Расчет количества света в помещении. Методы измерения светового потока

С ростом цены на электроэнергию, популяризацией экологических тенденций в мире, а также снижением цены светодиодов, LED-освещение приобретает все большую популярность. Благодаря низкому потреблению энергии, долговечности, безопасности и широкому ассортименту представленной продукции, этот вид осветительных приборов стремительно укрепляет позиции на рынке и занимает должное место в большом количестве домов.

В силу того, что характеристики LED-приборов отличаются от классических ламп накаливания и газоразрядных устройств, при переходе на них часто возникает вопрос, . Сложности добавляет и засилие в продаже бюджетных диодных ламп, которые обладают низкой мощностью. Как следствие, некоторые пользователи могут сформировать ложное мнение о технологии в целом, недооценивая реальный ее потенциал. Исправить сложившуюся ситуацию и призван этот материал. Его цель – помочь выяснить, как рассчитать площадь освещения светодиодных ламп , определиться с наиболее подходящим типом светильников и понять, чего нам часто недоговаривают китайцы, формируя некорректное мнение о LED.

Принципиальные отличия LED от классических технологий

Краткий экскурс в историю

Светодиодные приборы были изобретены более восьмидесяти лет назад, параллельно несколькими инженерами (среди них – и русский физик Олег Лосев). За счет особых свойств отдельных полупроводников учеными был достигнут эффект их свечения при прохождении электрического тока. Однако первые образцы отличались высокой стоимостью изготовления, имели очень низкую яркость и такой же срок службы. Позже, в 50-80-х годах XX века, первые светодиоды, которые могли использоваться на практике, были созданы в США и Японии. Учеными были разработаны красные, зеленые, синие, белые, а также ультрафиолетовые и инфракрасные полупроводниковые источники света. Лишь в 70-х годах технология стала относительно доступной, до этого стоимость каждого диода могла составлять сотни долларов.

В 90-х, когда появились сравнительно недорогие LED-элементы и оборудование для их массового тиражирования (тысячами и миллионами экземпляров), стало возможным внедрение их в качестве источников бытового освещения. До этого они применялись, в основном, как индикаторы в различной электротехнике. И только в 2000-х, когда массовое производство дешевых светодиодов наладили во всем мире, а главное, в Китае, стоимость мощной LED-лампы (достаточно яркой, чтобы служить в качестве основного источника света в доме) снизилась с десятков долларов до единиц. После этого и начался бум на LED-светильники в мире.

Устройство светодиодной лампы

Конструкция светодиодной лампы принципиально отличается от других источников света. Главное отличие – это многоэлементная компоновка. «Лампочка Ильича» испускает свет в видимом диапазоне за счет накала до сверхвысоких температур (около 3000 °C) вольфрамовой нити. Газоразрядный (люминесцентный) светильник делает это благодаря свечению слоя люминофора, нанесенного на внутренние стенки стеклянной трубки, заполненной газом, при пропускании тока через него. Оба вида таких осветительных приборов объединяет то, что источник видимого излучения в их конструкции, как правило, один. Масштабирование мощности достигается за счет увеличения размеров прибора или использования параллельно нескольких ламп. На этом фоне LED-светильники сильно отличаются, так как являются, по сути, сборкой из десятков миниатюрных светодиодов. За счет изменения их количества и модификации управляющей электроники становится возможным создание ярких источников света в компактном корпусе. С традиционными видами освещения это невозможно, так как рост яркости приводит к значительному увеличению габаритов.

Особенности компоновки LED-ламп предоставляют ряд преимуществ, но накладывают и ряд ограничений, которые важно учесть перед тем, . Для соединения между собой десятков элементов требуется специальная печатная плата, также в корпусе необходимо разместить и блок управляющей электроники. Поэтому светодиодные лампы имеют существенные отличия от аналогов.

Как рассчитать светодиодное освещение: виды ламп

В силу наличия печатной платы с управляющей системой, тело лампы частично светонепроницаемо. Желая сохранить совместимость с обычными люстрами, торшерами, бра, настольными лампами производители стараются придерживаться классического форм-фактора. Наиболее популярными являются разновидности, получившие в просторечии наименования «груша» и «кукуруза». «Свеча» является несколько менее распространенной.

Лампа “груша”

«Грушей» называют вид светодиодных светильников, форма которых повторяет таковую у обычной лампы накаливания. Тело подобной LED-лампы наполовину состоит из непрозрачного пластика с ребрами для улучшения охлаждения. Вторая ее часть прозрачная, затененная или окрашенная слоем люминофора полусфера. На границе этих частей располагается плата с диодами, направленными в одну сторону. В силу такой конструкции угол рассеивания света составляет не почти 360° (как у ламп накаливания, «мертвая зона» которых приходится только на участок с цоколем), а всего лишь 180° или немногим больше.

