Как рассчитать освещенность помещения, исходя из мощности ламп?

При проектировании систем освещения помещений необходимо руководствоваться определенными величинами, чтобы унифицировать процедуры расчета. Эти же универсальные величины требуются для обычных потребителей, чтобы ориентироваться в источниках света различного типа. Долгое время для ламп накаливания такой величиной был один ватт потребляемой электрической мощности. Но эти приборы сходят со сцены, поэтому требуется найти что-то другое.

Доставка по всей России

Введите название города …

Москва Санкт-Петербург Краснодар АрхангельскАстраханьБарнаулБелгородБрянскВеликий НовгородВладивостокВладикавказВладимирВолгоградВолжскийВологдаВоронежГрозныйЕкатеринбургИвановоИжевскИркутскЙошкар-ОлаКазаньКалининградКалугаКемеровоКировКомсомольск-на-АмуреКостромаКрасноярскКурганКурскЛипецкМагнитогорскМахачкалаМурманскНабережные ЧелныНальчикНижневартовскНижнекамскНижний НовгородНижний ТагилНовокузнецкНовороссийскНовосибирскНорильскОмскОрёлОренбургОрскПензаПермьПетрозаводскПодольскПсковПятигорскРостов-на-ДонуРязаньСамараСаранскСаратовСевастопольСимферопольСмоленскСочиСочиСтерлитамакСургутСтавропольСыктывкарТаганрогТамбовТверьТольяттиТомскТулаТюменьУлан — УдэУльяновскУфаХабаровскЧебоксарыЧелябинскЧереповецЧитаЯкутскЯрославль

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.

Калькулятор освещённости Укажите размеры комнаты и осветительные приборы.

Комната х см Освещённость: — —
Высота потолков см
Лампы + Вт

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

Помещения с приглушенным светом

Спальня

10 – 12 Вт на квадратный метр

Помещения со средним уровнем света

Санузел, рабочий кабинет, детская

15 – 18 Вт на квадратный метр

Помещения с самой яркой иллюминацией

Гостиная

20 Вт на квадратный метр

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/м2, 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.

30-9070-8018-22

Тип помещения Лампа накаливания Галогеновая лампа Лампа дневного света
Детская комната
Гостиная

10-35

25-30

7-9

Спальня

10-20

14-17

4-5

Коридор

10-15

11-13

3-4

Кухня

12-40

30-35

8-10

Ванная комната

10-30

23-27

6-8

Кладовая, гараж

10-15

11-13

3-4

Определение уровня освещенности

Рассмотрим, как рассчитать интенсивность свечения для конкретной комнаты. Формула выглядит следующим образом: Ф = R * S * L, где:

  • R – освещенность на 1 кв. м;
  • S – площадь помещения;
  • L – коэффициент запаса.

Коэффициент запаса связан с высотой монтажа светильников и отражательной способностью стен, потолка и пола, на которые падает свет. В жилых комнатах при использовании светодиодов коэффициент запаса равняется 1,1.

Для примера рассмотрим расчет интенсивности свечения в спальне площадью 8 кв. м. Освещенность (R) берется из списка выше (глава «Нормы освещенности комнат»).

В качестве примера можно рассмотреть расчет светодиодного освещения спальни:

  • Ф = 200 * 8 * 1,1 = 1760 лм

Исходя из полученного значения, приходим к выводу: суммарная величина светового потока всех используемых источников света должна быть приближена к 1760 лм. Напоминаем о негативном влиянии как избыточного, так и недостаточного освещения.

Проведем расчет

Зная, что на 1 квадратный метр площади помещения необходимо 100 ватт тепла, можно легко подсчитать и количество необходимых радиаторов. Поэтому вначале нужно точно определить площадь комнаты, куда будут устанавливаться батареи.

Обязательно учитывается высота потолков, а также количество дверей и окон — ведь это проемы, через которые тепло улетучивается быстрее всего. Поэтому материал, из которого изготовлены двери и окна, также идет в расчет.

