатации осветительного оборудования.

www.revolight.ru

Расчет количества источников света

Свет дома влияет на психоэмоциональное и физическое здоровье человека. Поэтому необходимо знать нормы освещения в каждом виде помещения и понимать, сколько и каких светильников нужно. В статье мы расскажем, как рассчитать количество источников света.

Сначала рассчитайте световой поток. Нам понадобятся следующие данные:

1. Норма освещенности E. Измеряется в люксах. Типичные значения внесены в таблицу ниже:

Таблица 1. Нормы освещенности помещений.

Комната	Норма освещенности (люксы)
Спальня	30-300 лк
Столовая	200-300 лк
Кухня	200-400 лк
Ванная	150-300 лк
Холл	100-300 лк
Детская	150-300 лк

 

2. Площадь помещения S в квадратных метрах;
3. Коэффициент использования светильников η. Для быстрых расчетов η=0,5. А для подробных понадобится следующая таблица:

Таблица 2. Коэффициент использования светильников, направленных вниз.

Обозначения в таблице:
Р – коэффициент отражения потолка, стен и пола;
i – индекс помещения

Таблица 3. Коэффициент использования светильников, направленных вверх.

Обозначения в таблице:
Р – коэффициент отражения потолка, стен и пола;
i – индекс помещения

Для расчета нам потребуется Индекс помещений – i. Данные необходимые для расчета:

1. Площадь помещения S в квадратных метрах;
2. Ширину комнаты – a в метрах;
3. Длину комнаты – b в метрах;
4. Высоту на которой располагается светильник – h. В метрах.

Формула расчета: i=S/(a+b)× h))

Найдя все необходимые величины, подставим их в итоговую формулу. Зная значение, рассчитайте световой поток, который вам потребуется. 

Формула расчета светового потока:

 

Приведем пример:

Мы рассчитываем освещенность детской комнаты площадью 20 м² (ширина комнаты 4 метра, длина 5 метров). За свет отвечают подвесные светильники, находящиеся на высоте 2 метра. Предполагаем использовать 4 светильника для равномерного освещения. Потолок и стены в комнате светлые. 

Найдем индекс помещения — i. Подставим данные в формулу: i=S/(a+b)× h)). Получаем: i=20/((4+5)×2=1.1. В таблице находим значение η. В нашем случае (выделено зеленым в таблице 2), оно равно 0,4.

Подставим данные в формулу расчета светового потока, где S=20 м², а E=150 (по данным Таблицы 1), η=0,4:

Получаем: F=(150×20)/0,4=7500 (лм). Таким образом, для создания комфортного освещения в детской, нам потребуются светильники с совокупным световым потоком – 7500 люменов.

Количество светильников может быть разное (зависит от возможности их размещения в помещении, его архитектурных особенностей и т.д.), но для детских комнат рекомендуется равномерное освещение, поэтому, чем их будет больше  — тем лучше.  Возьмем  8 подвесов, значит световой поток от одного светильника 7500/8=937,5 люменов. Теперь подберем лампы. 

На лампах всегда указывается эффективная светоотдача. Она различается для разных ламп, а найти ее среднее значение можно в нашем материале: Выбор лампы в качестве источника света. Для освещения детской комнаты при помощи 8 подвесов, исходя из нашего расчета, нам будет достаточно 8 светодиодных ламп мощностью 10w. Их эффективная светоотдача – 90 Lm/W, т.е. одна лампа дает световой поток в 900 люмен: 900 лм*8 = 7200 лм. 

 

spb.arhitonika.ru

Как выполняется расчет освещения: основные методы

Методы расчета освещения

Расчет светового освещения методом светового потока, точечным, или способом удельной мощности, может быть осуществлен для любого помещения. Но если метод коэффициента использования светового потока применяется для расчета общего равномерного освещения, то точечный метод чаще используют для расчета освещенности локальных мест, а метод удельной мощности — для определения примерной мощности светильников.

Кроме того, метод расчета зависит от известных параметров освещения и его конечного назначения. Поэтому, дабы не быть голословными, давайте разберем каждую из этих методик отдельно и по этапам.

Методы расчета освещения

Как мы уже указали выше, существует три основных способа расчета освещения – это метод коэффициента использования светового потока, точечный метод и метод удельной мощности. Давайте разберем каждый из них по отдельности.

