- Расчет освещенности комнаты
- Как рассчитать освещение по формуле
- Формула расчета по площади с поправочным коэффициентом
- Стандарты электроосвещения
- Что важно знать о лампах для осветительных приборов
- Общие характеристики осветительных ламп
- Лампы накаливания
- Галогенные лампы
- Люминесцентные лампы
- Нормы освещенности помещений – Таблица по СНиП 23-05-95
- Современные методы светотехнического расчета освещения
- Подбор мощности лампочек и их количество
- На чем основаны расчеты освещенности помещений?
- Упрощенный метод расчета в единицах потребляемой мощности
- Нормы освещенности для жилых помещений
- Что еще учесть при расчете мощности освещения?
- Проведение самостоятельного расчета освещенности
- Общая формула расчета
- Определение коэффициента использования светового потока η
Расчет освещенности комнаты
В России освещение помещений регламентируется по СНиП (Строительным нормам и правилам). В таблице ниже приведены нормы освещенности каждого жилого и производственного помещения согласно СНиП 23-05-95 «Естественное и искусственное освещение». Освещенность указана в люксе. Показано, сколько люксов необходимо на 1 м2 комнаты или офиса.
Итак, зная нормы освещенности каждой комнаты, мы можем рассчитать необходимое количество «люксового» света. Расчет производим по формуле Е = S * K, где Е — освеченность в Лк; S — площадь комнаты; К — коэффициент высоты потолка. Для высоты высоты до 2,7 м коэффициент равен 1; от 2,7 до 3 м равно 1,2; от 3 до 3,5 м — 1,5; от 3,5 до 4,5 м — 2.
Задача: определить освещение для комнаты 20 м2 с потолком 3 м. Ничего сложного:
Е = 150*20*1,2 = 3600 Лк
Обратите внимание, что здесь мы взяли коэффициент 1,2, хотя можно было бы взять и 1, но с учетом того, что в зависимости от цвета стены поглощение света может быть сильнее или слабее (темные тона сильнее поглощают свет) , мы взяли коэффициент побольше, чтобы осталось немного. Теперь нам нужно выбрать количество светодиодных ламп такое, чтобы они обеспечивали мощность 3600 Лк.
Как рассчитать освещение по формуле
Как и любая задача, наше решение имеет несколько путей.
Простая формула расчета площади помещения
Х=А*В*С, где:
X – уровень светового потока (LM).
А – установленная норма для рассматриваемого помещения.
Б – площадь (м.кв).
C – коэффициент потолка. (для стандартных потолков до 2,7 м С=1; для высоких потолков до 3,5 м С=1,5; для очень высоких потолков до 4 м С=2).
Допустим, мы нежно выберем светильник для офиса площадью 16 кв.м в новострое с потолками 3 метра.
Х=200*16*1,5=4800 (лм).
Но сколько ламп нам понадобится? Для этого мы обратимся к таблице ниже.
Если Ваш выбор пал на офисные светильники Ziverd BURO S opal мощностью 18 Вт. 4800/1800 = 2,67. То есть трех предметов для рассматриваемой конторы будет вполне достаточно.
Обратите внимание, световой поток современных светодиодных светильников может отличаться от стандартных размеров. В каталоге производителя среди характеристик товара указан и этот показатель. Не забывайте его участие. Так, для модели BURO S opal это 2100.
Формула расчета по площади с поправочным коэффициентом
В этой части искомой вічатой будет уровень силы (в Люксах). В обобщенном виде формула выглядит так:
E = η*F/S, где
F – световой поток, падающий на поверхность.
S – площадь поверхности.
η – поправочный коэффициент. Дело в том, что до поверхности доходит только часть света, а часть рассеивается по пути. По умолчанию программы расчета освещения и калькуляторы присваивают этой переменной значение 0,5.
Еще немного времени, терпения и вы сможете получить более точные значения. Для этого рассчитывается коэффициент помещения.
i = S/(A+B)*h, где
S – площадь помещения,
А – длина комнаты,
Б – ее видра,
H – длина отрезка между лампой и поверхностью, на которую падает свет.
Чтобы понять, какая часть потока будет использована после рассеяния и какое значение η необходимо подставить в формулу, обратимся к таблице ниже.
Проверим на практике. Допустим, у нас есть шоу-рум ювелирных изделий площадью 6*5 м, в торговом центре с высотой потолков 4 метра. Высота прилавки 110 см. Планируется уставление линейных потолочных Ziverd BURO с 18 микропризма с придикатем 2100 лм.
Для начала рассчитаем кофейное размещение:
я = 30/(6+5)*(4-1,1) = 0,94
По таблице наш коэффициент светового потока составляет 40%.
