Як розрахувати світловий потік знаючи площу приміщення. Розрахунок освітленості приміщення світлодіодними лампами
Незважаючи на всі досягнення сучасності, найкраще освітленнянам надає сонце. Нам же залишається досягти показника природного світла якомога ближче до ідеалу. Комфортне освітлення в будинку створює сприятливе середовище для творчості, відпочинку, роботи. До того ж неправильне світло може згубно позначитися на здоров'ї. І щоб уникнути несприятливих наслідків, потрібно з розумом підійти до цієї теми.
При розрахунку освітленості приміщення враховується кількість світильників та ламп, точніше, розраховується потужність об'єктів освітлення. Але не слід забувати, що існує ряд деяких факторів, що впливають на значення потужності.
У цій статті:
Які фактори потрібно враховувати під час розрахунку
Найбільш поширені обставини, що враховуються за підрахунку. Ми підготували їх у вигляді запитань. Отже:
- Для чого використовується приміщення (дитяча кімната, кухня, ванна кімната, робочий кабінет або інше)?
- Яка висота стелі?
- З чого зроблена підлога та її колірна гама? Також важливо знати якого кольору меблі в приміщенні?
- Чи є у приміщенні дзеркала?
Тепер розберемося з кожним пунктом окремо. Для того, щоб світло в кімнаті було приємним і не різало зір, необхідно розраховувати потужність освітлення, виходячи від призначення кімнати. Так, схема ламп, що використовуються у вітальні чи кухні, точно не підійде для спальної кімнати. Зумовлено це тим, що в спальні буде дуже яскраво. І навпаки, світло, яке використовується в спальній кімнаті, буде занадто тьмяним для кухні.
Висота стелі грає важливу роль. Стандартна висота стелі сягає 3 метрів. Якщо стеля вище цієї позначки і досягає 4 метрів, при обчислення всі результати множаться на 1,5. Для стель, чия висота перевищує 4 метри, результати множаться на 2.
Колірна гама кімнати також враховується. Приміщенню, де переважає темна палітра фарб, потрібно більше джерел освітлення. За підрахунком використовуються спеціальні індекси. Лише з їх допомогою можна правильно відняти потрібну кількість ватів.
Дзеркала мають властивість відбивати світло. І щоб світло, відбите від дзеркал, не заважало комфортному перебування в кімнаті, їх потрібно враховувати при розрахунку.
Що слід знати під час розрахунку?
Спочатку, визначимося яким способом буде проводитися розрахунок. Існують два методи:
Відрізняються методи формулами та певними нормами.І головна їхня відмінність один від одного – це одиниця виміру. У першому випадку одиницею вимірювання є ват, у другому – люмен.
Метод розрахунку електричної потужності
Даний метод хоч і використовується частіше, ніж світловий, проте він є не найточнішим. Його популярність обумовлена тим, що він досить простий у обчисленні. Все, що потрібно знати це:
- Площа приміщення;
- Потрібна потужність.
Отже, скільки ж ватів на квадратний метр освітлення необхідно? Приступимо до обчислення. Площа обчислюється за шкільною формулою. Площа дорівнює добутку двох сторін. Далі слід помножити площу на кількість необхідних ватів (стандартно береться 20 Вт). Отримане число є загальною потужністю.
Щоб розрахувати, скільки потрібно лампочок, потрібно розділити загальну потужність показник потужності самої лампи. 
Наприклад: показник загальної потужності скажімо, дорівнює 300, а використовувані лампочки потужністю 60 Вт. 300/60=5 лампочок потрібні для правильного освітлення.
Тут наведено потужності для ламп розжарювання, з якими ми всі знайомі. Це не означає, що користувачам більш сучасних та економічних ламп потрібна більша їх кількість. Слід пам'ятати, що на упаковці економних лампочок зазначено яка відповідна потужність з точки зору ламп розжарювання.
Метод розрахунку за світловою потужністю
Розрахунок у люменах, безумовно, ближче та точніше, але практичним його чомусь не вважають. Багато хто відмовляється від нього через його складність. Але якщо вникнути в суть, можна помітити, що складність його полягає в одиницях вимірювання. Вимірювання ведеться у люменах. Тобто цей метод показує, скільки світлового потоку припаде на один квадратний метр. 
Обчислення відбувається за тим самим принципом, як і раніше. Береться площа, множиться на потрібну нам освітленість, так ми дізнаємось потужність світлового потоку, що наводиться на один квадратний метр (проте, тепер вона вважається в люксах). Далі, щоб дізнатися про загальну потужність, ми множимо площу на вже відому потужність світлового потоку. Загальна потужність тепер позначається як люмен. Тепер самі бачите, що метод є складним, лише через те, що виміри виробляються у люменах та люксах.
Якщо відповідь при обчисленні дорівнює не цілому числу, його необхідно округлити у більшу сторону. Так, якщо відповідь дорівнює 4,6, то її округляють 5. Пов'язано це з тим, що краще перевищити трохи норму, ніж надалі вдаватися до додаткових приладів освітлення.
Рівномірне розташування освітлювальних приладів по периметру позитивно впливає якість освітленості. У такому випадку береться більша кількістьлампочок, але меншої потужності.
