Расчет освещенности: определяем количество светильников

Как рассчитать освещение в комнате

Многие из нас, особенно люди старшего поколения, оценивают освещенность в помещении на глаз или в ваттах: «Что-то темновато, надо еще одну лампочку вкрутить», «Для этой комнаты пары «шестидесяток» достаточно». Но существует много типов световых приборов, светоотдача (зависимость яркости от мощности) которых разнится в разы и даже в десятки раз. Оценка освещенности на глаз не выдерживает никакой критики. Субъективное мнение – плохой советчик. В этой статье мы не будем полагаться на глаз, а сделаем грамотный расчет освещения по площади помещения.

Как рассчитать освещение точно и правильно

Прежде чем взяться за математику, соберем все данные для расчета освещенности в помещении. Нам нужно выяснить:

  1. Нормы освещенности для конкретного помещения (жилое, офис, коридор и т. п.).
  2. Коэффициент использования светового потока именно в этом помещении.
  3. Тип светильника (светильников).

Выяснение норм освещенности

Приведем основные из них:

Нормы искусственного освещения в жилых и общественных помещениях

Расчет коэффициента использования

Коэффициент использования придется рассчитать. Он зависит от геометрических размеров помещения (высота, длина, ширина), коэффициента отражения поверхностей (пол, стены, потолок) и типа светильника (потолочный, подвесной).

Для начала вычисляем индекс помещения i, который зависит от его геометрических размеров. Индекс рассчитываем по формуле:

индекс помещения

  • i – индекс помещения;
  • S – площадь помещения в м 2 ;
  • А – длина помещения в м;
  • В – ширина помещения в м;
  • h – расстояние между светильником и поверхностью, для которой рассчитывается освещенность, в м.

Теперь оцениваем коэффициент отражения потолка, стен и пола – ρп1, ρc, ρп2:

  • белая поверхность – 70%;
  • светлая – 50%;
  • серая – 30%;
  • темная – 10%.

Тип светильников обычно выбирают из стандартного списка:

Осталось полученные данные подставить в таблицу и найти коэффициент использования.

Светильники категории 1

Как рассчитать освещение в комнате

Светильники категории 2

Как рассчитать освещение в комнате

Светильники категории 3

Как рассчитать освещение в комнате

Светильники категории 4

Как рассчитать освещение в комнате

Светильники категории 5

Как рассчитать освещение в комнате

Расчет необходимого светового потока

Все данные получены, осталось посчитать световой поток для обеспечения нужной нам освещенности. Для этого воспользуемся формулой:

Как рассчитать освещение в комнате

  • E – необходимая освещенность, лк;
  • S – площадь помещения, м 2 ;
  • n – коэффициент использования;
  • F – необходимый световой поток, лм.

Упрощенный способ

Если высоких требований к точности результатов нет, можно провести упрощенный расчет освещения в комнате. При этом формула вычисления та же:

Как рассчитать освещение в комнате

Упрощение в том, что коэффициент использования светильников n не рассчитывается, а берется его среднее значение – 0.5.

Полезно! В некоторых случаях полученное значение умножают на коэффициент запаса, который для непроизводственных помещений обычно принимают за 1.1 – 1.2. Этот коэффициент учитывает снижение яркости при износе источника света, пыли, оседающей на лампе, и пр. Это относится и к точному расчету.

Есть еще один метод. Он похож на то, как некоторые оценивают необходимую освещенность: «Здесь пары «соток» хватит». Сводится такой метод к поиску в таблице нужной электрической мощности в зависимости от назначения помещения. Очевидно, что точность таких «расчетов» невысокая, но мы все же приведем табличку.

Мощность ламп для нормированного освещения жилых помещений

И третий, самый простой, хотя и не самый точный способ – воспользоваться онлайн калькулятором расчета освещенности помещения.

Получив значение необходимого светового потока, несложно вычислить и количество ламп для его создания. Для этого достаточно найденный нами световой поток разделить на световой поток одной лампы (обычно указан на упаковке).

Полезно! Если вы не знаете, какой световой поток создает лампа, воспользуйтесь таблицей, умножив значение лм/Вт на мощность лампы.

Таблица светоотдачи ламп разного типа

Примеры расчетов

Сделаем несколько вычислений на основании вышеизложенного. Считать будем точно.

Пример расчета 1

Гостиная площадью 20 м 2 , длина – 5 м, ширина – 4 м, высота потолков – 2.5 м. Светильник подвесной с плафонами, направленными вверх (люстра). Длина подвеса – 40 см. Потолок белый, стены голубые, пол темно-коричневый.

  1. В СанПиН находим норму освещенности – 150 лк.
  2. Определяем индекс помещения i: 20/((5+4)*2.1) = 1.0.
  3. Оцениваем коэффициент отражения потолка, стен и пола – ρп1 = 70%, ρc = 50%, ρп2 = 10%.
  4. Обращаемся к таблице 4 категории светильников и находим коэффициент использования – 0.57.
  5. Рассчитываем необходимый световой поток: (150*20)/0.57 = 5 300 лм.

Пример 2

Детская площадью 12 м 2 , длина – 3 м, ширина – 3 м, высота потолков – 2.5 м. Светильник потолочный накладной. Потолок белый, стены светло-зеленые, пол серый.

  1. В СанПиН находим норму освещенности – 200 лк.
  2. Определяем индекс помещения i: 12/((3+4)*2.5) = 0.6.
  3. Оцениваем коэффициент отражения потолка, стен и пола – ρп1 = 70%, ρc = 50%, ρп2 = 30%.
  4. Обращаемся к таблице 1 категории светильников и находим коэффициент использования – 0.3.
  5. Рассчитываем необходимый световой поток: (200*12)/0.3 = 8 000 лм.

Пример 3

Классная комната площадью 54 м 2 , длина – 9 м, ширина – 6 м, высота потолков – 2.5 м. Светильники подвесные с шаровидными плафонами. Потолок белый, стены светло-кремовые, пол коричневый.

