Как рассчитать освещенность помещения светодиодными лампами

Как самостоятельно рассчитать освещенность в квартире, не углубляясь в физику?

Если матчасть знакома: коэффициенты поглощения и отражения света, индекс цветопередачи, почему высота потолка ― это важно и т. д., то сразу переходите к пункту 5. Там мы собрали быстрые способы расчета освещенности. Если незнакомые слова все же встретились, то потратьте 30 минут на знакомство с темой сейчас, чтобы не потратить сверх бюджета на ремонт потом.

Почему это важно? Не говоря уже о том, что тусклый свет портит зрение, а слишком яркий нервирует, освещение ― это еще и вдохновитель пространства. Представьте, вы две недели выбираете диван определенного алебастрового оттенка. Еще две недели ждете доставку, потому что на складе такого дивана, разумеется, нет. Наконец, диван дома. Вы доводите последние штрихи: вкручиваете лампочку в торшер возле дивана, включаете его. И тут ваш алебастровый диван превращается в пятно цвета грязной лужи.

Запомните, дорогой ремонт с непродуманным освещением будет смотреть хуже, чем недорогой, но с выгодным светом.

Шаг 1. План освещения

Лист бумаги, ручка и примерный план, где и как будет стоять (или уже стоит) мебель ― достаточно для плана освещения. Начните с того, что в каждой комнате должно быть три вида освещения:

  1. общее ― равномерно освещает все пространство.
  2. рабочее ― над рабочей поверхностью, столом и т. д. С таким светом не нужно щуриться, когда моешь посуду или режешь овощи.
  3. декоративное ― подсветка карнизов, ступеней и т. д. Такой свет делает атмосферу в пространстве.

Виды освещения в интерьере гостиной. Схема

Теперь вопрос, почему именно 3 вида ― разве одной люстры в центре мало. Возьмем например, гостиную, место многофункциональное ― кто-то читает книжку, кто-то собирает лего, а кто-то моет пол. Это все разные сценарии освещения.

Теперь вернемся к одной люстре в центре комнаты ― ни в одном случае этого света не хватит. Люстра подсветит центр гостиной, но при этом создаст тени в углах, особенно если гостиная большая. При любом сценарии все будут щуриться и напрягать зрение. А если заранее нарисовать примерный план, станет понятно, что у вольтеровского кресла нужно поставить торшер (рабочее освещение), потому что в нем обычно проводят время за книгой. Над журнальным столиком собирают лего ― значит тоже нужна акцентная люстра. Сценариев множество.

Пример рассеянного и направленного освещения в интерьере гостиной

Тут же нужно помнить, что такие сценарии освещения у каждого свои в зависимости от образа жизни. Возможно, вам хватит только встроенных светильников и торшера. Но в любом случае продуманный план освещения перед походом в магазин поможет понять, где конкретно в вашем случае нужен свет, где его будет мало или наоборот много и т. д.

Примеры рабочего рассеянного и акцентного освещения в интерьере гостиной

Шаг 2. Коэффициент поглощения света (анализ интерьера)

Оранжевый, красный, темно-коричневый и черный цвета поглощают свет. Так, если в интерьере синие стены, серая половая доска, красный яркий диван, то высчитывая необходимое кол-во света ― закладывайте коэффициент поглощения света. Как его применять в формуле рассказали в пункте 5. Если без формулы, то предусмотрите в таком помещении на парочку светильников больше и торшер про запас.

Шаг 3. Характеристики на упаковках ламп

Цветовая температура света ― K

Базовое правило: чем выше температура света в Кельвинах, тем холоднее свет и наоборот, чем ниже значение K, тем свет теплее.

Для глаз приятнее всего значение от 2600 до 3600 К (тепло-белый свет). Такая температура подойдет для общего освещения. А показатель от 3600 до 5500 K (нейтрально-белый свет) подойдет для функционального света, например, над рабочей поверхностью. Все, что более 6600 К ― очень холодное освещение и чаще используется для офисов.

Примеры цветовой температуры в интерьере

Люмены, люксы и ватт ― Лм, Лк, Вт

Сначала разберемся в чем разница.

Люмены ― сила, мощность, яркость света, которая дает лампа. Чем больше люменов указано на упаковке, тем ярче будет свет от лампы.

Люксы ― это параметр освещенности поверхности, на которую падает свет.

Ватты ― это мощность лампы. Кол-во ватт на упаковке ― это кол-во электроэнергии, которая потребляет лампа за час ее работы

Самая частая ошибка при выборе лампочек, определять яркость лампы по количеству Ватт. Запомните, за яркость лампочки отвечают люмены ― Лм.

Теперь подробнее, чем отличаются Люксы от Люменов? Грубо говоря, 100 люменов направленных на 1 кв.м. будут равны 100 люксам, в то время как 100 люменов направленных на 10 кв.м. будут равны 10 люксам. Другими словами ― поверхность освещенности (Лк) с увеличением площади становится меньше, в то время как яркость света (Лм) остается неизменной.

