Основным методом расчета общего освещения является

Методы расчета освещения

• мощность дамп, необходимая для получения заданной освещенности при выбранном типе, расположении и числе светильников,
• число и расположение светильников, необходимых для получения заданной освещенности при выбранном типе светильников и мощности ламп в них,
• расчетная освещенность при известном типе, расположении светильников и мощности ламп в них.

Основными при проектировании являются задачи первого вида, поскольку тип светильников и их расположение должны выбираться исходя из качества освещения и его экономичности.

Решение задач при расчете освещения второго вида производится, если мощность ламп точно задана, например необходимо применить светильники с люминесцентными лампами мощностью 80 Вт.

Задачи третьего вида решаются для существующих установок, если освещенность невозможно измерить, и для проверки проектов и расчетов, например, для проверки точечный методом расчетов, выполненных методом коэффициента использования.

Выполнение светотехнических расчетов возможно методами:

1) методом коэффициента использования светового потока,

2) методом удельной мощности,

3) точечным методом.

Метод коэффициента использования применяется для (расчета общего равномерного освещения горизонтальных поверхностей при светильниках любого типа.

Метод удельной мощности применяется для приближенного предварительного определения установленной мощности осветительной установки.

Точечный метод расчета освещения применяется для расчета общего равномерного и локализованного освещения, местного освещения независимо от расположения освещаемой поверхности при светильниках прямого света.

Кроме вышеуказанных методов расчета освещения, имеется комбинированный метод, который применяется в тех случаях, когда неприменим метод коэффициента использования, а светильники не относятся к классу прямого света.

Для некоторых видов помещений (коридоров, лестниц и т. д.) существуют прямые нормативы, задающие мощность ламп для каждого такого помещения.

Рассмотрим методику проведения расчетов по каждому из описанных методов.

Метод коэффициента использования светового потока

В результате решения по методу коэффициента использования светового потока находится световой поток лампы, по которому она подбирается из числа стандартных. Поток выбранной лампы не должен отличаться от расчетного более чем на +20 или -10%. При большем расхождении корректируется намеченное число светильников.

Расчетное уравнение для определения необходимого светового потока одной лампы:

F = ( Емин х S х k з х z) / ( n х η )

где F — световой поток лампы (или ламп) в светильнике, лм; Емин — нормируемая освещенность, лк, k з — коэффициент запаса (зависит от типа ламп и степени загрязненности помещения), z — поправочный коэффициент, учитывающий, что средняя освещенность в помещении больше, чем нормируемая, минимальная, n — число светильников (ламп), η — коэффициент использования светового потока, равный отношению светового потока, падающего на рабочую поверхность, к суммарному потоку всех ламп; S — площадь помещения, м2.

Коэффициент использования светового потока — справочное значение, зависит от типа светильника, параметров помещения (длины, ширины и высоты), коэффициентов отражения потолков, стен и полов помещения.

Порядок расчета освещения по методу коэффициента использования светового потока:

1) определяется расчетная высота Нр, тип и количество светильников в помещении .

Расчетная высота подвеса светильника определяется исходя из геометрических размеров помещения

H р = H — hc — h р, м,

где Н — высота помещения, м, hc – расстояние светильника от перекрытия («свес» светильника, принимается в пределах от 0, при установке светильников на потолке, до 1,5 м), м, h р – высота рабочей поверхности над полом (обычно h р = 0,8м).

Рис. 1. Определение расчетной высоты при расчетах электрического освещения

Подробнее про определение расчетной высоты смотрите здесь: Размещение светильников в помещении при расчете освещения

2) по таблицам находятся: коэффициент запаса k з поправочный коэффициент z , нормированная освещенность Емин,

3) определяется индекс помещения i (он учитывает зависимость коэффициента использования светового потока от параметров помещения):

i = (A х B) / ( Нр х ( A + B) ,

где А и В — ширина и длина помещения, м,

4) коэффициент использования светового потока ламп η в зависимости от типа светильника, коэффициентов отражения стен, потолка и рабочей поверхности ρ с, ρ п, ρ р;

5) находится по формуле необходимый поток одной лампы F ;

6) выбирается стандартная лампа с близким по величине световым потоком.