Як ви вже помітили, з розрахунками впорається п'ятикласник. Але головне у цій справі – знати всі фактори, що впливають на освітлення. Таким чином, за допомогою правильного підходу та вірних розрахунків, можна комфортно та приємно висвітлити будинок.
Напевно було б чудово, якби люди могли бачити у темряві, як кішки. Напевно ви теж задавили собі це питання, в черговий раз спотикаючись про щось у темряві. Тому ви не є рідною графу Дракулі, то вам потрібне світло. Світло це добре.
І яка ж кількість світла нам потрібна? Може вистачить простої свічки? Чи поставимо промисловий прожектор? Але в нашому випадку багато не означає добре. Правильно розрахувати освітлення потрібно не лише для комфорту та здоров'я очей, але й з міркувань економічної корисності.
Зазвичай, під час ремонту про розрахунок освітлення вибір і покупки люстри замислюються в останню чергу, типу «подумаємо і купимо потім, коли все доробимо». До речі, правильне освітленняпотрібно, не тільки що читати зручно було.
Правильно розраховане світло впливає і на зір та комфорт очей, і на загальне самопочуття загалом. Плюс ваша дитина теж робить уроки при Вами розрахованому світлі, тому задумайтеся заздалегідь і правильно розрахуйте освітлення у вашій квартирі ще на етапі початку ремонту.
Як розрахувати освітлення приміщення
P=р*S/N
- Р – рівень освітлення, який ми розраховуємо
- р – потужність лампи на 1 кв. м (приблизні значення дивіться нижче)
- S - площа кімнати
- N - кількість джерел світла (лампочок, світильників)
Середні значення "р" в залежності від призначення кімнати
- Вітальня – 10-35 вт/кв.м;
- Дитяча – 30 – 90 вт/кв.м;
- Коридор – 5 – 15 вт/кв.м;
- Спальня – 10-20 вт/кв.м;
- Кухня – 12 – 40 вт/кв.м;
- Ванна кімната – 10 – 30 вт/кв.м;
- Кладовка або гараж – 5-15 вт/кв.м.
Врахуйте, якщо у вас погано із зором, то беріть мінімальне значення "р" 25-30.
Це таблиця розрахунку питомої потужності освітлення залежно від типу ламп та призначення приміщення (у різних приміщеньрізні вимоги).
Також, багато фахівців вважають, що при правильному розрахунку освітлення потрібно враховувати не тільки площу кімнати, але і її форму, оздоблення кімнати (темна чи світла), вид люстри чи світильників тощо. Наприклад від люстри з абажуром світло падатиме вниз і трохи вбік, а кути будуть затемнені і буде потрібно додаткове освітлення. Також на поведінку світла в кімнаті може вплинути глянцевий натяжна стелята дзеркала, тим більше дзеркальна шафа, які так часто бувають у спальнях.
Варто ще враховувати такий фактор, як інтенсивність освітлення. Може ви віддаєте перевагу м'якому світлу і затишній теплій атмосфері, або навпаки, любите яскраве денне світло, щоб був освітлений кожен куточок.
І для цього теж є корисна таблиця, яка покаже рекомендовану інтенсивність освітлення для приміщень різної площі при використанні ламп розжарювання. Якщо хочете використовувати енергозберігаючі лампи, то ці дані потрібно розділити на 5.
| Площа приміщення, кв. | Дуже інтенсивне світло | М'яке світло |
| менше 6 | 150 ват | 60 ват |
| 6-10 | 200-250 ват | 80-100 ват |
| 10-20 | 300-500 ват | 120-200 ват |
| 20-30 | 600-700 ват | 240-280 ват |
Як розрахувати світлодіодне освітлення
Що ж щодо світлодіодів. Світлодіодне освітлення набирає великої популярності, оскільки суттєво знижує витрати електроенергії. Що б правильно розрахувати світлодіодне освітлення нам знадобиться такий показник як світловий потік, або просто кількість люмен.
Для порівняння скажу, що лампа розжарювання потужністю 75 ватів видає потік приблизно 900 люмен. За аналогією, вираховуємо - щоб замінити лампочку в 100 ватів нам потрібно 1200 люмен, а для лампи в 60 ватів - 600 люмен відповідно.
Наведемо приклад, щоб не перевантажувати мозок непотрібний технічною інформацією. Розрахуємо кількість світлодіодних ламп на кімнату 15 квадратів. Світлодіоди дуже яскраві, але споживають дуже мало електроенергії. На 1 ват світлодіодна лампа дає нам 50-100 люмен, проти 12 люмен на 1 ват у звичайної лампи розжарювання. Чи не погано правда? Візьмемо за основу мінімум, тобто 50 люменів.
Для освітлення 15 метрової кімнати, зазвичай з лишком вистачає 2 лампи розжарювання по 100 ватів (вважаємо як вище: 100 ватів - 2400 люмен). Ділимо отримані 2400 люмен на кількість люмен на 1 ват світлодіодної лампи, тобто взяті нами 50 люмен. Отримуємо 48 ватів - необхідна потужність, але вже світлодіодних ламп. Вираховуємо - отримуємо, що для кімнати достатньо буде 6-7 світлодіодних ламп по 7 ватів або 5 по 9 ватів.
