Для чего подходит метод
Метод коэффициента использования — стандартный способ предварительно определить количество светильников общего равномерного освещения в прямоугольном помещении. Он даёт среднюю освещённость на расчётной поверхности, но не показывает тёмные зоны, блёскость и освещённость вертикальных поверхностей. Поэтому им считают бюджет и стартовую компоновку, а проект подтверждают точечным расчётом.
Основная формула
СП 52.13330.2016 (п. 4.4) требует учитывать спад освещённости в эксплуатации через коэффициент эксплуатации MF, поэтому формула записывается так:
N = (E × S) / (Ф × η × MF)
- N — количество светильников, шт.;
- E — нормируемая освещённость, лк;
- S — площадь помещения (расчётной зоны), м²;
- Ф — световой поток одного светильника, лм (не лампы и не модуля);
- η — коэффициент использования;
- MF — коэффициент эксплуатации по таблице 4.3 СП 52.13330.2016.
В старой записи вместо MF использовали коэффициент запаса Кз = 1 / MF, и формула выглядела как N = (E × S × Кз) / (Ф × η). Результат одинаковый: MF = 0,71 соответствует Кз = 1,41. Главное — не применять обе поправки одновременно.
Поток светильника, а не лампы
Для светильников с лампами поток одной лампы умножают на их число и на КПД светильника. Для светодиодного светильника берите паспортный поток самого прибора: умножать его ещё раз на число модулей нельзя.
Пошаговый алгоритм
Шаг 1. Определите нормируемую освещённость
Норму берут по конкретному помещению и расчётной плоскости, а не «по типу здания». Проверенные значения:
| Помещение | Плоскость | E, лк | Источник |
|---|---|---|---|
| Кабинеты, рабочие комнаты, офисы | Г-0,8 | 500 | СП 52, табл. Л.1, п. 1 |
| Проектные залы, конструкторские и чертёжные бюро | Г-0,8 | 750 | СП 52, табл. Л.1, п. 2 |
| Конференц-залы, переговорные | Г-0,8 | 400 | СП 52, табл. Л.1, п. 11 |
| Классы и учебные кабинеты | Г-0,8 на партах | 500 (санитарный минимум — 300) | СП 52, табл. Л.1, п. 29; СанПиН 1.2.3685-21, табл. 5.54, п. 15 |
| Книгохранилища и архивы | В-1,0 на стеллажах | 200 | СП 52, табл. Л.1, п. 6 |
| Склад со стеллажами: экспедиция приёма и выдачи груза | Г-0,8 | 200 (разряд IVв) | СП 52, табл. Л.2, п. 65а |
| Склад со стеллажами: зона хранения, на полу | Г-0,0 | 50 (разряд VIIIв) | СП 52, табл. Л.2, п. 65в |
| Склады и кладовые | — | 100; 200 при длительном пребывании работающих | ГОСТ Р 55710-2013, табл. 9 (добровольный) |
| Производство, работы средней точности, разряд IVб | по разряду | 300 при общем освещении | СП 52, табл. 4.1 |
| Производство, разряды IVв, V, VI | по разряду | 200 при общем освещении | СП 52, табл. 4.1 |
Статус документов: СанПиН 1.2.3685-21 — обязательный гигиенический минимум (действует до 01.03.2027); СП 52.13330.2016 — проектная норма, которую заказчик и экспертиза требуют через задание на проектирование; ГОСТ Р 55710-2013 — добровольный. Если действуют несколько документов, берите большее значение.
Шаг 2. Рассчитайте геометрию
S = a × b
h = H подвеса − h рабочей поверхности
i = S / (h × (a + b))
Здесь h — расстояние от светящего центра светильника до расчётной поверхности (для офисов — 0,8 м от пола), i — индекс помещения. Помещения сложной формы разбивают на прямоугольные зоны и считают каждую отдельно.
Шаг 3. Определите коэффициент использования η
η берут из таблицы конкретного светильника — производитель приводит её для своей кривой силы света по индексу помещения и коэффициентам отражения потолка, стен и пола. Для первой прикидки, пока модель не выбрана, можно использовать ориентир:
| Индекс помещения i | η, светлая отделка (70/50/20 %) | η, тёмная отделка (50/30/10 %) |
|---|---|---|
| 0,5 | 0,28 | 0,22 |
| 1,0 | 0,44 | 0,36 |
| 1,5 | 0,53 | 0,45 |
| 2,0 | 0,59 | 0,51 |
| 3,0 | 0,66 | 0,58 |
| 5,0 | 0,72 | 0,64 |
Это ориентир, а не норматив
Таблица — типовые значения для светильника прямого света с косинусной кривой силы света. Для узких «глубоких» кривых и для светильников с отражённой составляющей значения другие. В проект идёт только таблица выбранной модели.
