Как рассчитать сколько ламп нужно для освещения комнаты. Как выбрать и рассчитать светодиодное освещение

08.04.2019 -

Освещение в доме является важной составляющей комфортного пребывания в нем. В нашем мире естественное освещение не может удовлетворить все потребности людей, и в квартире без искусственных источников света просто не обойтись.

Однако далеко не каждый знает, что существуют специальные нормы расчета уровня освещенности для каждой комнаты. По ним следует рассчитать то количество лампочек, которое следует установить для каждой конкретной комнаты. Как это сделать и зачем это вообще нужно расскажет наша статья.

Значение освещенности

Неправильное освещение – враг зрения

Роль света в повседневной жизни сложно переоценить, ведь без освещения комфорт нашего жилища будет очень снижен. Свет оказывает влияние не только на безопасность нашего перемещения по квартире, но и на показатели здоровья. Если комнату будет освещать недостаточное количество ламп, то могут возникнуть следующие проблемы со здоровьем:

значительное падение остроты зрения. В самом плохом случае могут понадобиться очки и консультация у офтальмолога;
снижение общего здоровья домочадцев;
появление излишней раздражительности;
падение иммунитета и увеличение частоты появления простудных заболеваний;

Обратите внимание! Особенно негативно неправильное освещение помещения влияет на здоровье детей.

снижение продуктивности работы;
нарушение сна;
снижение эмоционального фона домочадцев.

Как видим, для каждой комнаты необходимо рассчитать нужное количество лампочек, с помощью которых будет создаваться достаточное освещение помещения.

Как мы выяснили, освещенность в доме играет огромную роль. Лампы должны давать равно столько света, сколько необходимо для конкретного помещения.
В квартире или частном доме каждое помещение имеет свое предназначение и особенности эксплуатации (кухня, спальня, гостиная, коридор и т.д.). Особое внимание в этом вопросе необходимо уделять детской комнате, так как для детей даже небольшое отклонение светового потока от нормы может привести к негативному влиянию на организм. Каждая комната должна иметь свой собственный показатель количества лампочек и светильников.
Рассчитывать то количество ламп, которое вам понадобится для конкретного помещения, следует по специальным формулам. В идеале освещенность должна учитываться еще на этапе проектирования зданий и комнат. При правильном планировании лампы будут давать достаточно света для комфортного пребывания человека в конкретном помещении.

Проектирование освещения

Степень освещенности нормируется некоторыми правовыми актами, входящими в состав СНиП (строительные нормы и правила), а также СанПиН (санитарные нормы и правила). Эти документы на региональном уровне дополняются разнообразными актами и отраслевой документацией.
В документах для частных домов и квартир приведены рекомендуемые и минимальные нормы касательно освещенности. Они указаны в Люксах на м2.
Обратите внимание! В данной документации за 1 Люкс принимается то освещение, которое имеется в тропиках при полнолунии. При этом лампы накаливания в 100 Ват дают освещенность в 1350 Люкс.
Рассчитывать необходимое количество лампочек для каждой комнаты по нормативной документации нужно с небольшими корректировками, так как здесь приведены только минимальные значения.

Типы освещения

Прежде чем приступать к расчетам требуемого количества лампочек, необходимо разобраться с тем, какое освещение бывает. Итак, как можно догадаться, оно может быть двух типов:

естественным;
искусственным, которое создают лампы. Именно для этого типа освещения и будут производиться расчеты по количеству лампочек.

Искусственное освещение

В свою очередь искусственное освещение могут создавать следующие разновидности лампочек:

лампы накаливания;
светодиодные лампы. Это так называемые Led-светильники. В данном контексте необходимо отдельно рассматривать Led-светильники и Led-ленты, которые работают на одном и том же принципе;
люминесцентные лампы;
галогеновые лампы. Отдельно стоит заметить, что среди галогеновых типов источников света существуют еще некоторые подвиды. Это тоже необходимо учитывать при расчетах;
неоновые лампы.

