Интенсивность дневного света в яркий летний день составляет от 10 000 до 25 000 люкс. В полнолуние: 0,27 лк. Комфорт для глаз и продуктивная работа в офисе достигаются при 320-500 лк.
Как самостоятельно рассчитать освещенность в квартире, не углубляясь в физику?
Если вы знаете основы: Коэффициенты поглощения и отражения света, индекс цветопередачи, почему важна высота потолка и т.д., переходите сразу к пункту 5, где мы собрали быстрые способы расчета освещения. Если вы столкнулись с незнакомыми терминами, потратьте 30 минут на ознакомление с темой, чтобы потом не пришлось тратить слишком много денег при ремонте.
Почему это важно? Помимо того, что тусклый свет ухудшает зрение, а слишком яркий раздражает, освещение также вдохновляет комнату. Представьте, что вы потратили две недели на выбор дивана определенного оттенка алебастра. Затем вы две недели ждете доставки, потому что, конечно же, дивана нет в наличии. Наконец, диван у вас дома. Вы вносите последние штрихи: ставите рядом с диваном лампу и включаете ее. И тут алебастровый диван превращается в грязную лужу.
Помните, что дорогой ремонт с плохо продуманным освещением выглядит хуже, чем дешевый ремонт с выгодным освещением.
Шаг 1. План освещения
Для составления плана освещения все, что вам нужно, это лист бумаги, карандаш и примерный чертеж того, где и как будет (или уже) расставлена мебель. Начните с того, что в каждой комнате должно быть три типа освещения:
- общее ― равномерно освещает все пространство.
- рабочее ― над рабочей поверхностью, столом и т. д. С таким светом не нужно щуриться, когда моешь посуду или режешь овощи.
- декоративное ― подсветка карнизов, ступеней и т. д. Такой свет делает атмосферу в пространстве.
Теперь вопрос, почему именно 3 типа — одной люстры посередине недостаточно. Возьмем, к примеру, гостиную, многофункциональную комнату — кто-то читает книгу, кто-то собирает лего, а кто-то моет пол. Все это разные сценарии освещения. Возьмем одну люстру в центре комнаты — такого освещения явно недостаточно. Люстра осветит центр гостиной, но она будет создавать тени в углах, особенно если гостиная большая. В любом случае, все будут моргать и напрягать глаза. И если заранее провести приблизительный опрос, то станет ясно, что торшер (лампу для решения задач) нужно поставить возле кресла Вольтера, потому что люди любят проводить там время за чтением. Над журнальным столиком собраны кирпичики Lego, поэтому для расстановки акцентов нужна еще и люстра. Существует множество различных сценариев.
Пример рассеянного и акцентного освещения в интерьере гостиной
Следует помнить, что сценарии освещения у всех разные, в зависимости от образа жизни. Возможно, вам нужен только встраиваемый светильник и торшер. Но в любом случае, хороший план освещения перед походом в магазин поможет вам точно определить, где вам нужен свет, где его мало или слишком много и так далее.
Примеры функционального дневного освещения и акцентного освещения в гостиной
Семь раз подумай перед просчётом освещения
Зачем нужны подсчёты по свету и что следует знать
Приятную атмосферу для жизни людей создает искусственный свет от ламп. Слишком малое или слишком большое количество света вызывает дополнительное зрительное напряжение и раздражение глаз, что делает необходимым ношение очков и приводит к потере энергии и дискомфорту. По этой причине важно рассчитать освещенность помещения, определить, соответствует ли она нормам, и выбрать оптимальный источник света, приближенный к естественному освещению.
В зависимости от дизайна и способа распределения необходимого света в доме, электрическое освещение в помещениях делится на три типа: общее освещение, акцентное освещение и местное освещение. Разобраться в расчетах общего освещения со светодиодными светильниками для дома может быть непросто. Расчет требует понимания основных параметров и определений освещения объекта.
Основные световые характеристики, единицы измерения
Свет можно измерить и описать, как и многое в «свете». В физике освещенность — это «интегральная» величина, определяемая многими параметрами, которые изучаются в науке фотометрии.
Таблица 1: Используемые физические термины света, обозначения и единицы измерения:
| Характеристика | Обозначение | Единица измерения |
| Световой поток | Ф | Лм люмен |
| Сила света | I | Kд кандела, «свеча» |
| Яркость | L | Kд/м² нит (нт) |
| Освещённость | E | Лк люкс |
| Световая температура | K | Кельвин |
| Световая отдача | H | лм/Вт. |
Люмен Световой поток — это волновая энергия, излучаемая источником во всех направлениях, воспринимаемая зрительным восприятием как «яркость». Люмен светового потока определяется распределением световых лучей на отраженные, рассеянные и прямые. Чем выше число люменов, тем выше общий световой поток.