Индекс цветопередачи ― Ra или CRI

Эта величина на упаковке лампочки характеризует настолько точно освещаемый предмет будет сохранять свои естественные оттенки. Чем ниже это значение, тем хуже цветопередача. Например, ваш алебастровый диван с цветопередачей Ra ― 52 будет смотреться блеклым пятном. Также для наглядности, вспомните парковку в ночное время ― все машины кажутся серыми, потому что цветопередача лампочек в фонарях низкая.

Чтобы купить лампочку с хорошей цветопередачей, берите значение RA от 70, самый лучший вариант 90 ― это цветопередача высшего уровня.

Пример действия индекса цветопередачи

Индекс энергоэффективности ламп ― A-G

Этот показатель поможет снизить расходы на электричество.

Всего существует 7 классов энергоэффективности: «A», «B», «C», «D», «E», «F», «G».

Самый высокий класс – это «А», самый низкий – «G».

Класс «А» и «В» ― это энергосберегающие, люминесцентные, а также светодиодные лампы.

Класс «C» и «D» ― галогенные лампы.

Класс «E», «F», «G» ― лампы накаливания.

Тут важно понимать, что лампа накаливания ― самая дешевая из всех (от 42 рублей), но живет она всего 1000 часов. В то время как светодиодная в 3 раза дороже (от 250 рублей), зато срок службы у нее 50000 часов.

Шаг 4. Нормы освещенности жилых помещений

Существует стандарт по нормам освещенности в жилых и нежилых помещениях ― СНиП 23-05-95 «Естественное и искусственное освещение». Нормы освещенности указываются в Люксах (Лк). Эти нормы понадобятся нам в след. пункте для расчета освещенности.

Шаг 5. Расчет освещенности

Самостоятельный расчет освещенности ― это всегда примерная цифра. Нюансов в этом деле много: форма помещения, высота потолка, цвет интерьера, зонирование пространства светом, личное восприятие, тип выбранных светильников и т. д. Так, покупая лампочки или светильники лучше перестрахуйтесь и уточните правильность расчетов у консультанта в магазине. И не забудьте взять с собой план комнаты и примерный план освещения в ней.

Про самостоятельный расчет освещения по площади комнаты мы рассказали в нашем материале о люстрах (см. пункт 3). Там же вы найдете информацию, как пересчитать количество ламп накаливания на галогенные и люминесцентные лампы.

Самостоятельный расчет освещенности. Пример

Быстрая прикидка «на глаз»

Способ 1. Если комната стандартная по размерах и зонированию, а потолки привычные 2,7 м, то используйте примерную формулу ― на 1 кв. м – одна лампочка мощностью 25 Вт. Практика показывает такая формула дает нормальную степень освещенности ― не тускло и не ярко.

Способ 2. Консультанты в магазинах светотехники советуют рассчитывать освещенность комнаты с учетом 400-500 люмен на квадратный метр. Так, если гостиная занимает 15 кв.м умножаем площадь на 500 и получаем 7500 Лм. Теперь берем лампочку, например, на 1247 люменов делим это значение: 7500/1247 и получаем примерно 6 светильников. Именно столько нужно, чтобы в комнате 15 кв.м было комфортно.

Коэффициент поглощения света и погрешности в таких способах закладывайте в количество светильников. Например, 6 светильников по 1247 люменов нужно комнате, чтобы ее осветить. Значит, добавьте еще пару бра или торшер.

Однако, если хочется более вдумчивого подхода, то воспользуйтесь калькулятором ниже.

СОВЕТ: Так как самостоятельный расчет освещенности ― это всегда грубая прикидка, то заранее предусмотрите в комнате место под дополнительный торшер или бра.

Пример освещения в тёмном интерьере

Онлайн-калькулятор для расчета общей освещенности в комнате

В видео мастер-классе разбор и ссылка на онлайн-калькулятор, который рассчитает примерную освещенность по нормам освещенности в Люкс. Подробную текстовую инструкцию, как пользоваться калькулятором оставили ниже.

  • В поле длина и ширина укажите соответствующие параметры комнаты, в которой вы рассчитываете освещенность.
  • Затем укажите точную высоту потолка. Это важно ведь высокие потолки «съедают» свет, поэтому мощность лампочек увеличивается на 1,5 раза от рекомендуемой стандартной мощности.
  • Рабочая поверхность ― это поверхность, до которой вам важно, чтобы доходил свет. Для дивана, кресла, журнального столика стандартную величину ― 0,8 можно не менять.
  • Коэффициент отражение ― это то насколько поверхности в интерьере отражают или, наоборот, поглощают свет. Например, для интерьера с белым потолком, серым стенами и темным полом выбирайте среднее значение ― 70 50 20. Для очень светлого интерьера ― белый потолок, светлые стены и слегка серый пол подойдет ― 80 80 30. В комнате с полностью темных интерьеров ― 30 30 10.
  • Коэффициент запаса ― это, грубо говоря, закладка погрешностей. Например, в комнате маленькое окно или сомневаетесь в коэффициенте отражения ― заложите 1,4.
  • Уровень освещенности ― это как раз нормы СНиП в люксах. Для гостиной, например, закладывайте 150 ― 250. Зависит также от вашего восприятия.
  • Дальше в правом верхнем углу нажимайте « + » и выбирайте тип освещения. Удобнее всего мерить освещенность в светодиодной ленте. Поэтому выбираем интерьерное освещение, затем светодиодную ленту, стандартная модель для жилого помещения по всем характеристикам ― LED STRIP FLEXLINE 98/10.0/1050 3000K.

