Как правильно рассчитать освещение по площади помещения

Проводим расчеты

Чтобы определить освещенность для поверхности (в люксах), а также показатель светового потока (в люменах), следует проделать несколько этапов подсчетов:

• расчет требуемой в конкретном помещении совокупной величины показателя светового потока;
• затем, на основании полученных цифр, нужно определить необходимое количество источников света в зависимости от их мощности.

Для того чтобы определить показатель светового потока (в люменах), следует использовать специальную формулу – «световой поток = X * Y * Z», где:

• X – норма, установленная для освещенности конкретного помещения/объекта. Для этого руководствуйтесь таблицей СНиП, приведенной в нашей статье самой первой;
• Y – площадь конкретной комнаты (указывается в квадратных метрах);
• Z – поправочный коэффициент, который вводится в зависимости от того, какую высоту имеют потолки в помещении, для которого проводятся расчеты. Если высота потолка будет составлять от 2,5 до 2,7 метра, тогда коэффициент принимается как равный единице. При наличии потолков от 2,7 до 3 метра, коэффициент = 1,2. Если вы являетесь счастливым обладателем потолков от 3 до 3,5 метров, тогда коэффициент = 1,5. Редко, но потолки могут быть от 3,5 до 4,5 метров. В такой ситуации коэффициент будет равен 2.

Высота потолков важна

Подставив все значения в формулу, вы получите то количество люменов, которые необходимо на один метр квадратный конкретного помещения.
После этого вам необходимо завершить расчеты, определив количество лампочек и светильников, которые следует установить в помещении, чтобы получить качественный и комфортный уровень освещенности. Для этого вам необходимо руководствоваться таблицей, в которой приведены показатели мощности светового потока для светодиодной лампы. Мы остановились именно на светодиодном источнике света, так как именно он сегодня наиболее часто используется для внутреннего освещения помещений.

Таблица показателя мощности светового потока

Величину, которая получилась у нас на первом этапе, необходимо поделить на световой поток используемой лампочки (взятой из таблицы) и вы получите требуемое количество светодиодных ламп этой мощности для комнаты.

Особенности помещений

При учете такого параметра, как нормы освещенности, необходимо помнить, что они различны для разных жилых помещений. В СНиП вы найдете нормы по уровню освещенности, как для нежилых, так и жилых комнат.

Таблица из СНиП

Как видно из приведенной таблицы, для нежилых и жилых помещений эти показатели разнятся в довольно обширных диапазонах. При этом если с нежилыми комнатами все более-менее понятно, то с жилым сегментом необходимо будет повозиться. Это связано с тем, что здесь люди будут проводить больше свободного времени, что уже накладывает определенные рамки, которые должны отвечать комфортному и безопасному времяпрепровождению. Поэтому в СНиП имеются различные нормы для каждого отдельно взятого помещения:

• гостиная;
• спальня;
• рабочий кабинет;
• кухня;
• детская комната;
• коридор;
• ванная комната.

Такое различие связано прежде всего с тем, что каждое помещение имеет свое предназначение и люди в них проводят разное количество времени. Самыми посещаемыми комнатами в доме считаются кухня и гостиная. После них идут спальни, ванная комната и коридор. Поэтому к расчету уровня освещения, которое необходимо будет создать для конкретной комнаты, нужно подходить очень внимательно и ответственно.

Факторы, которые следует учитывать

Несмотря на то, что лучшего варианта, чем естественное освещение, пока еще не придумано, искусственные источники при грамотном подходе к делу могут дать ничуть не худший результат. При расчете освещенности следует учитывать тип и площадь помещения. В то же время необходимо принимать к сведению и другие факторы:

• Функциональность помещения.
• Высота и расцветка потолка.
• Текстура и оттенки стен.
• Из чего выполнено напольное покрытие, а также его параметры (фактура, цвет).
• Наличие зеркальной мебели.
• Присутствуют ли в помещении зеркала крупных размеров.
• Количество предметов мебели и их цветовая гамма.

Все это оказывает существенное влияние на выбор типа и количества осветительных приборов для помещения. Суть расчета освещенности сводится к подсчету максимальной мощности используемых приборов и их количества, включая параметры и численность самих ламп.

