150
−盥洗室,茶水間,浴室,
走廊,樓梯,廁所
100 飲茶室,休息室,值夜室,更衣室,倉庫,
入口 (靠車處)
75
−50 安全梯
30 註:
(1) 關於室內停車場請參照附表 10(停車場照明標準)。
(2) 辦公室如作精細工作,且日間因光線之影響而室外明亮,室內黑暗之感覺希望能選擇 a 之標準。
(3) 為避免日間已適應屋外數萬 Lux 的自然光,自進入屋內正門大廳時呈現昏暗之情形,正門大廳照 度應予提高,正門大廳日夜間照度可分階段點滅調光。
備考:有○記號之作業場所,可用局部照明取得該照度。
2.4.2
照度照度照度照度均齊均齊均齊均齊性性性性均齊度是指室內某一工作面上的照度均勻程度。不均勻的照度分佈有可能產生室內 空間明暗對比過大的問題。這種照度分佈不均勻的空間或在工作面上的明暗不均都很容 易造成使用者的視覺疲勞,降低工作效率。然而照度分佈太過均勻,也容易讓使用者對 空間感到單調乏味或缺乏立體感。
有關於照度均齊性的定義是指在工作面上或在某一定範圍內的表面上,其最低照度 與平均照度之比值。一般辦公室的均齊度 0.8 被認為是合適的。當計算均齊度時,在距 離牆 0.5m 範圍內的最低照度應該被忽略,因為在此區域的照度經常是很低的,可能導 致對鄰近工作區域均齊度的錯誤描述。國外對照度的均齊度建議值如表 2-4-2 所示。
表2-4-2 國外的均齊度建議值
1. 英國建築設備註冊工程師協會(CIBSE)法規的室內照明規定 0.8 min/avg 2. 英國國家標準(BS) BS 8206 Part 1 0.8 min/max
3. 人工照明實務法規 0.8 min/avg
4. 德國國家標準(DIN) DIN 5035 0.67 min/avg 5. 澳大利亞國家標準(AS) AS 1680 0.67 min/avg
6. 荷蘭國家標準 0.7 min/max
7. 國際照明委員會(CIE)室內照明指南 0.8 min/avg
8. 北美照明學會(IESNA) 0.8 min/avg
2.5
辦公室燈具配置辦公室燈具配置與照明用電密度規定辦公室燈具配置辦公室燈具配置與照明用電密度規定與照明用電密度規定與照明用電密度規定此部分包括常見的辦公室螢光燈具配置方式的調查以及相關的辦公室照明用電密 度基準之彙整。這些基礎調查資料可做為本研究對不同燈中心間距配置方式進行其照明 用電密度比較時的計算參考。
2.5.1
主要工作區燈具配置主要工作區燈具配置主要工作區燈具配置主要工作區燈具配置本研究調查的四個辦公室案例其照明燈具配置各有不同,請看圖 2-5-1。案例一沒 有空調出風設備位置的影響,其工作區上方的燈中心間距為 120cm。在走道區域,燈中 心間距增加至 180cm。這是考慮工作區以外的區域,照度需求可降低,燈間距不必過於 密集。案例二在其工作區域的燈具中心間距為 120cm,但在工作區以外的區域或走道部 分則配置少量(燈中心間距相對較大)燈具或不配置燈具。案例三在工作區域的燈具中心 間距為 120cm~180cm,但燈具配置主要是以 180cm 為主,間距 120cm 的情況是受限於 空間面積和家具擺設位置而出現的結果。案例四的主要工作區域其燈中心間距皆為 180cm。是四個案例中在主要工作區域的燈具配置密度最小者,也就是照明燈具數量使 用最少的案例。整體而言,從事一般作業的辦公室在其主要工作區域的燈具配置經常採
用的燈中心間距為 120cm 或 180cm。
(a) 案例一 (b) 案例二
(c) 案例三 (d) 案例四
圖 2-5-1 不同案例辦公室主要工作區照明配置
2.5.2
