Монтажная позиция
Как указано в одной из глав упомянутого в начале статьи справочника, измерения для пассивно охлаждаемых твердотельных источников света должны быть выполнены в их рабочем положении, которое определено изготовителем. Это также относится и к фотометрической сфере. При измерении в 4p-геометрии удобно использовать внутренний держатель лампы, который, для того чтобы реализовать нужное рабочее положение источника света, может быть установлен либо сверху вниз, либо снизу вверх. В случае 2p-геометрии оптимальным выбором является использование вращаемой сферы, такой, которая в виде примера показана на рис. 5. Здесь сфера может поворачиваться в пределах своей монтажной рамы. Чтобы обеспечить возможность выбора нужного положения, измерительный порт сферы может быть выбран с расположением сбоку, сверху или снизу.
Рис. 5. Поворотная сфера диаметром 1 м (позиционно-чувствительные источники света могут быть измерены в их рабочем положении)
Вопросы погрешностей измерений и причины их возникновения достаточно разнообразны. В одной из глав справочника приводится анализ погрешностей при использовании спектрорадиометра в качестве детектора. Согласно этим данным, широкий диапазон характеристик излучения источников света на основе светодиодов может привести к ошибкам калибровки при измерении светового потока. Так, для компонентов с диффузным излучением может быть достигнута погрешность в 5%, а для светодиодов с малым углом излучения возможны отклонения более чем в 10%. Таким образом, как уже было сказано выше, при выборе подходящего размера сферы, необходимо выполнять коррекцию самопоглощения, избегать поглощения в ближней зоне, а измерения источника света проводить строго в указанном изготовителем рабочем положении. Все это имеет решающее значение для получения достоверных результатов с низким уровнем погрешности измерений.
Еще одним источником значительных погрешностей является их проведение еще до того, как источник света термостабилизируется, то есть достигнет теплового равновесия в некоторой точке своей рабочей температуры. Кроме того, при тестировании в соответствии с CIE S 025 или EN 13032-4 рекомендуется проводить измерения при температуре окружающей среды (+25 ±2) °C. При помещении в корпус (интегрирующую сферу) источника, который генерирует тепло, температура окружающей среды (в нашем случае это температура внутри сферы) будет расти, и она будет отличаться от «нормальных» условий эксплуатации. Поэтому при измерении в геометрии 4p рекомендуется предварительно стабилизировать источник с открытыми полушариями сферы. Сама сфера должна быть закрыта только непосредственно перед измерением. Таким образом, условия окружающей среды при нормальной эксплуатации могут быть смоделированы лучше всего
Однако здесь следует соблюдать определенную осторожность, поскольку закрывать сферу необходимо очень аккуратно и таким образом, чтобы избежать движения воздуха, которое могло бы внести свой вклад в нежелательное искажение установившегося температурного режима
Что нужно учитывать при расчете?
Прежде чем проводить любые расчеты, следует определиться, какая именно лампа будет использоваться. На данный момент доступные варианты ламп:
- Накаливания.
- Галогенная.
- Люминесцентная: компактная или линейная.
- Светодиодная: лампы, ленты или прожекторы. В случае со светодиодной лентой важна плотность размещения светодиодов. Узнать этот параметр можно, рассмотрев ленту внимательно.
Оказывает влияние также и тип осветительного прибора, в первую очередь на рассеивание света, место использования. Любой из этих источников света характеризуется такими параметрами, которыми можно измерить световой поток. Конкретно:
- Мощность. Это количество энергии, которое потребляет лампа, единица измерения Вт.
- Световой поток. Как уже упоминалось это количество света, что излучается.
- Нагревание корпуса – применяется для ламп накаливания и галогенных.
- Цветопередача. В этот параметр включены: цветовая температура и оттенок. Первый пункт – от красного до синего (1800–16000 Кельвинов). Оттенок для современных ламп теплый или холодный. Именно он задает общее восприятие освещенности.
Цветопередача разных типов ламп:
- Лампа накаливания – от 2200 до 3000 Кельвинов (К).
- Галогенная – 3000 К.
- Люминесцентная лампа (теплый свет) – 3000К.
- Люминесцентная лампа (белый свет) – 3500 К.
- Дневная люминесцентная лампа – 5600–7000К.