Шаг 4. Определите коэффициент эксплуатации MF
Значения из таблицы 4.3 СП 52.13330.2016 (искусственное освещение, число чисток светильников в год указано в скобках):
| Помещения | Группа светильников 1–4 | Группа 5–6 | Группа 7 |
|---|---|---|---|
| Производственные, свыше 5 мг/м³ пыли, дыма, копоти | 0,50 (18) | 0,59 (6) | 0,63 (4) |
| Производственные, от 1 до 5 мг/м³ | 0,56 (6) | 0,63 (4) | 0,63 (2) |
| Производственные, менее 1 мг/м³ | 0,67 (4) | 0,71 (2) | 0,71 (1) |
| Производственные с парами кислот, щелочей, агрессивных газов | 0,56 (6) | 0,63 (4) | 0,63 (2) |
| Общественные и жилые: пыльные, жаркие, сырые | 0,59 (2) | 0,63 (2) | 0,63 (2) |
| Общественные и жилые с нормальной средой: офисы, классы, лаборатории, магазины | 0,71 (2) | 0,71 (1) | 0,71 (1) |
Правила применения из той же таблицы:
- для светодиодных светильников табличное значение умножают на 1,05 (примечание 4);
- эксплуатационная группа светильника (1–7) определяется по приложению Д СП 52: чем лучше прибор защищён от пыли и чем твёрже материалы отражателя и рассеивателя, тем выше группа и MF; группу указывает производитель;
- при односменной работе в пыльных и агрессивных производствах MF увеличивают на 0,1–0,2 (примечание 2);
- допускается расчётный MF (примечание 5), а для светодиодных светильников с функцией постоянного светового потока составляющую спада потока принимают равной 1,00 (п. 4.4а).
Пример: офис, LED-панели, две чистки в год — MF = 0,71 × 1,05 ≈ 0,75 (Кз ≈ 1,33). Подробнее — в статье Коэффициент запаса и коэффициент эксплуатации.
Шаг 5. Рассчитайте N и разложите по рядам
Результат округляют в большую сторону, затем подбирают сетку рядов, близкую к квадратной, и при необходимости добавляют светильники до симметричной раскладки.
Пример 1: офис open-space
Исходные данные:
- размеры 20 × 15 м, S = 300 м²; потолок 3,0 м, рабочая поверхность 0,8 м;
- отделка светлая; светильник — LED-панель 600 × 600, 36 Вт, 4000 лм;
- E = 500 лк (СП 52, табл. Л.1, п. 1).
Расчёт:
h = 3,0 − 0,8 = 2,2 м
i = 300 / (2,2 × (20 + 15)) = 300 / 77 = 3,9
η = 0,60 (из таблицы выбранной панели для i ≈ 4 и отражения 70/50/20)
MF = 0,71 × 1,05 = 0,75
N = (500 × 300) / (4000 × 0,60 × 0,75)
N = 150 000 / 1 800 = 83,3 → 84 светильника
Размещение: 7 рядов по 12 панелей. Шаг 1,67 × 2,14 м при высоте 2,2 м — равномерность обеспечивается с запасом, а вот UGR 19 нужно проверить отдельно: панели над столами поперёк линии взгляда его часто не проходят.
Пример 2: склад со стеллажами
Исходные данные:
- размеры 40 × 25 м, S = 1000 м²; светильники на 8,0 м, расчётная плоскость 0,8 м (зона комплектации и приёма);
- светильник — промышленный LED 150 Вт, 20 000 лм, закрытый (группа 5–6);
- E = 200 лк (СП 52, табл. Л.2, п. 65а; ГОСТ Р 55710-2013, табл. 9).
Расчёт:
h = 8,0 − 0,8 = 7,2 м
i = 1000 / (7,2 × (40 + 25)) = 1000 / 468 = 2,1
η = 0,55 (таблица выбранного светильника)
MF = 0,71 × 1,05 ≈ 0,75 (склад без пыли, закрытый светильник группы 5–6, две чистки в год)
N = (200 × 1000) / (20 000 × 0,55 × 0,75)
N = 200 000 / 8 250 = 24,2 → 25 светильников, сетка 5 × 5
Стеллажи метод не учитывает: в проходах между ними важна вертикальная освещённость на фронте полок, а её даёт только точечный расчёт с моделью стеллажей.
