Расчет освещения частного дома

Расчет освещения — онлайн калькулятор светильников с учетом уровня освещенности

Расчет освещения — это важный этап проектирования комфортной среды в помещениях. При анализе и разработке методики расчета учитывались нормы СанПиН 2.2.1/2.1.1.1278–03. Стоит также уточнить, что в нормативном документе раскрыты три типа освещения: естественное, искусственное и совмещенное. В данном же обзоре рассмотрена только методика расчета искусственного освещения с учетом норм освещенности, а также представлен онлайн калькулятор для быстрого определения требуемого количества осветительных приборов.

Прежде чем переходить к основной части, стоит раскрыть суть двух важнейших параметров — освещенности и светового потока. Освещенность — это физическая величина, характеризующая количество световой мощности на квадратный метр помещения. Она измеряется в Люксах (Лк), и 1 Лк = 1 Лм ⁄ 1м². В Люменах (Лм) измеряется световой поток — физическая величина, характеризующая количество световой мощности в потоке излучения.

Калькулятор освещения — онлайн расчет

Представленный онлайн калькулятор освещения, несмотря на кажущуюся простоту и ограниченность вводимых параметров, успешно справляется со своей задачей с минимальными погрешностями.

Для расчета вам необходимо выбрать тип помещения, его площадь, высоту потолков, тип и мощность используемой лампы. Далее, нажав кнопку «рассчитать», вы получите требуемое количество ламп под заданные параметры.

Онлайн калькулятор освещения:

Разберемся с методикой расчета, использованной в представленном калькуляторе. В первую очередь обратимся к формуле освещенности 1 Лк = 1 Лм ⁄ 1м². В зависимости от выбранного типа помещения в данную формулу подставляется значение нормы освещенности из СанПиН 2.2.1/2.1.1.1278–03 (справочно нормы для всех типов помещений будут указаны в конце публикации). Указав площадь рассматриваемого помещения можно определить требуемый световой поток. Для этого необходимо норму освещенности умножить на площадь. Полученный результат умножается на поправочный коэффициент, зависящий от высоты потолков. При высоте потолков от 2,5 до 2,7 метров коэффициент равен единице, от 2,7 до 3 метров коэффициент соответствует 1,2; от 3 до 3,5 метров коэффициент составляет 1,5; 3,5 до 4,5 метров коэффициент равен 2.

На завершающем этапе полученное значение светового потока делится на значение светового потока одной лампы определенной мощности и типа (сравнительная таблица ламп также будет представлена). Таким образом определяется нужное количество осветительных приборов под конкретное помещение.

Расчет количества светильников методом коэффициента использования

Метод используется для приближенных оценок требуемого количества светильников при проектировании осветительной установки. В данном случае формула для расчета количества светильников выглядит следующим образом:

N = (E × S × Kз) ⁄ (U × n × Фл), где:

• Е — нормируемая освещенность, Лк.
• S — площадь помещения, м².
• Кз — коэффициент запаса.
• U — коэффициент использования, характеризующий эффективность использования светового прибора в помещении определенных габаритов и типов поверхностей.
• n — количество ламп в светильнике.
• Фл — световой поток лампы.

Уровень освещенности (E) нормируется СанПиН 2.2.1/2.1.1.1278–03. Площадь (S) задается под конкретное помещение. Количество ламп (n) зависит от выбранной модели светильника. Световой поток (Фл) берется из таблиц и зависит от типа лампы и ее мощности.

Коэффициент запаса зависит от степени загрязнения помещения, частоты технического обслуживания светильника, интенсивности эксплуатации светильников и принимает значения от 1 до 2.

Зависимость коэффициент запаса от типа помещения:

Тип помещений	Коэффициент запаса, относительные единицы
Очень чистые помещения, а так же осветительные установки с малым временем использования	1,25
Чистые помещения с трехгодичным циклом обслуживания	1,5
Наружное освещение, трехгодичный цикл обслуживания	1,75
Внутреннее и наружное освещение при сильном загрязнении	2,00

Для определения коэффициента использования (U) в первую очередь необходимо рассчитать индекс помещения (k), и определить коэффициенты отражения поверхностей помещения (стены, пол и потолок).

