Освещенность помещений разного назначения неодинакова и может различаться на порядок. Количество люмен на квадратный метр по типам жилых помещений таково:
Для определения освещенности помещения необходимо знать следующие параметры:
Формула для расчета простая:
Ф = E•S•k.
Зная освещенность, можно подобрать требуемый световой поток и мощность осветительных ламп с учетом их различий по технологиям производства и принципу работы. Следует учитывать особенность зрения человека, для которого источники света с синеватым оттенком (начиная с цветовой температуры 4700К и выше) кажутся менее яркими.
Взяв паспортные данные на классическую лампу накаливания и светодиод, можно выяснить световую отдачу каждого изделия. Для этого указанный в люменах поток делят на потребляемую мощность (Вт).
Эти данные наглядно демонстрируют преимущества новых технологических решений.
Следует подчеркнуть! Современные светодиодные лампы в несколько раз экономичнее, по сравнению с газоразрядными аналогами. В отличие от последних, они не содержат вредные вещества. Потенциальных потребителей привлекают их долговечность и устойчивость к механическим воздействиям.
Солнечный и лунный свет – естественные источники. Физиологические особенности человека сформировались с учетом соответствующего спектрального распределения.
С помощью метода предварительно определяют мощность будущей системы освещения. В данном случае расчёт производственного освещения основывается на выборе светильника основываясь в основном на его мощности. Где стоит высчитать определённое количество Вт светильника на квадратный метр площади помещения. Точечный метод расчета производственного освещения используют для расчета освещения при установке светильников прямого света. Следует учесть, что пользуясь данным методом можно быстро определить необходимое количество светильников, но данный метод подойдёт если вы рассчитываете установить только подвесные светильники на потолке.
Там, где в дневное время недостаточно солнечного света, а также в вечерние и ночные часы, пользуются искусственными источниками. На предприятиях каждое рабочее место проходит аттестацию на соответствие допустимым санитарным нормам. В эти нормы укладывают и уровень освещённости. Неправильное освещение или его недостаток влияет на здоровье работников.
Основным нормативным документом, регламентирующим стандарты этого параметра, выступает СНИП 23-05-95 – это нормы, принятые к исполнению в 1995 году. Откорректированный его вариант в виде СП 52.13330.2011 от 20.05.2011 г. действует и поныне.
В перечне отражены границы степени освещённости для помещений:
Важно! Вреден как недостаток, так и избыток света. Яркие пятна люминесцентных реклам и витринных окон, выполненных с превышением требований, загрязняют световой фон улиц
Комбинированное освещение, по нормам охраны труда, необходимо при наличии потребности организовать на рабочих местах высокий уровень подсветки. Светильники в таком случае следует располагать в максимальной близости от рабочей поверхности. Подобное расположение имеет следующие достоинства:
Световой поток при местной подсветке
установка современных источников света позволяет значительно сэкономить на электроэнергии. С использованием только местной подсветки будет тратиться гораздо меньше электроэнергии, чем при общем варианте вещения.
Благодаря таким достоинствам комбинированное освещение на сегодняшний день является оптимальным выбором для превалирующего большинства помещений. Рекомендации охраны труда служат тому ярким подтверждением. Комбинируя естественное и искусственное освещение, вы сможете создать оптимальные условия для эффективной работы на предприятиях даже в ночные или утренние часы.
Светодиодная лампа, входящая в состав осветительных приборов, сложнее и дороже лампы накаливания. Она состоит из следующих компонентов:
У такой лампы светопоток Ф, что измеряется в люменах, при одинаковой мощности, в 10-12 раз выше, чем у лампочки накаливания.
Светоотдача лампы со спиралью лежит в пределах 8-10 Лм/Вт, тогда как led-лампа держит этот параметр в интервале 90-110 Лм/Вт.
Традиционные формы и эстетичный вид позволяют использовать led-лампу, как в составе любого светильника, так и отдельно. Зная нужные значения E и рассчитав или измерив желательное значение Ф, можно получить значительную экономию по затратам на электроэнергию. При одинаковом Ф светодиодная лампочка потребляет меньше энергии.
Правильно пользуясь единицами измерения, такими как люмен, люкс, Лм/Вт, кандела, при определении параметров светового спектра, можно самостоятельно подбирать приборы для освещения. Применение современных led-технологий не только помогает сэкономить бюджетные средства, но и создаёт комфортные условия для проживания и работы.
Методы расчета искусственного освещения различны, среди которых чаще всего используют:
Теперь подробнее о каждом из способов.
