Calcul de la lumière par mètre carré. Calcul de l'éclairage de la pièce avec des lampes à LED

Je vais essayer d'énoncer très brièvement et simplement la méthode de calcul manuel de l'éclairage dans les pièces, qui m'a été enseignée dans le cours "Calcul d'éclairage" de l'école de conception d'éclairage LiDS.

Quel devrait être l'éclairage
Lors de la planification de l'éclairage, vous devez tout d'abord déterminer l'éclairage cible qui répond aux normes et calculer le flux lumineux total que les luminaires de la pièce doivent donner.
Il est facile de décider des normes - soit nous recherchons notre type de pièce dans les tableaux SanPiN 2.21 / 2.1.1 / 1278-03 "Exigences hygiéniques pour l'éclairage naturel, artificiel et combiné des bâtiments résidentiels et publics" et SP 52.13330.2011 «Éclairage naturel et artificiel», ou nous sommes d'accord avec l'exigence de base pour l'éclairage des locaux résidentiels - 150lx ou espace de bureau avec des ordinateurs - 400lx.

Une estimation approximative de ce qui est nécessaire flux lumineux
Par défaut, le calcul de l'éclairement se fait dans le programme Dialux. Mais le résultat, au moins approximativement, doit être connu à l'avance afin de pouvoir comparer les données avec l'estimation « à vue ».
Comme il est écrit même dans Wikipédia, l'éclairement moyen d'une surface est le rapport du flux lumineux qui tombe dessus à la surface. Mais dans une vraie pièce, une partie du flux lumineux de la lampe n'atteint pas les plans de travail, disparaissant sur les murs. L'éclairage dans une pièce est le rapport du flux lumineux total des luminaires à la surface de la pièce avec un facteur de correction "η".

La proportion de lumière "η" qui atteint les surfaces de travail peut être estimée à l'œil nu. Dans l'approximation la plus générale, pour une pièce très moyenne avec une sorte de lampes, environ la moitié de la lumière atteint les surfaces de travail, ce qui signifie que pour une estimation très approximative, vous pouvez utiliser le coefficient η = 0,5.
Par exemple, dans une pièce d'une superficie de 20m 2 , une lampe avec un flux lumineux de 700lm (équivalent à une lampe à incandescence de 60W) créera un éclairement E = 0,5 × 700lm / 20m 2 = 18lx. Et cela signifie que pour atteindre la norme de 150lx, il faut F = 700lm × (150lx / 18lx) = 5800lm, soit l'équivalent de 8 ampoules à incandescence de 60W chacune !
(Un demi-kilowatt de lampes à incandescence par petite chambre! On comprend pourquoi les normes d'éclairage pour les locaux d'habitation sont beaucoup plus faibles que pour les institutions, et pourquoi les institutions n'ont pas été éclairées par des lampes à incandescence depuis longtemps.)

Méthode plus précise de calcul manuel
Mais comme les locaux sont différents murs, formes différentes, avec des plafonds hauts ou bas, le facteur de correction n'est pas forcément égal à 0,5 et est différent pour chaque cas : en pratique, de 0,1 à 0,9. Étant donné que la différence entre η = 0,3 et η = 0,6 signifie déjà une accélération des résultats d'un facteur deux.
La valeur exacte de η doit être tirée des tables du facteur d'utilisation du flux lumineux, développées en URSS. En pleine forme avec les explications du tableau je donne dans un document séparé. Ici, nous utiliserons un extrait des tableaux pour le cas le plus courant. Pour une pièce lumineuse standard avec des réflectances mur et plafond de 70%, 50%, 30%. Et pour les plafonniers qui brillent sous eux-mêmes et un peu sur le côté (c'est-à-dire qu'ils ont une courbe d'intensité lumineuse standard dite "cosinus").

Languette. 1 Coefficients d'utilisation de la lumière pour les plafonniers cosinus dans une pièce avec des réflectances au plafond, au mur et au sol de 70 %, 50 % et 30 % respectivement.

La colonne de gauche du tableau contient l'indice de la pièce, qui est calculé par la formule :

, où S est la surface de la pièce en m 2, A et B sont la longueur et la largeur de la pièce, h est la distance entre la lampe et la surface horizontale sur laquelle on calcule l'éclairement.
Si on s'intéresse à l'éclairement moyen des surfaces de travail (tables) dans une pièce d'une superficie de 20m 2 avec des murs de 4m et 5m, et une hauteur de suspension de lampe au dessus des tables de 2m, l'indice de la pièce sera égal à je = 20m 2 / ((4m + 5m) × 2,0m) = 1,1. Après s'être assuré que la pièce et les luminaires correspondent à ceux indiqués en légende du tableau, on obtient un facteur d'utilisation du flux lumineux de 46%. Le facteur η = 0,46 est très proche de l'estimation désinvolte η = 0,5. L'éclairement moyen des surfaces de travail avec un flux lumineux total de 700lm sera de 16lx, et pour atteindre l'objectif de 150lx, F = 700lm × (150lx / 16lx) = 6500lm sera nécessaire.
Mais si les plafonds de la pièce étaient un demi-mètre plus haut et que la pièce n'était pas une pièce "lumineuse", mais une pièce "standard" avec des réflectances de plafond, de mur et de sol de 50 %, 30 % et 10 %, le le facteur d'utilisation du flux lumineux η serait (cm . version étendue du tableau) η = 0,23, et l'éclairement serait exactement la moitié !