靠牆側燈具配置靠牆側燈具配置靠牆側燈具配置靠牆側燈具配置理論上,燈具中心與牆之間的距離是燈具中心間距的一半。但圖 2-5-2 顯示四種案 例對於辦公室靠牆側區域的燈具中心至牆面的距離並無一致性且非前述之理論值。案例 一的距離約為 150cm;案例二增加為 150cm~210cm;案例三和四皆為 120cm。這是因為 靠牆區域的用途多為走道,擺放的傢俱以置物櫃居多,照度需求自然是較低,燈具配置 密度似乎不是照明設計的重點。
(a) 案例一 (b) 案例二
(接下頁)
(承上頁)
(c) 案例三 (d) 案例四
圖 2-5-2 不同案例辦公室靠牆側照明配置
綜言之,常見的辦公室燈具配置模式,若以燈中心距離牆 120cm 來計算照明用電密 度是可接受的情況。
2.5.3
辦公室辦公室辦公室辦公室照明用電功率照明用電功率照明用電功率照明用電功率照明設計應在不損及空間光環境品質的情況下,將燈具耗電量降至最低,這是照明 設計節能減碳的基本要求。燈具耗電量的評估通常是以單位面積用電密度 UPD (Unit Power Density)的數值做為比較的基礎。UDP 的計算公式如下:
UPD=W(燈具總消耗功率)/m
2
(空間總面積)各國訂定之辦公室單位面積照明用電密度基準請參考表 2-5-3。經濟部能源局在 2006 年出版的政府機關辦公室節能技術手冊中提出照明用電密度應低於 20 W/m
2
的基 準值要求。但綠建築解說與評估手冊(2009)在計算主要作業空間照明功率係數時,訂定 之照明功率密度基準是 11.8 W/m2
。美國與新加坡的辦公室照明用電密度基準分別為 12 W/ m2
和 20 W/ m2
。表 2-5-1 各國的辦公室照明用電密度基準 單位:W/ m
2 經濟部能源局政府機關辦公室節能技術手冊 20 台灣 EEWH 綠建築解說與評估手冊 (2009) 11.8 美國 ASHRAE/IESNA 90.1-2007 11.4~12.2美國 LEED 11.8
國際節能規範 IECC (2009) 10.8
新加坡辦公室照明用電密度標準 20
2.6
配光曲線配光曲線與照度配光曲線配光曲線與照度與照度分佈與照度分佈分佈分佈2.6.1
配光曲線配光曲線配光曲線配光曲線每一種燈泡或燈泡與燈具組合都有其各自的不同配光曲線,用以說明光線如何分佈 的情況。換言之,配光曲線是用來表示在燈泡或燈具外表面各種不同立體角度的發光強 度,其中心通常是燈泡或燈具的中心點。在任一方向的發光強度是固定不變的,與距離 無關。每一組配光曲線代表一組橫貫燈泡或燈具中心某特定角度的剖立面上不同角度發 光強度的變化,是以極座標分佈型式呈現,又稱為極座標發光強度圖。每一個燈泡或每 一盞燈具都會有多組的配光曲線,常見的水平角度(與燈具軸線的夾角)是 0°、22.5°、45°、
67.5°與 90°。圖 2-6-1 顯示三種角度(0°、45°、90°)的配光曲線,也就是 C0、C45 與 C90 平面。由配光曲線提供的垂直向發光強度值可用來計算並預估照明程度。
在燈泡或燈具中心正下方的垂直線是配光曲線的起始角度 0°,從 0°至 90°的範圍屬 於燈具下方配光曲線,90°至 180°的範圍屬於燈具上方配光曲線。對於一般常見的對稱 型燈具,在其配光曲線圖左右兩側的曲線通常是對稱的。若為投光燈之類的非對稱型燈 具,其配光曲線將呈現不對稱的分佈狀態,如圖 2-6-1(b)所示。在曲線上某一點與中心 點的距離表示在某一角度的發光強度,單位是 candela(坎德拉),可用來轉換區帶光通量。
(a) 對稱型 (b) 非對稱型
圖 2-6-1 燈具配光曲線 (資料來源:東亞照明)
配光曲線與照明設計有很密切的關係,可用來計算照度與輝度。對空間的照度分佈 而言,若配光曲線涵蓋的角度範圍越小,光線投射範圍就比較集中,有可能讓空間的照
度分佈出現較大差異。反之,若配光曲線涵蓋的角度越大,空間內光線均勻分佈的機會 就越大。具有寬闊範圍配光曲線的燈具較適用於辦公室的全般照明環境。
