Определение уровня освещенности
Общая интенсивность свечения ламп для комнат разного целевого назначения определяется так:
- Ф = Е*S*kз,
- где Е – освещенность 1 кв. м;
- S – площадь;
- Kз – коэффициент запаса.
Последний из названных параметров напрямую зависит от высоты установки светильников и отражательной способности разных поверхностей (стен, потолков, пола). Для жилья, но только при условии установки ламп на базе диодов, этот показатель равен 1,1.
В качестве примера можно рассмотреть расчет светодиодного освещения детской:
Соответственно, в таких условиях необходимо задействовать излучатели, которые характеризуются световым потоком нужного значения, чтобы в совокупности можно было получить значение – 1 320 лм.
Сколько нужно светильников
Существуют разные формулы расчета количества ламп и приборов. Многое зависит от их типа. Например, в точечных моделях обычно установлен всего один источник света, соответственно, чтобы рассчитать количество таких приборов, нужно разделить общую освещенность (Ф) на показатель светового потока одного излучателя.
Если стоит другая задача: определить, сколько потребуется светильников с несколькими лампочками, то рекомендуется применить следующую формулу:
- N = (Е*S*kз*z*100)/(n*Ф*ɳ),
- где Е – нормируемая освещенность, лк (табличная величина);
- S – площадь комнаты, кв. м;
- kз – коэффициент запаса (1,1);
- z – значение неравномерности освещения (для диодных ламп равно 1);
- Ф – световой поток излучателя, лм;
- ɳ — коэффициент осветительного элемента (равен 1);
- n – количество осветительных элементов в одном приборе.
В результате можно максимально точно рассчитать нужный уровень освещенности и узнать, сколько нужно установить осветительных приборов. В любом случае всегда лучше руководствоваться приблизительными данными, чем организовывать освещение «на глаз».
Следует учесть также тип используемых лампочек. Они могут отличаться по цоколю (резьбовой, штырьковой), цветовой температуре (от теплых до холодных оттенков), мощности.
В частности, диодные излучатели для дома характеризуются небольшой нагрузкой на сеть: от 3 до 15 Вт. Этого достаточно, чтобы обеспечить яркий свет для жилых помещений.
Таким образом, от количества приборов будет зависеть общая освещенность помещения. Но, кроме этого, должны быть учтены параметры ламп: температура цвета, световой поток, мощность. Чтобы получить равномерное свечение, используя светодиодные приборы, нужно руководствоваться расчетами, иначе некоторые участки помещения могут быть недостаточно хорошо освещены, а другие, наоборот – слишком ярко освещены.
Можно выбрать любую из существующих схем освещения. Наиболее часто используемые варианты: с люстрой и точечной подсветкой; без основного осветительного прибора, функциональный свет обеспечивают точечные светильники.
5 Классификация
5.1 Общая классификация светильников
5.1.1 Светильники подразделяют по классам светораспределения в зависимости от доли светового потока в нижнюю полусферу в соответствии с таблицей 1 и по типу кривой силы света в одной или нескольких характерных меридиональных плоскостях в нижней и/или верхней полусферах — в соответствии с таблицей 2 и рисунком 1.
Примечание — Здесь и далее под характерными плоскостями понимают плоскости, светораспределение в которых в наибольшей степени характеризует светильник. К ним относят плоскости симметрии распределения силы света, а также плоскости, содержащие направление максимума силы света.
Доля светового потока в нижнюю полусферу, %
Два метода расчета количества светильников
Существует 2 способа определить количество светильников для нормального освещения комнаты:
- По электрической мощности.
- По световой мощности.
Первый вариант считается простым, но не таким точным. Во втором случае прибегают к аналогичному алгоритму расчета, но в формуле используют люмены.
Метод расчета по электрической мощности
Сколько ватт на квадратный метр? Нормой считается 20 Вт*м. кв. Для расчета освещенности используют следующую формулу: S*N/W, где S — площадь помещения, N — норма освещения, W — электрическая мощность лампы.