Световой поток ламп

Каждый из вышеперечисленных типов лампочек создает освещение в определенном диапазоне в Люксах. Поэтому при расчетах необходимо обязательно учитывать тип лампы, которая будет создавать свет в комнате.
При этом не стоит забывать, что источники искусственного света могут создавать следующие освещение:

общее. В данном случае подсветка комнаты осуществляется с помощью центрально расположенного осветительного прибора. Зачастую в его роли выступает люстра;
комбинированное. Отличительной особенностью такой подсветки комнаты заключается в том, что здесь формируется локальное освещение – организовывается зонирование помещения с помощью осветительных приборов. При этом каждая зона может отличаться по степени яркости света.

Светотехнический расчет

Светотехнический расчет представляет собой сложный процесс определения требуемого количества источников света для каждого отдельно взятого помещения. Он проводится несколькими методами и требует учета всех параметров помещения, его технических и физических характеристик, а также оценки типа используемых лампочек.
Обратите внимание! Точность при расчете нужного числа ламп для комнат квартир и домов не требует такой точности. Достаточно попасть в допустимый диапазон, чтобы предотвратить негативное влияние на организм человека.
Но здесь нужно брать во внимание некоторые оговорки:

световой поток, которые создают лампы. Они могут быть разных типов. Особый акцент следует делать для галогеновых и Led-ламп, так как они имеют еще одну градацию по световому потоку;
высота потолка (в редких случаях расстояние от пола до настенного светильника). Этот показатель может быть различным, так как все постройки прошлого века, коих в нашей стране превалирующее большинство, строились по разным архитектурным задумкам. Этот параметр можно варьировать, выбирая, к примеру, низко висящие люстры при высоких потолках;

Высота потолка важна

назначение самого помещения. Для кухни и детской комнаты необходим больший световой поток, чем для коридора или спальни.

Во всем остальном в ходе проведения расчетов необходимо опираться только на индивидуальные показатели ламп. В данном случае основным показателем расчетов будет выступать удельная мощность лампы. Она определяется величиной потребляемой изделием электрической мощности (не путать со световой) на 1 м2 помещения. Именно данный показатель указывается на всех лампочках в виде маркировки.
Электрическая мощность для каждого помещения имеет следующие показатели:

гостиная и кабинет - 22 Вт на квадратный метр;
спальня- 15 Вт на 1 м 2;
кухня - 26 Вт на 1 м 2;
детская комната - 60 Вт на 1 м 2;
санузел - 20 Вт на 1 м 2;
коридор - 12 Вт на на 1 м 2.

Приведенные выше параметры считаются актуальными для галогеновых и обычных ламп. В ситуации если будут использоваться люминесцентные источники света, приведенные выше нормы необходимо уменьшить в 2,5-3 раза. Для светодиодных ламп – уменьшить в 10 раз.

Мощность ламп

Помимо этого данный показатель будет опираться еще и на тип осветительного прибора (люстра, точечные светильники т.д.).

Как рассчитываем

Чтобы рассчитать для комнаты количество требуемых ламп, необходимо руководствоваться принципом округления дробей в большую сторону. Это означает, что при получении, например, значения в 36 Вт для небольшого коридора, лучше использовать две лампочки на 25 Вт, чем одну на 40 Вт.
Обратите внимание! В данном вопросе также необходимо оценивать цветовую гамму помещения. При наличии темных тонов в оформлении, следует отдавать предпочтение более ярким источникам света.
Для получения конкретных цифр необходимо пользоваться формулой для расчета спотов. Здесь для расчета оптимального уровня необходимого освещения применяется следующая формула:
N = (S * W) / P, где эти показатели обозначают следующие величины:

N – количество имеющихся в помещении светильников. Измеряется в штуках;
S – площадь имеющегося помещения. Измеряется в кв.м;
W – удельная мощность излучаемого лампочками светового потока. Параметр обозначает тот уровень, который необходим для создания оптимального освещения. Для каждой лампы данный показатель свой. Измеряется в Вт/кв.м;
P – мощность для одного светильника. Измеряется в Вт.

