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:
- Нормы освещенности для конкретного помещения (жилое, офис, коридор и т. п.).
- Коэффициент использования светового потока именно в этом помещении.
- Тип светильника (светильников).
Выяснение норм освещенности
С нормами все просто. Они прописаны в СанПиН 2.21/2.1.1/1278-03 «Гигиенические требования к естественному, искусственному и совмещенному освещению жилых и общественных зданий».
Приведем основные из них:
Нормы искусственного освещения в жилых и общественных помещениях
Тип помещения | Норма освещенности, лк |
|---|---|
| Жилые (гостиная, спальня, кухня, столовая) | 150 |
| Кабинет, библиотека | 300 |
| Детская | 200 |
| Коридоры, холлы | 50 |
| Кладовые, подсобные | 30 |
| Санузел | 50 |
| Лестницы | 20 |
| Комнаты для чертежных работ | 500 |
| Помещения для работы с ПК | 400 |
| Конференц-залы | 200 |
| Классные комнаты, аудитории | 300 |
| Торговые залы супермаркетов | 500 |
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:
Где:
- i – индекс помещения;
- S – площадь помещения в м2;
- 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:
Категория | Внешний вид светильника | Описание |
1 |  | Размещены на поверхности потолка. Основное направление света – вниз. |
2 |  | Подвешены на потолке или на стене, оснащены плафонами с преимущественным распространением света вниз. |
3 |  | Подвесные с плафонами, обеспечивающими равномерное распределение света по всем направлениям. Такой же эффект дают и лампы без плафона. |
4 |  | С плафонами, преимущественно направляющими свет в сторону потолка для отражения от потолочной поверхности. |
5 |  | С малопрозрачными или непрозрачными плафонами, дающими узкий направленный поток света в выделенной области. |
Осталось полученные данные подставить в таблицу и найти коэффициент использования.
Светильники категории 1
Светильники категории 2
Светильники категории 3
Светильники категории 4
Светильники категории 5
Расчет необходимого светового потока
Все данные получены, осталось посчитать световой поток для обеспечения нужной нам освещенности. Для этого воспользуемся формулой:
Где:
- E – необходимая освещенность, лк;
- S – площадь помещения, м2;
- 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:
Упрощение в том, что коэффициент использования светильников n не рассчитывается, а берется его среднее значение – 0.5.
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
Тип помещения | Суммарная мощность ламп, вт | ||
|---|---|---|---|
Лампы накаливания | Люминесцентные лампы | Светодиодные лампы | |
| Гостиная площадью около 18 метров квадратных | 350 | 70 | 40 |
| Жилые комнаты средней стандартной площади | 200 | 40 | 25 |
| Кухня | 150 | 30 | 18 |
| Ванная комната | 100 | 20 | 12 |
| Санузел | 60 | 12 | 7 |
| Прихожая, коридор | 100 | 20 | 12 |
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
Тип ламп | Световая отдача, лм/Вт |
|---|---|
| Обычные накаливания | 10-16 |
| Галогенные | 15-22 |
| Люминесцентные | 50-70 |
| Натриевые | 150-200 |
| Металлогалогенные (ксеноновые) | 70-100 |
| Светодиодные | 80-120 |
Примеры расчетов
Сделаем несколько вычислений на основании вышеизложенного. Считать будем точно.
Пример расчета 1
Гостиная площадью 20 м2, 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.
- В СанПиН находим норму освещенности – 150 лк.
- Определяем индекс помещения i: 20/((5+4)*2.1) = 1.0.
- Оцениваем коэффициент отражения потолка, стен и пола – ρп1 = 70%, ρc = 50%, ρп2 = 10%.
- Обращаемся к таблице 4 категории светильников и находим коэффициент использования – 0.57.
- Рассчитываем необходимый световой поток: (150*20)/0.57 = 5 300 лм.
Пример 2
Детская площадью 12 м2, длина – 3 м, ширина – 3 м, высота потолков – 2.5 м. Светильник потолочный накладной. Потолок белый, стены светло-зеленые, пол серый.
- В СанПиН находим норму освещенности – 200 лк.
- Определяем индекс помещения i: 12/((3+4)*2.5) = 0.6.
- Оцениваем коэффициент отражения потолка, стен и пола – ρп1 = 70%, ρc = 50%, ρп2 = 30%.
- Обращаемся к таблице 1 категории светильников и находим коэффициент использования – 0.3.
- Рассчитываем необходимый световой поток: (200*12)/0.3 = 8 000 лм.
Пример 3
Классная комната площадью 54 м2, длина – 9 м, ширина – 6 м, высота потолков – 2.5 м. Светильники подвесные с шаровидными плафонами. Потолок белый, стены светло-кремовые, пол коричневый.
- В СанПиН находим норму освещенности – 300 лк.
- Определяем индекс помещения i: 54/((9+6)*2.5) = 1.44.
- Оцениваем коэффициент отражения потолка, стен и пола – ρп1 = 70%, ρc = 50%, ρп2 = 30%.
- Обращаемся к таблице 3 категории светильников и находим коэффициент использования – 0.64.
- Рассчитываем необходимый световой поток: (300*54)/0.64 = 25 300 лм.
Осталось подобрать нужное количество ламп, чтобы их суммарный световой поток составлял расчетную цифру.
к содержанию ↑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 м2 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.).
к содержанию ↑Подробнее о некоторых из этих величин можно прочесть в статье «В каких единицах измеряется освещенность и яркость света – что такое люксы».
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.
Предыдущая
Загрузка...
