Расчёт освещённости

Нормативная база

СП 52.13330.2016 «Естественное и искусственное освещение»; СанПиН 1.2.3685-21. Внимание: в СП 52.13330.2016 нормируется коэффициент эксплуатации MF, а не коэффициент запаса Кз — по примечанию к п. 3.36 (для искусственного освещения) это обратные величины (MF = 1/Кз); MF вводится п. 4.4 и принимается по таблице 4.3

Как считается

Метод и нормативная база

Расчёт числа светильников общего освещения методом коэффициента использования светового потока. Нормируемая освещённость рабочей поверхности берётся из таблицы помещений (СП 52.13330.2016 «Естественное и искусственное освещение» и СанПиН 1.2.3685-21), площадь и расчётная высота подвеса задаются, дальше считается индекс помещения i, по нему выбирается коэффициент использования светильника η, и число светильников получается из условия, что их суммарный поток создаёт нормируемую освещённость с учётом снижения потока за срок эксплуатации и неравномерности.

Снижение освещённости в эксплуатации учитывается коэффициентом запаса Кз: 1,4 для чистых помещений (офисы, жильё), 1,5 при средней запылённости (склады, торговля), 1,6 при большой запылённости (цех), 1,3 для очень чистых помещений. Действующая редакция СП 52.13330.2016 нормирует обратную величину — коэффициент эксплуатации MF по таблице 4.3 (п. 4.4), и по примечанию к п. 3.36 MF = 1/Кз: табличным MF 0,71, 0,67, 0,63 и 0,77 отвечают Кз 1,4, 1,5, 1,6 и 1,3, применённые в расчёте. Коэффициент неравномерности освещённости z принят 1,1 — справочное значение для светильников с полушироким светораспределением.

Коэффициент использования η интерполируется по индексу помещения от 0,5 до 5,0 для светодиодных светильников при коэффициентах отражения потолка 70 %, стен 50 %, пола 30 %. Это справочная таблица, а не таблица СП 52: в своде правил η не нормируется, у конкретного светильника коэффициент использования зависит от кривой силы света и берётся из каталога изготовителя.

Раскладка: число столбцов вдоль длинной стороны округляется до целого от корня из N·a/b, число рядов — вверх до целого от N по столбцам; полные ряды заполняются целиком, неполный последний ряд центрируется, так что на схеме стоит ровно N светильников. Отношение наибольшего шага к расчётной высоте подвеса выводится справочно — по нему проверяют равномерность.

Формулы

i = S / (h · (a + b))

индекс помещения; S = a · b, h — расчётная высота подвеса над рабочей поверхностью

N = ⌈Eн · S · Кз · z / (Φ · η)⌉

число светильников, не меньше одного; Φ — световой поток одного светильника, лм

Eф = N · Φ · η / (S · Кз · z)

фактическая освещённость при принятом числе светильников, лк

Кз = 1 / MF

коэффициент запаса через коэффициент эксплуатации СП 52.13330.2016, табл. 4.3

Что вводится

• Тип помещения из таблицы (около 70 позиций по разделам: жильё, офисы, образование, медицина, торговля, производство и склады, спорт, технические и наружные) — вместе с ним подставляется нормируемая освещённость Eн.
• Размеры помещения a и b, м, и расчётная высота подвеса светильника над рабочей поверхностью h, м.
• Светильник из списка типовых (панели, даунлайты, линейные, магистральные, промышленные highbay, прожекторы, лампы) — световой поток, лм, и мощность, Вт.
• Коэффициент запаса Кз по среде помещения.

Что получается

• Индекс помещения, коэффициент использования, требуемое и принятое число светильников.
• Фактическая освещённость, суммарная и удельная мощность освещения, Вт и Вт/м².
• Раскладка: число рядов и столбцов, шаг по каждой стороне, отношение шага к высоте подвеса, схема расстановки; выгрузка в PDF.

Пример расчёта

Кабинет 6 × 4 м, расчётная высота подвеса 2,5 м, нормируемая освещённость 300 лк, светодиодная панель 595 × 595 мм 36 Вт со световым потоком 4000 лм, помещение чистое (Кз = 1,4).

1. Площадь 24 м², индекс помещения i = 24/(2,5 · (6 + 4)) = 0,96.
2. Коэффициент использования по индексу — η = 0,458.
3. N = 300 · 24 · 1,4 · 1,1/(4000 · 0,458) = 6,05, округление вверх — 7 светильников.
4. Фактическая освещённость Eф = 7 · 4000 · 0,458/(24 · 1,4 · 1,1) = 347,0 лк, то есть норма выполнена с запасом.
5. Суммарная мощность 7 · 36 = 252 Вт, удельная 10,5 Вт/м²; раскладка — примерно 3 × 3 с неполным последним рядом.

7 светодиодных панелей по 36 Вт: фактическая освещённость 347,0 лк при норме 300 лк, установленная мощность 252 Вт, удельная 10,5 Вт/м².

Окончательные значения принимаются в составе проектной документации — с учётом задания, местных условий и решений смежных разделов.

Границы применимости

• Коэффициент использования η взят из справочной таблицы для светодиодных светильников при отражениях 70/50/30 %; в СП 52.13330.2016 он не нормируется. Для конкретного светильника η определяют по кривой силе света из каталога, а точный расчёт освещённости в характерных точках ведут по светотехническим программам.
• Нормируемая освещённость в таблице помещений — ориентир. По изданию СП 52.13330.2016 сверены строки, где норма зависит от случая, и они разведены: палаты для взрослых — 100 лк (приложение Л, таблица Л.1, позиция 105), палаты и спальные комнаты санаториев — 150 лк (позиция 59); склад со стеллажным хранением — 50 лк на полу в зоне хранилищ и 200 лк общего освещения в экспедиции приёма и выдачи (таблица Л.2, позиция 65); открытые стоянки автомобилей на улицах, платные вне улиц и в микрорайонах — 6 лк на покрытии (таблица 7.12), открытые стоянки подвижного состава вне улиц — 10 лк без подогрева и 20 лк с подогревом (таблица Л.2, позиция 1). Норму для своего помещения подтверждают по действующей редакции СП 52 с изменениями и по СанПиН 1.2.3685-21.
• Наружные объекты (открытая стоянка, территория) методом коэффициента использования считаются только оценочно: таблица η выведена для помещения с отражающими потолком и стенами, снаружи отражённой составляющей нет. Наружное освещение нормируется разделом 7.5 СП 52 (стоянки — таблица 7.12) и таблицей Л.2 и рассчитывается по силе света прожекторов.
• Не проверяются показатели, которые нормируются наравне с освещённостью: объединённый показатель дискомфорта UGR, коэффициент пульсации, цилиндрическая освещённость, индекс цветопередачи и коррелированная цветовая температура, освещённость на вертикальных поверхностях и в характерных точках, а также аварийное и эвакуационное освещение и удельная установленная мощность по разделу 7.
• Расчёт даёт число светильников общего равномерного освещения; местное освещение, светильники аварийного освещения, затенение оборудованием и стеллажами, а также выбор групповых линий и щита освещения в расчёт не входят.

Готовые расчёты по типам

• Кабинет / офис
• Склад стеллажный: зона хранилищ
• Торговый зал супермаркета
• Класс / аудитория
• Операционная (общее освещение)
• Палата для взрослых
• Открытая автостоянка
• Кухня

Смежные расчёты: Электроснабжение (ЭОМ)

• Щит 0,4 кВ: автоматы и кабели
• Заземление
• Молниезащита
• Компенсация реактивной мощности
• Выбор трансформатора