Расчет количества источников света

Свет дома влияет на психоэмоциональное и физическое здоровье человека. Поэтому необходимо знать нормы освещения в каждом виде помещения и понимать, сколько и каких светильников нужно. В статье мы расскажем, как рассчитать количество источников света.

Сначала рассчитайте световой поток. Нам понадобятся следующие данные:

1. Норма освещенности E. Измеряется в люксах. Типичные значения внесены в таблицу ниже:

Таблица 1. Нормы освещенности помещений.

Комната	Норма освещенности (люксы)
Спальня	30-300 лк
Столовая	200-300 лк
Кухня	200-400 лк
Ванная	150-300 лк
Холл	100-300 лк
Детская	150-300 лк

 

2. Площадь помещения S в квадратных метрах;
3. Коэффициент использования светильников η. Для быстрых расчетов η=0,5. А для подробных понадобится следующая таблица:

Таблица 2. Коэффициент использования светильников, направленных вниз.

Обозначения в таблице:
Р – коэффициент отражения потолка, стен и пола;
i – индекс помещения

Таблица 3. Коэффициент использования светильников, направленных вверх.

Обозначения в таблице:
Р – коэффициент отражения потолка, стен и пола;
i – индекс помещения

Для расчета нам потребуется Индекс помещений – i. Данные необходимые для расчета:

1. Площадь помещения S в квадратных метрах;
2. Ширину комнаты – a в метрах;

3. Длину комнаты – b в метрах;
4. Высоту на которой располагается светильник – h. В метрах.

Формула расчета: i=S/(a+b)× h))

Найдя все необходимые величины, подставим их в итоговую формулу. Зная значение, рассчитайте световой поток, который вам потребуется. 

Формула расчета светового потока:

 

Приведем пример:

Мы рассчитываем освещенность детской комнаты площадью 20 м² (ширина комнаты 4 метра, длина 5 метров). За свет отвечают подвесные светильники, находящиеся на высоте 2 метра. Предполагаем использовать 4 светильника для равномерного освещения. Потолок и стены в комнате светлые. 

Найдем индекс помещения — i. Подставим данные в формулу: i=S/(a+b)× h)). Получаем: i=20/((4+5)×2=1.1. В таблице находим значение η. В нашем случае (выделено зеленым в таблице 2), оно равно 0,4.

Подставим данные в формулу расчета светового потока, где S=20 м², а E=150 (по данным Таблицы 1), η=0,4:

Получаем: F=(150×20)/0,4=7500 (лм). Таким образом, для создания комфортного освещения в детской, нам потребуются светильники с совокупным световым потоком – 7500 люменов.

Количество светильников может быть разное (зависит от возможности их размещения в помещении, его архитектурных особенностей и т.д.), но для детских комнат рекомендуется равномерное освещение, поэтому, чем их будет больше  — тем лучше.  Возьмем  8 подвесов, значит световой поток от одного светильника 7500/8=937,5 люменов. Теперь подберем лампы. 

На лампах всегда указывается эффективная светоотдача. Она различается для разных ламп, а найти ее среднее значение можно в нашем материале: Выбор лампы в качестве источника света. Для освещения детской комнаты при помощи 8 подвесов, исходя из нашего расчета, нам будет достаточно 8 светодиодных ламп мощностью 10w. Их эффективная светоотдача – 90 Lm/W, т.е. одна лампа дает световой поток в 900 люмен: 900 лм*8 = 7200 лм. 

 

Как рассчитать необходимое количество источников света для комнаты

При обустройстве или ремонте жилых помещений очень важно уделить внимание их освещению. Правильный расчет количества света, необходимого для помещения, позволит сэкономить денежные средства при покупке осветительных приборов и положительно скажется на функциональности помещения. Для такого расчета важно ознакомиться с определенными нормами освещения, зависящими от используемых источников света. В данной статье они составлены в упрощенном виде, но помогут вам легко сориентироваться, сколько осветительных приборов необходимо для полноценного освещения помещения.

Общие правила освещенности помещения

Первый шаг к верному расчету – знакомство с общепринятыми нормами освещения помещений (при высоте потолков не более трех метров), которые в общем виде сводятся к следующим показателям:

• Спальня является помещением, которое не требует яркого света, поэтому ее норма освещенности – 10-12 Вт на один квадратный метр.
• Рабочий кабинет, детская и санузел считаются помещениями со средним уровнем света, поэтому их норма освещения – 15-18 Вт на квадратный метр.
• Гостиная, наоборот, требует самого яркого освещения, поэтому в среднем ее норма освещенности составляет – 20 Вт на квадратный метр.