Расчет по методу коэффициента использования светового потока

Данный метод расчета, может быть выполнен для двух случаев – когда известно точное количество ламп и необходимо рассчитать их мощность, или, когда известна мощность ламп и необходимо рассчитать их количество. Давайте рассмотрим оба варианта.

Расчет производится по формуле:

Формула расчета методом коэффициента использования

Давайте рассмотрим каждое из значений из этой формулы по отдельности, и разберемся от чего оно зависит.

Часть табл.1 СНиП 23-05-95

Итак:

• E_min – это минимальное нормируемое значение освещенности для данного помещения. Данное значение задается табл.1 СНиП 23-05-95, и зависит от таких показателей как характеристика зрительной работы, характеристик фона и типа освещения. Для отдельных помещений данный показатель приведен в табл.2 СНиП 23-05-95.

Часть табл.2 СНиП 23-05-95

• S – это площадь помещения. Здесь все достаточно логично, ведь чем больше площадь помещения, тем большее количество света необходимо для ее освещения. И не учитывать этот фактор мы не можем.
• K_з – это коэффициент запаса. Этот показатель учитывает, что в процессе эксплуатации лампа будет подвергаться загрязнению, и ее световой поток будет снижаться. Кроме того, данный показатель позволяет учесть снижение отраженной составляющей от стен потолка и других поверхностей. Ведь в процессе эксплуатации краски этих поверхностей тускнеют, и так же поддаются загрязнению. Инструкция советует принимать коэффициент запаса для ламп накаливания равным 1,3, а для газоразрядных ламп равным 1,5. Более точно его можно выбрать по табл.3 СНиП 23-05-95.

Выбор коэффициента запаса

• Z – коэффициент неравномерности освещения. Данное значение зависит от равномерности распределения светильников по всей площади помещения, а также от наличия затеняющих объектов. Вычисляется данное значение по формуле:

Коэффициент неравномерности освещения

E_ср – это среднее значение освещенности в помещении, а E_min – соответственно его минимальное значение.

Обратите внимание! Для большинства помещений, неравномерность освещения строго ограничена. Так, для помещений, в которых выполняются работы I—II зрительных разрядов, коэффициент Z не должен превышать 1,5 для люминесцентных ламп, или 2 для других источников света. Для остальных помещений, данный коэффициент составляет 1,8 и 3 соответственно.

• N – это количество светильников, установленных в помещении. Он зависит от выбранной системы освещения.
• n – количество ламп в светильнике. Если применяются одноламповые светильники, то его значение равно единице. При большем количестве, ставим соответствующее число.
• ɳ — коэффициент использования светового потока. Он определяется как соотношение излучаемого и падающего на рабочую поверхность, светового потока всех ламп. А вот для его определения следует использовать специальную справочную литературу. Ведь данный параметр является производной от индекса помещения, коэффициента отражения стен и потолка, а также от типа светильника.

Таблица выбора коэффициента использования светового потока

Методом коэффициента использования светового потока, можно произвести расчет и количества необходимых светильников, при известной величине светового потока. Для этого следует использовать формулу —

Метод коэффициента использования для расчета количества светильников

Величины в этой формуле не отличаются от рассмотренного выше варианта, поэтому более детально данную формулу рассматривать не будем.

Расчет точечным методом

Расчет точечным методом содержит некоторые отличия для точечных светильников, и для так называемых, световых полос. Под световыми полосами подразумевают люминесцентные лампы. Давайте рассмотрим оба варианта.

Расчет точечным методом

Итак:

• Начнем с расчета точечных светильников. На самом первом этапе расчета, нам следует вычислить высоту Н_р. Данная высота является разностью между высотой подвеса светильника и нормируемой высотой минимальной освещенности.

Расчет величины Нр

• Высота подвеса светильника — это расстояние от потолка до непосредственно лампы. Она зависит от строения светильника.

Расчет угла α

• С нормируемой высотой минимальной освещенности, все немного сложнее. Как мы уже говорили выше, в табл. 2 СниП 23-05-95 вы можете найти минимально допустимое освещение практически для любого помещения.
• В то же время высота, для которой указана данная норма, может отличаться. Обычно она варьируется от 0 до 1,0 метра. Это обусловлено тем, что в одних помещениях необходимо обеспечить максимальную освещенность в районе пола, а для других на уровне движения или стола, то есть 0,7 метра.
• Для того чтобы получить высоту Н_р, необходимо от высоты помещения вычесть две рассмотренные выше высоты.

