建築環境工学5

10問 • 1年前

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人工光源は高温物体が温度に応じた光を放つ①によるものと、それ以外の総称である②によるものに大別される。人工光源の経済性は、単位消費電力あたりの光束数を表す③(lm/W)で表される。光源の光色を、それと近所する黒体の絶対温度で表したものを④と呼ぶ。色の見え方の性質を⑤と呼び、⑥で評価する。最高点が100で数値が大きいほど自然光に近いことを表している。

温度放射, ルミネセンス, 効率, 色温度, 演色性, 演色評価数

自熱電球はフィラメントの温度放射による光源であるため、電力の8割以上が①に変わり、効率が低い。寿命も短いが、色温度が赤みがかった光色で②が良いため、様々な用途に用いられる。安価であるが効率に問題があるため、各メーカーでは2012年までに製造を中止する予定である。ハロゲン電球はバルブ中にハロゲンを封入し、フィラメントの③を狙ったもので、白熱電球よりもわずかに効率がよく、④で2倍の寿命がある。演色性が良いため、展示・アクセント照明などにも適している。蛍光ランプは、電極間の放電による紫外線が管内部の⑤に当たって光を発する（放射ルミネセンス）。効率は白熱電球の⑥倍以上と良好であり、寿命もハロゲン電球に比べて更に長い。蛍光物質を変えることで色温度の調整が可能であり、演色性についても確保できる。周囲温度が効率に及ぼす影響が大きく、20°C付近で最も効率が良くなる。

熱, 演色性, 長寿命化, 小型, 蛍光物質, 3

温度放射は物体がその温度に従って発散する放射で、ある温度で最大の放射をするのが黒体放射で①に従う。 ①とは物理学における黒体から輻射される電磁波の分光放射輝度、もしくはエネルギー密度の分布に関する公式。

プランクの法則

①は、順方向に電圧を加えた際に発光する半導体素子のことである。LED（エルイーディー：Light Emiting Diode）とも呼ばれ、発光原理は②を利用している。以下のような長所を持っている。寿命は蛍光ランプの③倍と長い。素材により演色性が可変であり、高い演色性についても確保できる。④や⑤が出ない。低温でも効率が低下しない。現時点では蛍光ランプに匹敵する効率がある。

発光ダイオード, エレクトロルミネセンス効果, 4, 熱線, 紫外線

一般の照明器具とは異なり、天井・壁や造り付け家具の一部として設けられた照明を①という。建築化照明は、光源が見えず、天井や壁に反射させた光が配光されるため、柔らかな光が得られる。建築物と一体となっていることから、設計時に＋分な検討が必要である。

建築化照明

室内全体を一様に照明し、作業面全体の照度をなるべく均一に保つ照明方式を①という。全般照明は生理的な負担は少ないが、経済的な照明方式とは言えない。作業する場所や必要な場所のみを照明する方式を②という。②は集中作業に向いているが、輝度比が大きく目が疲れやすい。アンビエント照度をタスク照度の1/10以上確保することによって、全般照明の快適性と局部照明の経済性を併せもつ方式として③を採用する事例が増えている

全般照明, 局部照明, タスクアンビエント照明

人工光源は照明器具や建築に組み込まれて用いられ、照明器具の光度分布を①という。ランプにより上方と下方の光束の比率に基づいて配光分類がなされている。ほとんどの光が下向きで作業面に入射するタイプを②、天井に向かうものを③という。 ②は経済性に優れるが、天井面との輝度対比や陰影が強くなりすぎるなどの問題があり、③は光の拡散性が大きく柔らかな環境を作る反面、効率が悪いなどの欠点がある。

配光, 直接照明器具, 間接照明器具

光束法は作業面に均一な照度を確保することを前提に、作業面に入射する光束を作業面面積で割って照度を推定する方法であり、教室や事務所などに適用される。光束法では、照明器具の維持管理状態を考慮したランプからの発散光束に対し、作業面に入射する光束の割合である①の算出を行う。 ①は、照明器具ごとに②が用意されており、室内の天井・床・壁の③と④を用いて求める。

照明率, 照明率表, 反射率, 室指数

①（lx）はランプ1本あたりの②（lm）、③、④、⑤（㎡）を用いて下式で求められる。光束法では、⑥を維持するために⑦が重要であり、上限値が照明率表に示されている。また、壁際の器具と壁との間隔をＳoとすると、壁際まで作業を行なう場合は下左式、行なわない場合は下右式の制約がある。

作業面照度E, 光束発散数F, ランプ本数N, 保守率M, 作業面照度A, 均斉度, 器具間隔S

夜間照明は、動物・植物の生理生態に影響を及ぼす可能性があり、人の活動への影響も指摘されている。都市部の光が大気中の水分や塵などで拡散し夜空が明るくなるため、天体観測の妨げになる。光害抑制策として、環境省により①が1998年に策定された。照明率、上方光東比、グレア、省エネルギー性について基準が設けられている。

公害対策ガイドライン

建築環境工学3

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