Если открыть эту светодиодную модель в отдельной вкладке, то можно увидеть, что 1 метр этой ленты дает 1050 лм. Нажимаем « рассчитать » . Т.е. если калькулятор посчитает, что таких светодиодных лент нам нужно 7, то 7*1000=7000 Лм необходимо чтобы осветить наше пространство. Отсюда подбираем кол-во лампочек и светильников под кол-во Лм.

Расчет освещенности помещения светодиодными лампами

Наиболее актуальный вопрос при замене обыкновенных лампочек накаливания на светодиодные – как рассчитать необходимое количество светодиодных ламп. Для нас привычно, что в туалете светит лампочка на 60 Вт, а в зале три-четыре по 100 Вт. Но для светодиодов такие параметры неприменимы. При установке необходимо производить определение суммарного светового потока.

Расчёт освещенности помещений различного назначения

Для каждой комнаты уровень освещённости подбирается индивидуально и зависит от того, какие работы будут проводиться в помещении. В тех комнатах, где вы будите читать либо писать яркость должна быть максимальная, а для коридора достаточен уровень освещенности почти на порядок ниже.

Наиболее простой способ подобрать замену нитям накаливания по таблице их световых потоков.

Световой поток лампы накаливания
Лампа накаливания, мощность в Вт Приблизительный световой поток, Лм
20 250
40 400
60 700
75 900
100 1200
150 1800

Требуемое освещение помещения
Тип помещения Необходимый уровень освещения на 1м² (Люкс)
Прихожая 80-100
Кухня 200-250
Ванная комната 200-250
Гостинная 300-400
Спальня 200-250

Возьмём в качестве примера гостиную комнату площадью 20 м.кв, в которой стоят четыре обыкновенных лампы накаливания по 100 Вт. Суммарный световой поток такой люстры составит 1200*4=4800 люмен. Делим световой поток на площадь помещения: 4800/20=220 люмен/м.кв (люкс).

Расчет освещения светодиодными светильниками

Здесь используются очень простые формулы:

Расчет количества светодиодных светильников по площади производим исходя из размеров комнаты и требуемого уровня освещения.

Световой поток одной лампы = уровень освещённости * площадь комнаты / количество ламп

Расчет светодиодного освещения на квадратный метр:

Уровень освещённости = количество ламп * световой поток лампы / площадь освещения

Сколько нужно светодиодных светильников на квадратный метр зависит от типа монтажа светильников. Если светодиоды устанавливаются в обычную люстру, их световой поток подбирается исходя из необходимого уровня интенсивности света. При монтаже точечных светильников по периметру – делим необходимый уровень на показатель светового потока ламп, которые мы планируем устанавливать.

Не следует забывать, что эффективный угол света светодиодов около 120 градусов, поэтому количество светильников на квадратный метр должно быть таким, что бы свет был равномерным, без перепадов. Это достигается увеличением количества источников света с пропорциональным уменьшением мощности каждого источника.

Следует учесть, что лампочки, расположенные в потолке, находятся на 20-30 см выше, чем в люстре, поэтому интенсивность света должна быть на 15-20% выше.

Онлайн калькулятор

Для определения количества источников света, можете использовать калькулятор расчета освещенности помещения светодиодными лампами:

Какие лампы выбрать для освещения

При выборе светодиодных лампочек следует обратить внимание на наиболее критические параметры, которые принципиальны для качества освещения.

  • Цветовая температура;
  • Тип рассеивателя;
  • Световой поток.

Цветовая температура

Цветовая температура светодиодов традиционно имеет 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).

Визуально более высокая цветовая температура светят ярче. Так при одинаковой мощности визуальная яркость CW на четверть выше WW.

Тип рассеивателя

Рассеиватель может быть матовый либо прозрачный. Матовый рассеиватель обеспечивает более равномерное распределение светового потока, но потери интенсивности в нём могут достигать 25-30%. Для освещения относительно большой площади помещения более рационально использовать лампы с прозрачным рассеивателем, а вот в настольном светильнике однозначно матовый тип рассеивателя лучше.

Световой поток

При выборе лампочки обязательно обращайте внимание на её номинальный световой поток. Он зависит от типа и качества светодиодных матриц.

Китай Тайвань Европа
Яркость, Лм 240 380-420 До 500
Мощность, Вт 4,8 4,8 4,8

Требуемая мощность светодиодной лампы зависит от рассмотренных выше параметров. При использовании тёплого света, номинальная мощность должна быть на 25-30% выше чем ламп холодного света.

