Калькулятор расчета освещения светодиодными светильниками

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.

Формула для расчета коэффициента отражения.

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.

Способы расчёта

Их можно выделить два:

По электрической мощности (в Ваттах).
По световой (в Люменах).

Для каждого варианта предусмотрены свои нормы, формулы и единицы измерения. Оба имеют свои достоинства и недостатки. Рассмотрим их более детально.

Считаем в Ваттах

Этот способ рассчитать освещённость помещения самый простой, привычный, но не самый точный. Для его применения необходимы следующие данные:

площадь комнаты;
требуемая мощность на квадратный метр.

Площадь находим по простой школьной формуле S=a*b. Далее, берём данные о необходимом количестве Ватт на 1 м2 — в среднем это 20 Вт — и множим на площадь. Математически это будет выглядеть так: P=S*p, где P — общая мощность, p — номинальная для 1 м2. Теперь можно высчитать количество лампочек в помещении. Просто делим общую мощность на этот же показатель для одной лампы. То есть, если вы хотите осветить помещение, которое требует в общем 300 Вт с помощью лампочек в 75 Вт, то: 300/75=4 — именно столько источников света вам понадобится.

Рациональное использование источников освещённости позволит улучшить атмосферу в помещении

Следует отметить, что норма 20 Вт — очень приблизительна. И чтобы повысить точность, желательно использовать отдельные показатели по каждому типу помещения:

гостиная — 10–35 Вт;
кухня — 12–40 Вт;
ванная комната — 10–30 Вт;
спальня — 10–20 Вт.

Все данные о мощностях мы умышленно привели для обычных ламп накаливания, как самых распространённых в наших краях. Производители более дорогих и в то же время экономичных видов зачастую указывают на упаковке какой по мощности лампе накаливания соответствует этот экземпляр.

Считаем в Люменах

Этот способ, с одной стороны, более точный, с другой — менее привычный. Хотя, если разобраться в единицах измерения, то ничего сложного в нём нет. Сложность заключается в том, что большинство из нас ассоциирует всё связанное с освещением с Ваттами. Но на самом деле эта единица измерения показывает лишь сколько ваша лампа потребляет электрической энергии. А сколько она при этом даёт света, её световой поток, измеряется в Люменах (Лм). В свою очередь, освещённость помещения измеряется уже в Люксах (Лк). 1 Лк равен 1 Лм на 1 м2. Объясняем проще. Если с помощью светового потока в 1 Лм осветить поверхность площадью в 1 м2 — такая освещённость будет равна 1 Лк.

Дальше действуем по тому же алгоритму. Берём общую площадь, множим её на необходимую освещённость для 1 квадратного метра и получаем мощность светового потока, которая нужна для освещения всего помещения. Формула почти такая же, как и раньше: P=S*E. Где S по-прежнему площадь, P — общая мощность (теперь в Лм), а E — освещённость 1 м2 в Лк.

Помните об эффективности каждого источника освещения

Чтобы воплотить эту формулу в жизнь понадобятся нормы по освещённости того или иного типа помещения. По разным нормативным документам они составляют:

гостиная — 100–200 Лк;
кухня 150–300 Лк;
ванная комната — 50–200 Лк;
спальня — 100–200 Лк.

Осталось произвести расчёт количества светильников. Для этого общую мощность (P) делим на световой поток от одного источника (F) — n=P/F. Здесь тоже потребуются определённые цифры. А именно световая мощность разных видов ламп. Почти всегда эти сведения можно найти на упаковке. Но на всякий случай основные из них приведём и здесь:

Тип лампы

Потребляемая мощность (Вт)

Мощность светового потока (Лм)

Лампа накаливания

100

230

430

730

960

1380

Галогенная лампа 12 В

340

670

1040

1280

Галогенная лампа 220 В

100

150

200

300

400

500

1650

2600

3200

5000

6700

9500

Светодиодная лампа

2–3

4–5

8–10

10–12

12–15

18–20

25–30

250

400

700

900

1200

1800

2500

Люминесцентная лампа

120

240

450

950

1250

1350

3350

5200

Подставив данные из таблицы в формулу над ней, вы сможете рассчитать количество источников света при использовании разных типов ламп.

Как мы и говорили, если внимательно отнестись к единицам измерения и не путать Люмены и Люксы — сам расчёт ничего сложного собой не представляет. При достаточном уровне ответственности и внимания произвести его сможет каждый. Но если эта информация вас немного озадачила — можем предложить произвести подсчёт онлайн. Для этого используйте специальный калькулятор освещённости помещения.

