學 校 照 明 節 能 改 善 參 考 手 冊 第 一 章 前 言 手 冊 目 的 手 冊 範 圍 與 內 容...2 第 二 章 照 明 的 基 本 概 念 光 的 基 本 概 念 常 見 重 要 名 詞 光

Transcription

1

2 學 校 照 明 節 能 改 善 參 考 手 冊 第 一 章 前 言 手 冊 目 的 手 冊 範 圍 與 內 容...2 第 二 章 照 明 的 基 本 概 念 光 的 基 本 概 念 常 見 重 要 名 詞 光 源 色 溫 (color temperature) 演 色 性 (color rendering) 光 度 (luminous intensity) 光 通 量 / 光 束 (luminous flux) 輝 度 (luminance) 照 度 (illuminance) 配 光 曲 線 (luminous intensity distribution curve) 發 光 效 率 燈 具 效 率 常 見 問 題 與 改 善 方 式 眩 光 閃 爍 現 象 照 度 不 足 的 問 題...19 第 三 章 各 種 常 用 人 工 光 源 介 紹 一 般 傳 統 常 見 照 明 光 源 白 熾 燈 鹵 素 燈 螢 光 燈 緊 密 型 螢 光 燈 高 強 度 放 電 燈 (HID) 系 列 複 金 屬 燈 高 壓 鈉 燈...30 I

3 3.2 新 一 代 照 明 光 源 及 安 定 器 LED 燈 冷 陰 極 管 (CCFL) 陶 瓷 複 金 屬 燈 無 電 極 電 磁 感 應 燈...36 第 四 章 學 校 教 室 之 照 明 設 備 選 用 及 設 計 原 則 學 校 的 良 好 照 明 及 設 計 原 則 學 校 良 好 照 明 要 點 學 校 空 間 的 照 明 設 計 原 則 照 明 環 境 之 各 項 指 標 標 準 學 校 主 要 空 間 燈 具 配 置 與 採 用 原 則 教 室 的 燈 具 配 置 與 採 用 原 則 圖 書 館 等 開 放 式 空 間 之 燈 具 配 置 與 控 制 室 外 教 學 場 所 等 燈 具 配 置 與 控 制 學 校 主 要 空 間 之 不 同 燈 具 採 用 建 議 學 校 燈 具 之 採 購 施 工 及 維 護 管 理 學 校 教 室 燈 具 改 善 之 實 際 範 例 教 室 照 明 常 見 缺 失 教 室 照 明 改 善 後 範 例...64 附 錄 1. 教 室 照 明 設 計 參 考 範 例 附 錄 2. 照 度 與 輝 度 的 測 定 附 錄 3. 視 力 保 健 附 錄 4. 照 度 國 家 標 準 (CNS 室 內 工 作 場 所 照 明 ) 附 錄 5. 各 國 照 明 設 備 之 能 源 效 率 規 範 附 錄 6. 參 考 文 獻 II

4 圖 目 錄 圖 2.1 人 眼 視 覺 與 波 長 關 係... 3 圖 2.2 CIE 訂 定 之 明 暗 視 覺 標 準 光 視 效 率 比... 5 圖 2.3 各 種 自 然 光 源 及 人 工 光 源 的 色 溫 對 照... 7 圖 2.4 眼 睛 視 覺 與 輝 度 的 關 係... 9 圖 2.5 半 直 接 照 明 燈 具 可 降 低 教 室 的 輝 度 比 圖 2.6 各 類 型 照 度 計 圖 2.7 測 光 量 各 種 單 位 之 互 相 關 係 圖 2.8 教 室 用 燈 具 之 配 光 曲 線 圖 2.9 室 內 燈 具 的 分 類 與 配 光 圖 2.10 視 覺 角 45 ~85 範 圍 內 須 限 制 光 源 的 輝 度 圖 2.11 教 室 內 因 風 扇 擺 設 位 置 不 當 引 起 的 燈 光 閃 爍 圖 2.12 教 室 內 嵌 入 式 節 能 風 扇 的 應 用 圖 3.1 白 熾 燈 泡 圖 3.2 各 類 型 石 英 鹵 素 燈 泡 圖 3.3 螢 光 燈 管 種 類 圖 3.4 電 子 式 安 定 器 使 用 年 限 圖 3.5 緊 密 型 螢 光 燈 (PL 燈 圓 球 型 及 螺 旋 型 省 電 燈 泡 ) 圖 3.6 HID 光 源 圖 3.7 各 類 型 LED 燈 具 圖 3.8 冷 陰 極 管 的 應 用 圖 3.9 陶 瓷 複 金 屬 燈 與 電 子 式 安 定 器 圖 3.10 無 電 極 電 磁 感 應 燈 圖 4.1 照 明 節 能 改 善 施 行 步 驟 圖 4.2 照 明 指 標 示 意 圖 圖 4.3 使 用 課 桌 燈 作 為 黑 板 燈 圖 4.4 使 用 專 屬 黑 板 燈 圖 4.5 若 天 花 板 過 高 應 加 長 其 吊 桿 圖 4.6 黑 板 燈 具 裝 設 位 置 與 投 光 照 射 角 度 圖 4.7 桌 面 與 燈 具 之 擺 設 相 關 位 置 圖 圖 4.8 容 易 產 生 反 射 光 幕 之 正 反 射 區 圖 4.9 教 室 開 關 配 置 方 式 ( 一 ) 圖 4.10 教 室 開 關 配 置 方 式 ( 二 ) 圖 4.11 教 室 開 關 配 置 方 式 ( 三 ) 圖 4.12 教 室 開 關 配 置 方 式 ( 四 ) 圖 4.13 教 室 開 關 配 置 方 式 ( 五 ) 圖 4.16 圖 書 館 燈 具 配 置 相 關 位 置 圖 圖 4.17 自 然 採 光 運 用 與 晝 光 / 調 光 的 互 補 設 計 III

5 圖 4.18 課 桌 燈 建 議 位 置 圖 圖 4.19 教 室 燈 具 高 度 建 議 位 置 圖 圖 4.20 黑 板 燈 建 議 位 置 圖 圖 4.21 光 源 的 光 束 衰 減 特 性 表 目 錄 表 2.1 電 磁 輻 射 與 光 波 之 波 長 範 圍... 4 表 2.2 不 同 光 源 顏 色 種 類 及 適 用 場 所... 6 表 2.3 螢 光 燈 的 演 色 性 比 較... 8 表 2.4 各 種 光 源 之 輝 度 比 較... 9 表 2.5 教 室 各 部 位 表 面 裝 修 的 反 射 率 建 議 範 圍 表 2.6 一 般 常 用 光 源 的 發 光 效 率 比 較 表 2.7 燈 具 的 眩 光 分 類 表 3.1 白 熾 燈 的 優 缺 點 分 析 表 3.2 鹵 素 燈 的 優 缺 點 分 析 表 3.3 學 校 建 築 物 採 用 電 子 式 安 定 器 之 年 電 費 金 額 表 3.4 電 子 式 及 傳 統 鐵 磁 式 安 定 器 的 優 缺 點 分 析 表 3.5 緊 密 型 螢 光 燈 的 優 缺 點 分 析 表 3.6 常 見 HID 燈 之 特 性 及 用 途 表 3.7 高 壓 水 銀 燈 泡 的 優 缺 點 分 析 表 3.8 複 金 屬 燈 的 優 缺 點 分 析 表 3.9 LED 燈 的 優 缺 點 分 析 表 3.10 傳 統 與 冷 陰 極 管 (CCFL) 緊 急 照 明 燈 具 之 比 較 表 表 3.11 冷 陰 極 管 的 優 缺 點 分 析 表 3.12 陶 瓷 複 金 屬 燈 的 優 缺 點 分 析 表 3.13 無 電 極 電 磁 感 應 燈 的 優 缺 點 分 析 表 4.1 良 好 照 明 之 要 點 表 4.2 材 質 反 射 率 比 較 表 表 4.3 電 腦 模 擬 黑 板 燈 具 較 佳 之 位 置 表 4.4 學 校 各 室 內 空 間 之 照 度 及 演 色 指 數 參 考 表 4.5 各 類 常 見 燈 具 及 採 用 之 區 域 表 4.6 不 同 光 源 最 經 濟 清 掃 的 預 估 時 間 表 4.7 教 室 照 明 缺 失 分 析 表 4.8 學 校 推 行 照 明 改 善 範 例 及 要 點 說 明 IV

6 第 一 章 前 言 本 章 主 要 針 對 本 手 冊 目 的 應 用 範 圍 及 內 容 等 做 說 明, 讓 手 冊 使 用 者 有 一 概 括 性 瞭 解 1.1 手 冊 目 的 原 學 校 教 室 照 明 與 節 能 參 考 手 冊 於 93 年 5 月 份 出 版, 至 今 已 有 7~8 年 之 久, 在 此 期 間 教 育 部 陸 續 辦 理 校 園 節 能 輔 導 計 畫, 發 現 目 前 校 園 的 節 能 減 碳 措 施 皆 以 汰 換 節 能 燈 具 為 優 先 選 擇, 而 過 程 中 遇 到 諸 多 能 源 管 理 人 員 或 總 務 處 負 責 人 員 詢 問 教 室 燈 具 汰 換 方 式 以 及 各 類 新 型 式 之 燈 源 如 LED 燈 無 電 極 電 磁 感 應 燈 等 校 園 應 否 採 用 本 手 冊 延 續 原 93 年 手 冊 之 精 神 以 及 參 考 能 源 局 相 關 節 能 技 術 手 冊 之 內 容 進 行 更 新, 希 望 藉 此 提 供 學 校 相 關 單 位 對 於 照 明 環 境 及 教 室 的 照 明 設 計 之 相 關 基 本 知 識 與 觀 念 作 參 考 本 手 冊 規 劃 提 供 下 列 人 員 參 考 使 用 : 1. 行 政 人 員 教 育 局 ( 處 ) 工 程 輔 導 人 員 : 學 校 總 務 人 員 於 汰 換 教 室 節 能 燈 具 或 校 舍 新 建 工 程 時 之 參 考, 並 提 升 工 程 輔 導 人 員 在 節 能 輔 導 與 節 能 設 計 書 圖 審 查 專 業 素 養 2. 學 校 師 生 : 作 為 學 校 節 能 或 環 境 教 育 之 教 材 使 用, 並 推 廣 新 世 代 照 明 節 能 觀 念 3. 專 業 人 員 及 廠 商 : 照 明 規 劃 設 計 施 工 檢 測 廠 商 等 專 業 人 員, 在 從 事 照 明 設 計 時 可 作 為 參 考 依 據 本 手 冊 撰 寫 過 程 經 由 專 家 諮 詢 會 議 召 集 相 關 領 域 之 專 家 學 者, 另 外 並 邀 請 各 級 學 校 相 關 單 位 之 專 責 人 員 出 席 會 議, 進 行 實 務 經 驗 分 享 及 建 議, 提 供 手 冊 之 編 修 參 考 方 向, 在 此 特 別 感 謝 委 員 及 與 會 人 員 提 供 改 善 之 相 關 意 見, 使 手 冊 內 容 得 以 更 加 完 整 本 手 冊 期 許 透 過 實 際 改 善 範 例 介 紹 照 明 光 源 及 照 明 標 準 規 範 更 新 以 及 執 行 照 明 改 善 工 程 過 程 中 的 節 能 措 施 及 注 意 事 項, 提 供 相 關 人 員 之 照 明 節 能 參 考, 對 於 校 園 環 境 能 進 一 步 落 實 節 能 減 碳 之 行 為 1

7 1.2 手 冊 範 圍 與 內 容 本 手 冊 的 適 用 範 圍 延 續 原 手 冊 精 神, 主 要 以 各 類 型 學 校 ( 國 中 小 高 中 職 大 專 校 院 ) 之 一 般 教 室 照 明 為 主 要 考 量 對 象 另 外, 在 相 關 照 明 技 術 及 相 關 設 計 概 念 說 明 時, 則 涵 蓋 校 園 其 他 常 使 用 空 間 包 括 圖 書 館 禮 堂 活 動 中 心 及 教 職 員 辦 公 室 等, 而 照 明 燈 具 則 以 人 工 燈 源 照 明 及 國 家 所 訂 定 之 相 關 照 明 規 範 的 內 容 更 新 為 主, 並 從 基 本 觀 念 相 關 燈 具 技 術 的 發 展, 到 技 術 應 用 端 等 做 完 整 的 介 紹 在 章 節 安 排 上, 先 說 明 照 明 的 基 本 概 念 與 常 見 名 詞, 再 針 對 目 前 常 見 之 人 工 光 源 教 室 照 明 設 備 選 用 及 設 計 原 則 做 改 善 工 程 之 內 容 介 紹 有 關 各 章 節 重 點 說 明 如 下 : 第 一 章 為 前 言, 說 明 本 手 冊 撰 寫 目 的 手 冊 的 應 用 範 圍 及 內 容 編 排 等 第 二 章 為 照 明 的 基 本 概 念, 主 要 針 對 光 的 基 本 概 念 及 常 見 名 詞, 包 括 光 源 色 溫 演 色 性 輝 度 照 度 配 光 曲 線 燈 具 效 率 及 發 光 效 率 等 概 念 進 行 說 明, 使 總 務 人 員 學 校 師 生 及 其 他 非 專 業 人 員 在 使 用 上 具 有 基 本 概 念 認 知 或 作 為 教 學 題 材 使 用 第 三 章 為 各 種 常 用 人 工 光 源 介 紹, 並 分 為 一 般 傳 統 常 見 光 源 及 新 一 代 照 明 光 源 二 大 類 別 加 以 說 明 第 四 章 為 學 校 教 室 照 明 設 備 選 用 及 設 計 原 則, 提 供 學 校 相 關 人 員 在 照 明 設 備 選 用 及 設 計 時, 對 前 述 各 項 技 術 指 標, 包 含 演 色 性 發 光 效 率 或 照 度 等 的 實 際 應 用 有 一 參 考 依 據, 並 進 一 步 提 供 燈 具 改 善 規 範 驗 收 要 求 及 後 續 維 護 方 式 此 外, 本 手 冊 於 附 件 中, 亦 蒐 集 學 校 照 明 所 需 儀 器 及 相 關 技 術 指 標 之 測 定 方 式, 以 及 我 國 與 國 際 上 相 關 照 明 能 源 效 率 規 範, 俾 使 手 冊 更 具 完 整 性 及 參 考 價 值 2

8 第 二 章 照 明 的 基 本 概 念 本 章 介 紹 照 明 工 程 中 常 見 的 專 有 名 詞 及 計 算 單 位, 其 定 義 與 影 響 應 先 有 概 念 性 的 認 知 才 能 有 效 掌 握 照 明 節 能 改 善 重 點, 進 而 設 計 高 品 質 之 照 明 環 境, 有 助 於 學 校 管 理 人 員 與 照 明 廠 商 間 正 確 溝 通 彼 此 需 求, 進 而 有 效 進 行 照 明 節 能 改 善 工 程 2.1 光 的 基 本 概 念 光 是 電 磁 波 的 一 種 物 理 現 象 與 輻 射 能, 宇 宙 間 隨 時 充 斥 各 種 不 同 頻 率 與 波 長 的 輻 射 能, 這 些 輻 射 能 傳 播 的 速 度 均 相 同, 大 約 為 每 秒 300,000 公 里 當 光 穿 透 眼 睛 時, 被 轉 換 成 為 神 經 的 刺 激 並 產 生 可 看 到 之 感 覺 根 據 經 濟 部 能 源 局 指 出, 目 前 人 類 所 認 識 及 測 量 可 得 的 寬 廣 頻 譜 範 圍 內, 能 夠 為 人 的 肉 眼 所 感 應 而 產 生 視 覺 效 果 的 可 見 光 範 圍 非 常 狹 窄, 僅 為 波 長 介 於 380 nm(nano-meter, 奈 米 )( 紫 色 光 ) (1 奈 米 =10-9 米 ) 至 780 nm( 紅 色 光 ) 的 電 磁 波, 在 此 可 見 光 的 範 圍 內, 眼 睛 對 於 不 同 波 長 的 感 覺 敏 銳 程 度 也 有 所 差 別, 其 中 以 波 長 550 nm 的 黃 綠 光, 對 眼 睛 的 感 受 最 為 明 亮 而 深 刻, 如 圖 2.1 所 示 資 料 來 源 : 經 濟 部 能 源 局 - 照 明 節 能 產 品 應 用 手 冊 圖 2.1 人 眼 視 覺 與 波 長 關 係 故 人 類 的 眼 睛 僅 能 接 收 光 源 所 釋 放 電 磁 波 的 可 見 光 部 分, 人 眼 接 收 這 種 光 波 而 發 生 視 覺, 收 到 760 nm 左 右 波 長 的 光 波, 就 發 生 紅 色 的 視 覺, 依 次 而 為 橙 黃 綠 藍 綠 藍, 到 波 長 最 短 的 紫 色 視 覺, 倘 使 各 種 波 長 都 有, 則 與 太 陽 輻 射 相 似 產 生 白 色 視 覺 電 磁 幅 射 與 光 3

9 波 之 波 長 範 圍 如 表 2.1, 敘 述 分 別 如 下 : 不 可 見 光 (invisible radiation) 為 電 磁 輻 射 中 波 長 小 於 380 nm 的 電 磁 輻 射 包 括 紫 外 線 x 射 線 r 射 線 宇 宙 線, 及 波 長 大 於 780 nm 的 電 磁 輻 射 有 紅 外 線 無 線 電 波 等 至 於 波 長 在 380 nm 以 下 的 部 分 稱 為 紫 外 線 (ultraviolet radiation, UV), 太 陽 輻 射 中 之 紫 外 線 會 被 臭 氧 吸 收, 其 波 長 280 nm 以 下 部 分 則 無 法 到 達 地 上 而 波 長 在 290~320 nm 之 紫 外 線 與 人 類 健 康 較 為 相 關, 又 稱 為 健 康 線 表 2.1 電 磁 輻 射 與 光 波 之 波 長 範 圍 電 磁 幅 射 種 類 波 長 範 圍 無 線 電 波 0.1 m 以 上 紅 外 線 780 nm 以 上 可 見 光 紫 外 線 X 線 γ 線 宇 宙 線 紅 橙 黃 綠 藍 紫 640~780 nm 590~640 nm 550~590 nm 492~550 nm 430~492 nm 380~430 nm 10 nm 以 上,380 nm 以 下 nm 以 上,100 nm 以 下 nm 以 上,0.1 nm 以 下 比 γ 線 更 短 資 料 來 源 : 經 濟 部 能 源 局 - 照 明 節 能 產 品 應 用 手 冊 此 外, 日 本 照 明 學 會 國 際 照 明 委 員 會 (CIE) 等 曾 以 眼 睛 適 應 性 概 念 提 出 分 為 明 視 覺 (photopic vision) 及 暗 視 覺 (scotopic vision) 兩 種, 明 視 覺 主 要 由 人 眼 的 錐 狀 細 胞 依 光 色 素 的 不 同 分 為 三 種 受 器, 分 別 接 收 光 譜 中 的 紅 綠 藍 三 主 色, 人 眼 所 見 的 物 體 顏 色 即 依 此 三 受 器 細 胞 所 接 收 的 光 能 量 相 對 強 度, 組 成 吾 人 所 能 經 驗 的 色 彩 範 圍, 色 彩 視 覺 出 現 在 明 亮 的 狀 況 下, 稱 為 明 視 覺, 若 錐 狀 細 胞 功 能 不 良 會 導 致 色 盲 而 暗 視 覺 則 由 人 類 的 桿 狀 細 胞 主 要 負 責 夜 晚 及 周 邊 視 覺, 4

10 相 對 於 錐 狀 細 胞, 桿 狀 細 胞 對 光 更 為 敏 感, 較 容 易 看 見 微 弱 的 亮 光, 因 此 在 極 低 的 照 度 下, 人 眼 僅 能 依 賴 桿 狀 細 胞, 稱 為 暗 視 覺, 其 無 法 分 辨 顏 色, 故 表 面 看 起 來 僅 有 灰 階 明 暗 的 差 異, 桿 狀 細 胞 的 損 傷 會 導 致 夜 盲 在 明 視 覺 和 暗 視 覺 之 間 的 狀 態 下 錐 狀 與 桿 狀 細 胞 都 發 生 作 用, 稱 為 中 間 視 覺 (Mesopic vision) 此 外, 國 際 照 明 委 員 會 (CIE) 曾 以 亮 度 知 覺 相 同 條 件 下 的 心 理 物 理 測 量 資 料 為 基 礎, 確 認 明 暗 視 覺 光 視 效 率 比 的 標 準, 當 波 長 為 555 nm( 頻 率 為 540 THz)CIE 規 定 明 視 覺 產 生 的 光 視 效 率 最 大, 而 暗 視 覺 則 當 507 nm 處 出 現 最 大 光 視 效 率, 有 關 CIE 所 訂 定 之 標 準 光 視 效 率 如 圖 2.2 資 料 來 源 : 國 際 照 明 委 員 會 (CIE) 圖 2.2 CIE 訂 定 之 明 暗 視 覺 標 準 光 視 效 率 比 2.2 常 見 重 要 名 詞 在 照 明 學 中, 針 對 光 環 境 的 各 種 特 性 與 實 際 的 應 用, 有 許 多 常 見 的 基 本 名 詞, 對 於 這 些 名 詞 概 念 的 理 解, 有 助 於 學 校 或 節 能 專 責 人 員 對 於 光 源 的 認 識 及 相 關 數 值 的 實 作 測 量 上, 有 進 一 步 的 認 知 與 見 解 光 源 物 理 學 上 指 能 發 出 一 定 波 長 範 圍 的 電 磁 波 ( 包 括 可 見 光 與 紫 外 線 紅 外 線 X 光 線 等 不 可 見 光 ) 的 物 體, 通 常 指 能 發 出 可 見 光 的 發 光 體 凡 物 體 自 身 能 發 光 者, 稱 做 光 源, 又 稱 發 光 體, 如 太 陽 恒 星 燈 以 及 燃 燒 著 的 物 質 等 都 是 而 太 陽 恆 星 或 物 體 撞 擊 產 生 的 火 花 屬 5

11 於 自 然 光 源, 另 外 如 蠟 蠋 燈 泡 螢 光 燈 水 銀 燈 LED 燈 等 人 工 製 造 發 出 的 光 則 稱 為 人 工 光 源 這 些 光 源 發 出 的 光 之 顏 色 稱 為 光 源 色, 像 是 燈 泡 的 光 有 偏 黃 的 感 覺, 螢 光 燈 的 光 有 偏 青 白 的 感 覺, 故 不 同 種 類 光 源 其 所 發 出 的 光 顏 色 也 不 同, 一 般 分 成 白 色 黃 色 橙 色 三 大 類 其 中 學 校 教 室 比 較 適 合 選 用 光 源 為 白 色 的 燈 具, 因 為 白 色 光 比 較 有 明 亮 清 晰 的 視 覺 感, 可 以 促 進 學 習 效 果 另 外 白 色 光 源 燈 具 中 尤 以 螢 光 燈 為 最 具 經 濟 性, 則 為 普 遍 學 校 教 室 主 要 採 用 之 照 明 光 源 而 不 同 的 光 源 顏 色 及 燈 具 種 類, 各 有 其 適 用 的 場 所, 如 表 2.2 表 2.2 不 同 光 源 顏 色 種 類 及 適 用 場 所 光 源 顏 色 燈 具 種 類 適 用 場 所 白 色 黃 色 螢 光 燈 省 電 燈 泡 ( 白 光 型 ) 複 金 屬 燈 水 銀 燈 省 電 燈 泡 ( 黃 光 型 ) LED 投 光 燈 等 教 室 圖 書 館 辦 公 室 住 宅 商 店 商 場 道 路 廣 場 公 園 住 宅 商 店 餐 廳 住 宅 商 店 餐 廳 橙 色 高 壓 鈉 燈 道 路 廣 場 公 園 資 料 來 源 : 周 鼎 金 江 哲 銘 - 學 校 教 室 照 明 與 節 能 參 考 手 冊 色 溫 (color temperature) 光 的 顏 色 是 因 光 波 刺 激 而 產 生 之 一 種 視 覺 現 象, 為 人 眼 辨 別 不 同 波 長 光 波 的 一 種 視 覺 特 性, 而 人 工 照 明 也 利 用 不 同 發 光 原 理 而 產 出 各 種 不 同 光 色 之 燈 泡 或 燈 管, 照 明 學 上 以 光 源 所 發 出 的 光 線 顏 色 與 黑 體 在 某 一 絕 對 溫 度 下 輻 射 出 來 的 光 線 顏 色 相 同 時, 便 以 黑 體 當 時 溫 度 稱 為 光 源 的 色 溫 (color temperature), 並 以 絕 對 溫 度 K(Kelvin) 來 表 示 例 如 白 熾 電 燈 泡 的 色 溫 為 2,700 K, 給 人 溫 暖 的 感 覺 ; 中 午 天 光 則 接 近 6,500 K, 明 亮 而 開 朗 ; 色 溫 漸 高, 則 光 線 由 黃 變 白 後 偏 藍 所 以 適 當 選 用 不 同 色 溫 度 之 光 源, 在 空 間 表 現 出 來 之 感 受 就 會 有 所 不 同 在 學 校 教 室 及 辦 公 室 照 明 考 量 方 面, 則 以 採 用 4,500-6,000 K 6

