Расчет освещения: объясняем в общих чертах

На смену лампам накаливания приходят экономные LED-светильники. Для правильного размещения осветительных приборов требуется расчет светодиодного освещения.

Ýòàï ¹1 ðàñ÷åòà

Äëÿ ïðîñòîãî ðàñ÷åòà íåîáõîäèìîãî ÷èñëà ëàìï âîñïîëüçóéòåñü Êàëüêóëÿòîðîì ðàñ÷åòà êîëè÷åñòâà ëàìï. 

Ôîðìóëîé = X * Y * Z ðàññ÷èòûâàåòñÿ ïîêàçàòåëü íåîáõîäèìîé âåëè÷èíû ñâåòîâîãî ïîòîêà (Ëþìåí) ïðè ýòîì:

• X – óñòàíîâëåííàÿ íîðìà îñâåùåííîñòè îáúåêòà â çàâèñèìîñòè îò òèïà ïîìåùåíèÿ. Íîðìû ïðèâåäåíû â Òàáëèöå ¹1,
• Y – ñîîòâåòñòâóåò ïëîùàäè ïîìåùåíèÿ â êâàäðàòíûõ ìåòðàõ,
• Z — êîýôôèöèåíò ïîïðàâêè çíà÷åíèé â çàâèñèìîñòè îò âûñîòû ïîòîëêîâ â ïîìåùåíèè. Ïðè âûñîòå ïîòîëêîâ îò 2,5 äî 2,7 ìåòðà êîýôôèöèåíò ðàâåí åäèíèöå, îò 2,7 äî 3 ìåòðà êîýôôèöèåíò ñîîòâåòñòâóåò 1,2; îò 3 äî 3,5 ìåòðîâ êîýôôèöèåíò ñîñòàâëÿåò 1,5; 3,5 äî 4,5 ìåòðîâ êîýôôèöèåíò ðàâåí 2.

Òàáëèöà ¹1 «Íîðìàòèâû îñâåùåííîñòè îôèñíûõ è æèëûõ îáúåêòîâ ïî ÑÍèÏ»

Для чего надо проводить расчет освещения?

Основная цель такого планирования — грамотный расход ресурсов, иными словами, экономия. При составлении проекта нужно ответить на вопрос: как обеспечить необходимое количество света при минимуме затрат? При этом освещенность может быть разной — учитывается специфика помещения, его форма, размеры, предназначение, наличие/отсутствие естественных источников света: стеклянных потолков, окон и т. д. С целью получения данных, необходимых для установки светильников, производится расчет освещения. С его помощью можно определить:

• мощность ламп, требуемую для получения заданной освещенности при известном типе, числе и месте размещения приборов;
• расположение и количество — в случае, если известны тип осветительных конструкций и их мощность;
• расчетную освещенность: когда указаны тип, мощность и место размещения ламп.

Первый пункт позволяет решить указанный ранее вопрос экономичного расхода ресурсов. Это первостепенная задача при проектировании и расчете освещения. Второй пункт подходит лишь в том случае, когда уже известны используемые приборы (например, нужно применить светильники с лампочками люминесцентного типа, мощность которых 80 Вт). Третий пункт актуален, когда измерить освещенность невозможно, или в качестве проверки расчетов освещения и готовых проектов.

Ýòàï ¹2 ðàñ÷åòà

Ïîëó÷èâ íåîáõîäèìûå äàííûå î âåëè÷èíå ñâåòîâîãî ïîòîêà, ìû ìîæåì âû÷èñëèòü íåîáõîäèìîå êîëè÷åñòâî ñâåòîäèîäíûõ ëàìï è èõ ìîùíîñòü.  òàáëèöå ¹2 óêàçàíû çíà÷åíèÿ ìîùíîñòè ñâåòîäèîäíûõ ëàìï è ñîîòâåòñòâóþùèå èì ïîêàçàòåëè ïî ñâåòîâîìó ïîòîêó. Èòàê, äåëèì ïîëó÷åííîå íà ýòàïå ¹1 çíà÷åíèå ñâåòîâîãî ïîòîêà íà âåëè÷èíó ñâåòîâîãî ïîòîêà â ëþìåíàõ ïî ïîäîáðàííîé ëàìïå.  ðåçóëüòàòå èìååì íóæíîå êîëè÷åñòâî ñâåòîäèîäíûõ ëàìï îïðåäåëåííîé ìîùíîñòè äëÿ ïîìåùåíèÿ.

