第一章 緒論
第一節 研究動機與目的
隨著台灣經濟成長,提供人們生活便利的超商也快速展店。從早期的雜 貸店(甘嬤店)、傳統市場,到現在連鎖超級市場、便利商店。其中零售業連 鎖加盟店發展尤其更為快速。根據商業司2001 年產業動態文獻報告,零售業 產值為3 兆506 億元、餐飲產值為2,228億元合計約3 兆2735 億元。流通業 連鎖店產值約1 兆1,500 億元,其中綜合零售為6,207億元(百貨、超市、量 販、便利商店),餐飲為800 億元,其他為服務及加油站3,500億元,連鎖產 業佔比為35.1%。但相較於美國及歐洲連鎖化達60%的情況,台灣連鎖店發展 還有很大的發展空間,尤其是生活服務產業。在台灣地區的連鎖便利商店截 至95年底止,主要連鎖便利商店營業據點總數為8,823 家店,家數密度全球 最高,營業額高達1,800億元,對經濟發展及便民服務之貢獻很大 [1]。
便利商店遍佈於全台灣各大街小巷,成為國人生活上好鄰居,但根據本 研究先期調查發現,目前國內便利商店照明方式大抵以全面照明為主,採用 之燈具以開放型無防眩格柵之吸頂倒山型螢光燈具為大宗,為吸引顧客上門 消費,室內、騎樓及招牌之照明效果以越亮越好為設計考量,普遍存在著照 度過高及眩光問題,不但引起消費者或街道使用者視覺不舒適,亦浪費寶貴 能源,而其他商業場所亦有類似照明品質問題,然以往研究比較著重照明器 具性能或節能技術改良,較少針對合理照明環境提供品質及耗電指標建議。
因此,本研究擬分3年進行,第1年蒐集便利商店國內外相關照明規範與 趨勢,瞭解照度、輝度分佈、均齊度、眩光等各項室內照明環境品質及耗電 評估指標,作為我國相關規範研訂之參考;然後進行便利商店照明現況調查 與案例蒐集解析,瞭解其照明環境,並進一步利用電腦軟體模擬規範推薦之 照度環境與耗電推估;綜整蒐集規範、現場調查及電腦模擬分析資料,提出 合理照明環境品質與耗能指標建議及簡易評估公式,俾後續研究參考。
第2~3年擬分別針對補習班、速食店或加油站等場所探討其照明環境品 質與耗能狀況,並與國內外規範進行分析比較,彙 整 提 出 相 關 建 議 。
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本計畫採用之方法主要包括以下項目:
(一)資料收集法:
1.文獻回顧法,蒐集國內外便利商店照明規範與基準等,包括照度、輝 度分佈、均齊度、眩光、耗電指標等,以助於改善現有觀念。
2.蒐集有關便利商店照明技術文獻資料及研究論文,進行比較分析。
(二)調查分析法:
1.實際選定相關案例,調查與分析便利商店照明環境現況及採用燈具之 型式與光源種類,掌握相關問題所在,進而提供所需改善之依據。
2.選樣測量照明燈具之配光曲線、發光效率,推估目前便利商店照明耗 電數據。
3.利用 DIALux 電腦軟體模擬分析各種不同之照度環境與耗電量推估。
(三)專家諮詢法:
訪談專家學者,獲得相關資訊,以利研究進行。
(四)分析比較法:
綜合資料蒐集、調查及實驗內容進行比較分析,俾供後續研究建議參 考。
表 1-2.1 研究內容與進度說明
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本計畫限制條件如下:
1.囿於時間、成本等因素,現場調查範圉僅限於本所性能實驗中心鄰近台南 縣(市)、高雄縣便利商店之照明環境現況。
2.本研究照明耗電數據,係由實驗室量測一組相同燈源之燈具樣本推估得 到,因此研究結果應用有其限制。
第三節 研究流程與步驟