Расчет количества светильников выполняется по формуле:
Коэффициент света зависит от индекса помещения. Последний определяется как:
Индексы отражения поверхности стен и потолка являются справочными величинами. Для светлых поверхностей коэффициент света минимален. Учитывая уже определенные величины, выполняем расчет освещения комнаты:
Расчет освещенности по такой методике основан на данных, указанных в справочниках. Это упрощает расчеты и позволяет определить затраты электроэнергии. Зная удельную мощность света, можно вычислить мощность ламп для электрического освещения. Для этого удельную мощность умножают на количество ламп, а результат делят на площадь помещения.
Точечный способ помогает сэкономить средства за счет оптимизации количества приборов освещения. Он удобен, если требуется рассчитать количество светильников в квартире со сложной конфигурацией потолки и стен.
Рекомендуем также использовать калькулятор расчета количества светильников: его различные варианты представлены в интернет-сети. Такой калькулятор можно использовать в режиме «онлайн».
Метод основан на использовании ранее выполненных вычислений для помещений стандартных параметров. Такие данные указаны в справочниках.
Расчет освещенности помещения лампами может включать и такой оптимальный вариант. В быту их принято называть лампами дневного света. Они также имеют стеклянную колбу, на внутреннюю поверхность которой нанесен слой люминофора. Емкость заполнена парами аргона и ртути (это зовется амальгамой) под давлением в 400 Па. В результате создается ультрафиолетовое излучение.
Что касается световой отдачи, то данный параметр существенно превышает значение обычной лампы накаливания. А срок службы при качественном производстве может составить до 5 лет.
Люминесцентные лампы тоже разделяются на подвиды – с высоким и низким давлением. Первыми освещаются улицы, дороги, так как обладают большой мощностью. Лампы с низким давлением устанавливаются в световые приборы производственных либо жилых помещений.
За счет яркости и экономичности такие источники света получили широкое распространение в офисах общего назначения, больницах, школах, детских учреждениях. И если ранее такие лампы изготавливались в единой конфигурации и требовали специальных светильников, то теперь в продажу поступают самые разные модели. Они оснащаются самыми ходовыми цоколями – Е14 и Е27. В связи с чем они могут стать неплохой альтернативой лампочкам Ильича.
Самый распространённый способ определения общего светового наполнения помещения — расчет соответствующего коэффициента. Он позволяет высчитать необходимую для каждого конкретного помещения степень освещённости, на основании которой уже можно подобрать подходящие по мощности светильники, в нужном количестве. Измеряется в люменах (или в люксах на единицу площади).
Расчет показателя производится по формуле:
F =
где,
Z – коэффициент неравномерности освещённости. Он отображает соотношение средней освещённости к минимально возможной. При условии установки светильников в ряд он составляет 1,15 (для ламп с нитью накаливания) и 1,1 (для люминесцентных);
S – площадь помещения;
Кз — коэффициент запаса, дающий поправку на степень запылённости помещения, из-за которой лампы светят гораздо более тускло. Значение берётся из всё того же СНиПа (таблица 3). Упрощённую выкопировку прилагаем ниже.
Запас светильников
Eн – нормативная освещённость для конкретного помещения (в люксах). Она определяется исходя из специфики (классности проведения работ) по данным СНиПа 2305-95 (найти можно в таблице 1);
Норматив этот зависит от специфики работ выполняемых в помещении, его также можно взять из СНиПа. Усреднённая таблица нормативов приведена ниже.
Параметры освещения
η – расчётный показатель использования светового потока. Он отображает сколько
света от ламп попадает на плоскости рабочих поверхностей.
η =
Этот расчет предполагает определение индекса помещения – Ип, который определяется по формуле:
Ип =
где S – площадь, hр – расчётная высота установки светильников (м), А и В – длина стен помещения (м).
В свою очередь hр находят как разницу между высотой комнаты — Вк, высотой рабочей поверхности над уровнем пола — hpn (обычно равна 0,8 м) и свесом светильника hc (или расстоянием от потолка до горящей лампы, часто принимается за 0,5 м)
hр = Вк — hpn — hс
Определив все представленные параметры можно рассчитать нормативное количество ламп. Для этого делим полученный коэффициент светового наполнения F на нормативно гарантированный производителем поток выбранных светильников — Fн.
Кл =
Однако, если известно нужное значение освещенности в люксах и площадь освещаемой поверхности, можно подсчитать требуемую величину светового потока в люменах. При этом следует понимать, что подсчет будет выполнен со многими допущениями, так как приблизить условия его выполнения к физически идеальным не представляется возможным. При подсчете следует принять, что:
Для того, чтобы получить значение в люменах, нужно норму в люксах умножить на значение площади, нуждающейся в освещении.
