Вечером с наступлением сумерек, а при неудачном положении окон и днем, приходится включать лампы, и возникает вопрос, как рассчитать освещенность помещения , чтобы экономить на электроэнергии и не сидеть в темноте.
Как рассчитать освещенность помещения правильно?
Комфорт в доме – это не только приятный микроклимат, радующий взгляд интерьер и потрескивающий в углу камин. Очень большое значение при создании уюта имеет правильное распределение ламп с тем, чтобы обеспечить не утомляющее глаза освещение или мягкий полумрак. В большой комнате возможно зонирование с помощью источников света, в маленькой может быть достаточно распределения их по уровням высоты, например: торшер, бра и люстра . Но, в любом случае, в каждый прибор обязательно нужно вставить наиболее подходящую по мощности лампочку. Выбирать ее придется из десятка различных вариантов, с тем, чтобы она не оказалась слишком яркой или тусклой.
При выборе оптимального уровня освещения комнат следует опираться на такие факторы, как наличие или отсутствие зеркал, цветовая гамма отделки помещения, цвет меблировки (темный или светлый). Даже высота потолков при выборе лампочек для люстры будет играть определенную роль. Также следует помнить о том, что освещение должно соответствовать назначению помещения. В спальне наилучшим вариантом будет приглушенный свет, в рабочем кабинете яркая лампочка понадобится только в районе письменного стола, в гостиной лучше использовать разные варианты. Мощность иллюминации обычно принимается на квадратный метр, пример можно увидеть в таблице далее.
Общепринятые нормы освещенности при высоте потолка помещения не более 3 м
Простейший способ, как рассчитать освещенность помещения, заключается в формуле P = (p . S)/N , в которой p является удельной мощностью, как правило принимаемое за 20 Вт/м 2 , S – площадь помещения, а N – количество ламп. Однако эта формула даст лишь приблизительную цифру и не покажет достоверно необходимость добавить или, наоборот, убавить яркость света. Начать с того, что удельная мощность для каждой комнаты своя, и может изменяться в зависимости от того, какого типа лампочка вставлена в патрон. Убедиться в этом можно, заглянув в таблицу.
Что нужно учесть при вычислении необходимой яркости ламп?
Итак, мы рассмотрели наиболее простой метод вычисления возможной мощности иллюминации в помещении. Но, опять же, это суммарная мощность. Можно вкрутить 2 лампочки по 100 Вт или 4 лампочки по 50, распределив их более широким фронтом. Что изменится? Количество источников света. Логично, что разместив двухрожковую и очень яркую люстру в центре комнаты, сидя к ней спиной за столом, вы будете видеть свою тень на рабочей поверхности. И несложно догадаться, что размещение 4 ламп с суммарной мощностью, идентичной предыдущему варианту по разным зонам помещения, включая и рабочую, даст куда больший эффект.
До того, как рассчитать количество светильников, следует учесть высоту потолка и рабочей поверхности. Выше приведена таблица норм яркости освещения комнаты для потолков до 3 метров. А если они гораздо выше? Тогда те же показатели следует умножить на 1.5, а после 4 метров – на 2. В идеале следовало бы учитывать при вычислениях и естественные источники освещения, то есть , но пересчитать количество проникающих через них люмен вряд ли представляется возможным. А вот для ламп это вполне осуществимо, если воспользоваться таблицей.
Источник | Мощность | Световой поток | Средний срок службы |
| Лампа накаливания теплый белый свет | 15 | 90 | 1000 |
| Галогеновая лампа 12 В теплый белый свет | 20 | 340 | 2000 - 4000 |
| Галогеновая лампа 220 В теплый белый свет | 100 | 1650 | 2000 - 4000 |
| Люминисцентная лампа теплый белый свет холодный белый свет нейтральный белый свет | 4 | 120 | 7500 - 8500 |
| Ртутная лампа теплый белый свет нейтральный белый свет | 50 | 2000 | 8000 - 12000 |
| Натриевая лампа желтый свет | 35 | 2000 | 8000 - 10000 |
| Металлогалогеновая лампа теплый белый свет холодный белый свет | 39 | 3000 | 6000 - 9000 |
Поэтому обратим внимание не на внешние факторы, а на внутренние, то есть на свет ламп и его взаимодействие с отделкой. Матовое покрытие мебели и стен имеет свойство поглощать световые лучи, а глянцевое, как известно, отражает их . То же самое и с цветами, более темные требуют яркого освещения и наоборот. Удельную мощность из приведенной ранее формулы нужно брать, исходя из всех перечисленных факторов, и в этом поможет следующая таблица.
Помещение | Средняя мощность | Прямое освещение | Смешанное освещение | Отраженное освещение |
|||||||||
Отделка помещения |
|||||||||||||
светлая | темная | светлая | темная | светлая | темная |
||||||||
Для ламп накаливания |
|||||||||||||
| Прихожая | |||||||||||||
| Кабинет, гостиная | |||||||||||||
| Спальня | |||||||||||||
| Ванная, кухня | |||||||||||||
| Кладовая | |||||||||||||
| Подвал, чердак | |||||||||||||
| Прихожая, лестница | |||||||||||||
| Ванная, кухня, гостиная | |||||||||||||
| Кладовая, подвал, чердак | |||||||||||||
Как рассчитать количество светильников на комнату?
