При ремонте квартиры к вопросам расчёта освещения обычно относятся без особой ответственности, и устанавливают светильники, как хочется, прикидывая яркость света "на глаз". Однако освещение это важная часть любой стройки, как с дизайнерской, так и с инженерной точки зрения. Более того, существуют государственные документы, нормирующие эти вопрос, как например, СНИП 23-05-95 "Естественное и искусственное освещение".

В этой статье пойдет речь о том, как рассчитать светодиодное освещение для дома. Хотя расчеты для производственных и других типов помещений, а также с применением других типов источников света, в общем аналогичны.

Освещенность и световой поток

Целью расчётов и проектирования освещения является достижение нормированной освещенности для определённого помещения. Для каждого помещения есть свой норматив освещенности. Её можно вычислить исходя из класса зрительной работы, то есть из того как много и с деталями какой величины вы будете работать, какой цвет фона на котором располагается деталь, цвет самой детали и другие факторы.

Обычно это пугает людей далёких от темы, но не переживайте мы не будем углубляться в такие дебри. Есть таблицы с усредненными, типовыми значениями освещенности для, каждого из типов помещений, поэтому можно ими воспользоваться, ниже приведена одна из таких таблиц.

Но знать необходимую освещенность недостаточно.

Во-первых, освещенность это величина светового потока на 1 кв. м. освещаемой площади. Она измеряется в Люксах (Лк). Есть и закон обратных квадратов, который гласит, что при удалении источника света на определённое расстояние освещенность освещаемой поверхности снижается в квадрат раз. Т.е. если настольную лампу поднять над столом на высоту 2 метра, то освещенность стола снизится в 2 в квадрате раза или в четыре раза.

где E - освещенность, Ф - световой поток, S освещаемая площадь.

Во-вторых, в технической документации или на упаковках источников света (ламп, светильников) указывают величину в Люменах (Лм) - так измеряют световой поток.

Типы, схемы освещения

Освещение может быть искусственным и естественным. Если на естественное освещение мы слабо можем влиять, то на искусственное - легко. В свою очередь, искусственное делят на три типа, иногда говорят три схемы освещения:

1. Общее. Когда нормированная освещенность на высоте рабочей поверхности достигается по площади всего помещения. Преимуществом этого типа является то, что вы получаете яркий свет во всей комнате, в некоторых случаях это же может являться и недостатком.

К недостаткам относят высокую первоначальную стоимость, ведь светильники и лампы такой мощности и в таких (в зависимости от площади) количествах нужно для начала купить, обслуживание (любые лампы рано или поздно сгорают и их нужно менять), а также энергопотребление мощной системы освещения.

2. Местное. Здесь нормированная освещенность достигается только по площади рабочей поверхности.

3. Комбинированное. Такой компромисс, когда рабочие поверхности освещаются местными светильниками, типа брат, настольных ламп и прочего, а проходы, остальное пространств комнаты освещается в разы слабее потолочными светильниками (люстрами, если говорить о жилой комнате).

Расчёт освещенности

Точность расчетов освещения, как обычно, зависит от их сложности, но в большинстве случаев можно пользоваться описанным ниже методом расчёт освещения по коэффициенту использования светового потока . Также стоит отметить, что на количество светильников влияет не только излучаемый ими световой поток, но и форма распределения света.

Если рассуждать просто, то парой направленных источников света вы не добьетесь равномерного освещения, в лучшем случае получите пару мощных пучков света и отраженный от стен рассеянный свет. А вот если светильники дают рассеянный примерно равномерный свет во все стороны, то добьетесь очень легко и равномерной освещенности.

Допустим, что мы рассчитываем освещение гостиной, из таблицы, приведённой в начале статьи видно, что нормированная освещенность должна быть 450 Лк. Для гостиной лучше использовать общую схему освещения, ведь локальные пересветы вряд ли добавят интерьеры красоты, а освещению функциональности.

Исходя из формулы:

Выразим необходимый световой поток:

А так также введем два коэффициента, один поправочный, связанный с высотой потолков, а второй тоже поправочный, но связанный с типом источников света.

Если высота потолков до 2.7 метров - то Кз1 = 1, если от 2.7 до 3 - то Кз1=1.2. Для светодиодных ламп Кз2=1.1-1.2, возьмем 1.2, этот коэффициент предусматривает снижение светового потока от светодиодных ламп в течение срока их эксплуатации.

Допустим, что наша гостиная следующих размеров - 3х4м с потолками высотой в 2.7 метра. Тогда:

Ф=450Лк*12кв.м*1*1.2 = 6480 Лм

То есть нам нужен такой источник света, чтобы обеспечить световой поток 5400 Лм. У в среднем светоотдача находится на уровне 80-120 Лм/Вт, возьмем усреднено 100 лм/Вт, тогда нам нужно 54 Вт светодиодного света.

С первого взгляда может показаться, что это много, но фактически вы можете добиться, установив 5 ламп на 12-14 Вт в люстру с пятью рожками. А ведь согласитесь, что в гостиной таких размеров, такая люстра отлично впишется, и будет создавать достаточное количество света.

Мы привели пример на первой попавшейся нам люстре. Однако для подбора количества светильников и количества ламп в них есть и другой, более технический метод.

Примем за N - количество светильников, n - количество ламп.

1. Если вы будете вешать готовые светильники, где лампы не заменяются, то нужно посмотреть документацию на него, или найти такой же в любом интернет магазине и посмотреть его световой поток, также это должно быть написано на упаковке. Для примера возьмем вот такие врезные светильники, их заявленная мощность 12Вт, а световой поток при этом 1000 Лм.

Тогда: N = Фобщее/Фсветильника

N = 6480/1000 = 6.48 светильников

Здесь лучше округлить в большую сторону, тогда нужно приобрести и установить 7 светодиодных светильников.

