連 載

新技術調査レポート

省エネに向けたLED照明の動向について（一財）建築コスト管理システム研究所・新技術調査検討会

でパッケージしたものがいわゆる白色LEDチップです。この蛍光体についても様々な組み合わせ
本検討会では、LED照明について過去３回紹介 し て い ま す。 既 に 紹 介 し た テ ー マ は、71号があり、最近では演色性の高い照明器具も開発されています。

「LED照明（2010年10月）」、78号「LED照明器具の現状と課題、今後の展開（2012年７月）」、91号

2.2

LEDの形状「 照 明 制 御 シ ス テ ム の 動 向 に つ い て（2015年10LEDの 形 状 は、 概 ねLED砲 弾 型（ 図 １） と月）」です。その後、更に省エネに関する取組み

LED表面実装型（図２）の２種類に分けられまが加速するとともに、照明制御システムも進化しす。ており、最近のLED照明の動向について改めて紹介します。

LED砲弾型は、自転車のライト、ペン型ライトなどに用いられ、LED表面実装型は、LED素子をプリント基板上に載せて素子と電極を繋げた電子部品で、広い角度に照射できることから照明に使われます。

ここで、LED照明の概要について再確認してなお、JIS（日本産業規格）Ｃ8154「一般照明用LEDモジュール安全仕様」に用語及び定義がおきたいと思います。

あり、その一部を抜粋すると、

2.1

LEDの原理と構造①LED：（注記３）LEDとは、LEDダイ（もしくLEDとは、「Light Emitting Diode」の略です。

はLEDチ ッ プ ） 又 はLEDパ ッ ケ ー ジ を 含 み、半導体には、Ｐ型とＮ型があり、Ｐ型の⊕（正その技術を代表する一般的な用語としても使用孔）とＮ型の⊖（電子）が出会うことでその接合される。

面（PN接合面）が発光します。Ｐ型半導体、Ｎ型半導体それぞれ配合する元素の種類や組み合わ②LEDパッケージ：一つ以上のLEDダイを封じ込んだ独立した電子部品。

せによって発光する色が異なります。平成５年に③LEDモジュール：プリント配線板などの上に、窒化ガリウムをベースにした高効率の青色LED

LEDパッケージなどを実装した口金を備えなが実用化され、一般照明用としての白色LEDのい光源。

開発・商品化が進み、現在では多くの照明器具の主光源として使われています。この技術はノーベル賞を受賞したのでご存じの方も多いと思います。青色のLEDに黄色の蛍光体を添加した樹脂

72

建築コスト研究No.1082020.1とされています。

新技術調査レポート＇参考（ＬＥＤ照明の分類㻌
ＬＥＤ照明器具㻌

ＬＥＤランプ㻌

器具と光源＇ＬＥＤパッケージ（が一体化しており、器具ごと交換して設置するもの。
従来型の照明器具のように、ランプの交換は前提としない。

既設の従来型照明器具を活用し、光源部分＇白熱電球、蛍光灯（を㻌 ＬＥＤに置き換えることを目的としたもの。

シーリングライト

電球形ＬＥＤ＇ＬＥＤ電球（㻌

直管蛍光灯形ＬＥＤランプ㻌

既設の白熱電球とそのまま交換することが可能

既設の蛍光灯は安定器を使用しているため、安定器を切断するな
ど、既設照明器具を改造したり、器具ごと交換するものが多い。

ベースライト＇オフィス等で使用（

出典：（一社）照明学会ホームページより
図１ LED砲弾型

ＬＥＤ専用の口金＇電球工業会が規格策定（のもの。

ダウンライト＇廊下・トイレ等で使用（防犯灯

既設の蛍光灯器具と同一の口金のもの。

出典：経済産業省商務情報政策局資料より
図４ （参考）LED照明の分類
出典：（一社）照明学会ホームページより
図２ LED表面実装型（LED電球）と直管蛍光灯形LEDランプに分かれます。
また一方で、普及の初期には、既設の従来型器