Рассчитываем количество и расположение светильников на натяжном потолке

Модели для натяжных потолков выбираются не только по функциональности или дизайну. В совокупности все осветительные приборы должны обеспечивать достаточное освещение, а также создавать декоративные эффекты при необходимости. Соответственно, если точечные светильники играют роль дополнения к люстре, используется определенная смеха расположения. Если же освещение обеспечивают только эти приборы, расстановка их должна быть другой.

Чтобы рассчитать оптимальное расположение ламп на натяжном потолке, нужно знать:

• тип осветительных приборов – люминесцентные, светодиодные лампы накаливания генерируют световой поток с разной интенсивностью;
• размеры помещения – 1 спот может обеспечить освещение не более, чем 2 кв. м. площади;
• наличие, количество и площадь окон;
• дизайн гостиной – стиль также диктует определенные требования к схеме размещения;
• необходимость в зонировании – точечные светильники успешно решают задачу разделения на зоны.

Расчет мощности

Существуют определенные нормы освещения для всех типов комнат:

• для гостиной требуется не менее 3 Вт на 1 кв. м;
• в спальне столь яркого освещения не нужно – достаточно 2 Вт на 1 кв. м;
• а вот в детской освещение должно быть максимальным – 8 Вт на 1 кв. м.

Исходя из нормы можно легко рассчитать необходимую совокупную мощность. Например, при площади гостиной в 20 кв. м необходимо освещение мощностью в 20*3=60 Вт. Если отсутствует центральный осветительный прибор, при мощности светодиодных светильников в 5–7 Вт, потребуется от 10 до 14 приборов. Предпочтение отдается четному числу, но это условие соразмеряется с оформлением.

Расчет количества необходимых светильников

Правильно подсчитать количество светильников и их требуемые технические характеристики позволят существующие рекомендуемые нормы освещенности для каждого типа помещений. В настоящее время хозяева квартир все чаще переходят на светодиодные лампы, поэтому расчет нормы освещения для каждого помещения в квартире будет показан на их примере.

Норма освещенности выражается во Вт на один квадратный метр и составляет:

• для туалетов и ванных комнат – 2 Вт/м2;
• для залов – 3 Вт/м2;
• для коридоров и прихожей – 1 Вт/м2;
• для спальни – 2 Вт/м2;
• для детской – 7 Вт/м2.

Исходя из приведенных норм, можно легко посчитать необходимое количество приборов и решить, как расположить светильники на натяжном потолке. Для этого потребуется:

1. Площадь помещения умножить на норму освещенности, например: 12 м2 х 7 Вт/м2 (для детской комнаты)=84 Вт.
2. Найденное значение разделить на мощность одного осветительного прибора, например: 84 Вт/6 Вт=14 шт.

Получается, что для создания необходимой освещенности в детской комнате понадобится 14 светодиодных светильников мощностью 6 Вт.

При необходимости пересчитать количество светильников с другими лампами, можно умножить норму для светодиодных ламп на поправочный коэффициент:

• для ламп накаливания – 4;
• для люминесцентных ламп – 2,5.

Для данного примера получится, что суммарная мощность освещения для детской комнаты с использованием ламп накаливания выйдет: 84 Вт х 4=336 Вт, а для люминесцентных ламп: 84 Вт х 2,5=210 Вт. Если в расчете получается не целое число, его округляют до целого значения.

Выбор схемы расположения

Зависит в равной степени как от необходимого уровня освещения, так и от стиля. Кроме того, нужно иметь в виду и дополнительные требования, обусловленные назначением помещения.

Гостиная – комната с высоким уровнем освещения. Здесь обойтись только спотами вряд ли получится.

Зато если их использовать вместе с люстрой, можно весьма разнообразить оформление комнаты:

• светильники применяют для зонирования: в зонах, где требуется яркое освещение, приборы располагают тесной группой или подбирают изделия высокой мощности. В зоне отдыха, наоборот, с их помощью организуют приглушенное мягкое освещение;
• предпочтительнее расположить лампочки на натяжном потолке в зале перед стеной с интересным декором или мебельной композицией;
• 2 ряда точечных источников света вдоль более короткой стены, позволят зрительно исправить пропорции комнаты.