12 的 日 光 燈 管 為 宜, 各 種 自 然 光 源 及 人 工 光 源 的 色 溫 對 照 圖 如 圖 ,000 K 7,000 K 4,500 K 2,000 K 資 料 來 源 : 東 亞 照 明 電 子 型 錄 (2010) 圖 2.3 各 種 自 然 光 源 及 人 工 光 源 的 色 溫 對 照 演 色 性 (color rendering) 光 源 對 於 被 照 物 顏 色 所 呈 現 的 效 果 稱 為 演 色 性 (color rendering), 即 為 物 體 在 燈 光 下 顏 色 與 在 太 陽 光 線 下 作 比 較, 物 體 顏 色 的 逼 真 程 度 另 一 種 定 義 為 物 體 色 彩 與 陰 天 晝 光 下 所 看 見 之 色 彩 相 同 程 度, 稱 為 該 光 源 的 演 色 性 但 由 於 太 陽 光 一 天 中 顏 色 效 果 均 在 改 變, 於 是 以 白 熾 燈 泡 作 比 較 基 準, 稱 為 100%, 相 對 演 色 性 評 價 係 數 (Ra), 評 價 係 數 越 高, 光 源 的 表 現 效 果 越 逼 近 自 然 顏 色 以 學 校 教 室 而 言, 美 術 教 室 實 驗 教 室 服 裝 教 室 烹 飪 教 室 工 藝 教 室 等, 對 於 物 體 顏 色 的 辨 別 要 求 較 高, 故 選 用 照 明 光 源 時, 應 7

13 採 演 色 性 指 數 為 高 者, 而 一 般 教 室 及 學 校 辦 公 室 等, 宜 選 用 較 高 演 色 性 的 燈 管 為 宜 (Ra>80), 有 關 各 光 源 種 類 演 色 性 及 適 用 教 室 種 類, 如 表 2.3 表 2.3 螢 光 燈 的 演 色 性 比 較 光 源 種 類 演 色 性 指 數 [Ra] 適 用 教 室 種 類 自 然 色 94 實 驗 教 室 工 藝 教 室 烹 飪 教 室 美 術 教 室 三 波 長 85 普 通 教 室 音 樂 教 室 晝 光 色 77 普 通 教 室 音 樂 教 室 白 色 63 普 通 教 室 音 樂 教 室 溫 白 色 59 普 通 教 室 音 樂 教 室 資 料 來 源 : 周 鼎 金 江 哲 銘 - 學 校 教 室 照 明 與 節 能 參 考 手 冊 光 度 (luminous intensity) 光 度 (luminous intensity) 為 點 光 源 在 某 方 向 的 光 強, 符 號 為 I, 單 位 是 坎 德 拉 [cd] 光 度 的 定 義 為 光 源 在 這 一 方 向 上 立 體 角 內 發 射 的 光 通 量 與 該 立 體 角 所 得 商 值, 光 度 常 用 於 說 明 光 源 和 照 明 燈 具 發 出 的 光 通 量 在 空 間 各 方 向 或 在 選 定 方 向 上 的 分 佈 密 度 1 坎 德 拉 等 於 1 流 明 每 球 面 度, 而 光 度 單 位 燭 光 大 小 是 根 據 某 溫 度 的 黑 體 光 度 來 定 義, 該 溫 度 的 黑 體 當 作 測 光 一 次 標 準 器 使 用, 任 意 光 源 的 光 度 的 大 小, 只 依 照 與 此 標 準 器 的 直 接 或 間 接 比 較 測 定 而 求 得 而 測 光 時 使 用 眼 睛 比 較 時, 稱 為 視 感 測 光, 使 用 物 理 性 的 受 光 器 比 較 時, 則 稱 為 物 理 測 光 光 通 量 / 光 束 (luminous flux) 在 照 明 工 程 中, 光 通 量 (luminous flux) 為 發 光 源 每 秒 鐘 所 發 出 的 光 能 量 之 總 和, 簡 單 的 說 就 是 發 光 量, 其 說 明 光 源 發 光 能 力 的 基 本 量, 作 為 計 測 光 線 能 量 的 專 有 名 詞, 亦 稱 為 光 束, 依 照 國 際 約 定 的 人 眼 視 覺 特 性 評 價 的 輻 射 通 量 光 通 量 的 單 位 是 流 明, 符 號 為 lm 光 通 量 在 國 際 單 位 制 和 我 國 計 量 單 位 中 是 一 個 導 出 單 位, 而 1 流 明 是 光 8

14 度 為 1 坎 德 拉 的 均 勻 點 光 源 在 1 球 面 度 立 體 角 內 發 出 的 光 通 量 輝 度 (luminance) 一 光 源 或 一 被 照 面 的 輝 度 (luminance) 指 單 位 表 面 在 某 一 方 向 上 的 光 強 度 密 度, 為 人 眼 所 感 知 光 源 或 被 照 面 之 明 亮 程 度, 以 符 號 L 表 示, 其 單 位 為 坎 德 拉 每 平 方 公 尺 [cd/m 2 ] 或 坎 德 拉 每 平 方 公 分 [cd/cm 2 ] 通 常 物 體 的 明 暗 決 定 於 兩 個 因 素 : 物 體 ( 光 源 或 受 照 體 ) 在 指 定 方 向 上 的 投 影 面 積, 決 定 了 物 像 的 大 小, 而 物 體 在 該 方 向 上 的 光 強 則 決 定 了 物 像 上 的 光 通 量 密 度 輝 度 的 基 本 原 理 基 於 前 述 兩 個 因 素 而 來, 如 圖 2.4 所 示 另 外, 有 關 日 常 中 常 見 各 種 類 的 光 源 輝 度 如 表 2.4, 通 常 輝 度 實 用 上 被 用 來 評 估 光 源 或 發 光 點 之 光 亮 與 刺 眼 程 度 資 料 來 源 : 經 濟 部 能 源 局 - 照 明 節 能 產 品 應 用 手 冊 圖 2.4 眼 睛 視 覺 與 輝 度 的 關 係 表 2.4 各 種 光 源 之 輝 度 比 較 光 源 輝 度 (cd/cm 2 ) 太 陽 碳 極 弧 燈 電 泡 鎢 燈 絲 碳 絲 電 泡 電 泡 球 面 電 石 燈 焰 (acetylene 瓦 斯 燈 ) 螢 光 燈 蠟 燭 的 焰 藍 天 資 料 來 源 : 宋 平 生 - 照 明 系 統 與 節 能 160,000 18,000~120, ~ 2, ~ ~ ~

15 由 於 視 覺 輝 度 與 室 內 表 面 裝 修 材 料 反 射 率 有 關, 因 此 教 室 各 部 位 裝 修 面 材 料 的 反 射 率 須 做 適 當 選 擇 表 2.5 為 教 室 各 部 位 表 面 裝 修 的 反 射 率 建 議 範 圍 另 外, 若 使 用 半 直 接 照 明 的 燈 具, 也 可 以 適 當 降 低 教 室 的 輝 度 比, 如 圖 2.5 表 2.5 教 室 各 部 位 表 面 裝 修 的 反 射 率 建 議 範 圍 部 位 天 花 牆 壁 桌 面 地 面 黑 板 反 射 率 70~85% 40~60% 30~35% 15~30% 15~20% 資 料 來 源 : 周 鼎 金 江 哲 銘 - 學 校 教 室 照 明 與 節 能 參 考 手 冊 資 料 來 源 : 周 鼎 金 江 哲 銘 - 學 校 教 室 照 明 與 節 能 參 考 手 冊 圖 2.5 半 直 接 照 明 燈 具 可 降 低 教 室 的 輝 度 比 照 度 (illuminance) 照 度 (illuminance) 是 受 照 射 平 面 上 接 受 的 光 通 量 的 面 密 度, 符 號 為 E, 照 度 單 位 為 勒 克 斯, 符 號 為 Lux 1 勒 克 斯 等 於 1 流 明 的 光 通 量 均 勻 分 佈 在 1 平 方 米 表 面 上 所 產 生 的 照 度, 即 1 Lux=1 lm/m 2 依 據 國 家 標 準 (CNS 12112) 要 求, 每 一 個 不 同 使 用 目 的 的 場 所, 均 有 其 合 適 的 照 度 來 配 合 實 際 需 要, 其 為 一 個 參 考 基 準 值 例 如 一 般 教 師 辦 公 室 的 照 度 約 為 300 Lux, 須 有 閱 讀 需 求 時 則 可 利 用 檯 燈 作 為 局 部 照 明, 以 達 到 所 需 之 照 度 (500 Lux) 而 當 照 度 太 低 時, 容 易 導 致 眼 睛 疲 勞 造 成 近 視, 照 度 太 高 則 過 分 明 亮 刺 眼, 並 形 成 電 力 的 浪 費 為 了 10

16 測 量 被 照 面 上 的 光 亮 程 度, 則 常 採 用 照 度 計 (illuminance meter)( 如 圖 2.6) 利 用 照 度 計, 配 合 不 同 的 使 用 場 所 及 時 機, 能 適 當 達 成 保 護 眼 力 及 節 能 電 力 的 效 果 資 料 來 源 : 泰 菱 電 子 泰 仕 電 子 網 路 電 子 型 錄 圖 2.6 各 類 型 照 度 計 上 述 為 光 學 計 算 上 所 須 之 參 數 稱 為 光 學 參 數, 照 明 工 程 學 上 有 關 光 學 參 數 及 其 單 位 之 關 係 如 圖 2.7 所 示 光 源 照 射 到 物 體 的 光 亮 程 度 為 照 度, 眼 睛 感 受 到 光 源 直 接 的 明 亮 程 度 是 輝 度, 光 源 在 不 同 方 向 的 光 輻 射 能 量 稱 為 光 度, 光 束 光 能 量 會 在 物 體 上 因 透 過 率 反 射 率 吸 收 率 及 物 體 表 面 的 材 質 呈 現 不 同 的 亮 度, 稱 為 亮 度 ( 物 體 表 面 ), 各 個 參 數 間 可 利 用 固 定 比 例 及 公 式 相 互 換 算 ω: 立 體 角 ( 弧 度 )[sr] S': 光 源 之 投 影 面 積 [m 2 ] A: 被 照 面 之 面 積 [m 2 ] ρ: 反 射 率 γ: 光 源 與 被 照 面 間 之 距 離 [m] τ: 透 過 率 資 料 來 源 : 經 濟 部 能 源 局 - 照 明 系 統 與 節 能, 宋 平 生 圖 2.7 測 光 量 各 種 單 位 之 互 相 關 係 11

17 2.2.8 配 光 曲 線 (luminous intensity distribution curve) 任 何 燈 具 在 空 間 各 方 向 上 的 發 光 強 度 都 不 一 樣, 若 將 照 明 燈 具 發 光 強 度 在 空 間 的 分 佈 狀 況 以 數 據 或 圖 形 方 式 記 錄 下 來, 並 以 縱 坐 標 來 表 示 照 明 燈 具 的 光 強 分 佈, 以 坐 標 原 點 為 中 心, 把 各 方 向 上 的 發 光 強 度 標 注 出 來 並 連 接 其 先 端 端 點, 即 形 成 光 強 分 佈 曲 線, 也 叫 配 光 曲 線 (luminous intensity distribution curve) 而 配 光 曲 線 又 分 為 水 平 及 垂 直 面 配 光 曲 線 兩 種, 水 平 配 光 曲 線 都 近 似 圓 形, 故 一 般 配 光 曲 線 通 常 指 的 是 平 均 垂 直 配 光 曲 線 另 外, 通 過 燈 具 軸 線 的 一 個 截 面 上 的 配 光 曲 線, 即 能 說 明 該 燈 具 發 光 強 度 在 空 間 分 佈 的 狀 況, 這 種 配 光 稱 為 對 稱 配 光 ( 適 用 於 教 室 課 桌 燈 具 ), 但 也 有 一 些 燈 具 形 狀 是 不 對 稱 的, 例 如 長 條 形 的 螢 光 燈 具, 需 透 過 燈 具 軸 線 的 幾 個 截 面 上 來 測 量 配 光 曲 線, 才 能 說 明 該 燈 具 的 發 光 強 度 在 空 間 的 分 佈 狀 況, 這 種 配 光 稱 為 非 對 稱 配 光 ( 適 用 於 黑 板 燈 具 ) 故 配 光 曲 線 上 的 每 一 點, 表 示 燈 具 在 該 方 向 上 的 發 光 強 度, 有 關 發 光 強 度 與 配 光 曲 線 關 係 如 圖 2.8 教 室 課 桌 燈 具 黑 板 燈 具 資 料 來 源 : 東 亞 照 明 電 子 型 錄 (2010) 圖 2.8 教 室 用 燈 具 之 配 光 曲 線 發 光 效 率 發 光 效 率 屬 於 一 種 光 源 的 參 數, 為 光 通 量 與 功 率 的 比 值, 單 位 是 (lm/w), 代 表 輸 入 1 W 電 力 所 發 出 多 少 流 明 (lm) 的 光 線 發 光 12

18 效 率 與 光 源 把 能 量 轉 化 為 電 磁 輻 射 的 能 力 以 及 人 眼 感 知 所 發 出 的 輻 射 的 能 力 有 關 另 外, 每 一 消 耗 電 力 輸 出 的 光 源 愈 多, 表 示 發 光 效 率 愈 高, 代 表 越 省 電, 而 發 光 效 率 依 不 同 功 率 大 小 光 源 種 類 及 使 用 情 況 而 有 所 差 異, 而 學 校 可 選 用 高 效 率 之 光 源, 表 2.6 為 一 般 常 用 光 源 的 發 光 效 率 比 較 情 況 表 2.6 一 般 常 用 光 源 的 發 光 效 率 比 較 燈 泡 型 式 品 名 消 耗 電 力 (W) 全 光 發 光 效 率 束 (Lm) (Lm/W) 燈 泡 型 式 品 名 消 耗 電 力 (W) 全 光 發 光 效 率 束 (Lm) (Lm/W) 白 熾 燈 泡 圓 型 螢 光 T8 燈 管 螢 光 T 燈 管 ( 傳 統 型 ) 鹵 素 燈 泡 MR 螢 光 T 燈 管 ( 三 鹵 素 燈 泡 波 長 ) PAR20/PAR 螢 光 T 燈 管 螢 光 PL 燈 管 鹵 素 燈 泡 JVC 螢 光 FTL 燈 管 螢 光 螺 旋 燈 泡 水 銀 燈 泡 螢 光 3U 燈 管 LED 燈 10wx 高 壓 鈉 光 燈 LED 燈 2Wx6 LED 燈 1Wx 高 壓 複 金 屬 燈 資 料 來 源 :philips 億 光 東 亞 照 明 電 子 型 錄 (2010) 燈 具 效 率 燈 具 效 率 又 稱 為 燈 具 光 輸 出 比, 主 要 用 來 評 估 燈 具 之 能 源 效 率, 燈 具 效 率 的 計 算 為 盛 有 光 源 燈 具 所 發 出 之 光 通 量 除 以 燈 具 內 光 源 所 13

19 發 出 光 通 量 的 比 值 經 濟 部 能 源 局 指 出, 照 明 燈 具 是 控 制 光 源 發 出 的 光 輸 出 方 向, 並 對 光 通 量 再 分 配 到 主 要 照 明 環 境 的 裝 置, 其 包 括 光 源 電 源 連 接 的 照 明 用 部 件 與 燈 具 本 體, 若 要 獲 得 舒 適 的 人 工 光 效 環 境, 必 須 適 度 調 整 光 源 輸 出 光 的 投 射 方 向, 因 此 採 用 適 當 的 燈 具 乃 照 明 設 計 的 關 鍵 成 功 因 素 另 外, 根 據 國 際 照 明 委 員 會 (CIE) 建 議, 燈 具 依 光 通 量 於 上 下 空 間 分 佈 及 配 光 比 例 等 分 為 五 類 : 直 接 照 明 半 直 接 照 明 全 般 擴 散 照 明 半 間 接 照 明 及 間 接 照 明 等, 如 圖 直 接 照 明 燈 具 (direct lighting luminaire): 此 類 燈 具 絕 大 部 分 光 通 量 (90-100%) 直 接 投 照 下 方, 所 以 燈 具 的 光 通 量 利 用 率 最 高 2. 半 直 接 照 明 燈 具 (simi-direct lighting luminaire): 這 類 燈 具 大 部 分 光 通 量 (60-90%) 射 向 下 半 球 空 間, 少 部 分 射 向 上 方, 射 向 上 方 的 分 量 將 減 少 照 明 環 境 所 產 生 的 陰 影 的 硬 度 並 改 善 其 各 表 面 的 亮 度 比 3. 全 般 擴 散 照 明 燈 具 (diffused lighting luminaire): 燈 具 向 上 向 下 的 光 通 量 幾 乎 相 同 ( 各 占 40%-60%) 最 常 見 的 是 乳 白 玻 璃 球 形 燈 罩 這 種 燈 具 將 光 線 均 勻 地 投 向 四 面 八 方, 因 此 光 通 利 用 率 較 低 4. 半 間 接 照 明 燈 具 (simi-indirect lighting luminaire): 燈 具 向 下 光 通 占 10%-40%, 它 的 向 下 分 量 往 往 只 用 來 產 生 與 天 棚 相 稱 的 亮 度, 此 分 量 過 多 或 分 配 不 適 當 也 會 產 生 直 接 或 間 接 眩 光 等 一 些 缺 陷 上 面 敞 口 的 半 透 明 罩 屬 於 這 一 類 它 們 主 要 作 為 建 築 裝 飾 照 明, 由 於 大 部 分 光 線 投 向 頂 棚 和 上 部 牆 面, 增 加 了 室 內 的 間 接 光, 光 線 更 為 柔 和 宜 人 5. 間 接 照 明 燈 具 (indirect lighting luminaire): 燈 具 的 小 部 分 光 通 (10% 以 下 ) 向 下 設 計 得 好 時, 全 部 天 棚 成 為 一 個 照 明 光 源, 達 到 柔 和 無 陰 影 的 照 明 效 果, 由 於 燈 具 向 下 光 通 很 14

20 少, 只 要 布 置 合 理, 直 接 眩 光 與 反 射 眩 光 都 很 小 此 類 燈 具 的 光 通 利 用 率 比 前 面 四 種 都 低 資 料 來 源 : 經 濟 部 能 源 局 - 照 明 節 能 產 品 應 用 手 冊 圖 2.9 室 內 燈 具 的 分 類 與 配 光 15

21 2.3 常 見 問 題 與 改 善 方 式 依 經 濟 部 能 源 局 所 提 出, 校 園 教 室 照 明 通 常 因 為 刺 眼 之 眩 光 閃 爍 的 光 線 及 照 度 不 足 等 因 素, 造 成 視 力 衰 退 或 損 害, 以 及 近 視 急 速 上 升 等 問 題, 以 下 針 對 照 明 常 見 問 題, 包 含 眩 光 閃 爍 或 照 度 不 足 等 原 因 及 適 當 控 制 方 法 說 明 如 下 眩 光 眩 光 是 指 視 野 中 由 於 不 適 宜 亮 度 分 佈, 或 在 空 間 或 時 間 上 存 在 極 端 的 亮 度 對 比, 以 致 引 起 視 覺 不 舒 適 和 降 低 物 體 可 見 度 的 視 覺 條 件 在 視 野 中 某 一 局 部 地 方 出 現 過 高 的 亮 度 或 前 後 發 生 過 大 的 亮 度 變 化, 導 致 人 眼 無 法 適 應 的 光 亮 感 覺, 可 能 引 起 視 覺 疲 勞 不 舒 服 或 喪 失 明 視 度 的 情 況 而 眩 光 的 種 類 分 成 以 下 三 種 : 1. 直 接 眩 光 : 眼 睛 直 視 光 源 時 感 到 的 刺 眼 眩 光, 如 直 視 太 陽 或 夜 間 對 方 來 車 車 燈, 閱 讀 時 直 接 看 到 燈 管 的 刺 眼 眩 光 等 2. 反 射 眩 光 : 光 源 投 射 物 件 後, 反 射 至 眼 睛 的 光 線 來 源, 一 般 常 稱 為 反 光, 此 種 眩 光 對 舒 適 度 的 影 響 最 大 3. 對 比 眩 光 : 室 內 主 燈 與 桌 燈 明 暗 對 比 過 大 時, 會 產 生 對 比 眩 光, 這 也 是 只 開 檯 燈 會 帶 來 不 舒 服 感 的 主 因 另 外, 照 明 燈 具 依 燈 具 的 光 學 構 造 及 燈 具 構 造 會 產 生 不 同 眩 光 情 形 共 有 三 個 主 要 種 類, 分 別 為 G1 G2 G3 其 中,G1 為 最 能 限 制 眩 光 的 照 明 燈 具, 而 G2 G3 依 序 對 眩 光 限 制 的 程 度 較 差 教 室 應 依 教 室 內 部 條 件, 選 用 適 當 類 型 的 燈 具, 以 避 免 眩 光 發 生 的 可 能 性, 有 關 燈 具 的 各 種 眩 光 分 類 如 表

22 表 2.7 燈 具 的 眩 光 分 類 分 類 器 具 類 型 示 範 圖 例 構 造 特 徵 G1( 低 眩 光 ) 器 具 1 器 具 2 器 具 3 利 用 百 葉 及 反 射 板 將 燈 管 光 線 完 全 遮 蔽 具 擴 散 形 反 射 板, 燈 罩 是 平 面 狀 乳 白 色 板 將 燈 管 包 覆 具 擴 散 形 反 射 板, 燈 罩 是 箱 型 乳 白 色 板 將 燈 管 包 覆 G1( 低 眩 光 ) 器 具 4 器 具 5 G2( 略 器 具 6 有 眩 光 ) 器 具 7 G3( 眩 器 具 8 光 過 大 ) 器 具 9 G3( 眩 器 具 10 光 過 大 ) 器 具 11 具 鏡 面 反 射 板, 燈 管 縱 向 上 無 法 遮 光, 燈 管 垂 直 方 向 上 的 遮 光 角 較 大 與 燈 具 4 相 同, 反 射 板 是 擴 散 面, 燈 管 間 具 擴 散 性 遮 光 反 射 板, 遮 光 角 較 小 下 面 開 放 構 造, 具 擴 散 反 射 板, 與 燈 具 5 類 似, 燈 管 間 無 遮 光 反 射 板, 燈 管 縱 方 向 上 遮 光 角 較 小 燈 管 具 箱 型 擴 散 板 將 其 全 面 覆 蓋 燈 管 露 出, 燈 管 上 方 無 反 射 板, 兩 燈 管 間 具 擴 散 性 反 射 板 燈 管 裸 露, 燈 管 上 方 具 擴 散 反 射 板, 兼 具 遮 光 板 作 用 燈 管 露 出, 反 射 板 與 天 花 板 面 同 一 面, 兩 燈 管 間 無 遮 光 板 利 用 擴 散 板 在 燈 管 橫 方 向 上 有 遮 光, 在 燈 管 縱 向 上 無 遮 光 資 料 來 源 : 學 校 教 室 照 明 與 節 能 參 考 手 冊 - 周 鼎 金 江 哲 銘 等 (2004) 17

23 故 燈 具 應 用 通 常 會 利 用 格 柵 等 設 備 以 遮 蔽 光 源, 減 少 直 接 眩 光 的 作 用 利 用 其 反 光 罩 透 光 棱 鏡 格 柵 或 散 光 罩 等 可 以 控 制 燈 光 及 照 明 燈 具 的 光 強 分 佈 等 而 反 射 罩 是 燈 具 的 基 本 控 光 部 件, 它 的 反 射 比 越 高, 規 則 反 射 越 強, 控 光 的 能 力 也 越 顯 著, 而 減 少 眩 光 主 要 是 控 制 光 源 在 視 覺 角 45 ~85 範 圍 內 的 輝 度, 如 圖 2.10 資 料 來 源 : 周 鼎 金 江 哲 銘 - 學 校 教 室 照 明 與 節 能 參 考 手 冊 圖 2.10 視 覺 角 45 ~85 範 圍 內 須 限 制 光 源 的 輝 度 閃 爍 現 象 發 光 效 率 與 穩 定 的 發 光 特 性 為 照 明 工 程 中 首 要 的 目 標, 但 由 於 電 壓 變 動 導 致 發 光 不 穩 定 及 閃 爍 現 象, 容 易 造 成 眼 睛 的 疲 勞 與 視 力 的 損 害 另 外, 若 因 負 載 快 速 的 變 動, 使 得 電 壓 快 速 變 化, 會 造 成 燈 具 光 源 閃 爍 而 影 響 視 覺 的 現 象 由 於 我 國 照 明 電 源 為 110/220V 60Hz 系 統, 即 交 流 電 的 頻 率 每 秒 為 60Hz, 表 示 每 秒 鐘 電 流 正 負 極 性 互 換 60 次, 故 每 秒 改 變 電 流 的 方 向 為 60*2=120 次, 反 應 在 燈 管 上 意 即 燈 光 每 秒 有 120 次 的 一 亮 一 暗 閃 動 出 現 而 人 的 眼 睛 對 光 閃 爍 的 識 別 只 能 達 到 每 秒 12 次, 超 過 每 秒 12 次 的 閃 爍, 眼 睛 就 很 難 察 覺 燈 光 的 閃 動, 眼 睛 能 識 別 出 的 稱 為 閃 爍, 眼 睛 無 法 識 別 的, 在 專 業 用 法 上 稱 為 頻 閃 此 外, 學 校 空 間 則 常 因 為 教 室 內 的 風 扇 擺 設 位 置 不 當, 將 吊 扇 葉 片 置 於 光 源 下 造 成 光 干 擾 或 閃 爍 光 影 等 問 題, 如 圖

