Как рассчитать освещение в комнате

НАСКОЛЬКО ВАЖЕН СВЕТОТЕХНИЧЕСКИЙ РАСЧЕТ

В зависимости от типа освещения, требований клиента и условий эксплуатации инженер-светотехник подбирает тип оборудования, а затем производит расчет освещенности согласно техническому заданию, нормативным документам, СНиП и ГОСТ в специализированных программных средах таких, как Dialux, Calcalux, Relux, Litestar и др. От качества светотехнического проектирования зависит как реализация концепции, так и эффективность энергозатрат при эксплуатации.

Светотехнический расчет позволяет найти оптимальное и корректное решение: выбрать тип, оптику, мощность светильников, а также определить высоту, месторасположение прибора и направление луча в пространстве, тем самым сократив мощность и стоимость осветительной установки, иными словами – повысить энергоэффективность при наименьшей стоимости первоначальных затрат.

Благодаря различным опциям программ, для сложных и массивных сооружений мы имеем возможность построить сцену освещения с деталями инженерных конструкций, ввести дополнительные элементы и предметы, т.е. точным образом воспроизвести архитектуру объекта,  чтобы на этапе разработки проекта избежать ошибок. Правильно выполненный  светотехнический расчет и грамотно скомпонованные результаты позволяют упростить настройку оборудования и тем самым сократить время сдачи объекта в эксплуатацию.

Светотехнический расчет помогает определиться с выбором экономической целесообразной системы освещения и ее характеристик. Специалисты светотехнической компании «МТ Электро» в процессе такого расчета определят тип светильников, соответствующих вашему объекту, их мощность, оптимальное количество и особенности установки источников света на указанной площади.

После реализации выполненного светотехнического проекта наши специалисты с помощью профессиональных инструментов могут выполнить замеры освещенности, составить заключение о состоянии системы освещения на измеряемых участках и провести аудит светотехнической установки на предмет соответствия нормативным показателям. Кроме того, наши клиенты всегда могут обратиться к нам за методическими указаниями по проведению замеров и практическому обучение личного состава для самостоятельного проведения светотехнических измерений.

Для полного аудита осветительной установки у компании «СТК МТ Электро» имеется своя зарегистрированная электролаборатория и допуск к энергетическому обследованию объекта.

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.

Самостоятельный расчет нужного количества света и осветительных приборов

Разобраться в расчетах несложно, так как все данные можно найти в свободном доступе. Если следовать простой инструкции, можно определить основные показатели, которые потребуются при определении мощности и количества светильников для той или иной комнаты

Есть несколько факторов, которым надо уделить внимание:

По таблице определяется, сколько люмен на 1 квадратный метр требуется для нормальной освещенности в том или ином помещении. Проще всего сделать общий план квартиры или дома с указанием рекомендуемой освещенности для каждой комнаты, тогда вероятность ошибок снижается. Учитывается и тип светильников — если они с рассеивающими плафонами или световой поток направлен в потолок, нужно увеличить показатели на 20-30%.
Подобранное значение обозначает норму для квадратного метра. Чтобы рассчитать общий показатель, надо знать площадь помещения. Она умножается на норму, в результате получается суммарное значение для комнаты. Например, если освещенность равна 200 Лм, а площадь 12 кв.м., то итоговый результат составит 2400 люменов.

Показатели в таблицах даны для светильников, которые расположены на высоте 2,7 метра или ниже. Но если источник света находится выше, надо использовать поправочный коэффициент, на него умножается результат, который был получен ранее

При высоте от 2,7 до 3 мм нужно умножить на 1,2; от 3 до 3,5 – на 1,5; от 3,5 до 4,5 – на 2.

Важно учесть особенности использования помещения. Если нужна спокойная, расслабляющая обстановка для отдыха или общения, лучше всего подойдет общее рассеянное освещение

Функциональное освещение нужно для выделения отдельных участков: рабочей зоны на кухне, стола для работы с документами, места для рукоделия и т.д. Акцентированный свет нужен для выделения отдельных объектов, зонирования пространства или декоративной подсветки.

