Световой поток формула: Как рассчитать количество светильников в офисном помещении — блог о коммерческой недвижимости AMO.ru

Как выполняется расчет освещения: основные методы

Методы расчета освещения

Расчет светового освещения методом светового потока, точечным, или способом удельной мощности, может быть осуществлен для любого помещения. Но если метод коэффициента использования светового потока применяется для расчета общего равномерного освещения, то точечный метод чаще используют для расчета освещенности локальных мест, а метод удельной мощности — для определения примерной мощности светильников.

Кроме того, метод расчета зависит от известных параметров освещения и его конечного назначения. Поэтому, дабы не быть голословными, давайте разберем каждую из этих методик отдельно и по этапам.

Содержание

• Методы расчета освещения
  • Расчет по методу коэффициента использования светового потока
  • Расчет точечным методом
  • Расчет способом удельной мощности
• Выбор метода расчета
• Вывод

Методы расчета освещения

Как мы уже указали выше, существует три основных способа расчета освещения – это метод коэффициента использования светового потока, точечный метод и метод удельной мощности. Давайте разберем каждый из них по отдельности.

Расчет по методу коэффициента использования светового потока

Данный метод расчета, может быть выполнен для двух случаев – когда известно точное количество ламп и необходимо рассчитать их мощность, или, когда известна мощность ламп и необходимо рассчитать их количество. Давайте рассмотрим оба варианта.

Расчет производится по формуле:

Формула расчета методом коэффициента использования

Давайте рассмотрим каждое из значений из этой формулы по отдельности, и разберемся от чего оно зависит.

Часть табл.1 СНиП 23-05-95

Итак:

• E_min – это минимальное нормируемое значение освещенности для данного помещения. Данное значение задается табл.1 СНиП 23-05-95, и зависит от таких показателей как характеристика зрительной работы, характеристик фона и типа освещения. Для отдельных помещений данный показатель приведен в табл.2 СНиП 23-05-95.

Часть табл.2 СНиП 23-05-95

• S – это площадь помещения. Здесь все достаточно логично, ведь чем больше площадь помещения, тем большее количество света необходимо для ее освещения. И не учитывать этот фактор мы не можем.
• K_з – это коэффициент запаса. Этот показатель учитывает, что в процессе эксплуатации лампа будет подвергаться загрязнению, и ее световой поток будет снижаться. Кроме того, данный показатель позволяет учесть снижение отраженной составляющей от стен потолка и других поверхностей. Ведь в процессе эксплуатации краски этих поверхностей тускнеют, и так же поддаются загрязнению. Инструкция советует принимать коэффициент запаса для ламп накаливания равным 1,3, а для газоразрядных ламп равным 1,5. Более точно его можно выбрать по табл.3 СНиП 23-05-95.

Выбор коэффициента запаса

• Z – коэффициент неравномерности освещения. Данное значение зависит от равномерности распределения светильников по всей площади помещения, а также от наличия затеняющих объектов. Вычисляется данное значение по формуле:

Коэффициент неравномерности освещения

E_ср – это среднее значение освещенности в помещении, а E_min – соответственно его минимальное значение.

Обратите внимание! Для большинства помещений, неравномерность освещения строго ограничена. Так, для помещений, в которых выполняются работы I—II зрительных разрядов, коэффициент Z не должен превышать 1,5 для люминесцентных ламп, или 2 для других источников света. Для остальных помещений, данный коэффициент составляет 1,8 и 3 соответственно.

• N – это количество светильников, установленных в помещении. Он зависит от выбранной системы освещения.
• n – количество ламп в светильнике. Если применяются одноламповые светильники, то его значение равно единице. При большем количестве, ставим соответствующее число.
• ɳ — коэффициент использования светового потока. Он определяется как соотношение излучаемого и падающего на рабочую поверхность, светового потока всех ламп. А вот для его определения следует использовать специальную справочную литературу. Ведь данный параметр является производной от индекса помещения, коэффициента отражения стен и потолка, а также от типа светильника.

Таблица выбора коэффициента использования светового потока

Методом коэффициента использования светового потока, можно произвести расчет и количества необходимых светильников, при известной величине светового потока. Для этого следует использовать формулу —

Метод коэффициента использования для расчета количества светильников

Величины в этой формуле не отличаются от рассмотренного выше варианта, поэтому более детально данную формулу рассматривать не будем.