Важно! Чем меньше цветовая температура, тем ближе к красному, чем больше, тем ближе к синему. Еще два важных параметра: световой поток и световая отдача
Первое – это количество света, что излучает лампа, второе – отношение светового потока к мощности – лм/Вт, то есть насколько эффективна она и экономична
Еще два важных параметра: световой поток и световая отдача. Первое – это количество света, что излучает лампа, второе – отношение светового потока к мощности – лм/Вт, то есть насколько эффективна она и экономична.
При подборе той или иной лампы и расчетах важно учитывать такие факторы:
- Расположение светильника. Варианты – потолок или стена.
- Высота монтажа в случае с настенным монтажом.
- Прозрачность плафонов и наличие декоративных элементов на них.
- Направленность света: вверх, вниз, в сторону.
- Цвет стен, мебели: светлый отражают свет, темные поглощают.
Как рассчитать количество точечных светильников?
Поскольку в точечных моделях осветительных приборов установлен один источник света, для расчета количества приборов используют формулу: Е/Ф, где Е — общая нормативная освещенность помещения, а Ф — световой поток излучения 1 диода.
Количество точечных светильников в 300 Люмен для гостиной в 18 кв. м. составит:
18*150/300=9 штук.
Какое количество светильников для потолка Армстронг действует на квадратный метр? С учетом стандартов на 5 кв. м. помещения требуется 1 такой светильник.
Расчет освещения без люстры: количество светильников в помещении
Не обязательно использовать люстру в помещении. Достаточно оборудовать потолок точечными светильниками, равномерно распределяющими свет по всей комнате.
С точки зрения комфорта не рационально использовать мощные светодиоды. Лучше приобрести больше лам с меньшей мощностью, но разместить их равномерно по всей комнате.
Расчет светодиодного освещения с люстрой
В данном случае лучше пойти следующим путем. Сформируйте схему освещения, в которой будет фигурировать люстра и точечные светильники.
Этапы процедуры:
- Определяют суммарный световой поток для зоны, освещаемой люстрой.
- Подбирают под зону прибор с учетом его мощности.
- Рассчитывают световой поток для других зон, подсвечиваемых светодиодами.
- Определяют количество led-ламп.
- Подбирают их мощность.
Возможные неточности и погрешности при расчете освещения
Случается так, что после самостоятельной замены классического освещения на LED света в помещении недостаточно. Дело в том, что на качество свечения влияет окрас потолка, стен и пола. При определении интенсивности светового потока учитывают коэффициент отражения: темный цвет — 10%, серый фон — 30%, светлый фон — 50%, а приближенный к белому или белый — 70%. Общий коэффициент отражения является усредненным показателем. Если у вас серый пол, белые стены и белый потолок, он будет равен 0,57 ((0,3+0,7+0,7)/3). Световой поток заданных осветительных приборов умножается на средний коэффициент.
Расчет уличного освещения светодиодными светильниками
Для наружного освещения (двор, сад, парк) используют следующую формулу:
n = E*S*k*Z/F*ȵ, где
n — количество осветительных приборов;
E — номинальное освещение;
S — площадь территории;
K — коэффициент длительного использования;
Z — коэффициент неравномерного распределения света;
F — показатель излучаемого света;
ȵ — коэффициент отражающих способностей на участке.
Пример
Для территории в 100 кв. м. действует норма освещения в 10 люксов на 1 кв. м. Мощность прожектора составляет 40 Вт, а светимость 90 лм/Вт. Коэффициент отражающей способности — 0,5, коэффициент длительности использования — 1,1, а показатель неравномерности распределения — 1,2.
Расчет:
F = 40*90= 3600 лм
n =10*100*1,1*1,2/(3600*0,5) = 0,7.
В таком случае нам понадобится 1 прожектор.
Таким образом, количество светильников подбирается с учетом величины светового потока. При выборе светодиодных ламп для помещений ориентируйтесь на их мощность, размер помещения, нормы освещения и высоту потолка.
Монтаж светодиодного оборудования проводят с учетом производимого светового потока. Чем он выше, тем на большем расстоянии друг от друга должны располагаться приборы. Эффективным считается угол освещения в 120 градусов. Свет в помещении должен быть равномерным.
Определение и единица измерения
Согласно определению освещенность – это световая величина, равная отношению потока света, падающего на определенный участок поверхности, к площади этого участка:
Эта величина показывает, насколько ярко освещен объект. Величина измеряется в люксах (лк в системе СИ). Она зависит не только от силы светового потока (измеряется в люменах (лм)) и площади поверхности, на которую он падает, но и от расстояния от источника до поверхности и угла падения на нее лучей света:
Где:
- Iv – сила света в канделах (1 кандела = 10.7 люмена);
- r – расстояние до источника света;
- i – угол падения лучей света.
