조명설비와 제어 시스템 계획
건물로 대표되는 시설의 조명은 단순히 밝음만을 기대하는 것이 아니라 연출이나 분위기 조성을 목적으로 하는 경우가 있습니다. 그리고 그 목적을 더 효과적으로 달성하려면 조명의 밝기나 색 등을 변화시키는 것이 유효합니다.
밝기를 위해 시설되는 인공조명은 필요한 광량만 발광하면 되며, 필요한 광량은 그 부분의 사용방법에 따라 결정됩니다. 유효한 자연광의 유무, 필요한 밝기의 변화, 밝기를 필요로 하는 범위의 변화 등에 따라 인공조명에 요구되는 광량이 변화하며 이것에 대응하기 위한 제어, 주로 에너지 절략의 관점에서 중요합니다.
연출을 위한 제어는 연주 등 무대예술을 대본에 맞게 연출하기 위한 조명의 제어와 건물이나 건축물을 어떤 목적으로 특출하게 드러내기 위해 수행하는 조명 제어가 있습니다. 시설에 따라서는 때와 경우에 따라 부분적으로 분위기를 바꿀 필요가 절실할 수가 있는데, 이 분위기 변화에 관해서는 인공조명을 제어하는 것이 매우 유효한 수단입니다. 필요한 밝기는 장소와 때와 상황에 따라 변화하는 경우가 많습니다.
연출을 위한 조명제어는 무대연극 등 엔터테인먼트나 회의 등에서 효과적인 프레젠테이션을 위한 목적 등으로 실시됩니다. 연기하는 내용을 효과적으로 연출하기 위해 밝기와 색채 및 부분한정조사 등의 제어를 합니다. 또한 그와 동시에 관객 측은 필요최소한도의 밝기로 조광 합니다. 회의 형식의 상업거래에 관한 프레젠테이션 등에서 프레젠테이션 대상을 잘 드러나도록 조명을 제어하고 그 이외의 부분을 필요조도로 조광하는 제어입니다.
분위기를 위한 조명 제어는 공간에 여러 가지 사용목적을 가지고 각각의 사용목적에 요구하는 분위기가 서로 다른 경우 사용됩니다. 대표적으로 사무실 등의 회의실과 주택의 거실입니다. 사무실 등의 회의실은 회의, 연수회, 좌담회, 친목회 등에 사용되는데 각각의 사용목적에 필요한 조도, 광색 등이 서로 다른 경우가 많습니다. 주택의 거실은 다목적공간에며 단란한 시간, 회식, 영상음악감상, 소규모 파티 등 사용목적이 수시로 변화합니다. 이와 같은 공간에는 미리 상정되는 목적에 대응하는 조명기구, 광원 및 제어장치를 설비하는 것이 효과적인 경우가 많습니다.
조명제어 시스템
조명설비는 각각의 목적을 가지고 시설되지만 각각의 조명기구에 부여된 사명은 한결같지 않습니다. 각각의 조명기구는 필요한 때에 필요한 광량, 적절한 광색으로 제공하는 것을 기대할 수 있습니다. 이 기대에 부응하는 시스템이 조명제어 시스템입니다. 사무실에서 이 조명제어를 근무자 개인에게 맡기는 조명방식이 태스크 앤드 앰비언트 조명방식입니다. 이 경우 태스크 조명의 제어는 개인에게 맡기고 앰비언트 라이트 조명의 제어는 전체 이용 상태에 맞게 제어하면 되므로 제어 시스템이 단순해집니다.
① 센서기술 : 조명을 제어할 때에는 목적의 확인, 제어방법의 결정, 소요되는 정보의 수집이 필요합니다. 그 정보는 많은 경우 조도와 사람의 존재이며 이것을 검출하는 것이 센서의 역할입니다. 조도센서는 광센서의 일종으로, 광기전력효과, 광도전효과, 광전자방출효과 등이 적용됩니다. 인감센서는 사람의 존재를 감지하는 것입니다. 대표적인 인감 센서는 인체가 발하는 전자파를 집전형 적외선 센서로 검출하고 신호를 출력합니다.
