Формула расчета освещенности: расчет освещения

Содержание

Универсальная формула расчёта освещённости


Правильное освещение — это залог хорошего настроения и здоровья органов зрения. Необходимо полностью всё рассчитать, чтобы находиться в помещении было комфортно. Универсальная формула расчёта освещенности существует. Поэтому всё можно сделать в домашних условиях. Намного сложнее всё подсчитать в офисах и учебных заведениях, где существует достаточно жесткое нормирование, а результаты расчётов и проверок должны быть занесены в специальный журнал. Обычно этим занимаются профильные специалисты. Мы же рассмотрим случай, когда придётся всё решать своими силами. Вы можете испытать это в доме или квартире при ближайшем ремонте.

Официальная формула

Это единый способ отыскать искомую величину и подтвердить её расчётами. Прописывать саму формулу не имеет смысла, она предельно проста, но содержит множество различных величин. Вы должны проделать следующие действия:

  1. Перемножьте норму освещенности в люксах на площадь помещения, затем на так называемый коэффициент запаса (он не должен быть больше 0.25), а потом на поправочную постоянную для жилого помещения, составляющую 0.15.
  2. Затем нужно перемножить количество светильников, коэффициент применимости светового потока (он должен идти в паспорте к изделию), а потом на количество лампочек или светодиодов в светильнике.
  3. Поставьте пункт 1 в знаменатель, а 2 – в числитель, выполнив операцию деления. Полученная цифра и будет нормой освещенности для вашего помещения.

Эта формула работает всегда и практически безотказно. Лишь в отдельных случаях попадаются мелкие несовпадения, не влияющие на реальные результаты.

Что может сильно сбивать расчёт

Мешающих факторов накапливается просто огромное количество, особенно всё усугубляется в современном дизайне интерьера. Десятки мелких точек через цветные плафоны очень сильно создают помехи в расчёте. Поэтому для замера степени освещенности настоятельно рекомендуется использовать так называемые экспонометры. Эти приборы ранее использовали фотографы, сейчас это обычный спутник профильного специалиста по освещению. С его помощью можно одним нажатием кнопки измерить степень освещенности в люксах.


Также неправильно подобранное альбедо поверхностей (коэффициент отражения солнечных лучей) является настоящей проблемой. По площади и нормам всё сходится, а потом на практике становится слишком темно или режет глаза. Сильно поглощают лучи волокнистые материалы с матовой неоднородной структурой. А вот светлые гладкие панели работают не хуже зеркал. Зеркальные элементы также увеличивают интенсивность и яркость ещё сильнее. Поэтому поможет только экспонометр и тестовый набор светодиодов.

Об уличном освещении

Здесь также существуют свои стандарты и нормы, но они часто сильно нарушаются. В основном в нашей стране используется принцип «чтобы всё было видно и не светило по глазам». Нормы соблюдаются лишь жилищно-коммунальными структурами и дорожным хозяйством. Во дворах всё обычно организуется так, чтобы не оставалось тёмных, опасных для граждан углов.

Если говорить о приусадебном хозяйстве, то необходимо качественно всё подсчитать самостоятельно. Здесь за основу берется экономия электроэнергии. Лучше поставить 10 мелких светодиодных точек, чем один бесполезный прожектор. Вы имеете возможность моделировать всё самостоятельно под собственные потребности. Также настоятельно рекомендуется обращаться к специалистам по ландшафтному дизайну. Ведь без достаточного количества опыта справиться с поставленной задачей будет крайне сложно.

Где купить осветительные приборы

Наша компания «ПрофЭлектро» регулярно обновляет ассортимент новейшими образцами светодиодной техники, предназначенной для использования на жилых, коммерческих и промышленных объектах. Нашей отличительной особенностью является отсутствие посредников, все светильники поставляются напрямую с заводов. Они обладают длительной официальной гарантией, а цена формируется на принципе справедливости. Чтобы клиент не получил нерабочий образец, наши инженеры обязательно проводят предварительную проверку всего оборудования перед отправкой. Доставка осуществляется быстро в любой город и регион России.

Расчет освещения

Для правильной организации освещения дома недостаточно выбора мест, где будут расположены светильники. Нужно еще и правильно выбрать тип светильников и мощность ламп для них. Для этого выполняется расчет освещенности.

Существуют нормы для освещенности типовых помещений или освещаемых объектов в них. В читальном зале библиотеки, операционной, школьном кабинете света нужно больше, чем в коридоре, парадной или ванной. Для количественной оценки при расчетах используется физическая величина – освещенность, измеряемая в люксах.

Единица измерения освещенности – 1 люкс (лк, lx). Второй физической величиной, используемой при расчетах освещенности, является световой поток, измеряющийся в люменах (лм, lm). Они связаны друг с другом так: если на поверхность, площадью 1 м2 падает световой поток в 1 лм, то ее освещенность будет равна – 1 лк.

Главная цель расчетов – создание комфортного для глаз уровня освещенности на рабочей поверхности. При недостаточной или избыточной освещенности глаза будут напряжены при работе, больше уставать и с годами зрение ухудшится.

Как сделать расчет необходимого уровня освещенности?

Приблизительно расчетную мощность источников света можно подсчитать по формуле:

P=pS/N, где

P (Вт/м2) – удельная мощность освещения, зависящая от типов помещений и ламп. Наиболее часто используемые значения p приведены в таблице.

Удельная мощность освещения
Тип помещенияЛампа накаливанияГалогенная лампаЛампа дневного света
Детская комната30-9070-8018-22
Гостиная10-3525-307-9
Спальня10-2014-174-5
Коридор10-1511-133-4
Кухня12-4030-358-10
Ванная комната10-3023-276-8
Кладовая, гараж10-1511-133-4

S2)- площадь помещения;

N – количество светильников.

Из формулы видно, что большее количество светильников создают большую освещенность на той же площади при меньшей мощности ламп в них. Каждый источник света имеет свой световой поток. При одинаковой электрической мощности световой поток у ламп накаливания меньше, чем у люминесцентных, энергосберегающих, светодиодных, так как они работают на разных физических принципах. Этим и объясняется экономия электроэнергии: уровень освещенности, создаваемый лампой накаливания в 100 Вт, получается при использовании люминесцентной лампы 18 Вт.

Это – упрощенный вариант расчета, не учитывающий несколько важных факторов:

расстояния от светильника до освещаемой поверхности. Освещенность уменьшается с квадратичной зависимостью от расстояния до светильника.

конфигурации светильников. Некоторые светильники имеют отражатели, направляющие часть светового потока вниз. При отсутствии отражателей его функцию выполняет потолок. Чем больше его отражающая способность, тем большая часть светового потока будет перенаправлена.

— наличия естественного освещения. Чем больше оконных проемов, тем меньше нужно искусственного света.

цвета и материала стен, напольных покрытий, влияющего на ощущения человеком освещенности.

Для упрощенных расчетов можно воспользоваться зависимостью освещенности от площади помещения, приведенной в таблице.

Зависимость освещенности от площади помещения
Площадь помещенияОчень яркий светЯркий светМягкий свет
кв.м.500 лк300 лк150 лк
менее 6150W100W90W
6-8200W140W80W
8-10250W175W100W
10-12300W210W120W
12-16400W280W160W
16-20500W350W200W
20-25600W420W240W
25-35700W490W280W

Здесь уже подобраны оптимальные значения мощности ламп накаливания, установленных по центру помещения. Требуемую мощность нужно уменьшить в 5-7 раз при использовании люминесцентных ламп и в 10 раз — для светодиодных. Более точные значения можно определить по упаковке лампы, на которой производитель указывает, какой мощности лампы накаливания соответствует данный световой прибор.

Как измерить уровень освещенности?

Для измерения фактического уровня освещенности используют специальный прибор –люксметр. Он состоит из фотодатчика с набором светофильтров и измеряющего устройства. Принцип работы люксметра состоит в измерении сопротивления фотодатчика, изменяющегося при разном уровне освещенности. Светофильтры предназначены для изменения пределов измерений прибора.

Цифровой люксметрАналоговый люксметр

Порядок измерений освещенности люксметром:

  1. Выбираем пределы измерений фотодатчика.
  2. Размещаем фотодатчик на поверхности, на которой требуется измерить освещенность.
  3. Включаем прибор.
  4. Снимаем показания
  5. Выключаем прибор

Применение люксметра позволяет узнать, соответствует ли фактический уровень освещенности требованиям, указанным, например, в СНиП 23-05-95. А при несоответствии – выработать меры для приведения освещенности в требуемые пределы.

Оцените качество статьи:

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.

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:

  • Emin – 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.
  • Kз – 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

Eср – это среднее значение освещенности в помещении, а Emin – 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 Нр. 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 Нр, 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 Нр 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 Нр 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 Ее.
  • Теперь, для расчета точечным методом, пример формулы будет следующим –

Формула расчета точечным методом

  • В этой формуле, 1000 – это условный световой поток лампы. Ен – нормируемая освещенность, kз – 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 Нр. 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=Fсв×n/L. Для этой формулы Fсв – 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/Hp, а L*=L/2 ×Hp. 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 Нр. 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 – Руд.
  • 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

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 Ен, измеряется в люксах, Лк;
  • Общая площадь комнаты – S, единица измерения в м2;
  • Три поправочных коэффициента – k— норма запаса, z— поправка на неравномерность источника света, nc— 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:

Фл=(Ен∙S∙k∙z)/(N∙n∙nc).

