Поняття світлотехнічного розрахунку, як і будь-якого іншого технічного розрахунку, має на увазі під собою виконання певних математичних операцій, які об'єднують світлотехнічні параметри освітлювальних приладів (їх числа, потужності, кількості, розташування в приміщенні і інших) з результуючими світловими показниками (освітленістю, яскравістю і так далі) що виходять в результаті їх роботи.
Число таких параметрів і показників може бути досить різноманітним, через що виявляється велика і число світлотехнічних завдань. Розрахунки умовно можна поділити на прямі - коли параметри освітлювальних приладів визначаються по заданим светотехническим показниками, і перевірочні - в ході вирішення яких, за певних параметрах, визначається очікуване значення показників.
Досить різноманітними можуть бути і способи розрахунку. Це, перш за все, визначається характером вирішуваних завдань: освітлювальні прилади або пристрої бувають точковими, лінійними або двомірними; їх светораспределение може бути круглосімметрічним, мати дві, одну або жодної площині симетрії; освітлювані поверхні можуть бути вертикальними, похилими або горизонтальними; інтерес розрахунку може полягати у визначенні найбільшого, найменшого або середнього значення світлотехнічних показників і так далі.
Різні методики і способи розрахунку відрізняються ступенем точності результатів розрахунків.
Звичайно, в першу чергу точність розрахунків цікавить інженерів-проектувальників працюють в проектних організаціях, так як об'єктами їх діяльності є суспільні і адміністративні будівлі, виробничі приміщення, дороги, парки відпочинку та інші. Тобто ті об'єкти, в яких тривалий час знаходиться велика кількість людей. У таких випадках останнім часом використовують спеціальні платні або безкоштовні програми (системи автоматичного проектування (САПР)), в яких інженер будує креслення об'єкту, що освітлюється, вибирає необхідні світлові прилади, наявні в базі даних програми, розставляючи їх по об'єкту вручну або автоматично, і виробляє розрахунок. Іноді розрахунки проводяться і вручну за допомогою калькулятора за відомими методиками.
Для переважної більшості людей, що проживають в індивідуальних будинках або квартирах і цікавляться питанням забезпечення нормованої освітленості житлових і нежитлових кімнат, досить зробити орієнтовний розрахунок освітлення кімнати або розрахунок вуличного освітлення та визначити необхідну кількість світильників для її досягнення. Такий светотехнический розрахунок освітлення можна виконати за допомогою спеціалізованих онлайн-калькуляторів розрахунку освітленості. Такі калькулятори зараз поширені в мережі інтернет, на сайтах виробників світлових приладів.
Познайомимося з перерахованими інструментами розрахунку освітленості.
Онлайн розрахунок освітлення
Сам вираз - "онлайн розрахунок", говорить про те, що необхідні обчислення проводяться в мережі інтернет, а точніше на сторінках сайтів мають такий сервіс. Число таких сайтів досить велика. Якщо ввести в рядку найбільш популярних пошукових систем "Яндекс" або "Google" пошукові запити типу: - "Онлайн розрахунок освітленості приміщення" або - "Розрахунок освітлення калькулятор онлайн", то пошукові системи видадуть порядку десятка таких сайтів. До найбільш відомих, можна віднести сайти фірм виробників світлових приладів, таких як ВАТ "Ардатовський світлотехнічний завод" і "Світлові технології". Також можна відзначити дуже цікавий сайт "Онлайн калькулятор", який повністю присвячений тематиці онлайн-розрахунків і містить на своїх сторінках безліч калькуляторів з різних областей наук і життєдіяльності людини в цілому. Подібні розрахунки абсолютно безкоштовні.
Малюнок 1. Форма розрахунку кількості світильників Ардатовского світлотехнічного заводу
Малюнок 2. Форма розрахунку кількості світильників компанії "Світлові технології"
Малюнок 3. Форма розрахунку кількості світильників і світлового потоку одного світильника сайту "Онлайн калькулятор"
Як видно з малюнків результатом розрахунку всіх калькуляторів є необхідна кількість світильників для певного приміщення з заданими розмірами. При розрахунку також задається мінімальний ряд параметрів, без яких розрахунок буде неможливий. Це коефіцієнт відбиття поверхонь приміщення (стін, стелі, підлоги); параметри світильника, а точніше його тип, так як, вибравши тип світильника всі параметри світильника (криві розподілу світла, світловий потік і інші) застосовуються в розрахунку автоматично; тип ламп; необхідна освітленість приміщення; коефіцієнт запасу (величина враховує зниження ефективності роботи лампи і світильника); висота підвісу світильника і висота розрахункової поверхні.
