Расчет освещенности помещения светодиодными лампами

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:

Таблица 2. Нормативные величины освещения жилых комнат:

Тип помещения	Необходимое освещение на 1м² (Люкс)
Прихожая	От 80 до 100
Кухня	От 200 до 250
Ванная комната	От 200 до 250
Гостиная	От 300 до 400
Детская	200
Спальня	От 200 до 250
Кладовка	200

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.

Свет в помещениях по СНиПИсточник amperof.ru

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

Определение уровня освещенности

Рассмотрим, как рассчитать интенсивность свечения для конкретной комнаты. Формула выглядит следующим образом: Ф = R * S * L, где:

• R – освещенность на 1 кв. м;
• S – площадь помещения;
• L – коэффициент запаса.

Для примера рассмотрим расчет интенсивности свечения в спальне площадью 8 кв. м. Освещенность (R) берется из списка выше (глава «Нормы освещенности комнат»).

В качестве примера можно рассмотреть расчет светодиодного освещения спальни:

Ф = 200 * 8 * 1,1 = 1760 лм

Исходя из полученного значения, приходим к выводу: суммарная величина светового потока всех используемых источников света должна быть приближена к 1760 лм. Напоминаем о негативном влиянии как избыточного, так и недостаточного освещения.

Методы расчета наружного освещения

Сегодня на практике используется три метода светотехнического расчета наружного освещения:

·Точечный – суть метода заключается в вычислении показателей для каждого устанавливаемого источника света. Его преимущество – в возможности рассчитать неравномерный свет. А его главный недостаток – в трудоемкости. Этот ручной способ требует особого внимания и педантичности проектировщика.

·С коэффициентом светового потока – еще более трудоемкий метод, берущий во внимание отражаемость предметов, распределение излучения, использование светового потока. Чаще используется для проектирования внутреннего света. ·Метод удельных мощностей – наиболее популярный среди ручных способов благодаря своей простоте (относительно предыдущих двух вариантов)

С его помощью можно найти требуемое количество осветительных приборов, базируясь на нормативных показателях и простых исходных данных

·Метод удельных мощностей – наиболее популярный среди ручных способов благодаря своей простоте (относительно предыдущих двух вариантов). С его помощью можно найти требуемое количество осветительных приборов, базируясь на нормативных показателях и простых исходных данных.

В зависимости от поставленной задачи можно использовать различные формулы. Математические вычисления нужны не только для того, чтобы в итоге соблюсти нормы освещенности, но и использовать необходимое число осветительных приборов. Ведь каждый лишний элемент – это не только затраты на его покупку, но и издержки на установку и обслуживание.

Пример светотехнического расчета наружного освещения территории детской площадки у дома

Допустим, вы планируете переезд в таунхаус, где есть свободных 150 квадратных метров для игровой площадки, осталось только ее оборудовать и установить определенное количество фонарей. Но какое?

Рассчитаем по формуле:

L = E*S*N*K / (F*X), где

L – искомое количество осветительных приборов.

E – освещенность (лк). Сразу подсмотрим в СНиП и возьмем число 10.

S – площадь, которая по условию равна 150 м.кв.

N – коэффициент неравномерной освещенности. По сути, это отношение максимальной освещенности к минимальной. Для разных типов ламп установлены его различные значения: 1,15 для ламп накаливания, 1,1 – люминесцентных, 1 – зачастую используют для светодиодных.

K – еще один полезный коэффициент, помогающей учесть уменьшение яркости лампы из-за загрязнения, запыления или затертости стекла при длительной эксплуатации. Значение зависит от многих факторов, начиная от типа ламп и заканчивая степенью запыленности пространства. Предположим, что таунхаус находится в чистом районе, тогда K будет равен: 1,5 для ламп накаливая, 1,4 для газоразрядных, 1 для светодиодных. Значение этого коэффициента – еще один повод выбрать светодиодный вариант. Ведь итоговое количество будет меньшим, а значит и затраты на установку тоже ниже. Хорошим вариантом станут светильники для улиц Ziverd.

