Расчет освещенности
Для расчёта необходимого количества осветительных приборов существует две основные формулы – простая и сложная, дающая более точный расчёт. На практике достаточно простой формулы. Она не требует серьёзных знаний и вполне решаема даже без калькулятора.
Шаг первый – рассчитать величину светового потока, требуемого для помещения (измеряется в Люменах).
Для этого стоит прибегнуть к простой формуле А * B * C, где:
- Норма освещённости выбранного объекта.
- Площадь объекта.
- Коэффициент высоты потолков. При высоте потолков от 2.5 до 2.7 метров он равен 1, от 2.7 до 3 метров – 1.2, от 3 до 3.5 метров – 1.5 и от 3.5 до 4.5 метров – равен 2.
Вторым шагом будет расчёт нужного количества ламп и их мощности. Для этого необходимо разделить полученное в первых расчётах число на величину светового потока указанную на лампах в подобранных осветительных приборах
При этом важно помнить, что чем больше используется приборов, тем равномернее освещение
Пример расчёта 1
Дано: жилая комната площадью 20 квадратных метров с потолком высотой 2.7 метра и осветительными приборами, оснащёнными лампочками накаливания мощностью 60 Вт.
Сначала рассчитываем необходимый световой поток для данного помещения:
150 * 20 * 1 = 3000 Люмен.
Затем узнаем необходимое количество ламп для нормальной освещённости комнаты. Для этого сначала надо уточнить световой поток 60 Вт лампочки накаливания. В среднем они выдают от 600 до 800 Люмен.
Возьмём среднее значение в 700 Люмен:
3000 : 700 = 4.28571
Округляем в большую сторону – до 5 – это и будет необходимым количеством осветительных приборов, оснащённых одной лампочкой. Мощностью 60 Вт. Но стоит иметь ввиду, что большее количество менее мощных ламп позволяет получить более равномерную засветку.
Более сложная, но с этим и более точная формула требует перед началом расчётов собрать некоторое количество данных:
- Первым делом надо измерить комнату, для которой рассчитывается освещение. Необходимы такие параметры, как высота, длина и ширина комнаты.
- Затем по нормативам необходимо определить коэффициент отражения стен, потолка, и пола.
- Следующим шагом будет нахождение коэффициента применения. Для этого рассчитывается расстояние от рабочей поверхности до светильника. Также на этом этапе необходимо определиться с типом и мощностью установленной в нём лампочки.
- По таблице из СНиП определяем норму освещённости помещения.
Рассчитываем площадь помещения (S):
S = a * b
где:
a – длина помещения;
b – ширина помещения.
Рассчитываем индекс помещения (Ф):
Ф = S / (( h1 – h2 ) * ( a + b ))
где:
h1 – высота от пола до потолка;
h2 – высота от рабочего места до потолка.
Рассчитываем количество осветительных приборов (N):
N = ( E * S * 100 * Кз ) / ( У * p * Fi )
где:
E – освещённость помещения;
S – площадь помещения;
Кз – коэффициент запаса;
У – коэффициент использования ламп;
p – количество ламп;
Fi – поток света одной лампы.
Необходимый уровень освещения в разных комнатах
Пример расчёта 2
Дано: жилая комната размером 9 на 6 метров с потолком высотой 3.2 метра. Осветительными приборами были выбраны четыре люминесцентные лампы по 18 Вт каждая. Расстояние от рабочей поверхности до пола 0.8 метра, коэффициент запаса – 1.25, коэффициент отражения пола равен 10, стен – 30, потолка – 50.
Производим расчёт площади:
S = 9 * 6 = 54 кв. м
Далее узнаём индекс помещения:
Ф = 54 / (( 3.2 – 0.8 ) * ( 6 + 9 ) = 1.5
Коэффициент использования ламп в жилых комнатах – У – равен 51.
Производим дальнейшие, окончательные расчёты:
N = ( 300 * 54 * 100 * 1.25 ) / ( 51 * 4 * 1150 ) = 8.63
Всегда округляем в большее число – получаем 9. Это и есть необходимое для правильной организации освещения количество ламп.
2. Ен — нормированная освещенность
Измеряется в Люксах (Лк), является нормированной величиной, прописанной в своде правил строительной документации СНиП. Ниже представлена таблица норм освещенности.
Таблица №1. Рекомендуемые нормы освещенности жилых помещений, согласно СНиП
Помещение нашего примера — жилая комната. Согласно таблицы №1 нормируемая освещенность для данного вида помещений равна 150 Люкс (Лк).
