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「1m²あたり1台」の目安から光束法「N=E×A/(Φ×UF×MF)」へ — EN 12464-1に準拠したダウンライト台数算出法。

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John, Sales Manager at Low Carbon TecluxJohn, セールスマネージャー業界ニュース


オフィス向け500lux確保に必要なダウンライト台数:EN 12464-1準拠ガイド

はじめに

オープンプランの図面審査で検査官が最初に確認するのが、EN 12464-1に準拠して500lxを確保するダウンライト台数です。入札図書では今も「1m²あたり1台」で平均照度を満たそうとしますが、規格は台数ではなく机上面の維持照度・均斉度・グレア・演色性を一体で評価します。本ガイドでは経験則を光束法に置き換えます。欧州の設計者が承認申請で用いる手法で、公式 N=E×A/(Φ×UF×MF)、室指数が決める照明率、発注前に検証する天井高と配光によるピッチの3要素で構成します。この手順はオフィスグリッド向けLEDダウンライト工場シリーズの機種選定にも共通し、EN 12464-1準拠の配置計算ツールが床面積だけの概算と異なる数値を示す理由も説明します。

以下の算出値は初期照度ではなく維持照度を基準としています。清掃周期3年の一般的なクリーンオフィスを想定し、保守率は0.8で固定しています。光束は器具あたりの値であり、全体均斉度0.60および作業域均斉度0.70以上を検証済みです。窓際で昼光が得られるエリアでは、調光制御によりピーク出力を抑制し、器具台数自体は変更しません。昼光利用制御の詳細は、窓際列の調光を解説した昼光連動調光ガイドに掲載されているため、本ページでは台数の算出に特化して解説します。

オフィスのグリッド天井に均等間隔で規則正しく配置された白色 PURE-S DL02 ダウンライト
写真:500luxに設定された規則的なダウンライトグリッド配置 — 器具ピッチは「1m²あたり1台」ではなく、天井高とビーム角に基づいて割り出されています。

「1m²あたり1台」の概算が不適合となる理由

この簡易計算法が残るのは、積算が容易だからであり、基準に適合するからではありません。床面積が同じでも、室指数・壁面反射率・取付高さを照明率(UF)に反映すると、必要台数は30〜50%変動します。暗い壁面の細長い室は光を吸収し、同面積でも明るい壁面の正方形室より多くの光束を要します。天井高3.0mで狭角スポットを用いると照射面は小さくなりピッチを詰める必要があります。一方、天井高2.5mで60°の拡散配光を用いれば同じ光束でも広く拡散します。1m²あたりの台数で数えると4変数を捨象します。その結果、引渡し時の実測照度は500lxを中心に大きくばらつきます。

  • 部屋の形状 — 室指数 k = L×W / hm×(L+W) は細長い部屋で低下し、k値が小さくなると同一照明器具の照明率(UF)も低下します。
  • 壁面および天井の仕上げ — 70/50/20の明色仕上げは、50/30/10の暗色仕上げよりも多くの間接光を反射します。
  • 取付高さ — 作業面からの高さ hm が高くなるほど照射範囲は広がりますが、机上面の有効光束は低下します。そのため、絶対寸法よりも取付高さに対する器具間隔比が重要となります。
  • 配光 — 38°のスポット配光はタスク面のピーク照度を維持するものの器具間に暗部を生じさせ、60°の快適配光は器具間の最小照度を引き上げます。

予算の狂いも同様の算定ミスから発生します。平米あたり1台でサイズ決定を行うと、1列分過剰発注して調光予算を圧迫するか、台数不足に陥り0.75mの机上面測定後に非常用照明器具を追加する事態を招きます。光束法を用いれば、まず維持光束に合わせて選定し、得られたグリッドから器具ピッチを算出するため、双方のリスクを回避できます。これは、照度目標達成後にUGR19オフィス向けグレア制御ガイドを用いて同一グリッドのグレアを検証する手法と同一の原理です。

EN 12464-1 適合目標

Performance in Lightingによるオフィスおよび店舗タスク向けEN 12464-1主要要件によると、同規格は各タスクに対して維持照度、UGR、CRIを一体として定めており、施工者は引き渡し時に3項目すべての適合を同時に証明する必要があります。

オフィスの筆記、タイピング、読書作業では、UGR 19以下、Ra 80以上、均斉度0.60以上で500luxを維持します。会議テーブルも同等ですが、通路はUGR 28以下で100luxまで緩和されます。小売店の売り場はUGR 22以下で300lux、レジエリアは再びUGR 19以下で500luxが求められます。設計者が見落としがちな点は保守管理です。500luxとは塵埃付着や光束減衰を考慮した維持照度であるため、初期設計では保守率適用前に約625luxを確保する必要があります。また、ディスプレイ作業デスク上では、仰角65度を超える照明器具輝度が個別に制限されます。

