JP2009015397A - 照明評価装置および照明評価方法 - Google Patents
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Abstract
【課題】評価対象の建築物が実在しなくともこの建物の照明状態を評価できる照明評価装置および照明設計方法を提供することを目的とする。
【解決手段】建物の種別に対応する重みを記憶する記憶部と前記建物内の床面積、目標照度、および照明器具の全光束に基づいて、照明器具の台数を算出する台数算出部と前記算出された台数に基づいて、前記建物の天井面に設置される照明器具の配置を算出する配置算出部と前記床面積および前記算出された照明器具の配置に基づいて、前記建物内とこの建物の照明状態を表示する表示部と前記表示された建物の照明を評価する評価項目および前記建物種別を入力する入力部と;前記入力された評価項目および前記重みに基づいて建物での照明の評価値を算出する算出部と を具備する照明評価装置が具備する。
【選択図】図1
【解決手段】建物の種別に対応する重みを記憶する記憶部と前記建物内の床面積、目標照度、および照明器具の全光束に基づいて、照明器具の台数を算出する台数算出部と前記算出された台数に基づいて、前記建物の天井面に設置される照明器具の配置を算出する配置算出部と前記床面積および前記算出された照明器具の配置に基づいて、前記建物内とこの建物の照明状態を表示する表示部と前記表示された建物の照明を評価する評価項目および前記建物種別を入力する入力部と;前記入力された評価項目および前記重みに基づいて建物での照明の評価値を算出する算出部と を具備する照明評価装置が具備する。
【選択図】図1
Description
本発明は、建物の照明評価装置および照明評価方法に関する。
建物での照明設計を支援する照明設備図面作成支援装置の技術が開示されている。すなわち、入力された建物の照明設計を行う部屋の床面積、照明器具の床面からの高さ、照明器具の種類を入力し、必要な照明器具の台数を算出し、自動的に照明器具を配置する。このため、建物の情報から照明設計を容易に行うことができる(例えば、特許文献1参照)。
特開平8−87535号公報
しかしながら、上記従来技術では照明設計で得られる照明環境を評価することができない。
上記に鑑み、本発明は、照明設計で得られる照明状態を評価できる照明評価装置および照明設計方法を提供することを目的とする。
上記の問題を解決するために請求項1に係る照明評価装置は、建物内の床面積、目標照度、および照明器具の全光束に基づいて、照明器具の台数を算出する台数算出部と前記算出された台数に基づいて、前記建物の天井面に設置される照明器具の配置を算出する配置算出部と前記床面積および前記算出された照明器具の配置に基づいて、前記建物内とこの建物の照明状態を表示する表示部と前記表示された建物の照明を評価する評価項目および前記建物種別を入力する入力部と前記建物の種別に対応する重みを記憶する記憶部と前記入力された評価項目および前記重みに基づいて建物での照明の評価値を算出する算出部とを具備することを特徴とする。
請求項2に係る照明評価装置は、入力された建物種別に対応して前記重みを切り替える切り替え部をさらに具備することを特徴とする。
請求項3に係る照明評価装置では、評価値をレーダーチャートとして前記表示部に出力するレーダーチャート出力部をさらに有することを特徴とする。
請求項4に係る照明設計方法は、建物内の床面積、目標照度、および照明器具の全光束に基づいて、照明器具の台数を算出するステップと前記算出された台数に基づいて、前記建物の天井面上での照明器具の配置を算出する配ステップと前記床面積および前記算出された照明器具の配置に基づいて、前記建物内とこの建物の照明状態を表示するステップと 前記表示された建物の照明を評価する評価項目および前記建物種別を入力するステップと を記憶する記憶部と前記入力された評価項目および前記建物の種別に対応する重みに基づいて建物での照明の評価値を算出するステップとを具備することを特徴とする。
請求項1の発明によれば評価対象の建築物が実在しなくともこの建物の照明状態を評価できる照明評価装置を提供できる。
請求項2の発明によれば、建物の使用用途に対応して重みを切り替えることができる。
請求項3の発明によれば、評価値をレーダーチャートとして出力することができる。
請求項4の発明によれば、評価対象の建築物が実在しなくともこの建物の照明状態を評価できる照明評価方法を提供できる。
以下、本発明の一実施形態に係る照明評価装置100を詳細に説明する。図1は、照明評価装置100の構成を示すブロック図である。
同図に示すように、照明評価装置100は、データベース110、照明設計制御部120、入力部130、表示部140、記憶部150を備える。
同図に示すように、照明評価装置100は、データベース110、照明設計制御部120、入力部130、表示部140、記憶部150を備える。
データベース110には、窓種別テーブル、照明器具テーブル、建物仮想モデル、重み係数テーブルが記憶される。
窓種別テーブルは建物の壁面や天井面に取り付けられる採光用の窓などの情報(大きさや、形状)が記憶されている。
図2は、照明器具テーブルの一例を表す模式図である。
本図に示すように、照明器具テーブルは、照明器具の型番、消費電力、全光束が対応付けられたものである。さらに照明器具テーブルには照明器具の光度値などの配光データが対応つけられる。配光データは照明器具のまぶしさを示すグレアの算出に使用される。