F – световой поток одного светильника. Это числовое выражение количества излучаемого света, измеряется в Люменах (лм). Обычно указывается в технической документации к прибору. Если не можете найти это значение, можно умножить мощность лампы на коэффициент светимости. В нашем случае показатель указан производителем и равен 3735 лм.

X – коэффициент, который определяется, исходя из отражающей способности объектов и строений на территории обустраиваемой площадки. Для его поиска можем обратиться все к тому же СНиПу. Предположим, что равномерности распределения света будет мешать лишь фасад дома, оформленный розовым силикатным кирпичом. В таком случае на место «X» подставим 0,3.

Данные известны, переходим к расчету освещения уличным светильником детской площадки:

L = 10*150*1*1 / (3735*0,3) = 1,34.

Таким образом, можно установить один светильник указанной мощности, либо два меньшей мощности.

Расчет светодиодных элементов для освещения помещения

Расчет количества светодиодных светильников осуществляется по достаточно простой формуле.

Число осветителей определяется в зависимости от площади помещения и требуемой освещенности.

Общий световой поток прибора определяется степенью освещенности, умноженной на площадь помещения и поделенной на число лампочек.

Расчет освещения светодиодными источниками на 1м2

Степень освещенности равна количеству лампочек, умноженному на значение светового потока одной лампы и поделенному на освещаемую площадь.

Какое количество осветителей на диодах понадобится на квадратный метр, будет зависеть от варианта монтажа самого устройства.

Например:

• если светодиодные элементы вставляются в стандартную потолочную люстру, тогда их световой поток нужно подбирать в зависимости от требуемой световой интенсивности;
• в случае монтажа точечного оборудования по всему периметру помещения нужно разделить требуемый показатель освещенности на значение светового потока осветительного источника, который планируется в дальнейшем использовать.

Также стоит учитывать, что источники, вмонтированные непосредственно в потолочную конструкцию, приблизительно на 25 см расположены выше, если сравнивать с подвесной полочной люстрой. Соответственно, световая интенсивность должна быть выше на 20 %.

Требования к освещению для помещений с компьютером

Для офисных помещений, где используются компьютеры, выдвигаются особые требования. Причиной является дополнительное воздействие на глаза света от монитора, которое нужно компенсировать искусственной подсветкой.

В комнатах с использованием компьютерной техники с дисплеями яркость общего света должна быть не менее 200 Лк. Если компьютеры стоят на рабочем столе, то уровень комбинированного освещения должен составлять 500/300 Лк, а искусственного — 400 Лк.

Непрерывная работа за компьютером запрещена. В дневное время максимальное время непрерывной работы составляет 2 часа. В тёмное время суток — 1 час, после чего необходимо сделать 10-15-минутный перерыв и желательно проделать упражнения для глаз.

К лампам также выдвигаются определённые требования. Коэффициент пульсации не должен быть свыше 10%, а индекс цветопередачи — не менее 80%. Таким нормам соответствуют, например, светодиодные светильники. Светодиодные лампы располагают на расстоянии 50-60 см от монитора. Их свет не должен попадать прямо на монитор или в глаза человеку. Лучше всего применять лампы с рассеянным жёлтым светом.

Правильная подсветка рабочего места обеспечивает высокую производительность труда и удовлетворённость специалистов. Соблюдая основные нормы и правила, работодатель обеспечивает своим сотрудникам комфортные условия, которые не только повышают работоспособность каждого отдельного члена коллектива, но и способствуют поддержанию здоровья.

Соотношение Ватт, Люмен, Люкс

Еще 10 лет назад подобрать подходящую лампочку было проще, так как максимальная мощность указывалась на каждом приборе. Сейчас устройства с нитью накала заменяют энергосберегающие, значения мощности которых полностью изменились. Теперь при выборе ламп следует учитывать освещенность (Лк) и световой поток (Лм).

Чтобы определить количество света, нужно обращать внимание на Люкс и Люмен. Многие потребители до сих пор путают эти важные значения

Первый показатель указывает поверхность, на которую попадает свет, а второй – световой поток лампочки. Устройство со световой мощностью 1 Люмен качественно освещает 1м², создавая освещенность 1 Лк. То есть, Лк показывает соотношение количества Лм и подсвеченной площади.

