Что такое правильный светотехнический расчет?

Что такое правильный светотехнический расчет? Это оптимальный подбор осветительного оборудования, результат которого отвечает требованиям поставленной задачи.

Когда требуется?

• Выполняется замена / обновление приборов освещения в имеющейся на объекте осветительной установке.

• Определяются параметры осветительной установки на новом объекте или при выполнении

Результат проведения компьютерных вычислений с формированием 3D модели освещаемого помещения с расстановкой светильников, оборудования и объектов, затеняющих источники света.

Для чего требуется расчет освещенности?

• Определение необходимого количества и особенностей мест установки, характеристик источников света для воспроизведения комфортного уровня освещения объекта

• Интеграция системы освещения в дизайн объекта или в окружающую среду с проверкой изменений освещенности при действии нескольких режимов работы осветительной установки

• Выяснение того, как обеспечить заданную освещенность помещения или открытого пространства

• Оптимизация числа и характеристик применяемых осветительных приборов

• Возможная экономия на используемой электроэнергии

• Определение достаточных характеристик осветительной установки для обеспечения комфортного уровня освещения

• Соблюдение норм, стандартов

• Проверка изменения освещенности объекта при смене режимов работы осветительной установки

Результат компьютерного расчета освещенности части помещения приема пищи

 

Как сделать быстрый «оценочный» светотехнический расчет?

Расчет на «клочке бумаги» можно выполнить с применением значений освещенности соответствующего типа помещения из СНиП 52.1330.2016 или из СанПиН 2.2.1/2.1.1.1278-03, умноженной на общую площадь таких помещений или территории. Затем делим общее значение требуемой освещенности на световой поток планируемых осветительных приборов. Получаем общее число таких осветительных приборов.

 

Следует учитывать, что значения в СНиП и в СанПиН были введены в действие сравнительно давно, поэтому многие утверждают, что уровень освещения согласно этим нормам для них мал и света явно недостаточно. С учетом повышения энергоэффективности современных источников света, эксперты рекомендуют увеличивать эти нормы в 1,5 – 2 раза.

 

Исторические особенности выполнения светотехнического расчета

До последнего времени методология светотехнического расчета осветительной установки, естественно, базировалась на технологии ручного труда, предусматривала проведение вычислительных процедур с помощью логарифмической линейки, математических таблиц и калькулятора.

За более чем столетнюю историю были разработаны так называемые инженерные методы расчета, базирующиеся на использовании расчетных таблиц, графиков и номограмм, а также на типизации и аналитической аппроксимации кривых сил света стандартных осветительных приборов – для ускорения, упрощения и обобщения результатов работы и для возможности получения грубой первоначальной оценки планируемой осветительной установки с выбором, в отдельных случаях, типового решения.

Начиная с 80-х годов прошлого века начался переход от ручной технологии расчета к компьютерной, который к настоящему времени полностью завершен. В результате произошло разделение на разработчиков светотехнических программ и на их пользователей, позволяя широкому кругу проектировщиков, дизайнеров и конечных пользователей сосредоточиться не на сложной, трудоемкой и изнурительной процедуре проведения расчета, а на творческой стороне – поиске наилучшего варианта осветительной установки

Какими бывают светотехнические расчеты?

Упрощенные расчеты. Утилитарное освещение: освещение дороги, улицы, парка, многие виды спортивного освещения, освещение открытых пространств, освещение простых интерьеров и т.д. Это, чаще всего, ручной расчет с использованием стандартизированных таблиц для типового набора задач освещения дорог, помещений определенного назначения и т.д.

Сложные расчеты. Предназначены для моделирования сложных сцен, с получением графических изображений моделируемой осветительной установки. Применяются там, где требуется учитывать затенение источников света, экранирование одних объектов другими, сложные многократные переотражения, цветовые характеристики источников света. Чаще всего выполняются с применением компьютерного моделирования.

Возможно ли сделать светотехнический расчет самостоятельно?

Да, самостоятельно выполнить расчет освещения вполне по силам практически для любого человека. Однако есть нюансы. Чем он сложнее, тем больше специализированных навыков, знаний и времени потребуется.

А. Простая задача

Требуется сделать расчет для себя, когда объект освещения «единичен» и соблюдение стандартов и СНиП не играет существенной роли, а именно в таких, например, случаях:

• Оценить уровень освещенности отдельной комнаты с одним источником света (например: жилая комната с люстрой) или решить, лампы какой мощности и в каком количестве потребуются для освещения коридора со стандартной высотой потолков.

• Выяснить тип уличного фонаря, который подойдет для освещения придомовой территории на даче, входа в здание, подъездной дороги, территории у ворот и т.д.

В качестве решения можно

• использовать экспертное мнение, для чего можно переговорить со знакомым электриком или воспользоваться множеством онлайн-форм расчета освещенности в интернете, полистать интернет форумы, погуглить или переговорить с продавцом светильников в соответствующем магазине, вспомнить собственный опыт организации / использования освещения в школе, в спортзале, на работе, во дворе, дома и т.д.

• использовать данные метода удельной мощности или стандартные расчетные таблицы, графики и номограммы.

Б. Задача организации освещения крупного объекта

Складывается вокруг задачи подбора освещения для нескольких помещений или для большой территории. Качество решения и затраченное на него время зависит от вашего опыта, инженерно-технических навыков, наличия требуемой информации «под рукой».

Решение может быть аналогичным решению простой задачи, только времени может потребоваться больше, так как базовых объектов расчета не один, а несколько. Также можно передать задачу выполнения расчета производителю или продавцу, тем более что последние могут выполнить подобную работу бесплатно.