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 Фл для конкретной лампочки, зная остальные характеристики и коэффициенты, можно рассчитать освещение для конкретных условий по формуле: 

Ен=(Фл∙N∙n∙ nc)/(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 nc=0,51.

Выполним подбор лампы для освещения

Зная необходимые числовые значения коэффициентов, подставляем их в формулу светового потока для нашего случая Фл=(Ен∙S∙k∙z)/(N∙n∙nc)=(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 Ен=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 Ен=(Фл∙N∙n∙nc)/(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 рассчитать освещенность помещения с целью экономии? + видео

Вечером с наступлением сумерек, а при неудачном положении окон и днем, приходится включать лампы, и возникает вопрос, как рассчитать освещенность помещения, чтобы экономить на электроэнергии и не сидеть в темноте.

Как рассчитать освещенность помещения правильно?

Комфорт в доме – это не только приятный микроклимат, радующий взгляд интерьер и потрескивающий в углу камин. Очень большое значение при создании уюта имеет правильное распределение ламп с тем, чтобы обеспечить не утомляющее глаза освещение или мягкий полумрак. В большой комнате возможно зонирование с помощью источников света, в маленькой может быть достаточно распределения их по уровням высоты, например: торшер, бра и люстра. Но, в любом случае, в каждый прибор обязательно нужно вставить наиболее подходящую по мощности лампочку. Выбирать ее придется из десятка различных вариантов, с тем, чтобы она не оказалась слишком яркой или тусклой.

Калькулятор освещённости

Укажите размеры комнаты и осветительные приборы.

При выборе оптимального уровня освещения комнат следует опираться на такие факторы, как наличие или отсутствие зеркал, цветовая гамма отделки помещения, цвет меблировки (темный или светлый). Даже высота потолков при выборе лампочек для люстры будет играть определенную роль. Также следует помнить о том, что освещение должно соответствовать назначению помещения. В спальне наилучшим вариантом будет приглушенный свет, в рабочем кабинете яркая лампочка понадобится только в районе письменного стола, в гостиной лучше использовать разные варианты. Мощность иллюминации обычно принимается на квадратный метр, пример можно увидеть в таблице далее.

Общепринятые нормы освещенности при высоте потолка помещения не более 3 м

Помещения с приглушенным светом

Спальня

10 – 12 Вт на квадратный метр

Помещения со средним уровнем света

Санузел, рабочий кабинет, детская

15 – 18 Вт на квадратный метр

Помещения с самой яркой иллюминацией

Гостиная

20 Вт на квадратный метр

Простейший способ, как рассчитать освещенность помещения, заключается в формуле P = (p . S)/N, в которой p является удельной мощностью, как правило принимаемое за 20 Вт/м2, S – площадь помещения, а N – количество ламп. Однако эта формула даст лишь приблизительную цифру и не покажет достоверно необходимость добавить или, наоборот, убавить яркость света. Начать с того, что удельная мощность для каждой комнаты своя, и может изменяться в зависимости от того, какого типа лампочка вставлена в патрон. Убедиться в этом можно, заглянув в таблицу.

30-9070-8018-22

Тип помещенияЛампа накаливанияГалогеновая лампаЛампа дневного света
Детская комната
Гостиная

10-35

25-30

7-9

Спальня

10-20

14-17

4-5

Коридор

10-15

11-13

3-4

Кухня

12-40

30-35

8-10

Ванная комната

10-30

23-27

6-8

Кладовая, гараж

10-15

11-13

3-4

Что нужно учесть при вычислении необходимой яркости ламп?

Итак, мы рассмотрели наиболее простой метод вычисления возможной мощности иллюминации в помещении. Но, опять же, это суммарная мощность. Можно вкрутить 2 лампочки по 100 Вт или 4 лампочки по 50, распределив их более широким фронтом. Что изменится? Количество источников света. Логично, что разместив двухрожковую и очень яркую люстру в центре комнаты, сидя к ней спиной за столом, вы будете видеть свою тень на рабочей поверхности. И несложно догадаться, что размещение 4 ламп с суммарной мощностью, идентичной предыдущему варианту по разным зонам помещения, включая и рабочую, даст куда больший эффект.

До того, как рассчитать количество светильников, следует учесть высоту потолка и рабочей поверхности. Выше приведена таблица норм яркости освещения комнаты для потолков до 3 метров. А если они гораздо выше? Тогда те же показатели следует умножить на 1.5, а после 4 метров – на 2. В идеале следовало бы учитывать при вычислениях и естественные источники освещения, то есть окна, но пересчитать количество проникающих через них люмен вряд ли представляется возможным. А вот для ламп это вполне осуществимо, если воспользоваться таблицей.

Источник

Мощность
(Ватт)

Световой поток
(люмен) (Фл)

Средний срок службы
(часы)

Лампа накаливания
теплый белый свет

15
25
40
60
75
100

90
230
430
730
960
1380

1000
Галогеновая лампа 12 В
теплый белый свет

20
35
50
75

340
670
1040
1280

2000 — 4000
Галогеновая лампа 220 В
теплый белый свет

100
150
200
300
400
500

1650
2600
3200
5000
6700
9500

2000 — 4000
Люминисцентная лампа
теплый белый свет
холодный белый свет
нейтральный белый свет

4
6
8
13
15
16
18
36
58

120
240
450
950
950
1250
1350
3350
5200

7500 — 8500
Ртутная лампа
теплый белый свет
нейтральный белый свет

50
80
125
250
400

2000
4000
6500
14000
24000

8000 — 12000
Натриевая лампа
желтый свет

35
50
70
100
150
250
400

2000
3500
5600
9500
15500
30000
51500

8000 — 10000
Металлогалогеновая лампа
теплый белый свет
холодный белый свет

39
75
150

3000
5100
12500

6000 — 9000

Поэтому обратим внимание не на внешние факторы, а на внутренние, то есть на свет ламп и его взаимодействие с отделкой. Матовое покрытие мебели и стен имеет свойство поглощать световые лучи, а глянцевое, как известно, отражает их. То же самое и с цветами, более темные требуют яркого освещения и наоборот. Удельную мощность из приведенной ранее формулы нужно брать, исходя из всех перечисленных факторов, и в этом поможет следующая таблица.

Помещение

Средняя мощность

Прямое освещение

Смешанное освещение

Отраженное освещение

Отделка помещения

светлая

темная

светлая

темная

светлая

темная

А

Б

А

Б

А

Б

А

Б

А

Б

А

Б

Для ламп накаливания

Прихожая

60

10

16

12

20

11

20

14

24

12

24

10

32

Кабинет, гостиная

250

42

70

50

83

42

83

60

100

50

100

70

140

Спальня

120

20

32

24

40

20

40

28

40

20

48

32

64

Ванная, кухня

250

42

70

50

83

42

83

60

100

50

100

70

140

Кладовая

60

10

16

12

20

11

20

14

24

12

24

16

32

Подвал, чердак

60

10

16

12

20

11

90

14

24

12

24

16

32

Для люминесцентных ламп

Прихожая, лестница

60

3

5

4

6

3.5

6

4.5

7.5

4

7.5

5

10

Ванная, кухня, гостиная

250

13

21

17

25

15

25

19

31

17

31

21

42

Кладовая, подвал, чердак

60

3

5

4

6

3.5

6

4.5

7.5

4

7.5

5

10

Как рассчитать количество светильников на комнату?

Итак, мы знаем высоту потолка, допустим, 3.2 метра, в кабинете у нас стоит стол высотой 80 сантиметров. Как определить, сколько потребуется источников света? Здесь уже не обойтись простым методом, а потому воспользуемся более сложным вариантом, для которого потребуется ряд формул. А оперировать придется помимо Ватт такими единицами измерения, как люкс и люмен. Прежде всего, высчитываем площадь комнаты по стандартному пути S = a .b, где a и b – длины сопредельных сторон помещения. Допустим, требуемое значение будет 12 м2.

Далее нужно узнать коэффициент использования осветительного прибора, для чего нам понадобится индекс помещения и коэффициенты отражения различных поверхностей. Формула для получения первого показателя используется следующая: φ=S/((h2 — h3) ∙ (a + b)). Здесь добавляются две новых переменных, h2 и h3, представляющие собой высоту от потолка до пола и от потолка до освещаемой рабочей поверхности стола. Что же касается коэффициентов, то они зависят от того, из какого материала выполнена поверхность, какую имеет фактуру и текстуру. Подходящие значения можно выбрать из таблицы.