Неточности и погрешности при расчёте светодиодного освещения

Часто замену обыкновенных лампочек на светодиодные производят во время планового ремонта. После, в процессе эксплуатации, оказывается, что света недостаточно.

Основная причина таких казусов – отсутствие учета коэффициента отражения поверхностей.

Переклейка более тёмных обоев, использование линолеума либо ламината тёмных оттенков, матовый подвесной потолок способны ощутимо уменьшить освещённость в помещении. В данном случае мы говорим об общей освещённости. Интенсивность света на письменном столе, над которым смонтирован светодиодный светильник, может быть достаточной. А вот попытка чтения любимой книги, лёжа на диване, будет вызывать дискомфорт, если стены будут мало отражать свет от потолочных светильников.

Для определения коэффициента отражения принято учитывать такие коэффициенты:

  • 70% — белый цвет поверхности;
  • 50% — светлый;
  • 30% — серый;
  • 10% — темный;
  • 0% — черный;

Существует множество поправочных таблиц для определения освещённости поверхности при различных коэффициентах отражения. Ради лёгкости расчёта можно использовать упрощённую формулу.

Общий коэффициент отражения = (КО потолка + КО стен + КО пола) / 3

Так мы получаем усреднённые, которые позволят заложить поправочный коэффициент в наши расчёты.

Пример:

В комнате белый потолок (КО 70%), персиковые обои (КО 50%) и светлый ламинат (КО 50%).

Средний коэффициент отражения = (0,7+0,5+0,5)/3*1,2 = 0,7

Если в комнате установлены светодиодные лампы с номинальным световым потоком 1400 люмен, при расчете светильников на помещение берем 1400*0,7 = 1000 люмен.

Грамотный расчет освещения – первый шаг к комфорту

Расчет освещения помещения – один из первых шагов создания продуманного дизайна. И не важно, это жилое, промышленное или офисное пространство – свет имеет не меньшее значение, чем грамотное зонирование площади или выбор мебели. Если вы на стадии ремонта, обязательно прочтите эту статью, прежде чем заказывать светильники. Даже если вы нашли интересный дизайн интерьера, и хотите его реализовать один в один, на выбор светильников может повлиять масса нюансов: высота потолков, инсоляция здания, выбираемая мебель.

С чего начать расчет искусственного освещения?

Немного теории (обязательно к прочтению тем, кто сталкивается с терминами впервые)

Для того чтобы измерять и сравнивать освещенность, используется специальная единица измерения – Люкс. Физически один Люкс представляет собой освещенность поверхность радиусом 1 метр точечным источником света силой 1 кд.

  • 1кд – сила света свечи.
  • 100 кд – лампы накаливания.
  • 0,005 кд – светодиода.

Также, 1лк – это освещенность поверхности площадью 1м.кв. при световом потоке 1лм.

Сравним Люмены (лм) самых популярных ламп:

  • Лампа накаливания 100 Вт = 1340.
  • Галогенная 230 Вт = 625.
  • Люминесцентная 36 Вт = до 3350.
  • Свет одиодная 40−80 Вт = 6000.

И снова вернемся к Люксам.

Дневная освещенность ярким летним днем равняется 10-25 тыс. лк. Во время полнолуния: 0,27 лк. Комфортная для глаз и продуктивная работа в кабинете состоится при 320-500 лк.

Стандарты электроосвещения

Первый шаг калькуляции – не замеры и умножения, а ознакомление с принятыми стандартами. Согласно принятым нормам, уровень освещенности помещений должен быть таким (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 разных объектов можно посмотреть в официальном документе «СНиП 23-05-95», который можно найти в Электронном фонде правовой и нормативной информации.

Как рассчитать освещение по формуле

Как и любая задача, наша имеет несколько путей решений.

Простая формула расчета по площади помещения

X = A * B * C , где:

X – уровень светового потока (лм).

A – установленная норма для рассматриваемого помещения.

C – коэффициент высоты потолка. (для стандартных потолков до 2,7 м С=1; для высоких до 3,5 м С=1,5; для очень высоких до 4 м С=2).

Допустим, нам нужно выбрать лампы для офиса площадью 16 кв.м. в новострое с потолками 3 метра.

Но сколько нам потребуется ламп? Для этого обратимся к таблице ниже.

Если ваш выбор пал на офисные светильники Ziverd BURO S опал мощностью 18 Вт. 4800/1800 = 2,67. То есть, трех изделий для рассматриваемого офиса будет достаточно.

Обратите внимание, световой поток современных LED -светильников может отличаться от стандартных величин. В каталоге производителя среди характеристик товара указывается и этот показатель. Не забывайте его учесть. Так, для модели BURO S опал он составляет 2100.

Формула расчета по площади с поправочным коэффициентом

В этом случае искомой величиной будет уровень освещенности (в Люксах). В обобщенном виде формула выглядит так:

E = η * F / S , где

F – попадающий на поверхность световой поток.

S – площадь поверхности.

η – поправочный коэффициент. Дело в том, что до поверхности доходит лишь часть света, а часть рассеивается по пути. По умолчанию программы и калькуляторы расчета освещения присваивают этой переменной значение 0,5.