Помните, что полученные в ходе расчетов цифры могут немного колебаться, но все же они будут максимально приближенными к реальным одинарным параметрам.
Чтобы было понятно, приведем пример расчетов. Выберем следующие параметры:

тип помещения - гостиная;
вид освещения - основное;
тип ламп - светодиодные;
мощность спота (средняя)– 5 Вт;
площадь помещения – 20 м2.

Показатель удельной мощности берется из таблицы или рассчитывается примерно, как это был указано выше. Для светодиодной лампы он составляет W = 3 Вт/кв.м. Вставляем все показатели в формулу и получаем N = (20 * 3) / 5 = 12 шт.
Также можно использовать другую формулу для определения освещенности:

Освещение в гостиной

P=pS/N, где показатели расшифровываются так:

Р – освещенность;
p – удельная осветительная мощность. Для ламп накаливания усредненное значение р = 20 Вт/м2, для галогеновых — 30 Вт/м2, для люминесцентных -10 Вт/м2, для светодиодных -3 Вт/м2. Измеряется в Вт/м2.;
S – площадь конкретного помещения в м2;
N – количество имеющихся светильников.

Используя вышеприведенные формулы, вы без проблем сможете рассчитать требуемое количество лампочек для каждого помещения в своем доме или квартире.

Некоторые нюансы

Приведенные формулы для расчета дают усредненные показатели, поэтому их можно слегка уменьшать. Например, если помещение довольно редко посещается (кладовая, коридор), то количество лампочек можно немого уменьшить, а вот для часто эксплуатируемых (детская комната, гостиная, кухня) разрешается незначительное превышение рассчитанной нормы. Помимо этого можно использовать комбинированное освещение, которое позволяет дополнительно подсветить определенную зону помещения.
Как видим, расчеты не так сложны, но они необходимы для вашего здоровья и комфортного времяпрепровождения дома.

Изготовление оригинального биокамина своими силами

В электрике существует такое понятие как, расчет освещенности помещения . Данный расчет является фундаментом

всей осветительной части электропроводки, поэтому ему следует уделить особое внимание. В этой татье мы подробно разберем:

Зачем делать расчет освещенности помещения?
На что следует обратить внимание, и что нужно учесть, при планировании освещения.
Какие существуют нормы освещенности жилых помещений?
Как выполнить расчёт освещённости помещения, пример расчёта

Теперь, обо всем по порядку.

Зачем делать расчет освещения?

В первую очередь, данный расчетнеобходим, для создания достаточной освещенности помещения, которая в свою очередь обеспечивает благоприятные и комфортные условия для жизни и здоровья человека.

Недостаток освещения или его чрезмерность, вызывает сильное напряжение глаз, быструю утомляемость и оказывает негативное психологическое давление, что неблагоприятным образом отражается на здоровье человека в целом.

На что следует обратить внимание при планировании освещения помещения?

Идеальным освещением для наших глаз, является естественный природный свет (дневное, утреннее или вечернее солнце, солнце за облаками).

Основной задачей расчета освещенности помещения, является максимальное приближение искусственного освещения к естественному. К искусственному освещению относиться такой свет, которым человек имеет возможность управлять.

Электрический свет, является искусственным, он получается в результате преобразование электрической энергии в один из видов электромагнитного излучения, которое воспринимается человеческим глазом как свет. Именно такое преобразование происходит внутри ламп установленных в корпусах осветительных электроустановок (светильники, люстры, бра, торшеры и так далее).

Лампа накаливания (лампочка Ильича)
Галогенная лампа
Люминесцентная лампа
Компактная люминесцентная лампа
Газоразрядная лампа

Каждая из этих ламп имеет свои характеристики, особенности, преимущества и недостатки. Поэтому, делая выбор в сторону конкретной лампы нужно учитывать следующие вещи:

Мощность лампы
Световой поток
Цветопередача

Эти данные указаны заводом изготовителем на упаковке лампы, опираясь на них, мы можем выбрать требуемую освещенность для конкретного помещения.

