Как рассчитать освещение

При обустройстве любых помещений очень важную роль играет качество их освещения. Когда его недостаточно, то человек быстрее утомляется, и, наоборот, при переизбытке, увеличивается возбудимость, сосредоточится на чем-либо, становится труднее. Именно поэтому так важно уделять внимание расчету освещенности.

Для чего необходимо рассчитывать освещение?

Прежде всего, задумываясь над общим освещением помещения, нужно побеспокоиться о том, насколько комфортно в нем будет находиться человеку. Все мы знаем, что идеальным считается освещение близкое к естественному дневному свету. Поэтому для создания наиболее комфортных условий необходимо стремиться к такому результату.

Что же учитывают при расчете:

  • Принадлежность комнаты, то есть, это либо рабочий кабинет, зал, кухня и проч.
  • Размер комнаты и высоту потолков.
  • Цветовую гамму, преобладающую в комнате.
  • Имеются ли в помещении зеркальные предметы.

В зависимости от предназначения помещения мощность освещения может быть различной. Например, для спальни лучше применять более приглушенный свет, в то время, как для кухни его будет недостаточно. Также немаловажное значение будет иметь высота помещения. Когда потолок более 3 м, то при вычислении результаты умножаются на 1,5. А если же более 4 м, то на 2.

В более сложных проектах, в которых применятся зонирование пространства посредством света, методы исчислений несколько усложняются. Но такие случаи, скорее исключения. Существуют так называемые базовые способы, чтобы рассчитать освещенность комнаты.

Каким бывает освещение

  1. Натуральное, то есть естественное. Свет, поступающий в комнату извне посредством стеклянных окон, дверей, потолков.
  2. Искусственное. В свою очередь, подразделяется:
    • Общее,
    • Комбинированное.

Общее. Применяется, например, для освещения цеха. Это те помещения, в которых будут производиться работы одного типа, или же там, где с местным освещением могут возникнуть проблемы. Для общего освещения необходимо обеспечение комфортных условий нахождения человека в помещении. В зависимости от предназначения помещения, чтобы у человека не происходило перенапряжение зрения.

Комбинированное. Рекомендуют применять в комнатах, где будут выполняться работы  повышенной точности. Это помещения со специфическим расположением рабочих поверхностей, где от мощности света на определенных участках будет зависеть производительность труда. В  таких помещениях зачастую используют освещение точечным методом.


Как производится расчет освещенности?

Существуют специальные методы расчета освещения:

  • в Ваттах (по мощности электрической),
  • в Люменах (по световой).

Для того чтобы произвести расчет по электрической мощности, потребуется знать:

  1. площадь помещения,
  2. необходимая мощность в расчете на метр квадратный.

Чтобы вычислить площадь, достаточно воспользоваться формулой:

S = a*b

После этого, рассчитывается требуемое количество Ватт на кв. м. Среднее значение — это 20 Вт, его и необходимо умножить на площадь. Формула будет иметь следующий вид:

P= S*p,

где Р это мощность общая, а р – необходимая для 1 кв. м.

После этих вычислений можно рассчитать необходимое количество лампочек для данного помещения. Для этого необходимо общую мощность разделить на мощность одной лампы. К примеру, при использовании лампочек в 60 ВТ, для помещения, где общая мощность необходима 300 Вт, вычисление будет выглядеть так: 300/60=5. То есть именно 5 лампочек потребуется для данной комнаты.


Конечно же, показатель в 20 Вт это усредненное значение. Для каждого отдельного помещения существуют свои нормы.

Гостиная От 10 до 35 Вт
Спальня От 10 до 20 Вт
Ванная От 10 до 30 Вт
Кухня От 12 до 40 Вт

Для расчета по световой мощности необходимо, прежде всего, понимать, что измеряться будет не мощность в Вт, а непосредственно световой поток в Люменах. Здесь стоит отметить, что освещенность комнат измеряется уже в Люксах, где 1 Люкс приравнивается 1 Люмену на кв. м.