Vérification des calculs Dialux
Construisons une pièce dans la salle dialux de 4 × 5 m, de 2,8 m de haut, avec une hauteur de surface de travail de 0,8 m et les mêmes coefficients de réflexion qu'en comptage manuel. Et nous accrocherons 9 morceaux de petites lampes avec un diagramme cosinus classique de 720lm chacune (6480lm par cercle).

Riz. 1 Pris comme exemple luminaire Philips BWG201 avec un flux lumineux de 720lm, et sa distribution lumineuse classique "cosinus"

Obtiendrons-nous un éclairage moyen des surfaces de travail de 150lx, comme nous l'avons estimé manuellement ? Oui, le résultat du calcul dans Dialux est de 143 lux (voir Fig. 2), et dans une pièce vide sans meuble ni silhouette humaine - 149 lux. En ingénierie de l'éclairage, les valeurs qui diffèrent de moins de 10% sont considérées comme identiques.

Riz. 2 Le résultat du calcul dans dialux - l'éclairement moyen de la surface de travail (avec un facteur de sécurité de 1,0) était de 143 lx, ce qui correspond à la valeur cible de 150 lx.

Riz. 3 belles images auxquelles les gens croient.

Conclusion:
Une estimation grossière utilisant une méthode primitive utilisant la formule E = 0,5 × F / S prendra 1 minute de temps, encore 3 minutes pour clarifier le facteur d'utilisation selon les tableaux, environ 20 minutes pour un projet en dialux après une formation, et encore 20 minutes si vous voulez "pointer la beauté". Dialux donne très belles images(voir Figure 3) qui en valent la peine parce que les gens y croient. Mais en termes de rapport d'efficacité et de coûts de main-d'œuvre, l'éclairage au corps à corps est sans égal. Le comptage manuel est simple, fiable et efficace comme une pelle, donnant confiance et compréhension.

Paiement éclairage LED dans l'appartement

R Le calcul de l'éclairage LED vous permet d'organiser un système d'éclairage efficace. L'une des principales caractéristiques de ces lampes est la luminosité élevée de la lumière et, en outre, elles se caractérisent par un rayonnement directionnel qui, dans certaines conditions, est un avantage, dans d'autres, un inconvénient. Pour que la pièce soit éclairée par des lampes à diodes aussi uniformément que possible, vous devez utiliser quelques astuces.

Normes d'éclairage de la salle

L'efficacité du rayonnement lumineux dans l'appartement devrait être différente. Si dans l'une des pièces la lueur est également brillante, directionnelle ou, au contraire, diffuse, le niveau de confort diminuera sensiblement.

Normes d'éclairage de la salle

Par conséquent, dans des pièces à usages divers, SNiP prévoit plusieurs niveaux d'éclairage:

hall d'entrée de l'appartement - 100-200 lux;
bureau à domicile - 300 lx;
salon - 150 lux;
chambre - 200 lux;
cuisine - 150-300 lux;
enfants - 200 lux;
salle de bain - 50-200 lux.

La superficie de la pièce et sa hauteur sont des facteurs clés pour déterminer la luminosité suffisante de la lumière. Tout dépend du type d'éclairage : lumière principale ; local; fonctionnel; éclairage décoratif. Les normes indiquent différents indicateurs d'éclairage pour certaines pièces.

Lors de la création d'un système d'éclairage fonctionnel, le luminaire doit émettre une lumière plus brillante. L'éclairage décoratif implique la nécessité d'installer des lampes à faible efficacité. Les indicateurs d'éclairage nommés conviennent aux locaux résidentiels d'une hauteur de 2,5 à 3 m.

Comment obtenir un éclairage uniforme ?

Si des émetteurs à LED sont impliqués, leur emplacement doit être pris en compte, en tenant compte du paramètre principal - le flux lumineux. Plus le rayonnement des lampes est brillant, plus elles sont éloignées les unes des autres.

Pour couvrir toute la surface de la pièce ou zone séparée, il est recommandé de pré-calculer un nombre suffisant de lampes.

Le plafonnier uniforme est organisé en montant différents types d'éléments d'éclairage. Vous avez le choix entre différentes combinaisons : un luminaire central (lustre) et des spots installés le long différents régimes; plusieurs plafonniers de la lumière principale et de la lumière décorative ; des émetteurs ponctuels en quantité adéquate et avec des caractéristiques appropriées, utilisés dans l'organisation de la lumière principale sans l'utilisation d'un lustre.

Détermination du niveau d'éclairage

L'intensité totale de la lueur des lampes pour les pièces à usages différents est déterminée comme suit :

F \u003d E * S * kz,
où E est l'éclairement de 1 m². m;
S est l'aire ;
Kz - facteur de sécurité.

Le dernier de ces paramètres dépend directement de la hauteur d'installation des luminaires et de la réflectivité surfaces différentes(murs, plafonds, sols). Pour les logements, mais uniquement si des lampes à diodes sont installées, ce chiffre est de 1,1.