Лампа “кукуруза”

В «кукурузе» плата с размещенными диодами расположена перпендикулярно цоколю, по продольной оси лампочки. Она может быть выполнена в форме пластины, трубки круглого, квадратного или многоугольного (от 3 до 8) сечения. LED-элементы расположены на лицевой ее части, в то время как электроника спрятана в цоколе, зоне возле него или внутри трубки. За счет сходства платы, на которой размещены полупроводники, с кукурузным початком, этот вид светильников и получил свое просторечное название. Такие лампы отличаются большим углом охвата, так как две «слепые зоны» находятся лишь в районах цоколя и на противоположном конце колбы. Последняя может и вовсе отсутствовать, если диоды присутствуют и на торце.

Лампа “свеча”

«Лампа-свеча», за счет удлиненного корпуса, является компромиссом между «грушей» и «кукурузой». Она предоставляет более широкий, чем первая, угол свечения, но ограничена по размеру и мощности. Основная область применения «свечей» — настольные лампы и локальное освещение небольших площадей.

Как выбрать светодиодные лампы по форме

Перед тем, как рассчитать светодиодное освещение на помещение , необходимо определиться с типом используемых лампочек. В значительной степени, он зависит от того, будет использоваться имеющееся осветительное оборудование (люстры, плафоны, торшеры), или же проектируется новая электропроводка.

В первом случае стоит уделить особое внимание площади и углу рассеивания света. В зависимости от того, какой тип светильников установлен в комнате, определяется и тип LED-приборов.

• Висячий плафон или люстра , в которой лампы направлены вниз, оптимально сочетаются со светильниками типа «груша», которые будут рассеивать свет по всей площади и стенам. «Слепая зона» такого LED-освещения придется на пространство под потолком, которое обычно не используется. «Кукуруза» с диодами на торце тоже отлично подходит для висячего плафона, так как освещает и пол, и стены, и потолочное пространство.
  
• Точечные светильники , установленные в конструкцию подвесного потолка, тоже удачно сочетаются с «грушами». Цоколь лампы и непрозрачная ее часть будут скрыты декоративным слоем отделочного материала, зато свет, излучаемый рабочей частью прибора, равномерно заполнит все пространство. А вот «кукурузу» ставить в такие приборы не стоит – значительная часть диодов будет направлена в подпотолочное пространство.
  
• Люстра, в которой патроны направлены вверх с «грушами» несовместима! Исключение составляют только помещения с зеркальным потолком. Свет такой диодной лампы будет направлен вверх, а под ней образуется затененный участок. Хуже всего будет освещаться центральная часть комнаты, где даже зеркальный потолок не сможет полностью компенсировать недостатка яркости.
  
• Точечные светильники и бра , установленные на стенах, оптимально сочетаются с продолговатыми лампами «кукурузами». Свет, излучаемый ими, направлен и вниз, и вверх, и на стены. Ориентация патрона (цоколем вверх, вниз или параллельно земле) в данном случае практически не имеет функционального значения.
  
• Точечные светильники, утопленные в толщу стены, с «кукурузами» сочетаются хуже. Здесь ситуация подобна потолочным аналогам: «полезный» свет излучает только торец лампы (где диодов мало), а боковые LED-элементы освещают нишу, в которой расположен прибор.
  
• Для настольных ламп , бра, торшеров , где патрон «смотрит» вниз , желательно приобретать «груши» или «свечи». Задача таких осветительных конструкций – эффективное освещение участка с малой площадью, и «груша», прикрытая по бокам плафоном, справится с ней лучше всего. «Кукуруза» тоже подойдет, но, опять же, часть света будет утеряна на подсветку стенок плафона (которые далеко не всегда обладают хорошими отражающими характеристиками).
• Потолочные светильники, в которых патрон размещается параллельно полу , сочетаются лучше всего с «кукурузами». «Груша» подойдет только в случае, если нужно сконцентрировать максимум света в одной части комнаты, а другой можно пренебречь. Но и в этой ситуации дефицита света в центральной части помещения не избежать.
  

Если освещение конструируется с нуля, и поставлены определенные цели (например, равномерное яркое заполнение светом всего пространства комнаты, или же концентрация его на отдельных участках), можно подобрать вид приборов под тип ламп, а не наоборот. Перед тем, как рассчитать освещение в комнате, светодиодное оборудование достаточно проанализировать на предмет наличия и расположения «мертвых зон», чтобы купить те модели ламп, которые подойдут оптимально. В остальном же все, сказанное в предыдущем абзаце, применимо и в данном случае.

Перед тем, как рассчитать светодиодное освещение на помещение , важно учитывать и тот факт, что диоды боятся перегрева. Если комната большая (более 20 м2), а лампы будут установлены в компактном и закрытом (частично или полностью) корпусе, одной центральной люстры может быть мало. Вызвано это тем, что мощная лампа, установленная в такую конструкцию, выделяет много тепла, которое не будет эффективно рассеиваться, приводя к перегреву LED-полупроводников. Это тепловыделение хоть и в разы меньше, чем у «лампочки Ильича», но лампа накаливания специально рассчитана на сверхвысокие температуры, а вот процесс деградации диодов ускоряется даже при температурах менее 100 °C. Выходом из сложившейся ситуации является использование многоламповых люстр или установка дополнительных светильников в отдаленных углах помещения.