Характер отражающей поверхности

Коэффициент отражения r, %

Поверхности из материалов с высокой степенью отражаемости; белый мрамор

80

Побеленный потолок; побеленные стены с окнами, закрытыми белыми шторами; белая фаянсовая плитка

70

Обои белые, кремовые, светло-желтые

65 — 85

Побеленные стены при незанавешенных окнах; побеленный потолок в сырых помещениях; чистый бетонный и светлый деревянный потолок; сосновая древесина светлая

50

Дерево фанера

38

Дерево дуб светлый

33

Бетонный потолок в грязных помещениях; деревянный потолок; бетонные стены с окнами; стены, оклеенные светлыми обоями; серые поверхности

30

Обои темные

25

Стены и потолки в помещениях с большим количеством темной пыли; сплошное остекление без штор; красный кирпич не оштукатуренный; стены с темными обоями

10

Красный кирпич

8 — 10

Оконное стекло (толщина 1-2 мм)

8

Обычно принято брать коэффициенты отражения для потолка, стен и пола (преобразуются они в десятичные дроби, то есть значение 50 соответствует 0.5). По ним и результату вычисления индекса помещения не сложно найти еще одну переменную – индекс использования освещения U, который нам понадобится для дальнейших расчетов. Очередной коэффициент определяется по таблицам, которые существенно различаются в зависимости от использования той или иной марки лампы. Возьмем, к примеру, светильники с типом КСС М, то есть широким спектром освещения в пределах 180 градусов излучения максимальной яркости. Это как раз обычная бытовая лампочка.

Тип

КСС

Значение U, %

При rпотолка = 0.7, rстен = 0.5, rпола = 0.3

и φ равном:

При rпотолка = 0.7, rстен = 0.5, rпола = 0.1

и φ равном:

0.60.81.252350.60.81.25235
М355061738395344756667586

При rпотолка = 0.7, rстен = 0.3, rпола = 0.1

и φ равном:

При rпотолка = 0.5, rстен = 0.5, rпола = 0.3

и φ равном:

0.60.81.252350.60.81.25235
М263646566780324555677484

При rпотолка = 0.5, rстен = 0.5, rпола = 0.1

и φ равном:

При rпотолка = 0.5, rстен = 0.3, rпола = 0.1

и φ равном:

0.60.81.252350.60.81.25235
М314353637280233645566575

При rпотолка = 0.3, rстен = rпола = 0.1

и φ равном:

При rпотолка = rстен = rпола = 0.1

и φ равном:

0.60.81.252350.60.81.25235
М172938465867162838455565

Узнав значение U, затем подставляем его в формулу N=(E∙S∙100∙Kз)/(U∙n∙Фл). В числителе у нас появились новые переменные: Е – минимальная освещенность, выражающаяся в люксах (лк), и Кз – коэффициент запаса, учитываемый исходя из старения лампочек в процессе эксплуатации. Последний является, по сути, константой, которую можно найти в СНиП, но в среднем этот показатель соответствует 1.5 для люминесцентных ламп и 1.3 для ламп накаливания. В знаменателе нам неизвестна n – количество источников света в электроприборе и Фл – излучение одной лампы, выражающееся в люмах (лм). Значение минимальной освещенности рассчитывается по формуле Е = Фл/S. Используя все параметры, приведенные в таблицах, а также результаты второстепенных формул, найти количество светильников N на комнату не составит труда.

Сколько бы лампочек ни было в люстре, на всю комнату она светить не способна, где-то обязательно останутся более темные участки, поэтому разумнее распределить источники освещения по всему помещению.

Оцените статью: Поделитесь с друзьями!

Как рассчитать освещение в комнате

Правильно подобранное освещение играет большую роль для человека. Оптимально подобранный световой поток придаст комнате законченный вид, поможет скрыть или наоборот, выделить отдельные детали интерьера.

Кроме того, именно от мощности освещения комнаты, зависит уровень комфорта находящихся в нем людей. Так что вопрос с освещением стоит не на последнем месте, и требует грамотного расчета.

Сразу хочу сказать, что точной формулы для такого рода расчетов не существует. Есть много критериев, которые прямо или косвенно могут влиять на этот показатель.

Поэтому в рамках этой статьи, мы не будем углубляться в изучение СНиПа и пользоваться сложными и детальными методами. А воспользуемся немного упрощенной и быстрой методикой расчета освещенности.

Видео: Просвещенность про освещенность

В результате, у вас появится понимание того, сколько и каких осветительных элементов (приблизительно) понадобится для отдельной комнаты или помещения. Вся наша математика будет проходить в два этапа:

  1. рассчитываем необходимый световой поток;
  2. расчет количества ламп.

Величина светового потока измеряется в люменах и обозначается «Лм». Освещенность меряют в люксах, обозначается «Лк».

Расчет светового потока

Простейшая формула будет выглядеть так: P = a × b × c. Где P — это световой поток, a — значение освещенности помещения, b — площадь помещения в м², c — коэффициент высоты потолка.

Поправочные коэффициенты для разных потолков известны и имеют следующие значения:

  • высота до 2,7 м = 1;
  • от 2,7 до 3 м = 1,2;
  • от 3 до 3,5 м = 1,5;
  • от 3,5 до 4 = 2.

Нормативное значение освещенности по СНиП:

Офисные помещенияНорма освещенности (Лк) согласно СНиПЖилые помещенияНорма освещенности (Лк) согласно СНиП
Общий офис (с использованием компьютеров)300Комнаты, кухня150
Офис для чертежных работ500Детская200
Конференцзал, комната для переговоров200Ванная, санузел, душевая, коридоры, холл50
Лестницы и эскалаторы50 — 100Гардеробная75
Холлы, коридоры50 — 75Кабинет, библиотека300
Архив75Лестница20
Подсобка, кладовая50Бассейн, сауна100

Итак, давайте определим величину светового потока для жилой комнаты площадью 10 м² и высотой потолка 2,60. Норма освещенности 150 × 10 м² × 1 = 1500 Люмен (Лм).

Расчет количества ламп

Зная световой поток, можно рассчитать необходимое количество и мощность ламп. В таблице ниже представлены значения мощности и соответствующие им значения светового потока для популярных типов ламп.

Величина светового потока (Лм)Мощность лампы (Ватт)
Лампа накаливанияЛюминисцентнаяLED светильники (светодиодные)
450409 — 134 — 5
8006013 — 156 — 8
11007518 — 259 — 13
160010023 — 3016 — 20
260015030 — 5525 — 28

Производим расчет. Величину светового потока мы уже подсчитали, и знаем, что она равна 1500 люмен. Из таблицы выше выбираем лампу, возьмем для примера лампу накаливания мощностью 60 Ватт.

Ее световой поток составляет 800 Лм. Теперь, 1500 делим на 800 и получаем, что для освещения одной комнаты потребуется 1,8 лампочек, округляем до 2-х.

Однако нужно понимать, что это все приблизительные значения. Ведь на освещение комнаты влияет еще и тип и цветовая гамма помещения, количество окон и многое другое.

Параметры помещения

Тут стоит учитывать не только площадь комнаты, но и высоту потолков, цвет стен и пола. Чем дальше источник света находится от освещаемой поверхности, тем меньше она будет освещена. Известно, что свет отражается от поверхности, чем она светлее, тем больше света отражается и наоборот.

Отраженный свет так же освещает помещение. Так, что если комната оформлена в темных тонах, нужно увеличить значение светового потока при выборе лампы.

Коэффициент отражения света (%)
Высота потолка (м.)Площадь пола (м²)Преобладающий цвет в интерьере
светлыйсреднийтемный
До 3хДо 200,750,650,60
До 500,900,800,75
До 10010,900,85
3 — 5До 200,550,450,40
До 500,750,650,60
До 1000,900,800,75
5 — 7До 500,550,450,40
До 1000,750,650,60

Кроме всего этого не забываем и о том, что освещение может быть общим — люстры и пр., а так же точечным — торшеры, бра, настольные лампы и другие светильники. И каждый из них светит по разному.

На заметку! Все выше перечисленные расчеты не позволяют подсчитать точную мощность освещенности и являются приблизительными, и используются так сказать для общего представления.

Все нормы и результаты расчетов рекомендуется увеличивать в 1,5 — 2 раза. При этом можно установить несколько светильников с отдельными выключателями, разделив пространство на зоны. При необходимости, включив часть приборов можно получить мягкий и приглушенный свет, а при всех включенных приборах получаем ярко освещенную комнату.

Видео: Сколько нужно света или освещение помещения!

мощность на квадратный метр, световой поток

Освещенность — световая величина, от нормального показателя которой будет зависеть общее самочувствие человека и его здоровье. Сколько люменов необходимо для освещения одного квадратного метра, как произвести расчет освещенности и какие существуют санитарные нормы, как правильно сделать расчет ламп на помещение? Об этом и другом далее.

Освещение, необходимое на 1 м

2

Мощность освещения является важным показателем, который измеряется в люксах и люменах, являющихся подъединицей люксов. Без правильно подобранного освещения невозможен комфортный отдых и нахождение в любой комнате. Для разного рода комнат необходимы свои вычисления. Их можно произвести, учитывая количество светоисточников и санитарные нормы для одного квадратного метра.

Единица измерения

Отвечая на вопрос, сколько единиц требуется для освещения одного квадратного метра и как рассчитать освещенность помещения светодиодными лампами, следует понимать предназначение конкретной комнаты. К примеру, для спальни требуется 100 люменов на один квадратный метр, а для санузла 150.