Если в результате расчета окажется, что лампа больше по мощности, чем применяемые в выбранном светильнике, или если требуемый поток больше, чем могут дать стандартные лампы, следует увеличить количество светильников и повторить расчет или отыскать необходимое количество ламп, задавшись их мощностью (а следовательно и световым потоком лампы F ):

n = ( Емин х S х k з х z) / ( F х η )

Метод удельной мощности

Удельной установленной мощностью называют частное от деления общей установленной в помещении мощности ламп н а площадь помещения:

p уд = (P л х n) / S

где p уд — удельная установленная мощность, Вт/м2, P л — мощность лампы, Вт; n — число ламп в помещении; S — площадь помещения, м2.

Удельная мощность — это справочное значение. Для того, что бы правильно выбрать величину удельной мощности необходимо знать тип светильников, нормированную освещенность, коэффициент запаса (при его значениях, отличающихся от указанных в таблицах, допускается пропорциональный пересчет значений удельной мощности), коэффициенты отражения поверхностей помещения, значения расчетной высоты и площадь помещения.

Расчетное уравнение для определения мощно c ти одной лампы:

P л = (p уд х S ) / n

Порядок расчета освещения по методу удельной мощности:

1) определяется расчетная высота Нр, тип и количество светильников и в помещении;

2) по таблицам находятся нормированная освещенность для данного вида помещений Емин, удельная мощность p уд;

3) рассчитывается мощность одной лампы и подбирается стандартная.

Если расчетная мощность лампы оказывается большей чем при меняемая в принятых светильниках, следует определить необходимое количество светильников, приняв величину мощности лампы в светильнике Рл.

Точечный метод расчета освещения

Этим методом находятся освещенность в любой точке помещения.

Порядок расчета для точечных источников света:

1) Определяется расчетная высота H р, тип и размещение в светильников в помещении и чертится в масштабе план помещения со светильниками,

2) на план наносится контрольная точка А и находятся расстояния от проекций светильников до контрольной точки — d;

Рис. 2. Расположение контрольной точки А при размещении светильников по углам квадрата и В по сторонам прямоугольника

3) по пространственным изолюксам горизонтальной освещенности находится освещенность е от каждого светильника;

4) находится общая условная освещенность от всех светильников ∑ е;

5) рассчитывается горизонтальная освещенность от всех светильников в точке А:

Еа = (F х μ / 1000 х k з ) х ∑ е,

где μ — коэффициент, учитывающий дополнительную освещенность от удаленных светильников и отраженного светового потока, k з — коэффициент запаса.

Вместо пространственных изолюкс условной горизонтальной освещенности возможно использование таблиц значений горизонтальной освещенности при условной дампе 1000 лм.

Порядок по точечному методу расчета для светящихся полос:

1) определяется расчетная высота H р, тип светильников и люминесцентных ламп в них, размещение светильников в полосе и полос в помещении. Затем полосы наносятся на план помещения, вычерченный в масштабе;

2) на план наносится контрольная точка А и находятся расстояния от точки А до проекции полос р. По плану помещения находится длина половины полосы, которую принято в точечном методе обозначать L. Ее не следует путать с расстоянием между полосами, обозначенным также L и определяемым по наивыгоднейшему соотношению ( L/ Нр);

Рис. 3. Схема к расчету освещения точечным методом полосами светильников

3) определяется линейная плотность светового потока

F’ = (F св х n) / 2L ,

где F св — световой ноток светильника, равный сумме световых потоков ламп, светильника; n — количество светильников в полосе;

4) находятся приведенные размеры p’ = p/ Нр, L’ = L/ Нр

5) по графикам линейных изолюксов относительной освещенности для люминесцентных светильников (светящихся полос) находится для каждой полуполосы в зависимости от типа светильника р’ и L’

Еа = (F’ х μ / 1000 х k з ) х ∑ е

Присоединяйтесь к нашему каналу в Telegram «Современное освещение» и погружайтесь в мир инновационных технологий и стильного дизайна света! Подписывайтесь, чтобы быть в курсе последних трендов: Современное освещение в Telegram

Если Вам понравилась эта статья, поделитесь ссылкой на неё в социальных сетях. Это сильно поможет развитию нашего сайта!