Теперь мы можем найти уровень освещенности:
Е = 0,4*2100/30 = 28 (лк)
Согласно «СНиП 23-05-95», освещенность торгового зала ювелирного магазина дошла до 300 лк. Значит, нам производитель 11 изделий.
Аналогичным образом можно рассчитать освещение производства и цеха. При этом необходимо учитывать размеры помещений, высоту машин и рабочих мест, проводимые мероприятия и нормы освещения для каждого участка. Если мы используем светильники на подвесе, например, Зиверд КРОНА МП 50, то расстояние нужно рассчитывать не от потолка до поверхности, а от самого осветительного прибора.
Стандарты электроосвещения
Первый шаг расчетов – не меары и обновления, а от изображения с принятыми стандартами. По принятым нормам уровень освещенности помещений должен быть таким (в люксах):
- 50-100 – коридоры, холлы, лестницы, санузлы,
- 150 – жилые помещения и места для приготовления пищи,
- 200 – детские, конференц-залы, конференц-залы,
- 300 – кабинеты, кабинеты, читальные залы,
- 100-400 – производственные объекты в соответствии с их направлением.
Точные значения для разных объектов можно узнать в официальном документе «СНиП 23-05-95», который можно найти в Электронном фонде нормативно-правовой информации.
Что важно знать о лампах для осветительных приборов
Выбирая тип лампы для будущего источника освещения в вашей комнате, обратите внимание не только на различия в конструкции, технологии или сроке службы, но и на количество люмен, которое излучает лампа. Для визуального сравнения ламп разных типов посмотрите таблицу
Мощность лампы накаливания, Вт | Мощность люминесцентной лампы, Вт | Мощность светодиодной лампы, Вт | Световой поток, люмен (Лм) |
20 | 5-7 | 2-3 | ~250 |
40 | 10-13 | 4-5 | ~400 |
60 | 15-16 | 8-10 | ~700 |
75 | 18-20 | 10-12 | ~900 |
100 | 25-30 | 12-15 | ~1200 |
150 | 40-50 | 18-20 | ~1800 |
200 | 60-80 | 25-30 | ~2500 |
Светодиодные лампы в несколько раз превосходят лампы любого другого типа, что делает разумной покупку светодиодных ламп, чтобы добиться необходимого уровня освещенности помещения за счет минимального количества источников освещения.
Общие характеристики осветительных ламп
Лампы накаливания
Внутреннее устройство лампы накаливания следующее:
- Стеклянная колба с вольфрамовой нитью внутри;
- Инертный газ (ксенон, криптон или аргон);
- Молибденовые держатели линейных кабелей;
- Цокол.
Когда патрон входит в патрон, электричество идет по вольфрамовой нити, которая нагревается и излучает свет – в этом и заключается принцип действия лампы. Перейдем к общим характеристикам светильников этого типа:
- Диапазон мощности – 25-150 Вт (для бытового использования), до 1000 Вт;
- Температура накала нити – 3000 градусов;
- Светоотдача – от 9 до 19 Лм/1 Вт;
- Напряжение – 220-230 В и 127 В;
- Частота – 50 Гц;
- Габариты цоколя – 14 мм (Е14), 27 мм (Е27) и 40 мм (Е40);
- Время работы – около 1000 часов при напряжении 220В и 2500 часов при 127В.
Галогенные лампы
Внутреннее устройство галогенных ламп сильно напоминает лампы накаливания, но есть и некоторые отличия. Состоит лампа из тех же компонентов: колбы, вольфрамовая нить, электроды и контакты. «Галогенные» характеризуются лампами накаливания с типом газа внутри (здесь вместо инертного газа используются пары брома и йода) и материалом изготовления (галогенные лампы изготавливаются из кварца). Перейдем к характеристикам «галогенок»:
- Диапазон мощности – от 1 Вт до 20 кВт;
- Напряжение – от 6 до 240 В;
- Темперация накаливания нити – 3000 градусов;
- Светоизлучение – 15-22 Лм/Вт;
- Размеры цоколя – 14 мм и 27 мм;
- Срок службы – 2000-4000 часов при нормальной работе.
Люминесцентные лампы
Данный тип лампы представляет собой газоразрядный излучатель света, который отличается от всех вышеперечисленных пониженным энергопотреблением, благодаря чему вытесняет более энергоемкие аналоги. Кроме того, такие лампы дают бизнесу светоотражение того же качества, что и налоги. Они применяются во всех сферах жизни: освещение жилых помещений, стадионов, парков или улиц. Благодаря низкому энергопотреблению, высокому КПД (>20%) и длительному сроку службы этот тип ламп находится на втором месте по популярности среди покупателей, опережая его только светодиодные лампы.
