建築照明デザイン

建築照明デザインは、人間のニーズに応える自然光、電灯、またはその両方を含む照明システムの設計に関係する、建築、インテリアデザイン、電気工学の分野です。

設計プロセスは以下を考慮に入れます:

照明が提供される人間活動の種類
必要な光量
光の色は、特定のオブジェクトや環境全体のビューに影響を与える可能性があります
屋内か屋外かにかかわらず、照明される空間内の光の分布
軽量化されたシステム自体がユーザーに及ぼす影響
照明デザインの目的は、人間の反応であり、不快感をはっきりと見ています。 建築照明デザインの目的は、建築や建築物やその他の物理的構造の経験をさらに高めることです。

歴史
ガス照明は、1800年代初めに大都市の街を照らすのに十分なほど経済的であり、一部の商業ビルや裕福な人々の家庭でも使用されていました。 ガスマントルは、ユーティリティライティングと灯油ランプの明るさを高めました。 次の価格の大幅な下落は、電気で動力を供給されている白熱電球になりました。

概念
建築照明デザインは、建物や空間の照明の3つの基本的側面に焦点を当てています。 1つ目は、建物の審美的な魅力であり、小売環境の照明において特に重要な側面です。 第2に、人間工学的側面:照明がどのくらいの機能を果たすかの尺度。 第三に、不必要に空きスペースを照らすことによって、または美学またはタスクに必要以上に光を供給することによって、照明が過度に照明によって浪費されないことを保証するエネルギー効率の問題である。 文化的要因も考慮する必要があります。 例えば、明るい光は、中国の歴史の大部分を通じて富の印でした。

昼間の照明
太陽が空を横切ると、その位置によって赤、橙、黄、白のように見えることがあります。 日中の太陽の色の変化は、主に光の散乱の結果であり、黒体放射の変化によるものではありません。 空の青色は、大気からの太陽光のレイリー散乱によって引き起こされ、赤色光よりも青色光を散乱させる傾向があります。

黒体理論に基づく色については、より高い温度で青色が生じ、より低い、より低い温度では赤色が生じる。 これは、赤が熱く、青い寒さを表す色に起因する文化協会の反対です。

備品
照明器具は、様々な機能のための多種多様なスタイルがあります。 最も重要な機能は、光源のためのホルダーとして、指向性のある光を提供し、視覚のグレアを避けることです。 いくつかは非常に明白で機能的ですが、一部はそれ自体で芸術作品です。 余分な熱を許容し、安全コードに従う限り、ほぼすべての材料を使用することができます。

照明器具の重要な特性は、発光効率またはウォールプラグ効率であり、使用されるエネルギー当たりの器具から出る使用可能な光の量(通常、1ルーメン当たりのルーメンで測定される)を意味する。 交換可能な光源を使用する固定具は、「バルブ」から周囲へ通過する光のパーセンテージとしてその効率を引用することもできる。 照明器具の透明度が高いほど、効能が高くなります。 通常、光を陰にすると効率は低下しますが、方向性と視覚的快適性が向上します。

PHランプは、1926年以降、デンマークのデザイナー&ライターのPoul Henningsenによって設計された一連の照明器具です。 ランプは、光源を不明瞭にして、反射光のみを放射する視覚グレアをなくすために、複数の同心円シェードで設計されています。

測光研究
フォトメトリック調査(「レイアウト」または「ポイントバイポイント」と呼ばれることもあります)は、プロジェクトのビルドまたはリニューアル前の照明デザインをシミュレートするために使用されることがよくあります。 これにより、建築家、照明デザイナー、エンジニアは、提案された照明設定が意図する光量を提供するかどうかを判断することができます。 また、明るい領域と暗い領域のコントラスト比を決定することもできます。 多くの場合、これらの研究は、IESNAまたはCIBSE推奨の照明慣行に照らして、アプリケーションの種類について参照されます。 エリアのタイプに応じて、安全性または実用性(すなわち、均一な光レベルの維持、グレアの回避または特定の領域の強調表示など)のために、異なる設計態様を強調することができる。 これらを作成するには、2次元デジタルCAD図面と照明シミュレーションソフトウェアを組み合わせた特殊なソフトウェアがよく使用されます。