2. Если у вас уже есть люстра с несколькими рожками, например с пятью, то вы можете рассчитать, лампы, какой мощности нужно вкрутить в неё:

w = Фобщ/(кол-во рожков*100)

Фобщ - общий световой поток, который мы рассчитали выше - 6480, w - мощность лампы, 100 - это количество Лм/Вт выдаваемые светодиодами

W = 6480/5*100 =12.96

В принципе, мощность ламп совпала, выше мы примерно указали 12-14 Вт. Расчеты верны.

В приведенных расчетах мы не учитывали коэффициентов отражения, это приблизительные величины позволяющие оценить примерное количество света которое нужно для ламп. Я нарочно опустил эту информацию, исходя из того, что вряд ли кто-то будет так серьезно подходить к расчету освещения для дома, а выбрать светильник и лампы такой расчет поможет.

Автоматизация расчетов освещения

В 21 век, большую часть проектной работы автоматизировали, для ПК есть большое количество программного обеспечения. Его называют «системы автоматизированного проектирования» или сокращенно САПР.

И для освещения есть отличные решения, например, программа Dialux поможет рассчитать светодиодное и другие типы освещения, кроме того в ней есть примеры готовых проектов, сильной стороной этой программы является визуализация примерного итогового результата, если вам интересно, пишите в комментариях и мы сделаем подробный обзор этого ПО. В этом видео продемонстрирована работа в Dialux.

Для проверки расчетов можно использовать онлайн-калькулятор. Их множество в сети.

Кстати, наши расчеты оказались достаточно точны, и количество светильников совпало, я выбрал подобные светильники тем, что приведены в примере.

С ростом цены на электроэнергию, популяризацией экологических тенденций в мире, а также снижением цены светодиодов, LED-освещение приобретает все большую популярность. Благодаря низкому потреблению энергии, долговечности, безопасности и широкому ассортименту представленной продукции, этот вид осветительных приборов стремительно укрепляет позиции на рынке и занимает должное место в большом количестве домов.

В силу того, что характеристики LED-приборов отличаются от классических ламп накаливания и газоразрядных устройств, при переходе на них часто возникает вопрос, . Сложности добавляет и засилие в продаже бюджетных диодных ламп, которые обладают низкой мощностью. Как следствие, некоторые пользователи могут сформировать ложное мнение о технологии в целом, недооценивая реальный ее потенциал. Исправить сложившуюся ситуацию и призван этот материал. Его цель – помочь выяснить, как рассчитать площадь освещения светодиодных ламп , определиться с наиболее подходящим типом светильников и понять, чего нам часто недоговаривают китайцы, формируя некорректное мнение о LED.

Принципиальные отличия LED от классических технологий

Краткий экскурс в историю

Светодиодные приборы были изобретены более восьмидесяти лет назад, параллельно несколькими инженерами (среди них – и русский физик Олег Лосев). За счет особых свойств отдельных полупроводников учеными был достигнут эффект их свечения при прохождении электрического тока. Однако первые образцы отличались высокой стоимостью изготовления, имели очень низкую яркость и такой же срок службы. Позже, в 50-80-х годах XX века, первые светодиоды, которые могли использоваться на практике, были созданы в США и Японии. Учеными были разработаны красные, зеленые, синие, белые, а также ультрафиолетовые и инфракрасные полупроводниковые источники света. Лишь в 70-х годах технология стала относительно доступной, до этого стоимость каждого диода могла составлять сотни долларов.

В 90-х, когда появились сравнительно недорогие LED-элементы и оборудование для их массового тиражирования (тысячами и миллионами экземпляров), стало возможным внедрение их в качестве источников бытового освещения. До этого они применялись, в основном, как индикаторы в различной электротехнике. И только в 2000-х, когда массовое производство дешевых светодиодов наладили во всем мире, а главное, в Китае, стоимость мощной LED-лампы (достаточно яркой, чтобы служить в качестве основного источника света в доме) снизилась с десятков долларов до единиц. После этого и начался бум на LED-светильники в мире.

Устройство светодиодной лампы

Конструкция светодиодной лампы принципиально отличается от других источников света. Главное отличие – это многоэлементная компоновка. «Лампочка Ильича» испускает свет в видимом диапазоне за счет накала до сверхвысоких температур (около 3000 °C) вольфрамовой нити. Газоразрядный (люминесцентный) светильник делает это благодаря свечению слоя люминофора, нанесенного на внутренние стенки стеклянной трубки, заполненной газом, при пропускании тока через него. Оба вида таких осветительных приборов объединяет то, что источник видимого излучения в их конструкции, как правило, один. Масштабирование мощности достигается за счет увеличения размеров прибора или использования параллельно нескольких ламп. На этом фоне LED-светильники сильно отличаются, так как являются, по сути, сборкой из десятков миниатюрных светодиодов. За счет изменения их количества и модификации управляющей электроники становится возможным создание ярких источников света в компактном корпусе. С традиционными видами освещения это невозможно, так как рост яркости приводит к значительному увеличению габаритов.

Особенности компоновки LED-ламп предоставляют ряд преимуществ, но накладывают и ряд ограничений, которые важно учесть перед тем, . Для соединения между собой десятков элементов требуется специальная печатная плата, также в корпусе необходимо разместить и блок управляющей электроники. Поэтому светодиодные лампы имеют существенные отличия от аналогов.

Как рассчитать светодиодное освещение: виды ламп

В силу наличия печатной платы с управляющей системой, тело лампы частично светонепроницаемо. Желая сохранить совместимость с обычными люстрами, торшерами, бра, настольными лампами производители стараются придерживаться классического форм-фактора. Наиболее популярными являются разновидности, получившие в просторечии наименования «груша» и «кукуруза». «Свеча» является несколько менее распространенной.