窓種別テーブルは建物の壁面や天井面に取り付けられる採光用の窓などの情報(大きさや、形状)が記憶されている。
図2は、照明器具テーブルの一例を表す模式図である。
本図に示すように、照明器具テーブルは、照明器具の型番、消費電力、全光束が対応付けられたものである。さらに照明器具テーブルには照明器具の光度値などの配光データが対応つけられる。配光データは照明器具のまぶしさを示すグレアの算出に使用される。
照明器具の型番は、照明器具の形状および全光束の組み合わせを表す。例えば、形状が同じで全光束が異なる、形状が異なり全光束が同じ、形状および全光束共に異なるなどの条件によって型番が割り振られる。
消費電力は照明器具が消費する電力[W]であり、照明器具が環境に与える影響(環境負荷)の算出に使用される。
全光束は、その照明器具から発せられる光束[lm]である。
光束はR(赤)、G(緑)B(青)の光束成分に分解できる。
すなわち光束をLとしたとき、光束Lと光束成分とは次式によって表すことができる。
L=Lr+Lg+Lb
Lは照明器具から発せられる光束。LrはR光束成分。LgはG光束成分。LbはB光束成分。
消費電力は照明器具が消費する電力[W]であり、照明器具が環境に与える影響(環境負荷)の算出に使用される。
全光束は、その照明器具から発せられる光束[lm]である。
光束はR(赤)、G(緑)B(青)の光束成分に分解できる。
すなわち光束をLとしたとき、光束Lと光束成分とは次式によって表すことができる。
L=Lr+Lg+Lb
Lは照明器具から発せられる光束。LrはR光束成分。LgはG光束成分。LbはB光束成分。
光束L中に占める各光束成分の割合は次式によって表すことができる。
・Ar=Lr/L
・Ag=Lg/L
・Ab=Lb/L
Arは光束L中に占めるR光束成分の割合。Agは光束L中に占めるG光束成分の割合。Abは光束L中に占めるB光束成分の割合。
・Ar=Lr/L
・Ag=Lg/L
・Ab=Lb/L
Arは光束L中に占めるR光束成分の割合。Agは光束L中に占めるG光束成分の割合。Abは光束L中に占めるB光束成分の割合。
建物仮想モデルは、照明に関し、建物をモデル化し、その建物に照明器具を配置したときの照明状態(照度分布等)を計算可能としたものである。具体的には、建物仮想モデルは、後述の数式によって表現できる。
ここで、建物仮想モデルは、建物内での床面、机上面等の相対的な配置、これらの面での光学的条件(例えば、反射率)等がパラメータとして表現される。以下、建物仮想モデルで利用されるパラメータを説明する。
(1)相対的配置
床面は、間口、奥行きによって規定できる。「間口」とは、床面(または天井面)の横幅[m]であり、「奥行き」とは、床面(または天井面)の縦幅[m]である。
天井面は、床面からの高さ[m]によって規定できる。即ち、天井面は床面と同一形状、同一サイズとする。
机上面は、床面からの高さ[m]によって規定できる。ここでは、床面に机が配置されていると想定し、床面の面積と机上面の面積の比は考慮しない。一般のオフィスの場合、作業面の高さは床面上0.8[m]である。
さらに、照明器具の高さ[m]も建物仮想モデルでの照度の算出に利用される。
床面は、間口、奥行きによって規定できる。「間口」とは、床面(または天井面)の横幅[m]であり、「奥行き」とは、床面(または天井面)の縦幅[m]である。
天井面は、床面からの高さ[m]によって規定できる。即ち、天井面は床面と同一形状、同一サイズとする。
机上面は、床面からの高さ[m]によって規定できる。ここでは、床面に机が配置されていると想定し、床面の面積と机上面の面積の比は考慮しない。一般のオフィスの場合、作業面の高さは床面上0.8[m]である。
さらに、照明器具の高さ[m]も建物仮想モデルでの照度の算出に利用される。
(2)光学的条件
光学的条件は天井面・壁面・床面それぞれでのRGB各光束成分の反射率、照明率、保守率。
「反射率」は、天井面、壁面、床面に当たった照明器具からの光の反射する割合[%]を示す。
「保守率」とは、建物における初期の平均照度が、時間の経過とともに低下してくる割合を予測した値である。照明器具からの光束、天井面等での反射率が時間の経過と共に低下することに基づく。
光学的条件は天井面・壁面・床面それぞれでのRGB各光束成分の反射率、照明率、保守率。
「反射率」は、天井面、壁面、床面に当たった照明器具からの光の反射する割合[%]を示す。
「保守率」とは、建物における初期の平均照度が、時間の経過とともに低下してくる割合を予測した値である。照明器具からの光束、天井面等での反射率が時間の経過と共に低下することに基づく。
図3は、重み係数テーブルの一例を表す模式図である。
重み係数テーブルには、建物の種別毎に、照明の評価項目と重み係数が対応して表される。即ち、ここでは建物の種別毎に評価項目の重み変更される。
「建物の種別」は建物の使用用途に対応し、例えば、「オフィス」、「学校」、「ホテル」、「飲食店」、「病院」、「店舗」である。
重み係数テーブルには、建物の種別毎に、照明の評価項目と重み係数が対応して表される。即ち、ここでは建物の種別毎に評価項目の重み変更される。
「建物の種別」は建物の使用用途に対応し、例えば、「オフィス」、「学校」、「ホテル」、「飲食店」、「病院」、「店舗」である。