Пример
Имеется детская комната, площадью 17 кв. м. Этот тип помещений оборудуют светодиодными лампами, мощностью 60 Вт. Какое число осветительных приборов понадобится для создания комфортных условий проживания ребенка?
Электрики рекомендуют проводить округление в высшую сторону. Поэтому необходимо купить 6 светодиодных ламп.
Метод расчета по световой мощности
Расчет в люменах — более точный вариант при подборе осветительных приборов. Последовательность действий аналогична алгоритму расчета по электрической мощности. Единственное, в чем заключается разница — используют не Вт, а Люмены.
К примеру, для коридора в 10 кв. м. потребуется 500 Люменов (10 кв. м.*50 Люксов). Если вы планируете использовать приборы со световой мощностью 300 Люменов, то вам понадобится купить 2 светильника (500/300=1,7).
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:
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.
- 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 — количество осветительных приборов;
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.
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.
Более сложный и точный расчет освещенности
В профессиональных расчетах используют более сложный способ расчетов, который применяется для ламп всех видов. Общие принципы вычисления в обоих способах совпадают, но для большей точности учитывают дополнительные коэффициенты, такие как:
- k — коэффициент запаса, который учитывает запыленность светильников и ухудшение их возможности пропускать свет, снижение уровня светового потока от лампы с течение времени, ухудшение состояния отражающей способности стен и потолка. Поскольку светодиодные светильники обладают длительным периодом службы без ухудшения качества, то для них коэффициент запаса составляет 1.1.
- z — показатель соотношения среднего освещения к минимальному Eср/Emin, то есть неравномерность уровня освещения. У светодиодных ламп благодаря ровному свечению этот показатель равен 1.
- Φ — световой поток светодиодных ламп, Лм, который узнается на упаковке или из сопроводительной документации к лампам освещения.
- η — коэффициент использования светового потока, то есть КПД источника освещения. В высокоэффективных светодиодных лампах он практически равен 1.
- E — норма освещенности в Лк, из таблиц или непосредственно из СНиП.
Также в сложном расчете более точно вычисляют корректирующую высоту потолка. Для ее расчета определяют:
- h — общую высоту помещения
- h1 — длину или высоту подвеса у потолочного светильника
- h2 — высота от пола до основной рабочей поверхности (стол, кровать)
Такой сложный расчет производится исходя из того, что в большинстве случаев источник освещения располагается ниже потолка, а наибольший уровень освещения необходим не на уровне пола, а на высоте рабочей поверхности.
Формула расчета имеет следующий вид:
hp = (h – (h1 + h2)), где hp — расчетная высота помещения, нуждающаяся в освещении
Данный показатель наравне с длиной, шириной и общей площадью участвует в расчете индекса помещения, то есть геометрических характеристик помещения.
Формула индекса (i) помещения рассчитывается следующим образом:
i = S / (hp × (a + b)), где a и b — длина и ширина, а S площадь.
В итоге общая формула для расчета освещенности помещения светодиодными лампами и определения необходимого количества ламп выглядит следующим образом:
N = (E × S × k × z × 100)/(n × Ф × η)
Такие сложные расчеты обычно производят в ходе проектирования помещения и разработки его технических характеристик. В быту используют методы попроще.