Мощность лампы – определяет, количество потребляемой электроэнергии лампой, измеряется в Ватах (Вт)

Световой поток – излучаемое лампой количество света, измеряется в Люменах (Лм).

Цветопередача – состоит из цветовой температуры и оттенка. Цветовая температура измеряется в диапазоне от красного 1800 К – до синего 16 000 К цвета. Измеряется в Кельвинах (К). Оттенок, для большинства видов ламп освещения, может быть теплого или холодного света, задает общую тональность светового потока.

Таблица цветопередачи некоторых источников света.

Таблица №1

Источник света	Кельвин (К)
Свеча	1500-2000
	2200
	2680
	2800
Лампа накаливания мощностью 200 Вт
Галогенная лампа
Люминесцентная лампа тёплого белого света
Солнце на горизонте	3400
Люминесцентная лампа белого света	3500
Люминесцентная лампа холодного белого света	4000
Солнце в полдень	5500
Люминесцентная лампа дневного света	5600-7000

Чем меньше значение, тем цветность ближе к красному, чем больше, тем ближе к синему. Например, знакомая нам всем 100 Ваттная лампа накаливания имеет цветность 2800 К.

Теперь, поговорим о таких понятиях как световой поток и световая отдача.

Световой поток – количество света излучаемое лампой.

Световая отдача – отношение светового потока к мощности (люмен на ватт, лм/Вт), показатель эффективности осветительной способности лампы, а так же ее экономичности.

Для наглядности, ниже приведена таблица световой отдачи некоторых источников света.

Таблица №2. Световой поток и световая отдача некоторых видов ламп.

Вид лампы	Световой поток (Люмен, лм)	Световая отдача (лм / Вт)
Лампа накаливания мощностью 10 Вт	50	5
Лампа накаливания мощностью 25 Вт	220	8,8
Лампа накаливания мощностью 40 Вт	415	10,4
Лампа накаливания мощностью 60 Вт	710	11,8
Лампа накаливания мощностью 75 Вт	935	12,5
Лампа накаливания мощностью 100 Вт	1340	13,4
Галогенная лампа накаливания на напряжение 230 В, мощностью 42 Вт	625	15
Галогенная лампа накаливания на напряжение 230 В, мощностью 55 Вт	900	16
Галогенная лампа накаливания на напряжение 230 В, мощностью 70 Вт	1170	17
Люминесцентная лампа мощностью 36 Вт	2850-3350	71-84
Светодиодная лампа мощностью 10 Вт, цветовой температуры 4500 К	860	86

Из таблицы видно, насколько отличаются показатели различных ламп. Именно поэтому, выбору следует уделить особое внимание.

Так же, немаловажную роль в освещенности помещения играют осветительные конструкции, в которые будут установлены выбранные лампы (люстра, светильник, бра).

Здесь, основными факторами являются:

Место установки (на стену или потолок),
Высота установки,
Наличие декоративных плафонов, их прозрачность,
Куда направлена лампа в светильнике (вверх, вниз, вбок).

Открытая лампа, даст больше светового потока, чем лампа закрытая непрозрачным плафоном. Чем выше от пола установлена лампа, тем больше от нее будет света, соответственно, светильник, смонтированный на потолке, будет освещать площадь больше, чем светильник, установленный на стене.

Стоит отметить еще один очень важный момент, который необходимо учесть при расчете освещенности помещения. Цвет стен и мебели. Ни для кого не секрет, что светлые тона отражают свет, а темные поглощают. При использовании темных цветовых решений в дизайне, будьте готовы к потерям освещенности за счет цвета.

Нормы освещенности жилых помещений

Для того чтобы знать, сколько конкретному помещению требуется освещения, главным управлением строительства разработаны специальные нормативные правила, которые прописаны в документации под названием СНиП (строительные нормы и правила). Ниже, в таблице, приведены нормы освещенности жилых помещений, согласно этих правил.

Стоит пояснить, что под понятием освещенности подразумевается необходимое количество светового потока на 1 квадратный метр помещения. Измеряется освещенность в Люксах (Лк).