Не пропустите обновления, подпишитесь на наши соцсети:

Методы расчета искусственного освещения

Точечный метод предназначен для нахождения освещенности в расчетной точке, он служит для расчета освещения произвольно расположенных поверхностей при любом распределении освещенности. Отраженная составляющая освещенности в этом методе учитывается приближенно. Точечным методом рассчитывается общее локализованное освещение, а также общее равномерное освещение при наличии существенных затенений.

Наиболее распространенным в проектной практике является метод расчета искусственного освещения по методу коэффициента использования светового потока.

Под коэффициентом использования светового потока (или осветительной установки) принято понимать отношение светового потока, падающего на расчетную плоскость, к световому потоку источников света

где Фр — световой поток, падающий на расчетную плоскость; Фл — световой поток источника света; n — число источников света.

Коэффициент использования ОУ, характеризующий эффективность использования светового потока источников света, определяется, с одной стороны, светораспределением и размещением светильников, а с другой — соотношением размеров освещаемого помещения и отражающими свойствами его поверхностей.

Метод удельной мощности применяется для предварительного определения мощности установленной осветительной установки или для ориентировочной оценки правильности выполненного расчета. Он базируется на средних значениях мощности, необходимой для создания требуемой освещенности при средних значениях коэффициента использования осветительной установки.

Сущность расчета освещения по методу удельной мощности заключается в том, что в зависимости от типа светильника и места его установки, высоты подвеса над рабочей поверхностью, освещенностью, освещенности на горизонтальной поверхности и площади помещения определяется значение удельной мощности

Удельная мощность — отношение установленной мощности ламп к величине освещаемой площади (Вт/м2).

Значения удельной мощности для различных ламп приведены в таблицах.

Большие значения удельной мощности принимаются для помещений с меньшей площадью освещения.

Мощность общей лампы определяют:

Где w — удельная мощность общего равномерного освещения,
S — площадь помещения,
N — число светильников.

Расчеты со светодиодными светильниками рекомендуется производить точечным методом, в европейской программе «Dialux».

Главное усовершенствование DIALux затрагивает UGR расчет.

UGR (Unified Glare Rating) — обобщенный показатель дискомфорта, коэффициент ослепления.

DIALux может вычислять следующие UGR результаты:

1. UGR таблицы для всех светильников с прямым освещением согласно стандарта CIE (Международной комиссии по освещению), CIBSE TM10 или NB.
2. Вывод результата «одним листом» и резюме «стандартной комнаты» (прямоугольная, без мебели, только один тип светильника) показывают четыре стандартных UGR значения для левой и нижней стен, при просмотре вдоль и поперек оси светильника. Результат сохраняет ручной расчет с помощью стандартной таблицы.
3. Вы можете разместить UGR наблюдателей на рабочих местах, чтобы получить значения UGR в зависимости от
   • a. позиции и направления взгляда
   • b. всех использованных светильников
   • c. позиции и поворота светильников
   • d. затенения и отражения
4. С помощью UGR расчетных поверхностей Вы получаете распределение значений UGR по площади. Расчет сопоставим с расчетом UGR наблюдателей. В результатах перечисляется информация о локальных проблемах ослепления на произвольных местах в комнате.

ООО «Аксиома Электрика»

�� Подписывайтесь на Elec.ru. Мы есть в Телеграм, ВКонтакте и Одноклассниках

Светотехнический расчет освещения: формула и пример

Светотехнический расчет помещения позволяет определить тип, число и мощность светильников. Вычисления производят заранее, поскольку от них зависит дальнейшее выполнение электротехнических работ. Кроме того, расчет позволяет оптимизировать число светильников, оценить их возможности при разных схемах расположения. В некоторых случаях он также помогает обеспечить экономию на предприятии или другом объекте, для которого ведется расчет.

Основные методы светотехнического расчета

Светотехнический расчет освещения может выполняться разными методами:

• Методом удельной мощности. Считается одним из самых простых, но имеет один главный минус – не дает точных значений. Рекомендован только для получения приближенных значений.

