同じ明るさの照明器具でも、天井や壁へ光を広げる器具と、床や机へ集中させる器具では、部屋の見え方や感じ方が変わります。さらに、光が目に入りやすい配光ではまぶしく感じやすく、必要のない方向へ光を出し続ければ電力の無駄にもつながります。
なぜ照明の配光は、明るさ感・まぶしさ・省エネに影響するのでしょうか。結論からいうと、配光は「光をどの方向へ、どれだけ配るか」を決める性質であり、同じ全光束でも壁・天井・床・作業面・人の目へ届く光の割合が変わるからです。必要な面へ光を届け、不要な方向や目へ直接入る強い光を減らすことで、快適さと効率を両立しやすくなります。
同じ光束でも、配光が違えば空間の見え方は変わる
照明器具の全光束が同じでも、光を狭い範囲へ集中させるか、広い範囲へ分散させるかで、各場所の照度は変わります。
たとえばスポットライトは特定の面を強く照らしやすく、広配光の器具は広い範囲へ光を届けやすくなります。
そのため、器具のlmだけを見ても、実際の部屋がどのように明るく感じるかは決まりません。どの方向へ光が出ているかを見る必要があります。
壁や天井を照らすと、空間全体の明るさ感が高まることがある
日本照明工業会は、天井面や壁面を広く照らす間接照明について、空間に明るさ感や広がり感を与えると説明しています。
人は床面の照度だけで空間の明るさを判断しているわけではありません。視野に入る壁や天井が明るいと、部屋全体を明るく感じやすくなります。
そのため、床面だけへ光を集中させるより、壁面や天井面へ適度に光を回した方が、同じ電力でも空間の印象を明るく感じられる場合があります。
直接光が目に入りやすい配光では、まぶしさが増えやすい
照明器具から強い光が直接目に入ると、照度が十分でも不快なまぶしさを感じることがあります。
まぶしさは光源の明るさだけでなく、視野内の位置、大きさ、周囲との輝度差などにも左右されます。照明学会の研究でも、まぶしさ感は対象の輝度や周囲との輝度比などに影響されることが示されています。
そのため、快適な配光では「必要な面へは光を出すが、目へ直接強い光を入れすぎない」ことが重要です。
間接照明は、まぶしさを抑えやすい
間接照明では、照明器具の光を天井や壁へ当て、その反射光を室内へ広げます。
日本照明工業会は、間接照明について、反射したやわらかな光が広がるため、まぶしさを感じにくい特徴があると説明しています。
ただし、間接照明なら必ず省エネになるわけではありません。反射面の色や反射率が低いと、多くの光が吸収されるため、必要な明るさを得るのにより多くの光量が必要になることがあります。
必要な場所へ光を集中すると、少ない光量で作業面を明るくできる
読書や調理、デスク作業では、部屋全体を非常に明るくするより、作業面へ必要な光を届ける方が効率的な場合があります。
米国エネルギー省の資料では、タスク照明を使って作業場所の照度を確保することで、周囲のアンビエント照明を低めにでき、照明エネルギーを削減できる可能性があるとされています。
これは、配光を使って「必要な場所へ光を集める」ことで、部屋全体を一律に高照度へする必要を減らす考え方です。
広配光と狭配光は、用途によって向き不向きがある
狭配光は、展示物、絵、商品、机上など特定の場所を強調したいときに向きます。一方、広配光は、廊下や居室など広い範囲を均一に照らしたいときに使いやすくなります。
狭配光の器具を広い部屋の全般照明へ使うと、明るい場所と暗い場所の差が大きくなることがあります。逆に、広配光の器具で一点だけを強く照らそうとすると、必要な照度を得るために余分な光量が必要になることがあります。
省エネにつなげるには、配光を用途に合わせることが重要です。
壁面の明るさは、空間の広がり感にも影響する
壁が暗いと、部屋全体が暗く閉じたように感じることがあります。反対に、壁面が適度に明るいと、空間を広く明るく感じやすくなります。
日本照明工業会も、壁面を照らすコーニス照明などについて、空間に奥行き感や広がり感を与え、明るさ感を高めると説明しています。