2.3

LED照明器具の構成

LED照明器具は、LEDパッケージを基盤に実装、または複数のLEDを平面的、立体的に配列具を活用したLEDランプへの交換の際に直管蛍光灯器具で、初期に事故が多発したとの事例がありました。

するなど一つのユニットとして取扱いができる事故防止の観点から、LEDランプの一部を「電「LEDモジュール」で構成されています（図３）。

気用品安全法」の省令に「エル・イー・ディ・ランプ」、「エル・イー・ディ・電灯器具」として追加し、法規制の対象（平成24年７月１日施行）としました。
これを受けて、（一社）日本照明工業会では、出典：（一社）照明学会ホームページより
図３

表面実装型（左）とLED照明器具（右）平成25年度から、長期間使用した蛍光灯照明器具
は、ランプだけを「直管蛍光灯形LEDランプ」に交換するのではなく、「LED照明器具」へ交換

2.4

LED照明の分類

2012年11月29日、LED照 明 産 業 を 取 り 巻 く 現状 （経済産業省商務情報政策局の資料５）には、参考扱いとして、以下のとおり述べられています

する（適合品器具には、PSEマークがついている）」旨の啓発・啓蒙に取り組んできました。
当時の火災事故の一例及びLEDランプの適否は、以下のとおりです。

（図４）。
LED照明の分類は、大きく、LED照明器具とLEDランプに分かれます。

〇東京消防庁

火災事例

出火年月

平成28年７月

LED照明器具は、器具と光源（LEDパッケー

出火建物耐火造住宅天井（間接照明）ジ）が一体化しており、器具毎交換して設置され出火原因ます。
また、LEDランプは、既設の従来型器具を活用し、光源部分（白熱灯、蛍光灯）をLEDに置 半導体式の蛍光灯照明器具に、ラピッドス
タート式専用の直管LEDランプを誤設置したため出火に至ったもの。

き換えることを目的にしたもので、電球形LED

建築コスト研究No.1082020.173

新技術調査レポート

出典：パナソニック㈱ホームぺージより
図６
🄐

住宅用LED照明器具への取替え

火災が確認された照明器具

出典：（一社）日本照明工業会より

経済産業省の照明器具等判断基準小委員会最終取りまとめ（蛍光灯器具）（平成20年）から、技術の変遷の一部を述べます。

3.1

白熱電球及び白熱灯器具

白熱電球は、暖かな光色、小形の形状などの特🄑

LEDランプの不適合品の恐れ（従来品と口金が同形状）長を持ち、更に、安定器を必要としないメリットから、照明器具として、一般家庭、施設用ビル等において広く使用されていました。
一方、白熱電球及び白熱灯器具に関する近年の技術的なイノベーションは特に見られておらず、平成20年頃では、約10%程度の省電力を達成するに留まっていました。

3.2🄒

LEDランプの適合品（Ｌ字の形状型）

🄑 🄒出典：TBSラジオ「森本毅郎スタンバイ！」
2017年４月３日放送より
図５

既存蛍光灯へLEDランプ交換で火災

参考に、住宅用LED照明器具への取替え時に電球形蛍光ランプ及び蛍光灯器具においては、以下のようなイノベーションが行われており、効率改善が図られていました。
①

点灯回路の改善：グロースタート式、ラピッドスタート式（昭和50年頃から）②

安定器の改善：損失改善、絶縁材料改善（昭和53年頃から）は、室内天井の引掛シーリングなどを確認して行③います（図６）。

電球形蛍光ランプ及び蛍光灯器具

低消費電力形安定器、ランプの改善、ランプ細径化による省電力品開発（昭和60年頃から）

現在、消費者庁ホームページ（平成31年３月27日ニュースリリース）によると、LED照明に関④する事故情報が、平成30年度では43件寄せられて（インバータ）採用とその専用ランプの開発います。