2 Нормативные ссылки
В настоящем стандарте использованы нормативные ссылки на следующие стандарты:
ГОСТ Р МЭК 60598-1-2003 Светильники. Часть 1. Общие требования и методы испытаний
ГОСТ Р МЭК 60598-2-22-99 Светильники. Часть 2-22. Частные требования. Светильники для аварийного освещения
ГОСТ 2.601-2006 Единая система конструкторской документации. Эксплуатационные документы
ГОСТ 8.023-2003 Государственная система обеспечения единства измерений. Государственная поверочная схема для средств измерений световых величин непрерывного и импульсного излучений
ГОСТ 8.195-89 Государственная система обеспечения единства измерений. Государственная поверочная схема для средств измерений спектральной плотности энергетической яркости, спектральной плотности силы излучения и спектральной плотности энергетической освещенности в диапазоне длин волн от 0,25 до 25,00 мкм; силы излучения и энергетической освещенности в диапазоне длин волн от 0,2 до 25,0 мкм
ГОСТ 8.207-76 Государственная система обеспечения единства измерений. Прямые измерения с многократными наблюдениями. Методы обработки результатов наблюдений. Основные положения
ГОСТ 8.332-78 Государственная система обеспечения единства измерений. Световые измерения. Значения относительной спектральной световой эффективности монохроматического излучения для дневного зрения
ГОСТ 16703-79 Приборы и комплексы световые. Термины и определения
ГОСТ 17616-82 Лампы электрические. Методы измерения электрических и световых параметров
Примечание — При пользовании настоящим стандартом целесообразно проверить действие ссылочных стандартов в информационной системе общего пользования — на официальном сайте Федерального агентства по техническому регулированию и метрологии в сети Интернет или по ежегодно издаваемому информационному указателю «Национальные стандарты», который опубликован по состоянию на 1 января текущего года, и по соответствующим ежемесячно издаваемым информационным указателям, опубликованным в текущем году. Если ссылочный стандарт заменен (изменен), то при пользовании настоящим стандартом следует руководствоваться заменяющим (измененным) стандартом. Если ссылочный стандарт отменен без замены, то положение, в котором дана ссылка на него, применяется в части, не затрагивающей эту ссылку.
Светодиодные лампы против привычных ламп накаливания
При проектировке освещения, первым делом, важно определиться с выбором типа ламп, которые будут освещать помещение. Самым технологически современным и наиболее практичным является светодиодное освещение
Рекомендую в расчетах и в быту использовать именно его. Несмотря на огромное множество мифов, которыми обросли названные типы ламп, они действительно соответствуют своей цене. Характер самого свечения значительно выше, чем у старого собрата – лампы накаливания, да и потребляемая мощность у светодиодной лампы, примерно, в 10! раз ниже, а света дает столько же. И это только на одной лампочке. Освещая же таким способом квартиру, приобретаем десятикратную экономию электричества, а это достаточно немалые деньги.
Служит такая лампочка несоизмеримо дольше, потребляет несоизмеримо меньше. Окупившись спустя 5-6 месяцев – начинает приносить доход своему обладателю. Ведь сэкономленные деньги – это заработанные деньги.
Расчет необходимой мощности осветительной установки
Еще одним способом вычисления при организации освещения является метод удельной мощности. Он основан на отношении мощности, определенной для помещения, и площади комнаты. Производится по формуле: руд = (Рл*n)/S и вычисляется в Вт/кВ м. При этом Рл – мощность светильника (Вт), n – общее количество ламп.
Расчет выглядит следующим образом:
Примем, что высота помещения 3,2 м, количество ламп 20, их тип – люминесцентные (по 18 Вт). Норма освещенности – 300 лк, площадь – 30 кв м.
Тогда в нашем помещении руд = (18*20)/30=12 Вт/кВ м. Такой уровень мощности подходит для мастерской.
https://youtube.com/watch?v=R5bxo4N3cWk
Сравнительная характеристика лампы накаливания и светодиодной
Разница «в возрасте» этих типов ламп составляет почти сотню лет. Тем не менее, «старушка» с вольфрамовой нитью в колбе до сих пор остается самой востребованной на рынке.
Светодиодные лампы Navigator Filament
Давайте проведем небольшой сравнительный анализ основных технических характеристик двух типов ламп – накаливания и светодиодной. Ведь не только мощностью отличаются равные по световому потоку изделия.
Светоотдача
Светоотдача лампы определяется как отношение светового потока к мощности. Измеряется этот параметр в Лм/Вт. Светоотдача лампы накаливания колеблется в пределах 8-10 Лм/Вт. Ее светодиодный сородич имеет диапазон 90-110 Лм/Вт. Следовательно, эффективность последнего явно выше.