圖 1-3.1 研究流程與步驟 與照明規範建議值
分析比較 照(輝)度 等實測
燈具消耗功率量測 實測與模擬驗證
相關文獻與標準之收集
界定研究範圍及條件
燈具光學性質量測 DIAlux軟體模擬
照明環境現況調查
配光曲線及眩光量測 模擬實驗模型建立
提供便利商店照明環境 與應用之建議
結論與建議 研究緣起與目的
期末報告
國內外照明標準分析
結果分析評估
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第四節 相關文獻回顧
文獻一:李博淵(2010),"便利商店照明環境之調查研究-以南部地區某連鎖 便利商店為例",<碩士論文>
本研究進行照明環境之燈具使用及室內照度之實測調查,並透過消費者對 於室內照明環境之感受滿意程度問卷調查,交叉分析照明環境之差異性,研究結 果發現,照明環境之照度高低與所使用燈具耗用之電力成本成正比,照度愈高,
耗電成本愈高,但照度高低之照明環境卻與消費者對於照明感受滿意度呈反比,
照度提高,滿意度降低。
文獻二:鄭忠志等(2009),"便利商店優質節能光環境設計初探",<中華民 國建築學會成果發表會,第21屆>
本研究以連鎖便利商店為例,由照明環境性能設計切入,提出優質節能照 明設計原則及設計構想,以DIALux光環境模擬軟體輔助,進行設計評估,發現傳 統便利商店一味追求明亮的照明方式,不僅無法顧及照明品質而且耗電,若能加 以改善設計包含改變燈具的照明方式,藉由重點照明來改善立面照度不足,來客 量與時段利用尖峰及離峰的時段性差異,及引入晝光來進行調光控制,不僅可提 升商品、空間照明品質,且可有效降低照明用電。
文獻三:林文祥、謝為晃、宋福生(2009),"台灣連鎖便利商店在照明節能推 動成效",<照明科技研討會發表,第16屆>
本研究探討國內主要集團便利商店於2006年參與自願性節約能源簽署協 議,預定3年內節能5~10%,後續節能改善現況調查,結果顯示各集團針對電力 系統、空調系統、照明系統、冷藏系統及其他設備,透過操作調整、控制調整、
系統整合及設備更新等節能措施,2006~2008年集團便利商店節約用電目標達成 率達343%,成果顯著。
文獻四:陳介慧(2009),"建築用電密度標準之研究",<碩士論文>
本研究將建築用電標準分為5大類別:(1)辦公室、(2)休閒、文教、(3)醫療、
福利、更生類、(4)商業類、(5)住宿類,並選取商業類中26個業種,實際現場調 查用電密度資料。結果顯示便利商店用電密度值(EUI)最高,達1661.61(kWh/m2· a),次之為連鎖速食店EUI則有1458.20(kWh/m2·a)。
文獻五:趙又嬋(2009),"住宅區戶外照明光侵擾之研究",<博士論文>
本研究以都市住宅區之鄰里公園作為研究對象,選定台南市16 個調查樣本
解析項目。調查結果顯示鄰里公園周邊住宅受到來自公園燈具的光線影響,有立 面照度過高之情形,並以住宅區之道路路燈為光侵擾研究對象,實測結果窗面照 度幾乎均高於CIE 建議值,提出控制燈具與住宅的距離、有效控制燈具配光方向 或是加設燈具的遮光設施,以降低光害問題。
文獻六:經濟部能源局(2002),"便利商店節能技術手冊"
本手冊蒐集各項有關便利商店電力、照明及空調冷凍冷藏等多方面的經驗 及技術資料,以一問一答方式彙編成技術手冊,並介紹各種節能技術改良手法 與案例,提供便利商店經營業者節能規劃應用參考。
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圖 2-1.1 人眼對光反應示意圖 (資料來源: M Richter)