Как рассчитать площадь освещения светодиодных ламп

Основной единицей измерения яркости светового потока, принятой производителями осветительных приборов, является люмен (лм). Связанная с ней кандела (кд) тоже популярна, но применяется реже, так как оперировать с ней сложнее. В СНиП, регулирующих норму освещения, применяется единица, производная от люмена – люкс (лк).

1 лк =1 лм/м2

Таким образом, перед тем, как рассчитать светодиодное освещение на помещение , нужно знать его площадь, а также учитывать функциональное предназначение комнаты.

В силу того, что наибольшей популярностью в качестве бытового источника света уже много лет пользуются лампы накаливания, мощностью от 40 до 100 Вт, а также для уменьшения количества «сухих» цифр и большей наглядности процесса, в качестве ориентира можно использовать именно их характеристики.

В 2011 властями Российской Федерации был принят закон, запрещающий продажу ламп накаливания, мощностью 100 и более ватт. В силу того, что точное значение этого параметра зависит от напряжения в сети (которое в разное время суток, особенно в промышленных районах, может варьироваться от 200 до 250 В), а также индивидуальных особенностей конкретного экземпляра лампы, детальный подсчет мощности невозможен. Производители ламп, для обхода запрета, стали маркировать 100-ваттные продукты, как 99, 95 или 90 Вт (что, при определенном напряжении, правда), но сами приборы изменений не претерпели. Поэтому расчеты, где за ориентир яркости принята лампа на 100 Вт, применимы и к аналогам на 90-99 Вт.

Согласно нормативам, световой поток лампы накаливания на 40 ватт составляет от 415 люмен, 60 Вт – 710 лм, 75 Вт – 935 лм и 100 Вт – от 1340 лм. Как видно из приведенных данных, чем мощнее лампа – тем она экономичнее относительно яркости, но прожорливее в целом. LED приборы такого недостатка лишены, так как каждый диод потребляет фиксированный ток, и общий расход почти прямо пропорционален количеству полупроводниковых элементов. В зависимости от ценовой категории лампы, он составляет 70-150 лм/Вт (против 13-16 лм/Вт у лампы накаливания на 100 Вт), то есть, в целом LED-приборы эффективнее в 5-11 раз.

Немного о китайцах

В последнее время в продаже часто можно встретить дешевые светодиодные лампы, стоимостью 100-200 рублей. Нередко они могут комплектоваться картонной упаковкой с русскоязычными надписями, но иногда поставляются в простой, так называемой OEM, упаковке, или коробке без подписей на русском. Это, как правило, продукция китайских заводов, которая поставляется напрямую из КНР или через российских OEM-производителей.

Продукция из Поднебесной часто может комплектоваться упаковкой, на которой указаны несоответствующие действительности характеристиками. Это – вина или недобросовестных производителей, или российских их заказчиков, желающих снизить себестоимость реализуемой продукции. В описаниях ламп, которые представлены в продаже, часто можно встретить громкие заявления вида «потребляет в 10/15/20 раз меньше обычной лампочки!». При выборе такой продукции следует помнить, что данный показатель нередко округлен в большую сторону, с точностью до 5 или 10. На самом деле LED-лампа, ценой 100-200 рублей, просто физически не может быть аналогичной по качеству продукту всемирно известного бренда, вроде того же Philips. Такие компании знают о конкуренции и дорожат репутацией, поэтому необоснованно накручивать сотни процентов прибыли не станут.

Примерно так выглядят дешевые китайские лампы

Заявлениям продавцов, утверждающих, что LED-лампа на 5 Вт, стоимостью 100 рублей, эквивалентна «лампочке Ильича» на 75 или 100 Вт, доверять не стоит. Практика показывает, что реальное соотношение их яркости примерно 1 к 5, в лучшем случае, 1 к 7. То есть, 1 Ватт светодиодного светильника по яркости эквивалентен 5-7 Вт лампы накаливания. Важно учесть это перед тем, бюджетной категории.

Покупать или не покупать дешевые лампы решать пользователям. Стоит только отметить, что устройства, продающиеся совсем за бесценок (в районе 100 рублей), могут также иметь управляющую электронику. В лучшем случае, они просто перегорят в скором времени, в худшем – будут мерцать и постепенно терять первоначальные качества, приводя к хронической усталости глаз. Поэтому при покупке дешевой лампы лучше сразу протестировать ее в магазине или в пункте доставки.