Коэффициент отражения поверхностей также надо учесть. Тут учитываются такие данные: белые стены или потолок отражают 70% света, светлые – 50%, серые – 30%, темные – 10%. Проще всего суммировать показатели стен, потолка и пола, разделить итог на 3 и использовать усредненный поправочный коэффициент.

При использовании светодиодных светильников стоит дополнительно учитывать некоторые параметры, которые влияют на освещение:

1. Цветовая температура: может быть теплой, нейтральной или холодной. Для жилых помещений применяют первые 2 типа.
2. Коэффициент цветопередачи (Ra). Для нормального восприятия цветов он должен составлять 80 и больше.
3. Показатель мерцания – не больше 10%.

Для растений используются фитолампы с определенным спектром.

Освещение детских площадок: нормы

Современные детские площадки, конечно, отличаются от спортивных, но по своей функциональности их можно приравнять друг к другу. К привычным нам горкам, качелям и каруселям, для физического развития детей, добавляется множество спортивных снарядов. Поэтому грамотное и эффективное освещение для детских площадок, просто необходима.

Обладая такими характеристиками, для детских игровых площадок нужно учитывать важные параметры.

Список параметров:

• Обеспечение комфорта и безопасности;
• Предупреждение травматизма;
• Возможность находиться на площадке вечером (особенно зимой).

Норматив освещённости детских площадок по Российскому стандарту равен 10 люкс. Но так, как площадки совершенствуются, необходимая (нормальная) степень освещённости должна составлять 70 – 100 люкс.

В соответствии с размерами, для различных детских площадок подбирается оптимальное соотношение высоты и расположения осветительных приборов. К ним относят консольные (высотой до 10 метров), и локальные (высотой до 4 метров). Мощность отдельного уличного прибора освещения рассчитывается согласно стандартам СНиП.

Стоит учитывать и эстетическую составляющую, подобрав светильники подчёркивающие экстерьер площадки.

Важен ли вид освещения и характеристика поверхности

Дизайнерское оформление помещений предполагает 3 вида освещения: акцентированное, функциональное, общее. Каждый из них в большей или меньшей степени влияет на освещенность. Зная особенности видов, рассчитывают необходимый показатель.

Акцентированное освещение применяется в интерьере для выделения объектов, создания желаемой атмосферы. Используются различные световые эффекты, оттенки, получаемые от экономных источников: светодиодных лент, маленьких светильников. Особые требования к уровню освещенности не предъявляются.

Функциональное освещение служит для дополнительной подсветки рабочего места на кухне, в мастерской, кабинете, у зеркала и т.п. Дизайнеры применяют его для зонирования комнат.

Назначение общего освещения — дать количество света, необходимое для помещения. Источники размещают на потолке, стенах, используют торшеры и т.д. Тип светильников роли не играет

Общее освещение используют при расчетах необходимого уровня, не принимая во внимание акцентированное, иногда учитывают местное

Иногда после всех расчетов оказывается, что освещенность недостаточная. Такое случается, когда не учитывают отражающую способность поверхностей. Если стены или пол комнаты темные, потолок матовый, освещенность уменьшается. Например, освещение над столом яркое, его достаточно для работы. Для чтения книги на диване интенсивности света мало, потому что лучи плохо отражаются от темных стен.

Формула для расчета коэффициента отражения.

Существует коэффициент отражения (КО), который зависит от цвета поверхности:

• белые стены и потолок отражают 70% света;
• светлые — 50%;
• серые — 30 %;
• темные — 10%.

Черные поверхности не отражают ничего, поглощая лучи. Определяют освещенность с учетом отражения, используя таблицы. Существует упрощенная формула, согласно которой усредненный отражающий коэффициент равняется сумме КО стен, потолка, пола, разделенной на 3. Этот коэффициент используют при расчетах.

Нормируемые показатели искусственного освещения помещений жилых зданий

В данном пункте справочно приведем данные из СанПиН 2.2.1/2.1.1.1278–03, а также рассмотрим группировку ламп освещения по мощности и типу.