Площадь пола и потолка составит: 10 х 10 = 100 м². Площадь каждой стены: 4 х 10 = 40 м². Теоретически с допущением на равномерное освещение и расположение источника, равноудаленного от всех точек поверхности, задача решается так: 300 лк х (4 х 40 + 100 + 100) м² = 300 х 360 = 108 000 лм. Если это астрономическое значение «перевести» в обычные 100-ваттные лампы накаливания, то потребуется всего лишь… 72 штуки.
Практический подход будет другим. Совершенно не нужно освещать потолок — рабочие места сотрудников находятся внизу. Более того, конструкция многих потолочных светильников делает невозможным распространение света вверх. Значит из вычислений нужно убрать площадь потолка:
300 лк х 260 м² = 78 000 лм.
Современные потолочные светильники со светодиодами могут выдавать 5000 люменов. Соответственно их потребуется 16 штук (78 000/5000) с округлением до целого числа.
Это количество можно снизить. Согласно СанПиН 2.2.1/2.1.1.1278-03 замер освещенности производится над рабочей поверхностью, а также в контрольных точках, удаленных от стен и световых проемов на 1 м. Достаточно разместить осветительные приборы над рабочими местами сотрудников. Математически уменьшив геометрические характеристики пола на 1 м с каждой стороны, получим:
300 лк х (160 + 64)м² = 300 х 224 = 67200 лм. Что в потолочных светильниках составит: 14 штук с округлением до целого числа.
Watch this video on YouTube
Перед тем как выпустить продукцию на рынок, производитель делает в лабораторных условиях определение и измерение характеристик осветительного прибора. В домашних условиях, не имея специальных приборов, это сделать нереально. Но проверить цифры, указанные производителем, можно с помощью вышеприведенных формул, воспользовавшись компактным люксметром.
Сложность точного измерения параметров света заключается в том, что он исходит во всех возможных направлениях распространения. Поэтому лаборатории используют сферы с внутренней поверхностью, которая имеет высокий коэффициент отражения – сферические фотометры; применяют их и для измерения динамического диапазона фотоаппаратов, т.е. светочувствительности их матриц.
В быту больше смысла имеет измерять такие важные параметры света, как освещенность помещений и коэффициент пульсации. Высокий коэффициент пульсации и тусклое освещение заставляют людей чрезмерно напрягать глаза, что быстрее вызывает усталость.
Коэффициент пульсации потока света – это показатель, характеризующий степень его неравномерности. Допустимые уровни этих коэффициентов регулируются СанПиН.
Не всегда можно заметить невооруженным глазом, что лампочка мерцает. Тем не менее даже незначительное превышение коэффициента пульсации влияет на центральную нервную систему человека негативно, а также уменьшает работоспособность. Свет, который может неравномерно пульсировать, излучают все экраны: мониторы компьютеров и ноутбуков, дисплеи планшетов и мобильных телефонов, экран телевизора. Пульсацию измеряют люксметром-пульсметром.
Для методов расчета освещенности, о которых речь пойдет немного позднее, галогенные лампы будут лучшей альтернативой обычным лампам накаливания. При этом они имеют схожее с ними строение, только в колбе содержится газ. Как правило, это пары брома, хлора, фтора, йода, что значительно увеличивает ресурс вольфрамовой нити (ее нагрев составляет около 3000 K) до 2000-4000 часов.
Такие лампы зачастую используются в качестве локального освещения в точечных либо настольных светильниках с соответствующими цоколями и работающими от переменного или постоянного тока. Только при использовании необходимо применять плавное включение, и тогда ресурс галогенных ламп заметно повышается до 8-12 тысяч часов.
Если сравнивать мощность «галогенок» с обычными лампами накаливания, то данная характеристика может составлять 150-230 Вт. Такой вариант актуален для прожекторов, ламп. Также они могут быть использованы для просушки различных материалов в производстве.
Специальный прибор для измерения освещенности, люксметр, выбирают с учетом предполагаемой рабочей области. Нет смысла в избыточной трате энергетических ресурсов без действительной необходимости. Профессиональные расчеты выполняют с учетом особенностей отдельных операций: от общего наблюдения до действий с мелкими деталями высшей точности.
