この計算ツールでできること
平均照度計算ツールは、照明業界で広く使われる光束法(ルーメン法)を用いて、設置した複数の照明器具が一定の床面積にもたらす平均維持照度(単位:ルクス)を推定します。照明設計の現場では、部屋が推奨照度を満たしているかを確認する際に頻繁に活用されます。たとえばオフィスは300〜500ルクス、廊下は150ルクス、細かい作業を行う場所では750ルクスといった基準が目安です。
使い方
照明器具の台数、1台あたりの定格光束(ルーメン)、照明率(CU)、保守率(LLF)、部屋の面積(平方メートル)を入力してください。計算ツールが平均照度(ルクス)に加えて、作業面に届く総光束と有効光束も合わせて表示します。
計算式の解説
計算式は $$E = \frac{\text{Fixtures} \times \text{Lumens} \times \text{CU} \times \text{LLF}}{\text{Area (m}^2\text{)}}$$ です。各項目の意味は次のとおりです。
N は照明器具(灯具)の台数です。光束は器具1台あたりの定格出力です。CU(照明率、0〜1)は、部屋の形状や壁・天井・床の反射率に応じて、光のうちどれだけが実際に作業面へ届くかを表します。LLF(保守率、0〜1)は、ランプの光束減衰や時間経過による汚れの付着を考慮した係数です。面積は照らされる面の広さ(平方メートル)です。結果はルクスで表され、1ルクス=1平方メートルあたり1ルーメンに相当します。
計算例
たとえば、ある部屋に各3,000ルーメンの器具が10台あり、CU=0.6、LLF=0.8、床面積が50m²の場合を考えます。総光束=\(10 \times 3{,}000 = 30{,}000\,\text{lm}\)。有効光束=\(30{,}000 \times 0.6 \times 0.8 = 14{,}400\,\text{lm}\)。平均照度=\(14{,}400 \div 50 = \textbf{288}\,\textbf{ルクス}\)となります。
空間別の推奨照度レベル
以下の表は、典型的な維持照度レベル(保守周期の終了時、清掃またはランプ交換の直前に存在すべき平均ルクス)を一覧表示しています。値はヨーロッパ規格EN 12464-1(屋内作業場所の照明)および北米IESNA推奨値から引用されています。これらをルーメン法の設計目標として使用してください。
| 空間/作業 | 維持照度(ルクス) | 備考 |
|---|---|---|
| 廊下、流通エリア | 100~150 | トランジションゾーン、低作業負荷 |
| 階段、エスカレーター | 100~150 | 高さ変化時の均一性向上 |
| 倉庫保管(低活動) | 100~200 | 常時従事している場合はより高い値 |
| ロビー、玄関ホール、カフェテリア | 200 | 一般的なアメニティ照明 |
| 一般的なオフィス、教室 | 300~500 | EN 12464-1:作業面上500 lx |
| 読む、書く、コンピュータ作業 | 500 | 標準的なオフィス作業レベル |
| 小売売場 | 300~500 | アクセント照明で局所的なハイライトを追加 |
| 製図オフィス、技術製図 | 750 | 細部および対比 |
| 詳細/精密作業 | 750~1000 | 検査、細かい組立、電子機器 |
| 非常に細かい作業(宝飾品、手術準備) | 1000~2000以上 | 局所的な作業照明で補うことが多い |
規格では、関連する作業面(通常は座位作業で床上0.75 m)の値を指定しています。例えば、オフィスで500 lxを目標にする場合、計算したルーメン法の平均値はその値以上であり、時間経過に伴い値が維持レベルに低下することに対応するよう若干超過すべきです。
典型的なCUおよびLLF値
ルーメン法の方程式$E = \dfrac{N \times \Phi \times CU \times LLF}{A}$は2つの補正係数に依存します。利用率(CU)は、裸のランプルーメンのうち実際に作業面に到達する割合です。より大きく、比例のとれた部屋と、より明るい表面反射率で上昇します。光損失係数(LLF)は、保守周期を通じてルーメン出力が初期値を下回る低下を考慮します。
典型的なCU値
| 部屋の比率 | 表面反射率(天井/壁) | 典型的なCU |
|---|---|---|
| 小さい/狭い部屋 | 低(50% / 30%) | 0.35~0.45 |
| 中程度の部屋 | 中程度(70% / 50%) | 0.50~0.65 |
| 大きい/良好に配分された部屋 | 高(80% / 50%) | 0.65~0.80 |
より高く、より狭い部屋は光をより多く壁に失い、より低いCUを持ちます。幅広く、低い部屋で明色の表面は上限値に近づきます。メーカーは各ルミナイア向けに部屋キャビティ比と反射率でインデックスされたCU表を公開しています。
典型的なLLFコンポーネント
総LLFはその回復可能およよび非回復可能コンポーネントの積であり、最も重要なものはランプルーメン減衰(LLD)およびルミナイア汚れ減衰(LDD)です:
| 環境 | LLD(ランプ減衰) | LDD(汚れ減衰) | 複合LLF |
|---|---|---|---|
| 清潔(オフィス、クリーンルーム) | 0.90~0.95 | 0.90~0.95 | 0.80~0.90 |
| 通常(学校、店舗、軽工業) | 0.85~0.90 | 0.80~0.85 | 0.70~0.80 |
| 汚れた(作業所、鋳造所、埃っぽい倉庫) | 0.80~0.85 | 0.65~0.75 | 0.55~0.65 |
現代的なLEDルミナイアは緩やかに減衰するため、清潔な屋内空間では0.80のLLFが一般的なデフォルトです。清掃が頻繁でないか、雰囲気が埃っぽい場所ではより低い値を使用してください。
よくある質問
CUの一般的な値は? CUはおおよそ0.4(暗い部屋や奥行きの深い空間)から0.8(明るくバランスの取れた部屋)の範囲です。各灯具のCU表はメーカーが公表しています。
LLFはどの値を使えばいい? 一般的には0.7〜0.85あたりが出発点となり、ランプの減衰と汚れを合わせて見積もります。清掃が行き届いた環境ではより高い値を用います。
フットキャンドルで計算できますか? いいえ、結果はルクスで表示されます。フットキャンドルに換算する場合は、ルクスの値を10.764で割ってください。