Определить количество светильников по площади помещения

Как рассчитать количество светильников на комнату

Освещенность выражается световой величиной, показывающей отношение потока света, попадающего на плоскость, к ее площади. От энергетического формата световой отличается способностью пробуждать у людей зрительные впечатления. Дома и квартиры оборудуют светильниками с учетом нормы освещенности жилых помещений, чтобы человек чувствовал комфорт при нахождении в комнате.

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;
• приблизитьискусственный свет, интенсивностью и параметрами которого можно управлять, к естественному.

Идеальным считается природный свет утром, днем или вечером, когда солнце находится за облаками. Электросвет получают преобразованием электроэнергии в электромагнитные волны — один из видов, которые глаз воспринимает как свет. Энергия изменяется внутри лампочек корпусных светильников.

При расчете учитывают характеристики помещения:

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

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.

Типы освещения

Преобладающий тип зависит от стиля, интерьерного решения и показателей электрической системы.

• прямое освещение;
• общее;
• отраженное;
• рассеянное;
• смешанное;
• точечное (местное).

Разделения стилевой направленности придерживаться необязательно. Например, классический стиль не предполагает точечных источников, т. к. их в эпоху зарождения направления не было. Для удобства проживания в подобных помещениях устанавливают местные источники, независимо от дизайнерского решения.

Общее освещение ставят, чтобы показать все окружающие предметы, не выделяя никаких вещей. Прямое используют чаще, его цель — объемно подчеркнуть объект, выделить на общем фоне. Используют направленный поток на конкретную область, применяют подвесные, встроенные лампы, настольные виды.

Отраженный свет направляют на вертикальные и горизонтальные плоскости, где он отражается и создает равномерный свет в комнате. Светильники ставят на потолке, располагают по периметру, а стены окрашивают в светлые тона — так пространство становится невесомым и прозрачным. Часто устанавливают торшеры, плафоны которых повернуты в сторону потолка.

Рассеянный поток используют для равномерного освещения помещения, он идет сквозь полупрозрачные плафоны. Угол светорассеивания приближается к 360°, такой тип подходит для общего освещения, устанавливают простые лампы и подвесные источники с малым КПД.

Смешанный тип объединяет несколько видов направления света — полупрозрачные плафоны торшеров одновременно с подвесными моделями, настольными лампами. Местный свет подают на конкретные зоны кабинета, рабочего пространства. В спальне, ванной комнате отказываются от общего света, направляя потоки на зеркало, место для чтения перед сном.

Типы светильников

Так называют приспособление для направления светового излучения под определенным углом. Тип прибора влияет на преобразование потока, он может внутри отражаться, искажаться, преломляться, ограничиваться. Различают по степени угловой концентрации, принимают во внимание усилительный коэффициент.

• потолочные;
• стеновые;
• напольные;
• наружные подвесные, на грунте.

Потолочные люстры дают основной световой поток, являются самыми распространенными. К ним относят люстры, встраиваемые, подвесные варианты, точечные, треки, светодиодные панели и ленты. На стену ставят накладные типы, бра, разные виды подсветок для картин или зеркал. Для них обустраивают скрытую проводку, а сами модели выпускают с рожками, плоскими, комбинируют разные стили.

Настольные виды представлены обычно основой с вертикальным стержнем, на котором установлен абажур или современный плафон. Чаще их делают переносными, иногда фиксируют на панели стола. Модели выполняют в особом стиле, иногда в виде фигур, узнаваемых объектов.

Половые и грунтовые светильники представлены торшерами и вертикальными стойками. На них располагают плафоны, которые сверху бывают открытыми и закрытыми. Материалом для корпуса служат стекло, хрусталь, металл, алюминий, бронза.

Основные светотехнические характеристики

Единицей для измерения освещенности признают 1 люкс. Он равняется 1 люмену на м² (в системе СИ — Международной системе единиц). В абсолютной физической системе единиц (СГС) единицей освещенности считают 1 фот, который равняется 10 тыс. люксов. Количество отраженного от плоскости света называют светимостью, в отличие от понятия освещенности.

Освещенность прямо пропорциональна показателю силы света лампы, она становится меньше при удалении от плоскости обратно пропорционально квадрату дистанции (правило обратных квадратов).

• Сила света — отношение концентрированного потока, излучаемого внутри телесного угла к величине этого угла. Единица — кандела (Кд).
• Световая отдача — энергоэффективность. Составляет отношение силы потока от источника к потребляемой мощности от сети. Единица — лм/Вт.
• Индекс цветопередачи показывает правильность передачи оттенков и цветов. Обозначают буквами Ra, значение колеблется в диапазоне 0 – 100.

