Каждому инженеру-проектировщику знаком «шифр» ЭС/ЭО/ЭМ. Так называются разделы проектной документации по электроснабжению, внутреннему электроосвещению, силовому электрооборудованию. В этой статье рассмотрим, как автоматизировать расчет освещения при проектировании промышленных объектов. Рекомендации пригодятся и для бытовых задач, например, как спланировать равномерное и качественное освещение в квартире.

В начале дадим немного теории, а затем разберем практические примеры. Для их выполнения подойдет как профессиональная версия КОМПАС-3D с приложениями, так и домашняя КОМПАС-3D Home, в её состав входит нужное нам приложение «Электроснабжение».

Светотехнический свет

В основе работы со светотехническим оборудованием, а именно его выбора и определения необходимых параметров, подходящих для конкретного помещения либо территории, лежит расчет освещения. Это важный этап при планировании безопасной и комфортной для человека среды. Светотехнический расчет позволяет определить оптимальное количество светильников и их размещение в соответствии с нормируемым уровнем освещенности, а также выбрать подходящую мощность и тип источника света.

Нормируемый уровень освещённости — это установленное нормативными документами минимальное или оптимальное значение освещённости, которое должно обеспечиваться в определённом помещении, пространстве, на территории либо рабочей поверхности в зависимости от их назначения, характера зрительных задач и других факторов.

В ходе светотехнического расчета могут определяться:

• количество светильников и их расположение на плане;

• мощность источников света и тип кривой силы света (КСС);

• средняя освещенность рабочей поверхности (Еср) в люксах;

• равномерность распределения освещенности (Emin/Eср);

• коэффициент пульсации и показатель ослепленности (UGR).

Нормированный уровень освещенности, а также методики расчета освещения регламентируются действующими нормативными документами.

Если рассматривать необходимость светотехнического расчета в более широком смысле, можно сказать, что без него проектировщик работает «вслепую» — это приводит либо к перерасходу оборудования (лишние светильники, завышенная мощность), либо к недостаточной освещенности, что повлечет риски не получить акт ввода оборудования в эксплуатацию и нарушить сроки строительства. Это может негативно сказаться на кошельке заказчика и повлечь впоследствии еще большие финансовые затраты. А экономический фактор не только не маловажный, а порой и определяющий.

САПР для расчета освещенности

В начале процесса проектирования надежнее прибегнуть к помощи специального программного обеспечения, позволяющего просчитать светотехнику, оптимизировать ее установку и тем самым рационализировать затраты на приобретение. Нашим инструментом будет приложение «Электроснабжение» для КОМПАС-3D.

Методики, по которым производятся расчеты в программе, актуальны как для нового строительства, так и для реконструируемого. Приложение пригодится для мелких (бытовых) задач, но особенно — для масштабных проектов и тех заказчиков, которые заинтересованы минимизировать финансовые и прочие риски при проектировании объекта. В случае модернизации существующей системы освещения светотехнический расчет покажет, насколько она эффективна, соблюдаются ли нормы и требования соответствующих нормативов, какие изменения необходимо внести. 

Приложение «Электроснабжение» позволяет быстро и без лишних трудозатрат автоматически рассчитать и расставить осветительное оборудование. Используются основные расчетные методики:

• метод коэффициента использования, когда необходимо равномерно осветить прямоугольное помещение на основании известной площади и светотехнических свойств;

• точечный метод, когда требуется располагать осветительные приборы нестандартным способом для дизайнерских решений или специфических требований к освещению помещений.
  

Первый метод предполагает автоматическое размещение светотехнического оборудования. Второй, ручной, основывается на самостоятельном размещении светильников на плане.

Пример расчета освещенности помещения

Рассмотрим на примере пространства, поделенного на четыре помещения. В помещениях 1, 2, 3 будем использовать автоматический метод, а в помещении 4 — ручной.

Нажмите кнопку «Менеджер помещений» на инструментальной панели «Архитектура».

Раскройте Этаж 1. Появятся помещения. Для каждого помещения в окне справа можно поменять свойства, такие как наименование: 1 — Воздуходувная, 2 — Венткамера, 3 — Электрощитовая, 4 — Тамбур.

А также можно поменять светотехнические свойства. Раскройте вкладку «Светотехнические свойства» и задайте нормируемую освещенность на рабочей поверхности каждому помещению. Воздуходувной, венткамере и электрощитовой — 300лк, тамбуру — 100лк. Остальные параметры оставьте неизменными.

Нажмите «Сохранить». Теперь можно приступать к расстановке светильников.

Расстановка светильников в помещениях № 1, 2 и 3 методом коэффициента использования

Для добавления осветительных приборов воспользуемся командой «Коэффициент использования», расположенной на панели инструментов «Расчет освещенности».

Раскроем Этаж 1 и выберем помещение № 1 — Воздуходувная.

Далее выберем тип светильника, для этого нажмем

Укажем параметры, руководствуясь изображением ниже.