（平成５年頃から）⑤74

建築コスト研究No.1082020.1

Hfランプ、インバータの開発、電子安定器

Hfランプ、インバータの改善、インバータ新技術調査レポート

専用ランプの改善、インバータの改善（平成12年頃から）

4.1 エネルギーの使用の合理化等に関する法律（省エネ法）
4.1.1

3.3

電球形LEDランプ及びLED照明器具

建築物省エネ法の制定に向けた、省エネ法の改正

電球形LEDランプ及びLED照明器具において省エネ法は昭和54年に制定され、規制される事は、以下のようなイノベーションが行われてお業分野は、①工場等、②輸送、③住宅・建築物、り、効率改善が図られていました。

④機械器具等の四つに分かれていました。③住⑥直管形LED照明器具の開発：直管形蛍光ラ

宅・建築物を除く他の分野の未達成が減少する中、ンプと互換性をなくし、安全性を高めたLED③住宅・建築物のエネルギー消費量が著しく増加

照明器具（平成20年頃から）し、全分野の１／３を占めている実態を踏まえ、⑦

一体形LED照明器具の開発：光源部を一体化し、効率を高めたLED照明器具（平成24年頃から）⑧

LED照明器具の改善：高効率LEDチップの採用（平成25年頃から）省エネ法から「③住宅・建築物」の建築部門が切り離されることになりました。
新たに、平成27年７月、「建築物のエネルギー消費性能の向上に関する法律」が公布され、平成29年４月１日より、「建築物省エネ法」が施行されました。以下の２種類の法律によって取組みが3.4LED化への移行

４次「エネルギー基本計画」（平成26年４月11なされています。
ア エネルギーの使用の合理化等に関する法律日閣議決定）において、LED化への方向性が示【経済産業省】（呼称：省エネ法）されたことにより、技術の進化が期待されている

イ 建築物のエネルギー消費性能の向上に関すところです。

る法律【国土交通省】（呼称：建築物省エネ法）
これらの取組みの中で、照明について、以下に述べます。

第４次「エネルギー基本計画」（平成26年４月11日 閣 議 決 定 ） に お い て、
「 高 効 率 照 明（ 例：4.1.2

トップランナー制度

LED照明、有機EL照明）については、成長戦略

平成10年、省エネ法改正で省エネルギー対策の実行計画（工程表）のフローにより、「2020年ま一つとして、「トップランナー制度」が導入されで に フ ロ ー で100%、2030年 ま で に ス ト ッ ク でました。トップランナー制度とは、３～ 10年ほ100%の普及を目指す。
」とのLED化への目標が示

ど先の年度を「目標年度」として定め、その目標され、着実に照明の省エネ化が進むことになりま年度までに、基準値を策定した時点において、最した。第５次計画（平成30年７月３日閣議決定）も高い効率の機器等の値を超えることを目標としでもこの計画は継続されています。

た最高基準値方式です。

建築産業分野においては、照明に限らず、関係LEDを使った電球は、平成25年11月にトップ省庁（経済産業省、国土交通省、環境省）が連携

ラ ン ナ ー の 品 目 と な り、 更 に、 平 成31年 ４月、して、ZEB（ゼブ：ネット・ゼロ・エネルギー・LED電灯器具の「省エネ性能の評価方法」が整ビル）、ZEH（ゼッチ：ネット・ゼロ・エネルギー・備されたことにより、「LED電灯器具」も追加さハウス）に取り組んでいます。次に、省エネに関れました。

する現況を述べます。

建築コスト研究No.1082020.175

新技術調査レポート

4.2 国等による環境物品等の調達の推進（2018）までの累計では、住宅用49％、非住宅用等に関する法律【環境省】（グリーン購37％、非住宅用屋外４％、従来光源器具10％を占入法）めています。

グリーン購入とは、「購入の必要性を十分に考これらを比較すると、平成26年度（2014）以降慮し、品質や価格だけでなく環境のことを考え、は、住宅用19％増、非住宅用16％増、非住宅用屋

