Расчет освещения по площади помещения

Чтобы сделать комнату светлой и визуально приятной, нужно ответственно подойти к выбору источников освещения. Однако просто так оборудовать помещение без соответствующих расчетов не выйдет: большой риск или создать пересвет, или недостаточно осветить отдельные участки комнаты. В этой статье мы расскажем вам, как правильно рассчитать освещенность помещения и подобрать подходящие источники света, чтобы создать максимально гармоничную и приятную глазу картину.

Важность правильного освещения

Правильное расположение источников освещения в комнате – это важная часть дизайна любого помещения, которая поможет превратить даже заурядное, ничем не примечательное помещение в нечто необычное. Акцентирование освещения, расположение светильников, регулировка яркости, контрастности и цветовой гаммы, грамотное затенение – все эти приемы определяют дизайн освещения комнаты.

Безусловно, самая важная цель освещения – это хорошая видимость элементов комнаты, которая позволяет четко разглядеть всю обстановку без излишнего напряжения для глаз человека. Однако кастомизированное (измененное) освещение может использоваться для других целей: индивидуальный дизайн, настройка освещения для проведения фотосессии, съемки видеорепортажей, профессиональной фотографии и многого другого. В этой статье мы основательно разберем тему правильного освещения, математические расчеты, характеристики самых распространенных видов ламп и определим те нормы, которым должны соответствовать освещаемые помещения.

На чем основаны расчеты освещенности помещений?

Простейшие расчеты степени освещенности помещений оперируют габаритами помещения, индексом помещения и коэффициентом использования светового потока η. Полученные разультаты позвляют определить, соответствует ли освещенность нормативным предписаниям, а также рассчитать количество источников света и их мощность, которая понадобится для качественного освещения помещения. Ниже представлены таблица с нормами освещенности помещений, выраженных в люксах, и таблица с мощностью источников света, конвертированной в световой поток, выраженый в люменах.

Упрощенный метод расчета в единицах потребляемой мощности

Самый простой метод расчета – использовать выведенную формулу E = S * H, где E – освещенность помещения, выраженная в Люксах, S – это площадь помещения, а H – коэффициент высоты потолка. Показатель H варьируется в зависимости от высоты потолка:

• До 2,7 м = 1;
• От 2,7 до 3 м – 1,2;
• От 3 до 3,5 м – 1,5;
• От 3,5 до 4,5 м – 2.

Практический пример: вы располагаете жилым помещением площадью 15 м2 и высотой потолков 2,8 м. Следовательно, чтобы посчитать степень освещенности комнаты, нужно вычислить E = 15 * 1,2 * норму степени освещенности помещения (в данном случае 150 Лк) = 2700 Лк.

Нормы освещенности для жилых помещений

В России нормы освещенности определяют Строительные Нормы и Правила (СНиП). Ниже приводим таблицу СНиП 23-05-95 «Естественное и искусственное освещение», которая сориентирует вас в расчетах и покажет, сколько люкс (Лк) необходимо на один квадратный метр пространства помещения.

Типы офисных помещений	Нормы освещения согласно СНиП, люксы (Лк)	Типы жилых помещений	Нормы освещения согласно СНиП, люксы (Лк)
Офис общего назначения с компьютерами	300	Жилая комната, кухня	150
Офис, в котором выполняются чертежные работы	500	Детская комната	200
Конференц-зал, переговорная комната	200	Ванная комната, санузлы, коридоры и холлы	50
Эскалатор, лестница	50-100	Гардеробная	75
Холл, коридор	50-75	Кабинет, библиотека	300
Архив	75	Лестница	20
Подсобные помещения, кладовые	50	Сауна, бассейн	100

Проведение самостоятельного расчета освещенности

Общая формула расчета

Освещенность поверхности - это отношение светового потока и площади, если говорить простыми словами Но из-за того, что часть света просто не достигает некоторых областей комнаты, а остается на стенах, был введен специальный коэффициент η, который при приблизительных расчетах принимается за 0,5 (эта оценка будет очень грубой и годится только для примерного расчета). Формула выглядит так: E = (η * F) / S.

Рассмотрим практический пример. Дана комната площадью 25 м2, светильник с показателем световой отдачи 700 Лм (показатель эквивалентен лампе накаливания мощностью 60 Вт) обеспечит освещенность E = 0,5 * 700 / 20 = 14 Лк. Так как норматив для жилого помещения составляет 150 Лк (сверьтесь по таблице ниже), чтобы его достичь, нужно достичь светового потока F = 700 * (150 / 14) = 7500 Лм, или почти 11 лампочек накаливания по 60 Вт каждая.