Немного больше времени, терпения, и можно получить более точные значения. Для этого рассчитаем коэффициент помещения.

i = S /( A + B )* h , где

S – площадь комнаты,

A – длина комнаты,

H – длина отрезка между светильником и поверхностью, на которую падает свет.

Для того чтобы понять, какая часть потока будет использована после рассеивание, и какое значение η нужно подставить в формулу, обратимся в таблице ниже.

Проверим на практике. Допустим, у нас есть шоу-рум ювелирных изделий площадью 6*5 м, в торговом центре с высотой потолков 4 метра. Высота прилавка 110 см. Планируется установить линейные потолочные Ziverd BURO s 18 микропризма с показателем 2100 лм.

Для начала рассчитаем коэффициент помещения:

i = 30/(6+5)*(4-1,1) = 0,94

Согласно таблице, наш коэффициент светового потока равен 40%.

Теперь можем найти уровень освещенности:

E = 0,4*2100/30 = 28 (лк)

Согласно «СНиП 23-05-95», освещенность торгового зала ювелирного магазина должна составлять 300 лк. Значит, нам понадобится 11 изделий Ziverd BURO s 18.

Аналогичным способом можно произвести расчет производственного освещения и цеха. При этом во внимание нужно брать габариты помещений, высоту станков и рабочих мест, осуществляемую деятельность и нормы освещенности для каждого участка. Если используем светильники на подвесе, например, Ziverd KRONA MP 50, расстояние необходимо считать не от потолка до поверхности, а от самого осветительного прибора.

Современные методы светотехнического расчета освещения

Если подсчеты на листке бумаги с калькулятором или ведение таблиц в Excel – это не ваше, тогда можно обратиться к современным методам.

На просторах интернета можно найти несколько программ и приложений для быстрого расчета освещения производственного помещения и жилых комнат. Среди них есть как элементарные редакторы с интуитивно понятным интерфейсом, онлайн-калькуляторы, так и сложные программные продукты для дизайнеров и архитекторов (например, Dialux, Relux, Light-in-Night Road). Чем сложнее программа, тем больше возможностей она открывает и тем большее количество факторов учитывает. Например, для перфекционистов и тех, кто занимается электроосвещением профессионально, будет важно учесть сложную архитектуру пространства, наличие и размеры углов, особенности интерьера и возможность комбинирования осветительных приборов.

Программные продукты можно найти как в платных, так и в бесплатных версиях. Если первый вариант необходим профессионалам, то новичкам будет достаточно базовых функций.

Что еще учесть при расчете мощности освещения?

В зависимости от цвета поверхности, она по-разному отражает свет. В темных и светлых комнатах мы получим разный визуальный результат, установив одни и те же светильники.

Поэтому выбирая лампы, стоит учитывать коэффициент отражения. Уровень отражения основными цветами следующий:

  • 70% – белый;
  • 50% – светлый (например, бежевый, нюдовый, шампань);
  • 30% – серый;
  • 10% – темный (оттенки синего, коричневого, бордо и пр.);
  • 0% – черный;

Общее значение считается очень просто: достаточно суммировать коэффициенты стен, пола и потолка и разделить на три.

Допустим, мы устанавливаем в офис светильники Ziverd BURO 36 опал со значением 4250 лм.

Стены у нас персиковые, потолок белый, а пол – из серого линолеума. Общий коэффициент отражение составит (70+50+30)/3 = 50%

Светодиоды в жилом и промышленном здании

LED -лампы уже успели доказать свою эффективность, экономичность и экологичность. Если вы планируете ремонт и переход на LED -освещение, можно пойти 2 путями для определения количества необходимых приборов:

1. Произвести расчет светодиодного освещения согласно представленным выше формулам.

2. Сопоставить световой поток, который получаете от установленных галогенных либо ламп накаливания с мощностью светодиодных источников. Для этого нужно вернуться к первой таблице. Например, 100-Ваттная лампочка накаливание воспроизводит порядка 1200 Люмен. Для такого же потока понадобится 15-Ваттная LED -лампа.

Светодиодные приборы – это не только практичность, но еще и возможности для креатива. С их помощью можно создать уникальных световой дизайн, выделить зоны работы и отдыха.

Их главные функции:

  • Общее электроосвещение. Здесь лучше всего применять небольшое количество мощных приборов.
  • Создание комфортных условий на рабочем месте. В кабинетах, производственных цехах, переговорных, а также на ресепшенах, прилавках необходимы направленные источники света.
  • Дизайн интерьера. Здесь можно «играть» с цветами, размерами и формами. С помощью большого количества LED-приборов малой мощности можно создать интересные визуальные эффекты.

Для того чтобы при комбинировании различных осветительных приборов не появлялись «темные пятна», важно учитывать все объекты в пространстве. А для рабочего освещения огромное значение имеют естественные источники света. Дизайнеры, планируя корпоративные пространства, стараются размещать рабочие места так, чтобы использовать как можно больше природного света. Такое решение является наиболее комфортным для здоровья глаз и экономным для бюджета.