Читайте также:  18 лучших фирм производителей пластиковых окон

Теперь определяется самая низкая температура в вашем регионе и температура теплоносителя в это же самое время. Все нюансы рассчитываются с помощью коэффициентов, которые занесены в СНиП. С учетом этих коэффициентов можно высчитать и мощность отопления.

Быстрый расчет производится простым умножением площади помещения на 100 ватт. Но это будет не точно. Для коррекции и используются коэффициенты.

Коэффициенты корректировки мощности

Их два: уменьшения и увеличения.

Коэффициенты уменьшения мощности применяют следующим образом:

  • Если на окнах установлены пластиковые многокамерные стеклопакеты, то показатель умножается на 0,2.
  • Если высота потолка меньше стандартной (3 м), то применяется понижающий коэффициент. Его определяют как отношение фактической высоты к стандартной. Пример — высота потолка равна 2,7 м. Значит, коэффициент рассчитывается по формуле: 2,7/3 = 0.9.
  • Если отопительный котел работает с повышенной мощностью, то каждые 10 градусов вырабатываемой им тепловой энергии понижают мощность отопительных радиаторов на 15%.

Коэффициенты увеличения мощности берутся во внимание в следующих ситуациях:

  1. Если высота потолка выше стандартного размера, то коэффициент подсчитывается по той же формуле.
  2. Если квартира является угловой, то для повышения мощности отопительных приборов применяется коэффициент 1,8.
  3. Если радиаторы имеют нижнее подключение, то к расчетной величине прибавляют 8%.
  4. Если отопительный котел понижает температуру теплоносителя в самые холодные дни, то на каждые 10 градусов понижения необходимо увеличение мощности батарей на 17%.
  5. Если иногда температура на улице достигает критических отметок, то придется увеличивать в 2 раза.

Принцип работы

Чтобы понять, в чем удобство использования всех этих величин, надо рассмотреть направление излучения LED, и связанные с этим понятия.

Углы свечения светодиода с линзой

Конструкция светоизлучающего диода такова, что он не посылает свет равномерно во все стороны – нижняя полусфера закрывается подложкой, а конструкция линзы такова, что она не обеспечивает равномерное излучение в верхней полусфере. В итоге основной световой поток концентрируется в верхнем направлении и ослабевает к периферии светового конуса. При определенном угле зрения интенсивность свечения снижается наполовину, а при достижении еще большего угла свет становится невидимым. Первый угол (bac) называется углом половинной яркости, а второй – (fah) – полным углом свечения.

Углы свечения светодиода с люминофором

Эти же моменты применимы и к светодиоду с люминофором. Там угол излучения ограничен подложкой и углом наибольшей активности инициирующего излучения p-n перехода. Надо понимать, что на глаз точно определить эти углы невозможно – нужны специальные приборы. Но можно визуально сравнить два светодиода — у какого угол раскрыва больше.

Как определить оптимальное количество люмен для освещения комнаты

Усвоив вышеприведенную информацию все равно может остаться вопрос, так сколько нужно люменов для освещения того или иного помещения и как это сопоставить с необходимым количеством светильников.

В данной ситуации на помощь могут прийти рекомендации и нормативные требования по освещенности, изложенные в соответствующих СНиП. Но здесь есть один нюанс, эти данные представлены в люксах, что требует проведения несложных расчетов, в зависимости от характеристик помещения.

Для определения приблизительного уровня освещенности можно воспользоваться простой формулой.

СВЕТОВОЙ ПОТОК = (НОРМАТИВНЫЙ ПОКАЗАТЕЛЬ ПО СНиП, люкс) Х (ПЛОЩАДЬ комнаты, кв.м.) Х (поправочный коэффициент для разной ВЫСОТЫ ПОТОЛКОВ)

Рассмотрим простой пример для жилой комнаты 20 кв.м. и стандартным расстоянием от пола до потолка 2,7 м.

Согласно нормативам, норма освещенности для жилых комнат – 150 люкс. Таким образом требуемый световой поток будет равен 3000 Лм (150Лк * 20 кв.м. * 1).

