건물 조명 설계 계산 단계별 가이드
건물 조명 설계 계산 방법 – 전기 배선 설치
전문 분야에서 적절한 조명 설계는 매우 중요합니다. 조명이 부족하면 조명이 설계된 작업 효율이 떨어지고, 과도한 조명은 회사 과도 지출로 이어집니다. 소규모에서는 이 차이가 크지 않지만 대형 건물, 플랜트, 공장 등에서는 오늘날 전기 배선 설치에서 매우 중요해집니다.
조명 요구량 계산의 단순하고 기본적인 접근은 방 전체 필요 조명량을 단일 램프가 제공하는 광속(루멘)으로 나누는 것입니다. 이는 평균적인 가정용 방의 기본 접근이지만 실제로는 정확하지 않습니다.
실제로는 여러 다른 매개변수를 계산에 고려해야 합니다. 아무것도 이상적이지 않기 때문입니다. 예를 들어 조명기구 루멘 출력이 수명 내내 동일하지 않고, 램프에 먼지가 쌓이면 시간이 지남에 따라 출력이 감소하므로 청결도도 중요한 매개변수입니다. 밝게 칠해진 방은 어두운 색 방보다 빛을 더 반사하므로 조명 요구량이 다릅니다.
따라서 계산을 시작하기 전에 조명 설계 기본 용어를 먼저 이해하는 것이 중요합니다.
실지수(Room Index)- 방 모양과 크기 기반. 방 길이, 너비, 높이 비율을 설명합니다. 보통 0.75~5 사이입니다.

여기서 "l" 은 방 길이,
"w"는 방 너비,
hwc는 작업면(작업대)에서 천장까지 높이입니다.
이 실지수 공식은 방 길이가 너비의 4배 미만일 때만 적용됩니다.
유지보수 계수(Maintenance Factor):
특정 기간 후 램프 루멘 출력이 새것일 때와 비교한 비율입니다. 조명기구 루멘 출력은 내부 요소(요소 포화)나 외부 요소(먼지 퇴적) 등 여러 구성 요소 노후화로 시간이 지남에 따라 감소합니다. 예를 들어 서늘하고 먼지 없는 곳의 조명기구 유지보수 계수가 덥고 먼지 많은 곳보다 좋습니다.

1 이하입니다.
조명 계산에 사용되는 일반적인 값:
- 0.8 – 사무실/교실
- 0.7 – 청정 산업
- 0.6 – 오염 산업
더 읽기: 발광 소자 및 종류
실 반사율
실은 세 가지 주요 표면으로 구성된다고 간주합니다:
- 천장
- 벽
- 바닥
이 3개 표면의 유효 반사율은 작업면에 도달하는 반사광 양에 영향을 줍니다. 흰색, 노란색 등 밝은 색은 파란색, 갈색 등 어두운 색보다 반사율이 높습니다.
이용 계수(Utilization Factor)
이용 계수(UF)는 유효 광속과 광원의 총 광속 비율입니다. 조명 계획의 효과성을 측정하는 척도입니다.
다음을 기준으로 합니다:
- 조명기구 효율
- 조명기구 배광
- 공간 기하학
- 실 반사율
- 극좌표 곡선
더 읽기: 에너지 효율 조명이란 및 구현 기술
간격-높이 비율(Space to Height Ratio)
인접 조명기구 간 거리(중심-중심)와 작업면 위 높이의 비율입니다.

여기서,
- Hm = 설치 높이
- A = 전체 바닥 면적
- N = 조명기구 수
제조사 제공 최대 SHR을 초과하지 않아야 합니다.
참고: 일반 거실은 20 lm/ft2 즉 215 lm/m2 필요.
학습실(교실)은 300 lm/m2 필요.
(환경과 조건에 따라 다른 표준 적용. 예: 많은 다국적 기업은 야간 근무자 위해 사무실 600 lm/m2 유지)
이제 단계를 시작해 보겠습니다. 특정 학교 층 레이아웃을 고려하여 각 구역 조명 요구사항을 분석하겠습니다.
계산 편의상 모든 조명기구와 정격은 필립스(Philips) 제품 기준입니다. 필립스 제공 다양한 기구와 사양은 여기서 확인 가능.
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교실 조명 설계 계산
교실 단면적 = 6×9 = 54m², h = 3m
필요 루멘 = 54×300 = 16,200lm