評価項目は評価ジャンルごとに区分される。評価ジャンルは「明るさ」、「物の見え方」、「色の見え方」、「雰囲気」、「その他」、「環境負荷」である。
評価項目は、明るさに関する「維持照度」と「照度均斉度」、物の見え方に関する「グレア」、色の見え方に関する「光源の光色」、を含む。
さらに評価項目は、建物の雰囲気に関する「昼光利用」、「空間の色彩調和」、「開放感」に分けられる。
評価項目は、明るさに関する「維持照度」と「照度均斉度」、物の見え方に関する「グレア」、色の見え方に関する「光源の光色」、を含む。
さらに評価項目は、建物の雰囲気に関する「昼光利用」、「空間の色彩調和」、「開放感」に分けられる。
さらに評価項目は、「健康」、「高齢者への配慮」、「環境負荷」の項目を含んでいてもよい。
「維持照度」は建物における維持すべき平均照度を示す。
「照度均斉度」は、建物での照度の変動を示す情報である。「照度均斉度」は例えば机上面の最大照度と最小照度の比で表すことができる。この比が「1」に近づくほど机上面の明暗の差が少なくなる。
「グレア」は照明器具のまぶしさを示す。
「光源の光色」は例えば暖かい、普通、涼しいなど色の感じを示す情報である。この色の感じは「暖かい」はR光束成分が高い状態、普通はRBG各光束成分のバランスが良い状態、涼しいはB光束成分が高い状態を表す。
「維持照度」は建物における維持すべき平均照度を示す。
「照度均斉度」は、建物での照度の変動を示す情報である。「照度均斉度」は例えば机上面の最大照度と最小照度の比で表すことができる。この比が「1」に近づくほど机上面の明暗の差が少なくなる。
「グレア」は照明器具のまぶしさを示す。
「光源の光色」は例えば暖かい、普通、涼しいなど色の感じを示す情報である。この色の感じは「暖かい」はR光束成分が高い状態、普通はRBG各光束成分のバランスが良い状態、涼しいはB光束成分が高い状態を表す。
「昼光利用」は天窓の有無や、建物に配置される窓の大きさ配置位置によって、外部からの光を取り入れられるかを表す。
「空間の色彩調和」は例えば床面と、壁面の色が建物の使用用途に合っているかを表す。
「開放感」は建物の広さや天井の高さ、天窓の有無や、配置される窓の大きさ配置位置配置数によって規定される。
「健康」は照明器具に使用されている物質が使用者の健康に害を与えるものであるか否かを示す。照明器具に使用されている物質は照明器具の型番から特定可能である。
「環境負荷」は例えば電力の消費量によって規定され、「CEC/L」」と呼ばれる方法で算出される。
「空間の色彩調和」は例えば床面と、壁面の色が建物の使用用途に合っているかを表す。
「開放感」は建物の広さや天井の高さ、天窓の有無や、配置される窓の大きさ配置位置配置数によって規定される。
「健康」は照明器具に使用されている物質が使用者の健康に害を与えるものであるか否かを示す。照明器具に使用されている物質は照明器具の型番から特定可能である。
「環境負荷」は例えば電力の消費量によって規定され、「CEC/L」」と呼ばれる方法で算出される。
「CEC/L」 は、建物に設置される照明器具全体が1年間に実際に消費すると予測されるエネルギー量すなわち「年間照明消費エネルギー量」を、その設備システムに対して想定される標準的な年間消費エネルギー量すなわち「年間仮想照明消費エネルギー量」で割った値で表される。
なお「環境負荷」は延べ面積5000m2以下の建物では「ポイント法」と呼ばれる方法を用いて算出しても良い。
「ポイント法」は例えば、光源の種類、 照明器具の配置・照度、建物の形状、などの項目について、あらかじめ決められた仕様を満足した場合に、所定の得点が与えられる方法である。
入力部130は、例えば、タッチパネルや押下式のボタン群、キーボード、マウスなどである。使用者は、入力部130を用いて、照明設計に必要な情報(例えば、建物仮想モデルの情報)や照明の評価項目毎に点数を入力することができる。
なお「環境負荷」は延べ面積5000m2以下の建物では「ポイント法」と呼ばれる方法を用いて算出しても良い。
「ポイント法」は例えば、光源の種類、 照明器具の配置・照度、建物の形状、などの項目について、あらかじめ決められた仕様を満足した場合に、所定の得点が与えられる方法である。
入力部130は、例えば、タッチパネルや押下式のボタン群、キーボード、マウスなどである。使用者は、入力部130を用いて、照明設計に必要な情報(例えば、建物仮想モデルの情報)や照明の評価項目毎に点数を入力することができる。
図4は、照明評価画面30の一例を表す模式図である。この照明評価画面は表示部140に表示される。
照明評価画面30は、建物の使用用途種別欄31と照明の評価項目欄32、重み係数テーブルに記憶された建物ごとの重み表示欄33、評価点入力欄34、重み付け後の評価点欄35、総合点数表示欄36が表示される。表示されている。
建物の使用用途種別欄31には建物の使用用途が表示される。評価項目欄32は照明の質を評価するための項目である。
照明評価画面30は、建物の使用用途種別欄31と照明の評価項目欄32、重み係数テーブルに記憶された建物ごとの重み表示欄33、評価点入力欄34、重み付け後の評価点欄35、総合点数表示欄36が表示される。表示されている。
建物の使用用途種別欄31には建物の使用用途が表示される。評価項目欄32は照明の質を評価するための項目である。
評価項目欄32と重み係数テーブルに記憶された評価項目とは対応している。
評価点入力欄34には入力部130を用いて評価点が入力される。
