Люксы, люмены и ватты: расчёт освещения

В техническом задании указаны 500 лк на рабочих столах, в каталоге — светильники на 4 000 лм, в смете — модели мощностью 30–40 Вт. Все три показателя важны, но описывают разные свойства освещения. Подбор только по ваттам или по площади помещения может привести к недостатку света либо неоправданным затратам на оборудование и электроэнергию.

Разберём разницу между люксами, люменами и ваттами, покажем упрощённый расчёт количества светильников и объясним, когда без светотехнического моделирования не обойтись.

Люмен и люкс: в чём разница

Люмен (лм) — единица светового потока: сколько видимого света излучает источник или светильник. При сравнении моделей нужен поток готового прибора, с учётом его оптики и рассеивателя, а не только светодиодов внутри корпуса.

Люкс (лк) — единица освещённости поверхности. Один люкс равен одному люмену на квадратный метр. Если 1 000 лм равномерно попали на поверхность площадью 10 м², освещённость составит 100 лк.

Ватт (Вт) — единица электрической мощности. Показывает, сколько энергии потребляет прибор, но сам по себе не определяет освещённость рабочего места.

Схема для инфографики:

ЛМ — светильник излучаетЛК — поверхность получает

ВТ — светильник потребляет электроэнергию.

Иными словами, люмены характеризуют световой поток, люксы — его результат на конкретной поверхности, ватты — энергопотребление.

Почему мощность не равна яркости

Два светильника одинаковой мощности могут давать разное количество света: результат зависит от светодиодов, драйвера, оптики и конструкции. Для сравнения используют световую отдачу, измеряемую в лм/Вт:

Световая отдача = световой поток / потребляемая мощность.

Условный пример: при 20 Вт и 100 лм/Вт получаем 2 000 лм, при тех же 20 Вт и 140 лм/Вт — 2 800 лм. Световой поток отличается на 40%, хотя мощность одинакова. Но и более высокий показатель лм не гарантирует нужных люксов: необходимо знать, куда направлен свет.

При закупке сверяйте световой поток готового светильника, а не только светодиодного модуля.

Сначала задача помещения, затем количество приборов

Вопрос «сколько нужно светильников на квадратный метр?» начинается с определения рабочих зон. В офисе важна освещённость столов и зрительный комфорт; на складе — проходы, стеллажи и операции с товаром; в магазине — общий свет, кассовая зона и товарная экспозиция.

Требуемые показатели выбирают по назначению помещения и действующим нормативам. В России для проектирования применяют СП 52.13330.2016 «Естественное и искусственное освещение». Например, для кабинетов и рабочих комнат офисов таблица Л.1 устанавливает среднюю освещённость 500 лк при общем освещении на горизонтальной рабочей плоскости 0,8 м от пола.

Учитывают также высоту установки, отделку, мебель и оборудование.

Упрощённая формула расчёта

Для предварительной оценки используют метод светового потока:

N ≈ (E × S) / (Φ × U × MF)

Здесь N — количество светильников; E — требуемая средняя освещённость, лк; S — площадь расчётной зоны, м²; Φ — световой поток одного прибора, лм; U — коэффициент использования светового потока; MF — коэффициент эксплуатации, учитывающий снижение освещённости со временем.

Результат округляют вверх. Коэффициенты U и MF нельзя одинаково задавать для любого объекта: они зависят от геометрии, оптики, отражающих поверхностей, условий эксплуатации и обслуживания. Поэтому формула даёт отправную точку, а не готовую схему установки.

Примеры для офиса, магазина и склада

Рассмотрим три условные ситуации. Все характеристики приборов и коэффициенты ниже приняты для демонстрации арифметики, а не взяты из паспортов конкретных моделей SiLED.

Объект	Исходные значения	Предварительное количество
Офис	60 м²; 500 лк; 4 000 лм; U = 0,6; MF = 0,8	30 000 / 1 920 = 15,6 → 16 светильников
Магазин	100 м²; условные 300 лк; 5 000 лм; U = 0,5; MF = 0,8	30 000 / 2 000 = 15 светильников
Склад	240 м²; условные 200 лк; 12 000 лм; U = 0,5; MF = 0,8	48 000 / 4 800 = 10 светильников

Для офиса нужно проверить расположение приборов относительно рабочих столов и мониторов, равномерность и слепящее действие.

Для магазина это оценка общего света: кассы, витрины и экспозиции могут потребовать других групп. 300 лк здесь — не универсальная норма.

Для склада стеллажи и проходы влияют на размещение и оптику. 200 лк приняты только для примера.

На сколько квадратных метров рассчитан один светодиодный светильник?

Универсальной «площади покрытия» нет. Узкая оптика формирует концентрированный пучок, широкая распределяет поток по большей площади; при изменении высоты меняется освещённость на рабочей поверхности.

Поэтому утверждение «один светильник на 10 м²» без сведений о высоте потолка, требуемых люксах, отражающих поверхностях и фотометрии мало полезно.

Чего не показывает предварительный подсчёт

Средняя освещённость — только один критерий качества проекта. Дополнительно проверяют:

Равномерность: нет ли слишком тёмных участков между светильниками.
Слепящее действие: не мешает ли свет работе за монитором или движению по проходу.
Вертикальные поверхности: достаточно ли света на стеллажах, витринах и оборудовании.
Характеристики света: подходят ли цветопередача, цветовая температура и пульсация условиям работы.
Эксплуатацию: как загрязнение, старение компонентов и регламент обслуживания изменят освещённость.
Управление: нужно ли разделение на зоны, регулировка яркости, различные сценарии.

Когда нужен DIALux

Для оснащения реального объекта предварительного подсчёта обычно недостаточно. В DIALux evo проектировщик моделирует геометрию, отделку и рабочие зоны, размещает светильники и загружает их фотометрические данные в форматах IES или LDT.

На основе модели проверяют распределение освещённости, равномерность и другие параметры, а затем уточняют оптику, количество, высоту подвеса и расположение приборов. Особенно важен такой подход для высоких складов, офисов с перегородками, магазинов с акцентным светом и объектов со сложной геометрией.

Светотехнический расчёт помогает согласовать техзадание и спецификацию до закупки и монтажа.

Что запросить перед заказом освещения

Для корректного сравнения оборудования запросите у производителя световой поток светильника в сборе, потребляемую мощность, фотометрический файл, характеристики оптики, цветопередачи и драйвера. Уточните тип монтажа и исполнение под условия объекта.

В расчёте должны быть указаны рабочие поверхности, коэффициент эксплуатации, схема размещения и достигнутые показатели.

Главное

Люмены показывают, сколько света излучает светильник; люксы — сколько света получает поверхность; ватты — сколько мощности потребляет оборудование. Быстрая формула помогает оценить порядок количества приборов, но окончательный выбор требует проверки конкретного помещения.

SiLED занимается подбором светотехнического оборудования, проектированием и реализацией освещения. Изучить модели можно в каталоге SiLED, а обсудить расчёт и проект — на странице комплексных работ.