아래 표는 조명기구 이용 계수 계산을 위한 참고 표입니다. 모델과 제조사마다 다릅니다. 개념 이해를 위해 모든 조명기구에 단일 참고 표 사용. 실제 표는 제조사 제공이며 아래와 다를 수 있습니다.
| 실 반사율 |
실지수 |
| C |
W |
F |
0.75 |
1 |
1.25 |
1.50 |
2.00 |
2.50 |
3.00 |
4.00 |
5.00 |
| 0.70 |
0.50 |
0.20 |
0.43 |
0.49 |
0.55 |
0.60 |
0.66 |
0.71 |
0.75 |
0.80 |
0.83 |
|
0.30 |
|
0.35 |
0.41 |
0.47 |
0.52 |
0.59 |
0.65 |
0.69 |
0.75 |
0.78 |
|
0.10 |
|
0.29 |
0.35 |
0.41 |
0.46 |
0.53 |
0.59 |
0.63 |
0.70 |
0.74 |
| 0.50 |
0.50 |
0.20 |
0.38 |
0.44 |
0.49 |
0.53 |
0.59 |
0.63 |
0.66 |
0.70 |
0.73 |
|
0.30 |
|
0.31 |
0.37 |
0.42 |
0.46 |
0.53 |
0.58 |
0.61 |
0.66 |
0.70 |
|
0.10 |
|
0.27 |
0.32 |
0.37 |
0.41 |
0.48 |
0.53 |
0.57 |
0.62 |
0.66 |
| 0.30 |
0.50 |
0.20 |
0.30 |
0.37 |
0.41 |
0.45 |
0.52 |
0.57 |
0.60 |
0.65 |
0.69 |
|
0.30 |
|
0.28 |
0.33 |
0.38 |
0.41 |
0.47 |
0.51 |
0.54 |
0.59 |
0.62 |
|
0.10 |
|
0.24 |
0.29 |
0.34 |
0.37 |
0.43 |
0.48 |
0.51 |
0.56 |
0.59 |
| 0.00 |
0.00 |
0.00 |
0.19 |
0.23 |
0.27 |
0.30 |
0.35 |
0.39 |
0.42 |
0.46 |
0.48 |
SHR실 = 1.5일 때 이용 계수 표
교실 반사율 코드 = 752
즉, 천장 70%, 벽 50%, 바닥 20% 반사율 (밝은 색 벽 일반 표준)
실지수 = 1.8, 반사율 코드 = 752일 때 이용 계수(U.F) = 0.66
교실/사무실 유지보수 계수 = 0.8 (표준)

여기서 N = 주어진 면적에 필요한 조명기구 수
- E = 수평 작업면 평균 조도
- A = 수평 작업면 면적
- n = 조명기구당 램프 수
- F = 램프당 조명 설계 루멘, 즉 초기 베어 램프 광속
- UF = 수평 작업면 이용 계수
- M.F. = 유지보수 계수
함께 읽기: 스타 및 델타 연결 조명 부하
필립스 그린 퍼폼 LED 배튼 40W 사용 시
루멘/와트: 4000lm/40W
램프 색상: 중성 백색 4000K
연색 지수 >80
수명 L70*: 50,000시간

회의실 조명 설계 계산
회의실 단면적 = 6×9 = 54m², h = 3m
필요 루멘 = 54×300 = 16,200lm

- 실지수 = 1.8, 반사율 코드 = 752일 때 이용 계수(U.F) = 0.66
- 유지보수 계수 = 0.8 (표준)
필립스 울트라슬림 라운드 LED 패널 라이트 22W 사용 시
루멘/와트: 1760lm/22W

복도 조명 설계 계산
복도 단면적 = 31×3 = 93m², h = 3m
필요 루멘 = 93×215 = 19,995 ≈ 20,000lm

- 실지수 = 1.82, 반사율 코드 = 753일 때 이용 계수(U.F) = 0.66
- 유지보수 계수 = 0.8 (표준)
필립스 마스터 TL5 고효율 ECO 35W 사용 시
루멘/와트: 3650lm/35W
연색 지수 – 85
평균 수명: 25,000시간

계단 배선 조명 설계 계산
참고: 계단 배선 설치 더 읽기.
계단 단면적 = 6.4×2.7 = 17.28m², h = 3m
필요 루멘 = 17.28×215 = 3,715lm

실지수 = 1.26, 반사율 코드 = 752일 때 이용 계수(U.F) = 0.55
유지보수 계수 = 0.8 (표준)
필립스 마스터 TL5 고효율 ECO 35W 사용 시
루멘/와트: 3650lm/35W
연색 지수 – 85
평균 수명: 24,000시간

화장실(WC) 조명 설계 계산
- 화장실 1&2 단면적 = 1.425×1.2 = 1.71m², h = 3m
필요 루멘 = 1.71×215 = 367lm

- 실지수 <0.75로 이용 계수(U.F) 표 적용 불가
- 유지보수 계수 = 0.8 (표준)
필립스 TL 미니어처 8W 사용 시
루멘/와트: 410lm/8W
연색 지수 – 60
평균 수명: 10,000시간

- 화장실 3&4 단면적 = 1.5×1.8 = 2.7m², h = 3m
필요 루멘 = 2.7×215 = 580lm
실지수 <0.75로 이용 계수(U.F) 표 적용 불가
- 유지보수 계수 = 0.8 (표준)
필립스 마스터 TL5 고효율 ECO 14W 사용 시
루멘/와트: 1350lm/14W
평균 수명: 40,000시간

- 두 욕실 공용으로 단일 LED 튜브 사용 가능.
세면실/화장실 구역 조명 설계 계산
세면실 단면적 = 6×6.6 = 40m² (원문 49.5m²로 계산됨), h = 3m
필요 루멘 = 49.5×215 = 10,642lm

- 실지수 = 1.05, 반사율 코드 = 752일 때 이용 계수(U.F) = 0.49
- 유지보수 계수 = 0.8 (표준)
필립스 퍼시픽 LED 방수 배튼 35W 사용 시
- 루멘/와트: 4200lm/35W
- 연색 지수 – 85
- 평균 수명: 50,000시간

참고: 조명기구는 실내 조명 균일 분포를 위해 등간격으로 배치해야 합니다. 실제 교실 조명기구 수는 계산보다 적을 수 있습니다. LED 조명 이용 계수가 계산에 사용한 값보다 더 좋기 때문이지만 단계는 동일합니다.
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