日照調整装置を用いた昼光利用による照明省エネルギー効果の年間計算手法の開発

2014 Fiscal Year Research-status Report

• Project/Area Number: 26420593
• Research Institution: Building Research Institute
• Principal Investigator: 三木 保弘 独立行政法人建築研究所, その他部局等, 主任研究員 (90356014)
• Co-Investigator(Kenkyū-buntansha): 吉澤 望 東京理科大学, 理工学部, 准教授 (40349832) ; 加藤 未佳 金沢工業大学, 公私立大学の部局等, 講師 (00409054)
• Project Period (FY): 2014-04-01 – 2017-03-31
• Keywords: 日照調整装置 / 昼光利用 / 光環境評価 / 照明 / 省エネルギー効果

Outline of Annual Research Achievements

本研究は、日照調整装置を用いた昼光利用による光環境の質的側面を担保した年間での照明省エネ効果を把握する手法確立のため、日照調整装置を用いた場合の、１）グレア簡易予測式の確立、２）明るさ感推定簡易指標の提案、３）照明省エネ効果の年間計算法の確立を、人工空を活用した被験者実験に基づき行うことを目的とする。
平成２６年度は、１）及び２）の日照調整装置を用いた場合のグレア及び明るさ感簡易推定のための人工空での評価実験準備を行った。
人工空は、実験と次年度以降実施予定のシミュレーションを対応させるための模擬昼光環境性能を検討した。直射光平行度を除き、実験環境として天空は各天候に必要な輝度分布を精度よく再現し、直射光も十分な光量であることが確認できた。日照調整装置のある開口・室内模型は、人工空規模と日照調整装置が設置可能な実オフィス室規模（6.4mx12.8m）を勘案し、縮尺1/12模型を製作した。室反射率は高・低、窓は全面・腰高ガラス窓、日照調整装置はライトシェルフ・長短庇（下層階の導光考慮）、長短袖壁、横・縦ルーバーで組み合わせ可能な装置とした。模型による光環境・視環境を検討し、導光状況や室内の見え方等、ブラインド以外の様々な装置による昼光環境評価模型として適切に構築できていることが確認された。人工照明は、窓近傍からのユニット毎調光が可能なグリッド照明・壁面の明るさ調整用ライン照明のLED模型検討を行い、水平面照度750lx迄の範囲で連続調光可能なことを確認した。計測は、昼光利用時・人工照明併用時の水平面照度での調光、天井・壁面等照度に応じた調光で、各面照度分布及び室奥からの輝度分布、窓面からの光束を計測することとした。グレア・明るさ感評価は既往の評価尺度、その他日照調整装置による立体的な光環境分布の評価は室内の光環境の好ましさに関する総合評価とする実験評価項目を得た。

Current Status of Research Progress

3: Progress in research has been slightly delayed.

Reason

当初予定していた、１）及び２）における日照調整装置を用いた場合のグレア及び明るさ感簡易推定のための人工空における評価実験の部分的な実施については、実験環境、模型の構築に準備計測及び評価項目取得までの実施となっており、被験者実験の実施まで至らなかったが、本研究で重要となる日照調整装置による導光など昼光の分布特性の再現及び、最終的な成果としてのシミュレーションに基づく省エネ計算との対応のため、直射光平行度について向上させる必要があることが計測で明らかになったこと、LEDによる照明模型の検討に時間を要したことが理由であり、精度の高い日照調整装置模型と標準的な奥行きの室内模型の製作、天空光による実験環境構築、評価項目の検討は終了しているため、実験は平成２７年度夏期から実施予定であり、それに向けた直射光の平行度を高める作業を現在進めている。

Strategy for Future Research Activity

課題である晴天における直射光の平行度を高めるため、模擬太陽光に偏光レンズを設置する手法の検討若しくは代替手法として晴天時における屋外での太陽位置に留意した実測を併用した方法を検討しており、後者の場合、季節を考慮した次年度までの実験時期を確保することで必要な昼光環境設定を確保した実験となるようする。
また、日照調整装置について本研究ではブラインド以外を対象としていたが、導光性能及びグレア・明るさ感の程度を評価するためには、実際とは多少異なるスラットの大きさと厚さのブラインドであっても評価しておくことが有効との検討結果から、直射光の再検討と並行して模型を作製し、実験条件にに含めるようにする。
加えて、オフィスを想定した執務者の日照調整装置のある窓に対する評価は、窓に対する距離によって異なることが本年度の検討から示されたため、評価位置を変更できる短い奥行き（6.4m、3.2m相当）の室内模型を製作し、直射光の平行度検討と並行し実験に含めるようにする。
これらの課題対応は、２７年度前半で完了予定であり、２７年度夏期以降、評価実験を実施する予定である。

Causes of Carryover

次年度使用額については、当該年度後半において着手することを予定していた被験者実験の実施が次年度からの開始となったため、実験被験者及び実験補助の人件費・謝金に相当する金額として生じたものである。

Expenditure Plan for Carryover Budget

翌年度においては実験を当該年度分実施予定であった分も含め多く実施する予定であり、更に、人工空の直射光代替手段として実屋外も使用した晴天時の実験を行う場合には、実験期間が長くなるため、それらの増分として実験被験者及び実験補助の人件費・謝金に充当させる。