Далее же, расчет светодиодного освещения производится по тому же принципу. То есть, вся площадь умножается на требуемую освещенность 1 кв.м. Формула будет иметь следующий вид:

P=S*E,

где новый показатель Е, означающий освещенность 1 кв.м в Люксах.

Согласно строительным нормам и правилам, определены показатели освещенности для различных помещений.


Помещение Уровень освещенности в Люксах на кв.м
Рабочий кабинет 300
Гостиная 450
Спальня 200
Кухня 200
Офисы До 500
Учебные кабинеты 300
Спортзал 400
Подъезд 100
Прихожая 100
Ванная комната 100-200

Чтобы вычислить необходимое количество световых приборов, потребуется мощность разделить на световой поток от одного прибора. Формула имеет вид:

n= P/F

Для точных расчетов необходимо знать отношение мощности различных ламп к их световому потоку.

Светодиодные лампы

Потребляемая мощность, Вт Световой поток, Лм
2-3 250
4-5 400
8-10 700
10-12 900
12-15 1200
18-20 1800
25-30 2500

Для некоторых же помещений использование обычных лампочек будет недостаточно. Особенно если речь о большой площади комнаты с высокими потолками. В таких случаях оправданным будет использование прожекторов.

Вывод

Но при любом методе исчислений стоит помнить, что всегда имеют место погрешности. Поскольку значения используются усредненные, а каждая отдельная комната имеет свои особенности и нюансы. Это и КПД помещения, и параметры используемых световых приборов, и другие значения. Главное правило, которое необходимо соблюдать при  обустройстве комнаты световыми приборами, это комфортное пребывание в ней человека.

cdelct.ru

Расчет светодиодного освещения : Методика

При обустройстве практически любого помещения одним из главных задач является организация грамотного освещения. Правильно подобрав необходимую мощность и количество светильников, можно обеспечить не только приятную успокаивающую атмосферу жилых помещений, но и повысить продуктивность в офисах и рабочих кабинетах.


В случаях когда в качестве источников искусственного света используются обыкновенные традиционные лампочки накалывания, подобрать их в нужном количестве и мощностях довольно легко. Однако, если речь идет о более современном и экономичном светодиодном освещении, то привычные способы расчета становятся непригодными.

Но, несмотря на характерные особенности и совершенно новые алгоритмы методика светодиодного освещения на практике не так сложна как это может показаться на первый взгляд.

Следуя нескольким простым правилам можно самостоятельно рассчитать необходимую мощность и количество светодиодных ламп и светильником для каждого помещения.

Светодиодные лампы – светодиодные лампы расчет освещенности

Сегодня каждый интернет магазин светотехники в Москве предлагает покупателям довольно широкий ассортимент светодиодных устройств – от простых лампочек со стандартным типом цоколя, до декоративных светильников и ультратонких панелей.

Наибольшим спросом пользуются светодиодные лампочки, которыми все чаще заменяются как обыкновенные лампы накалывания, так и более передовые люминесцентные и галогенные аналоги, что, впрочем, неудивительно, ведь наименьшую потребляемую мощность при одинаковой силе света имеют именно светодиодные устройства.


Так, например, на замену ламе накалывания мощностью в 100Вт идеально подойдет светодиодная модель в 12-13ВТ, тогда как при выборе люминесцентной лампе мощность должна составлять как минимум 30ВТ. Однако, выбирать светодиодные лампы ориентируясь лишь на такой расчет не совсем верно.