Расчет освещения по методу коэффициента использования

Светотехнический расчет промышленного здания можно произвести по методу коэффициента использования светового потока. В таком случае основной величиной, которую нужно вычислить, становится световой поток светильника – Fрасч.. Его вычисляют по следующей формуле:

Fрасч. = Eн · S · K3 · z/N · ƞ

Eн – нормативная степень освещенности (лк). Ее определяют по таблице 4.1 СП 52.13330.2016 (требования к освещению промышленных предприятий) в зависимости от характеристики зрительной работы. В качестве примера для светотехнического расчета промышленного здания можно взять работы наивысшей точности с объектом различения менее 0,15 мм при малом контрасте на темном фоне. Для них искусственная освещенность должна составлять 500 лк от общего освещения и 5000 лк всего.

S – площадь помещения (м2). Берется площадь помещения, для которого производится светотехнический расчет. Определяется по стандартной формуле S = A · B, где A – ширина, м, а B – длина, м.

K3 – коэффициент запаса. Зависит от степени запыленности производственного помещения. Значение коэффициента можно найти в таблице 3 СНиП 23-05-95*.

z – коэффициент неравномерности освещения или минимальной освещенности, отношение Eср/Eмин. Eср определяют по СП 52.13330.2016, а Eмин (наименьшее значение освещенности в помещении). Согласно п. 7.9 СНиП 23-05-95*, значение z составляет 1,3 для работ I-III категории в случае применения люминесцентных ламп, 1,5 – для других источников света, а для работ IV-VII разрядов – 1,5 и 2,0 соответственно. Если светильники можно установить только на колоннах, стенах или площадках, то допускается принимать z, равное 3,0.

N – количество светильников. Рассчитывается на основе выбранной схемы освещения помещения по формуле N = R · LR.

Для начала необходимо определить число рядов светильников R:

где A – ширина помещения, м;

x – расстояние от края помещения до светильников, м;

L – расстояние между лампами в рядах и между рядами, м.

L определяют, исходя из условий L/Hр=1,0 для люминесцентных ламп и L/Hр = 0,6 для ламп накаливания, ДРЛ и светодиодных светильников.

Hр здесь представляет собой расстояние от лампы до рабочей поверхности: Hр = H – (hс + hр), где H – высота помещения (м), hс – высота свеса лампы от потолка, hр – расстояние от рабочей поверхности до пола (м).

Число светильников в ряду LR определяют по формуле: LR = (B – y)/L, где B – длины помещения (м), y – расстояние от края ряда (м).

Ƞ – коэффициент использования светового потока (%). Отношение светового потока ламп к потоку, падающему на рабочую поверхность. Для определения коэффициента необходимо воспользоваться справочной литературой. Значения параметра приведены в таблице.

Результаты светотехнического расчета

Подставив все значения в формулу, вы получите световой поток Fрасч, который должны обеспечивать светильники. По нему выбирают лампу, световой поток которой не может отличаться более чем на -10…+20%. Если отклонение больше, то рекомендуется увеличить число подходящих ламп до 2, 3 и т.д.

Для проверки правильности выбора ламп существует специальная формула:

(FГОСТ – Fрасч.)/ FГОСТ · 100%

Светотехнический расчет осветительных установок считается правильным, если полученное значение укладывается в интервал от -10 до+20%.

Как рассчитать освещение для помещения?

Расчет освещенности является крайне важным фактором при установке ламп и светильников. Его проводят с той целью, чтобы точно понимать о том, сколько необходимо установить светильников и приобрести лампочек, а также насколько ярко освещать то или иное помещение. Контроль за соблюдением всех норм производят Государственные органы, а также предпринимают все необходимые меры в случае их нарушения. Поэтому знание о том как рассчитывается уровень освещённости помогают не только обеспечить комфортные условия для продуктивной работы, но также избежать штрафов.

Уровень освещенности помещения напрямую имеет влияние на самочувствие и работоспособность. Эти факторы как раз и учитывают государственные нормы и в соответствии с ними происходит определение того, каким именно должно быть освещение в помещениях. Ориентируясь на данные нормы, происходит планировка освещения объектов. Уже в зависимости от этого – количество лампочек и типы светильников.

Существующие регламенты по освещению

Нормы – это главный ориентир, по которому строится весь процесс расчёта освещения. Нормы включают в себя все самые важные особенности зрения человека, физиологические процессы и факторы, которые имеют влияние на зрительное напряжение и концентрацию в процессе работы и отдыха. Сюда можно отнести цвет рабочей поверхности, контрастность и т.д.

