зачем нужен светотехнический расчет
Для чего нужен светотехнический расчет?
Технический расчет освещенности объекта (открытой площадки, помещения, парковой зоны и пр.) выполняется с целью подбора оптимального по характеристикам осветительного оборудования. В современных условиях такая задача решается посредством моделирования в компьютерной программе. Благодаря чему можно проработать различные варианты в кратчайшие сроки.
Если ответить на вопрос с позиции инженера, то светотехнический расчет необходим для достижения соответствия освещения объекта требованиям профильных ГОСТ и СанПиН. Проекты освещенности зданий социального, административного и промышленного назначения в обязательном порядке проходят экспертизу. На индивидуальное жилье соответствующее правило не распространяется.
Основные вопросы, которые рассматриваются в рамках светотехнического расчета:
Доверьте светотехнический расчет профессионалам – затраты окупятся
Светотехник даст ответ, какие и в каком количестве нужны светильники, а также куда именно их следует установить. По умолчанию специалист ищет разумный баланс между безопасностью для человека и финансовой составляющей. Если у вас нет желания решать подобную задачу «на глазок», тогда стоит заказать светотехнический расчет в Zodiak: https://zodiak-svet.ru/uslugi/svetotexnicheskij-raschet. Эта компания специализируется на разработке интерьерного/архитектурного освещения.
Прочая информация, которая будет интересной и полезной
Специалисты из светотехнической сферы по запросу могут составить технико-экономическое обоснование разных по конструкции светосистем на стадии проектирования. Заказ лучше размещать «под ключ» у одного исполнителя, что положительно повлияет на итоговую стоимость услуг. Для проведения простого расчета вполне достаточно предоставить план и несколько фотографий объекта.
Расчет освещенности помещений врукопашную
Постараюсь очень кратко и просто изложить метод ручного расчета освещения в помещениях, которому меня научили на курсе «Расчет освещения» школы светодизайна LiDS.
Какой должна быть освещенность
При планировании освещения, в первую очередь нужно определить соответствующую нормам целевую освещенность и посчитать общий световой поток, который должны давать светильники в помещении.
С нормативами определиться просто – либо ищем свой тип помещения в таблицах СанПиН 2.21/2.1.1/1278-03 «Гигиенические требования к естественному, искусственному и совмещенному освещению жилых и общественных зданий» и СП 52.13330.2011 «Естественное и искусственное освещение», либо соглашаемся с основным требованием по освещенности жилых помещений – 150лк или офисных помещений с компьютерами – 400лк.
Грубая оценка необходимого светового потока
По умолчанию расчет освещенности делается в программе Dialux. Но результат хотя бы приблизительно нужно знать заранее, чтобы сверить данные с оценкой «на глазок».
Как написано даже в Википедии, средняя освещенность поверхности — это отношение падающего на нее светового потока к площади. Но в реальном помещении часть светового потока светильника рабочих плоскостей не достигает, пропадая на стенах. Освещенность в помещении – это отношение общего светового потока светильников к площади помещения с поправочным коэффициентом «η». 
Долю света «η», который доходит до рабочих поверхностей, можно оценить на глазок. В самом общем приближении для некоего очень среднего помещения с какими-то там светильниками до рабочих поверхностей доходит примерно половина света, а значит для очень грубой оценки можно использовать коэффициент η = 0,5.
Например, в комнате площадью 20м 2 светильник со световым потоком 700лм (эквивалент лампы накаливания 60Вт) создаст освещенность Е = 0,5 × 700лм / 20м 2 = 18лк. А это значит, что для достижения норматива в 150лк, нужно F = 700лм × (150лк / 18лк) =5800лм, или эквивалент 8-ми лампочек накаливания по 60Вт!
(Полкиловатта ламп накаливания на небольшую комнату! Понятно, почему нормы освещенности для жилых помещений гораздо ниже, чем для учреждений, и почему учреждения уже давно никто лампами накаливания не освещает.)
