Patalpos apšvietos skaičiavimas: formulė ir praktiniai patarimai

Kiek ir kokių šviestuvų reikės svetainės apšvietimui? Dažnai įsirengiant apšvietimą iškyla klausimas kodėl vienoms patalpoms pakanka šviestuvų su 2000Lm šviesos srautu, o kitoms reikia šviestuvo su du, o kartais net ir kelis kartus didesniu šviesos srautu? Kaip teisingai suskaičiuoti kiek šviestuvų reikės skirtingoms zonoms apšviesti? Kiekvienos patalpos apšvietimas yra individualus, tad norint teisingai pasirinkti turėsite arba konsultuotis su apšvietimo profesionalais arba pritaikyti pagrindines apšvietimo planavimo taisykles.

Mus supantis pasaulis yra kupinas šviesos. Nuo jos neatsiejamas mūsų gyvenimas, buitis. Šviesa, jos intensyvumas, įtakoja žmogų tiek fiziškai, tiek emociškai. Keičiantis amžiams, technologijoms vystantis, žmonija sugebėjo pažaboti šviesą, ją sukurtį, keisti, tobulinti. Saulės teikiamos šviesos jau seniai nebepakanka.

Jau seniai praėjo tie 1880-ieji, kuomet išradėjas Tomas Edisonas (angl. Nuo to laiko šviesos šaltiniai vis tobulinami, išrandami naujesni, taupesni, ekonomiškesni. Kartu su jais vystėsi tokios mokslo šakos, tiriančios šviesą, kaip šviesotechnika, elektrotechnika. Šviesa - tai elektromagnetinis spiduliavimas, veikiantis akies tinklainę ir sukuriantis joje matomą vaizdą.

Pagrindiniai apšvietimo principai

Apšvietimas gali būti natūralusis, dirbtinis, mišrus. Natūraliojo apšvietimo spektras žmogui artimesnis, tačiau jis yra nepastovus tiek paros, tiek metų bėgyje, todėl visais atvejais papildomai papildomai įrengiamos dirbtinio apšvietimo sistemos. Apšvietimas nusakomas kiekybiniais ir kokybiniais rodikliais. Kiekybiniai rodikliai: šviesos srautas, šviesos stipris, apšvieta, skaistis, šviesis, šviesinis veiksmingumas ir atspindžio koeficientas.

Pagrindinis fotometrijos dydis, apibūdinantis šviesą - šviesos srautas - Φ. Tai spindulių srauto dalis, sukelianti žmogaus regos organams šviesos pojūtį. Šviesos srauto matavimo vienetas - liumenas (lm). Liumeno dydžio suvokimui pateiksime pavyzdį: 1cm2 žemės paviršiui, esant debesuotam orui, tenka apie 1lm šviesos srauto, o esant giedram orui - apie 10lm.

Liumenų metodas: paprasčiausias būdas apskaičiuoti apšvietimą

Pats paprasčiausias skaičiavimo būdas, padėsiantis išsiaiškinti kokio šviesos srauto reikės Jūsų patalpos apšvietimui - liumenų metodas, kuris yra išreiškiamas formule: Šviesos srautas X = lx * kv. m. Nors supaprastinta formulė atrodo labai paprasta, nes tereikia išmatuoti kambario plotą ir padauginti jį iš rekomenduojamo liuksų skaičiaus patalpose, tačiau tai tik vienas iš aspektų kaip apskaičiuoti reikiamą apšvietimą idealiomis sąlygomis.

Liuksas yra apšvietos matavimo vienetas: tai paviršiaus apšvieta, kurią sukelia 1 lm šviesos srautas, krintantis į 1 m² ploto paviršių. Kitais žodžiais: Liuksas rodo tam tikro paviršiaus gaunamos šviesos apšvietimą (arba srautą), išreikštą liumenais kvadratiniam metrui (lm/m2). Vienas liuksas lygus vienam liumenui kvadratiniam metrui. Dar kitaip: liuksas matuoja šviesos kiekį, pasiekiantį konkretų objektą ar sritį. Šviesos srautas, arba ryškumas, kurio matavimo vienetas yra liumenas (lm), apibūdina šviesos šaltinio skleidžiamos šviesos kiekį.

Norėdami apskaičiuoti patalpoje reikalingą liuksų kiekį, turime atsižvelgti į du pagrindinius veiksnius: šviesos šaltinių skleidžiamus liumenus ir apšviečiamo paviršiaus plotą. Tam tikram paviršiui reikalingą liuksų skaičių gauname taikydami šią formulę: liumenų/m2 = liuksai .

