Как рассчитать необходимое количество света в помещении. Расчёт светодиодного освещения комнаты в квартире или доме

Инструкция

Воспользуйтесь специальной формулой для примерного расчета мощности освещения. Она имеет вид: P=pS/N, где p – удельная мощность на освещение , измеряемая в Вт/м2 (20 Вт/м2 – средний показатель), S – обозначает площадь рассчитываемого помещения в квадратных метрах, N – . Однако подобный расчет способен дать приблизительный результат. Ведь требования к освещенности различных помещений довольно разные, зависящие от типа самого помещения (к примеру, в коридоре или света нужно меньше, чем в гостиной). Также лампы в зависимости от их типа также поставляют разное количество света (например, люминесцентная и галогеновая).

Для более точного расчета освещенности какого-либо помещения, используя формулу P = pS/N, учитывайте, что величина p должна браться не среднего значения (20 Вт/м2), а в соответствии со значением удельной мощности на освещение для этого типа помещения. Существуют специальные таблицы с расчетами показателей удельной мощности на освещение, учитывающие тип помещения и вид ламп. Их можно найти в интернете, на сайтах, посвященных данной проблеме.

При расчете мощности освещения помещения принимайте во внимание, что оно может быть общим – основным (люстры, подвесы и т.п.) и местным (торшеры, бра, торшеры, точечники и т. д). И когда нужно рассчитать освещенность, вне зависимости от того, делаете ли вы расчет местного или основного освещения, нужно учитывать, что различные светильники и лампы дают разные световые потоки, яркость, интенсивность.

Для основного освещения используйте люстры и потолочные светильники, которые имеют плафоны из опалового или матового стекла или же лампы с матовым стеклом. Световые потоки в них мягкие, рассеянные. Подобный источник света может осветить всю комнату достаточно равномерно.

Если же вы хотите добиться обратного эффекта, применяйте светильники, имеющие отражающие поверхности или используйте в таких светильниках лампы с отражающей поверхностью. Отражающие слои в них могут быть нанесены ближе к цоколю на самой колбе лампы. Используйте такой свет для освещения определенной площади квартиры.

Полезный совет

Если в семье есть люди, у которых ослаблено зрение, то при расчетах учитывайте это, увеличивая удельную мощность освещения (p).

Связанная статья

В любом помещении для здоровья и работоспособности находящегося в нем человека немаловажную роль играет освещение. Поэтому следует тщательно выбирать необходимую конфигурацию и мощность светильников так, чтобы в оно было максимально комфортным и удобным.

Инструкция

Примените данную формулу расчета:
P = p*S/N, где S – это площадь помещения , в м2, p – удельная мощность на освещение Вт/м2 (обычно в расчетах применяется стандартная величина - 20 Вт/м2), N – . Данный способ приблизителен, так как помещения разного назначения требуют и разную степень освещенности, например, для освещения туалетной надо намного меньше света, чем это требуется для гостиной. Также влияет на и используемых ламп, например, галогеновая и люминесцентная лампы имеют разный тип освещенности.

Используйте для более качественного расчета освещенности в качестве удельной мощности не классическую величину 20 Вт/м2, а то значение, которое подходит по нормам удельной для нужного типа жилого помещения . Так в детской комнате можно установить лампу накаливания на 30-90 Вт, на на 12-40 Вт, комнате на 10 – 30 Вт,

Вечером с наступлением сумерек, а при неудачном положении окон и днем, приходится включать лампы, и возникает вопрос, как рассчитать освещенность помещения , чтобы экономить на электроэнергии и не сидеть в темноте.

Как рассчитать освещенность помещения правильно?

Комфорт в доме – это не только приятный микроклимат, радующий взгляд интерьер и потрескивающий в углу камин. Очень большое значение при создании уюта имеет правильное распределение ламп с тем, чтобы обеспечить не утомляющее глаза освещение или мягкий полумрак. В большой комнате возможно зонирование с помощью источников света, в маленькой может быть достаточно распределения их по уровням высоты, например: торшер, бра и люстра . Но, в любом случае, в каждый прибор обязательно нужно вставить наиболее подходящую по мощности лампочку. Выбирать ее придется из десятка различных вариантов, с тем, чтобы она не оказалась слишком яркой или тусклой.