白色光源の色温度は、特定の用途に使用する場合にも影響します。 白色光源の色温度は、ランプのスペクトル特性に最もよく一致する理論的黒体エミッタのケルビン温度である。 白熱電球の色温度は約2800〜3000ケルビンです。 昼光は約6400ケルビンです。 低色温度ランプは、可視スペクトルの黄色および赤色部分において相対的により多くのエネルギーを有するが、高い色温度は、より青色の外観を有するランプに対応する。 批判的な点検や色合わせの作業や食品や衣服の小売店では、照明の色温度を最適な照明効果のために選択します。 機能上の理由から、カラーを使用することもできます。 例えば、青い光は静脈を見るのが難しく、薬物の使用を妨げるために使用される可能性があります。

相関色温度
光源の色温度は、光源の色温度に匹敵する色相の光を放射する理想的な黒体放射体の温度である。 色温度は、照明、写真、ビデオ撮影、出版、製造、天体物理学、園芸などの分野で重要な用途を持つ可視光の特性です。 実際には、色温度は、実際には、ある黒体の放射に幾分密接に対応する光源、すなわち、赤色/橙色から黄色、多かれ少なかれ白色から青みがかった白色の線上のものにのみ意味がある。 たとえば緑色または紫色の光の色温度について話すのは理にかなっていません。 色温度は、通常、単位記号Kを有する絶対温度単位、ケルビン単位で表される。

照明建物のインテリアでは、照明の色温度を考慮に入れることが重要です。 例えば、オフィスの集中を強化するために、より涼しい(より高い色温度)光が使用される一方で、暖かい(すなわち、より低い色温度の)光は、弛緩を促進するために公共エリアでしばしば使用される。

LED技術のCCT調光は、LEDのビニング、経年変化および温度ドリフト効果が実際のカラー値出力を変更するため、困難な課題とみなされている。 ここで、フィードバックループシステムは、例えばカラーセンサと共に使用され、複数のカラーミキシングLEDのカラー出力を能動的に監視し、制御する。

理想的な黒体から放射される電磁放射の色温度は、その表面温度をケルビン単位で、あるいはmired(micro-reciprocal kelvin)単位で定義します。 これにより、光源を比較する標準の定義が可能になります。

異なる照明の分類
熱い表面が熱放射を放出するが理想的な黒体放射体ではない限り、光の色温度は表面の実際の温度ではない。 白熱灯の光は熱放射であり、球は理想的な黒体放射体に近似するので、その色温度は本質的にフィラメントの温度である。

蛍光灯またはLED(発光ダイオード)のような他の多くの光源は、主として熱放射以外のプロセスによって光を放射する。 これは、放出された放射線が黒体スペクトルの形態に従わないことを意味する。 これらのソースには、相関色温度(CCT)として知られているものが割り当てられています。 CCTは、人間の色知覚に最も近いランプからの光と一致する黒体放射体の色温度である。 このような近似は白熱灯には必要ないので、白熱灯のCCTは黒体放射器との比較から導かれた単なる未調整温度です。

メソッド
簡単な設置のために、テーブルデータに基づく手計算を使用して、許容可能な照明設計を提供することができる。 よりクリティカルな設計や最適化された設計では、コンピュータで数学的なモデリングが日常的に使用されています。

固定具の位置と取り付け高さ、およびそれらの測光特性に基づいて、提案された照明レイアウトは均一性と照明量をチェックすることができます。 大規模なプロジェクトや不規則なフロアプランのプロジェクトでは、照明設計ソフトウェアを使用できます。 各フィクスチャにはその位置が入力され、壁、天井、および床の反射率を入力することができます。 その後、コンピュータプログラムは、プロジェクトのフロアプランにオーバーレイされた一連の等高線​​図を作成し、作業高さで予想される光レベルを示します。 より高度なプログラムには、窓または天窓からの光の影響を含めることができ、照明設備の運転コストをさらに最適化することができます。 内部空間で受け取られる昼光の量は、通常、昼光率計算を実行することによって分析することができる。

Zonal Cavity Methodは、手計算、表計算、およびコンピュータ計算の基礎として使用されます。 この方法は、壁面および天井から反射された光に起因して室内の作業レベルで有用な照明への寄与をモデル化するために、室内表面の反射率係数を使用する。 簡略化された測光値は、通常、この方法での使用のために治具製造業者によって与えられる。