Наиболее близкий эффект (экономия + комфорт) позволяют достичь LED -лампы. Никакого мерцания, минимальное выделение тепла, внушительный срок службы (до 100 тысяч часов), безопасная утилизация – все это делает технологию LED самой рациональной для современного общества.

Есть и дополнительные возможности у таких приборов. Светильники с диммером позволят регулировать яркость в зависимости от ваших потребностей и пожеланий. Учитывая на производственных предприятиям и многих коммерческих учреждений, требуется круглосуточная работа осветительных приборов, LED -лампы с диммерами станут рациональным выбором.

Какой бы метод вы ни бывали – онлайн или использование формул, желаем вам эффективных дизайнерских решений для работы и отдыха.

Расчет светодиодного освещения: просто о сложном

Сегодня нам предстоит научиться выполнять расчет освещения светодиодными светильниками. Мы ознакомимся с санитарными нормами освещения и со световым потоком, характерным для светодиодного освещения на единицу мощности. Но сначала — пара слов об особенностях интересующего нас класса светильников.

  • Почему светодиоды
    • Преимущества
    • Темная сторона светодиода
  • Нормы освещенности
  • Коэффициент поправки
  • Алгоритм расчета
  • Заключение

Почему светодиоды

А в самом деле, чем светодиоды превосходят привычные нам лампы накаливания, галогенки и энергосберегающие лампы, и в чем проигрывают им?

Преимущества

  • Первое и главное преимущество светодиодов — небольшой расход электроэнергии на единицу светимости. Чтобы не быть голословными, приведем конкретные значения для популярных видов светильников:

Заметьте: светимость отдельно взятых светодиодов последних поколений вплотную подходит к 200 люменам на ватт. Показатели бытовых и промышленных светильников уступают этим значениям из-за потерь на преобразователе питания.

  • Нагрев светодиодного светильника заметно ниже, чем компактного люминесцентного или галогенного, не говоря уже о старой доброй лампочке Ильича. Логично: чем больше КПД, тем меньше энергии выделяется в виде тепла. Отсюда — возможность монтажа светильников в условиях ограниченной вентиляции и внутри плохо переносящих нагрев конструкций (натяжных и пластиковых подвесных потолков, гипсокартонных ниш и т.д.);

  • Благодаря значительной площади мощные светильники и светодиодные ленты дают меньше теней. Это важно при работе с мелкими деталями, при наборе текста, в работе визажиста и парикмахера;

  • Срок службы ламп и светильников оценивается в 30-50 тысяч часов. Лампы накаливания служат около 1000 часов, галогенки — 3-5 тысяч, люминесцентные светильники — 10-12.

Темная сторона светодиода

Нет-нет, мы не имеем в виду обсуждение структуры подложки led-кристалла. Увы, светодиодное освещение имеет пару… скажем тактично — особенностей на фоне альтернатив.

  • Цена: в среднем она все еще выше, чем у прочих видов светильников. Хотя разрыв стремительно сокращается: автор не больше недели назад закупал партию светодиодных ламп светимостью 800 люменов по 68 рублей. Для сравнения — мало-мальски качественные галогенки стоят 50-60 рублей.
  • Цветопередача: индекс цветопередачи (CRI) лучших led-светильников достигает 85-90%. У галогенок он близок к 100%, у большинства ламп накаливания выше 90%.

Справка: от цветопередачи зависит, насколько натурально выглядят цвета. Индекс цветопередачи освещения важен в оформительской работе, а также для пресловутых парикмахеров и визажистов. Макияж, выполненный при освещении с низким CRI, при дневном свете может выглядеть неестественно.

  • Диапазон рабочих напряжений: у последних поколений светильников он гораздо меньше, чем у ламп накаливания и галогенок. Причина — в упомянутом выше снижении рыночных цен.

Оно влечет за собой упрощение схемотехники драйвера. Если у первых поколений светильников он представлял собой полноценный импульсный преобразователь питания со стабильным напряжением на выходе — вне зависимости от того, что творится на входе, то у новейших filament ламп (на светодиодных нитях) роль драйвера выполняет… диодный мост — простейший преобразователь переменного тока в постоянный.

Узнать о них больше вам поможет прикрепленное к статье видео.

Нормы освещенности

Если вас не отпугнули несовершенства светодиодного освещения — двинемся дальше.

В зависимости от назначения помещения для него действуют свои нормы освещенности, прописанные в нормативных документах. Несложно догадаться, что в цехе, где паяют электронные платы, должно быть светлее, чем в общественном туалете или межкомнатном коридоре.

Вот действующие нормативы освещенности:

Тип помещения Освещенность, люкс
Офис с использованием ПК 300
Офис для чертежных работ 500
Конференц-зал 200
Межэтажная лестница 100
Прихожая, межкомнатный коридор, кладовая, ванная, санузел, туалет 50
Кухня, спальня, гостиная 150
Детская 200
Гардероб 75
Библиотека, рабочий кабинет 300
Сауна 100

Что это за единица — люкс, и как он соотносится со светимостью источников света? Все очень просто: освещенность в один люкс соответствует светимости в люмен на 1 м2. 1000-люменовая лампочка в спальне площадью 10 квадратных метров в общем случае даст освещенность в 100 Лк.