② 점검기술 : 수동 스위치와 자동 스위치가 있습니다. 수동 스위치에는 텀블러스위치, 리모컨 스위치, 무선 리모컨 등 임의로 수동 점멸하기 위한 스위치를 말합니다. 자동 스위치는 사람의 존재, 시각, 사용상태 등에 따라 자동으로 점멸하기 위한 스위치를 말합니다.
③ 조광기술 : 단순전압변화에 의한 조광과 주파수변화에 의한 조광이 있습니다. 단순전압변화에 의한 조광은 백열등에 공급되는 전압을 변화시킴으로써 램프 광속을 변화시키는 방식이며, 주파수변화에 의한 조광은 전자안정기에 의한 단계별 고주파 점등입니다. 전자회로 기술의 진보로 위상제어에 의한 연속조광을 수행하는 것이 일반화되었습니다.
④ 색채변화기술 : 크게 두 종류로 분류할 수 있습니다. 같은 램프에 색 필터를 부착하는 방법과 발광색이 다른 광원을 사용하는 것입니다. 색채의 변화는 준비된 광원의 점멸, 차광, 조광으로 실행합니다.
시스템 기술
사용, 불사용에 따른 점멸과 기능 및 분위기를 변환시키기 위해 필요로 하는 조명기구를 점등하고 불필요한 것을 소등하기 위해 점멸 시스템을 사용합니다. 사용, 불사용은 독방의 경우와 사무실에서 부분 사용되는 경우에 적용하고 수동 또는 인감센서를 통해 자동으로 점멸합니다. 공용부에서 일부 사용이 허용되는 경우에는 그것을 위해 필요한 조명기구를 점등하고 다른 것은 소등합니다. 다기능, 다목적의 장소에서는 미리 상정된 기능, 용도를 위한 조명기구를 점등하고 나머지는 소등합니다. 이 경우 점멸하는 조명을 시스템에 기억시켜 신속하고 정확하게 조명효과를 올리도록 준비합니다.
조광 시스템은 에너지 절약을 위해 필요한 소요 조도를 설정값으로 인공조명의 광속을 조광에 의해 제어하는 경우나 무대 등에서 장면마다 최적의 조명을 제공하기 위해 필요한 광원을 조광 하는 경우에 사용하는 시스템입니다.
사무실의 조명 제어 시스템은 텀블러스위치 하나에서 빌딩 관리시스템에 내장된 시스템까지 폭넓게 존재합니다. 센서나 스위치 등 단말기에서 정보 네트워크 및 제어장치를 포함해 통합된 시스템을 사용합니다. 사무실의 조명제어는 자연광을 활용했을 때의 주간 조광제어, 근무자 없는 부분의 감광 또는 소등제어, 초기보정제어가 있습니다. 조광제어는 해당 조명기구를 그룹화하고 이것에 조도 센서와 컨트롤러를 설치하여 이것이 조광 최소 유닛이 됩니다. 유닛의 조광제어는 동일 유닛 내에 설치된 조도 센서의 평균값으로 제어합니다. 반대로 복수의 유닛에서 같은 내용의 조광제어를 하는 경우에는 해당 유닛을 그룹화하는 설정을 컨트롤러에 지시하면 해당 컨트롤러 관리하의 조도 센서의 평균값으로 조광제어할 수 있습니다.
인감 센서에 의한 조광 내지 소등제어도 조광제어와 마찬가지로 최소 유닛을 구성합니다. 조광제어와 다른 점은 동일 그룹화한 경우에 각 유닛 내의 인감센서의 AND 정보로 감광 또는 소등 제어하고 OR 정보로 통상 점등으로 돌아가는 제어를 합니다. 초기조도보정제어는 경과시간을 파라미터로 제어합니다. 따라서 램프가 일제히 교환되었을 때 제어를 개시하고 조도계산 근거로 한 램프 광속으로 감광될 때까지의 시간에 제어를 종료하는 경우가 많습니다.