第二章 視覺與便利商店照明
第一節 視覺系統 一、視覺系統構造:
視覺系統是從事視野內的對象獲取光線,透過眼球所構成的光學系統 在視網膜上形成影像,並透過光接受器的視網膜神經細胞,將影像光強弱 與顏色轉換成生理電信號,藉助傳遞視覺信號得視覺神經系統,在傳遞過 程中對信號進行處理,進而到達中轉作用外側膝狀體處,對傳來的視覺信 號再次進行處理,最後到達大腦視覺區域﹝有限區域﹞,從而可辨別光量、
顏色、形狀與運動[2],整個視覺系統構造如下圖2-1.1所示。
物體表面或透射某些特定光波,成為視覺刺激的來源;眼睛是這些刺 激的接收器,能對反射光波產生反應並做成視覺訊號;這些訊號傳遞至大 腦經過分析釋意,以影響觀者的意識與行為表現,此三階段構成整個視覺 感知體系。人類的視覺系統主要的感官器官是眼睛。眼睛是接收光,其構 造與照相機非常相似,包括控制進入光量、使光折射對焦及呈現外部影像 等功能﹝如表 2-1.1﹞。
圖 2-1.2 錐狀細胞、桿狀細胞在視網膜密度分布
表 2-1.1 眼睛功能與相機之類比
眼睛構件 功 能 相機構件 眼皮 保護眼睛 鏡頭蓋 鞏膜 眼白、支撐眼球 機身 角膜 保護、滋潤眼珠 護鏡 水晶體 對焦 鏡頭 虹膜 收縮、擴張瞳孔 光圈 瞳孔 控制進入光亮 快門 視網膜 呈象 底片
資料來源︰文獻[3]
二、明視覺、暗視覺、中間視覺:
1.明視覺
錐狀細胞(Cones)是一種感光細胞,它們集中在眼睛視網膜的黃斑處。
在黃班的外圍,錐狀細胞減少的非常快(如圖 2-1.2),視網膜上的黃班是 這樣一個區域,緊靠在視線方向的小面積,清晰的像就成在它的上面,對 應於”中心”視覺或”線上”視覺,當適應亮度大於約 3~10cd/m2,錐狀細胞 最活耀,這時視覺,我們稱為明視覺。錐狀細胞有紅(Red cone)、藍(Blue cone)、綠(Green cone)3 種,因此能分辨顏色,明視覺的光譜靈敏度用 V
(λ)來表示,其最大值約在 555nm 附近相當於綠-黃色。通常所有照明量 測儀器(光通量、光強度、照度、輝度)都是採用明視覺光譜視效函數 V
(λ)。
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圖 2-1.3 明視覺V(λ)與暗視覺 V’(λ)光譜靈敏度曲線 (資料來源︰文獻[4])
2.暗視覺
桿狀細胞(Rods)是靈敏度很高感光細胞,在黃班處沒有桿狀細胞,它 們的密度從黃班向外逐漸增加,到離視線約 15∘處達到最大,因此對"周 邊"視覺或、"線外"視覺是很重要,由於許多桿狀細胞互相連在一起,
因而所成的像不是很清晰。在小於 0.01~0.003cd/m2的適應亮度下,桿狀 細胞最活耀,我們稱為暗視覺。桿狀細胞不能分辨色彩,暗視覺的光譜靈 敏度用 V’(λ)來表示,其最大值約在 505nm 附近相當於藍-綠色(如圖 2-1.3)。可以採用 S/P 比值反應光源光譜在暗視覺情況下有效程度。
3.中間視覺
當適應亮度在 10~0.003cd/m2時,錐狀細胞、桿狀細胞都在起作用。適 應亮度由高變低時,桿狀細胞的作用越來越重要。整個光譜靈敏度逐漸往 短波長方向移動,也就是藍色方向移動。該效應稱為"Purkinje"效應。
為了確定中間視覺範圍內光譜靈敏度逐漸移動實際影響,我們必須區分線 上(中心)視覺和線外(周遭)視覺。
3.1 線上的中間視覺
既然在黃班處幾乎沒有桿狀細胞,因此錐狀細胞扮演決定角色,V(λ)
既然在黃班處幾乎沒有桿狀細胞,因此錐狀細胞扮演決定角色,V(λ)