2013년도 설계실무자료집 - 기타공사

647

9-9 건물 LED조명 설계기준 수립 시 설 처-2179

(2013. 7. 10)

I 추진배경

□ 우리공사에 적합한 건물 LED조명 설치기준을 마련하여

최적의 조명수준을 유지하고,

□ 건물 LED조명 공사비 및 유지관리비용 절감

Ⅱ 현황 및 문제점

1 현 황

□ 건물조명 설치현황

구 분 계 LED 조명 매입형형광등 형광등다운라이트 기타

조명(등) 111,401 44,225 46,543 7,023 13,610

비 율 100% 40% 42% 6% 12%

□ 건물 LED조명 교체사업

매입형 형광등

⇨

매입형 LED 형광등 다운라이트

⇨

LED 다운라이트

□ 건물 LED조명 교체계획

구 분 2013년 2014년 2015년

교체율[누적](%) 9 [49] 5 [54] 6 [60]

교체수[누적](등) 10,000 [54,200] 6,800 [61,000] 8,300 [69,300]

예 산[누적](억) 24 [71] 15 [86] 19 [105]

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2 문 제 점

□ 건물 LED조명 설계 및 교체 시 적용되는 설계계수가 미비

o 일반 형광등기구에 적용되는 설계계수 임의적용

⇒ 건물 LED 조명등기구에 적합한 보수율과 조명률 산정 필요

【건물조명 설계법】

․ 조명수량(EA) =

실별조도(lx) × 실면적(㎡)

조명률(UF) × 소요광속(lm) × 보수율(MF)

※ 광속법(Lumen Method) 계산법

- 보수율 : 조명기구 설치 후 기준조도 유지를 위해 설계 시

반영하는 안전율로 조명 설계시 중요 인자

- 조명률 : 조명기구에서 나오는 광속 중 작업면에 들어오는

광속의 비율로 조명 설계시 중요 인자

- 실별조도 : 사무실 300lx, 주방 200lx, 화장실 100lx 등 (붙임#1)

o 제품 제조사별 규격 및 성능이 다양하여 소비전력 및 수량 산정 애로

※ 제조사 현황

· KS 인증업체 : 173개사 (KSC7653), 40개사 (KSC7651)

· 고효율 인증업체 : 334개사 (2,924개 제품)

· 조달 등록업체 : LED 실내조명 164개사 (2,121개 제품),

LED 다운라이트 108개사 (611개 제품)

☞ 1. 국내 최초 건물 LED조명 특성을 반영한 보수율, 조명률 정립

2. 합리적인 LED조명 설치를 통한 에너지 절감

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Ⅲ 건물 LED조명 설계 가이드라인

□ LED 조명의 유지보수성을 감안한 보수율 정립

일반등기구 ⇨ LED등기구

․매입형 형광등기구 : 0.70

․다운라이트 : 0.79

․매입형 LED 평판조명 : 0.79

․LED 다운라이트 : 0.79

【CIE(국제조명위원회) 보수율 산정법 적용 】(붙임#2)

․ 광속유지계수×조명수명계수×조명기구유지계수×공간표면유지계수

※ 서울시 『LED 실내조명 설계가이드라인』자료 참고

o 기존 형광등기구 대비 등기구 수량 약 11 % 절감효과

□ LED 조명의 배광특성을 감안한 조명률 정립

일반등기구

⇨

LED등기구

․매입형 형광등기구

: 0.35 ∼ 0.75

․형광등 다운라이트

: 0.31 ∼ 0.57

․매입형 LED 평판조명

: 0.46 ∼ 1.00

․LED 다운라이트

: 0.49 ∼ 1.00

【CEN(유럽표준화위원회) 조명률 산정법 적용 】(붙임#3)

․ 누적광속 산출 → 작업면에 떨어지는 직접광속 산출 → 조명기구

분포계수 산출 → 조명률 산정

※ 제조업체(10개사) 표본 배광(IES)파일 근거 적용

o 방지수별 건물 LED 조명률표 산정(붙임#4)

o 기존 형광등 대비 등기구 수량 약 30 ∼ 70 % 절감효과

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□ 합리적인 LED조명 설계 절차

< 교체> <신설>

주1) 조명기구의 최대간격은 작업면으로부터 광원까지 높이의 1.5배 이하로 배치,

밝은 부분과 어두운 부분의 밝음의 비는 3:1이하

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Ⅳ 추진계획

□ 신규 건물 설계시부터 반영

□ 건설중인 건물은 현장여건을 감안하여 설계변경

□ 기존건물 LED 조명 교체시 반영

Ⅴ 기대효과

□ 건물 LED조명에 대한 설계계수 정립으로 최적 조명수준 유지

□ 2020년까지 LED 교체 완료시(약 53,500등)

→ 전력료 연간 약 5.7억원, 공사비 약 35억원 절감

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고속도로 건물 및 실별 조도기준

건물명 실 명 조도기준(lx) 건물명 실 명 조도기준(lx)