  1. В СанПиН находим норму освещенности – 300 лк.
  2. Определяем индекс помещения i: 54/((9+6)*2.5) = 1.44.
  3. Оцениваем коэффициент отражения потолка, стен и пола – ρп1 = 70%, ρc = 50%, ρп2 = 30%.
  4. Обращаемся к таблице 3 категории светильников и находим коэффициент использования – 0.64.
  5. Рассчитываем необходимый световой поток: (300*54)/0.64 = 25 300 лм.

Осталось подобрать нужное количество ламп, чтобы их суммарный световой поток составлял расчетную цифру.

Основные величины для проектирования освещения

В завершение рассмотрим, какие величины необходимы для правильного расчета освещенности при проектировании освещения и что они собой представляют.

  • Световой поток.
    Измеряется в люменах (лм). Отражает силу света, излучаемую источником. В нашем случае лампой.
  • Светоотдача.
    Измеряется в люменах на ватт (лм/Вт). Характеризует эффективность источника света. Чем выше это отношение, тем больше эффективность. У ламп накаливания это значение колеблется в пределах 10-16 в зависимости от мощности. Светодиодные лампы могут иметь светоотдачу 120 лм/Вт и более.
  • Освещенность.
    Измеряется в люксах (лк). Показывает, насколько сильно освещен объект. Если на площадь 1 м 2 будет излучаться 1 люмен, то ее освещенность составит 1 люкс.
  • Коэффициент использования.
    Безразмерная величина, указывающая, насколько эффективно используется источник света. Если коэффициент равен 1, то это означает, что все излучение источника достигает освещаемой поверхности. На практике эта величина зависит от многих факторов (светоотражающие свойства окружающих объектов, расстояние до источника, светопроницаемость среды и пр.).

Нормативные документы

Какими нормативными нужно руководствоваться при проектировании освещения и расчете освещенности? Вот основные из них:

  • СП 52.13330.2011 «Естественное и искусственное освещение».
  • СанПиН 2.21/2.1.1/1278-03 «Гигиенические требования к естественному, искусственному и совмещенному освещению жилых и общественных зданий».
  • ГОСТ Р 55710-2013 «Освещение рабочих мест внутри зданий».
  • ГОСТ Р 56852-2016 «Освещение искусственное производственных помещений объектов железнодорожного транспорта».
  • ГОСТ 24940-96 «Здания и сооружения. Методы измерения освещенности».

На заметку. Подробнее об этих и других документах, касающихся освещения, можно узнать в статье «Нормы и правила освещения, СНиПы, ГОСТы, ПУЭ».

Мы выяснили, как правильно рассчитать освещение в комнате, чтобы не портить зрение. Надеемся, что статья окажется полезной тому, кто занимается освещением своего дома всерьез, а не на глаз.

Задача 1. Расчет искусственного освещения.

Задача 2. Проверка достаточности естественного освещения.

Задача 3. Акустический расчет помещения.

Вариант 120495-04

Направление подготовки:

Проверил: д.т.н., проф. Шейнкман Л.Э.

Содержание:

1. Задача 1. Расчет искусственного освещения………………..…….3

2. Задача 2. Проверка достаточности естественного освещения..….7

3. Задача 3. Акустический расчет…………………………………….10

Задача 1. Расчет искусственного освещения.

Задачей расчета является определение потребной мощности электрической осветительной установки для создания в производственном помещении заданной освещенности. При проектировании различных систем искусственного освещения применяются различные методы. Для расчета общего равномерного освещения наиболее часто применяется метод светового потока (коэффициента использования).

В основу метода светового потока положена формула:

где – световой поток одной лампы, лм;

– нормируемая минимальная освещенность, лк;

– площадь освещаемого помещения, м 2 ;

– коэффициент минимальной освещенности: для дуговых ртутных ламп – 1,15, для люминесцентных ламп – 1,1;

– коэффициент запаса, зависит от вида деятельности; в задании равен 1,5;

– число светильников в помещении;

– число ламп в светильнике (для дуговых ртутных и металлогалогеновых ламп =1, для люминесцентных ламп = 2).

– коэффициент использования светового потока лампы, зависящий от типа лампы, типа светильника, коэффициента отражения потолка и стен, высоты подвеса светильника и индекса помещения , %

Индекс помещения определяется по формуле:

где А и В – длина и ширина помещения, м;

Нр – высота подвеса светильника над рабочей поверхностью, м,

Н – высота помещения от пола до потолка.

Н1= 0,8 м – высота рабочей поверхности над уровнем пола (высота стола).

Н2 = 0,7 м – расстояние от светильника до потолка для ламп ЛСП; Н2 = 0 – для ламп ЛВО.

Исходные данные:

1. Тип светильника – ЛСП01;

2. Длина помещения – 24 м;

3. Ширина помещения – 9 м;

4. Высота помещения – 5,1м;

5. Разряд зрительных работ – IV;

6. Подразряд зрительных работ – а;

7. Коэффициент отражения, ρ: ρстен = 10%, ρпотолка = 30%.

Расчет общего равномерного освещения:

1. Определяется площадь пола помещения, подлежащего освещению:

2. Устанавливается норма освещенности на рабочих поверхностях в зависимости от разряда зрительных работ по СНиП 23-05-95

Норма освещенности для заданного варианта Ен = 300 лк;

3. Выбирается схема размещения светильников в зависимости от габаритов помещения и определяется число рядов светильников.

Для заданного варианта выбирается схема 1, число рядов: 1 и 2;

4. Принимаем количество светильников Nл = 12 в ряду (линии) для помещения длиной А.