Подробнее о понятии освещенности и ее связи с другими физическими величинами можно прочесть в статье “В каких единицах измеряется освещенность и яркость света – что такое люксы“.
Как и чем измерить
Для измерения этой характеристики используются специальные приборы – люксометры. Они состоят из фотодатчика и электронного прибора, пересчитывающего сигнал с датчика в люксы, которые выводятся на дисплей.
В зависимости от типа освещения (искусственное того или иного типа, естественное, комбинированное – естественное + искусственное) к прибору подключается соответствующий фотодатчик, настроенный на нужный тип.
Пример интересного прибора для изменения параметров освещения – Radex Lupin. Он стоит 75$. Это немало, но цена оправдана функциями. Он может измерять освещенность, яркость и коэффициент пульсаций. Последний параметр не измеряет ни один дешевый прибор. Если для вас это дорого, то можете воспользоваться китайскими люксметрами, цена которых начинается от 15-20 долларов.
Немного теории
В интернете наблюдается большая путаница в научно-технических терминах, касающихся области светотехники. Один и тот же прибор называют по-разному. Рассматриваемое устройство — люксметр, например, иногда выдают за измеритель светового потока, хотя это не так.
Световой поток — это характеристика осветительного элемента, и говорить об этой величине можно только относительно конкретного источника освещения (лампы накаливания, газоразрядного элемента, светодиода и т. д.). Единицей этой характеристики в системе СИ является люмен (лм). Это сила света в 1 канделу (кд) в телесном угле 1 стерадиан (ср).
Измеряют этот параметр с помощью фотометрического шара (сферического интегратора) диаметром 1 или 2 метра, либо настольными интегрирующими сферами размером от 10 см до полуметра. Все эти приборы, естественно, не для бытового применения, поскольку цена даже небольшого отечественного прибора ТКА-КК1 для контроля светодиодов составляет 35 000 рублей.
Поток света, действующий на единицу площади, выражается освещённостью. Единица этой характеристики — люкс (лк) — результат освещения поверхности в 1 м² потоком, равным 1 люмену. Понятие «освещённость» относится не к источнику освещения, а к окружающей среде. Световой поток есть величина постоянная для каждого источника, в то время как освещённость в каждой точке помещения зависит от нескольких факторов:
- количества источников, находящихся рядом с местом измерения;
- светового давления каждого из них;
- расстояния до источников;
- отражающей способности предметов обстановки.
Коэффициент пульсации и нормы освещенности: основные документы
Главный документ, в котором прописаны все требования в отношении коэффициентов пульсаций и норм освещенности — Свод правил СП (выпущен под номером 52.13330.2011).
Он был выпущен в 2011 году и представляет собой СНИП 23-05-95, где прописаны ключевые требования законов страны в отношении международных нормативов, энергетической эффективности и техники безопасности.
В Своде правиле есть наиболее важные требования к коэффициенту пульсации и освещенности в различных типах помещений — жилых, промышленного типа и общественных.
Контроль освещенности и уровень пульсаций искусственного освещения необходим не только для формального прохождения аттестации рабочего места или же плановой проверки со стороны санэпидстанции.
Это важно для здоровья человека, ведь отклонение от действующих показателей может привести к нарушениям самочувствия всех сотрудников, которые находятся в помещении. Как следствие, снизится работоспособность, уменьшится рентабельность компании и упадет прибыль
Как следствие, снизится работоспособность, уменьшится рентабельность компании и упадет прибыль.
Не меньшее действие оказывает и свет в жилых помещениях. Та же пульсация не видна глазу, но может постепенно воздействовать на здоровье людей.
Вот почему так важен ответственный подход к выбору компьютерной техники и осветительных устройств.
Соблюдение норм — шанс избежать негативных последствий, защитить своих сотрудников и себя лично. Также использование трековых светильников позволит регулировать уровень освещенности в отдельных зонах помещений.
Также читайте как сделать освещение на даче своими руками.
Как самостоятельно рассчитать освещенность
Чтобы не углубляться в сложные формулы и не разбираться в электротехнических терминах, можно использовать несколько простых рекомендаций. Есть ряд аспектов, которые обязательно нужно учитывать при расчетах, чтобы добиться точного результата. Все они влияют на освещенность тем или иным образом и если игнорировать их, используя лишь норму, свет не будет соответствовать требованиям.