После того, как данные указаны, нажмем клавишу «Выбрать». Зададим характеристики, как на рисунке ниже.

Как мы видим, форма выделения не совпадает с формой помещения, отсюда и освещение не столь равномерное.

Для того чтобы изменить форму выделения, выберем «Редактировать зоны» и укажем часть, выделенную на рисунке ниже.

После нажмем «Указать прямоугольную зону».

Выделим вторую зону помещения. В итоге получилось два прямоугольника, то есть две зоны освещения.

Далее в окне «Параметры» нажмем на зеленую галку.

Теперь расставим светильники согласно зонам. Выберем «Зона 1».

Она подсветится соответствующим цветом. Установим в один ряд. В данной зоне получим три светильника.

Далее выберем «Зона 2». Количество рядов оставим три. В итоге получим 36 светильников.

Теперь нажмем «Установить светильники» и далее — «Применить». В итоге получим следующее расположение светотехнического оборудования.

Расставим светильники в помещении № 2, выполняя аналогичные действия. Выберем команду «Коэффициент использования», расположенную на панели инструментов «Расчет освещенности». Далее раскроем Этаж 1 и выберем помещение № 2 — Венткамера. Определим тип светильника. Параметры выберем, исходя из изображения ниже.

После нажмем «Выбрать». Далее укажем следующие данные.

После того, как параметры указаны, нажмем «Установить светильники» и «Применить».

Чтобы закрепить автоматический способ, добавим светильники в помещении № 3 — Электрощитовая. Выполнив уже известные действия, выберем тип светильника, руководствуясь данными из рисунка ниже.

Нажмем «Выбрать» и далее укажем следующие данные.

После нажмем «Установить светильники» и «Применить». Теперь рассмотрим ручной метод расстановки светотехнических устройств.

Расстановка светильников в помещении № 4 ручным методом

Удержанием левой кнопки мыши на команде «Осветительные приборы» выберем «Осветительные приборы: Выбор базы/команды».

В открывшемся диалоговом окне выберем «Осветительные приборы Световые технологии».

Теперь зададим следующие параметры светильника.

В окне «Параметры» укажем данные согласно изображению ниже.

После того, как все параметры заданы, добавим светильники на план с шагом 900 мм.

Замечание: при расстановке светильников вручную требуется дальнейший расчет освещенности помещения, если у вас нет заранее готового проекта.

Точечный метод расчета освещенности и формирование отчета

Точечный метод позволяет нам проверить, достаточно ли освещения в помещениях согласно заданным параметрам. По желанию в приложении можно сформировать отчет об освещенности.

Воспользуемся командой «Точечный метод», расположенной на панели инструментов «Расчет освещенности».

Далее раскроем Этаж 1.

Для проверки освещенности выберем одно из трех помещений, рассчитанных методом коэффициента использования — 1 Воздуходувная.

Как видно из рисунка, расчетная освещенность в среднем получилась равна 333 лк, что удовлетворяет условиям нормируемой освещенности 300 лк.

Если проверить помещение 2, в котором светильники расставлены были также в автоматическом режиме, то мы убедимся, что условия по освещенности и там будут соответствовать нормам.

В третьем помещении полученная освещенность слегка меньше нормиркуемой (297лк против 300лк), соответственно можно добавить вручную один светильник.

Давайте теперь переключимся на помещение № 4 — Тамбур. Как видно из изображения ниже, средняя освещенность помещения составляет 125 лк, максимальная — 100 лк. Стоит напомнить, что светильники в тамбуре мы расставляли не в автоматическом режиме, а вручную. При применении данного метода велика вероятность получить недостаточную или наоборот завышенную освещенность. Поэтому все заготовки должны проверяться расчетами.

Ручной метод имеет смысл применять, когда необходимо расположить светильники по какому-то архитектурному замыслу, а не в том порядке, в котором их расставит для вас программа.

В целом мы получили неплохую освещенность, поэтому оставим светильники без изменения и перейдем к формированию отчетов. Для примера рассмотрим, как создать отчет для помещения Тамбура. Чтобы сформировать отчет об освещенности, воспользуемся командой «Создать отчет».

Отчет автоматически создается в новом документе (в новой вкладке). Пример такого отчета мы можем посмотреть на изображении ниже. Здесь имеются все необходимые данные для включения в проект.

Таким образом, опираясь на данные отчета, можно сделать оптимальный выбор светотехнического оборудования. Приложение КОМПАС «Электроснабжение» поможет сделать работу максимально быстро и качественно. А еще рассчитает силовую часть электропроводки – об этом смотрите в нашем расширенном видеокурсе ВКонтакте. Здесь вы можете подробно ознакомиться со всем спектром возможностей приложения, вывести отчетные документы, однолинейные схемы, план сетей и прочую документацию.

Автор: Евгения Федотова, методист КОМПАС-3D.