Как рассчитать количество светодиодных светильников в помещении. Расчет освещенности помещения

Правильно подобранное освещение играет большую роль для человека. Оптимально подобранный световой поток придаст комнате законченный вид, поможет скрыть или наоборот, выделить отдельные детали интерьера.

Кроме того, именно от мощности освещения комнаты, зависит уровень комфорта находящихся в нем людей. Так что вопрос с освещением стоит не на последнем месте, и требует грамотного расчета.

Сразу хочу сказать, что точной формулы для такого рода расчетов не существует. Есть много критериев, которые прямо или косвенно могут влиять на этот показатель.

Поэтому в рамках этой статьи, мы не будем углубляться в изучение СНиПа и пользоваться сложными и детальными методами. А воспользуемся немного упрощенной и быстрой методикой расчета освещенности.

Видео: Просвещенность про освещенность

В результате, у вас появится понимание того, сколько и каких осветительных элементов (приблизительно) понадобится для отдельной комнаты или помещения. Вся наша математика будет проходить в два этапа:

1. рассчитываем необходимый световой поток;
2. расчет количества ламп.

Величина светового потока измеряется в люменах и обозначается «Лм». Освещенность меряют в люксах, обозначается «Лк».

Расчет светового потока

Простейшая формула будет выглядеть так: P = a × b × c. Где P - это световой поток, a - значение освещенности помещения, b - площадь помещения в м², c - коэффициент высоты потолка.

Поправочные коэффициенты для разных потолков известны и имеют следующие значения:

• высота до 2,7 м = 1;
• от 2,7 до 3 м = 1,2;
• от 3 до 3,5 м = 1,5;
• от 3,5 до 4 = 2.

Нормативное значение освещенности по СНиП:

Итак, давайте определим величину светового потока для жилой комнаты площадью 10 м² и высотой потолка 2,60. Норма освещенности 150 × 10 м² × 1 = 1500 Люмен (Лм).

Расчет количества ламп

Производим расчет. Величину светового потока мы уже подсчитали, и знаем, что она равна 1500 люмен. Из таблицы выше выбираем лампу, возьмем для примера лампу накаливания мощностью 60 Ватт.

Ее световой поток составляет 800 Лм. Теперь, 1500 делим на 800 и получаем, что для освещения одной комнаты потребуется 1,8 лампочек, округляем до 2-х.

Однако нужно понимать, что это все приблизительные значения. Ведь на освещение комнаты влияет еще и тип и цветовая гамма помещения, количество окон и многое другое.

Параметры помещения

Тут стоит учитывать не только площадь комнаты, но и высоту потолков, цвет стен и пола. Чем дальше источник света находится от освещаемой поверхности, тем меньше она будет освещена. Известно, что свет отражается от поверхности, чем она светлее, тем больше света отражается и наоборот.

Отраженный свет так же освещает помещение. Так, что если комната оформлена в темных тонах, нужно увеличить значение светового потока при выборе лампы.

Кроме всего этого не забываем и о том, что освещение может быть общим - люстры и пр., а так же точечным - торшеры, бра, настольные лампы и другие светильники. И каждый из них светит по разному.

На заметку! Все выше перечисленные расчеты не позволяют подсчитать точную мощность освещенности и являются приблизительными, и используются так сказать для общего представления.

Все нормы и результаты расчетов рекомендуется увеличивать в 1,5 — 2 раза. При этом можно установить несколько светильников с отдельными выключателями, разделив пространство на зоны. При необходимости, включив часть приборов можно получить мягкий и приглушенный свет, а при всех включенных приборах получаем ярко освещенную комнату.

Видео: Сколько нужно света или освещение помещения!

Правильное освещение в квартире - это залог не только комфорта и красоты вашего жилища, но и создание условий, не влияющих пагубно на ваше здоровье. Поэтому данному вопросу следует уделить пристальное внимание, что мы и постараемся сделать в этой статье.

Мы детально разберем вопросы: сколько и какого освещения нужно в каждой комнате, как правильно рассчитать освещение, выбрать лампы и грамотно выполнить схему освещения.

Для того чтобы создать правильную сеть освещения в комнате, доме или вообще в любом помещении, у нас должен быть детальный план расположения мебели, декоративных элементов и отдельных зон. Без всего этого создать именно правильное освещение нереально. Поэтому в наших дальнейших разъяснениях мы исходим из того, что вы имеете такой план.