Сила света (I) сопоставима с плотностью светового потока в помещении, его интенсивностью. При определении I световой поток (F) делится на телесный угол (ꭥ) в стерическом направлении светового потока.
Под интенсивностью света понимается количество света (световой поток) на освещенную поверхность (E=F/S). Люкс прямо пропорционален силе света источника и обратно пропорционален квадрату расстояния от источника (при условии перпендикулярного потока к поверхности).
При определении значений освещенности видна их корреляция и качественное различие: светильник ярче даже при высоких значениях люмена, а поверхность более освещена при достаточно высоких значениях люкса.
Источник света характеризуется эффективностью преобразования электроэнергии в свет (светоотдача H). Она измеряется в люменах на ватт.
Обмен энергией (излучение света) между источником электричества и внешним пространством (в терминах освещенности) по существу является работой в физическом смысле (1 джоуль = 1 ватт * 1 секунда). Работа — это мощность излучения, умноженная на время. При известном среднем значении световой отдачи (H) лампы можно приблизительно определить световой поток. Более яркий источник света имеет большую силу света. Из источников света с одинаковой силой света (I) светодиодные лампы потребляют меньше электроэнергии.
Нормы освещённости для разных помещений
В жилом помещении имеются различные типы комнат, предназначенные для отдыха и работы, для всех видов деятельности человека. Гигиенические требования регулируют освещенность в каждом помещении. Для Крайнего Севера и полярных станций разработаны отдельные правила и стандарты.
Недостаточно рассчитать яркость по нормам СНиП, но важно учитывать назначение помещения. Максимальная яркость требуется для чтения, письма и рисования, когда требуется рассмотреть мелкие детали предметов.
Таблица 2. Нормальные значения освещенности для жилых комнат:
| Тип помещения | Необходимое освещение на 1м² (Люкс) |
| Прихожая | От 80 до 100 |
| Кухня | От 200 до 250 |
| Ванная комната | От 200 до 250 |
| Гостиная | От 300 до 400 |
| Детская | 200 |
| Спальня | От 200 до 250 |
| Кладовка | 200 |
При определении освещенности на 1 м² в помещении она измеряется не в ваттах светильника, а в световом потоке (Ф) на квадратный метр площади. Значения в таблице показывают средние типичные значения для освещения 1 м² площади. Освещенность для проверки соответствия нормам измеряется с помощью приборов с фотодатчиками.
Данные должны быть заполнены для помещений высотой 250-300 см (источник света на высоте потолка). Если светильник находится ближе к горизонтальной поверхности, то световой поток будет ярче.
Первый шаг в расчетах — не измерение и умножение, а ознакомление с признанными стандартами. Согласно признанным стандартам, уровень освещенности в помещениях должен быть следующим (в люксах):
- 50-10 0 – коридоры, холлы, лестницы, ванные комнаты,
- 150 – комнаты жилого назначения и места приготовления пищи,
- 200 – детские, конференц-залы, комнаты для совещаний,
- 300 – кабинеты, офисы, читальные залы,
- 100-400 – пр оизводственные цеха в зависимости от их направленности.
Точные значения для различных установок можно найти в официальном документе «СНиП 23-05-95», который находится в Электронном сборнике нормативно-правовой информации.
Как рассчитать освещение по формуле
Как и для каждой проблемы, для нашей существует множество решений.
Простая формула для расчета площади помещения выглядит следующим образом
X = A * B * C, где:
X — световой поток (лм).
A — норматив для данного помещения.
C — коэффициент высоты потолка. (для стандартных потолков до 2,7 м C = 1; для высоких потолков до 3,5 м C = 1,5; для очень высоких потолков до 4 м C = 2).
Предположим, нам нужно выбрать лампы для офиса площадью 16 м2 в новом здании с высотой потолка 3 м.
Но сколько ламп нам понадобится? Взгляните на таблицу ниже.
Если вы выбрали настольную лампу Ziverd BURO S opal 18W. 4800/1800 = 2,67. Другими словами, для этого стола будет достаточно трех изделий.
Обратите внимание, что световой поток современных светодиодных ламп может отклоняться от стандартных значений. В каталоге производителя это значение также указывается в характеристиках изделия. Не забудьте принять его во внимание. Например, для модели BURO S opal оно составляет 2100.
Формула расчета по площади с поправочным коэффициентом
В этом случае искомым значением является освещенность (в люксах). В обобщенном виде формула выглядит следующим образом:
E = h * F / S, где
Ф — световой поток, падающий на поверхность.