24 資 料 來 源 : 教 育 部 節 能 減 碳 輔 導 團 計 畫 (2011) 圖 2.11 教 室 內 因 風 扇 擺 設 位 置 不 當 引 起 的 燈 光 閃 爍 根 據 1986 年 英 國 劍 橋 大 學 醫 學 研 究 中 心 指 出, 日 光 燈 的 頻 閃 ( 閃 爍 ) 問 題 會 影 響 人 類 的 眼 睛 及 視 覺 神 經, 長 期 可 能 引 起 視 覺 疲 勞 視 力 下 降 少 年 近 視 及 中 年 老 花 等 改 善 方 式 可 將 傳 統 日 光 燈 每 秒 60~120 次 / 秒 的 低 速 閃 爍 改 用 電 子 式 安 定 器 (20~40kHz), 大 幅 提 高 到 每 秒 數 萬 次, 可 改 善 閃 爍 現 象 另 外, 關 於 教 室 因 風 扇 造 成 的 閃 爍 問 題, 則 可 將 風 扇 置 於 燈 具 上 方, 或 藉 由 吸 頂 式 及 嵌 入 式 節 能 風 扇 來 解 決, 如 圖 2.12 資 料 來 源 : 教 育 部 節 能 減 碳 輔 導 團 計 畫 (2011) 圖 2.12 教 室 內 嵌 入 式 節 能 風 扇 的 應 用 照 度 不 足 的 問 題 若 要 使 精 細 作 業 場 所 照 明 的 品 質 愈 好, 則 照 度 的 要 求 愈 高 雖 然 照 度 的 高 低 是 視 力 的 基 本 條 件, 但 並 非 意 味 著 照 度 愈 大, 對 視 力 愈 有 利 照 度 增 加 視 力 也 增 加, 照 度 低 視 力 也 低, 但 照 度 高 到 某 種 程 度 時, 視 力 即 停 止 增 進, 而 低 於 某 一 限 度 時, 視 力 亦 會 呈 緩 慢 減 退, 長 期 下 19

25 來 會 傷 害 眼 部 的 肌 肉, 造 成 眼 睛 近 視 問 題 因 此 在 教 室 學 習 環 境 中, 為 達 視 力 的 保 健, 要 求 合 宜 的 照 度 非 常 重 要 良 好 的 教 室 照 明 除 了 各 類 教 室 水 平 照 度 ( 如 桌 面 照 度 ) 需 達 標 準 照 度 外, 亦 應 要 求 看 視 目 標 的 垂 直 照 度 ( 如 黑 板 面 照 明 ) 需 達 標 準 照 度 另 外, 經 濟 部 能 源 局 則 提 及, 學 校 的 照 明 系 統 設 計 應 視 不 同 需 求 而 因 地 制 宜, 若 就 教 學 目 地 而 言, 包 含 一 般 教 室 專 業 教 室 講 演 為 主 之 教 學 場 所, 學 生 視 線 方 向 長 時 間 朝 向 黑 板 聽 講, 有 時 需 在 桌 面 上 寫 字 或 閱 讀, 眼 睛 視 線 偏 向 水 平 線 及 其 上 方, 屬 於 上 仰 方 向, 因 此 照 明 品 質 除 照 度 之 充 足 外, 尤 應 著 重 在 眩 光 之 防 制 與 閃 爍 之 降 低, 以 提 供 舒 適 而 穩 定 之 照 明 環 境 另 外, 屬 於 非 講 演 型 之 教 室, 例 如 實 驗 教 室 禮 堂 圖 書 閱 覽 室 製 圖 美 術 工 藝 教 室 辦 公 廳 舍 教 師 研 究 室 等, 通 常 眼 睛 視 線 方 向 長 時 偏 向 水 平 線 及 其 下 方, 屬 俯 角 方 向, 因 此 偏 重 在 閃 爍 之 防 制, 至 於 眩 光 則 僅 剩 下 反 射 眩 光 部 份, 可 以 利 用 桌 面 擺 設 與 採 用 低 反 射 桌 面 材 料 來 降 低, 與 燈 具 種 類 較 無 直 接 關 係 20

26 第 三 章 各 種 常 用 人 工 光 源 介 紹 經 濟 部 能 源 局 指 出, 舉 凡 可 以 發 出 光 線 並 照 耀 周 圍 環 境 提 供 辨 識 的 物 質 均 可 稱 之 光 源, 其 中 又 分 為 自 然 光 源 及 人 工 光 源 而 在 人 工 光 源 方 面, 除 了 燃 燒 燈 例 如 瓦 斯 蠟 燭, 則 包 含 常 用 來 作 為 各 種 環 境 使 用 光 源, 例 如 白 熾 燈 鹵 素 燈 螢 光 燈 管 (Fluorescent lamps) HID 燈 系 列 等, 另 外 則 為 近 年 技 術 極 力 發 展 的 新 一 代 照 明 光 源 如 LED 燈 冷 陰 極 管 (CCFL) 陶 瓷 複 金 屬 燈 及 無 電 極 電 磁 感 應 燈 等 3.1 一 般 傳 統 常 見 照 明 光 源 一 般 傳 統 常 見 之 照 明 光 源 包 含 白 熾 燈 泡 鹵 素 燈 螢 光 燈 緊 密 型 螢 光 燈 高 強 度 放 氣 燈 (HID) 複 金 屬 燈 高 壓 鈉 氣 燈 等, 分 別 說 明 如 下 白 熾 燈 白 熾 燈 又 稱 為 鎢 絲 燈, 如 圖 3.1 白 熾 燈 為 最 早 發 展 成 熟 之 人 工 電 力 光 源, 其 構 造 簡 單, 主 要 利 用 物 體 受 熱 發 光 原 理 發 光, 點 燈 狀 態 的 燈 絲 溫 度 可 達 2,700, 所 以 其 外 殼 也 是 處 於 高 溫 狀 態, 若 遇 到 沾 水 或 急 促 冷 卻 下 可 能 會 產 生 破 裂 情 況 資 料 來 源 : 維 基 百 科 (2011) 圖 3.1 白 熾 燈 泡 白 熾 燈 發 光 效 率 隨 著 光 源 的 瓦 數 提 高 而 增 加, 構 造 簡 單, 不 需 要 複 雜 的 設 備 能 調 光, 由 於 屬 於 點 光 源 故 配 光 上 相 對 容 易, 另 外 具 有 演 色 性 佳 (Ra=100) 的 優 點, 也 因 為 其 光 譜 波 長 分 布 為 連 續 21

27 且 多 分 布 於 長 波 紅 色 光 部 分, 故 對 於 暖 色 系 顏 色 較 好 表 現 但 缺 點 為 發 光 效 率 低, 容 易 產 生 熱 量 而 形 成 冷 氣 負 載, 所 以 像 是 美 國 能 源 政 策 法 案 於 1995 年 10 月 以 後 開 始 執 行 停 售 低 光 效 的 鎢 絲 燈 泡, 而 台 灣 則 由 能 源 局 推 動, 計 畫 於 2012 年 完 成 淘 汰 白 熾 燈 泡 而 由 其 它 省 電 光 源 ( 例 如 E27 燈 頭 的 省 電 燈 泡 或 LED 燈 泡 ) 加 以 取 代, 白 熾 燈 之 優 缺 點 如 表 3.1 表 3.1 白 熾 燈 的 優 缺 點 分 析 優 點 1. 構 造 簡 單, 不 需 要 複 雜 的 設 備 能 調 光 2. 演 色 性 佳 (Ra=100) 3. 不 需 要 安 定 器 4. 屬 點 光 源, 配 光 上 相 對 容 易 5. 在 暖 色 系 顏 色 較 好 表 現 缺 點 1. 瓦 特 數 高, 發 光 效 率 低 2. 輻 射 熱 多 3. 燈 泡 易 產 生 熱 形 成 冷 氣 負 載 4. 壽 命 短 5. 目 前 台 灣 已 計 畫 淘 汰 白 熾 燈 泡 由 其 它 省 電 光 源 替 代 鹵 素 燈 鹵 素 燈 的 形 式 如 圖 3.2 所 示, 主 要 在 鎢 絲 燈 管 內 封 入 惰 性 氣 體 碘 溴 等 鹵 素 物 質, 而 鹵 素 燈 使 用 壽 命 為 一 般 白 熾 燈 泡 之 兩 倍, 但 鹵 素 燈 在 調 暗 情 況 下 無 法 達 到 鹵 鎢 循 環 的 必 要 溫 度 就 會 容 易 生 黑 化 現 象, 故 須 至 少 每 周 開 至 全 亮 數 小 時, 以 利 鹵 鎢 作 用 來 清 潔 燈 壁 其 中, 石 英 鹵 素 燈 則 由 耐 高 溫 的 石 英 管 鎢 絲 鉬 箔 燈 帽 及 內 部 的 高 壓 氬 氣 與 微 量 的 溴 或 碘 等 鹵 素 所 構 成, 其 燈 帽 採 耐 高 溫 (2500 ) 之 黏 著 劑, 此 與 一 般 電 燈 泡 不 同 而 石 英 鹵 素 燈 內 由 於 有 微 量 的 鹵 素 氣 體, 藉 著 鹵 素 循 環 作 用, 減 輕 燈 泡 的 光 衰 及 壽 命 末 期 的 黑 化 現 象, 並 保 持 初 期 的 發 光 效 率 22

28 J 型 鹵 素 燈 泡 PAR 型 鹵 素 燈 泡 JCV 型 鹵 素 燈 泡 QR-111 型 鹵 素 燈 泡 MR16 型 鹵 素 燈 泡 JDR 型 鹵 素 燈 泡 資 料 來 源 : 東 亞 照 明 電 子 型 錄 (2010) 圖 3.2 各 類 型 石 英 鹵 素 燈 泡 一 般 來 說 鹵 素 燈 泡 的 優 點 包 括 亮 度 足 夠 配 光 設 計 容 易 光 衰 小, 壽 命 終 了 時 光 輸 出 仍 達 初 光 束 90% 色 溫 柔 和, 對 於 居 家 或 商 店 賣 場 的 環 境 氣 氛 營 造 大 有 助 益, 但 其 缺 點 為 耗 電 量 高 ( 單 顆 若 為 50W, 每 天 使 用 12 小 時, 具 有 30 顆, 一 年 耗 電 則 逾 6 千 度 ), 並 有 高 溫 高 熱 壽 命 短 等 缺 點, 通 常 於 節 能 燈 具 的 取 代 上 可 由 相 對 應 燈 頭 之 LED 燈 所 取 代 鹵 素 燈 之 優 缺 點 如 表 3.2 表 3.2 鹵 素 燈 的 優 缺 點 分 析 優 點 1. 亮 度 充 足 配 光 設 計 容 易 2. 演 色 性 佳 3. 光 衰 小, 壽 命 終 了 時 光 輸 出 仍 達 初 光 束 90% 4. 色 溫 柔 和, 常 用 於 氣 氛 營 造 及 物 品 展 示 缺 點 1. 耗 電 量 極 高, 已 慢 慢 規 劃 被 LED 等 燈 種 取 代 2. 高 溫 高 熱 易 造 成 空 調 負 荷 與 能 源 浪 費 3. 壽 命 較 短 螢 光 燈 一 螢 光 燈 管 螢 光 燈 即 為 俗 稱 之 日 光 燈, 主 要 為 利 用 管 內 低 壓 水 銀 蒸 氣 放 電 發 出 紫 外 線, 以 激 發 管 壁 上 之 螢 光 物 質 發 出 可 見 光 之 照 明 裝 置 與 一 般 燈 泡 不 大 相 同, 傳 統 式 螢 光 燈 需 要 設 有 安 定 器 及 啟 動 23

29 器 的 配 合 讓 氣 體 發 生 電 離 的 瞬 間 高 壓 螢 光 燈 的 基 本 構 件 為 一 玻 璃 管, 根 據 瓦 數 與 設 計 而 有 不 同 的 管 徑 與 長 度 ; 一 般 學 校 教 室 或 辦 公 室 採 用 光 源 方 面 以 直 型 螢 光 燈 管 居 多, 常 見 螢 光 燈 類 型 有 傳 統 T9 型 T8 型 及 高 頻 三 波 長 螢 光 燈 管 T8 及 T5 等, 如 圖 3.3 傳 統 T9 及 T8 型 燈 管 高 頻 三 波 長 螢 光 燈 管 (T8 T5 型 ) 資 料 來 源 : 東 亞 照 明 電 子 型 錄 (2010),phillips 圖 3.3 螢 光 燈 管 種 類 目 前 螢 光 燈 管 提 供 多 種 色 溫 選 擇, 包 括 4,000K~6,500K 等 依 據 不 同 環 境 需 求 以 購 買, 近 年 來 接 近 太 陽 光 色 之 三 波 長 域 螢 光 燈 管 已 問 市, 三 波 長 陽 光 燈 管 主 要 集 中 了 對 人 類 肉 眼 色 覺 識 別 能 力 最 佳 的 ( 光 的 三 原 色 ) 藍 色 (452nm) 綠 色 (543nm) 紅 色 (611nm) 組 合 的 一 種 高 效 率 演 色 性 佳 的 白 光 色, 適 用 的 場 合 包 括 辦 公 室 商 店 學 校 醫 院 高 級 住 宅 飯 店 照 相 攝 影 百 貨 公 司 銀 行 等 二 安 定 器 安 定 器 在 螢 光 燈 及 高 壓 放 電 燈 中 為 重 要 的 零 組 件 之 一 以 螢 光 燈 管 為 例, 安 定 器 能 提 供 高 壓 以 起 動 點 亮 燈 管, 點 燈 後 再 降 低 電 壓 而 改 以 提 供 燈 管 穩 定 的 工 作 電 流 近 年 則 發 展 電 子 式 安 定 器 以 取 代 傳 統 式 安 定 器 的 缺 陷, 原 理 為 將 60Hz 的 市 電 整 流 濾 波 後 變 成 直 流, 再 利 用 振 盪 原 理 產 生 超 過 30-50kHz 的 高 頻 交 流 電 源, 經 穩 定 電 路 後 供 給 螢 光 燈 管 點 燈 由 於 電 子 式 安 定 器 採 高 頻 點 燈, 故 輸 出 光 波 非 常 穩 定 而 不 易 閃 爍, 對 保 護 視 力 有 所 幫 助, 而 其 體 積 及 損 失 也 大 幅 減 少, 比 起 傳 統 式 安 定 器 可 省 電 25% 以 上 以 學 校 建 築 物 採 用 電 子 式 安 定 器 24

30 的 年 電 費 用 估 算, 如 表 3.3, 經 估 算 結 果, 使 用 T5 型 螢 光 燈 管 搭 配 電 子 式 安 定 器 比 起 T8 型 螢 光 燈 管 搭 配 傳 統 型 安 定 器, 年 省 電 費 約 106,696 元 品 種 T8 型 (40Wx2) + 傳 統 式 安 定 器 T8 型 (40Wx2) + 電 子 式 安 定 器 T5 型 (28Wx2) + 電 子 式 安 定 器 表 3.3 學 校 建 築 物 採 用 電 子 式 安 定 器 之 年 電 費 金 額 消 費 電 力 (W) 年 使 用 時 數 (hr) 年 使 用 度 數 ( 度 ) 年 電 費 ( 元 ) 94 4, , , ,380 99, , ,380 86, ,500 資 料 來 源 : 東 亞 照 明 電 子 型 錄 (2010) 註 : 年 省 電 金 額 是 以 300 盏 燈 具, 一 年 點 燈 4,380 小 時 ( 每 天 採 用 12 小 時 ), 每 度 電 費 以 2.9 元 估 算 (100 年 度 學 校 平 均 單 位 電 價 ) 另 外, 有 關 電 子 式 安 定 器 使 用 年 限 如 圖 3.4 所 示, 以 操 作 溫 度 75, 效 率 90% 的 情 況 下, 使 用 壽 命 為 50,000 小 時 操 作 溫 度 65, 效 率 90% 的 情 況 下, 使 用 壽 命 為 100,000 小 時, 取 平 均 值 約 為 75,000 小 時 一 般 教 室 每 日 使 用 時 數 約 10 小 時, 一 年 上 課 日 數 250 天 計 算, 一 年 使 用 時 數 約 2,500 小 時, 故 電 子 式 安 定 器 可 使 用 10 年 以 上, 以 鐵 磁 式 安 定 器 而 言, 其 為 一 機 械 式 結 構, 使 用 壽 命 較 電 子 式 安 定 器 長, 亦 可 使 用 10 年 以 上 資 料 來 源 : 教 育 部 節 能 減 碳 輔 導 團 計 畫 (2011) 圖 3.4 電 子 式 安 定 器 使 用 年 限 25

31 有 關 電 子 式 安 定 器 與 鐵 磁 式 安 定 器 的 優 缺 點 分 析, 整 理 如 表 3.4 表 3.4 電 子 式 及 傳 統 鐵 磁 式 安 定 器 的 優 缺 點 分 析 類 別 優 點 缺 點 電 子 式 安 定 器 傳 統 式 安 定 器 1. 採 高 頻 點 燈, 輸 出 光 波 非 常 穩 定 而 不 易 閃 爍, 有 助 於 保 護 視 力 2. 體 積 及 損 失 大 幅 減 少, 比 傳 統 式 可 省 電 25% 以 上 3. 雜 音 低 兼 可 調 光 4. 高 功 率 因 數 1. 價 格 便 宜 2. 壽 命 較 電 子 式 安 定 器 長 1. 壽 命 較 傳 統 式 安 定 器 短 2. 售 價 較 傳 統 式 安 定 器 高 3. 瞬 時 及 預 熱 點 燈 有 匹 配 燈 管 的 問 題 1. 低 頻, 產 生 閃 爍 及 雜 音 2. 耗 電 量 較 高 3. 易 發 熱 4. 易 造 成 燈 管 閃 爍 另 外, 雖 然 目 前 電 子 式 安 定 器 已 為 成 熟 的 節 能 產 品, 但 有 幾 點 採 購 規 範 需 要 注 意 : 1. 電 源 端 總 電 流 諧 波 失 真 小 於 15%, 提 高 用 電 品 質 2. 具 燈 管 異 常 檢 知 保 護 功 能, 使 用 時 不 閃 爍 保 護 燈 管 3. 具 併 聯 點 燈 功 能, 一 燈 不 亮 時, 另 一 燈 點 燈 正 常 4. 功 率 因 數 98% 以 上, 提 高 設 備 使 用 率, 經 濟 省 電 5. 燈 具 點 燈 噪 音 20dB 以 下 6. 瞬 時 及 預 熱 點 燈 的 燈 管 匹 配 問 題 7. 選 用 時 需 特 別 注 意 適 用 燈 管 及 功 率 因 數 緊 密 型 螢 光 燈 緊 密 型 螢 光 燈 管 有 PL 燈 省 電 燈 泡 及 螺 旋 型 省 電 燈 泡 等 幾 種 主 要 型 態, 最 早 於 1980 年 推 出 PL 燈 種, 目 前 通 稱 為 PL 螢 光 燈, 緊 密 型 螢 光 燈 主 要 發 光 原 理 與 螢 光 燈 相 同, 為 低 壓 水 銀 放 電 燈, 燈 管 內 部 充 填 水 銀 蒸 氣, 與 少 量 氬 氣 用 以 幫 助 點 燈, 管 壁 內 側 塗 布 一 層 螢 光 粉 ; 點 燈 時 燈 管 兩 側 電 極 加 上 電 壓 而 放 電, 使 氣 26

32 體 中 水 銀 蒸 氣 受 到 激 發 放 出 紫 外 線, 再 激 發 螢 光 粉 而 發 光 另 外, 其 特 性 為 管 徑 較 小, 因 而 縮 小 體 積 燈 管 並 折 成 U 型, 但 由 於 燈 管 彎 折 可 能 導 致 燈 管 內 的 電 子 流 不 順 暢, 而 增 加 燈 管 折 數 也 可 能 產 生 輝 度 提 高 的 問 題 緊 密 型 螢 光 燈 適 用 的 場 所 包 括 一 般 商 場 櫥 窗 餐 廳 旅 館 畫 廊 博 物 館 家 庭 及 辦 公 室 等 之 全 面 照 明 或 輔 助 照 明 等 此 外, 若 將 安 定 器 內 藏 與 螢 光 燈 結 合 在 一 起, 即 為 安 定 器 內 藏 型 螢 光 燈 泡, 俗 稱 省 電 燈 泡, 主 要 是 其 用 電 量 僅 約 為 普 通 燈 泡 之 1/3 而 得 名, 另 外 亦 具 有 重 量 輕 相 同 亮 度 下 瓦 數 低 演 色 性 佳 及 光 衰 低 等, 並 可 直 接 以 E27 燈 帽 汰 換 傳 統 之 白 熾 燈 泡 除 了 圓 球 型 省 電 燈 泡 外, 另 外 螺 旋 型 省 電 燈 泡 則 因 螺 旋 燈 體 的 設 計 而 加 強 其 共 振 發 光 效 率, 並 減 低 燈 管 相 互 遮 蔽 率, 此 外, 市 售 之 螺 旋 燈 大 都 以 電 子 式 安 定 器 的 設 計, 因 此 尚 能 有 效 使 實 際 耗 電 功 率 下 降 及 提 升 發 光 效 率 及 散 熱 效 率 等 而 成 功 大 學 林 憲 德 教 授 則 提 出, 若 以 省 電 燈 泡 圓 球 型 與 螺 旋 型 來 比 較, 前 者 是 在 螺 旋 型 的 燈 管 外 再 加 一 層 玻 璃 外 罩, 會 使 發 光 效 率 有 所 減 損, 如 以 相 同 的 光 亮 度 來 看, 沒 有 玻 璃 罩 的 螺 旋 型 比 圓 球 型 省 電 目 前 常 見 之 緊 密 型 螢 光 燈, 包 括 有 PL 燈 3U 型 圓 球 型 及 螺 旋 型 省 電 燈 泡 等 型 式 如 圖 3.5 所 示 PL 燈 3U 型 圓 球 型 螺 旋 型 資 料 來 源 : 東 亞 照 明 電 子 型 錄 (2010) philips 圖 3.5 緊 密 型 螢 光 燈 (PL 燈 圓 球 型 及 螺 旋 型 省 電 燈 泡 ) 27

33 關 於 緊 密 型 螢 光 燈 之 優 缺 點 分 析 如 表 3.5 表 3.5 緊 密 型 螢 光 燈 的 優 缺 點 分 析 優 點 相 對 於 傳 統 白 熾 燈 泡 : 1. 重 量 輕 且 耗 電 量 僅 約 1/3 2. 發 光 效 率 較 傳 統 燈 泡 高 3. 可 直 接 以 E27 燈 帽 汰 換 傳 統 白 熾 燈 泡 缺 點 1. 發 光 原 理 與 螢 光 燈 相 同, 含 有 水 銀 成 分 2. 頻 繁 開 關 下 容 易 造 成 其 電 子 式 安 定 器 的 損 壞 3. 增 加 燈 管 折 數, 可 能 產 生 輝 度 提 高 高 強 度 放 電 燈 (HID) 系 列 高 強 度 放 氣 燈 (HID) 系 列 包 含 了 水 銀 燈 複 金 屬 燈 高 壓 鈉 燈 低 壓 鈉 燈 等,HID 可 應 用 於 高 天 井 燈 等, 樣 式 如 圖 3.5 據 經 濟 部 能 源 局 指 出,HID 燈 最 大 特 徵 為 發 光 管 單 位 面 積 之 電 力 密 度 在 3 W/cm 2 以 上 之 放 電 燈, 總 光 通 量 較 大, 且 發 光 部 接 近 於 點 光 源, 故 比 較 適 於 高 天 花 板 室 外 等 需 要 高 效 率 照 明 使 用, 有 關 主 要 HID 燈 之 特 性 與 用 途 如 表 3.6 所 示 資 料 來 源 : 東 亞 照 明 電 子 型 錄 (2010) 圖 3.6 HID 光 源 在 HID 燈 中, 其 中 高 壓 水 銀 燈 泡 為 傳 統 常 用 燈 具 的 一 種, 俗 稱 汞 燈, 主 要 利 用 汞 蒸 汽 中 之 放 電 現 象 的 電 氣 發 光 但 由 於 高 壓 水 銀 燈 的 演 色 性 差 發 光 效 率 差 以 及 耗 電 量 大, 目 前 已 被 列 入 漸 減 產 的 名 單, 未 來 則 規 劃 由 複 金 屬 燈 高 壓 鈉 燈 或 LED 燈 等 28