Более точный метод ручного расчета
Но так как помещения бывают с разными стенами, разной формы, с высокими или низкими потолками, поправочный коэффициент не обязательно равен 0,5 и для каждого случая свой: на практике, от 0,1 до 0,9. При том, что разница между η = 0,3 и η = 0,6 уже означает разбег результатов в два раза.
Точное значение η нужно брать из таблиц коэффициента использования светового потока, разработанных еще в СССР. В полном виде с пояснениями таблицы привожу в отдельном документе. Здесь же воспользуемся выдержкой из таблиц для самого популярного случая. Для стандартного светлого помещения с коэффициентами отражения потолка стен и пола в 70%, 50%, 30%. И для смонтированных на потолок светильников, которые светят под себя и немного вбок (то есть имеют стандартную, так называемую, «косинусную» кривую силы света).
Табл. 1 Коэффициенты использования светового потока для потолочных светильников с косинусной диаграммой в комнате с коэффициентами отражения потолка, стен и пола – 70%, 50% и 30% соответственно.
Проверяем расчеты в диалюксе
Построим в диалюксе комнату 4 × 5м, высотой 2,8м, с высотой рабочих поверхностей 0,8м и теми же коэффициентами отражения, что и при ручном счете. И повесим 9шт мелких светильников с классической косинусной диаграммой по 720лм каждый (6480лм на круг).
Рис. 1 Взятый для примера светильник Philips BWG201 со световым потоком 720лм, и его классическое «косинусное» светораспределение
Получится ли у нас средняя освещенность рабочих поверхностей в 150лк, как мы оценили вручную? Да, результат расчета в Dialux – 143лк (см. рис2), а в пустой комнате без мебели и человеческой фигуры – 149лк. В светотехнике же значения, различающиеся менее чем на 10% считаются совпадающими.
Рис. 2 Результат расчета в диалюксе – средняя освещенность рабочей поверхности (при коэффициенте запаса 1,0) составила 143лк, что соответствует целевому значению 150лк.
Рис. 3 Красивые картинки, в которые верят люди.
Заключение:
На грубую оценку примитивным методом по формуле E = 0.5 × F / S потребуется 1 минута времени, на уточнение коэффициента использования по таблицам – еще 3 минуты, на проект в диалюксе после некоторого обучения – около 20 минут и еще 20 минут, если хочется «навести красоту». Диалюкс выдает очень красивые картинки (см. рис. 3), которые стоят потраченного труда, потому что в них верят люди. Но по соотношению эффективности и трудозатрат оценка освещенности врукопашную вне конкуренции. Ручной счет прост, надежен и эффективен как саперная лопатка, дает уверенность и понимание.
Расчет освещения.
Предлагаем вам разобраться как правильно осуществить расчет освещения в зависимости от типа и размера помещения.
Степень освещения поверхности принято выражать в Люксах (Лк), а величину светового потока исходящего от определенного источника света измеряют в Люменах (Лм). Мы будем производить расчет уровня освещенности в два этапа:
Этап №1 расчета.
Для простого расчета необходимого числа ламп воспользуйтесь Калькулятором расчета количества ламп.
Формулой = X * Y * Z рассчитывается показатель необходимой величины светового потока (Люмен) при этом:
Таблица №1 «Нормативы освещенности офисных и жилых объектов по СНиП»
Этап №2 расчета.
Получив необходимые данные о величине светового потока, мы можем вычислить необходимое количество светодиодных ламп и их мощность. В таблице №2 указаны значения мощности светодиодных ламп и соответствующие им показатели по световому потоку. Итак, делим полученное на этапе №1 значение светового потока на величину светового потока в люменах по подобранной лампе. В результате имеем нужное количество светодиодных ламп определенной мощности для помещения.
Таблица №2 «Значения светового потока светодиодных ламп разной мощности»
Пример расчета освещения.
Для примера предлагаем рассчитать количество и мощность светодиодных ламп для жилой комнаты в многоквартирном доме, размером 20 квадратных метров при высоте потолков 2,6 метра.
150 (X) * 20 (Y) * 1 (Z) = 3000 Люмен.