Програми розрахунку освітленості
Крім онлайн розрахунків існують автономні програми, що працюють на базі операційної системи Windows.
Першою програмою такого роду, яку я виявив в інтернеті, є програма "Формула світла", розроблена світлотехнічної компанією "Електро". Програма нагадує онлайн-калькулятори, і по функціональності нічим від них не відрізняється.
Малюнок 4. Робоча форма програми "Формула світла"
Заданими параметрами при розрахунку є: габарити приміщення; необхідний рівень освітленості; коефіцієнт запасу; тип світильника; коефіцієнт відображення. Тобто всі ті, що задаються при онлайн розрахунках. Результатом розрахунку є кількість світильників необхідних для створення зазначеного в завданні рівня освітленості приміщення. Досить скромно.
Варто відзначити, що програма давно вже не підтримується і база даних світлових приладів сильно застаріла.
Малюнок 5. Результат розрахунку в програмі "Формула світла"
Моя думка, програма корисна тим, у кого немає можливості підключитися до мережі інтернет. Хоча в даний момент таких людей, напевно, вже не знайти.
Наступна, більш цікава програма, яка дає більш точні результати розрахунку, це - Beroes OS 1.1. Дана програма дозволяє провести розрахунок освітлення в приміщенні будинків і споруд двома методами: методом питомої потужності і методом коефіцієнта використання світлового потоку. Крім того, можлива перевірка результатів розрахунку точковим методом і методом розрахунку від світять ліній з подальшим коригуванням кількості світильників і їх розміщення. Програма призначена для проектних організацій та студентів навчальних закладів, що займаються розрахунком штучного освітлення будівель і споруд.
Малюнок 6. Вид головної форми програми Beroes OS 1.1
Проект програми є еквівалентом окремого розрахунку штучного освітлення будівлі або споруди, які можуть мати необмежену кількість приміщень. Програма дозволяє керувати будь-якою кількістю проектів, створюючи, відкриваючи, видаляючи і копіюючи їх.
З першого погляду програма трохи складна. У всякому разі, мені не вдалося відразу ж після створення нового проекту додати в нього потрібний світильник з лампою, щоб розрахувати їх загальна кількість. Зате можливості програми вражають. Програма поширюється безкоштовно.
Системи автоматизованого проектування
САПР "Компас"
Подібні результати розрахунку можна отримати і за допомогою що входить до складу універсальної системи автоматизованого проектування (САПР) "Компас-Графік", додатки "КОМПАС. Електропостачання: ЕС / ЕМ". Додаток дозволяє не тільки виконати автоматичну розстановку світлових приладів, розрахунок освітленості і в результаті отримати наочну візуальну картину поширення світлового потоку у вигляді кривих сил світла, але і виконати цілком проект в частині силового електрообладнання (ЕМ), внутрішнього електроосвітлення (ЕО) і електропостачання (ЕС ).
Малюнок 7. План розстановки обладнання, електричних щитів, підключення електроприймачів до розподільних пристроїв, трасування кабелю
Малюнок 8. Розрахунок кількості світильників методом коефіцієнтів використання Айзенберга Ю.Б.
Малюнок 10. План розташування обладнання і електропроводок
Малюнок 11. Однолінійна розрахункова схема
Малюнок 12. Таблиця значень освітленості в приміщенні і ізолюкси, що дають наочну картину розподілу освітленості
Єдиний недолік, полягає в тому, що розрахунок освітленості проводиться тільки для прямокутної області. Тобто якщо ви побудували приміщення, форма якого відмінна від прямокутника або квадрата, то розрахунок буде проведений в межах прямокутної області, довжина сторін якого дорівнює максимальній довжині стін приміщення. Відповідно результати трохи відрізняються від дійсних. Але вони цілком задовольняють будівельним нормам і правилам при здачі об'єкта після будівництва або реконструкції. Моя думка така, що дану програму найкраще використовувати для розрахунку освітлення виробничого приміщення.
САПР "DIALux"
І нарешті, коротко розповімо про шедевр всіх програм світлотехнічного розрахунку, про систему автоматизованого проектування професійного висвітлення DIALux. САПР розроблена інжинірингової компанією DIAL GmbH, основним видом діяльності якої є вимір, випробування, аудит, а також перевірка відповідності нормам і правилам використовуваних джерел світла, світлових приладів, апаратного та програмного забезпечення.