Таким образом, чтобы оценить необходимую общую мощность всех источников освещения в комнате, достаточно ее площадь (в квадратных метрах) умножить на указанные выше нормы. Стоит отметить, что в этих нормах мощность (Вт) указана для обычных ламп накаливания, для ламп другого типа есть поправочные коэффициенты измерения:

• Энергосберегающие и люминесцентные лампы дают в среднем в пять раз больше света, чем обычные лампы. Поэтому формула сравнения получается следующая: люминесцентная лампа 15 Вт = лампа накаливания 75 Вт.
• Галогеновые лампы (без отражателей) дают в полтора раза больше света. Поэтому получается формулу освещения: галогеновая лампа 40 Вт= лампа накаливания 60 Вт.
• LED лампы дают в среднем в десять раз больше света. В этом случае получаем следующее соотношение: LED лампа 7 Вт = лампа накаливания 75Вт.

Иногда возникают возражения, что оценивать светоотдачу ламп в Вт не совсем корректно, но в данном случае именно эта величина приведена ввиду ее распространенности.

На заметку: не забывайте, что при высоте потолков более трех метров величина рассчитанной мощности потребления автоматически (как минимум) увеличиваетсяполтора раза.

Наглядный пример расчета освещенности помещения

Возьмем, например, гостиную (примерно 30 квадратных метров) с высотой потолка в 2,6 метра. Как уже описывалось выше, по общим нормам освещенности помещений гостиная является комнатой, требующей яркого освещения, поэтому для расчета возьмем число 20 Вт на один квадратный метр. В итоге произведение площади помещения (30 кв.м.) на 20 Вт/кв.м. даст 600 Вт. Исходя из этого, для качественного освещения понадобятся лампы накаливания с мощностью в 600 Вт. Например, нужны светильники или светильник примерно на восемь ламп с мощностью в 75 Вт каждая.

Если же, например, для освещения планируется покупка галогеновых ламп, то легко внести корректировки в расчет одним из двух способов:

1. Общую потребляемую мощность нужно разделить на 1.5 (исходя из поправочного коэффициента для галогеновых ламп). Получится 400 Вт, а это восемь галогеновых ламп мощностью 50 Вт каждая.

2. Второй способ корректировки расчета применим для случаев, когда есть строгая привязка к фиксированному числу ламп для освещения помещения. Например, пусть есть строгая привязка к 10 лампам накаливания (т.е. каждая лампа будет иметь примерную мощность 60 Вт). В таком случае, учитывая корректирующий коэффициент, можно приобрести 10 галогеновых ламп по 40 Вт или 10 энергосберегающих по 12 Вт.

После всех расчетов получится, что в комнате для качественного освещения достаточно установить, например, одну люстру с восемью лампами накаливания мощностью 75 Вт каждая или люстру с шестью лампами накаливания мощностью 75 Вт и дополнительно один бра с двумя лампами накаливания той же мощности.

Расчет освещенности комнаты с учетом отделки и некоторые другие нюансы

Помимо всего прочего следует учесть, что для более верного расчета освещенности необходимо еще учитывать цвет отделки комнаты.

Совет: если вы окрасили стены в темные тона с матовым оттенком и подобрали мебель идентичного цвета, то количество источников света нужно рассчитывать с небольшим запасом.

Если в вашем интерьере преобладают светлые тона и мало мебели (или она выдержана в тех же светлых тонах), то норма освещенности уменьшается в несколько раз и, соответственно, наоборот.

А еще имейте в виду, что лампы и светильники имеют свою функциональность и конфигурацию. Разные конструкции дают разные потоки яркости и интенсивности света. Основной источник освещения может неравномерно распределять свет по всей комнате, поэтому отдельные ее части могут оказаться более затемненными. Чтобы добиться равномерного освещения, используйте дополнительные источники света, например, такие, как бра и торшеры. 

Наиболее подходящий вариант для основного освещения – это потолочные светильники с плафонами из опалового или матового стекла и, конечно, люстры. Используя такие источники света, вы получите мягкий и гармоничный («рассеянный») свет, что придаст уют помещению и равномерно осветит пространство.

Что такое правильный светотехнический расчет?

Что такое правильный светотехнический расчет? Это оптимальный подбор осветительного оборудования, результат которого отвечает требованиям поставленной задачи.

Когда требуется?

Результат проведения компьютерных вычислений с формированием 3D модели освещаемого помещения с расстановкой светильников, оборудования и объектов, затеняющих источники света.

Для чего требуется расчет освещенности?