• Liumenai (lm): bendras šviesos šaltinių skleidžiamos šviesos kiekis (visų šviesos šaltinių skleidžiama šviesa).
• Plotas (m2): kambario plotas kvadratiniais metrais arba konkrečios srities plotas, kurią norite apšviesti.

Norėdami gauti bendrą kambaryje reikalingą liumenų skaičių, turite susumuoti kiekvienos sumontuotos lemputės išskiriamų liumenų skaičių. Ši informacija nurodoma ant pakuotės, arba ant šviesos šaltinio (lemputės). Tada padalykite liumenų skaičių iš kambario ploto kvadratiniais metrais.

Vatų skaičius nurodytas ant lemputės įpokavimo parodo, kiek šviesdama lemputė sunaudoja elektros energijos, o liumenų skaičius nurodytas ant lemputės įpokavimo parodo kiek lemputė duos šviesos. Pavyzdžiui, jei turite 600 liumenų lemputę 20 m2 kambaryje, gausite 30 liuksų apšvietimą (600/20 = 30,00). Ir atvirkščiai, norėdami nustatyti patalpoje reikalingą liumenų skaičių pagal rekomenduojamą liuksų skaičių, naudokite šią formulę: liumenai = liuksai X m2. Pavyzdžiui, jei norite pasiekti 400 liuksų bendrą apšvietimą 10 m2 virtuvėje, jums reikės 4000 liumenų (400 x 10).

Šviesos temperatūros reikšmė išreikiama kelvinais. Kelvinai yra parametras, kuris nurodo kokios spalvos šviesą skleidžia lemputė - gelsvą, šiltai baltą (2700-3200K), neutralią (4000-4500K), šaltai baltą ar melsvą (5000-7000K).

Apšvietimo planavimas svetainėje

Planuojant apšvietimą svetainėje rekomenduojama rinktis pagrindinį ir zonojuomą apšvietimą. Pagrindinis apšvietimas puikiai tiks priimant svečius ar tvarkant namus, o zonavimas pasitarnaus norint kambariuose sukurti romantišką prieblandą. Taigi, kaip sužinoti kiek ir kokių šviestuvų prireiks pagrindiniam ir zoniniam?

Pagrindinio apšvietimo skaičiavimas

Planuojant pagrindinį apšvietimą, pirmiausia turite nuspręsti kokio ryškumo apšvietimo norėsite patalpoje. Dažniausiai pakankamai ryškiam apšvietimui rekomenduojama 300Lx apšvieta, būtent tokio ryškumo apšvietimas yra mokyklose. Tačiau, jei manote, kad tokio ryškumo apšvietimo Jums per daug, rinkitės kiek mažesniu skaičius. Nusprendę kokio ryškumo apšvietimą rinksitės, turite tiksliai paskaičiuoti svetainės plotą. Pagrindiniam apšvietimui reikės viso ploto.

Tarkime, kad svetainės plotas yra 25m2 ir norimas pakankamai ryškus apšvietimas, tai šviesos srautas turės būti: Šviesos srautas X = Y lx * Z kv.m = 300 lx * 25 kv. m. = 7500 Lm Pasinaudojus šia supaprastinta formule gauname, kad prireiks mažiausiai 7500Lm šviesos srautą skleidžiančių šviestuvų.

Renkantis šviestuvus reikėtų nepamiršti, kad LED šviestuvai sensta ir jų skleidžiamas šviesos srautas mažėja, tad geriau prie gauto liumenų skaičiaus prisidėti 20-30% atsargos, kad svetainėje šviesos pakaktų ir po kelių metų. Taigi konkrečiai šiuo atveju geriau rinktis šviestuvus, kurie skleidžia 9000Lm šviesos srautą.

Taip pat renkantis šviestuvus, reikės įvertinti svetainės interjerą, sienų spalvas bei kaip aukštai bus kabinami šviestuvai. Jeigu svetainės spalva šviesi ir šilta (balta, gelsva, rusva ir kt.), o patalpos aukštis standartinis, tai 9000Lm apšvietimo tikrai pakaks, o šviestuvus rekomenduojama išskirstyti tolygiai po visa kambarį. Tačiau jei svetainės spalva tamsi, o šviestuvai bus kabinami aukštai Jums reikės rinktis šviestuvus, skleidžiančius didesnį šviesos srautą, nes tamsios spalvos sugeria šviesą. Tamsiuose kambariuose rekomenduojama rinktis šviestuvus turinčius bent 11800Lm, tačiau kuo tamsesnis kambarys, tuo didesnio šviesos srauto reikės.