Дальше представлена таблица, которая помогает перевести Вт в люмены для ламп разного типа:

Лампа с нитью накала, мощность (Вт)	Люминесцентная, мощность (Вт)	Светодиодная, мощность (Вт)	Световая мощность (Люмены)
20	5 – 7	2 – 3	До 250
40	10 – 13	4 – 5	До 400
60	15 – 16	8 – 10	До 700
75	18 – 20	10 – 12	До 1000
100	25 – 30	12 – 15	До 1300
150	40 – 50	18 – 20	До 1800
200	60 – 80	25 – 30	До 2500

Эта таблица показывает, что потребность в энергии разных типов приборов отличается. Однако в ней указаны только приблизительные параметры, которые можно использовать для того, чтобы узнать, сколько люменов необходимо на 1м².

Примерно на 1 Вт потребляемой энергии обычная лампочка может излучать 8 – 2 Лм. Такая разница может быть вызвана многими причинами, например, устройства изготовлены из разных материалов, они повреждаются при транспортировке и т. д.

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».

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
ОсвещениеКакое освещение для рассады лучше выбрать
Следующая
ОсвещениеЧто называется освещенностью

Спасибо, помогло!1Не помогло

Самый простой способ расчета освещенности помещения светодиодными лампами

Проще всего сделать расчет освещенности помещения светодиодными лампами следующим способом:

Рассчитаем нужную величину светового потока (в люменах).

Для этого просто перемножим известные величины:

площадь помещения × норму освещенности × корректировочный коэффициент по высоте потолка.

Например, площадь помещения — 15 м², высота потолков — 2.5 м, а значит коэффициент равен единице, помещение — кухня, для которой норма освещенности составляет 150 Лк

В результате получаем:

15 × 150 × 1 = 2250 люмен (лм).

Второй шаг в расчете — это вычисление количества и мощности светодиодных лампочек. Здесь можно поступить двумя противоположными способами.

1. Разделить общий световой поток на мощность ламп, чтобы получить их количество. При этом мощность светового потока обычно указывается на упаковке лампочки, и она не равняется мощности. Например, лампа мощностью 10 Вт дает поток 800 люмен. То есть, в результате получаем 2250 / 800= 2.8 или 3 лампы.
2. Более обоснован другой способ расчета. Расчет строится исходя из количества точек освещения, установленных в помещении. Например: 2250/6 ламп = 375 люмен. Такой поток дают лампы мощностью 5 Вт.

При последнем варианте помещения увеличение количества ламп меньшей мощности приводит к более равномерному распределению света по помещению.

Как определить, сколько светильников надо под конкретную комнату

Даже используя базовую информацию, изложенную выше, можно посчитать, сколько точечных светильников потребуется в помещении. Для этого есть простые советы:

1. Определите площадь помещения, измерив длину и ширину.
2. По таблице определите норму освещенности на квадратный метр. Умножьте на площадь, чтобы получить ориентировочный результат.
3. Подберите светильники, после чего итоговое число из пункта выше разделите на мощность одного элемента. Если значение дробное, лучше округлить в большую сторону.
4. Если есть несколько вариантов с разной мощностью, стоит использовать менее мощные светильники и поставить их больше. Тогда свет будет равномернее и комфортнее для глаз.

Выделение рабочей зоны с помощью точечных светильников.

Задача №1 — расчёт мощности светильника

Я столкнулся c первой задачей. То есть я решил, каким образом будут располагаться светильники и для осуществления моей задумки, я расположил девять светильников в виде буквы «П»:

Соответственно мне необходимо было определить, каким световым потоком должен обладать светильник, чтобы обеспечить требуемую освещённость на кухне, а по световому потоку выбрать марку и модель светильника.

