Реклама помогает поддерживать и развивать наши ресурсы.

Расчет освещения и освещенности в доме и квартире

Любой расчёт предполагает как минимум калькулятор. Ну, или счёты с логарифмической линейкой. По крайней мере, мы так привыкли думать. Однако умное слово «инсоляции», некоторые расчёты поставило с ног на голову, и расчет освещённости квартиры (или частного дома) пал жертвой простого вопроса – как рассчитать освещение комнаты? Или хотя бы чем? И вообще, зачем нужен расчёт освещения, если есть лампочка? Давайте не будем делать вид, что мы гении оптики, а посмотрим, чего нам не хватает в комнате, в которой много лампочек, но всё рано темновато.

Лампочка

Чем отличается освещенность от яркости свечения, и почему не все лампочки одинаково полезны?

Проведём простой эксперимент. Зажжём спичку, при свете которой попытаемся прочитать текст в книге. Довольно быстро мы обнаружим, что спичка сгорит ещё до того, как мы найдём нужный абзац. Нам просто будет некогда и нечего читать. А то, что происходит вокруг, мы и вовсе не заметим, спичка слишком близко к книге. Повторим опыт, с такой же спичкой, только поднимем её в поднятой руке. Удивительно, но мы не только сможем осмотреть помещение, но и заметим множество деталей. Это первый ответ на вопрос, чем освещение в доме отличается от яркости света. Кстати, освещение в квартире рассчитывать проще, поскольку этот фактор учитывается на стадии создания проекта.

Так почему же одна и та же спичка не способна позволить нам прочитать текст в книге, позволяя осмотреть очень тёмное помещение?

Ответ скрывается в умном слове «аккомодация». Мы не станем разливаться мыслями по древу, как говорил Аристотель, в попытках скрыть простую истину заумным слогом. (с)

Аккомодация – это свойство человеческого глаза адаптировать восприятие визуальной информации, вне зависимости от того, какое освещение в доме работает в этот момент.

Вспомните. Вы проснулись ночью. Темно. Но Вы уверенно идёте к (унитазу, холодильнику, телефону и т.д.). При этом Вы отчётливо видите детали помещения, в котором света нет вообще. Но после того как Вы открыли холодильник или включили свет в туалете, у Вас возникает идея как-то улучшить освещение в квартире, по причине того, что по дороге обратно «ни черта не видно». Это и есть аккомодация – способность хрусталика глаза адаптироваться к количеству фотонов света, для обеспечения достаточного уровня информирования мозга об окружающей обстановке. Адаптация, это процесс, растянутый во времени, поэтому мы и «слепнем» после яркого света там, где только что вроде бы всё видели.

Надеемся, что использование нами терминов не вызвало у Вас несварения желудка, поскольку теперь мы перейдём к математике, что немного сложнее.

Но сначала ответ на вопрос подзаголовка. Чем выше мы поднимем лампу, тем большая площадь будет освещена. Но при этом освещённость всей площади не позволит различать детали, не напрягая зрения. Мы заменим лампу более яркой, это позволит нам различать детали на этой площади. Площадь освещения, кстати, тоже увеличится. Но при этом, в районе лампы, глаза начнут быстро уставать по причине избыточной яркости.

Этих три фактора и учитывает расчет освещения помещения. Высота расположения светильника, освещаемая площадь и яркость света, которая позволяет видеть детали, не утомляя зрение. Поэтому для освещения большой площади с большой высоты не используют лампы накаливания, применяя дневной свет. Теперь перейдём к расчётам.

Способы и применение расчёта освещённости помещений.

Формула расчёта проста. И поскольку нас интересует количество светильников (а иначе, зачем делать расчет освещения?), с него и начнём:

Формула расчета освещенности для дома и квартиры

где N – необходимое количество светильников. Сверху дроби мы определили освещенность, а снизу яркость ламп освещения. Не правда ли, всё очень просто? Получили количество ламп. Осталось уточнить, какие значения вошли в эту формулу:

  • E – задаётся в люксах, это величина освещённости горизонтальной плоскости. Справочная величина, которая отличается для разных помещений (детская, спальная, рабочий кабинет и т.д.);
  • S – площадь помещения, она нам известна;
  • Kr – коэффициент запаса. Избыток здесь предусмотрен для двух ситуаций – выхода из строя нескольких ламп, и перестановки в помещении (например, передвинули рабочий стол). Для дома обычно берется равным 1.2.

Вторая часть формулы содержит:

  • U – коэффициент использования прибора освещения (в одном приборе может быть много ламп);
  • n – количество ламп в этом приборе;
  • Fl – световой поток одной лампы, также измеренный в люменах.

Как этим пользоваться? Допустим, нам хочется в комнате использовать три светильника. При этом помещение рабочее (кабинет, например). Тогда мы получим уравнение: 3 = E(рабочий кабинет) * площадь * 100 * 1,2 (помещение обычное, потолки стандартные). Осталось поделить на то, какие лампы мы желаем применить. Для этого нам нужен параметр U - коэффициент использования.

А как рассчитать освещение, если мы не знаем U, откуда его получить? Для расчета U необходим индекс помещения и учёт материалов стен и потолка (отражающая способность). Рассчитать индекс помещения просто:

Расчет индекса освещенности

Площадь уже знаем, осталось измерить высоту подвеса светильника h1 и высоту рабочего стола h2 (в общем случае h2 – эта та плоскость, освещённость которой нам нужна). a и b соответственно длина стен (половина периметра помещения, если оно не прямоугольное). Получив значение φ, нам осталось уточнить индексы отражающей способности материалов, которые будут использованы для отделки потолка и стен (также справочные величины), и мы получим оставшиеся данные для расчёта. Чем светлее стены, тем ниже будет значение U. Подставим его в формулу, мы узнаем, все, что нам нужно, и получим ответ на вопрос как рассчитать освещение. Например, если мы хотим три светильника, то нам понадобятся такие, которые бы соответствовали результату:

Расчет количества ламп

Этот пример взят из жизни, и по результатам расчёта освещения было принято решение разместить в помещении 12 встроенных в потолок отдельных ламп, отказавшись от трёх светильников на 4 лампы каждый.