Нормы искусственного освещения: 

Значения светового потока ламп разной мощности и типа:

Подведем краткий итог. Выбрав простой способ расчета освещения по нормам освещенности, для определения нужного количества ламп вам достаточно использовать представленные табличные данные и формулу освещенности 1 Лк = 1 Лм ⁄ 1м². Соответственно требуемое количество ламп для помещений с высотой потолков от 2,5 до 2,7 метров = (освещенность по норме, Лк × площадь помещения, м²) ⁄ световой поток одной лампы, Лм.

Расчета количества лампочек на квадратный метр

Узнать количество точечных светильников на квадратный метр можно с помощью формул или автоматически (онлайн калькулятор). Оба варианта очень просты, т.к. можно подставить свои показатели и получить результат за считанные секунды.

Формула

Формула выглядит так:

N=(S+W)/P

Разберем каждый показатель:

1. N – количество светильников, которое потребуется для конкретной комнаты.
2. S – размер помещения в метрах квадратных.
3. W – мощность светового потока, которая подбирается по установленным нормам.
4. Р – мощность одного точечного светильника.

При расчетах нужно учитывать и такой показатель, как угол освещения. Некоторые точечные светильники захватывают небольшое пространство, поэтому лучше подбирать модели с небольшой мощностью, чтобы расположить их ближе друг к другу.

В принципе, этого достаточно для использования дома, применять более сложные варианты нет смысла. Но чтобы получить более точный результат, нужно учесть еще один аспект.

Обязательно учесть высоту потолка в комнате, от этого зависит поправочный коэффициент. Если она 250-270 см, то результат останется таким же. При высоте от 270 до 3 м следует увеличить значение на 20%. Если потолок от 3 до 3,5 м, то надо умножить итоговое число на 1,5, а если высота очень большая – от 3,5 до 4,5 метров, то результат увеличивается в 2 раза.

Чем выше потолки – тем больше светильников потребуется.

Как учитывать коэффициент отражения поверхностей

Отделка пола, потолка и стен влияет на степень освещенности, так как по-разному отражает свет. Это зависит как от фактуры поверхности, так и от ее цвета. На общие показатели оформление влияет и очень сильно, поэтому нужно учитывать данный фактор при расчетах.

Показатель, который характеризует свойства того или иного материала называют коэффициентом отражения. Есть 5 основных групп, которые используются при расчетах:

1. Черный – 0%.
2. Темные оттенки – 10%.
3. Серый и приближенные к нему – 30%.
4. Светлые и пастельные тона 50%.
5. Белый цвет – 70%.

Но эти показатели сами по себе ничего не дают. Чтобы рассчитать средний коэффициент отражения, надо учесть цвет пола, потолка и стен. Например, в комнате темный пол, пастельные обои и белый потолок. То есть, нужно сложить 10%, 50% и 70%, получается 130%. Результат делится на 3, получается примерно 43 или 0,43. Результат, полученный по формуле нужно умножить на коэффициент и получится точная цифра, которую и нужно использовать при выборе количества светильников.

Чем темнее поверхности, тем больше поправочный коэффициент.

Организация освещения в жилых помещениях

Этот вариант отличается от других, человек проводит много времени в комнатах, поэтому надо обеспечить качественный свет. От этого зависит комфорт пребывания, а также нагрузка на зрение

В жилой зоне важно создать атмосферу, располагающую к отдыху. Для этого используют освещение трех типов:

1. Общее. Реализуется за счет установки одной или более люстр, которые обычно включают в себя несколько плафонов, равномерно распределенных по диаметру. Также может быть использована световая панель, светильник с рассеивающим плафоном или большое количество встраиваемых источников света. Это основной вариант, обеспечивающий равномерное освещение комнаты и используемый чаще всего.
2. Местное. Не всегда можно добиться оптимальных показателей за счет общего освещения. Иногда надо выделить отдельную зону или участок для выполнения работы, ремонта, рукоделия и т.д. Чаще всего используются настольные, настенные, напольные или встроенные светильники. Хорошо подходит оборудование с возможностью регулировки направления света.