34 取 代, 有 關 高 壓 水 銀 燈 泡 的 優 缺 點 分 析 如 表 3.7 表 3.6 常 見 HID 燈 之 特 性 及 用 途 光 源 種 類 高 壓 水 銀 燈 400W 複 金 屬 燈 400W 高 壓 鈉 燈 400W 發 光 效 率 [lm/w] 色 溫 度 [K] 平 均 演 色 性 指 數 [Ra] 壽 命 [h] 51 5, , , , , ,000 用 途 公 園 廣 場 庭 園 燈 廣 場 體 育 館 高 天 花 板 工 廠 商 店 街 道 路 廣 場 高 天 花 板 工 廠 資 料 來 源 : 經 濟 部 能 源 局 - 照 明 節 能 產 品 應 用 手 冊 表 3.7 高 壓 水 銀 燈 泡 的 優 缺 點 分 析 優 點 1. 使 用 壽 命 長 2. 單 盞 燈 的 光 度 強 3. 光 線 偏 藍 綠 色, 可 運 用 於 自 然 景 觀 照 明, 如 庭 園 街 道 等 缺 點 1. 演 色 性 差 (CRI 約 15~55) 2. 發 光 效 率 不 高 ( 約 50~60lm/w) 3. 不 適 用 於 開 關 頻 繁 的 場 所 4. 關 閉 後, 須 有 啟 動 時 間 5. 耗 電 量 大, 目 前 被 列 入 減 產 名 單 複 金 屬 燈 複 金 屬 燈 亦 稱 為 金 屬 鹵 化 物 燈, 是 目 前 HID 燈 系 列 中 較 為 被 廣 泛 採 用 之 光 源 複 金 屬 燈 主 要 為 高 壓 水 銀 燈 添 加 鹵 化 金 屬, 可 以 依 照 不 同 用 途 變 換 適 合 之 光 能 分 布, 除 了 可 以 常 使 用 在 一 般 室 外 照 明 外, 並 可 作 為 複 寫, 光 化 學, 植 物 育 成 及 漁 業 用 等 多 元 用 途 的 光 源 另 外, 清 光 型 的 複 金 屬 燈 可 以 提 供 較 大 的 光 輸 出 量, 適 用 於 具 有 控 光 設 計 之 燈 具, 而 螢 光 型 燈 泡 則 可 提 供 較 均 勻 亮 度 及 較 暖 光 色, 所 塑 造 的 光 影 效 果 亦 較 柔 和, 應 用 鋁 反 射 塗 層 可 製 成 PAR 燈, 提 供 為 投 射 照 明 用 光 源 複 金 屬 燈 的 優 點 包 括 有 光 色 自 然 ( 色 溫 從 3,200K 到 29

35 4,000K, 演 色 性 可 以 從 65 到 70) 瓦 特 數 從 32~2,000W, 光 束 從 2,000~210,000 流 明 之 寬 廣 範 圍, 故 包 含 許 多 室 內 室 外 各 種 場 所 都 能 適 用, 例 如 一 般 賣 場 百 貨 公 司 辦 公 大 樓 商 業 空 間 之 基 本 與 重 點 照 明 展 覽 館 體 育 館 室 內 外 運 動 場 戶 外 投 光 照 明 建 築 景 觀 照 明 停 車 場 照 明 等, 其 優 缺 點 分 析 如 表 3.8 表 3.8 複 金 屬 燈 的 優 缺 點 分 析 優 點 1. 發 光 效 率 佳 2. 色 溫 從 3,200K 到 4,000K, 瓦 特 數 從 32~2,000W, 光 束 從 2,000~210,000 流 明, 可 適 用 於 各 種 室 內 外 場 所 之 基 本 及 重 點 照 明 缺 點 1. 較 長 的 熱 起 動 時 間 2. 有 音 頻 共 振 特 性, 使 其 弧 光 輸 出 閃 爍 及 色 溫 改 變 情 形 3. 燈 具 及 燈 泡 價 格 較 為 昂 貴 高 壓 鈉 燈 高 壓 鈉 燈 亦 為 目 前 HID 燈 系 列 中 最 常 採 用 光 源 之 一 高 壓 鈉 燈 的 發 光 管 為 鋁 陶 製 品, 故 較 不 受 高 壓 鈉 氣 所 侵 蝕 高 壓 鈉 燈 的 色 溫 約 為 2,100K, 燈 光 為 黃 色, 藉 由 改 善 後 高 壓 鈉 燈 演 色 性 可 達 Ra=60~85 左 右 另 外 發 光 效 率 則 約 在 100~150lm/W 之 間 高 壓 鈉 燈 的 硬 質 玻 璃 外 管 多 為 清 光 型, 管 內 抽 成 真 空, 而 發 光 管 由 半 透 明 之 複 結 晶 氧 化 鋁 所 製 成, 管 內 除 金 屬 鈉 外, 還 充 入 水 銀 氙 氣 (Xe), 或 以 氖 氬 混 合 氣 取 代 氙 氣 高 壓 鈉 燈 的 適 用 場 所 包 括 街 道 隧 道 高 速 公 路 交 流 道 公 園 工 廠 停 車 場 運 動 場 植 物 栽 培 及 戶 外 投 光 照 明 據 經 濟 部 能 源 局 指 出, 目 前 最 常 用 之 高 壓 鈉 燈 種 類 則 有 以 下 三 種 : 1. 標 準 型 : 演 色 性 差, 平 均 演 色 指 數 只 有 22, 色 溫 1,900~2,100K 由 於 壽 命 長 (24,000 hrs) 光 效 高 (125~150 lm/w), 主 要 用 於 停 車 場 街 道 建 築 景 觀 等 戶 外 照 明, 以 及 對 演 色 性 較 不 注 重 的 工 廠 與 儲 藏 空 間 ; 又 因 金 黃 光 30

36 色 對 眼 睛 較 為 舒 適, 也 常 被 用 於 高 速 公 路 等 2. 演 色 改 良 型 : 主 要 為 增 加 鈉 氣 氣 壓 以 增 加 其 光 譜 紅 色 區 域 的 輻 射, 平 均 演 色 指 數 提 高 至 60~70, 色 溫 2,500K, 但 壽 命 與 光 效 則 低 於 標 準 型 3. 白 色 高 壓 鈉 燈 : 色 溫 約 為 2,700~2,800K, 演 色 指 數 約 為 70 室 內 常 用 瓦 數 有 W 白 色 高 壓 鈉 燈 光 效 及 燈 源 壽 命 皆 較 白 熾 燈 系 光 源 為 佳, 可 用 以 取 代 原 白 熾 光 源 的 用 途 3.2 新 一 代 照 明 光 源 及 安 定 器 新 一 代 照 明 光 源 主 要 包 括 LED 燈 冷 陰 極 管 (CCFL) 陶 瓷 複 金 屬 燈 無 電 極 電 磁 感 應 燈 基 本 概 念 及 說 明, 提 供 相 關 人 員 在 實 作 上 有 一 參 考 LED 燈 LED 燈 主 要 利 用 半 導 體 PN 接 合 面 發 光 原 理 製 成, 最 先 發 展 為 弘 光 LED 燈 並 於 1964 年 成 功 製 成, 而 後 一 直 至 1994 年 則 由 日 本 Nichia 公 司 陸 續 成 功 開 發 出 綠 色 藍 色 及 白 光 LED, 如 圖 3.7 在 LED 將 微 小 半 導 體 晶 片 封 裝 在 環 氧 樹 脂 物 中, 當 兩 端 加 上 順 向 電 壓 使 電 子 經 過 晶 片 時, 電 子 便 會 移 動 至 電 洞 區 域 並 與 之 複 合 進 而 産 生 光 子, 因 為 其 能 量 分 佈 在 可 見 光 的 頻 譜 範 圍 內, 以 藍 色 光 紫 色 光 攜 帶 的 能 量 最 多 而 呈 現 白 光 偏 藍 的 顏 色, 不 同 的 半 導 體 材 料 具 有 不 同 的 能 帶 隙, 故 能 發 出 不 同 顔 色 的 光, 若 複 利 用 不 同 螢 光 粉 可 將 光 顏 色 轉 便 成 演 色 性 更 高 且 更 舒 適 的 色 光 LED 燈 優 異 的 特 性 包 括 省 電 耐 震 動, 回 應 速 度 快 冷 光 源 壽 命 長 可 降 低 燈 具 維 護 費 用, 另 外, 由 於 LED 屬 於 爲 固 體 發 光 體, 不 含 水 銀 等 危 害 健 康 物 質, 另 因 體 積 小, 可 便 於 發 展 輕 便 薄 短 小 型 照 明 産 品 所 以, 目 前 LED 光 源 被 廣 泛 用 於 日 常 生 活 中, 例 如 家 用 電 器 電 話 機 車 用 電 子 各 類 指 示 燈 及 信 號 燈 顯 示 31

37 螢 幕 及 戶 外 景 觀 照 明 等 尤 其 LED 之 節 電 效 果 極 被 看 好, 據 經 濟 部 能 源 局 指 出, 單 顆 LED 功 率 自 小 瓦 數 50 mw 至 大 瓦 數 1 W 以 上, 而 在 同 樣 照 明 效 果 下, 用 電 量 僅 為 白 熾 燈 泡 的 1/8, 螢 光 燈 管 的 1/2, 未 來 可 能 成 為 市 場 主 流 之 照 明 光 源 資 料 來 源 : 東 亞 照 明 電 子 型 錄 (2010) 圖 3.7 各 類 型 LED 燈 具 但 目 前 LED 也 有 許 多 亟 待 解 決 的 問 題, 包 括 色 溫 度 頻 譜 散 熱 處 理 光 源 衰 減 以 及 價 格 相 較 傳 統 光 源 還 是 昂 貴 許 多 等, 也 尚 未 有 統 一 規 範 及 照 明 評 估 標 準, 故 目 前 LED 燈 主 要 還 是 以 光 色 照 明 戶 外 空 間 照 明 或 特 殊 照 明 爲 主, 待 未 來 相 關 技 術 及 價 格 有 所 突 破 時 可 期 更 進 一 步 擴 展 到 一 般 照 明 領 域 中 關 於 LED 燈 之 優 缺 點 分 析 如 表 3.9 表 3.9 LED 燈 的 優 缺 點 分 析 優 點 1. 發 光 效 率 佳, 同 樣 照 明 效 果 下, 用 電 量 僅 為 白 熾 燈 泡 的 1/8, 螢 光 燈 管 的 1/2 2. 屬 於 冷 光 源 且 壽 命 長, 可 降 低 燈 具 維 護 費 用 3. 屬 固 體 發 光 體, 不 含 水 銀 等 危 害 健 康 物 質 4. 體 積 小, 便 於 發 展 輕 便 薄 短 小 型 之 照 明 産 品 缺 點 1. 電 路 元 件 之 散 熱 處 理 問 題 2. LED 晶 體 之 光 源 衰 減 問 題 3. 價 格 相 較 一 般 傳 統 光 源 昂 貴 4. 室 內 燈 具 設 備 目 前 尚 未 有 統 一 規 範 及 照 明 評 估 標 準 5. 近 年 技 術 發 展 快 速, 但 市 場 上 產 品 品 質 參 差 不 齊 32

38 3.2.2 冷 陰 極 管 (CCFL) 冷 陰 極 管 (CCFL) 也 是 目 前 常 見 的 省 電 光 源 之 一, 其 應 用 包 含 一 般 螢 幕 之 背 光 源 逃 生 指 示 燈 及 省 電 燈 泡 等, 如 圖 3.8 應 用 於 螢 光 燈 管 中 則 主 要 在 燈 管 內 封 入 微 量 水 銀 與 惰 性 氣 體, 當 加 高 壓 時 氣 體 電 離 並 被 電 子 衝 擊 而 產 生 紫 外 線 光, 並 激 勵 內 部 磷 光 粉 塗 層 而 産 生 可 見, 屬 於 低 壓 水 銀 放 電 燈 另 因 冷 陰 極 燈 管 不 使 用 燈 絲, 故 無 燈 絲 燒 斷 或 摔 斷 問 題, 因 此 有 較 為 可 靠 使 用 壽 命, 長 可 達 50,000~70,000 hrs, 此 外 具 備 低 發 熱 量 容 易 調 光 而 變 化 亮 度 另 外 可 以 引 導 至 燈 具 的 輕 薄 短 小 化 等 優 點 資 料 來 源 : 威 力 盟 電 子 型 錄 (2010) 圖 3.8 冷 陰 極 管 的 應 用 由 於 冷 陰 極 管 具 有 安 定 的 光 譜 分 佈, 適 用 於 掃 描 器 傳 真 機 彩 色 系 統 的 光 源 車 用 電 子 照 明 超 薄 型 燈 箱 指 示 照 明 室 內 裝 飾 用 照 明 及 其 它 各 種 顯 示 器 用 光 源 惟 冷 陰 極 管 可 能 的 燈 管 易 破 碎, 故 需 要 考 量 有 較 完 整 的 外 殼 保 護 及 適 當 設 置 的 地 點 為 佳, 關 於 傳 統 及 冷 陰 極 管 的 緊 急 照 明 燈 比 較 如 表 3.10 表 3.10 傳 統 與 冷 陰 極 管 (CCFL) 緊 急 照 明 燈 具 之 比 較 表 項 目 傳 統 緊 急 出 口 照 明 燈 具 CCFL 緊 急 出 口 照 明 燈 具 消 耗 功 率 60W 40W 17W 18W 12W 6.6W 輸 入 電 壓 110V/220V 90V~265V 共 用 電 子 式 安 定 器 燈 管 壽 命 3,000hrs~7,500hrs 50,000hrs( 亮 度 衰 減 50%) 厚 度 5 cm~10 cm 2-3 cm 維 修 須 年 固 定 更 換 燈 管 近 乎 免 維 修 電 池 使 用 鉛 酸 電 池 2 年 須 更 換 鎳 氫 電 池 壽 命 達 3-5 年 以 上 資 料 來 源 : 經 濟 部 能 源 局 - 照 明 節 能 產 品 應 用 手 冊 33

39 關 於 冷 陰 極 管 之 優 缺 點 分 析 如 表 3.11 表 3.11 冷 陰 極 管 的 優 缺 點 分 析 優 點 1. 燈 管 壽 命 長, 可 達 50,000~70,000 小 時 2. 低 發 熱 量 3. 可 調 光 而 變 化 亮 度 4. 可 發 展 輕 薄 短 小 化 之 燈 具 缺 點 1. 含 有 微 量 水 銀 等 有 害 氣 體 2. 燈 管 易 粹, 需 考 量 較 完 整 之 外 殼 保 護 及 設 置 地 點 3. 輝 度 較 高 4. 價 格 相 較 一 般 傳 統 燈 具 高 陶 瓷 複 金 屬 燈 陶 瓷 複 金 屬 燈 的 發 展 主 要 係 為 結 合 複 金 屬 燈 的 良 好 光 色 性 能 和 鈉 燈 的 高 發 光 效 率 特 質, 近 年 則 發 展 以 多 種 金 屬 鹵 化 物 與 陶 瓷 燒 結 而 成 放 電 管, 特 性 為 光 色 穩 定, 不 會 造 成 色 差, 為 辦 公 大 樓 之 公 共 空 間 及 商 業 空 間 等 基 本 照 明 與 重 點 照 明 的 主 要 光 源 之 一 若 以 150W 雙 頭 陶 瓷 複 金 屬 燈 為 例, 於 點 燈 2,000 小 時 後 光 束 維 持 率 超 過 90%, 平 均 額 定 壽 命 達 15,000 小 時, 為 傳 統 石 英 內 管 (MQI, HQI, MHN) 壽 命 的 2.5 倍 長, 發 光 效 率 則 可 高 達 95lm/W 以 上 通 常 適 用 於 需 要 長 時 間 點 燈 的 場 所, 例 如 零 售 賣 場 服 飾 店 或 公 開 展 示 中 心 等, 另 外 單 頭 插 入 型 式 也 因 體 積 小 亮 度 高 無 點 燈 方 向 限 制, 則 適 合 於 搭 配 精 巧 燈 具, 運 用 於 屋 外 庭 園 壁 燈 步 道 燈 及 建 築 物 外 觀 重 點 照 明 等, 可 節 省 電 費 外 亦 減 低 了 更 換 燈 管 所 需 龐 大 費 用 成 本, 此 外, 陶 瓷 複 金 屬 燈 可 搭 配 許 多 傳 統 型 式 包 括 MR16 型 PAR 型 TC 及 T 型 等 可 便 於 取 代 傳 統 燈 具 如 鹵 素 燈 複 金 屬 燈 等 有 關 陶 瓷 複 金 屬 燈 與 其 適 用 之 電 子 式 安 定 器 如 圖

40 MR16 型 陶 瓷 複 金 屬 燈, 高 演 色 性, 高 發 光 效 率, 適 用 20~35W, 可 取 代 原 鹵 素 燈 50~75W PAR 型 陶 瓷 複 金 屬 燈, 高 演 色 性, 高 發 光 效 率, 適 用 20~70W, 可 取 代 原 鹵 素 燈 50~150W, TC,T 型 陶 瓷 複 金 屬 燈, 高 演 色 性, 高 發 光 效 率, 適 用 20~150W, 可 取 代 原 複 金 屬 燈 70~300W HID 光 源 用 電 子 式 安 定 器, 適 用 20~150W 複 金 屬 石 英 陶 瓷 燈 等 資 料 來 源 : 經 濟 部 能 源 局 - 照 明 節 能 產 品 應 用 手 冊 圖 3.9 陶 瓷 複 金 屬 燈 與 電 子 式 安 定 器 另 外, 相 對 石 英 複 金 屬 燈, 陶 瓷 複 金 屬 燈 的 電 弧 管 可 工 作 在 更 高 的 溫 度, 產 生 更 好 的 演 色 性 與 更 高 的 發 光 效 率 而 陶 瓷 複 金 屬 燈 的 電 弧 管 管 壁 溫 度 可 以 達 到 1,150 度, 而 石 英 複 金 屬 燈 的 電 弧 管 管 壁 溫 度 只 能 達 到 800 度 左 右, 所 以 陶 瓷 複 金 屬 燈 的 演 色 性 亦 遠 優 於 石 英 複 金 屬 燈 另 外, 相 較 於 鹵 素 燈 和 白 熾 燈 雖 具 有 優 秀 的 演 色 性, 但 熱 能 散 失 嚴 重 壽 命 較 短, 而 陶 瓷 複 金 屬 燈 的 光 效 較 鹵 素 燈 白 熾 燈 提 升 外, 光 色 性 能 亦 優 於 石 英 複 金 屬 燈 關 於 陶 瓷 複 金 屬 燈 之 優 缺 點 分 析 如 表 3.12 表 3.12 陶 瓷 複 金 屬 燈 的 優 缺 點 分 析 優 點 1. 結 合 複 金 屬 燈 的 良 好 光 色 性 能 和 鈉 燈 的 高 發 光 效 率 特 質 2. 光 色 穩 定 而 色 差 小 3. 發 光 效 率 高, 可 達 lm/w 4. 可 取 代 鹵 素 投 光 燈 或 庭 園 水 銀 燈 缺 點 1. 技 術 在 發 展 階 段, 價 格 較 傳 統 燈 具 偏 高, 學 校 於 安 裝 時 有 預 算 之 考 量 2. 散 熱 問 題 3. 較 適 用 於 小 區 域 性 的 照 明 35

41 3.2.4 無 電 極 電 磁 感 應 燈 無 電 極 電 磁 感 應 燈 為 綜 合 電 子 學 電 磁 學 氣 體 電 漿 學 材 料 學 等 領 域 所 研 製 開 發 的 新 一 代 照 明 產 品, 如 圖 3.10 一 般 傳 統 光 源 的 使 用 壽 命 很 大 程 度 取 決 於 玻 璃 殼 內 的 電 極, 電 極 材 料 在 電 場 的 作 用 下 會 產 生 衰 老 與 玻 璃 殼 發 黑 等 情 況, 故 傳 統 光 源 的 使 用 壽 命 難 以 提 高 無 電 極 電 磁 感 應 燈 主 要 藉 由 高 頻 感 應 磁 場 方 式 將 能 量 耦 合 到 燈 泡 內, 使 燈 泡 內 的 氣 體 雪 崩 電 離 形 成 電 漿 進 而 激 發 氣 體, 當 原 子 返 回 基 態 時 自 體 輻 射 發 出 紫 外 線, 激 發 燈 泡 內 壁 的 螢 光 粉 而 發 出 可 見 光 資 料 來 源 : 經 濟 部 能 源 局 - 照 明 節 能 產 品 應 用 手 冊 上 一 無 電 極 燈 產 品 型 錄 圖 3.10 無 電 極 電 磁 感 應 燈 無 電 極 電 磁 感 應 燈 如 在 設 計 額 定 功 率 範 圍 之 內, 採 用 符 合 溫 度 之 零 組 件 濕 度 及 耐 壓 特 性 相 關 要 求 良 好 散 熱 環 境 等, 其 優 點 為 壽 命 極 長, 整 體 系 統 壽 命 相 當 於 普 通 節 能 燈 具 的 10~15 倍, 甚 至 可 長 達 6 萬 ~10 萬 小 時 另 外, 由 於 無 電 極 電 磁 感 應 燈 工 作 頻 率 達 250 khz 左 右, 可 以 減 少 閃 爍 發 生, 達 到 一 定 之 視 力 保 護 效 果 而 無 電 極 電 磁 感 應 燈 大 多 功 率 因 數 達 0.99, 可 減 少 輸 配 電 設 備 的 投 資 演 色 指 數 可 達 80 以 上, 有 利 於 提 高 事 物 顏 色 的 解 析 度, 而 由 於 無 電 極 電 磁 感 應 燈 額 定 功 率 則 可 以 從 70~400 W, 所 以 一 般 可 應 用 於 商 場 學 校 或 一 般 家 庭 的 各 種 室 內 外 場 合 中 由 於 高 頻 無 電 極 電 磁 感 應 燈 採 高 頻 點 燈, 其 電 磁 干 擾 可 能 會 36

42 對 鄰 近 其 他 用 電 設 備 或 無 線 電 通 信 會 構 成 威 脅, 所 以 電 磁 相 容 (EMC) 亦 為 無 電 極 電 磁 感 應 燈 技 術 驗 證 上 的 核 心 議 題, 除 了 須 要 求 燈 管 在 環 境 中 具 抵 抗 外 來 電 磁 干 擾 能 力 (EMS), 另 外 則 須 要 求 燈 管 對 處 於 同 一 電 磁 環 境 內 的 其 他 裝 置 不 產 生 超 過 規 定 限 度 的 電 磁 干 擾 (EMI), 並 符 合 各 國 對 於 EMC 標 準 的 規 定 參 考 無 電 極 電 磁 感 應 燈 的 技 術 發 展 價 格 光 源 特 性 及 國 內 外 建 置 經 驗, 無 電 極 電 磁 感 應 燈 在 採 用 上 可 優 先 應 用 於 路 燈 廠 房 燈 隧 道 燈 室 內 外 投 光 燈 及 景 觀 燈 等, 尤 其 一 般 位 於 較 高 較 難 以 維 護 或 清 洗 之 場 所 可 較 具 其 經 濟 效 益 有 關 無 電 極 電 磁 感 應 燈 之 優 缺 點 分 析 如 表 3.13 表 3.13 無 電 極 電 磁 感 應 燈 的 優 缺 點 分 析 優 點 1. 壽 命 長, 整 體 系 統 達 數 萬 小 時 2. 低 閃 爍 3. 功 率 因 數 可 達 演 色 性 可 達 80 以 上 缺 點 1. 電 磁 干 擾 可 能 會 對 鄰 近 其 他 用 電 設 備 或 無 線 電 通 信 易 有 一 定 影 響 2. 後 續 之 維 護 保 養 作 業 可 能 較 為 困 難 3. 技 術 發 展 中 費 用 相 對 較 高 37

