전기설비 계획 : 옥내조명설비 계획2

조명계획은 목적(용도), 크기, 예산의 범위로 한다.

옥내조명 설비를 계획할 때, 전기설비 계획가는 처음부터 프로젝트의 건설 목적, 규모, 예산에 따른 등급 설정 등을 잘 규정해 놓아야 한다. 목적으로는 오피스 빌딩, 공연장, 호텔, 쇼핑센터, 공공시설 등 사용 용도가 명확하거나 몇 가지가 복합된 경우도 있을 것이고, 규모가 대형이거나 중소규모인 경우도 있을 것이며, 같은 목적 규모라도 시공 예산(초기 투자비)에 따라 계획의 방향은 상당히 다를 수 있다. 즉, 조명계획의 착수는 앞서 말한 대상물에 대한 클라이언트의 생각(목적, 규모, 예산 등)과 건축 계획가의 구상(실별 계획, 환경 등)을 기반으로 하겠지만, 계획의 수준은 무엇보다 건설 비용과 균형이 맞아야 합니다.

조도기준의 설정 방법

조도란 대상면의 단위 면적에 쏟아지는 광속의 양을 말하며, 광속 양이 많으면 밝아지는 조건이 되지만, 광원과 소비전력은 증가하게 된다. 또 조도기준을 설정할 때, 책상과 같은 대상은 수평면 조도를 상정하고, 벽면이나 VDT인 경우는 수직(또는 경사) 조도를 말하며, 결국 대상물의 주된 시각적 작업면 높이를 기준으로 삼게 된다. 이대 조도는 보임의 정도뿐만 아니라 보는 시간에 따라 눈의 피로도 누적에도 영향을 주게 되므로 이를 감안하여 조도를 설정해야 한다. 조도기준 계획은 일반적으로 국가표준이나 국제 조명 위원회(IES)에서 정한 범위 내에서 설정하게 되는데, 시각적인 높이가 기준이 되며, 대상이 되는 곳에서 작업면의 높이가 정해진 경우는 그것을 기준으로 하되 불확실한 경우는 보통 바닥 위 0.85m(복도는 바닥면, 좌식의 경우 0.4m 정도)를 기준으로 보고 있다.

 

일반적인 광원으로 LED 램프를 사용한다.

에디슨 전구 이후 전기적인 광원은 백열등, 형광등, HID 램프, 무전극 램프, LED 램프, 등으로 발전해 왔고, 광원들은 각각 빛을 만들어내는 원리에 따라 '효율, 광색, 색온도, 연색성, 휘도, 동적 특성, 수명, 플리커, 시동 및 재시동 시간 등'의 특성을 갖고 있다. 이에 따라 고조도 및 저 휘도 환형인 사무 공간은 최근까지 형광등을 사용하고, 분위기 조명이나 다운라이트 광원으로는 색온도에 따른 백열등을 사용해 왔으며, 도로나 경기장처럼 고휘도 조명이 필요한 경우는 HID 램프를 사용해 왔다. 그러나 최근에는 반도체 기술의 발전에 따라 LED 램프를 주된 광원으로 사용하고 있다. LED 램프의 특징은 RGB 소자로 이루어져 조명에 필요한 모든 색을 구현할 수 있고, 점광원에 가까워서 발광하는 빛을 선, 면 입체 등 다양하게 응용할 수 있다는 것이다. 또한 효율이 높고 다른 광원에 비해 수명도 매우 길다. 게다가 가벼워서 조명 기구로 구현하기가 아주 용이하다고 할 수 있다. 따라서 인공 광원으로 LED를 사용하는 것이 시대적 주류로 자리 잡았다.

계획 시 조명 기구의 설정은?

계획가는 조명기구 설치에 따라 천장형, 벽부형, 플로어형 조명으로 구분하고, 배광으로는 직접, 반직접, 전반확산, 반간접, 간접조명 등으로 구분한다. 또한 배치의 형태는 전반 조명, 국부 조명, 국부적 전반 조명, TAL 조명 방식으로 구분되는데, 보통 각 실의 용도에 알맞은 계획을 시행한다. 또한 계획 시 조명기구 디잔인에 대해서는 개략적인 콘셉트를 남겨서 설계에 참고하도록 해야 한다. 그리고 건축 계회가와 협조가 되는 경우, 건축물을 조명기구의 일부로 응용하는 건축화 조명을 계획하기도 하는데, 이 경우 건축적 내장 재료에 대한 부분은 건축 설계에서 담당하고, 조명기구의 배치와 배선은 전기설계에서 한다.

 

계획 시 건축화 조명에 대한 이해

건축화 조명은 전기 설비에서 단독으로 조명을 계획하고 설계 및 시공하는 것 이외에 건축 계획가 또는 전기설비 계획가의 제안에 따라 천장재료 또는 벽면의 전부 또는 일부를 이용하여 조명하는 것을 말한다. 예를 들어, 가장 간단한 것ㅇ로는 천장 재료의 일부를 가공하거나 떼어 내어 매입형 조명기구를 설치하거나 엘리베이터 홀의 벽을 따라 천장에 홈을 파서 간접조명하거나 루버조명을 하는 것이다. 큰 규모의 호텔, 쇼핑센터, 공연장 등과 같이 건축 계획의 한 부분으로 건축화 조명을 시행하는 경우를 제외하고, 건축화 조명은 대부분 건축 계획가와 협력하면서 실내의 특징에 다른 조명형태 등을 구상해야 한다.

조명기구의 배치와 조도 계산

계획 시 조명기구의 배치 콘셉트를 정하기 위해 보통 기준층, 로비, 홀, 복도의 일부분과 특별 용도의 실을 대상으로 앞에서 검토한 광원과 조명기구를 도면에 러프하게 배치해 보고, 배치를 통해  설정한 조도기준의 적합성을 판단해 보아야 한다. 이때, 보통의 경우 광속법으로 평균조도를 계산하고, 복도나 통로의 경우 축점 조도법으로 중심선 부분의 조도를 구한다. 여기서 광속법은 광원에서 나온 전체 관속을 작업 면에 비치는 조명률을 감안하여 평균조도를 구하는 것이고, 축점법은 조도를 구하는 점에서 각 광원의 도달 광속을 구하는 것으로 광속법에 비해 많은 계산을 필요로 한다. 이후 설계 시에는 여러 계수가 정해지므로 소프트웨어를 이용할 수도 있다.

조명설비의 컨트롤 방법 구상

조명설비의 제어 부분은 에너지절약 정책에서 항상 빠지지 않는 부분이다. 즉, 전기 에너지를 아끼려면 조명기구 하나마다 스위치를 두어 필요한 만큼 사용토록 해야 한다. 규모가 작은 경우 설계 진행 시 방 입구에 스위치를 설치하고, 복도 양쪽에는 3로 스위치를 구성하면 되겠지만, 대규모 빌딩인 경우 하나씩 컨트롤하는 것은 사실상 불가능하다. 이때 계획가는 조명 자동 제어 시스템을 도입하여 시스템의 개요와 단말부, 제어부 그리고 건물 자동 제어와 연계성 등의 방법을 구상해야 한다. 단말 제어 센서의 경우 스위칭 회로만이 아니라 개별적 설치로 컨트롤할 수도 있고, 재실여부, 조도감지, 화재 연동 등 다양한 구성을 할 수 있으므로 계획에 넣어야 한다.