Калькулятор освещения помещения (люмены и число ламп)

Освещение помещения

Что это и зачем

Калькулятор отвечает на два вопроса, которые встают при ремонте и проектировании: сколько света нужно комнате и сколько ламп для этого поставить. В основе лежит понятие освещённости — это световой поток, приходящийся на один квадратный метр поверхности, измеряется в люксах (лк). Один люкс равен одному люмену, равномерно распределённому по площади в квадратный метр. Слишком тусклый свет утомляет глаза и делает работу небезопасной, а избыточный зря жжёт электричество и слепит, поэтому освещение подбирают под конкретную задачу, а не «на глаз». Чтобы в комнате держалась нужная освещённость, суммарный поток всех ламп должен покрыть площадь пола, причём с запасом на неизбежные потери. Подробнее о самой величине — в расчёте освещённости в люксах.

Расчёт идёт в два шага: сначала находят требуемый суммарный световой поток, затем делят его на поток одной лампы и округляют вверх до целого числа. Заложенные в калькулятор формулы:

Нужный поток Φ = E · A / (Kи · Kз)
Число ламп N = Φ / поток одной лампы (округляют вверх)
Фактическая освещённость E = N · Φлампы · (Kи · Kз) / A

Что означает каждая величина

E — целевая освещённость в люксах: сколько света должно падать на рабочую поверхность. Её берут из нормы для типа помещения (готовый список в калькуляторе) или задают вручную в режиме «своя». A — площадь пола в квадратных метрах. Φлампы — световой поток одной лампы в люменах, он указан на упаковке. Его легко перепутать с мощностью в ваттах, но это разные вещи: перевести одно в другое помогает расчёт люмены ↔ ватты.

Kи · Kз — общий поправочный коэффициент, на который делят нужный поток. Он сводит вместе две потери. Коэффициент использования учитывает, что до рабочей поверхности доходит не весь свет: часть поглощают стены и потолок, часть уходит мимо. Коэффициент запаса учитывает, что лампы со временем тускнеют и пылятся, а плафоны загрязняются. В калькуляторе обе поправки сведены в одно число из диапазона 0,4–0,7: чем светлее отделка и новее лампы, тем ближе к верхней границе. Деление на дробь меньше единицы увеличивает требуемый поток — это и есть заложенный запас.

Нормы освещённости

Целевую освещённость не выбирают наугад: для каждого типа помещения и вида работы есть привычные нормы. Норму берут по самой напряжённой задаче в комнате — если за одним столом и обедают, и работают за ноутбуком, ориентируются на более высокое значение. Ниже — ориентировочные величины, из которых собран список калькулятора; точные требования для рабочих и общественных помещений устанавливает свод правил СП 52.13330.

Второй ориентир — сколько люменов даёт сама лампа. Светодиодные лампы отдают примерно 80–100 лм на ватт, лампы накаливания — всего 10–15, поэтому привычка мерить свет ваттами обманчива:

Пользоваться таблицами просто: по типу комнаты находят норму E из первой, а поток лампы Φ берут с упаковки или прикидывают по второй. Нормы приведены для средней высоты потолка около 2,5–3 м; в высоком помещении часть света теряется по пути вниз, и коэффициент разумнее взять ближе к нижней границе, а в маленькой комнате со светлыми стенами — наоборот, ближе к верхней. Если колеблетесь между двумя нормами, берите большую: добавить света диммером всегда проще, чем досверливать потолок под лишние светильники.

Как применять на практике

Число ламп из расчёта — это суммарная потребность помещения; дальше их равномерно распределяют по потолку, чтобы не осталось затемнённых углов. Обычно расстояние между соседними светильниками делают примерно равным высоте их подвеса над рабочей поверхностью — так свет ложится ровно, без ярких пятен и провалов. Если светильники получаются слишком яркими, комфортнее не выключать лишние, а поставить диммирование: как связаны заполнение ШИМ и воспринимаемая глазом яркость, показывает расчёт ШИМ-яркости с гамма-коррекцией. Автоматически убавлять и прибавлять свет по уровню дневного освещения удобно через датчик на фоторезисторе. Для протяжённой подсветки рабочей зоны вместо точечных ламп часто берут светодиодную ленту, у которой поток нормируют на метр длины.

Когда собирают собственный светильник на мощных светодиодах, каждому нужен гасящий резистор, а при последовательно-параллельном соединении — согласование по току; для цветных сцен пригодятся резисторы RGB-светодиода. Мощные светодиоды заметно греются, и под них подбирают радиатор, иначе поток и срок службы падают. Наконец, стоит заранее прикинуть стоимость электроэнергии на освещение за год — именно на счетах за свет светодиоды окупают разницу в цене.

Частые ошибки

Самая частая путаница — между люменами и люксами: на лампе написан поток в люменах, а нормируется освещённость в люксах, и это не одно и то же. Вторая ошибка — считать по ваттам: у светодиодной лампы и лампы накаливания одинаковой мощности поток отличается в разы. Третья — забыть про коэффициент и делить только на площадь; тогда света в комнате окажется меньше нормы, ведь часть потока неизбежно теряется. И наоборот, не нужно гнаться за точным попаданием в цифру нормы: округление числа ламп вверх всегда даёт небольшой перебор по освещённости, и это правильно. Ещё одна тонкость — оттенок света: тёплый и холодный свет при одинаковом потоке воспринимаются по-разному, но на число ламп это не влияет, потому что нормируется именно поток в люменах, а не цветовая температура.

Пример

Возьмём значения калькулятора по умолчанию: комната A = 15 м², норма E = 300 лк (рабочий стол), поток одной лампы Φ = 1000 лм, коэффициент Kи·Kз = 0,6. Нужный поток: Φ = 300 · 15 / 0,6 = 7500 лм. Число ламп: N = 7500 / 1000 = 7,5, округляем вверх до 8 шт. Из-за округления фактическая освещённость выходит чуть выше нормы: E = 8 · 1000 · 0,6 / 15 = 320 лк вместо 300 — тот самый небольшой запас, который и нужен.

См. также: освещённость (люкс) · люмены ↔ ватты · светодиодная лента · стоимость электроэнергии · все калькуляторы

Сколько люмен нужно на комнату?

Суммарный поток = норма освещённости (лк) × площадь (м²) / коэффициент использования и запаса (0,4–0,7). Например, для 15 м² при норме 300 лк и коэффициенте 0,6 нужно 7500 лм. Разделив на поток одной лампы, получают их число.

Какая норма освещённости?

Ориентиры: жилая комната ~150 лк, кухня и коридор ~200, рабочий стол ~300, кабинет/офис ~500, точная работа ~750 лк. Их подставляют как норму E в расчёт.