Итак, мы знаем высоту потолка, допустим, 3.2 метра, в кабинете у нас стоит стол высотой 80 сантиметров. Как определить, сколько потребуется источников света? Здесь уже не обойтись простым методом, а потому воспользуемся более сложным вариантом, для которого потребуется ряд формул. А оперировать придется помимо Ватт такими единицами измерения, как люкс и люмен. Прежде всего, высчитываем площадь комнаты по стандартному пути S = a . b , где a и b – длины сопредельных сторон помещения. Допустим, требуемое значение будет 12 м 2 .
Далее нужно узнать коэффициент использования осветительного прибора, для чего нам понадобится индекс помещения и коэффициенты отражения различных поверхностей. Формула для получения первого показателя используется следующая: φ=S/((h1 - h2) ∙ (a + b)). Здесь добавляются две новых переменных, h1 и h2 , представляющие собой высоту от потолка до пола и от потолка до освещаемой рабочей поверхности стола. Что же касается коэффициентов, то они зависят от того, из какого материала выполнена поверхность, какую имеет и текстуру. Подходящие значения можно выбрать из таблицы.
Характер отражающей поверхности | Коэффициент отражения r, % |
| Поверхности из материалов с высокой степенью отражаемости; белый мрамор | |
| Побеленный потолок; побеленные стены с окнами, закрытыми белыми шторами; белая фаянсовая плитка | |
| Обои белые, кремовые, светло-желтые | |
| Побеленные стены при незанавешенных окнах; побеленный потолок в сырых помещениях; чистый бетонный и светлый деревянный потолок; сосновая древесина светлая | |
| Дерево фанера | |
| Дерево дуб светлый | |
| Бетонный потолок в грязных помещениях; деревянный потолок; бетонные стены с окнами; стены, оклеенные светлыми обоями; серые поверхности | |
| Обои темные | |
| Стены и потолки в помещениях с большим количеством темной пыли; сплошное остекление без штор; красный кирпич не оштукатуренный; стены с темными обоями | |
| Красный кирпич | |
| Оконное стекло (толщина 1-2 мм) |
Обычно принято брать коэффициенты отражения для потолка, стен и пола (преобразуются они в десятичные дроби, то есть значение 50 соответствует 0.5). По ним и результату вычисления индекса помещения не сложно найти еще одну переменную – индекс использования освещения U , который нам понадобится для дальнейших расчетов. Очередной коэффициент определяется по таблицам, которые существенно различаются в зависимости от использования той или иной марки лампы. Возьмем, к примеру, светильники с типом КСС М, то есть широким спектром освещения в пределах 180 градусов излучения максимальной яркости. Это как раз обычная бытовая лампочка.
Значение U, % |
||||||||||||
При r потолка = 0.7, r стен = 0.5, r пола = 0.3 и φ равном: | При r потолка = 0.7, r стен = 0.5, r пола = 0.1 и φ равном: |
|||||||||||
| 0.6 | 0.8 | 1.25 | 2 | 3 | 5 | 0.6 | 0.8 | 1.25 | 2 | 3 | 5 | |
| М | 35 | 50 | 61 | 73 | 83 | 95 | 34 | 47 | 56 | 66 | 75 | 86 |
При r потолка = 0.7, r стен = 0.3, r пола = 0.1 и φ равном: | При r потолка = 0.5, r стен = 0.5, r пола = 0.3 и φ равном: |
|||||||||||
| 0.6 | 0.8 | 1.25 | 2 | 3 | 5 | 0.6 | 0.8 | 1.25 | 2 | 3 | 5 | |
| М | 26 | 36 | 46 | 56 | 67 | 80 | 32 | 45 | 55 | 67 | 74 | 84 |
При r потолка = 0.5, r стен = 0.5, r пола = 0.1 и φ равном: | При r потолка = 0.5, r стен = 0.3, r пола = 0.1 и φ равном: |
|||||||||||
| 0.6 | 0.8 | 1.25 | 2 | 3 | 5 | 0.6 | 0.8 | 1.25 | 2 | 3 | 5 | |
| М | 31 | 43 | 53 | 63 | 72 | 80 | 23 | 36 | 45 | 56 | 65 | 75 |
При r потолка = 0.3, r стен = r пола = 0.1 и φ равном: | При r потолка = r стен = r пола = 0.1 и φ равном: |
|||||||||||
| 0.6 | 0.8 | 1.25 | 2 | 3 | 5 | 0.6 | 0.8 | 1.25 | 2 | 3 | 5 | |
| М | 17 | 29 | 38 | 46 | 58 | 67 | 16 | 28 | 38 | 45 | 55 | 65 |
Узнав значение U , затем подставляем его в формулу N=(E∙S∙100∙K з)/(U∙n∙Ф л) . В числителе у нас появились новые переменные: Е – минимальная освещенность, выражающаяся в люксах (лк), и К з – коэффициент запаса, учитываемый исходя из старения лампочек в процессе эксплуатации. Последний является, по сути, константой, которую можно найти в СНиП, но в среднем этот показатель соответствует 1.5 для люминесцентных ламп и 1.3 для ламп накаливания. В знаменателе нам неизвестна n – количество источников света в электроприборе и Ф л – излучение одной лампы, выражающееся в люмах (лм). Значение минимальной освещенности рассчитывается по формуле Е = Ф л / S . Используя все параметры, приведенные в таблицах, а также результаты второстепенных формул, найти количество светильников N на комнату не составит труда.