Спальня – здесь зачастую обходятся без люстры. Точечными светильниками отмечают зоны:

• над кроватью достаточно пары штук, чтобы создать очень мягкое освещение;
• гардероб выделяют более мощными осветительными приборами. Переодевающийся человек должен видеть себя в зеркале;
• туалетный столик также нуждается в хорошем освещении.

Кухня. Споты здесь обеспечивают достаточную освещенность и служат универсальным инструментом для зонирования. Они позволяют визуально изменить пропорции комнаты.

Детская

В холле или коридоре

Важные поправки

Важным фактором, непосредственно влияющим на интенсивность подсветки в жилой зоне, является высота потолков. Здесь действует простая зависимость – чем выше (читай дальше) источник света расположен от рабочей плоскости, тем меньшее количество лучей на неё попадает.

Можно, конечно, устанавливать подвесные модели светильников, чтобы их свет попадал непосредственно на пользовательскую зону. Такие модели снабжены длинными проводами-подвесами, высоту которых можно регулировать под параметры комнаты. Но всё равно часть светового потока будет впустую рассеиваться в высоких сводах потолков.

Он, помимо этого, учитывает и неизбежное постепенное выгорание ресурса ламп. В большей степени это относится к люминесцентным моделям (так называемым «экономкам»). Они наиболее подвержены потускнению в период эксплуатации.
Понятно, что выбирать модели лампочек нужно исходя из яркости их свечения. Усреднённый расчёт можно проводить на основе данных этой таблицы:

Лампы и их светоотдача

Учитывая более высокую производительность светодиодных лампочек можно брать либо меньшее их количество, либо просто использовать менее мощные модели. Светодиоды ещё хороши тем, что служат намного дольше всех аналогов вместе взятых. При этом они показывают наибольшую светоотдачу — при наименьшем уровне потребления. На данный момент они – лучшие, что для дома, что для офиса.

Что следует знать

При определении того, сколько необходимо лампочек или осветительных приборов, всегда первым делом нужно рассчитать количество люменов на один квадратный метр для конкретной комнаты. В данном случае надо знать, какие уровни освещенности установлены для каждого конкретного жилого или нежилого помещения. Все эти нормы приведены в специальной документации — СНиП.

Нормы по СНиП

Создать нужный уровень освещенности можно с помощью различных источников света:

• лампы накаливания;
• люминесцентные и светодиодные лампочки;
• галогеновые и металлгалогеновые лампы;
• светодиодные ленты;
• неоновые лампы и т.д.

Каждый из вышеперечисленных источников света имеет различные технические показатели освещенности. Самым главным параметром при оценке уровня освещения является световой поток, испускаемый источником света. Указанные в таблице значения мощности осветительных приборов приведены для ламп накаливания, так как эти базовые нормативные документы разрабатывались еще до эпохи появления современных энергосберегающих технологий. Сегодня в доме обычные лампы накаливания уже практически не встречаются. Им на смену пришли светодиодные (led), люминесцентные и галогеновые источники света. При этом наибольшей популярностью пользуются именно светодиодные лампочки, так как они весьма экономичны в плане потребления электроэнергии, имеют лучшие технические показатели и больший период службы, чем остальные энергосберегающие источники света. Световой поток измеряется в люменах. Значение светового потока можно отыскать на упаковке лампочек. При этом ставить вопрос относительно того, сколько необходимо люменов для освещения одного квадратного метра не всегда является корректным. Это связано с тем, что световой поток в данном случае отражает только конкретные возможности определенного источника света. При этом учет отдаленности от выбранного объекта освещения для комнаты не берется в учет. Поэтому тут рационально вводить такой параметр, как освещение. Он измеряется в люксах.

Исходя из этого, было установлено равенство, между люксами и люменами. Таким образом, на один метр квадратной площади комнаты приходится световой поток в один люмен и равняется он одному люксу. Эта норма применима для всех помещений, как жилых, так и нежилых.

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.