Нормативная освещенность объектов
| Объект | Нормативная освещенность в люксах (лк) |
|---|---|
| Кухня | 150 |
| Детская комната | 200 |
| Гостиная, столовая | 150 |
| Входная группа, коридоры между комнатами | 50 |
| Библиотека, кабинет | 300 |
| Межэтажные лестничные пролеты | 20 |
| Площадка перед лифтом | 30 |
| Тепловой пункт | 20 |
| Фойе, приемные | 150 |
| Проектные организации | 500 |
| Ремонтные и сервисные мастерские | 300 |
| Серверная комната, операционный зал в банке | 400 |
| Помещение для сейфа | 150 |
| Аудитории высших учебных заведений | 400 |
| Спортивные залы | 200 |
| Бильярдные комнаты | 300 |
| Бассейн | 150 |
| Торговый зал в магазине | 500 |
| Склад в прачечной | 50 |
| Муниципальная автомобильная дорога с проходимостью 500-1000 транспортных средств за час | 15 |
| Центральные аллеи на выставках | 10 |
Существенное значение имеет чувствительность человеческого глаза к определенным участкам спектра. Современные приборы для измерения света создают с учетом соответствующих особенностей. Обычно проверяют видимый диапазон. Однако надо помнить о том, что незаметное ультрафиолетовое излучение при большой интенсивности оказывает негативное влияние на сетчатку.
Также проверяют пульсации с частотой до 300 Гц. Они заметны для человеческого зрения. Подобные изменения амплитуды излучения вызывают дискомфорт, вплоть до болезненных ощущений. Необходимо помнить о вреде избыточной освещенности. В подобных условиях значительно возрастают общие нагрузки, так как активизируются обменные процессы в организме.
Интересно. Отдельно следует упомянуть уход за растениями. Освещенность для роз и пальм устанавливают выше 14 000-16 000 люкс. Неприхотливым фикусам достаточно 8 000-11 000 люкс.
Контроль освещения позволяет при разумных затратах энергии получать хорошие показатели урожайности в круглогодичном режиме
Это самая простая методика расчета освещения помещения, но в то же время далеко не самая точная. Требуемые исходные данные в этом случае – это площадь искомого помещения и требуемая мощность из расчета на 1 м2.
С расчетом площади проблем не должно возникнуть – формула знакома каждому со школьной скамьи. Что касается требуемой мощности, то этот параметр для каждого помещения свой (Вт на 1 м2):
Перечисленные показатели мощности относятся к стандартным лампам накаливания, поскольку они довольно широко распространены по всему миру.
Самый простой способ – купить новую лампочку от качественного производителя. Если нужно привести в порядок имеющийся под рукой осветительный прибор, то первым делом стоит увеличить ёмкости входного и выходного электролитических конденсаторов. Чем они больше, тем меньше коэффициент пульсаций. В случае, если не помогло, то проблема кроется либо в самих светодиодах, либо в их драйвере (микросхеме). При таком диагнозе проще вернуться к первому способу и заменить лампочку на другую.
Дополнительная информация. Конденсаторы на выходе диодного моста нужны, чтобы выпрямить и сгладить сетевое напряжение. При их замене нельзя превышать номинальное напряжение, иначе они, скорее всего, взорвутся.
Из вышесказанного можно подчеркнуть, что расчет пульсаций источников света является важной и ответственной работой. Без проведения всех необходимых вычислений невозможна проектировка промышленных, общественных или бытовых зданий
Критическими параметрами, от которых зависит качество освещения, являются:
Традиционно цветовую температуру можно разделить на три основных диапазона:
Чем выше температура цвета, тем более ярко светят лампы, при этом в спальне и комнатах отдыха не рекомендуется использовать чересчур холодные, а в местах чтения – теплые оттенки.
В светодиодных лампах применяют матовые или прозрачные рассеиватели. В первом случае свет распределяется максимально равномерно, но потери могут достигать 20-30 %. Рекомендации по применению просты: при необходимости осветить комнаты с большой площадью нужно использовать прозрачные рассеиватели, для настольных или настенных светильников – матовые.
Выбирая светодиодную лампу, обратите внимание на ее номинальный световой поток. Его значение зависит от ряда факторов и страны-производителя
В среднем для диодных изделий мощностью 4,8 Вт наблюдается следующая зависимость:
Не забывайте, что мощность лампы с более теплым светом должна быть на 20-25 % выше, чем у источников с холодным белым светом.