Як визначити рівень освітленості
Точнісінько визначити фактичний рівень освітленості для кожного конкретного випадку допоможе спеціальний прилад - люксметр, що складається з фотоелемента та вказівного приладу. Фото датчик перетворює енергію світлового потоку на електричну, величина якої і залежатиме від інтенсивності падаючого світла.
Чи замислювалися ви, чому в одних приміщеннях одразу хилить на сон, а в інших — так і хочеться розвинути бурхливу діяльність? Виявляється, вся справа у освітленості кімнати! Яскраве світло сприяє бадьорості та активності, а приглушене налаштовує на умиротворення та відпочинок. До того ж рівень освітлення може бути продиктований необхідністю: у робочих зонах світла потрібно набагато більше, ніж у місцях відпочинку. Давайте розберемося, як правильно розрахувати потрібну потужність освітлення!
Розкладемо по поличках
Перш ніж приступити до розрахунків, подумайте, які функції виконують кімнати у вашому будинку. Найяскравіше освітлення потрібне в дитячій кімнаті, а також у кабінеті та на кухні – тут відбуваються ігри та робочі процеси. Досить яскраве світло слід забезпечити у вітальні та ванній кімнаті. Ледве м'яке освітлення підійде для спальні, а самого приглушеного буде достатньо в передпокої, туалеті або коморі.
У дитячому та кабінеті крім загального світла важливо передбачити освітлення робочих зон.
Врахуйте також, що те саме приміщення може виконувати різні функції в залежності від часу дня і ситуації. Наприклад, у вітальні, коли всі домашні у зборі або прийшли гості, необхідне яскраве світло; у вечірній час, коли ви дивитеся телевізор або готуєтеся до сну, комфортніше буде при приглушеному світлі. У дитячому та кабінеті крім загального світла важливо передбачити освітлення робочих зон. Продумайте та розрахуйте кожен зі сценаріїв освітлення окремо – щоб мати можливість змінювати їх за потребою.
Попередній розрахунок
Тепер, коли ви розумієте, яке світло потрібно кожній кімнаті, можна приступити безпосередньо до цифр. Ступінь освітлення, про яку йшлося вище, виявляється у величині потужності на одиницю площі P (Вт/м 2). Її значення коливається від 9 до 40 Вт/м 2 і навіть вище, за середнє приймається 20 Вт/м 2 . Щоб обчислити сумарну потужність освітлення Pr (Вт)для кожної кімнати потрібно помножити величину потужності P (Вт/м 2) на площу приміщення S (м 2).
В результаті цих нескладних обчислень отримаємо таблицю значень необхідної сумарної освітленості Pr (Вт)для кімнат різних площ:
| Площа приміщення |
Сумарна потужність освітленняPr, Вт |
||
|
Дуже яскраве світло |
Яскраве світло |
М'яке світло |
|
|
Потужність освітлення на одиницю площі P, Вт/м2 |
|||
|
Освітленість, лк |
|||
Для грубого розрахунку достатньо отримане значення для кожного сценарію освітлення та кожної кімнати розділити на кількість джерел світла N— і ви отримаєте значення потужності кожної лампочки в будинку.
Коригування за типами джерел світла
При підборі джерел світла не забудьте взяти до уваги, що різні типи ламп характеризуються не тільки потужністю, а й світловим потоком, що вимірюються в люменах (ЛМ). Цей параметр, як потужність, вказується на упаковці лампи. Наприклад, звичайна лампа розжарювання потужністю 100 Вт випромінює світловий потік 1350 лм.
При рівних потужностяхРізні типи ламп дають різну кількість світла, що необхідно мати на увазі при розрахунках.
Саме світловий потік дозволяє порівнювати ефективність лампочок різного типу (накалювання, енергозберігаючі, люмінесцентні, галогенні) та правильно підбирати їх. За рівних потужностей різні типи ламп дають різну кількість світла, що необхідно мати на увазі при розрахунках.
Також важливо враховувати, освітленістьповерхні, яка вимірюється в люксах (ЛК)залежить від віддаленості джерела світла і зменшується назад пропорційно квадрату відстані до нього. Тобто чим далі місце в кімнаті знаходиться від джерела світла, тим менша освітленість буде в ньому. За ергономічними нормами оптимальна загальна освітленість у приміщенні повинна бути близько 200 лк, а робоче місце вимагає освітленості приблизно 500 лк.
Враховуємо похибку
При більш точному розрахунку освітлення необхідно робити поправки на форму та розмір кімнати, кількість меблів, колірну гаму, кількість природного висвітлення. Наприклад, наші попередні розрахункиправильні для приміщень з висотою стель трохи більше трьох метрів. Якщо стелі вище, то отримані значення рекомендується збільшити в півтора рази.
У приміщеннях площею більше 15 квадратних метрів замість одного світильника по центру кімнати ефективніше розміщувати кілька рівних джерел світла, рівномірно розподілених по стелі, - цей прийом допоможе досягти більш рівномірної освітленості кімнати.
Якщо в інтер'єрі переважають темні тониабо в кімнаті багато меблів, варто збільшити кількість світильників і загальну потужність освітлення.