屋外洪水照明のコンピュータモデリングは、通常、測光データから直接進行する。 ランプの全照明電力は、小さい立体角領域に分割される。 各領域は、照明されるべき表面および計算された面積に拡張され、単位面積当たりの光出力を与える。 同じエリアを照らすために複数のランプが使用される場合、それぞれのコントリビューションの合計が合計されます。 この場合も、表の光レベル(ルックスまたはフットキャンドル)は、一定のライティング値の等高線としてプロジェクト計画図に重ねて表示できます。 手計算は数点でしか必要とされないかもしれませんが、コンピュータの計算によって均一性とライティングレベルをより正確に見積もることができます。

国際専門機関
オーストラリアとニュージーランドの照明工学協会は、大恐慌時に1930年に設立されました。

国際照明デザイナー協会(IALD)は1969年に設立されました。現在の使命は、「照明デザインを実践する上でメンバーの目に見える成功を促進することによってIALDの世界的会員資格を実現すること」です。その主要な目標の1つである建築照明デザインのプロファイルを提起しました。

プロの照明デザイナー協会(PLDA)は、1993年に欧州照明デザイナー協会(ELDA、後のELDA +)として結成されました。 2014年に解体されるまでは、建築の照明デザインに関する主要機関のIALDと一緒にいました。

イルミネーティング・エンジニアリング・ソサエティ・オブ・ノースアメリカ(IESNA)は、照明知識を持つ人々を集め、その知識を一般に有益な行動に変換することによって、明るい環境を改善することを目指しています。

国立照明審議会(NCQLP)は、1991年に設立された非営利団体で、効率的かつ効率的な照明慣行を通じて国民の福利を守り、保護しています。 NCQLPは、ピアレビュープロセスを通じて、照明専門職全体のベースライン認証のための教育、経験および審査要件を確立します。 NCQLPは、照明や関連分野の実務者が試験を通じて、照明専門家の知識と経験を証明する認証プロセスを確立しました。 NCQLP照明認定試験を首尾よく完了した者は、プロフェッショナル目的のために名前の後に名称LC(照明認定)を使用する権利があります。

国際照明委員会(CIE)は、照明の科学と芸術に関するすべての問題について国際的な協力と加盟国間の情報交換に専念する組織です。CIEは、照明デザインの標準化とベストプラクティスの開発と公開を世界中で行っています。練習文書。

プロフェッショナルライティング&サウンド協会(PLASA)は、多くの照明デザイナーと製造業者の利益を代表しており、そのうちのいくつかは建築照明市場に関与しています。 PLASAは英国を志向していますが、ヨーロッパと国際レベルの企業を代表しています。

スイスのSchweizerische Licht Gesellschaft(SLG)、フランスのLumièreet Clairagistes(ACE)、ギリシャのHIC(Hellenic Illumination Committee)、およびアッソチアジーネ・プロフェッショナル・デリ・イルミナチーネAPIL)

照明制御システム
動き検出器
タイマー
タッチ
X10(業界標準)システム
0-10V照明制御
デジタルアドレス可能な照明インターフェースDali dimmable

建築照明デザインに関する出版物
Jun’ichirōによってShadowsの賛美で谷崎は、変化とは対照的に、日本の美学に関するエッセイです。 暗闇との光の比較は、西洋とアジアの文化を比較するために使用されます。
リチャード・ケリーの光の構造
ディートリヒ・ノイマンによる近代建築のイルミネーション
ライトのメイド| Speirs +メジャー| 光で作業するデザイナー
Stanley McCandlessによるステージの照明方法
建築照明:HervéDescottesによるCecilia Ramosの光と空間のデザイン(著)
Mark Karlen(著)、James R. Benya(著)出品者からお求めいただけます。
建築の光:建築家、インテリアデザイナー、照明デザイナーのための手順と実践の教科書。 セイジ・ラッセル
Lighting Retrofit and Relighting:エネルギー効率のよい照明の手引きJames R. Benya(著)、Donna J. Leban
Susan M. Winchipによる照明の基礎
光でデザインする:建築照明デザインのアート、科学、実践、Jason Livingston
照明:基本的な考え方/ウォーレン・G・ジュリアン、エディター; シドニー大学建築学科のメンバーによって書かれた
Louis Clair(フランス語と英語でのバイリンガル出版)のArchitectures delumières(2003)