43 第 四 章 學 校 教 室 之 照 明 設 備 選 用 及 設 計 原 則 行 政 院 於 100 年 5 月 核 定 政 府 機 關 及 學 校 四 省 ( 省 電 省 油 省 水 省 紙 ) 專 案 計 畫, 對 於 每 年 度 辦 理 之 機 關 學 校 執 行 成 效 評 鑑 考 核 項 目, 擴 大 為 省 電 省 油 省 水 省 紙 4 項 ; 然 而, 考 量 目 前 中 小 學 學 童 視 力 尚 在 發 育, 國 中 小 學 校 每 年 用 電 量 以 不 成 長 為 原 則 而 在 CNS 照 度 標 準 中, 教 室 和 辦 公 室 之 照 度 也 提 高 至 500 Lux, 以 維 護 學 童 視 力 發 育 為 第 一 優 先 考 量 之 目 標, 期 望 能 在 學 童 視 力 和 節 能 減 碳 中 取 得 平 衡, 為 下 一 代 學 童 的 視 力 保 健 與 永 續 校 園 發 展 共 同 努 力, 期 許 學 童 們 有 一 個 健 康 舒 適 節 能 的 學 習 環 境 學 校 教 室 之 照 明 設 計, 其 目 的 在 於 能 讓 學 生 迅 速 辨 識 出 書 籍 筆 記 本 及 黑 板 上 的 文 字 及 圖 形, 使 學 生 們 提 高 學 習 的 效 果, 同 時 確 保 眼 睛 的 健 康 一 般 設 計 教 室 照 明 環 境 之 目 標 為 : 1. 學 生 方 面 : 在 舒 適 與 明 亮 的 環 境 中 提 高 學 習 效 果, 以 減 少 眼 睛 疲 勞, 確 保 視 力 健 康 2. 教 師 方 面 : 足 以 判 別 學 生 臉 部 表 情, 在 舒 服 而 無 眩 光 的 教 學 環 境 中 愉 快 地 授 課, 使 學 生 易 於 了 解, 確 實 獲 得 教 學 效 果 3. 學 校 管 理 方 面 : 提 供 合 理 而 高 品 質 的 教 室 照 明 環 境, 並 兼 顧 容 易 維 修 與 清 潔 的 需 要, 達 到 經 濟 而 節 約 電 費 的 目 標 為 協 助 各 級 學 校 之 總 務 人 員, 能 夠 獲 得 正 確 的 照 明 節 能 改 善 觀 念, 在 進 行 照 明 節 能 改 善 工 程 或 新 建 物 在 規 劃 設 計 時 之 參 考 依 據, 建 立 有 關 教 室 汰 換 高 效 率 節 能 燈 具 之 施 行 步 驟 ( 如 圖 4.1): 38

44 執 行 步 驟 查 核 要 點 檢 討 教 室 照 明 環 境 是 否 需 要 改 善 教 室 照 明 燈 具 老 舊 且 已 使 用 超 過 五 年 以 上 天 氣 良 好 且 室 內 熄 燈 後, 自 然 採 光 平 均 照 度 低 於 300 Lux 陰 天 或 晚 上 時 段, 教 室 桌 面 平 均 照 度 低 於 500 Lux 照 明 分 佈 不 均 課 桌 燈 無 鏡 面 反 射 板 或 無 隔 柵 遮 蔽 眩 光 無 黑 板 燈 具 燈 具 配 置 不 正 確 擬 定 教 室 照 明 改 善 計 畫 包 括 教 室 照 明 現 況 分 析 燈 具 老 舊 情 形 改 善 教 室 間 數 統 計 與 預 估 改 善 經 費 等 編 列 或 申 請 補 助 經 費 辦 理 改 善 自 行 編 列 預 算 或 申 請 教 育 部 校 園 環 境 安 全 衛 生 計 畫 等 委 託 專 業 技 師 擬 定 施 工 圖 說 擬 定 招 標 文 件 辦 理 工 程 發 包 委 託 專 業 技 師 或 建 築 師 進 行 現 勘 檢 測 與 改 善 施 工 圖 說 繪 製, 可 參 考 本 手 冊 之 施 工 規 範 辦 理 依 採 購 法 相 關 規 定 辦 理 招 標 作 業 工 程 施 工 施 工 期 間 應 盡 量 避 開 上 課 時 段, 施 工 器 具 與 新 舊 燈 具 備 品 之 堆 置 應 設 置 專 門 儲 藏 空 間, 以 免 學 童 靠 近 與 嬉 戲 而 產 生 危 險 完 工 驗 收 完 工 檢 驗 除 檢 核 改 善 項 目 與 數 量 是 否 相 符, 應 留 意 各 開 關 位 置 與 線 路 之 安 裝 有 無 確 實, 避 免 因 脫 落 或 線 路 垂 吊 危 害 學 童 安 全 執 行 步 驟 查 核 要 點 使 用 維 護 燈 具 應 定 期 擦 拭 與 清 潔, 以 及 燈 管 之 更 換 宣 導 節 能 生 活 教 育 並 結 合 相 關 課 程, 妥 善 利 用 自 然 光 減 少 照 明 用 電 圖 4.1 照 明 節 能 改 善 施 行 步 驟 39

45 4.1 學 校 的 良 好 照 明 及 設 計 原 則 學 校 良 好 照 明 要 點 一 般 照 明 之 目 的, 主 要 係 以 能 舒 適 地 看 清 楚 視 對 象, 提 高 作 業 效 率 為 優 先 在 學 校 的 環 境 中 以 活 動 中 心 禮 堂 辦 公 室 教 室 等 活 動 場 所 均 以 明 視 作 為 主 要 照 明 條 件, 其 條 件 與 要 求 如 表 4.1 所 示 光 源 發 光 後, 其 輸 出 光 線 向 四 面 八 方 投 射 出 去, 照 射 到 被 照 面 上, 產 生 視 覺 效 果, 因 此 人 們 就 可 看 清 楚 周 圍 事 物, 故 要 清 楚 辨 識 環 境 的 首 要 條 件 就 是 被 照 面 上 應 有 充 份 的 照 度 表 4.1 良 好 照 明 之 要 點 項 目 明 視 照 明 氣 氛 照 明 經 濟 許 可 範 圍 內 儘 量 以 照 度 視 需 要 而 定, 不 一 定 要 高 1. 照 度 高 照 度 為 準 照 度 儘 可 能 要 求 均 勻 度 照 度 著 重 要 點 配 置, 顯 著 處 照 2. 均 勻 度 度 要 高, 周 圍 較 為 暗 儘 可 能 減 至 最 小 程 度 視 場 所 而 定, 必 要 時 利 用 適 度 3. 眩 光 度 之 眩 光 以 達 成 氣 氛 要 求 手 部 不 造 成 陰 影 之 情 況 強 調 立 體 感, 必 要 時 須 要 求 強 4. 方 向 性 下, 作 適 當 之 擴 散 光 配 置 烈 之 方 向 性 與 晝 光 儘 可 能 相 近, 並 要 配 合 室 內 裝 修 及 裝 璜 材 料, 選 5. 光 質 及 光 色 求 不 產 生 紫 外 線 及 熱 線 擇 適 當 光 色 光 源 室 內 反 射 光 及 合 成 色 感 須 充 分 表 現 出 來 燈 具 之 設 計 應 單 純 化, 視 考 慮 2,3,4 項 要 求, 選 擇 間 覺 上 應 求 明 快 舒 適, 並 須 接 半 間 接 直 接 之 照 明 方 6. 燈 具 之 型 式 及 配 置 滿 足 2,3,4 項 之 要 求 式 以 配 合 改 變 室 內 之 高 度 及 寬 度 之 感 覺 以 經 濟 性 高 效 率 燈 具 為 配 合 實 際 狀 況, 以 氣 氛 要 求 優 7. 效 率 及 經 濟 性 主 先 並 配 合 經 濟 性 要 求 以 經 濟 觀 點 而 言, 須 能 簡 為 配 合 氣 氛 效 果 變 化, 須 能 充 8. 點 滅 及 調 光 易 操 作 開 關 控 制 點 滅 分 操 作 點 滅 及 調 光 功 能 資 料 來 源 : 經 濟 部 能 源 局 - 照 明 節 能 產 品 應 用 手 冊 但 向 上 投 光 至 天 空 或 天 花 板 上 之 光 通 量 或 光 輸 出 能 量, 並 未 能 在 桌 面 上 產 生 閱 讀 所 需 之 視 覺 效 果 即 使 在 室 內, 吊 燈 投 光 至 天 花 板 後 再 反 射 到 桌 面, 也 會 因 增 加 距 離 而 大 幅 減 低 照 度 為 提 高 光 源 投 射 到 視 覺 主 要 目 標 的 有 效 光 輸 出, 增 加 照 度 並 減 少 可 能 之 眩 光 刺 激, 則 得 靠 燈 具 的 設 計 來 加 以 配 合 40

46 在 學 校 除 了 得 依 據 不 同 空 間 搭 配 適 合 的 燈 源 種 類 外, 另 外 燈 具 亦 為 重 要 考 量 要 點, 其 主 要 功 能 有 : 1. 視 場 所 的 功 能 與 用 途, 有 效 的 利 用 光 能, 使 光 的 分 佈 合 理 2. 防 止 或 限 制 眩 光, 保 護 視 力 3. 提 高 光 源 輸 出 的 利 用 率, 取 得 節 能 效 益 4. 外 表 美 觀, 能 美 化 環 境, 創 造 人 工 照 明 光 效 的 環 境 需 求 5. 保 證 使 用 安 全, 防 止 發 生 事 故, 如 防 火 防 爆 6. 保 護 光 源, 免 致 受 損, 且 能 防 濕 防 潮 防 水 等 學 校 空 間 的 照 明 設 計 原 則 一 般 學 校 內 部 之 教 學 環 境 依 室 內 外 區 別 可 分 為 室 內 教 學 區 域 及 室 外 教 學 與 休 憩 區 域 ; 前 者 如 一 般 上 課 教 室 各 專 科 教 室 實 習 工 廠 圖 書 館 辦 公 廳 舍 保 健 室 禮 堂 運 動 體 育 館 等 等 ; 而 後 者 如 走 廊 室 外 運 動 場 花 園 與 連 絡 道 路 等 各 種 場 所 之 照 明 條 件 與 需 求 均 不 相 同, 因 此 對 於 照 明 品 質 之 要 求 也 不 相 同 學 生 在 進 行 各 種 學 習 活 動 時, 幾 乎 全 是 靠 眼 睛 視 覺 的 注 視, 視 覺 器 官 會 自 行 調 節, 以 適 應 環 境 若 光 線 令 眼 睛 組 織 肌 肉 過 份 緊 張, 長 期 處 於 不 良 的 照 明 環 境 下 學 習, 將 會 造 成 視 覺 生 理 上 的 疾 病 因 此 在 考 慮 學 校 的 照 明 工 程 時, 應 兼 顧 視 覺 環 境 的 影 響 就 心 理 上 而 言, 不 良 的 視 覺 環 境 會 影 響 到 學 生 的 學 習 興 趣, 缺 乏 學 習 動 機 就 生 理 上 而 言, 不 良 的 照 明 環 境 會 造 成 視 覺 器 官 上 的 毛 病 例 如 近 視 散 光 等 等, 通 常 是 由 於 過 強 過 弱 的 光 線 或 眩 光 所 造 成 若 教 室 中 採 用 不 恰 當 的 光 源 或 不 適 當 的 燈 具, 則 師 生 終 日 處 在 這 種 狀 態 下, 不 但 會 引 起 心 理 上 的 不 舒 服, 更 會 發 生 身 體 上 的 不 適 諸 如 頭 痛 眼 痛 頭 昏 等 的 毛 病 良 好 的 教 室 照 明 環 境 可 引 發 學 生 的 學 習 動 機, 學 生 的 學 習 動 機 往 往 受 外 在 因 素 的 影 響, 只 有 在 良 好 的 照 明 環 境 中, 才 能 提 高 學 習 的 效 果 41

47 4.1.3 照 明 環 境 之 各 項 指 標 標 準 要 創 造 學 校 教 室 良 好 的 照 明 環 境, 必 須 針 對 教 室 照 明 各 項 指 標, 建 立 定 量 的 要 求 標 準, 各 項 照 明 指 標 的 標 準 值, 應 依 教 室 特 色 分 別 設 定, 有 關 教 室 內 部 各 項 照 明 指 標 關 係 如 圖 4.2 光 源 ( 輝 度 ) 眼 睛 ( 光 通 量 ) ( 輝 度 ) ( 照 度 ) ( 反 射 率 ) 桌 面 資 料 來 源 : 周 鼎 金 江 哲 銘 - 學 校 教 室 照 明 與 節 能 參 考 手 冊 圖 4.2 照 明 指 標 示 意 圖 1. 選 取 合 理 的 照 度 標 準 值, 正 確 選 用 照 度 標 準 的 高 中 低 三 階 段 的 照 度 值, 按 不 同 的 工 作 區 域 確 定 不 同 的 照 度 2. 教 室 牆 壁 與 天 花 板 面 選 用 明 度 較 高 之 裝 修 材 料, 對 於 燈 光 之 直 接 照 射 會 加 強 反 射 照 度 表 4.2 為 材 料 之 反 射 率, 一 般 白 色 之 反 射 率 較 高 表 4.2 材 質 反 射 率 比 較 表 材 料 名 稱 反 射 率 (%) 材 料 名 稱 反 射 率 (%) 白 色 泥 粉 刷 75 水 泥 沙 漿 粉 刷 32 白 色 調 和 漆 70 中 黃 色 調 和 漆 57 白 色 石 膏 板 75 白 色 釉 面 磚 80 白 色 大 理 石 62 混 泥 土 地 面 20 礦 纖 板 69 磨 石 子 地 面 39 紅 磚 33 淺 藍 色 地 磚 42 綠 色 地 磚 25 深 咖 啡 色 地 磚 20 資 料 來 源 : 周 鼎 金 江 哲 銘 - 學 校 教 室 照 明 與 節 能 參 考 手 冊 42

48 3. 應 配 合 使 用 目 的 選 擇 適 當 配 光 的 燈 具, 例 如 黑 板 燈 應 該 採 用 黑 板 專 用 燈 ( 如 圖 4.3 及 圖 4.4) 圖 4.3 使 用 課 桌 燈 作 為 黑 板 燈 圖 4.4 使 用 專 屬 黑 板 燈 4. 有 些 教 室 天 花 板 較 高, 因 此 必 須 利 用 吊 管 懸 吊 之 方 式 降 低 安 裝 燈 具 高 度 以 增 加 照 度 ( 如 圖 4.5), 否 則 便 須 增 加 燈 具 數 目 來 維 持 照 度 標 準, 如 此 便 會 造 成 燈 具 用 電 量 增 加 之 情 況 資 料 來 源 : 教 育 部 節 能 減 碳 輔 導 團 計 畫 (2011) 圖 4.5 若 天 花 板 過 高 應 加 長 其 吊 桿 43

49 4.2 學 校 主 要 空 間 燈 具 配 置 與 採 用 原 則 主 要 包 括 學 校 教 室 學 校 之 非 講 演 型 之 教 室 如 禮 堂 圖 書 館 活 動 中 心 及 室 外 教 學 場 所 等 本 手 冊 分 別 就 其 空 間 特 性 燈 具 配 置 及 燈 具 種 類 選 用 原 則 等 做 介 紹 與 說 明 教 室 的 燈 具 配 置 與 採 用 原 則 一 空 間 介 紹 針 對 一 般 課 堂 教 學 空 間, 舉 凡 一 般 教 室 專 業 教 室 講 演 為 主 之 教 學 場 所, 學 生 視 線 方 向 長 時 間 朝 向 黑 板 聽 講, 有 時 需 在 桌 面 上 寫 字 或 閱 讀, 眼 睛 視 線 偏 向 水 平 線 及 其 上 方, 屬 於 上 仰 方 向, 因 此 照 明 品 質 除 照 度 之 充 足 外, 尤 應 著 重 在 眩 光 的 防 制 與 閃 爍 的 降 低, 以 提 供 舒 適 而 穩 定 之 照 明 環 境 二 燈 具 配 置 教 室 內 主 要 可 分 為 黑 板 用 燈 具 及 課 桌 區 照 明 燈 具 兩 大 區 塊, 以 下 針 對 其 燈 具 配 置 原 則 說 明 如 下 ( 一 ) 導 師 座 位 區 燈 具 配 置 在 設 置 時 建 議 獨 立 配 置 導 師 座 位 區 之 照 明 燈 具 及 開 關 或 須 於 辦 公 桌 上 配 置 檯 燈, 並 應 保 持 均 勻 照 度, 防 止 桌 面 反 射 之 眩 光 ( 二 ) 教 室 黑 板 用 燈 具 配 置 黑 板 照 明 其 上 下 左 右 應 保 持 均 勻 照 度, 並 且 要 防 止 正 反 射 之 眩 光 因 此 教 室 黑 板 照 明 之 照 明 設 計 條 件, 應 具 有 下 列 諸 條 件 : 1. 要 防 止 學 生 注 視 黑 板 時, 因 黑 板 光 源 所 引 起 的 眩 光 現 象 2. 要 避 免 照 射 黑 板 的 光 源, 直 射 學 生 的 眼 睛 由 學 生 眼 睛 的 位 置 及 光 源 高 度 之 關 係, 以 決 定 不 刺 眼 不 反 光 的 照 明 位 置 3. 照 射 黑 板 的 光 源, 要 裝 設 在 教 室 講 課 時, 仰 角 的 45 度 上 端, 以 避 免 產 生 刺 眼 現 象, 教 師 眼 睛 的 高 度 平 均 值 是 1.55m, 其 仰 角 45 度 範 圍 內, 不 要 有 照 射 黑 板 之 光 源 黑 板 正 面 的 垂 直 照 度 要 足 夠 明 亮 才 容 易 觀 看, 且 黑 板 的 照 度 44

50 分 佈 要 力 求 均 一, 故 要 妥 當 考 慮 照 明 器 具 的 配 光 及 位 置 黑 板 燈 方 面 則 建 議 採 用 經 過 配 光 曲 線 設 計, 能 將 配 光 投 射 於 黑 板 面 之 黑 板 用 照 明 燈 具 為 佳 最 好 反 射 角 度 可 旋 轉 調 整, 可 選 擇 理 想 的 角 度 以 消 除 黑 板 眩 光, 如 表 4.3 及 圖 4.6 所 示 表 4.3 電 腦 模 擬 黑 板 燈 具 較 佳 之 位 置 燈 具 型 式 T5 (28Wx1) 三 盞 T5 (28Wx2) 二 盞 l (m) h (m) 資 料 來 源 : 周 鼎 金 江 哲 銘 - 學 校 教 室 照 明 與 節 能 參 考 手 冊 資 料 來 源 : 經 濟 部 能 源 局 - 照 明 節 能 產 品 應 用 手 冊 圖 4.6 黑 板 燈 具 裝 設 位 置 與 投 光 照 射 角 度 ( 三 ) 教 室 課 桌 區 照 明 燈 具 配 置 原 則 根 據 反 射 光 幕 和 眼 睛 疲 勞 關 係 的 實 驗, 在 桌 面 上 方 正 面 反 射 區 域 有 照 明 器 具 存 在 時, 將 會 產 生 很 大 的 光 幕 反 射, 因 此 照 明 燈 具 的 裝 設 位 置, 必 須 避 開 正 反 射 區 域 另 外 在 照 明 燈 具 與 黑 板 平 行 或 垂 直 進 行 實 驗 比 較, 其 中 燈 具 與 黑 板 平 行 方 式 易 使 眼 睛 疲 勞, 而 燈 具 與 黑 板 垂 直 配 置, 視 線 方 向 與 光 源 方 向 平 行 可 防 止 眩 光 的 產 生 ( 如 圖 4.7~4.8) 45

51 課 桌 燈 桌 面 桌 面 課 桌 燈 照 明 方 式 一 ( 垂 直 黑 板 ) 照 明 方 式 二 ( 平 行 黑 板 ) 圖 4.7 桌 面 與 燈 具 之 擺 設 相 關 位 置 圖 圖 4.8 容 易 產 生 反 射 光 幕 之 正 反 射 區 根 據 上 述 觀 念 可 知 正 確 的 教 室 燈 具 配 置, 燈 具 長 向 應 與 窗 戶 平 行 ( 垂 直 黑 板 面 ), 如 此 不 會 產 生 眩 光 與 手 影 另 外 光 源 與 窗 戶 平 行, 則 照 明 與 窗 邊 晝 光 方 向 相 同, 心 理 感 覺 較 佳 普 通 教 室 一 般 在 座 位 的 安 排 上 有 明 顯 的 方 向 性, 因 此 燈 具 的 排 列 方 式, 原 則 上 應 採 燈 具 長 向 與 黑 板 面 垂 直, 並 使 用 具 有 雙 向 保 護 角 的 燈 具, 若 採 用 單 向 保 護 角 的 燈 具 則 燈 具 長 向 應 與 黑 板 面 平 行 以 減 少 直 接 眩 光 為 了 使 照 度 分 布 均 勻, 原 則 上 使 用 全 面 照 明 方 式, 而 且 燈 具 的 配 置 應 對 稱 整 齊, 使 室 內 感 覺 均 稱 並 有 均 勻 的 光 線 分 佈 依 燈 具 投 光 方 向 與 反 射 板 設 計, 建 議 採 用 具 有 鏡 面 反 射 板 及 防 制 眩 光 之 鋁 格 柵 燈 具 由 於 燈 具 本 體 已 設 計 如 百 葉 窗 46

52 板 之 格 柵 來 降 低 輝 度 及 眩 光, 其 便 可 降 低 燈 管 之 直 接 刺 眼 眩 光, 減 少 對 學 童 之 視 力 影 響 另 外 在 改 善 照 明 的 要 求 時, 天 花 板 面 照 明 亦 可 選 擇 低 眩 光 之 燈 具, 例 如 具 遮 光 角 或 格 柵 型 燈 具, 並 可 考 慮 部 分 光 線 向 上 投 射, 使 教 室 天 花 面 獲 得 適 當 照 度 ( 四 ) 教 室 空 間 的 照 明 控 制 選 用 適 宜 的 控 制 方 式 和 控 制 開 關, 並 由 教 室 內 師 生 之 配 合, 將 可 達 到 顯 著 之 節 能 效 果, 以 下 考 慮 幾 種 教 室 可 利 用 之 電 源 開 關 控 制 模 式, 並 可 將 此 概 念 應 用 至 其 他 照 明 空 間 中 1. 傳 統 模 式 之 配 置 方 式 : 小 班 教 學 可 以 將 最 後 一 排 之 燈 具 迴 路 關 閉 (S e ), 另 外 若 班 級 需 使 用 投 影 機 及 簡 報 上 課 時, 也 可 選 擇 此 種 迴 路 模 式 將 與 黑 板 平 行 之 燈 具 (S a S b ) 關 閉, 僅 留 中 後 排 之 迴 路 開 啟 即 可 ( 如 圖 4.9) 圖 4.9 教 室 開 關 配 置 方 式 ( 一 ) 2. 完 全 彈 性 調 整 模 式 ( 建 議 採 用 方 式 ): 除 了 黑 板 燈 組, 其 餘 燈 盞 皆 設 為 獨 立 開 關, 當 晝 光 充 足 時, 可 彈 性 關 閉 靠 窗 燈 盞 (Sd Sg Sj Sn); 當 人 數 少 或 小 班 班 級, 則 可 關 閉 最 後 排 (Sk Sm Sn); 當 利 用 投 影 片 教 學 時, 則 可 以 關 閉 黑 板 燈 及 前 排 盞 燈 (Sa 或 Sb Sc Sd) 此 模 式 優 點 在 於 可 彈 性 運 用 各 種 場 合, 但 在 安 裝 時 需 要 花 較 多 開 關 及 佈 置 費 47

53 用 ( 如 圖 4.10) 圖 4.10 教 室 開 關 配 置 方 式 ( 二 ) 3. 配 合 晝 光 控 制 之 模 式 ( 一 ): 小 班 教 學 可 以 將 最 後 一 排 之 燈 具 迴 路 關 閉 (Sf), 另 外 若 班 級 需 使 用 投 影 機 及 簡 報 上 課 時, 也 可 選 擇 此 種 迴 路 模 式 將 與 黑 板 平 行 之 燈 具 (Sa Sb) 關 閉, 僅 留 中 後 排 之 迴 路 開 啟 即 可, 當 晝 光 充 足 時, 可 彈 性 關 閉 靠 窗 燈 盞 (Sc)( 如 圖 4.11) 圖 4.11 教 室 開 關 配 置 方 式 ( 三 ) 4. 配 合 晝 光 控 制 之 模 式 ( 二 ): 小 班 教 學 可 以 將 最 後 一 排 之 燈 具 48