環境負荷が出来るだけ小さい製品やサービスを、外２％増、従来光源器具37％減となっており、こ環境負荷の低減に努める事業者から優先して購入の結果からLED化が着実に進んでいる傾向が示すること」とされています。普及の促進手段としされています。て、 調 達 項 目 の 照 明 器 具 分 類 に、「LED照 明 器5.2具」とLEDランプ（電球形LEDランプ）が記載

製造・販売の経過と動向されています。なお、口金を経てLEDランプへ

平成27年12月２日、一部の報道機関が「2020年給電する構造を持つ照明器具は、当面の間、LEDを目標に白熱灯（白熱電球）、蛍光灯（蛍光ラン照明器具の対象外とされています。

プ）製造が禁止となる。」旨の政府方針を報じましたが、（一社）日本照明工業会において、経済産業省に確認したところ、「製造が禁止とされることはない」旨の見解を得ました。

（一社）日本照明工業会から公表されている

現在、各社は地球温暖化対策計画の中で政府目「照明器具自主統計」令和元年（2019）９月分に標として掲げている2030年に2013年度比でCO2より、照明器具の出荷推移 平成24年度（2012）から平成30年度（2018）の状況を述べます（表１

単位:千台80,000及び図７）。

70,0005.1

60,000

出荷状況（自主統計）

LED化 の 方 針 が 閣 議 決 定 さ れ た 平 成26年 度

50,000（2014）を区分点として、LED照明器具等の累計40,000比較を試みました。

57,941(105.7)20,000での累計では、住宅用30％、非住宅用21％、非住10,000

宅用屋外２％、従来光源器具47％を占めていまし09,226
15,474

4,476
2,782

2,785
2,553

29,31830,14235,31836,98036,401

2016年度

2017年度

2018年度

26,6822,004

19,145

1,211
10,672
27,37923,78132,3692013年度

図７

2014年度

2015年度LED器具(非住宅用屋内)

LED器具(非住宅用屋外)

2012201320142015

2016

20172018

LED器具（住宅用）

12,401

23,781

27,37932,36935,31836,98036,401

LED器具（非住宅用屋内）

10,672

14,603

19,14522,78826,682

29,31830,142

LED器具（非住宅用屋外）

1,211

2,004

2,390

2,542

2,782

2,553

2,392

従来光源器具

33,65724,182

15,474

9,226

4,476

2,785

1,746

57,94164,57064,38866,92569,25871,63670,681

出荷数量（千台）

76

自主統計参加会社

建築コスト研究No.108

29社データ2020.1

従来光源器具

照明器具自主統計出荷推移（2012年度～ 2018年度）

照明器具自主統計出荷数量（2012年度～ 2018年度）

計

2,392

14,6032012年度その後の平成26年度（2014）から平成30年度※本会照明器具

70,681(98.7)

22,788

LED器具(住宅用)

年度

1,7462,542

2,390
33,657

71,636(103.4)

12,401た。

表１64,388(99.7)

69,258(103.5)

24,18230,000平成24年度（2012）から平成25年度（2013）ま64,570(111.4)

66,925(103.9)

新技術調査レポート

削減26％に寄与するため、商品のLED化を継続的に推進し、より高効率なLED照明の開発・普及に注力しています。
2030年までの目標から、既存の光源器具からLED照明器具を用いた、照明システムの省エLED照明器具への置き換えが順次進むと、蛍光ネに関連する様々な技術の最新動向を述べます。

灯器具及び蛍光灯ランプ等について、適切な時期に、製造業者からの「製造中止」の発表が予測され

7.1

照明制御の最新動向ます。今後、照明器具の更新時には、既存製造メー

7.1.1

照明制御のためのセンサカへの問い合わせが必要になると思われます。

照明制御センサには、熱線センサ（従来形、微動検知形）、照度センサ、画像センサが用いられています。
熱線センサは、人体から放射される赤外線を検図８のLED照明器具の埋込型LED灯（LRS ３知する方式で、人の動きを温度変化としてとら－6300LM LX）は、図９グラフの機材価格（刊