Сколько бы лампочек ни было в люстре, на всю комнату она светить не способна, где-то обязательно останутся более темные участки, поэтому разумнее распределить источники освещения по всему помещению.
Правильно подобранное освещение играет большую роль для человека. Оптимально подобранный световой поток придаст комнате законченный вид, поможет скрыть или наоборот, выделить отдельные детали интерьера.
Кроме того, именно от мощности освещения комнаты, зависит уровень комфорта находящихся в нем людей. Так что вопрос с освещением стоит не на последнем месте, и требует грамотного расчета.
Сразу хочу сказать, что точной формулы для такого рода расчетов не существует. Есть много критериев, которые прямо или косвенно могут влиять на этот показатель.
Поэтому в рамках этой статьи, мы не будем углубляться в изучение СНиПа и пользоваться сложными и детальными методами. А воспользуемся немного упрощенной и быстрой методикой расчета освещенности.
Видео: Просвещенность про освещенность
В результате, у вас появится понимание того, сколько и каких осветительных элементов (приблизительно) понадобится для отдельной комнаты или помещения. Вся наша математика будет проходить в два этапа:
- рассчитываем необходимый световой поток;
- расчет количества ламп.
Величина светового потока измеряется в люменах и обозначается «Лм». Освещенность меряют в люксах, обозначается «Лк».
Расчет светового потока
Простейшая формула будет выглядеть так: P = a × b × c. Где P - это световой поток, a - значение освещенности помещения, b - площадь помещения в м², c - коэффициент высоты потолка.
Поправочные коэффициенты для разных потолков известны и имеют следующие значения:
- высота 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 = 2.
Нормативное значение освещенности по СНиП:
| Офисные помещения | Жилые помещения | Норма освещенности (Лк) согласно СНиП | |
| Общий офис (с использованием компьютеров) | 300 | Комнаты, кухня | 150 |
| Офис для чертежных работ | 500 | Детская | 200 |
| Конференцзал, комната для переговоров | 200 | Ванная, санузел, душевая, коридоры, холл | 50 |
| Лестницы и эскалаторы | 50 — 100 | Гардеробная | 75 |
| Холлы, коридоры | 50 — 75 | Кабинет, библиотека | 300 |
| Архив | 75 | Лестница | 20 |
| Подсобка, кладовая | 50 | Бассейн, сауна | 100 |
Итак, давайте определим величину светового потока для жилой комнаты площадью 10 м² и высотой потолка 2,60. Норма освещенности 150 × 10 м² × 1 = 1500 Люмен (Лм).
Расчет количества ламп
| Величина светового потока (Лм) | Мощность лампы (Ватт) | ||
| Лампа накаливания | Люминисцентная | LED светильники (светодиодные) | |
| 450 | 40 | 9 — 13 | 4 — 5 |
| 800 | 60 | 13 — 15 | 6 — 8 |
| 1100 | 75 | 18 — 25 | 9 — 13 |
| 1600 | 100 | 23 — 30 | 16 — 20 |
| 2600 | 150 | 30 — 55 | 25 — 28 |
Производим расчет. Величину светового потока мы уже подсчитали, и знаем, что она равна 1500 люмен. Из таблицы выше выбираем лампу, возьмем для примера лампу накаливания мощностью 60 Ватт.
Ее световой поток составляет 800 Лм. Теперь, 1500 делим на 800 и получаем, что для освещения одной комнаты потребуется 1,8 лампочек, округляем до 2-х.
Однако нужно понимать, что это все приблизительные значения. Ведь на освещение комнаты влияет еще и тип и цветовая гамма помещения, количество окон и многое другое.
Параметры помещения
Тут стоит учитывать не только площадь комнаты, но и высоту потолков, цвет стен и пола. Чем дальше источник света находится от освещаемой поверхности, тем меньше она будет освещена. Известно, что свет отражается от поверхности, чем она светлее, тем больше света отражается и наоборот.
Отраженный свет так же освещает помещение. Так, что если комната оформлена в темных тонах, нужно увеличить значение светового потока при выборе лампы.
| Коэффициент отражения света (%) | ||||
| Высота потолка (м.) | Площадь пола (м²) | Преобладающий цвет в интерьере | ||
| светлый | средний | темный | ||
| До 3х | До 20 | 0,75 | 0,65 | 0,60 |
| До 50 | 0,90 | 0,80 | 0,75 | |
| До 100 | 1 | 0,90 | 0,85 | |
| 3 — 5 | До 20 | 0,55 | 0,45 | 0,40 |
| До 50 | 0,75 | 0,65 | 0,60 | |
| До 100 | 0,90 | 0,80 | 0,75 | |
| 5 — 7 | До 50 | 0,55 | 0,45 | 0,40 |
| До 100 | 0,75 | 0,65 | 0,60 | |
Кроме всего этого не забываем и о том, что освещение может быть общим - люстры и пр., а так же точечным - торшеры, бра, настольные лампы и другие светильники. И каждый из них светит по разному.