Более подробно о расчете освещения узнайте из этого видео!

Выбор мощности светильников

Одним из основных критериев выбора правильного освещения, является правильный подбор светильников и мощности ламп. Для этого существует два основных метода расчетов – точечный метод и метод коэффициентов использования. Первый из них больше предназначен для расчета местного освещения в отдельной точке, а второй больше подходит для расчета общего освещения.

Оба эти метода мы уже разбирали на страницах нашего сайта. Они содержат множество параметров, коэффициентов, и требуют для расчета специфических знаний. Поэтому в нашей статье мы рассмотрим другой пример расчета, который хоть и не является таким уж точным, но дает достаточно правильные результаты.

• Итак, проект освещения квартиры начинается с выбора количества и мощности ламп. Для этого нам необходимо знать площадь помещения, и необходимую освещённость в каждой отдельной комнате. И если с площадью помещения все более или менее понятно, то с нормами освещения давайте разберемся отдельно.

• Нормы освещения устанавливает СНиП 2-4-79. Согласно нему, минимальная освещенность в жилых комнатах должна составлять 150лк. Для коридоров, ванных комнат и уборных этот норматив ниже, и составляет всего 50лк.
• Но в нормативном документе указаны именно минимальные требования. Даже сам документ имеет массу оговорок по этому поводу, в котором рекомендует для людей старше 45 лет, для детей, а также в некоторых других случаях, увеличивать эту норму.
• И даже во всех официальных расчетах, этот норматив увеличивают на 20 – 30% — за счет коэффициентов загрязнения светильников, коэффициентов запаса и других переменных.

• Исходя из этого, если вам нужен мягкий свет, то мы рекомендуем создавать сеть освещения до 150лк. Ярким считается свет в 300лк. И очень ярким — свет в 500лк.
• Имея необходимые данные по освещенности и площади комнаты, мы можем рассчитать необходимый световой поток ламп. Для этого достаточно освещенность умножить на площадь помещения. В итоге, если мы имеем помещение в 9м 2, и создаем яркое освещение в 300лк, то получим необходимый световой поток в 2700лм.

• Теперь нам необходимо выбрать необходимое количество ламп. Каждая лампа имеет информацию, какой световой поток она обеспечивает. Например, обычная 100Вт лампочка обеспечивает световой поток в 1350лм. То есть, для данного помещения нам потребуется 2-3 таких лампы.

Обратите внимание! Учитывая, что мы расчет ведем не по минимальным параметрам, то при расчетах количества можно принимать как ближайшее большее, так и ближайшее меньшее количество ламп.

• Таким нехитрым расчетом мы можем достаточно точно определить необходимое нам количество ламп. Его конечно сложно назвать точным, но для упрощенных расчетов его вполне можно применять.

Расположение светильников

Итак, с количеством и мощностью светильников мы определились. Теперь необходимо создать план освещения квартиры. И здесь есть несколько вариантов.

• Одним из лучших в плане создания общего освещения, является равномерное расположение точечных светильников, дающих рассеянный свет по всей комнате. Это практически идеальный вариант, который при правильном подходе позволяет даже обыгрывать мебель, расположенную в неудачных местах.

• Вариант с люстрой так же вполне подходит для небольших по площади и примерно квадратных помещений. Если же помещение длинное или имеет большую площадь, то таких люстр может потребоваться несколько.

• Еще одним очень удачным вариантом, является так называемое отраженное освещение. Это когда свет от светильников направлен в потолок и отражаясь от него разливается по всей комнате. Этот вариант создает действительно равномерное освещение, которое наиболее близко к естественному, но цена такого варианта, конечно, выше. Да и мощность светильников должна быть немного больше в связи с потерями на отражение даже на самых лучших поверхностях.

• Но высота потолков далеко не всегда позволяет создать качественное верхнее освещение. В этом случае, вам придётся рассматривать вариант бокового освещения. Он является наименее предпочтительным, потому что дает огромное количество теней. Чтобы исключить их образование, вам придётся устанавливать как можно большее количество светильников на всех стенах. Причем каждый отдельный светильник желательно сделать как можно меньшей мощности, дабы он не «бил» по глазам.