Светильники типа ЛСП или ЛВО – в плане имеют форму прямоугольника; средняя длина такого светильника – 1500 мм; расстояние (зазор) между светильниками – не менее 200 мм. Светильники с люминисцентными лампами располагаются вдоль линии модуля (рис 1, схема 1). Длина модуля L = 6,0 м. В случае, когда число рассчитанных светильников невозможно разместить в одной линии модуля, следует в каждой линии предусмотреть по 2 ряда светильников; расстояние между рядами одной линии принять 1,0 – 2,0 м;

5. Общее количество светильников в помещении N = 24;

6. В соответствии с типом светильника устанавливается количество ламп в светильнике n.

7. Определяется индекс помещения i.

8. Выбирается коэффициент использования светового потока .

Читайте также:  Ремонт перфоратора своими руками: разборка, замена щеток, устройство и неисправности ударного механизма

9. Рассчитывается величина светового потока для одной лампы.

10. Из таблицы 5 выбирается конкретная марка лампы с величиной светового потока наиболее близкой к расчетной. Считаем отклонение расчетного значения светового потока от табличного DФ. Допустимое отклонение расчетного значения от табличного должно находиться в пределах от –10 до +20%.

Выбирается люминесцентная лампа ЛБ65 с величиной светового потока равной 4800 лк ;

11. Выполняется эскиз системы общего равномерного освещения в осях с размерами между рядами и центрами светильников.

Вывод: 24 лампы типа ЛБ65 с величиной светового потока равной 4800 лк требуется для создания в данном помещении с габаритами 24х9х5,1 м нормированной освещенности для выполнения зрительных работ разряда IV

Расчет освещенности помещений врукопашную

Какой должна быть освещенность
При планировании освещения, в первую очередь нужно определить соответствующую нормам целевую освещенность и посчитать общий световой поток, который должны давать светильники в помещении.
С нормативами определиться просто – либо ищем свой тип помещения в таблицах СанПиН 2.21/2.1.1/1278-03 «Гигиенические требования к естественному, искусственному и совмещенному освещению жилых и общественных зданий» и СП 52.13330.2011 «Естественное и искусственное освещение», либо соглашаемся с основным требованием по освещенности жилых помещений – 150лк или офисных помещений с компьютерами – 400лк.

Грубая оценка необходимого светового потока
По умолчанию расчет освещенности делается в программе Dialux. Но результат хотя бы приблизительно нужно знать заранее, чтобы сверить данные с оценкой «на глазок».
Как написано даже в Википедии, средняя освещенность поверхности — это отношение падающего на нее светового потока к площади. Но в реальном помещении часть светового потока светильника рабочих плоскостей не достигает, пропадая на стенах. Освещенность в помещении – это отношение общего светового потока светильников к площади помещения с поправочным коэффициентом «η».

Долю света «η», который доходит до рабочих поверхностей, можно оценить на глазок. В самом общем приближении для некоего очень среднего помещения с какими-то там светильниками до рабочих поверхностей доходит примерно половина света, а значит для очень грубой оценки можно использовать коэффициент η = 0,5.
Например, в комнате площадью 20м 2 светильник со световым потоком 700лм (эквивалент лампы накаливания 60Вт) создаст освещенность Е = 0,5 × 700лм / 20м 2 = 18лк. А это значит, что для достижения норматива в 150лк, нужно F = 700лм × (150лк / 18лк) =5800лм, или эквивалент 8-ми лампочек накаливания по 60Вт!
(Полкиловатта ламп накаливания на небольшую комнату! Понятно, почему нормы освещенности для жилых помещений гораздо ниже, чем для учреждений, и почему учреждения уже давно никто лампами накаливания не освещает.)

Более точный метод ручного расчета
Но так как помещения бывают с разными стенами, разной формы, с высокими или низкими потолками, поправочный коэффициент не обязательно равен 0,5 и для каждого случая свой: на практике, от 0,1 до 0,9. При том, что разница между η = 0,3 и η = 0,6 уже означает разбег результатов в два раза.
Точное значение η нужно брать из таблиц коэффициента использования светового потока, разработанных еще в СССР. В полном виде с пояснениями таблицы привожу в отдельном документе. Здесь же воспользуемся выдержкой из таблиц для самого популярного случая. Для стандартного светлого помещения с коэффициентами отражения потолка стен и пола в 70%, 50%, 30%. И для смонтированных на потолок светильников, которые светят под себя и немного вбок (то есть имеют стандартную, так называемую, «косинусную» кривую силы света).

Табл. 1 Коэффициенты использования светового потока для потолочных светильников с косинусной диаграммой в комнате с коэффициентами отражения потолка, стен и пола – 70%, 50% и 30% соответственно.

В левой колонке таблицы указан индекс помещения, который считается по формуле:

, где S — площадь помещения в м 2 , A и B — длина и ширина помещения, h — расстояние между светильником и горизонтальной поверхностью, на которой рассчитываем освещенность.
Если нас интересует средняя освещенность рабочих поверхностей (стола) в комнате площадью 20м 2 со стенами 4м и 5м, и высоте подвеса светильника над столами 2м, индекс помещения будет равен i = 20м 2 / ( ( 4м + 5м ) × 2,0м ) = 1,1. Удостоверившись, что помещение и лампы соответствуют указанным в подписи к таблице, получаем коэффициент использования светового потока – 46%. Множитель η = 0,46 очень близок к предположенному навскидку η = 0,5. Средняя освещенность рабочих поверхностей при общем световом потоке 700лм составит 16лк, а для достижения целевых 150лк, потребуется F = 700лм × ( 150лк / 16лк ) = 6500лм.
Но если бы потолки в комнате были выше на полметра, а комната была не «светлым», а «стандартным» помещением с коэффициентами отражения потолка, стен и пола 50%, 30% и 10%, коэффициент использования светового потока η составил бы (см. расширенную версию таблицы) η = 0,23, и освещенность была бы ровно вдвое меньше!