На заметку! Все выше перечисленные расчеты не позволяют подсчитать точную мощность освещенности и являются приблизительными, и используются так сказать для общего представления.
Все нормы и результаты расчетов рекомендуется увеличивать в 1,5 — 2 раза. При этом можно установить несколько светильников с отдельными выключателями, разделив пространство на зоны. При необходимости, включив часть приборов можно получить мягкий и приглушенный свет, а при всех включенных приборах получаем ярко освещенную комнату.
Видео: Сколько нужно света или освещение помещения!
И качество выпускаемой продукции в значительной мере зависят от освещения.
Свет представляет собой видимые глазом электромагнитные волны оптического диапазона длиной 380-760 нм, воспринимаемые сетчатой оболочкой зрительного анализатора.
С точки зрения гигиены труда основной светотехнической характеристикой является освещенность (E ), которая представляет собой распределение светового потока (Ф ) на поверхности площадью (S ) и может быть выражена формулойЕ = Ф/S .
За единицу освещенности принят люкс (лк) — освещенность поверхности площадью 1 м 2 при световом потоке падающего на нее излучения, равном 1 лм.
Световой поток (Ф ) — мощность лучистой энергии, оцениваемая по производимому ею зрительному ощущению, измеряется в люменах (лм).
Единица светового потока -люмен (лм ) — световой поток, излучаемый точечным источником с телесным углом в 1 стерадиан при силе света, равной 1 канделе.
- Стерадиан - телесный угол с вершиной в центре сферы, вырезающий из поверхности сферы площадь, равную площади квадрата со стороной, длина которой равна радиусу сферы.
- Сила света (I ) определяется как отношение светового потока (Ф ), исходящего от источника и распространяющегося равномерно внутри элементарного телесного угла (d ), к величине этого угла: I = Ф/d .
- Кандела — сила света, испускаемого с площади 1/600 000 м 2 сечения полного излучателя в перпендикулярном направлении при температуре излучателя, равной температуре затвердевания платины при давлении 101 325 Па.
В физиологии зрительного восприятия важное значение придается не падающему потоку, а уровню яркости освещаемых и других объектов. Под яркостью понимают характеристику светящихся тел, равную отношению силы света в каком-либо направлении к площади проекции светящейся поверхности на плоскость, перпендикулярную к этому направлению. Яркость измеряется в нитах (нт ). Яркость освещенных поверхностей зависит от их световых свойств, степени освещенности и угла, под которым поверхность рассматривается.
Световой поток, падающий на поверхность, частично отражается, поглощается или пропускается сквозь освещаемое тело. Поэтому световые свойства освещаемой поверхности характеризуются также следующими коэффициентами:
- коэффициент отражения - отношение отраженного телом светового потока к падающему;
- коэффициент пропускания - отношение светового потока, прошедшего через среду, к падающему;
- коэффициент поглощения - отношение поглощенного телом светового потока к падающему.
Параметры и коэффициенты освещенности
Существуют два источника света — Солнце и искусственные источники, созданные человеком. Основные искусственные источники света, применяемые ныне, — электрические источники, прежде всего лампы накаливания и газоразрядные лампы. Источник света излучает энергию в виде электромагнитных волн, имеющих различную длину волны. Человек воспринимает электромагнитные волны как свет только в диапазоне от 0,38 до 0,76 мкм.
Освещение и световая среда характеризуется следующими параметрами.
Световой поток (Ф) — часть электромагнитной энергии, которая излучается источником в видимом диапазоне. Поскольку световой поток — это не только физическая, но и физиологическая величина, т. к. характеризует зрительное восприятие, для него введена специальная единица измерения люмен (лм).
Сила света (I) . Так как источник света может излучать свет по различным направлениям неравномерно, вводится понятие силы света как отношения величины светового потока, распространяющегося от источника света в некотором телесном угле W (измеряется в стерадианах), к величине этого телесного угла
I = Ф/W.
Сила света измеряется в канделах (кд).
Солнце и искусственные источники света — это первичные источники светового потока, т. с. источники, в которых генерируется электромагнитная энергия. Однако существуют вторичные источники — поверхности объектов, от которых свет отражается.
Коэффициентом отражения (r) называется доля светового потока (Ф пад ), падающего на поверхность, которая отражается от нее:
r = Ф отр / Ф пад
Величина же светового потока (Ф отр ), отраженного поверхностью предмета и распространяющегося в некотором телесном угле (W ), отнесенная к величине этого угла и площади (S ) отражающей поверхности, называется яркостью (L) объекта. По сути это сила света, излучаемая поверхностью, отнесенная к площади этой поверхности:
L = Фотр / (W * S); L = I/S.
Измеряется яркость в кд/м 2 .
