Výpočet osvětlení místnosti je jedním z prvních kroků při vytváření promyšleného designu. A nezáleží na tom, zda se jedná o obytný, průmyslový nebo kancelářský prostor – světlo není o nic méně důležité než kompetentní zónování oblasti nebo výběr nábytku. Pokud jste ve fázi renovace, určitě si před objednáním svítidel přečtěte tento článek. I když jste našli zajímavý interiérový design a chcete jej realizovat jeden na jednoho, výběr zařizovacích předmětů může ovlivnit mnoho nuancí: výška stropů, oslunění budovy, nábytek, který si vyberete.
Jak začít s výpočtem umělého osvětlení?
Trochu teorie (povinná četba pro ty, kteří se s těmito pojmy setkávají poprvé)
Pro měření a porovnání osvětlení se používá speciální jednotka měření – Lux. Fyzikálně je jeden Lux osvětlení plochy o poloměru 1 metr bodovým zdrojem světla o síle 1 cd.
- 1cd – intenzita světla svíčky.
- 100 cd – žárovky.
- 0,005 cd – LED.
Také 1lx je osvětlení plochy o ploše 1m1. se světelným tokem XNUMXlm.
Porovnejme Lumeny (lm) nejoblíbenějších lamp:
- Žárovka 100 W = 1340.
- Halogen 230 W = 625.
- Zářivka 36 W = až 3350.
- LED světlo 40-80 W = 6000.
Denní osvětlení za jasného letního dne je 10-25 tisíc luxů. Během úplňku: 0,27 luxu. Pohodlná pro oči a produktivní práce v kanceláři bude probíhat při 320-500 luxech.
Normy elektrického osvětlení
Prvním krokem při výpočtu nejsou měření a násobení, ale seznámení se s přijatými normami. Podle přijatých standardů by úroveň osvětlení prostor měla být následující (v Lux):
- 50-10 0 – chodby, haly, schodiště, koupelny,
- 150 – obytné místnosti a místa pro vaření,
- 200 – dětské, konferenční místnosti, zasedací místnosti,
- 300 – učebny, kanceláře, čítárny,
- 100-400 – výrobní haly, dle jejich zaměření.
Přesné hodnoty pro různé objekty lze nalézt v oficiálním dokumentu “SNiP 23-05-95”, který lze nalézt v elektronickém fondu právních a regulačních informací.
Jak vypočítat osvětlení pomocí vzorce
Jako každý úkol má i ten náš několik řešení.
Jednoduchý vzorec pro výpočet plochy místnosti
X = A * B * C , kde:
X – úroveň světelného toku (lm).
A – zavedená norma pro dané prostory.
C je faktor výšky stropu. (pro standardní stropy do 2,7 m C=1; pro vysoké stropy do 3,5 m C=1,5; pro velmi vysoké stropy do 4 m C=2).
Řekněme, že potřebujeme vybrat lampy pro kancelář o velikosti 16 m3. v novostavbě se stropy XNUMX metry.
Ale kolik lamp potřebujeme? Chcete-li to provést, postupujte podle níže uvedené tabulky.
Pokud vaše volba padla na kancelářské lampy Ziverd BURO S opal s výkonem 18W. 4800/1800 = 2,67. To znamená, že tři produkty pro danou kancelář budou stačit.
Upozorňujeme, že světelný tok moderních LED žárovek se může lišit od standardních hodnot. V katalogu výrobce je tento ukazatel také uveden mezi charakteristikami produktu. Nezapomeňte to vzít v úvahu. Takže u modelu BURO S opal je to 2100.
Plošný vzorec s korekčním faktorem
V tomto případě bude požadovanou hodnotou úroveň osvětlení (v Luxech). Stručně řečeno, vzorec vypadá takto:
E = η * F / S , kde
F je světelný tok dopadající na povrch.
S je plocha povrchu.
η je korekční faktor. Faktem je, že na povrch se dostane pouze část světla a část se po cestě rozptýlí. Ve výchozím nastavení programy a světelné kalkulačky nastavují tuto proměnnou na 0,5.
Trochu více času, trpělivosti a můžete získat přesnější hodnoty. K tomu vypočítáme koeficient místnosti.
S je plocha místnosti,
A je délka místnosti,
H je délka segmentu mezi lampou a povrchem, na který dopadá světlo.