2.6.2
照度分佈照度分佈照度分佈照度分佈照度是在一單位面積表面上接受到的總光通量,其國際標準(SI)的公制單位是 lux 或 1lm/m
2
。照度值的量測可以是在某一特定點上,也可以是在任一平面上的平均照度。照度值與光強度和量測點距離有關。照度計算方法基本上有兩種:點光源法(the Point Source Method)與流明法(the Lumen Method)。對任一空間,需求燈具數量的計算通常是 以流明法(又稱為區帶空腔法)為主,其公式如下:
燈具數=需求照度×面積/(流明/每一燈管)×(燈管數/每一盞燈)×CU×LLF 其中 CU 是 Coefficient of Utilization (使用系數)
LLF 是 Light Loss Factor (光損失系數)
流明法也可用來計算每一盞燈具需要的光輸出(lumen)值。其公式如下:
燈具需要的流明=(要求照度×面積)/(燈具數×CU×LLF) 在燈具數量決定之後,燈具間距的計算方法如下:
燈具間距=√(面積/需求燈具數)
每一排燈具的配置方法為:房間長度/燈具間距
最大容許之燈具間距是燈具間距標準(SC)×設置高度(在工作面上)
其中 SC 是指 spacing criteria,也就是間距對高度的比值(SHR)。此數值通常是來自 燈具廠商提供的燈具規範數據。
同樣的,全般照明採用的平均照度計算法,就是流明法,其基本公式為:
平均照度=(燈管數/每一盞)×(流明/每一燈管)×(燈管總數)×CU×LLF/面積 或
平均照度=總燈管數×(流明/每一燈管)×CU×LLF/面積
在實務上,工作面上的每一位置都有可能出現不同的照度值。為清楚顯示照度分佈 的狀況,等照度圖(Isolux Diagram)會被用來協助評估燈具配置的適當與否。在特定高度 下的等照度圖能提供在平面或牆面上具有相同照度的點的恒值線。等照度分佈圖如圖 2-6-2 所示。單一燈具的等照度圖可用來決定在某一點的照度值。也可將多盞燈具的等 照度圖重疊,並計算該點的照度值。理論的照度分佈計算方式,很明顯的,是基於點對 點的方法或區帶空腔法(Zonal Cavity Method)的簡化計算。這種簡化法的照明設計,由於 其無法有效利用燈具配光曲線以及無法充分考量表面反射率的實際影響,因而產生的照 度估算值是相對非常不準確的。基於上述原因,流明法通常是不能被獨立使用或做為提 供最終照明設計的唯一工具。在大多數的情況會利用縮尺模型或實體模型的實驗量測方 法來模擬並提出照明設計的評估結果或相關建議事項。
50 0
4 00 4 00
400 400
400
5 00 50 0
5 00 500
圖 2-6-2 等照度分佈圖
第 第 第 第三 三 三章 三 章 章 章 實驗計畫 實驗計畫 實驗計畫 實驗計畫
本章說明實驗操作整體流程,包含實驗環境、量測設備、實驗誤差校正、照明燈具 選用,也特別說明這些燈具的構造與性能。
3.1
實驗實驗環境實驗實驗環境環境設計環境設計設計 設計原則上是以國內一般辦公室空間的照明燈具設置情形做為實驗環境設定的依據。國 內辦公室的照明系統大多為天花板向下直接照明方式,是以陣列配置方式將燈具整齊的 設置於天花板上,直接向下投射光線。天花板高度通常是在 3m 以下,經常是在離地面 240cm 至 270cm 之間。燈具中心的間距大約是 180cm。四週的壁體大多是由淺色系材質 構成,藉以增加光線反射,提升整體空間的亮度。因此,本研究的實驗環境設計包括模 擬一般辦公室人工照明環境的實驗空間,以及在實驗過程中為防止室外自然光對實驗結 果產生干擾而在所有窗開口部分加裝黑色防光布幕。其次,室內原有燈具在實驗進行時 均保持關閉狀態。實驗空間之環境佈置請參考圖 3-1-1。