重み付け後の評価点欄35には評価点入力欄34に入力された評価点と重み係数に基づいて算出された重み付け後の評価点数が表示される。
総合点数表示欄36には重み付け後の評価点と環境付加の点数がそれぞれ100点満点換算されて表示される。
評価点入力欄34には入力部130を用いて評価点が入力される。
重み付け後の評価点欄35には評価点入力欄34に入力された評価点と重み係数に基づいて算出された重み付け後の評価点数が表示される。
総合点数表示欄36には重み付け後の評価点と環境付加の点数がそれぞれ100点満点換算されて表示される。
表示部140は、液晶表示パネル等からなるディスプレイ装置である。
表示部140には建物仮想モデルに基づいて、建物の照明点灯状態を視覚的に確認できる仮想建物図が表示される。仮想建物図は例えば建物を3次元表示した立体図である。
表示部140に表示される仮想建物図の見え方は使用者の視線(以下視線のことを視点と称す。)に対応している。使用者は入力部130を用いて視点を自由に動かすことができ、例えば、天井を見上げる、床に視線を落とす、などの動作を表示部140内で行うことができる。
記憶部150は、例えば、半導体メモリであり、照明設計制御部120での処理に用いられる。
表示部140には建物仮想モデルに基づいて、建物の照明点灯状態を視覚的に確認できる仮想建物図が表示される。仮想建物図は例えば建物を3次元表示した立体図である。
表示部140に表示される仮想建物図の見え方は使用者の視線(以下視線のことを視点と称す。)に対応している。使用者は入力部130を用いて視点を自由に動かすことができ、例えば、天井を見上げる、床に視線を落とす、などの動作を表示部140内で行うことができる。
記憶部150は、例えば、半導体メモリであり、照明設計制御部120での処理に用いられる。
照明設計制御部120は、建物内の照明の評価に必要な種々の計算をおこなう。照明設計制御部120は照明器具配置算出部121、照明状態算出部122、重み付け評価点算出部123、重み係数切り替え部124を有する。
照明設計制御部120はデータベース110から照明器具を選択する選択部として機能する。
照明設計制御部120はデータベース110から照明器具を選択する選択部として機能する。
照明器具配置算出部121は天井面上での照明器具の配置を算出する。
照明状態算出部122は、建物内での照明状態(照度、照度分布、照度比)を算出する。
重み付け評価点算出部123は、入力部130によって入力された評価項目の点数および建物の使用用途と対応する重み係数とに基づいて、照明評価点を算出する。
重み係数切り替え部124は、入力部130によって入力された建物の使用用途の応じて、評価点を算出する際に適用する重み係数を切り替える。
照明状態算出部122は、建物内での照明状態(照度、照度分布、照度比)を算出する。
重み付け評価点算出部123は、入力部130によって入力された評価項目の点数および建物の使用用途と対応する重み係数とに基づいて、照明評価点を算出する。
重み係数切り替え部124は、入力部130によって入力された建物の使用用途の応じて、評価点を算出する際に適用する重み係数を切り替える。
(照明評価装置100の動作)
照明評価装置100の動作を説明する。図5は照明評価装置100の動作を示すフローチャートである。
(1)設計項目の入力(ステップS11)
まず表示部140に仮想建物図を表示するために、使用者が入力部130を用いて設計項目を入力する。
基本的に、建物仮想モデルで説明したパラメータが入力される。但し、照明率、保守率は、入力される設計項目に含まれていない。入力の手間を省くため、規定値を用いたことに依る。
建物の種別、照明器具、目標照度、はステップS11での入力項目には含まれるが、建物仮想モデルのパラメータ自体には含まれない。
照明評価装置100の動作を説明する。図5は照明評価装置100の動作を示すフローチャートである。
(1)設計項目の入力(ステップS11)
まず表示部140に仮想建物図を表示するために、使用者が入力部130を用いて設計項目を入力する。
基本的に、建物仮想モデルで説明したパラメータが入力される。但し、照明率、保守率は、入力される設計項目に含まれていない。入力の手間を省くため、規定値を用いたことに依る。
建物の種別、照明器具、目標照度、はステップS11での入力項目には含まれるが、建物仮想モデルのパラメータ自体には含まれない。
「建物の種別」の欄には、例えば、「ホテル」、「オフィス」などが入力される。この入力された「建物の種別」は重み係数テーブルを用いた照明評価点の算出に利用される。
「照明器具」の欄には、図2に示す照明器具の型番が入力される。この入力および照明器具テーブルに基づいて、照明器具の全光束が特定される。
目標照度は、次のステップS12での照明器具の台数の算出に用いられる。
「照明器具」の欄には、図2に示す照明器具の型番が入力される。この入力および照明器具テーブルに基づいて、照明器具の全光束が特定される。
目標照度は、次のステップS12での照明器具の台数の算出に用いられる。
(2)照明器具の配置の算出(ステップS12)
照明器具の配置が算出される。これは、以下の手順でなされる。
1)照明器具の台数の算出
照明器具の台数は、例えば、以下の演算式で算出できる。
N=E×(X×Y)/(F×U×M)
Nは照明器具の台数。Eは机上面での目標照度。Xは建物の間口。Yは建物の奥行き。Fは照明器具一台の全光束。Uは照明率。Mは保守率。