Проверяем расчеты в диалюксе
Построим в диалюксе комнату 4 × 5м, высотой 2,8м, с высотой рабочих поверхностей 0,8м и теми же коэффициентами отражения, что и при ручном счете. И повесим 9шт мелких светильников с классической косинусной диаграммой по 720лм каждый (6480лм на круг).

Рис. 1 Взятый для примера светильник Philips BWG201 со световым потоком 720лм, и его классическое «косинусное» светораспределение

Получится ли у нас средняя освещенность рабочих поверхностей в 150лк, как мы оценили вручную? Да, результат расчета в Dialux – 143лк (см. рис2), а в пустой комнате без мебели и человеческой фигуры – 149лк. В светотехнике же значения, различающиеся менее чем на 10% считаются совпадающими.

Рис. 2 Результат расчета в диалюксе – средняя освещенность рабочей поверхности (при коэффициенте запаса 1,0) составила 143лк, что соответствует целевому значению 150лк.

Рис. 3 Красивые картинки, в которые верят люди.

Заключение:
На грубую оценку примитивным методом по формуле E = 0.5 × F / S потребуется 1 минута времени, на уточнение коэффициента использования по таблицам – еще 3 минуты, на проект в диалюксе после некоторого обучения – около 20 минут и еще 20 минут, если хочется «навести красоту». Диалюкс выдает очень красивые картинки (см. рис. 3), которые стоят потраченного труда, потому что в них верят люди. Но по соотношению эффективности и трудозатрат оценка освещенности врукопашную вне конкуренции. Ручной счет прост, надежен и эффективен как саперная лопатка, дает уверенность и понимание.

Расчет освещенности: как рассчитать количество светильников самостоятельно

Светодиодное освещение пользуется огромной популярностью среди наших соотечественников. И совершенно не случайно! Оно позволяет сформировать мягкий приятный свет и существенно экономит затраты электроэнергии. На этапе планирования проводки целесообразно провести расчет количества светодиодных светильников, необходимых для освещения площадей. Как рассчитать освещенность помещения? Об этом вы подробно узнаете из нашей статьи.

Расчет освещенности

Для чего нужно делать расчет освещенности?

Расчет количества светильников и выбор их мощности производится с целью создания комфорта для человека, находящегося в условиях искусственного освещения. Дело в том, что чрезмерно яркий свет или наоборот его недостаток вынуждают наши глаза напрягаться. Частое напряжение зрительных органов приводят к утрате зрения. Кроме того, ученые доказали, что плохое освещение негативно влияет на психоэмоциональное состояние человеческого организма.

Идеальный свет для наших глаз несут природные источники освещения (утренний, дневной и вечерний свет). Ключевой задачей проектирования систем освещения выступает создание условий, при которых искусственный свет в помещении будет максимально приближен к естественному.

Результаты преобразования электрической энергии в электромагнитное излучение воспринимается нашим зрительным органом как свет. В СНиП присутствуют правила, согласно которым подбираются осветительные приборы для различных типов помещений.

Нюансы освещения помещений

Для подсвечивания комнат ориентируются на площадь помещения, выбранную схему размещения светильников (к примеру, с люстрой и точечными светодиодными лампами) и мощность осветительных приборов. Свет должен равномерно рассеиваться по квартире или офису.

расчет количества светильников

Почему светодиоды?

Еще несколько лет назад многие наши соотечественники стали использовать энергосберегающие лампы люминесцентного типа с цоколем E14 и Е27. Но теперь пришел черед более эффективным приборам — светодиодам, которые демонстрируют меньшее потребление энергии (по сравнению с лампами накаливания — в 10 раз, по отношению к люминесцентным осветительным приборам — в 3 раза).

Преимущества светодиодов

Неоспоримые преимущества светодиодных светильников обеспечили им популярность во всем мире. Такие лампы в разы эффективнее обычных ламп накаливания и приборов, излучающих люминесцентный свет.

Преимущества светодиодных ламп:

  • экономия электроэнергии;
  • создание света, максимально приближенного к дневному;
  • возможность использования как внутри помещения, так и за его пределами (уличное освещение);
  • более высокий размах напряжения — лампы будут работать в диапазоне от 80 до 230 Вольт;
  • повышенный срок службы — до 25 лет;
  • экологичность, поскольку они не выделяют в воздух вредных веществ;
  • возможность управлять подсветкой при помощи ДУ-пульта;
  • беззвучная работа в отличие от люминесцентных ламп.

Недостатками таких осветительных приборов можно считать повышенную цену и невысокий индекс цветопередачи, достигающий 85-90%.

расчет светового потока

Какие параметры учитывают при расчете освещенности светодиодными светильниками?

Как рассчитать количество светильников? Для этого используют специальную формулу, итоговый результат которой будет зависеть от отдельных параметров. Давайте подробно рассмотрим, какие факторы повлияют на расчет.

Нормы освещения

Для каждого типа помещения действуют свои нормы освещения. К примеру, в производственном цехе, где выполняют высокоточные работы, требуется больше света, чем в прихожей или санузле.

Нормы освещения в зависимости от типа помещения

Тип помещенияСвет, в люксах
офис300-500
конференц-зал200
кухня, спальня, зал для гостей150
прихожая, кладовая, санузел50
детская200
библиотека или кабинет300

Приведенные нормы освещения формируются в Люксах. Люкс — единица, созданная для сопоставления света прибора с 1 кв. м. площади. То есть, свет в 1 Люкс соответствует светимости в 1 Люмен на 1 м. кв. помещения.

Тип помещения

В нормах СНиП всегда будет присутствовать тип комнаты, для которой требуется подобрать осветительный прибор. Разумеется, в офисных помещениях, библиотеке и детской комнате создают более яркий свет. Коридоры, лестничная клетка, санузел не требуют повышенной яркости ламп.

Параметры помещения

Для выполнения расчетов понадобится узнать площадь комнаты. Рассчитывается она по формуле, известной нам со школьной скамьи: S= a*b, где S — площадь помещения (м. кв.), a — длина комнаты (м), b — ширина (м).