Ен = 150
Подставим значение в формулу:
Фл = (Ен * S * k * z) / (N * η * n)
Фл = (150 * S * k * z) / (N * η * n)
Это интересно: Панели для кухонного гарнитура — разъясняем детально
Почему важно создать правильную освещенность
Для чего нужна норма освещенности жилого помещения? Это мой дом, как хочу, так и освещаю. Вижу буквы в книге, и нормально. Дело в том, что мы ориентируемся на субъективные ощущения, которые зачастую ошибочны. Если освещение недостаточно или чрезмерно, мы, сами того не ведая, получаем следующие проблемы:
Утомляемость. При выполнении даже простой домашней работы при неправильном освещении мы быстро утомляемся. Провязал ряд – голова раскалывается. Поставил мачту на модель яхты – будто настоящее бревно тягал.
Дискомфорт. Вместо нормального и полноценного отдыха после рабочего дня мы получаем раздражительность, усталость. Комфорта и уюта не чувствуется, а мы не можем понять, почему. С утра на работу, а мы не отдохнули.
Здоровье. В первую очередь страдает зрение. Даже взрослый человек может «убить» глаза при неправильном освещении
Причем неважно – чрезмерное оно или недостаточное. Что касается юного поколения, то тут вообще катастрофа
Организм ребенка только формируется, и мы, пусть неосознанно, делаем из своего сына или дочки в лучшем случае пожизненного «очкарика». Кроме зрения страдает и психика. У ребенка не получилась пирамида, и кубики разлетаются по всей комнате. Да, нервный у нас ребенок – наследственное. Но наследственное ли? Про мелкую моторику вообще говорить нечего.
Таким образом, нормы освещенности – не прихоть чиновников, а обоснованная необходимость, которой не стоит пренебрегать.
Как ее измерить в домашних условиях
Можно ли измерить освещенность в комнате в домашних условиях? Без специальных приборов не обойтись. «На глаз» – необъективно. Нужен прибор. Есть два варианта. Покупаем простое устройство для измерения освещенности. Оно называется люксометром.
Как и любые другие измерительные приборы, люксометры имеют определенный класс точности, делятся на профессиональные и бытовые. Профессиональные приборы оснащаются сменными фотоприемниками, каждый из которых рассчитан на тот или иной тип освещения – естественное, искусственное, лампами накаливания, люминесцентными и т. д.
Для домашних измерений такой прибор и не понадобится. Достаточно бюджетного варианта. На фото ниже представлено простенькое недорогое устройство с точностью 5%. Для домашней оценки, причем точной, его хватит.
Второй вариант – вызвать специалиста. Обращаемся в соответствующую организацию и приглашаем человека, который сделает качественные замеры и при необходимости составит соответствующий акт. Это вариант подходит, если измерения нужно сделать один раз и забыть о проблеме.
Инструкцию по измерению мы в этой статье приводить не будем, ее можно найти в нормативных документах. К примеру, в ГОСТ 24940-96 «Здания и сооружения. Методы измерения освещенности». Кроме того, к каждому люксометру прилагается инструкция по эксплуатации.
Нормы и требования по освещению
Чтобы грамотно нормировать освещение, нужно строго следовать СанПиН и иным нормативным документам. Все требования можно условно поделить на касающиеся собственно освещенности и относящиеся к качеству света. Общие для всех отраслей требования:
- освещенность достаточна для каждого человека;
- работник может регулировать освещение — направлять свет в нужную сторону, менять его интенсивность;
- кроме искусственного света обязательно присутствует естественный;
- все светильники на потолке, стенах должны быть приглушенного цвета, лампочки не вызывают зрительного дискомфорта.
Освещение при работе за ПК
Долгая, ежедневная работа с компьютером часто вызывает снижение зрения у сотрудников. Такие проблемы можно исключить или замедлить, соблюдая нормы и рекомендации:
- световой поток — 300 Лк;
- яркость элементов в осветительных приборах менее 200 кд/кв.м.;
- коэффициент естественного освещения (КЕО) — от 1,2%;
- расположение окна сбоку от места работы;
- наличие индивидуальных приборов освещения в комплексе с общими, если последних не достаточно;
- расположение локальных источников света справа от экрана;
- отсутствие бликов на мониторе;
- равномерное распределение луча света по столу и монитору.
Коэффициенты отражения окружающих поверхностей
Отражение от поверхностей — важный показатель при организации рабочего места. Коэффициент отражения поверхности означает способность основания отражать падающий световой поток. Он равен отношению света, отраженного от поверхности, к общему падающему световому потоку. Такие коэффициенты давно рассчитаны (в зависимости от материала цифры могут варьироваться):
- пол — 0,2-0,4;
- стены — 0,5-0,8;
- потолок — 0,7-0,9;
- стол, рабочая поверхность — 0,2-0,7.