Теперь согласно таблице №2 подбираем лампу, которая подойдет в установленные осветительные приборы, и которыми мы хотим осветить нашу комнату. Предположим, мы берем все лампы в 10 Ватт, имеющие световой поток в 800 Люмен, то для освещения нашей комнаты такими светодиодными лампами нам потребуется не менее 3000/800=3,75 лампочек. В результате математического округления получаем 4 лампочки по 10 Ватт.
Важно помнить, что желательно в помещении добиться равномерного распределения света. Для этого лучше располагать несколькими источниками света. В случае если вы планируете создавать художественное освещение с несколькими светильниками, монтируемыми в потолок, мы советуем использовать 8 светодиодных лампочек по 5 Ватт каждая и равномерно распределить их по потолку.
Обратите внимание то за основу производимых расчетов мы взяли нормы СНиП принятые в нашей стране. Поскольку нормы эти разработаны и приняты были давно, многие наши клиенты говорят, что уровень освещения согласно этих норм для них мал и света явно недостаточно. Поэтому мы рекомендуем увеличивать эти нормы в 1,5-2 раза при этом устанавливая несколько выключателей, разделяя их по зонам помещения и по количеству светильников. Это позволит включить часть светильников и получить мягкое, не очень яркое освещение, а в случае необходимости, включить полное яркое освещение.
Светотехнический расчет самостоятельно
Целью данной статьи является предоставление максимально понятной, доступной информации по выполнению светотехнического расчета и правильному подбору светильников освещения. Мы постараемся описать основные факторы, ключевые моменты которые помогут сделать грамотную оценку предстоящего выбора.
Что нужно знать при покупке led светильника?
Большинство архитекторов и дизайнеров, в вопросе выборе света, в обычных случаях, делают простейшую прикидочную оценку на основе специальных таблиц. Необходимо учесть, что подбор устройств освещения по их мощности не всегда является правильным. Во многих справочниках за основу берутся мощность лампы накаливания. Когда в расчетах участвуют иные источники освещения – необходимо использовать соответствующие поправочные коэффициенты. Отдельно следует сказать о рабочей зоне для отдельного кабинета или кухни. Предполагается, что для их освещения будут использоваться дополнительно местные источники.
Ниже приведем таблицу, по которой можно выбрать настенный или потолочный светильник в помещении, с высотой потолка не более 3 метров:
Требования к помещению
Норма освещенности, из расчета на 1м2
10-12 Вт (100-150 Люмен для светодиодного светильника)
Детская комната, рабочий кабинет, ванная
15-18 Вт (150-200 Люмен для светодиодного светильника)
20 Вт или 200-300 Люмен для светодиодного светильника
Покупая потолочный спот или люстру, не стоит забывать, что таблица построена на значениях, в основу которых взята лампочка накаливания. В выборе светильников с источниками другого исполнения, следует учитывать нижеприведенные соотношения:
В последнем случае возможны нюансы. Если перед вами трековый светодиодный светильник, на котором нет никакой информации относительно Lm, рекомендуется его обойти стороной. Иначе вполне возможна ситуация, когда на упаковке написана мощность, например, в 15 Вт, а на самом деле устройство будет светить хуже аналога в 10 Вт от другого бренда. Зачастую подобную разницу можно заметить невооруженным взглядом.
Пример выбора светильника освещения
Возьмем спальную комнату на 20 м2 с высотой потолка 270 сантиметров. Выбор общей освещенности осуществляем посредством самой первой таблицы. Для расчетов будет взято значение 11 Вт/м2. Несложно подсчитать, что общая освещенность (если это будут лампы накаливания) должна быть не менее 20*11=220 Вт. Поэтому в нашем случае подойдет люстра с 4 лампами по 55 Вт, или 22 спота по 10 Вт.
Что, если выбрать подвесной светильник на основе галогенных ламп? Потребуется корректировка расчетных значений. Можно пойти следующими путями:
Если говорить об энергосберегающих источниках, то потребуется 4 единицы по 11 Вт. Указанный способ больше подходит в ситуациях, когда имеется привязка к количеству ламп потолочного светильника (например, люстра на 4 лампы). Расчеты сводятся к тому, чтобы подобрать оптимальные характеристики прибора освещения. Поэтому перед походом в магазин за покупкой светильника с алюминиевым профилем, спотом желательно иметь под рукой соответствующую таблицу или сделать на нее шпаргалку.