Для расчёта требуемого количества светильников нам необходимо знать нормативную освещённость, которая устанавливается СНиП 23-05-95* — «Искусственное и естественное освещение». Согласно данного СНиПа для кухни Е_н=150 лк

Площадь моей кухни равна 5 кв.м, S=5

Количество светильников: N=9

Теперь осталось разобраться с коэффициентами:

К – коэффициент запаса, также как и нормативная освещённость принимается по СНиП 23-05-95 (для жилых помещений 1,4 – 1,5), я принял К=1,4

Z – коэффициент неравномерности, принимается в зависимости от типа ламп и находится в пределах 1,0-1,2, для светодиодных светильников допускается принять Z=1,0

η – коэффициент использования светового потока, зависит от индекса помещения, отражающих поверхностей и типа ламп. Вообще данный коэффициент принимается по специальным таблицам, их можно найти на сайтах производителей ламп. На данный момент, я смог найти таблицы только для люминесцентных и ртутных ламп, всё-таки светодиодные лампы только набирают обороты, и информации для расчётов практически нет, но при всём этом, одну из таких таблиц активно используют сайты, продающие светодиодное оборудование: вот один из них — http://diode-system.com/kak-rasschitat-kolichestvo-svetilnikov.html А если используют профессионалы, то почему бы не воспользоваться и нам?

Таблица коэффициентов использования светового потока:

Теперь нужно понять, как ей пользоваться. Мы видим, что коэффициент использования светового потока зависит от индекса помещения и от коэффициентов отражения поверхностей потолка, стен и пола. Для коэффициентов отражения приведены наиболее распространённые варианты. Например: схема 0,7-0,5-0,3 (четвёртый столбик таблицы) соответствует помещению с белым потолком, светлыми обоями, и напольным покрытием, которое темнее обоев (это наиболее распространённый вариант)

Примерные коэффициенты отражения приведены в таблице ниже:

Согласно таблицы, для моей кухни подойдёт схема 0,7-0,5-0,3

Теперь рассчитаем индекс помещения — i. Этот параметр напрямую зависит от габаритов помещения и высоты рабочей поверхности. Если рабочей поверхностью считают стол, то обычно hраб=0,8 м. Для кухни рабочей поверхностью является: стол, плита, столешница, мойка, а они, как правило, имеют высоту 0,8-1,0 м, поэтому я принимаю hраб=0,8 м

Теперь рассчитаем расчётную высоту. Расчётная высота – это расстояние от светильника до рабочей поверхности, в моём случае светильники точечные встраиваемые, то есть расчётная высота будет измеряться от плоскости потолка до рабочей поверхности:

Сам индекс помещения рассчитывается по формуле:

a и b – соответственно ширина и длина помещения.

Округляем индекс помещения в большую сторону из ряда: 0,6; 0,8; 1,00; 1,25 и т.д. (смотрите второй столбец таблицы). Соответственно я принимаю 0,8

Теперь у нас есть все данные, чтобы определить коэффициент использования светового потока, пользуемся таблицей и получаем, что η = 0,39

И так, подставляем все данные в формулу для определения светового потока одного светильника:

То есть световой поток одного светильника будет равен 299 люмен. Это ориентировочно светодиодные светильники мощностью 3,5-4 Вт (см. таблицу ниже)

То есть для моей кухни подойдёт 9 светодиодных ламп мощностью 3,5 — 4 Вт (≈ 299 лм). Заходим в интернет и находим светильники соответствующей мощности, на всякий случай смотрим такой параметр, как световой поток (чтобы он был не менее нашего расчётного).

Вот, что удалось найти сразу:

Самое главное не ошибитесь с типом лампы, её цоколем и патроном. В своих точечных светильниках я использовал лампы с типоразмером MR16 и цоколем GU-5.3

Вариант – люстры не будет

При отсутствии люстры по центру комнаты, все освещение организуется только за счет точечных светильников по всей поверхности потолка.

Сначала высчитываете площадь.Далее, определяете общую мощность светодиодного освещения исходя из правила 1м2=5Вт.

Таким образом, на все освещение комнаты необходимо 100Вт светодиодной мощности. Только после этого можно приступать к подбору самих светодиодных светильников.

Ассортимент по мощностям у них очень большой. Например, у популярных моделей Ecola, Gauss и других производителей, под стандарт GX53 есть разновидности:

6Вт

8Вт

10Вт

15-20Вт

При больших площадях, не нужно впадать в крайности и смотреть на самые маленькие модели. Чаще всего, выбор делают в сторону чего-то среднего или чуть выше.

