Расчет необходимого светового потока

Расчет общего освещения для помещений, не имеющих особых требований к уровню освещенности (жилых, бытовых, хозяйственных)

Световой поток

Освещенность

         Для того, чтобы ориентировочно рассчитать какой общий световой поток (люмен) потребуется для освещения помещения необходимо знать тип помещения (коридор, жилая комната, детская и пр.), его  площадь и примерный оттенок отражающих поверхностей (потолка, стен, пола):

*) Все расчеты приведены для высоты потолков до 3м.

**) Несмотря на то, что в СНиПе для ванной комнаты приведен такой низкий показатель освещенности (50 люкс), по нашему мнению, для комфортного освещения в ванной этот показатель лучше установить на уровне не меньшем, чем для жилых комнат.

Диммируемые лампы

Так, например, для жилой комнаты площадью 18м2 со светлыми обоями, белым потолком, светло коричневым паркетом, не сильно заставленной мебелью потребуются светильники с общим световым потоком: 280*18=5040 люмен.

При необходимости, можно приобретать лампы с запасом по световому потоку, учитывая старение ламп, запыление светильника и возможность применения диммеров для регулирования светового потока. Также, следует предусмотреть запас по световому потоку, если конструкция светильника оказывает сильное затеняющее воздействие или большая часть света от него попадает в помещение только после отражения от рассеивателя или потолка.

Расчет локальной подсветки для бытовых нужд (чтение, непродолжительная работа и пр.)

        Освещение подбирается из расчета площади освещаемой поверхности (например, письменного стола) и коэффициента использования светового потока, который в свою очередь зависит от поглощения света конструкцией светильника и рассеиванием света за пределы освещаемой поверхности. Для чтения необходима освещенность не менее 300 люкс, для продолжительной или тонкой работы (например, черчения) – от 500 люкс до 750 люкс.

            Таким образом необходимый световой поток светильника можно рассчитать по формуле:

            Ф = E × S / K, где

            E – требуемая освещенность (например, 300 люкс);

            S – площадь рабочей поверхности (например, письменного стола – 1,5-2м2);

            K – коэффициент использования светового потока, например:

- около 0,9, если весь свет от лампы направлен только в сторону стола и внутреннее покрытие плафона белое или зеркальное (специальная настольная лампа, предназначенная для работы);

- около 0,5-0,8, если лампа имеет матовый рассеиватель;

- не более 0,25, если свет рассеивается от лампы во все стороны, имеется затеняющий плафон как, например, у напольного торшера, и т.д.

Расчет общего освещения для помещений с особыми требованиями к освещенности (офисы, залы, производственные помещения)

Для точной разработки светового решения для помещений применяются компьютерные программы, например, Dialux, Relux и пр., позволяющие рассчитать итоговую освещенность в каждой точке помещения, расставить конкретные светильники в проекте помещения и пр.

       Если такого точного расчета не требуется или, если рабочие места предполагается дополнительно оснастить индивидуальными светильниками, то можно прибегнуть к расчету по следующей формуле:

            N = E × S × K × Z / (Ф × h × ПЛ),

где N – кол-во требуемых светильников, равномерно распределенных по потолку помещения;

Е – минимальная нормируемая освещённость (например, 300 люкс);

S – площадь помещения;

К – коэффициент запаса, учитывающий старение ламп, запыление и загрязнение светильников, например 1,5;

Z – отношение средней освещённости к минимальной, например 1,3;

Ф – световой поток одной лампы;

h – коэффициент использования светового потока, зависящий от наличия затеняющих элементов конструкции светильника и доли потерь от рассеивания светового потока (например, 0,46);

ПЛ – число ламп в светильнике.

Расчет локального освещения для рабочих мест

Для освещения рабочих мест можно также прибегнуть к специализированным компьютерным программам (Dialux, Relux и пр.).

Для освещения рабочих мест следует выбирать светильники с возможностью регулировки направления света, с максимальным коэффициентом использования светового потока (минимум затеняющих элементов конструкции, эффективный рассеиватель и пр.), а также с минимальным слепящим эффектом (т.е. чтобы прямой свет от лампы не попадал в глаза).

Необходимый световой поток светильника можно рассчитать по формуле:

            Ф = E × S × K1/ K2, где

            E – требуемая освещенность (например, 300-750 люкс);

            S – площадь рабочей поверхности (например, письменного стола – 2м2);

K1 – коэффициент запаса, учитывающий старение ламп, запыление, и загрязнение, например, 1,25-1,5;

K2 – коэффициент использования светового потока, например, 0,8-0,9 при применении специальных светильников для освещения рабочих мест.

После установки светильника можно провести измерение уровня освещенности при помощи люксметра и скорректировать освещение по результатам измерений.

Расчет общего уличного освещения

Освещенность

Угол расхождения светового потока

      Для точного расчета освещения участка можно также воспользоваться компьютерными программами (Dialux, Relux и пр.).

      При ориентировочном планировании освещения можно воспользоваться следующим алгоритмом:

            1) Прежде всего, необходимо определить нормы освещенности для каждого типа участка, которые приведены в СНиП 23-05-95).

            2) Для планирования освещения участок необходимо разбить на сектора, для каждого из которых следует вести независимый расчет освещения. При этом необходимо учесть что при наложении зон освещения от разных светильников могут образовываться нежелательные яркие пятна света на участке.

3) При планировании освещения стоит обратить внимание на проектируемую высоту установки светильников и угол расхождения светового потока светильника (или его кривую силы света), так как от этих показателей будет зависеть равномерность и площадь распределения света от светильника по поверхности зоны. На основе указанных данных можно геометрически построить схему распределения света от светильника, скорректировать высоту его установки, подобрать светильник с подходящей кривой силы света.

4) Также следует учесть неизбежные потери при поглощении света конструкцией светильника и плафоном (например, 90% света покидает светильник), а также рассеивание света за пределы освещаемой зоны (например, 80% света попадает на желаемую зону). Рассчитывается итоговый коэффициент использования светового потока, например, 0,9*0,8 = 0,72.

5) Следует определить коэффициент запаса исходя из ожидаемого старения ламп, запыления светильника, неблагоприятных погодных условий. Например, 1,5.

Необходимый световой поток светильника можно рассчитать по формуле:

            Ф = E × S × K1/ K2, где

            E – требуемая освещенность (например, 25 люкс);

            S – площадь освещаемой зоны (например, 20м2);

K1 – коэффициент запаса;

K2 – коэффициент использования светового потока.

Ф = 25 × 20 × 1,5 / 0,72 = 1042 люмен

Расчет локальной уличной подсветки (маркировочное освещение)

Для комфортного перемещения в пространстве человеку достаточна освещенность на уровне от 2 люкс (что соответствует, примерно, освещению при полнолунии в тропиках). Поэтому, для обозначения контуров тропинок и отдельных элементов участка исключительно в целях ориентирования, можно установить слабые светильники, но уделить особое внимание их расположению. Задача таких светильников - задать границы и определить направление движения человека в условиях недостаточной освещенности.

При необходимости, можно предусмотреть возможность установки дополнительных светильников. Для расчета требуемого светового потока светильника можно также прибегнуть к формуле приведенной выше, однако, стоит учесть, что у маркировочных светильников (встраиваемые, грунтовые, вертикальные, подсветка деревьев и пр.) большая доля потерь светового потока, связанная с рассеянием света и поглощением света светильником (например, матовым плафоном).