• Для таких низких помещений, в некоторых случаях возможно применение варианта с отраженным от потолка освещением. Только в этом случае светильники, направленные в потолок, устанавливаются не под потолком, а на уровне пола. Но сразу отметим, такой вариант применим далеко не во всех помещениях, и он требует тщательной проработки.

Совмещенное освещение

Ну вот, мы выбрали светильники и лампы, определили места их расположения. Казалось бы, следует двигаться дальше, но мы вернемся немного назад. Ведь мы делали расчет исходя из того, что никакого другого освещения кроме как искусственного у нас нет.

А между тем, днем у нас есть естественное освещение. Но к сожалению, его далеко не всегда хватает. Поэтому иногда возникает необходимость создания совмещенного освещения.

• Для того, что определить, необходимо ли нам совмещенное освещение, необходимо знать нормы естественного освещения в квартире. В этом вопросе мы вновь обратимся к СНиП.

• Он дает нам четкие ответы, что КЕО для жилых зданий в вечной мерзлоте должен составлять 0,4, а для остальных районов нашей страны 0,5. Но думаю такой ответ дает больше вопросов чем ответов. Поэтому давайте разберемся, что такое КЕО.

• КЕО – это коэффициент естественного освещения. Он является соотношением естественной освещенности в определённой точке в помещении, к естественной освещенности вне помещения, на незатененном пространстве.
• То есть, исходя из приведенных выше значений, естественная освещенность внутри нашей комнаты должна составлять 50% от естественной освещенности на улице. Осталось только определить то самое расчетное место.

• Как говорит инструкция, для жилых зданий этой точкой является расстояние в метре от стены противоположной окну. Именно здесь естественная освещенность должна быть не меньше 50% освещенности на улице.

• Закономерно возникает вопрос, как это определить? Сделать это можно либо с помощью специальных приборов, либо методом расчета. И тот, и другой вариант достаточно проблематичен, но если вопрос стоит ребром, то вполне осуществим. Расчет в принципе можно сделать и своими руками, хотя и придётся повозится. Ну а если есть прибор – люксметр, то все еще проще.
• Если вы определились, что естественное освещение в вашей комнате недостаточное, то вы имеете два варианта решения проблемы. Либо увеличить окна, для достижения необходимого КЕО, либо создать дополнительное искусственное освещение.

• Дабы не создавать дополнительную сеть освещения, в качестве совмещенного можно использовать уже существующую сеть общего освещения. Только задействовать для него не все светильники, а только часть — в той части помещения, где КЕО является недостаточным.

Другие аспекты выбора освещения

Но и это еще далеко не все. Проектирование освещения квартиры предполагает учет еще целой группы факторов, о которых мы поговорим в данном разделе.

Обратите внимание! Производители зачастую пытаются скрыть высокие коэффициенты пульсации своих ламп. Но проверить это можно просто при помощи видео с камеры мобильного телефона. Для этого достаточно навести камеру телефона на светильник и посмотреть на монитор телефона. Если вы видите черные полосы, то коэффициент пульсации у такой лампы достаточно велик. Если вы не видите полос, то он скорее всего находится в норме.

Правила монтажа сети освещения в квартире

Ну и напоследок поговорим о том, как должна выполняться разводка освещения в квартире. Мы не будем рассказывать, как монтировать провода и выполнять подключение, мы поговорим о принципах построения системы управления, и подскажем несколько удачных решений, которые некоторые просто не знают.

• Итак, прежде всего начнем с расположения выключателей. Выключатель общего и декоративного освещения должен располагаться на стене у входа в помещение. Это должна быть сторона, ближняя к дверной ручке.
• Местное освещение должно включаться в зоне его использования — обычно рядом со светильником или на нем. Зональное освещение должно включаться на входе в данную зону. Если таких входов два, то с обеих сторон.

• Кстати, об управлении освещением из нескольких мест. Реализовать такую схему достаточно просто при помощи проходных и перекрестных выключателей, либо при помощи импульсного реле. Принципы монтажа таких схем вы найдете у нас на сайте.