Вибираючи енергозберігаючі лампи, пам'ятайте, що на сприйняття впливає колір світла – теплий жовтий або холодний блакитний.
Максимальна ефективність освітлення
Щоб досягти максимально збалансованого та рівномірного освітлення вашого будинку, використовуйте джерела світла різного роду: загальні Настельні світильникита місцеві або декоративні - торшери, бра, настільні лампи, лампи під навісними шафамина кухні або дзеркало у ванній кімнаті. Використовуйте диммери для плавного регулювання потужності освітлення.
Вибирайте люстри з плафонами з матового скла вони рівномірно розсіюють пом'якшене світло по всій кімнаті.
Вибирайте люстри з плафонами з матового скла - вони рівномірно розсіюють пом'якшене світло по всій кімнаті, включаючи темні і недоступні куточки. У місцевих світильниках вітаються відбивні поверхні для більш інтенсивного точкового освітлення.
Виконуючи розрахунки, краще завищувати кількість і потужність ламп, створюючи додатковий резерв освітлення.
Ефективне освітлення житлових та підсобних приміщень у будинку або квартирі, поряд з опаленням, вентиляцією, водопостачанням, енергозабезпеченням, з повною підставою можна віднести до систем, що забезпечують комфортні умовипроживання всіх членів сім'ї. А якщо розглядати більш масштабно, то, напевно, буде простежуватися прямий зв'язок з рівнем безпеки створюваних умовжиттєзабезпечення. Погодьтеся, не можна не відзначити вплив світла на психоемоційний стан людини, на ступінь її стомлюваності у процесі виконання тих чи інших робіт, на повноцінність відпочинку. Все це позначається на поточному самопочутті, загальному стані організму, а при тривалому негативний впливнеправильно організованого освітлення- Попереду маячать взагалі сумні перспективи з погіршенням зору, іншими розладами здоров'я, які вже не виправити. І особливо це небезпечно для організму дітей, що розвивається.
Але, на жаль, до питання правильної організаціїВисвітлення дуже багато господарів житла ставляться дуже легковажно. Їм, мабуть, складно подолати той стереотип, який склався у них колись – мовляв, на цю кімнату вистачить, наприклад, приблизно 100 ватів. По-перше, особисті відчуття нерідко бувають помилковими. А по-друге, оцінювати рівень освітленості в одиницях споживаної енергії – це вже «позавчорашній день». Тим більше, що в наш час пропонується дуже широкий вибіросвітлювальних ламп, показники світловіддачі яких на одиницю спожитої енергії кардинально різняться.
Тому пропонуємо провести грамотніший розрахунок освітлення за площею приміщення, оперуючи вже зовсім іншими одиницями виміру.
Колись давно, наприкінці 80-х років, автор цих рядків працював у складі досить представницької комісії Міністерства Оборони СРСР, яка перевіряла обліково-призовнийроботу та стан підготовки молоді до військової службив одній із областей Південно-Уральського регіону. В одному з районів привернула увагу, що відсоток обмежено придатних станом здоров'я через офтальмологічні захворювання – явно перевищує середньостатистичний.
У комісії у нас був дуже прискіпливий підполковник – військовий медик, який на цій ниві «зуби з'їв». І він відразу заявив - так просто не буває, отже є якась причина. Почали розбиратися глибше – практично всі призовники зі стійким зниженням гостроти зору, з аноміями рефракції, з астигматизмом – з одного досить великого та віддаленого від райцентру села. Вразило пояснення представників місцевого військкомату – «А у них у Каринівці зроду всі сліпі якісь…»
Вирішили виїхати на місце, подивитись ближче. І що побачили? У селі була школа - восьмирічка. У ній – лише три класні кімнати. І в кожній з них - пара зовсім невеликих вікон на вулицю (що, в принципі, можна пояснити з урахуванням суворості зимового клімату в цій безлісій степовій зоні). Але все освітлення – це два патрони під стелею, у яких звичайні лампочки розжарювання по 75 ватів. Одним словом, у класі якщо і не напівтемрява, то явний дефіцит освітленості.
І уявіть, що всі мешканці цього села свого часу провчилися у таких умовах по 8 років! Звичайно, це і дало той самий результат, який насторожив перевіряльників. Зрозуміло, що було складено акт про виявлені порушення елементарних санітарних норм, доповідано до відповідної інстанції обласного та навіть союзного рівня. Мабуть, були неабиякі наслідки. Але здоров'я тим людям, що втратили його через безладність місцевих чиновників – цими адміністративними заходами вже не повернеш.
Все це було сказано з однією метою - не жартуйте з нормальним освітленням у своєму будинку чи квартирі. Непомітні спочатку негативні впливина зір (та й на психіку теж) мають властивість накопичуватися і виливатися в такі наслідки, які вже неможливо буде виправити. Тим більше, якщо мова йдепро дітей!
На чим засновано розрахунки освітленості приміщень?
Якщо бути коректніше з визначеннями, то запропонована методика розрахунку враховує не тільки площу кімнати. До уваги береться ціла низка інших важливих критеріївщо відображають специфіку конкретного приміщення.