Оптимальным вариантом для нашего случая будут 10 ваттные GX53.

Теперь расчетную итоговую мощность в 100Вт нужно разделить на мощность одной выбранной лампочки в 10Вт.

Получается, что на зал площадью 20м2 необходимо установить 10 светоточек мощностью 10Вт каждая.

Если же вам захочется, чтобы светильников было больше и данное количество вас не устраивает, то выбирайте 6 ваттные модели.

Эта же формула действует и в обратную сторону. Хотите уменьшить число светильников, подбирайте их большей мощности – 15Вт.

Вот таким простым способом высчитывается количество точечных светодиодных источников света, если у вас нет люстры.

Погрешности в расчетах

Обычно лампочки накаливания меняют на светодиодные в процессе проведения ремонта, и впоследствии освещение оказывается недостаточным. Главная причина этого в том, что при расчете количества необходимых светодиодных элементов не учитывался коэффициент отражения от различных поверхностей.

Например, на существенное снижение освещенности в комнате могут повлиять:

• темные обои;
• ламинат, линолеум темных цветов;
• подвесные потолочные конструкции с матовым полотном.

В данной ситуации предполагается общий показатель освещенности.

Световая интенсивность на рабочем столе от светодиодного осветителя, установленного над ним, может быть вполне достаточной. Но уже лежа на диване, читать книгу будет некомфортно, если стеновые поверхности практически не будут отражать световой поток, направленный от потолочного прибора освещения.

Коэффициент отражения можно установить исходя из цветовых оттенков поверхности:

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

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:

18*150/300=9 штук.

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.

Этапы процедуры:

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 = E*S*k*Z/F*ȵ, где

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.

Расчет:

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.

Виды и типы светильников и ламп для освещения в квартире

Критерии выбора:

• назначение;

• расположение;

• размер;

• экономичность;

• внешний вид, соответствие выбранному стилю.

Выбрать можно из 4-х видов источников освещения:

1. Лампы накаливания:

   • дешёвые;

   • ровный свет без мерцания и бликов;

   • быстро нагреваются, можно обжечься;

   • самые прожорливые в плане электропитания;

   • быстро перегорают;

   • цвет освещения только желтый;

2. Галогенные – аналог первого вида, но внутрь добавлен пары брома или йода, то есть элементы группы галогенов: 

   • служат немного дольше;

   • электроэнергии тратят меньше;

   • тоже сильно нагреваются;

   • нельзя трогать руками – любой налет на поверхности быстро повышает температуру и срок службы падает.

3. Энергосберегающие, самые долговечные, поэтому самые экономичные, несмотря на стоимость. К ним относятся:

   • А. Компактные люминесцентные лампы:

     • не греются;

     • внутри пары ртути и фосфора;

     • нужна спец утилизация и бережное обращение, желательно не разбивать;

     • реагируют на скачки напряжения, из-за чего могут быстро перегореть;

     • могут мерцать;

     • есть виды, которые включаются не сразу, а постепенно набирая мощность;

   • Б. Светодиодные = LED:

     • современные и надежные;

     • срок службы больше, чем у ламп накаливания в 25 раз;

     • потребление энергии < в 8 раз;

     • включаются мгновенно;

     • остаются «внешне холодными»;

     • светят ровно, не мерцают;

     • эффект естественного освещения;

Теплый и холодный виды искусственного освещения

Источники с низкой температурой цвета освещения светят желтым, а с высокой – белым или голубоватым.

Выбор делают исходя из собственных предпочтений. Но нужно учитывать некоторые особенности. 

Теплое освещение более мягкое, поэтому работает на релакс. 

Холодное освещение не располагает к отдыху, напротив заряжает бодростью и силой. Лучше высвечивает «подробности», поэтому для мелких работ подходит больше. Но слишком холодный свет, близкий к голубому, при длительном свечении может плохо отразиться на самочувствии. 

Вообще лампы имеют только одну температуру. Но уже придумали экземпляры 2 в 1-ом. Теплый + холодный. Режимы освещения можно переключать под настроение.