Расчет мощности LED-ламп

Согласно нормам СНиП, действующим на территории России, для помещений следующих типов утверждены такие нормы освещенности:

• Офис, в котором осуществляется работа за компьютерами – 300 лк (300 лм/м2).
• Офис, в котором производятся чертежные работы – 500 лк.
• Конференц-зал – 200 лк.
• Лестницы офисов – 50-100 лк.
• Лестницы жилых домов – от 20 лк.
• Проходные помещения (коридоры, холлы, вестибюли), подсобки, кладовые и архивы, ванные, санузлы, раздевалки и гардеробные – от 50 до 75 лк.
• Спальни, кухни, детские и другие жилые помещения – 150-200 лк.
• Рабочий кабинет, библиотека – 200 лк.

Учитывая, что мощность дешевой LED-лампы составляет до 80-90 лм/Вт, для обеспечения достаточной освещенности спальни, площадью 10 м2нужно от 1500 лм, и сделать это способна лампа накаливания на 100 Вт, бюджетная LED-лампа от 18 Вт или 3 таких прибора по 6 Вт. При использовании брендовой продукции светоотдача будет выше – от 100 лм/Вт. Для той же спальни на 10 м2 требуется светодиодная лампочка на 14-15 Вт.

Если освещение с помощью ламп накаливания, давно используемое в помещении, устраивает в плане яркости, а переход на LED вызван желанием сэкономить на оплате «коммуналки»/внести вклад в защиту окружающей среды/идти в ногу со временем/изменить цветовую температуру света (у каждого причина может быть своя) – можно просто произвести расчет, отталкиваясь от имеющихся параметров. Так, лампа накаливания на 100 Вт может быть заменена «светодиодкой» на 13-16 Вт, альтернативой «семьдесятпятке» станет LED на 10 Вт, а «сороковку» заменит качественный LED-светильник на 3 Вт.

Выбор цветовой температуры

Есть у светодиодных LED-ламп еще один параметр, который важно учесть перед тем, . Это – цветовая температура, которая определяет оттенок излучаемого света. Измеряется она в кельвинах (К). Чем выше этот показатель, тем ближе к белому и голубому оттенкам будет излучение. У ламп накаливания этот показатель составляет от 2000 К (25 Вт) до 2800 К (100 Вт) и соответствует светло-желтому или светло-оранжевому цвету.

Цветовая температура светодиодных источников освещения варьируется от 2500 до 7000 К.

• 2500-3000 К. Теплый желтый свет, близкий к свету лампы накаливания.
• 3000-4000 К. Теплый белый, с оттенками желтизны, близкий к дневному.
• 4000-5000 К. Нейтральный белый, близкий к дневному.
• 5000-7000 К. Холодный белый, с оттенками голубизны у верхней границы.

Какой из них выбрать – в значительной степени зависит от вкусовых предпочтений. Однако следует учитывать, что специалисты рекомендуют для разных видов помещений разную цветовую температуру.

Теплые оттенки (до 4000 К) предпочтительны для спален, гостиных, кухонь. Нейтральные и холодные цвета оптимально подходят для ванной, подвала, рабочего кабинета, холла, прихожей, санузла. Физиологи отмечают, что именно при освещении с температурой 4000-6000 К человеческий организм демонстрирует максимальную производительность труда и лучше всего воспринимает информацию.

Большой поклонник качественной китайской техники, любитель четких экранов. Сторонник здоровой конкуренции между производителями. Чутко следит за новостями в мире смартфонов, процессоров, видеокарт и другого железа.

Важным этапом в строительстве любых помещений, а также при разработке дизайна интерьера является расчёт освещённости помещения. Достаточный его уровень позволяет не только комфортно пользоваться помещением, но и экономить.

Принимая во внимание

Несмотря на то, что естественное освещение является лучшим, подбор искусственного освещения, имитирующего естественный, возможен.

При расчёте освещённости помещения нужно обращать своё внимание не только на его тип и площадь, но и на следующее:

1. Назначение помещения.
2. Высоту и цвет потолка.
3. Цвет и текстуру стен.
4. Материал пола, его цвет и структуру.
5. Наличие крупных зеркал или зеркальных шкафов.
6. Цвет и количество используемой мебели.

Всё это в большой степени сказывается на выборе количества и типа осветительных приборов для помещения.

По своим видам все осветительные приборы делятся на следующие:

Каждый светильник при этом может иметь свою, отличную от других, лампу. Все они вне зависимости от типа и назначения прибора имеют следующие параметры, позволяющие правильно подобрать необходимую:

Планировка и выбор освещения зависит от типа помещения, цветового решения его дизайна и используемой мебели. Например, свет в гостиной – основной комнате любого дома – следует планировать очень тщательно. Рекомендуемое решение, это применить европейский стиль, с основным объектом посередине и подсветкой по периметру комнаты.

Также правильным шагом будет использование различных световых приборов для различных зон: торшеров в зоне для чтения, низко висящего светильника за обеденным столом и т.п.

Для спальни стоит подобрать спокойную, расслабляющую схему освещения. Для данного типа комнат хорошо подходят маломощные матовые лампы сферической формы. Они позволяют получить равномерную мягкую засветку, без резких переходов и границ, не напрягающую зрение. Зону прикроватных тумбочек стоит осветить небольшими настольными лампами или настенными бра.