作業/エリア維持照度UGR制限最小Ra
オフィスでの執筆、読書、データ処理5001980
会議室、コンファレンス5001980
製図、CAD7501680
小売店 売り場3002280
小売店 レジエリア5001980
通路、階段室1002840
ホームオフィス作業エリア(適用注記)5001980

本表を検査チェックリストとしてご活用ください。提出図書がUGR 19以下で500luxを謳う場合、同一のシミュレーションにおいて、机上面の平均値だけでなく均斉度や画面反射角の輝度制限条項もクリアしていなければなりません。そのため次項では、器具台数と配置間隔を別々に推測するのではなく、一体として検証します。

光束法(ルーメン法)の3ステップ

業界標準の算定式は1行です。N = E×A / (Φ×UF×MF)。Eは維持照度(lx)、Aは作業域面積(m²)、Φは器具1台あたりの光束(lm)、UFは室と器具で決まる照明率、MFは保守率で、オフィスでは一般に0.8とします。算定結果は目標の維持光束を満たす最小台数を示します。その後に均斉度を確保する芯々間隔でグリッドを配置します。オフィス設計で台数を左右する主要変数は面積ではなく照明率(UF)です。同一器具でも、暗く細長い室より明るい正方形室の方が有効光束を多く確保できます。

  • ステップ1:EとAを正確に設定する――Eには規格表の維持照度(オフィスは500lux)を採用し、Aには倉庫や通路を含む延床面積ではなく、照明対象となる作業領域の面積を設定します。
  • ステップ2 — 室指数kから照明率(UF)を求める — 室指数 k = L×W / hm×(L+W)を算出します。hmは作業面から器具までの高さです。次に器具の配光資料から反射率条件に対応する照明率(UF)を読み取ります。反射率70/50/20%、室寸法10×15m、天井高2.8mの室で60°コンフォートダウンライトを用いる場合、照明率(UF)は0.58〜0.64が目安となります。
  • ステップ 3 — 保守率(MF)を適用しグリッドに丸め込む — MF 0.8 で除算し、均等な行と列を構成できる整数へ切り上げます。端数の 7.2 台なら、壁面距離を器具間隔の半分(1/2)に保てる配置方向に応じて 8 台または 9 台に設定します。
ダウンライト台数算出のための光束法計算式(N = (E × A) / (Φ × UF × MF))の図解
図解:光束法 — 設計照度(lx)と面積から必要総光束を割り出し、UF と MF によって各照明器具の有効寄与率を決定します。

表を参照する間の簡易チェックとして次の目安が有効です。拡散配光のオフィスダウンライトでは、作業面上hmが1.7〜2.2mの条件下で間隔高さ比(SHR)を1.0〜1.2に収めると、器具間の最小照度を平均値の1/2以上に維持できます。同等の均斉度を得るには、38°の狭角スポットでは0.8〜1.0を要します。そのため中心照度が高くても狭角配光では下表の芯々間隔を狭めます。

計算ツールを使用する

ワンクリックで確認するには、E、ビーム角、hmを設定後、照明器具台数迅速算出用照明計算ツールで部屋の計算を実行してください。MF 0.8および室指数に基づくUFを用いた同一の光束法計算式 N=E×A/(Φ×UF×MF) を適用するため、器具ピッチを確定する前に38°と60°の結果を並べて比較できます。各PURE-S DL02のサイズにも専用の照明計算ツールが用意されており、機種固有の微調整用に光束および38°/60°のビーム角があらかじめ読み込まれていますが、部屋全体の総台数はまず共通計算ツールで算出してください。フロア全体ではなく作業面エリアのみを入力し、目標値は維持照度(maintained lux)に設定します。ツール上で維持照度への適合が示されている場合、保守前の初期lxは約25%高めに表示されます。この計算ツールでおよその台数を絞り込んだ後、最終提出用のポイント計算シミュレーションで均斉度とUGRを確認してください。特にディスプレイ画面の列上では、画面角度に応じた輝度規定により、計算上500lxに達する配置であっても制限を受ける場合があります。

天井高およびビーム角別器具ピッチ表

台数Nが確定したら、グリッド配置が均斉度を満たしているか確認する必要があります。これは再計算ではなくピッチの検証です。下表は、一般的な3つの天井高においてオフィス用2種類のビーム角で均斉度約0.60を維持する最大器具芯間ピッチを示したもので、壁面距離は内部芯間寸法の半分に設定しています。数値は机上面0.75m上のhm、反射率70/50/20%、MF 0.8を前提としたシミュレーション前の概算値であり、細長い部屋や昼光が入る部屋でのポイント計算を代替するものではありません。ビーム幅ごとの正確な器具配置基準については、メーカーのUF表と併せて、取付高さに対するピッチ検証に用いる離隔基準表をご参照ください。