Как правило, все технические нормы освещенности даны в нормативных документах в люксах. При необходимости их можно перевести в люмены.

Сколько нужно люменов для одного квадратного метра

Расчет светового потока

Для того чтобы понять требуемый параметр светового потока и сделать расчет количества светодиодных светильников в помещении, необходимо нормативный показатель санпина перемножить на площадь комнаты и коэффициент с учетом высоты потолка (для потолка 2,7 метров это 1, а для 3 — 1,2). В итоге получается, что для освещения кухни и спальни необходимо 150 люксов, кабинета — 350 люксов, а санузла и прихожей — 50 люксов.

Далее при расчете следует опираться на мощность источников света, выраженную в люменах. Полученное значение по формуле следует поделить на мощность ламп и получится их количество.

Обратите внимание! Чтобы правильно рассчитать мощность светового потока, необходимо воспользоваться формулой соотношения удельной мощности на площадь комнаты, поделенного на число ламп.

Как подсчитать светопоток по формуле

Расчет количества светодиодных ламп для помещения

Согласно предыдущей информации узнать количество светодиодных ламп можно, подсчитав светопоток и поделив его на мощность ламп. К примеру, для кухни с площадью 20 квадратных метров и высотой потолков в 3 метра, где планируется поставить светодиодные люстры или подсветку в 900 люменов, необходимо 4 осветительных прибора по технологии подсчета.

В примере расчета стоит указать, что вычисления производились следующим образом: (150 люксов нормы освещения для кухни * 20 квадратных метров * 1,2 коэффициент потолка) / 900 люменов. Также вычислять необходимое число светоисточников можно по специальным онлайн-калькуляторам в сети.

Необходимое количество светодиодных ламп для помещения

Нормы светопотока помещений

На данный момент скачать документ, где представлены все пункты санитарных норм освещенности, можно на официальном сайте российского министерства здравоохранения. Там указаны разделы для промышленного, производственного и частного объекта. Это документ общего назначения, в котором принимались во внимание европейские стандарты. За основы брались единицы освещенности — люксы.

Что касается норм для бытовых условий, их можно посмотреть на схеме ниже. Это краткая выдержка из специального снипа, изданного в 1995 году.

Нормы освещенности

Условия для расчета

Основным и единственным условием для расчета освещения является наличие необходимых параметров, а именно площади, мощности светопотока и источников. Конечно же требуется иметь при себе актуальную информацию санитарных норм освещенности и принимать во внимание факторы, которые снижают или повышают светопоток, например, следует учитывать температуру.

Площадь комнаты как элемент для подсчета

Естественно перед расчетом освещения помещения нужно иметь также все необходимые формулы просчета.

Обратите внимание! Также можно пользоваться проверенным калькулятором или довериться опытному специалисту, который не только спроектирует освещение в помещении по нормам, но и сделает целый дизайнерский проект.

Ошибки при расчете

При расчете освещения важно понимать, что с изменением цвета настенных и напольных покрытий, сменой подвесного или натяжного потолка с его отражающей способностью меняется светопоток. Важно знать коэффициент отражения каждого цвета. Так белые поверхности способны отражать до 70% света, серые 30%, а черные — 0%. Также стоит отметить, что многие ошибаются с цветом лампочек, поскольку цвет самих светоисточников влияет на их пропускную способность и мощность.

Часто используются при расчетах советские стандарты и снипы, но нужно понимать, что они разрабатывались в то время, когда еще не были изобретены современные светоисточники. Особой заботы о том, в каком помещении нужно находиться человеку, тоже не было.

Обратите внимание! Ошибка нередко при расчете освещения возникает при сочетании разных световых источников, цвета и общей фактуры. Часто чрезмерное количество осветительного оборудования приводит к профициту освещения. Это так же плохо, как и дефицит, для глаз и общего самочувствия людей, которые будут находиться в этом помещении.

Зависимость освещенности от цвета ламп

Освещенностью называется величина, которая равняется светопотоку участка освещаемой поверхности. Измеряется в люксах, который равен одному люмену на квадратный метр. Понять, сколько нужно люменов на квадратный метр, можно, исходя из расстояния, длины и ширины помещения, а также мощности осветительных устройств.

Важно понимать, что сегодня существуют определенные санитарные нормы освещенности. Их нужно неукоснительно исполнять, чтобы было достигнуто хорошее самочувствие находящихся в помещении людей. Чтобы правильно подсчитать необходимое количество светоисточников и люменов, можно воспользоваться представленной выше формулой или онлайн-калькулятором.

Как рассчитать освещенность — TACHYON Light

Что такое освещенность

Интенсивность освещения — это физический термин, обозначающий световой поток видимого света, приходящийся на единицу площади. Сокращенно освещенность [1], единица люкс (люкс или люкс). Он используется для обозначения интенсивности света и освещенности площади поверхности объекта.

В фотометрии «яркость» — это плотность силы света в определенном направлении, но ее часто неправильно понимают как освещенность.Международная единица светимости — это свет свечи на квадратный метр.

Интенсивность света имеет большое влияние на фотосинтез организмов. Его можно измерить с помощью измерителя освещенности.

Освещенность / освещенность поверхности, освещаемой светом, определяется как световой поток, освещающий единицу площади.

Предположим, что световой поток на элементе поверхности dS равен dΦ, тогда освещенность E на этом элементе поверхности равна: E = dΦ / dS.

1 лк = 1 лм /.Когда объект равномерно освещен светом, когда световой поток, полученный на площади в 1 квадратный метр, составляет 1 люмен, его освещенность составляет 1 люкс. Люмен — единица светового потока.

Точечный источник света с силой света 1 кандела имеет световой поток «1 люмен» на единицу телесного угла (1 стерадиан).

Candlelight (Candela), транслитерация «Candela». Идея свечей была впервые изобретена британцами, и это единица измерения силы света.

В то время британцы использовали фунт белого воска, чтобы сделать свечу длиной в один фут, чтобы определить единицу света свечи.Но сегодняшнее определение изменилось: нагрев черным светящимся телом размером один кубический сантиметр до тех пор, пока светящееся тело не растворяется в жидкости, 1/60 количества излучаемого света является стандартным источником света, а свет свечи является стандартным источником света. Единица излучаемого света.

Как рассчитать освещенность

Метод расчета освещенности: используйте метод коэффициентов для расчета средней освещенности —

Средняя освещенность (Eav) = общий световой поток источника света (N * Ф) * коэффициент использования (CU) * коэффициент обслуживания (MF) / площадь площади (м2) (применимо для расчета внутреннего освещения или освещения стадиона)

Коэффициент использования: 0.4 для обычных помещений, 0,3 для занятий спортом

Коэффициент обслуживания: обычно 0,7 ~ 0,8

  • Пример 1: Внутреннее освещение: комната 4 × 5 м, с использованием 9 комплектов решетчатых светильников 3 × 36 Вт

Средняя освещенность = общий световой поток источника света × CU × MF / площадь

= (2500 × 3 × 9) × 0,4 × 0,8 ÷ 4 ÷ 5

= 1080 люкс

Вывод: средняя освещенность выше 1000 люкс

  • Пример 2: Освещение стадиона: площадка 20 × 40 м,

Используйте светодиодный прожектор LedsMaster 1000W, 60 комплектов

Средняя освещенность = общий световой поток источника света × CU × MF / площадь

= (130000 × 60) × 0.3 × 0,8 ÷ 20 ÷ 40 = 2340 Люкс

Вывод: средняя горизонтальная освещенность выше 2000 люкс

  • Расчетный случай средней освещенности футбольного поля:

Расчетные условия: стандартное футбольное поле имеет длину 105 метров, ширину 68 метров, высоту фонарных столбов 18 метров, расстояние между фонарными столбами 36 метров.

Коэффициент использования 0,7, коэффициент обслуживания 0,8, количество ламп 36 комплектов,

Какая средняя освещенность футбольного поля?

Лампа: Лампа использует антибликовый прожектор LedsMaster мощностью 1000 Вт, световой поток 170 000 лм, цветовая температура 5600 К, цветопередача выше Ra90.

По формуле:

Eav = (36 комплектов X 170000 лм X 0,7X0,8) / (105 м X 68 м) = 110880,00 ÷ 196,56 м2 = 480 люкс

Примечания: Проект освещения должен требовать точного коэффициента использования, иначе будут большие отклонения.

Основными факторами, влияющими на коэффициент использования, являются следующие:

* Кривая распределения света ламп

* Коэффициент светоотдачи ламп

* Отражающая способность в помещениях, таких как газоны, стены, трибуны и т. Д.

* Угол луча прожектора

Связанные термины

  • 1. Освещение естественное и искусственное

Солнечный свет — это естественное освещение, а световое освещение — это искусственное освещение.