• Несколько слов хотелось бы уделить такому коммутационному аппарату как регулятор освещения в квартире — или как их еще называют: диммерам. Не все знают, что с их помощью можно регулировать яркость далеко не всех ламп. Например, диодные или люминесцентные лампы вообще не поддаются регулировке.
• Да и сами регуляторы бывают нескольких типов, и некоторые могут давать достаточно сильные помехи. Поэтому прежде чем выбирать такие приборы познакомьтесь с информацией о них на страницах нашего сайта.
• При выборе выключателей не забывайте о таком его номинальном параметре, как ток. Он должен соответствовать нагрузке вашей сети. На данный момент выпускаются выключатели на ток до 6 или 10А. Что примерно соответствует нагрузке 1300Вт или 2000Вт соответственно.

• Теперь уже, что касается непосредственно разводки. Современные сети освещения обычно потребляют достаточно небольшой ток. Поэтому, соблюдения минимального требования ПУЭ к групповому проводу будет достаточно. Согласно норм ПУЭ, сечение такого провода должно быть не менее 1,5 мм 2 . Для жилых помещений — это только медный провод.
• Ну и напоследок обратим ваше внимание на максимально допустимое количество светильников для одного выключателя. Обратите внимание: именно светильников, а не ламп. Это число должно быть не более 25 штук.

Вывод

Проектирование освещения квартиры – дело, в общем-то, несложное, но оно требует детальной проработки каждой мелочи. Разложить все по полочкам в рамках одной статьи просто нереально. Поэтому нашей целью было дать вам общее понимание принципа построения сети освещения в доме или квартире. Более же детальную информацию по каждому из факторов и принципах их расчетов, вы найдете на других страницах нашего сайта.

Наверняка вы уже знаете, что слишком тусклое или наоборот слишком яркое освещение в комнате негативно влияет на организм человека. Помимо вечной сонливости недостаточное количество искусственного и естественного света влечет за собой более серьезные опасности – ухудшение зрения и нарушение психологического состояния. Решить проблему довольно просто – установить более подходящие лампы и правильно организовать освещение в каждой из комнат. Однако перед этим необходимо узнать, какие существуют нормы освещенности жилых помещений. Об это мы как раз сейчас и поговорим.

О чем говорится в СНиП?

Главный документ, в котором указываются существующие стандарты – СНиП (строительные нормы и правила). Так вот согласно этому документу в квартире и частном доме должны соблюдаться следующие нормы освещенности в люксах (Лк):

• проход чердака и подвала – 20;
• туалет, душевая, ванная – 50;
• холл, коридор – 50;
• гардероб – 75;
• баня, бассейн – 100;
• спальня, кухня – 150;
• детская – 200;
• личный кабинет, библиотека, подсобка, комната с бильярдом – 300.

Обращаем ваше внимание на то, что в ванной можно по желанию увеличить искусственную освещенность до 100 Лк, т.к. для нанесения макияжа и бритья значения, указанного в СНиП 23-05-2010, может быть недостаточно.

Чтобы вы понимали, как перевести предоставленные цифры в более привычные значения, запомните – 1 Люкс составляет 1 Люмен/1 квадратный метр помещения. На каждой лампочке обязательно указывается такая характеристика, как световой поток (в люменах, Лм). Все, что вам нужно сделать – сначала рассчитать норму освещенности жилого помещения, в вашем случае одной из комнат, после чего перевести значение в Люмены и выбрать подходящие лампочки. Рассмотрим технологию расчета на примере.

Производим расчеты

Допустим вам нужно узнать норму освещенности в спальне, площадь которой составляет 20 м 2 . Первым делом умножаем норму по СНиПу для этой комнаты на площадь, а именно – 150*20, итого получаем 3000 Лк. Соответственно при таком значении суммарный световой поток ламп должен составлять 3000 Лм. Вам остается только выбрать подходящие лампочки для жилого помещения, к примеру, если вы хотите , можно использовать 3 лампочки по 12 Вт, что в сумме даст не более 3600 Лм согласно таблице:

Этот расчет является примерным, т.к. у каждого свои значения, которые вы сможете узнать уже при покупке. Таким образом вы без труда сможете сделать искусственный свет в комнате таким, какой рекомендуется нормами освещенности жилых помещений согласно СНиП.

Кстати, измерить данную величину можно с помощью специального прибора – люксометра, пользоваться которым достаточно просто, что доказывает видео, предоставленное ниже.