S — поверхность.
h — поправочный коэффициент. Дело в том, что только часть света достигает поверхности, а часть рассеивается по пути. Программы освещения и компьютеры по умолчанию присваивают этой переменной значение 0,5.
Приложив немного времени и терпения, можно получить более точные значения. Для этого давайте рассчитаем коэффициент пространства.
i = S /( A + B )* h, где
S — площадь помещения,
A — длина помещения,
H — длина расстояния между светильником и поверхностью, на которую падает свет.
Чтобы понять, какая часть светового потока используется после рассеивания и какое значение h следует использовать в формуле, см. следующую таблицу.
Давайте попробуем это сделать. Допустим, у нас есть ювелирный салон 6*5 м в торговом центре с потолками высотой 4 м. Высота прилавка составляет 110 см. Мы планируем установить 18 линейных потолочных светильников с микропризмами Ziverd BURO s 18 с яркостью 2100 люмен.
Сначала рассчитаем коэффициент помещения:
i = 30/(6+5)*(4-1,1) = 0,94
Согласно таблице, наш коэффициент светового потока составляет 40%.
Теперь мы можем определить значение яркости:
E = 0,4*2100/30 = 28 (люкс).
Согласно «СНиП 23-05-95», освещенность торгового зала в ювелирном магазине должна составлять 300 люкс. Это означает, что нам необходимо 11 светильников Ziverd BURO s 18 изделий.
Аналогичным образом можно рассчитать освещение производства и мастерской. Необходимо учитывать размер помещения, высоту станков и рабочих мест, выполняемую деятельность и нормы освещения для каждого помещения. Если вы используете встраиваемые светильники, такие как Ziverd KRONA MP 50, расстояние следует рассчитывать от самого светильника, а не от потолка.
Онлайн калькулятор
Чтобы определить количество источников света, можно воспользоваться калькулятором светодиодного освещения:
При выборе светодиодных ламп следует обратить внимание на наиболее важные параметры, от которых зависит качество освещения.
- Цветовая температура;
- Тип рассеивателя;
- Световой поток.
Цветовая температура
Цветовая температура светодиодов традиционно делится на три категории.
- WW — тёплый белый (цветовая температура 2500-3000 К);
- W -белый (цветовая температура 3000-4200 К);
- CW -холодный белый (цветовая температура выше 4500 К).
Оптически более высокие цветовые температуры светят ярче. Например, оптическая яркость CW составляет четверть от WW при той же мощности.
Тип рассеивателя
Рассеиватель может быть матовым или прозрачным. Матовый рассеиватель обеспечивает более равномерное распределение светового потока, но потери силы света могут достигать 25-30%. Для освещения относительно большой площади целесообразнее использовать лампу с прозрачным рассеивателем, но для настольной лампы, безусловно, лучше использовать лампу с матовым рассеивателем.
Световой поток
При выборе лампы обязательно обратите внимание на величину светового потока. Он зависит от типа и качества светодиодной матрицы.
| Китай | Тайвань | Европа | |
|---|---|---|---|
| Яркость, Лм | 240 | 380-420 | До 500 |
| Мощность, Вт | 4,8 | 4,8 | 4,8 |
Необходимая мощность светодиодной лампы зависит от вышеперечисленных параметров. Для теплого освещения номинальная мощность должна быть на 25-30% выше, чем для холодных ламп.
Неточности и погрешности при расчёте светодиодного освещения
Обычные лампы часто заменяют на светодиодные во время планового ремонта. В процессе эксплуатации потом выясняется, что света недостаточно.
Основная причина таких казусов — неучет коэффициента отражения поверхностей.
Оклейка комнаты темными обоями, использование темного линолеума или ламината, матовый подвесной потолок могут значительно уменьшить освещенность помещения. В этом случае речь идет об общем освещении. Интенсивность света на столе, над которым установлена светодиодная лампа, может быть достаточной. Но если вы лежите на диване и пытаетесь читать любимую книгу, вы будете чувствовать себя неуютно, если стены отражают мало света от плафонов.
Такие факторы принято учитывать при определении коэффициента отражения:
- 70% — белый цвет поверхности;
- 50% — светлый;
- 30% — серый;
- 10% — темный;
- 0% — черный;
Существует множество поправочных таблиц для определения освещенности помещения при различных коэффициентах отражения. Для упрощения расчета можно использовать упрощенную формулу.
Для упрощения расчета общего коэффициента отражения можно использовать простую формулу.
Это дает среднее значение, которое позволяет применить поправочный коэффициент к нашим расчетам.
Пример:
В комнате белый потолок (КО 70%), обои персикового цвета (КО 50%) и ламинированный пол светлого цвета (КО 50%).