3. Декоративное. Служит для украшения интерьера, помогает выделить отдельные зоны или элементы. Используются настенные или встроенные светильники, которые направляют на определенный объект.

4. Комбинированное. Самое удобное решение, сочетающее общий и местный свет и помогающее адаптировать условия под разные цели. Местный свет обычно включают только при необходимости, что позволяет уменьшить расход электроэнергии.

Расчет люменов для помещения обычно проводят только для первых двух видов освещения

Для декоративного варианта важно подобрать оптимальный уровень освещенности и правильное расположение светильников

Важность грамотного расчета освещенности

Правильно подобранное электроосвещение придает помещению законченный вид, скрывает или выделяет на общем фоне интерьерные детали. От мощности потока зависит самочувствие находящихся в комнате людей.

Правильный расчет освещенности преследует определенные цели:

• создать хорошую видимость для благоприятных условий и комфорта;
• снизить глазное напряжение, уменьшить утомляемость, исключить дискомфорт, не допустить ухудшения здоровья в целом;
• приблизить искусственный свет, интенсивностью и параметрами которого можно управлять, к естественному.

При расчете учитывают характеристики помещения:

• функциональность (кабинет, спальня, кухня, другое);
• высоту потолка;
• цвет и степень отражения поверхности стен, потолка пола, предметов мебели.

Сами рассчитывали количество лампочек?

Сам
28.57%

Дизайнер
28.57%

Еще только планирую рассчитать
42.86%

Проголосовало: 7

Зонированное освещение

Уровень освещения в отдельных комнатах определяется целевым назначением. В кухне общее освещение и точечное над рабочей поверхностью всегда будут разными. Как и уровень света в гостиной и рабочем кабинете. Многие устраивают в рамках жилого дома мастерские по пошиву, столярным работам, художественные галереи.

Для учета света в разных комнатах учитывают назначение комнаты. В спальне интенсивность всегда меньше, чем в рабочей зоне кухни. Часто дизайнерам приходится составлять сложные планировки с распределением потоков по зонам граничного функционирования.

Важные поправки

Важным фактором, непосредственно влияющим на интенсивность подсветки в жилой зоне, является высота потолков. Здесь действует простая зависимость – чем выше (читай дальше) источник света расположен от рабочей плоскости, тем меньшее количество лучей на неё попадает.

Можно, конечно, устанавливать подвесные модели светильников, чтобы их свет попадал непосредственно на пользовательскую зону. Такие модели снабжены длинными проводами-подвесами, высоту которых можно регулировать под параметры комнаты. Но всё равно часть светового потока будет впустую рассеиваться в высоких сводах потолков.

Он, помимо этого, учитывает и неизбежное постепенное выгорание ресурса ламп. В большей степени это относится к люминесцентным моделям (так называемым «экономкам»). Они наиболее подвержены потускнению в период эксплуатации. Понятно, что выбирать модели лампочек нужно исходя из яркости их свечения. Усреднённый расчёт можно проводить на основе данных этой таблицы:

Лампы и их светоотдача

Учитывая более высокую производительность светодиодных лампочек можно брать либо меньшее их количество, либо просто использовать менее мощные модели. Светодиоды ещё хороши тем, что служат намного дольше всех аналогов вместе взятых. При этом они показывают наибольшую светоотдачу — при наименьшем уровне потребления. На данный момент они – лучшие, что для дома, что для офиса.

Считаем сами

Инструкция для расчета освещения вроде ясна.  Так да не так. Не стоит сбрасывать со счетов естественное освещение, цвет подобранного интерьера в комнате. Поэтому для более точного вычисления, лучше использовать следующую формулу:

Световой поток =(норма освещенности*площадь*коэффициент запаса*коэффициент неравномерности свечения)/(количество светильников*количество ламп*коэффициент светового потока)

Поясним приведенную формулу. Норму освещенности берем из утвержденных нормативов, т.е. СНиП.

Коэффициент запаса необходим для восполнения потерь, которые могут возникнуть при использовании ламп: запыленность, тусклость и т.д.