  • 2. Световой цикл и световое время

В природе 24 часа в сутки и ночь — это световой цикл. Время со светом — это яркий период, а время без света — это темный период. При естественном освещении время солнечного света (период яркости) обычно рассчитывается как время солнечного сияния; при искусственном освещении время воздействия света — это время освещения, а 24-часовой световой период — это период естественного освещения; длиннее или короче 24 часов называется циклом неестественного света; если в течение 24 часов есть только один яркий период и один темный период, это называется однопериодным освещением; если в течение 24 часов есть два или более ярких или темных периода, это прерывистое освещение.Сумма яркого периода в фотопериоде и есть фотопериод.

Количество светового потока, передаваемого источником света в пределах телесного угла в определенном направлении. Единица: кандела (кандела, кд).

Световая энергия, излучаемая источником света в единицу времени, называется световым потоком источника света, и ее единица измерения — люмены (количество света на площади 1 квадратный фут, которая находится на расстоянии 1 фута от источника света 1 свечи, равно 1 люмен).

Под прямыми солнечными лучами летом интенсивность света может достигать от 60 000 до 100 000 лк, на открытом воздухе от 10 000 до 10 000 лк без солнца, от 100 до 550 лк в помещении ярким летом и 0.2лк ночью при полной луне.

Лампы накаливания могут излучать примерно 12,56 лк света на ватт, но это значение зависит от размера лампы. Маленькие лампочки могут излучать больше люменов, а большие — меньше. Световая отдача люминесцентных ламп в 3-4 раза выше, чем у ламп накаливания, а срок службы в 9 раз больше, чем у ламп накаливания, но цена выше. Из света, излучаемого лампой накаливания без абажура, около 30% люменов поглощается стенами, потолками, оборудованием и т. Д.; низкое качество и темнота лампы уменьшают много люменов, поэтому можно использовать только около 50% люменов.

Обычно при наличии абажура и высоте лампы 2,0 2,4 м (расстояние между лампами в 1,5 раза больше высоты), лампы мощностью 1 Вт на площадь 0,37 или лампы мощностью 2,7 Вт на 1 области могут обеспечить 10,76 лк. Высота установки лампы и наличие или отсутствие абажура имеют большое влияние на интенсивность света.

Кривая светораспределения светодиодов

Определение кривой светораспределения:

Это относится к распределению силы света источников света (или ламп) во всех направлениях в пространстве.

Кривая, образованная отметкой значений силы света в каждой позиции на графике в полярных координатах, является кривой распределения света лампы.

Как выразить кривую распределения света

Обычно существует три способа выразить кривую распределения света: один — метод полярных координат, другой — метод прямоугольных координат, а третий — кривая равной силы света.

а. Кривая распределения света в полярных координатах:

На измерительной плоскости, проходящей через центр источника света, измеряются значения силы света ламп под разными углами.Начиная с определенного направления, интенсивность света под каждым углом отмечается вектором, использующим угол как функцию. Соединение в верхней части вектора представляет собой кривую распределения света в полярных координатах. Если светильник имеет ось симметрии вращения, только кривая распределения силы света на фотометрической поверхности, проходящей через ось, может использоваться для иллюстрации пространственного распределения силы света.

Если распределение света светильника в пространстве асимметрично, необходимы кривые распределения силы света нескольких фотометрических плоскостей для объяснения пространственного распределения силы света.

г. Кривая распределения света в прямоугольных координатах:

Для концентрирующих ламп, поскольку луч сосредоточен в очень узком телесном угле, сложно выразить пространственное распределение интенсивности его света в полярных координатах, поэтому используется метод представления кривой распределения света под прямым углом, а вертикальная ось представляет карту интенсивности света. I. Используйте горизонтальную ось, чтобы указать угол проекции луча. Если это светильник с симметричной осью вращения, для его представления требуется только одна кривая светораспределения, а если это асимметричный светильник, требуется несколько кривых светораспределения.

г. Кривая силы света:

Кривая, соединяющая вершины векторов с равной силой света, называется кривой равной силы света, и значения соседних кривых силы света расположены в определенном соотношении, а график, состоящий из серии кривых равной силы света, имеет вид называется кривой равной интенсивности. Графики, обычно используемые графы, включают круговые графы, прямоугольные графы и графы с положительной дугой. Поскольку прямоугольная сетевая диаграмма может объяснить как распределение интенсивности света ламп, так и региональное распределение количества света, диаграммы изоинтенсивности прожекторных ламп представляют собой прямоугольные сетевые диаграммы, которые мы здесь не будем вводить.

Коэффициент светоотдачи

Коэффициент светоотдачи, то есть эффективность лампы, означает отношение значения светового потока, излучаемого лампой, измеренного при определенных условиях, к сумме измеренных значений светового потока, излучаемого всеми источниками света в лампе. Существует множество методов классификации осветительных приборов, таких как классификация по назначению, классификация в соответствии с коэффициентом распределения светового потока, рекомендованным CIE, и классификация по пылезащищенности, влагозащищенности и устойчивости к поражению электрическим током.

Основная классификация

Согласно классификации ламп, рекомендованной Международной комиссией по освещению (CIE) (внутреннее освещение)

Согласно рекомендациям Международной комиссии по освещению (CIE), светильники делятся на пять категорий в зависимости от соотношения светового потока в верхнем и нижнем пространстве: прямой тип, полупрямой тип, полностью рассеянный тип (в том числе прямой световой поток). непрямого типа с небольшим горизонтальным освещением) и полупрямого типа.Косвенные и косвенные.

(1) Светильник прямого освещения

Большая часть светового потока (90–100%) этого типа ламп освещается непосредственно снизу, поэтому световой поток ламп имеет самый высокий коэффициент использования.

(2) Светильник полупрямого освещения

Большая часть светового потока (60-90%) этого типа светильников направляется в пространство нижней полусферы, а небольшая часть — вверх. Восходящий компонент снизит жесткость тени, создаваемой окружающей средой освещения, и улучшит коэффициент яркости каждой поверхности.

(3) Рассеянное или прямое-непрямое освещение (светильник рассеянного освещения)

Направленный вверх и вниз световой поток ламп практически одинаков (40% -60% каждый).

Наиболее распространенным является сферический абажур из опалесцирующего стекла, и другие закрытые абажуры с рассеянной и прозрачной формой имеют аналогичное распределение света. Такой светильник равномерно излучает свет во всех направлениях, поэтому коэффициент использования светового потока низкий.

(4) Светильник полупрямого освещения

Нисходящий световой поток ламп составляет 10% -40%, и его нисходящая составляющая часто используется только для получения яркости, соизмеримой с потолком.Слишком большое количество этого компонента или неправильное распределение также могут вызвать некоторые дефекты, такие как прямой или косвенный свет.

К этой категории относится открытая сверху полупрозрачная крышка. В основном они используются в качестве архитектурного декорационного освещения. Поскольку большая часть света направляется на потолок и верхнюю стену, отраженный свет в комнате увеличивается, и свет становится более мягким и приятным.

(5) Светильник скрытого освещения)

Небольшая часть светового потока (менее 10%) лампы направлена ​​вниз.При хорошем дизайне весь потолок становится источником освещения, обеспечивая мягкий и бестеневой световой эффект. Поскольку лампы имеют очень небольшой световой поток, направленный вниз, при разумной компоновке прямые и отраженные блики очень малы. Использование светового потока у этих ламп ниже, чем у предыдущих четырех.

Расчет количества светильников / люмен для внутреннего освещения

  • Офисная площадь составляет 20 метров (длина) x 10 метров (ширина) x 3 метра (высота).Высота от потолка до стола — 2 метра. Зона должна быть освещена до общего уровня 250 люкс с использованием двухламповых светильников CFL мощностью 32 Вт с SHR 1,25. Каждая лампа имеет начальную мощность (эффективность) 85 люмен на ватт. Коэффициент обслуживания ламп (MF) составляет 0,63, коэффициент использования — 0,69, а коэффициент высоты помещения (SHR) — 1,25

Расчет:

Расчет общей мощности светильников:
  • Общая мощность светильников = количество ламп X каждая лампа в ваттах.
  • Общая мощность светильников = 2 × 32 = 64 Вт.

Расчет люменов на приспособления:
  • Люмен на приспособление = Эффективность светового потока (Люмен на ватт) x Ватт каждого приспособления
  • Люмен на арматуру = 85 x 64 = 5440 Люмен

Расчет количества приспособлений:
  • Требуемое количество светильников = необходимое количество люкс x площадь комнаты / MFxUFx люмен на приспособление
  • Требуемое количество приспособлений = (250x20x10) / (0.63 × 0,69 × 5440)
  • Требуемое количество приспособлений = 21 номер

Расчет минимального расстояния между каждым приспособлением:
  • Высота потолка до стола составляет 2 метра, а отношение высоты помещения составляет 1,25, поэтому
  • Максимальное расстояние между креплениями = 2 × 1,25 = 2,25 метра.

Рассчитать количество требуемых рядов приспособлений и ширину помещения:
  • Требуемое количество рядов = ширина помещения / Макс.Интервал = 10 / 2,25
  • Требуемое количество строк = 4.