• Определение необходимого количества и особенностей мест установки, характеристик источников света для воспроизведения комфортного уровня освещения объекта

• Интеграция системы освещения в дизайн объекта или в окружающую среду с проверкой изменений освещенности при действии нескольких режимов работы осветительной установки

• Выяснение того, как обеспечить заданную освещенность помещения или открытого пространства

• Оптимизация числа и характеристик применяемых осветительных приборов

• Возможная экономия на используемой электроэнергии

• Определение достаточных характеристик осветительной установки для обеспечения комфортного уровня освещения

• Соблюдение норм, стандартов

• Проверка изменения освещенности объекта при смене режимов работы осветительной установки

Выдержка из документа, Расчет освещенности, содержащая спецификацию светильников для освещения одного из этажей административно-хозяйственного здания

 

С чего следует начать выполнение светотехнического расчета?

Решить, что является конечной целью светотехнического проектирования (обычно это определение типа, мощности, количества, месторасположения и ориентации световых приборов).

Часто, для получения результата, задача сводится к расчету нормируемого показателя при выбранных значениях используемых световых приборов, когда путем перебора возможных вариантов выбирается удовлетворяющее задачу решение.

 

Какие расчетные показатели основных видов освещения нормируются?

• Минимальная освещенность Е на рабочей поверхности

• Показатель неравномерности освещенности

• Показатель ослепленности P или дискомфорта М

• Цилиндрическая освещенность Ец

Результат компьютерного расчета освещенности части помещения приема пищи

 

Как сделать быстрый «оценочный» светотехнический расчет?

Расчет на «клочке бумаги» можно выполнить с применением значений освещенности соответствующего типа помещения из СНиП 52.1330.2016 или из СанПиН 2.2.1/2.1.1.1278-03, умноженной на общую площадь таких помещений или территории. Затем делим общее значение требуемой освещенности на световой поток планируемых осветительных приборов. Получаем общее число таких осветительных приборов.

 

Следует учитывать, что значения в СНиП и в СанПиН были введены в действие сравнительно давно, поэтому многие утверждают, что уровень освещения согласно этим нормам для них мал и света явно недостаточно. С учетом повышения энергоэффективности современных источников света, эксперты рекомендуют увеличивать эти нормы в 1,5 – 2 раза.

 

Исторические особенности выполнения светотехнического расчета

До последнего времени методология светотехнического расчета осветительной установки, естественно, базировалась на технологии ручного труда, предусматривала проведение вычислительных процедур с помощью логарифмической линейки, математических таблиц и калькулятора.

За более чем столетнюю историю были разработаны так называемые инженерные методы расчета, базирующиеся на использовании расчетных таблиц, графиков и номограмм, а также на типизации и аналитической аппроксимации кривых сил света стандартных осветительных приборов – для ускорения, упрощения и обобщения результатов работы и для возможности получения грубой первоначальной оценки планируемой осветительной установки с выбором, в отдельных случаях, типового решения.

Начиная с 80-х годов прошлого века начался переход от ручной технологии расчета к компьютерной, который к настоящему времени полностью завершен. В результате произошло разделение на разработчиков светотехнических программ и на их пользователей, позволяя широкому кругу проектировщиков, дизайнеров и конечных пользователей сосредоточиться не на сложной, трудоемкой и изнурительной процедуре проведения расчета, а на творческой стороне – поиске наилучшего варианта осветительной установки

Какими бывают светотехнические расчеты?

Упрощенные расчеты. Утилитарное освещение: освещение дороги, улицы, парка, многие виды спортивного освещения, освещение открытых пространств, освещение простых интерьеров и т.д. Это, чаще всего, ручной расчет с использованием стандартизированных таблиц для типового набора задач освещения дорог, помещений определенного назначения и т.д.

Сложные расчеты. Предназначены для моделирования сложных сцен, с получением графических изображений моделируемой осветительной установки. Применяются там, где требуется учитывать затенение источников света, экранирование одних объектов другими, сложные многократные переотражения, цветовые характеристики источников света. Чаще всего выполняются с применением компьютерного моделирования.

Возможно ли сделать светотехнический расчет самостоятельно?

Да, самостоятельно выполнить расчет освещения вполне по силам практически для любого человека. Однако есть нюансы. Чем он сложнее, тем больше специализированных навыков, знаний и времени потребуется.

А. Простая задача

Требуется сделать расчет для себя, когда объект освещения «единичен» и соблюдение стандартов и СНиП не играет существенной роли, а именно в таких, например, случаях:

• Оценить уровень освещенности отдельной комнаты с одним источником света (например: жилая комната с люстрой) или решить, лампы какой мощности и в каком количестве потребуются для освещения коридора со стандартной высотой потолков.

• Выяснить тип уличного фонаря, который подойдет для освещения придомовой территории на даче, входа в здание, подъездной дороги, территории у ворот и т.д.