Чертим план помещения с расстановкой на нем светильников

План помещения с большим количеством светильников

• Теперь нам следует начертить план помещения и размещения светильников, на котором мы должны определить равноудаленную точку от всех светильников в помещении. Именно для нее будет производится расчет. Кроме того, масштабированный план значительно облегчит расчет точечным методом освещения в любом помещении. Ведь это позволит вычислить расстояние от любого из светильников до расчётной точки – обычно его обозначают d.
• Вычисление величин Н_р и d, нам было необходимо для получения значения горизонтальной освещенности в искомой точке. Эта величина вычисляется по специальным графикам пространственных изолюксов. А этот график зависит от типа светильников.

На фото графики пространственных изолюксов

• Найдя параметр Н_р на оси ординат, а параметр d на оси абсцисс, на их пересечении мы получим условную освещенность в искомой точке от данного светильника.
• Но нам необходимо найти условную освещенность в данной точке от каждого расположенного поблизости светильника, а затем суммировать их значение. Таким образом мы получим величину Е_е.
• Теперь, для расчета точечным методом, пример формулы будет следующим –

Формула расчета точечным методом

• В этой формуле, 1000 – это условный световой поток лампы. Е_н – нормируемая освещенность, k_з – коэффициент запаса, выбор которого мы рассматривали в предыдущем разделе нашей статьи.
• µ — это коэффициент добавочной освещенности от соседних светильников и отраженного света. Обычно значение данного показателя принимают от 1 до 1,5.

Но для люминесцентных ламп данный расчёт не подходит. Для него разработан так называемый точечный метод расчета светящихся полос. Суть данного метода идентична варианту, рассмотренному выше, и его вполне можно сделать своими руками.

Расчет для светящихся полос

Для начала, как и в первом варианте, вычисляем значение Н_р. Затем рисуем план помещения и расположения светильников.

Обратите внимание! План следует создавать с соблюдением масштаба. Это необходимо для определения точки А, для которой мы производим расчет. Эта точка будет расположена посередине светящейся полосы, то есть лампы, и удалена от этой середины на расстояние р.

План помещения и пространственные изолюксы для расчета светящихся полос

• На следующем этапе, определяем линейную плотность светового потока. Делается это по формуле F=F_св×n/L. Для этой формулы F_св – это световой поток светильника. Его значение равно сумме световых потоков всех ламп в светильнике. N – это количество светильников в полосе. Обычно таких светильников один, но могут быть и другие варианты. L – это длина лампы.
• На следующем этапе, нам необходимо найти так называемые приведенные размеры – р* и L*. Р* = p/H_p, а L*=L/2 ×H_p. Исходя из этих приведенных размеров, по графикам линейных изолюксов находим относительную освещенность в заданной точке. Дальнейшие вычисления выполняем по той же формуле, как и для точечных светильников.

Расчет способом удельной мощности

Последним возможным вариантом расчета освещения, является метод удельной мощности. Данный метод относительно прост, но не дает точных результатов. Кроме того, он требует использования большого количества справочной литературы, приведенной на видео.

Суть данного метода сводится к следующему. Прежде всего, определяем величину Н_р. Ее мы искали во всех описанных выше вариантах, поэтому не будем на ней останавливаться более подробно.

Таблицы выбора удельной мощности светильников

• Дальнейший расчет производится по таблицам. В них мы определяем необходимую для данного помещения удельную мощность всех светильников – Р_уд.
• После этого можно определить мощность одной лампы. Делается это по формуле –

Формула расчета удельной мощности

Где S – площадь помещения, а n – количество ламп.

Исходя из полученного значения, находим ближайшее большее значение существующих ламп. Если мощность ламп не соответствует требованиям светильника, то увеличиваем количество светильников, и повторяем расчет методом удельной мощности.

Выбор метода расчета

Имея представление, каким образом производится расчет, давайте рассмотрим, какой из способов выбрать конкретно для вашего случая. Ведь различные методы расчета предназначены для различных помещений и условий.

Итак:

• Начнем с метода коэффициента использования светового потока. Данный способ нашел достаточно широкое применение. Преимущественно его применяют для расчета общего освещения в помещениях, не имеющих перепадов высот по горизонтали. Кроме того, данный способ не сможет выявить затененные участки, и произвести расчет для них.

Выбираем метод расчета освещенности

• Для этих целей существует точечный метод. Он применяется для расчета местного освещения, затененных участков и помещений с перепадом высот, а также наклонных поверхностей. Но вот общее равномерное освещение таким методом посчитать достаточно сложно — ведь он не учитывает отраженные и некоторые другие составляющие.
• А вот способ удельной мощности, является одним из наиболее простых. Но в то же время он не дает точных значений, и преимущественно используется в качестве приближенного. С его помощью определяют приближенное количество светильников и их мощность.