Измерительные работы

На комфортное пребывание человека в квартире особое внимание оказывает свет. Ему любой дизайнер и домашний мастер уделяют особое внимание. Начинать это необходимо еще на стадии создания проекта, используя научные данные и разработанные методики расчета.

Конечно, можно положиться на собственный вкус и выполнить освещение комнаты своими руками, учитывая индивидуальные пристрастия и наклонности или использовать в интерьере одну с пультом дистанционного управления. Но, будет ли это правильно? Ведь одни люди любят яркий свет, а другие - полумрак.

• знания основ фотометрии - прикладного раздела оптики, учитывающего энергетические характеристики света;
• применение научных методик по выбору подходящих светильников и способов их распределения.

Основные физические величины фотометрии

Для правильного выбора оборудования освещения необходимо учитывать его характеристики:

• направление телесного угла;
• величину светового потока;
• значение освещенности;
• силу света;
• форму кривой силы света.

Телесный угол источника и световой поток в нем

Это два основополагающих термина фотометрии.

Телесный угол

Является безразмерной величиной. Он представлен конусом, который образован частью пространства, исходящим из центра сферы. В его вершине расположен источник, испускающий свет.

Если мысленно смотреть по направлению лучей, то внутренний объем, видимый из центра и ограниченный кривой пересечения со сферой, как раз и будет телесным углом. Когда площадь основания конуса составляет величину R 2 , а R - радиус сферы, то это выделенное пространство в системе СИ называют «стерадиан» и используют для сравнения с другими углами.

Наиболее характерно использование телесного угла для .

Световой поток источника F

Это количество энергии, которую излучает светильник в пространство телесного угла за определённое время. Единицей измерения является люмен.

Необходимо четко разделять мощность излучения, измеряемую в ваттах и световой поток. Первая характеристика является чисто техническим параметром энергии источника, а вторая (поток) - учитывает особенности восприятия его значения нашим организмом.

Свет представляет собой поток электромагнитных волн различной частоты. Человеческое зрение воспринимает их спектр не одинаково. Лучшей восприимчивостью обладает светло желтый фон на границе с зеленым.

При оценке световой восприимчивости значение этого участка принимается за единицу.

С помощью этого критерия, измеряемого в люксах, оценивают степень освещения поверхности от попадающего на нее светового потока.

Расположение поверхности под прямым углом обеспечивает наилучшее освещение, а под косым - изменяется в зависимости от ее наклона. При удалении от источника она снижается обратно пропорционально квадрату расстояния.

В расчете следует учитывать, что различные типы источников света, потребляя одинаковую мощность, способны по разному создавать поток, освещать рабочую поверхность.

Сила света источника I

Это величина световой энергии, заключенной внутри телесного угла распространения светового потока. Ее измеряют в канделах.

Для ее анализа приведена зависимость источника с мощностью 80 ватт, распределяющего световой поток на три позиции.

Приведенная картинка наглядно демонстрирует, что при удалении от источника площадь освещения возрастает, а освещенность падает. Свет тускнеет.

Формы кривых силы света

Внутри жилых помещений светильники распространяют свет не вкруговую, как обычно принято рассматривать в фотометрии, а в половине сферы, ограничивая проникновение светового потока на верхнюю часть потолка в у или на заднюю часть стены у настенного бра.

С учетом этих особенностей и рассмотрим кривые силы света. Они представляются графическим изображением световых линий в пространстве, зависящих от радиальных углов.

По части светового потока, освещающего рабочее место, светильники классифицируют на источники с:

1. прямым светом, направляющими более 80% потока в заданном направлении;
2. преимущественно прямым - 60÷80%;
3. рассеянным - 40÷60%;
4. отраженным - менее 20%.

Они создают различное направление максимальной силы света и характеризуются семью различными кривыми характеристик. Для домашнего мастера важно знать две:

1. косинусную закономерность, выражаемую кривой света Д;
2. равномерную - кривая М.

По кривой силы света оценивают:

• возможности светильников;
• их способность создавать зону максимального освещения;
• удаление высоты подвеса;
• расстояния между источниками;
• общее количество.

Например, светильники с характеристикой Д при подвешивании на высоте 2÷3 метра обеспечивают яркое и ровное освещение довольно большой площади.