У консультанта обязательно поинтересуйтесь относительно максимальной допустимой мощности используемых ламп. Это позволит не превышать «критического» значения по нагрузке. Иначе велика вероятность того, что выполненные расчеты окажутся ненужными. Кроме этого возможно и возгорание, оплавление декоративных, конструкционных элементов. Учтите, что расчеты приведены с учетом того, что лампа будет «голой», то есть без плафона, абажура и других элементов. При выборе темных материалов рекомендуется использовать поправочные коэффициенты.
Планируя использования света в стиле лофт, модерн, классик, не стоит стремиться обеспечить требуемую освещенность помещения одним единственным источником. В идеале следует использовать поддерживающий свет. Его можно реализовать посредством торшеров, настенных устройств, бра, трековых светильников лофт. Подобный подход позволит сделать систему освещения вариативной, с возможностью простановки правильных акцентов. Кроме этого дополнительно вы сможете экономить на потреблении электроэнергии.
Расчет освещения по ies файлам
При покупке светодиодного светильника у покупателя при просмотре сайта производителя часто возникает вопрос: как узнать технические характеристики и распределение светового потока данного изделия, что такое ies-файлы, где их скачать и как открыть? Ответы на все вопросы можно найти ниже.
При обустройстве любого помещения или уличной площадки, используемой при отсутствии естественного освещения, одной из главных задач непременно становится создание искусственного освещения, соответствующего всем правилам безопасности для здоровья людей. Грамотно подобранное светодиодное оборудование и верное его размещение позволяет создать приятную и уютную атмосферу в жилых и развлекательных помещениях, рабочую и продуктивную на производстве.
Если светотехнический расчет освещения при использовании простых ламп накаливания вполне можно выполнить самостоятельно в течение нескольких минут, то светодиодные светильники, с успехом заменяющие в настоящее время в быту и на производстве лампы предыдущего поколения, требуют совершенно другого подхода.
С расчетом освещения небольшого бытового помещения светодиодными светильниками можно справиться самостоятельно, но для грамотного светотехнического проекта для производственного или развлекательного объекта необходимо привлечение профессионалов, вооруженных необходимыми знаниями, в том числе и компьютерных технологий.
Зачем нужен светотехнический проект
Профессиональная разработка светотехнического проекта позволяет:
Грамотно распределить источники освещения в соответствии с требованиями ГОСТа и СНИПа, других законодательных актов.
Определить пути укладки кабелей в полном соответствии с требованиями безопасности.
Правильно организовать систему управления светотехническим оборудованием.
Определить точное количество необходимого оборудования и комплектующих.
Рабочая документация, представленная проектом, является руководством для осуществления электромонтажных работ, и разработчик проекта несет ответственность за безопасность.
Возникновение файлов фотометрических данных
Полтора десятка лет назад мало кто даже из специалистов слышал такое название – ФФД (файл фотометрических данных), и для этого имелся целый ряд причин:
Специалисты предпочитали при проведении светотехнических расчетов пользоваться специальными справочниками, напечатанными на бумажных носителях и собранные в каталоги.
Производители были мало заинтересованы в создании файлов в связи с низкой конкуренцией и малой востребованностью.
Программное обеспечение для работы с ФФС требовало на тот момент специальных знаний.
Компьютерной техникой и программным обеспечением были оснащены далеко не все рабочие места проектировщиков.
Прошло время и на сегодняшний день сложились все возможности для проведения светотехнического расчета и компьютерного моделирования оснащения оптическими световыми приборами помещения любой сложности, а световая техника на основе светодиодов настолько шагнула вперед, что провести светотехнический расчет без применения компьютерных программ практически невозможно. По большей части это замечание касается промышленных объектов, спортивных и развлекательных комплексов, торговых центров.
Время показало, что самыми востребованными и общепринятыми среди файлов стандартных размеров стали ies-файлы.