Спрощений метод розрахунку в одиницях споживаної потужності та його недосконалість
Ще недавно у сфері освітлення повне панування належало лампам розжарювання. Тут, судячи з усього, і слід шукати витоки звички, що укорінилася, оцінювати освітленість кімнати в одиницях споживаної для цього електричної енергії.
У продажу представлений досить стабільний асортимент цих ламп 15; 25; 40; 60; 75; 100; 150 ватів і більше. Будь-який з господарів приблизно знав, якої потужності лампи і скільки йому необхідні для забезпечення освітлення кожної з кімнат. Звичайно, найчастіше така оцінка проводилася суб'єктивно, на підставі особистого досвідута сприйняття, що далеко не завжди відповідало нормі.
Напевно, цей стереотип досі міцно сидить у багатьох у голові – що освітленість вимірюється у ватах. І чим більше цих самих ват, тим більшого ефектуможна досягти встановленням відповідної лампи.
Прийнято було виходити від норми 15÷20 Вт на квадратний метр. Відповідно, у ходу і були, і навіть залишаються досі, приблизно такі таблиці:
Здавалося б - все просто, і чого ще бажати? Проте, прикро - подібні розрахунки дуже далекі від досконалості. І насамперед з тієї причини, що ват – це все ж таки одиниця виміру споживаної світильником енергії, а зовсім не створюваного лампою світлового потоку. Безумовно, взаємозв'язок є, але назвати його прямою залежністю, яка підпорядковується якомусь суворому співвідношенню – не вдасться. Це приблизно так само, як оцінювати швидкість прибуття в кінцевий пункт призначення на тому чи іншому міжміському транспорті, виходячи з вартості квитка – як би величини взаємопов'язані, але некоректність оцінки – очевидна.
І тим більше така методика втратила в своїй точності, що так і не видається, з появою успішних «конкурентів» ламп розжарювання – люмінесцентних і світлодіодних. Тут уже показники споживаної енергії та світлової віддачі – зовсім інші.
Але старі звички беруть своє, і все одно самим поширенимспособом у багатьох залишається оцінка саме за ватами. Просто почали вдаватися до таблиць, де показується приблизне співвідношення параметрів різних типівламп із приблизно однаковим показником світлової віддачі. Приклад такої таблиці показано нижче.
| Площа приміщення, м² | Звичайні лампи розжарювання, Вт | Люмінесцентні лампи, Вт | Світлодіодні лампи, Вт | Зразковий світловий потік, Лм |
|---|---|---|---|---|
| 1 | 20 | 5÷7 | 2÷3 | 250 |
| 2 | 40 | 10÷13 | 4÷5 | 400 |
| 3 | 60 | 15÷16 | 6÷10 | 700 |
| 4 | 75 | 18÷20 | 10÷12 | 900 |
| 5 | 100 | 25÷30 | 12÷15 | 1200 |
| 7÷8 | 150 | 40÷50 | 18÷20 | 1800 |
| 10÷12 | 200 | 60÷80 | 25÷30 | 2500 |
Для такого «патріархального» принципу оцінки ефективності освітлення, багато виробників розміщують на упаковках люмінесцентних енергозберігаючих і світлодіодних ламп, крім її споживаної потужності, зразковий порівняльний «еквівалент» у ватах для ламп розжарювання. Характерний приклад показаний малюнку нижче.
Зверніть увагу на слово "зразкове", сказане в попередній пропозиції. Воно згадане невипадково, оскільки однозначної доступної системи «переведення одних ватів в інші вати» все ж таки не існує. А чому? Повторимося - не вимірюється освітленість приміщення або випромінюваний джерелом світловий потік у ватах!
До речі, на наведеному вище прикладі на самій упаковці вже припущена серйозна помилка. Зокрема – пишеться «Світловіддача 60 Вт», що може збити з пантелику незнаючу людину, і вона ще більше утвердиться на думці, що саме так і є насправді. Напевно, було б коректніше написати так: «Світловіддача відповідає лампі розжарювання в 60 ват».
А в яких же одиницях тоді правильно оцінюватиме джерело світла? Зверніть увагу: у таблиці вище крайній правий стовпець дає значення в люменах (лм) – ось це є одиниці виміру світлового потоку, прийняті в системі СІ. Якщо продовжити наведений вище приклад, то, зазирнувши до паспорта продемонстрованої лампи, можна знайти цю характеристику – 550 лм.
З люменами (лм) тісно взаємопов'язані інші одиниці – люкси (лк), якими в системі СІ якраз і вимірюється освітленість. Взаємозв'язок між ними така: світловий потік 1 люмен створює на площі 1 квадратний метр освітленість , рівну 1 люкс.
Надалі відштовхуватимемося саме від цих одиниць – люксів та люмен.
Норми освітленості для житлових приміщень
Для проведення розрахунку необхідно знати, від якої «пічки танцювати».
Зрозуміло, що одним із вихідних значень буде фігурувати площа приміщення, в якому планується організувати освітлення. А другим найважливішим параметром стають санітарні норми, що встановлюють рівень освітленості кімнат різного призначення.