A titre d'exemple, considérons le calcul de l'éclairage LED pour une pépinière :

En conséquence, dans de telles conditions, il est nécessaire d'utiliser des émetteurs caractérisés par un flux lumineux Valeur souhaitée de sorte que dans l'ensemble, il a été possible d'obtenir une valeur de 1 320 lm.

De combien de lampes avez-vous besoin

Exister différentes formules calcul du nombre de lampes et d'appareils. Tout dépend de leur type. Par exemple, dans les modèles ponctuels, une seule source de lumière est généralement installée, respectivement, afin de calculer le nombre de ces appareils, vous devez diviser l'éclairement total (F) par le flux lumineux d'un émetteur.

S'il y a une autre tâche : pour déterminer combien de lampes avec plusieurs ampoules sont nécessaires, il est recommandé d'appliquer la formule suivante :

N \u003d (E * S * kz * z * 100) / (n * F * ɳ),
où E est l'éclairement normalisé, lx (valeur du tableau);
S est la superficie de la pièce, sq. m;
kz - facteur de sécurité (1,1);
z est la valeur de l'inégalité d'éclairage (pour les lampes à diodes, elle est égale à 1);
Ф – flux lumineux de l'émetteur, lm ;
ɳ - coefficient de l'élément d'éclairage (égal à 1);
n est le nombre d'éléments d'éclairage dans un luminaire.

En conséquence, vous pouvez calculer le niveau d'éclairage souhaité aussi précisément que possible et savoir combien vous devez régler. appareils d'éclairage. Dans tous les cas, il vaut toujours mieux se laisser guider par des données approximatives que d'organiser l'éclairage « à l'œil ».

Le type d'ampoules utilisées doit également être pris en compte. Ils peuvent différer par la base (filetée, broche), la température de couleur (des tons chauds aux tons froids), la puissance.

En particulier, les émetteurs à diodes pour la maison se caractérisent par une faible charge sur le réseau : de 3 à 15 watts. Cela suffit pour fournir une lumière vive aux zones résidentielles.

Ainsi, l'éclairement total de la pièce dépendra du nombre d'appareils. Mais, à côté de cela, les paramètres des lampes doivent être pris en compte : température de couleur, flux lumineux, puissance. Pour obtenir une lueur uniforme à l'aide d'appareils à LED, vous devez vous laisser guider par des calculs, sinon certaines parties de la pièce risquent de ne pas être bien éclairées, tandis que d'autres, au contraire, sont trop éclairées.

Vous pouvez choisir l'un des schémas d'éclairage existants. Les options les plus couramment utilisées : avec un lustre et un éclairage ponctuel ; sans le dispositif d'éclairage principal, les projecteurs fournissent une lumière fonctionnelle.

Calcul de l'éclairage de la pièce Lampes à DEL

La baisse des prix des lampes LED et l'augmentation des tarifs de l'électricité rendent chaque jour plus attractive leur installation dans un appartement. à l'exception des économies tangibles en termes de coûts énergétiques, ils vous permettent de créer un éclairage dont le spectre est le plus proche de la lumière du jour.

Plus question réelle lors du remplacement des ampoules à incandescence ordinaires par des ampoules à LED - comment calculer quantité requise Lampes à DEL. Il est de coutume chez nous qu'une ampoule de 60 W éclaire dans les toilettes, et trois ou quatre lumières de 100 W dans le hall. Mais pour les LED, ces paramètres ne sont pas applicables. Lors de l'installation, il est nécessaire de déterminer le flux lumineux total.

Calcul de l'éclairage des locaux à des fins diverses

Pour chaque pièce, le niveau d'éclairage est sélectionné individuellement et dépend des travaux qui seront effectués dans la pièce. Dans les pièces où vous allez lire ou écrire, la luminosité doit être maximale, et pour le couloir, le niveau d'éclairage est presque inférieur d'un ordre de grandeur.

Le moyen le plus simple de choisir un remplacement pour les filaments est selon le tableau de leurs flux lumineux.

Flux lumineux d'une lampe à incandescence

Prenons comme exemple un salon d'une superficie de 20 mètres carrés, dans lequel se trouvent quatre lampes à incandescence ordinaires de 100 W. Le flux lumineux total d'un tel lustre sera 1200*4=4800 lumens. Nous divisons le flux lumineux par la surface de la pièce: 4800/20=220 lumens/m2 (lux) .

Calcul de l'éclairage avec des lampes à LED, calculateur en ligne

Des formules très simples sont utilisées ici :

Le calcul du nombre de lampes LED par surface est basé sur la taille de la pièce et le niveau d'éclairage requis.

Flux lumineux d'une lampe = niveau d'éclairage * surface de la pièce / nombre de lampes

Calcul de l'éclairage LED au mètre carré :

Niveau d'éclairement = nombre de lampes * flux lumineux de la lampe / surface d'éclairage

Le nombre de luminaires LED nécessaires par mètre carré dépend du type d'installation du luminaire. Si les LED sont installées dans un lustre conventionnel, leur flux lumineux est sélectionné en fonction du niveau d'intensité lumineuse requis. Lors de l'installation de projecteurs autour du périmètre, nous divisons le niveau requis par l'indicateur du flux lumineux des lampes que nous prévoyons d'installer.