В. Комплексная задача оценки характеристик осветительной установки

Когда требуется обязательное соблюдение стандартов и СНиПов, рассчитать освещение средних и крупных объектов, производств и взрывоопасных объектов, нескольких улиц и т.д.

Решение

Выполнить расчет освещенности самостоятельно по-прежнему возможно, но потребуется большая подкованность инженерно-техническими, строительными и светотехническими знаниями, потребуется наличие информации из регламентирующих документов, чертежи объекта и некоторые математические способности для ручного расчета или владение навыками использования специализированного программного обеспечения и соответствующие данные от производителей осветительных приборов для компьютерного моделирования.

И вот здесь существенными становятся: 1) фактор времени 2) количество принимаемых «допущений».

Передать данные по задаче и объекту для бесплатного расчета освещенности производителю или поставщику оборудования.

 

Г. Планирование архитектурно-художественного освещения

Когда, например, требуется организовать освещение фасада объекта, парка, моста, монумента и т.д. Вам понадобится дизайн-проект системы с точками установки осветительных приборов и их спецификация с описанием режимов работы.

Решение:

1. Для самостоятельной подготовки расчета:

1.1. Для ручного расчета. Так как обычно для расчета установокархитектурного, витринного и рекламного освещения основным расчетным нормируемым параметром является средняя яркость поверхностей освещаемого объекта, достаточно несколько табличных данных по каждой модели светильника или, в крайнем случае, кривые силы света, которые потребуется пересчитать в отдельные значения.

1.2. Для компьютерного моделирования потребуется модель здания или визуализация концепции освещения от архитектора и соответствующие файлы данных по светильникам от производителя.

 

2. Передача материалов и данных о проекте для выполнения светотехнического расчета внешним исполнителям.

 

Следует различать а) светотехнический расчет спроектированной светодизайнером осветительной установки и б) разработку дизайна и проекта осветительной установки архитектурно-художественного оформления:

а) для выполнения экспертами бесплатного светотехнического расчета и составления спецификации рекомендуемых к применению изделий потребуется проект осветительной установки;

б) для бесплатной разработки проекта осветительной установки потребуется архитектурно-художественное решение, которое определит искомые характеристики, которых требуется достичь путем выполнения светотехнического расчета с указанием спецификации необходимого оборудования.

В любом случае, странно отказываться от бесплатного расчета освещенности объекта экспертами компании (при необходимости подготовить проект освещения, составить смету базового оборудования и оценить итоговый уровень освещения) и в ситуации с архитектурно-художественным оформлением лишиться возможности получить WOW-эффект с учетом сметы.

Два эскизных проекта светохудожественного освещения, которые используются в качестве основы при проведении светотехнического расчета освещенности осветительной установки (а) труба ТЭЦ города (б) Университет

 

Резюмируем. Что делать, если требуется расчет освещенности?

1. Самостоятельно оценить «на пальцах»

2. Самостоятельно выполнить ручной расчет освещенности «по старинке»

3. Самостоятельно произвести компьютерное моделирование возможных решений

4. Передать выполнение расчета производителю приборов освещения или поставщику решения

 

Что потребуется для выполнения светотехнических расчетов средней и высокой сложности?

 

Информация об объекте

• чертеж / план объекта

• возможные точки установки осветительных приборов

• доступные способы выполнения электрической разводки

• 3D здания / объекта, если его форма в плане если она сложнее прямоугольника

 

+ для помещений:

• габариты

• температура в помещении

• имеющееся оборудование, другие крупные объекты

• высота установки светильников

• высота рабочих поверхностей

 

+для автомобильных дорог:

• наличие и схема установки осветительных опор

• расстояние от опоры до освещаемого дорожного полотна

• расстояние между опорами

• класс автодороги/улицы

• особые участки дороги (круговое движение, пешеходные переходы, уширения и т.д.)

 

+ для территорий:

• число и высота имеющихся мачт освещения

• ветровые нагрузки места географического положения

 

+для сложных объектов:

• особенности, зонирование, прочие параметры

 

При отсутствии компьютерных навыков следует выбрать метод расчета «в ручную»

• метод удельной мощности

• метод коэффициента использования

• точечный метод

• Табличные данные (обобщенный список)

• таблица значений удельной мощности объекта

• значение светового потока и мощности оборудования

• диаграмма светораспределения при использовании точечного метода, лучше в виде табличных данных

• коэффициент светового потока источника света

• индекс помещения

• стандартный коэффициент запаса источника света

• поправочный коэффициент высоты потолка

• нормы освещенности требуемого объекта из СНиП

 

При наличии компьютерных навыков

• уверенный пользователь ПК

• навык установки и ручной настройки ПО

• навык работы с 2D и 3D программами компьютерного моделирования

• Автоматизированное ПО:

• Dialux

• Relux

• Light In Night Road

• база IES или LDT файлов производителя осветительного оборудования

  

Самым важным при выполнении светотехнического расчета является подбор осветительного оборудования на основании типа источника света, мощности светильника, светового потока, значения энергоэффективности и кривой силы света (КСС). Выбор оборудования с соответствующими параметрами зависит от существующих нормативов и пожеланий заказчика. Подбор правильной КСС обеспечивает необходимую равномерность. Стоит, например, не забывать о коэффициенте запаса осветительной установки, уровень которого зависит от загрязняемости светильников и деградации источников света в течение срока эксплуатации осветительного оборудования.