Кухня – главная рабочая зона в доме, и правильный свет в ней немаловажен. Маленькая кухня не требует центрального света – достаточно освещения рабочих зон и зоны приёма пищи. Для большой кухни центральная люстра обязательно, хорошо если она будет тёплого оттенка. Также, как и в гостиной, регулируемый по высоте (а в идеал и яркости) свет здесь будет как нельзя кстати.

В остальных типах комнат жилых зданий, таких как коридор, ванная, туалет, гардеробная, стоит использовать точечное освещение. Оно позволит получить равномерную засветку, а также сделает комнату визуально чуть более просторной.

Расчёт освещённости помещения во многом зависит от его дизайна. Тёмные стены и пол поглощают свет и необходимо закладывать запас в расчёты. Конечно, если нет цели создать уютную обстановку с мягким светом. Светлые же комнаты и без того яркие, и перебор может доставить неприятные ощущения для глаз, сравни тому, когда смотришь на солнце сквозь неплотные облака.

Нормы освещенности

Существуют определённые нормы освещённости различных помещений. Согласно строительным нормам и правилам (СНиП), используются следующие:

• 5 Люкс: лифтовая шахта.
• 20 Люкс:
  • проходы технического этажа, чердака и подвала;
  • лестницы.
• 30 Люкс: вестибюль.
• 50 Люкс:
  • ванная или душевая комнаты;
  • туалет;
  • холл квартиры;
  • коридор квартиры.
• 75 Люкс: гардеробная комната.
• 100 Люкс:
  • баня (сауна);
  • бассейн.
• 150 Люкс:
  • тренажёрный зал;
  • кухня;
  • жилая комната.
• 200 Люкс: детская комната.
• 300 Люкс:
  • бильярдная комната;
  • кабинет;
  • библиотека.

Но не стоит забывать, что данные нормы были приняты в нашей стране довольно давно. Многие жалуются, что им не хватает света при правильном расчёте. Поэтому нелишним стоит рассмотреть возможность замены ламп на более мощные или же увеличение количества светового оборудования.

Расчет освещенности

Для расчёта необходимого количества осветительных приборов существует две основные формулы – простая и сложная, дающая более точный расчёт. На практике достаточно простой формулы. Она не требует серьёзных знаний и вполне решаема даже без калькулятора.

Для этого стоит прибегнуть к простой формуле А * B * C, где:

1. Норма освещённости выбранного объекта.
2. Площадь объекта.
3. Коэффициент высоты потолков. При высоте потолков от 2.5 до 2.7 метров он равен 1, от 2.7 до 3 метров – 1.2, от 3 до 3.5 метров – 1.5 и от 3.5 до 4.5 метров – равен 2.

Вторым шагом будет расчёт нужного количества ламп и их мощности. Для этого необходимо разделить полученное в первых расчётах число на величину светового потока указанную на лампах в подобранных осветительных приборах. При этом важно помнить, что чем больше используется приборов, тем равномернее освещение.

Пример расчёта 1

Дано: жилая комната площадью 20 квадратных метров с потолком высотой 2.7 метра и осветительными приборами, оснащёнными лампочками накаливания мощностью 60 Вт.

Сначала рассчитываем необходимый световой поток для данного помещения:

150 * 20 * 1 = 3000 Люмен.

Затем узнаем необходимое количество ламп для нормальной освещённости комнаты. Для этого сначала надо уточнить световой поток 60 Вт лампочки накаливания. В среднем они выдают от 600 до 800 Люмен.

Возьмём среднее значение в 700 Люмен:

3000: 700 = 4.28571

Округляем в большую сторону – до 5 – это и будет необходимым количеством осветительных приборов, оснащённых одной лампочкой. Мощностью 60 Вт. Но стоит иметь ввиду, что большее количество менее мощных ламп позволяет получить более равномерную засветку.

Более сложная, но с этим и более точная формула требует перед началом расчётов собрать некоторое количество данных:

Рассчитываем площадь помещения (S):

a – длина помещения;

b – ширина помещения.

Рассчитываем индекс помещения (Ф):

Ф = S / ((h1 – h2) * (a + b))

h1 – высота от пола до потолка;

h2 – высота от рабочего места до потолка.

Рассчитываем количество осветительных приборов (N):

N = (E * S * 100 * Кз) / (У * p * Fi)

E – освещённость помещения;

S – площадь помещения;

Кз – коэффициент запаса;

У – коэффициент использования ламп;

p – количество ламп;

Fi – поток света одной лампы.

Пример расчёта 2

Дано: жилая комната размером 9 на 6 метров с потолком высотой 3.2 метра. Осветительными приборами были выбраны четыре люминесцентные лампы по 18 Вт каждая. Расстояние от рабочей поверхности до пола 0.8 метра, коэффициент запаса – 1.25, коэффициент отражения пола равен 10, стен – 30, потолка – 50.