Ниже приведена таблица освещенности жилых помещений согласно требований СНиП. Используя ее значения можно без труда самостоятельно выполнить довольно несложный расчет. Как его выполнить рассмотрим на конкретном на примере после таблицы.

Таблица №3. Нормы освещенности жилых помещений, согласно СНиП

Помещение	Норма освещенности (Лк)
Лифтовая шахта	5
Проход технического этажа
Проход чердака
Проход подвала
Вентиляционная камера
Тепловой пункт
Насосная
Электрощитовая
Колясочная	30
Велосипедная	30
Лестницы	20
Комната консьержа	150
Ванная комната
Туалет
Душевая комната
Бильярдная комната	300
Тренажерный зал	150
Баня
Бассейн
Раздевалка
Гардеробная комната	75
Подсобная комната	300
Холл квартиры	50
Коридор квартиры	50
Кабинет	300
Библиотека	300
Детская комната	200
Кухня	150
Жилая комната	150
Вестибюль	30

Расчёт освещённости помещения, пример расчёта

Напомню, что измеряется освещенность в люксах, 1 люкс = 1 люмен на метр квадратный

В качестве примера, выполним расчет освещенности кухни, площадью 7 метров квадратных.

Обратимся к таблице №3, норма освещенности 1 квадратного метра кухни составляет 150 Люкс.

150 Лк * 7 м 2 = 1050 Лк

Получается, что для освещения кухни нам потребуется освещенность в 1050 Лк.

А так как 1 Лк = 1 лм/м 2 , то получается, что для освещения кухни площадью 7 метров потребуется световой поток в 1050 Лм.

Теперь, подбираем по таблице № 2 лампы, которые будут использоваться в кухонном светильнике, подходящие нам по количеству рассчитанного светового потока.

Допустим, что освещение кухни мы хотим сделать лампами накаливания. Смотрим по таблице №2, что соответствует световому потоку в 1050 Лм. Обычная лампа накаливания мощностью 75 Вт выдает 935 Лм, что почти соответствует полученному в расчетах результату. Как вариант, можно так же использовать галогенную лампу накаливания на напряжение 230 В, мощностью 70 Вт, ее световой поток составляет 1170 Лм.

Перед тем, как мы сделаем окончательный выбор, нужно учесть еще два пункта:

Цветопередачу лампы
Конфигурацию светильника

Цветопередача лампы накаливания, выполненной в стандартном исполнении (с прозрачным стеклом), всегда равняется одному и тому же значению 2750 К, имеет один и тот же оттенок света. Поэтому, здесь мы не ничего не выбираем. Но, если бы, к примеру, наш выбор пал на компактную люминесцентную лампу, то здесь, нужно было бы выбрать оттенок света холодный или теплый и цветопередачу. Для ламп холодного оттенка – цветопередача начинается от синего цвета до белого, для ламп теплого оттенка - от белого до красного.

Теперь, разберем конфигурацию светильника. Допустим, наш светильник будет иметь матовый плафон, которым будет закрываться лампа. Здесь, стоит учесть, что такой плафон имеет свои плюсы и минусы. К плюсам, относиться мягкое распределение светового потока по комнате. К минусам, некоторая потеря света, за счет его преломления плафоном.

Как быть? Снова обращаемся к таблице №2, смотрим следующее значение светового потока выбранной нами лампы в большую сторону. Следующей, после лампы 70 Вт (935 Лм,) идет лампа накаливания мощностью 100 Вт, световой поток которой равен 1340 Лм. Выбираем данную лампу, она компенсирует потери светового потока в плафоне светильника.

Хочу отметить еще один очень важный момент. Перед тем, как выбрать лампы для светильника нужно посмотреть, на сколько Ватт рассчитан его патрон. Как правило, на патроне имеется наклейка или надпись с такой информацией. Особенно, это актуально при использовании в светильниках ламп накаливания и галогеновых ламп, так как они помимо света вырабатывают еще и тепло. Для примера, если в патрон, рассчитанный на максимальную лампу в 60 Вт, установить лампу мощностью 100 Вт, то он расплавиться.