Критерии выбора осветительных приборов

Хорошие условия для искусственного освещения создаются при комплексном учете трех критериев:

1. комфорта;
2. безопасности;
3. эстетики.

Обеспечение комфорта

Техническими характеристиками светильников по этому показателю являются:

• цветовая температура;
• показатель дискомфорта;
• индекс цветопередачи.

Что такое цветовая температура

Этим показателем характеризуют интенсивность излучения волны света оптического диапазона, зависящую от ее частоты колебаний.

Измеряют в градусах Кельвина.

Показатель дискомфорта

С его помощью оценивают слепящее действие светильника, когда создается блескость, формирующая неприятное восприятие света из-за неравномерного распределения яркостей.

Для выравнивания блескости используют экраны, фильтры, рассеиватели или светильники с отраженным светом.

Индекс цветопередачи

Это показатель соответствия между уровнем восприятия цвета предметов при нормальном, естественном освещении и при использовании конкретного искусственного источника. Он характеризует степень отклонения цветов светильниками от обычного состояния.

Для солнечного спектра принят коэффициент цветопередачи Ra=100. Чем он ниже у светильника, тем больше происходит искажение цвета.

Критерии безопасности

По условиям воздействия на зрение человека они делятся на:

• коэффициент пульсаций;
• уровень освещенности, который мы уже рассмотрели выше.

Что такое коэффициент пульсаций

Рассмотрим на примере работы светодиода, который излучает свет только при соблюдении полярности подключенного напряжения.

Пульсации образуются за счет прохождения тока сменяющегося направления. Таким же эффектом обладают отдельные конструкции люминесцентных ламп.

Законодательство требует использовать в офисных помещениях светильники, создающие пульсации не более 10%. Для жилых помещений и рабочих мест с компьютерной техникой этот показатель жестче - до 5%.

Критерии эстетики

Они влияют на:

• оформление;
• распределение света.

Обычно этими вопросами занимаются дизайнеры и художники-осветители. Домашний мастер вполне может перенять их опыт и сделать расчет средств, посмотрев несколько выставленных в свободный доступ работ.

Как выполнить расчет освещения

Для его проведения можно воспользоваться:

1. популярными ручными методиками:
2. специализированными компьютерными программами.

Способы ручного расчета освещения

Наиболее доступными являются методы:

1. коэффициентов;
2. удельной мощности;
3. точечного распределения;
4. использования прототипов.

Способ использования коэффициентов

Он позволяет вычислить количество необходимых для хорошего освещения светильников N по выражениям, представленным на картинке.

Числитель Е∙S∙Kз характеризует отсвечивание, а знаменатель U∙n∙Фл - яркость.

Коэффициент отражения учитывает состояние поверхностей, выражается в процентах и принимается:

• 70÷80 - для белых оттенков;
• 50 - светлых цветов;
• 30 - серых;
• 20 - темно-серых;
• 10 - темных поверхностей.

Коэффициент запаса выражается в единицах от идеальных условий, зависит от типа помещения и принимается:

• 1,25 - внутри очень чистых пространств и осветительных установок с небольшим временем эксплуатации;
• 1,50 - в чистых помещениях;
• 1,75 - для наружного освещения;
• 2,00 - при сильном загрязнении наружного или внутреннего освещения.

Подставив в верхнюю формулу все выбранные коэффициенты, можно простыми арифметическими действиями вычислить количество светильников.

Расчет по удельной мощности

Для использования этой методики необходимо пользоваться специальной справочной документацией. Такой способ обычно предусматривает создание определённого запаса светильников. За счет этого он не является экономным.

Расчет точечным методом

Способ основан на составлении плана или эскиза помещения и графического нанесения на нем рабочей поверхности и светильников для ее освещения.

Метод довольно непростой, он применяется в основном для потолков или стен различных сложных форм и конфигураций, создаваемых дизайнерами. Расчет выполняется точно, считается экономным в плане электроснабжения.

Расчет на основе прототипов

Метод использует таблицы в справочниках, подготовленные для типовых помещений. Расчеты многократно опробованы на практике и в них внесены коррективы. За счет этого получается довольно хорошая точность.

Способы расчета освещения компьютерными программами

Довольно доступный метод, рассчитанный на уровень учеников, представлен в видеоролике владельца Mordovskysvet “on-line калькулятор”. Рекомендуем ознакомиться с ним для использования в домашних целях.