Нормативные акты, которые регулируют освещение, указывают на конкретное количество света, которое должно бить в том или ином помещении. Определяются данные нормы в Люксах (лк). 1 Люкс приравнивается к 1 люмену, который нужен на 1 м². В нашей стране все нормы освещенности разных помещений регламентируются СП 52.13330.2011 «Естественное и искусственное освещение» и СанПиН 2.21/2.1.1/1278-03 «Гигиенические требования к естественному, искусственному и совмещенному освещению жилых и общественных зданий». Тут можно найти нормы для всех типов жилых и нежилых помещений, а также предоставлены формулы, с помощью которых можно провести расчёт освещенности и смежные параметры.

Как выполнить расчет освещения

Расчёт освещения двумя способами:

• Простой. С его помощью можно узнать уровень общего освещения, но минусом является большая степень погрешности;
• Сложный. С его помощью рассчитывают освещение для рабочих поверхностей. Такой расчёт является очень точным.

Формула расчёта выглядит следующим образом: освещенность помещения является отношением светового потока всех светильников к общей площади помещения, поправочный коэффициент которой η.

Характеристики всех приборов в комнате определяют с помощью формулы Р = pS/N.

• P – является удельным значением мощности на освещение Вт/м2. Его среднее значение – 20,
• S – общая площадь помещения;
• N – подразумевает под собой количество ламп.

Чтобы расчёт был максимально точным учесть необходимо и отражающие способности присутствующих в комнате поверхностей таких как пол зеркала, столы и др. На освещённость каждого помещения влияет также и количество естественного освещения.

Чтобы подбор осветительных приборов был правильным, необходимо помнить о том, что каждая лампа имеет свои световые потери. Этот показатель проявляется с определённым временем эксплуатации и может ухудшаться, если изделия некачественное.

Можно также проводить упрощенный расчет, ориентируюсь на данные в нормативах :

• Гостиные и спальные комнаты — 150 лк;
• Санузлы и ванны – 50 лк;
• Комнаты для детей — 200 лк;
• Кабинеты, места для чтения и библиотеки — 300 лк;
• Компьютерные кабинеты и офисы — 400 лк;

По нормативам средним коэффициентом попадания света на поверхность (η) считается— 0,5.

Пример расчета

В спальную комнату площадью 20 кв.м необходимо приобрести лампы, световой поток которых составляет 1000 лм. Отсюда выплывает вопрос о том какое количество таких ламп нужно.

Алгоритм расчёта будет выглядеть следующим образом:

• Подсчёт освещённости от одной лампы. Его формула: Е = 1000 лм х 0,5 / 20 кв.м = 25 лк. ;
• Количество ламп, которые необходимо чтобы достичь норматив в 150 лк. Формула: F = 1000 лм × (150 лк / 25 лк) = 6000 лм. 20 кв.м → 6000 лм → 6 ламп 1000 лм;

Исходя из этого становится ясно, что ламп нужно 700 ли, а не 1000, соответственно их количество будет 9, а не 6.

Программы для расчета

Современные технологии во многом упростили методы проведения расчётов. Кроме вычислений по формулам вручную, можно это сделать с помощью специальных программ в автоматическом режиме. Они способны значительно ускорить и упростить процесс расчёта на этапе проектирования.

Одним из популярных вариантов является онлайн калькулятор расчётов. Также рассчитать освещение для помещений можно с помощью программы Dialux. Данное программное обеспечение является одним из самых популярных. Им могут пользоваться как новички, так и профессиональные проектировщики освещения.

Программа Диалюкс имеет очень обширный функционал. В меню находится помощник, который упрощает работу по выполнению расчётов. Ряд функции которые может выполнить данную программа:

• Проведение расчёта рабочих процессов абсолютно любых осветительных приборов;
• Проектировка освещения в помещениях, с учётом всех нюансов;
• Планировка освещения на открытых территориях;
• Создание трёхмерных моделей, создание отчётов, схем, а также сбор необходимых данных в таблицы.

Компания Lumistec осуществляет расчет и проектирование освещения бесплатно. Обратитесь за расчетом освещения по ссылке.