Почему «в общем случае»? Этот вопрос вплотную подводит нас к следующему разделу статьи.

Коэффициент поправки

В абсолютном большинстве случаев светильники располагаются на потолке. Чем выше потолок, тем больше света рассеивается по пути к полу и рабочим поверхностям, поглощается материалом стен, мебелью и т.д.

Поэтому освещение — светодиодное и любое другое — рассчитывается с учетом коэффициента поправки:

  • Для потолка высотой до 2,7 метра он равен единице (читай — не применяется);
  • При высоте потолка 2,7-3 м коэффициент принимается равным 1,2;
  • Если потолок поднят на 3-3,5 метра, норма освещенности вырастает в 1,5 раза;
  • В зданиях с высотой потолков 3,5-4,5 метра (некоторые сталинки, частные дома с вторым светом, кинотеатры и прочие общественные заведения) применяется коэффициент 2.

Алгоритм расчета

Итак, все части головоломки разложены перед читателем. Осталось собрать их воедино. Выполнить расчет своими руками поможет простая и очевидная инструкция.

Суммарная светимость источников света должна быть равной произведению трех величин:

  1. Нормы освещенности для соответствующего типа помещений;
  2. Площади помещения;
  3. Коэффициента поправки на высоту потолка.

Так, для детской комнаты площадью 19,6 м2 с потолком высотой 2,7 метра потребность в освещении составляет 19,6х200х1=3920 лм.

Как рассчитать светимость led-светильника, если производитель не снизошел до любезности указать ее на упаковке?

Обратите внимание на потребляемую мощность. Ее можно грубо пересчитать в люмены, зная примерную светоотдачу соответствующего поколения светодиодов с поправкой на потери в драйвере. Для сравнительно новой продукции (выпущенной после 2014 года) можно ориентироваться на значения, приведенные в таблице строчкой ниже.

Заключение

Как видите, расчет освещения помещения светодиодными источниками света не представляет особой сложности. Успехов!

Расчет освещенности помещения со светодиодными светильниками

Покупка новой квартиры или ремонт старого жилья — это замечательный способ пересмотреть свое отношение к теме освещения, отказаться от традиционных массивных люстр и лампочек накаливания.

Дизайн современного жилья и возможности строительных технологий позволяют придумать и осуществить любые схемы освещения в зависимости от назначения помещения. Основное удовольствие состоит в том, что каждый может подобрать тип, количество и мощность осветительных приборов под свои требования по уровню освещенности.

Но кроме наших желаний, существуют нормы и требования, которых необходимо придерживаться.

Требования и пожелания по устройству освещенности

Прежде, чем приступать к планированию и расчету осветительной системы помещения, необходимо сформулировать каким основным критериям она должна отвечать.

Основные из них — это:

  • Комфортная освещенность, то есть достаточно светло для чтения, общения, домашних занятий, но не режет глаза. Данный показатель у каждого свой, так как он зависит от состояния зрения, привычек и предпочтений.
  • Удобное размещение светильников, которые должны давать свет на всю площадь помещения, но уровень освещенности может отличаться в разных частях комнаты.
  • Экономичность, а именно, сумма ежемесячной платы за электроэнергию, стоимость самих лампочек (за одну и за все количество), сроки службы лампочек (как часто их придется покупать).

Если учитывать все эти требования, то оптимальным решением станет выбор светодиодных ламп. Они по уровню света приравниваются к лампам накаливания, но потребляют значительно меньше электроэнергии и служат по несколько лет. По сравнению с энергосберегающими люминесцентными лампами светодиодные аналоги отличаются более компактной формой и приятным свечением. Теперь необходимо сделать расчет освещенности помещения светодиодными лампами, чтобы вычислить, сколько и какой мощности ламп необходимо для достаточного освещения.

Какие данные необходимы для расчета уровня освещенности

Существует несколько способов, с помощью которых можно рассчитать количество и мощность светодиодных ламп. Прежде чем приступать к расчетам, необходимо разобраться, какие показатели будут в них участвовать.

Перечень переменных и постоянных величин, на основании которых производится расчет светодиодного освещения, состоит из следующих пунктов:

  • Площадь помещения, то есть произведение длины на ширину комнаты. Расчеты производятся исходя из того, что помещение имеет прямоугольную форму. При более сложной архитектуре, необходимо условно разделить пространство на правильные фигуры и сложить их площади.
  • Поправочный коэффициент, в котором учитывается высота потолков. Поскольку свет распространяется не только по площади, но и по всему объему помещения, яркость освещения напрямую зависит от высоты потолков. Пользуются специальной таблицей коэффициентов. Например, высота потолков от 2.5 до 2.7 м — это коэффициент 1, до 3 м — равен 1.2, до 3.5 м — 1.5, дальше используется корректировочный показатель — 2.
  • Еще один норматив — это уровень освещенности, для расчета которого также составлены специальные таблицы для жилых, подсобных, коммерческих и производственных помещений. Показатель измеряется в Лк (люксах).