Il ne faut pas oublier que l'angle d'éclairage effectif des LED est d'environ 120 degrés, de sorte que le nombre de luminaires par mètre carré doit être tel que la lumière soit uniforme, sans gouttes. Ceci est réalisé en augmentant le nombre de sources lumineuses avec une diminution proportionnelle de la puissance de chaque source.

Il convient de noter que les ampoules situées au plafond sont 20 à 30 cm plus hautes que dans le lustre, de sorte que l'intensité lumineuse doit être supérieure de 15 à 20 %.

Pour déterminer le nombre de sources lumineuses, vous pouvez utiliser la calculatrice pour calculer l'éclairage d'une pièce avec des lampes à LED:

Quelles lampes choisir pour l'éclairage

Lors du choix des ampoules LED, vous devez faire attention aux paramètres les plus critiques qui sont importants pour la qualité de l'éclairage.

Température de couleur ;
type diffuseur ;
Flux lumineux.

La température de couleur des LED a traditionnellement trois catégories

WW- blanc chaud (température de couleur 2500-3000 K) ;
O- blanc (température de couleur 3000-4200 K);
CW- blanc froid (température de couleur supérieure à 4500 K).

Visuellement, une température de couleur plus élevée brille plus fort. Ainsi, à puissance égale, la luminosité visuelle de CW est supérieure d'un quart à celle de WW.

Le diffuseur peut être mat ou transparent. Le diffuseur mat fournit une distribution plus uniforme du flux lumineux, mais la perte d'intensité peut atteindre 25 à 30%. Pour éclairer une surface relativement importante d'une pièce, il est plus rationnel d'utiliser des lampes avec un diffuseur transparent, mais dans une lampe à poser, un type de diffuseur mat est préférable.

Lors du choix d'une ampoule, veillez à faire attention à son flux lumineux nominal. Cela dépend du type et de la qualité des matrices LED.

La puissance requise de la lampe LED dépend des paramètres discutés ci-dessus. Lors de l'utilisation d'une lumière chaude, la puissance nominale doit être supérieure de 25 à 30 % à celle des lampes à lumière froide.

Imprécisions et erreurs dans le calcul de l'éclairage LED

Souvent, le remplacement des ampoules ordinaires par des LED est effectué lors d'une réparation planifiée. Après, pendant le fonctionnement, il s'avère qu'il n'y a pas assez de lumière.

La raison principale de tels incidents est le manque de considération du coefficient de réflexion des surfaces.

Contreplaqué plus fond d'écran sombre, l'utilisation de linoléum ou de stratifié dans des tons sombres, mat plafond suspendu capable de réduire considérablement l'éclairage dans la pièce. Dans ce cas, on parle d'éclairage général. Intensité lumineuse allumée pupitre, sur lequel la lampe LED est montée, peut suffire. Mais une tentative de lecture de votre livre préféré en étant allongé sur le canapé causera de l'inconfort si les murs reflètent peu la lumière des plafonniers.

Pour déterminer le coefficient de réflexion, il est d'usage de prendre en compte les coefficients suivants :

70% — couleur blanche surfaces;
50% - léger;
30 % - gris ;
10 % - sombre ;
0 % - noir ;

Il existe de nombreuses tables de correction pour déterminer l'éclairement d'une surface à différents coefficients de réflexion. Pour faciliter le calcul, vous pouvez utiliser une formule simplifiée.

Coefficient de réflexion total = (Plafond EC + Mur EC + Sol EC) / 3

On obtient donc la moyenne, ce qui va nous permettre de mettre un facteur de correction dans nos calculs.

La pièce a un plafond blanc (KO 70%), un papier peint pêche (KO 50%) et un stratifié clair (KO 50%).

Réflectance moyenne = (0,7+0,5+0,5)/3*1,2 = 0,7

Si des lampes LED avec un flux lumineux nominal de 1400 lumens sont installées dans la pièce, nous prenons 1400 * 0,7 = 1000 lumens.

Calcul d'éclairage.

Nous vous suggérons de comprendre comment le faire correctement calcul d'éclairage selon le type et la taille de la pièce.

Le degré d'éclairement de la surface est généralement exprimé en Lux (Lx), et la quantité de flux lumineux émanant d'une source lumineuse particulière est mesurée en Lumens (Lm). Nous produirons calcul du niveau d'éclairement en deux temps :

la première étape consiste à déterminer la quantité totale de flux lumineux nécessaire pour les locaux ;
la deuxième étape - basée sur les données obtenues lors de la première étape - calcul du nombre requis de lampes à LED compte tenu de leur puissance.

Étape numéro 1 du calcul.

Pour un calcul simple nombre requis lampes, utilisez le calculateur de quantité de lampes.

La formule = X * Y * Z calcule l'indicateur de la quantité requise de flux lumineux (Lumens) tandis que :

X- norme établieéclairage de l'objet en fonction du type de pièce. Les normes sont données dans le tableau n ° 1,
Y - correspond à la superficie de la pièce en mètres carrés,
Z est le facteur de correction des valeurs en fonction de la hauteur des plafonds de la pièce. Avec une hauteur sous plafond de 2,5 à 2,7 mètres, le coefficient égal à un, de 2,7 à 3 mètres le coefficient correspond à 1,2 ; de 3 à 3,5 mètres le coefficient est de 1,5 ; De 3,5 à 4,5 mètres le coefficient est de 2.