Поправочные коэффициенты при высоте потолков от 2,7м до 3,1 равен 1,2 и 1,5 если потолок расположен в пределах 3,1 м до 3,5 м.

Таким образом, для данного помещения, необходимо будет установить светодиодные светильники общей потребляемой мощностью около 30 Вт. Необходимо помнить, что все данные вычисления носят исключительно информативный характер и на конечные результаты могут влиять как особенности самого помещения, так и схема расположения осветительных устройств.

Как измерить освещенность помещения

Для того чтобы определить уровень освещенности помещения, применяют специальные приборы:

  • Люксметр.
  • Экспонометр и экспозиметр;
  • Флэшметр;
  • Фотометр.

Главным прибором для измерения реальной освещенности помещения при наличии искусственного и естественного источников света является люксметр. Он может быть использован для того, чтобы:

  • провести измерения освещенности с целью аттестации рабочих мест;
  • проконтролировать соответствие уровня освещенности санитарным нормам в помещениях различного назначения;
  • определить соответствие показателей освещенности расчетным величинам во время проведения работ по установке осветительных приборов;
  • выявить уровень снижения интенсивности работы приборов освещения, и принять решение о необходимости их замены.
Читайте также:  Как клеить стеклохолст на потолок под покраску

Люксометр для измерения освещенности помещения

Принцип работы люксметра заключается в том, что на встроенный фотоэлемент попадает поток света, и внутри полупроводника высвобождается поток электронов. В результате возникает электрический ток, величина которого прямо пропорциональна силе света, падающего на фотоэлемент. Именно этот показатель и отражается на шкале прибора.

Модели люксметра подразделяются на две основные группы в зависимости от способа крепления датчика:

  • с жесткозакрепленным датчиком (в виде моноблока);
  • с выносным датчиком, который подключается с помощью гибкого кабеля.

Для проведения простейших измерений достаточно использовать обычный люксметр-моноблок без каких-либо дополнительных функций. С целью проведения профессиональных исследований применяются модели прибора со встроенной внутренней памятью и функцией определения среднего значения показаний. Кроме того возможно наличие в люксметре дополнительных светофильтров, которые дают возможность более эффективно определять величину силы света, излучаемой осветительными приборами с разными оттенками цвета.

Модели с выносным датчиком обеспечивают получение наиболее точных показаний, так как они менее подвержены внешним воздействиям. В современных люксметрах результат измерений показывается на жидкокристаллическом дисплее.

Экспонометры и экспозиметры используются в фототехнике. Они выполняют функцию определения яркости и освещенности экспозиции. Это необходимо для получения качественных фотографий. Экспонометры подразделяются на встроенные и внешние модели.

Флэшметр измеряет уровень освещенности во время проведения фотосъемки с применением импульсных осветительных приборов. В современных фотоаппаратах он встроен заранее и автоматически регулирует мощность фотовспышки. Профессиональные фотомастерские оснащены выносными флэшметрами с индикационной системой, которые могут измерять не только падающий, но и отраженный свет.

Фотометр (мультиметр) является более совершенным вариантом флэшметра и сочетает в себе его функции с возможностями экспонометра.

Расчёт освещённости помещения, пример расчёта

Напомню, что измеряется освещенность в люксах, 1 люкс = 1 люмен на метр квадратный

В качестве примера, выполним расчет освещенности кухни, площадью 7 метров квадратных.

Обратимся к таблице №3, норма освещенности 1 квадратного метра кухни составляет 150 Люкс.

Считаем:

150 Лк * 7 м2 = 1050 Лк

Получается, что для освещения кухни нам потребуется освещенность в 1050 Лк.

А так как 1 Лк = 1 лм/м2, то получается, что для освещения кухни площадью 7 метров потребуется световой поток в 1050 Лм.

Теперь, подбираем по таблице № 2 лампы, которые будут использоваться в кухонном светильнике, подходящие нам по количеству рассчитанного светового потока.