Нормы освещения на производстве
Существуют определенные рекомендации по нормированию освещения в производственных помещениях. Они сильно отличаются в зависимости от точности и сложности работ. Например, для швеи, грузчика и сборщика мелких электротехнических изделий нормы совершенно разные. На производстве организация рабочих мест подчиняется таким требованиям:
- отсутствие статических и динамических теней на месте работы (они являются фактором травматизма);
- отсутствие бликов, отраженного блеска, излишней яркости, которые слепят сотрудников;
- стабильная, немигающая подсветка;
- верная цветопередача лампочек;
- физическая прочность приборов, их стойкость к вибрированию, износостойкость.
Нормы по освещенности для разных производственных отраслей:
| Разряд по зрительной работе | Характеристика работы | Освещенность, Лк (в зависимости от подразрядов а,б,в,г) |
|---|---|---|
| 1 | Наивысшей точности | 400-1250 |
| 2 | Очень высокой точности | 300-750 |
| 3 | Высокой точности | 200-500 |
| 4 | Средней точности | 200-300 |
| 5 | Малой точности | 200-300 |
| 6 | Грубая | 200 |
| 7 | Наблюдение за работой | 20-75 |
Подразряды уменьшают норму по освещенности. Так, при подразряде а — постоянной работе, она выше, далее снижается при подразряде б (постоянное пребывание в помещении с периодическим трудом), в (периодическое пребывание на работе и периодический труд), г (наблюдение за коммуникациями, оборудованием).
Отраслевые нормы искусственного освещения
Кроме сведений СНиП, которые являются общими, есть ряд отраслевых документов, разрабатываемых специальными институтами. Они устанавливаются в зависимости от типа отрасли после анализа ее специфики, и только затем переходят в разряд рекомендаций. При отсутствии конкретных отраслевых норм придется пользоваться общими.
Все нормативы в промышленности зависят от точности зрительных работ, которая делится на 7 разрядов в зависимости от величины объекта работы и сложности труда. Например, точные работы (1-4 разряды) подразумевают наличие объекта размером от 0,15 мм (наивысшая точность) до 5 мм (средняя точность). Пятый разряд (малой точности) может включать работу со светящимися объектами.
При делении работ по сложности внутри разряда учитывается цвет фона, ведь он влияет на коэффициент отражения (так, черный цвет имеет самый низкий коэффициент отражения). Нормы обязательно учитывают следующие факторы:
- длительность работы;
- напряженность труда;
- степень разрешения задачи — различение или поиск;
- число объектов в поле зрения;
- возраст сотрудников;
- квалификация сотрудников.
Искусственное освещение
С древних времен человек научился освещать своё жилище с помощью огня. Со временем цивилизация развивалась, а с изобретением электричества искусственное освещение стало постепенно доступным для каждого дома или производства. Для реализации правильной системы в пространстве используют несколько видов ламп освещения — накаливания, люминесцентные или светодиодные.
Искусственный свет бывает нескольких видов, рассмотрим подробнее каждый из них.
Общий. Равномерное освещение пространства достигается с помощью распределения потолочных светильников на равном расстоянии по всей площади. Напряжение потолочных ламп, как правило, самое мощное, из представленных, на рынке. Производственные помещения освещают лампами дневного накаливания, расположенными на потолке. Такой способ обеспечивает нормальные показатели, необходимые для безопасной работы сотрудников на предприятии.В жилых помещениях общий свет локализован, как правило, в центре потолка. В домах большой площади потолочное освещение распределяют равномерно на несколько светильников, а также современные тенденции рекомендуют распределять верхнее искусственное освещение в нескольких уровнях.
Местное. Наиболее комфортным считается освещение, которое называют местным или локальным. Источник, устанавливают непосредственно близко к рабочей зоне, например над обеденным столом, варочной поверхностью, раковиной на кухне. Для прихожей комнаты местным может быть светильник у зеркала, над вешалкой, у входной двери.Каждая комната квартиры требует своего расположения светильников, например, для спальни будет уместно повесить по бокам кровати небольшие настенные бра, в гостиной такой зоной становится мягкий уголок или рабочий стол с компьютером. Как правило, местный свет работает в узкой зоне направленного потока.
Местное освещение.
Комбинированное.Как для жилых помещений, так и для промышленных зданий, будет лучшим вариантом обустроить оба вида, чтобы иметь возможности пользоваться всеми способами доступного искусственного освещения. Таким образом, будут решены несколько задач: пространство будет освещено рассеянным искусственным с потолка, а для некоторых видов труда используют направленный искусственный поток, только при необходимости.