Tableau n ° 1 "Normes d'éclairage pour les bureaux et les installations résidentielles selon SNiP"

Étape numéro 2 du calcul.

Après avoir reçu les données nécessaires sur l'amplitude du flux lumineux, nous pouvons calculer le nombre requis de lampes à LED et leur puissance. Le tableau n ° 2 montre les valeurs de puissance des lampes à LED et leurs indicateurs de flux lumineux correspondants. Ainsi, on divise la valeur du flux lumineux obtenu à l'étape n°1 par la valeur du flux lumineux en lumens selon la lampe choisie. En conséquence, nous avons La bonne quantité Lampes LED d'une certaine puissance pour la pièce.

Tableau n°2 "Valeurs du flux lumineux des lampes à LED de différentes puissances"

Un exemple de calcul d'éclairage.

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

Maintenant, selon le tableau n ° 2, nous sélectionnons une lampe qui s'intègre dans les luminaires installés et avec laquelle nous voulons éclairer notre pièce. Supposons que nous prenions toutes les lampes de 10 watts avec un flux lumineux de 800 lumens, puis pour éclairer notre pièce avec de telles lampes à LED, nous avons besoin d'au moins 3000/800 = 3,75 ampoules. À la suite d'un arrondi mathématique, nous obtenons 4 ampoules de 10 watts.

Il est important de se rappeler qu'il est souhaitable d'obtenir une répartition uniforme de la lumière dans la pièce. Pour ce faire, mieux vaut disposer de plusieurs sources lumineuses. Si vous envisagez de créer un éclairage artistique avec plusieurs luminaires montés au plafond, nous vous recommandons d'utiliser 8 ampoules LED de 5 watts chacune et de les répartir uniformément sur le plafond.

Les estimations de l'éclairement et d'autres grandeurs photométriques sont effectuées en tenant compte de la perception du rayonnement par l'œil humain.

Comme vous le savez, l'œil humain perçoit un rayonnement électromagnétique, dont la longueur d'onde est comprise entre 380 nm et 780 nm.

De plus, la sensibilité de l'œil humain (le rapport entre l'énergie de rayonnement telle qu'évaluée par la personne qui perçoit la lumière et l'énergie objectivement mesurée) dépend de la longueur d'onde. A une longueur d'onde de 555 nm ( lumière verte) la sensibilité de l'œil au rayonnement lumineux est maximale.

Flux lumineux- il s'agit d'une valeur qui caractérise la puissance du flux de rayonnement lumineux en fonction de sa perception par un certain œil humain moyen avec sa sensibilité (oculaire) au rayonnement d'une fréquence spécifique. Pour la prise en compte de ce dernier paramètre, on utilise actuellement les tableaux de la norme allemande DIN 5031. Le flux lumineux est mesuré en lumens.

L'intensité lumineuse (I) est le flux lumineux se propageant dans n'importe quelle direction, c'est-à-dire le quotient du flux lumineux divisé par l'angle solide dans lequel se propage ce flux (mesuré en candela).

L'éclairement (Ev) est le flux lumineux divisé par la valeur de la surface sur laquelle il (le flux) tombe. L'éclairage est mesuré en lux, lux (1 lux est égal à 1 lumen / 1 mètre carré).

La luminosité est le rapport entre l'intensité de la lumière produite par une source et la surface de cette source.

Il existe sept unités de base dans le système SI, y compris la candela. Un watt de rayonnement électromagnétique (lumineux) à une longueur d'onde de 555 nm est perçu par l'œil comme 683 lumens. La constante Km, égale à 683 lm/W, est appelée coefficient de rayonnement équivalent photométrique.

LUXMETRE TESTO 545. Instrument de mesure de l'éclairement

Quel devrait être l'éclairage

Lors du calcul de l'éclairage dans une pièce, il est nécessaire de déterminer les exigences d'éclairage à des points spécifiques de la pièce. Ces exigences sont contenues dans des documents réglementaires :

SanPiN 2.21/2.1.1/1278-03 ;
SP 52.13330.2011.

Il est important de comprendre que l'éclairage des locaux peut être non seulement artificiel, mais aussi naturel. Cependant, dans nos calculs lumière du jour nous ne considérerons pas. La question, bien sûr, est très importante, en particulier lors de la conception de bâtiments économes en énergie. Mais il s'agit plus d'un problème de conception de bâtiment. Le nombre, la puissance et l'emplacement des luminaires (même s'il y a des fenêtres) sont toujours déterminés en l'absence de lumière naturelle.

Exigences d'éclairage pour certains espèce typique Les chambres sont présentées dans le tableau 1.

Types de sources lumineuses

En plus des exigences d'éclairage, la qualité du rayonnement des dispositifs d'éclairage doit être prise en compte. Pour nos yeux, l'éclairage le plus agréable et le plus confortable est naturel (lumière du jour lumière du soleil). Et la tâche principale de la création est son rapprochement maximal avec le naturel.

Une caractéristique importante de la source lumineuse est la température de couleur (voir tableau 2).

Les caractéristiques techniques de certains types de lampes sont présentées dans le tableau 3. La puissance électrique de la lampe est la puissance consommée par le réseau pouvoir électrique. Le flux lumineux est la « puissance lumineuse » de la lampe, c'est-à-dire la puissance estimée en tenant compte de la sensibilité spectrale de l'œil humain. Le rapport de ces grandeurs est appelé "rendement lumineux".

