Расчет освещения — онлайн калькулятор светильников с учетом уровня освещенности
Расчет освещения — это важный этап проектирования комфортной среды в помещениях. При анализе и разработке методики расчета учитывались нормы СанПиН 2.2.1/2.1.1.1278–03. Стоит также уточнить, что в нормативном документе раскрыты три типа освещения: естественное, искусственное и совмещенное. В данном же обзоре рассмотрена только методика расчета искусственного освещения с учетом норм освещенности, а также представлен онлайн калькулятор для быстрого определения требуемого количества осветительных приборов.
Прежде чем переходить к основной части, стоит раскрыть суть двух важнейших параметров — освещенности и светового потока. Освещенность — это физическая величина, характеризующая количество световой мощности на квадратный метр помещения. Она измеряется в Люксах (Лк), и 1 Лк = 1 Лм ⁄ 1м². В Люменах (Лм) измеряется световой поток — физическая величина, характеризующая количество световой мощности в потоке излучения.
Калькулятор освещения — онлайн расчет
Представленный онлайн калькулятор освещения, несмотря на кажущуюся простоту и ограниченность вводимых параметров, успешно справляется со своей задачей с минимальными погрешностями.
Для расчета вам необходимо выбрать тип помещения, его площадь, высоту потолков, тип и мощность используемой лампы. Далее, нажав кнопку «рассчитать», вы получите требуемое количество ламп под заданные параметры.
Онлайн калькулятор освещения:
Разберемся с методикой расчета, использованной в представленном калькуляторе. В первую очередь обратимся к формуле освещенности 1 Лк = 1 Лм ⁄ 1м². В зависимости от выбранного типа помещения в данную формулу подставляется значение нормы освещенности из СанПиН 2.2.1/2.1.1.1278–03 (справочно нормы для всех типов помещений будут указаны в конце публикации). Указав площадь рассматриваемого помещения можно определить требуемый световой поток. Для этого необходимо норму освещенности умножить на площадь. Полученный результат умножается на поправочный коэффициент, зависящий от высоты потолков. При высоте потолков от 2,5 до 2,7 метров коэффициент равен единице, от 2,7 до 3 метров коэффициент соответствует 1,2; от 3 до 3,5 метров коэффициент составляет 1,5; 3,5 до 4,5 метров коэффициент равен 2.
На завершающем этапе полученное значение светового потока делится на значение светового потока одной лампы определенной мощности и типа (сравнительная таблица ламп также будет представлена). Таким образом определяется нужное количество осветительных приборов под конкретное помещение.
Расчет количества светильников методом коэффициента использования
Метод используется для приближенных оценок требуемого количества светильников при проектировании осветительной установки. В данном случае формула для расчета количества светильников выглядит следующим образом:
N = (E × S × Kз) ⁄ (U × n × Фл), где:
- Е — нормируемая освещенность, Лк.
- S — площадь помещения, м².
- Кз — коэффициент запаса.
- U — коэффициент использования, характеризующий эффективность использования светового прибора в помещении определенных габаритов и типов поверхностей.
- n — количество ламп в светильнике.
- Фл — световой поток лампы.
Уровень освещенности (E) нормируется СанПиН 2.2.1/2.1.1.1278–03. Площадь (S) задается под конкретное помещение. Количество ламп (n) зависит от выбранной модели светильника. Световой поток (Фл) берется из таблиц и зависит от типа лампы и ее мощности.
Коэффициент запаса зависит от степени загрязнения помещения, частоты технического обслуживания светильника, интенсивности эксплуатации светильников и принимает значения от 1 до 2.
Зависимость коэффициент запаса от типа помещения:
| Тип помещений | Коэффициент запаса, относительные единицы |
| Очень чистые помещения, а так же осветительные установки с малым временем использования | 1,25 |
| Чистые помещения с трехгодичным циклом обслуживания |
1,5 |
| Наружное освещение, трехгодичный цикл обслуживания |
1,75 |
| Внутреннее и наружное освещение при сильном загрязнении | 2,00 |
Для определения коэффициента использования (U) в первую очередь необходимо рассчитать индекс помещения (k), и определить коэффициенты отражения поверхностей помещения (стены, пол и потолок).