Производим расчёт площади:

Ф = 54 / ((3.2 – 0.8) * (6 + 9) = 1.5

Коэффициент использования ламп в жилых комнатах – У – равен 51.

Производим дальнейшие, окончательные расчёты:

N = (300 * 54 * 100 * 1.25) / (51 * 4 * 1150) = 8.63

Всегда округляем в большее число – получаем 9. Это и есть необходимое для правильной организации освещения количество ламп.

• При проектировании и расчёте освещения стоит всегда закладывать большие параметры , ведь можно выключить часть светильников.
• При выборе ламп современные тенденции диктуют использовать наиболее энергосберегающие решения. Отличным выбором будет использование светодиодных светильников – они потребляют меньше, при это довольно компактные и яркие.

Зачастую освещение в доме или квартире, определяется минимумом параметров. Это дизайн осветительных приборов и расположение. И даже зная о нормах освещённости, многие просто их не учитывают. Это конечно не критическая ошибка. Но если, подобрать освещение согласно правилам и нормам освещённости, правильно рассчитать, сколько света необходимо для определённой комнаты в квартире, можно добиться стабильного психоэмоционального и физического состояния для человека.

Сколько люменов нужно на 1м 2

Неотъемлемой частью комфортного пребывания дома или на работе, является освещение. Немногим известно, что правильный свет помогает снять психологическую нагрузку или наоборот сосредоточиться на работе. Но прежде чем переходить к расчётам, необходимо разобраться в величинах измерения. Люмен (Лм) – это единица измерения светового потока, Люкс (Лк) – в люксах измеряется освещённость поверхности. 1 люкс равен 1 люмену на квадратный метр.

Расчёт (измерение) интенсивности освещения производится по простой формуле(A x B x C) в которой :

• А – необходимая освещённость по нормативам СНиП;
• В – площадь помещения (кв. м);
• С – Коэффициент высоты.

Коэффициент высоты, величина поправочная и рассчитывается в зависимости от высоты потолка. 2,5 и 2,7 – коэффициент равен единице; если 2,7 и 3 метра – 1,2; потолки с высотой 3 и 3,5 метра – 1,5; от 3,5 до 4,5 метра – коэффициент равен 2.

Таблица норм освещённости по СНиП в люкс (Лк):

Производим расчёт. Предположим нужно узнать необходимое количество света для детской комнаты площадь, которой составляет 15 квадратных метров, с высотой потолков 2,7 м. Для точности используем калькулятор. Умножаем ному освещения на квадратные метры и на коэффициент высоты – 200 х 15 х 1 = 3000. Соответственно световой поток должен составлять 3000 люменов (Лм).

Комнаты неправильной формы, разделяйте на фигуры (например, квадрат и треугольник), и расчёт производите отдельно для каждой.

Измерить уровень освещённости в домашних условиях можно люксметром.

Освещение жилого помещения

Освещение в доме, имеет важное значение, как и интерьер. В первую очередь, разделяют всё пространство на области, которые отличаются не только по габаритам, но и по функциональности.

А именно:

1. Прихожая – её расположение подразумевает отсутствие естественного освещения, поэтому в прихожей создают искусственное. Для этого применяют осветительные приборы направленного света с широкими углами рассеивания.
2. Гостиная (холл) – помещение с множеством функций. Поэтому и освещением добиваются максимальной функциональности, комбинируя общее с точечным.
3. Кухня – область, имеющая отдельные рабочие зоны, в которых к общему, добавляют точечную подсветку.
4. Спальня – предназначена непосредственно для отдыха и сна. Для спален подбирают мягкие и тёплые тона искусственного света. Так же, для них имеет смысл регулировка интенсивности освещения.
5. Санузел – как и в предыдущих случаях, к основному добавляют локальное освещение.

При выборе осветительного прибора для санузла, необходимо убедиться, что данный образец имеет высокую степень защиты (IP) от влажности.

Правильное освещение в квартире поможет, не только подчеркнуть или выделить определённую область, но и стереть визуальные границы.

Светодиодные лампы для жилых помещений

Некоторое время назад, светодиодное освещение считалось неприемлемым для дома. Главными факторами были, высокая цена, а так же яркость и цвет освещения.

Но на сегодняшний день, такое освещение становится сравнительно недорогим. А выбор по мощности, дизайну, спектру и размерам просто огромен. Ограничением может быть только фантазия, где и как применить светодиодные лампы . Так же, такие лампы обладают рядом преимуществ.

Преимущества :

• Низкое потребление энергии (позволяет при длительном использовании, быстро окупить стоимость лампы);
• Долговечность (при выборе качественного изделия, срок службы в разы больше, чем у обычных ламп накаливания, люминесцентных и галогенных);
• Не нагревается при эксплуатации (что увеличивает возможности размещения в соответствии с дизайном).