Sélection de matériel d'éclairage

Pour calculer l'éclairement professionnel le plus souvent utilisé programme gratuit Dialux. Pour ceux qui utilisent rarement ce programme, en installation standard il existe une version allégée.

Cependant, ce programme et les qualifications pour l'utiliser ne sont pas toujours disponibles. De plus, pour l'utiliser, vous avez besoin de fichiers décrivant les luminaires utilisés au format IES Photometric Data File. Il est pris en charge non seulement par Dialux. Majorité programmes professionnels, qui servent à calculer l'éclairage des locaux (la famille de programmes 3D Studio, Lightscape, Relux, CINEMA 4D, etc.), utilisent également ce format photométrique normalisé pour représenter les informations sur les luminaires.

Pour calculer l'éclairage manuellement, utilisez :

méthode de puissance spécifique,
méthode du taux d'utilisation,
méthode des points.

Méthode de puissance spécifique

C'est la méthode la plus simple et elle est tout à fait justifiée pour estimer l'éclairement général.

Pour déterminer la puissance totale requise des luminaires, il est nécessaire de multiplier la puissance spécifique standard (par unité de surface) par la surface de la pièce.

Lors de la détermination des paramètres normatifs, la destination de la pièce, le type de sources lumineuses, la répartition horizontale et verticale des lampes sont pris en compte (des exemples figurent dans le tableau 4).

Le nombre de luminaires et leur emplacement sont déterminés en fonction de la puissance totale totale calculée, de la puissance des luminaires sélectionnés et des conditions de création de l'éclairage de la configuration la plus raisonnable.

Méthode d'utilisation du flux lumineux

Lors de la conception d'un éclairage général, l'utilisation de cette méthode est pleinement justifiée.

Tout d'abord, une détermination préliminaire des positions des sources lumineuses est effectuée. Cela prend en compte la configuration de la pièce, la possibilité de réfléchir la lumière des surfaces des clôtures.

Le flux lumineux requis d'une lampe Ф est calculé par la formule:

Ф=EnSKzapZ / N η,

où En - éclairage standard, lux (selon les exigences de la coentreprise et de SanPiN); S - surface, m² m; Kzap - facteur de sécurité (la valeur de Kzap dépend de l'état des luminaires, des surfaces enveloppantes, pour plus de détails - dans le tableau 5); Z - coefficient d'éclairement minimal (approximativement, pour les lampes fluorescentes Z = 1,1 pour les lampes à incandescence Z = 1,15); N - le nombre d'appareils (généralement estimé approximativement sur la base d'une analyse des caractéristiques de la pièce avant de clarifier les calculs); η est le facteur d'utilisation du flux lumineux.

Le coefficient η dépend du type de luminaire, de l'indice de pièce i et des coefficients de réflexion : plafond rp, murs rc, sol rp.

Les valeurs typiques des coefficients de réflexion sont :

pour les bureaux : rp = 70 %, rc = 50 %, rr = 30 %.
pour l'ordinaire locaux industriels et ateliers : rp = 50 %, rc = 30 %, rr = 10 %.
pour les ateliers à fort taux de poussière : rp = 30 %, rc = 10 %, rp = 10 %.

L'indice de pièce i est défini comme suit :

où A, B, h sont les dimensions horizontales et verticales de la pièce.

Le tableau 6 montre les valeurs η pour un luminaire avec des lampes fluorescentes :

Après avoir terminé le calcul selon la formule, nous pouvons choisir une lampe. Si la tâche de choisir une lampe n'est pas résolue immédiatement, nous répétons les itérations, en modifiant les données initiales, jusqu'à ce que nous sélectionnions ce dont nous avons besoin.

Méthode ponctuelle

La méthode est assez universelle et peut être utilisée pour n'importe position relative surfaces éclairées et sources lumineuses. Pour effectuer le calcul, des estimations d'éclairement sont utilisées en plusieurs points, qui sont exposés à la lumière des luminaires.

Emplacement des projecteurs et des graphiques pour les sources lumineuses symétriques rondes

Les luminaires peuvent être disposés de n'importe quelle manière, peuvent former n'importe quel bien ou mal figure géométrique. Pour le contrôle, l'éclairement est estimé à des points caractéristiques importants pour vous.

L'utilisation de la méthode ponctuelle est justifiée dans les pièces avec équipement, murs et plafonds sombres, avec une configuration complexe. Si vous devez appliquer la méthode ponctuelle, il se peut que le développement et l'utilisation de logiciels spécialisés vous feront gagner du temps et des efforts.

L'emplacement des luminaires dans la première figure avec des lampes à incandescence sur la seconde - avec des lampes fluorescentes

La formule théorique pour calculer l'éclairement de surface en un point est :

E = Iα cos(α) / r2,

où Iα est l'intensité lumineuse dans la direction de la source au point (déterminée à partir de courbes ou de tableaux pour le luminaire sélectionné), cd ; α est l'angle entre la perpendiculaire à la surface et la direction de la source lumineuse ; r - distance entre la source et le point, m.