Индекс помещения рассчитывается по следующей формуле k = (a × b) ⁄ ((h1 – h2) × a × b), где:

a — длина помещения
b — ширина помещения
h1 — высота помещения
h2 — высота расчетной плоскости

Коэффициенты отражения:

Цвет поверхности	Коэффициент отражения, %
Поверхность белого цвета	70–80
Светлая поверхность	50
Поверхность серого цвета	30
Поверхность темно-серого цвета	20
Темная поверхность	10

Зная индекс помещения и коэффициенты отражения, при помощи разработанных производителями осветительных приборов таблицам определяется последняя неизвестная U в формуле расчета количества светильников.

Для наглядности в следующем пункте представлены примеры расчета светильников двумя рассмотренными методами.

Примеры расчета освещения помещения

Первый пример будет основываться на методе применения коэффициента использования. В качестве исходных данных примем:

• Дина помещения (a) = 6,0 м. Ширина помещения (b) = 5,8 м. Высота помещения h1 = 2,8 м. Площадь помещения S = 5,8 × 6,0 = 34,8 м².
• Для кабинетов, рабочих комнат, офисов, представительств нормируемая освещенность E = 400 Лк. Значение берется из таблицы 2 СанПиН 2.2.1/2.1.1.1278–03. Здесь же обращаем внимание на графу «Рабочая поверхность и плоскость нормирования КЕО и освещенности (Г — горизонтальная, В — вертикальная) и высота плоскости над полом, м». В нашем примере Г — 0,8 означает, что h2 = 0,8 м.
• Световой поток используемых ламп в светильнике Фл = 1350 лм (лампа 18 Вт). Количество ламп в светильнике n = 4.
• Примем, что коэффициент запаса Кз = 1,5.
• Примем, что коэффициенты отражения равны: потолок 50, стены 30, пол 20.

Рассчитаем индекс помещения:
k = (a × b) ⁄ ((h1 – h2) × a × b) = (5,8 × 6,0) ⁄ ((2,8 – 0,8) × 5,8 × 6,0) = 1,47 ≈ 1,5.

С учетом коэффициентов отражения и индекса помещения определим коэффициента использования (U) по специализированным таблицам, разработанным производителями под конкретный тип лампы.

Пример таблицы для определения коэффициента использования:

Исходя из таблицы U = 0,47. Теперь, зная все переменные, можно рассчитать требуемое количество светильников:

N = (E × S × Kз) ⁄ (U × n × Фл) = (400 × 34,8 × 1,5) ⁄ (0,47 × 4 × 1350) = 8,22 ≈ 8 шт.

Таким образом, рассмотренное офисное помещение должно быть освещено светильниками (конкретной типа) в количестве 8 штук при равномерном размещении на поверхности потолка для достижения освещенности Е = 400 лк на рабочей поверхности (0,8 м от пола).

В качестве второго примера рассмотрим упрощенную методику, примененную в онлайн калькуляторе освещения. Исходные данные:

• Имеется жилая комната площадью 18 м² с высотой потолков 2,7 м.
• Для освещения будут использоваться светодиодные лампы мощностью 10 Вт. Из таблиц определяем, что световой поток одной лампы ≈ 900 Лм.

Для расчета воспользуемся формулой освещенности 1 Лк = 1 Лм ⁄ 1м². Соответственно 1 Лм = 1 Лк × 1м. Норма освещенности для жилых комнат 150 Лк. Также нам известна площадь помещения 18 м². И так как высота потолков 2,7 м, то поправочный коэффициент равен 1.

Получаем требуемый световой поток для комнаты:

2700 Лм = 150 Лк × 18 м² × 1 (поправочный коэффициент).

Теперь можно вычислить необходимое количество светодиодных ламп. Для этого делим общее значение светового потока на величину светового потока в одной лампы.

2700 Лм ⁄ 900 Лм = 3 светодиодных лампы мощностью 10 Вт понадобиться для комфортного освещения жилой комнаты площадью 18 м².

Нормируемые показатели искусственного освещения помещений жилых зданий

В данном пункте справочно приведем данные из СанПиН 2.2.1/2.1.1.1278–03, а также рассмотрим группировку ламп освещения по мощности и типу.

