Расчитываем освещение используя площадь помещений

Думается, сегодня никто не сомневается в необходимости создания хотя бы элементарного светотехнического проекта перед проведением ремонтных работ. Это раньше человек довольствовался одинокой лампой, висящей под потолком. А сегодня освещение – неотъемлемая часть грамотного оформления интерьеров. Оно играет не только практическую роль, но и является важной эстетической составляющей.

Нормативы

Долгое время определение нормативной освещенности производилось просто на основе площади помещения. Обычно бралось 20 Вт мощности лампочек накаливания на один квадратный метр. И, в общем-то, интенсивность такой подсветки была достаточной для комфортной работы и отдыха.

Однако сейчас данная норма является несколько устаревшей морально. Это объясняется тем, что раньше практически не было альтернативы лампам накаливания. А теперь современные технологии предлагают нам новые виды ламп, которые светят втрое-впятеро ярче и потребляют в 5-10 раз меньше обычных лампочек. Соответственно, возникла необходимость пересмотра данной методики.
Так в действующие законодательные и нормативные акты, регулирующие вопросы освещения, были добавлены отдельные нормы для экономичных люминесцентных лампочек. Не за горами также внесение в данные нормативы ещё более совершенных систем – светодиодных ламп. Ведь с каждым годом они используются все чаще и чаще.

Теперь усреднённая норма должна выглядеть так: к базовым 20 Вт/м2 для ламп накаливания приравниваются — 10 Вт/м2 – в случае использования люминесцентных лампочек, 30 Вт/м2 – для галогенных или 3 Вт/м2 – для диодных.

Также, чтобы получить адекватный результат, следует учитывать ещё и назначение комнаты, ведь, согласитесь, интенсивность подсветки в разных помещениях квартиры нужна разная. Например, гостиная должна быть хорошо освещена, а в спальне слишком яркий свет явно будет неуместен.

Таблица, приведённая ниже, поможет Вам сориентироваться с возможностями разных типов лампочек, и рассчитать их количество для создания наиболее подходящего уровня подсветки для конкретной комнаты (указана мощность из расчёта на 1 кв.м.).

Но всё равно полученный таким образом результат будет весьма условным. Так как данный расчёт не учитывает массу сопутствующих факторов: высоту потолков, особенности планировки (наличие балок, углов), количество и размеры окон, степень отражаемости поверхностей в помещении, их цвет и т.д. А они по факту составляют едва ли не половину светового потенциала.
Поэтому если Вы хотите получить расчёт поточнее, желательно воспользоваться более продвинутыми методиками.

Методика расчёта

Наиболее объективным из простых расчётов (без построения графиков и номограмм) является
метод определения коэффициента световой наполненности помещения (Ксн). Найдя его, Вы сможете подобрать мощность и количество лампочек, которые понадобятся для конкретного объекта. Стоит отметить, что данный расчёт будет справедлив для комнат с правильной геометрией (квадрат, прямоугольник), для комнаты со сложной архитектурой нужно использовать другие методики.

Итак, разберём процедуру его вычисления на основе примера – гостиной со стенами А = 7 м, Б = 5 м, высотой потолков – 3 м, с белым потолком, светлыми стенами и полом серого цвета.

Формула следующая:

Ксн =

Кно – индекс неравномерности освещения (для ламп накаливания он составляет 1,15);
S – площадь комнаты (А*Б);
Кз — коэффициент запаса (берётся из СНиПа 2305-95 – в нашем примере это 0,8 )
Eн – нормативная освещённость (в люксах) для выбранной комнаты. В нашем случае это 150 люксов.
Кисп – показатель использования светового потока, отображающий количество
света, попадающего на рабочие поверхности. Он рассчитывается на основе индекса помещения:

Ип =

В нём Вр – это расчётная высота подсветки рабочих поверхностей. Для её определения от общей высоты комнаты отнимается расстояние от потолка (3м) до лампы светильника (обычно это полметра) и высота от пола до рабочей поверхности (принято брать 80 см)

В нашем примере получается: Вp = 3 – 0,8 – 0,5 = 1,7 м

Итак, теперь можно рассчитать индекс использования светового потока в данном помещении:

Ип = = 1,71

Округляем полученный результат в большую сторону – до 2. Поскольку здесь также учитывается и степень отражаемости поверхностей в помещении, определим по таблице внизу коэффициенты отражения для нашей гостиной: потолки – белые (к=0,7), стены – светлые (к=0,5), пол – серый (к=0,3)

Теперь по приведённой ниже таблице находим коэффициент использования (Кисп). Никакой расчёт не нужен – просто на пересечении двух параметров находится искомое значение – у нас это 0,62.

Определим, наконец, нормативный уровень световой наполненности комнаты. Учитывая, что для нашей гостиной (по утверждённым нормативам) достаточно освещенности на уровне 150 лк (т.е. показатель Ен = 150) – его и берём в расчёт.

Ксн = = 7790 люмен

Воспользовавшись приведённой ниже таблицей можно рассчитать, сколько и каких ламп будет достаточно для обеспечения подходящего по яркости светового фона.