Расчет точечным методом

Расчет точечным методом содержит некоторые отличия для точечных светильников, и для так называемых, световых полос. Под световыми полосами подразумевают люминесцентные лампы. Давайте рассмотрим оба варианта.

Расчет точечным методом

Итак:

• Начнем с расчета точечных светильников. На самом первом этапе расчета, нам следует вычислить высоту Н_р. Данная высота является разностью между высотой подвеса светильника и нормируемой высотой минимальной освещенности.

Расчет величины Нр

• Высота подвеса светильника — это расстояние от потолка до непосредственно лампы. Она зависит от строения светильника.

Расчет угла α

• С нормируемой высотой минимальной освещенности, все немного сложнее. Как мы уже говорили выше, в табл. 2 СниП 23-05-95 вы можете найти минимально допустимое освещение практически для любого помещения.
• В то же время высота, для которой указана данная норма, может отличаться. Обычно она варьируется от 0 до 1,0 метра. Это обусловлено тем, что в одних помещениях необходимо обеспечить максимальную освещенность в районе пола, а для других на уровне движения или стола, то есть 0,7 метра.
• Для того чтобы получить высоту Н_р, необходимо от высоты помещения вычесть две рассмотренные выше высоты.

Чертим план помещения с расстановкой на нем светильников

План помещения с большим количеством светильников

• Теперь нам следует начертить план помещения и размещения светильников, на котором мы должны определить равноудаленную точку от всех светильников в помещении. Именно для нее будет производится расчет. Кроме того, масштабированный план значительно облегчит расчет точечным методом освещения в любом помещении. Ведь это позволит вычислить расстояние от любого из светильников до расчётной точки – обычно его обозначают d.
• Вычисление величин Н_р и d, нам было необходимо для получения значения горизонтальной освещенности в искомой точке. Эта величина вычисляется по специальным графикам пространственных изолюксов. А этот график зависит от типа светильников.

На фото графики пространственных изолюксов

• Найдя параметр Н_р на оси ординат, а параметр d на оси абсцисс, на их пересечении мы получим условную освещенность в искомой точке от данного светильника.
• Но нам необходимо найти условную освещенность в данной точке от каждого расположенного поблизости светильника, а затем суммировать их значение. Таким образом мы получим величину Е_е.
• Теперь, для расчета точечным методом, пример формулы будет следующим –

Формула расчета точечным методом

• В этой формуле, 1000 – это условный световой поток лампы. Е_н – нормируемая освещенность, k_з – коэффициент запаса, выбор которого мы рассматривали в предыдущем разделе нашей статьи.
• µ — это коэффициент добавочной освещенности от соседних светильников и отраженного света. Обычно значение данного показателя принимают от 1 до 1,5.

Но для люминесцентных ламп данный расчёт не подходит. Для него разработан так называемый точечный метод расчета светящихся полос. Суть данного метода идентична варианту, рассмотренному выше, и его вполне можно сделать своими руками.

Расчет для светящихся полос

Для начала, как и в первом варианте, вычисляем значение Н_р. Затем рисуем план помещения и расположения светильников.

Обратите внимание! План следует создавать с соблюдением масштаба. Это необходимо для определения точки А, для которой мы производим расчет. Эта точка будет расположена посередине светящейся полосы, то есть лампы, и удалена от этой середины на расстояние р.

План помещения и пространственные изолюксы для расчета светящихся полос

• На следующем этапе, определяем линейную плотность светового потока. Делается это по формуле F=F_св×n/L. Для этой формулы F_св – это световой поток светильника. Его значение равно сумме световых потоков всех ламп в светильнике. N – это количество светильников в полосе. Обычно таких светильников один, но могут быть и другие варианты. L – это длина лампы.
• На следующем этапе, нам необходимо найти так называемые приведенные размеры – р* и L*. Р* = p/H_p, а L*=L/2 ×H_p. Исходя из этих приведенных размеров, по графикам линейных изолюксов находим относительную освещенность в заданной точке. Дальнейшие вычисления выполняем по той же формуле, как и для точечных светильников.