В качестве решения можно

• использовать экспертное мнение, для чего можно переговорить со знакомым электриком или воспользоваться множеством онлайн-форм расчета освещенности в интернете, полистать интернет форумы, погуглить или переговорить с продавцом светильников в соответствующем магазине, вспомнить собственный опыт организации / использования освещения в школе, в спортзале, на работе, во дворе, дома и т.д.

• использовать данные метода удельной мощности или стандартные расчетные таблицы, графики и номограммы.

Б. Задача организации освещения крупного объекта

Складывается вокруг задачи подбора освещения для нескольких помещений или для большой территории. Качество решения и затраченное на него время зависит от вашего опыта, инженерно-технических навыков, наличия требуемой информации «под рукой».

Решение может быть аналогичным решению простой задачи, только времени может потребоваться больше, так как базовых объектов расчета не один, а несколько. Также можно передать задачу выполнения расчета производителю или продавцу, тем более что последние могут выполнить подобную работу бесплатно.

В. Комплексная задача оценки характеристик осветительной установки

Когда требуется обязательное соблюдение стандартов и СНиПов, рассчитать освещение средних и крупных объектов, производств и взрывоопасных объектов, нескольких улиц и т.д.

Решение

Выполнить расчет освещенности самостоятельно по-прежнему возможно, но потребуется большая подкованность инженерно-техническими, строительными и светотехническими знаниями, потребуется наличие информации из регламентирующих документов, чертежи объекта и некоторые математические способности для ручного расчета или владение навыками использования специализированного программного обеспечения и соответствующие данные от производителей осветительных приборов для компьютерного моделирования.

И вот здесь существенными становятся: 1) фактор времени 2) количество принимаемых «допущений».

Передать данные по задаче и объекту для бесплатного расчета освещенности производителю или поставщику оборудования.

 

Г. Планирование архитектурно-художественного освещения

Когда, например, требуется организовать освещение фасада объекта, парка, моста, монумента и т.д. Вам понадобится дизайн-проект системы с точками установки осветительных приборов и их спецификация с описанием режимов работы.

Решение:

1. Для самостоятельной подготовки расчета:

1.1. Для ручного расчета. Так как обычно для расчета установокархитектурного, витринного и рекламного освещения основным расчетным нормируемым параметром является средняя яркость поверхностей освещаемого объекта, достаточно несколько табличных данных по каждой модели светильника или, в крайнем случае, кривые силы света, которые потребуется пересчитать в отдельные значения.

1.2. Для компьютерного моделирования потребуется модель здания или визуализация концепции освещения от архитектора и соответствующие файлы данных по светильникам от производителя.

 

2. Передача материалов и данных о проекте для выполнения светотехнического расчета внешним исполнителям.

 

Следует различать а) светотехнический расчет спроектированной светодизайнером осветительной установки и б) разработку дизайна и проекта осветительной установки архитектурно-художественного оформления:

а) для выполнения экспертами бесплатного светотехнического расчета и составления спецификации рекомендуемых к применению изделий потребуется проект осветительной установки;

б) для бесплатной разработки проекта осветительной установки потребуется архитектурно-художественное решение, которое определит искомые характеристики, которых требуется достичь путем выполнения светотехнического расчета с указанием спецификации необходимого оборудования.

В любом случае, странно отказываться от бесплатного расчета освещенности объекта экспертами компании (при необходимости подготовить проект освещения, составить смету базового оборудования и оценить итоговый уровень освещения) и в ситуации с архитектурно-художественным оформлением лишиться возможности получить WOW-эффект с учетом сметы.

Два эскизных проекта светохудожественного освещения, которые используются в качестве основы при проведении светотехнического расчета освещенности осветительной установки (а) труба ТЭЦ города (б) Университет

 

Резюмируем. Что делать, если требуется расчет освещенности?

1. Самостоятельно оценить «на пальцах»

2. Самостоятельно выполнить ручной расчет освещенности «по старинке»

3. Самостоятельно произвести компьютерное моделирование возможных решений

4. Передать выполнение расчета производителю приборов освещения или поставщику решения

 

Что потребуется для выполнения светотехнических расчетов средней и высокой сложности?

 

Информация об объекте

• чертеж / план объекта

• возможные точки установки осветительных приборов

• доступные способы выполнения электрической разводки

• 3D здания / объекта, если его форма в плане если она сложнее прямоугольника

 

+ для помещений:

• габариты

• температура в помещении

• имеющееся оборудование, другие крупные объекты

• высота установки светильников

• высота рабочих поверхностей

 

+для автомобильных дорог:

• наличие и схема установки осветительных опор

• расстояние от опоры до освещаемого дорожного полотна

• расстояние между опорами

• класс автодороги/улицы

• особые участки дороги (круговое движение, пешеходные переходы, уширения и т.д.)