При выборе оптимального уровня освещения комнат следует опираться на такие факторы, как наличие или отсутствие зеркал, цветовая гамма отделки помещения, цвет меблировки (темный или светлый). Даже высота потолков при выборе лампочек для люстры будет играть определенную роль. Также следует помнить о том, что освещение должно соответствовать назначению помещения. В спальне наилучшим вариантом будет приглушенный свет, в рабочем кабинете яркая лампочка понадобится только в районе письменного стола, в гостиной лучше использовать разные варианты. Мощность иллюминации обычно принимается на квадратный метр, пример можно увидеть в таблице далее.

Общепринятые нормы освещенности при высоте потолка помещения не более 3 м

Простейший способ, как рассчитать освещенность помещения, заключается в формуле P = (p . S)/N , в которой p является удельной мощностью, как правило принимаемое за 20 Вт/м 2 , S – площадь помещения, а N – количество ламп. Однако эта формула даст лишь приблизительную цифру и не покажет достоверно необходимость добавить или, наоборот, убавить яркость света. Начать с того, что удельная мощность для каждой комнаты своя, и может изменяться в зависимости от того, какого типа лампочка вставлена в патрон. Убедиться в этом можно, заглянув в таблицу.

Что нужно учесть при вычислении необходимой яркости ламп?

Итак, мы рассмотрели наиболее простой метод вычисления возможной мощности иллюминации в помещении. Но, опять же, это суммарная мощность. Можно вкрутить 2 лампочки по 100 Вт или 4 лампочки по 50, распределив их более широким фронтом. Что изменится? Количество источников света. Логично, что разместив двухрожковую и очень яркую люстру в центре комнаты, сидя к ней спиной за столом, вы будете видеть свою тень на рабочей поверхности. И несложно догадаться, что размещение 4 ламп с суммарной мощностью, идентичной предыдущему варианту по разным зонам помещения, включая и рабочую, даст куда больший эффект.

До того, как рассчитать количество светильников, следует учесть высоту потолка и рабочей поверхности. Выше приведена таблица норм яркости освещения комнаты для потолков до 3 метров. А если они гораздо выше? Тогда те же показатели следует умножить на 1.5, а после 4 метров – на 2. В идеале следовало бы учитывать при вычислениях и естественные источники освещения, то есть , но пересчитать количество проникающих через них люмен вряд ли представляется возможным. А вот для ламп это вполне осуществимо, если воспользоваться таблицей.

Поэтому обратим внимание не на внешние факторы, а на внутренние, то есть на свет ламп и его взаимодействие с отделкой. Матовое покрытие мебели и стен имеет свойство поглощать световые лучи, а глянцевое, как известно, отражает их . То же самое и с цветами, более темные требуют яркого освещения и наоборот. Удельную мощность из приведенной ранее формулы нужно брать, исходя из всех перечисленных факторов, и в этом поможет следующая таблица.

Как рассчитать количество светильников на комнату?

Итак, мы знаем высоту потолка, допустим, 3.2 метра, в кабинете у нас стоит стол высотой 80 сантиметров. Как определить, сколько потребуется источников света? Здесь уже не обойтись простым методом, а потому воспользуемся более сложным вариантом, для которого потребуется ряд формул. А оперировать придется помимо Ватт такими единицами измерения, как люкс и люмен. Прежде всего, высчитываем площадь комнаты по стандартному пути S = a . b , где a и b – длины сопредельных сторон помещения. Допустим, требуемое значение будет 12 м 2 .

Далее нужно узнать коэффициент использования осветительного прибора, для чего нам понадобится индекс помещения и коэффициенты отражения различных поверхностей. Формула для получения первого показателя используется следующая: φ=S/((h1 - h2) ∙ (a + b)). Здесь добавляются две новых переменных, h1 и h2 , представляющие собой высоту от потолка до пола и от потолка до освещаемой рабочей поверхности стола. Что же касается коэффициентов, то они зависят от того, из какого материала выполнена поверхность, какую имеет и текстуру. Подходящие значения можно выбрать из таблицы.

Обычно принято брать коэффициенты отражения для потолка, стен и пола (преобразуются они в десятичные дроби, то есть значение 50 соответствует 0.5). По ним и результату вычисления индекса помещения не сложно найти еще одну переменную – индекс использования освещения U , который нам понадобится для дальнейших расчетов. Очередной коэффициент определяется по таблицам, которые существенно различаются в зависимости от использования той или иной марки лампы. Возьмем, к примеру, светильники с типом КСС М, то есть широким спектром освещения в пределах 180 градусов излучения максимальной яркости. Это как раз обычная бытовая лампочка.