Òàáëèöà ¹2 «Çíà÷åíèÿ ñâåòîâîãî ïîòîêà ñâåòîäèîäíûõ ëàìï ðàçíîé ìîùíîñòè»

Важен ли вид освещения и характеристика поверхности

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

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

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

Назначение общего освещения — дать количество света, необходимое для помещения. Источники размещают на потолке, стенах, используют торшеры и т.д. Тип светильников роли не играет. Общее освещение используют при расчетах необходимого уровня, не принимая во внимание акцентированное, иногда учитывают местное.

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

Формула для расчета коэффициента отражения.

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

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

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

Ïðèìåð ðàñ÷åòà îñâåùåíèÿ

Äëÿ ïðèìåðà ïðåäëàãàåì ðàññ÷èòàòü êîëè÷åñòâî è ìîùíîñòü ñâåòîäèîäíûõ ëàìï äëÿ æèëîé êîìíàòû â ìíîãîêâàðòèðíîì äîìå, ðàçìåðîì 20 êâàäðàòíûõ ìåòðîâ ïðè âûñîòå ïîòîëêîâ 2,6 ìåòðà.

Какие данные необходимы для расчета

Рассчитывают количество светильников для комнаты простыми методами: по электрической мощности и световой. Главное, чем отличаются методы, — единицы измерения. Для вычислений по электрической мощности это Ватты, по световой — люмены.

Кроме этих параметров, учитывают:

1. Габариты помещения: длину, ширину. Умножая их, находят площадь.
2. Необходимую мощность.
3. Высоту потолка. Если больше 2,7 м, применяют коэффициент.
4. Отражающую способность поверхностей. Находят усредненное значение по вышеприведенной формуле.

Пример расчета количества светильников.

150 (X) * 20 (Y) * 1 (Z) = 3000 Ëþìåí

Òåïåðü ñîãëàñíî òàáëèöå ¹2 ïîäáèðàåì ëàìïó, êîòîðàÿ ïîäîéäåò â óñòàíîâëåííûå îñâåòèòåëüíûå ïðèáîðû, è êîòîðûìè ìû õîòèì îñâåòèòü íàøó êîìíàòó. Ïðåäïîëîæèì, ìû áåðåì âñå ëàìïû â 10 Âàòò, èìåþùèå ñâåòîâîé ïîòîê â 800 Ëþìåí, òî äëÿ îñâåùåíèÿ íàøåé êîìíàòû òàêèìè ñâåòîäèîäíûìè ëàìïàìè íàì ïîòðåáóåòñÿ íå ìåíåå 3000/800=3,75 ëàìïî÷åê.  ðåçóëüòàòå ìàòåìàòè÷åñêîãî îêðóãëåíèÿ ïîëó÷àåì 4 ëàìïî÷êè ïî 10 Âàòò.

Âàæíî ïîìíèòü, ÷òî æåëàòåëüíî â ïîìåùåíèè äîáèòüñÿ ðàâíîìåðíîãî ðàñïðåäåëåíèÿ ñâåòà. Äëÿ ýòîãî ëó÷øå ðàñïîëàãàòü íåñêîëüêèìè èñòî÷íèêàìè ñâåòà.  ñëó÷àå åñëè âû ïëàíèðóåòå ñîçäàâàòü õóäîæåñòâåííîå îñâåùåíèå ñ íåñêîëüêèìè ñâåòèëüíèêàìè, ìîíòèðóåìûìè â ïîòîëîê, ìû ñîâåòóåì èñïîëüçîâàòü 8 ñâåòîäèîäíûõ ëàìïî÷åê ïî 5 Âàòò êàæäàÿ è ðàâíîìåðíî ðàñïðåäåëèòü èõ ïî ïîòîëêó.