Высота потолков
Все нормативы СНиП рассчитаны для помещений с потолками высотой 2,5-2,7 м. Это стандартное значение, которое встречается в большинстве жилых и офисных помещений. Но нередко высота отличается, а это напрямую влияет на распространение света. Поэтому для упрощения расчетов специалисты используют поправочные коэффициенты, которые подбираются из соответствующего диапазона:
- 2,5-2,7 м – 1.
- 2,7-3,0 м – 1,2.
- 3,0-3,5 м – 1,5.
- 3,5-4,5 м – 2.
Если высота еще больше, необходимо проводить индивидуальные расчеты. Это связано с тем, что увеличение высоты расположения не пропорционально снижению показателей освещенности.
При большой высоте расположения мощность светильников увеличивается.
Иногда в одном помещении высота различается или же конструкция дома открытая и потолочная перегородка идет под углом. В этом случае проще всего разбить пространство на отдельные зоны, определить в каждой примерную высоту и исходя из этого производить расчет освещенности и использовать подходящий коэффициент. Если нужно округлить результат, лучше делать это в сторону увеличения, так как есть ряд показателей, которые не учитываются и чаще всего фактический результат получается немного хуже запланированного.
Рекомендуем к просмотру.
Характеристики поверхностей
При вычислении освещенности для любого помещения стоит учитывать и характеристики поверхностей – потолка, пола и стен. От их цвета и фактуры зависит отражающая способность, что очень сильно влияет не только на восприятие комнаты, но и на свет в ней.
В первую очередь нужно помнить о том, что матовые поверхности отражают свет вдвое хуже, чем глянцевые. Поэтому всегда делается поправка в 15-20%, если отражающая способность большей части помещения не очень высокая. Но основным показателем, влияющим на расчеты, является цветовое оформление. От него напрямую зависит отражающая способность, поэтому при расчетах нужно использовать следующие данные:
- Белые поверхности отражают порядка 70% света, попадающего на них.
- Светлые и пастельные тона в среднем имеют показатель отражения в 50%.
- Серые поверхности и подобные им оттенки отражают около 30% света.
- Темные стены, пол и потолок имеют показатель отражения всего 10%.
Есть специальная формула по определению поправок в показатель освещенности в зависимости от особенностей поверхностей. Но разбираться в ней не обязательно, можно использовать упрощенный вариант расчетов, который также обеспечивает хороший результат.
Чем больше светлых поверхностей – тем выше коэффициент отражения.
Вначале суммируются показатели отражения потолка, стен и пола. Полученный результат делится на 3, после чего итог надо перемножить с нормой освещенности. Она определяется путем выбора подходящего варианта из СНиП (при необходимости умноженного на поправочный коэффициент, если высота потолков превышает 270 см).
Черные поверхности полностью поглощают световой поток, если большие площади имеют такой цвет, освещение надо подбирать особенно тщательно.
Световые величины и единицы
Световой поток — мощность светового излучения, т. е. видимого излучения, оцениваемого по световому ощущению, которое оно производит на глаз человека. Световой поток измеряется в люменах.
Например лампа накаливания (100 Вт) излучает световой поток, равный 1350 лм, а люминесцентная лампа ЛБ40 — 3200.
Один люмен равен световому потоку, испускаемому точечным изотропным источником, c силой света равной одной канделе, в телесный угол, величиной в один стерадиан (1 лм = 1 кд·ср).
Полный световой поток, создаваемый изотропным источником, с силой света одна кандела, равен 4π люменам.
Существует и другое определение: единицей светового потока является люмен (лм), равный потоку, излучаемому абсолютно черным телом с площади 0,5305 мм 2 при температуре затвердевания платины (1773° С), или 1 свеча·1 стерадиан.
Сила света — пространственная плотность светового потока, равная отношению светового потока к величине телесного угла, в котором равномерно распределено излучение. Единицей силы света является кандела.
Освещенность — поверхностная плотность светового потока, падающего на поверхность, равная отношению светового потока к величине освещаемой поверхности, по которой он равномерно распределен.
Единицей освещенности является люкс (лк), равный освещенности, создаваемой световым потоком в 1 лм, равномерно распределенным на площади в 1 м 2 , т. е. равный 1 лм/1 м 2 .
Яркость — поверхностная плотность силы света в заданном направлении, равная отношению силы света к площади проекции светящейся поверхности на плоскость, перпендикулярную тому же направлению.
