전반조명(General Diffused Lighting)설계순서

가. 개요

전반조명이란 하나의 방 전체를 확산성이 좋은 조명기구를 사용하여 균일한 조도로 조명하는 것을 목적으로 하며 공장, 사무실, 교실 등에 채용된다.

나. 설계순서

전반조명설계는 방 전체의 균일한 조도를 얻기 위한 목적으로 광속법(Lumen Method)을 이용하여 설계한다.

1. 대상물의 파악	물리적 특징, 기능(용도) 및 현상 파악 - 자연채광, 주위환경, 입지조건, 마감재, 설비배치상태, 방의 치수 및 구조. 목적 : 명시조명, 분위기 조명
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2. 소요조도의 결정	KSA 3011에 의한 조도표
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3. 광원의 선택	광원 선택시 고려사항 - 연색성,눈부심,광질(光質),광색(光色), 밝기 - 유지보수, 수명, 경제성 사용장소 : 옥내,외 작업 목적 : 명시조명 또는 분위기 조명.
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4. 조명기구, 조명방식의 선택	조명방식 - 작업목적, 환경, 경제성 - 기구의장, 배광, 배치에 대한 고려. 배광 눈부심
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5. 조명기구의 간격 및 배치	방의 용도 기구배치 다른 설비의 배치
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6. 방 지수(실지 수)의 결정	X Y ÷ H ( X + Y )도표에 의한 방법
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7. 조명율의 결정	천장, 벽면, 바닥의 반사율 결정 천장 80%, 벽면 50~60%, 바닥 15~30%
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8. 감광 보상율 (유지율) 결정	조도감소사항 파악 - 실내반사면의 먼지. - 유리구 내면의 흑화 - 필라멘트의 증발 소요조도에 대한 광속 여유율 결정. 감광 보상률 : 백열등(1.3-2.0), 형광등(1.3-2.4)
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9. 소요광속 및 램프 크기의 계산	광속법 FUN = AED 에 의한 계산. 등기구 배치에 따른 실제 조도의 검토
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10. 실내면의 광속발산도 계산	실내면의 광속발산도가 허용범위 내인가 검토(3:1~7:1)

다. 설계 항목별 고려사항

1. 광원의 선택

1-1. 광색(분광분포), 광질, 밝음, 수명, 효율 등을 고려한다.

색체를 위주로 하는 장소 : 광색을 중시한다

고 천장, 도로, 투광조명 : 효율과 수명을 중시한다.

1-2. 옥내 조명용 광원

백열등, 형광등, 수은등, 메탈 할라이드 사용.

1-3. 옥외 조명용 광원

나트륨등, 수은등, 크세논램프, 메탈 할라이드램프 사용.

2. 조명기구의 선택

2-1. 좋은 조명의 조건을 고려한다.

2-2. 조명기구의 간격 및 배치

실제설계시에는 조명기구의 타입에 따른 조명율 표에 의한다.
광원의 최대간격 (S : 전등간격, H : 전등높이)
S ≤ 1.5H
등과 벽과의 간격
So ≤ 0.5H, 벽측을 사용할 경우 : So ≤ H/3

2-3. 환경에 적합여부

방폭, 방식, 방진, 방수, 내열 등

3. 필요조도의 결정

작업의 종류, 설치장소에 따라 조도기준표에 의한다.(보임의 조건)
해당항목이 없을 때는 작업의 보임, 계속시간 등이 유사한 항목을 선택한다.

3-1. 최적 설계조도 결정시 고려사항

작업의 난이도
작업의 계속시간
작업의 精度
작업대상물의 속도
연령 및 작업원 개인의 시(視)기능

3-2. 일반사무실의 조명기준

세밀한 작업, 장시간, 고령자 작업 : 1.5배 밝게 한다.
단순작업 단시간 작업 : 작업면 조도의 0.7 배 감소
조도의 연속성 : 최소조도가 평균조도의 0.2 배 이상
광원의 광색 : 3500-6000K
VDT 작업 : 키보드 및 입력 원고 (500-1000lx), 모니터 화면(100-200lx), 조도균제도(최소/평균 = 0.7 이상)

4. 방지수의 결정

방지수란 방 크기에 따른 빛의 이용율 정도를 표시한 것으로 방 지수가 적어짐에 따라 조명율이 감소한다.