Каратические люминесцентные науки:
- Напряжение – 127 или 220 В;
- Светоотдача – 40-80 Лм/1 Вт;
- Размеры цоколя – 14 или 27 мм;
- Диаметр опоки – 12, 16, 26, 38 мм;
- Срок службы – от 10 000 до 40 000 часов;
- Коэффициент путиционного действия – 30%.
Нормы освещенности помещений – Таблица по СНиП 23-05-95
Жилые и общежития | Нормы свободы, лк |
Гостиные | 150 |
Детские комнаты | 200 |
Кухня | 150 |
Коридоры, ванные комнаты, туалеты | 50 |
Гардероб | 75 |
Кладовая | 30 |
Лестницы и лестницы | 20 |
Лифты | 20 |
Тердаки, повалы | 20 |
Место у главного входа в дом (крыльцо) | 5 |
Общественные помещения | Нормы свободы, лк |
Торговые залы | 300 |
Офисы, офисы, мастерские | 300 |
Проектные цеха, чертежные бюро | 500 |
Лаборатория | 400 |
Конференц-залы, переговорные комнаты | 200 |
Читальные залы | 400 |
Классы, кабинеты, аудитории | 500 |
Спортивные залы | 200 |
Бассейны | 150 |
Раздевалки | 350 |
Современные методы светотехнического расчета освещения
Если расчеты на листе бумаги калькулятором или ведение таблиц в Excel – не ваше, то можно обратиться к современным методам.
В Интернете можно найти несколько программ и приложений для быстрого расчета освещения производственных помещений и жилых комнат. Среди них есть как элементарные редакторы с интуитивно понятным интерфейсом, онлайн-калькуляторы, так и сложные программные продукты для дизайнеров и архитекторов (например, Dialux, Relux, Light-in-Night Road).
Чем сложнее программа, тем больше возможностей она открывает и тем больше факторов учитывает. Например, для перфекционистов и тех, кто профессионально занимается электрическим освещением, важным будет учитывать сложную архитектуру помещения, наличие и размеры углов, особенности интерьера и возможность комбинирования осветительных приборов.
Программные продукты можно найти как в платной, так и в бесплатной версии. Если первый вариант необходим профессионалам, то новичкам будет достаточно базовых функций.
Подбор мощности лампочек и их количество
На каждой из ламп указана ее мощность и световой поток, который она способна производить. Обратите внимание, что обозначение указано в люменах, а не в люксах. В чем между ними дни? Все очень просто. Люмены — это световой поток, который создает устройство, в данном случае лампочка. А в люксах измеряется освещенность освещенности, которую обеспечивает этот поток на отдельной площади. Для простоты расчетов 1 Лм = 1 Лк.
В следующей таблице мощность светодиодной лампы соответствует световому потоку, который она способна производить. Зная эти данные, можно рассчитать количество осветительных приборов.
Для комнаты удобно использовать лампы мощностью 10 Вт. Судя по этому, их количество будет следующим:
Х = 3600/900 = 4 шт
То есть в комнате не монтировать люстру на 4 лампочки мощностью по 10 Вт. Например, можно взять недорогой Uniel UL.
Также обратите внимание, что в зависимости от типа потолочных светильников в люстре могут потребоваться более сильные или более слабые лампы. Если, например, у вас люстра с потолочными светильниками, смотрящими вниз, а лампа закрыта не полностью, световой поток будет рассеиваться практически максимально. Однако если потолочные светильники обращены вверх, и они не прозрачные, а матовые, то световой поток будет слегка поглощаться стеклом потолочного светильника, поэтому лампы мощности необходимо брать с запасом, чтобы обеспечить необходимую освещенность сохраняется.
На чем основаны расчеты освещенности помещений?
Простейшие расчеты степени освещенности помещений оперируют размерами помещений, индексом помещения и коэффициентом использования светового потока η. Полученные результаты позволяют определить, соответствует ли освещенность нормативным предписаниям, а также рассчитать количество источников света и их мощность, которые потребуются для качественного освещения помещений. Ниже представлена таблица норм освещенности помещения, выраженная в люксах, и таблица мощности источников света, пересчитанная в световой поток, выраженная в люменах.
Упрощенный метод расчета в единицах потребляемой мощности
Самый простой метод расчета – использовать производную формулу E=S*H, где E – освещенность помещения, выраженная в люксах, S – площадь помещения, а H – коэффициент высоты потолка. Показатель Н меняется в зависимости от высоты потолка:
- До 2,7 м = 1;
- От 2,7 до 3 м – 1,2;
- От 3 до 3,5 м – 1,5;
- От 3,5 до 4,5 м – 2.
Практический пример: у вас жилая площадь 15 м2 и высота потолка 2,8 м. Следовательно, для расчета степени освещенности помещения необходимо рассчитать Е = 15*1,2*норма степени освещенности помещения (в данном случае 150 Лк) = 2700 Лк.