そのため住宅やホテルなどでは、床面照度だけでなく、壁や天井へどれだけ光を配るかも快適さの設計要素になります。
まぶしさを抑えながら明るさ感を得るには、輝度分布のバランスが重要
空間全体を暗くして一か所だけを強く照らすと、明暗差が大きくなり、まぶしさを感じやすくなることがあります。
一方、周囲の面にも適度に光が届けば、視野内の輝度差が緩和され、強い光源だけが突出して見える状態を避けやすくなります。
日本色彩学会の研究でも、空間の好ましさには明るさ感だけでなく、まぶしさ感や輝度比が関係することが示されています。
配光設計では、単に平均照度を満たすだけでなく、視野に入る明暗のバランスを見ることが重要です。
廊下や夜間空間では、同じ配光でも感じ方が変わる
照明学会の廊下に関する研究では、同じ照明条件でも昼間と深夜を想定した場合で、明るさ感やまぶしさ感の評価が変化しました。
人の目は周囲の明るさへ順応するため、暗い環境から見た照明は、明るい環境から見たときより強く感じることがあります。
そのため、夜間の廊下や寝室まわりでは、日中と同じ配光・光量が必ずしも快適とは限りません。足元を中心に照らし、目へ直接入りにくい配光にする方法もあります。
不要な方向への光を減らすと、光害と無駄な電力を抑えやすい
屋外照明では、道路や歩道を照らしたいのに、上空や住宅の窓へ大量の光が漏れると、必要のない場所へ電力を使うことになります。
日本照明工業会は、LED照明は配光制御がしやすく、適切に設計・設置すれば、まぶしさや不要な場所への漏れ光を抑えられると説明しています。
必要な方向へ光を限定することは、省エネだけでなく、周辺住民への眩光や夜空を明るくする光害の抑制にもつながります。
配光が合っていないと、明るさ不足を電力で補うことになる
必要な作業面へ十分な光が届いていない場合、単純に高出力の器具へ交換すると、消費電力は増えます。
しかし原因が配光にあるなら、器具の向きや配光タイプを見直すことで、同じか少ない光束でも必要な場所の照度を上げられる場合があります。
米国DOEも、効率的な照明器具を選ぶだけでなく、適切な光の分布、グレア制御、視環境を満たしながら、できるだけ小さい入力電力で設計することを推奨しています。
配光を見るときのポイント
- 必要な作業面へ十分な光が届いているか
- 壁や天井が暗すぎて空間全体が暗く感じないか
- 強い光源が直接目へ入り、まぶしくなっていないか
- 一部分だけが明るすぎて、周囲との輝度差が大きくなっていないか
- 使わない方向へ光が漏れていないか
- 広配光・狭配光が用途に合っているか
- 屋外では上方や隣地への漏れ光を抑えられているか
まとめ
照明の配光が明るさ感・まぶしさ・省エネに影響するのは、同じ光束でも「どの方向へ光を出すか」によって、壁・天井・作業面・人の目へ届く光の割合が変わるからです。
壁や天井へ適度に光を回せば空間全体の明るさ感を高めやすく、必要な作業面へ光を集中すれば、部屋全体を過剰に明るくする必要を減らせます。一方、強い光が直接目に入る配光や、必要のない方向へ漏れる光は、まぶしさや電力の無駄につながります。
快適で効率のよい照明を作るには、器具のlmやW数だけでなく、配光曲線や光の向き、壁・天井の明るさ、視野内の輝度差まで含めて考えることが大切です。
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参考資料
- 一般社団法人日本照明工業会「基礎編 住宅照明設計のポイント」
- 一般社団法人日本照明工業会「マンション共用部の照明をLEDに交換」
- 照明学会「輝度コントラストと輝き感、まぶしさ感の関係」
- 照明学会「住宅の廊下における照明の配置と心理評価」
- U.S. Department of Energy「Chapter 5: Lighting, HVAC, and Plumbing」
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