Ці норми чітко прописані в СНиП і СанПіН практично всіх категорій приміщень, житлових і виробничих, причому з деталізацією навіть у характеру вироблених робіт. Але нас у цьому випадку цікавлять переважно ті, з якими доводиться стикатися при розрахунках системи освітлення у своєму будинку чи квартирі.
Не відсилатимемо читача до «першоджерел» - у таблиці нижче наведені виписки, яких, напевно, буде цілком достатньо.
| Тип (призначення) приміщення | Норми освітленості відповідно до діючих СНіП, люкс |
|---|---|
| Житлові кімнати | 150 |
| Дитячі кімнати | 200 |
| Кабінет, майстерня чи бібліотека | 300 |
| Кабінет для виконання точних креслярських робіт | 500 |
| Кухня | 150 |
| Душова, санвузол роздільний або суміщений, ванна кімната | 50 |
| Сауна, роздягальня, басейн | 100 |
| Передпокій, коридор, хол | 50 |
| Вестибюль прохідний | 30 |
| Сходи та сходові майданчики | 20 |
| Вбиральня | 75 |
| Спортивний (тренажерний) зал | 150 |
| Біліардна | 300 |
| Кладова для колясок чи велосипедів | 30 |
| Технічні приміщення – котельня, насосна, електрощитова тощо. | 20 |
| Допоміжні проходи, у тому числі на горищах та у підвалах | 20 |
| Майданчик біля основного входу в будинок (ганок) | 6 |
| Майданчик біля запасного або технічного входу | 4 |
| Пішохідна доріжка біля входу до будинку протягом 4 метрів | 4 |
Ось від цих величин і будемо виходити під час проведення розрахунків. Виражених саме в люксах, а не у ватах, свічках і т.п. Показані норми вважаються оптимальними, тому не слід впадати в іншу крайність – надмірно заливати приміщення світлом. Справа навіть не в тому, що це невигідно з погляду економії енергії. Занадто яскраве освітлення теж цілком може стати дуже дратівливим фактором, негативно позначатися на емоційному стані, призводити до швидкої стомлюваності очей, що загрожує серйозними наслідками. Так що наведені нормовані значення – це якраз та золота середина», До якої слід прагнути.
Проведення самостійного розрахунку освітленості
Ну ось, начебто, ясність отримана. Норми освітленості є, площу приміщення визначити нескладно. Тобто, немає проблем визначити і сумарний світловий потік, який повинен забезпечити необхідний ступінь освітленості.
Наприклад, вітальня площею 14.5 квадратнихметра. Неважко підрахувати, що для її освітлення необхідні джерела світла із загальним світловим потоком 15,5 м2 × 150 лк = 2325 лм. А потім вже можна підібрати ті світильники та лампи до них, у потрібній кількості, які «впораються із завданням». Скажімо, якщо виходити знову ж таки з того прикладу лампи, що наводився вище (зі світловим потоком за паспортом 550 лм), потрібно п'ять подібних ламп.
Справді, спрощений розрахунок виглядає саме так. Але належної точністю він все ж таки не відрізняється - крім площі, не беруться до уваги інші особливості приміщення, зокрема, його оздоблення. Не враховано тип світильника, його розташування у просторі кімнати, переважний напрямок світлового потоку, зумовлений положенням джерела світла та типом плафона (розсіювача).
Тому пропонуємо інший алгоритм проведення обчислень. Він теж не може повною мірою претендувати на «повний професіоналізм», але все ж таки результати виходять набагато точніше, ближче до дійсності.
Загальна формула розрахунку
Слід відразу правильно зрозуміти – запропонований алгоритм передбачає розрахунок саме основного висвітлення. Сюди не слід відносити декоративне підсвічування, яке користується в наш час широким попитом при інтер'єрному оформленні кімнат. Не враховуються і окремі освітлювальні прилади, що дають локальне підсвічування конкретної обмеженої області (наприклад, бра).
Отже, основною формулою, де будується розрахунок , буде така:
Fл = (Єн ×Sп ×k ×q) / (Nc ×n × η)
Розбираємось з параметрами, що входять до формули:
Fл- Шукана величина, тобто показник світлового потоку, яким повинна мати кожна лампа, що встановлюються в світильники. Значення буде отримано у люменах.
Єн- норми освітленості житлових та підсобних приміщень. Саме ті, що показані в таблиці вище (у люксах), відповідно до діючих СНіП.
Sп- площа приміщення, для якого провадиться розрахунок (м²). цей параметр самостійно обчислити нескладно – у переважній більшості випадків приміщення прямокутні. Але навіть якщо кімната має складнішу конфігурацію – потрібно лише розбити загальну площу на простіші ділянки та згадати основні правила геометрії.