Нормы искусственного освещения:

Помещения	Освещенность рабочих поверхностей, Лк
1) Жилые комнаты, гостиные, спальни	150
2) Жилые комнаты общежитий	150
3) Кухни, кухни-столовые	150
4) Детские	200
5) Кабинеты, библиотеки	300
6) Внутриквартирные коридоры, холлы	50
7) Кладовые, подсобные	30
8) Гардеробные	75
9) Сауна, раздевалки	100
10) Бассейн	100
11) Тренажерный зал	150
12) Биллиардная	300
13) Ванные комнаты, уборные, санузлы, душевые	50
14) Помещение консьержа	150
15) Лестницы	20
16) Поэтажные внеквартирные коридоры, вестибюли, лифтовые холлы	20
17) Колясочные, велосипедные	20
18) Тепловые пункты, насосные, электро-щитовые, машинные помещения лифтов, венткамеры	20
19) Основные проходы технических этажей, подполий, подвалов, чердаков	20
20) Шахты лифтов	5

Значения светового потока ламп разной мощности и типа:

Световой поток, Лм	Лампа накаливания, Вт	Галогеновая лампа, Вт	Люминесцентная лампа, Вт	Светодиодная лампа, Вт
400	40	29	10 — 13	4 — 5
750	60	43	15 — 16	6 — 9
900	75	53	18 — 20	10 — 12
1200	100	72	23 — 30	13 — 15
1800	150	150	40 — 50	18 — 20

Подведем краткий итог. Выбрав простой способ расчета освещения по нормам освещенности, для определения нужного количества ламп вам достаточно использовать представленные табличные данные и формулу освещенности 1 Лк = 1 Лм ⁄ 1м². Соответственно требуемое количество ламп для помещений с высотой потолков от 2,5 до 2,7 метров = (освещенность по норме, Лк × площадь помещения, м²) ⁄ световой поток одной лампы, Лм.

Источник

Калькуляторы расчета освещенности помещения

Грамотно организованное освещение жилых помещений – одно из важнейших условий комфортной обстановки в доме или квартире. Мало того, оно напрямую влияет и на состояние здоровья проживающих в квартире людей, на их эмоциональное состояние, на остроту зрения, что в особенности касается детей. Одним словом, будет большой ошибкой пускать это проблему «на самотёк», ориентируясь лишь на собственные ощущения (они вполне могут быть субъективно-обманчивыми), и на вопросы экономии при приобретении светильников и ламп для них.

Калькуляторы расчета освещенности помещения

Цены на популярные лампочки

Кстати, стремление избыточно «залить комнаты светом» тоже не приветствуется – это может вносить раздражающий фактор в микроклимат помещений, да и совершенно не выгодно. При подборе светильников и ламп необходимо найти ту «золотую середину», которая бы отвечала всем требованиям. А для этого лучше всего произвести определенные расчеты. Сам алгоритм довольно тяжеловесный, требует использования табличных данных и применения специальных формул. Но надеемся, задачу пользователю упростят калькуляторы расчета освещенности помещения, которые размещены ниже.

Калькуляторы расчета освещенности помещения

Чтобы правильно провести необходимые вычисления, требуется для начала разобраться с принципом их проведения. Поэтому расчет будет предварен некоторыми необходимыми пояснениями.

Общие понятия о проведении расчета освещенности

Многие по старинке полагают, что способность ламп выдавать требуемой количество света измеряется в ваттах. Понятно, это следствие той укоренившейся привычки, выработанной в период безальтернативного господства ламп накаливания. Каждый хозяин в уме примерно представлял, например, что для его гостиной необходимы две лампочки по 100 ватт, а для прихожей – достаточно одной шестидесяти-ваттной.

Однако, ватт – это единица измерения энергии, и она говорит лишь о потреблении электричества в единицу времени. Просто сложился «логический мостик» – чем больше ватт, тем ярче светит. Но сегодня, с великим разнообразием современных ламп, отличающихся очень низкой потребляемой мощностью, но с высокими показателями световой отдачи, такой подход – совершенно не применим.

В таких вопросах оперируют другими величинами. Освещенность поверхности измеряется в люксах (Лк), а создаваемый источником света световой поток – в люменах (Лм). Эти характеристики тесно взаимосвязаны между собой.

Взаимосвязь двух величин – люкса и люмена

Источник света со световым потоком 1 люмен при равномерном распределении этого потока, обеспечивает на площади 1 квадратный метр освещенность в 1 люкс.