Определение коэффициента использования светового потока η

Использование коэффициента светового потока η равным 0,5 приведет к неточностям в расчетах, если вы хотите сделать все качественно и «на совесть», так как не учитывает многих факторов и условностей. На практике, разбежка между показателями этого коэффициента составляет 0,1 – 0,9 . Чтобы точно рассчитать коэффициент использования светового потока, мы будем использовать таблицы, разработанные еще в Советском Союзе, ведь они до сих пор актуальны. Упомянутая таблица представлена ниже:

Наблюдается прямая зависимость между коэффициентом η и индексом помещения i, который рассчитывается по формуле i = S / ((A + B) * H). Давайте обо всем по порядку:

• S – это площадь помещения в метрах квадратных;
• A – длина помещения в метрах;
• B – ширина помещения, выраженная тоже в метрах;
• H – расстояние между потенциальным светильником и поверхностью, на которую падает свет, выраженное в метрах.

Чтобы рассчитать индекс для помещения площадью 45 квадратных метров и стенами 5 м и 9 м, в котором светильник будет располагаться на высоте 2,5 м, нужно сделать следующее вычисление: I = 45 / (5 + 9) * 2,5 = 45 / 35 = 1,28. Сверяем с таблицей и получаем коэффициент 48-49 %,численно равный 0,48-0,49. Как видите, он очень близок к «грубому» показателю, равному 0,5, но если бы условия расчетов отличались, изменился бы и результат, а при тщательной планировке очень важно все посчитать максимально точно.

Рекомендуемые товары

Артикул: 049-0077

Прожектор светодиодный СДО 06-150 6500К IP65 черн. ИЭК LPDO601-150-65-K02

Уточняйте наличие

Бренд: IEK

Габариты ВхШхГ (мм): 295х300х40

Мощность (Вт): 150

Цена: 2 931 руб./шт

Оформить Купить

Артикул: 049-0078

Прожектор светодиодный 71 657 OFL-30-4K-BL-IP65-LED 30Вт IP65 4000К ОНЛАЙТ 71657

Уточняйте наличие

Бренд: ОНЛАЙТ

Габариты ВхШхГ (мм): 140x180x102

Мощность (Вт): 30

Цена: 435 руб./шт

Оформить Купить

Артикул: 049-0072-2

Прожектор светодиодный PFL-SC-SMD-50Вт 6500К IP65 (матовое стекло) JazzWay

Уточняйте наличие

Бренд: JazzWay

Габариты ВхШхГ (мм): 175х180х45

Мощность (Вт): 50

Цена: 1 365 руб./шт

Оформить Купить

Артикул: 049-9056-2

Лампа галогенная КГ-1000-5 R7s (имп.)

В наличии

Бренд: Космос

Мощность (Вт): 1000

Наименование: Лампа линейно-галогенная

Цена: 79,51 руб./шт

Оформить Купить

Есть еще один способ расчета - это программное обеспечение Dialux от компании Dialux GmbH, которое позволяет с точностью до сотых рассчитать освещенность помещения. Особой популярность программа пользуется среди профессиональных работников, для которых организация источников света - очень важный момент.

Как показывает практика, пользователи тратят гораздо меньше времени, делая расчеты вручную, нежели используя специальные программы (Dialux, например), а результаты отличаются совсем несущественно. Вы потратите максимум 5 минут на расчет вручную и минимум 20 минут на ввод необходимых данных и еще больше времени – на освоение интерфейса программы, но в любом случае выбор остается за вами.

Что важно знать о лампах для осветительных приборов

Выбирая тип лампочки для будущего источника освещения в вашей комнате, обратите внимание не только на отличия в конструкции, технологии или сроке службы, но и на то количество люменов, которое лампа испускает. Для наглядности сравнения ламп различного типа посмотрите на таблицу

Cветодиодные лампы в несколько раз превосходят любой другой тип ламп, что делает рациональным покупку светодиодных ламп для того, чтобы за счет минимального количества источников освещения добиться нужного показателя освещенности помещения.

Общие характеристики осветительных ламп

Лампы накаливания

Внутреннее устройство лампы накаливания следующее:

• Стеклянная колба с вольфрамовой нитью внутри;
• Инертный газ (ксенон, криптон или аргон);
• Молибденовые держатели линий накала;
• Цоколь.