照明器具の配置が算出される。これは、以下の手順でなされる。
1)照明器具の台数の算出
照明器具の台数は、例えば、以下の演算式で算出できる。
N=E×(X×Y)/(F×U×M)
Nは照明器具の台数。Eは机上面での目標照度。Xは建物の間口。Yは建物の奥行き。Fは照明器具一台の全光束。Uは照明率。Mは保守率。
なお、照明器具の台数は使用者が入力部130を用いて入力することもできる。入力された照明器具の台数から建物で得たい照度を算出することも可能である。
2)照明器具の配置の決定
照明器具の配置は、算出した照明器具の使用台数と、建物の間口、奥行きに基づいて決定できる。即ち、建物の天井面に対する照明器具の配列が決定される。この決定は、例えば、以下のようにしてなされる。
2)照明器具の配置の決定
照明器具の配置は、算出した照明器具の使用台数と、建物の間口、奥行きに基づいて決定できる。即ち、建物の天井面に対する照明器具の配列が決定される。この決定は、例えば、以下のようにしてなされる。
・建物の間口と奥行きの比L0が算出される。
・算出された台数Nを2つの因数m、nに分解し(N=m×n)、因数の比L1(L1=m/n)を算出する。
・比L1が比L0に近似すれば(例えば、差の絶対値が所定値より小さい)、そのときのm、nを照明器具の行数、列数として、照明器具の配置が決定される。
・比L1が比L0に近似していなければ、台数Nの異なる組み合わせの因数について、比L1が算出され、比L0と比較される。
・算出された台数Nを2つの因数m、nに分解し(N=m×n)、因数の比L1(L1=m/n)を算出する。
・比L1が比L0に近似すれば(例えば、差の絶対値が所定値より小さい)、そのときのm、nを照明器具の行数、列数として、照明器具の配置が決定される。
・比L1が比L0に近似していなければ、台数Nの異なる組み合わせの因数について、比L1が算出され、比L0と比較される。
Nの全ての因数の組み合わせに対して、比L0に近似するL1が存在しなければ、台数Nが変更され、比L0に近似するL1が得られるまで、同様の処理がなされる。例えば、算出された台数Nに1が加算され(N←N+1)、その因数n、mの組み合わせが探索される。
以上のようにして、照明器具の行数、列数、即ち、照明器具の配置が算出される。算出された照明配置となるように照明器具は均等に天井面に配置される。なお、このとき天井面の辺から所定の間隔を有して、照明器具が配置されるものとする。
(3)照度算出(ステップS13)
1)照度分布
天井面に配置された照明器具による建物の照度分布が算出される。具体的には、床面、壁面、天井面それぞれの照度が算出される。照度は表示部140内での建物の明るさを表す。
例えば、照明器具を点光源として、床面等との距離、方向に基づいて、床面等での照度を算出できる。具体的には、床面、壁面、天井面をメッシュ状に区切り、このメッシュの交点での照度が算出される。このとき、床面の照度Eは次式から算出できる。
E=En×COSθ
Eは床面の照度、Enは照明器具から床面までの法線照度、COSθは照明器具のメッシュの交点に対する角度。
1)照度分布
天井面に配置された照明器具による建物の照度分布が算出される。具体的には、床面、壁面、天井面それぞれの照度が算出される。照度は表示部140内での建物の明るさを表す。
例えば、照明器具を点光源として、床面等との距離、方向に基づいて、床面等での照度を算出できる。具体的には、床面、壁面、天井面をメッシュ状に区切り、このメッシュの交点での照度が算出される。このとき、床面の照度Eは次式から算出できる。
E=En×COSθ
Eは床面の照度、Enは照明器具から床面までの法線照度、COSθは照明器具のメッシュの交点に対する角度。
照明器具から床面までの法線照度Enは距離の逆二乗の法則を用いて算出される。
すなわち、En=Iθ/h^2
Enは法線照度。Iθはメッシュの交点方向の光度、hは照明器具から床面までの距離。
すなわち、En=Iθ/h^2
Enは法線照度。Iθはメッシュの交点方向の光度、hは照明器具から床面までの距離。
2)机上面照度、壁面照度、天井面照度、床面照度の算出
机上面照度、壁面照度、天井面照度、床面照度は、壁面上等のメッシュの交点での照度を平均することで、算出される。なお、照度の算出は配置された照明器具全てを加味して行う。
机上面照度、壁面照度、天井面照度、床面照度は、壁面上等のメッシュの交点での照度を平均することで、算出される。なお、照度の算出は配置された照明器具全てを加味して行う。
(4)建物内の壁面、天井面、床面の色の算出(ステップS14)
壁面、天井面、床面にはRGB各光束成分の反射率が設定されている。この反射率は赤色光の反射率R0、緑色光の反射率G0、青色光の反射率B0である。
次に以下の式を用いて壁面の色を構成する成分を算出する。
・T1=R0×(Lr/L)
・T2=G0×(Lg/L)
・T3=B0×(Lb/L)
T1は壁面の赤色の成分。T2は壁面の緑色の成分。T3は壁面の青色の成分。R0はR光束成分の反射率。G0はG光束成分の反射率。B0はB光束成分反射率。Lは光束。LrはR光束成分。LgはG光束成分。LbはB光束成分。
壁面、天井面、床面にはRGB各光束成分の反射率が設定されている。この反射率は赤色光の反射率R0、緑色光の反射率G0、青色光の反射率B0である。
次に以下の式を用いて壁面の色を構成する成分を算出する。