 

+ для территорий:

 

+для сложных объектов:

• особенности, зонирование, прочие параметры

 

При отсутствии компьютерных навыков следует выбрать метод расчета «в ручную»

• метод удельной мощности

• метод коэффициента использования

• точечный метод

• Табличные данные (обобщенный список)

• таблица значений удельной мощности объекта

• значение светового потока и мощности оборудования

• диаграмма светораспределения при использовании точечного метода, лучше в виде табличных данных

• коэффициент светового потока источника света

• индекс помещения

• стандартный коэффициент запаса источника света

• поправочный коэффициент высоты потолка

• нормы освещенности требуемого объекта из СНиП

 

При наличии компьютерных навыков

• уверенный пользователь ПК

• навык установки и ручной настройки ПО

• навык работы с 2D и 3D программами компьютерного моделирования

• Автоматизированное ПО:

• Dialux

• Relux

• Light In Night Road

• база IES или LDT файлов производителя осветительного оборудования

  

Самым важным при выполнении светотехнического расчета является подбор осветительного оборудования на основании типа источника света, мощности светильника, светового потока, значения энергоэффективности и кривой силы света (КСС). Выбор оборудования с соответствующими параметрами зависит от существующих нормативов и пожеланий заказчика. Подбор правильной КСС обеспечивает необходимую равномерность. Стоит, например, не забывать о коэффициенте запаса осветительной установки, уровень которого зависит от загрязняемости светильников и деградации источников света в течение срока эксплуатации осветительного оборудования.

как рассчитать освещенность производственных помещений, количество светильников по площади, коэффициент

Правильно организованное освещение производственных помещений весьма благотворно отражается на работоспособности персонала и его здоровье. Недостаток света, наоборот, приводит к утомляемости и раздражительности человека. Кроме того, при длительном нахождении в плохого расчёта освещения в помещении от чрезмерного напряжения глаз падает уровень остроты зрения. Слишком яркий свет может привести к фотоожогам глаз, перевозбуждению нервной системы и прочим неприятностям.

Поэтому вопрос рационального освещения рабочей зоны настолько важен, что для его нормирования разработаны санитарные и строительные нормативы. Соблюдение их требований обязательны для проектировщиков и руководителей предприятий.

Правильное освещение производственного помещения

По видам производственное освещение помещения (как и любого другого) делится на естественное и искусственное.

Естественный свет – наиболее ценен: человеческий глаз максимально к нему приспособлен. Он поступает внутрь здания через окна и прочие прозрачные строительные конструкции (например, аэрационные фонари).

Естественное освещение

Виды искусственного освещения:

• общим;
• местным;
• комбинированным.

Местное освещение само по себе не используется, его применяют только в комбинации с общим. Подходящий для этого осветительный прибор может быть переносным или стационарным. Световое пятно от него не освещает даже прилегающие к нему площади.

Комбинированный метод освещенности здания

Комбинированное – требуется при выполнении рабочим высокоточных операций, не допускающих возникновения резких теней от каких-либо предметов.

Только комбинированное освещение может обеспечить соблюдение норм БЖД на предприятии

Общее – организуется в цехах с однотипными работами (например, в литейных). Встречаются случаи, когда комбинированное освещение просто нет возможности организовать.

Установленная освещенность для рабочих мест с мелкими работами соответствует 500-м Лк, постепенно снижаясь до 50 Лк в различных хранилищах.

Для максимальной экономичности, можно осветить технические или уличные территории приборами с датчиками движения для включения света.

Общая методика расчета

Расчетом параметров осветительной системы занимается инженер-электрик (проектировщик). Он может выполнить эту работу одним из трех способов:

• через коэффициент использования потока света;
• установки удельной мощности;
• точечным.

Первым способом рассчитывается общее (равномерное) освещение рабочих поверхностей, расположенных в горизонтальной плоскости. В процессе работы вычисляется коэффициент для отдельно взятого помещения. В методике учитываются геометрические размеры производственного участка и степень светового отражения поверхностей.

Расчет через удельную мощность. Способ светотехнического расчета через удельную мощность используется только для предварительной прикидки установленной мощности осветительных установок, так как дает весьма приближенный результат.

Такие данные часто требуются для заполнения опросных листов, которые используются при получении технических условий или при составлении сметной стоимости монтажа осветительной системы предприятия.

Точечный метод. Такой способ пригоден для расчета освещения – локализованного и общего – при наличии осветительных приборах прямого света. На него не влияет пространственная ориентация анализируемой поверхности. Освещенность подсчитывают в каждой точке поверхности для каждого источника света в отдельности.

Реализация точечного метода представляет собой очень трудоемкий процесс, но и точность результата высокая. Правда, она зависит от добросовестности специалиста, выполняющего анализ.

