Освещение представляет собой получение, распределение, а также использование света для нормального зрительного процесса человека. По своей природе освещение бывает естественным и искусственным, оно характеризуется такими параметрами как яркость, световой поток и освещённость.
Источником естественного освещения является солнце и солнечные лучи, источником искусственного освещения являются лампы и осветительные приборы. Недостаток или избыток естественного или искусственного освещения может приводить к утомляемости глаз, появлению психологического дискомфорта у человека и в итоге к общему ухудшению здоровья.
Для создания нормальных и комфортных условий для работы и отдыха человека, необходим профессиональный расчёт освещения. Т.к. естественный свет наиболее благоприятен для человеческих глаз, то искусственное освещение необходимо рассчитывать таким образом, чтобы оно было максимально приближено к параметрам естественного света.
В настоящее время благодаря использованию современной компьютерной техники и специализированного программного обеспечения можно быстро и точно выполнить расчёт освещения практически для любого помещения.
Расчёт освещения помещения можно выполнять и без использования компьютеров. Для этого необходимо знать определённые формулы расчётов и уметь ими пользоваться во время расчётов.
Для ручного расчёта освещения есть несколько методов. Это метод удельной мощности, метод коэффициента использования, а также точечный метод расчёта.
Метод удельной мощности
Данный метод является самым простым вариантом расчёта освещения. Его следует применять в том случае, когда необходимо оценить общее освещение.
Для того чтобы рассчитать суммарную мощность P искусственных источников света, необходимо знать удельную мощность W конкретного типа помещения и площадь S данного помещения.
Формула расчёта представляет собой вид: P = W*S.
Значение удельной мощности для каждого типа помещения разное, оно обычно указывается в специальных таблицах.
Например, для гаража удельная мощность равна 11Вт/м2, а для помещения для персонала данное значение составляет 18Вт/м2.
Площадь помещения рассчитывается по простой и обычной формуле:
S = a*b,
где: a – длина помещения;
b – ширина помещения.
Допустим необходимо рассчитать суммарную мощность освещения для помещения персонала. Длина помещения составляет 5 метров, ширина составляет 10 метров. Значение удельной мощности для такого помещения, как указано выше, равно 18Вт/м2. Подставляем данные значения в формулу и производим расчёт.
P = W*S = W*a*b = 18Вт/м2*5м*10м = 900Вт.
Т.е. получается, что суммарная мощность искусственных источников света должна быть равна 0,9кВт.
После получения значения суммарной мощности определяется количество и расположение светильников. Количество светильников будет напрямую зависеть от мощности одного светильника и суммарной рассчитанной мощности.
Метод использования светового потока
Данный метод вполне подходит при разработке (проектировании) общего освещения.
В самом начале, перед выполнением расчётов, необходимо определить места расположения светильников. Определять места необходимо исходя из размеров и конфигурации помещения. Также необходимо учитывать свойства некоторых поверхностей, которые способны отражать свет.
Чтобы рассчитать световой поток одного светильника, необходимо применить следующую формулу:
Ф = Ен*S*Кзап*Z/ (N*?),
где: Ен – освещённость по государственным нормативам;
S – площадь помещения, для которого рассчитывается освещение;
Кзап – коэффициент запаса, зависящий от некоторых условий, таких как состояние светильников, наличие ограждающих поверхностей;
Z – коэффициент минимальной освещённости;
N – количество светильников;
? – коэффициент использования светового потока, зависящий от таких параметров как тип светильника, индекс помещения i и коэффициент отражения r для потолка, пола и для всех стен.
Стандартное значение коэффициента отражения для офисного помещения:
? пол = 70%;
? стены = 50%;
? потолок = 30%.
Стандартное значение коэффициента отражения для помещений на производстве:
Обычные помещения
? пол = 50%;
? стены = 30%;
? потолок = 10%.
Помещения с повышенной степенью запылённости
? пол = 30%;
? стены = 10%;
? потолок = 10%.
Индекс помещения i определяется также достаточно просто. Для этого необходимо знать длину, ширину и высоту помещения. Формула для определения индекса помещения имеет следующий вид:
i = a*b/h(a+b),
где: a – длина помещения;
b – ширина помещения;
h – высота помещения.
Зная формулу расчёта и некоторые табличные значения, не трудно рассчитать световой поток.
Точечный метод
Один из самых универсальных методов расчётов. Данный метод можно использовать практически при любом расположении светильников и освещаемых ими поверхностей. Для того чтобы выполнить расчёт, обычно оценивают освещённость в нескольких разных точках, на которые падает свет. Следует понимать, что источники искусственного света могут быть расположены в помещении как угодно, т.е. расположение может быть в виде практически любой геометрической фигуры.
Точечное освещение обычно используют в тех случаях, когда в помещении находится какое-либо техническое оборудование, стены помещения имеют тёмный цвет, а само помещение имеет довольно сложную конфигурацию. Для экономии времени расчёта освещения точечным методом желательно воспользоваться специальным программным обеспечением.
Общие рекомендации
Для того чтобы выполнить правильный расчёт любого типа освещения, каждый специалист, занимающийся расчётами, должен по максимуму использовать все имеющиеся теоретические и практические возможности, исходные данные (длина, ширина, высота помещения, тип освещения, тип и мощность ламп и т.д.), а также технические средства для выполнения расчётов. Плюс, ко всему сказанному, необходимо обязательно соблюдать требования всех норм и правил.