・T1=R0×(Lr/L)
・T2=G0×(Lg/L)
・T3=B0×(Lb/L)
T1は壁面の赤色の成分。T2は壁面の緑色の成分。T3は壁面の青色の成分。R0はR光束成分の反射率。G0はG光束成分の反射率。B0はB光束成分反射率。Lは光束。LrはR光束成分。LgはG光束成分。LbはB光束成分。
次に、xy色度図の座標を算出する。
xy色度図の座標の算出は以下の式によって行われる。
・x=X/(X+Y+Z)
・y=Y/(X+Y+Z)
xはxy色度図のx座標の値。XはT1〜T3の値から求まる赤の刺激値。YはT1〜T3の配光データから求まる緑および明るさの刺激値。ZはT2、T3の配光データから求まる青の刺激値。yはxy色度図のy座標の値。
xy色度図の座標の算出は以下の式によって行われる。
・x=X/(X+Y+Z)
・y=Y/(X+Y+Z)
xはxy色度図のx座標の値。XはT1〜T3の値から求まる赤の刺激値。YはT1〜T3の配光データから求まる緑および明るさの刺激値。ZはT2、T3の配光データから求まる青の刺激値。yはxy色度図のy座標の値。
算出されたx、yに対応するxy色度図の座標の色が壁面の色となる。
三刺激値X、Y、Zは以下の式によって算出される。
・X=2.7689×T1+1.7517×T2+1.1302×T3
・Y=T1+4.5907×T2+0.061T3
・Z=0.0565×T2+5.5943×T3
T1は壁面の赤色の成分。T2は壁面の緑色の成分。T3は壁面の青色の成分。
壁面、天井面、床面の輝度(すなわち表示部140上での色)も同様に算出する。
三刺激値X、Y、Zは以下の式によって算出される。
・X=2.7689×T1+1.7517×T2+1.1302×T3
・Y=T1+4.5907×T2+0.061T3
・Z=0.0565×T2+5.5943×T3
T1は壁面の赤色の成分。T2は壁面の緑色の成分。T3は壁面の青色の成分。
壁面、天井面、床面の輝度(すなわち表示部140上での色)も同様に算出する。
(5)仮想建物図の表示(ステップS15)
入力された各パラメータ、算出された照明器具の台数、RGBの各光束成分、色度図の座標に対応する色、各照度、輝度などを反映させた仮想建物図が表示部140に表示される。すなわち、照明器具が配置された建物の照明状態が表示される。
このとき照度の低い部分は暗く、照度の高い部分は明るく表示される。
使用者は、この仮想建物図を見て照明の評価項目を評価する。すなわち。建築物の形状(開放感)、照明器具点灯時の建物全体の明るさ(維持照度)、明るさの分布(照度均斉度)、光源の光色、そして天井面、床面、壁面の色(空間の色彩調和)を評価する。
入力された各パラメータ、算出された照明器具の台数、RGBの各光束成分、色度図の座標に対応する色、各照度、輝度などを反映させた仮想建物図が表示部140に表示される。すなわち、照明器具が配置された建物の照明状態が表示される。
このとき照度の低い部分は暗く、照度の高い部分は明るく表示される。
使用者は、この仮想建物図を見て照明の評価項目を評価する。すなわち。建築物の形状(開放感)、照明器具点灯時の建物全体の明るさ(維持照度)、明るさの分布(照度均斉度)、光源の光色、そして天井面、床面、壁面の色(空間の色彩調和)を評価する。
また、仮想建物図の壁面または天井面の一部には窓種別テーブルからランダムに検出された窓の情報に対応した画像が表示される。
この窓の表示によって建物の開放感や昼光利用の度合いを認識することができる。
窓の情報は入力部130を用いて使用者が任意に指定することもできる。この場合には表示部140に窓種別テーブルを表示し、入力部130を用いて適宜選択する。
この窓の表示によって建物の開放感や昼光利用の度合いを認識することができる。
窓の情報は入力部130を用いて使用者が任意に指定することもできる。この場合には表示部140に窓種別テーブルを表示し、入力部130を用いて適宜選択する。
(6)グレアの算出(ステップS16)
グレアUGRは例えば以下の式によって算出される。
UGR=8Log〔(0.25/Lb)×Σ{(Lc^2×ω)/P^2}〕
Lbは背景の輝度。Lcは 各照明器具の輝度。ωは:現在の仮想建物図の視点と照明器具との立体角。Pは 各照明のポジションインデックス。
背景の輝度Lbは以下の式で算出される。
Lb=E0/(π×Ω0)
E0は床面からの所定の高さにおける照明の照度。Ω0は 現在の仮想建物図の視点と照明器具との立体角。
グレアUGRは例えば以下の式によって算出される。
UGR=8Log〔(0.25/Lb)×Σ{(Lc^2×ω)/P^2}〕
Lbは背景の輝度。Lcは 各照明器具の輝度。ωは:現在の仮想建物図の視点と照明器具との立体角。Pは 各照明のポジションインデックス。
背景の輝度Lbは以下の式で算出される。
Lb=E0/(π×Ω0)
E0は床面からの所定の高さにおける照明の照度。Ω0は 現在の仮想建物図の視点と照明器具との立体角。
算出されたグレアUGRは表示部140に表示される。使用者は表示部140に表示されたグレアUGRの数値に基づいて、グレアの評価を行う。この グレアUGR の値の目安は例えばオフィスでは19程度である。すなわち、オフィスではグレアUGRの値が19より大きかった場合、グレアに対する評価が悪くなる。
(7)評価項目入力(ステップS17)
表示部に表示された仮想建物図に基づき、入力部130によって評価項目毎に点数を入力する。