Таким образом, становится понятно, что люкс – это характеристика освещённости комнаты (то, чего мы желаем добиться), а люмен – характеризует источник света, то есть по этому критерию и необходимо подбирать светильники и лампы.

Нормы освещенности помещений в квартире берутся не «с потолка» — есть рекомендации, регламентированные действующими СНиП 23-05-95:

Тип помещений жилого дома	Нормы освещённости рабочих поверхностей в помещениях жилого дома, Лк (по рекомендациям СНиП 23-05-95)
Жилые комнаты: гостиные, спальни, столовые	150
Детские	200
Рабочие кабинеты или мастерские, где предполагается действия, связанные с поышеннным напряжением зрения: проведение тонких технологических операций, работа с документами, книгами и т.п.	200 ÷ 250
Кухни	150
Коридоры, прихожие	150
Ванные, уборные, совмещенные санузлы	150
Вестибюли проходные	30
Лестничные марши и площадки в подъездах	20
Общие коридоры и площадки на этажах моногоквартирных домов	20

Предлагаемый ниже алгоритм поможет рассчитать требуемый световой поток ламп для выбранного типа светильника. Важно: имеются в виду приборы основного освещения, без учета декоративной подсветки, если она планируется.

Рабочая формула для проведения расчетов:

Fл = (Ен × Sп × k × q) / (Nc × n × η)

В формуле буквенными символами обозначены следующие величины:

В числителе:

Fл – искомая величина: показатель светового потока (Люмен), которым должна обладать каждая лампа, устанавливаемая в светильник.

Ен – норма освещенности рабочих поверхностей для данного помещения (Люкс). Эти нормы приведены в таблице выше.

Sп – площадь комнаты, в которой необходимо добиться требуемого уровня освещённости. Если целью стоит создание особой рабочей зоны (например, в мастерской или кабинете в области верстака или рабочего стола) за счет установки локального светильника, то можно исходить из площади этой выделенной области.

k – поправочный коэффициент, называемый коэффициентом запаса. Его величина зависит от типа устанавливаемых ламп (принимается в расчет возможная потеря ими со временем яркости свечения) и от особенностей содержания помещения – степени запыленности воздуха или повышенной концентрации паров. Для жилых помещений, где постоянно проводятся уборки и большой запыленности не предполагается, коэффициент запаса принимает следующие значения:

— газоразрядные лампы – 1.2;

— галогенные лампы и лампы накаливания – 1.1;

— светодиодные лампы – 1.0.

q – коэффициент неравномерности свечения, учитывающий особенности свечения различных типов ламп.

— газоразрядные ртутные лампы и лампы накаливания – 1.15;

— светодиодные лампы и цокольные компактные люминесцентные лампы (которые часто в быту называют энергосберегающими) – 1.1.

В знаменателе:

Nc – общее количество светильников, которое предполагается установить в помещении в соответствии с проектом интерьерного оформления.

n – количество ламп, устанавливаемых в каждом из выбранных светильников

Одним словом, произведение Nc × n должно показать общее количество ламп, задействованных для освещения помещения. В этом вопросе иногда приходится проявлять известную гибкость. Например, в комнате планируется установка целого ансамбля, который включит трехрожковую люстру по центру и четыре светильника на периферии. Значит, общее количество ламп – 7 штук, и можно в калькуляторе указать или один светильник с семью рожками, или семь – однорожковых.

η – эта величина называется коэффициентом использования светового потока, и она вносит существенные поправки в расчет, учитывая особенности помещения, тип применяемых светильников и место их установки.

Коэффициент использования предстоит найти отдельно, используя вначале расчет, а затем – специальные таблицы.

Определение коэффициента использования светового потока

Это – рассчитанная величина, внесенная в таблицы для разных типов светильников. Но чтобы «войти» в таблицу, прежде необходимо найти еще один параметр – так называемый коэффициент помещения i.