Лампа “груша”

«Грушей» называют вид светодиодных светильников, форма которых повторяет таковую у обычной лампы накаливания. Тело подобной LED-лампы наполовину состоит из непрозрачного пластика с ребрами для улучшения охлаждения. Вторая ее часть прозрачная, затененная или окрашенная слоем люминофора полусфера. На границе этих частей располагается плата с диодами, направленными в одну сторону. В силу такой конструкции угол рассеивания света составляет не почти 360° (как у ламп накаливания, «мертвая зона» которых приходится только на участок с цоколем), а всего лишь 180° или немногим больше.

Лампа “кукуруза”

В «кукурузе» плата с размещенными диодами расположена перпендикулярно цоколю, по продольной оси лампочки. Она может быть выполнена в форме пластины, трубки круглого, квадратного или многоугольного (от 3 до 8) сечения. LED-элементы расположены на лицевой ее части, в то время как электроника спрятана в цоколе, зоне возле него или внутри трубки. За счет сходства платы, на которой размещены полупроводники, с кукурузным початком, этот вид светильников и получил свое просторечное название. Такие лампы отличаются большим углом охвата, так как две «слепые зоны» находятся лишь в районах цоколя и на противоположном конце колбы. Последняя может и вовсе отсутствовать, если диоды присутствуют и на торце.

Лампа “свеча”

«Лампа-свеча», за счет удлиненного корпуса, является компромиссом между «грушей» и «кукурузой». Она предоставляет более широкий, чем первая, угол свечения, но ограничена по размеру и мощности. Основная область применения «свечей» — настольные лампы и локальное освещение небольших площадей.

Как выбрать светодиодные лампы по форме

Перед тем, как рассчитать светодиодное освещение на помещение , необходимо определиться с типом используемых лампочек. В значительной степени, он зависит от того, будет использоваться имеющееся осветительное оборудование (люстры, плафоны, торшеры), или же проектируется новая электропроводка.

В первом случае стоит уделить особое внимание площади и углу рассеивания света. В зависимости от того, какой тип светильников установлен в комнате, определяется и тип LED-приборов.

• Висячий плафон или люстра , в которой лампы направлены вниз, оптимально сочетаются со светильниками типа «груша», которые будут рассеивать свет по всей площади и стенам. «Слепая зона» такого LED-освещения придется на пространство под потолком, которое обычно не используется. «Кукуруза» с диодами на торце тоже отлично подходит для висячего плафона, так как освещает и пол, и стены, и потолочное пространство.
  
• Точечные светильники , установленные в конструкцию подвесного потолка, тоже удачно сочетаются с «грушами». Цоколь лампы и непрозрачная ее часть будут скрыты декоративным слоем отделочного материала, зато свет, излучаемый рабочей частью прибора, равномерно заполнит все пространство. А вот «кукурузу» ставить в такие приборы не стоит – значительная часть диодов будет направлена в подпотолочное пространство.
  
• Люстра, в которой патроны направлены вверх с «грушами» несовместима! Исключение составляют только помещения с зеркальным потолком. Свет такой диодной лампы будет направлен вверх, а под ней образуется затененный участок. Хуже всего будет освещаться центральная часть комнаты, где даже зеркальный потолок не сможет полностью компенсировать недостатка яркости.
  
• Точечные светильники и бра , установленные на стенах, оптимально сочетаются с продолговатыми лампами «кукурузами». Свет, излучаемый ими, направлен и вниз, и вверх, и на стены. Ориентация патрона (цоколем вверх, вниз или параллельно земле) в данном случае практически не имеет функционального значения.
  
• Точечные светильники, утопленные в толщу стены, с «кукурузами» сочетаются хуже. Здесь ситуация подобна потолочным аналогам: «полезный» свет излучает только торец лампы (где диодов мало), а боковые LED-элементы освещают нишу, в которой расположен прибор.
  
• Для настольных ламп , бра, торшеров , где патрон «смотрит» вниз , желательно приобретать «груши» или «свечи». Задача таких осветительных конструкций – эффективное освещение участка с малой площадью, и «груша», прикрытая по бокам плафоном, справится с ней лучше всего. «Кукуруза» тоже подойдет, но, опять же, часть света будет утеряна на подсветку стенок плафона (которые далеко не всегда обладают хорошими отражающими характеристиками).
• Потолочные светильники, в которых патрон размещается параллельно полу , сочетаются лучше всего с «кукурузами». «Груша» подойдет только в случае, если нужно сконцентрировать максимум света в одной части комнаты, а другой можно пренебречь. Но и в этой ситуации дефицита света в центральной части помещения не избежать.
  

Если освещение конструируется с нуля, и поставлены определенные цели (например, равномерное яркое заполнение светом всего пространства комнаты, или же концентрация его на отдельных участках), можно подобрать вид приборов под тип ламп, а не наоборот. Перед тем, как рассчитать освещение в комнате, светодиодное оборудование достаточно проанализировать на предмет наличия и расположения «мертвых зон», чтобы купить те модели ламп, которые подойдут оптимально. В остальном же все, сказанное в предыдущем абзаце, применимо и в данном случае.

Перед тем, как рассчитать светодиодное освещение на помещение , важно учитывать и тот факт, что диоды боятся перегрева. Если комната большая (более 20 м2), а лампы будут установлены в компактном и закрытом (частично или полностью) корпусе, одной центральной люстры может быть мало. Вызвано это тем, что мощная лампа, установленная в такую конструкцию, выделяет много тепла, которое не будет эффективно рассеиваться, приводя к перегреву LED-полупроводников. Это тепловыделение хоть и в разы меньше, чем у «лампочки Ильича», но лампа накаливания специально рассчитана на сверхвысокие температуры, а вот процесс деградации диодов ускоряется даже при температурах менее 100 °C. Выходом из сложившейся ситуации является использование многоламповых люстр или установка дополнительных светильников в отдаленных углах помещения.