天井高机上面からのhm38°最大芯間ピッチ60°最大芯間ピッチ壁面距離(半分)
2.5m1.75m1.4m1.9m0.70 / 0.95m
2.8m2.05m1.6m2.2m0.80 / 1.10m
3.0m2.25m1.8m2.5m0.90 / 1.25m

表は天井高から該当するビーム角へと横に読み進めます。天井高3.0mの場合、60°では器具ピッチを約2.5mまで広げられますが、同等の均斉度を保つには38°で約1.8mまで狭める必要があります。壁面との離隔をこれらの値の半分に設定することで、周辺部の照度不足を防げます。間仕切り、梁、既存の埋込穴によって配置が不規則になる場合は、最大スパンを表の値以内に抑え、密に配置した列で平均照度を確保してください。

3つの計算実例:一般オフィス、ホームオフィス、店舗

いずれの実例も共通の3ステップを踏み、発注前の器具配置とビーム角の選定で完了します。光束値は器具単体あたりで、価格はこのガイドの対象外です。また、PURE-S DL02ダウンライト(140lm/W、60°コンフォート光学仕様)を基準器具として採用しています。これは同シリーズの38°および60°の各仕様が、55〜200mmの埋込穴にわたり共通の灯体を採用しているためです。

  • 10×15mのオープンオフィス(150㎡、500lx)— E×A = 75,000 維持光束。天井高2.8m・反射率70/50/20の室内において、1台あたり約2000lmのDL02、UF 0.60、MF 0.8とすると、N = 75,000 / (2000×0.60×0.8) = 78.1 → 60°ビーム角では約2.1mピッチの6×13グリッドで78台。画面が並ぶデスク列上に38°スポットが必要な場合は、1.6mピッチの6×14グリッドとなります。
  • 5×3mのホームオフィス(15㎡、500lx)— E×A = 7,500lm。1800lmのコンフォートダウンライトを使用し、室指数kが小さい部屋でUF 0.52、MF 0.8とすると、N = 7,500 / (1800×0.52×0.8) = 10.0 → 60°配光仕様では約1.5mピッチの2×5グリッドで10台。同室で38°スポットを採用し同等の均斉度を得るには、台数は12台まで増加します。
  • 8×12mの店舗売場(96㎡、300lx)— E×A = 28,800lm。売場ではUGR 22まで許容されますが、計算手順は光束法に従います。2200lmの器具、UF 0.62、MF 0.8とすると、N = 28,800 / (2200×0.62×0.8) = 26.4 → 27台となり、約2.6mピッチ(60°)の3×9グリッドを基本とし、UGR 19が求められる500lxのレジカウンターゾーン上では2.0mの密な列配置とします。

各事例とも壁面距離を室内器具ピッチの半分に保ち、最も短い壁面沿いの列でも作業面照度(lx)を確保できるか検証しています。いずれかの列で配置間隔表の上限値を超える場合は、器具のワット数を上げるのではなく列を追加してください。過密なピッチのまま高出力器具を配置すると、暗部を解消できないばかりかUGRを悪化させます。

UGRと演色性への配慮

500lxを満たしても、グレアや演色性で検査不合格となる場合があります。UGRは器具単体のカタログ値ではなく、着座眼高1.2mの観測位置で評価する室の指標です。器具列が視線軸に並ぶ場合や壁面が暗い場合は、同一のDL02でもUGRは上昇します。オフィスでは最悪条件の観測位置でUGR19以下、精密製図域ではUGR16以下を確保します。画面方向の65°を超える器具輝度も個別に制限します。この検証はカタログのUGR表では代替できません。同一天井にデスク域とラウンジ域が混在する場合は、固定デスク列に38°配光を、開放域と通路に60°コンフォート配光を割り当てます。これによりグレア点を増やさず画面への漏れ光を抑えます。演色性はRa80を下限とし、肌や素材の色が重要な域ではRa90とします。いずれも別計算書ではなく維持照度(lx)と同一シミュレーションで検証します。

よくある質問

照明率(UF)約0.60、保守率(MF)0.80の場合、2000lmの照明器具約8台で30㎡・500lxをカバーできます。
  • 補正前の所要維持光束(E×A)は15,000lmです。
  • 照明率と保守率を考慮すると、器具1台あたりの有効維持光束は約960lmとなります。したがって8台で目標照度を満たし、9台にすることで均斉度のマージンを確保できます。
上記の10×15mの事例も大規模空間で同じ計算方式を用いており、新しい計算式を用いることなく単一諸室の照度設計を容易に確認できます。

