Меню

Определить мощность источников света для помещения

Расчёт светодиодного освещения по площади помещения, методы и формулы

Обозримым мир вокруг становится благодаря природному воздействию света на глаз человека (видимой малой доли спектра электромагнитного излучения). Обычный свет солнечным днём – лучшее мерило освещения для людей. Непродуманная установка световых приборов в доме негативно влияет на зрение и здоровье, искажает дизайнерские идеи обустройства. Если правильно выполнен расчёт освещения по площади помещения, то достигается равномерное восприятие глазом освещённости всего окружающего пространства. Рассмотрим характеристики освещённости, какие есть особенности и преимущества у светодиодных ламп, способы расчётов их числа.

Настоящее солнце Источник skandiokna.com

Семь раз подумай перед просчётом освещения

Зачем нужны подсчёты по свету и что следует знать

Комфортная среда нахождения в доме для человека создаётся искусственным светом от ламп. При недостаточности или излишках ощущения света возникает дополнительное напряжение зрения и раздражение глаз, появляется потребность в очках, снижаются ресурсы с упадком сил, ухудшается самочувствие. Поэтому делается обязательный расчёт освещения помещения, определяется соответствие установленным санитарным нормам, подбирается оптимальный вариант источников света близкий к естественному освещению.

По оформлению и способам распределения необходимого в доме, в помещениях света, везде электроосвещение подразделяют на 3 вида: общее, акцентированное, местное. Бывает сложно разобраться с вычислениями общего освещения светодиодными лампами для жилого дома. При расчёте потребуется понимание основных параметров и определений объекта-света.

Основные световые характеристики, единицы измерения

Свет можно измерить и описать, как и многое другое на «свете». В физике освещённость – есть величина «интегральная», определяемая многими параметрами, изучаемыми наукой фотометрией.

Таблица 1. Используемые физические понятия света, обозначения и единицы измерения:

Характеристика Обозначение Единица измерения Световой поток Ф Лм люмен Сила света I Kд кандела, «свеча» Яркость L Kд/м² нит (нт) Освещённость E Лк люкс Световая температура K Кельвин Световая отдача H лм/Вт.

Основные параметры светоизлучения Источник infourok.ru

Люмены потока света – энергия волн от источника, излучаемая по всем направлениям, воспринимаемая как «яркость» по зрительному ощущению. Световые потоки по распределению лучей света бывают отражёнными, рассеянными, прямыми. Определяется тем большее число люменов, чем больше весь учитываемый поток света.

Сила света (I) похожа на плотность в пространстве потока света, его интенсивность. При определении I световой поток (Ф) делится на телесный угол (ꭥ) в стерадианах по направлению потока.

Понятие освещённости связывает количество света (светового потока) приходящегося на площадь освещаемой поверхности (E=Ф/S). Величина люксов прямо зависит от силы света источника и обратно пропорционально от квадрата расстояния до источника (при условии перпендикулярности потока к поверхности).

Прослеживается при определении величин света их взаимосвязь и качественное различие: что сам светильник ярче при больших люменах, а поверхность освещена больше при достаточно высоких величинах люксов.

Источник характеризуется эффективностью преобразования электроэнергии в свет (световая отдача Н). Она измеряется в люменах на ватт.

Светотехнические величины Источник rusenergetics.ru

Обмен энергией (излучением света) между электрическим источником и внешним помещением (по яркости) – по сути, работа в физическом представлении ( 1 Джоуль = 1 Ватт * 1 сек). Работой считается мощность излучения, умноженная на время. При известном усреднённом значении световой отдачи (Н) лампы можно примерно определить световой поток. Более ярким будет источник света при большей мощности освещения. Из источников с равной силой света (I) потребляют меньшую электрическую мощность светодиодные лампы.

Сравнение по светоотдаче источников:

  1. Вакуумная лампа накаливания с вольфрамовой нитью – от 8 до 10 лм/Вт..
  2. Галогеновая лампа – от 12 до 15 лм/Вт.
  3. Люминесцентная лампа с преобразованием напряжения в цоколе – от 50 до 70 лм/Вт.
  4. Светодиодные современные светильники – от 100-120 лм/Bт.

Для визуального понимания предмета каждому человеку важно воздействие света и цвета (особенно для художников). Определённое восприятие зрительным нервом конкретного установленного цвета спектра и фиксирует понятие цвета.

Цветовая температура (К) обозначает цветность излучения света. Обычная температура и цветовая температура – разные понятия; у неба зимой, в мороз, цветовая температура составляет 12000К, у зажжённой свечи в 10 раз меньше – 1200К.