Читайте также:  Семейный бизнес идеи с минимальными вложениями

Кроме того, учитывают коэффициент поправки. Он формируется с учетом высоты потолка. Чем более высокой будет стена, тем значительнее будет рассеиваться свет на пути к подсвечиванию рабочих поверхностей и пола.

Коэффициент поправки

Высота потолка, мКоэффициент
до 2,71
2,7-31,2
3-3,51,5
3,5-4,52

Мощность светодиодных светильников

Этот параметр подбирается после расчета освещения. Правильный выбор мощности осветительного оборудования обеспечит комфортные условия пребывания в помещении.

Как быть, если производитель не указал светимость led-ламп? Ориентируйтесь на следующую таблицу.

Соответствие мощности световому потоку

Мощность, ВаттВеличина светового потока, Люмен
3-4250-300
4-6300-450
6-8450-600
8-10600-900
10-12900-1100
12-141100-1250
14-161250-1400

Тип рассчитываемого светильника

Существует несколько типов светодиодных светильников: точечные, промышленные, потолочные, уличные. Формула расчета освещенности каждого из них имеет свои отличия.

Алгоритм расчета

Расчет светового потока проводится достаточно просто. Формула предполагает всего 3 составляющих, которые перемножаются между собой.

Достаточно перемножить 3 параметра:

  1. Норму освещения.
  2. Площадь помещения.
  3. Коэффициент поправки.

Пример расчета освещенности помещения

Необходимо подобрать led-светильник для кухни в 15 кв. м с высотой потолка 2,6 м. Какой мощности будет осветительный прибор?

Расчет

Норма освещения кухни — 150 Лк. Тогда световой поток составит показатель: 150*15*1= 2250 Люмен.

На основе таблицы соответствия мощности световому потоку выбираем количество лампочек и их мощность. К примеру, можно приобрести 2 лампы мощностью 12 Вт каждая или 4 лампы по 8 Вт каждая.

Как видите, расчет освещенности совершается по совершенно несложной формуле!

Два метода расчета количества светильников

Существует 2 способа определить количество светильников для нормального освещения комнаты:

  1. По электрической мощности.
  2. По световой мощности.

Первый вариант считается простым, но не таким точным. Во втором случае прибегают к аналогичному алгоритму расчета, но в формуле используют люмены.

Метод расчета по электрической мощности

Сколько ватт на квадратный метр? Нормой считается 20 Вт*м. кв. Для расчета освещенности используют следующую формулу: S*N/W, где S — площадь помещения, N — норма освещения, W — электрическая мощность лампы.

Пример

Имеется детская комната, площадью 17 кв. м. Этот тип помещений оборудуют светодиодными лампами, мощностью 60 Вт. Какое число осветительных приборов понадобится для создания комфортных условий проживания ребенка?

Электрики рекомендуют проводить округление в высшую сторону. Поэтому необходимо купить 6 светодиодных ламп.

Метод расчета по световой мощности

Расчет в люменах — более точный вариант при подборе осветительных приборов. Последовательность действий аналогична алгоритму расчета по электрической мощности. Единственное, в чем заключается разница — используют не Вт, а Люмены.

К примеру, для коридора в 10 кв. м. потребуется 500 Люменов (10 кв. м.*50 Люксов). Если вы планируете использовать приборы со световой мощностью 300 Люменов, то вам понадобится купить 2 светильника (500/300=1,7).

Как выбрать светодиодные светильники для помещения?

Светодиодное освещение помещений должно ориентироваться на следующие показатели:

  1. Рассеивание света.
  2. Цветовая температура.
  3. Величина светового потока.

К примеру, при выборе матового света достигается мягкое рассеянное освещение (подходит для кабинета и небольших площадей), а прозрачное распределение света более актуально для больших помещений. Теплый свет больше подойдет лаундж-зоне, нейтральный белый — для подсветки рабочих поверхностей, а холодный — освещения складов.

Виды точечных светильников

Существует множество вариантов точечного освещения. Точечные светильники могут быть накладными (прикрепляться к стенам или потолку) и встраиваемыми. В зависимости от типа регулировки бывают поворотные и неповоротные приборы, даунлайты, стопы, карданные светодиоды и выдвижные приборы.

Как рассчитать освещение светодиодной лентой?

Светодиодная лента предназначена для декорирования помещения. Методика расчета основывается на интенсивности светового потока на 1 пог. м. ленты. Конечно же, можно выбрать мощные светодиоды. Но они более подходят для уличного освещения — фасадов, неоновых вывесок и щитов. Для домашнего оформления помещений вполне достаточно 6,5-24 Вт лампы.

Как рассчитать количество точечных светильников?

Поскольку в точечных моделях осветительных приборов установлен один источник света, для расчета количества приборов используют формулу: Е/Ф, где Е — общая нормативная освещенность помещения, а Ф — световой поток излучения 1 диода.

Количество точечных светильников в 300 Люмен для гостиной в 18 кв. м. составит:

Какое количество светильников для потолка Армстронг действует на квадратный метр? С учетом стандартов на 5 кв. м. помещения требуется 1 такой светильник.

Расчет освещения без люстры: количество светильников в помещении

Не обязательно использовать люстру в помещении. Достаточно оборудовать потолок точечными светильниками, равномерно распределяющими свет по всей комнате.

С точки зрения комфорта не рационально использовать мощные светодиоды. Лучше приобрести больше лам с меньшей мощностью, но разместить их равномерно по всей комнате.

Расчет светодиодного освещения с люстрой

В данном случае лучше пойти следующим путем. Сформируйте схему освещения, в которой будет фигурировать люстра и точечные светильники.

  1. Определяют суммарный световой поток для зоны, освещаемой люстрой.
  2. Подбирают под зону прибор с учетом его мощности.
  3. Рассчитывают световой поток для других зон, подсвечиваемых светодиодами.
  4. Определяют количество led-ламп.
  5. Подбирают их мощность.