ФФД содержит данные о концентрации светового излучения светодиодного светильника, записанные по определенному стандарту с применением форматирования. В общем ряду выделяются широким распространением ies-файлы, по сути, они являются хранилищем данных, позволяющих производить грамотный расчет светового оборудования и компьютерное моделирование пространств 3D. Данный формат был представлен американскими специалистами и поддерживается почти всеми софтами по расчету искусственного освещения.
Файл содержит записи информативного характера по геометрическому распределению светового излучения источником и содержит сведения по интенсивности источника света, привязанную к точкам сферической сетки.
Скачать ies-файл для конкретного светодиодного светильника на нашем сайте можно на карточке товара в один клик, расположение – нижний левый угол карточки.
Просмотреть содержание файла можно при помощи бесплатной программы IES Viewer или любого другого программного обеспечения, поддерживающего данный формат файлов.
Программное обеспечение для расчета светотехнических проектов
Для определения необходимого количества и мест установки осветительных приборов и светильников при выполнении светотехнического расчета объекта в современных условиях специалисты пользуются помощью различных компьютерных программ.
В отличии от расчета, производимого вручную при помощи формул, компьютерный расчет позволяет значительно снизить временные затраты и упростить процесс, а также снизить влияние на окончательные результаты человеческого фактора и избежать грубых ошибок.
Наибольшим распространением среди проектировщиков, специалистов по светотехническому расчету пользуются следующие программы.
Dialux
Наиболее популярный софт, используемый проектировщиками со стажем и делающими первые шаги на профессиональном поприще, обладает следующими преимуществами:
Наличие русифицированной версии и простота.
Расчет объекта на основе любых осветительных приборов.
Проектирование искусственного освещения помещений с учетом не только размеров, но и элементов интерьера и мебели.
Проектирование открытых площадей – улиц, скверов, стадионов, дорожных развязок.
Построение объемных моделей объекта и компоновку 4 отчетов различного формата в виде таблиц.
Для начинающих проектировщиков существует облегченная версия программы.
NanoCAD электро
Программа представляет собой универсальный инструмент, содержащий в себе множество полезных для проектировщика функционалов:
Светотехнический расчет помещений и открытых площадок на основе визуальных трехмерных моделей.
Распределение кабельных каналов и позиционирование осветительного оборудования.
Расчет нагрузок по электрическому току.
Вычисление токов КЗ и падений напряжения.
Моделирование объектов и технических сооружений в едином концепционном плане.
Наличие возможности для импорта результатов в файлы, совместимые с популярными графическими редакторами.
Версии программы представлены для профессионалов и начинающих.
Электроснабжение: ЭС/ЭМ
Софт позволяет моделировать осветительную сеть с привязкой мощности электроосветительных приборов к получению нужного уровня светового потока конкретной поверхности. Очень удобный и простой интерфейс, бесплатная версия.
Софт позволяет моделировать искусственное освещение в помещениях и на не огражденном пространстве, создавать схемы и карты удобные для занесения в технические паспорта объектов, ускорять оформление других документов технического характера.
Структура ies-файла для светильника
Только название «ies-файл» звучит загадочно и непонятно для непрофессионала, на само деле это простое описание светильника и его технических характеристик, записанное в текстовом формате, для удобства его использования при компьютерном светотехническом расчете.
Обычная компоновка ies-файла предполагает размещение информации о светильнике в следующем порядке, построчно:
Обозначение формата файла по стандарту ies, принятому в международном сообществе.
Сведения о измерениях.
Информация о производителе.
Наименование осветительного прибора.
Запись об элементе, применяемом в качестве источника света.
Запись о мощностных характеристиках и типовом назначении светильника.
Информация, описывающая при помощи ключевых понятий зависимость светового луча светодиодного светильника от угла наклона по отношению к горизонтальной поверхности.
Запись группы характеристик, содержащая информацию о количестве осветительных элементов, азимутальных и полярных углах, световом излучении и общей мощности лампы.
Запись о параметрах установки углов, при которых проводились испытания осветительного прибора, направленные на точное установление сил света и шаге измерения.
Собственно, сами значения сил света.