4-1. 방 지수(실 지수) 분류 기호표

방 지수	5	4	3	2.5	2	1.5	1.25	1	0.8	0.6
기호	A	B	C	D	E	F	G	H	I	J
범위	4.5 이상	3.5 ~ 4.5	2.75 ~ 3.5	2.25 ~ 2.75	1.75 ~ 2.25	1.38 ~ 1.75	1.12 ~ 1.38	0.9 ~ 1.12	0.7 ~ 0.9	0.7 이하
도표

5. 감광보상율(유지율)의 결정

설계시 소요되는 전 광속에 어느 정도 여유를 취하여야 하는데 이를 감광보상율(유지율 : 감광보상율의 역수)이라 한다.
- 백열전구의 경우 : 1.3~2.0
- 형광등의 경우 : 1.3~2.4
감광 보상율의 적용요인
광원 발광광속의 감소(흑화, 필라멘트의 증발, 형광체의 손실. 즉, 램프의 동정특성에서 기인하는 것), 오염(조명기구 및 실내 반사면의 먼지축적, 램프의 오염), 실내면의 변색, 퇴색에 의한 반사율의 저하 등으로 조도가 감소한다.

6. 조명율의 결정

조명율 = 작업면에 입사하는 광속 / 전 광원의 광속
조명기구의 효율, 조명기구의 배광, 조명기구의 설치간격과 고정높이의 비(S/N) 및 실내면의 반사율, 실 지수에 따라 조명율을 결정된다.
- 조명기구의 배광
직접비(조명기구에서 방사되는 하향광속 중 직접 작업면에 도달하는 비율)가 큰 것이 조명율이 높다.
- 기구효율
기구효율이 높은 조명기구가 조명율이 높다.
- 실지수
천장이 낮을수록 실 지수가 커지고 천장이 높을수록 실 지수는 작아지며 실 지수가 클수록 즉, 조명기구의 설치높이가 낮을수록 조명율이 높아진다.
- 조명기구의 설치간격과 설치높이와의 비
실 지수가 같고 동일 배광 조명기구 사용시 S/h비가 클수록 조명율이 높다.
- 실내면의 반사율
실내면의 반사율이 높을수록 조명율이 높아진다.

반사율은 천장 80%이상, 벽면 50~60%, 바닥 15~30% 정도의 반사율이 좋다.

[표] 천장,벽면의 반사율

천장, 벽면의 도배	백회 백창지 백타일 백페인트 백벽지	종이 미닫이 백 커텐 목재 벽담색 페인트 담색칠식 석면스레트	콘크리트 섬유판(소지) 색 페인트도 목재Caear락카칠 담색벽지	유리창 색 커텐 토벽 적색벽돌 암색페인트도 바니쉬
반사율	75%	50%	30%	10%

조명율의 결정방법
- 3배광법 : 현재는 사용하지 않는다.
- 대역 공간 법 : 미국 조명학회
- 영국 구대 법 : 영국 조명학회
- CIE법 : 국제 조명 위원회

[표] 조명율

반사율	천장	0.75			0.50			0.30
반사율	벽	0.5	0.3	0.1	0.5	0.3	0.1	0.3	0.1
실지수		조명율 U[%]
J I H G F E D C B A		0.38 0.47 0.51 0.55 0.58 0.63 0.68 0.70 0.73 0.75	0.32 0.42 0.47 0.51 0.54 0.60 0.65 0.67 0.70 0.72	0.28 0.37 0.44 0.49 0.51 0.57 0.61 0.64 0.68 0.70	0.37 0.46 0.50 0.54 0.56 0.62 0.66 0.68 0.71 0.73	0.32 0.41 0.47 0.51 0.53 0.59 0.64 0.65 0.69 0.70	0.28 0.38 0.44 0.48 0.51 0.56 0.61 0.63 0.67 0.68	0.31 0.41 0.46 0.49 0.52 0.58 0.63 0.64 0.68 0.70	0.28 0.38 0.44 0.48 0.51 0.56 0.61 0.63 0.66 0.68

7. 광원의 크기 및 개수 결정(필요광속)

광속법
실내의 조명설계를 할 경우 소요의 총 광속을 구하고 램프의 수나 기구의 수를 계산하는 방법

- F : 전등1개의 필요광속(lm)
- U : 조명율
- N : 광원의 갯수
- A : 방의 면적(㎡)
- E : 평균 수평면 조도(lx)
- D : 감광보상율(유지율의 역수)
- U_f : 유지율(감광보상율의 역수)

8. 광속 발산도의 검토

작업대상물과 그 주변의 휘도 대비는 조명조건으로 대단히 중요하다.

8-1. 광속발산도 검토방법

방 계수{ Z· ( X + Y )÷X Y }를 정한다.
방 계수 조도 비표로부터 방바닥, 벽면, 천장면의 조도를 계산한 후 이들 각부 조도에 반사율을 곱하여 광속발산도를 계산한다.
작업 대상물과 작업면의 반사율을 작업면 조도에 곱하여 작업 대상물 및 작업면 광속발산도(허용치 한계 3:1~7:1)를 계산한다.
5개소 (방바닥, 천장면, 벽면, 작업대상물, 작업면)의 광속발산도를 상호 비교하여 작업대상물의 광속발산도가 다른 4개소 광속발산도의 범위 내에 있을 때 최적의 조건에 있다고 한다.