Допустим, что освещение кухни мы хотим сделать лампами накаливания. Смотрим по таблице №2, что соответствует световому потоку в 1050 Лм. Обычная лампа накаливания мощностью 75 Вт выдает 935 Лм, что почти соответствует полученному в расчетах результату. Как вариант, можно так же использовать галогенную лампу накаливания на напряжение 230 В, мощностью 70 Вт, ее световой поток составляет 1170 Лм.

Перед тем, как мы сделаем окончательный выбор, нужно учесть еще два пункта:

  1. Цветопередачу лампы
  2. Конфигурацию светильника

Цветопередача лампы накаливания, выполненной в стандартном исполнении (с прозрачным стеклом), всегда равняется одному и тому же значению 2750 К, имеет один и тот же оттенок света. Поэтому, здесь мы не ничего не выбираем. Но, если бы, к примеру, наш выбор пал на компактную люминесцентную лампу, то здесь, нужно было бы выбрать оттенок света холодный или теплый и цветопередачу. Для ламп холодного оттенка – цветопередача начинается от синего цвета до белого, для ламп теплого оттенка — от белого до красного.

Теперь, разберем конфигурацию светильника. Допустим, наш светильник будет иметь матовый плафон, которым будет закрываться лампа. Здесь, стоит учесть, что такой плафон имеет свои плюсы и минусы. К плюсам, относиться мягкое распределение светового потока по комнате. К минусам, некоторая потеря света, за счет его преломления плафоном.

Как быть? Снова обращаемся к таблице №2, смотрим следующее значение светового потока выбранной нами лампы в большую сторону. Следующей, после лампы 70 Вт (935 Лм,) идет лампа накаливания мощностью 100 Вт, световой поток которой равен 1340 Лм. Выбираем данную лампу, она компенсирует потери светового потока в плафоне светильника.

Хочу отметить еще один очень важный момент. Перед тем, как выбрать лампы для светильника нужно посмотреть, на сколько Ватт рассчитан его патрон. Как правило, на патроне имеется наклейка или надпись с такой информацией. Особенно, это актуально при использовании в светильниках ламп накаливания и галогеновых ламп, так как они помимо света вырабатывают еще и тепло. Для примера, если в патрон, рассчитанный на максимальную лампу в 60 Вт, установить лампу мощностью 100 Вт, то он расплавиться.

Подведем итог произведенных нами расчетов

Выполнив расчет освещения помещения кухни, площадь которого равна 7 квадратным метрам, мы установили, что для освещения конкретной комнаты, согласно нормам СНиП, будет достаточно освещенности 1050 Люкс.

Читайте также:  Как правильно клеить метровые флизелиновые обои

В данном помещении будет установлен один потолочный светильник с матовым плафоном. Учтя конфигурацию светильника, было принято решении об увеличении мощности лампы с 75 до 100 Вт.

По итогам проведенных расчетов, в кухонный потолочный светильник будет установлена лампа накаливания мощностью 100 Вт.

Благодаря выполненным расчетам мы получили достаточную освещенность помещения, что однозначно благоприятно отразиться на здоровье и комфорте находящихся в нем людей.

Советуем почитать:

  • Выбор мощности, тока и сечения проводов и кабелей
  • Какой автоматический выключатель выбрать?

Современные тренды

Среди современных приемов для освещения в квартире уместно использовать различные подсветки и декоративные детали в качестве украшения или усиления дизайна. Наиболее интересными для рассмотрения будут такие варианты.

Ночное освещение в квартире

Рис. 7. Ночное освещение в квартире

Ночное освещение призвано создать атмосферу уюта в то время, когда никаких активных действий в квартире не производится. Такие элементы позволяют украсить темные коридоры, гостиную, создать эффект звездного неба в спальне или выделить контуры потолочного узора. В некоторых случаях они выступают в роли ночника и могут помочь сориентироваться домочадцам во время движения в санузел или на кухню.