Как рассчитать площадь освещения светодиодных ламп

Основной единицей измерения яркости светового потока, принятой производителями осветительных приборов, является люмен (лм). Связанная с ней кандела (кд) тоже популярна, но применяется реже, так как оперировать с ней сложнее. В СНиП, регулирующих норму освещения, применяется единица, производная от люмена – люкс (лк).

1 лк =1 лм/м2

Таким образом, перед тем, как рассчитать светодиодное освещение на помещение , нужно знать его площадь, а также учитывать функциональное предназначение комнаты.

В силу того, что наибольшей популярностью в качестве бытового источника света уже много лет пользуются лампы накаливания, мощностью от 40 до 100 Вт, а также для уменьшения количества «сухих» цифр и большей наглядности процесса, в качестве ориентира можно использовать именно их характеристики.

В 2011 властями Российской Федерации был принят закон, запрещающий продажу ламп накаливания, мощностью 100 и более ватт. В силу того, что точное значение этого параметра зависит от напряжения в сети (которое в разное время суток, особенно в промышленных районах, может варьироваться от 200 до 250 В), а также индивидуальных особенностей конкретного экземпляра лампы, детальный подсчет мощности невозможен. Производители ламп, для обхода запрета, стали маркировать 100-ваттные продукты, как 99, 95 или 90 Вт (что, при определенном напряжении, правда), но сами приборы изменений не претерпели. Поэтому расчеты, где за ориентир яркости принята лампа на 100 Вт, применимы и к аналогам на 90-99 Вт.

Согласно нормативам, световой поток лампы накаливания на 40 ватт составляет от 415 люмен, 60 Вт – 710 лм, 75 Вт – 935 лм и 100 Вт – от 1340 лм. Как видно из приведенных данных, чем мощнее лампа – тем она экономичнее относительно яркости, но прожорливее в целом. LED приборы такого недостатка лишены, так как каждый диод потребляет фиксированный ток, и общий расход почти прямо пропорционален количеству полупроводниковых элементов. В зависимости от ценовой категории лампы, он составляет 70-150 лм/Вт (против 13-16 лм/Вт у лампы накаливания на 100 Вт), то есть, в целом LED-приборы эффективнее в 5-11 раз.

Немного о китайцах

В последнее время в продаже часто можно встретить дешевые светодиодные лампы, стоимостью 100-200 рублей. Нередко они могут комплектоваться картонной упаковкой с русскоязычными надписями, но иногда поставляются в простой, так называемой OEM, упаковке, или коробке без подписей на русском. Это, как правило, продукция китайских заводов, которая поставляется напрямую из КНР или через российских OEM-производителей.

Продукция из Поднебесной часто может комплектоваться упаковкой, на которой указаны несоответствующие действительности характеристиками. Это – вина или недобросовестных производителей, или российских их заказчиков, желающих снизить себестоимость реализуемой продукции. В описаниях ламп, которые представлены в продаже, часто можно встретить громкие заявления вида «потребляет в 10/15/20 раз меньше обычной лампочки!». При выборе такой продукции следует помнить, что данный показатель нередко округлен в большую сторону, с точностью до 5 или 10. На самом деле LED-лампа, ценой 100-200 рублей, просто физически не может быть аналогичной по качеству продукту всемирно известного бренда, вроде того же Philips. Такие компании знают о конкуренции и дорожат репутацией, поэтому необоснованно накручивать сотни процентов прибыли не станут.

Примерно так выглядят дешевые китайские лампы

Заявлениям продавцов, утверждающих, что LED-лампа на 5 Вт, стоимостью 100 рублей, эквивалентна «лампочке Ильича» на 75 или 100 Вт, доверять не стоит. Практика показывает, что реальное соотношение их яркости примерно 1 к 5, в лучшем случае, 1 к 7. То есть, 1 Ватт светодиодного светильника по яркости эквивалентен 5-7 Вт лампы накаливания. Важно учесть это перед тем, бюджетной категории.

Покупать или не покупать дешевые лампы решать пользователям. Стоит только отметить, что устройства, продающиеся совсем за бесценок (в районе 100 рублей), могут также иметь управляющую электронику. В лучшем случае, они просто перегорят в скором времени, в худшем – будут мерцать и постепенно терять первоначальные качества, приводя к хронической усталости глаз. Поэтому при покупке дешевой лампы лучше сразу протестировать ее в магазине или в пункте доставки.

Расчет мощности LED-ламп

Согласно нормам СНиП, действующим на территории России, для помещений следующих типов утверждены такие нормы освещенности:

• Офис, в котором осуществляется работа за компьютерами – 300 лк (300 лм/м2).
• Офис, в котором производятся чертежные работы – 500 лк.
• Конференц-зал – 200 лк.
• Лестницы офисов – 50-100 лк.
• Лестницы жилых домов – от 20 лк.
• Проходные помещения (коридоры, холлы, вестибюли), подсобки, кладовые и архивы, ванные, санузлы, раздевалки и гардеробные – от 50 до 75 лк.
• Спальни, кухни, детские и другие жилые помещения – 150-200 лк.
• Рабочий кабинет, библиотека – 200 лк.

Учитывая, что мощность дешевой LED-лампы составляет до 80-90 лм/Вт, для обеспечения достаточной освещенности спальни, площадью 10 м2нужно от 1500 лм, и сделать это способна лампа накаливания на 100 Вт, бюджетная LED-лампа от 18 Вт или 3 таких прибора по 6 Вт. При использовании брендовой продукции светоотдача будет выше – от 100 лм/Вт. Для той же спальни на 10 м2 требуется светодиодная лампочка на 14-15 Вт.