Возможные неточности и погрешности при расчете освещения

Случается так, что после самостоятельной замены классического освещения на LED света в помещении недостаточно. Дело в том, что на качество свечения влияет окрас потолка, стен и пола. При определении интенсивности светового потока учитывают коэффициент отражения: темный цвет — 10%, серый фон — 30%, светлый фон — 50%, а приближенный к белому или белый — 70%. Общий коэффициент отражения является усредненным показателем. Если у вас серый пол, белые стены и белый потолок, он будет равен 0,57 ((0,3+0,7+0,7)/3). Световой поток заданных осветительных приборов умножается на средний коэффициент.

Расчет уличного освещения светодиодными светильниками

Для наружного освещения (двор, сад, парк) используют следующую формулу:

n — количество осветительных приборов;

E — номинальное освещение;

S — площадь территории;

K — коэффициент длительного использования;

Z — коэффициент неравномерного распределения света;

F — показатель излучаемого света;

ȵ — коэффициент отражающих способностей на участке.

Пример

Для территории в 100 кв. м. действует норма освещения в 10 люксов на 1 кв. м. Мощность прожектора составляет 40 Вт, а светимость 90 лм/Вт. Коэффициент отражающей способности — 0,5, коэффициент длительности использования — 1,1, а показатель неравномерности распределения — 1,2.

F = 40*90= 3600 лм

n =10*100*1,1*1,2/(3600*0,5) = 0,7.

В таком случае нам понадобится 1 прожектор.

Таким образом, количество светильников подбирается с учетом величины светового потока. При выборе светодиодных ламп для помещений ориентируйтесь на их мощность, размер помещения, нормы освещения и высоту потолка.

Монтаж светодиодного оборудования проводят с учетом производимого светового потока. Чем он выше, тем на большем расстоянии друг от друга должны располагаться приборы. Эффективным считается угол освещения в 120 градусов. Свет в помещении должен быть равномерным.

Расчёт светодиодного освещения по площади помещения, методы и формулы

Обозримым мир вокруг становится благодаря природному воздействию света на глаз человека (видимой малой доли спектра электромагнитного излучения). Обычный свет солнечным днём – лучшее мерило освещения для людей. Непродуманная установка световых приборов в доме негативно влияет на зрение и здоровье, искажает дизайнерские идеи обустройства. Если правильно выполнен расчёт освещения по площади помещения, то достигается равномерное восприятие глазом освещённости всего окружающего пространства. Рассмотрим характеристики освещённости, какие есть особенности и преимущества у светодиодных ламп, способы расчётов их числа.

Семь раз подумай перед просчётом освещения

Зачем нужны подсчёты по свету и что следует знать

Комфортная среда нахождения в доме для человека создаётся искусственным светом от ламп. При недостаточности или излишках ощущения света возникает дополнительное напряжение зрения и раздражение глаз, появляется потребность в очках, снижаются ресурсы с упадком сил, ухудшается самочувствие. Поэтому делается обязательный расчёт освещения помещения, определяется соответствие установленным санитарным нормам, подбирается оптимальный вариант источников света близкий к естественному освещению.

По оформлению и способам распределения необходимого в доме, в помещениях света, везде электроосвещение подразделяют на 3 вида: общее, акцентированное, местное. Бывает сложно разобраться с вычислениями общего освещения светодиодными лампами для жилого дома. При расчёте потребуется понимание основных параметров и определений объекта-света.

Основные световые характеристики, единицы измерения

Свет можно измерить и описать, как и многое другое на «свете». В физике освещённость – есть величина «интегральная», определяемая многими параметрами, изучаемыми наукой фотометрией.

Таблица 1. Используемые физические понятия света, обозначения и единицы измерения:

ХарактеристикаОбозначениеЕдиница измерения
Световой потокФЛм люмен
Сила светаIKд кандела, «свеча»
ЯркостьLKд/м² нит (нт)
ОсвещённостьEЛк люкс
Световая температураKКельвин
Световая отдачаHлм/Вт.

Люмены потока света – энергия волн от источника, излучаемая по всем направлениям, воспринимаемая как «яркость» по зрительному ощущению. Световые потоки по распределению лучей света бывают отражёнными, рассеянными, прямыми. Определяется тем большее число люменов, чем больше весь учитываемый поток света.

Сила света (I) похожа на плотность в пространстве потока света, его интенсивность. При определении I световой поток (Ф) делится на телесный угол (ꭥ) в стерадианах по направлению потока.

Понятие освещённости связывает количество света (светового потока) приходящегося на площадь освещаемой поверхности (E=Ф/S). Величина люксов прямо зависит от силы света источника и обратно пропорционально от квадрата расстояния до источника (при условии перпендикулярности потока к поверхности).

Прослеживается при определении величин света их взаимосвязь и качественное различие: что сам светильник ярче при больших люменах, а поверхность освещена больше при достаточно высоких величинах люксов.

Источник характеризуется эффективностью преобразования электроэнергии в свет (световая отдача Н). Она измеряется в люменах на ватт.

Обмен энергией (излучением света) между электрическим источником и внешним помещением (по яркости) – по сути, работа в физическом представлении (1 Джоуль = 1 Ватт * 1 сек). Работой считается мощность излучения, умноженная на время. При известном усреднённом значении световой отдачи (Н) лампы можно примерно определить световой поток. Более ярким будет источник света при большей мощности освещения. Из источников с равной силой света (I) потребляют меньшую электрическую мощность светодиодные лампы.