Единица яркости — кандела на квадратный метр (кд/м 2 ).
Светимость (светность) — поверхностная плотность светового потока, испускаемого поверхностью, равная отношению светового потока к площади светящейся поверхности.
Единицей светимости является 1 лм/м 2 .
Единицы световых величин в международной системе единиц СИ (SI)
| Наименование величины | Наименование единицы | Выражение через единицы СИ (SI) | Обозначение единицы | |
| русское | между- народное | |||
| Сила света | кандела | кд | кд | cd |
| Световой поток | люмен | кд·ср | лм | lm |
| Световая энергия | люмен-секунда | кд·ср·с | лм·с | lm·s |
| Освещенность | люкс | кд·ср/м 2 | лк | lx |
| Светимость | люмен на квадратный метр | кд·ср/м 2 | лм·м 2 | lm/m 2 |
| Яркость | кандела на квадратный метр | кд/м 2 | кд/м 2 | cd/m 2 |
| Световая экспозиция | люкс-секунда | кд·ср·с/м 2 | лк·с | lx·s |
| Энергия излучения | джоуль | кг·м 2 /с 2 | Дж | J |
| Поток излучения, мощность излучения | ватт | кг·м 2 /с 3 | Вт | W |
| Световой эквивалент потока излучения | люмен на ватт | кд·ср·с 3 | ||
| кг·м 2 |
лм/Вт
lm/W
Поверхностная плотность потока излучения
ватт на квадратный метр
кг/с 3
Вт/м 2
W/m 2
Энергетическая сила света (сила излучения)
ватт на стерадиан
кг·м2/(с 3 ·ср)
Вт/ср
W/sr
Энергетическая яркость
ватт на стерадиан-квадратный метр
кг/(с 3 ·ср)
Вт/(ср·м 2 )
W/(sr·m 2 )
Энергетическая освещенность (облученность)
ватт на квадратный метр
кг/с 3
Вт/м 2
W/m 2
Энергетическая светимость (излучаемость)
ватт на квадратный метр
кг/с 3
Вт/м 2
W/m 2
Примеры:
| Тип лампы | Мощность, Вт | Световой поток, лм | Примерная сила света, кд |
| Свеча | 1 | ||
| Лампа накаливания Б235-245-100 | 100 | 1380 | 100 |
| Лампа люминесцентная ЛБ 40 | 40 | 2800 | |
| Ртутная лампа высокого давления ДРЛ 250 | 250 | 13000 | |
| Обычный светодиод | 0,015 | 0,001 | |
| Сверхяркий светодиод | 5 | 3 |
ЭЛЕКТРОТЕХНИЧЕСКИЙ СПРАВОЧНИК» Под общей ред. профессоров МЭИ В.Г. Герасимова и др. М.: Издательство МЭИ, 1998
Источник
Единица измерения светового потока
1 люмен – это свет, излучаемый источником с силой света в 1 канделу в пределах телесного угла в 1 стерадиан. 100-ваттная лампа накаливания создает поток света, примерно равный 1000 люменов. Чем ярче источник света, тем больше люменов он излучает.
Кроме люменов есть другие единицы измерения, позволяющие охарактеризовать свет. Можно измерить пространственную и поверхностную плотность потока – так мы узнаем силу света и освещенность. Сила света измеряется в канделах, освещенность – в люксах. Но для потребителя важнее разобраться, в каких единицах указывают яркость лампочек и прочих осветительных приборов при продаже. Некоторые производители сообщают количество люменов, деленных на ватт. Так измеряется световая эффективность (светоотдача): сколько света лампа выдает, затратив 1 ватт.
Световой поток
Световой поток F является одной из основных световых величин
и представляет собой тот же лучистый поток, но оценивается по световому
ощущению, которое он производит на глаз человека. Т. е. световой поток —
это величина, образуемая от лучистого потока путем умножения
на коэффициенты спектральной чувствительности глаза по каждой из длин
волн видимого спектра.
Если энeргия излучается только на одной из длин волн λ,
то световой поток этого монохроматического излучения будет равен:
Fλ = Feλ·V(λ)
При таком представлении световой поток измеряется в ваттах, как
и лучистый. Чтобы различать эти потоки, для обозначения светового потока
добавляется слово «световой», т. е. получается световой ватт. Правда,
такая размерность светового потока практически не используется,
поскольку система СИ рекомендует в качестве единиц светового потока
люмены (от лат. lumen — свет).