Если освещение с помощью ламп накаливания, давно используемое в помещении, устраивает в плане яркости, а переход на LED вызван желанием сэкономить на оплате «коммуналки»/внести вклад в защиту окружающей среды/идти в ногу со временем/изменить цветовую температуру света (у каждого причина может быть своя) – можно просто произвести расчет, отталкиваясь от имеющихся параметров. Так, лампа накаливания на 100 Вт может быть заменена «светодиодкой» на 13-16 Вт, альтернативой «семьдесятпятке» станет LED на 10 Вт, а «сороковку» заменит качественный LED-светильник на 3 Вт.

Выбор цветовой температуры

Есть у светодиодных LED-ламп еще один параметр, который важно учесть перед тем, . Это – цветовая температура, которая определяет оттенок излучаемого света. Измеряется она в кельвинах (К). Чем выше этот показатель, тем ближе к белому и голубому оттенкам будет излучение. У ламп накаливания этот показатель составляет от 2000 К (25 Вт) до 2800 К (100 Вт) и соответствует светло-желтому или светло-оранжевому цвету.

Цветовая температура светодиодных источников освещения варьируется от 2500 до 7000 К.

• 2500-3000 К. Теплый желтый свет, близкий к свету лампы накаливания.
• 3000-4000 К. Теплый белый, с оттенками желтизны, близкий к дневному.
• 4000-5000 К. Нейтральный белый, близкий к дневному.
• 5000-7000 К. Холодный белый, с оттенками голубизны у верхней границы.

Какой из них выбрать – в значительной степени зависит от вкусовых предпочтений. Однако следует учитывать, что специалисты рекомендуют для разных видов помещений разную цветовую температуру.

Теплые оттенки (до 4000 К) предпочтительны для спален, гостиных, кухонь. Нейтральные и холодные цвета оптимально подходят для ванной, подвала, рабочего кабинета, холла, прихожей, санузла. Физиологи отмечают, что именно при освещении с температурой 4000-6000 К человеческий организм демонстрирует максимальную производительность труда и лучше всего воспринимает информацию.

Большой поклонник качественной китайской техники, любитель четких экранов. Сторонник здоровой конкуренции между производителями. Чутко следит за новостями в мире смартфонов, процессоров, видеокарт и другого железа.

Планируя ремонт в квартире, необходимо определиться с качеством света в ней. Важно не только выбрать тип используемых ламп, но и решить вопрос с интенсивностью освещения. Для этого нужно произвести небольшие расчеты. Они не слишком сложны, но помогут оценить нужное число точек лампочек и их мощность.

Простой способ расчета

Во-первых, надо понимать, что хорошая освещенность создает благоприятный микроклимат в помещении и не вредит здоровью.

Во-вторых, недостаток света может привести к напряженности глазного нерва, плохому самочувствию, раздражительности или усталости.

В-третьих, идеальным вариантом является солнечный свет. А поэтому искусственное освещение должно быть близко к этим параметрам.

В-четвертых, существует множество важных факторов, которые желательно учитывать:

• площадь комнаты и высота потолка;
• тип помещения;
• отделка пола, стен и потолка;
• наличие отражающих поверхностей и т.д.

Самым простым способом расчета является вычисление по площади комнаты и ориентировочной мощности лампочки на 1 кв. м. Норма освещения для человека здесь не учитывается, как и не рассматриваются особенности цветового оформления интерьера.

Для вычисления нужно определить площадь комнаты и умножить на коэффициент мощности лампы. Последний показатель определяется типом помещения. Для гостиной он будет 10-35 Вт, для кухни 12-40 Вт. При создании системы освещения в ванной учитывают 10-30 Вт, а в спальне 10-20 Вт.

Указанные нормативы весьма приближенные. Они взяты для обычных ламп накаливания. Если вы планируете установить другой тип, например светодиодные, то нужно учитывать соотношение мощностей этих типов.

Предположим, что устанавливаются лампы накаливания в спальне, площадью16 кв. м. Жильцам предпочтителен не слишком яркий, средний свет. Тогда требуемая суммарная мощность светильников будет равна 16 кв.мх15 Вт=240 Вт. Значит, потребуется установить 4 лампочки мощностью 60 Вт или столько же светодиодных аналогов на 6-8 Вт.

Упрощенный расчет в люменах

По данной методике необходимо произвести расчет светового потока в зависимости от нормы освещенности и площади. Для этого нужно освещенность в люксах умножить на площадь и на поправочный коэффициент высоты потолка. Для стандартной высоты перекрытия в 2,7 м поправочный коэффициент составит единицу.

При других значениях его величина возрастет:

• 1,2 для потолков 2,7-3 м;
• 1,5 при высоте 3-3,5 м;
• 2 для показателя 3,5-4 м.

Затем под выбранный тип помещения нужно подобрать норму в люксах. Эти параметры можно найти на фото как рассчитать освещение по СНиПу. Например, для жилых комнат и кухни она составляет 150 Лк, для детской – 200 Лк, в коридоре и холле 50-75 Лк, а ванной и душевой – 50 Лк. Тогда, например, для нашей спальни с высотой потолков 2,6 м (коэффициент поправки равен 1) световой поток составит 16х150х1=2400 Лм.

Если взять световой поток в зависимости от типа ламп, то можно оценить требуемую мощность светильников. Например, обычная лампа накаливания в 40 Вт дает поток около 450 Лм.

