Расчет освещения на комнату: Как правильно рассчитать освещенность комнаты

Расчет освещенности помещений врукопашную / Хабр

Постараюсь очень кратко и просто изложить метод ручного расчета освещения в помещениях, которому меня научили на курсе «Расчет освещения» школы светодизайна LiDS.

Какой должна быть освещенность

При планировании освещения, в первую очередь нужно определить соответствующую нормам целевую освещенность и посчитать общий световой поток, который должны давать светильники в помещении.

С нормативами определиться просто – либо ищем свой тип помещения в таблицах СанПиН 2.21/2.1.1/1278-03 «Гигиенические требования к естественному, искусственному и совмещенному освещению жилых и общественных зданий» и СП 52.13330.2011 «Естественное и искусственное освещение», либо соглашаемся с основным требованием по освещенности жилых помещений – 150лк или офисных помещений с компьютерами – 400лк.

Грубая оценка необходимого светового потока

По умолчанию расчет освещенности делается в программе Dialux. Но результат хотя бы приблизительно нужно знать заранее, чтобы сверить данные с оценкой «на глазок».

Как написано даже в Википедии, средняя освещенность поверхности — это отношение падающего на нее светового потока к площади. Но в реальном помещении часть светового потока светильника рабочих плоскостей не достигает, пропадая на стенах. Освещенность в помещении – это отношение общего светового потока светильников к площади помещения с поправочным коэффициентом «η».

Долю света «η», который доходит до рабочих поверхностей, можно оценить на глазок. В самом общем приближении для некоего очень среднего помещения с какими-то там светильниками до рабочих поверхностей доходит примерно половина света, а значит для очень грубой оценки можно использовать коэффициент η = 0,5.

Например, в комнате площадью 20м2 светильник со световым потоком 700лм (эквивалент лампы накаливания 60Вт) создаст освещенность Е = 0,5 × 700лм / 20м2 = 18лк. А это значит, что для достижения норматива в 150лк, нужно F = 700лм × (150лк / 18лк) =5800лм, или эквивалент 8-ми лампочек накаливания по 60Вт!
(Полкиловатта ламп накаливания на небольшую комнату! Понятно, почему нормы освещенности для жилых помещений гораздо ниже, чем для учреждений, и почему учреждения уже давно никто лампами накаливания не освещает. )

Более точный метод ручного расчета

Но так как помещения бывают с разными стенами, разной формы, с высокими или низкими потолками, поправочный коэффициент не обязательно равен 0,5 и для каждого случая свой: на практике, от 0,1 до 0,9. При том, что разница между η = 0,3 и η = 0,6 уже означает разбег результатов в два раза.

Точное значение η нужно брать из таблиц коэффициента использования светового потока, разработанных еще в СССР. В полном виде с пояснениями таблицы привожу в отдельном документе. Здесь же воспользуемся выдержкой из таблиц для самого популярного случая. Для стандартного светлого помещения с коэффициентами отражения потолка стен и пола в 70%, 50%, 30%. И для смонтированных на потолок светильников, которые светят под себя и немного вбок (то есть имеют стандартную, так называемую, «косинусную» кривую силы света).

Табл. 1 Коэффициенты использования светового потока для потолочных светильников с косинусной диаграммой в комнате с коэффициентами отражения потолка, стен и пола – 70%, 50% и 30% соответственно.

В левой колонке таблицы указан индекс помещения, который считается по формуле:


, где S — площадь помещения в м2, A и B — длина и ширина помещения, h — расстояние между светильником и горизонтальной поверхностью, на которой рассчитываем освещенность.

Если нас интересует средняя освещенность рабочих поверхностей (стола) в комнате площадью 20м2 со стенами 4м и 5м, и высоте подвеса светильника над столами 2м, индекс помещения будет равен i = 20м2 / ( ( 4м + 5м ) × 2,0м ) = 1,1. Удостоверившись, что помещение и лампы соответствуют указанным в подписи к таблице, получаем коэффициент использования светового потока – 46%. Множитель η = 0,46 очень близок к предположенному навскидку η = 0,5. Средняя освещенность рабочих поверхностей при общем световом потоке 700лм составит 16лк, а для достижения целевых 150лк, потребуется F = 700лм × ( 150лк / 16лк ) = 6500лм.