54 迴 路 關 閉 (S h S e ), 另 外 若 班 級 需 使 用 投 影 機 及 簡 報 上 課 時, 也 可 選 擇 此 種 迴 路 模 式 將 與 黑 板 平 行 之 燈 具 (S a S b S c ) 關 閉, 僅 留 中 後 排 之 迴 路 開 啟 即 可, 當 晝 光 充 足 時, 可 彈 性 關 閉 靠 窗 燈 盞 (S c S d S e )( 如 圖 4.12) 圖 4.12 教 室 開 關 配 置 方 式 ( 四 ) 5. 配 合 晝 光 控 制 之 模 式 ( 三 ): 班 級 需 使 用 投 影 機 及 簡 報 上 課 時, 也 可 選 擇 此 種 迴 路 模 式 將 與 黑 板 平 行 之 燈 具 (S a S b S c S d ) 關 閉, 僅 留 中 後 排 之 迴 路 開 啟 即 可, 當 晝 光 充 足 時, 可 彈 性 關 閉 靠 窗 燈 盞 (S d S g )( 如 圖 4.13) 圖 4.13 教 室 開 關 配 置 方 式 ( 五 ) 49

55 4.2.2 圖 書 館 等 開 放 式 空 間 之 燈 具 配 置 與 控 制 一 般 學 校 之 非 講 演 型 之 教 室, 例 如 實 驗 教 室 禮 堂 圖 書 館 製 圖 美 術 工 藝 教 室 辦 公 室 及 研 究 室 等, 通 常 眼 睛 視 線 方 向 長 時 偏 向 水 平 線 及 其 下 方, 屬 俯 角 方 向, 因 此 偏 重 在 閃 爍 之 防 制 ; 至 於 眩 光, 僅 剩 下 反 射 眩 光 部 分, 則 以 桌 面 擺 設 與 採 用 低 反 射 桌 面 材 料 來 降 低, 與 燈 具 種 類 較 無 直 接 關 係 在 開 放 式 之 空 間 照 明, 建 議 以 T5 28W 之 燈 具 優 先 使 用 ( 如 嵌 入 式 T5 28Wx3 燈 具 ), 且 燈 具 上 須 設 置 鏡 面 反 射 板, 以 提 高 燈 具 效 率 增 加 工 作 面 之 照 度 設 計 或 改 善 時, 著 重 廣 泛 性 之 照 度 需 求, 例 如 圖 書 館 之 閱 讀 區, 以 300 Lux 為 設 計 要 求 (CNS 之 節 週 邊 環 境 與 周 遭 區 域 之 照 度 ), 再 以 配 置 桌 燈 ( 閱 讀 燈 ) 之 型 式, 輔 助 局 部 需 求 照 度 500 Lux(CNS 之 第 5 節 照 明 要 求 一 覽 ) 之 要 求 ( 如 圖 4.16) 如 此 可 減 少 圖 書 館 因 全 面 照 度 之 要 求, 而 造 成 大 量 之 燈 具 設 置 另 外 在 燈 具 控 制 迴 路 部 分, 可 依 分 區 分 組 之 開 關 設 計, 應 可 提 供 未 來 管 理 人 員 之 節 能 要 求 走 道 配 置 燈 具 閱 讀 桌 配 置 燈 具 圖 4.16 圖 書 館 燈 具 配 置 相 關 位 置 圖 此 外, 蔡 佩 樺 (2009) 針 對 永 續 校 園 綠 建 築 評 估 工 具 規 劃 之 探 究 議 題 中 指 出, 照 明 的 花 費 占 學 校 電 力 消 耗 總 量 的 30%~50%, 相 關 人 員 則 可 整 合 電 子 式 安 定 器 燈 具 和 晝 光 的 互 補 設 計, 利 用 高 效 率 燈 管 光 線 配 備 以 有 效 進 行 數 量 及 光 線 系 統 的 控 制 故 學 校 教 室 或 圖 書 館 等 靠 50

56 窗 邊 之 迴 路 設 計 可 以 採 用 自 動 點 滅 裝 置 及 自 動 晝 光 控 制 系 統 更 佳, 當 光 線 充 足 時 會 自 動 切 掉 光 源, 當 光 線 不 足 即 點 燈 補 充 光 線, 達 到 節 能 及 照 明 之 需 求 此 外, 其 提 及 一 般 室 內 空 間 利 用 晝 光, 須 先 確 定 建 築 物 適 當 的 方 位 教 室 位 置 和 窗 戶 天 窗 自 然 光 線 高 度 照 明 燈 管 和 天 花 板 監 控 器 等, 一 個 良 好 的 照 明 設 計 控 制, 得 在 刺 眼 陽 光 直 射 及 使 用 燈 架 淡 色 天 花 板 及 設 計 等 提 供 空 間 有 統 一 的 光 線 程 度 另 外, 學 校 亦 可 適 度 利 用 調 光 型 安 定 器 等 相 關 零 組 件, 使 室 內 光 線 大 於 設 定 亮 度 時, 可 以 自 動 調 降 亮 度 以 達 到 省 電 效 果 有 關 照 明 與 晝 光 的 互 補 設 計 概 念 如 圖 4.17 調 光 型 電 子 式 安 定 器 晝 光 / 照 度 感 知 器 圖 4.17 自 然 採 光 運 用 與 晝 光 / 調 光 的 互 補 設 計 依 CNS 國 家 標 準 中 提 及, 在 有 側 窗 之 室 內 場 所, 隨 著 與 窗 邊 距 離 之 增 大, 可 獲 得 之 自 然 光 會 明 顯 減 少 另 外, 宜 提 供 輔 助 照 明 以 確 保 工 作 場 所 要 求 之 照 度, 並 使 室 內 輝 度 均 勻 分 佈 並 可 採 用 自 動 或 手 動 開 關 或 調 光 開 關, 確 保 人 工 照 明 和 自 然 光 之 合 理 組 合 學 校 在 節 能 層 面 的 考 量, 應 考 慮 使 用 合 適 之 照 明 系 統 設 備 控 制 模 式 及 對 自 然 光 之 利 用, 並 審 慎 地 選 擇 照 明 系 統, 採 用 自 動 或 手 動 開 關 或 調 光 以 滿 足 用 電 限 制 室 外 教 學 場 所 等 燈 具 配 置 與 控 制 室 外 教 學 場 所 需 人 工 輔 助 照 明 者, 主 要 為 夜 間 運 動 場 所 如 田 徑 場 游 泳 池 等 ; 非 教 學 場 所 之 休 憩 場 所 則 為 道 路 路 燈 花 園 庭 院 照 明 部 分 走 廊 穿 堂 等, 其 設 計 目 地 主 要 在 於 提 供 必 要 之 最 低 照 度 以 供 辨 別 51

57 環 境 之 需, 對 於 眩 光 與 閃 爍 之 要 求 反 而 不 是 重 點, 因 屬 長 時 間 之 夜 間 照 明 需 求, 故 節 約 能 源 與 電 費 考 量 才 是 第 一 要 務 學 校 主 要 空 間 之 不 同 燈 具 採 用 建 議 如 上 所 述, 學 校 的 主 要 空 間 包 括 一 般 教 室 圖 書 館 禮 堂 辦 公 室 及 室 外 空 間 等, 而 依 據 不 同 場 所, 在 相 關 照 明 指 標 包 括 前 述 之 演 色 性 照 度 及 環 境 需 求 等 而 有 所 不 同 需 求 一 依 不 同 照 明 指 標 的 適 用 性 選 用 燈 具 在 照 度 標 準 的 要 求 上,CNS 針 對 學 校 各 主 要 室 內 空 間 的 照 度 及 演 色 指 數 等 有 一 定 的 規 範 標 準, 包 括 各 類 教 室 教 師 辦 公 室 體 育 館 及 圖 書 館 等 如 表 4.4 表 4.4 學 校 各 室 內 空 間 之 照 度 及 演 色 指 數 參 考 學 校 空 間 / 場 所 照 度 (Lux) 平 均 演 色 指 數 (Ra) 備 註 教 育 建 築 (1) 幼 稚 園 (2) 托 兒 所 (3) 托 兒 所 勞 作 室 (4) 教 室 建 議 可 調 光 (5) 夜 校 教 室 成 人 教 育 教 室 (6) 演 講 廳 建 議 可 調 光 (7) 黑 板 防 止 鏡 面 反 射 (8) 實 習 桌 於 講 座 廳 750 Lux (9) 美 術 手 工 教 室 (10) 美 術 學 校 美 術 室 至 少 5,000 K (11) 製 圖 室 (12) 實 習 室 實 驗 室 (13) 教 學 實 習 工 廠 (14) 音 樂 練 習 室 (15) 電 腦 教 室

58 學 校 空 間 / 場 所 照 度 (Lux) 平 均 演 色 指 數 (Ra) 備 註 (16) 語 言 實 習 室 (17) 準 備 室 討 論 室 (18) 學 生 討 論 室 集 合 廳 (19) 教 師 辦 公 室 (20) 體 育 館 游 泳 池 圖 書 館 (1) 書 架 (2) 閱 讀 區 (3) 櫃 檯 參 考 來 源 : 中 華 民 國 國 家 標 準 CNS 12112( ) 二 依 不 同 使 用 空 間 選 擇 適 合 燈 具 種 類 手 冊 中 針 對 目 前 市 場 上 常 見 之 燈 具 種 類, 包 括 T5 螢 光 燈 管 省 電 燈 泡 各 類 HID 燈 LED 燈 等 可 採 用 之 地 點 說 明 建 議 學 校 在 燈 具 選 用 上 還 是 以 目 前 技 術 發 展 較 為 成 熟 穩 定 之 產 品, 而 符 合 經 濟 部 能 源 局 能 源 標 章 規 範 ( 的 燈 具 種 類 可 優 先 採 用, 針 對 傳 統 較 耗 能 燈 源 例 如 白 熾 燈 等, 建 議 能 以 節 能 燈 具 加 以 取 代 另 外, 近 年 來 許 多 發 展 中 之 照 明 技 術, 包 括 LED 與 無 電 極 電 磁 感 應 燈 等, 則 由 於 相 關 標 準 尚 未 明 朗, 學 校 採 用 時 須 做 各 層 面 評 估, 包 括 廠 商 及 產 品 品 質 各 項 照 明 指 標 搭 配 學 校 預 算 及 後 續 維 修 汰 換 管 理 等 加 以 考 量 而 就 國 中 小 以 下 教 室 之 室 內 用 LED 燈 具, 建 議 宜 待 光 生 物 安 全 測 試 列 入 強 制 檢 驗 後, 再 參 採 使 用, 現 階 段 建 議 仍 以 室 外 LED 燈 具 為 主 關 於 校 園 各 類 常 見 燈 具 及 可 採 用 之 區 域 如 表

59 表 4.5 各 類 常 見 燈 具 及 採 用 之 區 域 燈 具 種 類 可 採 用 之 區 域 T5 螢 光 燈 具 教 室 內 課 桌 燈 及 黑 板 燈 辦 公 室 圖 書 館 停 車 場 省 電 燈 泡 室 內 外 空 間 或 辦 公 室 等 小 區 域 之 輔 助 照 明 複 金 屬 燈 體 育 館 戶 外 場 地 照 明 陶 瓷 複 金 屬 燈 體 育 館 庭 園 照 明 室 內 投 光 燈 等 高 壓 鈉 燈 停 車 場 及 運 動 場 等 戶 外 投 光 照 明 庭 園 用 燈 LED 燈 逃 生 指 示 燈 標 誌 用 燈 建 築 體 及 戶 外 投 射 照 明 停 車 場 照 明 註 : 本 表 以 2012 年 市 場 之 燈 具 情 況 考 量 檢 討, 可 依 燈 具 之 技 術 改 良 情 況 修 正 學 校 燈 具 之 採 購 施 工 及 維 護 管 理 為 提 昇 學 校 執 行 汰 換 高 效 率 節 能 燈 具 之 品 質, 本 手 冊 提 供 一 體 適 用 之 施 工 規 範, 作 為 各 級 學 校 汰 換 時 之 參 考, 以 統 合 與 要 求 各 級 學 校 在 照 明 改 善 工 程 之 技 術 作 業 ; 同 時 考 量 到 學 校 教 室 照 明 技 術 有 其 專 業 性, 一 般 電 機 或 建 築 師 從 業 人 員 較 不 熟 稔, 統 一 之 施 工 規 範 可 使 各 級 學 校 辦 理 發 包 工 作 時, 可 有 效 達 到 節 能 與 照 度 同 時 兼 顧 之 目 的 以 下 就 施 工 規 範 內 容 說 明 : 一 通 則 1. 承 包 廠 商 施 工 前 需 依 規 範 提 出 改 善 學 校 單 元 教 室 之 施 工 圖 說 及 照 度 曲 線 分 佈 圖, 含 教 室 課 桌 燈 黑 板 燈 位 置 與 開 關 迴 路 位 置 等 項 目, 並 檢 送 施 工 圖 說 以 供 學 校 審 查, 若 承 包 廠 商 發 現 學 校 教 室 空 間 不 足 或 與 現 場 設 施 衝 突 時, 必 須 向 學 校 反 應 上 述 事 項 得 到 指 示 與 審 查 核 可 後 方 能 施 工 2. 承 包 廠 商 在 施 工 前 需 事 先 確 定 結 構 材 料 等 安 全 問 題, 如 因 安 裝 燈 具 而 破 壞 結 構, 承 包 廠 商 必 須 全 權 負 責 3. 改 善 後 應 符 合 相 關 基 準 如 下 :( 相 關 之 最 低 基 準 以 最 新 版 CNS12112 照 度 標 準 要 求 為 主 ) (1) 桌 面 照 度 : 量 測 之 平 均 照 度 不 低 於 500 Lux 54

60 (2) 黑 板 面 照 度 : 量 測 之 照 度 不 低 於 750 Lux (3) 避 免 燈 具 眩 光 : 可 量 化 為 視 野 輝 度 在 2,000 cd/m 2 以 下 二 施 工 項 目 1. 光 源 : 所 有 光 源 皆 須 取 得 商 品 驗 證 登 錄 並 取 得 驗 證 登 錄 證 書, 教 室 課 桌 燈 具 最 好 取 得 節 能 標 章 之 驗 證 2. 電 子 式 安 定 器 : 檢 附 商 品 驗 證 登 錄 證 書, 符 合 CNS13755 驗 證, 並 注 意 電 子 式 安 定 器 需 與 高 頻 三 波 長 燈 管 互 相 匹 配 3. 燈 具 : 承 包 廠 商 於 得 標 後 送 審 燈 具 資 料, 包 含 所 欲 使 用 之 燈 具 廠 商 型 號 完 整 原 始 型 錄 資 料 ( 附 有 燈 具 尺 寸 材 質 光 源 配 光 曲 線 及 安 規 等 ), 相 關 資 料 經 學 校 單 位 審 核 同 意 後 方 得 採 購 施 工 (1) 教 室 課 桌 燈 具 規 格 如 下 : a. 格 柵 式 燈 具 ( 含 金 屬 格 柵 板 ) b. 雙 燈 管 c. 具 有 鏡 面 反 射 板 d. 具 30 度 以 上 之 遮 光 角 設 計 (2) 黑 板 燈 燈 具 規 格 如 下 : a. 單 燈 管 b. 為 鏡 面 反 射 板 c. 可 調 整 燈 具 照 射 角 度 4. 燈 具 之 電 源 控 制 迴 路 設 計 與 開 關 設 置, 施 作 時 應 盡 可 能 循 舊 有 管 路 布 線, 依 節 - 教 室 的 燈 具 配 置 與 採 用 原 則 之 迴 路 施 作, 而 額 外 之 迴 路 與 開 關 應 另 設 迴 路 與 開 關 盒, 不 可 將 所 有 迴 路 開 關 設 置 於 同 一 開 關 盒, 如 此 將 可 達 到 自 然 光 利 用 與 節 能 之 效 益 ( 圖 4.18~4.20) 5. 所 有 配 線 及 開 關 等 均 應 採 用 經 標 準 檢 驗 局 檢 驗 合 格 者, 配 線 直 徑 應 採 取 2.0mm 之 PVC 電 線, 露 明 部 分 管 線 應 予 以 整 理 固 定 於 牆 面 或 天 花 板 55

61 6. 若 電 扇 位 置 置 於 燈 具 下 方 者, 應 將 電 扇 之 位 置 調 高 於 燈 具 之 上, 假 若 為 輕 鋼 架 天 花 板 之 教 室, 建 議 吊 扇 改 為 節 能 循 環 風 扇, 減 低 風 扇 運 作 時 對 照 明 之 干 擾 7. 教 室 課 桌 燈 之 下 緣 應 距 地 面 2.4m 至 2.7m 圖 4.18 課 桌 燈 建 議 位 置 圖 圖 4.19 教 室 燈 具 高 度 建 議 位 置 圖 56

62 圖 4.20 黑 板 燈 建 議 位 置 圖 三 施 工 要 求 項 目 查 核 結 果 備 註 1. 燈 具 產 品 已 穩 固 的 固 定 在 建 築 物 結 構 體 上 是 否 2. 垂 直 與 水 平 安 裝 之 燈 具, 已 使 各 行 列 的 燈 具 位 置 對 齊 是 否 3. 黑 板 燈 應 調 整 燈 具 中 心 投 射 至 黑 板 面 中 心 位 置 經 調 整 完 畢 之 燈 具 已 保 持 其 是 否 角 度 及 位 置 4. 施 作 教 室 若 屬 古 蹟 部 分, 施 工 前 承 包 廠 商 須 與 所 屬 縣 市 政 府 學 校 單 位 詳 細 溝 通 協 調 後, 再 行 施 工, 否 則 屆 時 若 有 破 是 否 壞 古 蹟 時, 後 果 由 承 包 廠 商 自 行 負 責 5. 拆 除 之 老 舊 燈 具 及 燈 管, 若 經 學 校 單 位 確 認 不 需 保 留 時, 承 包 廠 商 應 負 責 清 是 否 運, 且 依 相 關 法 規 及 規 定 進 行 回 收 註 : 本 表 以 正 面 表 列 為 原 則, 查 核 結 果 以 勾 選 是 為 檢 討 方 向 四 驗 收 規 範 本 工 程 於 完 工 後, 應 進 行 驗 收 手 續, 以 確 認 完 工 後 之 照 明 品 質 符 合 本 規 範 之 規 定, 及 相 關 行 政 規 定 57

63 項 目 查 核 結 果 備 註 1. 驗 收 其 燈 具 數 量 形 式 位 置 與 圖 面 及 送 審 燈 具 型 號 相 同, 其 燈 具 之 已 整 齊 排 是 否 列 2. 其 電 扇 之 位 置 已 置 於 燈 具 之 上 方, 避 免 閃 爍 發 生 是 否 3. 檢 驗 燈 具 之 迴 路 與 開 關 位 置 已 符 合 其 圖 面 或 規 範 之 標 準 是 否 4. 經 審 核 不 符 本 規 範 產 品 不 得 使 用, 已 安 裝 者 應 要 求 承 包 廠 商 或 原 供 應 商 回 收 是 否 更 換, 或 改 善 至 符 合 本 規 範 要 求 為 止 5. 照 明 用 電 密 度 (W/m2) 是 否 低 於 手 冊 之 附 錄 5 表 4 所 列 參 考 值 是 否 6. 空 間 照 度 之 均 勻 度 是 否 高 於 0.7 ( 或 CNS 規 定 ) 是 否 7. 最 低 演 色 指 數 是 否 符 合 CNS 規 定 是 否 8. 統 一 眩 光 等 級 限 制 是 否 符 合 CNS 規 定 是 否 註 : 本 表 以 正 面 表 列 為 原 則, 查 核 結 果 以 勾 選 是 為 檢 討 方 向 五 維 護 管 理 為 維 持 教 室 照 明 設 備 的 效 果, 應 注 意 照 明 設 備 的 維 護, 若 使 用 效 率 高 的 光 源 或 照 明 燈 具, 但 卻 因 光 源 光 束 的 衰 減 燈 具 的 污 穢, 而 造 成 照 明 效 果 的 降 低, 則 不 合 乎 經 濟 效 益 適 當 的 維 護 管 理, 不 僅 可 以 節 省 能 源, 在 電 氣 設 備 安 全 上, 也 是 很 重 要 的 教 室 照 明 設 備 的 維 護 主 要 分 成 下 列 四 點 : 設 備 檢 查 設 備 更 換 照 明 燈 具 的 清 掃 維 護 記 錄 1. 設 備 檢 查 : 教 室 照 明 設 備 的 檢 查 可 分 為 日 常 的 檢 查 及 定 期 檢 查 二 種 日 常 的 檢 查 可 由 老 師 指 導 學 生 進 行, 定 期 檢 查 則 應 由 受 過 相 關 訓 練 具 有 電 氣 設 備 知 識 的 行 政 人 員 進 行, 一 般 約 每 半 年 檢 查 一 次, 時 間 最 好 安 排 在 學 期 前 ; 除 此 之 外, 在 地 震 颱 風 之 後, 也 應 安 排 臨 時 的 檢 查 以 確 保 設 備 的 正 常 使 用 及 安 全 2. 教 室 照 明 燈 具 的 管 理 維 護 參 用 程 序, 包 括 下 列 事 項 : 58

64 項 目 查 核 結 果 備 註 1. 照 度 是 否 符 合 CNS 之 照 明 標 準 ( 依 CNS 要 求 ) 2. 燈 具 的 安 裝 狀 況 是 否 有 固 定 未 鬆 動 是 否 3. 線 路 及 配 電 箱 是 否 完 整 及 未 有 浸 水 的 情 況 6. 線 路 及 配 電 箱 是 否 處 於 常 溫 未 有 過 熱 的 情 況 是 否 7. 燈 具 反 射 片 及 光 源 表 面 是 否 有 乾 淨 未 有 積 塵 的 情 況 是 否 註 : 本 表 以 正 面 表 列 為 原 則, 查 核 結 果 以 勾 選 是 為 檢 討 方 向 檢 查 時 發 現 設 備 的 異 常 須 儘 早 加 以 補 修 更 換, 並 擬 定 燈 具 清 掃 維 護 計 畫, 以 確 保 照 明 的 效 果 是 否 每 學 期 至 少 量 測 一 次 是 否 4. 點 燈 情 況, 是 否 明 亮 是 否 5. 點 燈 情 況, 是 否 穩 定 未 有 閃 爍 的 現 象 是 否 六 設 備 更 換 設 備 的 更 換 應 依 設 備 特 性 及 失 效 損 壞 情 況, 做 適 當 的 處 理 項 目 包 括 光 源 ( 螢 光 燈 管 電 燈 泡 等 ) 起 動 器 安 定 器 開 關 及 整 個 燈 具 的 更 換 等 光 源 應 依 其 經 濟 壽 命 的 長 短 及 光 束 衰 減 狀 況, 採 用 個 別 及 集 體 更 換 方 式 當 發 現 教 室 有 損 壞 的 光 源 或 雙 頭 已 黑 化 時 應 即 刻 更 換 ; 並 配 合 光 源 的 壽 命 於 一 個 固 定 使 用 時 間 後, 將 全 部 的 光 源 集 體 更 換 一 次, 有 關 光 源 的 光 衰 減 特 性 如 圖 4.21 資 料 來 源 : 學 校 教 室 照 明 推 廣 手 冊, 內 政 部 建 研 所 圖 4.21 光 源 的 光 束 衰 減 特 性 59

65 七 燈 具 的 清 掃 維 護 定 期 擦 拭 燈 具 燈 管, 可 避 免 灰 塵 或 一 般 污 染 物 降 低 燈 具 之 照 明 效 率, 學 校 可 以 依 據 落 塵 量 的 多 寡 來 決 定 如 何 訂 定 燈 具 的 清 潔 週 期 燈 具 會 因 結 構 特 性 而 很 容 易 積 塵 髒 污, 影 響 整 體 發 光 效 率 與 照 明 效 果 而 負 責 人 員 在 設 計 時 應 將 此 影 響 以 積 塵 減 光 補 償 係 數 來 考 慮, 若 能 勤 加 清 潔 與 整 理, 則 能 提 高 燈 具 的 發 光 效 率 與 被 照 面 之 實 質 照 度 另 外, 除 燈 具 本 身 外, 天 花 板 牆 壁 的 積 塵 與 顏 色 反 光 條 件 等 也 會 影 響 被 照 面 之 照 度 而 被 照 面 之 照 度 可 經 由 周 圍 牆 壁 的 噴 漆 燈 具 的 清 掃, 以 及 光 源 的 換 新 而 提 高 另 外, 清 掃 維 護 作 業 也 會 因 燈 具 種 類 不 同 而 異 舉 例 來 說, 螢 光 燈 因 為 形 體 較 大 使 得 清 掃 工 作 較 不 容 易 進 行, 故 於 設 計 照 明 之 初 即 應 該 把 日 後 的 維 護 考 慮 在 內, 燈 具 安 裝 時 應 考 慮 清 潔 燈 具 燈 管 與 換 裝 燈 管 之 方 便 性 關 於 不 同 光 源 的 最 經 濟 清 掃 之 預 估 時 間, 可 參 考 表 4.6 所 示 表 4.6 不 同 光 源 最 經 濟 清 掃 的 預 估 時 間 周 圍 環 境 清 掃 容 昜 度 白 熱 電 球 螢 光 燈 HID 燈 容 易 5-15 個 月 2-6 個 月 3-10 個 月 清 潔 普 通 個 月 6-9 個 月 個 月 困 難 個 月 9-12 個 月 個 月 容 易 3-10 個 月 2-5 個 月 3-6 個 月 普 通 普 通 個 月 5-7 個 月 6-9 個 月 困 難 個 月 7-9 個 月 9-12 個 月 容 易 2-6 個 月 1-4 個 月 2-5 個 月 非 常 易 污 染 普 通 6-9 個 月 4-6 個 月 5-7 個 月 困 難 9-12 個 月 6-8 個 月 7-9 個 月 資 料 來 源 : 經 濟 部 能 源 局 - 照 明 節 能 產 品 應 用 手 冊 此 外, 照 明 節 能 產 品 應 用 手 冊 中 指 出 照 明 燈 具 的 維 護 與 汰 換 得 依 循 下 列 重 點 參 考 辦 理 : 1. 定 期 檢 查 燈 具 燈 管, 以 避 免 污 染 物 之 累 積 而 降 低 燈 具 之 60