Подведем итог произведенных нами расчетов

Выполнив расчет освещения помещения кухни, площадь которого равна 7 квадратным метрам, мы установили, что для освещения конкретной комнаты, согласно нормам СНиП, будет достаточно освещенности 1050 Люкс.

В данном помещении будет установлен один потолочный светильник с матовым плафоном. Учтя конфигурацию светильника, было принято решении об увеличении мощности лампы с 75 до 100 Вт.

По итогам проведенных расчетов, в кухонный потолочный светильник будет установлена лампа накаливания мощностью 100 Вт.

Благодаря выполненным расчетам мы получили достаточную освещенность помещения, что однозначно благоприятно отразиться на здоровье и комфорте находящихся в нем людей.

Светодиодные осветительные установки являются самыми молодыми из всех, однако бурный всплеск их развития, имеющий место в двадцать первом веке, позволил им оставить всех конкурентов далеко позади. Безусловно, технология led (light emitting diode) сегодня является наиболее перспективной и способна заменить любые другие источники света в частном доме или квартире.

Какими бы совершенными осветительными приборами не было оснащено жилище, желаемого эффекта можно достичь только в случае их правильного применения. Грамотно организованное расположение светильников поможет обеспечить благоприятные условия для здоровья зрительного аппарата человека и создаст комфортную атмосферу для жизнедеятельности хозяев. Поэтому очень важно ответственно подойти к проектированию и расчету основных светотехнических параметров помещения.

При оценке необходимого освещения принимаются во внимание такие параметры, как освещенность (измеряется в люменах), яркость (оценивается в люксах) и сила света (единицей измерения является кандела). Первая величина считается наиболее важной и зависит от значения светового потока, который распределяется по рабочей плоскости.

Преимущества led технологий

Светодиодными лампами сейчас никого не удивишь. Изделия с хорошей светоотдачей, высоким коэффициентом полезного действия и низким энергопотреблением уверенно продолжают свой ход по планете семимильными шагами. Постепенно они вытесняют еще недавно популярные компактные люминесцентные лампы, а также приходят на замену лампам накаливания, эффективность которых уже давно стала вчерашним днем.

Едва ли не единственным недостатком светодиодок является их достаточно высокая стоимость. Однако их преимущества перед традиционными источниками фотонного излучения позволят им неоднократно окупить свою дороговизну.

К основным положительным качествам осветительных устройств типа led можно отнести:

продолжительный срок эксплуатации (от 50 тыс. до 100 тыс. часов);
отсутствие в составе паров ртути и других ядовитых веществ;
надежность и безопасность использования;
компактные размеры;
стойкость к механическим вибрациям;
отсутствие внешней пускорегулирующей аппаратуры;
безопасность для экологии;
возможность эксплуатации в условиях повышенной влажности;
надежный запуск при низких температурах;
хороший индекс цветопередачи;
высокая эффективность светового потока (в современных образцах – от 60 до 140 Лм/Вт).

Основные виды светодиодного освещения

Под светотехническим расчетом в широком смысле слова, предполагается совокупность математических операций, которые связывают параметры осветительной установки (число, мощность и расположение светильников) и количественную меру светотехнических показателей.

Прежде чем рассмотреть расчет, стоит сказать существующих видах освещения, от которых напрямую зависят предъявляемые к нему требования. В светотехники традиционно выделяют три вида освещения:

акцентированное,
местное (функциональное),
общее.

Первое зачастую используется для оформления интерьера, создания в комнате определенной атмосферы, интересной игры оттенков, дополнения комнаты уникальными визуальными эффектами. К данному виду не предъявляется особых требований, и он потребляет мало электроэнергии. Как правило, акцентированный тип выполняется компактными светодиодными светильниками направленного света и led-полосами различной длины и формы.