Якщо є труднощі із розрахунком площ – вам сюди…
Іноді незвичайна конфігурація приміщення може спантеличити господаря, який трохи забув закони геометрії. Чи не біда – ми можемо допомогти! Перейдіть за посиланням до статті, присвяченої там і докладні описирізних випадків, і зручні калькулятори, що спрощують проведення розрахунків.
k- це поправний коефіцієнт, який називають коефіцієнтом запасу. Він враховує одразу кілька факторів. Так, деякі лампи мають властивість по ходу експлуатації тьмяніти, втрачати у світловому потоці, що випромінюється. Причомуце зниження інтенсивності світіння неоднаково різних типів ламп. Крім того, виправлення враховує ступінь перешкод для нормального поширення світла. Щоправда, це стосується переважно виробничих приміщень, де можуть бути високі рівнізапиленості або концентрації пари. Якщо виходити з того, що у добрих господарів у будинку такого не спостерігається, то коефіцієнт запасу можна прийняти рівним:
q- Коефіцієнт нерівномірності світіння. Ця величина особливо важлива при розрахунках освітленості приміщень, де планується проведення точних робіт, пов'язаних із кресленням, операціями з дрібними деталями, з великим обсягом читання або набору текстів або виконання рукописних записів.
Значення показані в таблиці нижче:
Nc- запланована до встановлення кількість світильників.
n- кількість ламп (ріжків) в одному світильнику.
Добуток останніх двох параметрів, цілком зрозуміло, показує загальну кількість ламп, які братимуть участь у освітленні приміщення. Якщо планується лише одне джерело світла, то, природно, у формулу там і там підставляються одиниці.
За такого підходу, до речі (коли Nc =n = 1), можна визначити взагалі весь сумарний світловий потік, потрібний для якісного освітлення. Іноді метою розрахунку ставиться саме це – а потім господарі починають «чарувати» над оптимальним розміщенням ламп або світильників різних номіналів, відповідно до дизайнерського задуму інтер'єрного оформлення.
η - Коефіцієнт використання світлового потоку.
Цю величину визначити дещо складніше – тут доведеться врахувати кілька критеріїв. Тому винесемо її до окремого підрозділу статті.
Визначення коефіцієнта використання світлового потоку η
Цю величину можна визначити за таблицями. Але перш доведеться розібратися з параметрами входу в ці таблиці.
- Спочатку – визначимо проміжний параметр. Його зазвичай називають індексом приміщення. Він необхідно врахувати і розміри кімнати, і плановану висоту розташування джерела світла. Обчислюється цей індекс за такою формулою:
i =Sп/( ( a +b) ×h)
i- Шукана величина, тобто індекс приміщення.
Sп- площа кімнати, що вже раніше фігурувала в розрахунках (м²)
aі b- відповідно, довжина та ширина приміщення (м ).
h- передбачувана висота розміщення джерела світла. Важливий нюанс- Не плутати з висотою стелі в кімнаті! Мається на увазі саме висота світильника над поверхнею підлоги.
Наприклад, планується до встановлення підвісний світильник з довжиною підвісу (або штанги), що дорівнює 0,6 м. А висота стелі у приміщенні – 3 метри. Значить, значення hдля підстановки у формулу одно 3,0 – 0,6 = 2,4 м.
Провести арифметичні обчислення неважко. Але ще простіше скористатися пропонованим онлайн-калькулятором.
Калькулятор для визначення індексу приміщення
Світлодіодні освітлювальні установки є наймолодшими з усіх, проте бурхливий сплеск їх розвитку, що має місце у ХХ столітті, дозволив їм залишити всіх конкурентів далеко позаду. Безумовно, технологія LED (light emitting diode) сьогодні є найбільш перспективною і здатна замінити будь-які інші джерела світла в приватному будинку або квартирі.
Якими б досконалими освітлювальними приладами не було обладнане житло, бажаного ефекту можна досягти лише у разі їх правильного застосування. Грамотно організоване розташування світильників допоможе забезпечити сприятливі умовидля здоров'я зорового апарату людини та створить комфортну атмосферу для життєдіяльності господарів. Тому дуже важливо відповідально підійти до проектування та розрахунку основних світлотехнічних параметрів приміщення.
При оцінці необхідного освітлення беруться до уваги такі параметри, як освітленість (вимірюється в люменах), яскравість (оцінюється в люксах) та сила світла (одиницею вимірювання є кандела). Перша величина вважається найважливішою і від значення світлового потоку, який розподіляється по робочої площині.
Переваги led технологій
Світлодіодними лампами зараз нікого не здивуєш. Вироби з гарною світловіддачею, високим коефіцієнтом корисної дії та низьким енергоспоживанням впевнено продовжують свій хід планетою семимильними кроками. Поступово вони витісняють ще недавно популярні компактні люмінесцентні лампи, а також замінюють лампи розжарювання, ефективність яких вже давно стала вчорашнім днем.
Чи не єдиним недоліком світлодіодок є їхня досить висока вартість. Проте їхні переваги перед традиційними джерелами фотонного випромінювання дозволять їм неодноразово окупити свою дорожнечу.
До основних позитивним якостямосвітлювальних пристроїв типу led можна віднести:
- тривалий термін експлуатації (від 50 тис. до 100 тис. годин);
- відсутність у складі парів ртуті та інших отруйних речовин;
- надійність та безпеку використання;
- компактні розміри;
- стійкість до механічних вібрацій;
- відсутність зовнішньої пускорегулюючої апаратури;
- безпека для екології;
- можливість експлуатації за умов підвищеної вологості;
- надійний запуск за низьких температур;
- гарний індекс кольору;
- висока ефективність світлового потоку (у сучасних зразках від 60 до 140 Лм/Вт).