Расчет способом удельной мощности

Последним возможным вариантом расчета освещения, является метод удельной мощности. Данный метод относительно прост, но не дает точных результатов. Кроме того, он требует использования большого количества справочной литературы, приведенной на видео.

Суть данного метода сводится к следующему. Прежде всего, определяем величину Н_р. Ее мы искали во всех описанных выше вариантах, поэтому не будем на ней останавливаться более подробно.

Таблицы выбора удельной мощности светильников

• Дальнейший расчет производится по таблицам. В них мы определяем необходимую для данного помещения удельную мощность всех светильников – Р_уд.
• После этого можно определить мощность одной лампы. Делается это по формуле –

Формула расчета удельной мощности

Где S – площадь помещения, а n – количество ламп.

Исходя из полученного значения, находим ближайшее большее значение существующих ламп. Если мощность ламп не соответствует требованиям светильника, то увеличиваем количество светильников, и повторяем расчет методом удельной мощности.

Выбор метода расчета

Имея представление, каким образом производится расчет, давайте рассмотрим, какой из способов выбрать конкретно для вашего случая. Ведь различные методы расчета предназначены для различных помещений и условий.

Итак:

• Начнем с метода коэффициента использования светового потока. Данный способ нашел достаточно широкое применение. Преимущественно его применяют для расчета общего освещения в помещениях, не имеющих перепадов высот по горизонтали. Кроме того, данный способ не сможет выявить затененные участки, и произвести расчет для них.

Выбираем метод расчета освещенности

• Для этих целей существует точечный метод. Он применяется для расчета местного освещения, затененных участков и помещений с перепадом высот, а также наклонных поверхностей. Но вот общее равномерное освещение таким методом посчитать достаточно сложно — ведь он не учитывает отраженные и некоторые другие составляющие.
• А вот способ удельной мощности, является одним из наиболее простых. Но в то же время он не дает точных значений, и преимущественно используется в качестве приближенного. С его помощью определяют приближенное количество светильников и их мощность.

Кроме того, данный расчет позволяет определить, какова приближенная цена монтажа и эксплуатации данной осветительной системы.

Вывод

Конечно, такие сложные методологии совершенно не нужны, если вы просто создаете освещение рассады в домашних условиях. Для этого и подобных случаев, достаточно применить нормируемый показатель минимальной освещенности, умножив его на площадь помещения.

А уже, исходя из полученного значения, выбрать количество и мощность ламп. Но если говорить о промышленных масштабах, то здесь без тщательного расчёта не обойтись. И лучше в данном вопросе не заниматься самодеятельностью, а довериться профессиональным конструкторским бюро.

Расчет освещенности

Содержание

• Как выполняется теоретическое определение уровня освещения
• Вариант вычисления освещенности в помещении
• Как подобрать коэффициенты для расчета освещенности
  • Выполним подбор лампы для освещения
• Заключение

Правильный выбор уровня освещенности помещения считается одним из условий комфортного пребывания и четко нормируется нормативными документами по охране труда, рядом ГОСТов и, конечно, сводом строительных норм и правил № 23-05-95. Расчет освещенности помещения в доме выполняется специалистами на этапе проектирования, а в ходе приемки новостройки показатель может контролироваться приемной комиссией. На самом деле знать уровень освещенности в доме важно еще потому, что от этого зависит здоровье человека и состояние его зрения.

Как выполняется теоретическое определение уровня освещения

Методика расчета освещения сводится к получению значения потребного светового потока одной лампы, используемой для освещения помещения в конкретных условиях, с заранее известными характеристиками. Проще говоря, составляют упрощенную модель – лампочка под потолком в пустой комнате. На основании модели, зная из рекомендаций СНиПа уровень освещенности для данной категории помещений, определяют световой поток лампы и ее мощность.

Для расчета освещения и светового потока потребуется знать:

• Норму освещенности для конкретного типа помещений, обычно в справочниках освещённость обозначается индексом Е_н, измеряется в люксах, Лк;
• Общая площадь комнаты – S, единица измерения в м²;
• Три поправочных коэффициента – k— норма запаса, z— поправка на неравномерность источника света, n_c— коэффициент эффективности использования потока света;
• Количество световых приборов N, и число лампочек в одном приборе – n.