66 照 明 效 率, 並 依 不 同 光 源 及 落 塵 量 多 寡 來 決 定 燈 具 之 清 潔 週 期 (1 個 月 ~1 年 ) 與 預 估 最 經 濟 清 掃 時 間 2. 由 於 燈 管 的 自 然 老 化 與 發 光 衰 退, 故 學 校 教 室 或 辦 公 室 等 宜 分 批 更 換 燈 管, 以 維 持 應 有 亮 度 及 節 約 電 能, 並 可 節 省 燈 管 更 換 之 人 工 費 用 3. 燈 管 經 濟 壽 命 係 指 新 燈 管 使 用 至 光 束 衰 減 為 原 有 光 束 70% 的 時 間, 超 過 經 濟 壽 命 之 燈 管, 不 僅 燈 管 光 束 輸 出 劇 降, 照 明 效 率 不 佳 且 浪 費 電 能 最 好 參 考 光 源 廠 商 之 產 品 型 錄, 在 燈 管 經 濟 壽 命 將 至 之 前, 定 期 分 批 更 換 燈 管, 即 使 燈 管 尚 可 點 燈, 亦 請 更 換 為 宜, 估 計 約 可 節 省 電 能 17% 更 換 期 限 ( 年 )= 燈 管 經 濟 壽 命 ( 小 時 )/ 每 年 點 燈 時 數 另 外, 若 燈 管 光 衰 嚴 重 或 不 亮 時 可 提 早 更 換, 應 注 意 瞬 間 起 動 型 之 電 子 式 安 定 器, 由 於 燈 管 老 化 或 不 亮 時, 其 安 定 器 仍 持 續 耗 電, 故 需 加 強 檢 查 與 更 新 61

67 4.3 學 校 教 室 燈 具 改 善 之 實 際 範 例 教 室 照 明 常 見 缺 失 經 現 場 勘 查 學 校 教 室 等 照 明 環 境 有 幾 項 常 見 缺 失, 整 理 如 表 4.7 表 4.7 教 室 照 明 缺 失 分 析 缺 失 要 點 照 片 說 明 黑 板 照 度 不 足 黑 板 燈 位 於 左 右 兩 盞, 黑 板 照 度 不 均 勻, 且 黑 板 之 中 間 部 分 照 度 不 足 燈 具 排 列 凌 亂 教 室 照 度 不 足, 加 裝 燈 具, 造 成 燈 具 排 列 不 整 齊 影 響 室 內 美 觀 性 燈 具 老 舊 燈 具 老 舊 未 有 鏡 面 反 射 片, 且 燈 管 裸 露, 造 成 直 接 眩 光 問 題 62

68 缺 失 要 點 照 片 說 明 風 扇 位 置 不 當 大 葉 片 之 風 扇 配 置 於 燈 具 下, 風 扇 旋 轉 時 造 成 閃 爍, 影 響 學 童 之 視 力 健 康 無 黑 板 專 用 燈 採 用 課 桌 燈 作 為 黑 板 照 明, 造 成 黑 板 照 度 不 足 燈 具 眩 光 大 燈 具 與 黑 板 平 行 配 置, 燈 管 裸 露, 輝 度 對 比 大, 學 生 上 課 視 覺 容 易 疲 勞 黑 板 照 度 不 均 黑 板 燈 直 接 安 裝 於 黑 板 上 緣, 照 射 角 度 不 正 確, 黑 板 面 照 度 分 布 差 異 大 63

69 缺 失 要 點 照 片 說 明 黑 板 燈 具 位 置 過 低 黑 板 燈 具 懸 吊 過 低, 老 師 授 課 會 有 眩 光 與 壓 迫 感, 燈 具 也 會 阻 礙 學 生 之 視 線 光 源 瓦 數 不 當 採 用 嵌 入 式 低 效 率 之 20 瓦 螢 光 燈 具, 造 成 課 桌 面 照 度 不 足 且 分 布 不 均 勻 資 料 來 源 : 學 校 教 室 照 明 與 節 能 參 考 手 冊 - 周 鼎 金 江 哲 銘 等 (2004) 教 室 照 明 改 善 後 範 例 學 校 照 明 環 境 改 善 的 目 的, 主 要 為 使 照 度 提 高 及 教 室 光 線 分 布 柔 和 均 勻, 以 下 針 對 學 校 推 行 照 明 改 善 範 例 及 要 點 輔 以 照 片 說 明 如 表 4.8 表 4.8 學 校 推 行 照 明 改 善 範 例 及 要 點 說 明 改 善 要 點 照 片 說 明 明 亮 均 勻 柔 和 的 照 明 環 境 課 桌 燈 配 置 整 齊 對 稱, 高 效 率 的 燈 具, 無 論 課 桌 面 與 黑 板 面 照 度 充 足 且 光 線 分 布 均 勻 64

70 改 善 要 點 照 片 說 明 減 少 學 生 視 覺 眩 光 換 裝 具 有 格 柵 片 之 燈 具, 改 善 對 學 生 之 眩 光 問 題 降 低 教 室 之 輝 度 比 採 用 具 有 向 上 光 束 之 燈 具, 增 加 天 花 之 亮 度, 減 少 教 室 中 之 輝 度 對 比 熄 滅 部 分 迴 路 節 能 教 室 最 後 一 排 燈 具 迴 路, 因 應 小 班 教 學 可 單 獨 熄 滅, 因 此 減 少 用 電 避 免 風 扇 之 閃 爍 電 扇 置 於 燈 具 中 間, 減 少 燈 具 之 閃 爍 問 題 65

71 改 善 要 點 照 片 說 明 黑 板 燈 具 須 可 調 角 度 設 置 電 子 式 安 定 器 燈 具 可 調 式 之 照 明 角 度, 並 採 用 高 頻 三 波 長 燈 管, 提 高 黑 板 平 均 照 度 燈 具 與 窗 戶 平 行 燈 具 長 軸 與 窗 戶 平 行, 可 熄 滅 窗 邊 之 燈 具, 且 燈 具 光 線 分 布 與 自 然 光 一 致, 視 覺 感 受 較 佳 資 料 來 源 : 周 鼎 金 江 哲 銘 - 學 校 教 室 照 明 與 節 能 參 考 手 冊 66

72 附 錄 1. 教 室 照 明 設 計 參 考 範 例 教 室 照 明 設 計 參 考 範 例 ( 一 ) 黑 板 面 燈 具 盞 數 3 盞 1 管 黑 板 面 燈 具 懸 掛 高 度 250cm 黑 板 平 均 照 度 671 Lux 黑 板 面 最 大 照 度 774 Lux 黑 板 面 最 小 照 度 481 Lux 黑 板 面 均 勻 度 0.71 桌 面 高 度 75cm 天 花 面 燈 具 盞 數 12 盞 2 管 課 桌 燈 懸 掛 高 度 270cm 桌 面 平 均 照 度 831 Lux 桌 面 最 大 照 度 1115 Lux 桌 面 最 小 照 度 460 Lux 桌 面 均 勻 度 0.55 維 護 率 0.75 圖 1 燈 具 配 置 圖 圖 2 照 度 曲 線 分 佈 圖 67

73 教 室 照 明 設 計 參 考 範 例 ( 二 ) 黑 板 面 燈 具 盞 數 3 盞 1 管 黑 板 面 燈 具 懸 掛 高 度 250cm 黑 板 平 均 照 度 657 Lux 黑 板 面 最 大 照 度 711 Lux 黑 板 面 最 小 照 度 533 Lux 黑 板 面 均 勻 度 0.74 桌 面 高 度 75cm 天 花 面 燈 具 盞 數 12 盞 2 管 課 桌 燈 懸 掛 高 度 270cm 桌 面 平 均 照 度 637 Lux 桌 面 最 大 照 度 897 Lux 桌 面 最 小 照 度 384 Lux 桌 面 均 勻 度 0.6 維 護 率 0.75 圖 3 燈 具 配 置 圖 圖 4 照 度 曲 線 分 佈 圖 68

74 附 錄 2. 照 度 與 輝 度 的 測 定 2-1. 學 校 自 我 照 明 檢 測 時 所 需 儀 器 各 校 為 了 確 保 照 明 的 品 質 應 準 備 照 度 計 輝 度 計 以 供 日 常 測 試, 及 教 導 學 生 明 瞭 照 度 及 輝 度 等 特 性 之 使 用 圖 5 照 度 計 2-2. 照 度 的 測 定 圖 6 輝 度 計 黑 板 之 照 度 檢 測, 以 黑 板 之 中 軸 線 由 上 往 下 30 cm 處 為 C 點, 中 心 點 D 點, 由 下 往 上 30 cm 處 為 E 點, 向 左 右 延 伸 100 cm 為 A B F G 四 點, 量 側 7 點 取 平 均 值 為 其 黑 板 之 平 均 照 度 量 測 時 應 注 意 量 測 者 應 盡 量 遠 離 照 度 計, 以 不 干 擾 照 度 之 檢 測 為 原 則 圖 7 黑 板 面 照 度 檢 測 點 課 桌 燈 之 照 度 檢 測, 由 教 室 範 圍 內 以 100 cm 為 距 離 點 出 A C G I 並 找 出 各 點 之 中 間 點 分 別 為 B D H F 及 教 室 之 中 心 點 共 九 點, 其 平 均 照 度 之 計 算 方 法 為 (A 1+B 4+C 1+D 4+E 16+F 4+G 1+H 4+I 1)/36 量 測 時 應 注 意 量 測 者 應 盡 量 低 於 照 度 計, 以 不 干 擾 照 度 之 檢 69

75 測 為 原 則, 各 檢 測 點 如 圖 8 所 示 圖 8 教 室 課 桌 面 照 度 檢 測 點 1. 照 度 計 規 格 : 應 採 用 符 合 中 國 國 家 標 準 CNS5119 C4165 的 照 度 計 在 重 要 照 度 的 測 定 時, 應 使 用 CNS5119 所 規 定 之 AA 級 2. 照 度 計 特 性 之 掌 握 : 為 維 持 照 度 測 定 之 精 確 度, 必 須 掌 握 照 度 計 之 下 列 特 性 質, 且 應 正 確 地 使 用 關 於 此 等 特 性 及 試 驗 方 法 應 依 CNS5119 規 定 (1) 精 確 度 (2) 斜 入 射 光 特 性 (3) 分 光 靈 敏 度 特 性 (4) 指 示 部 特 性 (5) 疲 勞 特 性 (6) 溫 度 特 性 (7) 濕 度 特 性 (8) 對 斷 續 光 特 性 3. 測 定 前 應 確 認 之 事 項 : 進 行 測 定 前 應 掌 握 照 度 測 定 之 目 的, 並 依 上 圖 方 法 決 定 測 定 點, 並 確 認 下 列 各 項 70

76 (1) 電 源 之 狀 態 及 電 燈 之 狀 態 (2) 光 源 之 形 式 及 大 小, 有 需 要 時 初 點 亮 後 之 總 點 亮 時 間 (3) 照 明 器 具 之 狀 態 (4) 光 源 安 裝 於 照 明 器 具 之 狀 態 及 點 燈 狀 態 (5) 環 境 條 件 4. 測 定 時 之 注 意 事 項 (1) 測 定 開 始 前, 原 則 上 燈 泡 應 點 亮 5 分 鐘 以 上, 放 電 燈 應 點 亮 30 分 鐘 以 上 (2) 測 定 電 源 電 壓 時, 應 盡 量 在 接 近 照 明 器 具 位 置 測 定 (3) 應 將 照 度 計 受 光 部 之 測 定 基 準 面 盡 量 與 想 測 定 照 度 之 面 一 致, 並 應 將 通 過 受 光 部 受 光 面 中 央 與 測 定 基 準 面 垂 直 之 直 線 相 交 於 測 定 基 準 面 之 點 一 致 (4) 應 注 意 測 定 者 之 投 影 及 服 裝 之 反 射 不 致 影 響 測 定 (5) 在 測 定 範 圍 切 換 型 之 照 度 計, 盡 量 不 要 採 用 0~1/4 之 刻 度 範 圍 讀 取 之 (6) 有 測 定 對 象 以 外 光 線 之 影 響 ( 晝 光 等 ) 時 應 將 其 影 響 除 去, 最 好 是 夜 晚 量 測, 並 將 開 燈 照 度 值 扣 掉 關 燈 照 度 值 (7) 測 定 多 數 點 之 照 度 時, 應 訂 定 特 定 之 測 定 點, 每 隔 一 定 測 定 時 間 間 隔, 測 定 特 定 點 之 照 度, 以 掌 握 照 度 測 定 中 之 光 源 輸 出 之 變 動 5. 測 定 結 果 之 整 理 : 測 定 條 件 之 記 錄, 依 測 定 之 目 的 關 於 會 影 響 測 定 值 之 事 項 最 好 作 適 宜 之 記 錄 通 常 希 望 作 紀 錄 之 主 要 事 項, 有 下 列 各 項 (1) 照 明 條 件 : 電 源 電 壓 及 其 測 定 點 光 源 照 明 器 具 之 種 類 照 明 器 具 之 配 置 ( 適 當 之 平 面 圖 及 截 面 圖 ) (2) 測 定 方 法 : 照 度 計 測 定 點 及 其 高 度 測 定 面 ( 水 平 鉛 直 法 線 傾 斜 面 等 ) 測 定 方 向 測 定 者 (3) 環 境 條 件 : 測 定 年 月 日 開 始 時 間 完 畢 時 間 氣 候 溫 度 6. 測 定 結 果 之 記 錄 : 訂 定 適 當 形 式 記 錄 測 定 結 果 並 整 理 之 測 定 結 果 應 標 示 測 定 點 數 平 均 照 度 最 大 照 度 與 最 小 照 度 及 位 置, 均 勻 度 等 結 果 7. 照 度 測 量 表 : 71

77 表 1 照 度 改 善 效 檢 測 表 ( 改 善 後 ) 縣 市 別 學 校 名 稱 教 室 面 積 ( 宽 x 長 ) 作 業 面 高 度 黑 板 燈 高 度 課 桌 燈 高 度 cm x cm cm cm cm 天 氣 檢 測 日 期 檢 測 時 間 晴 陰 雨 年 月 日 上 午 下 午 點 分 點 板 面 檢 測 點 狀 態 A B C D E F G 照 度 值 (Lux) 開 燈 關 嬁 課 桌 燈 檢 測 點 狀 態 照 度 值 (Lux) 位 置 A B C D E F G H I L 開 燈 輝 度 值 (cd/m 2 ) 關 燈 72

78 2-3. 輝 度 的 測 定 1. 輝 度 計 規 格 : 應 採 用 符 合 CNS5064 C3068 的 輝 度 計, 輝 度 計 通 常 是 利 用 光 學 系 統 的 物 理 光 度 形 成, 它 可 修 正 流 明 效 率 和 規 定 視 角 符 合 測 量 的 目 標 物 測 量 輝 度 的 結 果 之 可 靠 性, 完 全 依 賴 使 用 輝 度 計 的 動 作, 當 選 用 輝 度 計 時 需 配 合 測 量 的 目 的 和 內 容, 此 點 是 很 重 要 的 輝 度 計 在 光 學 系 統 上 因 測 量 的 距 離 遠 近, 會 影 響 誤 差 故 測 量 距 離 與 輝 度 計 的 焦 距 距 離 比 必 須 很 大 2. 輝 度 計 使 用 注 意 事 項 (1) 流 明 效 率 修 正 範 圍 (2) 視 角 與 測 量 距 離 (3) 電 源 特 性 (4) 溫 度 特 性 (5) 濕 度 特 性 (6) 初 期 效 應 (7) 校 正 (8) 刻 度 範 圍 3. 測 量 前 必 需 確 定 的 事 項 : 輝 度 測 量 前 須 調 查 測 量 位 置, 如 果 可 能, 將 從 測 量 基 準 點 照 像 或 畫 出 投 影 透 視 圖, 測 量 基 準 點 和 輝 度 計 安 裝 位 置 之 間 的 關 係, 下 列 各 點 須 確 定 (1) 電 源 狀 態 (2) 光 源 的 型 別 和 大 小, 在 最 初 點 燈 之 後 所 使 用 時 間 (3) 照 明 設 施 的 狀 況 (4) 照 明 設 施 光 源 裝 置 的 狀 況 (5) 環 境 條 件 4. 測 量 所 應 注 意 的 事 項 (1) 測 量 前 為 了 穩 定 等 源 不 同 特 性, 初 步 行 動 點 亮 燈 源 (2) 電 壓 測 量 ( 放 電 燈 安 定 器 的 一 次 測 ) 應 盡 可 能 接 近 燈 具 73

79 (3) 輝 度 計 受 光 器 須 在 測 量 前 曝 露 光 線 下 直 到 完 全 穩 定 (4) 輝 度 計 的 安 裝 和 標 示 測 量 正 確 方 向 (5) 輝 度 計 讀 數 在 全 刻 度 範 圍 1/4 以 下 者, 儘 可 能 不 採 用 (6) 輝 度 在 輝 度 計 視 角 內 儘 可 能 的 均 勻, 假 如 測 量 一 照 明 設 施 或 燈 源 的 輝 度, 整 個 輝 度 計 的 視 角 須 被 部 分 照 明 設 施 或 燈 源 所 籠 罩 5. 測 量 一 般 事 項 (1) 輝 度 計 通 常 固 定 在 測 量 基 準 點 (2) 輝 度 計 視 角 大 小, 在 一 般 照 明 設 施 之 輝 度 測 量 通 常 須 符 合 附 表 假 如 輝 度 計 在 表 中 有 一 視 角 不 能 求 得 時, 在 測 量 時 可 允 許 輝 度 計 在 固 定 直 線 方 向 連 接 測 量 點 及 測 量 基 準 點 下, 較 接 近 測 量 點 6. 記 錄 測 量 情 況 : 可 能 影 響 測 量 結 果 及 影 響 測 量 目 的 之 事 項 記 錄 之, 且 至 少 應 包 括 下 列 各 項 (1) 照 明 條 件 : 光 源 照 明 設 施 之 規 格, 規 定 和 設 計 圖 ( 平 面 圖 立 視 圖 投 影 透 視 圖 ), 照 明 設 施 和 光 源 使 用 時 間, 白 晝 狀 況 等 (2) 測 量 條 件 : 輝 度 計 的 種 類 視 角 測 量 基 準 點 電 源 電 壓 儀 器 的 種 類 (3) 環 境 條 件 : 年 月 日, 開 始 時 間 和 結 束 時 間 天 氣 溫 度 濕 度 天 氣 狀 況 ( 霧 煙 等 ) 牆 壁 天 花 板 地 板 路 面 等 之 表 面 條 件 ( 顏 色 反 射 因 素 材 料 乾 度 磨 滅 程 度 等 ) 7. 測 量 結 果 記 錄 : 建 立 一 合 適 的 表 格, 其 測 量 的 數 據, 須 有 順 序 的 記 錄, 必 要 時 測 量 的 數 據, 按 所 示 理 由 予 以 修 正 74

80 附 錄 3. 視 力 保 健 1. 近 視 的 預 防 : (1) 閱 讀 書 籍 時 要 保 持 正 確 的 姿 勢 眼 睛 與 書 本 的 距 離 最 好 在 35 cm 左 右 (2) 每 次 閱 讀 或 寫 字 時 間 也 不 要 太 久, 而 每 閱 讀 四 十 分 鐘 至 一 小 時, 最 好 能 夠 休 息 五 至 十 分 鐘 (3) 千 萬 不 要 在 走 路 坐 車 或 躺 在 床 上 時 閱 讀, 而 且 在 閱 讀 或 寫 字 時 的 照 明 光 線 更 要 適 當 (4) 學 生 的 作 業 量 改 善 學 習 環 境 教 室 的 採 光 及 照 明 亦 應 達 到 標 準 (5) 教 室 內 的 桌 椅 高 度 要 與 學 生 的 身 材 相 配 襯, 即 書 桌 面 要 有 一 定 的 斜 度 (6) 書 籍 字 體 大 小 要 與 年 齡 相 符 合, 印 刷 更 要 清 楚 不 要 模 糊, 紙 張 的 質 感 要 良 好 (7) 除 了 正 規 課 業 活 動 之 外, 學 校 也 應 該 定 期 的 舉 辦 視 力 保 健 活 動, 亦 要 安 排 學 生 有 多 點 時 間 到 郊 外 踏 青, 使 眼 睛 有 更 多 的 機 會 瞭 望 遠 處, 如 此 才 能 使 得 調 節 水 晶 體 的 肌 肉 有 機 會 好 好 的 放 鬆 休 息 2. 小 心 使 用 電 視 與 電 腦 : (1) 電 視 應 安 置 在 眼 睛 視 線 的 下 方 (2) 眼 睛 與 電 視 機 的 距 離 應 保 持 在 電 視 機 畫 面 對 角 線 長 度 的 五 至 七 倍 左 右 (3) 不 要 在 全 暗 的 室 內 觀 賞 電 視 或 玩 電 腦, 看 半 小 時 則 需 要 休 息 五 至 十 分 鐘 3. 定 期 檢 查, 預 防 近 視 : (1) 父 母 本 身 已 經 有 近 視 的 話, 最 好 多 加 注 意 小 朋 友 的 視 力 情 況, 尤 其 是 高 度 近 視 (600 度 以 上 ) 的 父 母, 小 朋 友 的 近 視 機 率 比 較 高 (2) 注 意 提 醒 小 朋 友 保 持 端 正 的 姿 勢, 桌 椅 高 度 是 否 合 適, 75

81 燈 光 是 否 足 夠 (3) 每 年 固 定 一 至 二 次 的 視 力 測 驗, 也 可 以 早 期 發 現 是 否 有 視 力 下 降 的 現 象 4. 少 吃 糖, 不 偏 食 : (1) 吃 過 多 甜 食 容 易 造 成 體 內 偏 酸 性, 酸 鹼 度 不 平 衡 也 容 易 近 視 (2) 偏 食 挑 食 的 小 朋 友 很 可 能 會 缺 少 維 生 素 A B C E, 而 這 些 營 養 成 分 對 於 視 力 的 維 護 都 相 當 重 要, 是 不 可 缺 少 的 (3) 花 點 腦 筋 把 蔬 果 做 得 好 看 好 吃, 跟 孩 子 一 起 玩 遊 戲 增 加 活 動 量 禁 止 零 食 以 提 昇 正 餐 食 慾, 有 助 於 孩 子 均 衡 攝 取 各 類 食 物, 維 持 良 好 的 健 康 76