Цветовая температура Источник ds04.infourok.ru

Применяют в практике определения цветности белого света:

Источник

Как правильно рассчитать освещение по площади помещения

Освещение

Если качество и количество осветительных приборов подобрано неверно, кажется, что света достаточно, а на самом деле его не хватает для работы или отдыха.

Читайте также:  Мощность мышцы зависит от

Глаза напрягаются, ухудшается самочувствие.

Чтобы избежать подобных ситуаций, в процессе разработки проекта строительства или ремонта проводится расчет освещенности.

Если здание производственное, общественное или офисное, все рассчитывается специалистами.

В домашних условиях можно сделать все самостоятельно.

Зачем делать расчет освещения

Правильная организация системы освещения производственных помещений выгодна работодателю, так как повышает работоспособность и сохраняется здоровье работников. Важность качества света подтверждается разработкой специальных строительных и санитарных норм, соблюдение которых обязательно для руководителей предприятий. Так как освещенности зависит производительность, расчеты проводятся квалифицированными специалистами.

Не менее важное значение уровень освещенности имеет и в жилых помещениях. Слишком яркий прямой или отраженный световой поток вызывает временное ослепление, недостаток света – утомляемость и общий дискомфорт, ухудшающий здоровье.

Внимание! Учитывая, что лучшим для человека светом является солнечный, цель расчета освещенности – максимально приблизить искусственное освещение дневному.

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.

Расчет

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.

Способы расчета

Метод расчета выбирается в зависимости от цели, которую необходимо достичь. Чаще всего при разработке проекта необходимо посчитать количество светильников для достижения нормативного уровня освещенности, их мощность и распределение. Расчеты проводятся в ваттах.

Если тип источников света и их мощность нельзя менять, цель расчетов – определить количество светильников и их расположение в зависимости от заданного уровня освещенности. При необходимости внести изменения в существующую систему освещения учитывается тип источников света, их мощность и расположение. Используется формула с коэффициентом использования.

Считаем в ваттах

Освещение

В ваттах освещенность рассчитывают архитекторы и дизайнеры для получения приблизительного результата. Этот метод подходит так же для любого рядового покупателя лампочек, разрабатывающего схему системы освещения в квартире.

Основа расчета – специальные таблицы, содержащие данные об уровне освещенности помещений в целом. Отдельно необходимо вычислить показатели для зон отдыха и рабочих зон на кухнях и в кабинетах.

При высоте потолка требуется мощность (для одного квадратного метра):

  • в гостиной – 20 Вт;
  • в комнате для детей, кабинете, санузле – 15-18 Вт;
  • в спальне – 10-12 Вт.

Справка! Эти показатели верны для лампочек накаливания.

Для других типов источников света результат корректируется. Галогеновая лампочка способна дать в 1,5 раз больше света, чем лампа накаливания, при потреблении одной и той же мощности, люминесцентная трубчатая или компактная (энергосберегающая) – в 5 раз, светодиодная – в 7 раз.

Чтобы определить количество источников света, необходимо площадь конкретного помещения умножить на его мощность (в ваттах). Если потолок выше 3-х метров, дополнительно требуется умножение на 1,5.

Чтобы получить более точный результат, можно учесть цвет отделки. Чем она светлее, тем меньше ватт требуется.

Считаем в люменах

Чтобы определить оптимальный световой поток (в люменах) на площадь, используется другая формула:

поток = N * S * k, где:

N – норма согласно таблице;

S – площадь помещения;

k – коэффициент, зависящий от высоты потолков:

  • 1 – 2,5-2,7 м;
  • 1,2 – 2,7-3 м;
  • 1,5 – 2,7-3 м;
  • 2 – 3,5-4,5 м.

Справка! Если нет времени рассчитывать показатели самостоятельно, пренебрегать ими все же не стоит. Можно обратиться в специализированную компанию, предоставляющую подобные услуги.

Как правильно подбирать лампы

Освещение

Лампы не стоит выбирать только по одному показателю даже в том случае, если он очень важный.

Читайте также:  Как определить электромагнитную мощность генератора постоянного тока

Кроме люменов, необходимо учесть и другие критерии:

  • температуру цвета;
  • экономичность источников света (мощность);
  • вид источника питания (220 В, 12 В);
  • возможность диммирования;
  • соответствие цоколей патронам светильников, размеров лампочек плафонам;
  • срок службы ламп.

Первыми выбираются самые экономичные источники света, к ним подбираются рациональные светильники, только потом определяется, сколько света требуется по площади. Желательно учесть отражающую способность стен и предметов интерьера и запас, который может потребоваться при выходе из строя отдельных ламп. По окончании расчетов создается эскиз системы.