Индекс помещения рассчитывается по следующей формуле k = (a × b) ⁄ ((h1 – h2) × a × b), где:
| a — длина помещения |  |
| b — ширина помещения | |
| h1 — высота помещения | |
| h2 — высота расчетной плоскости |
Коэффициенты отражения:
| Цвет поверхности | Коэффициент отражения, % |
| Поверхность белого цвета | 70–80 |
| Светлая поверхность | 50 |
| Поверхность серого цвета | 30 |
| Поверхность темно-серого цвета | 20 |
| Темная поверхность | 10 |
Зная индекс помещения и коэффициенты отражения, при помощи разработанных производителями осветительных приборов таблицам определяется последняя неизвестная U в формуле расчета количества светильников.
Для наглядности в следующем пункте представлены примеры расчета светильников двумя рассмотренными методами.
Примеры расчета освещения помещения
Первый пример будет основываться на методе применения коэффициента использования. В качестве исходных данных примем:
- Дина помещения (a) = 6,0 м. Ширина помещения (b) = 5,8 м. Высота помещения h1 = 2,8 м. Площадь помещения S = 5,8 × 6,0 = 34,8 м².
- Для кабинетов, рабочих комнат, офисов, представительств нормируемая освещенность E = 400 Лк. Значение берется из таблицы 2 СанПиН 2.2.1/2.1.1.1278–03. Здесь же обращаем внимание на графу «Рабочая поверхность и плоскость нормирования КЕО и освещенности (Г — горизонтальная, В — вертикальная) и высота плоскости над полом, м». В нашем примере Г — 0,8 означает, что h2 = 0,8 м.
- Световой поток используемых ламп в светильнике Фл = 1350 лм (лампа 18 Вт). Количество ламп в светильнике n = 4.
- Примем, что коэффициент запаса Кз = 1,5.
- Примем, что коэффициенты отражения равны: потолок 50, стены 30, пол 20.
Рассчитаем индекс помещения:
k = (a × b) ⁄ ((h1 – h2) × a × b) = (5,8 × 6,0) ⁄ ((2,8 – 0,8) × 5,8 × 6,0) = 1,47 ≈ 1,5.
С учетом коэффициентов отражения и индекса помещения определим коэффициента использования (U) по специализированным таблицам, разработанным производителями под конкретный тип лампы.
Пример таблицы для определения коэффициента использования:
Исходя из таблицы U = 0,47. Теперь, зная все переменные, можно рассчитать требуемое количество светильников:
N = (E × S × Kз) ⁄ (U × n × Фл) = (400 × 34,8 × 1,5) ⁄ (0,47 × 4 × 1350) = 8,22 ≈ 8 шт.
Таким образом, рассмотренное офисное помещение должно быть освещено светильниками (конкретной типа) в количестве 8 штук при равномерном размещении на поверхности потолка для достижения освещенности Е = 400 лк на рабочей поверхности (0,8 м от пола).
В качестве второго примера рассмотрим упрощенную методику, примененную в онлайн калькуляторе освещения. Исходные данные:
- Имеется жилая комната площадью 18 м² с высотой потолков 2,7 м.
- Для освещения будут использоваться светодиодные лампы мощностью 10 Вт. Из таблиц определяем, что световой поток одной лампы ≈ 900 Лм.
Для расчета воспользуемся формулой освещенности 1 Лк = 1 Лм ⁄ 1м². Соответственно 1 Лм = 1 Лк × 1м. Норма освещенности для жилых комнат 150 Лк. Также нам известна площадь помещения 18 м². И так как высота потолков 2,7 м, то поправочный коэффициент равен 1.
Получаем требуемый световой поток для комнаты:
2700 Лм = 150 Лк × 18 м² × 1 (поправочный коэффициент).
Теперь можно вычислить необходимое количество светодиодных ламп. Для этого делим общее значение светового потока на величину светового потока в одной лампы.
2700 Лм ⁄ 900 Лм = 3 светодиодных лампы мощностью 10 Вт понадобиться для комфортного освещения жилой комнаты площадью 18 м².
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 |
| 8) 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.