Расчет освещения производственного помещения

Расчет искусственного освещения производственных помещений, например, освещение цеха – это особый вид, который позволяет сотрудникам и персоналу осуществлять технологический процесс и производственные задачи с высокой эффективностью и без ущерба здоровью. Правильное и качественное освещение:

• снижает вероятность травм;
• повышает производительность труда;
• влияет на снижение брака и дефектной продукции.

Производственного освещения бывает трёх видов:

1. Общее;
2. Локализованное или местное;
3. Комбинированное.

Также по назначению оно делится на

1. Рабочее;
2. Аварийное;
3. Специальное (дежурное, охранное, эвакуационное и т. д.)

В зависимости от типа производственных работ их классификации по разряду зрительной процедуры работы разделятся на 7 групп. Соответственно норма освещенности такой производственной деятельности совсем разная, как указано в таблице, приведённой ниже.

Расчёт аналогичен бытовому, только вот сами светильники должны иметь класс защиты от попадания внутрь пыли и влаги в зависимости от типа производства. Также нужно обязательно учесть запылённость, которая является нормальным явлением на промышленных предприятиях.

Пример расчета

Для лучшего понимания сути рассмотрим один пример расчета для жилой комнаты. Исходная площадь – 20 м2, высота потолка – 2,7 м, мощность ламп накаливания – 60 Вт.

Для начала необходимо определить мощность светового потока для данного типа помещения:

СП=150*20*1=3000 Люмен.

После решения задачи, позволяющей узнать, как рассчитать освещенность помещения, стоит определить оптимальное количество источников освещения. И прежде всего нужно уточнить световой поток, характерный для лампочки мощностью 60 Вт. Их среднее значение составляет 600-800 Люмен. Возьмем золотую середину – 700 Люмен. Тогда количество лампочек (N) будет равным:

N=3000:700=4.28571

Полученное значение следует округлить в большую сторону – 5. В то же время стоит учесть, что использование большего количества лампочек с меньшей мощностью позволит получить равномерное освещение.

Расчет оптимальной мощности светодиодных ламп

Проводить расчет оптимальной мощности освещения рекомендовано при ремонте и установке светильников. Так, вы всегда будете знать, какой мощности вам необходимо приобретать лампы и на сколько их хватит. В том случае, если вам необходимо знать, какая мощность должна быть у светодиодов в одном помещении, необходимо знать определенные параметры:

• Уровень освещенности;
• Площадь одной комнаты;
• Количество ламп, которые необходимо установить;
• Световой поток;
• Уровень освещенности помещения.

Для расчета светового потока, который исходит от одной лампы, необходимо использовать следующую формулу:

Если же вам необходимо узнать уровень освещенности на один квадратный метр, то воспользуйтесь формулой:

Норма освещенности жилого помещения: Вт на м2

Специалисты разработали специальные нормы света для жилых комнат (Вт/м²), которые отображены в документе СНиП 23-05-95. Он носит название «Естественное и искусственное освещение».

Нормативы по СНиП (СП) и СанПиН

В них зафиксированы рекомендации по жилым помещениям, а также для офисов, школ, детских садов, больниц, котельных и других помещений. Эти нормы действуют и в России, и в Украине, и во многих европейских странах.

Каждая отдельная комната в квартире имеет свои нормативы. Так, в жилых помещениях поток света должен быть интенсивнее, а в нежилых уголках этот показатель по нормам может быть ниже.

Таблица освещенности в Люксах для офисных помещений по СНиП (СП)

Указанные в СанПиН нормы носят рекомендательный характер, на них стоит ориентироваться при планировании освещения. Рекомендуемые показатели могут быть увеличены при желании на 10–50 единиц. Но уменьшать их нежелательно. Эти показатели были актуальны в 2019 году и сейчас, в 2020 г.