지사

지사기계실 150

영업소

식당 150

CO2실 60 주방침실 60

경유탱크실 60 주방창고 100

물탱크실 60 화장실 100

PIT 15 갱의실 100

출입구/복도/계단 60 대기실 100

상황실 300

휴게소

기계실 150

사무실/회의실 300 경유탱크실 60

고객지원팀장실 300 PIT 15

갱의실 100 전기실 150

주방/식당 200 발전기실 150

주방숙소 60 CO2실 60

광전송실 100 출입구/복도/계단 60

축전지실 100 주방창고 100

각종 창고 100 주방 200

화장실 100 직원/일반식당 200

지사장실 300 편의점 300

대회의실 300 창고 100

준비실 100 재활용분류고 150

PAC실 60 안내 300

탕비실 60 화장실 60

체력단련실 150 사무실/소장실 300

샤워실 60 세탁실 100

탈의실 60 휴게실 100

정비실 150 숙소 100

공구실/공기구실 100

주유소

기계실 150

운전원실/정비원실 100 경유탱크실 60

폐수처리시설 60 PIT 15

숙소/취침실/거실 100 화장실 60

발코니 60 사무실/소장실 300

세탁실 100 창고 100

영업소

보일러실 150 직원식당 150

경유탱크실 60 주유 케노피 40

PIT 15 숙직실 60

지하통로 40 대기실 60

출입구/복도/계단 60

터널

관리동

기계실 150

장비실 100 공동구 40

관리자실 300 출입구/복도/계단 60

사무실/회의실 300 전기실 150

민원안내실 300 발전기실 150

고객상담실 300 경유탱크실 60

탕비실 60 중앙제어실 300

비품,소모품창고 100 CO2실 60

배터리실 100 대기실 60

통행권보관실 100 탕비실 60

금고실 100 샤워실 60

주방 200 화장실 60

붙 임 #1

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보수율 산정방법

보수율(MF) = 램프광속 유지계수(LLMF) × 램프 수명계수(LSF) ×

조명기구 유지계수(LMF) × 공간표면 유지계수(RSMF)

= 0.95 × 1.0 × 0.88 × 0.95 = 0.79

□ 램프광속 유지계수(LLMF) : 0.95

o 수명내 특정시점의 램프 광속과 초기광속의 비

o 제조업체의 데이터를 근거로 10년의 운용기간에 대한 계수산정

□ 램프 수명계수(LSF) : 1.0

o 일정시간 경과 후까지 작동을 유지하는 램프의 잔존률

o 부분교체시 1.0 적용

□ 조명기구 유지계수(LMF) : 0.88

o 시간경과에 따른 분진으로 인한 조명기구의 상대적 출력

o 조명기구 IP등급(IP20)과 세척주기(1년) 적용

세척주기 0.5년 1년

환 경 매우청결 청결 보통 불결 매우청결 청결 보통 불결

계 수 0.94 0.92 0.87 0.83 0.94 0.88 0.82 0.77

□ 공간표면 유지계수(RSMF) : 0.95

o 환경(매우 깨끗함, 깨끗함, 보통, 오염됨) 영향 반영

o 방 표면(천정/벽/바닥) 반사율(0.7/0.5/0.2) 및 청소주기(1년) 적용

청소주기 0.5년 1년

환 경 매우청결 청결 보통 불결 매우청결 청결 보통 불결

계 수 0.98 0.96 0.87 0.87 0.97 0.95 0.86 0.86

붙 임 #2

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조명률 산정방법

누적광속 산출 → 작업면에 떨어지는 직접광속 산출 → 조명기구

분포계수 산출 → 조명률 산정

□ 누적광속 CEN Flux Code

o 조명기구의 배광특성을 표현하며, 4개구역으로 분리 산출

o 광도테이블로부터 하향 광속비(FCL) 계산

o FCL1 : 0°∼41.4°, FCL2 : 0°∼60°, FCL3 : 0°∼75.5°, FCL4 : 0°∼90°

□ 직접광속 DFL(Downward Flux Lumen)

o 표준 방공간의 작업면 상에 떨어지는 직접 광속

o CEN Flux Code와 GML을 이용하여 산출

□ 기하학적 배수 GML(Geometric Multipliers)

o 방지수 k에 대하여 직접 광속을 산출하기 위한 기하학적 배수

□ 분포계수 DF(Distribution Factor)

o DFL과 DLOR(하향광출력비)를 이용하여 산출

□ 전달계수 TF(Transfer Factor)

o 조명기구를 대상으로 주어진 기준에 의해 만들어진 전달계수

□ UF(Utilization Factor)

o DF와 TF를 이용하여 산출

붙 임 #3

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건물 LED조명 조명률표

[매입형 LED 평판조명] [LED 다운라이트]

천정반사율 70% 천정반사율 70%

벽반사율 70% 50% 30% 벽반사율 70% 50% 30%

바닥반사율 20% 20% 20% 바닥반사율 20% 20% 20%

방지수 방지수

0.6 0.59 0.46 0.38 0.6 0.61 0.49 0.41

0.8 0.68 0.56 0.48 0.8 0.70 0.58 0.50

1 0.76 0.64 0.56 1 0.77 0.66 0.59

1.25 0.82 0.72 0.64 1.25 0.84 0.74 0.66

1.5 0.87 0.78 0.70 1.5 0.89 0.79 0.72

2 0.94 0.86 0.80 2 0.95 0.88 0.82

2.5 0.98 0.91 0.85 2.5 0.99 0.92 0.87

3 1.00 0.95 0.90 3 1.00 0.96 0.91

4 1.00 1.00 0.95 4 1.00 1.00 0.96

5 1.00 1.00 0.99 5 1.00 1.00 1.00

붙 임 #4