Какие лампы выбрать для освещения

При выборе светодиодных лампочек следует обратить внимание на наиболее критические параметры, которые принципиальны для качества освещения

Цветовая температура;
Тип рассеивателя;
Световой поток.

Цветовая температура

Цветовая температура светодиодов традиционно имеет три категории

WW— тёплый белый (цветовая температура 2500-3000 К);
W-белый (цветовая температура 3000-4200 К);
CW-холодный белый (цветовая температура выше 4500 К).

Визуально более высокая цветовая температура светят ярче. Так при одинаковой мощности визуальная яркость CW на четверть выше WW.

Тип рассеивателя

Рассеиватель может быть матовый либо прозрачный. Матовый рассеиватель обеспечивает более равномерное распределение светового потока, но потери интенсивности в нём могут достигать 25-30%. Для освещения относительно большой площади помещения более рационально использовать лампы с прозрачным рассеивателем, а вот в настольном светильнике однозначно матовый тип рассеивателя лучше.

Световой поток

При выборе лампочки обязательно обращайте внимание на её номинальный световой поток. Он зависит от типа и качества светодиодных матриц

Требуемая мощность светодиодной лампы зависит от рассмотренных выше параметров. При использовании тёплого света, номинальная мощность должна быть на 25-30% выше чем ламп холодного света.

Как рассчитать освещение по формуле

Как и любая задача, наша имеет несколько путей решений.

Простая формула расчета по площади помещения

X=A*B*C, где:

X – уровень светового потока (лм).

A – установленная норма для рассматриваемого помещения.

B – площадь (м.кв).

C – коэффициент высоты потолка. (для стандартных потолков до 2,7 м С=1; для высоких до 3,5 м С=1,5; для очень высоких до 4 м С=2).

Допустим, нам нужно выбрать лампы для офиса площадью 16 кв.м. в новострое с потолками 3 метра.

Х=200*16*1,5=4800 (лм).

Но сколько нам потребуется ламп? Для этого обратимся к таблице ниже.

Если ваш выбор пал на офисные светильники Ziverd BURO S опал мощностью 18 Вт. 4800/1800 = 2,67. То есть, трех изделий для рассматриваемого офиса будет достаточно.

Обратите внимание, световой поток современных LED-светильников может отличаться от стандартных величин. В каталоге производителя среди характеристик товара указывается и этот показатель

Не забывайте его учесть. Так, для модели BURO S опал он составляет 2100.

Сколько люменов нужно на 1м2

Неотъемлемой частью комфортного пребывания дома или на работе, является освещение. Немногим известно, что правильный свет помогает снять психологическую нагрузку или наоборот сосредоточиться на работе. Но прежде чем переходить к расчётам, необходимо разобраться в величинах измерения. Люмен (Лм) – это единица измерения светового потока, Люкс (Лк) – в люксах измеряется освещённость поверхности. 1 люкс равен 1 люмену на квадратный метр.

Расчёт (измерение) интенсивности освещения производится по простой формуле(A x B x C) в которой:

А – необходимая освещённость по нормативам СНиП;
В – площадь помещения (кв. м);
С – Коэффициент высоты.

Коэффициент высоты, величина поправочная и рассчитывается в зависимости от высоты потолка. 2,5 и 2,7 – коэффициент равен единице; если 2,7 и 3 метра – 1,2; потолки с высотой 3 и 3,5 метра – 1,5; от 3,5 до 4,5 метра – коэффициент равен 2.

Таблица норм освещённости по СНиП в люкс (Лк):

Для офисных помещений	Норма (степень) освещённости	Для жилых помещений	Нормы освещённости
Офис с использованием компьютеров	300	Жилые комнаты, кухни	150
Офис с чертёжными работами	500	Детская	200
Комната для переговоров	200	Ванная комната	50
Лестница	100	Лестница	20
Коридор	75	Библиотека	300
Подсобные помещения	50	Сауна	100
Архив	75	Гардеробная	75

Производим расчёт. Предположим нужно узнать необходимое количество света для детской комнаты площадь, которой составляет 15 квадратных метров, с высотой потолков 2,7 м. Для точности используем калькулятор. Умножаем ному освещения на квадратные метры и на коэффициент высоты – 200 х 15 х 1 = 3000. Соответственно световой поток должен составлять 3000 люменов (Лм).

Измерить уровень освещённости в домашних условиях можно люксметром.

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.

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.

Нормы освещения

Чтобы высчитать оптимальную мощность и нужное количество ламп, важно разобраться в принятых нормативах комфортного потока света. От этого зависят психологическое и физическое самочувствие человека, его работоспособность, эстетика интерьера

Учитывайте, что восприятие яркости зависит от цветовой гаммы, в которую окрашен световой поток. Специалисты рекомендуют оттенки, наиболее приближенные к дневному освещению. Для выполнения точных операций, например, чертежей или шитья, стоит выбирать более белые цвета.