Для организации освещения помещений стандартного типа (квадратные, прямоугольные) можно ориентировать на классическую таблицу расчета мощности (см.табл.1):

Тип помещения Мощность светодиодных ламп (ВТ) на 10 м2
Гостиная, ванная 30
Спальня, прихожая, коридор 20
Кухня 40
Детская 50
Подсобные помещения 10

Ну а для более точного расчета необходимого уровня освещенности в помещениях с нестандартными формами и разной высотой потолка целесообразно использовать систему двухэтапного расчета:

Этап 1

Величину светового потока для освещения конкретного помещения можно рассчитать по довольно простой формуле X*Y*Z где:

X – стандартно принятая норма освещенности в Люксах (Лк)
Y – площадь помещения (м2)
Z – коэффициента на высоту потолков, который при высоте
до 2.7м =1
от 2.7 до 3м = 1.2
от 3 до 3.5 = 1.5
от 3.5 до 5.5 = 2

Что же касается норм освещенности, то данные показатели можно взять из таблицы. 2:


Расчет светодиодного освещения : Методика
Таким образом, например, для освещения жилой комнаты площадью в 20 м2 и высотой потолков в 3 м понадобится световой поток в 150 * 20 * 1.5 = 4500 Лм.

Этап 2

Зная необходимую величину светового потока можно с легкостью определить количество необходимых светодиодных ламп. Световой поток каждой лампочки указан в ее технических характеристиках.

Для примера можно выбрать лампочки мощностью в 12 и 14 Вт величина светового потока которых равна 1100 и 1250 Лм. Таким образом в нашем примере понадобятся 3 лампочки в 12 и одна в 14 ВТ.

При желании конечно же можно подобрать и множество других комплектаций с номинальной мощностью в 4500 Лм, тем более, что сегодня вопрос какой мощности могут быть лед лампы уже не актуален, ведь на рынке можно найти устройства любых мощностей.


Однако следует учесть, что выбирая устройства с более низкой мощностью и, как следствие, с низкими световым потоком, номинальную величину следует увеличить.

Такова основная методика основного светодиодного освещения. Однако, зачастую, помимо основных устройств в освещении используются также и декоративные элементы, для которых используются уже иные расчеты.

Среди таких элементов особое место занимают светодиодные ленты, использование которых является одним из самых популярных методов организации декоративного освещения.

www.led-eleganz.ru

Этап №1 расчета.

Для простого расчета необходимого числа ламп воспользуйтесь Калькулятором расчета количества ламп. 

 

Формулой = X * Y * Z рассчитывается показатель необходимой величины светового потока (Люмен) при этом:

  • X – установленная норма освещенности объекта в зависимости от типа помещения. Нормы приведены в Таблице №1,
  • Y – соответствует площади помещения в квадратных метрах,
  • Z — коэффициент поправки значений в зависимости от высоты потолков в помещении. При высоте потолков от 2,5 до 2,7 метра коэффициент равен единице, от 2,7 до 3 метра коэффициент соответствует 1,2; от 3 до 3,5 метров коэффициент составляет 1,5; 3,5 до 4,5 метров коэффициент равен 2.

 

Таблица №1 "Нормативы освещенности офисных и жилых объектов по СНиП"

Расчет освещения

 

Этап №2 расчета.

Получив необходимые данные о величине светового потока, мы можем вычислить необходимое количество светодиодных ламп и их мощность. В таблице №2 указаны значения мощности светодиодных ламп и соответствующие им показатели по световому потоку. Итак, делим полученное на этапе №1 значение светового потока на величину светового потока в люменах по подобранной лампе. В результате имеем нужное количество светодиодных ламп определенной мощности для помещения.

 

Таблица №2 "Значения светового потока светодиодных ламп разной мощности"

Расчет освещения

 

Пример расчета освещения.

Для примера предлагаем рассчитать количество и мощность светодиодных ламп для жилой комнаты в многоквартирном доме, размером 20 квадратных метров при высоте потолков 2,6 метра.

150 (X) * 20 (Y) * 1 (Z) = 3000 Люмен.

Теперь согласно таблице №2 подбираем лампу, которая подойдет в установленные осветительные приборы, и которыми мы хотим осветить нашу комнату. Предположим, мы берем все лампы в 10 Ватт, имеющие световой поток в 800 Люмен, то для освещения нашей комнаты такими светодиодными лампами нам потребуется не менее 3000/800=3,75 лампочек. В результате математического округления получаем 4 лампочки по 10 Ватт.