Чтобы этого избежать, просто подставьте нужное значение в формулу:

• светодиодные лампы = 1,
• накаливания, галогенные или обычные = 1.1,
• люминесцентные = 1.2.

Коэффициент неравномерности свечения понадобиться для комнат, где планируют читать или заниматься построением чертежей.

По ним данные будут следующие:

• светодиодные и энергосберегающие = 1.1,
• ртутные или лампы накаливания = 1.15.

С коэффициентом используемого светового потока придется немного потрудиться. Для нахождения его величины, необходимо знать индекс помещения. Вычислить его несложно:

Индекс помещения = (общая площадь комнаты)/((длина помещения + ширина помещения)*высота от осветительного прибора до пола).

Чтобы понять по этим таблицам процентное соотношение потолка, стен и пола, возьмем за правило следующие параметры оттенков используемого интерьера:

• Белого цвета = 70
• Светлого цвета=50
• Среднего цвета=30
• Темного цвета=10
• Черного цвета=0

Давайте попробуем рассчитать освещение в комнате по площади. Для этого выберем спальню, длина которой составляет 6 м, ширина 12.

Люстра будет центральной, 5-рожковой со светодиодными лампами, освещение направлено вниз. Высота от пола до люстры достигает 2,6 м. Потолок белой покраски, на стенах – светлые обои, на полу постелен серый ламинат.

Начнем расчет с индекса помещения: (общая площадь комнаты)/((длина помещения + ширина помещения)*высота от осветительного прибора до пола)=(6*12)/((6+12)/2,6)=1,5

Определим коэффициент отражения. Исходя из заданных параметров, ориентируемся на таблицу «Подвесной светильник с всесторонним освещением». Потолок у нас равен 70, обои 50, ламинат – 30.

Смотрим пересечение всех значений и находим искомое. Согласно таблицам, разработанным еще в советские времена, пересечение всех значений сходится на 0,64 – это и есть наш коэффициент.

Найдены все коэффициенты для точного определения светового потока:

Световой поток =(норма освещенности*площадь*коэффициент запаса*коэффициент неравномерности свечения)/(количество светильников*количество ламп*коэффициент светового потока)=(150*6*12*1*1,1)/(1*5*0,64) = 3712,50 люмена.

Современные методы светотехнического расчета освещения

Если подсчеты на листке бумаги с калькулятором или ведение таблиц в Excel – это не ваше, тогда можно обратиться к современным методам.

На просторах интернета можно найти несколько программ и приложений для быстрого расчета освещения производственного помещения и жилых комнат. Среди них есть как элементарные редакторы с интуитивно понятным интерфейсом, онлайн-калькуляторы, так и сложные программные продукты для дизайнеров и архитекторов (например, Dialux, Relux, Light-in-Night Road). Чем сложнее программа, тем больше возможностей она открывает и тем большее количество факторов учитывает

Например, для перфекционистов и тех, кто занимается электроосвещением профессионально, будет важно учесть сложную архитектуру пространства, наличие и размеры углов, особенности интерьера и возможность комбинирования осветительных приборов

Программные продукты можно найти как в платных, так и в бесплатных версиях. Если первый вариант необходим профессионалам, то новичкам будет достаточно базовых функций.

Виды освещения в доме

Чтобы правильно подобрать количество ламп для каждой комнаты в доме, нужно знать, какой тип освещения будет создаваться. Специалисты выделяют несколько уровней освещенности пространства:

• естественный;
• искусственный.

Естественное освещение спальной комнаты

Естественным источником в жилых пространствах является дневной свет, идущий через окна. Варианты искусственных световых потоков создаются при помощи разных лампочек:

• с нитью накаливания;
• светодиодных;
• люминесцентных;
• галогеновых;
• неоновых.

Каждый вид такого светотехнического прибора имеет свои особенности, преимущества и недостатки. Светодиодные светотехнические приборы сегодня устанавливают вместе с натяжным потолком, благодаря тому, что такая лампочка не нагревает поверхность вокруг себя.