При создании комфортной домашней атмосферы не обойтись без ламп теплого оттенка. Для домашних и офисных помещений не рекомендуется выбирать пестрые экстравагантные варианты: голубой, оранжевый, зеленый.

Создать точный светотехнический проект под силу только специалисту, но, ориентируясь на существующие нормы, можно подобрать достаточно комфортное сочетание ламп. Значения указываются в Вт на квадратный метр:

спокойный приглушенный уровень (спальня) 1,5-2;
средний уровень яркости (детская, санузел, коридор, кабинет, кухня) 2-3;
наиболее высокий уровень мощности (гостиная, офисные и административные помещения) 2,5-3,5.

Эти параметры можно использовать как ориентир, они могут быть изменены в соответствии с вашими предпочтениями. Кроме того, имеются ввиду лампочки центрального потолочного прибора при высоте потолков не более 3 метров. Немного больше светодиодных ламп небольшой мощности понадобится для локальных светильников.

При активном применении зональных приборов допустимо использование верхних светодиодных ламп меньшей мощности. Если высота потолков больше 3 метров, указанные нормы яркости источников следует умножить как минимум в 1,5 раза. Для кабинета, детской и кухни желательно установить светильники (бра, настольные, встроенные или подвесные), где лампа будет выступать как дополнительный свет.

Благодаря тому, что диодная лампа имеет не только больше мощности, но и оборудована матовой колбой, равномерно рассеивает лучи, поэтому подходит для использования с любыми типами плафонов. Поскольку потребление электричества становится меньше, позволительно немного завысить показатели светодиодных ламп, чтобы обеспечить гарантированно комфортную атмосферу. Как и в случае с высокими потолками, характеристики светодиодной продукции стоит увеличить для интерьеров, оформленных в темных тонах.

Подыскивая лампочку, всегда следите за совпадением цоколя конкретного электроприбора и приобретаемого изделия. Используя эти простые правила, вы сможете обеспечить комфортную атмосферу дома или рабочего места.

Расчет освещения. Формула

Для правильной организации освещения дома недостаточно выбора мест, где будут расположены светильники. Нужно еще и правильно выбрать тип светильников и мощность ламп для них. Для этого выполняется расчет освещенности.

Существуют нормы для освещенности типовых помещений или освещаемых объектов в них. В читальном зале библиотеки, операционной, школьном кабинете света нужно больше, чем в коридоре, парадной или ванной. Для количественной оценки при расчетах используется физическая величина – освещенность, измеряемая в люксах.

Единица измерения освещенности – 1 люкс (лк, lx). Второй физической величиной, используемой при расчетах освещенности, является световой поток, измеряющийся в люменах (лм, lm). Они связаны друг с другом так: если на поверхность, площадью 1 м 2 падает световой поток в 1 лм, то ее освещенность будет равна – 1 лк.

Главная цель расчетов – создание комфортного для глаз уровня освещенности на рабочей поверхности. При недостаточной или избыточной освещенности глаза будут напряжены при работе, больше уставать и с годами зрение ухудшится.

Правильное освещение производственного помещения

По видам производственное освещение помещения (как и любого другого) делится на естественное и искусственное.

Естественный свет – наиболее ценен: человеческий глаз максимально к нему приспособлен. Он поступает внутрь здания через окна и прочие прозрачные строительные конструкции (например, аэрационные фонари).

Естественное освещение

Виды искусственного освещения:

общим;
местным;
комбинированным.

Местное освещение само по себе не используется, его применяют только в комбинации с общим. Подходящий для этого осветительный прибор может быть переносным или стационарным. Световое пятно от него не освещает даже прилегающие к нему площади.

Комбинированный метод освещенности здания

Комбинированное – требуется при выполнении рабочим высокоточных операций, не допускающих возникновения резких теней от каких-либо предметов.

Только комбинированное освещение может обеспечить соблюдение норм БЖД на предприятии

Общее – организуется в цехах с однотипными работами (например, в литейных). Встречаются случаи, когда комбинированное освещение просто нет возможности организовать.

Для максимальной экономичности, можно осветить технические или уличные территории приборами с датчиками движения для включения света.

Как проверить уровень освещенности

Интенсивность светового потока в разных помещениях определяется по формуле F=E×S×K. Буквами обозначены:

E — норма освещенности из таблицы, Лк;
S — площадь комнаты, м²;
K — поправочный коэффициент.