Как рассчитать алгоритм

Расчет освещения участков производственных предприятий производится в следующей последовательности:

• выбирается система освещения;
• обосновывается нормированная освещенность каждого рабочего места;
• выбирается наиболее рациональный и экономичный светильник;
• оцениваются коэффициенты неравномерности освещения, запаса освещенности, отражения поверхностей, находящихся внутри помещения.

После этого рассчитываются:

• индекс помещения;
• коэффициент использования светового потока;
• необходимое количество светильников;
• На заключительном этапе выполняется чертеж или эскиз, на котором размечается расположение всех светильников.

Искусственный свет от люминесцентных ламп на производстве

А чтобы люминесцентные приборы долго светили и давали свет, установленной производителем яркости, необходимо использовать – дроссель для люминесцентных ламп.

Как рассчитывается норма КЕО

Естественный свет – величина непостоянная, потому и нормируется он не по освещенности, а по ее коэффициенту (КЕО). Он рассчитывается по формуле:

Е = (Ев/Ен) х 100, %, где:

• Ев – естественная освещенность точки, расположенной внутри помещения;
• Ен – наружная освещенность (горизонтальная) при небосводе, открытом полностью.

Очередность шагов

Первым делом выбирается система освещения. Оно может быть боковым, верхним или комбинированным. Выбор зависит от назначения производственного помещения с обязательным учетом особенностей технологического процесса.

Нормированное значение КЕО выбирается по таблице СНиП 23-05-95. Его величина зависит от разряда зрительной работы (а разряд определяется в зависимости от величины самого мелкого элемента, с которым приходится работать рабочему).

Величина Ен корректируется в зависимости от района расположения производственного объекта.

КЕО снижается из-за запыленности поверхностей, пропускающих свет. Для учета степени загрязненности остекления выбирается коэффициент запаса Кз.

Световая характеристика проемов определяется в соответствии с:

• соотношением длины и глубины помещения, глубины и высоты (от уровня рабочей поверхности до верхней границы окна) – при боковом освещении;
• соотношением длины и ширины помещения, его высоты и ширины и типа фонаря – при верхнем освещении.

При боковом освещении нормируется КЕО (его минимальное значение) для рабочего места, наиболее удаленного от окна. При верхнем или комбинированном – нормированный показатель является средним для пяти точек, равноудаленных друг от друга и расположенных на рабочей поверхности.

Целью расчета естественного освещения является определение площади оконных проемов.

Если рабочее место расположено менее чем в двенадцати метрах от окна, достаточно одностороннего освещения. При увеличении расстояния свыше 12 метров необходимо обеспечить рабочую точку двухсторонним боковым освещением.

Примеры

Попробуем разобраться с методами расчета естественной и искусственной освещенности на простейших примерах.

Естественный свет

Имеется помещение длиной L = 10 м, шириной B – 10 м, высотой H -5 м. оконный проем имеет размеры 4х3,5 м с двойным остеклением.

По условиям задачи помещение расположено в третьем световом поясе. Точность зрительной работы персонала – высокая.

Нормированное значение КПО – 2%.

Окна ориентированы на север, они обеспечивают КЕО не менее 1,5%.

Для обеспечения КПО 2% необходимо наличие в помещении трех окон общей площадью 42 кв.м.

Искусственный свет

Дано помещение с геометрическими размерами 8х6х3,5 м. Нормируемая освещенность для данного производства – 300 лк.

Напряжение в сети предприятия – 220 В, предполагается использовать светильники люминесцентные ЛПО (коэффициент использования светового потока – 49%). Отражательная способность:

• потолка -0,7;
• стен – 0,5;
• рабочей поверхности – 0,3.

Коэффициенты:

• запаса Кз = 1,75;
• неравномерности освещения – 1,1.

Разряд зрительных работ, выполняемых персоналом в данном помещении – III.

Рабочая поверхность КРЛ размещена на высоте 0,8 м, высота свеса – 0,1 м.

Площадь участка составляет 48 кв. м.

Индекс помещения (S/(h2 – h3) (L+B) = 48/(3,5 – 0,8) (8 + 6) = 1,26

Коэффициент использования (в соответствии с коэф. отражения поверхностями и индексом помещения) составляет 51.

Количество светильников N = (500 х 48 х 100х1,75)/(51 х 4 х 1150) = 17,9

Округлив результат, получим необходимое количество светильников, равное 18 шт.

Расположение осветительных приборов и их количество

Светильники могут размещаться с учетом, либо без учета размещения рабочих мест.

Если выбирается за основу система равномерного освещения цеха, они располагаются высоко от рабочих поверхностей, могут оснащаться дополнительными отражателями. Поток света иногда направляется не только вниз, но и вверх или в стороны.