Узнав значение U , затем подставляем его в формулу N=(E∙S∙100∙K з)/(U∙n∙Ф л) . В числителе у нас появились новые переменные: Е – минимальная освещенность, выражающаяся в люксах (лк), и К з – коэффициент запаса, учитываемый исходя из старения лампочек в процессе эксплуатации. Последний является, по сути, константой, которую можно найти в СНиП, но в среднем этот показатель соответствует 1.5 для люминесцентных ламп и 1.3 для ламп накаливания. В знаменателе нам неизвестна n – количество источников света в электроприборе и Ф л – излучение одной лампы, выражающееся в люмах (лм). Значение минимальной освещенности рассчитывается по формуле Е = Ф л / S . Используя все параметры, приведенные в таблицах, а также результаты второстепенных формул, найти количество светильников N на комнату не составит труда.

Сколько бы лампочек ни было в люстре, на всю комнату она светить не способна, где-то обязательно останутся более темные участки, поэтому разумнее распределить источники освещения по всему помещению.

Что собой представляет правильная освещенность комнаты? Для каждого это понятие разное, так как кто-то любит полумрак, а кто-то предпочитает яркое освещение. Но светотехники смогут просчитать правильное и самое эффективное освещение для каждой комнаты с учетом экономии электроэнергии. Рассчитать количество света – это выполнить совокупность работ по выбору и размещению светильников в помещении, а также подсчитать потребление энергии. В этой статье мы расскажем читателям , как произвести расчет освещенности помещения, предоставив самые популярные методы и формулы.

Способы расчета освещения

Метод коэффициента

Освещенность играет важную роль в жизни людей. Рассчитать ее очень просто методом коэффициента. В первую очередь необходимо (N).

100*S*E*Kr – определение отсвечивания, где:

• S – площадь комнаты;
• E – уровень света горизонтальной плоскости (указывается в люксах);
• Kr– коэффициент запаса (для дома он равняется 1.2).

U*n*Fl – расчет яркости ламп, где:

• U – коэффициент употребления света прибором (в зависимости от количества ламп);
• n – число ламп в приборе;
• Fl– световой поток одной лампы (измеряется в люменах).

Например: На рабочем месте (такой как кабинет или кухня) применяется 3 светильника. Подставляем данные в формулу: 3=E (кабинет)*100*1,2 (освещенность стандартная). Осталось сделать расчет яркости ламп. А для этого необходимо знать коэффициент употребления света (U).

• h1 – высота, на которой находятся светильники;
• h2 – высота рабочей поверхности;
• a и b – длинна стен, площадь помещения известна.

После вычисления значения, для полного просчета необходимо выяснить оставшиеся данные. В справочнике нужно посмотреть индексы отражающей способности материалов потолка и стен. Коэффициент употребления света будет ниже, если стены будут светлые. Подставив все полученные данные в формулу можно рассчитать освещенность квартиры или помещения. Если исходить из примера, то для комнаты с тремя светильниками необходим такой результат:

По полученным результатам было решено, что освещенность комнаты должна состоять из 12 отдельных ламп, которые встроены в потолок. От трех светильников отказались.

Все справочные материалы доступны в сети интернета, а также ниже по статье, поэтому ничего сложного в вычислении нет. Есть много подобных вычислений, для того чтобы рассчитать освещенность.

По удельной мощности

В этом методике используются данные из справочников, поэтому он считается простым. Минус такого метода – это большой запас при вычислении, из-за чего сложно сделать расчет затрат электричества и его экономии. Если смотреть по факту, то это метод оценки затрат электрической энергии. Если есть удельная мощность света, то достаточно умножить число ламп на мощность и поделить на площадь. Полученное число можно применять для установления приблизительной мощности и количества ламп.

Этот подсчет дает возможность распределить светильники по площади комнаты. А это значит, что с помощью этого метода можно узнать освещение в определенной точке комнаты. Чтобы приступить к вычислению по такой методике, необходимо разработать план помещения, определить расчетную точку и разместить светильники.

Такой способ сложный, поэтому используется в том случае, когда сложная поверхность стен или потолка или для дизайнерских решений. Если смотреть со стороны экономии электричества, то этот метод считается самым экономным.

Применение прототипа

Для этого метода применяется таблица со справочника, где прописаны точные просчеты стандартных помещений. Такие просчеты проводились не один раз, поэтому данные, что прописаны в таблице, правильные. Существует и более необычные методики и формулы для определения уровня света, но они дорогие и применяются только для помещений сложной конструкции и планировки или для . Для жилой квартиры их применять нет смысла.

Что важно знать?