Позиции под номерами со второго по шестой не являются обязательными к заполнению, размещение такой информации оставлено на усмотрение производителя светового устройства. Можно отметить, что добросовестный изготовитель световой техники обязательно заполнять эти поля и не будет скрывать информацию от предполагаемого покупателя. Частное размещение достоверной информации свидетельствует о точности предоставленных данных и проведении испытательных работ.
Как проводится светотехнический расчет лампы
Для получения информации по распределению сил света существует два способа проведения анализа работы осветительного прибора:
Компьютерное моделирование с использованием специализированных программ.
Практическое измерение светотехнических параметров в лабораторных условиях с использованием специального прибора, называемого «гониофотометр».
Естественно, что предпочтительнее использование второго метода для более точного определения технических параметров светильника, тем более, если проводятся испытания независимой лабораторией. Компании, работающие на безупречную собственную репутацию и комфортные условия сотрудничества с клиентом, обязательно укажут в ies-файле достоверные сведения о проведенных испытаниях, название независимой организации, дате проведения и номере технического протокола.
Компьютерное моделирование осуществляется с использованием ряда программ и не может гарантировать полную достоверность полученных данных без учета множества параметров, присущих проектируемому объекту.
Влияние шага измерений на достоверность результата испытаний
Абсолютной точности при проведении испытаний светотехнического устройства добиться практически невозможно, всегда существует вероятность получения ошибочных расчетов. При осуществлении исследования особенное внимание необходимо обратить на подбор правильного шага измерений. Чем мельче период, тем более достоверный результат показывают измерения. Соответственно такое исследование стоит дороже. Обычно шаг при измерениях составляет не более двух с половиной градусов, только для сферических светильников шаг может быть увеличен до пяти градусов и при этом расчетные значения не потеряют достоверности.
Для проведения испытаний светильников, создающих узконаправленный световой поток малый шаг очень важен для определения максимума и угла, под которым необходимо устанавливать светотехнический прибор. В таких случаях применяют шаг не более чем в один градус.
На что обратить внимание при просмотре ies-файла
Светотехнический расчет помещения при помощи компьютера и программного обеспечения является важным этапом при проектировании освещения, которое должно соответствовать многочисленным требованиям, предъявляемым к световым системам.
Главенствующую роль при проведении расчета, влияющую на правильность результата, играют в таком важном деле достоверные IES-файлы. В настоящее время достоверность помещаемой в них информации полностью находится на совести производителя.
Проверку перед использованием IES-файла можно произвести самостоятельно, обращая внимание на следующие моменты:
Обратить внимание на шаг измерений при тестировании.
Сверить соответствие заявленных технических характеристик, заявленных продавцом и производителем в IES-файле.
Просмотреть информацию о производителе и протоколе испытаний.
Проектировщику, выполняющему светотехнический расчет, необходимо помнить, что от него зависит безопасность освещения для человеческого здоровья.
Преимущества светодиодных светильников Диод Систем
Трудно представить современный мир без использования светильников в основе принципа действия которых лежит извлечение светового потока из искусственно выращенных кристаллов методом пропускания через них электрического тока. Такое устройство называется светодиодом и имеет ряд неоспоримых преимуществ перед лампами накаливания или разрядными лампами:
Сниженное на порядок потребление электроэнергии по сравнению с другими осветительными приборами.
Отсутствие пульсации светового потока.
Быстрый запуск светильника.
Монтаж осветительного прибора на любой поверхности.
Высокая экологичность – светодиодные светильники не содержат вредных для человека газов и примесей, не требуют особых условий для утилизации.
Длительный срок службы, светодиодный светильник легко вырабатывает ресурс до 100 000 часов, не теряя при этом в качестве светового потока.
Наша компания работает на рынке светодиодного оборудования более десяти лет. Продукция, выпускаемая нашим производством, комплектуется драйверами, светодиодами и оптическими линзами от известных мировых производителей, при покупке нашего оборудования компания предоставляет длительную гарантию.
Специалисты нашей компании проведут светотехнический расчет помещения заказчика бесплатно и в короткие сроки.