Наиболее популярные показатели выглядят следующим образом:

  1. ванная, туалет, подвал, коридор приравниваются к подсобным помещениям, и уровень освещенности в них колеблется от 20 Лк (в подвале) до 50 Лк (в коридоре).
  2. жилые комнаты оцениваются в пределах от 150 до 300 Лк, минимальные показатели в спальной и кухне — 150 Лк, максимальный уровень в рабочем кабинете и детской комнате — 300 Лк.

Дополнительно при расчетах могут использоваться такие показатели, как:

  • чистота помещения (уровень запыленности);
  • отделочные материалы и потолки (темные, светлые, глянцевые).

Самый простой способ расчета освещенности помещения светодиодными лампами

Проще всего сделать расчет освещенности помещения светодиодными лампами следующим способом:

Рассчитаем нужную величину светового потока (в люменах).

Для этого просто перемножим известные величины:

площадь помещения × норму освещенности × корректировочный коэффициент по высоте потолка.

Например, площадь помещения — 15 м², высота потолков — 2.5 м, а значит коэффициент равен единице, помещение — кухня, для которой норма освещенности составляет 150 Лк

В результате получаем:

15 × 150 × 1 = 2250 люмен (лм).

Второй шаг в расчете — это вычисление количества и мощности светодиодных лампочек. Здесь можно поступить двумя противоположными способами.

  1. Разделить общий световой поток на мощность ламп, чтобы получить их количество. При этом мощность светового потока обычно указывается на упаковке лампочки, и она не равняется мощности. Например, лампа мощностью 10 Вт дает поток 800 люмен. То есть, в результате получаем 2250 / 800= 2.8 или 3 лампы.
  2. Более обоснован другой способ расчета. Расчет строится исходя из количества точек освещения, установленных в помещении. Например: 2250/6 ламп = 375 люмен. Такой поток дают лампы мощностью 5 Вт.

При последнем варианте помещения увеличение количества ламп меньшей мощности приводит к более равномерному распределению света по помещению.

Более сложный и точный расчет освещенности

В профессиональных расчетах используют более сложный способ расчетов, который применяется для ламп всех видов. Общие принципы вычисления в обоих способах совпадают, но для большей точности учитывают дополнительные коэффициенты, такие как:

  • k — коэффициент запаса, который учитывает запыленность светильников и ухудшение их возможности пропускать свет, снижение уровня светового потока от лампы с течение времени, ухудшение состояния отражающей способности стен и потолка. Поскольку светодиодные светильники обладают длительным периодом службы без ухудшения качества, то для них коэффициент запаса составляет 1.1.
  • z — показатель соотношения среднего освещения к минимальному Eср/Emin, то есть неравномерность уровня освещения. У светодиодных ламп благодаря ровному свечению этот показатель равен 1.
  • Φ — световой поток светодиодных ламп, Лм, который узнается на упаковке или из сопроводительной документации к лампам освещения.
  • η — коэффициент использования светового потока, то есть КПД источника освещения. В высокоэффективных светодиодных лампах он практически равен 1.
  • E — норма освещенности в Лк, из таблиц или непосредственно из СНиП.

Также в сложном расчете более точно вычисляют корректирующую высоту потолка. Для ее расчета определяют:

  • h — общую высоту помещения
  • h1 — длину или высоту подвеса у потолочного светильника
  • h2 — высота от пола до основной рабочей поверхности (стол, кровать)

Такой сложный расчет производится исходя из того, что в большинстве случаев источник освещения располагается ниже потолка, а наибольший уровень освещения необходим не на уровне пола, а на высоте рабочей поверхности.

Формула расчета имеет следующий вид:

hp = (h – (h1 + h2)), где hp — расчетная высота помещения, нуждающаяся в освещении

Данный показатель наравне с длиной, шириной и общей площадью участвует в расчете индекса помещения, то есть геометрических характеристик помещения.

Формула индекса (i) помещения рассчитывается следующим образом:

i = S / (hp × (a + b)), где a и b — длина и ширина, а S площадь.

В итоге общая формула для расчета освещенности помещения светодиодными лампами и определения необходимого количества ламп выглядит следующим образом:

N = (E × S × k × z × 100)/(n × Ф × η)

Такие сложные расчеты обычно производят в ходе проектирования помещения и разработки его технических характеристик. В быту используют методы попроще.

Калькулятор расчет освещения светодиодными светильниками

Чтобы без хлопот и затруднений определить количество светодиодных ламп и их мощность для конкретного помещения, можно использовать калькулятор «расчет освещения светодиодными светильниками». После команды рассчитать программное обеспечение самостоятельно произведет все необходимые расчеты и выдаст готовые результаты. С полученными данными можно отправляться в магазин за лампами или оформить заказ здесь же на сайте.

Калькулятор находится в разработке, надеемся на ваше понимание!

Видео по теме

Понравилась статья? Поделиться с друзьями:
Добавить комментарий