Îáðàòèòå âíèìàíèå òî çà îñíîâó ïðîèçâîäèìûõ ðàñ÷åòîâ ìû âçÿëè íîðìû ÑÍèÏ ïðèíÿòûå â íàøåé ñòðàíå. Ïîñêîëüêó íîðìû ýòè ðàçðàáîòàíû è ïðèíÿòû áûëè äàâíî, ìíîãèå íàøè êëèåíòû ãîâîðÿò, ÷òî óðîâåíü îñâåùåíèÿ ñîãëàñíî ýòèõ íîðì äëÿ íèõ ìàë è ñâåòà ÿâíî íåäîñòàòî÷íî. Ïîýòîìó ìû ðåêîìåíäóåì óâåëè÷èâàòü ýòè íîðìû â 1,5-2 ðàçà ïðè ýòîì óñòàíàâëèâàÿ íåñêîëüêî âûêëþ÷àòåëåé, ðàçäåëÿÿ èõ ïî çîíàì ïîìåùåíèÿ è ïî êîëè÷åñòâó ñâåòèëüíèêîâ. Ýòî ïîçâîëèò âêëþ÷èòü ÷àñòü ñâåòèëüíèêîâ è ïîëó÷èòü ìÿãêîå, íå î÷åíü ÿðêîå îñâåùåíèå, à â ñëó÷àå íåîáõîäèìîñòè, âêëþ÷èòü ïîëíîå ÿðêîå îñâåùåíèå.

Методы расчета освещения

Получить необходимые для работы данные можно разными способами. В некоторых случаях достаточно обратиться к нормативам. Они указывают точную мощность ламп для определенных помещений (жилых комнат, коридоров, лестниц и т. д.). В других ситуациях актуальны методы расчета освещения.

• Коэффициент использования светового потока. Подходит для приборов любого типа, если нужно осветить горизонтальную поверхность равномерно. Расчет освещения производится по формуле: F = (Емин х S х kз х z) / (n х η). F здесь обозначает световой поток, Емин — освещенность по нормативам СанПиН, kз — коэффициент запаса (зависит от загрязненности помещения и типа ламп), z — это поправочный коэффициент, а n — число ламп, η — коэффициент использования потока, S — площадь помещения в м2.
• Метод удельной мощности: необходим для предварительного приближенного расчета мощности освещения конкретной осветительной установки. Он определяется по формуле Руд = (P л х n) / S. Здесь первое — удельная мощность в Вт/м2, Р л — это мощность лампы, n — их количество, S — площадь в кв. метрах. При известных других показателях в процессе расчета освещения можно вычислить необходимую мощность 1 лампы: (Pуд х S) / n. Для этого берется тип приборов, определяется расчетная высота, в таблицах нормированности берется удельная мощность, после чего производятся расчеты.
• Точечный метод подходит для светильников прямого света.Применяется при расчете освещения локализованного и общего равномерного освещения вне зависимости от расположения поверхности. Сначала выясняется тип и размещение ламп на чертеже, определяется расчетная высота Hр. На план наносится контрольная точка и высчитывается расстояние от нее до светильников. Затем находится освещенность е от каждого из них. После определяется общая условная освещенность ∑е. В итоге осуществляется расчет освещения. Выясняется горизонтальная освещенность в месте, обозначенном А: (F х μ / 1000х kз) х ∑е.

Есть еще и комбинированный метод расчета освещения. Он используется, если метод коэффициента использования не подходит, но лампы не относятся к виду прямого света.

Расчет точечного освещения с примером

Приведенные ниже примеры убеждают, что расчет освещения светодиодными светильниками несложный.

Пример вычисления по электрической мощности для спальни 3,5×4,5 м. Площадь составляет 15,75 м². Умножают на норму для 1 м² — 20 Вт, получают 315 Вт. Подбирают необходимое количество светильников по мощности каждого, чтобы в сумме получилось 315 Вт или немного больше.

Второй пример — вычисление по световой мощности. Для детской комнаты требуемая освещенность 200 Лк (для 1 м²). Ее размеры — 3×4=12 м², всего понадобится 2400 Лм. Если взять лампы LED с номинальным световым потоком 400 Лм, их потребуется 6 шт.: 2400/400=6.

Третий пример с использованием формулы N=(S×W)/P для санузла площадью 10 м². Уровень освещенности для него W=2 Вт, планируется монтаж спотов по 5 Вт. Подставляют значения в формулу: (10×2)/5=4 шт.

График расчета точечного освещения.

Поделитесь в соц.сетях:

Оцените статью: (Пока оценок нет) Загрузка...

Читайте также:

Урок по Arduino №1 — подключаем, настраи... Как правильно обрезать светодиодную лент... Что такое софиты в освещнии и строительс... Выбираем потолочные люстры с вентиляторо...