Abyste pochopili, jaká část toku bude použita po disipaci a jaká hodnota η by měla být dosazena do vzorce, podívejte se na níže uvedenou tabulku.
Pojďme si to ověřit v praxi. Řekněme, že máme showroom šperků 6*5m v obchodním centru s výškou stropu 4m. Výška pultu je 110 cm.Počítá se s montáží lineárních stropních mikrohranolů Ziverd BURO s 18 s ukazatelem 2100 lm.
Nejprve vypočítejme pokojový faktor:
i u30d 6 / (5 + 4) * (1,1-0,94) uXNUMXd XNUMX
Podle tabulky je náš světelný tok 40%.
Nyní můžeme najít úroveň osvětlení:
E u0,4d 2100 * 30 / 28 uXNUMXd XNUMX (lx)
Podle “SNiP 23-05-95” by osvětlení obchodní podlahy klenotnictví mělo být 300 luxů. Potřebujeme tedy 11 Ziverd BURO s 18 kusy.
Podobným způsobem můžete vypočítat výrobní osvětlení a dílnu. Zároveň je nutné vzít v úvahu rozměry prostor, výšku strojů a pracovišť, vykonávané činnosti a standardy osvětlení pro každé pracoviště. Pokud použijeme závěsná svítidla, například Ziverd KRONA MP 50, je třeba vzdálenost vypočítat nikoli od stropu k povrchu, ale od samotného svítidla.
Moderní metody osvětlení výpočtu osvětlení
Pokud vás nebaví počítat na kus papíru pomocí kalkulačky nebo udržovat tabulky v Excelu, pak se můžete obrátit na moderní metody.
Na internetu najdete několik programů a aplikací pro rychlý výpočet osvětlení průmyslových prostor a obytných místností. Jsou mezi nimi jak elementární editory s intuitivním rozhraním, online kalkulačky, tak komplexní softwarové produkty pro designéry a architekty (například Dialux, Relux, Light-in-Night Road). Čím je program složitější, tím více příležitostí otevírá a tím více faktorů bere v úvahu. Například pro perfekcionisty a ty, kteří se profesionálně věnují elektrickému osvětlení, bude důležité vzít v úvahu složitou architekturu prostoru, přítomnost a velikost rohů, prvky interiéru a možnost kombinace svítidel.
Softwarové produkty lze nalézt v placené i bezplatné verzi. Pokud je první možnost nezbytná pro profesionály, začátečníci budou mít dostatek základních funkcí.
Co dalšího je třeba vzít v úvahu při výpočtu výkonu osvětlení?
V závislosti na barvě povrchu různě odráží světlo. V tmavých a světlých místnostech získáme odlišný vizuální výsledek instalací stejných zařizovacích předmětů.
Proto se při výběru lamp vyplatí zvážit koeficient odrazu. Úroveň odrazu primárních barev je následující:
- 70 % – bílá;
- 50% – světlá (například béžová, nahá, šampaňské);
- 30 % – šedá;
- 10% – tmavé (odstíny modré, hnědé, vínové atd.);
- 0 % – černá;
Celková hodnota se vypočítá velmi jednoduše: stačí sečíst koeficienty stěn, podlahy a stropu a vydělit třemi.
Řekněme, že do kanceláře nainstalujeme opálová svítidla Ziverd BURO 36 s hodnotou 4250 lm.
Naše stěny jsou broskvové, strop je bílý a podlaha je z šedého linolea. Celkový koeficient odrazu bude (70+50+30)/3 = 50 %
LED v obytné a průmyslové budově
LED žárovky již prokázaly svou účinnost, hospodárnost a šetrnost k životnímu prostředí. Pokud plánujete renovaci a přecházíte na LED osvětlení, existují 2 způsoby, jak určit počet potřebných svítidel:
1. Vypočítejte osvětlení LED podle výše uvedených vzorců.
2. Porovnejte světelný tok, který získáte z instalovaných halogenových nebo žárovek, s výkonem LED zdrojů. Chcete-li to provést, musíte se vrátit k prvnímu stolu. Například 100wattová žárovka produkuje asi 1200 lumenů. Pro stejný průtok budete potřebovat 15wattovou LED lampu.