И это далеко не все показатели. Оптимальный вариант освещения, можно подобрать по спектру и яркости (все значения указаны на упаковке изделия). Для дома выбирайте лампы, которые дают тёплый свет.

При выборе светодиодных ламп, обратите внимание на производителя. Известнее бренд – качественнее продукт.

Немаловажным фактором, является и экологичность. От светодиодных ламп не исходит УФ излучение, и они не создают колебание светового потока.

Если вы решили сделать хорошее освещение в доме, то лучше для этого выбрать светодиодные лампы.

Норма освещённости офисных помещений: необходимая величина

Не так часто встречаются офисы, в которых особое внимание уделялось освещению. Обычно это светящиеся квадраты с люминесцентным мерцанием, встроенные в потолок. А ведь свет влияет, как на психологическое, так и на эмоциональное состояние человека. При правильном освещении, можно добиться высокой производительности труда сотрудников, в течение всего дня.

Уровень освещённости в офисе, определяется по двум стандартам :

• Российскому – уровень освещённости(требуемая шкала), рекомендуется в пределах 300 – 400 люкс (Лк);
• Международный норматив (европейские стандарты) – 500 люкс (Лк).

Освещение разделяют как на общее (прямое и отражённое), свет от источников света рассеивается по всей площади офиса, и на локальное (освещение непосредственно самих рабочих мест), подсветка осуществляется различными световыми приборами для местного освещения(настольные лампы и светильники).

Расположение осветительных приборов параллельно окнам, является наиболее правильным, этим достигается совпадение света от светильников со светом из окон.

Важен и индивидуальный подход для каждого рабочего места в офисе, это связано с разницей в потребности освещения для каждого сотрудника. На это влияют такие факторы как: зрение и возраст.

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.

Большое значение при освещении детских площадок, имеет уровень цветопередачи. Для удобства различия мелких и движущихся предметов.

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.

Если площадка освещается недостаточно, путём добавления осветительных приборов освещение необходимо улучшить.

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

Сколько Ватт нужно для освещения комнаты: перевод люменов в ватты

На вопросы – как определить, какое должно быть освещение в отдельной комнате или одном помещении, как перевести люксы в ватты, как подобрать и посчитать нужное количество светильников, достаточно простые ответы.

Произведём расчёт на примере. Нам нужно осветить холл площадью 20м 2 люстрой имеющей пять электрических лампочек накаливания. Какой мощности в ваттах подобрать лампы?

Для расчёта потребуется:

• Степень освещённости;
• Площадь в квадратных метрах.

Умножаем норму освещённости на квадратные метры. 150 х 20 = 3000. Суммарный световой поток должен составлять 3000 Люмен. Значит, для нормального освещения потребуется 5 ламп по 60 ватт. Если провести пересчёт на европейские стандарты, получится – 4000 люмен.

В связи с устаревшими нормативами умножайте норму освещённости в 1,5 раза.

Не стоит забывать, в отличие от ламп накаливания, существует ещё несколько видов искусственных источников освещения, более надёжных и экономичных.

Что такое нормы освещенности (видео)

Правильный свет нужен не только дома или в офисе. Он необходим для комфортного отдыха в гостинице, прогулок по улице, важно его применение в детских садах, торговых залах. Различие составляет лишь назначение и функциональность. На основании проведённых тестов, психологами доказано, что при грамотно построенном освещении, улучшается не только психоэмоциональное, но и общее состояние человека.

То, что все хорошо в меру – незыблемая истина. То же касается и освещенности комнат. Ее недостаток приводит к быстрой утомляемости, потере работоспособности и так далее. Избыток же повышает возбудимость, мешает сосредоточиться. И это лишь небольшой перечень того, что является следствием несоблюдения норм.

Следовательно, расчет уровня освещенности жилой комнаты или офиса необходим не только для комфортности, но и для здоровья людей, которые вынуждены подолгу находиться в замкнутом пространстве, коим, по сути, и является любое помещение, для чего бы оно ни было предназначено.

Знание правил расчета естественного освещения зданий пригодится тем, кто только планирует построить собственный дом. Таким читателям автор рекомендует ознакомиться со сводом правил (СП) № 23-102 от 2003 года. Этот документ поможет определиться с размерами и геометрией оконных проемов в зависимости от их расположения относительно сторон света и ряда других параметров.

Зачем нужно делать расчет освещенности? Основная задача – максимально приблизить организуемое (искусственное) к природному (естественному).

Что учитывается при расчете

Специфика установки осветительного прибора

• Место. Как правило, это потолок или стены. Нередко светильники прокладываются и по плинтусам, но это уже скорее подсветка, а не освещение помещения.
• Направление светового потока. Лампа может быть установлена так (особенно если она в плафоне), что свет распространяется лишь в определенную сторону – вверх, вбок или вниз.
• Высота расположения осветительного прибора.

Особенность конструкции светильника

• Наличие/отсутствие плафонов.
• Степень их прозрачности.

