平均照度

メモです。
南の島の合ママが、
保守率，照明率の問題を
＞単独でとらえるのではなく，一連の繋がりを意識して，出題の意図を読み取るようトライ
しているようなのですが、ちょっと混乱しているようなのでおせっかいです。

屋内の全般照明の光束法による平均照度は、
（平均照度）Ｅ=ＦＮＵＭ／Ｓ
　　　　　　　= Ｆ(光源光束) ×Ｎ(個数)×Ｕ(照明率)×Ｍ(保守率)／Ｓ(床面積)
全部を掛けるということでもいいのですが、
（作業面照度に有効な光束）の単位面積あたりの値（= 照度）です。［lm/㎡］

照明率

照明率

図のように、照明器具からの光は、直接作業面に到達するものの他にも、反射板で反射されて到達するものや部屋の天井・壁・床等で反射して到達するものもあります。一方、窓等から外へ出てしまう光や壁面等で吸収されてしまう光は、作業面を明るくはしません。即ち部屋の天井・壁面・床の反射率と、部屋の形状（間口や奥行きに対する光源の高さ）によっても変わってきます。

反射率

天井・壁・床の反射率が大きい方が作業面の照度は大きくなり効率的な照明ということになります。

室指数

上図のように、間口（奥行き）に対して照明器具の高さの割合が小さい場合は、作業面に達する直接光の割合は大きくなり、照明器具の高さの割合が大きい場合は小さくなります。
反射光についても同様に光源の高さの割合によって変わってきます。
この、間口、奥行き、光源の高さの関係を示すものが室指数で、
　（室指数）＝（間口×奥行き）／（間口＋奥行き）×（作業面から光源までの高さ）
で計算します。
一般に、左側のような整形な部屋ほうが間口（奥行き）に対する光源の高さの割合は小さくなり（≒室指数は大きくなる）
（室指数）=（3m × 3m）÷（3m + 3m）× ２m = 0.75、作業面からの照明器具高さ2mとして
20m四方のような広い部屋になれば、光源の高さの割合は更に小さくなるので
（室指数）=（20m × 20m）÷（20m + 20m）× ２m = 5
というように、間口・奥行きに対して光源の位置が低くなると効率的な照明ということがいえます。
逆に、右側のような細長い部屋は間口・奥行きに対して光源の位置が高くなり（≒室指数が小さくなる）、
（室指数）=（1m × 9m）÷（1m + 9m）× ２m = 0.45
効率の悪い照明ということになります。
＊上図の場合、照明器具の設置台数が同じであれば床面積は同じなので単位面積あたりの器具台数は同じになるのですが、平均照度は異なります。→【05225、20224】
極端な事例でイメージしてみるとわかりやすいかも。

この反射率と室指数を元に、照明器具メーカーの提供している配光データシートの照明率表から照明率を読み取ります。

照明率表（屋内用）

保守率
照明器具の使用時間の経過とともに、ランプの光束減退、器具の汚れ、室内面の反射率低下等によって照度が低下します。
照明設計では、このような照度低下を補うために補正係数を設けて必要な照度レベルより高い照度レベルになるよう設計します。この補正係数のことを保守率といい、
　（保守率）M = Et(必要照度) ÷ E1(初期照度)
　　　　　　　 = Et(照明器具の清掃、交換を行う直前の照度) ÷ (設計時に見込む照度)
で定義されます。
ようは、ランプの経時劣化や汚れ等を見込んで最低限必要な照度は確保できるように設計するということ。
なので、
（保守率）M =（光源の設計光束維持率）×（照明器具の設計光束維持率）
といえ、
光源の設計光束維持率はランプの計画光交換時間により（蛍光灯で10,000時間等）
照明器具の設計光束維持率は清掃間隔（1年）、照明器具の構造（露出型、カバー付き等）、周囲環境（塵埃の量、他）等による標準的保守率が照明学会によって一般的に推奨される値が示されています。
つまり、保守率の値が大きい（１に近い、0.9とか。割り引く値を小さくできる）ほど汚れにくいということなので、初期照度を小さく設定できます。汚れやすいところで使用の場合は保守率を小さくして（0.5とか。割り引く値を大きくする）初期照度が明るくなるよう設計します。