住宅室內燈具設計

一、燈具構造與設計效能

傳統的燈具構造，一般而言，除光源之外，主要的構成部件包括光控部件、機械部 件、電氣部件及裝飾部件。若為 LED 或 CCFL 燈具，另外必頇考慮散熱部件的重要性。

對住宅建築空間而言，照明燈具因其不同部件的組成方式差異而可能呈現不同類型的設 計效能。也就是所謂的燈具效能，包括光源光色效果、燈具美學外觀、燈具使用功能等，

如圖 2-4。

圖 2-4 燈具構件與燈具效能關係圖

光控部件的材質與型態是影響燈具照明效果之關鍵，因為不同的光控部件構成型態 除了產生不同的燈具外觀之外，也控制由燈具形成的配光曲線。燈具配光曲線會影響空 間亮度的分佈，也會影響在工作面上的照度分佈，自然會影響燈具使用功能。換言之，

燈具設計效能受光控部件的影響甚鉅。光控部件通常包含光線調控裝置(透射、反射、

吸收、折射或偏光作用)與防眩光遮板裝置。

燈具構件 燈具設計效能

光控部件 機械部件 電氣部件 裝飾部件 散熱部件

光源光色效果 燈具美學外觀 燈具使用功能

二、燈具系統類型

典型的室內燈具基本上是由光源、反射板、鏡片或罩板組成。任何設計者都必頇知 道光控部件的內在作用以及其對照明器具的整體外觀效果的影響，才能更有效的運用照 明的科學及藝術，促成照明環境的舒適。

燈具選擇通常是以能達成期望的效果為主要考量。這種期望設計效果的達成有可能 是經由對被選取燈具的修正運用或另外設計一種全新的燈具。燈具配光特性是上述照明 設計期望效果的最基本考慮面向之一，因為設計者必頇能預知照明器具在安裝之後會對 空間產生的效果。

不論是固定器具的選擇與裝置，燈源的選擇，燈具的設計與測詴，所有的考慮重點 幾乎都是配光的方法與效率。基於照明燈具光分佈模式的特性，國際照明學會(IES)將燈 具類型概分為六種系統，包括直接照明系統、半直接照明系統、全面擴散照明系統、直 接/間接照明系統、半間接照明系統、間接照明系統。

(一) 直接照明系統

直接照明系統採用直接向下光照方式，光源是直下投射於工作面上，不依賴或較少 依賴反射表面，相較於其他系統，能送出最大量的光源至工作面上，因此直接系統的效 率最大。

但是直接照明系統也可能在天花板面上產生最大量的亮度對比，讓人注意力分散或 困惑，以及產生最大的眩光或者是深濃的陰影。當工作面是主要考量時，直接模式能提 供設計者最大的控制，但無法兼顧周遭的元素。這是指直接集中下照模式燈具通常無法 提供足夠的在垂直面上的照度，特別是筒燈型式的集中向下照明方式。但擴散式直接下 照模式燈具適用於全面照明的環境。任何照明系統的佈光範圍與光照程度是決定於其光

接系統的向下輸出光通量約為 90%~100%，向上光通量為 0%~10%。

(二) 半直接照明系統

如果天花板有較高的反射率，向上照射的光源將有助於降低來自燈具的直接眩光問 題，當然頇視人眼的調適能力而定。其次，在較大的空間，光源擴散性是依據室內裝飾 材質及地板的反射率而定。這種照明系統本質上是具有效率的，能被有效的運用及控 制，以便降低反射眩光。如果能配合適當的牆面照明，這種照明品質能提供一種舒適的 工作環境。半直接系統燈具的輸出約 60%~90%是直接向下，其餘的 10%~40%則是向上 方照射天花板。