Датчики движения

Бесконтактные переключатели уже давно занимают важную нишу в освещении территории, торговых объектов, проезжей части, но теперь их применяют и в квартирах. К примеру в коридоре или на балконе, где время пребывания относительно недолго, а доставать до выключателя не всегда удобно. Датчик движения включает свет на заданный промежуток времени, после чего реле снова его отключает.

Беспроводные светильники

Аккумуляторные приборы освещения устанавливаются в тех местах, где подвод отдельной линии электроснабжения нецелесообразен или в тех случаях, когда владелец не желает портить отделочные работы штроблением стен и прокладкой новой проводки. Такие светильники не обязательно привязываются к какому-либо месту установки, их можно закреплять как стационарно, так и переносить с места на место.

Что влияет

Кроме перечисленных выше факторов, на уровень освещенности комнат могут влиять следующее нюансы:

  • габариты помещения;
  • цветовая гамма, применяемая для внутренней отделки комнаты. При светлых тонах уровень светоотражения будет выше и, соответственно, освещение здесь требуется не такое интенсивное. А вот если пол и стены окрашены в темные тона, что света в такой комнате потребуется несколько больше, чтобы соответствовать нормам, прописанных в СНиП;

    Интерьер комнаты

  • размеры оконных проемов;
  • цвет и тип ткани, применяемой для занавесок и штор. Сегодня многие люди отходят от устаревших штор, предпочитая им современные жалюзи.

Сложно представить, сколько всего нужно учесть, чтобы правильно и комфортно оформить внутреннее убранство комнат, да еще и осветить его должным образом. Но потратив силы и время на расчеты нормы освещенности для конкретного помещения, вы тем самым обеспечите себе здоровье и полноценный отдых на многие годы вперед.

Восприятие света глазом

Нормированные спектральные зависимости чувствительности колбочек трёх типов. Пунктиром показана светочувствительность палочек Видеть окружающий мир мы можем только потому, что существует свет и человек способен его воспринимать. В свою очередь, восприятие человеком электромагнитного излучения видимого диапазона спектра происходит благодаря тому, что в сетчатке глаза человека располагаются рецепторы, способные реагировать на это излучение.

Сетчатка человеческого глаза имеет два типа светочувствительных клеток: палочки и колбочки. Палочки обладают высокой чувствительностью к свету и функционируют в условиях низкой освещённости, отвечая тем самым за ночное зрение. Однако, спектральная зависимость чувствительности у всех палочек одинакова, поэтому палочки не могут обеспечить способность различать цвета. Соответственно, изображение, получаемое с их помощью, бывает только чёрно-белым.

Колбочки имеют относительно низкую чувствительность к воздействию света и обусловливают механизм дневного зрения, действующий только при высоких уровнях освещённости. В то же время, в отличие от палочек, в сетчатке глаза человека имеется не один, а три

типа колбочек, отличающихся друг от друга расположением максимумов их спектральных распределений чувствительности. Вследствие этого колбочки поставляют информацию не только об интенсивности света, но и о его спектральном составе. Благодаря такой информации у человека и возникают цветовые ощущения.

Восприятие света глазом

Спектральный состав света однозначно определяет его цвет, воспринимаемый человеком. Обратное утверждение, однако, неверно: один и тот же цвет может быть получен различными способами. В случае монохроматического света ситуация упрощается: соответствие между длиной волны света и его цветом становится взаимнооднозначным. Данные о таком соответствии представлены в таблице.

Таблица соответствия частот электромагнитного излучения и цветов

Цвет Диапазон длин волн, нм Диапазон частот, ТГц Диапазон энергии фотонов,
Фиолетовый 380—440 790—680 3,26-2,82
Синий 440—485 680—620 2,82-2,56
Голубой 485—500 620—600 2,56-2,48
Зеленый 500—565 600—530 2,48-2,19
Желтый 565—590 530—510 2,19-2,10
Оранжевый 590—625 510—480 2,10-1,98
Красный 625—740 480—405 1,98-1,68