Международным комитетом мер и весов в 1977 г. было
принято, что в фотометрии лучистый поток
1 Вт на длине волны в λ=555 нм (частота
излучения — 540.1012 Гц), обладающего наибольшей световой
эффективностью, эквивалентен световому потоку 683 лм. Почему коэффициент
для пересчета световых ватт в люмены равняется 683, будет рассказано
ниже при рассмотрении понятия силы света. С учетом этого коэффициента
формула для расчета светового потока (в люменах) для монохроматического
излучения примет вид:
F = 683·Feλ·V(λ)
Для определения светового потока во всем диапазоне видимых излучений
(380…780 нм) необходимо просуммировать все световые потоки
монохроматических составляющих:
F = 683·∑ Feλ·V(λ)
Таким образом, чтобы получить световой поток, излучаемый на любой
длине волны видимого спектра, необходимо умножить 683 лм/Вт
на соответствующий коэффициент относительной спектральной
чувствительности (см. рис.1 и табл.1) и на значение лучистого потока
на этой длине волны.
Например, световой поток натриевой лампы состоит из излучений
на 589 нм и 589,6 нм. Из данных, приведенных в табл. 1, следует, что при
лучистом потоке (мощности лампы), равном 10 Вт, V(589 нм) = 0,77,
V(589,6 нм) = 0,765, световой поток составит:
F = 683·5·0,77 + 683·5·0,765 = 5242,025 лм.
Значения световых потоков для некоторых источников света приведены в табл. 2.
| Таблица 2. Световые потоки некоторых источников света | |
|---|---|
| Источник света | Световой поток, лм |
| Лампа накаливания 220 В, 100 Вт | 1000 |
| Лампа накаливания 220 В, 1000 Вт | 17000 |
| Лампа накаливания 110 В, 10000 Вт | 295000 |
| Лампа накаливания 220 В, 100 Вт | 400000 |
| Поток, падающий на один квадратный метрповерхности Земли в ясный солнечный день | 100000 |
В качестве эталона одного люмена принят световой поток, излучаемый
с поверхности абсолютно черного тела площадью 0,5305 мм² при температуре
затвердевания платины, равной 2046°К. Государственный эталон,
соответствующий международным соглашениям, был разработан профессором П.
М. Тиходеевым. Он представляет собой двойной сосуд из оксида тория,
заполненный платиной. Выходное отверстие сосуда формирует трубка
из оксида тория, погруженная в платину. При расплавлении платины (под
воздействием индукционных токов) отверстие трубки светится, как
абсолютно черное тело.
Как делать выбор системы подсветки для помещений
Выбор системы освещения должен основываться на нескольких параметрах:
- вид выполняемых работ;
- нормативный уровень освещенности, который установлен для каждого конкретного помещения.
Для того чтобы система освещения точно отвечала всем возможным вариантам задач, следует делать выбор в пользу ее комбинированного варианта.
Комбинированное освещение
Но бывают ситуации, когда достаточно только общего освещения. К примеру, им можно обойтись в цехах, гальванических, литейных и т.д. А вот комбинированная подсветка понадобится на сборочных, инструментальных, механических площадках и т.д.
Все показатели, которые нужно учитывать при создании искусственного типа освещения, прописаны в соответствующей регламентирующей документации – СНиП и СанПин. Причем здесь имеются нормы для всех вариантов внутреннего пространства.
Пример норм освещенности по СНиП
Минимальный уровень светового обеспечения зависит от таких параметров:
- разряд проводимых зрительных работ;
- контраст и фон объекта;
- специфика проведения работ и т. д.
Важным моментом выбора типа освещения считается определение вида лампочки для использования ее в качестве основного источника света. Здесь самым важным при выборе будет экономичность в вопросе потребления электроэнергии
Кроме этого важно учитывать и другие аспекты:
- планировка;
- строительные особенности комнаты;
- состояние имеющейся в помещении воздушной среды;
- дизайн.
Из источников света можно задействовать:
Металлогалогеновая лампа
- лампы накаливания. Они малоэкономичны;
- люминесцентные лампочки. Имеют высокую светоотдачу, цветопередачу, а также низкую температуру;
- металлогалогеновые лампы (ДРЛ и другие). Большая светоотдача, отличная мощность.
Источники света следует подбирать вместе со светильниками. Лампы подбираются по следующим показателям:
- требования к экономии;
- светотехнические параметры;
- условия имеющейся воздушной среды.