Рассчитать количество необходимых приспособлений в каждой строке:
  • Количество приспособлений, необходимых в каждом ряду = общее количество приспособлений / количество рядов = 21/4
  • Необходимое количество креплений в каждом ряду = 5 штук:

Рассчитать осевое расстояние между каждым приспособлением:
  • Осевое расстояние между приспособлениями = длина помещения / количество приспособлений в каждом ряду
  • Осевое расстояние между креплениями = 20/5 = 4 метра

Расчет поперечного расстояния между каждым приспособлением:
  • Поперечное расстояние между приспособлениями = ширина помещения / количество рядов приспособлений
  • Поперечное расстояние между креплениями = 10/4 = 2.5 метров.

Заключение:
  • № ряда для осветительной арматуры = 4 №
  • Количество светильников в каждом ряду = 5 Нет
  • Осевое расстояние между креплениями = 4,0 метра
  • Поперечное расстояние между креплениями = 2,5 метра
  • Требуемое количество приспособлений = 21 номер

Нравится:

Нравится Загрузка…

Связанные

О компании Jignesh.Parmar (B.E, Mtech, MIE, FIE, CEng)
Джигнеш Пармар завершил M.Tech (Power System Control), B.E (Electric). Он является членом Института инженеров (MIE) и CEng, Индия. Номер участника: M-1473586. Он имеет более чем 16-летний опыт работы в сфере передачи, распределения, обнаружения кражи электрической энергии, технического обслуживания и электротехнических проектов (планирование-проектирование-технический обзор-координация-выполнение).В настоящее время он является сотрудником одной из ведущих бизнес-групп в качестве заместителя менеджера в Ахмедабаде, Индия. Он опубликовал ряд технических статей в журналах «Электрическое зеркало», «Электрическая Индия», «Освещение Индии», «Умная энергия», «Промышленный Электрикс» (австралийские энергетические публикации). Он является внештатным программистом Advance Excel и разрабатывает полезные базовые электрические программы Excel в соответствии с кодами IS, NEC, IEC, IEEE. Он технический блоггер и знает английский, хинди, гуджарати, французский языки.Он хочет поделиться своим опытом и знаниями и помочь техническим энтузиастам найти подходящие решения и обновить свои знания по различным инженерным темам.

Расчет освещенности

При определении значения освещенности необходимо учитывать не только мощность свечей блоков, но и количество отраженного света для данного расположения ламп. Ниже приводится формула, основанная на коэффициенте отражения стен помещения, которая служит для предварительных расчетов: c.п. 1

1 = 1 — k d2

I = Подсветка фут-свечей.

гл. = Свеча-мощность агрегата.

k = Коэффициент отражения стен.

d = расстояние от устройства в футах.

Если используются несколько единиц одинаковой мощности свечи, эта формула принимает вид:

1 1 1 1

I = c. п. (d2 + d21 + d22 + …) 1-k или, c. p = 1

(1 1 1 1 d2 d21 d22 + ———-) 1-k, где d, d1, d2, равны расстояниям от рассматриваемой точки до различных источников света.Если лампы имеют разную мощность свечей, освещение может быть определено путем комбинирования освещенности от каждого источника, рассчитанного отдельно. Пример расчета приведен в разделе «Расположение светильников». Вышеупомянутый метод не является строго точным, поскольку он не учитывает угол, под которым свет от каждого из источников падает на предполагаемую плоскость освещения. Если лучи света перпендикулярны плоскости, формула 1 = c. п. дает значения cord2 rect. Если a — угол, который луч света образует с линией, проведенной от источника света перпендикулярно предполагаемой плоскости, то формула I = c.п. X косинус a / d2. Следовательно, умножая значение мощности свечи каждого источника света в направлении освещенной точки на косинус каждого угла a, можно получить более точный результат.

Легко видеть, что эффект отраженного от потолка света более важен, чем эффект от пола комнаты. Значение k в приведенной выше формуле будет варьироваться от 60% до 10%, но для помещений с довольно светлой отделкой 50% можно принять как хорошее среднее значение.

Уровень освещения будет зависеть от использования помещения.Одна фут-свеча дает достаточное освещение для легкого чтения при измерении перпендикулярно странице, и, вероятно, освещение в 0,5 фут-свечи на плоскости в 3 футах от пола образует достаточное освещение земли. Освещенность от солнечного света, отраженного от белых облаков, составляет от 20 фут-свечей вверх, в то время как освещение от лунного света составляет около 0,03 фут-свечки. Невозможно искусственно создать свет, эквивалентный дневному свету, из-за большого количества энергии, которое потребуется, и трудности получения надлежащего рассеивания.

Метод расчета освещенности комнаты, который был только что описан, известен как метод точка за точкой, и он дает очень точные результаты, если принять во внимание угол, под которым свет от каждого источника падает на плоскость освещенности, и если кривые светораспределения блоков и значение k были тщательно определены. В этих условиях расчеты расширяются и усложняются, вводятся лишь приближенные, но более простые в применении методы.Один метод, который дает хорошие результаты при применении к довольно большим интерьерам, делает поток света от источников света основой для расчета средней освещенности.

Световой поток измеряется в люменах, и люмен может быть определен как количество света, которое должно падать на один квадратный фут поверхности, чтобы обеспечить равномерное освещение с интенсивностью в одну фут-свечу. Источник света, дающий силу одной свечи во всех направлениях и расположенный в центре сферы радиусом в один фут, будет давать освещение в одну фут-свечу в каждой точке поверхности сферы, а общий поток света будет равен 4 пи или 12.57 люмен, поскольку площадь сферы будет 4 пи, или 12,57 кв. Фута. Лампа, дающая среднюю мощность сферической свечи, дает поток 12,57 люмен, а общий поток света от любого источника получается путем умножения его средняя сферическая сила свечи на 12,57. При расчете освещенности принято определять освещенность на плоскости примерно в 30 дюймах от пола для работы за столом и примерно в 42 дюймах от пола для демонстрации товаров на прилавках. Если мы определим общее количество люменов, падающих на эту плоскость, и разделим это число на площадь плоскости, мы получим среднюю освещенность в фут-свечах.Это, конечно, ничего не говорит нам о максимальном или минимальном значении освещенности, и такие значения должны быть получены другими методами, если они желательны. Отраженный свет, отличный от того, который покрывается кривой распределения светового элемента, включая его отражатель, обычно не учитывается в этом методе расчета.

Можно предположить, что в больших помещениях свет, исходящий от лампы под углом 75 градусов от вертикали, достигает плоскости освещения. В небольших помещениях этот угол следует уменьшить примерно до 60 градусов.Чтобы определить поток света в пределах этого угла, необходимо нарисовать диаграмму Руссо, которая описана ниже.

С помощью этой диаграммы можно легко определить среднюю мощность свечи источника света в пределах предполагаемого угла, и это среднее значение, умноженное на 12,57, даст поток света в люменах.

Этот метод расчета, вместе с некоторыми руководствами по его быстрому применению, описан господами Краватом и Лансингхом в «Протоколах общества инженеров по освещению», 1908.»Те же органы предоставляют следующие полезные данные:

Чтобы определить мощность, требуемую на квадратный фут площади пола, умножьте желаемую интенсивность освещения на константы, указанные ниже:

Мы не можем найти эту страницу

(* {{l10n_strings.REQUIRED_FIELD}})

{{l10n_strings.CREATE_NEW_COLLECTION}} *

{{l10n_strings.ADD_COLLECTION_DESCRIPTION}}

{{l10n_strings.COLLECTION_DESCRIPTION}} {{addToCollection.description.length}} / 500 {{l10n_strings.TAGS}} {{$ item}} {{l10n_strings.PRODUCTS}} {{l10n_strings.DRAG_TEXT}}

{{l10n_strings.DRAG_TEXT_HELP}}

{{l10n_strings.LANGUAGE}} {{$ select.selected.display}}

{{article.content_lang.display}}

{{l10n_strings.AUTHOR}}

{{l10n_strings.AUTHOR_TOOLTIP_TEXT}}

{{$ select.selected.display}} {{l10n_strings.CREATE_AND_ADD_TO_COLLECTION_MODAL_BUTTON}} {{l10n_strings.CREATE_A_COLLECTION_ERROR}}

Расчет освещенности

Расчет освещенности ПРИМЕЧАНИЕ: Это вырезано из заметок из класса CS184 Fall04 профессора Секуина. Для полный документ см. по адресу http: //www.cs.berkeley.edu/~ug/slide/pipeline/assignments/as8/SLIDEHOME/docs/slide/spec/spec_frame_nongeonode.shtml#lighting

Расчет освещенности

В этом разделе объясняется, как различное освещение параметры используются для характеристики освещенности сцены.

Модель освещения используется для расчета цвета каждого точка на освещенной поверхности. Он определяется как сумма освещение от каждого отдельного источника света.