Последний показатель зависит от отражающей способности поверхности, высоты установки светильников. Для профессионального определения уровня используют специальные таблицы. В них указана отражающие свойства множества предметов. В быту применяют более простые расчеты. Коэффициент для жилых помещений с LED- освещением принимается 1,1.

Искусственное и естественное освещение замеряют отдельно. Работа прибора основана на том, что встроенный фотоэлемент улавливает световые лучи, которые преобразуются в электричество. Его величина прямо пропорциональна уровню освещенности. Показания отображаются на шкале или экране.

Замеры проводят в местах с разной интенсивностью световых потоков. Проверяют освещенность только горизонтальных поверхностей, удаленных от приборов с электромагнитным излучением. Вначале проверяют общую освещенность, затем — рабочих мест. Данные сверяют с нормативами.

При недостаточном освещении доводят показатель до требуемого уровня. Преимущественно работа заключается в установке дополнительных светильников. Планируя постройку нового здания, определяют уровень освещенности, от которого зависит комфортность проживания и работы.

Как правильно подбирать лампы

Лампы не стоит выбирать только по одному показателю даже в том случае, если он очень важный.

Кроме люменов, необходимо учесть и другие критерии:

температуру цвета;
экономичность источников света (мощность);
вид источника питания (220 В, 12 В);
возможность диммирования;
соответствие цоколей патронам светильников, размеров лампочек плафонам;
срок службы ламп.

Первыми выбираются самые экономичные источники света, к ним подбираются рациональные светильники, только потом определяется, сколько света требуется по площади. Желательно учесть отражающую способность стен и предметов интерьера и запас, который может потребоваться при выходе из строя отдельных ламп. По окончании расчетов создается эскиз системы.

Особое внимание вычислениям необходимо уделить при планировании светодиодного освещения. Эти лампочки на данный момент самые экономичные

Например, светодиодная лампа с мощностью 14 Вт дает такой же световой поток, как лампочка накаливания на 100 Вт.

Цветовая температура

Этот показатель относится к тем, что прямо влияет на психологическое состояние людей. Лампочки на 2500-300 К подходят для спален, установки вместе с люстрой в торшеры и бра в гостиных. Источники на 3000-4000 К – лучший вариант для жилых помещений. Лампы на 4000-5000 К следует купить для рабочего места кухни и уголков чтения в жилых комнатах.

Световой поток

Световой поток при падении на тело разделяется на 3 части: поглощенную, отраженную и пропущенную. Для того, чтобы расчеты были максимально точными, используются соответствующие коэффициенты, что усложняет процесс вычисления. Для определения полезной производительности светового потока лучше использовать люксы, позволяющие определить, какая часть излученного лампочкой доходит до каждого квадратного метра конкретной площади.

Чтобы определить, сколько лампочек нужно, чтобы достичь желаемого уровня освещенности, сначала рассчитывается поток света. Необходимо умножить норму, взятую из таблицы. На площадь помещения, потом – на коэффициент, зависящий от высоты потолков (для 2-7-3 м это 1,2, для 3-3.5 м – 1,5).

Чтобы определить их количество, достаточно разделить полученный при расчетах результат на количество люменов, указанных на заводской упаковке лампочек.

Если окончательный результат не целое число, оно округляется вверх.

Однако при таком способе расчета надо принимать во внимание, что свет в помещении будет тем ровнее, чем больше источников света. Поэтому если Вы предполагаете делать дизайнерское освещение с несколькими светильниками, встраиваемыми в потолок, то мы бы рекомендовали использовать 8 светодиодных лампочек по 5 Ватт каждая и распределить их по потолку на равном расстоянии друг от друга, либо сконцентрировав их в наиболее нужной зоне помещения

Тип рассеивателя

Основное предназначение рассеивателя (в быту это абажур) – равномерно распределить поток света, идущий от лампочки. Выбор зависит от того, какие люстры предпочитают члены конкретной семьи. Лампочки в них могут «смотреть» как вниз, так вверх. При первом варианте световой поток направляется на пол, абажур не позволяет ему осветить углы, что требует установки дополнительных местных светильников.

При втором варианте световой поток сначала направляется на потолок, только потом равномерно рассеивается по площади. Это значит, что люстры с лампочками, которые «смотрят» вверх, более комфортны для людей.

Важно так же правильно подобрать материал абажуров. Их производят из стекла, пластиков, металлов и даже бумаги

При выборе не стоит делать акцент на декоративных качествах, безопасность важнее. Например, если использовать в люстре с пластиковыми абажурами лампочки накаливания, она прослужит не долго.