Яркость определяется отношением силы потока в определенном направлении к площади проекции на поверхности. Обозначают, как кд/м², измеряют яркомерами. Световой коэффициент пульсации показывает перемены освещенности, которые зависят от мгновенного показателя вольтажа в сети.

Нормы освещенности для разных помещений

Стандарты выражают в люксах (Лк). Обычная освещенность в средней широте летом составляет 17 тыс. Лк, зимой не поднимается выше 5 тыс. Для съемки в киностудии понадобится 10 тыс. Лк, на стадионе будет нормальной 1 тыс. 200 Лк, в пасмурную дневную погоду на открытом месте — 1 – 2 тыс. Лк. При заходе и восходе солнца — 1 тыс. Лк, на киноэкране будет значение 85 – 120 Лк.

Освещенность для некоторых помещений по СНиП (значения приведены в Лк):

• офисное помещение общего типа с применением компьютеров — 300;
• контора для занятия чертежными видами деятельности — 500;
• конференцзал, комната переговоров — 200;
• лестница, лестн. клетка — 50 – 100;
• коридор, холл — 50 – 75;
• архив, кладовка — 75;
• подсобка — 50;
• жилые помещения, кухня — 150;
• детская — 200;
• ванная, туалет, душевая комната, коридор и холл в квартире — 50;
• гардеробное помещение — 75;
• библиотека, рабочий кабинет — 300;
• лестница на второй и третий ярусы в частном доме — 20;
• бассейн, сауна, парилка — 100.

Эти показатели учитывают, когда выполняют расчет освещения по площади помещения. Для сравнения: на морской глубине, погружение 55 м — 20 Лк, в полнолуние ночью — 0,2 Лк, в безлунье — 0,01 – 0,02 Лк.

Правила расчета количества светильников

Квартира освещается искусственным и естественным светом, поэтому оценку проводят отдельно по двум видам. Гигиеничность и нормирование суммируются соотношением светотехнического (инструментального) и расчетного показателей. При оценке природного принимают во внимание угол наклона лучей, угол отверстия, световой коэффициент.

На выбор и светотехнический расчет искусственного света влияет много критериев, систематизировать которые сложно. Общие правила позволят использовать формулу N = (S · E · K) / T, где:

• N — число ламп;
• S — площадь комнаты;
• E — освещенность.
• K — номинальное требование по освещенности;
• Т — световой поток одной лампы.

Учитывают характеристики комнаты, квадратуру, высоту стен. Поверхность требует освещения тем большей мощности, чем дальше она удалена от источника. Темные стены будут труднее освещаться, чем светлые тона.

По световой мощности

В описании светильника указывают максимально разрешенную мощность лампы, обычно 40 – 60 Вт. На эту характеристику ориентируются при выборе приборов в магазине. Их можно заменить энергосберегающими лампочками, которые при аналогичной мощности дадут больше света и охватят большую квадратуру помещения.

Соотношение мощности ламп:

• лампа накаливания — 20 Вт, люминесцентная — 5 – 7 Вт, светодиодная — 2 – 3 Вт;
• соответственно: 40 Вт, 10 – 13 Вт, 4 – 6 Вт;
• 60 Вт, 15 — 16 Вт, 7 – 10 Вт;
• 75 Вт, 18 – 20 Вт, 10 – 12 Вт;
• 100 Вт, 25 – 30 Вт, 12 – 16 Вт;
• 150 Вт, 40 – 50 Вт, 17 – 20 Вт,
• 200 Вт, 60 – 80 Вт, 20 – 30 Вт.

До покупки делают расчет освещенности помещения, количество ламп планируют по всем параметрам комнаты.

По затрачиваемой мощности электричества

В быту каждый вид лампы (светодиодная, накаливания, люминесцентная) потребляют разное количество энергии, что влияет на объем использованной потребителем электричества и на размер оплаты.

Заявленная мощность лампы и количество энергии:

• мощность 60 Вт — потребление 0,06 кВт за час;
• 95 Вт — 0,095 кВт/час;
• 100 Вт — 0,1 кВт/час.

Для перерасчета электричества из Вт в кВт отсчитывают справа 3 знака, ставят перед ними запятую. Если цифр впереди недостаточно, добавляют ноли.