Особое внимание вычислениям необходимо уделить при планировании светодиодного освещения. Эти лампочки на данный момент самые экономичные. Например, светодиодная лампа с мощностью 14 Вт дает такой же световой поток, как лампочка накаливания на 100 Вт.

Цветовая температура

Этот показатель относится к тем, что прямо влияет на психологическое состояние людей. Лампочки на 2500-300 К подходят для спален, установки вместе с люстрой в торшеры и бра в гостиных. Источники на 3000-4000 К – лучший вариант для жилых помещений. Лампы на 4000-5000 К следует купить для рабочего места кухни и уголков чтения в жилых комнатах.

Внимание! Специалисты не рекомендует использовать в частных домах и квартирах лампочки с цветом более 5000 К из-за отрицательного воздействия на психику.

Световой поток

Световой поток при падении на тело разделяется на 3 части: поглощенную, отраженную и пропущенную. Для того, чтобы расчеты были максимально точными, используются соответствующие коэффициенты, что усложняет процесс вычисления. Для определения полезной производительности светового потока лучше использовать люксы, позволяющие определить, какая часть излученного лампочкой доходит до каждого квадратного метра конкретной площади.

Освещение

Чтобы определить, сколько лампочек нужно, чтобы достичь желаемого уровня освещенности, сначала рассчитывается поток света. Необходимо умножить норму, взятую из таблицы. На площадь помещения, потом – на коэффициент, зависящий от высоты потолков (для 2-7-3 м это 1,2, для 3-3.5 м – 1,5).

Чтобы определить их количество, достаточно разделить полученный при расчетах результат на количество люменов, указанных на заводской упаковке лампочек.

Если окончательный результат не целое число, оно округляется вверх.

Однако при таком способе расчета надо принимать во внимание, что свет в помещении будет тем ровнее, чем больше источников света. Поэтому если Вы предполагаете делать дизайнерское освещение с несколькими светильниками, встраиваемыми в потолок, то мы бы рекомендовали использовать 8 светодиодных лампочек по 5 Ватт каждая и распределить их по потолку на равном расстоянии друг от друга, либо сконцентрировав их в наиболее нужной зоне помещения.

Тип рассеивателя

Основное предназначение рассеивателя (в быту это абажур) – равномерно распределить поток света, идущий от лампочки. Выбор зависит от того, какие люстры предпочитают члены конкретной семьи. Лампочки в них могут «смотреть» как вниз, так вверх. При первом варианте световой поток направляется на пол, абажур не позволяет ему осветить углы, что требует установки дополнительных местных светильников.

Освещение

При втором варианте световой поток сначала направляется на потолок, только потом равномерно рассеивается по площади. Это значит, что люстры с лампочками, которые «смотрят» вверх, более комфортны для людей.

Важно так же правильно подобрать материал абажуров. Их производят из стекла, пластиков, металлов и даже бумаги. При выборе не стоит делать акцент на декоративных качествах, безопасность важнее. Например, если использовать в люстре с пластиковыми абажурами лампочки накаливания, она прослужит не долго.

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).

Объект Средний показатель (лк)
Читальный, компьютерный зал 400
Рабочая комната, кабинет в офисе 300
Зал заседаний в офисе 200
Архив, хранилища книг 75
Учебные классы в школах и других учебных заведениях 500
Бассейны 150
Спортзалы 75
Детская комната в квартире 200
Жилая комната, кухня 150
Прихожая, ванная, туалет 50
Вестибюль, холл 30
Лестница 20
Читайте также:  Как повысить мощность дэу нексию

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.

Основные выводы

При поиске ответа на вопрос, как рассчитать освещенность в жилых помещениях, следует думать о себе, а не о нормативах. В сети интернет имеется множество таблиц и примеров расчетов. Их можно детализировать и корректировать как угодно, менять в процессе проведения работ по строительству или ремонту.

Важно! Если в результате вычислений получена не целая цифра, ее следует округлить до большего значения. Самой качественное освещение получается, если светильники размещаются на потолке по периметру.

На самом деле расчет оптимального уровня освещенности не сложный, если имеется представление о параметрах, которые необходимо учесть.

Источник



Расчет освещения.

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

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

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

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

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

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

Таблица №1 «Нормативы освещенности офисных и жилых объектов по СНиП»

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

Таблица №2 «Значения светового потока светодиодных ламп разной мощности»

Пример расчета освещения.

Для примера предлагаем рассчитать количество и мощность светодиодных ламп для жилой комнаты в многоквартирном доме, размером 20 квадратных метров при высоте потолков 2,6 метра.

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

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

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

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

Источник