Кроме того, данный расчет позволяет определить, какова приближенная цена монтажа и эксплуатации данной осветительной системы.

Вывод

Конечно, такие сложные методологии совершенно не нужны, если вы просто создаете освещение рассады в домашних условиях. Для этого и подобных случаев, достаточно применить нормируемый показатель минимальной освещенности, умножив его на площадь помещения.

А уже, исходя из полученного значения, выбрать количество и мощность ламп. Но если говорить о промышленных масштабах, то здесь без тщательного расчёта не обойтись. И лучше в данном вопросе не заниматься самодеятельностью, а довериться профессиональным конструкторским бюро.

elektrik-a.su

Как рассчитать освещенность помещения с целью экономии? + видео

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.

Калькулятор освещённости

Укажите размеры комнаты и осветительные приборы.

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/м², 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.

30-9070-8018-22

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 окна, но пересчитать количество проникающих через них люмен вряд ли представляется возможным. А вот для ламп это вполне осуществимо, если воспользоваться таблицей.

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.

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 м².

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/((h2 — h3) ∙ (a + b)). Здесь добавляются две новых переменных, h2 и h3, 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 фактуру и текстуру. Подходящие значения можно выбрать из таблицы.

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.

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.

remoskop.ru

Расчет числа светодиодных ламп для жилой комнаты

Популярность светодиодных источников света возрастает с каждым днем, что обусловлено сразу несколькими факторами – экономичностью, световым спектром, максимально приближенным к дневному излучению, ежемесячным снижением стоимости изделий и повышением тарифов на электроэнергию. Перед заменой одного оборудования на другое необходимо выполнить расчет светодиодного освещения, чтобы узнать, какое количество ламп и какой мощности заменят старые галогенки или экономки. Если при эксплуатации ламп накаливания использовалась продукция на 60/100 Вт, то в случае со светодиодами такие значения недопустимы. Также перед установкой нужно определить суммарный световой поток.

Для чего нужен расчет?

Он требуется для создания максимально комфортных условий проживания за счет качественного и оптимального освещения всей площади помещения. Чересчур сильный или слабый световой поток негативно сказывается на работе зрительного аппарата, приводит к чрезмерной переутомляемости, напряженности или нервозности. Подобный дискомфорт отразится на психическом состоянии человека, который станет более раздражительным и менее работоспособным.

Эталонным освещением принято считать солнечный дневной свет. При правильном расчете система искусственного освещения, состоящая из различных ламп, должна максимально приблизить свет к естественному. В СНиП указаны нормы освещенности для каждой отдельной комнаты. Важно при расчетах учитывать все эти значения.

к содержанию ↑

Нормы освещенности комнат

Интенсивность излучения в квартире изменяется в зависимости от предназначения комнаты. При создании одинаково яркого или более рассеянного освещения в каждом помещении существенно уменьшается комфорт проживания в доме.

Перечислим средние значения уровня освещенности для разных комнат в квартирах или частном доме с высотой потолка 2-2,5 м:

• гостиная – 150 лк;
• спальня – 200 лк;
• прихожая и коридор – 100-200 лк;
• рабочий кабинет – 300 лк;
• детская – 200 лк;
• кухня – 150-200 лк;
• санузел – 50-150 лк.

Это лишь приблизительные значения, поскольку для определения достаточной яркости требуется учитывать габаритные размеры комнаты (высоту, ширину, длину) и разновидность освещения (основное, дополнительное, функциональное или декоративная подсветка).

При использовании функциональной системы освещения яркость свечения прибора должна быть несколько выше. В случае с декоративной подсветкой эксплуатируются маломощные лампы.

к содержанию ↑

Как добиться равномерного освещения?

Выбирая место установки светодиодных приборов, нужно ориентироваться на величину светового потока. Чем выше значение данного параметра, тем больше расстояние между светильниками. Для охвата всей площади помещения или конкретной зоны первоначально требуется рассчитать необходимое число ламп.

Чтобы сформировать равномерное освещение, нужно использовать осветительные приборы разных типов. Существует множество комбинаций:

1. В качестве центрального светильника устанавливают люстру. Световой поток дополнен точечными источниками, разбросанными по потолку по разным схемам.
2. К потолку крепят несколько основных источников света, которые дополняются декоративной подсветкой из гибкой ленты.
3. На потолок монтируют исключительно точечные приборы с наиболее подходящими характеристиками. Люстра не используется.