Тип лампы

Подобные изделия производятся по разным технологиям и классифицируются на люминесцентные, галогенные, с нитью накала и ряд других. Что важно?

• Мощность (Вт – ватт).
• Световой поток (лм – люмен).

• Цветопередача (0К). По данному параметру все изделия подразделяются на лампы холодного или теплого света.

Все эти характеристики указываются в документации на каждый образец.

Особенности отделки и меблировки помещения

Общеизвестно, что светлые тона свет отражают, а темные наоборот – поглощают его. Именно этот фактор многие и упускают при расчете освещенности. А цвет обоев (панелей, декоративной штукатурки) и мебели обязательно следует учитывать.

Нормы освещенности

Не зная этого, нет смысла говорить о каких-либо расчетах. Нормы подробно изложены в СНиП № 23-05 от 1995 года. Но с тех пор отдельные положения правил претерпели изменения. Существует более поздний документ – СП № 52.13330 от 2011 года – являющийся актуализированной редакцией вышеуказанного. Вот им и следует руководствоваться. В частности, в таблице указаны основные требования к освещению (естественному и искусственному) помещений зданий жилого фонда и общественных.

Что такое освещенность? Это количество (интенсивность) светового потока, приходящегося на 1 «квадрат» комнаты (лм/м²). Единица измерения – лк (люкс). Нормы для основных типов помещений приведены в таблицах:

Пример расчета

Возьмем 2 типовые комнаты. Порядок расчета для остальных тот же самый.

Кабинет (офисное помещение)

Исходные данные:

• S – общая «квадратура» (a х b).
• φ – индекс помещения. Определяется по формуле: S/(h1 – h2) х (a + b). Учитывается в ряде таблиц.
• E – освещенность по нормативу. Если речь идет о зональном (секторальном) освещении, то, к примеру, для крышки стола, расположенной на уровне 80 см от пола, значение освещенности – 400 лк.

Количество осветительных приборов (N) определяется по формуле: 100 х E х S х k/U х n х Фл,

• n – лампочки (штук) в светильнике;
• Фл – световой поток (лм) каждой из ламп;
• k – коэффициент запаса (его принимают = 1,2 – 1,3; в некоторых случаях пренебрегают);
• U (Ки) – табличное значение (эффективность использования конкретного прибора).

Кухня

В большинстве домов она не более 9 м² – исходим из этого.

• Определяется общий уровень освещенности. Норма для 1 «квадрата» данного помещения (таблица 2, нижняя) – 250 лк. Получается, что необходимо обеспечить освещенность на уровне 2250 лм (250 лк х 9 м2).
• Выбирается количество и тип ламп. Для этого есть таблица 1. Что получается? Если использовать изделия с нитью накала («лампочки Ильича»), то понадобится порядка 4-х мощностью 65 Вт. Например, люстра на 4 плафона. Или парочка «соток» в бра.

Что следует учесть:

• Тип плафона. Если он матовый, то мощность лампы следует увеличить примерно в 1,5.
• Цветопередача. Для ламп накаливания это значения не имеет. Данная характеристика неизменна – 2 750 0К. А вот при использовании новых (энергосберегающих) приборов нужно обратить внимание, теплый или холодный свет образец излучает.

На заметку

Не все обращают внимание на исполнение патронов в светильниках заводского изготовления. И нередко это чревато тем, что его корпус или трескается, или оплавляется. Прежде чем заниматься приведением освещения помещения в норму, стоит посмотреть, на какую мощность рассчитан патрон. Если на 60 Вт, то вкручивать в него лампу на 100 вряд ли стоит.

Независимо от типа ламп, количества светильников и их расположения, нормы освещенности – величины стандартные. То есть, значения табличные, по СНиП. При этом отношение освещенности горизонтальной и вертикальной не должно превышать 2.

Автор обращает внимание, что самостоятельный расчет освещенности – это не только создание уюта и благоприятных условий для домочадцев, но и элемент экономии семейного бюджета. Думается, не нужно пояснять, что чем мощнее лампочка, тем быстрее «накручивает» счетчик.

Кроме того, в статье не зря даны ссылки на ряд нормативных документов. Всего предусмотреть невозможно, поэтому материал носит несколько общий, ознакомительный характер. Так или иначе, но для каждой комнаты расчеты придется делать индивидуально. И лучше самому. Конечно, можно пригласить и профессионала. Но его визит (только за то, что он перешагнет порог) обойдется рублей в 200 – 250; замеры «квадратуры», оценка специфики помещения и непосредственно вычисления – от 1 500.

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:

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

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

1. косинусную закономерность, выражаемую кривой света Д;
2. 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:

1. комфорта;
2. безопасности;
3. 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:

1. популярными ручными методиками:
2. специализированными компьютерными программами.

Способы ручного расчета освещения

Наиболее доступными являются методы:

1. коэффициентов;
2. удельной мощности;
3. точечного распределения;
4. 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.