この記事では、 3D 解析ツールで計算された既定の sDA (300lux/50%) および ASE (1000、250) を超えた、学校における昼光関連指標の国内および国際的なガイドラインについて説明します。 sDA を使用する理由は、sDA が最も広く使用されている測定基準であり、住宅用と商業用の両方の建物の昼光の質をよく理解しており、場所/状況に固有であるためです。
昼光分析指標
日光は、建物の居住者を屋外と結びつけ、概日リズムを強化し、電気照明の使用を減らすために不可欠です。通常の昼光の目標には、作業面または床で定義済みの昼光照度レベルを達成すること、何らかのグレア制御手段を組み込むこと、または特定のサイズの昼光ゾーンを提供することが含まれます。昼光自律性を達成するには、基本的に、上記のすべてとそれ以上を達成するためのプロジェクトが必要です ( source )。
Daylight Autonomy (DA)は、IES (Illuminating Engineering Society of North America) によって、「特定の日照レベルが年間を通じて超過される動作期間 (または時間数) のパーセンテージ」として定義されています。年間の昼光自律性を測定する最も広く受け入れられている方法は、 空間昼光自律性 (sDA ) です。 年次日光暴露量 (ASE)と組み合わせると、空間にどれだけの有益な日光が入っているかを明確に理解できます。一般に、設計者は ASE 値を下げる戦略を実装しながら高い sDA 値を目指して努力し、sDA を犠牲にすることなく ASE 値を下げるよう努力する必要があります。
cove.tool によって計算されないその他の昼光関連のメトリックには、次のものがあります。
照度は、平面または表面に入射する光を定量化する測光用語であり、電灯や昼光からの影響を含めることができます。 LEED v4.1 では、300 ルクスから 3,000 ルクス (28 ft.cd – 279 ft.cd) の照度値を実証する必要があります。さまざまな年齢の居住者に十分な照明と安全性を確保するために、水平および垂直の両方の照度目標を推奨します。
有効昼光照度 (UDI) とは、居住者にとって有効な昼光の量、つまり、まぶしさを引き起こしたり視覚環境を乱すことなく空間に導入できる昼光のレベルを指します。許容レベルは通常 500 ルクスから 2,500 ルクスで、自律型 UDI とも呼ばれます。高いパーセンテージの自律型 UDI を達成することは、占有期間中に主に日光に照らされた空間を表し、まぶしさが制御されます。これは、電気照明が 1 日のほとんどの時間必要ないことを意味します。
昼光係数 (DF) は、仮定または既知の輝度分布の空から受け取った光による部屋の平面上の点での照度と、この空の遮られていない半球による水平面上の照度との比率です。照度の両方の値から直接光が除外されるため、曇り空がモデル化されます。 DF 計算では、時間帯、向き、場所に関係なく同じ結果が得られるため、制限があります。 DF はパーセンテージで表されます。一般に、時代遅れの標準と見なされます。
Daylight Saturation Percentage (DSP) は、 Useful Daylight Illuminance (UDI) を変更したもので、しきい値を 430 ～ 4,300 ルクス (40 ft.cd - 400 ft.cd) に上げます。さらに、40 ～ 400 フートキャンドルの範囲内でグリッド ポイントの年間時間値から強制的に減算することにより、400 フートキャンドルを超えるグリッド ポイントの年間時間値にペナルティを課します。この指標は、2006 年に CHPS によって開発されました。
日光のまぶしさの確率 (DGP) は、ある時点、空間内の位置、および居住者の視野角における日光から居住者が知覚するまぶしさを定量化します。これは、光の強さ、まぶしい光源のサイズ、コントラスト、および視野内の位置を考慮して、潜在的な占有者の視野全体を評価することによって計算されます。 0 から 1 で表され、知覚できないまぶしさ (<0.35)、知覚できるまぶしさ (0.35-0.4)、邪魔なまぶしさ (0.4-0.45) から耐えられないまぶしさ (>0.45) の範囲です。
学校のグリーン ビルディング基準と昼光
さまざまな基準では、日光の利用可能性、グレア制御、および日光制御 (自動および手動) の組み合わせを使用して、空間内の日光を定量化しています。この表は、いくつかの建築基準とグリーン ビルディング認定によって特定されたしきい値の概要を示しています。アスタリスク (*) 記号のメトリックは、現在 3D 解析ツール内では使用できません。