Расчёт освещения от светодиодной лампы

Чтобы подобрать LED-аналог обычному источнику излучения, применяют таблицы соответствия мощности, доступные для обозрения в интернете. В пользу решения о замене говорит всеобщее признание наибольшей безопасности светодиодов для человека сравнительно с другими источниками. Заглянув в паспорт прибора, можно посчитать, сколько лампочек потребуется для обеспечения хорошей видимости в помещении:

• определить площадь комнаты;
• нормативное значение яркости взять из справочника строительных регламентов СНиП;
• воспользоваться формулой расчёта количества лампочек R =П*Н/ F, где П — квадратура помещения (м2), Н — предписанная освещённость в люксах (лм/м2), а F — значение яркости из паспорта прибора, люмен.

Для коридора размером 12 м² Н=100 лк, а F =550 лм у LED-прибора мощностью 6 Вт. Необходимое количество источников R =12*100/550=2,2. используя правило округления, можно принять к установке 2 светодиодных лампочки по 6 W.

Типы освещения

Прежде чем приступать к расчетам требуемого количества лампочек, необходимо разобраться с тем, какое освещение бывает. Итак, как можно догадаться, оно может быть двух типов:

• естественным;
• искусственным, которое создают лампы. Именно для этого типа освещения и будут производиться расчеты по количеству лампочек.

Искусственное освещение

В свою очередь искусственное освещение могут создавать следующие разновидности лампочек:

• лампы накаливания;
• светодиодные лампы. Это так называемые Led-светильники. В данном контексте необходимо отдельно рассматривать Led-светильники и Led-ленты, которые работают на одном и том же принципе;
• люминесцентные лампы;
• галогеновые лампы. Отдельно стоит заметить, что среди галогеновых типов источников света существуют еще некоторые подвиды. Это тоже необходимо учитывать при расчетах;
• неоновые лампы.

Световой поток ламп

Каждый из вышеперечисленных типов лампочек создает освещение в определенном диапазоне в Люксах. Поэтому при расчетах необходимо обязательно учитывать тип лампы, которая будет создавать свет в комнате.
При этом не стоит забывать, что источники искусственного света могут создавать следующие освещение:

• общее. В данном случае подсветка комнаты осуществляется с помощью центрально расположенного осветительного прибора. Зачастую в его роли выступает люстра;
• комбинированное. Отличительной особенностью такой подсветки комнаты заключается в том, что здесь формируется локальное освещение – организовывается зонирование помещения с помощью осветительных приборов. При этом каждая зона может отличаться по степени яркости света.

Обратите внимание! Все имеющиеся рекомендации и нормативы создаются на основе общего типа освещения помещения. Это обязательно необходимо учитывать при расчетах количества лампочек

Нормы освещенности

Существуют определённые нормы освещённости различных помещений. Согласно строительным нормам и правилам (СНиП), используются следующие:

• 5 Люкс: лифтовая шахта.
• 20 Люкс:
  • проходы технического этажа, чердака и подвала;
  • лестницы.
• 30 Люкс: вестибюль.
• 50 Люкс:
  • ванная или душевая комнаты;
  • туалет;
  • холл квартиры;
  • коридор квартиры.
• 75 Люкс: гардеробная комната.
• 100 Люкс:
  • баня (сауна);
  • бассейн.
• 150 Люкс:
  • тренажёрный зал;
  • кухня;
  • жилая комната.
• 200 Люкс: детская комната.
• 300 Люкс:
  • бильярдная комната;
  • кабинет;
  • библиотека.

Но не стоит забывать, что данные нормы были приняты в нашей стране довольно давно. Многие жалуются, что им не хватает света при правильном расчёте. Поэтому нелишним стоит рассмотреть возможность замены ламп на более мощные или же увеличение количества светового оборудования.

Таблица норм освещенности для разных видов помещений

Коэффициент использования

Суть способа заключается в использовании коэффициента η. Этот коэффициент равен соотношению светового потока, ниспадающего на поверхность, к общему световому потоку, идущего от осветительного прибора.

В нашем случае «i» рассчитывается следующим образом i=(B+A)/h*(A+B), где:

• В – ширина;
• А – длина;
• h – расчетная высота.

Кроме этого нужно рассчитать световой поток для каждого работающего светильника. Расчет проводиться по следующей формуле

Где:

• Е – заданный уровень минимальной освещенности;
• К – стандартный коэффициент запаса;
• S –площадь, которую освещает светильник;
• z – коэффициент, отражающий неравномерность подсветки;
• N – количество ламп, которые установлены в комнате. Этот параметр должен быть определен заранее до расчетов.