LED zařízení jsou nejen praktická, ale také příležitostí pro kreativitu. S jejich pomocí můžete vytvořit jedinečný design osvětlení, zvýraznit pracovní a volnočasové prostory.
Jejich hlavní funkce:
- Obecné elektrické osvětlení. Zde je nejlepší použít malý počet výkonných zařízení.
- Vytvoření pohodlných podmínek na pracovišti. V kancelářích, výrobních provozech, zasedacích místnostech, ale i na recepcích, pultech jsou potřeba směrové světelné zdroje.
- Vzhled interiéru. Zde si můžete „hrát“ s barvami, velikostmi a tvary. S pomocí velkého množství nízkoenergetických LED svítidel lze vytvořit zajímavé vizuální efekty.
Abyste se vyhnuli „tmavým místům“ při kombinování různých svítidel, je důležité vzít v úvahu všechny objekty v prostoru. A pro pracovní osvětlení mají velký význam přirozené světelné zdroje. Designéři se při plánování firemních prostor snaží umístit pracoviště tak, aby využívali co nejvíce přirozeného světla. Toto řešení je nejpohodlnější pro zdraví očí a ekonomické pro rozpočet.
Nejbližšího efektu (úspora + komfort) lze dosáhnout s LED žárovkami. Žádné blikání, minimální tvorba tepla, působivá životnost (až 100 tisíc hodin), bezpečná likvidace – to vše dělá z LED technologie nejracionálnější pro moderní společnost.
Existují další funkce takových zařízení. Světla se stmívačem vám umožní upravit jas podle vašich potřeb a přání. Ve výrobních závodech a mnoha komerčních zařízeních vyžadujících osvětlení XNUMX/XNUMX jsou stmívací LED chytrou volbou.
Ať už zvolíte jakoukoli metodu – online nebo pomocí vzorců, přejeme vám efektivní konstrukční řešení pro práci i volný čas.
Jaké by mělo být osvětlení
Při plánování osvětlení musíte nejprve určit cílové osvětlení, které odpovídá normám, a vypočítat celkový světelný tok, který by měla svítidla v místnosti poskytovat.
Stanovení norem je snadné – buď hledáme svůj typ místnosti v tabulkách SanPiN 2.21 / 2.1.1 / 1278-03 “Hygienické požadavky na přirozené, umělé a kombinované osvětlení obytných a veřejných budov” a SP 52.13330.2011. 150 “Přirozené a umělé osvětlení”, nebo souhlasíme se základním požadavkem na osvětlení bytových prostor – 400lx nebo kancelářských prostor s počítači – XNUMXlx.
Hrubý odhad požadovaného světelného toku
Standardně se výpočet osvětlení provádí v programu Dialux. Ale výsledek, alespoň přibližně, musí být znám předem, aby bylo možné porovnat data s odhadem „od oka“.
Jak se píše i na Wikipedii, průměrné osvětlení povrchu je poměr světelného toku, který na něj dopadá, k ploše. Ale ve skutečné místnosti část světelného toku lampy nedosáhne pracovních rovin a zmizí na stěnách. Osvětlení v místnosti je poměr celkového světelného toku svítidel k ploše místnosti s korekčním faktorem “η”.
Podíl světla “η”, které dopadá na pracovní plochy, lze odhadnout okem. V nejobecnější aproximaci pro velmi průměrnou místnost s nějakým druhem svítidel se na pracovní plochy dostane asi polovina světla, což znamená, že pro velmi hrubý odhad lze použít koeficient η = 0,5.
Například v místnosti o ploše 20 m 2 svítidlo se světelným tokem 700 lm (odpovídá 60 W žárovce) vytvoří osvětlení E = 0,5 × 700 lm / 20 m 2 = 18 lx. A to znamená, že k dosažení standardu 150 lx potřebujete F = 700 lm × (150 lx / 18 lx) = 5800 8 lm, neboli ekvivalent 60 klasických žárovek po XNUMX W!
(Půl kilowatt žárovek pro malou místnost! Je jasné, proč jsou standardy osvětlení obytných prostor mnohem nižší než pro instituce a proč dlouho nikdo neosvětluje instituce žárovkami.)