建築デザインメディア
グリーンデザインとエネルギーコードの世界的な焦点の増加に伴い、照明デザインとその持続可能性における役割がよりよく知られており、照明関連のさまざまな刊行物が出版され、建築刊行物のカバレッジが増加しています。

用語
後退光
保護ハウジングは、天井または壁の後ろに隠され、固定具自体のみが露出される。 天井に取り付けられたバージョンは、しばしばダウンライトと呼ばれます。
様々なランプを備えた「缶」
天井に窪んだ安価なダウンライト製品のための専門用語、時には床に置かれた灯心のための専門用語。 名前は住宅の形から来ています。 「ポットライト」という用語は、カナダや米国の一部でよく使用されています。
コーブライト
壁の長い箱の中の天井に引っ込められます。
フロアランプ
Troffer
通常は、ドロップ天井のグリッドに収まるように形状が長方形の蛍光灯を埋設しました。
表面実装型ライト
完成したハウジングは露出していますが、面と面一ではありません
シャンデリア
ペンダントライト
天井からチェーンまたはパイプで懸架されています
Sconce
上下の照明を提供する。 アートワーク、建築の詳細を照らすために使用できます。 廊下や天井照明の代替として一般的に使用されています。
トラック照明器具
個々の器具(「トラックヘッド」)は、電力を供給するトラックに沿ってどこにでも配置することができる。
アンダーキャビネットライト
キッチンの壁のキャビネットの下に設置
緊急照明または出口標識
主電源に障害が発生した場合、バッテリバックアップまたは非常用電源を備えた電気回路に接続
ハイ・ベイ照明
一般的に工業用ビルや大型ボックス店の一般照明に使用されます
ストリップライトまたは産業照明
倉庫や工場で使用される蛍光灯の長いライン
屋外照明と風景照明
歩道、駐車場、道路、建物の外壁や建築の詳細、庭園、公園を照らすために使用されます。
ボラード
歩道、歩道、または他の経路を照らすために、出口照明のためのカットオフ型照明を提供するために典型的に使用される、短い直立地上設置ユニットである建築用屋外照明の一種。
街路灯
洪水の照明
通常は、支柱または支柱が取り付けられています – ランドスケープ、道路、駐車場用

ランプの種類
電気照明の種類は次のとおりです。

白熱電球
アークランプ
ガス放電ランプ(例えば、蛍光灯およびコンパクト蛍光灯、ネオンランプ、メタルハライドランプ、現代写真フラッシュ)
レーザー
OLEDを含む発光ダイオード(LED)
硫黄ランプ

光スペクトル 公称効率
(lm / W)
ライフタイム(MTTF)
(時間)
色温度
(ケルビン)

レンダリング
索引
白熱電球 連続 4-17 2〜20000 2400〜3400 暖かい白(黄色) 100
ハロゲンランプ 連続 16-23 3000-6000 3200 暖かい白(黄色) 100
蛍光灯 水銀線+燐 52-100(白) 8000-20000 2700-5000 * ホワイト(さまざまな色温度)、飽和色 15-85
メタルハライドランプ 準連続的 50-115 6000-20000 3000-4500 冷たい白 65-93
硫黄ランプ 連続 80〜110 15000-20000 6000 薄緑色 79
高圧ナトリウム ブロードバンド 55-140 10000〜40000 1800〜22200 * ピンク色のオレンジ 0-70
低圧ナトリウム 狭線 100-200 18000-20000 1800 * 黄色、カラーレンダリングなし 0
発光ダイオード ライン+燐 10-110(白) 50,000〜100,000 2700から6000までの様々な白* 様々な色温度、飽和色 70-85(白)
誘導ランプ(外部コイル) 水銀線+燐 70-90(白) 80,000〜100,000 2700から6000までの様々な白* 様々な色温度、飽和色 70-85(白)

*色温度は、同様のスペクトルを放射する黒体の温度として定義されます。 これらのスペクトルは黒体のスペクトルとはかなり異なる。
最も効率的な電光源は、低圧ナトリウムランプです。 すべての実際的な目的のために、単色のオレンジ/黄色の光を生成し、照明されたシーンの同様の単色の知覚を与える。 このため、一般的には、屋外の公共照明用途のために予約されています。 低圧ナトリウムライトは、ブロードバンドまたは連続スペクトルに反して、それらが生成する光の汚染を容易にフィルタリングすることができるので、天文学者による公共の照明のために好まれている。