Чем больше яркость объекта, тем больший световой поток от него поступает в глаз и тем сильнее сигнал, поступающий от глаза в зрительный центр. Таким образом, казалось бы, чем больше яркость, тем лучше человек видит объект. Однако это не совсем так. Если поверхность (фон), на которой располагается объект, имеет близкую по величине яркость, то интенсивность засветки участков сетчатки световым потоком, поступающим от фона и объекта, одинакова (или слабо различается), величина поступающих в мозг сигналов одинакова, и объект на фоне становится неразличимым.
Для лучшей видимости объекта необходимо, чтобы яркости объекта и фона различались. Разница между яркостями объекта (L О ) и фона (L ф ), отнесенная к яркости фона, называется контрастом:
К = | L о — L ф | / L ф.
Величина контраста берется по модулю.
Если объект резко выделяется на фоне (например, черная линия на белом листе) контраст считается большим, при среднем контрасте объект и фон заметно различаются по яркости, при малом контрасте объект слабо заметен на фоне (например, линия бледно-желтого цвета на белом листе). При К < 0,2 контраст считается малым, при К = 0,2...0,5 контраст средний, а при К > 0,5 — большим.
Величина яркости объекта тем больше, чем больше коэффициент отражения и падающий на поверхность световой поток.
Для характеристики интенсивности падающего на поверхность от источника света светового потока введена специальная величина, получившая название освещенности.
Освещенность — это отношение падающего на поверхность светового потока (Ф пад ) к величине площади этой поверхности (S )
E = Ф пад /S.
Измеряется освещенность в люксах (лк), 1 лк = 1 л м/м 2 .
Таким образом, чем больше освещенность и контраст, тем лучше видно объект, а следовательно, меньше нагрузка на зрение. Следует обратить внимание на то, что слишком большая яркость отрицательно воздействует на зрение. Как правило, большая яркость связана нс со слишком большой освещенностью, а с очень большими коэффициентами отражения (например, зеркальным отражением). При большой яркости имеет место очень интенсивная засветка сетчатки, и разлагающийся светочувствительный материал не успевает восстанавливаться (регенерироваться) — возникает явление ослепленности. Такое явление, например, возникает, если смотреть на раскаленную вольфрамовую нить лампы накаливания, обладающей большой яркостью.
Одной из характеристик зрительной работы является фон — поверхность, на которой происходит различение объекта. Фон характеризуется способностью поверхности отражать падающий на нее свет. Отражательная способность определяется коэффициентом отражения г. В зависимости от цвета и фактуры поверхности значения коэффициента отражения изменяются в широких пределах — 0,02...0,95. Фон считается светлым при r>0,4 , средним при значениях r в диапазоне 0,2...0,4 и темным при r<0,2 .
Чтобы проиллюстрировать влияние контраста на зрительное восприятие, положите черный волос на темный лист бумаги, а белый — на белый лист бумаги, затем наоборот. Вы заметите, что во втором случае оба волоса видно значительно лучше, т. к. больше контраст.
Чтобы проиллюстрировать влияние освещенности на зрительное восприятие, проведите тот же опыт при различных освещенностях в помещении. Лучшего результата можно достичь в пасмурную погоду при недостаточной естественной освещенности в помещении. Рассмотрите черный волос на темном листе при выключенном и включенном освещении. При включенном освещении волос лучше виден. Белый волос на темном фоне виден даже при выключенном искусственном освещении.
Важной характеристикой, от которой зависит требуемая освещенность на рабочем месте, является размер объекта различения.
Размер объекта различения - это минимальный размер наблюдаемого объекта (предмета), отдельной его части или дефекта, которые необходимо различать при выполнении работы. Например, при написании или чтении, чтобы видеть текст, необходимо различать толщину линии буквы — толщина линии и будет размером объекта различения при написании или чтении текста. Размер объекта различения определяет характеристику работы и ее разряд. Например, при размере объекта менее 0,15 мм разряд работы наивысшей точности (I разряд), при размере 0,15...0,3 мм — разряд очень высокой точности (II разряд); от 0,3 до 0,5 мм — разряд высокой точности (III разряд) и т. д. При размере более 5 мм — грубая работа.
Очевидно, чем меньше размер объекта различения (выше разряд работы) и меньше контраст объекта различения с фоном, на котором выполняется работа, тем больше требуется освещенность рабочего места, и наоборот.
Контроль параметров освещения
Для оценки условий освещения (естественного и искусственного) с помощью люксметров измеряют освещенность (Е, лк).
Люксметр (рис. 5) представляет собой переносной прибор, состоящий из светочувствительного элемента, измерительного прибора и светопоглотительной насадки.
Фотоэлемент — пластина, на поверхности которой нанесен светочувствительный слой, трансформирующий световую энергию в электрическую. При попадании на фотоэлемент светового потока возникает электрический сигнал, который по проводам передается в электроизмерительный прибор, имеющий гальванометр с зеркальной шкалой. Величина возникающего электрического тока пропорциональна интенсивности светового потока. Если на фотоэлемент надета насадка-поглотитель из молочного стекла, то световой поток, падающий на светочувствительный слой, ослабляется в 100 раз.