Основні види світлодіодного освітлення
Під світлотехнічним розрахунком у широкому значенніслова, передбачається сукупність математичних операцій, які пов'язують параметри освітлювальної установки (число, потужність та розташування світильників) та кількісний захід світлотехнічних показників.
Перш ніж розглянути розрахунок, варто сказати існуючі види освітлення, від яких безпосередньо залежать вимоги, що пред'являються до нього. У світлотехніки зазвичай виділяють три види освітлення:
- акцентоване,
- місцеве (функціональне),
- загальне.
Перше використовується для оформлення інтер'єру, створення в кімнаті певної атмосфери, цікавої гри відтінків, доповнення кімнати унікальними візуальними ефектами. До цього виду не пред'являється особливих вимог, і він споживає мало електроенергії. Як правило, акцентований тип виконується компактними світлодіодними світильникамиспрямованого світла та led-смужками різної довжини та форми.
Група місцевого освітлення використовується для створення достатньої кількості світла на робочій площині. Наприклад, це може бути письмовий або кухонний стілв квартирі, фрезерний верстатна заводі, конвеєрна лінія зі збирання побутової технікина фабриці та ін. Також воно може застосовуватись для зонування кімнати.
Загальний тип використовується для підтримання певного рівня світла у всій квартирі чи приміщення значної площі.
Нормування освітлення та основні принципи розрахунку
У нашій країні є середні нормовані значення освітленості для різних класів приміщень. Регламентуються вони Будівельними нормами та правилами (СНіП). Ці дані зручно буде у вигляді таблиці.
| Тип приміщення | Необхідний рівень освітленості на 1м2 |
| Передпокій | 100 люкс |
| Сходовий майданчик | 100 люкс |
| Робочий кабінет | 300 люкс |
| Навчальна аудиторія | 300 люкс |
| Спортивний зал | 400 люкс |
| Пункт громадського харчування | 200 люкс |
| Офісні приміщення | 380-490 люкс |
| Вітальня кімната | 450 люкс |
| Спальня | 200 люкс |
Представлені вище значення освітленості відповідають величині світлового потоку, яка припадає на 1 квадратний метр освітлюваної площі і є достатньою для зорового комфорту людини. При цьому слід врахувати, що дані беруться для приміщень з висотою стелі 2,5-3,0 метра. Якщо поверхове перекриття знаходиться вище, то рівень освітленості в люксах можна прийняти в 1,5-1,7 рази більше. Зумовлено це тим, що освітленість змінюється прямо пропорційно квадрату відстані до об'єкта, що освітлюється. Тому, чим ближче до робочої площини буде розташована люстра з лампами, тим ефективніше використовуватиметься корисний потік, що випромінюється світлодіодкою.
Приклад розрахунку
Керуючись даними таблиці, виконати розрахунок освітлення будинку світлодіодними лампами не важко. В технічному паспортікожного пристрою led міститься інформація про величину виробленого ним світлового потоку. Тоді для того, щоб визначити необхідну величину освітлення, достатньо буде помножити кількість квадратних метрів кімнати на нормоване СНиПом значення освітленості, а потім розділити отриманий твір на світловий потік однієї led лампочки в люменах.
Наприклад, якщо є освітлювальний пристрій зі значенням світлового потоку 400 люмен, то для спальні площею 12 квадратних метрів потрібно 6 таких виробів:
(12м 2 х 200 люкс)/400 люмен = 6 шт.
Або 3 зі світловим потоком 800 люмен:
(12м 2 х 200 люкс) / 800 люмен = 3 шт.
До відома! Стандартна світлодіодна лампаз потужністю 11 Вт має світловий потік 700-800 люмен і прирівнюється до лампи розжарювання на 75 Вт.
Таким чином, можна буде дізнатися, скільки лампочок знадобиться для створення комфортного рівня світла в приміщенні. Як правило, це число виходить не цілим і потребує округлення у більшу або меншу сторону.
Неточності та похибки: з чим вони пов'язані
Запропонований вище спосіб оцінки освітленості квартири світлодіодними джерелами спрощений і не може врахувати всіх факторів, що впливають на якість світла. До таких показників відносяться:
- коефіцієнти світловідбиття різних поверхонь,
- параметри світильників, розсіювачів та відбивачів,
- індекс кімнати,
- ККД приміщення та ін.
Однак навіть кваліфіковані інженери не можуть виконати оцінку необхідного рівня LED освітлення зі стовідсотковою точністю, тому що навіть обчислення із застосуванням точних методів передбачає введення низки припущень та загальноприйнятих усереднених множників.
Крім того, самі норми освітленості не є строго обґрунтованими, тому компроміс між бажаним та можливим результатом завжди зберігається на певній ділянці шкали освітленості.
Вконтакте
Рекомендуємо також
Імпульсний блок живлення: ремонт та доробка
Дистанційне керування світлом
Навчання плавання дітей дошкільного віку
Нотатки для майстра - домашні побутові сигналізатори
Годинник пропелер на Atmega8
Пристрій та приклади застосування реле, як вибрати та правильно підключити реле Мікроконтролер та реле найпростіші схеми включення
Loading...