Профессионально выполнять эти же действия можно с помощью популярной программы DIALux.

Особенности применения расчетов на практике

• учесть задачи комфорта, надежности и безопасности;
• выполнить требования строительных нормативов и .

При этом также учитывают специфику помещения. Например, в детской комнате для ребенка оптимальное освещение делают на меньшей высоте, чем в гостиной. При подсветке рабочих мест берут во внимание особенности приготовления пищи.

Расчет освещения, как и , лучше всего делать при составлении проекта здания или квартиры. Тогда материальные затраты на его создание будут минимальными.

Различные светотехнические решения, предназначенные для повторения домашним мастером своими руками, представлены в видеоролике владельца «Для себя, для дома, для семьи» “Дизайн освещения в квартире”.

Если у вас остались вопросы по теме статьи, то задавайте их в комментариях.

Оценки освещённости, и других фотометрических величин – выполняются с учетом восприятия излучения человеческим глазом.

Как известно, глаз человека воспринимает электромагнитное излучение, длина волны которого находится в диапазоне 380 нм — 780 нм.

Причем чувствительность человеческого глаза (отношение энергии излучения по оценке воспринимающим свет человеком и объективно измеренной энергии) зависит от длины волны. При длине волны 555 нм (зелёный свет) чувствительность глаза к световому излучению максимальна.

Световой поток - это величина, характеризующая мощность потока светового излучения по восприятию его неким усредненным человеческим глазом с его (глаза) чувствительностью к излучению с конкретной частотой. В настоящее время для учета последнего параметра используются таблицы, приведённые в немецком стандарте DIN 5031. Световой поток измеряется в люменах.

Сила света (I) – это световой поток, распространяющийся в рамках какого-либо направления, то есть частное от деления светового потока на телесный угол, внутри которого этот поток распространяется (измеряется в канделах).

Освещенность (Ev) - это световой поток, деленный на значение площади, на которую он (поток) падает. Измеряется освещенность в люксах, лк (1 люкс равен 1 люмен / 1 квадратный метр).

Яркость – это отношение силы света, создаваемого источником, к площади этого источника.

В системе СИ – семь основных единиц, в том числе – кандела. Один Ватт электромагнитного (светового) излучения при длине волны 555 нм воспринимается глазом как 683 люмена. Константа Km, равная 683 лм / Вт, называется коэффициентом фотометрического эквивалента излучения.

Какой должна быть освещенность

При расчете освещения в помещении необходимо определить требования по освещенности в конкретных точках помещения. Эти требования содержатся в нормативных документах:

• СанПиН 2.21/2.1.1/1278-03;
• СП 52.13330.2011.

Важно понимать, что освещение помещений может быть не только искусственным, но и естественным. Однако в наших расчетах естественное освещение мы рассматривать не будем. Вопрос, конечно, очень важный, особенно при проектировании энергоэффективных зданий. Но это вопрос скорее строительного проектирования. Количество, мощность и расположение светильников (даже при наличии окон) все равно определяются при условии отсутствия естественного освещения.

Требования к освещённости некоторых типичных видов помещений находятся в таблице 1.

Виды источников света

Кроме требований по освещённости следует учитывать качество излучения осветительных приборов. Для наших глаз самое приятное и комфортное освещение – природное (дневной солнечный свет). И главной задачей создания является максимальное его приближение к естественному.

Важная характеристика источника света – цветовая температура (см. таблицу 2).

Технические характеристики некоторых видов ламп показаны в таблице 3. Электрическая мощность лампы – это потребляемая от сети электрическая мощность. Световой поток – это «световая мощность» лампы, т. е. мощность, оцениваемая с учетом спектральной чувствительности человеческого глаза. Отношение этих величин называется «световой отдачей».

Подбор осветительного оборудования

Для расчета освещённости чаще всего применяют профессиональную бесплатную программу Dialux. Для тех, кто пользуется этой программой нечасто, в стандартной установке есть «лайт» версия.

Однако эта программа и квалификация для её использования не всегда в наличии. Кроме того, для её использования необходимы файлы описания используемых светильников в формате IES Photometric Data File. Он поддерживается не только Dialux. Большинство профессиональных программ, которые используются для расчета освещения помещений (семейство программ 3D Studio, Lightscape, Relux, CINEMA 4D и др.), также используют этот стандартизованный фотометрический формат представления информации о светильниках.

