Як розрахувати потужність світильників для будь-якого приміщення

Щоб створити в приміщенні ефективну систему освітлення, важливо ще на етапі розрахунків взяти до уваги такі фактори та нюанси:

• призначення кімнати, її площу та висоту стель;
• види освітлення та параметри джерел світла;
• характеристики поверхонь, що відбивають світло;
• особливості інтер'єру та оздоблення приміщення.

Деякий час тому необхідна освітленість приміщення розраховувалася, виходячи лише з потужності джерел світла, що використовуються. Такий метод давав не зовсім коректні результати, оскільки за розрахунках не враховувалися властивості світлового потоку.

Сучасні джерела світла світлодіодного, люмінесцентного та інших типів споживають меншу в порівнянні з традиційними лампами розжарювання кількість енергії, але дають світло зовсім іншій якості.

Нормативні значення освітленості приміщень

Одиниця виміру рівня освітленості – люкс (Лк). Освітлення в 1 люкс створюється світловим потоком потужністю 1 люмен (Лм), що падає на площу в 1 м² приміщення.

В Україні норми освітленості і все що з цим пов’язано регламентується Державними Будівельними Нормами України ДБН В.2.5-28:2018 (Природнє і штучне освітлення). В Євросоюзі стандартом вважається ISO 8995-1:2002. Так як Україна в недалекому майбутньому буде в Євросоюзі, наведемо нормативні значення ступеня освітленості для приміщень різного призначення за ISO 8995:

• для коридорів – 150 Лк;
• для вітальних кімнат, кухонь, їдалень – 200 Лк;
• для спальних та кімнат відпочинку  – 100 Лк;
• для дитячих – 300 Лк;
• для ванних кімнат – 200 Лк;
• для гардеробів – 200 Лк;
• для сходових прольотів  – 150 Лк;
• для кабінетів, офісних приміщень, комп'ютерних класів – 500 Лк;
• для спортивних залів, басейнів, майстерень  – 300 Лк;
• для магазинів, кафе (малі площі)  – 300 Лк;
• для магазинів, ресторанів, холів, аудиторій (великі площі)  – 500 Лк;
• для класних кімнат  – 300 Лк;
• для приміщень, де готуються креслення або виконуються роботи з дрібними деталями – 750 Лк.

Потужність світильників

Вказані значення розраховані на 1 м² площі приміщень із стандартною висотою стель (2,7 метра). Якщо в кімнаті, для якої проводиться розрахунок освітленості, стелі мають більшу за стандартну висоту, необхідно застосувати поправочний коефіцієнт:

• до 3 метрів – 1;
• у межах 3-3,5 метрів – 1,5;
• від 3,5 до 4,5 метрів – 2.

Упускати з виду даний коефіцієнт при розрахунках не рекомендується, оскільки чим далі розташовуються лампочки від об'єктів, що знаходяться в приміщенні, тим менше світла доходить до поверхонь, що освітлюються.

Види освітлення

Освітлювальні системи приміщень можуть включати три види освітлення:

Акцентоване освітлення – застосовуване виділення певних предметів та об'єктів;

Функціональне освітлення – що забезпечує необхідну якість світла в окремих зонах приміщення (над робочим місцем, біля дзеркала тощо);

Загальне освітлення – що створює необхідний рівень освітленості у приміщенні загалом.

При розрахунках рівня освітленості враховують лише джерела загального та функціонального світла. Акцентоване освітлення не впливає на розрахункові показники та виконує виключно декоративні завдання.

У деяких випадках, навіть якщо всі розрахунки виконані правильно, отримана на їх основі освітленість виявляється недостатньою. Таке може статися, якщо не була прийнята до уваги відбивна здатність поверхонь у приміщенні.

Рівень освітленості в кімнаті з матовими стелями, темними стінами і підлогою буде нижчим, ніж аналогічний показник у світлішій кімнаті.

Колір поверхні враховується при розрахунках за допомогою застосування коефіцієнта відбиття:

• для білих стін та стель – 70%;
• для світлих – 50%;
• для сірих - 30%;
• для темних – 10%.

Поверхні чорного кольору взагалі не відбивають світло. Для визначення освітленості з урахуванням відображення зазвичай використовуються спеціальні таблиці.

Орієнтовний порядок розрахунку параметрів освітленості

Щоб виконати розрахунки самостійно, можна скористатися спрощеною схемою:

• визначити площу та призначення кімнати;
• за таблицею вибрати нормативне значення освітленості в люксах на 1 м² площі;
• помножити показник із таблиці на площу приміщення;
• розділити отриманий результат на номінальне значення світлового потоку вибраного джерела світла (знайти цю цифру можна на упаковці лампочки).

Наприклад, для вітальні площею 20 м² зі стандартною висотою стель необхідно освітлення загальною потужністю 20х200 = 4000 люксів. Якщо взяти для світильників лампочки потужністю 700 люменів, їх на все приміщення потрібно 6 штук.

Для більш точних розрахунків використовують розгорнуту формулу, яка враховує індивідуальні особливості приміщення:

Fл = (Ен × Sп × k × q) / (Nc × n × η),

де:

Fл – потужність світлового потоку однієї лампи (Лм).
Ен - нормативна величина освітленості з урахуванням виду приміщення за ISO 8995.
Sп – площа кімнати (м²).
K – коефіцієнт запасу (лампи люмінесцентного типу – 1,2; галогенного типу та лампи розжарювання – 1,1; світлодіодні – 1).
q – коефіцієнт нерівномірного світіння (лампи розжарювання, галогенні – 1,15; лампи люмінесцентного та світлодіодного типу – 1,1).
Nс – бажана кількість світильників (шт).
n – кількість ламп у світильниках (шт).
η – коефіцієнт використання світлового потоку, що враховує індивідуальні особливості приміщення.

Визначається за спеціальними таблицями (деякі основні значення вказані вище).
Припустимо, що кімната освітлюватиметься однією люстрою на п'ять світлодіодних лампочок. В обробці кімнати переважають білі та світлі відтінки, коефіцієнт η у цьому випадку дорівнює 0,7:

Fл = 200х20х1х1,1/1х5х0,7=1257 люменам повинна дорівнювати потужність кожної з лампочок.

Рівень освітленості – показник, що безпосередньо впливає на комфортність користування тим чи іншим приміщенням. До його розрахунків необхідно підходити з усією уважністю та серйозністю, щоб організована за розрахунковими даними система освітлення повною мірою задовольняла потреби всіх користувачів приміщення.