Такой же поток обеспечивается и четырех или пятиваттным лед-светильником. Поэтому если мы планируем ставить 5-ти ваттные светодиодные лампы, нам потребуется их 2400/450=5,33 шт. Округленно это составит 5 единиц, хотя чтобы обеспечить запас качества освещения, многие рекомендуют округлять рекомендуют в большую сторону — до 6 лампочек. Или можно взять 3 лампы на 6-8 Вт.

Расширенная методика вычисления

Данная инструкция для расчета освещения предполагает необходимость использования не только параметров нормативной освещенности, но и характеристик самого помещения и возможных искажений.

Модель вычислений

Для расчета нужно последовательно вычислить две величины:

• Произведение нормы освещенности на площадь, коэффициент запаса и поправочный параметр.
• Произведение числа предполагаемых светильников на число ламп в каждом и уровень использования потока.

Итоговый параметр вычисляется делением первой величины на вторую.

Определение исходных параметров

Для вычисления нужного значения следует последовательно определить исходные характеристики комнаты. Они позволят узнать, что нужно учитывать при расчете освещения.

Норма освещенности. Данный показатель вычисляется аналогично предыдущему способу в зависимости от типа и назначения помещения. Для спальни он будет равен 150 Лк, а для детской – 200 Лк.

Площадь помещения вычисляется стандартным образом умножением длины на ширину комнаты.

Коэффициент запаса учитывает уровень запыленности комнаты и падение светового потока в процессе использования ламп. Для нормальной ситуации этот параметр по лампам накаливания берется равным 1,1, а для светодиодов – единица.

Коэффициент неравномерности желательно задать для тех помещений, где необходимо освещение свыше минимального уровня. Например, это важно для кабинета или детской, где жильцы будут часто читать или делать уроки. Для ламп накаливания и ДРЛ данный параметр равен 1,15, а для led-ламп – 1,1.

Светильников в помещении может быть несколько, которые будут использоваться для одновременного включения. Но часто центральный свет обеспечивается одной люстрой. В таком случае параметр берется равным единице.

Более сложные вычисления потребуются для определения уровня использования светопотока. Сначала надо вычислить индекс помещения как отношение площади к сумме длины и ширины комнаты, умноженной на высоту от пола до подвеса. Например, в нашей спальне 16 кв. м до люстры высота составляет 2,3 м. Тогда индекс будет равен 16/((4+4)х2,3)=0,87.

Затем требуется учесть коэффициенты отражения для поверхностей разного цвета. Так, для белых стен, потолка и пола берется параметр 70%, для светлых — 30%, под серые оттенки — 30%.

Если поверхности темные, то принимают 10%, а для черных устанавливается 0%. Когда в спальне потолок белый, стены покрыты светлыми бежевыми обоями, а линолеум на полу серый, то коэффициенты отражения будут равны 70%, 50% и 30% соответственно.

В зависимости от конструктивного исполнения светильника нужно подобрать нужный коэффициент отражения. По приведенным в нормативных источниках таблицам можно узнать, что для люстры с равномерным распределением света коэффициент использования светопотока будет приближенно равен 0,51.

Если в рожковой люстре 5 лампочек, то искомый расчет искусственного освещения для помещений составит (150х16х1х1,1)/(1х0,51х5)=1035 Лм. Следовательно, в люстру потребуется вкрутить лампочку с данным показателем светового потока. Поэтому можно выбрать 5 led-лампочек с единичной мощностью 9-13 Вт. Чтобы исключить чрезмерно яркое освещение можно ограничиться для спальни минимальной мощностью 9 Вт.

Нормы и рассчитанные по ним показатели помогут вам создать оптимальные условия в помещении. Конечно, вы можете увеличить освещенность или наоборот создать приглушенный свет по своему усмотрению. Но рассмотренные подходы предоставят вам обоснованную точку отсчета.

Фото инструкция как рассчитать освещение

Хорошо обустроенное освещение - это не только здоровье вашего зрения, но еще и комфорт в комнате. Для таких целей важно произвести точный расчет освещенности помещения светодиодными лампами, так как именно они сегодня являются альтернативным источником света.

Для того чтобы оценить освещение пользуются данными силы света, его яркости и освещенности. Физическая величина освещенности обозначается в люменах и обязательно используется в формулах расчета.

Разбирать инструкцию будем на примере комнаты с размерами 12 кв. м. Важно заметить, что это помещение разделено на три зоны. По центру потолка установим основной светильник. Рабочая зона будет освещаться светодиодными лентами. Такой вариант считается идеальным в качестве дополнительного освещения.

Совет! Используя светодиодные лампочки, вам удастся создать равномерное освещение по всей площади помещения.

Исходные данные:

• норма СНИП на данную площадь освещения составляет 150 Люкс;
• площадь комнаты 12 кв. м;

Приступаем к вычислениям.

1. Берем обе эти величины и перемножаем между собой, получается 1800 Люкс. Данный показатель обеспечит равномерную и полноценную освещенность всего помещения.
2. Теперь находим требую мощность светильников, если 1 Ватт светильника выдает 86 люкс света.
3. Определяем сумму мощностей всех ламп способом деления. Для этого: 1800/86= 20, 93 Вт.
4. Данное значение округляем и добавляем к нему еще три единицы. Окончательное значение 24 Ватта.
5. Теперь приобретаем светильники (4 по 4 Вт, 1 на 9 Вт). Этого количества приборов будет достаточно, чтобы разместить их равномерно по потолку и создать уютное освещение всей комнаты. Помните, самый мощный светодиод должен располагаться в центре потолка.

Светодиодная лента: нужен ли расчет?

Обычно LED-ленты применяются для отдельных случаев, чаще всего в качестве подсветки. В таком случае, расчеты освещенности не требуются, так как одна лента способна обеспечить хорошим световым потоком необходимую зону.