Прибор имеет три диапазона измерений: до 25; до 100 и до 500 лк (устанавливается специальным переключателем на корпусе прибора),а если на фотоэлемент надета насадка-поглотитель, то пределы измерений соответственно возрастают в 100 раз — до 2500, 10 000 и 50 000 лк. Если переключатель находится против цифры 25, то без насадки цена деления шкалы (имеет 50 делений) равна 25/50 = 0,4 лк, а с насадкой — в 100 раз больше, т.е. 40 лк. Соответственно в положении переключателя против цифры 100 цена деления равна 100/50 = 2 лк, а с насадкой — 200 лк, и, наконец, в положении против цифры 500 она равна 500/50 = 10 лк, а с насадкой — 1000 лк.
Рис. 5. Люксметр
Люксметр градуирован для ламп накаливания. При измерении освещенности люминесцентных ламп и естественной освещенности необходимо вводить поправочный коэффициент: для ламп дневного света — 0,9; для ламп белого света — 1,1; для естественного освещения — приблизительно 0,8.
При выполнении измерений люксметр устанавливают горизонтально и проверяют положение стрелки — она должна быть на нуле. Если стрелка отклонена, ее необходимо установить против нуля с помощью шлица под гальванометром.
Естественное освещение характеризуется коэффициентом естественной освещенности е, %:
е = Е в /Е н * 100 ,
- Е в — освещенность внутри помещения, лк;
- E н — одновременная освещенность рассеянным светом снаружи, лк.
Нормированное значение «е» определяется по СНиП 23-05-95 с учетом характера зрительной работы, системы освещения, района расположения здания на территории Российской Федерации и его расположения по отношению к солнцу.
Искусственное освещение, осуществляемое газоразрядными и электрическими лампами, по конструктивному исполнению может быть двух систем — общее освещение и комбинированное (общее и местное). Освещенность рабочей поверхности, создаваемая светильниками общего освещения в системе комбинированного, должна составлять не менее 10% нормируемой для комбинированного освещения.
Искусственное освещение нормируется исходя из характеристики работ, при этом задаются как количественные (минимальная освещенность, допустимая яркость), так и качественные характеристики (показатель ослепленности, коэффициент пульсации освещенности, спектр излучения).
Минимальная освещенность устанавливается согласно условиям зрительной работы, которые определяются наименьшим размером объекта различения, контрастом объекта с фоном (большой, средний. малый) и характеристикой фона (темный, средний, светлый).
Расчет искусственного общего равномерного освещения производится методом светового потока (коэффициента использования).
Световой поток лампы накаливания, энергосберегающей лампы или группы люминесцентных ламп, объединенных в один светильник, определяется по формуле:
- Е н — нормированная минимальная освещенность, лк;
- S - площадь освещаемого помещения, м 2 ;
- z - коэффициент минимальной освещенности (1,1-1,5);
- k 3 — коэффициент запаса (1,3-1,8);
- n — число светильников в помещении;
- η и — коэффициент использования светового потока.
По полученному в результате расчета световому потоку по ГОСТ выбирают ближайшую стандартную лампу и определяют необходимую электрическую мощность. При выборе лампы допускается отклонение светового потока от расчетного в пределах 10-20%.
Уровень освещенности промышленных зданий измеряется непосредственно на рабочих местах в рабочей зоне (в зоне резания и обработки деталей, на столах сборки, на шкалах приборов); в административно-бытовых помещениях освещенность измеряется на рабочих местах, которыми являются рабочие столы, счетные и пишущие машины и т.д. В зависимости от характера производства и конструкции оборудования рабочая зона может находиться в горизонтальной, вертикальной или наклонной плоскости. В помещениях, где работа может происходить в любой точке помещения, освещенность измеряется в горизонтальной плоскости на уровне 0,8 м от пола.
Очень важной необходимой и трудоемкой частью работы, относящейся к контролю освещенности, является периодическая (4-12 раз в год в зависимости от запыленности помещения) чистка колб ламп и отражающих, рассеивающих и других поверхностей и деталей светильников от накапливающихся на них пыли и грязи. Освещенность на отдельных предприятиях, как показали исследования, в течение нескольких месяцев эксплуатации, если не производить очистку светильников, может снизиться в 2-3 раза по сравнению с проектной.
Сохранение необходимых условий освещения, создаваемых осветительной установкой, в значительной степени зависит от своевременности замены источников света (как перегоревших ламп, так и продолжающих работать, но со значительно меньшим по сравнению с номинальным световым потоком).
Замену ламп обычно производят индивидуально или групповым методом (через определенный срок работы). Крупные предприятия с установленной общей мощностью на освещение (свыше 250 кВт) должны иметь в штате специально выделенное лицо, ведающее эксплуатацией освещения (инженер или техник). Освещенность проверяется не реже одного раза в год, после очередной чистки светильников и замены перегоревших ламп.