Важно помнить, что желательно в помещении добиться равномерного распределения света. Для этого лучше располагать несколькими источниками света. В случае если вы планируете создавать художественное освещение с несколькими светильниками, монтируемыми в потолок, мы советуем использовать 8 светодиодных лампочек по 5 Ватт каждая и равномерно распределить их по потолку.

Обратите внимание то за основу производимых расчетов мы взяли нормы СНиП принятые в нашей стране. Поскольку нормы эти разработаны и приняты были давно, многие наши клиенты говорят, что уровень освещения согласно этих норм для них мал и света явно недостаточно. Поэтому мы рекомендуем увеличивать эти нормы в 1,5-2 раза при этом устанавливая несколько выключателей, разделяя их по зонам помещения и по количеству светильников. Это позволит включить часть светильников и получить мягкое, не очень яркое освещение, а в случае необходимости, включить полное яркое освещение.

www.calc.ru

Зачем делать расчет освещения?

В первую очередь, данный расчет необходим, для создания достаточной освещенности помещения, которая в свою очередь обеспечивает благоприятные и комфортные условия для жизни и здоровья человека.

Недостаток освещения или его чрезмерность, вызывает сильное напряжение глаз, быструю утомляемость и оказывает негативное психологическое давление, что неблагоприятным образом отражается на здоровье человека в целом.

На что следует обратить внимание при планировании освещения помещения?

Идеальным освещением для наших глаз, является естественный природный свет (дневное, утреннее или вечернее солнце, солнце за облаками).

Основной задачей расчета освещенности помещения, является максимальное приближение искусственного освещения к естественному. К искусственному освещению относиться такой свет, которым человек имеет возможность управлять.

Электрический свет, является искусственным, он получается в результате преобразование электрической энергии в один из видов электромагнитного излучения, которое воспринимается человеческим глазом как свет. Именно такое преобразование происходит внутри ламп установленных в корпусах осветительных электроустановок (светильники, люстры, бра, торшеры и так далее).

Перед тем, как рассчитать освещенность помещения необходимо произвести выбор ламп. Давайте посмотрим, какие виды ламп освещения, применяемые жилых помещениях, существуют:

  • Лампа накаливания (лампочка Ильича)
  • Галогенная лампа
  • Светодиодная лампа
  • Люминесцентная лампа
  • Компактная люминесцентная лампа
  • Газоразрядная лампа
  • Светильники ЛВО и ЛПО
  • Светодиодный прожектор

Каждая из этих ламп имеет свои характеристики, особенности, преимущества и недостатки. Поэтому, делая выбор в сторону конкретной лампы нужно учитывать следующие вещи:

  • Мощность лампы
  • Световой поток
  • Цветопередача

Эти данные указаны заводом изготовителем на упаковке лампы, опираясь на них, мы можем выбрать требуемую освещенность для конкретного помещения.

Мощность лампы – определяет, количество потребляемой электроэнергии лампой, измеряется в Ватах (Вт)

Световой поток – излучаемое лампой количество света, измеряется в Люменах (Лм).

Цветопередача – состоит из цветовой температуры и оттенка. Цветовая температура измеряется в диапазоне от красного 1800 К – до синего 16 000 К цвета. Измеряется в Кельвинах (К). Оттенок, для большинства видов ламп освещения, может быть теплого или холодного света, задает общую тональность светового потока.

Таблица цветопередачи некоторых источников света.

Таблица №1

Чем меньше значение, тем цветность ближе к красному, чем больше, тем ближе к синему. Например, знакомая нам всем 100 Ваттная лампа накаливания имеет цветность 2800 К.

Теперь, поговорим о таких понятиях как световой поток и световая отдача.

Световой поток – количество света излучаемое лампой.

Световая отдача – отношение светового потока к мощности (люмен на ватт, лм/Вт), показатель эффективности осветительной способности лампы, а так же ее экономичности.