Следующие символы используются во всех расчетах освещения. ниже:

  • d : расстояние от источника света до точки на рассмотрении.
  • C : тройной цвет. Каждое из приведенных ниже уравнений с участием C или любого нижнего индекса C , может быть разлагается на три эквивалентных уравнения для красного, зеленого и компоненты синего цвета. Каждое из значений цвета должно лежать от 0 до 1. Если в любом из вычислений значение цвета выходит за пределы этого диапазона, его необходимо нормализовать.
  • C diff : Рассеянный цвет поверхности — задается параметром color на поверхности утверждение.
  • C spec : Зеркальный цвет поверхности — рассчитано из C diff и C light .
  • C light : Цвет светящейся лампы — задается параметром color в любом свете утверждение.
  • I : тройка цветов, представляющая освещение или воспринимаемый цвет.Каждое из приведенных ниже уравнений с участием I или любого другого с индексом I , можно разложить на компоненты красного, зеленого и синего цветов и должны быть нормализованы в так же, как тройной цвет, C .
  • D : вектор направления для направленного света или пятна свет.
  • P : положение точечного света или прожектора.
  • L : световой вектор — имеет направление, противоположное направлению направление падающего света.
  • V : вектор от рассматриваемой точки к глаз.
  • N : нормаль к поверхности на той же стороне поверхности как V . Обратите внимание, что это не обязательно нормаль к внешней поверхности.
  • R : вектор отражения, определяющий отражение направление светового луча в идеальном случае плоской зеркало. Он рассчитывается как R = 2 ( N . L ) N L .

Примечание: L , V , N и R — все единичные векторы

Освещение в точке на поверхности зависит как от свойства поверхности и свойства освещающих источников света. Параметры поверхность заявление определить различные свойства поверхности.

поверхность id
цвет ( C r C g C b )
отражательная способность (K spec 9012 Amb diff K )
показатель степени N фонг
металлический м
торцевая поверхность

( C r C g C b ) triple определяет диффузный цвет поверхности — i.е. в цвет поверхности при рассеянном освещении или нормальный цвет поверхности. Это C дифференциал .

K amb , K diff , и K spec — окружающий, диффузный и коэффициенты зеркального отражения соответственно. Все должно быть от 0 до 1. Каждый умножается на три значения цвета поверхности, чтобы обеспечить отражательные свойства поверхности для каждого из три цвета.Коэффициент K amb управляет долей окружающий свет, который отражается от поверхности. Этот коэффициент можно поднимать или опускать, чтобы соответствовать общей отражательной способности поверхность (например, K amb = K diff ) или чтобы представить количество окружающего света, которое влияет на объект (т.е. коэффициент внешней освещенности может быть уменьшен, если Предполагается, что объект находится в темном углу сцены.) Коэффициент K diff определяет долю свет, диффузно отраженный от поверхности.Это диффузное отражение рассчитывается по закону Ламберта. Коэффициент K spec управляет долей свет, который зеркально отражается от поверхности. Это зеркальное отражение рассчитывается согласно Модель подсветки Фонга.

N фонг — показатель степени Фонга зеркальный термин.

Расчеты освещения должны выполняться в система координат света. Светящаяся точка и ее нормальный вектор должны быть преобразован в систему координат источника света с помощью Q свет <-объект и Q объект <-light T соответственно.Это позволит правильно рассчитать спад в случай светильника, который был масштабирован и учитывает прожекторы или точечные светильники должны быть неравномерно масштабированы в Мир.


Металлические поверхности

м — коэффициент металла поверхности и используется для расчета C spec , зеркальный цвет поверхность. Значение м должно быть от 0 до 1. Чем более металлической является поверхность, тем более естественный ее цвет. отражено в зеркальных отражениях, отражений.Если поверхность чисто металлическая ( м = 1), то зеркальные отражения от поверхности будет иметь тот же цвет, что и диффузные отражения; если поверхность чисто пластиковая ( м = 0), то зеркальные отражения будет в точности соответствовать цвету падающего света. Если C light — цвет светящейся лампы, тогда

C spec = м C diff C light + (1- m ) C light

Окружающий свет


  свет   id 
    тип  SLF_AMBIENT
    цвет  ( C  r  C  g  C  b  )

  торцевой свет 
 

Окружающий свет определяет ненаправленное фоновое освещение.Цвет поверхности, освещенной окружающим светом, равен

I amb = K amb C diff C light

Например:

свет bg
  тип SLF_AMBIENT
  цвет (0,86 0,2 0)
конец света
 
определяет красноватую фоновую подсветку.

Направленный свет


  свет   id 

    тип  SLF_DIRECTIONAL
    цвет  ( C  r  C  g  C  b  )
  торцевой свет 

 

Направленный свет — это источник света, находящийся в бесконечности, при этом свет излучается в одном главном направлении, D = ( x d y d z d ).По умолчанию это направление (0 0-1) , по оси — z , но это может быть изменено преобразованиями, которые помещают свет в сцена. Если Q мир <-light — преобразование света тогда

D = ( x d y d z d 0) = Q мир <-light [0 0 -1 0] T
L = — D / | D |

Точно так же поверхность и нормаль к ней можно преобразовать в система координат света с использованием Q свет <-world и Q world <-light T соответственно.Тогда вектор света по умолчанию, (0 0 -1) , равен использовал. Этот метод даст правильные результаты в случае масштабированного света. источник.

Для направленного света нормализованный вектор света, L , равен постоянная для всех рассматриваемых точек.

Цвет точки на поверхности, освещенной направленным светом. источник

I dir = K дифференциал ( N . L ) C дифференциал C свет + K спецификация ( Р . V ) Nphong C spec

Точечный свет


  свет   id 
    тип  SLF_POINT
    цвет  ( C  r  C  g  C  b  )
    мертвое расстояние  ( d  0  )
    спад  ( n  1  )

  торцевой свет 
 

Точечный источник света расположен в точке P = ( x p y p z p ), и излучает свет одинаково во всех направлениях.По умолчанию эта позиция находится в начале координат, (0 0 0) , но это может быть изменено преобразованиями, которые помещают свет в сцена. Если Q мир <-light — преобразование света тогда

P = ( x p y p z p 1) = Q мир <-легкий [0 0 0 1] T

— положение источника света в мировых координатах.

Точно так же поверхность и нормаль к ней можно преобразовать в система координат света с использованием Q свет <-world и Q world <-light T соответственно.Тогда положение источника света по умолчанию, (0 0 0) , будет использовал. Этот метод даст правильные результаты в случае масштабированного света. источник.

Вектор света, L , различен для каждой точки на поверхности. — вектор от рассматриваемой точки до источника света. d 0 — мертвая дистанция и n 1 — показатель степени спада.

Цвет точки на поверхности, освещенной точечным источником света. то же, что и для направленного источника света, за исключением того, что ослабляется с расстоянием в раз 1 / ( d 0 + d ) n 1 .Если d — это расстояние от источника света до точки рассматриваемый цвет точки на поверхности, освещенной точечный источник света:

I точка = [ K дифференциал ( N . L ) C дифференциал C свет + K спецификация ( R . V ) Nphong C spec ] / ( d 0 + d ) n 1

Точечный свет


  свет   id 
    тип  SLF_SPOT
    цвет  ( C  r  C  g  C  b  )
    мертвое расстояние  ( d  0  )
    спад  ( n  1  )
    angularfalloff  ( n  2  )

  торцевой свет 
 
Точечный источник света расположен в точке P = ( x p y p z p ), но, как источник направленного света, он излучает свет одним главное направление. D = ( x d y d z d ) — вектор в главном направлении излучаемого света. По умолчанию точечный источник света расположен в начале координат, (0 0 0) , если смотреть вниз по оси — z , (0 0 -1) . Их можно изменить с помощью трансформации, которые помещают свет в сцену так же, как и в точечный свет и направленный свет соответственно.

Световой вектор, L , различен для каждой точки на поверхности и является единичным вектором из рассматриваемый пункт к P . d — это расстояние от источника света до точки. д 0 а также n 1 такие же, как для точечного света и n 2 — показатель углового спада между D а также — L . Цвет точки на поверхности, освещенной точечным источником света. то же, что и для точечного источника света, за исключением того, что ослабляется с углом выхода из луча в раз [ D . (- L )] n 2 .Цвет точки на поверхности, освещенной прожектором, равен

I пятно = [ K дифференциал ( N . L ) C дифференциал C свет + K спецификация ( R . V ) Nphong C spec ] [ D . (- L )] n 2 / ( d 0 + d ) n 1

Расчет DIALux | Планирование и расчеты освещения

Программное обеспечение DIALux, разработанное Немецким институтом прикладных технологий освещения (DIAL), доступно с 1994 года.Он не только упрощает дизайн освещения, но и предоставляет компаниям платформу для профессионального маркетинга светильников и другой осветительной продукции. Хотя производители освещения платят за то, чтобы их продукты были представлены в базе данных DIALux с помощью 3D-моделей и фотометрических данных, это также является прямой выгодой для клиентов, которые могут точно увидеть, как указанные осветительные приборы и арматура выглядят в окружающей среде здания.

DIALux позволяет дизайнерам освещения планировать, рассчитывать и визуализировать проекты освещения, будь то небольшие помещения, дома, большие коммерческие здания, автостоянки, дороги или ландшафтные сады.Также можно импортировать данные САПР в DIALux из других архитектурных и инженерных программ, что делает его еще более универсальным.