(8)評価点算出(ステップS18)
まず「環境負荷」の項目以外の項目について入力された点数と、重み係数テーブルに基づき、建物での評価点数が算出される。
この算出は以下の式によって行われる。
S=(T×T1)/G
Sは重み付け後の評価点。Tは入力された評価点。T1は重み係数。Gは重み係数の総和。
次に求められた重み付け後の評価点の総和を100点満点に換算して総合点数を算出する。
「環境負荷」の項目についても同様に行う。
表示部に表示された仮想建物図に基づき、入力部130によって評価項目毎に点数を入力する。
(8)評価点算出(ステップS18)
まず「環境負荷」の項目以外の項目について入力された点数と、重み係数テーブルに基づき、建物での評価点数が算出される。
この算出は以下の式によって行われる。
S=(T×T1)/G
Sは重み付け後の評価点。Tは入力された評価点。T1は重み係数。Gは重み係数の総和。
次に求められた重み付け後の評価点の総和を100点満点に換算して総合点数を算出する。
「環境負荷」の項目についても同様に行う。
(9)評価点数と環境負荷の比較図表示(ステップS19)
総合点数対環境負荷のグラフを図6に示すように表示部140に表示する。
算出された環境負荷値にたいする評価点数を表示部140に表示することによって使用者は照明設計の良し悪しを視覚的に確認することができる。
照明設計の良し悪しは環境負荷値に対する評価点数に対応する点72が領域73、74のどちらに存在するかによって容易に確認することができる。点72が領域73にあった場合、環境負荷値に対して評価点数が大きいことになり、照明設計の質が高いことを示している。
総合点数対環境負荷のグラフを図6に示すように表示部140に表示する。
算出された環境負荷値にたいする評価点数を表示部140に表示することによって使用者は照明設計の良し悪しを視覚的に確認することができる。
照明設計の良し悪しは環境負荷値に対する評価点数に対応する点72が領域73、74のどちらに存在するかによって容易に確認することができる。点72が領域73にあった場合、環境負荷値に対して評価点数が大きいことになり、照明設計の質が高いことを示している。
(10)レーダーチャート表示(ステップS20)
重み付け後の評価点を図7に示すようなレーダーチャートを表示部140に表示させる。レーダーチャートを表示部140に表示することによって使用者は各評価項目の点数を視覚的に認識することができる。
表示部140に表示させるレーダーチャートは評価項目ごとでもよいし評価ジャンルでもよい。評価ジャンルを表示させるときは評価ジャンルに対応する評価項目ごとに評価点の合計を算出しておこなう。
以上説明したように、この実施例の照明評価装置100によれば実際の建物の照明環境に対応した評価を画面上で行うことができ、評価項目に従って評価点を付けることによって、照明設計を行うとともに照明環境の評価点を算出することができる。
重み付け後の評価点を図7に示すようなレーダーチャートを表示部140に表示させる。レーダーチャートを表示部140に表示することによって使用者は各評価項目の点数を視覚的に認識することができる。
表示部140に表示させるレーダーチャートは評価項目ごとでもよいし評価ジャンルでもよい。評価ジャンルを表示させるときは評価ジャンルに対応する評価項目ごとに評価点の合計を算出しておこなう。
以上説明したように、この実施例の照明評価装置100によれば実際の建物の照明環境に対応した評価を画面上で行うことができ、評価項目に従って評価点を付けることによって、照明設計を行うとともに照明環境の評価点を算出することができる。
(11)建物の使用用途の変更(ステップS21)
ここで使用用途を他の使用用途に変更した場合、ステップS16からの処理を繰り返す。すなわち、使用用途の変更に対応して表示部140に表示されたレーダーチャートが変化する。
この変化前と変化後のレーダーチャートを参照すれば、入力した建物に必要な評価点が低いのか、入力した建物に必要無くて低いのかを区別することができる。
以上のようにこの照明評価装置100によれば使用者は表示部140に表示された内容を参照しながら建物の照明についての評価を行うことができる。
ここで使用用途を他の使用用途に変更した場合、ステップS16からの処理を繰り返す。すなわち、使用用途の変更に対応して表示部140に表示されたレーダーチャートが変化する。
この変化前と変化後のレーダーチャートを参照すれば、入力した建物に必要な評価点が低いのか、入力した建物に必要無くて低いのかを区別することができる。
以上のようにこの照明評価装置100によれば使用者は表示部140に表示された内容を参照しながら建物の照明についての評価を行うことができる。
100…照明評価装置、110…データベース、120…照明設計制御部、121…照明器具配置算出部、122…照明状態算出部、123…重み付け評価部点算出部、124…重み係数切り換え部、130…入力部、140…表示部、150…記憶部。
Claims (4)
- 建物の種別に対応する重みを記憶する記憶部と;
前記建物内の床面積、目標照度、および照明器具の全光束に基づいて、照明器具の台数を算出する台数算出部と;
前記算出された台数に基づいて、前記建物の天井面に設置される照明器具の配置を算出する配置算出部と;
前記床面積および前記算出された照明器具の配置に基づいて、前記建物内とこの建物の照明状態を表示する表示部と;