Он определяется по показанной ниже формуле:

i = Sп / ((a + b) × h)

i – искомый коэффициент помещения;

Sп – площадь комнаты, м²;

a и b – линейные размеры (длина и ширина) помещения, м;

h – высота расположения светильника над уровнем пола. Не следует путать с высотой потолка – например, если светильник имеет длину подвеса 0.7 м, а высота потолка – 2.7 м, то h = 2.0

Провести расчет поможет предлагаемый калькулятор:

Калькулятор для вычисления индекса помещения

Полученное значение приводится в ближайшую сторону до следующих величин: 0,5; 0,6; 0,7; 0,8; 0,9; 1,0; 1,1, 1,25; 1,5; 1,75; 2,0; 2,25; 2,5; 3,0; 3,5; 4,0; 5,0. Именно по этим индексам и будет осуществляться вход в таблицы.

Для работы с таблицами, кроме того, необходимо правильно оценить отделку комнаты. Все дело в отражающей способности различных оттенков, применяемых для декорирования потолка, стен, пола.

Примерная градация цвета отделки	Отражающая способность поверхности
Белый цвет	70%
Светлые оттенки	50%
Средние оттенки	30%
Темные оттенки	10%
Черный цвет	0%

Таким образом, следует оценить цвета имеющейся или предполагаемой отдели, отдельно потолка, стен и пола. С чисто белым цветом – все понятно. Чисто черный для сплошной отделки поверхностей в жилых помещениях практически не применяется. Значит, придется соотнести оттенки всего по трем градациям. Скажем, нежные пастельные тона по типу бежевых, розовых, голубых скорее можно принять за светлые. Цвета поглубже – отнести к средним. Темно–фиолетовые, коричневые, бордовые – это темные оттенки.

Вот теперь можно зайти в таблицы. Их представлено пять – для различных типов светильников.

Таблицы значений коэффициента использования светового потока

Таблица №1.

Светильник установлен на поверхности потолка.

Таблица №2.

Светильник подвесной или настенный, с плафоном, обеспечивающим преимущественное распространение света вниз.

Таблица №3.

Светильник с плафоном, обеспечивающим равномерное распределение света по всем направлениям.

Таблица №4.

Светильник с преимущественным направлением света вверх, для его отражения от потолочной поверхности

Таблица №5.

Светильник с глубокими плафонами, дающими узконаправленный поток света.

Порядок использования таблиц показан на примере:

Порядок определения коэффициента использования светового потока (η) по таблицам

• Допустим, просчитывается освещенность помещения, в котором имеется или планируется следующая отделка:

— потолок – чисто белый (70%);

— стены – нежно-голубые оттенки обоев (50%);

— тёмно-коричневый ламинат на полу (10%).

• Проведённый расчет индекса помещения, после округления, дал значение, равное 1.5.
• В крайнем правом столбце находим значение индекса помещения – этим самым задается строка (подчеркнута красной горизонтальной линией).
• Следующий шаг – выбирается столбец, полностью соответствующий параметрам отделки, то есть потолок – 70%, стены – 50%, пол – 10%. (Выбранный столбец выделен вертикальной красной линией).

Пересечение выбранных столбца и строки покажет тот самый искомый коэффициент использования светового потока, который необходим для дальнейшего расчета.

Можно вплотную переходить к расчёту светового потока ламп. Для этого размещен специальный калькулятор.

Калькулятор расчета необходимого светового потока ламп для светильников

Обратите внимание – калькулятор позволяет провести расчет как от известной площади комнаты (по умолчанию), так и по ее линейным размерам (при выборе этого пути откроются дополнительные поля ввода значений).

Полученное значение светового потока одной лампы и должно служить основным критерием при приобретении нужной модели. Этот параметр в последнее время обязательно указывается в паспорте изделия (если он есть), или на упаковке. Исключение могут составить лампы накаливания, в которых по старинке нередко ограничиваются только указанием потребляемой мощности.

Для предварительной оценки предлагаем еще несколько таблиц с характеристиками некоторых широко применяемых моделей ламп для бытовых светильников. Понятно, что все современное разнообразие вариантов они никак не охватят, но все же помогут сориентироваться с с направлением дальнейшего выбора.

Таблицы примерных параметров различных типов ламп

Лампы накаливания

Лампа накаливания с прозрачной колбой

Потребляемая мощность лампы (Вт)	Световой поток (Лм)	Световая отдача (Лм/Вт)
10	50	5,0
25	220	8,8
40	415	10,4
60	710	11,8
75	935	12,5
95	1300	13,6
100	1340	13,4
Примечания: Лампа с прозрачной стеклянной колбой, теплого свечения (цветовая температура 2750 °К). Ориентировочный срок службы — до 1000 часов. Класс энергоэффективности — Е.