Для наглядности, ниже приведена таблица световой отдачи некоторых источников света.

Таблица №2. Световой поток и световая отдача некоторых видов ламп.

Из таблицы видно, насколько отличаются показатели различных ламп. Именно поэтому, выбору следует уделить особое внимание.

Так же, немаловажную роль в освещенности помещения играют осветительные конструкции, в которые будут установлены выбранные лампы (люстра, светильник, бра).

Здесь, основными факторами являются:

  • Место установки (на стену или потолок),
  • Высота установки,
  • Наличие декоративных плафонов, их прозрачность,
  • Куда направлена лампа в светильнике (вверх, вниз, вбок).

Открытая лампа, даст больше светового потока, чем лампа закрытая непрозрачным плафоном. Чем выше от пола установлена лампа, тем больше от нее будет света, соответственно, светильник, смонтированный на потолке, будет освещать площадь больше, чем светильник, установленный на стене.

Стоит отметить еще один очень важный момент, который необходимо учесть при расчете освещенности помещения. Цвет стен и мебели. Ни для кого не секрет, что светлые тона отражают свет, а темные поглощают. При использовании темных цветовых решений в дизайне, будьте готовы к потерям освещенности за счет цвета.

Нормы освещенности жилых помещений

Для того чтобы знать, сколько конкретному помещению требуется освещения, главным управлением строительства разработаны специальные нормативные правила, которые прописаны в документации под названием СНиП (строительные нормы и правила). Ниже, в таблице, приведены нормы освещенности жилых помещений, согласно этих правил.

Стоит пояснить, что под понятием освещенности подразумевается необходимое количество светового потока на 1 квадратный метр помещения. Измеряется освещенность в Люксах (Лк).

Ниже приведена таблица освещенности жилых помещений согласно требований СНиП. Используя ее значения можно без труда самостоятельно выполнить довольно несложный расчет. Как его выполнить рассмотрим на конкретном на примере после таблицы.

Таблица №3. Нормы освещенности жилых помещений, согласно СНиП

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.

ineir.by

Нормы освещенности комнат

Эффективность светового излучения в квартире должна быть разной. Если в любой из комнат свечение будет одинаково ярким, направленным или, наоборот, рассеянным, то уровень комфорта заметно снизится.

Поэтому в помещениях разного целевого назначения СНиП предусматривает несколько уровней освещенности:

  • прихожая квартиры – 100-200 лк;
  • домашний кабинет – 300 лк;
  • гостиная – 150 лк;
  • спальня – 200 лк;
  • кухня – 150-300 лк;
  • детская – 200 лк;
  • санузел – 50-200 лк.

Площадь комнаты и ее высота – ключевые факторы при определении достаточной яркости света. Многое зависит от типа освещения: основной свет; локальное; функциональное; декоративная подсветка. В нормах указываются разные показатели освещенности для некоторых комнат.

При создании функциональной осветительной системы светильник должен излучать более яркий свет. Декоративная подсветка предполагает необходимость монтажа ламп невысокой эффективности. Названные показатели освещенности подходят для жилых помещений высокой 2,5-3 м.

Как добиться равномерного освещения?

Если будут задействованы светодиодные излучатели, то следует продумать их расположение, приняв во внимание основной параметр – световой поток. Чем ярче излучение светильников, тем дальше они устанавливаются друг от друга.

Чтобы охватить всю площадь комнаты или отдельную зону, рекомендуется предварительно рассчитать достаточное количество ламп.

Равномерный потолочный свет организуется посредством монтажа разнотипных осветительных элементов. Можно выбрать различные комбинации: центральный светильник (люстра) и точечные излучатели, установленные по разным схемам; несколько потолочных приборов основного света и декоративный свет; точечные излучатели в нужном количестве и с подходящими характеристиками, используемые при организации основного света без применения люстры.