Например, для ванны и туалета взяли лампочки по 60 Вт, в гостиной — две по 100 Вт, спальне — две по 60 Вт, коридор — 75 Вт, кухня — 100 Вт. Всего используют в квартире 615 Вт, что при переводе составляет 0,615 кВт в час. Если учесть, что лампочки горят в среднем по 6 часов в сутки, то потребление составит: 0,615 · 6 часов = 3,69 кВт. За месяц будет израсходовано: 3,69 · 30 = 110,7 кВт. Для определения суммы оплаты израсходованные киловатты умножают на их стоимость.

Источник

Как рассчитать освещение в комнате

Многие из нас, особенно люди старшего поколения, оценивают освещенность в помещении на глаз или в ваттах: «Что-то темновато, надо еще одну лампочку вкрутить», «Для этой комнаты пары «шестидесяток» достаточно». Но существует много типов световых приборов, светоотдача (зависимость яркости от мощности) которых разнится в разы и даже в десятки раз. Оценка освещенности на глаз не выдерживает никакой критики. Субъективное мнение – плохой советчик. В этой статье мы не будем полагаться на глаз, а сделаем грамотный расчет освещения по площади помещения.

Как рассчитать освещение точно и правильно

Прежде чем взяться за математику, соберем все данные для расчета освещенности в помещении. Нам нужно выяснить:

1. Нормы освещенности для конкретного помещения (жилое, офис, коридор и т. п.).
2. Коэффициент использования светового потока именно в этом помещении.
3. Тип светильника (светильников).

Выяснение норм освещенности

Нормы искусственного освещения в жилых и общественных помещениях

Расчет коэффициента использования

Коэффициент использования придется рассчитать. Он зависит от геометрических размеров помещения (высота, длина, ширина), коэффициента отражения поверхностей (пол, стены, потолок) и типа светильника (потолочный, подвесной).

Для начала вычисляем индекс помещения i, который зависит от его геометрических размеров. Индекс рассчитываем по формуле:

• i – индекс помещения;
• S – площадь помещения в м 2 ;
• А – длина помещения в м;
• В – ширина помещения в м;
• h – расстояние между светильником и поверхностью, для которой рассчитывается освещенность, в м.

Теперь оцениваем коэффициент отражения потолка, стен и пола – ρ_п1, ρ_c, ρ_п2:

• белая поверхность – 70%;
• светлая – 50%;
• серая – 30%;
• темная – 10%.

Тип светильников обычно выбирают из стандартного списка:

Размещены на поверхности потолка. Основное направление света – вниз. Подвешены на потолке или на стене, оснащены плафонами с преимущественным распространением света вниз. Подвесные с плафонами, обеспечивающими равномерное распределение света по всем направлениям. Такой же эффект дают и лампы без плафона. С плафонами, преимущественно направляющими свет в сторону потолка для отражения от потолочной поверхности. С малопрозрачными или непрозрачными плафонами, дающими узкий направленный поток света в выделенной области.

Осталось полученные данные подставить в таблицу и найти коэффициент использования.

Светильники категории 1

Светильники категории 2

Светильники категории 3

Светильники категории 4

Светильники категории 5

Расчет необходимого светового потока

Все данные получены, осталось посчитать световой поток для обеспечения нужной нам освещенности. Для этого воспользуемся формулой:

• E – необходимая освещенность, лк;
• S – площадь помещения, м 2 ;
• n – коэффициент использования;
• F – необходимый световой поток, лм.

к содержанию ↑

Упрощенный способ

Если высоких требований к точности результатов нет, можно провести упрощенный расчет освещения в комнате. При этом формула вычисления та же:

Упрощение в том, что коэффициент использования светильников n не рассчитывается, а берется его среднее значение – 0.5.

Есть еще один метод. Он похож на то, как некоторые оценивают необходимую освещенность: «Здесь пары «соток» хватит». Сводится такой метод к поиску в таблице нужной электрической мощности в зависимости от назначения помещения. Очевидно, что точность таких «расчетов» невысокая, но мы все же приведем табличку.

Мощность ламп для нормированного освещения жилых помещений

И третий, самый простой, хотя и не самый точный способ – воспользоваться онлайн калькулятором расчета освещенности помещения.

Полезно! Если вы не знаете, какой световой поток создает лампа, воспользуйтесь таблицей, умножив значение лм/Вт на мощность лампы.

Таблица светоотдачи ламп разного типа

Обычные накаливания 10-16 Галогенные 15-22 Люминесцентные 50-70 Натриевые 150-200 Металлогалогенные (ксеноновые) 70-100 Светодиодные 80-120

к содержанию ↑

Примеры расчетов

Сделаем несколько вычислений на основании вышеизложенного. Считать будем точно.