Цветовая температура
При проектировании освещения дома или офиса специалисты рекомендуют руководствоваться следующей таблицей:
| Площадь помещения, кв. м |
Требуемая мощность лампы, Вт |
|
|
Накаливания |
Светодиодная |
|
| Менее 6 | 150 | 18 |
| 10 | 250 | 28 |
| 12 | 300 | 33 |
| 20 | 500 | 56 |
| 30 | 700 | 80 |
Теплоотдача
Не менее важной характеристикой, подлежащей сравнению, является теплоотдача от изделия. Лампы накаливания могут разогреваться до 250 градусов
Лампы накаливания могут разогреваться до 250 градусов
Лампы накаливания могут разогреваться до 250 градусов.
Правда, в основном этот параметр держится в пределах 170 градусов.
Разогретая стеклянная колба является потенциальным источником пожара, поэтому при монтаже осветительной сети в деревянном доме использовать традиционную лампочку не рекомендуют.
В этом плане светодиодная ламп находится в более выигрышном положении: она может нагреться не выше 50 градусов. Следовательно, никаких ограничений в ее применении не существует.
В этой статье речь идет об общих случаях. Для помещений категории повышенной взрыво-пожароопасности выпускаются соответствующая продукция, имеющая высокую степень защищенности.
Срок службы
Светодиодные лампы характеризуются отменной живучестью. Производители утверждают, что прослужить их изделие может более 50 тысяч часов. Лампы накаливания живут намного меньше – всего 1000 часов. Поэтому гораздо выгоднее один раз купить дорогую лампочку, которая прослужит несколько лет, чем каждые 3 месяца менять дешевую.
Типы светодиодных ламп
Однако долговечность светодиода не отражает одного прискорбного факта: со временем интенсивность его свечения снижается. Примерно через 4000 часов работы свет от него заметно потускнеет.
Деградация светодиода тем выше, чем ниже его качество. Много нареканий в этом плане возникает у потребителей к китайской продукции.
КПД
Коэффициент полезного действия ламп освещения говорит о том, какой процент потребленной электроэнергии превращается в свет, а какой – в тепловую энергию. КПД светодиодов составляют примерно 90%, лампа накаливания может похвастаться лишь семью-девятью процентами.
Thomson Filament — светодиодные лампы нового поколения
Цена
В интернете бурно спорят противники и сторонники светодиодов. Предмет их спора – стоимость. Ведь стоят светодиодные лампы более чем в 10 раз выше обычных. В пользу первых говорит малая мощность, а, следовательно, низкое энергопотребление.
Для наглядности сведем показатели экономичности ламп разного типа в таблицу:
| Наименование показателя | Лампа накаливания | Люминесцентная | Светодиодная |
| Мощность, Вт | 60 | 12 | 5 |
| Стоимость изделия, руб. | 30 | 150 | 300 |
| Энергопотребление за год, кВт*ч | 175 | 35 | 14 |
| Стоимость потребленной энергии*, руб./год | 526 | 105 | 44 |
Таблица составлена на основе следующих исходных данных: в среднем лампочка горит около 8 часов в сутки или 8 х 365 = 2920 часов; стоимость 1 кВт*ч принята за 3 рубля.
Из таблицы видно, что даже без учета долговечности ламп светодиодная по сравнению с лампой накаливания занимает явно выигрышное положение.
Прочие характеристики
- силе тока;
- механической прочности;
- цветовой температуре и некоторым другим показателям.
Давайте сравним две лампы:
- светодиодную мощностью 9 Вт;
- накаливания на 60 Вт.
Результаты сравнения сведем в таблицу:
| Наименование параметра | Светодиодная, 9 Вт | Накаливания, 60 Вт |
| Сила тока, А | 0,072 | 0,27 |
| Эффективность светоотдачи, Лм/Вт | 53,4 | 10,3 |
| Световой поток, Лм | 454,2 | 612 |
| Цветовая температура, К | 5500-7000 | 2800 |
| Рабочая температура, С | 70 | 180 |
| Чувствительность к низким температурам | отсутствует | Присутствует у некоторых ламп |
| Чувствительность к влажности | отсутствует | Присутствует у некоторых |
| Механическая прочность | Высокая – можно трясти | Низкая – при сотрясении может оборваться нить или лопнуть стекло |
| Тепловое излучение, БТЕ/ч | 3,4 | 85 |
Все вышеприведенные таблицы позволяют составить общее представление о преимуществах и недостатках светодиодов и лампочек накаливания.
