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조명 계산

원강한량 2010. 8. 25. 13:28

1.

광속법에 의한 조명계산

설비를 한번에 조명하는 방법이 진면조명, 이 경우 조도를 계산 방법으로서 일반적으로 「광속법」이 이용됩니다. 광속법은 방의 천정면에 균등배치된 광원보다는 나오는 광속이 작업면위에 균일하게 분포되면, 소요되는 수평면 평균조도에 대한 광원수를 구하는 것으로 조명기구 배광, 방의 형상, 천정, 벽, 마루의 반사율 및 광원의 동정곡선, 조명기구, 실내먼지 등을 고려해 계산을 합니다. 소요되는 수평면조도는 조명의 목적에 따라 다르지만, 조도기준에 기초해 설계를 해주세요.
2.

계산법

(1) 실내지수 (Kr)
  실내형상, 크기, 광원, 위치에 따라 결정되는 계수
 
 
(2) 실내반사율
  실내 천정, 벽의 반사율은 다음 표에 의해 결정합니다. 특히 주의해야 할 것은 창이 있는 벽면의 반사율 결정입니다. 창은 그 상태(투명, 반투명)에 따라 반사율이 크게 변모합니다.
따라서 벽면 전체의 반사율로서는 창의 상태 및 점유 면적을 고려해서 평균치로서 구하는 것이 필요합니다.
 
(3) 조명율(U)
  조명율은 광원의 전광축과 작업면에 오는 유효 광촉의 비율로, 실내지수 및 실내 반사율, 기구배광, 효율로부터 구해집니다.따라서 조명율이라는 것은 조명시설 전체로서의 종합적인 조명효율이라 할 수 있습니다.
표준기구에서는 독자적인 조명율 측정치가 있으니 계산해 주세요.
 
(4) 보수율
  설치 후 실내 기구등의 오물로 인해 램프의 광촉이 저하되어 평균조도는 떨어지지만, 소요 평균 조도를 유지하기위해 계산해서 이 조도저하에 맞는 계수에 맞게 해두면 설계 조도를 하회할 일이 없습니다.
이 계수는 보수율로서 기구 구조와 실내 먼지 상태에 따라 값이 달라지며, 조명율표와 함께 기입되어 있습니다.
보수율은 광원의 보수, 청소상태가 좋은 실내에서는 양호하고 또 공장 등 먼지가 많고 청소가 곤란한 곳은 좋지 않습니다.
  보수율 - 수은램프 … 0.55~0.7
백열램프 … 0.7~0.75
형광램프 … 0.5~0.75
  실지수산출도표
X : 내림
Y : 찬역깊이
H : 광우너부터 작업면까지의 높이
   
 

 

 

 
구분 A B C D E F G H I J
실지수(kr) 5 4 3 2.5 2 1.5 1.25 1 0.8 0.6
(5) 소요램프 수(N)
  조명율이 결정되면 다음식에서 램프 수를 결정할 수 있습니다.
(A : 실내면적(㎡), E : 소요평균 조도(lx), M : 보수율, U : 조명율, F : 사용램프 전체광속(lm))
 
  N을 가정해서 E를 구하는 것도 가능.
 
 
(6) 기구 배치
  램프 수가 구해지면 기구수도 결정되기 때문에 기구를 배치합니다.
그 장소에 조도가 고르지 못한 것을 적게 하기 위해 기구간격을 다음과 같이 하세요.
광원상호간 간격 S 쬩 1.5배
 
실내면반사율계수
 
재 료 반사율(%) 재 료 반사율(%)
백지 78 ~ 80 흰색 페인트 60
신문지 45 ~ 55 회색 페인트
60 ~ 80
하얀석회 60 ~ 80 흑색 페인트 35 ~ 55
백벽 60< 빨간 벽돌 10 ~ 35
엷은 크림색 벽 50 ~ 60 장자지 5
진한 황색벽 10 ~ 30 뿔재료 15
콘크리트벽 25 티노티움 30 ~ 40
목재(흰색) 40 ~ 60 회색섬유판 40
목재(황색) 30 ~ 50 아스팔트 20
3.

점광원에 의한 조명 계산

한점의 점광원에 의한 면위의 어느 점의 조도 E는 그 광원의 방향의 광도를 I, 광원에서 그 점까지의 거리를 P, 입사각을 θ로 하면E = I / P2 × cosθ반사형 백열 램프 100w를 5m의 높이에서 그림과 같이 수평보다 30도 밑을 향해 조명을 투사했을 때, 빔 중심을 램프 바로 밑보다 전방, 각 8.7m점을 비추게 됩니다.(A점)예를 들면 이점의 수평조도(Eh)는 다음과 같이 해서 구합니다.반사형 백열 램프의 빔 중심 광도(Iθ) :
 
각종 조도 En : 변선조도
Eh : 수평면조도
Evo : 연적면조도

 

 

 
900cd광원에서 부터의 거리(P) : 10m입사각 θ(cos 60。) : 0.5
이들 조건을 하기공식 가운데 Eh=I/P2 × cosθ에 적용하면

 

 

 

따라서 A점의 수평면 조도는 4.5(lx)가 됩니다.
계산례

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