82 附 錄 4. 照 度 國 家 標 準 (CNS 室 內 工 作 場 所 照 明 ) 77

83 78

84 79

85 80

86 81

87 82

88 83

89 84

90 85

91 86

92 87

93 88

94 89

95 90

96 91

97 92

98 93

99 94

100 95

101 96

102 97

103 98

104 99

105 附 錄 5. 各 國 照 明 設 備 之 能 源 效 率 規 範 由 於 綠 色 節 能 環 保 意 識 抬 頭 及 全 球 化 趨 勢, 目 前 大 部 分 國 家 多 已 將 照 明 設 備 之 能 源 效 率 納 入 規 範 管 理, 而 建 築 物 整 體 之 節 能 設 計 及 規 範, 也 開 始 能 源 效 率 管 理 的 概 念 並 建 立 規 範 管 理, 例 如 綠 建 築 的 節 能 規 範 其 中 美 國 日 本 新 加 坡 香 港 等 先 進 國 家 更 對 照 明 用 電 效 率, 訂 有 規 範 指 標 及 基 準 值 其 管 理 規 範 與 指 標 架 構 除 了 日 本 與 美 國 有 顯 著 的 不 同 外, 新 加 坡 香 港 等 國 之 規 範 大 致 以 美 國 ASHRAE90.1 之 規 範 系 統 為 基 本 架 構 故 本 手 冊 以 下 概 略 介 紹 美 國 日 本 新 加 坡 香 港 與 台 灣 對 於 建 築 物 照 明 節 能 設 計 之 規 範 及 架 構 一 台 灣 綠 建 築 標 章 規 範 之 照 明 系 統 節 能 評 估 法 台 灣 綠 建 築 標 章 規 範 之 照 明 系 統 節 能 評 估 法 係 以 提 高 燈 具 效 率 與 照 明 用 電 密 度 為 主, 其 照 明 系 統 合 格 判 斷 如 下 式 所 示 : 式 1.1 EL = IER IDR (1.0 - β 1 -β 2 -β 3 ) (1.1) 式 中 所 有 居 室 燈 具 效 率 係 數 IER 與 主 要 作 業 空 間 照 明 功 率 係 數 IDR: IER = ( n i w i B i C i D i ) / ( n i w i B i r i ) IDR= sw j /( UPD j A j ) (1.2) 其 中 EL: 照 明 系 統 節 能 效 率, 無 單 位 IER: 所 有 居 室 燈 具 效 率 係 數, 無 單 位 IDR: 主 要 作 業 空 間 照 明 功 率 係 數, 無 單 位 n i : 某 i 類 燈 具 數 量 w i : 某 i 類 燈 具 之 功 率 (W) r i : 某 i 類 光 源 之 效 率 比 B i : 安 定 器 效 率 係 數 C i : 照 明 控 制 係 數 D i : 燈 具 效 率 係 數 β 1 :20.0x 再 生 能 源 節 能 比 例 Rr 100

106 β 2 : 建 築 能 源 管 理 系 統 效 率 β 3 : 如 光 導 管 光 纖 集 光 裝 置 等 其 他 特 殊 採 光 照 明 節 能 優 待 係 數, 由 申 請 者 提 出 計 算 值, 經 認 定 後 採 用 之 sw j : 主 要 作 業 空 間 之 照 明 總 功 率 (W), 為 該 空 間 燈 具 功 率 之 和, 主 要 作 業 空 間 型 態 A j : 主 要 作 業 空 間 樓 地 板 面 積 (m 2 ) UPD j : 主 要 作 業 空 間 照 明 用 電 密 度 基 準 IER 為 實 際 總 用 電 功 率 與 總 用 電 功 率 基 準 之 比,IDR 為 主 要 作 業 空 間 之 設 計 照 明 用 電 密 度 與 照 明 用 電 密 度 基 準 之 比 綠 建 築 標 章 規 範 之 照 明 評 估 範 圍 係 以 照 明 水 準 較 具 共 同 標 準 之 供 公 眾 使 用 之 空 間 為 限, 至 於 儲 藏 室 停 車 場 倉 庫 樓 梯 間 茶 水 間 廁 所 等 非 居 室 空 間, 與 住 宅 宿 舍 療 養 院 旅 館 客 房 等 屬 於 私 人 生 活 氣 氛 之 住 宿 空 間, 以 及 開 刀 房 工 廠 生 產 線 實 驗 室 音 樂 廳 娛 樂 場 所 展 覽 場 商 場 等 商 業 展 示 及 特 殊 照 明 需 求 之 空 間, 並 不 列 入 評 估 範 圍 二 台 灣 燈 管 環 保 標 章 規 格 標 準 及 節 能 標 章 能 源 效 率 基 準 照 明 產 品 自 2000 年 施 行 驗 證 登 錄 制 度 已 達 10 年 時 間, 包 含 螢 光 燈 管 安 定 器 內 藏 式 螢 光 燈 泡 螢 光 燈 管 用 安 定 器 ( 包 含 電 子 式 與 傳 統 式 ) 與 燈 具 等 產 品 均 需 檢 驗 合 格, 並 在 經 濟 部 標 準 檢 驗 局 登 錄 完 成 取 得 證 書, 方 可 進 行 進 口 及 出 廠 作 業 驗 證 登 錄 之 檢 驗 方 法 乃 是 採 用 型 式 驗 證 之 方 式, 此 種 試 驗 方 式 大 幅 降 低 廠 商 之 試 驗 費 用, 但 因 驗 證 方 式 係 架 構 在 產 品 品 質 符 合 性 之 保 證 下, 因 此 生 產 廠 場 必 須 簽 署 符 合 型 式 聲 明 書, 保 證 採 用 各 項 品 質 管 理 措 施, 確 保 所 生 產 之 產 品 與 型 式 報 告 之 原 型 式 一 致 現 行 螢 光 燈 管 發 光 效 率 與 安 定 器 光 效 因 數, 自 98 年 3 月 1 日 開 始 實 施, 其 產 品 規 範 範 圍 主 要 在 於 10-40W 之 常 用 燈 管, 管 徑 範 圍 為 25.4mm~30.48mm(T8~T12), 經 濟 部 能 源 局 於 2006 年 1 月 6 日 公 告 螢 光 燈 管 用 安 定 器 之 光 效 因 數 基 準 而 安 定 器 光 效 因 數 規 範 之 範 圍 主 要 在 於 10-40W 之 常 用 燈 管, 管 徑 範 圍 為 25.4 mm~30.48 mm(t8~t12), 101

107 主 要 以 目 前 一 般 辦 公 室 或 教 室 普 及 使 用 之 燈 管, 施 行 日 期 為 2009 年 3 月 1 日, 目 前 中 華 民 國 國 家 標 準 (CNS) 已 配 合 完 成 檢 驗 標 準 之 修 訂, 已 將 安 定 器 光 效 因 數 納 入 CNS 13755( 螢 光 燈 管 用 交 流 電 子 式 安 定 器 ) 與 CNS 927( 螢 光 燈 管 用 安 定 器 ) 規 範 內, 亦 即 2009 年 3 月 以 後 配 合 驗 證 登 錄 產 品 檢 驗 一 併 施 行, 相 關 檢 驗 方 法 可 參 考 2006 年 7 月 10 日 最 新 修 訂 版 標 準 2008 年 11 月 公 告 實 施 高 效 率 照 明 燈 具 節 能 標 章 能 效 基 準 如 表 2 所 示, 並 已 廣 泛 使 用 於 各 照 明 光 環 境 中 表 2 高 效 率 照 明 燈 具 - 節 能 標 章 能 效 基 準 燈 具 分 類 燈 具 24 英 吋 (65cm) 以 下 燈 具 24 英 吋 (65cm) 以 上 效 率 要 求 基 準 規 範 燈 泡 色 (L-EX:2600~3150K) 溫 白 色 (WW-EX:3200~3700K) 白 色 (W-EX:3900~4500K) 晝 白 色 (N-EX:4600~5400K) 冷 白 色 (CW-EX:4600~5400K) 晝 光 色 (D-EX:5700~7100K) 燈 泡 色 (L-EX:2600~3150K) 溫 白 色 (WW-EX:3200~3700K) 白 色 (W-EX:3900~4500K) 晝 白 色 (N-EX:4600~5400K) 冷 白 色 (CW-EX:4600~5400K) 64.0 lm/w 62.0 lm/w 60.0 lm/w 74.0 lm/w 72.0 lm/w 品 質 要 求 UGR 19.0 Ra 80.0 晝 光 色 (D-EX:5700~7100K) 70.0 lm/w CNS12112 標 準 為 101 年 所 公 佈 之 最 新 室 內 工 作 場 所 照 明 規 範, 係 依 據 2010 年 發 行 之 第 2 版 CIE 115, 不 變 更 技 術 內 容, 修 訂 成 為 中 華 民 國 國 家 標 準 者, 周 邊 環 境 之 照 度 應 與 作 業 區 域 照 度 有 關, 宜 於 視 野 範 圍 內 提 供 一 個 平 衡 之 輝 度 分 佈 作 業 區 周 邊 環 境 之 照 度 急 劇 變 化, 可 能 將 導 致 視 覺 上 之 緊 張 和 不 舒 服 周 邊 環 境 之 照 度 可 低 於 作 業 面 照 度, 但 不 應 低 於 表 3 之 數 值 102

108 表 3 高 效 率 照 明 燈 具 - 節 能 標 章 能 效 基 準 作 業 區 域 照 度 (Lux) 週 遭 區 域 照 度 (Lux) 與 作 業 面 照 度 相 等 除 作 業 面 照 度 外, 照 明 設 備 應 提 供 足 夠 之 適 應 輝 度 在 視 野 內 之 輝 度 分 佈 會 影 響 作 業 之 可 見 度 良 好 平 衡 之 輝 度 分 佈 應 提 升 以 下 項 目 : (a) 視 覺 敏 銳 性 (b) 對 比 敏 感 性 ( 對 於 相 對 較 小 輝 度 差 異 之 識 別 ) (c) 視 覺 功 效 ( 例 : 適 應 性 調 節 視 力 之 集 中 度 瞳 孔 收 縮 及 眼 球 運 動 等 ) 在 視 野 內 多 變 之 輝 度 分 佈 亦 影 響 視 覺 舒 適 度, 宜 予 避 免 (a) 太 強 輝 度 會 引 起 眩 光 (b) 太 強 輝 度 對 比 會 引 起 眼 睛 之 反 覆 適 應 調 節 而 造 成 視 覺 疲 勞 (c) 太 低 輝 度 及 太 低 之 輝 度 對 比 會 使 工 作 環 境 枯 燥 乏 味 (d) 宜 注 意 建 築 物 內 不 同 區 域 間 走 動 之 視 覺 適 應 問 題 所 有 表 面 之 輝 度 對 視 覺 均 為 重 要, 係 由 各 該 表 面 的 反 射 率 和 照 度 所 決 定, 主 要 室 內 表 面 實 效 反 射 率 範 圍 : (a) 天 花 板 :0.6~0.9 (b) 牆 面 :0.3~0.8 (c) 作 業 面 :0.2~0.6 (d) 地 面 :0.1~0.5 三 美 國 建 築 照 明 之 節 能 規 範 概 要 美 國 能 源 主 管 機 關 為 能 源 部, 美 國 照 明 節 能 規 範 主 要 係 依 據 美 國 聯 邦 能 源 部 建 築 節 能 計 畫 之 標 準 與 指 導 方 案 (Building Standards & 103

109 Guide-lines Program, BSGP) 所 建 立, 其 主 要 之 節 能 標 準 為 美 國 冷 凍 空 調 學 會 與 照 明 學 會 所 共 同 制 定 之 ANSI/ASHRAE/IES (Energy Efficient Design of New Buildings Except Low-rise Residential Buildings) 美 國 各 州 政 府 則 以 ANSI/ASHRAE/IES 為 基 準, 訂 定 各 州 的 節 能 法 規, 因 此 美 國 各 州 對 於 照 明 規 範 雖 然 不 盡 相 同, 惟 基 本 上 仍 應 要 符 合 基 準 之 要 求 照 明 節 能 的 基 準 要 求 係 採 以 規 定 照 明 用 電 密 度 LPD (lighting power density,w/m 2 ) 基 準 值 之 方 式 如 式 (1.3), 再 依 據 實 際 建 築 空 間 使 用 類 型 以 面 積 檢 核 方 式 或 是 採 用 逐 室 空 間 檢 核 方 式, 檢 核 其 是 否 超 過 各 該 基 準 值 照 明 用 電 密 度 (LPD) 計 算 式 如 下 : 照 明 用 電 密 度 (LPD) = 照 明 器 具 用 電 (W) 房 間 面 積 (m 2 ) (1.3) ASHARE 90.1 在 照 明 設 計 方 面 強 制 之 規 定 包 括 : 1. 照 明 之 控 制 2. 雙 座 電 線, 二 燈 具 共 用 一 個 安 定 器 3. 室 內 照 明 用 電 耗 能 標 準 4. 照 明 器 具 之 用 電 耗 能 標 準 5. 室 外 照 明 器 具 標 準 照 明 耗 電 規 範 之 建 築 面 積 法 (building area method,ashare ) 要 求 各 照 明 光 環 境 的 用 電 標 準 ( 建 築 面 積 法 ), 如 零 售 業 (Retail) 空 間 之 照 明 電 力 負 載 以 W/m 2 標 準 設 計 ASHARE 90.1 亦 有 個 別 空 間 法 之 照 明 電 力 標 準, 使 較 大 建 築 有 設 計 上 的 彈 性, 詳 請 參 見 表 4 104

110 Building Type 建 築 類 型 Automotive Facility 汽 車 工 廠 Convention Center 會 議 中 心 Dining:Cafeteria/Fast Food 餐 廳 : 咖 啡 廳 / 簡 餐 廳 Dormitory 宿 舍 Exercise Center 運 動 中 心 Gymnasium 健 身 房 Library 圖 書 館 Manufacturing Facility 工 廠 Motion Picture Theater 電 影 劇 院 Museum 博 物 館 Office 辦 公 室 Parking Garage 停 車 庫 Performing Arts Theatre 表 演 藝 術 劇 院 Retail 零 售 商 店 School/University 學 校 / 大 學 Sports Arena 體 育 競 技 場 Town Hall 大 禮 堂 Warehouse 倉 庫 Workshop 工 作 間 表 4 建 築 物 的 照 明 用 電 密 度 標 準 最 大 的 照 明 用 電 密 度 (W/m 2 ) 1989 年 1999/2001 年 2004/2007 年 2010 年 資 料 來 源 :Maximum Lighting Power Density Allowed Per Version of the ASHRAE/IES 90.1 Standard

111 四 日 本 採 用 之 照 明 能 源 消 費 係 數 (CEC/L) 日 本 在 1993 年 7 月 29 日 頒 布 之 有 關 建 築 物 內 能 源 使 用 之 合 理 化 法 令, 並 自 1994 年 8 月 1 日 執 行, 有 關 建 築 物 照 明 節 能 規 範 則 以 日 本 照 明 學 會 及 照 明 學 者 所 訂 出 照 明 能 源 耗 費 係 數 CEC/L(coefficient of energy consumption for lighting) 作 為 建 築 物 照 明 設 計 之 規 定 CEC/L 定 義 如 下 : 式 (1.4) CEC/L = = 全 年 照 明 設 備 實 際 消 耗 能 源 量 標 準 全 年 照 明 設 備 消 耗 能 源 量 年 (kcal/ 年 ) ( E T ) 2550 (kcal) ( E S ) 2550 (kcal) [ (W T ) A T F / 1000) ] 2550 (kcal) = (1.4) [ (W S ) A T Q 1 Q 2 / 1000) ] 2550 (kcal) E S : 各 室 之 照 明 設 備 耗 費 電 量 基 準 (kwh)/ 年 E T : 各 室 實 際 的 照 明 設 備 耗 費 電 量 (kwh)/ 年 W S : 照 明 消 耗 功 率 基 準 ( 每 單 位 面 積 )(W/m 2 ) W T : 照 明 設 備 實 際 消 耗 功 率 (W/m 2 ) A : 各 室 之 地 板 面 積 T : 各 室 全 年 間 照 明 點 燈 時 間 Q 1 : 依 照 明 設 備 之 種 類 產 生 修 正 常 數 Q 2 : 依 照 明 設 備 之 照 度 產 生 修 正 常 數 F : 依 照 明 設 備 控 制 系 統 等 產 生 之 修 正 常 數 日 本 有 關 建 築 物 節 約 能 源 措 施 方 面, 新 法 規 定 除 原 有 之 空 調 設 備 外, 以 政 令 追 加 其 它 耗 能 設 備, 其 中 包 括 照 明 設 備 機 械 換 氣 設 備 熱 水 供 給 設 備 及 電 梯 設 備 等, 分 別 制 定 其 能 源 消 費 係 數 (CEC) 判 斷 基 準, 促 進 建 築 物 進 一 步 節 約 能 源 建 築 物 的 CEC/L 基 準 值 如 表 6.1 對 於 特 定 建 築 物 則 追 加 辦 公 室 商 店 旅 館 學 校 醫 院 診 療 所 等 類 建 築 因 此 基 於 以 上 省 能 源 法 之 規 定, 對 於 特 定 建 築 物 於 1993 年 11 月 1 日 以 後 的 建 築 執 照 申 請, 必 須 提 出 省 能 源 計 畫 書 ( 包 含 計 算 106

112 書 ) 建 築 物 的 CEC/L 值 必 需 符 合 表 5 的 要 求 表 5 建 築 物 的 CEC/L 基 準 值 單 位 一 般 基 準 值 獎 勵 基 準 值 事 務 所 學 校 醫 院 CEC/L 1.0 CEC/L 0.9 飯 店 商 店 CEC/L 1.2 CEC/L 1.1 資 料 來 源 : 經 濟 部 能 源 局 - 照 明 產 品 應 用 手 冊 飯 店 商 店 的 判 斷 基 準 值 特 別 規 定 為 1.2, 主 要 是 考 慮 到 這 些 建 築 物 的 照 明 必 須 為 顧 客 創 造 一 種 舒 適 明 亮 的 照 明 環 境 當 建 築 物 滿 足 CEC/L 基 準 值 時, 根 據 節 能 再 利 用 支 持 法, 其 照 明 設 備 系 統 中 的 高 效 率 照 明 設 備 可 以 享 受 低 利 貸 款, 以 鼓 勵 建 築 物 採 用 高 效 率 照 明 設 備 五 新 加 坡 單 位 面 積 照 明 用 電 密 度 (Unit Power Density,UPD) 若 將 照 明 區 域 內 之 照 明 用 電 量 Q[W] 除 以 照 明 區 域 面 積 A[m 2 ], 即 得 單 位 面 積 照 明 用 電 密 度 UPD=Q/A[W/m 2 ], 簡 稱 UPD 因 此 利 用 此 評 估 方 法 可 瞭 解 此 一 照 明 區 域 之 照 明 用 電 量 是 否 合 理 此 綜 合 評 估 方 法, 適 用 於 採 用 全 面 照 明 方 式 者, 整 個 照 明 區 域 要 求 均 一 照 度 之 條 件 表 6 係 新 加 坡 規 定 單 位 面 積 照 明 用 電 密 度 UPD, 可 供 照 明 設 計 檢 討 用 電 量 之 參 考 表 6 新 加 坡 照 明 用 電 密 度 UPD 值 之 標 準 使 用 型 態 UPD[W/m 2 ] 辦 公 室 20 教 室 20 禮 堂 / 講 堂 25 商 店 / 超 級 市 場 / 百 貨 店 30 餐 廳

113 使 用 型 態 UPD[W/m 2 ] 大 廳 10 樓 梯 10 停 車 場 5 工 廠 20 倉 庫 15 走 廊 20 資 料 來 源 : 經 濟 部 能 源 局 - 照 明 產 品 應 用 手 冊 六 香 港 最 大 照 明 用 電 密 度 (Lighting Power Density,LPD) 香 港 地 區 使 用 照 明 設 備 安 裝 能 源 效 益 操 作 手 則, 對 於 不 同 功 能 之 居 室 有 訂 定 最 大 之 照 明 用 電 密 度 (LPD), 可 提 供 公 務 部 門 在 設 計 時 之 要 求, 以 避 免 建 築 物 在 初 期 規 劃 設 計 所 造 成 之 浪 費 而 能 源 管 理 人 員 亦 可 利 用 此 評 估 方 法 可 瞭 解 此 建 築 物 之 照 明 用 電 量 是 否 合 理, 此 評 估 方 法, 適 用 於 採 用 全 面 照 明 方 式 者, 整 個 照 明 區 域 要 求 均 一 照 度 之 條 件 表 7 係 香 港 地 區 規 定 照 明 用 電 密 度 LPD, 可 供 照 明 設 計 檢 討 用 電 量 之 參 考 表 7 香 港 照 明 用 電 密 度 LPD 值 之 標 準 Space Code 場 所 編 碼 Type of space 場 所 類 型 A. Space for Common Activities 共 同 活 動 場 所 最 大 的 照 明 用 電 密 度 (W/m 2 ) A.1 Atrium/Foyer(headroom over 5m) 劇 場 25 A.2 Car Park 停 車 場 6 A.3 Conference/Seminar Room 會 議 室 18 A.4 Corridor 走 廊 12 A.5 Data Processing Room 資 訊 處 理 室 16 A.6 Storeroom/Cleaner 儲 藏 室 11 A.7 Kitchen/Pantry 廚 房 / 茶 水 間 13 A.8 Lift Lobby 電 梯 廳

114 Space Code 場 所 編 碼 Type of space 場 所 類 型 最 大 的 照 明 用 電 密 度 (W/m 2 ) A.9 Machine Room/Switch Room 機 房 13 A.10 Reception/Waiting/Queuing Area 接 待 處 14 A.11 Rest/Recreation Room 休 息 室 13 A.12 Staircase 樓 梯 間 8 A.13 Toilet/Washroom/Shower Room 廁 所 / 浴 室 13 A.14 Vehicle Depot(for maintenance/repair/ inspection)/vehicle Unloading Bay 汽 車 維 修 廠 B. Offices 辦 公 室 B.1 Open Plan Office/Cellular Office 開 放 式 辦 公 室 17 B.2 Drawing Office 繪 圖 室 20 C. Hotels 飯 店 C.1 Bedroom 臥 室 17 C.2 Banquet Room/Function Room/Ball Room 宴 會 廳 / 多 功 能 禮 堂 / 舞 廳 D. Educational Institutions 教 育 機 構 D.1 D.2 Classroom/Lceture Theatre/Laboratory 教 室 / 演 講 廳 / 實 驗 室 Library(reading area,stack area,audio visual centre) 圖 書 館 E. Mass Assembly Area 大 型 聚 會 場 所 E.1 E.2 Seating Area inside a Theatre/Cinema/ Auditorium/Concert Hall 劇 院 座 位 區 / 電 影 院 / 聽 眾 席 / 音 樂 廳 Mass Assembly Area/Assembly Hall 大 型 會 場 / 禮 堂 E.3 Exhibition Hall/Gallery 展 覽 廳 / 美 術 館 23 F. Indoor Sports Grounds 室 內 運 動 設 施 F.1 Spectator Seating Area 觀 眾 席 16 F.2 Indoor Sports Ground for Badminton, Basketball,Volleyball or Table Tennis: 室 內 運 動 場 ( 羽 毛 球, 籃 球, 排 球, 網 球 ) for amateur players 業 餘 玩 家 17 for tournament 競 ( 比 ) 賽

115 Space Code 場 所 編 碼 F.3 F.4 F.5 Type of space 場 所 類 型 Squash Courts 壁 球 室 最 大 的 照 明 用 電 密 度 (W/m 2 ) for amateur players 業 餘 玩 家 17 for tournament 競 ( 比 ) 賽 28 Indoor Swimming Pool 室 內 游 泳 池 for amateur players 業 餘 玩 家 15 for tournament 競 ( 比 ) 賽 28 Ice Rink 溜 冰 場 for amateur players 業 餘 玩 家 15 for tournament 競 ( 比 ) 賽 28 G. Retails 商 店 20 H. Restaurant 餐 廳 23 註 :Code of Practice for Energy Efficiency of Lighting Installations,2007,HK Table(LG4):Maximum Allowable Values of Lighting Power Density for Various Types of Space 110

116 附 錄 6. 參 考 文 獻 1. 周 鼎 金 江 哲 銘, 學 校 教 室 照 明 與 節 能 參 考 手 冊 (93) 2. 經 濟 部 能 源 局, 照 明 節 能 產 品 應 用 手 冊 (99) 3. 經 濟 部 能 源 局, 照 明 系 統 Q&A 節 能 技 術 手 冊 (97) 4. 蕭 弘 清, 因 應 節 能 減 碳 生 活 之 校 園 燈 具 選 擇 與 應 用 (99) 5. 蕭 弘 清, 照 明 系 統 之 節 能 技 術 - 簡 報 講 義 (98) 6. 林 士 凱 蕭 弘 清, 辦 公 室 照 明 燈 具 性 能 與 節 能 效 益 研 究 (98) 7. 呂 重 碩, 照 明 設 計 學 ( 全 華 ) 8. 林 憲 德, 國 民 中 小 學 綠 建 築 設 計 手 冊 (91) 9. 黃 琪 鈞 李 麗 玲, 照 明 系 統 與 環 境 10. 宋 平 生, 照 明 系 統 與 節 能 11. 宋 福 生, 集 合 住 宅 照 明 系 統 設 計 規 劃 與 節 能 應 用 簡 報 (100) 12. 李 麗 玲, 校 園 照 明 節 能 策 略 及 燈 具 選 用 實 務 (100) 13. 蔡 尤 溪 李 魁 鵬 李 文 興, 建 築 空 調 與 照 明 節 能 技 術 規 範 之 研 究 14. 劉 家 銘 周 伯 丞, 單 邊 採 光 教 室 室 內 照 明 現 況 調 查 分 析 15. 台 灣 綠 色 產 生 力 基 金 會, 政 府 機 關 學 校 耗 能 指 標 指 導 手 冊 16. 億 光 電 子 網 站 中 國 電 器 ( 東 亞 照 明 ) 網 站 上 一 國 際 光 電 公 司 型 錄 19. 上 網 飆 健 康 健 康 總 動 員 111

117