Сами светильники, по светораспределению, бывают двух типов действия:
- прямого;
- рассеянного.
Кроме этого, исходя из кривых силы света, осветительные приборы подразделяются на семь групп:
- концентрированные;
- косинусные;
- широкие;
- полуширокие;
- глубокие;
- синусные;
- равномерные.
В соответствии с параметрами ГОСТа лампы классифицируются по классу защиты от взрыва, воды и пыли. Какой светильник выбрать, определяют по требованиям помещения, в котором он будет функционировать.
Нормируемые показатели искусственного освещения помещений жилых зданий
В данном пункте справочно приведем данные из СанПиН 2.2.1/2.1.1.1278–03, а также рассмотрим группировку ламп освещения по мощности и типу.
Нормы искусственного освещения:
| Помещения | Освещенность рабочих поверхностей, Лк |
| 1) Жилые комнаты, гостиные, спальни | 150 |
| 2) Жилые комнаты общежитий | 150 |
| 3) Кухни, кухни-столовые | 150 |
| 4) Детские | 200 |
| 5) Кабинеты, библиотеки | 300 |
| 6) Внутриквартирные коридоры, холлы | 50 |
| 7) Кладовые, подсобные | 30 |
| Гардеробные | 75 |
| 9) Сауна, раздевалки | 100 |
| 10) Бассейн | 100 |
| 11) Тренажерный зал | 150 |
| 12) Биллиардная | 300 |
| 13) Ванные комнаты, уборные, санузлы, душевые | 50 |
| 14) Помещение консьержа | 150 |
| 15) Лестницы | 20 |
| 16) Поэтажные внеквартирные коридоры, вестибюли, лифтовые холлы | 20 |
| 17) Колясочные, велосипедные | 20 |
| 18) Тепловые пункты, насосные, электро-щитовые, машинные помещения лифтов, венткамеры | 20 |
| 19) Основные проходы технических этажей, подполий, подвалов, чердаков | 20 |
| 20) Шахты лифтов | 5 |
Значения светового потока ламп разной мощности и типа:
| Световой поток, Лм | Лампа накаливания, Вт | Галогеновая лампа, Вт | Люминесцентная лампа, Вт | Светодиодная лампа, Вт |
| 400 | 40 | 29 | 10 — 13 | 4 — 5 |
| 750 | 60 | 43 | 15 — 16 | 6 — 9 |
| 900 | 75 | 53 | 18 — 20 | 10 — 12 |
| 1200 | 100 | 72 | 23 — 30 | 13 — 15 |
| 1800 | 150 | 150 | 40 — 50 | 18 — 20 |
Подведем краткий итог. Выбрав простой способ расчета освещения по нормам освещенности, для определения нужного количества ламп вам достаточно использовать представленные табличные данные и формулу освещенности 1 Лк = 1 Лм ⁄ 1м². Соответственно требуемое количество ламп для помещений с высотой потолков от 2,5 до 2,7 метров = (освещенность по норме, Лк × площадь помещения, м²) ⁄ световой поток одной лампы, Лм.
Что нужно знать о методе
Для нашего метода вычислений требуется знать следующие виды параметров:
показатель запаса (k). Он учитывает запыленность, из-за чего происходит уменьшение светового потока, испускаемого лампочками (см. таблицу);
Параметры показателя запаса (k)
- показатель уровня минимального светового обеспечения (Z ). Для него характерна неравномерность подсветки. Является функцией большинства переменных. Z зависит от расстояния между лампами к расчетной высоте (L / h);
- показатель применения светового потока (h). Чтобы его найти, необходимо использовать индекс помещения (i ), а также предполагаемые величины отражения для имеющихся в помещении поверхностей (для пола rр, потолка rп и стен rс).
В данной ситуации для определения h, необходимо знать примерные показатели для разных поверхностей. Для светлых комнат:
- rп = 70%;
- rс = 50%;
- rр = 30%.
Для комнат с незначительными выделениями пыли:
- rп = 50%;
- rс = 30%;
- rр = 10%.
Для помещений с высоким уровнем запыленности:
- rп = 30%;
- rс = 10%;
- rр = 10%.
При этом индекс помещения можно рассчитать по следующей формуле:
Формула определения индекса помещения
где В, А, h являются шириной, длиной и расчетной высотой. Для определения расчетной высоты используют такую формулу:
Вычисление расчетной высоты
где:
- H — геометрическая высота конкретного пространства;
- hсв — масса светильника;
- hp — высота имеющейся рабочей поверхности.