1. Учет всех необходимых требований и норм.
2. Соблюдение электротехнических и строительных нормативов.

Для простых жителей не столь важны эти нормативы, но их необходимо соблюдать. Например: лестничный проход в частном доме. Если сделать расчет, то будет видно, что в нем необходимо освещение как на рабочем месте. Но на практике бывают различные ситуации, когда достаточно пяти светильников со светодиодными лампами. При этом в стене остались не использованные еще 6 кабелей, которые проложили там исходя из просчета. Поэтому не стоит торопиться тратить лишние деньги и делать .

Или еще один пример. Хозяева решили из гостиной сделать детскую комнату. Освещение в этом случае должно быть в районе пола. Но возможности направления светового потока в направлении пола не было, поэтому пришлось использовать местные светильники, а это не совсем удобно.

Поэтому расчет света важно делать при проектировании электрической сети дома. Если же во время строительства нужно что-то изменить, то лучше всего сделать новый расчет.

Справочные материалы

Ниже в таблицах указаны данные U (коэффициента употребления света), которые прописываются в первую формулу. Это освещенность горизонтальной плоскости:

Постараюсь очень кратко и просто изложить метод ручного расчета освещения в помещениях, которому меня научили на курсе «Расчет освещения» школы светодизайна LiDS.

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.

Предлагаем вам разобраться как правильно осуществить расчет освещения в зависимости от типа и размера помещения.

Степень освещения поверхности принято выражать в Люксах (Лк), а величину светового потока исходящего от определенного источника света измеряют в Люменах (Лм). Мы будем производить расчет уровня освещенности в два этапа:

• первый этап - определения необходимой для помещения совокупной величины светового потока;
• второй этап - исходя из полученных данных первого этапа - расчет нужного количества светодиодных ламп с учетом их мощности.

Этап №1 расчета.

Для простого расчета необходимого числа ламп воспользуйтесь Калькулятором расчета количества ламп .

Формулой = X * Y * Z рассчитывается показатель необходимой величины светового потока (Люмен) при этом:

• X - установленная норма освещенности объекта в зависимости от типа помещения. Нормы приведены в Таблице №1,
• Y - соответствует площади помещения в квадратных метрах,
• Z - коэффициент поправки значений в зависимости от высоты потолков в помещении. При высоте потолков от 2,5 до 2,7 метра коэффициент равен единице, от 2,7 до 3 метра коэффициент соответствует 1,2; от 3 до 3,5 метров коэффициент составляет 1,5; 3,5 до 4,5 метров коэффициент равен 2.

Таблица №1 "Нормативы освещенности офисных и жилых объектов по СНиП"

Этап №2 расчета.

Получив необходимые данные о величине светового потока, мы можем вычислить необходимое количество светодиодных ламп и их мощность. В таблице №2 указаны значения мощности светодиодных ламп и соответствующие им показатели по световому потоку. Итак, делим полученное на этапе №1 значение светового потока на величину светового потока в люменах по подобранной лампе. В результате имеем нужное количество светодиодных ламп определенной мощности для помещения.

Таблица №2 "Значения светового потока светодиодных ламп разной мощности"

Пример расчета освещения.

150 (X) * 20 (Y) * 1 (Z) = 3000 Люмен.

Теперь согласно таблице №2 подбираем лампу, которая подойдет в установленные осветительные приборы, и которыми мы хотим осветить нашу комнату. Предположим, мы берем все лампы в 10 Ватт, имеющие световой поток в 800 Люмен, то для освещения нашей комнаты такими светодиодными лампами нам потребуется не менее 3000/800=3,75 лампочек. В результате математического округления получаем 4 лампочки по 10 Ватт.

Важно помнить, что желательно в помещении добиться равномерного распределения света. Для этого лучше располагать несколькими источниками света. В случае если вы планируете создавать художественное освещение с несколькими светильниками, монтируемыми в потолок, мы советуем использовать 8 светодиодных лампочек по 5 Ватт каждая и равномерно распределить их по потолку.

Обратите внимание то за основу производимых расчетов мы взяли нормы СНиП принятые в нашей стране. Поскольку нормы эти разработаны и приняты были давно, многие наши клиенты говорят, что уровень освещения согласно этих норм для них мал и света явно недостаточно. Поэтому мы рекомендуем увеличивать эти нормы в 1,5-2 раза при этом устанавливая несколько выключателей, разделяя их по зонам помещения и по количеству светильников. Это позволит включить часть светильников и получить мягкое, не очень яркое освещение , а в случае необходимости, включить полное яркое освещение.