Определение уровня освещенности

Общая интенсивность свечения ламп для комнат разного целевого назначения определяется так:

  • Ф = Е*S*kз,
  • где Е – освещенность 1 кв. м;
  • S – площадь;
  • Kз – коэффициент запаса.

Последний из названных параметров напрямую зависит от высоты установки светильников и отражательной способности разных поверхностей (стен, потолков, пола). Для жилья, но только при условии установки ламп на базе диодов, этот показатель равен 1,1.

В качестве примера можно рассмотреть расчет светодиодного освещения детской:

Ф = 200*6*1,1= 1 320 лм.

Соответственно, в таких условиях необходимо задействовать излучатели, которые характеризуются световым потоком нужного значения, чтобы в совокупности можно было получить значение – 1 320 лм.

Сколько нужно светильников

Существуют разные формулы расчета количества ламп и приборов. Многое зависит от их типа. Например, в точечных моделях обычно установлен всего один источник света, соответственно, чтобы рассчитать количество таких приборов, нужно разделить общую освещенность (Ф) на показатель светового потока одного излучателя.

Если стоит другая задача: определить, сколько потребуется светильников с несколькими лампочками, то рекомендуется применить следующую формулу:

  • N = (Е*S*kз*z*100)/(n*Ф*ɳ),
  • где Е – нормируемая освещенность, лк (табличная величина);
  • S – площадь комнаты, кв. м;
  • kз – коэффициент запаса (1,1);
  • z – значение неравномерности освещения (для диодных ламп равно 1);
  • Ф – световой поток излучателя, лм;
  • ɳ — коэффициент осветительного элемента (равен 1);
  • n – количество осветительных элементов в одном приборе.

В результате можно максимально точно рассчитать нужный уровень освещенности и узнать, сколько нужно установить осветительных приборов. В любом случае всегда лучше руководствоваться приблизительными данными, чем организовывать освещение «на глаз».

Следует учесть также тип используемых лампочек. Они могут отличаться по цоколю (резьбовой, штырьковой), цветовой температуре (от теплых до холодных оттенков), мощности.

В частности, диодные излучатели для дома характеризуются небольшой нагрузкой на сеть: от 3 до 15 Вт. Этого достаточно, чтобы обеспечить яркий свет для жилых помещений.

Таким образом, от количества приборов будет зависеть общая освещенность помещения. Но, кроме этого, должны быть учтены параметры ламп: температура цвета, световой поток, мощность. Чтобы получить равномерное свечение, используя светодиодные приборы, нужно руководствоваться расчетами, иначе некоторые участки помещения могут быть недостаточно хорошо освещены, а другие, наоборот – слишком ярко освещены.

Можно выбрать любую из существующих схем освещения. Наиболее часто используемые варианты: с люстрой и точечной подсветкой; без основного осветительного прибора, функциональный свет обеспечивают точечные светильники.

proosveschenie.ru

Основные физические величины фотометрии

Для правильного выбора оборудования освещения необходимо учитывать его характеристики:

  • направление телесного угла;
  • величину светового потока;
  • значение освещенности;
  • силу света;
  • форму кривой силы света.

Телесный угол источника и световой поток в нем

Это два основополагающих термина фотометрии.

Телесный угол

Является безразмерной величиной. Он представлен конусом, который образован частью пространства, исходящим из центра сферы. В его вершине расположен источник, испускающий свет.

Телесный угол и световой поток в нем
Если мысленно смотреть по направлению лучей, то внутренний объем, видимый из центра и ограниченный кривой пересечения со сферой, как раз и будет телесным углом. Когда площадь основания конуса составляет величину R2, а R — радиус сферы, то это выделенное пространство в системе СИ называют «стерадиан» и используют для сравнения с другими углами.

Наиболее характерно использование телесного угла для выбора различных конструкций светодиодных ламп.

Угол рассеивания светодиодной лампы

Световой поток источника F

Это количество энергии, которую излучает светильник в пространство телесного угла за определённое время. Единицей измерения является люмен.