Важен ли вид освещения и характеристика поверхности
Дизайнерское оформление помещений предполагает 3 вида освещения: акцентированное, функциональное, общее. Каждый из них в большей или меньшей степени влияет на освещенность. Зная особенности видов, рассчитывают необходимый показатель.
Акцентированное освещение применяется в интерьере для выделения объектов, создания желаемой атмосферы. Используются различные световые эффекты, оттенки, получаемые от экономных источников: светодиодных лент, маленьких светильников. Особые требования к уровню освещенности не предъявляются.
Функциональное освещение служит для дополнительной подсветки рабочего места на кухне, в мастерской, кабинете, у зеркала и т.п. Дизайнеры применяют его для зонирования комнат.
Назначение общего освещения — дать количество света, необходимое для помещения. Источники размещают на потолке, стенах, используют торшеры и т.д. Тип светильников роли не играет
Общее освещение используют при расчетах необходимого уровня, не принимая во внимание акцентированное, иногда учитывают местное
Иногда после всех расчетов оказывается, что освещенность недостаточная. Такое случается, когда не учитывают отражающую способность поверхностей. Если стены или пол комнаты темные, потолок матовый, освещенность уменьшается. Например, освещение над столом яркое, его достаточно для работы. Для чтения книги на диване интенсивности света мало, потому что лучи плохо отражаются от темных стен.
Существует коэффициент отражения (КО), который зависит от цвета поверхности:
- белые стены и потолок отражают 70% света;
- светлые — 50%;
- серые — 30 %;
- темные — 10%.
Черные поверхности не отражают ничего, поглощая лучи. Определяют освещенность с учетом отражения, используя таблицы. Существует упрощенная формула, согласно которой усредненный отражающий коэффициент равняется сумме КО стен, потолка, пола, разделенной на 3. Этот коэффициент используют при расчетах.
Расчет числа точечных светодиодных светильников по мощности
Третий способ самый простой. Но сразу нужно оговориться, что он относится в первую очередь к точечным светодиодным светильникам для жилых комнат со стандартной высотой потолков. И не стоит его распространять на другие виды ламп и помещений.
Расчет основан не на минимальных значениях, а из опытных данных и отзывов продавцов и покупателей светодиодной продукции. Вам не понадобится при себе иметь всякие таблицы, знать коэффициенты и т.п.
Подсчитать все можно, даже непосредственно находясь в магазине у витрины с продукцией.
Здесь нужно придерживаться простого правила – для создания по-настоящему комфортного освещения, необходимо 5Вт светодиодной мощности на 1м2 площади комнаты.
Если исходить из этой “нормы”, то такая яркость будет устраивать 90% всех пользователей. При этом у вас, благодаря запасу, останется широкий диапазон регулирования светом при использовании диммеров.
Рассмотрим это на конкретном примере. Допустим, у вас есть зал или спальня с размерами:
4м ширина
5м длина
Ваша задача установить в этой комнате достаточное количество точечных светильников GX53.
Каким образом производится расчет? Во-первых, нужно определиться, будет ли в этой комнате люстра или нет.
Расчет освещения светодиодными светильниками
Здесь используются очень простые формулы:
Расчет количества светодиодных светильников по площади производим исходя из размеров комнаты и требуемого уровня освещения.
Световой поток одной лампы = уровень освещённости * площадь комнаты / количество ламп
Расчет светодиодного освещения на квадратный метр:
Уровень освещённости = количество ламп * световой поток лампы / площадь освещения
Сколько нужно светодиодных светильников на квадратный метр зависит от типа монтажа светильников. Если светодиоды устанавливаются в обычную люстру, их световой поток подбирается исходя из необходимого уровня интенсивности света. При монтаже точечных светильников по периметру – делим необходимый уровень на показатель светового потока ламп, которые мы планируем устанавливать.