к содержанию ↑

Определение уровня освещенности

Рассмотрим, как рассчитать интенсивность свечения для конкретной комнаты. Формула выглядит следующим образом: Ф = R * S * L, где:

• R – освещенность на 1 кв. м;
• S – площадь помещения;
• L – коэффициент запаса.

Коэффициент запаса связан с высотой монтажа светильников и отражательной способностью стен, потолка и пола, на которые падает свет. В жилых комнатах при использовании светодиодов коэффициент запаса равняется 1,1.

Для примера рассмотрим расчет интенсивности свечения в спальне площадью 8 кв. м. Освещенность (R) берется из списка выше (глава «Нормы освещенности комнат»).

В качестве примера можно рассмотреть расчет светодиодного освещения спальни:

• Ф = 200 * 8 * 1,1 = 1760 лм

Исходя из полученного значения, приходим к выводу: суммарная величина светового потока всех используемых источников света должна быть приближена к 1760 лм. Напоминаем о негативном влиянии как избыточного, так и недостаточного освещения.

к содержанию ↑

Какие данные необходимы для расчета уровня освещенности

Формула выше является общей и указывает на среднее значение освещенности, но для более точных расчетов нужно использовать несколько дополнительных параметров.

Перечислим основные переменные и постоянные величины, применяемые в формулах расчета освещенности конкретного помещения:

1. Площадь комнаты – длина, умноженная на ширину. Данная формула актуальна в том случае, если расчет выполняется для комнаты прямоугольной формы. Для подсчета площади помещения с более сложной архитектурой нужно мысленно разделить его на несколько зон, состоящих из правильных геометрических фигур, рассчитать площадь каждой и суммировать полученные значения.
2. Коэффициент поправки, который позволяет учесть при расчетах высоту потолков. Свет распространяется в разных направлениях – не только по площади, а по всему объему комнаты, поэтому яркость будет зависеть и от высоты потолков. Для этого была создана отдельная таблица поправочных коэффициентов. К примеру, в комнате с высотой потолка 2,5-2,7 м коэффициент равняется 1, до 3 м – 1,2, до 3,5 м – 1,5. Для более высоких помещений коэффициент поправки равен 2.
3. Уровень освещенности. Величина светового потока на 1 кв. м для конкретного помещения. Выше мы уже указали значения для разных жилых комнат. Измеряется в люксах (лк).

При общем рассмотрении наблюдается следующая зависимость:

• от 20 до 50 лк для подсобок, туалета, ванной, подвала и коридора;
• от 150 до 300 лк для остальных жилых комнат, при этом для спальни, как для комнаты отдыха, обязательно устанавливается минимальная планка.

Для максимально точного расчета можно использовать такие параметры, как уровень запыленности и оттенки отделочных материалов. Последние влияют на коэффициент запаса.

к содержанию ↑

Расчет освещенности помещений различного назначения

Учитывать освещенность по нормам СНиП мало, ведь конкретные значения зависят от индивидуальных предпочтений и того, в каких целях будет использоваться комната. Если вы собираетесь много писать и читать, то яркость должна быть максимально высокой, в то время как для коридора этот параметр менее важен.

При использовании ламп накаливания руководствуются данными из таблицы ниже:

Мощность лампы накаливания, Вт	Световой поток, лм
20	250
40	400
60	700
75	900
100	1200
150	1800

Таким образом, вернувшись к нашему расчету в главе «Определение уровня освещенности» и вспомнив полученное значение интенсивности свечения для спальни площадью 8 кв. м (1760 лм), можно определить, сколько нужно ламп для качественного освещения данного помещения: семь ламп 20 Вт, четыре на 40 Вт, две на 75 Вт или одна на 150 Вт.

к содержанию ↑

Расчет освещения светодиодными светильниками

Светодиодные источники света существенно отличаются от своих аналогов. Здесь есть и печатная плата, отвечающая за систему управления, и драйвер, понижающий и стабилизирующий напряжение, входящее на led-диоды. Чтобы максимально упростить процесс перехода с ламп накаливания на светодиодные излучатели, производители стараются придерживаться классических форм. Самыми популярными сегодня являются разновидности типа «груша» и «кукуруза». «Свеча» применяется реже, но пользуется стабильным спросом.