Сравнение по светоотдаче источников:

  1. Вакуумная лампа накаливания с вольфрамовой нитью – от 8 до 10 лм/Вт..
  2. Галогеновая лампа – от 12 до 15 лм/Вт.
  3. Люминесцентная лампа с преобразованием напряжения в цоколе – от 50 до 70 лм/Вт.
  4. Светодиодные современные светильники – от 100-120 лм/Bт.
Читайте также:  Сколько потребляет электрокотел для отопления частного дома 100 м2

Для визуального понимания предмета каждому человеку важно воздействие света и цвета (особенно для художников). Определённое восприятие зрительным нервом конкретного установленного цвета спектра и фиксирует понятие цвета.

Цветовая температура (К) обозначает цветность излучения света. Обычная температура и цветовая температура – разные понятия; у неба зимой, в мороз, цветовая температура составляет 12000К, у зажжённой свечи в 10 раз меньше – 1200К.

Применяют в практике определения цветности белого света:

  • дневного света – более 5000 К,
  • нейтрального – от 3300 до 5000 К,
  • тёплого – менее 3300 К.

Глаз так устроен, что наличие синих оттенков в излучении источника снижает яркость его визуального восприятия.

Нормы освещённости для разных помещений

В жилом доме несколько видов помещений, предназначенных для отдыха и работы, всевозможных действий человека. По гигиеническим требованиям регламентируются нормы освещённости внутри отдельных помещений. Для крайнего севера и полярных станций разработаны отдельные нормы и стандарты.

Просто считать освещённость по нормам СНиП недостаточно. Важно учитывать для какого использования назначена комната. Требуется максимальная яркость при чтении, письме, чертёжных работах, где необходимо мелкая детализация предметов.

Таблица 2. Нормативные величины освещения жилых комнат:

Тип помещенияНеобходимое освещение на 1м² (Люкс)
ПрихожаяОт 80 до 100
КухняОт 200 до 250
Ванная комнатаОт 200 до 250
ГостинаяОт 300 до 400
Детская200
СпальняОт 200 до 250
Кладовка200

При определении мощности освещения на 1 м² в помещении измеряются не Ватты светильника, а поток (Ф) в Люменах на площадку в 1 кв. м. Значения в таблице показывают средние нормативные величины освещения 1 м² площади. Освещённость для проверки соответствия нормам измеряется приборами с фотодатчиками.

Данные заполнены для комнат высотой 250-300 см (источник на уровне потолка). При меньшем расстоянии от светильника к горизонтальной поверхности поток света ярче.

Расчёт света по площади в комнате со светодиодными светильниками

Лампы на светодиодах имеют высокую функциональность и следующие достоинства:

  • У led-ламп небольшие затраты электроэнергии. Светоотдача светодиодных ламп в десятки раз больше в сравнении с другими видами светильников (>100-120 лм/Bт).
  • Нагрев у led-ламп незначительный (большой КПД).
  • Безвредны, в них нет ртути, без ультрафиолета.
  • У больших светильников создаётся меньше теней.
  • Период службы ламп оценивается до 25 лет.

Способы выполнить расчёт люменов для помещения и числа ламп

Расчёт по световой мощности

Освещённость в помещении – частное от деления (Ф) от светильников на (S), Е = Ф / S. Тогда для установления уровня освещённости служит формула расчёта освещённости помещения: Ф = ЕxSxk. Е – норма освещённости 1 кв. м помещения из т.2 (лк), а S – площадь. Коэффициент k в обычном расчёте – 11/10 (при высоте 2,5-2,7 м). Получим мощность светового потока (лм). Далее рассчитывается подбираемое число ламп по их мощности (Лм). Просчитанную мощность светового потока в Люменах делим на величину светового потока одной выбранной лампы из табл.3.

Зависит k от характера отражения от стен, потолка, поверхностей света в помещении (в специальных таблицах) и высоты подвешивания источника света. Если потолок и лампа повыше, то количество люксов в таблице 2 следует увеличить (по коэффициенту).

Видео описание

Видео покажет и расскажет, как рассчитать освещение в помещении.

Рассчитываем по затрачиваемой мощности электричества

Метод не совсем точен, но прост в вычислении. На освещение 1 м2 поверхности усреднённо требуется 20 Вт. Площадь освещения светодиодного светильника умножаем на количество требуемых ватт. Результат и есть общая мощность. Она делится на мощность самой лампы для определения числа ламп.

Всегда следует ориентироваться на действующие нормы освещённости для жилых помещений и на маркировку ламп производителя.

Таблица 3. Световые потоки по мощности светодиодных ламп

Мощность светодиодной лампы, ВаттВеличина светового потока, Люмен
3-4250-300
4-6300-450
6-8450-600
8-10600-900
10-12900-1100
12-141100-1250
14-161250-1400

Для комплексной системы освещения с помощью нескольких светодиодных ламп следует рассчитывать суммарный поток составных элементов. Качество освещённости зависит от равномерного расположения осветительных ламп.

Пользователи Интернета без затруднений смогут выполнить расчёт светодиодных светильников по площади помещения в калькуляторе, разработанной сервисной программой. После ввода основных исходных данных для программы просчитается автоматически требуемый результат без дополнительных поисков нормативных данных и методов расчёта. Дробный результат округляется в большую сторону.

Коротко о главном

Санитарные нормы по освещённости устанавливаются для охраны здоровья и безопасности человека, поэтому при установке ламп обязательно сверяются с ними. Точно измерить поток света сложно и долго, для упрощения используются в расчётах справочные, сравнительные таблицы с усреднёнными данными.

Светодиодные лампы целесообразнее в применении почти по всем требованиям. Более высокая стоимость окупится на энергосбережении.

Расчет освещенности помещения светодиодными лампами

Освещение светодиодными лампами

Снижение цен на светодиодные лампы и рост тарифов на электроэнергию делает их установку в квартире привлекательнее с каждым днём. Кроме ощутимой экономии по затратам на электроэнергию, они позволяют создать освещение наиболее близкое по спектру к дневному свету.