Для того чтобы правильно рассчитать световой поток лампы, необходимо взять данные из справочных таблиц, использовать сведения о геометрии помещения и характеристики источника света, подставить их в известную формулу, определяющую величину светового потока.

Формула светового потока выглядит так:

Ф_л=(Е_н∙S∙k∙z)/(N∙n∙n_c).

Совет! При использовании старых справочников обращайте внимание на размерность приведенных величин.

После вычисления по формуле получим величину светового потока для одной лампы в люменах. Остается только правильно подобрать требуемый вариант источника света. Аналогичным способом решается обратная задача расчета освещенности, а именно — по известным данным светового потока Ф_л для конкретной лампочки, зная остальные характеристики и коэффициенты, можно рассчитать освещение для конкретных условий по формуле: 

Е_н=(Ф_л∙N∙n∙ n_c)/(S∙k∙z).

Вариант вычисления освещенности в помещении

В том, как выполняется расчет значения количества свет и освещения, нет ничего сложного, необходимо только точно соблюдать рекомендации и правильно выбирать данные из справочных таблиц. Для примера возьмем обычную комнату площадью в 20 м² со стандартной высотой потолка в 250 см. Для упрощения будем считать, что потолок белый, матовый, а стены имеют однотонное покрытие без глянца, бежевого цвета. Все эти данные нужны для расчета освещенности или освещения.

В качестве осветительного прибора используется потолочный светильник из пяти лампочек, каждая из которых закрыта рассеивающим белым плафоном. Плоскость ламп находится на высоте 2,3 м.

Для расчета освещения потребуются следующие справочные данные:

1. Табличные сведения по коэффициенту использования светильника;
2. Расчет коэффициента использования светового потока;
3. Поправку на неравномерность;
4. Коэффициент запаса.

Первый пункт при определении величины освещенности придется взять из таблицы, остальные получают коррекцией или простеньким вычислением по характеристикам комнаты.

Как подобрать коэффициенты для расчета освещенности

Наиболее простым является подбор поправки на неравномерность и коэффициент запаса. Последний параметр используется, чтобы в расчете освещенности учесть снижение плотности светового потока лампы из-за оседания слоя пыли. Для жилых помещений, с содержанием пыли в воздухе менее 1мг на куб объема, для расчета принимается значение, равное 1,2 для наэлектризованных люминесцентных лампочек. Для обычных накаливания 1,1 и для наиболее холодных низковольтных светодиодных приборов коэффициент берут равным 1.

Поправка на неравномерность используется для того, что учесть характер работы в помещении. Для ламп с нитью накаливания он равен 1,15, для светодиодов принимают 1,1.

Коэффициент эффективности использования потока определяется расчетом индекса по формуле:

i=S/((a+b)∙h),

где S — площадь пола комнаты, a, b, h – длина, ширина и высота соответственно. Для нашего случая расчет индекса дает значение в 0,9 единиц. Зная индекс освещенности комнаты, процент отражения – для белой поверхности потолка- 70%, для бежевых стен -50% и серого пола – 30%, расположение светильника на потолке, определяем из таблиц необходимый для расчета коэффициент эффективности использования потока n_c=0,51.

Выполним подбор лампы для освещения

Зная необходимые числовые значения коэффициентов, подставляем их в формулу светового потока для нашего случая Ф_л=(Е_н∙S∙k∙z)/(N∙n∙n_c)=(150 * 20,0 * 1 * 1,1)/(1 * 0.51 * 5)=3176,25/2,55=1245 Лм. Это значит, для выбранного нами помещения, при норме освещенности Е_н=150 люкс, световой поток одной светодиодной лампы должен составлять 1245 Лм. Чтобы для завершения расчета правильно подобрать источник света, потребуется сравнить несколько вариантов осветительных приборов с разными температурами света, от наиболее теплого в 2750К до холодного белого в 4500К.

Этот этап расчета является наиболее трудоемким. В номенклатуре современных источников света существуют четыре основных типа:

• Галогеновые лампочки;
• Лампы с ниткой накаливания;
• Люминесцентные приборы;
• Светодиодные источники света.