え、検知した人の在／不在情報を活用して、人が行物単価）どおり、2014年から2019年の推移は不在となっている領域の照明を消灯または最低限2014年から約25％下げ、現在、約１万７千円前後必要な明るさまで調光することができます。しかで、価格傾向は横ばいです。

し、従来型は、座って作業をするような小さな動きでは検知しにくい欠点がありましたが、最近ではこれを改善し、「微動検知形」が開発されました。
照度センサは、外光を利用した省エネ照明制御

出典：国土交通省大臣官房官庁営繕部「公共建築設備工事標準図に用いられ、主に執務室の天井面に設置されま（電気設備工事編）平成31年版」より

図８

す。センサの検知範囲内の床面、LED照明器具の形状（LRS 3）

机上面などからの反射光を入射光量として記憶し、照明器具の光出埋込形LED灯 Recessed LED lighting fixture
LRS3-6300LM LX （\/台）0
LRS3-6300LM LX （\/each）0

材料単価

力を自動調整します。

Material unit price

画像センサは、撮影素子を利用して人の不在、または空間の明る（円さを検知して照明制御を行うためのセンサです。従来の熱式センサ



が不得意な微動検知、移動検知、

Yen） 

明るさ検知機能をセンサ単体で実現しています。更に、マスキング



機能（検知エリアを細分化して検知範囲の設定が可能）、検知エリ
2010

11121314

LRS3 全国 Japan 物調 CRI

15161718

LRS3 全国 Japan 経調 ERA

折れ線グラフが重なる場合の優先順位は、緑破線＞黒破線＞緑実線＞黒実線 である。

出典：当研究所作成「建築コストの経年変化」より

図９

埋込形LED照明器具の価格推移

1920ア分割（分割エリアで人検知、明るさ検知などが可能）ができ、採用が増えています。
また、一般によく使われる言葉

建築コスト研究No.1082020.177新技術調査レポートに「人感センサ」がありますが、これは表現方法

制御信号は信号線を介して通信する有線通信が一が異なり、人の在／不在情報を検知して照明を制般的でしたが近年の携帯電話やITネットワーク御する熱線センサや画像センサのことを指しま

環境における無線通信技術の進歩とともに、照明す。

制御システムにおいても無線通信の活用が拡大してきました。この無線通信化によって、配線設計

7.1.2

調光調色制御や配線工事が省けるため、照明制御システムが導近年のLED化により、照明器具の相関色温度入しやすくなりました。

を変化させることが、比較的手軽にできるように

特に改修工事で既設設備に信号用の配線がないなり、この調光調色制御は、主に商業施設やオ場合は、新たな信号線の追加が必要となり、施工フィスなどで空間に適した雰囲気を演出するため性が悪く敬遠されることが多かったのですが、無に活用されています（図10）。

線通信の活用により、施工性が著しく改善し、採用が増加しています（図11）。

資料提供：パナソニック㈱図10

商業施設の調光調色採用イメージ
資料提供：パナソニック㈱オフィスでは、生産性を維持しながら省エネを図11実現できる調光調色制御法も開発されていま改修工事での無線通信メリットす １）。これらの調光調色制御を実現するために

現在、照明制御システムでは、主に2.4GHz帯は、明るさの変化に加え、色温度の変化を制御すと920MHz帯の無線周波数帯が使用されていまることが必要となります。従来方式では、JIS規す。

格で規定されたPWM信号（Plus Width Modulation

2.4GHz帯は無線LAN（Wi-Fi）やBluetooth通の略称）を用いられますが、調光調色制御では２信などで使用され、スマート端末（スマートフォ系統設置する必要があるため、近年は、デジタルン、タブレット端末など）を始め、様々な機器で信号を活用する照明制御システムが増加してきま