Необходимо четко разделять мощность излучения, измеряемую в ваттах и световой поток. Первая характеристика является чисто техническим параметром энергии источника, а вторая (поток) — учитывает особенности восприятия его значения нашим организмом.

Свет представляет собой поток электромагнитных волн различной частоты. Человеческое зрение воспринимает их спектр не одинаково. Лучшей восприимчивостью обладает светло желтый фон на границе с зеленым.

Спектральная восприимчивость глаза человека
При оценке световой восприимчивости значение этого участка принимается за единицу.

Освещенность поверхности Е

С помощью этого критерия, измеряемого в люксах, оценивают степень освещения поверхности от попадающего на нее светового потока.

Освещенность поверхности
Расположение поверхности под прямым углом обеспечивает наилучшее освещение, а под косым — изменяется в зависимости от ее наклона. При удалении от источника она снижается обратно пропорционально квадрату расстояния.

Световая отдача источников света
В расчете следует учитывать, что различные типы источников света, потребляя одинаковую мощность, способны по разному создавать поток, освещать рабочую поверхность.

Сила света источника I

Это величина световой энергии, заключенной внутри телесного угла распространения светового потока. Ее измеряют в канделах.

Зависимость силы света от угла раскрытия светового пучка
Для ее анализа приведена зависимость источника с мощностью 80 ватт, распределяющего световой поток на три позиции.

Приведенная картинка наглядно демонстрирует, что при удалении от источника площадь освещения возрастает, а освещенность падает. Свет тускнеет.

Формы кривых силы света

Внутри жилых помещений светильники распространяют свет не вкруговую, как обычно принято рассматривать в фотометрии, а в половине сферы, ограничивая проникновение светового потока на верхнюю часть потолка в горизонтальной плоскости у подвешенной люстры или на заднюю часть стены у настенного бра.

Трехмерное представление кривой силы света
С учетом этих особенностей и рассмотрим кривые силы света. Они представляются графическим изображением световых линий в пространстве, зависящих от радиальных углов.

По части светового потока, освещающего рабочее место, светильники классифицируют на источники с:

  1. прямым светом, направляющими более 80% потока в заданном направлении;
  2. преимущественно прямым — 60÷80%;
  3. рассеянным — 40÷60%;
  4. отраженным — менее 20%.

Они создают различное направление максимальной силы света и характеризуются семью различными кривыми характеристик. Для домашнего мастера важно знать две:

  1. косинусную закономерность, выражаемую кривой света Д;
  2. равномерную — кривая М.

Распространенные формы кривых силы света
По кривой силы света оценивают:

  • возможности светильников;
  • их способность создавать зону максимального освещения;
  • удаление высоты подвеса;
  • расстояния между источниками;
  • общее количество.

Например, светильники с характеристикой Д при подвешивании на высоте 2÷3 метра обеспечивают яркое и ровное освещение довольно большой площади.

Критерии выбора осветительных приборов

Хорошие условия для искусственного освещения создаются при комплексном учете трех критериев:

  1. комфорта;
  2. безопасности;
  3. эстетики.

Критерии выбора светильников

Обеспечение комфорта

Техническими характеристиками светильников по этому показателю являются:

  • цветовая температура;
  • показатель дискомфорта;
  • индекс цветопередачи.

Что такое цветовая температура

Этим показателем характеризуют интенсивность излучения волны света оптического диапазона, зависящую от ее частоты колебаний.

Цветовая температура светодиодных ламп
Измеряют в градусах Кельвина.

Показатель дискомфорта

С его помощью оценивают слепящее действие светильника, когда создается блескость, формирующая неприятное восприятие света из-за неравномерного распределения яркостей.

Для выравнивания блескости используют экраны, фильтры, рассеиватели или светильники с отраженным светом.

Индекс цветопередачи

Это показатель соответствия между уровнем восприятия цвета предметов при нормальном, естественном освещении и при использовании конкретного искусственного источника. Он характеризует степень отклонения цветов светильниками от обычного состояния.