Но если бы потолки в комнате были выше на полметра, а комната была не «светлым», а «стандартным» помещением с коэффициентами отражения потолка, стен и пола 50%, 30% и 10%, коэффициент использования светового потока η составил бы (см. расширенную версию таблицы) η = 0,23, и освещенность была бы ровно вдвое меньше!

Проверяем расчеты в диалюксе

Построим в диалюксе комнату 4 × 5м, высотой 2,8м, с высотой рабочих поверхностей 0,8м и теми же коэффициентами отражения, что и при ручном счете. И повесим 9шт мелких светильников с классической косинусной диаграммой по 720лм каждый (6480лм на круг).

Рис. 1 Взятый для примера светильник Philips BWG201 со световым потоком 720лм, и его классическое «косинусное» светораспределение

Получится ли у нас средняя освещенность рабочих поверхностей в 150лк, как мы оценили вручную? Да, результат расчета в Dialux – 143лк (см. рис2), а в пустой комнате без мебели и человеческой фигуры – 149лк. В светотехнике же значения, различающиеся менее чем на 10% считаются совпадающими.

Рис. 2 Результат расчета в диалюксе – средняя освещенность рабочей поверхности (при коэффициенте запаса 1,0) составила 143лк, что соответствует целевому значению 150лк.

Рис. 3 Красивые картинки, в которые верят люди.

Заключение:

На грубую оценку примитивным методом по формуле E = 0.5 × F / S потребуется 1 минута времени, на уточнение коэффициента использования по таблицам – еще 3 минуты, на проект в диалюксе после некоторого обучения – около 20 минут и еще 20 минут, если хочется «навести красоту». Диалюкс выдает очень красивые картинки (см. рис. 3), которые стоят потраченного труда, потому что в них верят люди. Но по соотношению эффективности и трудозатрат оценка освещенности врукопашную вне конкуренции. Ручной счет прост, надежен и эффективен как саперная лопатка, дает уверенность и понимание.

Расчет Освещенности Комнат | «Эдисон»


Каждый человек хотя бы раз в жизни сталкивается с подбором освещения в квартиру или загородный дом. Важно не только выбрать стильные и функциональные светильники, но и правильно рассчитать норму освещенности. Есть два пути решения этого вопроса: воспользоваться услугами специалиста или провести вычисления самостоятельно. В данной статье мы рассмотрим второй вариант, а также дадим практические советы и формулу для расчетов.


Содержание статьи:


  1. Почему важно рассчитывать норму освещенности?

  2. Нормы освещенности по СП и СанПиН

  3. Формула и методика расчета освещенности

  4. Практические советы

  5. Заключение


Освещение в жилых комнатах оказывает существенное влияние на здоровье и психологическое состояние человека. Дело в том, что биологические часы людей напрямую связаны со светом. Кратковременное пребывание в полутемных или излишне освещенных помещениях не оказывает заметного влияния на организм человека. Но ситуация в корне меняется, когда речь идет о доме и его хозяевах.


Длительный (на протяжении месяцев и лет) дискомфорт, вызванный отклонениями от норм освещенности – это прямой путь к падению зрения, мигреням, плохому настроению и снижению работоспособности. Слишком яркий свет может вызывать раздражение и стресс. Наиболее важно, что освещение оказывает влияние на наш циркадный цикл (периоды бодрствования и сна, активности и расслабленности и т.д.).


Вопрос освещения приобретает первостепенное значение, когда в доме есть дети. Как известно, их психическое и физическое здоровье еще больше подвержено влиянию негативных факторов. По этим причинам необходимо серьезно подходить к подбору светотехнических изделий в соответствии с нормами искусственного освещения в жилых помещениях.


Приглушенное точечное освещение в спальне соответствует норме освещенности и способствует здоровому отдыху и сну.


В России нормы освещенности регулируются Санитарными правилами (СП) и Санитарными правилами и нормами (СанПиН), которые утверждаются постановлением Главного государственного санитарного врача.


Чтобы разобраться в нормах освещенности, необходимо уточнить некоторые теоретические моменты. Освещенность помещений измеряется в люксах (Лк). Световой поток измеряется в люменах (Лм). 1 люкс – это освещенность, при которой на поверхность площадью 1 м2 падает световой поток, равный 1 люмену.


Количество необходимого освещения определяется типом помещения – его назначением. Также учитывается количество естественного света и отражающие способности поверхностей в комнате (зеркал, столов, пола и т.д.).