Этим методом можно легко вычислить световой поток для каждого осветительного прибора, который будет использоваться в помещении.

Сравнительная характеристика лампы накаливания и светодиодной

Разница «в возрасте» этих типов ламп составляет почти сотню лет. Тем не менее, «старушка» с вольфрамовой нитью в колбе до сих пор остается самой востребованной на рынке.

Светодиодные лампы Navigator Filament

Давайте проведем небольшой сравнительный анализ основных технических характеристик двух типов ламп – накаливания и светодиодной. Ведь не только мощностью отличаются равные по световому потоку изделия.

Светоотдача

Светоотдача лампы определяется как отношение светового потока к мощности. Измеряется этот параметр в Лм/Вт. Светоотдача лампы накаливания колеблется в пределах 8-10 Лм/Вт. Ее светодиодный сородич имеет диапазон 90-110 Лм/Вт. Следовательно, эффективность последнего явно выше.

Цветовая температура

При проектировании освещения дома или офиса специалисты рекомендуют руководствоваться следующей таблицей:

Теплоотдача

Не менее важной характеристикой, подлежащей сравнению, является теплоотдача от изделия. Лампы накаливания могут разогреваться до 250 градусов. Лампы накаливания могут разогреваться до 250 градусов

Лампы накаливания могут разогреваться до 250 градусов.

Правда, в основном этот параметр держится в пределах 170 градусов.

Разогретая стеклянная колба является потенциальным источником пожара, поэтому при монтаже осветительной сети в деревянном доме использовать традиционную лампочку не рекомендуют.

В этом плане светодиодная ламп находится в более выигрышном положении: она может нагреться не выше 50 градусов. Следовательно, никаких ограничений в ее применении не существует.

В этой статье речь идет об общих случаях. Для помещений категории повышенной взрыво-пожароопасности выпускаются соответствующая продукция, имеющая высокую степень защищенности.

Срок службы

Светодиодные лампы характеризуются отменной живучестью. Производители утверждают, что прослужить их изделие может более 50 тысяч часов. Лампы накаливания живут намного меньше – всего 1000 часов. Поэтому гораздо выгоднее один раз купить дорогую лампочку, которая прослужит несколько лет, чем каждые 3 месяца менять дешевую.

Типы светодиодных ламп

Однако долговечность светодиода не отражает одного прискорбного факта: со временем интенсивность его свечения снижается. Примерно через 4000 часов работы свет от него заметно потускнеет.

Деградация светодиода тем выше, чем ниже его качество. Много нареканий в этом плане возникает у потребителей к китайской продукции.

КПД

Коэффициент полезного действия ламп освещения говорит о том, какой процент потребленной электроэнергии превращается в свет, а какой – в тепловую энергию. КПД светодиодов составляют примерно 90%, лампа накаливания может похвастаться лишь семью-девятью процентами.

Thomson Filament — светодиодные лампы нового поколения

Цена

В интернете бурно спорят противники и сторонники светодиодов. Предмет их спора – стоимость. Ведь стоят светодиодные лампы более чем в 10 раз выше обычных. В пользу первых говорит малая мощность, а, следовательно, низкое энергопотребление.

Для наглядности сведем показатели экономичности ламп разного типа в таблицу:

Таблица составлена на основе следующих исходных данных: в среднем лампочка горит около 8 часов в сутки или 8 х 365 = 2920 часов; стоимость 1 кВт*ч принята за 3 рубля.

Из таблицы видно, что даже без учета долговечности ламп светодиодная по сравнению с лампой накаливания занимает явно выигрышное положение.

Прочие характеристики

• силе тока;
• механической прочности;
• цветовой температуре и некоторым другим показателям.

Давайте сравним две лампы:

• светодиодную мощностью 9 Вт;
• накаливания на 60 Вт.

Результаты сравнения сведем в таблицу:

Все вышеприведенные таблицы позволяют составить общее представление о преимуществах и недостатках светодиодов и лампочек накаливания.