幅広く活用されているため、様々な機器と連携しした。このデジタル通信方式は、国内で規格化さやすい反面、混信が起こりやすい欠点がありまれていないため、各製造会社は独自の通信方式をす。

採用するか、DALI（Digital Addressable Lighting

一方、920MHz帯は平成24年より電波法で開放Interfaceの略称であり、IEC62386にて認定されされた周波数帯で、スマートメータなどの一部のた国際的な規格）などを採用するなど様々な対応

非住宅設備に活用され、専用コントローラが必要をしています。になるなど、汎用性に乏しい反面、混信が起こりにくく安定した通信が実現できます。なお、無線

7.1.3

無線通信

通信は使用環境によって、混信、干渉、減衰など

照明制御システムは、コントローラから照明器具へ制御信号を通信することで、照明器具の明るさや相関色温度を変化させています。従来、この78

建築コスト研究No.1082020.1による問題が発生する場合があるため、導入の際は十分な検討が必要になります。

新技術調査レポート

7.1.4

スマート端末の活用

近年、スマートフォンやタブレット端末といっ性の低い光源に比べ、より少ない光束で同等の空間の明るさ感が得られるようになります２）。

たスマート端末を用いて、現場で照明器具の設定操作を行うことができるため、運用上の手間も省けるため、操作・設定として、手軽で利便性の高いスマート端末を採用するケースが増加しています。

LED化は、第４次「エネルギー基本計画」（平成26年４月11日閣議決定）により、方向性が示さ

スマート端末では、照明器具の配置のマップ表

れ、「2020年までにフローで100%、2030年までに示なども可能で、従来は複雑な操作が必要であっストックで100%の普及を目指す」とされており、た設定変更も、直感的に操作が簡単にできるよう本年が達成の年となっています。になります（図12）。

さらに、第５次「エネルギー基本計画」（平成30年７月３日閣議決定）においては、第４次の目標を引き続き実施するとされており、令和３年（2021）からは「2030年までにストックで100%の普及」に舵を切ることになります。
更なるLEDの改善、省エネに向けた照明制御機器の開発など、様々な課題がありますが、関係各位のご努力に期待するものです。
本新技術調査レポ―トが読者のLED照明に対（レイアウトの変更に合わせて、照明の制御単位（①～⑤）
、調光率、色温度を変更可能）
資料提供：パナソニック㈱図12スマート端末による設定変更イメージ

更に、ネットワークへの接続が可能なため、離する理解に役立てば幸いです。
最後に、「７LED照明の省エネシステム」を

ま と め る に あ た り、 パ ナ ソ ニ ッ ク ㈱ ラ イ フ ソリューションズ社

岩井彌氏に多大なご協力をいただきました。ここに感謝の意を表します。

れた場所からの制御も可能になり、照明制御システム以外の様々な設備を連携させて制御することも可能になります。一方、ネットワーク環境に繋がるため、セキュリティ面に注意する必要があります。
また、技術の進歩が速く製品の移り変わりが激しいことやOSのバージョンアップも頻繁に行われるため、将来の保守やメンテナンス面でも注意する必要があります。
7.1.5

高演色光源の採用

省エネ実現法の一つに、演色性向上光源の採用があります。これは、演色性の高い光源を採用することにより、照明された空間内に存在する有彩色物体群の目立ち感が向上し、結果として、演色（参考文献）
1）戸田直宏「LEDによる調色調光制御による新たな可能性と課題」『電気設備学会誌』36- １、pp.16-19（2016）
２）納谷、橋本「高演色性蛍光ランプの照明下での明るさ感」『照学誌』67- ６、pp.260-265（1983）
３）「 特 集 照 明 制 御 と 次 世 代 照 明 」『 電 設 技 』2019年11月 号
VOL165-11 №804
４）経済産業省商務情報政策局情報通信機器課「LED照明産業を取り巻く現状」（2012.11.29）

建築コスト研究No.1082020.179