Прелесть DIALux заключается в том, что наши инженеры по освещению могут работать с чертежом DWG (AutoCAD) в разных слоях, начиная с пустого пространства (комнаты или здания) или с плана квартиры архитектора. Если у клиентов нет архитектурного плана, мы можем использовать файлы изображений, даже снимки экрана, чтобы создать четкое представление о том, как будет выглядеть освещение.

Программное обеспечение упрощает вычисления и позволяет нам преобразовывать плоские экранные чертежи в трехмерные модели, а также содержит инструменты, которые позволяют нам делать все это быстро и легко.

Проемы в зданиях жизненно важны, особенно для естественного освещения, поэтому мы выбираем двери и окна и меняем их размеры, чтобы они соответствовали дизайну комнаты или здания. Затем мы размещаем мебель и другие предметы, исходя из имеющихся изображений или каталогов, чтобы конечный результат был максимально реалистичным.Затем ставим крышу на здание.

Установка светильников очень похожа на расстановку мебели, и бесценно иметь возможность работать с каталогами производителей, которые включены в программное обеспечение или установлены на компьютере. Затем можно включить любое освещение, подвесное, потолочное, подвесное, прямое или непрямое освещение, даже то, которое можно затемнить.

Хотя расположить светильники относительно просто, это немного сложнее, чем просто перетаскивать осветительные приборы и светильники на экранное изображение комнаты.Также очень важно правильно расположить их, чтобы они указывали там, где они требуются, и рассчитать нагрузку на освещение.

Чтобы увидеть, как выглядят визуальные эффекты внутри и снаружи, или как встроено внешнее освещение, так же просто, как включить и выключить свет. Это действительно выигрышное программное обеспечение для нас и для вас, наших клиентов.

Некоторые из основных характеристик DIALux, которые мы в Nearby Engineers New York Engineers больше всего ценим, включают:

  • Возможность рассчитывать освещение для всего здания в целом, а не для отдельных помещений.
  • Способность выполнять большие и очень сложные расчеты освещения.
  • Автоматический анализ вариаций освещения, упрощающий корректировку слишком темных или слишком ярких участков в плане освещения.
  • Использование фотонной съемки для вычислений, потому что она вычисляет содержание энергии, а также приблизительно приближается к реальному распределению света.
  • Использование контрольных групп для вычислений, что экономит время, потому что контроль можно использовать снова и снова, с корректировками, вместо того, чтобы каждый раз заново создавать базовые вычисления.

Если вам нужен индивидуальный энергосберегающий дизайн освещения, отвечающий всем необходимым стандартам с точки зрения законодательства и качества, сотрудники компании Nearby Engineers New York Engineers могут предложить быстрые и точные расчеты, которые точно покажут вам, что вы получаете, и многое другое.

Лекция по освещению 1

Лекция по освещению 1


Корнельский университет Ergonomics Web

DEA3500: Окружающая среда: освещение и цвет

Цветовая классификация (поверхностей). Существуют различные системы классификации цветов, но наиболее часто используются 2:

Книга цветов Манселла
Он состоит из 1200 маленьких пластинок разного цвета, классифицированных по трем измерениям.
  • Hue = оттенок
  • Значение = легкость
  • Цветность = воспринимаемая цветность

Каждая из этих шкал построена следующим образом:

  • Оттенок — этот круг разделен на 5 основных цветов и 5 промежуточных цветов с 10 шагами между каждой парой цветов.
  • Значение — 10 шагов от черного к белому
  • Цветность — 16 ступеней (степень насыщенности) (см. Рисунок)

Затем любому конкретному цвету дается ссылка Манселла для Hue / Value / Chroma, например. 7.5R / 4/12 будет ярко-красным, 5B / 9/1 будет бледно-синим.

Яркость
Когда часть падающего света, падающего на поверхность, отражается, человеческий глаз будет рассматривать эту поверхность как источник света. Наблюдаемая яркость называется яркостью L и определяется как интенсивность на единицу видимой площади источника света.Видимая область A ‘- это область, в которой источник, по-видимому, видит наблюдатель. Таким образом, L = Iu / A ‘, где A’ стремится к 0.

Для плоской поверхности видимую площадь можно найти из уравнения: A ‘= A x cos u, где a — фактическая площадь источника, а u — угол между нормалью к поверхности и направлением наблюдения. Iu — сила света в этом направлении.

В качестве альтернативы яркость поверхности может быть вычислена по формуле L = E x /, где — коэффициент яркости материала поверхности, который считывается из таблицы значений.Если поверхность диффузная, то ее можно заменить на «p», коэффициент диффузного отражения материала. Таким образом, типичная яркость листа белой бумаги при освещенности 500 люкс составляет 130 кд / м2.

Глаз может определять яркость от одной миллионной кд / м2 до максимального значения в один миллион кд / м2. Верхний предел определяется яркостью, необходимой для повреждения сетчатки. Причина того, что наши глаза так легко повредить, глядя на солнце, объясняется, когда мы видим, что его яркость в 1000 раз превышает этот максимальный уровень.

Спектры источников света
Спектры лучистого потока или электромагнитной мощности различных источников света значительно различаются. Например, лампа с вольфрамовой нитью (лампа накаливания) излучает большую часть своей лучистой энергии в инфракрасной области электромагнитного спектра. Это явно неэффективно с точки зрения преобразования электрической энергии в свет. Однако лампы накаливания дешевы и с ними легко работать.

С другой стороны, большая часть энергии, излучаемой люминесцентной лампой, излучается в виде видимого света.Это дает люминесцентным лампам относительно высокую эффективность и хорошую цветопередачу. Они имеют более длительный срок службы по сравнению с лампами накаливания, но более дорогие и более сложные в электронном отношении.

Некоторые люминесцентные лампы монохроматические: они излучают свет только на одной длине волны или спектральной линии. Свет, излучаемый более типичным Люминесцентная лампа состоит из нескольких выступающих спектральных линий.

Дневной свет состоит из более равномерного распределения длин волн.Производители ламп часто стремятся изготавливать люминесцентные лампы, которые воспроизводят это распределение в излучаемой ими энергии.

В следующем разделе мы рассмотрим некоторые теории, лежащие в основе фотометрии.

Фотометрические количества:

  • Лучистый поток обычно измеряется в ваттах.
  • Световой поток — основная величина, измеряющая скорость потока лучистой энергии, модифицированная для ее эффективности в создании ощущения видимости i.е. Световой поток = лучистый поток x соответствующая спектральная чувствительность зрительной системы. В единицах СИ световой поток измеряется в
    • люмен (лм) . Световой поток полезен для описания общей светоотдачи источников света. Однако, чтобы описать распределение света от источника, сила света используется.
  • Сила света — световой поток, излучаемый на единицу телесного угла в заданном направлении.Мера — это
    • кандела (кд) , что эквивалентно люменам на стерадиан (люмен стерадиан -1). Формально кандела определяется как «сила света в заданном направлении источника, излучающего монохроматическое излучение на длине волны 555 нм, из которых интенсивность излучения составляет 1/683 Вт стерадиан-1». Оба они имеют связанные с ними меры ОБЛАСТИ.
  • I освещенность — световой поток, падающий на единицу площади поверхности в точке.2 Большинство метров корректируются по косинусу.

    Яркость / Отражение / Апостиль
    С несветящейся поверхностью, например. стена, то, что видит глаз — яркость или яркость поверхности — зависит от Коэффициент отражения то есть отношение отраженного света к падающему свету. При освещенности 500 люкс и коэффициенте отражения 0,4 яркость поверхности будет 200. апостили.
    • Освещенность (люкс) x коэффициент отражения = яркость (апостиль).
    • Апостиль не является единицей СИ.Чтобы преобразовать это в СИ (кандел м-2), разделите его на пи (или умножьте на 0,318).
    • Если известно эталонное значение цвета по Манселлу, отражательную способность можно приблизительно рассчитать, используя Reflectance = V (V — 1), где V = значение.
    • Если «значение» Манселла равно 6, коэффициент отражения = 6 x 5 = 30% = 0,3.
    • Поскольку в большинстве комнат разные поверхности имеют разные цвета, они будут отражать разное количество света, и это повлияет на распределение света в комнате.
    Отражение
    • Для идеально диффузно отражающей поверхности отношение отраженного светового потока к падающему световому потоку является коэффициентом отражения.
    • Яркость = освещенность x коэффициент отражения / пи
    • Отражение = освещенность / яркость
    • Когда поверхность не является идеально диффузно отражающей, коэффициент отражения заменяется коэффициентом яркости
      Коэффициент яркости — это отношение яркости поверхности, просматриваемой из определенного положения и освещенной определенным образом, к яркости диффузно отражающего белого поверхность просматривается с одного направления и освещается одинаково.Здесь яркость = освещенность x коэффициент яркости / пи.

      В практике освещения

      ,
      , яркость,
      и
      , яркость,
      чаще всего используются для характеристики эффекта освещения.
      Перейти к следующей лекции
    Коэффициент яркости
    Коэффициент яркости — это отношение яркости поверхности, видимой из определенного положения и освещенной определенным образом, к яркости диффузно отражающей белой поверхности, просматриваемой с того же направления и освещенной таким же образом.

Добавить комментарий

Ваш адрес email не будет опубликован.