Для расчета освещения вручную используются:

1. метод удельной мощности,
2. метод коэффициента использования,
3. точечный метод.

Метод удельной мощности

Это самый простой метод, применение его вполне оправдано для оценки общего освещения.

Для определения необходимой суммарной мощности светильников надо умножить нормативную удельную мощность (на единицу площади) на площадь помещения.

При определении нормативных параметров учитываются назначение помещения, тип источников света, распределение светильников по горизонтали и вертикали (примеры – в таблице 4).

Количество светильников и их расположение определяются исходя из рассчитанной общей суммарной мощности, мощности выбранных светильников и условия создания освещённости наиболее разумной конфигурации.

Метод коэффициента использования светового потока

При проектировании общего освещения применение этого метода вполне оправдано.

Вначале выполняется предварительное определение положений источников света. При этом учитываются конфигурация помещения, возможность отражения света от поверхностей ограждений.

Необходимый световой поток одного светильника Ф рассчитывается по формуле:

Ф=ЕнSKзапZ / N η,

где Ен – нормативная освещенность, лк (по требованиям СП и СанПиН); S – площадь, кв. м; Кзап – коэффициент запаса (величина Кзап зависит от состояния светильников, ограждающих поверхностей, подробнее – в таблице 5); Z – коэффициент минимальной освещенности (ориентировочно, для люминесцентных ламп Z = 1,1 для ламп накаливания Z = 1,15); N – количество светильников (обычно приближенно оценивается на основании анализа особенностей помещения до проведения уточняющих расчётов); η – коэффициент использования светового потока.

Коэффициент η зависит от типа светильника, индекса помещения i и коэффициентов отражения: потолка rп, стен rс, пола rр.

Типовые значения коэффициентов отражения составляют:

• для офисов: rп = 70%, rс = 50%, rр = 30%.
• для обычных производственных помещений и цехов: rп = 50%, rс = 30%, rр = 10%.
• для цехов с повышенной запылённостью: rп = 30%, rс = 10%, rр = 10%.

Индекс помещения i определяется так:

где А, В, h – горизонтальные и вертикальный размеры помещения.

В таблице 6 приведены значения η для светильника с люминесцентными лампами:

Выполнив расчёт по формуле, мы можем подобрать светильник. Если задача выбора светильника не решается сразу, повторяем итерации, изменяя исходные данные, пока не подберём то, что нужно.

Точечный метод

Метод – достаточно универсальный и может быть использован при любом взаимном расположении освещаемых поверхностей и источников света. Для выполнения расчета используются оценки освещенности в нескольких точках, на которые попадает свет от светильников.

Светильники могут быть расположены каким угодно образом, могут образовывать любую правильную или неправильную геометрическую фигуру. Для контроля оценивается освещённость в характерных важных для Вас точках.

Применение точечного метода оправдано в помещениях с оборудованием, темными стенами и потолком, со сложной конфигурацией. Если нужно применять точечный метод, то может оказаться, что освоение и использование специализированного программного обеспечения позволит сэкономить время и силы.

Расположение светильников на первом рисунке лампами накаливания на втором — люминесцентными лампами

Теоретическая формула для расчета освещённости поверхности в точке имеет вид:

E = Iα cos(α) / r2,

где Iα - сила света в направлении от источника к точке (определяется по кривым или таблицам для выбранного светильника), кд; α - угол между перпендикуляром к поверхности и направлением на источник света; r - расстояние между источником и точкой, м.

При оценке освещённости точки горизонтальной плоскости потолочным светильником, расположенным на высоте h от поверхности, приведённую формулу можно переписать в следующем виде, приспособленном для технических расчётов:

E = Iα cos3(α) µ / h2 Kзап,

где — коэффициент µ введен для учета влияния отраженного светового потока и удаленных светильников (обычно µвыбирается в диапазоне 1,05 — 1,2).

Коэффициент запаса Kзап мы уже обсуждали, рассматривая метод коэффициента использования. Определение освещенности выполняется с привлечением справочной информации, как правило, используются графики пространственных изолюкс (т. е., линий, соединяющих равноосвещенные точки), а также вспомогательные таблицы.