Lors de l'évaluation de l'éclairement d'un point sur un plan horizontal par un plafonnier situé à une hauteur h de la surface, la formule ci-dessus peut être réécrite sous la forme suivante, adaptée aux calculs techniques :

E = Iα cos3(α) µ / h2 Kapp,

où - le coefficient µ est introduit pour tenir compte de l'influence du flux lumineux réfléchi et des lampes distantes (généralement µ est choisi dans la plage de 1,05 à 1,2).

Nous avons déjà discuté du facteur de sécurité Kzap, en considérant la méthode du facteur d'utilisation. L'éclairage est déterminé à l'aide de Informations d'arrière-plan, en règle générale, des graphiques d'isolux spatial (c'est-à-dire des lignes reliant des points également éclairés), ainsi que des tableaux auxiliaires, sont utilisés.

Instruction

Utilisez une formule spéciale pour un calcul approximatif de la puissance d'éclairage. Elle a la forme : P=pS/N, où p est la puissance spécifique par éclairage, mesuré en W / m2 (20 W / m2 - moyenne), S - indique la superficie de la pièce calculée en mètres carrés, N -. Cependant, un tel calcul peut donner un résultat approximatif. Après tout, les exigences d'éclairage divers locaux assez différent selon le type de pièce elle-même (par exemple, moins de lumière est nécessaire dans le couloir ou dans le salon que dans le salon). De plus, les lampes, selon leur type, fournissent également différentes quantités de lumière (par exemple, fluorescentes et halogènes).

Pour un calcul plus précis de l'éclairement d'une pièce, en utilisant la formule P = pS / N, gardez à l'esprit que la valeur p ne doit pas être prise comme une valeur moyenne (20 W / m2), mais conformément à la valeur de la puissance spécifique d'éclairage pour ce type de pièce. Il existe des tableaux spéciaux avec des calculs d'indicateurs de puissance spécifiques pour l'éclairage, en tenant compte du type de pièce et du type de lampes. On les trouve sur Internet, sur des sites dédiés à ce problème.

Lors du calcul de la puissance d'éclairage d'une pièce, tenez compte du fait qu'elle peut être générale - principale (lustres, suspensions, etc.) et locale (lampadaires, appliques, lampadaires, spots, etc.). Et lorsque vous devez calculer l'éclairage, que vous calculiez l'éclairage local ou principal, vous devez tenir compte du fait que différents luminaires et lampes donnent différents flux lumineux, luminosité, intensité.

Pour un éclairage de base, utilisez des lustres et plafonniers, qui ont des abat-jour en verre opale ou dépoli ou des lampes en verre dépoli. Les flux de lumière en eux sont doux, diffus. Une telle source de lumière peut éclairer toute la pièce de manière assez uniforme.

Si vous souhaitez obtenir l'effet inverse, utilisez des lampes à surface réfléchissante ou utilisez des lampes à surface réfléchissante dans de telles lampes. Les couches réfléchissantes qu'elles contiennent peuvent être appliquées plus près de la base de l'ampoule de la lampe elle-même. Utilisez cette lumière pour éclairer une certaine zone de l'appartement.

Conseil utile

S'il y a des personnes dans la famille qui ont une déficience visuelle, tenez-en compte dans les calculs en augmentant la puissance d'éclairage spécifique (p).

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L'éclairage joue un rôle important dans n'importe quelle pièce pour la santé et la performance d'une personne qui s'y trouve. Par conséquent, vous devez choisir avec soin la configuration et la puissance requises des luminaires afin qu'elles soient aussi confortables et pratiques que possible.

Instruction

Appliquer cette formule calcul:
P = p*S/N où S est la surface locaux, en m2, p - puissance spécifique pour l'éclairage W / m2 (généralement la valeur standard est utilisée dans les calculs - 20 W / m2), N -. Cette méthode approximatif car locaux à des fins diverses exiger et divers degrés l'éclairage, par exemple, il faut beaucoup moins de lumière pour éclairer un dressing qu'il n'en faut pour un salon. Cela affecte également les lampes utilisées, par exemple, halogènes et Lampe fluorescente avoir type différentéclairage.

Pour un meilleur calcul de l'éclairement, utilisez comme puissance spécifique non pas la valeur classique de 20 W/m2, mais la valeur qui convient à des normes spécifiques pour type souhaité Résidentiel locaux. Ainsi, dans la chambre des enfants, vous pouvez installer une lampe à incandescence de 30 à 90 W, de 12 à 40 W, pour une pièce de 10 à 30 W,

L'ensemble du calcul est de 2 minutes, 2 étapes. Tout est simple et rapide !

Chers lecteurs, dans cet article, nous ne fournirons pas de méthodes complexes détaillées pour calculer l'éclairage des locaux, nous ne vous forcerons pas à regarder attentivement les SNIP et les tableaux à la recherche des coefficients nécessaires. Nous vous expliquerons, le plus approximativement possible, à l'aide d'une technique rapide simplifiée, comment calculer l'éclairage requis d'une pièce (pièce), ainsi que comment calculer le nombre de lampes nécessaires à un éclairage confortable.

Pour commencer, nous devons savoir que l'éclairement est mesuré en lux (Lx) et que la quantité de flux lumineux est mesurée en lumens (Lm). Encore une fois, cette méthode de calcul de l'éclairement nous permet de ne pas comprendre les relations et les subtilités de ces quantités. Abordons cela simplement - nous devons le savoir afin de choisir les bons luminaires et le nombre de lampes pour la pièce (pièce).