Цены на лампы накаливания

Потребляемая мощность лампы (Вт)	Световой поток (Лм)	Световая отдача (Лм/Вт)
40	384	9.6
60	594	9.9
75	788	10.5
95	1290	13.5
Примечания: Лампа накаливания с матовой колбой, теплого свечения (температура цвета 2700 ° К). Ориетировочный срок службы — до 1000 часов. Класс энергоэффективности — Е.

Галогенные лампы

Лампы галогенные с цоколем GU5,3

Потребляемая мощность лампы (Вт)	Эквивалент мощности лампы накаливания (Вт)	Световой поток (Лм)	Световая отдача (Лм/Вт)
10	13	150	15
20	26	300	15
35	46	525	15
50	65	750	15
75	75	1125	15
100	130	1500	15
150	150	2250	15
Примечания: Лампы галогенные, теплого свечения (температура цвета 3000 ° К). Ориетировочный срок службы — до 2000 часов. Класс энергоэффективности — В.

Цены на галогенные лампы

Лампы люминесцентные компактные цокольные

Компактная люминесцентная цокольная лампа

Потребляемая мощность лампы (Вт)	Эквивалент мощности лампы накаливания (Вт)	Световой поток (Лм)	Световая отдача (Лм/Вт)
9	45	450	50
11	55	535	48
13	56	665	51
15	75	800	53
20	100	1170	58
26	125	1525	58
30	150	1900	63
35	175	2285	65
45	225	3080	68
55	275	3800	69
85	425	6700	78
105	525	6900	65
Примечания: Лампы люминисцентные компактные, теплого свечения (температура цвета 2700 ° К). Ориетировочный срок службы — от 8000 до 10000 часов. Класс энергоэффективности — А.

Лампы светодиодные

Лампа светодиодная с «классической» формой колбы

Потребляемая мощность лампы (Вт)	Эквивалент мощности лампы накаливания (Вт)	Световой поток (Лм)	Световая отдача (Лм/Вт)
3	40	250	83
4	40	280	70
5	40	340	68
6	50	440	73
7	60	520	74
8	65	550	68
10	75	850	85
12	95	1170	97
16	150	1600	100
20	200	2100	105
Примечания: Лампы светодиодные цокольные с равномерным распределением света и «классической» сферической колбой, теплого свечения (температура цвета 3000 ° К). Ориетировочный срок службы — от 30000 до 40000 часов. Класс энергоэффективности — А.

Таблицы приведены только в качестве примера, так как разнообразие современных моделей различных производителей вполне может дать некоторый «разброс» параметров, впрочем, в весьма ограниченных пределах.

Если расчеты показывают, что требуются лампы со световым потоком, который не обеспечивается имеющимися в продаже лампами, значит, проблема может крыться в недостаточности точек освещения. То есть необходимо или увеличивать количество светильников, или приобретать осветительные приборы, имеющие большее количество рожков. Калькулятор позволит определиться с этим буквально за несколько минут.

Еще один нюанс. Светильник может иметь ограничения по суммарной потребляемой мощности. Это связано обычно с тем, что немалая часть потребленной электроэнергии преобразуется в тепловую, что особо характерно для ламп накаливания и галогенных. Важно, речь идет именно о потребляемой мощности, а не эквиваленту по яркости свечения. То есть если, например, приобретается пять светодиодных ламп для светильника, у которого стоит верхний порог мощности в 75 ватт, то следует сразу прикинуть: мощность одной лампы, скажем, 8 Вт, 8 × 5 = 40 Вт, то есть меньше 75 Вт — можно смело приобретать и устанавливать. Если «зашкаливает» – то или рассматривать другие варианты ламп, или приобретать иную модель светильника.

Цены на популярные лампы

Для ванных комнат или саун – специфические светильники!

При выборе осветительных приборов для помещений с повышенной влажностью, следует учитывать еще один важный параметр – класс защищенности корпуса прибора. Подробнее об этом можете прочитать в специальной публикации нашего портала, посвященной влагозащищенным светильникам для ванных комнат .

Источник