Зачем считать освещённость
Освещение — это не «повесил люстру и готово». Недостаточная освещённость ведёт к утомлению глаз, снижению производительности и даже авариям. Избыточная — к перерасходу электроэнергии и дискомфорту. Инженер-электрик должен уметь рассчитать освещённость точно.
В России расчёт ведётся по СП 52.13330.2016 (актуализированный СНиП 23-05-95). В Индии — по IS 3646 (Parts 1-3). Оба стандарта используют метод коэффициента использования светового потока. Разберём на конкретном примере.
Исходные данные
Помещение: кухня 12 м² (4 × 3 м), высота потолка 2.7 м. Отделка: светлые обои (стены 50%), белый потолок (70%), керамогранит на полу (30%). Назначение: приготовление пищи, приём пищи — требуемая освещённость 200 лк (СП 52.13330, табл. 4.2, разряд зрительной работы Ж-1 для жилых помещений).
Сравнение норм освещённости кухни:
- СП 52.13330: 200 лк (общее), 300 лк (рабочая зона столешницы)
- IS 3646 Part 1: 200 лк (общее), 300 лк (рабочая зона)
- EN 12464-1: 300-500 лк (кухня в целом)
Метод коэффициента использования
Формула: Ф = (E × S × Kз × Z) / (N × η)
Где:
- Ф — необходимый световой поток одного светильника (лм)
- E — нормируемая освещённость (лк) = 200 лк
- S — площадь помещения (м²) = 12 м²
- Kз — коэффициент запаса (учитывает запыление и старение ламп) = 1.3 для светодиодов
- Z — коэффициент неравномерности = 1.1 для точечных светильников
- N — количество светильников
- η — коэффициент использования светового потока (определяется по индексу помещения и коэффициентам отражения)
Шаг 1: Индекс помещения
i = (A × B) / (h × (A + B))
Где:
- A = 4 м, B = 3 м — размеры помещения
- h = H - hр - hс = 2.7 - 0.8 - 0.15 = 1.75 м — расчётная высота
i = (4 × 3) / (1.75 × (4 + 3)) = 12 / 12.25 ≈ 0.98
Шаг 2: Коэффициент использования η
По таблицам СП 52.13330 (приложение К) для светильника с косинусным распределением (тип Д — «Глубокий») при i = 0.98 ≈ 1.0 и коэффициентах отражения 70/50/30:
η ≈ 0.48 (48% светового потока доходит до рабочей поверхности)
Шаг 3: Световой поток
Фсум = (E × S × Kз × Z) / η = (200 × 12 × 1.3 × 1.1) / 0.48 = 3432 / 0.48 = 7150 лм
Это суммарный световой поток, который должны обеспечить все светильники в кухне.
Шаг 4: Выбор светильников
Вариант 1 — 4 точечных светильника (N = 4): Ф1 = 7150 / 4 = 1788 лм → выбираем LED-светильники по 1800-2000 лм (≈ 15-18 Вт каждый)
Вариант 2 — 2 линейных светильника (N = 2): Ф1 = 7150 / 2 = 3575 лм → выбираем LED-панели по 3600-4000 лм (≈ 30-36 Вт каждая)
Вариант 3 — центральная люстра (N = 1): Ф1 = 7150 лм → LED-люстра 7000-8000 лм (≈ 60-70 Вт)
Шаг 5: Проверка удельной мощности
Удельная мощность для кухни по СП: 10-15 Вт/м². Вариант 1: 4 × 18 = 72 Вт / 12 м² = 6 Вт/м² — экономично. Вариант 2: 2 × 36 = 72 Вт / 12 м² = 6 Вт/м². Вариант 3: 1 × 70 = 70 Вт / 12 м² = 5.8 Вт/м².
Все варианты проходят. Светодиоды дают экономию в 2.5-3 раза по сравнению с люминесцентными лампами (15-18 Вт/м²).
Рабочая зона: местное освещение
Столешница требует 300 лк. При площади рабочей зоны 2.5 м² и η = 0.5: Ф = (300 × 2.5 × 1.3 × 1.1) / 0.5 = 2145 лм → LED-линейка 2200 лм (18-20 Вт) под навесными шкафами.
Что автоматизирует GorkyCAD
- Рассчитывает индекс помещения по геометрии плана этажа
- Подбирает η по таблицам СП/IS/IEC
- Предлагает варианты расстановки светильников
- Считает суммарную нагрузку группы освещения
- Проверяет соответствие нормам и удельной мощности