Когда цоколь входит в патрон, электричество идет по вольфрамовой нити, которая раскаляется и излучает свет – это и есть принцип действия лампочки. Перейдем к общим характеристикам лампочек этого типа:

• Диапазон мощности – 25-150 Вт (для бытового применения), до 1000 Вт;
• Температура накала нити – 3000 градусов;
• Световая отдача - от 9 до 19 Лм/ 1 Вт;
• Напряжение – 220-230 В и 127 В;
• Частота – 50 Гц;
• Габариты цоколя - 14 мм (E14), 27 мм (E27) и 40 мм (E40);
• Сроки эксплуатации – около 1000 часов при напряжении в 220В и 2500 часов при 127 В.

Галогенные лампы

Внутреннее устройство галогенных ламп сильно напоминает лампы накаливания, но здесь есть свои отличия. Состоит лампа из тех же компонентов: колбы, вольфрамовой нити, электродов и контактов. «Галогенки» обличаются от ламп накаливания типом газа внутри (здесь используются пары брома и йода вместо инертного газа) и материалом изготовления (галогенные колбы делаются из кварца). Перейдем к характеристикам «галогенок»:

• Диапазон мощности – от 1 Вт до 20 кВт;
• Напряжение – от 6 до 240 В;
• Температура накаливания нити – 3000 градусов;
• Световая отдача – 15-22 Лм/Вт;
• Размеры цоколя – 14 мм и 27 мм;
• Срок службы – 2000-4000 часов при нормальной работе.

Люминесцентные лампы

Такого типа лампа – это газоразрядный излучатель света, которые отличается от всех вышеперечисленных своим пониженным энергопотреблением, благодаря чему и вытесняет более требовательные к энергии аналоги. Кроме того, такие лампы выдают большую светоотдачу при той же мощности, что и аналоги. Применяются они во всех сферах жизни: освещение жилых помещений, стадионов, парков или улиц. Благодаря пониженному энергопотреблению, высокому коэффициенту полезного действия (>20%) и долгому сроку эксплуатации такой тип ламп находится на втором месте по популярности среди покупателей, в то время, как опережает его лишь светодиодная лампа.

Характеристики люминесцентных следующие:

• Напряжение – 127 или 220 В;
• Световая отдача – 40-80 Лм/1 Вт;
• Размеры цоколя – 14 или 27 мм;
• Диаметр колбы – 12, 16, 26, 38 мм;
• Срок службы – от 10 000 до 40 000 часов;
• Коэффициент полезного действия – 30%.

Светодиодные лампы

С момента создания первой лампочки накаливания, в основе которой была вольфрамовая нить, индустрия претерпела немало изменений и качественно шагнула вперед, уступив место ходового товара светодиодным лампочкам. Эта разновидность – принципиально новая концепция, в которой нить накаливания заменена полупроводниковым элементов – светоизлучающим диодом LED (light-emitting diode). Данная технология позволяет интегрировать светодиодные лампы в систему умного дома, которая позволит управлять освещением с помощью пульта или приложения из любой точки в пределах радиуса действия системы.

Мощность лампы определяется произведением мощности одного диода на количество светодиодов на метре пространства

• Световая отдача – более 100 Лм/1 Вт;
• Цветовая температура – ~4500-6000 K;
• Размеры цоколя – 27 мм или 14 мм;
• Срок службы – до 100 тысяч часов;
• Коэффициент полезного действия – более 95%

Заключение

Рассчитать освещенность комнаты, будь то гостиная, спальня, душевая или целый ангар – приоритетная задача для любого, кто желает сделать внешний вид комнаты приятным для восприятия. Грамотно выстроенное освещение способно подчеркнуть необходимые детали или наоборот затемнить нужные участки комнаты, чтобы подчеркнуть самобытность комнаты. Расчеты, используемые при определении освещенности комнаты, оперируют физическими размерами комнаты (длина, ширина, высота потолков, а также расстояние между светильником и местом, которое он освещает) и особым коэффициентом η, смысл которого был раскрыт в этой статье. Используя полученные знания, вы сможете на практике реализовать поставленные цели и задачи по организации светового дизайна помещения, с точностью определить степень освещенности комнаты, и на основании полученных данных подобрать нужные источники света, которые в полной мере удовлетворят ваши требования.