標準 | メトリック | しきい値 |
LEED v4.1 - 学校 | sDA (300ルクス/50%) | 常用床面積の平均値が55%（2点）、75%（3点）、40%（1点）以上 |
ASE (1000、250) | 年間 250 時間で 1,000 ルクス (93 fc) を超える光を受けることができるのは、地域の 10% 以下です。 | |
WELL ビルディング スタンダード v3 | sDA (300ルクス/50%) | 常用スペースの平均値 55% 以上 55% 以上 |
ASE (1000、250) | 年間 250 時間で 1,000 ルクス (93 fc) を超える光を受けることができるのは、地域の 10% 以下です。 | |
照度* | 完成した床から 0.76 m (30 インチ) 上の水平面で測定した平均 175 ルクス (16 fc) 以上 | |
タイトル 24 - 2019 年建築物のエネルギー効率基準 | Daylit Zones* (スカイライト、プライマリ サイドライト、セカンダリ サイドライト) | 一次側方採光ゾーンまたは天窓採光ゾーン内の床面積の 75% |
米国 - 高成績の学校のための共同 (CHPS) | 夏時間超過* (年間 DA および DAmax) | 10 倍の照度ターゲット乗数 (つまり、30fc 教室ターゲットは、Daylight Excess に 300fc を使用します) |
空間昼光* 彩度 (sDS) | 50% を超えて 90% まで sDS 300/50% | |
英国 - 教育資金庁 (EFA) | 有用な夏時間指数* (UDI) | 平均 80% UDI-a (100 ～ 3,000 ルクス) |
デイライト オートノミー* (DA) | 目標照度 300 ルクスで、作業平面の 50% の時間の最小 50% | |
ブリーム | 日光係数* (DF) | 60 ～ 80% の地域で平均 1.5 ～ 2.25 (緯度による) |
昼光均一性* | 少なくとも 0.3 の比率、部屋の少なくとも 80% がデスクまたはテーブルトップの高さから空を眺めることができ、部屋の奥行きの基準を満たす必要があります。 | |
昼光照度* - 平均および最小 | 年間2000時間以上で300ルクス以上、年間2000時間以上で90ルクス以上 |
このセクションでは、前述の各標準の詳細と、その特定の要件について説明します。
01// LEED v4.1 - 日光
屋内環境品質セクションの一部として、 LEED v4.1には昼光を測定するための 3 つのオプションがあります。
オプション 1. シミュレーション: 空間昼光自律性と年間日光暴露量 - IES LM-83 で定義されているように、空間昼光自律性300/50% (sDA300/50%)、および年間日光暴露量 1000、250 (ASE1000、250) の年間コンピューター シミュレーションを実行します。定期的に占有されているスペースごとに -12。
オプション 2. シミュレーション: 照度の計算 - 定期的に占有されている各スペースについて、春分の日の晴れた日の午前 9 時と午後 3 時の照度についてコンピュータ シミュレーションを実行します。実証照度レベルは、午前 9 時と午後 3 時の両方で 300 ルクスから 3,000 ルクスの間です。
オプション 3. 測定 - 定期的に占有されている各スペースの照度を測定します。ヘルスケア プロジェクトでは、EQ クレジット クオリティ ビューで決定された周辺エリアにある定期的に使用されるスペースを使用する必要があります。 300 ルクスから 3,000 ルクスの間の照度レベルを実現します。
02// WELL Building Standard v3 - 昼光モデリング
この機能は、建物内の個人が自然光に十分にさらされることを必要とし、設計者がさまざまなレイアウトや採光設計に柔軟に対応できるようにします。
62: デイライト モデリング- パート 1: 健康的な日光への露出
sDA - スペースの少なくとも 55% が、毎年少なくとも稼働時間の 50% の間、少なくとも 300 ルクス (28 fc) の日光を受けます。
ASE - 年間 250 時間で 1,000 ルクス (93 fc) を超える光を受けることができるのは、地域の 10% 以下です。
53. ビジュアル照明デザイン- パート 5: 学習のための視力
特定の年齢層向けの教室の机の周囲照明システムは、次の要件を満たしています。
主に 25 歳未満の学生向けの早期教育、初等中等教育、および成人教育: 水平面で測定して平均 175 ルクス (16 fc) 以上を維持できること (通常、仕上げ面から 0.76 m (30 インチ) 上)。床。日光が当たるとライトが暗くなる場合がありますが、これらのレベルを独立して達成することができます。