Правильно рассчитав искомые величины, вы сможете использовать метод КИСП для любых типов помещений и светильников.
Нормы освещенности
Сегодня для каждого типа помещения устанавливается своя норма освещенности, а также предельно допустимые коэффициенты пульсации.
К примеру, для торгового зала в продуктовом магазине, максимальный параметр коэффициента пульсации — 15%, а уровень освещенности — 300 лк, для отдела стройматериалов, спорттоваров и сантехники- 10% и 200 лк, для отдела посуды, магазина игрушек и одежды — 20% и 200 лк, для примерочных — 20% и 300 лк и так далее.
Соответственно, свои нормы освещенности есть для детских садиков, жилых помещений, медицинских учреждений, автомоек и так далее.
Далее все нормы освещения отображены в таблицах.
Зачем рассчитывать освещенность?
Независимо от того, какой светильник и лампа в нем используется, расчет освещения рекомендуется проводить отдельно для каждого помещения, с учетом используемых ламп, светильников, цвета и типа отделки. Только правильно разместив осветительные приборы в нужном количестве, удастся достичь гармоничного эффекта. Это необходимо для:
- Комфортного нахождения в помещении и жизнедеятельности.
- Работы зрительного аппарата человека в зависимости от выполняемых ним задач.
- Исключения снижения остроты зрения.
В процессе оценки светового потока во внимание берутся:
- Освещенность, измерение производится в люменах. Этот параметр считается самым важным, ведь оказывает влияние на значение светового потока, что распределяется по комнате.
- Яркость, основной измеритель – люксы.
- Сила света в канделах.
Лучшее освещение для человеческих глаз естественное, то есть дневное, утреннее, вечернее, в том числе то, что исходит от солнца за тучами. Свет от ламп – искусственный, он образуется, как результат трансформации в электромагнитное излучение электрической энергии. Ключевая задача расчета освещения комнаты – это приближение искусственного света (независимо от используемого типа ламп) к естественному.
Главные характеристики света
Человек видит спектр цветов – малую часть диапазона электромагнитных волн. Его характеристики влияют на комфортность среды пребывания и самочувствие человека. Существует определение для одного из свойств – световой поток (Ф), который измеряют в люменах (лм). Мощность светового потока источника характеризует вызванное ощущение восприятия света. По его распределению для замкнутого пространства выделяют потоки света: прямого, рассеянного, отраженного. Чем больше света, тем выше число люменов
Важно! Этот параметр не определяет интенсивность, яркость или производительность свечения, потому что учитывает весь рассеянный поток. Для того, чтобы измерить световой поток требуется много времени и при этом нужно учитывать пространственные характеристики явления
Основные характеристики светоизлучений
Главная характеристика источника – сила света (I), определяющая интенсивность излучения в направлении потока. Она вычисляется через частное светового потока (Ф) и телесного угла (ꭥ) в стерадианах (ср), внутри которого распределяется. В СИ единицу измерения силы света, кандела, обозначают кд, cd.
Телесный угол
Важно! Восковая свеча излучает с около одной канделы (от лат. candela), и ранее эта единица измерения называлась «свечой». Величина кандел показывает световое излучение точечного источника света на самом интенсивном его направлении
Величина кандел показывает световое излучение точечного источника света на самом интенсивном его направлении.
Покупатели ламп обычно оценивают яркость по мощности потребления (Вт) источника. При хорошей яркости получается четкое и контрастное видение предметов. Однако и слабый, и очень яркий свет неблагоприятен для деятельности человека. Яркость (L) определяется плотностью силы света в направлении поверхности и вычисляется делением I на площадь проекции на перпендикулярную поверхность (зависит от cos угла).
Измеряют показатель яркости (L) света в кд/м². Главной характеристикой восприятия светового ощущения глазами является яркость освещаемой поверхности или источника.
Единицы измерения света
Световая отдача (H) фиксирует экономичность преобразования электрической мощности в световую. При переходе от электрической энергии к световой появляются потери, что вызывает снижение показателей яркости излучения. Измеряют световую отдачу в люменах на ваттах. Можно вычислить световой поток, зная среднее значение световой отдачи.
Практичную светоотдачу имеют светодиодные лампы (потери менее 5%).
Важно! Существуют стандарты качества освещения для помещений, а также для растений или для животных. Освещенность характеризуется отношением светового потока к площади поверхности. Единицы измерения освещения
Единицы измерения освещения