Taip pat reikėtų nepamiršti, kad negalime tikėtis tolygaus apšvietimo pakabinę vieną šviestuvą svetainės centre. 25m2 kambaryje reikėtų bent keturių šviestuvų, jiems gautą šviesos srautą reikėtų padalinti maždaug po lygiai. Šviestuvus rekomenduojama kabinti vienodu atstumu tarpusavyje ir nuo sienų. Jeigu Jūsų svetainės forma yra pailga, tai šviestuvus rekomenduojama kabinti į vieną eilę, tokiu atveju užtektų ir trijų šviestuvų su tokiu šviesos srautu, kokį paskaičiavote.

Zoninio apšvietimo skaičiavimas

Deja, bet tas pats paskaičiavimo būdas netiks, jei norėsite suskaičiuoti kiek šviestuvų reikės zoniniam apšvietimui. Tokiam apšvietimui ryški šviesa yra visiškai nereikalinga, norisi daugiau šešėlių, jaukios prieblandos. Iš pradžių viskas atrodo labai paprasta, juk galime skaičiuoti viską taip pat kaip pagrindiniam apšvietimui tik vietoj 300Lx rinktis mažesnį liuksų skaičių, pavyzdžiui 100Lx. Iš pažiūros sprendimas atrodo geras, nes mažiau apšvietos sukurs blankesnį apšvietimą. Tačiau tai nėra tiesa, nes mažesnė apšvieta sukurs prieblandą, kuri nebus jauki. Tokioje prieblandoje nėra patogu vakarieniauti, nes tiesiog ryškiai nematysite daiktų, atsiras įtampa, kad galite kažką užkliudyti ir išlieti.

Taigi ką daryti, kad apšvietimas būtų jaukus? Zoniniam apšvietimui reikia išsklaidyti erdvę, ten kur būnate, apšvietimas gali būti ryškus ir siekti 300Lx, tačiau kitose kambario erdvėse apšvietimas turi sukurti šešėlius, prietemą. Būtent toks apšvietimas sukurs jaukią, romantišką nuotaiką, bus patogus vakarieniavimui ar bendravimui su draugais. Tokiam apšvietimui gali užtekti ir vieno šviestuvo, pakabinto virš stalo. Šviestuvas sukurs jaukią šviesos salą, o kitos kambario dalys liks prieblandoje.

Taigi kokio šviesos srauto reikės tokiam apšvietimui? Imkime, kad mums tinka pakankamai ryški, 300Lx apšvieta stalo paviršiuje, taigi reikės skaičiuoti kiek liumenų reikės stalo paviršiui, bet ne visam kambariui apšviesti, todėl turėsime imti tik stalo plotą. Tarkime, kad talo plotas 2m2, tada reikalingas šviesos srautas apskaičiuojamas pagal formulę: Šviesos srautas X = 300 lx * 2 kv. m. = 600 Lm Įvertinus šviestuvų senėjimą ir pridėjus 20% atsargai, geriausia rinktis šviestuvą, kuris skleis 720Lm šviesos srautą. Tokio šviestuvo puikiai pakaks, jei staltiesė ant stalo bus šviesi, o šviestuvą kabinsite žemai, tačiau, jei norėsit šviestuvą kabinti aukštai ar mėgstate tamsių spalvų staltieses, Jums prireiks šviestuvo su bent 1000Lm šviesos srautu.

Kaip matote visai nesunkiai galime įvertinti kiek ir kokių šviestuvų reikės sukurti ryškiam pagrindiniam apšvietimui ar jaukiam zoniniam. Tas pats liumenų principas tinka ir kitų kambarių apšvietimo paskaičiavimui. Svarbiausia tinkamai įvertinti norimą apšviesti patalpos plotą, sienų spalvas, aukštį, kuriame bus kabinamas šviestuvas.

LED panelių skaičiavimas

Pastaraisiais metais LED panelės tapo itin populiariu šviestuvų pasirinkimu. Planuojant apšviesti patalpas LED panelėmis, dažnai kyla klausimas: kiek jų reikės optimaliam apšvietimui sukurti?