Существуют условные таблицы соответствия светоотдачи или плотности светового потока и потребляемой мощности. В нашем примере использовались данные таблиц. Наиболее распространенная лампа с нитью дает относительно мягкий теплый свет, но имеет низкую светоотдачу. По расчету освещенности для того, чтобы обеспечить поток в 1245Лм, можно взять лампочку в 100 Вт, которая выдает световой поток 1300 Лм. Среди галогеновых лампочек ближайшая по характеристикам в 75 Вт выдает 1125 Лм, что явно недостаточно. Более близкими характеристиками обладают люминесцентная лампа в 20 Вт и 1170 Лм, светодиодная в 12 Вт и 1170 Лм.

Выбираем последний вариант и выполняем расчет освещенности в помещении по приведенной выше формуле Е_н=(Ф_л∙N∙n∙n_c)/(S∙k∙z). В результате получаем значение, равное 141 люкс, что допускается нормами СНиП. Для гостиной и спальни величина освещенности должна составлять от 100 до 200 люкс, для кухни 200-300 люкс, для ванной и санузла 50-150 люкс. При желании, используя приведенную методику, можно пересчитать самые разные варианты освещенности при различных источниках света. Самым экономичным получился светодиодный вариант, при потреблении 12х5=60 Вт светильник выдавал 5850 Лм, что соответствует мощности 500 Вт лампы накаливания.

Самое примитивное вычисление можно выполнить, руководствуясь правилом — для 1 м² требуется источник освещения мощностью в 20 Вт. Но такое определение мощности прибора освещения может быть выполнено только для квадратного помещения с белыми стенами и потолком, с потолочным расположением светильника. Для остальных случаев погрешность составит более 20%.

Заключение

Методика расчета освещения, указываемая в СНиП и основанная на статистическом материале, составлялась в эпоху, когда кроме ламп накаливания и люминесцентных приборов, других вариантов не существовало. Если руководствоваться только этими правилами, то наиболее выгодными и комфортными должны быть светодиодные светильники с максимальной температурой освещенности в 4-5 тыс. К. На практике такие лампы оказываются очень раздражающими и слепящими при длительном пользовании, поэтому нередко хозяева сознательно идут на использование более теплых ламп накаливания, как более комфортных. Расчет освещенности этого не учитывает.

• Как подобрать люстру под интерьер

• Как повесить люстру на натяжной потолок

• Освещение в гараже светодиодное, автономное, ламповое

• Как подключить люстру к двухклавишному выключателю

Плотность светового потока | освещенность | Освещение | Люкс | Световой поток

Плотность светового потока | освещенность | Освещение | Люкс | светящийся выход | Световое излучение

База знаний по проектированию и моделированию освещения

|
Контакты |
Карта сайта
| Поиск

Освещение — это устаревший термин для обозначения Освещенности.

Коэффициент светового излучения является устаревшим термином для
Светящийся выход.

(Условия Фотометрия )

Плотность светового потока фотометрически взвешена
плотность лучистого потока , что означает
световой поток на единицу площади при
точка на поверхности, где поверхность может быть реальной или мнимой.
Воображаемая поверхность может быть использована, например, для
измерить или рассчитать освещенность в любом месте в космосе, может быть
для определения коэффициента дневного света на рабочей плоскости.

Есть два случая:

• Освещенность (обычно «Е» в формулах) — это общее
  количество видимого света, освещающего (падающего на)
  точка на поверхности со всех направлений над поверхностью.
  Эта «поверхность» может быть физической поверхностью или воображаемой плоскостью.
  Поэтому освещенность эквивалентна излучение
  взвешенная с кривой отклика человеческого глаза.

  Стандартная единица освещенности люкс (lx)
  люмен на квадратный метр (лм/м ² ).

  Есть несколько старых единиц освещенности:

  фут-кандел	1 фк = 10,764 люкс.
  dalx (на канадском правила техники безопасности)	1 далкс = 10,764 люкс.
  фото (устарело)	1 ф. = 10 000 лк

  Типичные значения освещенности:

  1 люкс	полнолуние
  10 люкс	уличное освещение
  100-1000 лк	освещение рабочего места
  10 000 люкс	хирургическое освещение
  100 000 люкс	простое солнце

  Поверхность будет получать 1 люкс освещенности от
  точечный источник света, излучающий 1 кд силой света
  в его сторону с расстояния 1 м.
  