Для солнечного спектра принят коэффициент цветопередачи Ra=100. Чем он ниже у светильника, тем больше происходит искажение цвета.

Критерии безопасности

По условиям воздействия на зрение человека они делятся на:

  • коэффициент пульсаций;
  • уровень освещенности, который мы уже рассмотрели выше.

Что такое коэффициент пульсаций

Рассмотрим на примере работы светодиода, который излучает свет только при соблюдении полярности подключенного напряжения.

Как работает светодиод
Пульсации образуются за счет прохождения тока сменяющегося направления. Таким же эффектом обладают отдельные конструкции люминесцентных ламп.

Законодательство требует использовать в офисных помещениях светильники, создающие пульсации не более 10%. Для жилых помещений и рабочих мест с компьютерной техникой этот показатель жестче — до 5%.

Критерии эстетики

Они влияют на:

  • оформление;
  • распределение света.

Обычно этими вопросами занимаются дизайнеры и художники-осветители. Домашний мастер вполне может перенять их опыт и сделать расчет средств, посмотрев несколько выставленных в свободный доступ работ.

Как выполнить расчет освещения

Для его проведения можно воспользоваться:

  1. популярными ручными методиками:
  2. специализированными компьютерными программами.

Способы ручного расчета освещения

Наиболее доступными являются методы:

  1. коэффициентов;
  2. удельной мощности;
  3. точечного распределения;
  4. использования прототипов.

Способ использования коэффициентов

Он позволяет вычислить количество необходимых для хорошего освещения светильников N по выражениям, представленным на картинке.

Расчет количества светильников N для помещения
Числитель Е∙S∙Kз характеризует отсвечивание, а знаменатель U∙n∙Фл — яркость.

Коэффициент отражения учитывает состояние поверхностей, выражается в процентах и принимается:

  • 70÷80 — для белых оттенков;
  • 50 — светлых цветов;
  • 30 — серых;
  • 20 — темно-серых;
  • 10 — темных поверхностей.

Коэффициент запаса выражается в единицах от идеальных условий, зависит от типа помещения и принимается:

  • 1,25 — внутри очень чистых пространств и осветительных установок с небольшим временем эксплуатации;
  • 1,50 — в чистых помещениях;
  • 1,75 — для наружного освещения;
  • 2,00 — при сильном загрязнении наружного или внутреннего освещения.

Подставив в верхнюю формулу все выбранные коэффициенты, можно простыми арифметическими действиями вычислить количество светильников.

Расчет по удельной мощности

Для использования этой методики необходимо пользоваться специальной справочной документацией. Такой способ обычно предусматривает создание определённого запаса светильников. За счет этого он не является экономным.

Расчет точечным методом

Способ основан на составлении плана или эскиза помещения и графического нанесения на нем рабочей поверхности и светильников для ее освещения.

Фрагмент расчета светильников точечным методом
Метод довольно непростой, он применяется в основном для потолков или стен различных сложных форм и конфигураций, создаваемых дизайнерами. Расчет выполняется точно, считается экономным в плане электроснабжения.

Расчет на основе прототипов

Метод использует таблицы в справочниках, подготовленные для типовых помещений. Расчеты многократно опробованы на практике и в них внесены коррективы. За счет этого получается довольно хорошая точность.

Способы расчета освещения компьютерными программами

Довольно доступный метод, рассчитанный на уровень учеников, представлен в видеоролике владельца Mordovskysvet “on-line калькулятор”. Рекомендуем ознакомиться с ним для использования в домашних целях.

Профессионально выполнять эти же действия можно с помощью популярной программы DIALux.

housediz.ru


You May Also Like

About the Author: admind

Добавить комментарий

Ваш e-mail не будет опубликован. Обязательные поля помечены *

Этот сайт использует Akismet для борьбы со спамом. Узнайте как обрабатываются ваши данные комментариев.

Adblock
detector