Norint apytiksliai apskaičiuoti reikiamą LED panelių skaičių vienam kambariui, pirmiausia svarbu žinoti, koks šviesos srauto kiekis turėtų būti vienam kvadratiniam metrui. Gyvenamosioms patalpoms, kurių lubų aukštis siekia 2,5-3 metrus ir siekiant maždaug 300 lx apšvietos, rekomenduojama 300 liumenų (lm) vienam kvadratiniam metrui. Vadinasi, norint apšviesti, pavyzdžiui, 12 kv.m. kambarį, reikalingas bendras maždaug 3600 liumenų (lm) šviesos srautas.

Toliau reikėtų atkreipti dėmesį į konkrečios LED panelės parametrus, ypač į jos sukuriamą šviesos srautą. Tarkime, pasirinktos LED panelės šviesos srautas yra 560 lm. Tuomet, norint apytiksliai nustatyti reikiamą panelių skaičių, bendrą reikiamą šviesos srautą padaliname iš vienos panelės šviesos srauto:

Reikiamas panelių skaičius = Bendras reikiamas šviesos srautas / Vienos LED panelės šviesos srautas

Pavyzdžiui, 12 kv.m. kambariui: 3600 / 560 = 6,429

Taigi, apytiksliai 12 kv.m. kambariui apšviesti reikėtų 6-7 vnt. minėto modelio LED panelių.

Vis dėlto, svarbu pabrėžti, kad tai yra supaprastintas skaičiavimo metodas, kuris neįvertina daugelio svarbių veiksnių, tokių kaip kambario paskirtis, sienų spalva, baldų išdėstymas ir pačių panelių montavimo vieta.

• Pavyzdžiui, kambarys su tamsiomis sienomis sugeria didesnį šviesos kiekį, todėl rekomenduojamą šviesos srautą reikėtų padidinti iki 400-500 lm/kv.m.
• Be to, pastačius LED panelę šalia sienos, dalis jos skleidžiamos šviesos bus sugerta (apie 20-30%).
• Dažnai prieškambariuose ar miegamuosiuose kambariuose rekomenduojama mažesnė apšvieta - apie 100-200 lx. Tačiau, jei silpnesnės LED panelės bus retai ir netolygiai išdėstytos lubose, bendras apšvietimas gali būti blankus ir nekomfortiškas.

Kyla klausimas, kodėl negalima tiksliai apskaičiuoti reikiamo panelių kiekio vien remiantis jų galia (Watais)? Atsakymas slypi LED panelių efektyvume. LED technologijos efektyvumo diapazonas yra labai platus ir dažniausiai svyruoja nuo 50 iki 110 liumenų vienam vatui (lm/W). Todėl, net esant vienodai galiai, bendras šviesos srautas gali skirtis net du kartus, o bandymas apskaičiuoti reikiamą LED panelių kiekį vien pagal jų galią gali būti labai klaidingas.

Papildomi patarimai planuojant apšvietimą

• Svarbus parametras renkantis apšvietimą interjere yra spalvų temperatūra. Ar norėtumėte gelsvos šviesos, dienos šviesos ar šaltai baltos spalvos šviesos srauto? Projektuojant apšvietimą namuose dažniausiai rekomenduojama rinktis 2700K - 3000K vadinama šiltai balta šviesa arba 3500 - 4500K dienos šviesos spalvos lemputes. Pastaroji interjere atrodo moderniau, ypač renkantis šviesos diodus paslėptam apšvietimui.
• Apšvietimo poreikis skiriasi priklausomai nuo projektuojamos patalpos tipo. Pavyzdžiui, vonios kambaryje arba virtuvėje reikės daugiau liumenų, nei miegamajame ar hole.
• Atminkite, kad šie skaičiai yra rekomenduojami esant tipiškoms sąlygoms. Jei jūsų interjere vyrauja ypač tamsios spalvos, jums reikės pridėti papildomai apie 100 liumenų į kvadratinį metrą. Jei jums patinka, kad kambarys būtų ypatingai ryškus, galbūt norėsite pridėti dar 10-20% prie rekomenduojamų skaičių.
• Svarbu sukurti gražią harmoniją tarp skirtingų apšvietimo zonų. Bendram apšvietimui naudotinas galingas toršeras su reguliatoriumi, ar prožektorių juosta nukreipta į lubas, gal keli aukšti šviestuvai iš eilės, toks apšvietimas suteiks pakankamai šviesos ir neakins. Lubinis šviestuvas, prožektorių takelis arba galingas pakabinamas šviestuvas idealiai tinka bendram apšvietimui. Netiesioginiai šviesos šaltiniai, pvz sieniniai šviestuvai ar stalinės lempos ant valgomojo stalo, gali išryškinti tam tikrus puošybos elementus.

tags: #patalpos #apsvietos #skaiciavimas