  При использовании нестандартных единиц измерения США это приводит к
  1 fc получено от источника 1 cd на расстоянии 1 фута.

• Световой поток или
  это общее количество видимого света
  оставляя точку на поверхности во всех направлениях выше
  поверхность.
  Следовательно, световой поток эквивалентен
  сияющий выход
  взвешенная с кривой отклика человеческого глаза.

  Единица измерения светового потока
  люмен на квадратный метр (лм/м ² ) .

http://www. schorsch.com/en/kbase/glossary/illuminance.html
Copyright © 2004-2020 schorsch.com

• Дом
• Программное обеспечение для освещения
  • Рэйфронт
  • Сторонние
  • Поддерживать
• Галерея
  • Студенческие работы
  • Построенные проекты
• Знания
  • Глоссарий
  • Ресурсы
  • перенаправление
• Онлайн-инструменты
  • Светильник конвертировать
• Скачать
  • Рэйфронт
  • Инструменты сияния
  • Инструменты Автокада
• Информация
  • Карта сайта
  • О нас
  • Конфиденциальность

• • Поиск по сайту:
    Силовой поиск

  • Расскажи своим друзьям!

свойства\световой поток — calculate.org

calculate.org

домашняя страница калькулятора

Световой поток — это мера воспринимаемой мощности света или интенсивности света. Поскольку световой поток является мерой свойства в воспринимаемом смысле, он корректируется с учетом того факта, что человеческий глаз чувствителен ко многим различным длинам волн света и по-разному. Световой поток может учитывать эту чувствительность, взвешивая мощность на каждой длине волны света с помощью функции светимости, которая представляет, как человеческий глаз реагирует на разные длины волн. Другими словами, поскольку человеческий глаз не имеет одинаковой реакции на световые волны всех длин волн, мы должны взвесить наши расчеты светового потока с нашим пониманием того, как глаз реагирует на разные длины волн видимого света.

Чтобы определить общий световой поток от данного источника, мы вычисляем взвешенную сумму мощности для всех длин волн света в полосе света, видимой человеческому глазу. Поскольку световой поток зависит только от человеческого восприятия света, всеми другими длинами волн за пределами видимого диапазона можно пренебречь. Единицами СИ для светового потока являются люмены, где люмен определяется как сила света в одну канделу в пределах телесного угла в один стерадиан.

Световой поток часто используется для сравнения мощности освещения лампочек. Это особенно важно при сравнении эффективности различных технологий освещения, например, при сравнении энергосберегающих ламп с лампами накаливания, которые они заменяют. Это также важно при проектировании систем освещения для офисов, общественных мест или жилых домов.

Световой поток часто путают или связывают с лучистым потоком. Важно подчеркнуть, что, хотя лучистый поток является мерой общей мощности излучаемого света, лучистый поток не регулируется в соответствии с чувствительностью человеческого глаза через уравнение светимости и, следовательно, не является одним и тем же. Однако существует понятие, известное как световая отдача, которая представляет собой отношение общего светового потока к лучистому потоку. Кто-то может захотеть рассчитать световую отдачу, чтобы определить, производит ли какой-то источник света правильный вид света в нужном количестве для освещения пространства.

Функция светимости, как описано выше, будет определять световой поток по отношению к заданной длине волны света на основе данных о том, как человеческий глаз реагирует на различные длины волн света. Математически это взвешенный интеграл спектрального распределения мощности излучения (или мощности на единицу длины волны). Весовая функция известна как функция светимости y(λ), которая безразмерна и где λ — длина волны света. Границами интеграла являются верхняя и нижняя границы видимой части спектра.

Существует также разница между фотопической и скотопической функциями светимости. Человеческий глаз реагирует на свет не только в зависимости от его длины волны, но и в зависимости от его интенсивности. В нормальных условиях освещения фотопическая функция яркости лучше всего описывает реакцию человеческого глаза на свет, в то время как скотопическая функция лучше работает в условиях низкой освещенности. Причина этого связана с дизайном глаза, который выбрала природа. При слабом освещении сетчатка глаза переключается с опосредования чувствительности к свету с помощью колбочек на использование палочек, что приводит к смещению цвета в сторону фиолетового (с пиком около 507 нанометров для молодых глаз).