При организации комбинированного освещения местные светильники устанавливаются на каждом рабочем месте.

Световой поток от местного осветительного прибора не должен попадать в поле зрения работающего.

В качестве источника света в производственных помещениях могут использоваться лампы различных типов: люминесцентные (наиболее часто применяемые), газоразрядные, накаливания.

О характеристиках светового потока лампы накаливания читайте в статье.

Расчет люминесцентного освещения сводится к определению количества рядов светильников и их число в каждом ряду. При разработке проекта освещения с использованием прочих типов ламп (газоразрядных, накаливания) количество светильников известно, расчетом определяется мощность одной лампы.

Немного об экономике

Владельца предприятия волнует не только комфорт рабочего персонала: для него важно снизить при этом потребление электроэнергии. Достичь этой цели можно разными путями:

• применить более мощные осветительные приборы, уменьшив за счет этого их количество;
• использовать приборы с пониженным тепловыделением, что позволит сэкономить на кондиционировании цеха;
• уменьшить затраты на обслуживание светильников. Сейчас на многих заводах практикуется единовременная замена всех источников света в цехе по мере приближения к завершению срока их службы.

Перспективным вариантом является применение светодиодных светильников. Промышленное светодиодное освещение отвечает всем требованиям энергосбережения, долговечны и не требуют текущего обслуживания.

Видео

Данное видео расскажет Вам как можно рассчитать освещение на производстве.

Поскольку от правильности расчета освещения производственного участка зависит в конечном итоге производительность персонала (не говоря о его здоровье), то данную работу должны выполнять опытные профессионалы. Самостоятельно рассчитать необходимое количество светильников, их мощность и определить рациональное размещение, не имея никакого опыта в этом вопросе, невозможно.

Расчет необходимого количества освещения для помещения

КАК РАССЧИТАТЬ НЕОБХОДИМОЕ КОЛИЧЕСТВО ОСВЕЩЕНИЯ В ПОМЕЩЕНИИ

При проведении электромонтажных работ либо замене осветительных приборов встает вопрос о достаточности освещения, и этому вопросу стоит уделить особое внимание, т.к. освещение влияет не только на наше зрение, но и на общее физическое и психологическое состояние.На расчет влияют такие факторы как:

-площадь и форма помещения, а так же его предназначение

-высота потолков

-тип используемого освещения/ламп (лампы накаливания, галогенные, люминесцентные, светодиодные и пр.)

-тон отделки помещения (при использовании отделочных материалов темных тонов, необходимо умножить полученный результат на поправочный коэффициент ~1,5)

-тип плафона светильника и прочего материала закрывающего источник света (например при использовании матового либо цветного плафона в светильнике, необходимо умножить полученный результат на поправочный коэффициент ~1,5)

---

Стоит начать с самого простого и старого способа определения необходимого количества освещения, который применяется при использовании ламп накаливания, галогенных и люминесцентных.В этом случае определяется необходимое количество Ватт (Вт) на квадратный метр, и тип помещения.Для примера возьмем помещения в которых в качестве источника света использованы лампы накаливания, а высота потолков до 3-х метров (в случае когда потолки выше 3-х метров используется поправочный коэффициент ~1,5):

-для помещений со слабым освещением (спальня) 10-12Вт на квадратный метр

-для помещений со средним освещением (санузел, рабочий кабинет, детская) 15-18Вт на квадратный метр

-для помещений с самым интенсивным освещением (гостиная) 20Вт на квадратный метр

При использовании галогенных ламп эти данные делятся на 3, люминесцентных на 5

---

Однако больше внимания хотелось бы уделить расчету для помещений в которых в качестве освещения используются светодиодные лампы, т.к. данный тип освещения на данный момент является оптимальным ввиду своей экономичности и долговечности.

Освещенность поверхности определяется в Люксах (Лк), а величина светового потока источника освещения в Люменах (Лм).Расчет состоит из двух простых этапов:

-расчет необходимого совокупного светового потока для помещения

-подбор исходя из расчета необходимого количества ламп и их мощности

Этап №1

Необходимая величина светового потока (Люмен) рассчитывается по формуле = X * Y * Z, где:
X — норма освещенности объекта. Выберите нужное значение в соответствии с интересующим Вас типом помещения по Таблице №1,
Y — площадь помещения в квадратных метрах,
Z — поправочный коэффициент на высоту потолков. Если высота потолков составляет от 2,5 до 2,7 метра, то коэффициент равен единице, если от 2,7 до 3 метра, то коэффициент равен 1,2; если от 3 до 3,5 метров, то коэффициент равен 1,5; если от 3,5 до 4,5 метров, то коэффициент равен 2.