Дальнейший расчёт – элементарный. Для этого полученный результат — 7790 лм делим на номинальный световой поток лампочек – мы взяли 700 лм. Получается, что для обеспечения такого уровня подсветки необходимо установить светильники с 11 –ю лампами накаливания по 60 Вт каждая, или столько же люминесцентных по 15 Вт, либо же 11 шт. светодиодов по 8 Вт. Такого количества лампочек будет хватать в избытке для всех нужд жильцов.
Если брать осветительные приборы, то это, например: две люстры (с четырьмя лампочками в каждой), пара бра, торшер (или настольная лампа). Понятно, что вовсе необязательно включать сразу все светильники. Вы можете по мере необходимости регулировать локальную подсветку. Также можно брать меньшее количество более мощных ламп.

Для проверки полученного результата просчитаем также и по упомянутому в начале статьи простому расчёту:

(35 м 2 * 20 Вт) = 700 Вт/м2.

Делим результат на 60 Вт — получаются примерно те же 11-12 лампочек по 60 Вт. Так что в случае использования ламп накаливания этим способом вполне можно пользоваться. Для остальных ламп – сопоставляйте и подбирайте аналоги, исходя из заявленных производителей мощностей.

Важные поправки

Важным фактором, непосредственно влияющим на интенсивность подсветки в жилой зоне, является высота потолков. Здесь действует простая зависимость – чем выше (читай дальше) источник света расположен от рабочей плоскости, тем меньшее количество лучей на неё попадает.

Поэтому при высоте потолков более трёх метров обязательно применяется повышающий коэффициент, равный 1,5. Т.е. полученный расчётный результат необходимо умножить на 1,5.

Можно, конечно, устанавливать подвесные модели светильников, чтобы их свет попадал непосредственно на пользовательскую зону. Такие модели снабжены длинными проводами-подвесами, высоту которых можно регулировать под параметры комнаты. Но всё равно часть светового потока будет впустую рассеиваться в высоких сводах потолков.

Как это ни банально звучит, но поддержание чистоты окон и плафонов светильников помогает обеспечивать максимальную освещённость квартиры (офиса). Если нет возможности проводить в помещении регулярную уборку, в расчёт нужно вводить понижающий коэффициент запаса (принимается 0,8).

Он, помимо этого, учитывает и неизбежное постепенное выгорание ресурса ламп. В большей степени это относится к люминесцентным моделям (так называемым «экономкам»). Они наиболее подвержены потускнению в период эксплуатации.
Понятно, что выбирать модели лампочек нужно исходя из яркости их свечения. Усреднённый расчёт можно проводить на основе данных этой таблицы:

Учитывая более высокую производительность светодиодных лампочек можно брать либо меньшее их количество, либо просто использовать менее мощные модели. Светодиоды ещё хороши тем, что служат намного дольше всех аналогов вместе взятых. При этом они показывают наибольшую светоотдачу — при наименьшем уровне потребления. На данный момент они – лучшие, что для дома, что для офиса.

Практические советы

Понятно, что приведённый расчёт больше применим для рабочего помещения, в нём человек всегда активен. А вот в жилом — всё не так просто. Зачастую у каждого пользователя своё понятие и свои соображения касательно комфортного освещения. Да даже у одного и того же жильца в течение дня предпочтения могут сильно меняться.

Поэтому рекомендуем ещё на стадии проекта предусмотреть наличие диммируемых систем в квартире. Благодаря им Вы — в зависимости от ситуации, сможете управлять уровнем освещенности. Это позволит достичь двух целей: обеспечить приемлемый, легко настраиваемый, световой фон и снизить объёмы потребления энергии, когда нет необходимости в яркой подсветке.

Ещё один важный момент – советуем всегда использовать вместо одной лампочки (или светильника) — несколько, но меньшей мощности. В результате общая интенсивность будет идентичной, а вот равномерность распределения светового потока будет гораздо выше.
А значит, находиться в помещении будет максимально комфортно, т.к. в любой его точке будет одинаковый уровень подсветки. Лучше всего если поддерживающие светильники будут установлены на разных уровнях: бра, торшеры. В этом случае несколько разноуровневых источников света исключают проблему, когда человек сам себе создаёт тень.

Обращаем ваше внимание на то, что современные светильники имеют некоторые ограничения по мощности используемых лампочек. Т.е. нельзя ставить 100-ваттные модели на люстру с ограничением в 60 Вт. Всё потому что для удешевления стоимости светильника производитель использует невысокого качества пластиковые патроны. А пластик, как известно, очень чувствителен к нагреву.

Поэтому всегда читайте рекомендации производителя по правильной эксплуатации. Но всё-таки лучше переплатить за светильник с надёжным и безопасным фарфоровым патроном, чем подвергать себя риску возникновения замыкания, с последующим возгоранием.

Как видим, даже в таком, казалось бы, простом деле есть масса тонкостей и нюансов. Как бы то ни было, но практически все методики расчёта привязываются к габаритам помещения. Поэтому для усреднённого расчёта смело пользуйтесь старой доброй формулой (20 Вт на 1 м 2), не забывая при этом обязательно делать поправку на улучшенные характеристики современных осветительных приборов.