白熱電球
タングステンのコイルフィラメントを備えた最新の白熱電球は、約1880年に導入された炭素フィラメントランプから開発された1920年代に商品化されました。通常の照明の電球と同様に、低電圧、装置の構成要素としてしばしば使用されるが、現在ではLED

現在、一部の国では、電気を光に変換することで効率が悪いため、2010年までに標準的な白熱電球を禁止しようとしているオーストラリアなど、フィラメントランプの種類を禁止することに関心があります。 スリランカは、電気の使用量が多く、光量が低いため、フィラメント電球の輸入を既に禁止しています。 入力エネルギーの3%未満が使用可能な光に変換されます。 ほぼすべての入力エネルギーが熱として終わり、暖かい気候では換気や空調によって建物から取り除かれなければならず、しばしばより多くのエネルギーを消費します。 寒い冬と寒い冬の間に暖房と照明が必要な寒い気候では、熱の副産物は少なくともある程度の価値があります。

ハロゲンランプ
ハロゲンランプは通常、標準的な白熱電球よりもはるかに小さい。なぜなら、正常な動作のためには、一般に200℃を超える球根温度が必要であるからである。このため、ほとんどの場合、溶融シリカ(石英)の球がありますが、アルミノシリケートガラスの場合もあります。 これはしばしば追加のガラス層内に密閉される。 外部ガラスは安全対策であり、UV放射を減らします。また、動作中にハロゲン電球が爆発することがあります。 1つの理由は、石英バルブに指紋による油状の残渣がある場合です。 火傷や火災の危険性は裸の球根でも大きく、照明器具で囲まれていない限り、禁止されています。

蛍光灯
蛍光灯は、水銀蒸気または低圧のアルゴンを含むガラス管で構成されています。 管を流れる電気は、ガスが紫外線エネルギーを放出する原因となる。 管の内側は、紫外線エネルギーが当たると可視光を発する蛍光体で覆われている。 白熱灯よりもはるかに高い効率を有する。 同じ量の光を発生させるためには、通常、白熱電球の電力の約1/4から1/3を使用します。

LEDランプ
固体発光ダイオード(LED)は、1970年代からインジケータライトとして普及してきた。 近年、有効性と出力は、LEDがニッチ照明アプリケーションで現在使用されているところまで上昇しています。

インジケータLEDは非常に長寿命(最大100,000時間)で知られていますが、照明LEDは(LEDの高価なワット数により)遥かに控えめに動作するため、寿命が大幅に短縮されます。

ワット当たりのコストが比較的高いため、LED照明は、典型的には10W未満のランプアセンブリに対して、非常に低い電力で最も有用である.LEDは、現在、夜間照明および懐中電灯などの低電力用途において最も有用で費用対効果が高い。 着色されたLEDは、ガラス製のオブジェクトのようなアクセント照明、パーティーでの飲み物用の氷結でも使用できます。 彼らはまた、ますます休日の照明として使用されています。

LEDの効率は非常に広い範囲で変化します。 フィラメントランプよりも効率が低いものもあれば、かなり高いものもあります。 この点でのLED性能は、LEDの本来の方向性が、所与の全光出力に対して一方向に非常に高い光強度を与えるので、誤解されやすい。

単色LEDは十分に開発された技術ですが、書き込み時の白色LEDには未解決の問題があります。

CRIはそれほど良好ではなく、結果的に正確な演色が得られません。
蛍光体からの光分布は、LEDダイからの光の分布に完全に一致しないので、色温度は異なる角度で変化する。
蛍光体の性能は経時的に低下し、色温度の変化と出力の低下をもたらします。 いくつかのLEDでは、劣化がかなり速くなる可能性があります。
耐熱性が限定されているということは、ランプアセンブリに収容可能な電力の量が、同様のサイズの白熱電球で使用可能な電力の一部であることを意味する。
LED技術は、低消費電力、低発熱、瞬間的なオン/オフ制御、単色LEDの場合、ダイオードの寿命を通して色の連続性があり、製造コストが比較的低いため、照明デザイナーにとって有用です。

ここ数年、照明デザイナーがビデオコンテンツをLED照明器具にストリーミングして低解像度のビデオ壁を作成できるようにすることで、照明とビデオをマージするソフトウェアが開発されました。