Нормы освещенности для жилых помещений
В нормах освещенности печатны Строительные Нормы и Правила России (СНиП). Ниже приводится таблица СНиП 23-05-95 «Естественное и искусственное освещение», которая сориентирует вас в расчетах и покажет, сколько люкс (Лк) необходимо на один квадратный метр помещения.
Виды офисных помещений | Нормы освещения по СНиП, люксы (Лк) | Типы жилья | Нормы освещения по СНиП, люксы (Лк) |
Офис общего назначения с компьютерами | 300 | Гостиная, кухня | 150 |
Офис, где выполняются чертежные работы | 500 | Детская комната | 200 |
Конференц-зал, конференц-зал | 200 | Санузел, санузлы, коридоры и холлы | 50 |
Эскалатор, лестница | 50-100 | Гардероб | 75 |
Холл, коридор | 50-75 | Кабинет, библиотека | 300 |
Архив | 75 | Лестница | 20 |
Складские помещения, складские помещения | 50 | Сауна, бассейн | 100 |
Что еще учесть при расчете мощности освещения?
В зависимости от цвета поверхности она по-разному отражает свет. В темных и светлых помещениях мы получим разный визуальный результат, установив одинаковые светильники.
Поэтому, выбирая лампы, стоит учитывать коэффициент отражения. Уровень отражения в основных цветах следующий:
- 70% – белый;
- 50% – светлый (например, бежевый, нюдовый, шампанское);
- 30% – серый;
- 10% – темные (оттенки синего, коричневого, бордового и т д.);
- 0% – черный;
Общий смысл считается очень простым: достаточно просуммировать коэффициенты стены, пола и потолка и разделить их на три.
Допустим, мы устанавливаем в офис лимничи Ziverd BURO 36 опал со временем 4250 лм.
Стены у нас персиковые, потолок белый, пол застелен серым линолеумом. Общий коэффициент отражения (70+50+30)/3 = 50%
Проведение самостоятельного расчета освещенности
Общая формула расчета
Поверхностная освещенность — это соотношение светового потока и площади, если говорить простыми словами. Формула выглядит так: Е = (η*F)/S.
Рассмотрим практический пример. Дана комната площадью 25 м2, лампа с придикатем световой отдачи 700 Лм (показатель эквивален лампы накаливания пачистюю 60 Вт) опечечит освеченность E = 0,5*700/20 = 14 Лк. Поскольку норма для жилого помещения составляет 150 Лк (см таблицу ниже), чтобы ее достичь, нужно достичь светового потока F = 700 * (150/14) = 7500 Лм, или почти 11 ламп накаливания по 60 Вт каждая.
Определение коэффициента использования светового потока η
использование коэффициента светового потока η, равного 0,5, приведет к неточностям в расчетах, если вы хотите сделать все качественно и «на совесть», так как не учитывает множество факторов и условий. На практике отклонение между показателями этого коэффициента составляет 0,1 – 0,9. Для точного расчета коэффициента использования светового потока воспользуемся таблицами, разработанными еще в Советском Союзе, поскольку они актуальны до сих пор. Упомянутая таблица представлена ниже:
Наблюдается прямая связь между коэффициентом η и индексом помещения i, который рассчитывается по формуле i = S/((A + B) * H). Давайте обо всем по порядку:
- S – это площадь помещения в квадратных метрах;
- А – длина помещения в метрах;
- Б – ширина помещения, тоже выраженная в метрах;
- H – расстояние между потенциальной лампой и поверхностью, на которую падает свет, выраженное в метрах.
Для расчета индекса для комнаты площадью 45 квадратных метров и стенами 5 м и 9 м, в которой светильник будет располагаться на высоте 2,5 м, необходимо произвести следующий расчет: I = 45/ (5+9)*2,5=45/35=1,28. Сверяем с табличей и получаем кофезоты 48-49%, соответственно равные 0,48-0,49. Как видите, он очень близок к «грубому» показателю, равному 0,5, но если бы условия расчета были другими, результат тоже изменился бы, а при тщательном планировании очень важно все рассчитать максимально точно.
Есть еще один способ расчета – это программное обеспечение Dialux от компании Dialux GmbH, которое позволяет рассчитывать освещенность помещения с точностью до сотой. Программа пользуется большой популярностью среди профессиональных работников, для которых организация мировых источников является очень важным моментом.
Как показывает практика, пользователи тратят гораздо меньше времени на расчеты вручную, чем при использовании специальных программ (например, Dialux), а результаты отличаются весьма незначительно. Вы потратите максимум 5 минут на расчет вручную и минимум 20 минут на ввод необходимых данных и еще больше времени на освоение интерфейса программы, но в любом случае выбор остается за вами.
Читайте также: Условные графические обозначения реле времени