Общая освещенность помещения, безусловно, зависит от числа светодиодных светильников, но это далеко не все параметры, которые нужны учитывать при выборе. Обязательно ориентируйтесь на температуру цвета, световой поток и мощность изделия
Для создания равномерного свечения с помощью светодиодов важно выполнить максимально точные расчеты, чтобы не получилось так, что одна комната освещена слишком ярко, а в другой катастрофически не хватает света
Прежде чем рассмотреть, какие методики расчета освещенности можно использовать, стоит для начала привести определенные нормативы. В соответствии со строительными нормами и правилами (СНиП) используются следующие значения, измеряемые в люксах:
Теперь согласно приведенным нормам рассчитать освещенность для каждого отдельного помещения не составит особого труда. В то же время стоит учесть, что данные стандарты использовались в нашей стране довольно долгое время.
Поэтому нет ничего удивительном в том, что многие люди жалуются на недостаток света, хотя расчеты были выполнены правильно. В связи с этим имеет смысл заменить лампы на более мощные варианты либо увеличить количество светильников.
Так как в продаже можно увидеть продукцию разных производителей, не исключены ошибки в процессе изучения сопроводительной документации. Чтобы исключить проблемы, рекомендуется ознакомиться с применяемой терминологией.
Единичный параметр (1 кандела) соответствует освещенности поверхности световым потоком малой мощности (1/689 Вт/ст). Частота электромагнитного излучения фиксирована – 540 * 1012 Гц.
В люксах (лк) измеряют яркость на площадке. Один лк создает световой поток силой 1 люмен (лм), который падает перпендикулярно на поверхность. Для измерения берут базовую площадь 1 м кв.
Выше рассмотрены комплексный показатель, светоотдача. Однако можно проводить сравнение по люменам, которые создают определенный источник, и количеству потребляемой энергии в Ваттах.
Для удобства измерений и записи полученных данных при высокой силе света применяют кратные приставки:
Метод расчета выбирается в зависимости от цели, которую необходимо достичь. Чаще всего при разработке проекта необходимо посчитать количество светильников для достижения нормативного уровня освещенности, их мощность и распределение. Расчеты проводятся в ваттах.
Если тип источников света и их мощность нельзя менять, цель расчетов – определить количество светильников и их расположение в зависимости от заданного уровня освещенности. При необходимости внести изменения в существующую систему освещения учитывается тип источников света, их мощность и расположение. Используется формула с коэффициентом использования.
Основа расчета – специальные таблицы, содержащие данные об уровне освещенности помещений в целом. Отдельно необходимо вычислить показатели для зон отдыха и рабочих зон на кухнях и в кабинетах.
При высоте потолка требуется мощность (для одного квадратного метра):
Для других типов источников света результат корректируется. Галогеновая лампочка способна дать в 1,5 раз больше света, чем лампа накаливания, при потреблении одной и той же мощности, люминесцентная трубчатая или компактная (энергосберегающая) – в 5 раз, светодиодная – в 7 раз.
Чтобы определить количество источников света, необходимо площадь конкретного помещения умножить на его мощность (в ваттах). Если потолок выше 3-х метров, дополнительно требуется умножение на 1,5.
Чтобы получить более точный результат, можно учесть цвет отделки. Чем она светлее, тем меньше ватт требуется.
Чтобы определить оптимальный световой поток (в люменах) на площадь, используется другая формула:
поток = N * S * k, где:
N – норма согласно таблице;
S – площадь помещения;
k – коэффициент, зависящий от высоты потолков:
Как видим, чтобы провести все необходимые расчеты для создания оптимальной системы комбинированного освещения, нужно постараться. В каждой конкретной ситуации существуют свой метод проведения расчетов, который предполагает учет тех или иных параметров и норм. Тем не менее, естественное освещение все равно довольно сложно заменить искусственной системой подсветки, так как она будет только приближенной к ней. Но это не повод делать все спустя рукава. Помните, что от того, насколько правильно вы провели все необходимые расчеты будет зависеть качество освещения и безопасность того участка, которое светильники должны осветить.
При организации электропроводки и крепления кабелей все чаще применяются специальные средства, которые позволяют улучшить качество и…
В чём преимущества стальных сгонов и как они применяются Стальные сгоны — это один из…
Железобетонные изделия — это основа, на которой держатся современные здания и мосты, жилые кварталы и…
Модульные офисы продаж — это находка для компаний, которые ценят скорость и удобство. Компактные, мобильные…
Погрузочные рампы играют ключевую роль в бизнесе, связанном с логистикой, складами и транспортировкой товаров. Это…
Модульные здания с каждым годом привлекают все больше внимания благодаря своим преимуществам. Одним из главных…
This website uses cookies.