03// カリフォルニア – タイトル 24 - 2019 年建物エネルギー効率基準
これらの基準は、学校やコミュニティ カレッジを含む、カリフォルニア州全体の非居住用建物に適用されます。 2019 年非居住用コンプライアンス マニュアル: 第 5 章 – 室内照明。
デイリット ゾーンは、利用可能な日光に応じて照明器具を調光または切り替えることができる、窓、クリア ストーリー、ルーフ モニター、または天窓などの日光の光源に近いと見なされる空間の領域として定義されます。昼光ゾーンの 3 つの異なるタイプは、スカイライト、プライマリ サイドライト、およびセカンダリ サイドライトです。
5.5.2.2 規範的な昼光要件
気候ゾーン 2 から 15 では、5,000 平方フィートを超える閉鎖空間には、少なくとも
床面積の 75% が、主要なサイドライト デイリット ゾーンまたはスカイライト デイリット ゾーン内にあります。
天窓の総面積は、天窓の大まかな開口部の端から平均的な天井の高さの 0.7 倍の水平距離内の空間の総床面積の少なくとも 3% です。
04// 米国 - 優秀な学校のための共同作業 (CHPS)
Daylight Excessは、過剰な日光の測定値であり、特定のポイント (通常は作業面のポイント) で特定の照度のしきい値を超える年間時間の割合を報告します。重要な視覚的作業を行うスペースの最大許容照度しきい値は、目標照度の乗数、通常は 10 倍と見なされます (つまり、30fc の教室の目標は、Daylight Excess に 300fc を使用します)。
EQ 11.0 – Daylighting: Glare Protection - 直射日光の侵入を制御することで、まぶしさを防ぎながら日光を最適化します
EQ 11.1 – 昼光の利用可能性 - 高品質の昼光設計を確保する
05// 英国 - 教育資金提供機関 (EFA)
デイライト デザイン ガイドには、学校の照明デザインとデイライト モデリングに関するガイダンスが含まれています。 照明ガイド 5: 教育用照明(LG5) では、次の 2 つの基準が特定されています。
有用な昼光指数 (UDI) は、使用者が「有用」と見なす範囲内にある、作業面全体の年間照度として定義されます。出力仕様は、平均 80% UDI-a (100 ～ 3,000 ルクス) の最小目標を設定します。
デイライト オートノミー (DA) は、空間が作業面で目標照度レベルに達すると予想できる時間です。この基準は、エネルギー効率の高いスペースを提供することを目的としています。作業平面の 50% に対して 50% の時間の最小目標 DA を設定し、目標照度は 300 ルクスです。
05//ブリーム
Hea 01 Visual Comfortの下で、標準はグレア制御と昼光の基準を概説しています。グレアを無効にする可能性は、建物の形状とレイアウト、または建物の設計手段のいずれかを通じて、グレア制御戦略を使用して、関連するすべての建物エリアから設計されています。昼光には次の要件があります。
昼光係数 - 緯度 (度) によって必要とされる平均昼光係数は、場所に基づいて 1.5 から 2.2% の範囲であり、60% (1 クレジット) から 80% (2 クレジット) の最小面積 (m²) が準拠します。
昼光の均一性 - 少なくとも 0.3 の均一率、または関連する平均昼光係数値の少なくとも 0.3 倍の最小点昼光係数。部屋の少なくとも 80% は、デスクまたはテーブルトップの高さ (0.7m) から空を眺めることができます。さらに、部屋の奥行き基準 d/w +d/HW < 2/(1-RB) を満たす必要があります。
照度要件 - 年間 2000 時間以上、少なくとも 300 ルクスの平均昼光照度 (空間全体の平均)。年間 2000 時間以上、最低 90 ルクスの最低照度点での最低昼光照度。どちらの基準も、準拠するには 60% (1 クレジット) から 80% (2 クレジット) の最小面積 (m²) が必要です。
空間昼光自律性 (sDA) と年間日射量 (ASE) が最も一般的に使用されていますが、一部の基準では他の指標を使用して学校の日照の質を定量化しています。新しい建物の規制がエネルギー消費に対してより厳しくなり、居住者の幸福に配慮するにつれて、指標は進化する可能性があります。建物の所有者と居住者は、さまざまな測定値のエネルギーとコストへの影響、および特定の評価システムへの準拠について認識しておく必要があります。居住者の視覚的快適性を優先することで、プロジェクトに適した指標を特定できます。