照明設計計算
一、光束照明計算
使室內得到均勻的光照度,稱為全束照明,此照度的計算,一般都以光束法為計算方式,光束法即室內的天花板面配置均等的照明器具,使作業面得到均勻的照度分布即水平面所需的平均照度,照明器具的數量、配光、室內的尺寸、形狀、天花板、牆壁、地面各反射率及光源的分光分佈圖,照明器具和室內的污損率等,都是必須考慮的事項。作業面所需的照度一照明目的的不同而變化,照度基準請參照CNS規定標準照度設計。
室指數 R1
光源到作業面的照度比值,如左圖所示
室內天花板低及長度、寬度寬廣者,室指值大,照明率大;天花板高及長度寬度狹窄者、室指數小,照明率小,因此室內長、寬跟光源高度的關係以室指值表示,計算式如下:
室指數= (長*寬)/{(長+寬)* Hm}
Hm =光源到作業面的高度(作業面一般指桌子,作業檯面的高度)
照明率 U
光源到作業面的照度包括光源直接到作業面的光線、從天花板反射的光線、從壁面反射的光線、從地面反射的光線、以及此光線到任何一個角度相互間的反射。另外,從光源射出的光線,一部份被照明器具的反射板或擴散材料吸收、由窗戶射出室外、一部份被天花板、壁面、地面、家具等吸收,這些光源沒有達到作業面。
左圖中,光源到達作業面的光束1、2、3、4的比例,就是照明率。因此,照明率的係數以小於1的小數來表示。(照明率隨著天花板、壁面、地面等反射率之不同作變化,室內的長、寬以及光源的高度也是影響照明率的重大因素。反射率的變化請參考3-6說明。)
維護率M
照明器具環境等設施經過一段時間後,因污損、燈管光束降低等因素使得平均照度減少,因此要保持所要要求的平均照度,在計算照明設計的初期要包含此一維護係數。維護係數依照明器具的構造,室內污染的程度而異,在清潔容易,污染性少的場所,維護率高;相反的,不易清掃及污染性高的場所,維護率低。維護率一般取0.6~0.8之間。
計算方式:被照面、尺寸、形狀、照明率、維護率、要求照度等決定後,可依照下列公式將照明器具套數求出:
N = A * E / F * U * M
A = 室內面積(m2)
E = 要求平均照度(Lux)
M = 維護率
U = 照明率
F = 使用光源的全光束(Lm),依上式也可將平均照度 E 求出
E = N * F * U * M / A (註:此時 E 表示所計算之平均照度)
室內燈具的配置
室內燈具的配置
燈管數及燈具套數決定後,燈具的配置方法參閱燈具的最大間隔安裝。室內作全區照明時,照明器具的安裝以(S)等距安裝,照明器具與牆壁以(S')間格安裝。
室內的反射率
內之天花板、牆壁的反射率依裝飾建材之不同,參考表二之反射率表:
─
|
反射率
|
|||
70%以上
|
50%以上
|
30%以上
|
30%以下
|
|
金屬
|
銀(磨) 鋁(電解研磨)
|
金、不銹鋼板、鋼板、銅
|
鍍鋅鐵板
|
─
|
石材
壁材 |
石膏、白磁地磚、白牆壁
|
淡色壁、大理石、淡色磁磚、白色平面
|
花崗岩、石綿浪板、砂壁
|
紅磚、水泥
|
木材
|
─
|
表面透明漆處理之檜木
|
杉木板、三合板
|
─
|
紙
|
白色紙類
|
淡色壁紙
|
新聞紙
|
描圖紙
|
布
|
─
|
白色木棉
|
淡色窗簾
|
深色窗簾
|
玻璃
|
鏡面玻璃
|
濃乳白琺瑯
|
壓花玻璃
|
透明玻璃、消光玻璃
|
油漆
|
白色油漆、透明漆
|
白色琺瑯、淡色油漆
|
淡色油漆(濃度較濃)
|
濃色油漆
|
地面材料
|
─
|
淡色磁磚
|
榻榻米
|
深色磁磚
|
地表面
|
─
|
─
|
混泥土
|
混泥土、舖石、小圓石、泥土
|
特別注意的是當壁面有窗戶設施時,反射率的決定方式,窗戶因玻璃材料之不同(透明、乳白)反射率之變化也不同,另外,窗戶之採光型式及佔有面積也是必須注意的事項。