Средний коэффициент отражения = (0,7+0,5+0,5)/3*1,2 = 0,7
Если в помещении установлены светодиодные лампы с номинальным световым потоком 1400 люмен, то для расчета количества светильников на комнату берем 1400*0,7 = 1000 люмен.
Как выбрать светодиодные светильники для помещения?
При освещении помещения светодиодами необходимо руководствоваться следующими элементами:
- Рассеивание света.
- Цветовая температура.
- Величина светового потока.
Если выбрать, например, матовый свет, то получится мягкое, рассеянное освещение (подходит для кабинетов и небольших комнат), в то время как прозрачное распределение света больше подходит для больших помещений. Теплый свет больше подходит для жилых помещений, нейтральный белый свет — для освещения рабочих поверхностей, а холодный свет — для освещения кладовых.
Виды точечных светильников
Существует множество различных решений для точечного освещения. Точечные светильники могут быть накладными (крепятся к стенам или потолку) или встраиваемыми. В зависимости от типа расположения, существуют поворотные и неповоротные светильники, даунлайты, стоп-сигналы, светодиодные светильники с карданным креплением и встраиваемые светильники.
Как рассчитать освещение светодиодной лентой?
Светодиодные ленты предназначены для декорирования помещений. Метод расчета основан на световом потоке на 1 метр ленты. Конечно, можно выбрать и мощные светодиоды. Однако они больше подходят для уличного освещения — фасадов, неоновой рекламы и рекламных щитов. Для внутреннего освещения дома достаточно лампы мощностью от 6,5 до 24 Вт.
Как рассчитать количество точечных светильников?
Поскольку прожекторы имеют один источник света, формула для расчета количества компонентов — E/F, где E — общая нормативная освещенность помещения, а F — световой поток, излучаемый диодом.
Таким образом, для гостиной площадью 18 квадратных метров потребуется количество проекторов с яркостью 300 люмен:
Каково количество светильников на квадратный метр для потолка Армстронг? Учитывая стандарты, на 5 квадратных метров помещения требуется 1 такой светильник.
Расчет освещения без люстры: количество светильников в помещении
При этом необязательно иметь в комнате люстру. Достаточно оборудовать потолок точечными светильниками, которые равномерно распределяют свет в помещении.
Из соображений комфорта не имеет смысла использовать мощные светодиоды. Лучше приобрести несколько ламп меньшей мощности, но равномерно распределить их по комнате.
Расчет светодиодного освещения с люстрой
В этом случае лучше применить следующий подход. Создайте систему освещения, включающую люстру и точечные светильники.
- Определяют суммарный световой поток для зоны, освещаемой люстрой.
- Подбирают под зону прибор с учетом его мощности.
- Рассчитывают световой поток для других зон, подсвечиваемых светодиодами.
- Определяют количество led-ламп.
- Подбирают их мощность.
Возможные неточности и погрешности при расчете освещения
Бывает, что после замены даже классического освещения на светодиоды в комнате не хватает света. Факт, что на качество света влияет цвет потолка, стен и пола. При определении интенсивности светового потока учитывается коэффициент отражения: темный цвет — 10 %, серый фон — 30 %, светлый фон — 50 % и почти белый или белый — 70 %. Общий коэффициент отражения является средним значением. Для серого пола, белых стен и белого потолка он составляет 0,57 ((0,3+0,7+0,7+0,7)/3). Световой поток отдельных светильников умножается на средний коэффициент.
Расчет уличного освещения светодиодными светильниками
Для наружного освещения (двор, сад, парк) используется следующая формула:
n — количество светильников,
E — номинальная освещенность,
S — площадь территории,
K — коэффициент длительного использования,
Z — коэффициент неравномерного распределения света,
F — коэффициент излучаемого света,
ȵ — коэффициент отражения помещения.
Пример
Для площади 100 м² коэффициент освещенности составляет 10 люкс на 1 м². Мощность светильника составляет 40 Вт, а освещенность — 90 лм/Вт. Коэффициент отражения равен 0,5, длительность — 1,1, неравномерность распределения — 1,2.
F = 40*90= 3600 лм
n =10*100*1,1*1,2/(3600*0,5) = 0,7.
В этом случае необходим 1 проектор.
Поэтому количество светильников выбирается в зависимости от величины светового потока. При выборе светодиодных светильников для помещений необходимо учитывать их мощность, размер помещения, нормы освещенности и высоту потолка.
Светодиодные светильники устанавливаются с учетом создаваемого светового потока. Чем он выше, тем больше должно быть расстояние между приборами. Эффективным считается угол освещения в 120 градусов. Свет в помещении должен быть равномерно распределен.