Přesnější metoda ručního výpočtu
Ale protože místnosti mají různé stěny, různé tvary, vysoké nebo nízké stropy, korekční faktor se nemusí nutně rovnat 0,5 a je pro každý případ jiný: v praxi od 0,1 do 0,9. Vzhledem k tomu, že rozdíl mezi η = 0,3 a η = 0,6 již znamená náběh výsledků o faktor dva.
Přesnou hodnotu η je třeba převzít z tabulek faktoru využití světelného toku, vyvinutých ještě v SSSR. V plné podobě s vysvětlením tabulky uvádím v samostatném dokumentu. Zde použijeme výpis z tabulek pro nejoblíbenější případ. Pro standardní světlou místnost s odrazivostí stěn a podlahy stropu 70 %, 50 %, 30 %. A to u stropních svítidel, která svítí pod sebe a trochu do strany (tedy mají standardní, tzv. “kosinusovou” křivku svítivosti).
Tab. 1 Koeficient využití světla pro kosinusová stropní svítidla v místnosti s odrazivostí stropu, stěny a podlahy 70 %, 50 % a 30 %.
Levý sloupec tabulky obsahuje index místnosti, který se vypočítá podle vzorce:
, kde S je plocha místnosti vm 2, A a B jsou délka a šířka místnosti, h je vzdálenost mezi svítidlem a vodorovnou plochou, na které počítáme osvětlení.
Pokud nás zajímá průměrné osvětlení pracovních ploch (stolů) v místnosti o ploše 20 m 2 se stěnami 4 m a 5 m a výškou zavěšení lampy nad stoly 2 m, bude se index místnosti rovnat i = 20 m2 / ( ( 4 m + 5 m) x 2,0 m) = 1,1. Když se ujistíme, že místnost a lampy odpovídají těm, které jsou uvedeny v popisku tabulky, získáme faktor využití světelného toku 46 %. Faktor η = 0,46 je velmi blízký odhadu η = 0,5. Průměrné osvětlení pracovních ploch s celkovým světelným tokem 700lm bude 16lx a k dosažení cílové hodnoty 150lx bude zapotřebí F = 700lm × ( 150lx / 16lx ) = 6500lm.
Pokud by ale stropy v místnosti byly o půl metru vyšší a místnost nebyla „světlá“, ale „standardní“ místnost s odrazivostí stropu, stěn a podlahy 50 %, 30 % a 10 %, využití světelného toku faktor η by byl (cm . rozšířená verze tabulky) η = 0,23 a osvětlení by bylo přesně poloviční!
Kontrola výpočtů Dialux
Postavme místnost v dialuxové místnosti 4 × 5 m, výšku 2,8 m, s výškou pracovní plochy 0,8 m a stejnými koeficienty odrazu jako při ručním počítání. A zavěsíme 9 kusů malých lamp s klasickým kosinusovým diagramem každé 720lm (6480lm na kruh).
Rýže. 1 Jako příklad svítidlo Philips BWG201 se světelným tokem 720 lm a jeho klasickým „kosinusovým“ rozložením světla
Dosáhneme průměrného osvětlení pracovních ploch 150lx, jak jsme ručně odhadli? Ano, výsledek výpočtu v Dialuxu je 143 luxů (viz obr. 2) a v prázdné místnosti bez nábytku a lidské postavy – 149 luxů. V osvětlovací technice se hodnoty, které se liší o méně než 10 %, považují za stejné.
Rýže. 2 Výsledek výpočtu v dialuxu – průměrné osvětlení pracovní plochy (s bezpečnostním faktorem 1,0) bylo 143lx, což odpovídá cílové hodnotě 150lx.
Rýže. 3 Krásné obrázky, kterým lidé věří.
závěr:
Hrubý odhad pomocí primitivní metody podle vzorce E = 0.5 × F / S zabere 1 minutu času, další 3 minuty objasnění faktoru využití podle tabulek, asi 20 minut projekt v dialuxu po nějakém zaškolení a dalších 20 minut, pokud chcete „ukázat krásu“. Dialux vyrábí velmi krásné obrázky (viz obr. 3), které stojí za námahu, protože jim lidé věří. Ale z hlediska poměru efektivity a nákladů na pracovní sílu je osvětlení z ruky do ruky bezkonkurenční. Ruční počítání je jednoduché, spolehlivé a efektivní jako lopata, dává jistotu a porozumění.