Étapes de calcul :

Calcul du flux lumineux nécessaire par pièce (nombre de lumens pour toute la pièce).
Calcul du nombre requis de lampes par pièce (pièce).

1. Calcul du flux lumineux requis par pièce (pièce).

La formule de calcul du flux lumineux en lumens (lm) :
Flux lumineux (lumens) = A * B * C ;

Où:
MAIS- la valeur normative de l'éclairement de la pièce (chambre), est présentée dans le tableau ci-dessous ;
B- superficie de la pièce (pièce) en mètres carrés;
DANS- coefficient de hauteur sous plafond (jusqu'à 2,7 m - 1,0 ; 2,7-3,0 m - 1,2 ; 3,0-3,5 m - 1,5 ; 3,5-4,0 - 2 ,0) ;

2. Calcul du nombre requis de lampes par pièce (pièce).

Ainsi, nous avons déterminé la quantité requise de flux lumineux (nombre de lumens). Nous pouvons maintenant calculer le nombre requis de lampes par pièce (pièce). Vous trouverez ci-dessous un tableau dans lequel vous pouvez sélectionner le nombre de lampes pour une pièce (pièce) et comparer les principaux types de lampes populaires en termes de caractéristiques de flux lumineux et de rapport de puissance.

Tous ces calculs sont approximatifs et conviennent au choix d'un lustre ou d'une lampe placé au centre de la pièce.

Si vous voulez comprendre combien de projecteurs vous avez besoin avec Ampoule LED, il est préférable de partir du calcul d'une lampe d'une puissance de 5-7 W (450-550 Lm) par 1,2-1,5 m²

Tableau 1: Valeurs standardéclairage des locaux/pièces, selon SNiP :

Types de bureaux	Taux d'éclairage selon SNiP, Lk	Types de logements	Taux d'éclairage selon SNiP, Lk
Bureau usage général utiliser des ordinateurs	300	salon, cuisine	150
Bureau où sont effectués les travaux de dessin	500	La Chambre des enfants	200
Salle de conférence, salle de réunion	200	Salle de bain, salle de bain, salle de douche, couloirs et halls d'appartement	50
Excalator, échelle	50-100	Garde-robe	75
Hall, couloir	50-75	Armoire, bibliothèque	300
archiver	75	Échelle	20
Buanderies, débarras	50	Sauna, piscine

Tableau n°2 : Flux lumineux moyen par type d'ampoules (nombre de lumens).

Types d'ampoules (Type d'ampoule)			LCF	DIRIGÉ
Lueur minimale (lumens)	450LM	40W	9W à 13W	4W à 5W
	680LM	60W	13W à 15W	6W à 7W
	1100LM	75W	18W à 25W	9W à 13W
	1600LM	100W	23W à 30W	16W à 20W
	2600LM	150W	30W à 55W	25W à 28W

Les données présentées dans le tableau sont approximatives, selon le fabricant, elles peuvent différer.

Encore quelques petites astuces pour calculer le flux lumineux et choisir le nombre de lampes :

Rappelez-vous que les SNiP ont été développés en L'époque soviétique. À cette époque, la santé des citoyens (c'est-à-dire les yeux) n'était pas très prise en compte, sans parler du confort d'être dans la pièce ou d'y travailler. Il ne sera donc pas superflu d'ajouter un petit facteur de sécurité au calcul de votre éclairement (flux lumineux).
Si vous avez plus de lampes dans la pièce que nécessaire, vous pouvez toujours en éteindre certaines. Que ferez-vous s'il n'y a pas assez de lumière et à quoi cela ressemblera-t-il ?
Rappelez-vous que les surfaces ont tendance à réfléchir la lumière. Plus la surface est claire - plus elle réfléchit de lumière, plus elle est sombre - moins la lumière y réfléchit. La lumière qui est réfléchie par la surface est également de la lumière, c'est-à-dire la lumière réfléchie éclaire également la pièce. Si votre pièce ou pièce est dominée par tons sombres- il vaut la peine d'augmenter la valeur du flux lumineux lors de la sélection des lampes, car les surfaces sombres de la pièce absorberont un grand nombre de Sveta.

Tableau #3 : Réflexion lumineuse.


hauteur de la pièce	S étage m 2	couleur de la chambre
hauteur de la pièce	S étage m 2	léger	moy.	foncé
<3м	jusqu'à 20	0,75	0,65	0,60
	jusqu'à 50	0,90	0,80	0,75
	jusqu'à 100	1,00	0,90	0,85
3-5m	jusqu'à 20	0,55	0,45	0,40
	jusqu'à 50	0,75	0,65	0,60
	jusqu'à 100	0,90	0,80	0,75
5-7m	jusqu'à 50	0,55	0,45	0,40
5-7m	jusqu'à 100	0,75	0,65	0,60

Si vous avez besoin de calculer l'éclairage et le nombre de lampes pour une pièce non standard (avec de très hauts plafonds ou des formes complexes), ou si vous avez besoin de sélectionner des luminaires de haute qualité pour une pièce, une maison ou un bureau, appelez-nous et notre des spécialistes fourniront des informations complètes et proposeront une solution.