САПР DIALux поширюється безкоштовно, тому її остання версія може бути завантажена з офіційного сайту, будь-яким бажаючим www.dial.de. DIALux повністю русифікована, тому особливих труднощів з її освоєнням, у більшості користувачів, виникнути не повинно.
Функціонал DIALux дозволяє проводити розрахунок освітлення, як внутрішніх приміщень будівель, так і зовнішніх об'єктів, наприклад, ігрових майданчиків, спортивних споруд, відкритих складів, автомагістралей та інших.
Якщо ви працюєте в DIALux перший раз, то ви можете скористатися асистентом, який пропонує кілька варіантів складності компонування освітлюється.
Малюнок 13. Діалогове вікно DIALux
Малюнок 14. Вікно вибору асистентів створення проекту
DIALux Light є найпростішим способом введення вихідних даних і складається з чотирьох етапів:
- введення проектної інформації;
- опитування геометрії приміщення, розрахункових параметрів і вибору світильників. Потрібно відзначити, що за допомогою даного асистента, можливо, побудувати тільки прямокутні і L-образні приміщення;
- розміщення світильників з розрахунком і індикацією результатів;
- установка опцій друку і роздрук результатів розрахунку.
Малюнок 15. Вікно DIALux Light для введення проектної інформації
Малюнок 16. Вікно DIALux Light для введення вихідних даних
Малюнок 17. Вікно DIALux Light для зміни умов розрахунку
Малюнок 18. Вікно DIALux Light з результатами розрахунку
Малюнок 19. Вікно DIALux Light для визначення способу виведення результатів розрахунку
Малюнок 20. Тривимірна модель, що вийшла в результаті розрахунку в DIALux Light
Другий спосіб введення вихідних даних в асистенті дозволяє швидко виконати стандартні компонування приміщень. За способом введення вихідних даних він нітрохи не складніше DIALux Light але на відміну від нього дозволяє будувати приміщення полігональної форми, тобто тих хто має складну форму стін і кутів.
Третій спосіб введення ідентичний другого, але чомусь розрахований на більш досвідчених користувачів. Хоча не по складності не по функціональності його не перевищує.
Ну і нарешті, за допомогою четвертого способу введення вихідних даних можна швидко скомпонувати об'єкт для вуличного (зовнішнього) освітлення. Тут також як і в DIALux Light потрібно пройти три основних етапи:
- завдання дорожнього профілю та інша інформація;
- завдання критеріальних полів і відповідних їм класів освітленості;
- вибір і розміщення світильників.
В якості демонстрації можливостей САПР приведу кілька зображень з результатами розрахунку, які були взяті на сайті "Freelance":
Малюнок 21. Приклад розрахунку освітлення спортивного залу
Малюнок 22. Приклад розрахунку освітлення автомийки
Малюнок 23. Приклад розрахунку освітлення автосалону Nissan
Малюнок 24. Приклад розрахунку освітлення магазина одягу
Малюнок 25. Приклад розрахунку освітлення вхідної групи ресторану
Малюнок 26. Приклад розрахунку підсвічування зовнішніх стін житлового будинку
Малюнок 28. Приклад розрахунку освітлення готельного номера (вид зверху)
Малюнок 29. Приклад розрахунку освітлення готельного номера
Малюнок 30. Приклад розрахунку освітлення готельного номера
Малюнок 31. Діалогове вікно DIALux evo
При розрахунку освітлення даної САПР враховується навіть фотометричні властивості стекол. Це гідність особливо важливо, коли приміщення, де проводиться розрахунок, має панорамне скління.
В цілому сам користувальницький інтерфейс пакета виглядає більш функціонально і інтуїтивно зрозуміліше. Ось приклади робочих вікон і зображень отриманих в результаті роботи в DIALux evo:
Крім DIALux існують і інші системи автоматизованого проектування, що мають схожий функціонал і поширюються безкоштовно, ну або умовно безкоштовно, наприклад, RELUX, але, на мій погляд, DIALux заслуговує найпильнішої уваги. Пакет розроблений досить давно, постійно вдосконалюється і оновлюється. Його основна перевага перед іншими САПР призначених для розрахунку освітлення і візуалізації одержані результатів у вигляді тривимірного зображення, це те, що він повністю переведений розробниками на російську мову.
Отже, якщо вам потрібно швидко "прикинути" який рівень освітленості буде забезпечений при використанні тих чи інших типів світлових приладів скористайтеся онлайн-калькуляторами. Якщо у вас є вільний час, бажання побудувати тривимірну модель свого житла і візуально оцінити ефект від використання конкретного світлового приладу, розташованого в тому чи іншому місці, раджу скористатися САПР DIALux або DIALux evo.