十分であるケースは稀です。床面積以上に、室指数やビーム角が作業面への有効光束に大きく影響するためです。
  • 壁面反射率が低い細長い部屋では、同面積で壁面が明るい正方形の部屋と比べて、器具台数が30%から50%多く必要になることがあります。
  • 天井高3.0mにおけるビーム角38度のスポット配光は、2.5mにおける60度配光と同等の均斉度を確保するために、器具ピッチをより狭める必要があります。
配置間隔表は簡易計算に代わり、天井高とビーム角に応じた器具ピッチを提供し、最小照度を平均照度の半分以上に維持します。

オフィスおよび会議室テーブルは500lux・UGR 19・Ra 80、通路は100lux・UGR 28、売場は300lux・UGR 22が求められます。
  • 製図室およびCAD作業エリアでは、検査上限値として750lux・UGR 16へと基準が厳しく設定されています。
  • レジゾーンは売場の要件が緩和される場合でも500lux・UGR 19に戻す必要があります。フロア全体の照度を一括して引き上げるのではなく、ゾーンごとにビーム角を使い分けてください。
EN 12464-1目標値一覧表は、提出仕様書向けに各タスクを維持照度およびグレア制限値と対応付けています。

同シリーズは単一ハウジングで55〜200mmの埋込穴に対応するため、天井高2.5〜3.0mの多くの環境に適合します。
  • ビーム角38度と60度の両配光とも同一のUGR 19コンフォートボディを採用しており、新規の開口なしに固定デスク列とオープンゾーンを柔軟に組み合わせられます。
  • 発光効率140lm/W、消費電力20〜40Wの範囲で、上記設計台数に必要な標準的ステップ(1500〜5600lm)をカバーします。
DL02なら天井開口を維持したまま、器具台数だけに頼らずビーム角の選定によって照射エリアを適切に設定できます。

机上面の平均照度ではなく、器具間の最小照度がボトルネックとなっている場合はワイド配光を選択してください。
  • 60度配光は器具ピッチ間の照度の落ち込みを底上げするため、台数を増やすことなく最小照度と平均照度の比率を改善します。
  • 38度スポット配光は直下のピーク照度を維持するものの、光の谷間が生じるため、同等の均斉度を得るには配置列を増やす必要があります。
配置間隔表には両配光の最大間隔を示しています。明るさの推測ではなく、均斉度の最適化に基づいて選定してください。

まとめ

EN 12464-1に準拠するオフィス500lxの必要台数は、床面積ではなく維持光束から決まります。目標を500lxに固定し、器具1台あたりの光束を選び、室指数と反射率から照明率(UF)を求め、保守率(MF)0.8を適用します。天井高と配光に応じた間隔表の範囲で縦横のピッチを均等に設定し、同一シミュレーションで均斉度とUGRを検証します。この手順で寸法を決めれば、引渡し時まで台数は維持し、最も厳しい観測位置でもUGR19を確保できます。38°と60°のPURE-S光学系を併用すれば、新たに開口を設けず既存天井の埋込穴を活用できます。窓際で既に照度が過多な列は、昼光利用調光ガイドでピークを抑制するため台数を再計算する必要はありません。

筆記やデータ入力業務を行うオフィス照明では、維持照度 500lx、UGR 19 以下、均斉度 0.60 以上、および仰角 65度以上におけるディスプレイ画面への照明器具輝度制限が求められます。そのため、灯数・配置間隔・グレア検証は、3つの独立した平均値としてではなく、引き渡し時に同時に実証されなければなりません。

Performance in Lighting、EN 12464-1 主要要件

情報源

— バイヤーがLOW CARBON TECLUXと協業する理由

Low Carbon Teclux について

Low Carbon Teclux Co., Ltd. 2010年よりLED商業照明を製造しています。工場直販のOEM/ODMメーカーとして、欧州およびオーストラリアの輸入業者や販売代理店をサポートしています。製品選定やサンプル試験から量産、納品に至るまで、エンジニアリング、製造、営業を一つのチームが一貫して担当します。

当社のエンジニアリングサポート

価格の比較にとどまらず、プロジェクトのバイヤー様が最適な照明器具、光学系、ドライバを選定できるよう支援します。用途、取付高さ、目標lux、調光プロトコル、仕上げのご要望をお送りいただければ、当社のエンジニアがRFQに応じてシリーズ、光学系、ドライバ構成、保守部品計画をご提案いたします。標準品で対応できない案件では、ハウジングから光学系、ドライバ、仕上げまでプロジェクト専用に設計したカスタム照明器具を、試作から量産まで共同開発します。

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企業概要 // 仕様書

社名

Low Carbon Teclux Co., Ltd.

ブランド名

Low-Carbon

事業形態

LED照明メーカー

サービス

工場直販 / OEM / ODM

主要製品

LEDトラックライト、ライン照明、ダウンライト、屋外照明

生産能力

設計開発・製造・販売の一体化体制;試作から量産まで

認証

CE / FCC / RoHS / ISO9001

輸出地域

欧州・オーストラリア

Low Carbon Teclux工場におけるLEDトラックライトの生産ライン

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