к содержанию ↑

Лампа «груша»

«Грушами» называются светодиодные излучатели, форма которых напоминает обычные лампы с нитью накала. Корпус изделия состоит из прозрачной полусферы (частично окрашенной, со слоем люминофора на поверхности) и ребристого непрозрачного пластика. Наличие ребер обеспечивает естественное охлаждение. В месте контакта двух частей находится диодная плата, направленная в одну сторону. Подобная конструкция и особенности светодиодов приводят к существенному сокращению угла рассеивания света до 180 град. вместо практически 360 у ламп накаливания («мертвая зона» этих приборов находится только вблизи цоколя).

к содержанию ↑

Лампа «кукуруза»

Конструкция этой лампы подразумевает установку диодной платы перпендикулярно цоколю, вдоль оси. Изготавливается в форме пластины, трубки с круглым, квадратным или многоугольным сечением. Светодиоды располагаются на лицевой части, а электроника прячется внутри цоколя (рядом с ним или внутри трубки).

Свое название изделие получило за счет сходства платы, на которой установлены диоды, с початком кукурузы. В данном случае угол рассеивания существенно выше, поскольку «мертвые зоны» расположены лишь вблизи цоколя и на противоположном краю колбы. При размещении светодиодов на торце последняя «зона» может и вовсе отсутствовать.

к содержанию ↑

Лампа «свеча»

«Свечу» нередко называют компромиссом между конструкцией «груши» и «кукурузы». По сравнению с «грушей» угол рассеивания значительно шире, но уменьшены мощность и габаритные размеры. В основном такие изделия эксплуатируют в настольных лампах и локальных системах освещения помещений/зон малой площади.

к содержанию ↑

Неточности и погрешности при расчете светодиодного освещения

Рассмотренные формулы нельзя назвать полными, поскольку существует намного больше факторов, оказывающих влияние на качество света. Некоторые мы перечислили выше, но они могут быть дополнены рядом других:

• коэффициент отражаемости различных отделочных материалов и поверхностей;
• физические и технические параметры конкретного светильника;
• наличие рассеивателей и отражателей;
• индекс помещения;
• КПД комнаты и т.д.

Стопроцентной точности при расчетах добиться невозможно. Даже если их выполняют высококвалифицированные инженеры, все равно придется вводить определенные предположения или использовать общепринятые усредненные значения. Да и нормы, записанные в СНиП, нельзя назвать строгими и обоснованными, поскольку всегда будет существовать разница между желаемым и возможным результатами.

к содержанию ↑

Какие лампы выбрать для освещения

Критическими параметрами, от которых зависит качество освещения, являются:

• температура цвета;
• тип рассеивателя;
• световой поток.

Цветовая температура

Традиционно цветовую температуру можно разделить на три основных диапазона:

• теплый белый свет – 2500-3000 К;
• белый – 3000-4200 К;
• холодный белый – 4500 К и выше.

Чем выше температура цвета, тем более ярко светят лампы, при этом в спальне и комнатах отдыха не рекомендуется использовать чересчур холодные, а в местах чтения – теплые оттенки.

к содержанию ↑

Тип рассеивателя

В светодиодных лампах применяют матовые или прозрачные рассеиватели. В первом случае свет распределяется максимально равномерно, но потери могут достигать 20-30 %. Рекомендации по применению просты: при необходимости осветить комнаты с большой площадью нужно использовать прозрачные рассеиватели, для настольных или настенных светильников – матовые.

Световой поток

Выбирая светодиодную лампу, обратите внимание на ее номинальный световой поток. Его значение зависит от ряда факторов и страны-производителя. В среднем для диодных изделий мощностью 4,8 Вт наблюдается следующая зависимость:

• лампы из Китая – 240 лм;
• Тайваня – 380-420 лм;
• Европы – 500 лм и выше.

Не забывайте, что мощность лампы с более теплым светом должна быть на 20-25 % выше, чем у источников с холодным белым светом.

Общая освещенность помещения, безусловно, зависит от числа светодиодных светильников, но это далеко не все параметры, которые нужны учитывать при выборе. Обязательно ориентируйтесь на температуру цвета, световой поток и мощность изделия. Для создания равномерного свечения с помощью светодиодов важно выполнить максимально точные расчеты, чтобы не получилось так, что одна комната освещена слишком ярко, а в другой катастрофически не хватает света.

Расчет светодиодного освещения – как создать максимально комфортные условия для проживания.

220.guru