Чаще всего комфортность освещения зависит от того, каким цветом выбран светильник. Например, зеленые, красные и синие лампочки подходят для затемненных зон в комнате. Лампочки белого тона отлично подойдут для просторных комнат.

Если необходимо осветить большое пространство лентами светодиодного типа, можно воспользоваться программами в интернете, которые за несколько минут помогут рассчитать количество таких светильников.

Точечные светодиоды: полу опытный метод расчета

В зависимости от требований, установленных к помещению в СНИП, не всегда используются точные расчеты мощности и числа необходимых лампочек. Прежде чем их использовать, необходимо определиться с целью освещения, где оно будет располагаться.

Для самостоятельного метода определения вам пригодиться только значение силового потока. Такой параметр часто имеется в инструкции к прибору. Если такой информации не предоставляется можно определить самостоятельно, учитывая то, что стандартная лампа накаливания мощностью 100 Вт передает световой поток до 1200 Лм. Значит нам нужна светодиодная лампочка с потребностью 9 Ватт, она горит с аналогичной яркостью с традиционной лампочкой. Тем не менее выбрать светильники с определенной мощностью, можно без каких-либо расчетов.

Технические характеристики светодиодных светильников

Светоизлучающие диоды стали популярными благодаря множеству положительных характеристик. Такие средства обладают:

Важно! Совершая покупку светодиодного светильника, обязательно обратите внимание на первые четыре характеристики. От этого зависит эффективность эксплуатации LED-освещения.

Расчет освещения светодиодными светильниками часто делают по формуле. О том, как получить точное значение смотрите в нашей

Создание в доме благоприятных условий для нормального отдыха требует учета всех возможных параметров и нюансов. Особое значение необходимо уделять уровню освещенности. Ведь именно от этого параметра зависит общее здоровье человека, его эмоциональных и психологический комфорт.

Поэтому очень важно произвести расчет того, сколько необходимо люменов в освещении на квадратный метр? Об этом и о том, какой нужно создавать уровень освещенности, вы узнаете из нашей статьи.

Важный параметр

Освещенность представляют собой очень важный показатель, без которого невозможно комфортное пребывание в любом помещении дома. Для каждой комнаты в доме имеются свои световые нормы. Поэтому различного рода вычисления, которые касаются этой нормы, являются необходимостью.
В данной ситуации нужно произвести следующие расчеты:

• количество ламп на один квадратный метр;
• количество осветительных приборов на один квадратный метр;
• сколько необходимо люменов для освещения комнаты в расчете на один квадратный метр.

В данной статье мы остановимся на последнем расчете.

Что следует знать

При определении того, сколько необходимо лампочек или осветительных приборов, всегда первым делом нужно рассчитать количество люменов на один квадратный метр для конкретной комнаты.
В данном случае надо знать, какие уровни освещенности установлены для каждого конкретного жилого или нежилого помещения. Все эти нормы приведены в специальной документации — СНиП.

Нормы по СНиП

Создать нужный уровень освещенности можно с помощью различных источников света:

• лампы накаливания;
• люминесцентные и светодиодные лампочки;
• галогеновые и металлгалогеновые лампы;
• светодиодные ленты;
• неоновые лампы и т.д.

Каждый из вышеперечисленных источников света имеет различные технические показатели освещенности. Самым главным параметром при оценке уровня освещения является световой поток, испускаемый источником света.
Указанные в таблице значения мощности осветительных приборов приведены для ламп накаливания, так как эти базовые нормативные документы разрабатывались еще до эпохи появления современных энергосберегающих технологий. Сегодня в доме обычные лампы накаливания уже практически не встречаются. Им на смену пришли светодиодные (led), люминесцентные и галогеновые источники света. При этом наибольшей популярностью пользуются именно светодиодные лампочки, так как они весьма экономичны в плане потребления электроэнергии, имеют лучшие технические показатели и больший период службы, чем остальные энергосберегающие источники света.
Световой поток измеряется в люменах. Значение светового потока можно отыскать на упаковке лампочек. При этом ставить вопрос относительно того, сколько необходимо люменов для освещения одного квадратного метра не всегда является корректным. Это связано с тем, что световой поток в данном случае отражает только конкретные возможности определенного источника света. При этом учет отдаленности от выбранного объекта освещения для комнаты не берется в учет. Поэтому тут рационально вводить такой параметр, как освещение. Он измеряется в люксах.

Исходя из этого, было установлено равенство, между люксами и люменами. Таким образом, на один метр квадратной площади комнаты приходится световой поток в один люмен и равняется он одному люксу. Эта норма применима для всех помещений, как жилых, так и нежилых.

Обратите внимание! При удалении от источника света происходит пропорциональное уменьшение освещенности на квадрат расстояния.

Необходимые объемы

После того, как мы разобрались с понятием освещенности и поставили знак равенства между люменами и люксами, можно приступать к определению нормы освещенности для среднестатистического человека. Над этим вопросом работали медики и психологи, которые разработали необходимые показатели уровня освещенности для каждого помещения и комнаты в доме. Все они приведены в таблице СНиП.

Обратите внимание! Все нормы, приведенные в этой документации, являются рекомендованными. Помимо этого они являются минимальными и для жилых помещений могут претерпевать определенные изменения в установленном диапазоне. Вместе с тем, изменения должны быть минимальными, чтобы не повлиять на организм человека негативным образом. Этот диапазон составляет 10-50 люкс.

Показатели для квартиры

Существующие нормы позволяют создать комфортный уровень освещения. Они приведены в люксах, которые при желании можно указать и в люменах.
Для расчета количества люменов необходимо руководствоваться ориентировочными методами. Используя параметры, указанные в таблице, можно приблизительно прикинуть то количество люменов, которое нужно, чтобы осветить один метр квадратный помещения с высотой потолка примерно в три метра.

