Расчёт светодиодного освещения комнаты в квартире или доме
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.
| Комната | Нормированная освещенность, Лк |
| Кухня | 150 |
| Детская | 200 |
| Ванная комната, санузел, гардеробная, коридоры и др. хоз. помещения | 50-75 |
| Кабинет | 300 |
| Лестница | 20 |
| Гостиная | 450 |
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.
Е=Ф/S,
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:
E = Ф/S
Выразим необходимый световой поток:
Ф = E*S
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 светодиодных ламп 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.
Чтобы посчитать, сколько светильников со светодиодными лампами нужно разместить в комнате, нужно определиться с его световым потоком. Здесь есть два варианта.
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.
Где купить люстры и светильники
Гипермаркет света ВамСвет
Интернет-магазин Светодом
Алексей Бартош
Надеюсь, что эта статья была для вас полезной. Смотрите также другие статьи в категории Освещение дома, Энергосбережение, экономия энергии
|
Войти в систему
|