Лампы накаливания универсальны, их можно использовать в любых жилых пространствах, как и светодиодные аналоги. Осветительные приборы дневного света устанавливают там, где требуется создать хороший уровень освещенности для выполнения тех или иных работ.

При расчете уровня светового потока нужно учитывать тип лампочек, которые будут устанавливаться в комнате. Источники искусственного света могут создавать освещение разного типа:

• обще;
• направленное;
• точечное;
• комбинированное.

При создании комбинированной системе нужно учитывать, что в каждой зоне уровень светового потока может быть разным.

Комбинированное освещение комнаты

Нормы освещенности комнат

Интенсивность излучения в квартире изменяется в зависимости от предназначения комнаты. При создании одинаково яркого или более рассеянного освещения в каждом помещении существенно уменьшается комфорт проживания в доме.

Перечислим средние значения уровня освещенности для разных комнат в квартирах или частном доме с высотой потолка 2-2,5 м:

• гостиная – 150 лк;
• спальня – 200 лк;
• прихожая и коридор – 100-200 лк;
• рабочий кабинет – 300 лк;
• детская – 200 лк;
• кухня – 150-200 лк;
• санузел – 50-150 лк.

Это лишь приблизительные значения, поскольку для определения достаточной яркости требуется учитывать габаритные размеры комнаты (высоту, ширину, длину) и разновидность освещения (основное, дополнительное, функциональное или декоративная подсветка).

Санитарно-гигиенические нормативы освещенности

Действующие санитарно-гигиенические нормативы для каждой комнаты в квартире или загородном доме определяют разный уровень освещенности, который зависит от:

• функционального назначения комнаты;
• времени, которое человек здесь проводит;
• характера деятельности, которую ему приходится выполнять.

Нормативы освещенности зависят от функционального назначения комнаты

Специальный нормативный документ СанПин помогает рассчитать освещение в комнате городской квартиры или частного дома. Особенно внимательно нужно подходить к расчету для  детской. От этого будет здоровье ребенка и его развитие. Даже при небольшом отклонении от нормы детскому организму будет принесен существенный вред. Нормативы СанПина всегда используются в СНиПах, которые регулируют строительство жилых и промышленных объектов при проектировании естественных и искусственных источников света. Выполнение санитарно-гигиенических требований к этому вопросу позволяет создать безопасную среду обитания человека.

Измеряется уровень света в Люксах. На один квадратный метр должно приходиться в среднем не менее 1 люмена. Это усредненный параметр, который используется для:

• поверхности рабочих столов в школах, офисах, кабинетах различного назначения;
• пола;
• лестничных проемов;
• улиц;
• открытых площадок.

Что нужно учитывать при расчете

При организации рациональной системы освещения для жилых домов учитывается целевое назначение каждого помещения, площадь, высота потолков, характеристики отделки, отсутствие/наличие зеркал. Не менее важные показатели: высота и место установки светильников, эксплуатационные характеристики плафонов, градус, под которым падает световой поток. Осветительные приборы, установленные на потолок, обеспечивают более высокий уровень освещенности, чем те, которые монтируются на стены.

Для производственных и складских площадей учитывается вид выполняемой работы, нормированный уровень освещенности, наличие загрязнений (пыли, пара, газов), пожаро- и взрывоопасность, цвет отделки

Для предприятий важно снизить расходы на электроэнергию, поэтому при выборе источников света этот показатель далеко не на последнем месте

При выполнении работы, требующей повышенного напряжения зрения, проектом предусматривается дополнительное освещение рабочих мест.

Нормы освещенности для жилых помещений

В квартирах и частных домах соблюдение норм не обязательно, но это не значит, что их нельзя использовать при расчетах на этапе разработки проекта. Это примерные показатели, которые помогают сориентироваться, если вычисления осуществляются самостоятельно.

Нормы освещенности определены законодательно (в СНиП 23-05-95).

В жилых домах нормы можно менять в ту или другую сторону, так как никто никакие проверки не проводит. Пример: если владелец квартиры считает, что для кухни показатель 150 лк не подходит, он может его повысить или снизить.