Нормы освещенности или сколько требуется человеку света
Довольно часто человек ощущает психологически нехватку солнечного света, особенно в регионах, где недостаток солнца существенный из-за природных условий. Искусственное освещение призвано восполнить этот пробел до нормы. Понятие нормы в данном случае размыто, но научно доказано, что примерно 9-10 часов в сутках человек обязан находиться при свете, даже если искусственном.
Расчеты нормы естественного освещения измеряется в единицах «люкс», например в солнечную погоду измерения равны 100000Лк, а в помещении, даже около окна будет немногим больше 100Лк, что сразу говорит о недостаточности для растений и человека.
Виды освещения, его нормирование зависит от типа помещений. Методика расчета, его санитарные нормы колеблются в пределах 150-200Лк для комнат общего пользования, таких как кухня, гостиная, ванная комната.
Для коридоров, прихожих, спален или балкона норма будет ниже 100Лк. А вот рабочие зоны на кухне, за письменным столом, для чтения следует дополнительно оборудовать лампами искусственного света.
Считается, что нежилые помещения, такие как офис, спортивный зал и производственные цеха поддерживают искусственное освещение на уровне от 200 до 300Лк, чтобы стимулировать людей к активным действиям.
Искусственное освещение.
Что такое Люмен и Люкс
Сила света, которую излучает осветительный прибор – это важная характеристика. В международной системе для этой цели используются канделы (Кд), ее производным является единица измерения, которая характеризует световую мощность – Люмен (Лм). Эта величина указывается на упаковке современных источников света.
Светопоток зависит от светоотдачи, последнее значение показывает эффективность трансформации электроэнергии в световую. Световая отдача измеряется в Лм/Вт, чтобы вычислить количество Люмен, нужно провести расчеты по такой формуле: Люмен = Лм/Вт х мощность (Вт). К примеру, световая отдача лампы накала на 100 Вт равна 15 Лм Вт: 100 х 15 = 1500 Люмен.
Часто потребители путают Люмены и Люксы, однако различие между ними есть: первая величина показывает световую мощность, а вторая – освещенность. То есть, Лк отличается от Лм тем, что он показывает соотношение светового потока, который падает на небольшой участок поверхности, к его площади. Чтобы узнать, сколько равен 1 Люкс, нужно провести расчеты по такой формуле: 1 Люкс = 1 Люмен/1м².
Яркость света в Люксах всегда кратно меньше световой мощности в Люменах для каждой отдельной лампы. Чем больше поверхность, тем меньше количество света, которое на нее падает. К примеру, лампу накала в 1500 Люмен поместить в центре непрозрачного куба, общая площадь которого 6 м² (4 грани по 1 м², нижняя и верхняя сторона). Освещенность будет составлять: 1500 Лм/6 м² = 250 Лк.
Потом этот прибор помещают в комнату с общей площадью – 96 м² (учитывается площадь всех поверхностей). Тогда уровень освещенности будет составлять: 1500 Лм/96 м² = 15.625 Лк.
Во втором случае наблюдается явный недостаток света, особенно по углам комнаты.
Яркость света поверхности зависит не только от световой силы, но и от таких факторов:
- расстояние до лампочки;
- размещение осветительного элемента, его поворот и наклон;
- форма светильника;
- искривленность поверхности;
- отражающие качества объекта (к примеру, темные матовые и зеркальные поверхности нужно освещать по-разному).
Чтобы избежать ошибок во время вычисления освещенности, лучше воспользоваться люксметром (прибор для определения яркости света).
Общие требования к освещению в МО
Согласно п. 2.5. раздела II СП 2.1.3678-20 уровни естественного и искусственного освещения, инсоляции, шума, вибрации, электромагнитных полей в помещениях хозяйствующих субъектов должны соответствовать гигиеническим нормативам.
Пункт 4.6. раздела IV СП 2.1.3678-20 посвящен требованиям, предъявляемых к естественному, искусственному и совмещенному освещению помещений медицинских организаций, но он имеет отсылочный характер. Так, в МО согласно п. 4.6. раздела IV СП 2.1.3678-20 показатели естественного, искусственного и совмещенного освещения должны соответствовать гигиеническим нормативам. Помещения с постоянным пребыванием пациентов и работников должны иметь естественное освещение.
Пунктом 4.6.2. раздела IV СП 2.1.3678-20 установлено, что без естественного освещения или с освещением вторым светом при условии обеспечения нормируемых показателей микроклимата и кратности воздухообмена размещаются технические и инженерные помещения, к которым относятся:
- тепло пункты;
- насосные, компрессорные, вентиляционные камеры;
- дистилляционные, мастерские по эксплуатации зданий.