Что собой представляет правильная освещенность комнаты? Для каждого это понятие разное, так как кто-то любит полумрак, а кто-то предпочитает яркое освещение. Но светотехники смогут просчитать правильное и самое эффективное освещение для каждой комнаты с учетом экономии электроэнергии. Рассчитать количество света – это выполнить совокупность работ по выбору и размещению светильников в помещении, а также подсчитать потребление энергии. В этой статье мы расскажем читателям , как произвести расчет освещенности помещения, предоставив самые популярные методы и формулы.
Способы расчета освещения
Метод коэффициента
Освещенность играет важную роль в жизни людей. Рассчитать ее очень просто методом коэффициента. В первую очередь необходимо (N).
100*S*E*Kr – определение отсвечивания, где:
- S – площадь комнаты;
- E – уровень света горизонтальной плоскости (указывается в люксах);
- Kr– коэффициент запаса (для дома он равняется 1.2).
U*n*Fl – расчет яркости ламп, где:
- U – коэффициент употребления света прибором (в зависимости от количества ламп);
- n – число ламп в приборе;
- Fl– световой поток одной лампы (измеряется в люменах).
Например: На рабочем месте (такой как кабинет или кухня) применяется 3 светильника. Подставляем данные в формулу: 3=E (кабинет)*100*1,2 (освещенность стандартная). Осталось сделать расчет яркости ламп. А для этого необходимо знать коэффициент употребления света (U).
- h1 – высота, на которой находятся светильники;
- h2 – высота рабочей поверхности;
- a и b – длинна стен, площадь помещения известна.
После вычисления значения, для полного просчета необходимо выяснить оставшиеся данные. В справочнике нужно посмотреть индексы отражающей способности материалов потолка и стен. Коэффициент употребления света будет ниже, если стены будут светлые. Подставив все полученные данные в формулу можно рассчитать освещенность квартиры или помещения. Если исходить из примера, то для комнаты с тремя светильниками необходим такой результат:
По полученным результатам было решено, что освещенность комнаты должна состоять из 12 отдельных ламп, которые встроены в потолок. От трех светильников отказались.
Все справочные материалы доступны в сети интернета, а также ниже по статье, поэтому ничего сложного в вычислении нет. Есть много подобных вычислений, для того чтобы рассчитать освещенность.
По удельной мощности
В этом методике используются данные из справочников, поэтому он считается простым. Минус такого метода – это большой запас при вычислении, из-за чего сложно сделать расчет затрат электричества и его экономии. Если смотреть по факту, то это метод оценки затрат электрической энергии. Если есть удельная мощность света, то достаточно умножить число ламп на мощность и поделить на площадь. Полученное число можно применять для установления приблизительной мощности и количества ламп.
Этот подсчет дает возможность распределить светильники по площади комнаты. А это значит, что с помощью этого метода можно узнать освещение в определенной точке комнаты. Чтобы приступить к вычислению по такой методике, необходимо разработать план помещения, определить расчетную точку и разместить светильники.
Такой способ сложный, поэтому используется в том случае, когда сложная поверхность стен или потолка или для дизайнерских решений. Если смотреть со стороны экономии электричества, то этот метод считается самым экономным.
Применение прототипа
Для этого метода применяется таблица со справочника, где прописаны точные просчеты стандартных помещений. Такие просчеты проводились не один раз, поэтому данные, что прописаны в таблице, правильные. Существует и более необычные методики и формулы для определения уровня света, но они дорогие и применяются только для помещений сложной конструкции и планировки или для . Для жилой квартиры их применять нет смысла.
Что важно знать?
- Учет всех необходимых требований и норм.
- Соблюдение электротехнических и строительных нормативов.
Для простых жителей не столь важны эти нормативы, но их необходимо соблюдать. Например: лестничный проход в частном доме. Если сделать расчет, то будет видно, что в нем необходимо освещение как на рабочем месте. Но на практике бывают различные ситуации, когда достаточно пяти светильников со светодиодными лампами. При этом в стене остались не использованные еще 6 кабелей, которые проложили там исходя из просчета. Поэтому не стоит торопиться тратить лишние деньги и делать .
Или еще один пример. Хозяева решили из гостиной сделать детскую комнату. Освещение в этом случае должно быть в районе пола. Но возможности направления светового потока в направлении пола не было, поэтому пришлось использовать местные светильники, а это не совсем удобно.
Поэтому расчет света важно делать при проектировании электрической сети дома. Если же во время строительства нужно что-то изменить, то лучше всего сделать новый расчет.
Справочные материалы
Ниже в таблицах указаны данные U (коэффициента употребления света), которые прописываются в первую формулу. Это освещенность горизонтальной плоскости:
Весь расчет – 2 минуты, 2 шага. Все быстро и просто!
Уважаемые читатели, в данной статье мы не будем приводить детальные сложные методики расчета освещенности помещений, не будем заставлять Вас внимательно всматриваться в СНИПы и таблицы в поисках нужных коэффициентов. Мы расскажем, как можно приблизительно, с помощью упрощенной быстрой методики, рассчитать необходимую освещенность помещения (комнаты), а также как рассчитать необходимое для комфортного освещения количество ламп.