Таблица №1

Этап №2

Рассчитав величину светового потока теперь можем посчитать нужное количество и мощность светодиодных ламп. В таблице №2 указаны значения мощности светодиодных ламп и эквивалентные им значения по световому потоку. Делим полученное на первом этапе значение светового потока на величину светового потока в люменах по выбранной лампе. В итоге получаем необходимое количество светодиодных ламп конкретной мощности для помещения.

Таблица №2

Пример расчета:

Проведем пример расчета количества и мощности светодиодных ламп для жилой комнаты в многоквартирном доме, размером 20 квадратных метров и высотой потолков 2,6 метра. 
150 (X) * 20 (Y) * 1 (Z) = 3000 Люмен.
Теперь по таблице №2 выбираем лампу, которой мы хотим освещать нашу комнату. Если возьмем все лампы в 10 Ватт, имеющие световой поток в 800 Люмен, получим, что для освещения нашей комнаты десятиваттными светодиодными лампами нам потребуется не менее 3000/800=3,75 лампочек. При округлении получаем 4 лампочки по 10 Ватт.

Однако при таком способе расчета надо принимать во внимание, что свет в помещении будет тем ровнее, чем больше источников света. Поэтому если Вы предполагаете делать дизайнерское освещение с несколькими светильниками, встраиваемыми в потолок, то мы бы рекомендовали использовать 8 светодиодных лампочек по 5 Ватт каждая и распределить их по потолку на равном расстоянии друг от друга, либо сконцентрировав их в наиболее нужной зоне помещения.

 

Расчет необходимого количества светильников при заданной освещенности

В каждом проекте по освещению требуется расчет количества  светильников. Как правило, при расчете количества светильников проектировщики пользуются методом коэффициента использования светового потока. В данной заметке расскажу, как пользоваться этим методом, какие данные необходимо иметь для расчета и предложу свою программку.

Расчет необходимого количества светильников при заданной освещенности

Расчет светильников выполняют для каждого помещения. Для этого понадобятся следующие данные, которые берутся из планировки архитекторов:

А –  длина помещения, м;

В –  ширина помещения, м;

H –  высота помещения, м;

h2 – расстояние между светильниками и освещаемой поверхностью.

Каждое помещение в зависимости от назначения (выполняемых работ, расположения технологического оборудования) имеет свою освещенность. Освещенность производственных помещений выбирается по разряду зрительных работ.

Е – требуемая освещенность поверхности, лк;

Имея эту информацию можно приступить непосредственно к расчету количества светильников.

1 В зависимости от категории помещения и окружающей среды выбираем тип светильника.

2 Предварительно выбираем мощность лампы в светильнике и соответственно ее световой поток . Фл-световой поток одной лампы, лм. Например, лампа Т8 мощностью 18 Вт имеет световой поток Фл=1300лм.

3 Рассчитываем индекс помещения по следующей формуле:

F=A*B/(h2*(A+B))

4 По таблице определяем коэффициент использования (К) осветительной установки, исходя из типа светильника, коэффициентов отражения потолка, стен и пола, а также рассчитанного индекса помещения.

5 Рассчитываем требуемое количество светильников (N) для освещения по формуле:

N=E*A*B*U*КПД/(K*n*Фл)

n— количество ламп в светильнике;

КПД – коэффициент полезного действия светильника (выбирается по каталогу).

Вот мы и рассчитали количество светильников для конкретного помещения. Зная, какое количество светильников мы хотим установить в помещении, можно манипулировать мощностью и количеством ламп в одном светильнике, выбирая более мощные или менее мощные, изменяя световой поток одной лампы.

У вас может возникнуть вопрос, а где же брать все эти справочные материалы?

Требуемые уровни освещенности, коэффициенты запаса можно найти в нормативных документах, указанных в конце статьи.

Технические и эксплуатационные параметры источников света и таблицы коэффициентов использования представлены на втором и третьем листах программы для расчета количества светильников. Информация взята из каталога GVA Lighting.

Внешний вид моей программы:

Программа для расчета количества светильников

Чтобы получить программу, зайдите на страницу МОИ ПРОГРАММЫ.

Перечень нормативных документов по расчету количества светильников:

1 ТКП 45-2.04-153-2009. Естественное и искусственное освещение. Строительные нормы проектирования (РБ).

2 ТКП 45-4.04-149-2009. Системы электрооборудования жилых и общественных зданий. Правила проектирования (РБ).

3 СП 31-110-2003. Свод правил по проектированию и строительству
«Проектирование и монтаж электроустановок жилых и общественных зданий» (РФ).

4 СНиП 23-05-95. Свод правил. Естественное и искусственное освещение (РФ).

Советую почитать: