Что такое индекс помещения освещение
Как сделать нужный коэффициент светового потока
Многие люди, изучая электрику, сталкиваются с таким понятием как световой коэффициент формула. Что это такое, какие существуют методы его измерения, как правильно подобрать коэффициент использования светового потока светодиодных светильников? Об этом и другом далее.
Что это такое
Световым потоком является физическая величина, характеризующая солнечный вид силы или энергии в момент излучения, которая переносится в конкретный период времени. То есть это показатель, пропорциональный тому моменту, когда произошло излучение по спектральной чувствительности глаза человека. Это мощность, которая перенеслась при помощи излучения на любую форму тела.
Важно! Коэффициентом светопотока считается сложная функция, которая зависит от того, какой тип осветительного оборудования, индекс и отражение поверхностей.
Определение общего типа подсветки
Если было принято решение использовать коэффициент светопотока, чтобы рассчитать освещение в помещении, нужно воспользоваться соотношением минимального уровня освещенности, перемноженного на площадь с мощностным запасом и показателем освещенности от санпина, а далее поделить значение на число светильников, количество ламп в нем и коэффициент, который применяется для светопотока. В результате можно выявить общее освещение.
Для расчета мощности ламп освещения конкретного помещения, можно использовать формулу, где нужно перемножить число ламп на количество осветительных устройств и потребляемую мощность одной лампочки.
Общий тип подсветки
Методы расчета
Метод расчета представлен пошаговой процедурой. Вначале пользователь должен определиться со схемой света, затем выписать необходимую норму освещенности, подобрать тип светоисточников, проанализировать как они работают, определить коэффициент запаса и неравномерности. Далее он должен оценить коэффициент отражения поверхностей, узнать индекс помещения, понять нужное количество светильников и ламп в них, а также просчитать соответствующий коэффициент использования светопотока.
Все это сделать можно по общей формуле Ф= (Emin*k*S*Z)/(N*n*η). Также можно воспользоваться формулами, представленными на схеме.
Коэффициент запаса k
Это величина, которая показывает возможность осветительной конструкции выдерживать предполагаемые нагрузки и гарантировать тот факт, что она будет надежной и долговечной. Она зависит как от лампочек, так и условий, в которых они находятся. К примеру, на цементных заводах и литейных цехах с использованием газоразрядных лампочек показатель k равен 2, а с применением ламп накаливания — 1,7. В кузнечных и сварочных цехах — 1,8 и 1,5 соответственно, а в жилых и офисных помещениях — 1,2 и 1,1.
Коэффициент неравномерности Z
Это показатель неравномерного распределения света на всем помещении и наличие затемняющих участков. Он зависит от того, насколько симметрично расположены светильники и каково соотношение длины приборов и высоты потолка. Находится по формуле h=H-hсв-hр, где H является высотой потолка, hcв — соотношением расстояния от подвеса до низа осветительного устройства, а hp — соотношением высоты с плоскостью. К примеру, там, где светильники находятся по углам, этот показатель равен двум, а в местах, где они расположены в шахматном порядке — двум с половиной.
Важно! В соответствии с этим, чем больше светоисточников, тем меньше неравномерного освещения.
Коэффициент использования светового потока
Это показатель, который находится в зависимости от того, в какой цвет выкрашены стены и потолок. Также он зависит от того, какую форму излучения имеют светильники. Эту величину можно узнать из соответствующей схематичной документации ниже. Важно понимать, что отражение от поверхности меньше там, где использованы темные и черные цвета.
Использование светопотока
Как выбрать
Выбор освещения для помещения должен быть сделан, исходя из выбора системы освещения, определения по законодательным нормам количество света, материала настенных и напольных поверхностей, типа и числа осветительных устройств, коэффициента пульсации. Важно отметить, что итоговый результат будет зависеть от того, какой цвет имеют сами светильники. Кроме того, есть типы осветительных устройств, которые имеют плохую освещенность, это, например, лампы накаливания. Хорошим будет выбор в пользу люминесцентных и светодиодных приборов.
Обратите внимание! Сегодня в сети нашли большое распространение различные калькуляторы, в которые уже встроены необходимые формулы. Все, что нужно пользователям, это подставить свои значения или выбрать конкретный вид светильника, а затем нажать соответствующие клавиши.
Еще одним альтернативным способом подсчета всех необходимых данных будет использование профессиональной помощи электрика, который не просто сможет подобрать по санитарным нормам освещенность, но и порекомендовать лампы, которые будут экономично тратить электроэнергию. В результате, пользователь получит не только грамотный расчет, но и дальнейшее экономное использование осветительного оборудования.
Требования санпин для жилых помещений
Индекс освещения помещения
Это еще один очень важный параметр, чтобы правильно рассчитать который нужно воспользоваться формулой i= (AB)/(h*(A+B)), где А и В является длиной и шириной пространства, а h — высотой от светильника до потолка.
В целом, коэффициент использования светового потока — величина, характеризующая силу солнечного излучения источника, представленная в люменах. Индекс помещения освещения благодаря коэффициенту измеряется с помощью люменометра и формул, основной из которых является Фu = Km*V*Фe.
Что нужно знать о свете в помещении, индекс освещения в таблицах
Все хорошо, что в меру. Эта незыблемая истина должна всегда сопровождать человека на всем его жизненном пути. Одним из наиболее важных аспектов современной жизни является освещение в темное время суток, от которого уже не деться никуда. Свет для людей считается главным спутником жизни и от его качества напрямую зависит наше здоровье.
Чтобы создать в любом помещении, будь то дом, работа или промышленность, оптимальные условия труда в первую очередь необходимо рассчитает оптимальный уровень освещенности. И очень часто в вычислениях фигурирует такое понятие, как индекс освещенности помещения. Этому параметру и будет посвящена наша статья.
Почему нужен расчет
В ситуации, когда необходимо рассчитать уровень освещенности для определенного помещения нужно учитывать массу нюансов. При этом для определения данного параметра можно использовать самые разнообразные методы.
Обратите внимание! В зависимости от того, какой тип освещения нужно просчитать (естественный или искусственный) и выбирают метод расчета.
Естественная и искусственная подсветка комнат
Прежде чем начинать математические вычисления, следует понять важность света для человеческого зрительного анализатора. Через зрение мы получаем до 90 % информации об окружающем мире. Поэтому от качества подсветки внутренних помещений, а также улицы зависит то, насколько люди могут эффективно воспринимать окружающий их мир и получать из него необходимые сведенья.
Если на протяжении длительного периода освещение будет некачественным, то это может привести к следующим последствиям:
Как видим, очень важно создать для помещения правильный уровень освещенности. Знания о том, как правильно рассчитать степень подсветки помещения будут полезны не только для профессиональных электриков, узкоспециализированных техников, но и для людей, которые намерены своими руками построить частный дом.
Комната и ее роль в расчетах
Одним из наиболее важных параметров, который всегда нужно оценивать, проводя соответствующие вычисления, всегда будет комната. И связано это с тем, что она может иметь самые разнообразные параметры:
Кроме того большую роль в расчетах степени освещенности, в том числе и индекса помещения, будет играть предназначение сооружения.
Обратите внимание! Для домашних комнат и другого рода помещений (офисные, промышленные, производственные и т.д.) имеются свои критерии вычисления уровня освещенности. Поэтому, если вы хотите действительно правильно провести вычисления, обязательно нужно учитывать тип помещения.
На что опираться при расчетах
Собираясь провести определение различных параметром системы освещения (индекс помещения, количество осветительных приборов, световой поток и т.д.) необходимо ознакомиться с информацией, приведенной в такой документации, как СНиП. Здесь содержаться все нормы, требования и правила, которые необходимо знать, организую подсветку той или иной комнаты.
Обратите внимание! В документе все наиболее важные параметры приведены в таблицах. Каждая таблица отображает свой параметр, который нужен для вычисления того или иного типа подсветки (искусственное или естественное освещение).
Нормы освещенности по СНиП
Кроме того, существуют специальные методы расчеты для разных типов подсветки. Это все нужно учитывать, чтобы провести правильно все необходимые вычисления.
Любой расчет в данной ситуации направлен на то, чтобы организовать в помещении максимально приближенное к естественному типу освещение.
Световой поток и его значение в расчетах
Наиболее часто для вычисления степени освещенности, требуемой для того или иного сооружения, применяют метод коэффициента использования светового потока. Данный параметр определяется h.
Именно при расчете освещения методом коэффициента применения светового потока и нужен индекс помещения (i). Для вычисления этого коэффициента и нужен искомый индекс, а также еще коэффициенты отражения поверхностей.
Стоит отметить, что в любой комнате такие поверхности, как пол, потолок и стены обладают определенным светоотражающим эффектом, которые отражает одноименный коэффициент. Он имеет следующий вид: для стен – rc, для потолка – rn и для пола – rp.
Естественно, что степень светоотражения поверхностей будет напрямую зависеть от отделки. К примеру, для светлой отделки, эти значения будут равны: rn – 70%, rр — 30% и rс – 50%. При наличии незначительной запыленности пространства (характерна для производственных комнат) значения уже составят: rn – 50%, rр — 10% и rс – 30%. Самые низкие значения (rn – 30%, rр — 10% и rс – 10%) будут для пыльных помещений.
Приблизительно этот коэффициент для различных поверхностей будет иметь следующие значения:
Стоит обратить внимание, что существует таблица, которая объединяет в себе как индекс помещения, так и коэффициенты отражения от различных поверхностей. Эта таблица приведена ниже:
Таблица для расчета степени освещенности
Эта таблица является справочным материалом и всегда приведена в литературе, по которой осуществляется определение уровня освещенности. Но кроме таблицы, данный параметр можно достаточно легко вычислить.
Расчет искомой величины
Знание того, каким образом можно рассчитать индекс помещения для освещения будет полезным при отсутствии справочного материала. Этот параметр можно вычислить, используя следующую формулу:
Обратите внимание! Встречаются формулы, в которых вместо S будут указаны буквы (АхВ). Это одна и также формула, просто в первом случае приведена уже посчитанная площадь комнаты, а во втором перемножены длина и высота помещения.
В приведенной выше формуле для вычисления искомого параметра необходимо будет использовать следующие значения: В, А и Н – ширина, длина и расчетная высота. Под расчетной высотой подразумевается, на каком расстоянии от рабочей поверхности будет находиться подвес осветительного прибора. Для ее определения нужно из общей высоты потолка в комнате вычесть отвес лампы. Обычно, подвес имеет длину от 0,2 до 0,8 м.
Расчетная высота подвеса
Таким образом можно заключить, что индекс помещения представляет собой геометрическую характеристику комнаты. Этот параметр может использоваться в ситуации, когда освещение рассчитывается через коэффициент применения осветительных приборов.
Полученное в ходе вычислений значение индекса следует округлить. Округлять значения рекомендуется следующим образом: 0,5; 1,25, 2,0 и т.д. Округление происходит до ближайшего значения. Это позволит более комфортно проводить дальнейшие расчеты, которые нужны для того, чтобы максимально правильно организовать системы освещения.
Как видим, вычислить данный параметр достаточно легко. Для этого не нужно проводить сложные расчеты. Достаточно просто измерить длину, ширину и выросту комнаты, а также высоту подвеса осветительного прибора.
В дальнейших вычислениях найденное таким образом значение позволит эффективно определять и другие не менее важные параметры. Но помните, что остальные формулы, применяемые в данной ситуации, будут иметь более сложный вид. Поэтому, чтобы получить точные цифры можно использовать онлайн-калькулятор, которые позволяет проводить расчеты по различным формулам. Здесь нужно будет только ввести известные цифры и пустые поля и нажать кнопку.
Заключение
Освещение является важной составляющей домашних и рабочих помещений. Причем львиную долю здесь играет помещение и его индекс, который отражает геометрическую составляющую расчетов. Это основа для вычислений уровня освещенности при использовании метода коэффициента применения светового потока.
Расчет освещенности помещений врукопашную
Постараюсь очень кратко и просто изложить метод ручного расчета освещения в помещениях, которому меня научили на курсе «Расчет освещения» школы светодизайна LiDS.
Какой должна быть освещенность
При планировании освещения, в первую очередь нужно определить соответствующую нормам целевую освещенность и посчитать общий световой поток, который должны давать светильники в помещении.
С нормативами определиться просто – либо ищем свой тип помещения в таблицах СанПиН 2.21/2.1.1/1278-03 «Гигиенические требования к естественному, искусственному и совмещенному освещению жилых и общественных зданий» и СП 52.13330.2011 «Естественное и искусственное освещение», либо соглашаемся с основным требованием по освещенности жилых помещений – 150лк или офисных помещений с компьютерами – 400лк.
Грубая оценка необходимого светового потока
По умолчанию расчет освещенности делается в программе Dialux. Но результат хотя бы приблизительно нужно знать заранее, чтобы сверить данные с оценкой «на глазок».
Как написано даже в Википедии, средняя освещенность поверхности — это отношение падающего на нее светового потока к площади. Но в реальном помещении часть светового потока светильника рабочих плоскостей не достигает, пропадая на стенах. Освещенность в помещении – это отношение общего светового потока светильников к площади помещения с поправочным коэффициентом «η». 
Долю света «η», который доходит до рабочих поверхностей, можно оценить на глазок. В самом общем приближении для некоего очень среднего помещения с какими-то там светильниками до рабочих поверхностей доходит примерно половина света, а значит для очень грубой оценки можно использовать коэффициент η = 0,5.
Например, в комнате площадью 20м 2 светильник со световым потоком 700лм (эквивалент лампы накаливания 60Вт) создаст освещенность Е = 0,5 × 700лм / 20м 2 = 18лк. А это значит, что для достижения норматива в 150лк, нужно F = 700лм × (150лк / 18лк) =5800лм, или эквивалент 8-ми лампочек накаливания по 60Вт!
(Полкиловатта ламп накаливания на небольшую комнату! Понятно, почему нормы освещенности для жилых помещений гораздо ниже, чем для учреждений, и почему учреждения уже давно никто лампами накаливания не освещает.)
Более точный метод ручного расчета
Но так как помещения бывают с разными стенами, разной формы, с высокими или низкими потолками, поправочный коэффициент не обязательно равен 0,5 и для каждого случая свой: на практике, от 0,1 до 0,9. При том, что разница между η = 0,3 и η = 0,6 уже означает разбег результатов в два раза.
Точное значение η нужно брать из таблиц коэффициента использования светового потока, разработанных еще в СССР. В полном виде с пояснениями таблицы привожу в отдельном документе. Здесь же воспользуемся выдержкой из таблиц для самого популярного случая. Для стандартного светлого помещения с коэффициентами отражения потолка стен и пола в 70%, 50%, 30%. И для смонтированных на потолок светильников, которые светят под себя и немного вбок (то есть имеют стандартную, так называемую, «косинусную» кривую силы света).
Табл. 1 Коэффициенты использования светового потока для потолочных светильников с косинусной диаграммой в комнате с коэффициентами отражения потолка, стен и пола – 70%, 50% и 30% соответственно.
Проверяем расчеты в диалюксе
Построим в диалюксе комнату 4 × 5м, высотой 2,8м, с высотой рабочих поверхностей 0,8м и теми же коэффициентами отражения, что и при ручном счете. И повесим 9шт мелких светильников с классической косинусной диаграммой по 720лм каждый (6480лм на круг).
Рис. 1 Взятый для примера светильник Philips BWG201 со световым потоком 720лм, и его классическое «косинусное» светораспределение
Получится ли у нас средняя освещенность рабочих поверхностей в 150лк, как мы оценили вручную? Да, результат расчета в Dialux – 143лк (см. рис2), а в пустой комнате без мебели и человеческой фигуры – 149лк. В светотехнике же значения, различающиеся менее чем на 10% считаются совпадающими.
Рис. 2 Результат расчета в диалюксе – средняя освещенность рабочей поверхности (при коэффициенте запаса 1,0) составила 143лк, что соответствует целевому значению 150лк.
Рис. 3 Красивые картинки, в которые верят люди.
Заключение:
На грубую оценку примитивным методом по формуле E = 0.5 × F / S потребуется 1 минута времени, на уточнение коэффициента использования по таблицам – еще 3 минуты, на проект в диалюксе после некоторого обучения – около 20 минут и еще 20 минут, если хочется «навести красоту». Диалюкс выдает очень красивые картинки (см. рис. 3), которые стоят потраченного труда, потому что в них верят люди. Но по соотношению эффективности и трудозатрат оценка освещенности врукопашную вне конкуренции. Ручной счет прост, надежен и эффективен как саперная лопатка, дает уверенность и понимание.