(三) 間接照明系統

間接照明系統的燈具採用直接向上照明方式，讓光線投射於天花板面或牆面上半 部，並利用天花板面或牆面的漫射讓光線再反射回空間、工作面或牆面。這種模式能呈 現柔和無陰影的間接光線，因為實際上光線都是間接到達水帄工作面。換言之，最終到 達作業面上的光線多寡頇依賴天花板及牆面材料反射率的高低而定。天花板與較高處的 牆面成為實際有效的光源。由於發出之光線會被天花板及牆面部分的吸收，因此間接系 統燈具的能源效率最低。間接系統燈具的向下輸出光通量約 0%~10%，向上輸出光通量 約為 90%~100%。

(四) 半間接照明系統

半間接系統燈具的向下光輸出約為 10%~40%，向上之光輸出量約 60%~90%。這種 半間接照明系統的光線分佈類似於間接照明系統，但能提高工作面的照度，不會在燈具 與背景之間產生令人不愉快的高亮度對比。此類燈具通常會在其下方裝設半透明的擴散

間接眩光出現的情形是非常低的。對於間接照明系統或半間接照明系統通常會再利用重 點照明或向下照明方式來消除其固有的單調性，建立讓人有興趣的視點，或創造一些必 要的立體表現的陰影。

(五) 全面擴散與直接/間接照明系統

全面擴散照明系統如同直接/間接照明系統，能同時提供大約相同的向上與向下照射 的光線。直接/間接照明系統的燈具在接近水帄面的範圍，其分配的光線極少，實際上，

兼具直接與間接系統燈具的優點。全面擴散照明燈具除其使用的點光源之外，也會採用 具漫射性質的燈罩，讓光線能全方向的發射。如果利用材質透光性較低之燈罩，可以降 低刺眼的眩光，同時兼具裝飾作用。全面擴散與直接/間接照明系統的燈具其向下輸出之 光量約佔 40%~60%，向上輸出的光量也是大約 40%~60%。

三、燈具維護管理

燈具維護管理通常是指燈具本身之維修與清潔以及控制線路的汰換更新。良好的維 護管理可以確保燈具效率的維持，以及照明品質的確保。與燈具設計相關之維護管理注 意事項說明如后：

(一) 燈具維修與清潔

燈具安裝啟用之後，實際達到工作面的光量會隨著時間的增加而逐漸衰減。光源輸 出的衰減或燈具材料老化皆會使燈具之照明效率降低。其次，光源或燈具表面因灰塵積 聚而降低光的穿透及反射，也會促使工作面照度的降低，可能引貣作業人員的視覺疲勞 或工作效率的降低。因此，在燈具設計時，應儘可能考量其易於維護或清潔的可能性，

擁有舒適之光環境，提升其生產力。

(二) 燈具控制線路的汰換

1. 合理的燈具開關及系統迴路配置

合理的燈具開關與系統迴路配置，可節省電能。燈具設計時，除了燈具開關對能 源管理之基本考慮之外，也應適當考慮燈具開關使用之方便性。常見的燈具開關 有按鈕開關、感應開關、遙控開關、觸控開關及智慧控制等。其次，燈具可搭配 一些不同之感知器，例如 IR 人員感知器或晝光感測器等來開關或調光。事實上，

隨著科技的日益進步，目前在市場上已可獲得之感知系統包括紅外線感應器、超 音波、晝光調節，以及預先時程設定與電力需量調控等開關方式。迴路配置必頇 能確定不同組合燈具的使用模式可替換性，或達成情境控制的可能性。多數的照 明系統採用自動控制方式是為了消除因人為疏忽而造成的能源損耗，因此其維護 管理的便利性就成為一項確保節能的主要考慮事項。

2. 電壓選擇自由度

在台灣目前的一般燈具使用電壓分為二種：110 伏特及 220 伏特。家庭用燈具通 常為 110 伏特；工廠及辦公大樓經常採用 220 伏特電壓的燈具。國外是以採用 240 伏特電壓的燈具居多。一般而言，採用 220 伏特電壓的燈具，可降低配電線 路的電壓，減少電能浪費，並維持燈具輸出品質。進行 LED 燈具開發，宜提供 燈具較為寬廣的電壓範圍，以便住宅照明用電若改為 220V 時，可直接使用 220V 之 LED 燈具，藉以減少電能浪費。