Для начала нам нужно знать, что освещенность измеряется в люксах (Лк), а величина светового потока - в люменах (Лм). Опять же, данный метод расчета освещенности позволяет нам не разбираться во взаимосвязях и хитросплетениях этих величин. Подойдем к этому просто - нам нужно это знать для того, чтобы выбрать правильные светильники и количество ламп для помещения (комнаты).
Этапы расчета:
- Расчет необходимого светового потока на комнату (количесто Лм на все помещение).
- Расчет необходимого количества ламп на комнату (помещение).
1. Расчет необходимого светового потока на комнату (помещение).
Формула расчета светового потока в люменах (Лм):
Световой поток (люмен) = А * Б * В;
Где:
А
- нормативное значение освещенности помещения (комнаты), представлено ниже в таблице;
Б
- площадь помещения (комнаты) в м.кв.;
В
- коэффициент высоты потолка (до 2,7 м - 1,0; 2,7-3,0 м - 1,2; 3,0-3,5 м - 1,5; 3,5-4,0 - 2,0);
2. Расчет необходимого количества ламп на комнату (помещение).
Итак, мы определили необходимую величину светового потока(количество люмен). Теперь мы можем рассчитать необходимое количество ламп на комнату (помещение). Ниже представлена таблица, в которой вы можете подобрать количество ламп для помещения (комнаты) и сравнить основные популярные типы ламп по их характеристикам светового потока и соотношению мощностей.
Все эти расчеты приблизительны и подходят для подбора люстры или светильника размещенного в центре комнаты.
Если же вы хотите понять сколько нужно точечных светильников со светодиодными лампочками, лучше исходить из расчета один светильник мощностью 5-7 W (450-550 Лм) на 1,2-1,5 кв.м
Таблица №1: Нормативные значения освещенности помещений/комнат, согласно СНиП:
| Типы офисных помещений | Норма освещенности согласно СНиП, Лк | Типы жилых помещений | Норма освещенности согласно СНиП, Лк |
| Офис общего назначения с использованием компьютеров | 300 | Жилая комната, кухня | 150 |
| Офис, в котором осуществляются чертежные работы | 500 | Детская комната | 200 |
| Зал для конференций, переговорная комната | 200 | Ванная комната, санузел, душевая, квартирные коридоры и холлы | 50 |
| Экскалатор, лестница | 50-100 | Гардеробная | 75 |
| Холл, коридор | 50-75 | Кабинет, библиотека | 300 |
| Архив | 75 | Лестница | 20 |
| Подсобные помещения, кладовая | 50 | Сауна, бассейн |
Таблица №2: Усреднённый световой поток по типу лампочек (количество люмен).
| Типы лампочек
(Light Bulb Type) | CFL | LED |
||
| Минимальное свечение
(Lumens) | 450LM | 40W | 9W to 13W | 4W to 5W |
| 680LM | 60W | 13W to 15W | 6W to 7W | |
| 1100LM | 75W | 18W to 25W | 9W to 13W | |
| 1600LM | 100W | 23W to 30W | 16W to 20W | |
| 2600LM | 150W | 30W to 55W | 25W to 28W | |
Данные, представленные в таблице приблизительные, в зависимости от производителя, они могут отличаться.
Еще несколько небольших советов по расчету светового потока и выбору количества ламп:
- Помните, что СНиПы разрабатывались в советские времена. В то время о здоровье граждан (имеются в виду глаза) не очень-то заботились, не говоря уже о комфорте нахождения в помещении или работе в нем. Так что не лишним будет добавить небольшой коэффициент запаса в расчет вашей освещенности (светового потока).
- Если у Вас в комнате больше ламп, чем нужно – Вы всегда сможете отключить некоторые из них. А что Вы будете делать, если света не хватает, и как это будет выглядеть?
- Помните о том, что поверхности имеют свойство отражать свет. Чем светлее поверхность – тем больше света она отражает, чем темнее – тем меньше света от нее отбивается. Свет, который отражается от поверхности, тоже свет, т.е. отраженный свет тоже освещает помещение. Если у вас в комнате или помещении преобладают темные тона – стоит увеличить значение светового потока при подборе ламп, так как темные поверхности помещения поглотят большое количество света.
Таблица №3: Коэффициент отражения света.
| высота комнаты | S пола м 2 | цвет помещения | |||
| светл. | средн. | темн. | |||
| <3м | до 20 | 0,75 | 0,65 | 0,60 | |
| до 50 | 0,90 | 0,80 | 0,75 | ||
| до 100 | 1,00 | 0,90 | 0,85 | ||
| 3-5м | до 20 | 0,55 | 0,45 | 0,40 | |
| до 50 | 0,75 | 0,65 | 0,60 | ||
| до 100 | 0,90 | 0,80 | 0,75 | ||
| 5-7м | до 50 | 0,55 | 0,45 | 0,40 | |
| до 100 | 0,75 | 0,65 | 0,60 | ||
Если Вам нужно рассчитать освещенность и количество ламп для нестандартного помещения (с очень высокими потолками или замысловатой формы), или Вам нужно подобрать качественные осветительные приборы для комнаты, дома или офиса, позвоните нам и наши специалисты предоставят исчерпывающую информацию и предложат решение.