Что такое индекс помещения освещение
НАЦИОНАЛЬНЫЙ СТАНДАРТ РОССИЙСКОЙ ФЕДЕРАЦИИ
ЗДАНИЯ И СООРУЖЕНИЯ
Метод определения показателя дискомфорта при искусственном освещении помещений
Buildings and structures. Method for determining the discomfort glare rating in interior lighting
Дата введения 2013-01-01
Сведения о стандарте
1 РАЗРАБОТАН Федеральным государственным бюджетным учреждением «Научно-исследовательский институт строительной физики Российской академии архитектуры и строительных наук» (НИИСФ РААСН) при участии Общества с ограниченной ответственностью «ЦЕРЕРА-ЭКСПЕРТ» (ООО «ЦЕРЕРА-ЭКСПЕРТ»), Общества с ограниченной ответственностью «Всероссийский научно-исследовательский, проектно-конструкторский светотехнический институт им. С.И.Вавилова» (ООО «ВНИСИ им. С.И.Вавилова»)
2 ВНЕСЕН Техническим комитетом по стандартизации ТК 465 «Строительство»
1 Область применения
Настоящий стандарт устанавливает метод определения объединенного показателя дискомфорта для общего искусственного освещения помещений на основе фотометрических данных светильников и расположения их в помещении.
2 Нормативные ссылки
В настоящем стандарте использованы нормативные ссылки на следующие стандарты:
ГОСТ Р 54350-2011 Приборы осветительные. Светотехнические требования и методы испытаний
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 26824-2010 Здания и сооружения. Методы измерения яркости
3 Термины и определения
В настоящем стандарте применены следующие термины по ГОСТ 16703, ГОСТ 26824, а также следующие термины с соответствующими определениями:
3.1 геометрический фактор , отн. ед.: Коэффициент, определяющий долю зонального светового потока, непосредственно достигающего расчетной плоскости.
3.2 индекс помещения , отн. ед.: Величина, определяемая геометрическими характеристиками помещения и применяемая для вычисления коэффициента использования светильников. Индекс помещения определяется формулой
, (1)
— высота подвеса светильников над рабочей поверхностью, м.
3.3 коэффициент масштаба , отн. ед.: Коэффициент для перевода значений силы света в приведенный к световому потоку 1000 лм.
3.5 коэффициент полезного действия светильника , отн. ед.: Величина, определяемая отношением светового потока светильника к суммарному световому потоку установленных в нем источников света.
3.6 коэффициент полезного действия светильника в нижнюю полусферу , отн. ед.: Величина, определяемая отношением светового потока, выходящего из светильника в нижнюю полусферу, к суммарному световому потоку установленных в нем источников света.
3.7 коэффициент распределения светового потока , отн. ед.: Коэффициент, показывающий отношение светового потока, падающего на расчетную плоскость, к полному световому потоку, излучаемому светильником.
3.8 зональные световые потоки , лм: Расчетные суммарные световые потоки от светильника в нижнюю полусферу, отнесенные к световому потоку 1000 лм, в четырех зонах, характеризуемых углами: от 0° до 41,4° ( ), от 0° до 60° ( ), от 0° до 75,5° ( ), от 0° до 90° ( ).
3.9 световой поток светильника , лм: Световой поток, излучаемый светильником в пределах телесного угла стерадиан.
3.10 объединенный показатель дискомфорта : Международный критерий оценки дискомфортной блескости, вызывающей неприятные ощущения при неравномерном распределении яркостей в поле зрения.
3.11 плоскость расположения линии зрения стандартного наблюдателя: Горизонтальная плоскость, располагающаяся на высоте 1,2 м от пола.
3.12 прямой световой поток на расчетную плоскость (на высоте глаз стандартного наблюдателя) 
, лм: Часть прямого светового потока от светильника, попадающего на расчетную горизонтальную плоскость, расположенную на высоте линии зрения стандартного наблюдателя.
3.13 световой поток светильника, излучаемый в нижнюю полусферу, , лм: Световой поток, излучаемый светильником в пределах телесного угла стерадиан, направленный ниже горизонтальной плоскости, проходящей через световой центр светильника.
3.14 симметричное светораспределение: Распределение силы света светильников, фотометрическое тело которых имеет две плоскости симметрии относительно оптической оси.
3.15 стандартный наблюдатель: Приемник излучения, кривая относительной спектральной чувствительности которого соответствует относительной спектральной световой эффективности монохроматического излучения для дневного зрения, определяемой по ГОСТ 8.332.
3.16 стандартная таблица светильника: Таблица значений объединенных показателей дискомфорта, которые могут быть получены при использовании данного светильника для освещения помещений, имеющих размеры типовых строительных модулей.
3.17 таблица приведенных значений : Таблица значений объединенного показателя дискомфорта, приведенных к световому потоку светильника в 1000 лм.
4 Расчет объединенного показателя дискомфорта
4.1 Объединенный показатель дискомфорта UGR в соответствии с [1]-[3] определяется по формуле
, (2)
— число светильников в осветительной установке.