前記表示された建物の照明を評価する評価項目および前記建物種別を入力する入力部と;
前記入力された評価項目および前記重みに基づいて建物での照明の評価値を算出する算出部と
を具備することを特徴とする照明評価装置。 - 前記入力された建物種別に対応して前記重みを切り替える切り替え部をさらに具備することを特徴とする請求項1記載の照明評価装置。
- 前記評価値をレーダーチャートとして前記表示部に出力するレーダーチャート出力部
をさらに具備することを特徴とする請求項1または2記載の照明評価装置。 - 建物内の床面積、目標照度、および照明器具の全光束に基づいて、照明器具の台数を算出するステップと;
前記算出された台数に基づいて、前記建物の天井面上での照明器具の配置を算出する配ステップと;
前記床面積および前記算出された照明器具の配置に基づいて、前記建物内とこの建物の照明状態を表示するステップと;
前記表示された建物の照明を評価する評価項目および前記建物種別を入力するステップと;
を記憶する記憶部と;
前記入力された評価項目および前記建物の種別に対応する重みに基づいて建物での照明の評価値を算出するステップと
を具備することを特徴とする照明評価方法。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2007173435A JP2009015397A (ja) | 2007-06-29 | 2007-06-29 | 照明評価装置および照明評価方法 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2007173435A JP2009015397A (ja) | 2007-06-29 | 2007-06-29 | 照明評価装置および照明評価方法 |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JP2009015397A true JP2009015397A (ja) | 2009-01-22 |
Family
ID=40356262
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP2007173435A Withdrawn JP2009015397A (ja) | 2007-06-29 | 2007-06-29 | 照明評価装置および照明評価方法 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JP2009015397A (ja) |
Cited By (5)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2014074948A (ja) * | 2012-10-02 | 2014-04-24 | Toshiba Corp | 設計支援装置および設計支援方法 |
JP2020047268A (ja) * | 2018-09-05 | 2020-03-26 | 大傳生活股▲ふん▼有限公司 | 室内灯具自動配置方法 |
US10786689B2 (en) | 2015-11-10 | 2020-09-29 | Mevion Medical Systems, Inc. | Adaptive aperture |
US10925147B2 (en) | 2016-07-08 | 2021-02-16 | Mevion Medical Systems, Inc. | Treatment planning |
CN116011265A (zh) * | 2023-03-28 | 2023-04-25 | 山东金宇信息科技集团有限公司 | 一种机房照明供电节能方法及设备 |
-
2007
- 2007-06-29 JP JP2007173435A patent/JP2009015397A/ja not_active Withdrawn
Cited By (7)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2014074948A (ja) * | 2012-10-02 | 2014-04-24 | Toshiba Corp | 設計支援装置および設計支援方法 |
US10786689B2 (en) | 2015-11-10 | 2020-09-29 | Mevion Medical Systems, Inc. | Adaptive aperture |
US11213697B2 (en) | 2015-11-10 | 2022-01-04 | Mevion Medical Systems, Inc. | Adaptive aperture |
US11786754B2 (en) | 2015-11-10 | 2023-10-17 | Mevion Medical Systems, Inc. | Adaptive aperture |
US10925147B2 (en) | 2016-07-08 | 2021-02-16 | Mevion Medical Systems, Inc. | Treatment planning |
JP2020047268A (ja) * | 2018-09-05 | 2020-03-26 | 大傳生活股▲ふん▼有限公司 | 室内灯具自動配置方法 |
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