Не следует забывать, что эффективный угол света светодиодов около 120 градусов, поэтому количество светильников на квадратный метр должно быть таким, что бы свет был равномерным, без перепадов. Это достигается увеличением количества источников света с пропорциональным уменьшением мощности каждого источника.
Следует учесть, что лампочки, расположенные в потолке, находятся на 20-30 см выше, чем в люстре, поэтому интенсивность света должна быть на 15-20% выше.
Расчет освещенности помещений различного назначения
Учитывать освещенность по нормам СНиП мало, ведь конкретные значения зависят от индивидуальных предпочтений и того, в каких целях будет использоваться комната. Если вы собираетесь много писать и читать, то яркость должна быть максимально высокой, в то время как для коридора этот параметр менее важен.
При использовании ламп накаливания руководствуются данными из таблицы ниже:
| Мощность лампы накаливания, Вт | Световой поток, лм |
|---|---|
| 20 | 250 |
| 40 | 400 |
| 60 | 700 |
| 75 | 900 |
| 100 | 1200 |
| 150 | 1800 |
Таким образом, вернувшись к нашему расчету в главе «Определение уровня освещенности» и вспомнив полученное значение интенсивности свечения для спальни площадью 8 кв. м (1760 лм), можно определить, сколько нужно ламп для качественного освещения данного помещения: семь ламп 20 Вт, четыре на 40 Вт, две на 75 Вт или одна на 150 Вт.
Семь раз подумай перед просчётом освещения
Зачем нужны подсчёты по свету и что следует знать
Комфортная среда нахождения в доме для человека создаётся искусственным светом от ламп. При недостаточности или излишках ощущения света возникает дополнительное напряжение зрения и раздражение глаз, появляется потребность в очках, снижаются ресурсы с упадком сил, ухудшается самочувствие. Поэтому делается обязательный расчёт освещения помещения, определяется соответствие установленным санитарным нормам, подбирается оптимальный вариант источников света близкий к естественному освещению.
По оформлению и способам распределения необходимого в доме, в помещениях света, везде электроосвещение подразделяют на 3 вида: общее, акцентированное, местное. Бывает сложно разобраться с вычислениями общего освещения светодиодными лампами для жилого дома. При расчёте потребуется понимание основных параметров и определений объекта-света.
Основные световые характеристики, единицы измерения
Свет можно измерить и описать, как и многое другое на «свете». В физике освещённость – есть величина «интегральная», определяемая многими параметрами, изучаемыми наукой фотометрией.
Таблица 1. Используемые физические понятия света, обозначения и единицы измерения:
| Характеристика | Обозначение | Единица измерения |
| Световой поток | Ф | Лм люмен |
| Сила света | I | Kд кандела, «свеча» |
| Яркость | L | Kд/м² нит (нт) |
| Освещённость | E | Лк люкс |
| Световая температура | K | Кельвин |
| Световая отдача | H | лм/Вт. |
Люмены потока света – энергия волн от источника, излучаемая по всем направлениям, воспринимаемая как «яркость» по зрительному ощущению. Световые потоки по распределению лучей света бывают отражёнными, рассеянными, прямыми. Определяется тем большее число люменов, чем больше весь учитываемый поток света.
Сила света (I) похожа на плотность в пространстве потока света, его интенсивность. При определении I световой поток (Ф) делится на телесный угол (ꭥ) в стерадианах по направлению потока.
Понятие освещённости связывает количество света (светового потока) приходящегося на площадь освещаемой поверхности (E=Ф/S). Величина люксов прямо зависит от силы света источника и обратно пропорционально от квадрата расстояния до источника (при условии перпендикулярности потока к поверхности).
Прослеживается при определении величин света их взаимосвязь и качественное различие: что сам светильник ярче при больших люменах, а поверхность освещена больше при достаточно высоких величинах люксов.
Источник характеризуется эффективностью преобразования электроэнергии в свет (световая отдача Н). Она измеряется в люменах на ватт.