Наиболее актуальный вопрос при замене обыкновенных лампочек накаливания на светодиодные – как рассчитать необходимое количество светодиодных ламп. Для нас привычно, что в туалете светит лампочка на 60 Вт, а в зале три-четыре по 100 Вт. Но для светодиодов такие параметры неприменимы. При установке необходимо производить определение суммарного светового потока.

Расчёт освещенности помещений различного назначения

Для каждой комнаты уровень освещённости подбирается индивидуально и зависит от того, какие работы будут проводиться в помещении. В тех комнатах, где вы будите читать либо писать яркость должна быть максимальная, а для коридора достаточен уровень освещенности почти на порядок ниже.

Наиболее простой способ подобрать замену нитям накаливания по таблице их световых потоков.

Световой поток лампы накаливания
Лампа накаливания, мощность в ВтПриблизительный световой поток, Лм
20250
40400
60700
75900
1001200
1501800

Необходимый уровень освещения в разных комнатах

Требуемое освещение помещения
Тип помещенияНеобходимый уровень освещения на 1м² (Люкс)
Прихожая80-100
Кухня200-250
Ванная комната200-250
Гостинная300-400
Спальня200-250

Возьмём в качестве примера гостиную комнату площадью 20 м.кв, в которой стоят четыре обыкновенных лампы накаливания по 100 Вт. Суммарный световой поток такой люстры составит 1200*4=4800 люмен. Делим световой поток на площадь помещения: 4800/20=220 люмен/м.кв (люкс).

Расчет освещения светодиодными светильниками

Здесь используются очень простые формулы:

Расчет количества светодиодных светильников по площади производим исходя из размеров комнаты и требуемого уровня освещения.

Световой поток одной лампы = уровень освещённости * площадь комнаты / количество ламп

Расчет светодиодного освещения на квадратный метр:

Уровень освещённости = количество ламп * световой поток лампы / площадь освещения

Сколько нужно светодиодных светильников на квадратный метр зависит от типа монтажа светильников. Если светодиоды устанавливаются в обычную люстру, их световой поток подбирается исходя из необходимого уровня интенсивности света. При монтаже точечных светильников по периметру – делим необходимый уровень на показатель светового потока ламп, которые мы планируем устанавливать.

Не следует забывать, что эффективный угол света светодиодов около 120 градусов, поэтому количество светильников на квадратный метр должно быть таким, что бы свет был равномерным, без перепадов. Это достигается увеличением количества источников света с пропорциональным уменьшением мощности каждого источника.

Следует учесть, что лампочки, расположенные в потолке, находятся на 20-30 см выше, чем в люстре, поэтому интенсивность света должна быть на 15-20% выше.

Онлайн калькулятор

Для определения количества источников света, можете использовать калькулятор расчета освещенности помещения светодиодными лампами:

Какие лампы выбрать для освещения

При выборе светодиодных лампочек следует обратить внимание на наиболее критические параметры, которые принципиальны для качества освещения.

  • Цветовая температура;
  • Тип рассеивателя;
  • Световой поток.

Цветовая температура

Цветовая температура светодиодов традиционно имеет три категории

Цветовая температура светодиодных ламп

  • WW— тёплый белый (цветовая температура 2500-3000 К);
  • W-белый (цветовая температура 3000-4200 К);
  • CW-холодный белый (цветовая температура выше 4500 К).

Визуально более высокая цветовая температура светят ярче. Так при одинаковой мощности визуальная яркость CW на четверть выше WW.

Выбор подходящего света

Тип рассеивателя

Рассеиватель может быть матовый либо прозрачный. Матовый рассеиватель обеспечивает более равномерное распределение светового потока, но потери интенсивности в нём могут достигать 25-30%. Для освещения относительно большой площади помещения более рационально использовать лампы с прозрачным рассеивателем, а вот в настольном светильнике однозначно матовый тип рассеивателя лучше.

Световой поток

При выборе лампочки обязательно обращайте внимание на её номинальный световой поток. Он зависит от типа и качества светодиодных матриц.

КитайТайваньЕвропа
Яркость, Лм240380-420До 500
Мощность, Вт4,84,84,8

Требуемая мощность светодиодной лампы зависит от рассмотренных выше параметров. При использовании тёплого света, номинальная мощность должна быть на 25-30% выше чем ламп холодного света.

Неточности и погрешности при расчёте светодиодного освещения

Часто замену обыкновенных лампочек на светодиодные производят во время планового ремонта. После, в процессе эксплуатации, оказывается, что света недостаточно.

Основная причина таких казусов – отсутствие учета коэффициента отражения поверхностей.

Переклейка более тёмных обоев, использование линолеума либо ламината тёмных оттенков, матовый подвесной потолок способны ощутимо уменьшить освещённость в помещении. В данном случае мы говорим об общей освещённости. Интенсивность света на письменном столе, над которым смонтирован светодиодный светильник, может быть достаточной. А вот попытка чтения любимой книги, лёжа на диване, будет вызывать дискомфорт, если стены будут мало отражать свет от потолочных светильников.

Для определения коэффициента отражения принято учитывать такие коэффициенты:

  • 70% — белый цвет поверхности;
  • 50% — светлый;
  • 30% — серый;
  • 10% — темный;
  • 0% — черный;

Существует множество поправочных таблиц для определения освещённости поверхности при различных коэффициентах отражения. Ради лёгкости расчёта можно использовать упрощённую формулу.

Общий коэффициент отражения = (КО потолка + КО стен + КО пола) / 3

Так мы получаем усреднённые, которые позволят заложить поправочный коэффициент в наши расчёты.

Пример:

В комнате белый потолок (КО 70%), персиковые обои (КО 50%) и светлый ламинат (КО 50%).

Средний коэффициент отражения = (0,7+0,5+0,5)/3*1,2 = 0,7

Если в комнате установлены светодиодные лампы с номинальным световым потоком 1400 люмен, при расчете светильников на помещение берем 1400*0,7 = 1000 люмен.

Ссылка на основную публикацию