Не пугайтесь подробного рассказа и внешней сложности математического аппарата таких вычислений. Справочные материалы по всем параметрам доступны в сети, есть много типовых расчетов освещения помещений, на базе которых можно детализировать их для своего помещения. Задачи запугать Вас сложностью вычислений не было, тем более расчёты просты. Но обратим внимание на важность получаемых значений.

На этом изображении ниже пример помещения, в котором была изменена конфигурация, по сравнению с проектом. Перерасчёт освещения не проводился. После начала эксплуатации комнаты, оказалось, что часть помещения очень тёмная, даже в яркий солнечный день с полностью включённым освещением (как на фото). Переделывать ничего не стали, но на будущее расчётами освещения уже не пренебрегали.

Результат перерасчета освещения

Какие ещё есть способы расчёта освещения помещений

Метод расчета по удельной мощности. Достоинство метода в простоте (основанной опять же на справочных материалах), а недостаток в том, что такие вычисления делаются с большим запасом, и поэтому плохо совместимы с экономией на затратах электроэнергии для освещения. Фактически это не расчет освещения, а оценка затрат энергии. При этом если мы знаем удельную мощность освещения для помещения, то перемножаем количество ламп на мощность каждой и делим на площадь. Полученное значение можно использовать для определения примерной мощности ламп (и их количества), но применять на первых этапах проектирования электрических сетей.

Точечный метод расчета. Это вариант основной формулы вычислений, позволяющий детализировать вклад каждого светильника в освещение той, или иной точки помещения. То есть он позволят уточнить расчет освещения в каждой точке помещения, откуда и название метода. Для этого изготавливается план помещения с размещением светильников, после чего выбирается расчётная точка в помещении. Далее методом оценки изолюксовых пространственных кривых (изолюкса – линия с одинаковой освещённостью от светильника, вроде изобары или изотермы), с учётом освещения от всех остальных светильников, уточняются значения освещённости. Это более сложный метод расчёта, применяется либо для дизайнерских целей, либо для помещений со сложными поверхностями стен и потолков, либо для иных целей. С точки зрения возможностей экономии электроэнергии наиболее точный способ.

Метод применения прототипа. Это тоже не совсем расчёт, но, тем не менее, упомянем. В данном случае используется справочная таблица точных расчётов типовых помещений. С точки зрения точности, может, стоит использовать такие данные, а не думать, как рассчитать освещение, особенно если такие расчёты делались не раз. Есть и более экзотические способы расчёта, но это область сложных помещений и удел экспертов, для бытовых целей использовать столь дорогие способы нет смысла.

Чего не говорят, когда говорят про освещённость?

Все вычисления освещения и освещённости основаны на двух китах:

  1. Санитарные нормы и прочие требования из области гигиены.
  2. Строительные и электротехнические нормативы, нарушать которые ни один строитель не станет.

Но если мы говорим о своём доме или квартире, то имеет смысл думать о себе, а не о нормативах, которые правда стоит учитывать при расчётах. О чём идёт речь?

Например, лестница в частном доме. Если почитать нормативы, то освещённость должна быть не ниже, чем в рабочей зоне. Однако практика показала, что на фото ниже, пяти светильников с лампами в 60Вт оказалось более чем достаточно для освещения. Никто не спотыкается, и ни разу не упал. При этом в стенах лестницы замуровано ещё 6 кабелей (проложены на основе именно расчета освещения), от которых было решено отказаться. Поэтому, получив расчёт, не спешите делать скрытую проводку, может быть имеет смысл подумать, не будет ли этот запас лишней тратой денег?

Рассчитываем освещение без оглядки на нормативы

Другая ситуация возникла, когда решено было из гостевой спальной сделать детскую комнату. Учитывая, что в этом случае понадобилось яркое освещение в районе пола, а возможности такой не было, освещение было сделано без запаса, пришлось применять местные светильники, что оказалось не очень удобно.

Поэтому ответ на вопрос как рассчитать освещение, крайне важен именно на первых этапах проектирования электросети дома или квартиры, и если в процессе строительства вдруг что-то решили изменить, обязательно делайте перерасчёт. И всё равно, оставляйте небольшой запас на возможность подключения дополнительных светильников, хотя бы как бра.

Справочные величины для расчета освещенности

Ниже приведены значения величины освещённости горизонтальной плоскости для различных комнат в доме. Это значение U из первоначальной страшной формулы.

Типовые нормы освещенности в люксах

Примеры коэффициента отражения поверхностей

Коэффициенты отражения поверхностей


Похожие

Комментарии


Реклама помогает поддерживать и развивать наши ресурсы.
  • Аватар пользователя
    07 1 год, 2 месяца назад
    ответить

    Понаписують х**ні...



  • Аватар пользователя
    Виталий Петрович 1 год назад
    ответить

    Не, ну эти формулы просто жестяк какой-то. Не все же математики имогут понять это.. Неужто нельзя конкретную площадь в качестве примера рассчитать?




Оставить комментарий


Реклама помогает поддерживать и развивать наши ресурсы.

Полезен ли Вам наш проект?

Скорее полезен, чем нет

Полезен, вы делаете мир лучше

Нет, однозначно нет