Согласно постановлению главного санитарного врача России от 28 января 2021 года в санитарных правилах для помещений различного функционала установлены следующие нормы искусственного освещения (в люксах):











Тип помещения Норма освещенности не менее (Лк)
Жилые комнаты, гостиные, спальни 150
Жилые комнаты общежитий 150
Кухни, кухни-столовые 150
Детские 200
Кабинеты, библиотеки 300
Внутриквартирные коридоры, холлы 50
Кладовые, подсобные 30
Гардеробные 75
Ванные комнаты, уборные, санузлы 50


Пример удачного освещения в гардеробной: равномерное освещение шкафов для хранения.


Формула расчета освещенности помещений, соответствующая санитарным требованиям, выглядит следующим образом:


Е – освещенность (Лк).


F – яркость или световой поток (Лм). Этот показатель обычно указывается на упаковках светотехнических изделий.


S – площадь комнаты (м2).


η – поправочный коэффициент, учитывающий процент доходящего до горизонтальной поверхности светового потока. Этот коэффициент вводится в формулу для учета реальной обстановки в помещении, ведь часть светового потока не доходит до столешницы или пола, а попадает на потолок, стены, мебель.


Поправочный коэффициент η принимают за 0,5, а дальнейшие расчеты ведут, исходя из среднестатистических норм освещенности для комнат, которые мы указали в пункте 2 данной статьи.


В качестве примера приведем упрощенные расчеты для гостиной площадью 25 м2. Предположим, что хозяева квартиры выбрали для верхнего яруса системы освещения люстру или подвесы с лампами по 1000 люмен каждая. Подсчитаем, сколько ламп и, соответственно, светильников потребуется для комфортного освещения комнаты.


В данном случае F = 1000 Лм, S = 25 м2, η = 0,5. Подставив данные значения в приведенную выше формулу, мы узнаем, что одна лампа обеспечит следующую освещенность: 1000 / 25 х 0,5 = 20 люкс.


Для достижения усредненного норматива в 150 люкс потребуется 8 ламп: 150 / 20 =7,5.


Если Вы не хотите самостоятельно рассчитывать норму освещенности, можете воспользоваться онлайн-калькулятором освещенности помещения или услугами специалиста.


Для освещения гостиной хозяева использовали люстру и светильник над столом. Этого достаточно для светлого помещения с большими окнами.


Безусловно, выше приведены расчеты для простого случая, когда вопрос освещения решается одинаково расположенными и однотипными источниками света. На практике же система освещения может состоять из нескольких уровней, которые включают в себя различные виды осветительных приборов: люстры, светильники, торшеры, бра, светодиодную подсветку.


Несмотря на упрощенность расчетов, их результаты можно использовать на практике для первоначального анализа помещения. Такой способ лучше всего подходит для определения параметров несложной системы освещения, состоящей, например, только из люстры или светильников.


Однако в большинстве случаев система освещения состоит из нескольких уровней и включает в себя, например, люстру и точечные светильники. В этом случае нужно провести немного более сложные расчеты с учетом того, что лампы в люстре дают по 1000 люмен, а во встроенных потолочных светильниках – по 500 люмен.


Во всех случаях рекомендуем округлять результат расчетов в большую сторону, так как лучше превысить норму на 5-10%, чем отклониться от нее. Дело в том, что производители ламп нередко завышают показатели яркости изделий, нарушая ГОСТ (межгосударственный стандарт). Также не стоит забывать, что у всех ламп есть световые потери, которые проявляются после продолжительного использования (т. е. со временем световой поток, излучаемый лампами, становится менее интенсивным).


Разноуровневые светильники (подвесная люстра, споты, трековые системы) дополняют естественный свет из окна. В помещении светло и комфортно для глаз.


Соответствие освещения в жилых помещениях нормам освещенности является основным фактором комфортной жизни. Основываясь на приведенных в данной статье методике расчета и практических советах, вы сможете самостоятельно рассчитать необходимое количество освещения для квартиры или дома. Если необходимы дополнительные подсказки или уточнения, то наши дизайнеры и продавцы-консультанты розничных магазинов сети «Эдисон» готовы прийти на помощь.


Наши опытные дизайнеры бесплатно помогут Вам и подберут товары!

Оставить заявку дизайнеру

Авторы статьи:

Жукова Александра


Автор текста


Помощник SEO-специалиста сети «Эдисон».

Григорьева Ангелина


Редактор


Контентмейкер сети «Эдисон».

Плохих Богдан


Редактор


Специалист по веб-дизайну, SEO-оптимизации.