Без естественного освещения могут быть помещения работников, к которым относятся помещения для занятий работников, конференц-залы, помещения отдыха, приема пищи, выездных бригад, гардеробные, душевые, санитарный узел.
Также без естественного помещения в МО могут быть организованы помещения вспомогательных служб:
- экспедиции;
- загрузочные;
- архивы;
- кладовые и хранилища всех видов;
- термостатная, комната приготовления сред;
- центральные бельевые;
- помещения приготовления рабочих дезинфекционных растворов;
- моечные;
- столовые;
- помещения пищеблоков, прачечных, центральных стерилизационных;
- дезинфекционных отделений;
- помещения хранения и одевания трупов;
- траурный зал;
- помещения обработки медицинских отходов;
- санитарные пропускники;
- санитарные комнаты;
- клизменные.
Кроме того, нормы пункта 4.6.2 раздела IV СП 2.1.3678-20 допускают размещение без естественного освещения или с освещением вторым светом:
- кабинетов и помещений восстановительного лечения организаций, для которых медицинская деятельность не является основной;
- помещения в составе лабораторий площадью до 100 м2;
- кабинетов консультативного приема врачей, при наличии ординаторской (помещения) работников с естественным освещением;
- кабинетов гирудотерапии;
- саун;
- помещений подготовки парафина, озокерита, обработки прокладок, фотарии;
- кабинетов бальнеологических процедур, регенерации грязи, лечения сном;
- кабинетов электросветолечения, процедурных лучевой терапии, лучевой, радионуклидной и магнитно-резонансной диагностики;
- комнат управления при них и других помещений кабинетов, представляющие с ними единый функциональный процесс;
- блоков радионуклидного обеспечения, помещений зуботехнических лабораторий;
- кабинетов медицинской оптики;
- помещений медицинской организации, расположенных в торгово-развлекательных комплексах, общей площадью не более 100 м.кв.
Расчет освещенности по нормам
Организуя освещение в жилой комнате, нужно сделать расчет количества осветительных приборов по нормам, чтобы в комнате было комфортно находиться. Нормы СанПиН предлагают несколько вариантов расчета для жилых помещений.
Исходя из площади комнаты
На один квадратный метр устанавливается лампочка в 25 Ватт. Так, для комнаты в 15 м² рассчитывается норма света 25 х 15 = 375 Вт.
Можно воспользоваться таблицей рекомендуемой освещенности
Специалисты разработали рекомендуемые нормативы освещенности, приведенные в таблице 3.
| Тип света | Помещение | Вт/м² |
| Приглушенный | Спальня | 10–12 |
| Средний | Кабинет | 15–18 |
| Яркое освещение | Гостиная | 20 |
В данной таблице приведены нормы по лампам накаливания. В случае использования других вариантов осветительных приборов необходимо подобрать нужный вольтаж.
Пример расчета для рабочего кабинета площадью 20 м².
20 м² х 15 Вт/м² = 300 Вт
Итого 2 лампы по 150 Вт или 3 по 100 Вт.
Расчет с учетом высоты потолка
Этот вариант расчета освещения на 1 кв. м в квартире более точен, потому что здесь учитывается поправочный коэффициент на высоту потолка, который можно взять из таблицы 4.
| Высота потолка, м | Коэффициент |
| До 2,7 | 1 |
| 2,7–3 | 1,2 |
| 3–3,5 | 1,5 |
| Свыше 3,5 | 2 |
Здесь расчет производится по формуле:
H x S x K = SP, где:
SP – поток света, Люмен;
Н – норматив из СНиП;
S – площадь помещения, м²;
К – поправочный коэффициент.
Например, для спальни при нормативе 150 Лк площадью 17 м2 с высотой потолка 2,5 м он будет вычисляться так:
150 х 17 х 1 = 2550 Лм.
Для указанной комнаты необходим световой поток интенсивностью 2550 Люмен. Этот показатель производители указывают на упаковках. У разных поставщиков значения могут различаться, что следует уточнять в магазине. Так, светодиодная лампа мощностью 12 Ватт имеет световой поток 900 Лм.
2500 Лм / 900 Лм = 2,8 шт.
Приводим к округлению, ≈ 3 шт.
Для спальни с указанными параметрами необходимо 3 светодиодные лампы мощностью 12 Вт.
Зная эти способы, можно рассчитать интенсивность освещения для любого офисного или жилого помещения. Для производственных помещений показатели устанавливаются исходя из требований охраны труда.