Пример 3: производственный цех
Исходные данные:
- размеры 30 × 20 м, S = 600 м²; светильники на 5,5 м, рабочие столы 1,0 м;
- разряд зрительной работы IVб, общее освещение: E = 300 лк (СП 52, табл. 4.1);
- запылённость 1–5 мг/м³, светильники открытые (группа 1–4), шесть чисток в год;
- светильник — промышленный LED 100 Вт, 14 000 лм.
Расчёт:
h = 5,5 − 1,0 = 4,5 м
i = 600 / (4,5 × (30 + 20)) = 600 / 225 = 2,7
η = 0,62
MF = 0,56 × 1,05 ≈ 0,59
N = (300 × 600) / (14 000 × 0,62 × 0,59)
N = 180 000 / 5 121 = 35,1 → 36 светильников, 6 рядов по 6
Для этого разряда СП 52 также ограничивает UGR значением 25 и коэффициент пульсации 20 % — проверьте их по паспорту светильника.
Проверка размещения
Шаг между светильниками. Отношение шага к расчётной высоте (SHR) берут из фотометрических данных производителя. Ориентир из практики проектирования: для косинусной кривой силы света 1,2–1,6, для широкой — 1,6–2,0, для глубокой — 0,8–1,2. Нормативных значений «на все случаи» нет — допустимый шаг подтверждает расчёт равномерности.
Расчётная сетка. СП 52.13330.2016 (п. 4.3а) задаёт максимальный шаг сетки для расчёта и измерений: p = 0,2 × 5 в степени lg d, где d — наибольший размер расчётной зоны, но не более 10 м. Для помещения длиной 20 м шаг сетки — около 1,6 м.
Равномерность. Отношение минимальной освещённости к средней Uo — не менее 0,6 в основных помещениях и не менее 0,4 во вспомогательных (СанПиН 1.2.3685-21, п. 140); те же значения стоят в графе Uo таблицы Л.1 СП 52.
Ограничения метода
Когда метод не подходит
- Локальное и комбинированное освещение — метод работает только для общего равномерного.
- Стеллажи, станки, перегородки — затенение не учитывается, а именно оно создаёт тёмные зоны.
- Вертикальные поверхности — полки, доски, экраны считают точечным методом.
- Сложная геометрия — Г-образные и многоуровневые помещения разбивают на зоны.
- Улицы, дороги, аварийное освещение — там нормируются другие показатели.
Что проверить после расчёта
- среднюю и минимальную освещённость на расчётной сетке и равномерность Uo;
- UGR для заданных наблюдателей, если он нормируется для помещения — см. UGR: что это такое и как рассчитать;
- коэффициент пульсации: для помещений с компьютерами — не более 5 % (СанПиН 1.2.3685-21, п. 163);
- аварийное и эвакуационное освещение, если оно требуется для объекта;
- после монтажа — измерения освещённости по ГОСТ 24940 (СП 52, п. 4.6).
Типовые ошибки
Чего не делать
- Подставлять поток лампы вместо потока светильника — завышает результат на КПД светильника.
- Забывать MF или применять Кз и MF вместе — первое занижает количество, второе завышает.
- Брать η «от соседнего» светильника — кривая силы света другая, значение не переносится.
- Округлять вниз — 83,3 светильника это 84, а не 83.
- Считать склад по высоте до верха стеллажей — расчётная плоскость у склада на полу или на 0,8 м в зонах работы, а стеллажи требуют точечного расчёта.
- Не проверять равномерность — среднее значение может быть в норме при тёмных углах.
3D-калькулятор для точного расчёта
3D-калькулятор считает точечным методом по IES/LDT-файлам светильников: освещённость в каждой точке сетки, равномерность, UGR для наблюдателей, затенение стеллажами и оборудованием, сравнение с нормами СП 52. Отчёт остаётся расчётным материалом: соответствие подтверждают корректные исходные данные, проверка проектировщиком и измерения после монтажа.
Заключение
- Берите норму по конкретному помещению и плоскости: СанПиН — обязательный минимум, СП 52 — проектное значение.
- Считайте по формуле N = E × S / (Ф × η × MF) с MF из таблицы 4.3 СП 52 (для LED — умножить на 1,05).
- η берите из таблицы выбранного светильника; ориентировочная таблица — только для первой прикидки.
- Округляйте вверх и раскладывайте по симметричной сетке.
- Подтверждайте проект точечным расчётом: минимальная освещённость, Uo, UGR, пульсация.
О нормах освещённости — в статье Нормы освещённости по СП 52.13330.2016, о подборе светильников для склада — в статье Как выбрать светильник для склада.