Обмен энергией (излучением света) между электрическим источником и внешним помещением (по яркости) – по сути, работа в физическом представлении (1 Джоуль = 1 Ватт * 1 сек). Работой считается мощность излучения, умноженная на время. При известном усреднённом значении световой отдачи (Н) лампы можно примерно определить световой поток. Более ярким будет источник света при большей мощности освещения. Из источников с равной силой света (I) потребляют меньшую электрическую мощность светодиодные лампы.
Сравнение по светоотдаче источников:
- Вакуумная лампа накаливания с вольфрамовой нитью – от 8 до 10 лм/Вт..
- Галогеновая лампа – от 12 до 15 лм/Вт.
- Люминесцентная лампа с преобразованием напряжения в цоколе – от 50 до 70 лм/Вт.
- Светодиодные современные светильники – от 100-120 лм/Bт.
Для визуального понимания предмета каждому человеку важно воздействие света и цвета (особенно для художников). Определённое восприятие зрительным нервом конкретного установленного цвета спектра и фиксирует понятие цвета
Цветовая температура (К) обозначает цветность излучения света. Обычная температура и цветовая температура – разные понятия; у неба зимой, в мороз, цветовая температура составляет 12000К, у зажжённой свечи в 10 раз меньше – 1200К.
Применяют в практике определения цветности белого света:
- дневного света – более 5000 К,
- нейтрального – от 3300 до 5000 К,
- тёплого – менее 3300 К.
Глаз так устроен, что наличие синих оттенков в излучении источника снижает яркость его визуального восприятия.
Нормирование освещения и основные принципы расчета
В нашей стране существуют средние нормированные значения освещенности для различных классов помещений. Регламентируются они Строительными нормами и правилами (СНиП). Эти данные удобно будет представить в виде таблицы.
| Тип помещения | Необходимый уровень освещенности на 1м² |
| Прихожая | 100 люкс |
| Лестничная площадка | 100 люкс |
| Рабочий кабинет | 300 люкс |
| Учебная аудитория | 300 люкс |
| Спортивный зал | 400 люкс |
| Пункт общественного питания | 200 люкс |
| Офисные помещения | 380-490 люкс |
| Гостиная комната | 450 люкс |
| Спальня | 200 люкс |
Представленные выше значения освещенности соответствуют величине светового потока, которая приходится на 1 квадратный метр освещаемой площади и является достаточной для зрительного комфорта человека. При этом следует учесть, что приведенные данные берутся для помещений с высотой потолка 2,5-3,0 метра. Если же этажное перекрытие находится выше, то уровень освещенности в люксах можно принять в 1,5-1,7 раза больше. Обусловлено это тем, что освещенность изменяется прямо пропорционально квадрату расстояния до освещаемого объекта. Поэтому, чем ближе к рабочей плоскости будет расположена люстра с лампами, тем эффективнее будет использоваться полезный поток, излучаемый светодиодкой.
Пример расчета
Руководствуясь данными таблицы, выполнить расчет освещения дома светодиодными лампами не составит труда. В техническом паспорте каждого устройства led содержится информация о величине производимого им светового потока. Тогда, для того, чтобы определить требуемую величину освещения, достаточно будет умножить количество квадратных метров комнаты на нормированное СНиПом значение освещенности, а затем разделить полученное произведение на световой поток одной led лампочки в люменах.
Например, если имеется осветительное устройство со значением светового потока 400 люмен, то для спальной комнаты площадью 12 квадратных метров нужно 6 таких изделий:
(12м2 х 200 люкс)/400 люмен=6 шт.
Либо 3 со световым потоком в 800 люмен:
(12м2 х 200 люкс)/800 люмен=3 шт.
Таким образом, можно будет узнать, сколько лампочек потребуется для создания комфортного уровня света в помещении. Как правило, данное число получается не целым и нуждается в округлении в большую или меньшую сторону.
Для расчета мощности в различных видах помещений вы можете воспользоваться нашим онлайн-калькулятором расчета мощности ламп.