Расчеты для разных ламп

От выбора источника света напрямую зависит расчет количество люменов необходимых, чтобы осветить один метр квадратный пространства в зависимости от того, какие нормы существуют для конкретного помещения.
Определение типа и количества источников света – важнейшая задача для любого владельца квартиры. Чтобы оценить необходимый уровень освещенности и остальные показатели (тип лампочек и их количество), нужно оценивать такие параметры:

• площадь комнаты;
• мощность приобретенных лампочек;
• нормы СНиП.

Виды ламп

В ситуации, если вы купили энергосберегающие источники света (люминесцентные, светодиодные и т.д.) при расчетах на один квадратный метр площади комнаты необходимо учитывать соответствующие коэффициенты.
Для люминесцентных лампочек число Ватт на один метр квадратный должно быть уменьшено примерно в 3,5-4,5 раза. А вот если используются светодиодные лампы – сразу в 6-8 раз. Такая ситуация сложилась по причине того, что современные энергосберегающие лампочки обладают гораздо большей светоотдачей по сравнению с лапами накаливания. В результате при существенно меньшем потреблении электроэнергии, такие изделия будут давать гораздо более яркий свет. Поэтому их количество нужно будет уменьшать пропорционально повышению уровня светоотдачи.

Таблица мощности

Помимо этого необходимо помнить, что в данной ситуации также необходимо оценивать высоту потолков. Сегодня люди проживают как в новостроях, так и в старых хрущевках. И высота потолков бывает различной. При наличии потолков в три метра, число Ватт и люменов нужно будет увеличить минимум на 1,5.

Важные моменты

Чтобы сделать профессиональный расчет уровня освещенности и количество необходимых люменов, следует в обязательном порядке учитывать следующие моменты:

• тип лампы;
• высота, на которой будет размещен осветительный прибор;
• тип светильника;
• его расположение в помещении касательно вертикальной плоскости. Здесь следует оценивать коэффициент полезного действия осветительного устройства;
• светоотражающие характеристика материала, которым производилась внутренняя отделка помещения: стен, пола и потолка.

При определении светоотражающей способности стен, потолка и пола необходимо помнить, что чем светлее комната будет, тем выше станет величина светоотражения:

• если потолок и стены выполнены в светлых тонах, то коэффициент светоотражения составит примерно 0,7;
• при оформлении помещения светлыми, бежевыми и светло-серыми фасадными красками данный коэффициента составит примерно 0,5-0,6;
• для темных цветов – 0,3;
• при оформлении комнаты черным гранитом или мраморов, коэффициент отражения составит примерно 0,1.

Для расчета оптических характеристик помещения, используют параметр КПД и специальные унифицированные таблицы.

Обратите внимание! За не имением желания или возможностей самостоятельно произвести растет люменов для определения уровня освещенности, можно воспользоваться услугами специализированных контор.

Они смогут быстро произвести необходимые подсчеты, исключив возможные ошибки или погрешности.

Проводим расчеты

Чтобы определить освещенность для поверхности (в люксах), а также показатель светового потока (в люменах), следует проделать несколько этапов подсчетов:

• расчет требуемой в конкретном помещении совокупной величины показателя светового потока;
• затем, на основании полученных цифр, нужно определить необходимое количество источников света в зависимости от их мощности.

Для того чтобы определить показатель светового потока (в люменах), следует использовать специальную формулу – «световой поток = X * Y * Z», где:

• X – норма, установленная для освещенности конкретного помещения/объекта. Для этого руководствуйтесь таблицей СНиП, приведенной в нашей статье самой первой;
• Y – площадь конкретной комнаты (указывается в квадратных метрах);
• Z – поправочный коэффициент, который вводится в зависимости от того, какую высоту имеют потолки в помещении, для которого проводятся расчеты. Если высота потолка будет составлять от 2,5 до 2,7 метра, тогда коэффициент принимается как равный единице. При наличии потолков от 2,7 до 3 метра, коэффициент = 1,2. Если вы являетесь счастливым обладателем потолков от 3 до 3,5 метров, тогда коэффициент = 1,5. Редко, но потолки могут быть от 3,5 до 4,5 метров. В такой ситуации коэффициент будет равен 2.

Высота потолков важна

Подставив все значения в формулу, вы получите то количество люменов, которые необходимо на один метр квадратный конкретного помещения.
После этого вам необходимо завершить расчеты, определив количество лампочек и светильников, которые следует установить в помещении, чтобы получить качественный и комфортный уровень освещенности. Для этого вам необходимо руководствоваться таблицей, в которой приведены показатели мощности светового потока для светодиодной лампы. Мы остановились именно на светодиодном источнике света, так как именно он сегодня наиболее часто используется для внутреннего освещения помещений.

Таблица показателя мощности светового потока

Величину, которая получилась у нас на первом этапе, необходимо поделить на световой поток используемой лампочки (взятой из таблицы) и вы получите требуемое количество светодиодных ламп этой мощности для комнаты.

Полезно знать

При получении не целого значения (например, 3,75) его необходимо округлить в большую сторону. Небольшое превышение нормы будет лучше, чем ее недостаток.
Более качественное освещение будет при равномерном размещении осветительных приборов по всему периметру потолка. В такой ситуации, а также при каком-то особом дизайнерском подходе к осветительным приборам, можно взять большее количество лампочек, но с меньшей мощностью. Например, вместо 4 ламп по 10 Вт, можно взять 9 лампочек по 5 Вт.
Как видим, сами по себе расчеты довольно просты, но чтобы их осуществить нужно понимание природы освещенности и что на нее влияет. Правильно все рассчитав, вы сможете создать в любом помещении дома комфортный уровень освещенности.

Решение проблемы мерцания светодиодных лент во включенном состоянии