Пример расчета 1

Гостиная площадью 20 м 2 , длина – 5 м, ширина – 4 м, высота потолков – 2.5 м. Светильник подвесной с плафонами, направленными вверх (люстра). Длина подвеса – 40 см. Потолок белый, стены голубые, пол темно-коричневый.

1. В СанПиН находим норму освещенности – 150 лк.
2. Определяем индекс помещения i: 20/((5+4)*2.1) = 1.0.
3. Оцениваем коэффициент отражения потолка, стен и пола – ρп1 = 70%, ρc = 50%, ρп2 = 10%.
4. Обращаемся к таблице 4 категории светильников и находим коэффициент использования – 0.57.
5. Рассчитываем необходимый световой поток: (150*20)/0.57 = 5 300 лм.

Пример 2

Детская площадью 12 м 2 , длина – 3 м, ширина – 3 м, высота потолков – 2.5 м. Светильник потолочный накладной. Потолок белый, стены светло-зеленые, пол серый.

1. В СанПиН находим норму освещенности – 200 лк.
2. Определяем индекс помещения i: 12/((3+4)*2.5) = 0.6.
3. Оцениваем коэффициент отражения потолка, стен и пола – ρп1 = 70%, ρc = 50%, ρп2 = 30%.
4. Обращаемся к таблице 1 категории светильников и находим коэффициент использования – 0.3.
5. Рассчитываем необходимый световой поток: (200*12)/0.3 = 8 000 лм.

Пример 3

Классная комната площадью 54 м 2 , длина – 9 м, ширина – 6 м, высота потолков – 2.5 м. Светильники подвесные с шаровидными плафонами. Потолок белый, стены светло-кремовые, пол коричневый.

1. В СанПиН находим норму освещенности – 300 лк.
2. Определяем индекс помещения i: 54/((9+6)*2.5) = 1.44.
3. Оцениваем коэффициент отражения потолка, стен и пола – ρп1 = 70%, ρc = 50%, ρп2 = 30%.
4. Обращаемся к таблице 3 категории светильников и находим коэффициент использования – 0.64.
5. Рассчитываем необходимый световой поток: (300*54)/0.64 = 25 300 лм.

Осталось подобрать нужное количество ламп, чтобы их суммарный световой поток составлял расчетную цифру.

Основные величины для проектирования освещения

В завершение рассмотрим, какие величины необходимы для правильного расчета освещенности при проектировании освещения и что они собой представляют.

• Световой поток.
  Измеряется в люменах (лм). Отражает силу света, излучаемую источником. В нашем случае лампой.
• Светоотдача.
  Измеряется в люменах на ватт (лм/Вт). Характеризует эффективность источника света. Чем выше это отношение, тем больше эффективность. У ламп накаливания это значение колеблется в пределах 10-16 в зависимости от мощности. Светодиодные лампы могут иметь светоотдачу 120 лм/Вт и более.
• Освещенность.
  Измеряется в люксах (лк). Показывает, насколько сильно освещен объект. Если на площадь 1 м 2 будет излучаться 1 люмен, то ее освещенность составит 1 люкс.
• Коэффициент использования.
  Безразмерная величина, указывающая, насколько эффективно используется источник света. Если коэффициент равен 1, то это означает, что все излучение источника достигает освещаемой поверхности. На практике эта величина зависит от многих факторов (светоотражающие свойства окружающих объектов, расстояние до источника, светопроницаемость среды и пр.).

Нормативные документы

Какими нормативными нужно руководствоваться при проектировании освещения и расчете освещенности? Вот основные из них:

• СП 52.13330.2011 «Естественное и искусственное освещение».
• СанПиН 2.21/2.1.1/1278-03 «Гигиенические требования к естественному, искусственному и совмещенному освещению жилых и общественных зданий».
• ГОСТ Р 55710-2013 «Освещение рабочих мест внутри зданий».
• ГОСТ Р 56852-2016 «Освещение искусственное производственных помещений объектов железнодорожного транспорта».
• ГОСТ 24940-96 «Здания и сооружения. Методы измерения освещенности».

На заметку. Подробнее об этих и других документах, касающихся освещения, можно узнать в статье «Нормы и правила освещения, СНиПы, ГОСТы, ПУЭ».

Мы выяснили, как правильно рассчитать освещение в комнате, чтобы не портить зрение. Надеемся, что статья окажется полезной тому, кто занимается освещением своего дома всерьез, а не на глаз.

Источник