Группа местного освещения применяется для создания достаточного количества света на рабочей плоскости. К примеру, это может быть письменный или кухонный стол в квартире, фрезерный станок на заводе, конвейерная линия по сборке бытовой техники на фабрике и др. Также оно может применяться для зонирования комнаты.

Общий тип используется для поддержания определенного уровня света во всей квартире или помещения значительной площади.

Нормирование освещения и основные принципы расчета

В нашей стране существуют средние нормированные значения освещенности для различных классов помещений. Регламентируются они Строительными нормами и правилами (СНиП). Эти данные удобно будет представить в виде таблицы.

Тип помещения	Необходимый уровень освещенности на 1м²
Прихожая	100 люкс
Лестничная площадка	100 люкс
Рабочий кабинет	300 люкс
Учебная аудитория	300 люкс
Спортивный зал	400 люкс
Пункт общественного питания	200 люкс
Офисные помещения	380-490 люкс
Гостиная комната	450 люкс
Спальня	200 люкс

Представленные выше значения освещенности соответствуют величине светового потока, которая приходится на 1 квадратный метр освещаемой площади и является достаточной для зрительного комфорта человека. При этом следует учесть, что приведенные данные берутся для помещений с высотой потолка 2,5-3,0 метра. Если же этажное перекрытие находится выше, то уровень освещенности в люксах можно принять в 1,5-1,7 раза больше. Обусловлено это тем, что освещенность изменяется прямо пропорционально квадрату расстояния до освещаемого объекта. Поэтому, чем ближе к рабочей плоскости будет расположена люстра с лампами, тем эффективнее будет использоваться полезный поток, излучаемый светодиодкой.

Пример расчета

Руководствуясь данными таблицы, выполнить расчет освещения дома светодиодными лампами не составит труда. В техническом паспорте каждого устройства led содержится информация о величине производимого им светового потока. Тогда, для того, чтобы определить требуемую величину освещения, достаточно будет умножить количество квадратных метров комнаты на нормированное СНиПом значение освещенности, а затем разделить полученное произведение на световой поток одной led лампочки в люменах.

Например, если имеется осветительное устройство со значением светового потока 400 люмен, то для спальной комнаты площадью 12 квадратных метров нужно 6 таких изделий:

(12м 2 х 200 люкс)/400 люмен=6 шт.

Либо 3 со световым потоком в 800 люмен:

(12м 2 х 200 люкс)/800 люмен=3 шт.

К сведению! Стандартная светодиодная лампочка с мощностью в 11 Вт имеет световой поток в 700-800 люмен и приравнивается к лампе накаливания на 75 Вт.

Таким образом, можно будет узнать, сколько лампочек потребуется для создания комфортного уровня света в помещении. Как правило, данное число получается не целым и нуждается в округлении в большую или меньшую сторону.

Неточности и погрешности: с чем они связаны

Предложенный выше способ оценки освещенности квартиры светодиодными источниками является упрощенным и не может учесть всех факторов, влияющих на качество света. К таким показателям относятся:

коэффициенты светоотражения различных поверхностей,
параметры светильников, рассеивателей и отражателей,
индекс комнаты,
КПД помещения и пр.

Однако даже квалифицированные инженеры не могут выполнить оценку требуемого уровня led освещения со стопроцентной точностью, потому как даже вычисления с применением точных методов предполагает введение ряда предположений и общепринятых усредненных множителей.

Кроме того, сами нормы освещенности не являются строго обоснованными, поэтому компромисс между желаемым и возможным результатом всегда сохраняется на определенном участке шкалы освещенностей.

Вконтакте

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:

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

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

косинусную закономерность, выражаемую кривой света Д;
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:

комфорта;
безопасности;
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:

популярными ручными методиками:
специализированными компьютерными программами.

Способы ручного расчета освещения

Наиболее доступными являются методы:

коэффициентов;
удельной мощности;
точечного распределения;
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.

ЛЮКСМЕТР TESTO 545. Прибор для измерения освещенности

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:

метод удельной мощности,
метод коэффициента использования,
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.

Расположение точечных светильников и графики для круглосимметричных источников света

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.