แนวทางการออกแบบระบบไฟฟฟ้าแสงสว่างภายในอาคาร(Lighting System Design)

การประหยัดพลังงานแสงสว่าง สามารถทำได้โดย

• การประหยัดแสงสว่าง โดยการปิดเมื่อไม่ใช้งาน การติดตั้งอุปกรณ์ควบคุมการเปิดปิดแสงสว่าง การปรับหรี่แสงสว่างลงโดยการลดหลอดหรือใช้อุปกรณ์ปรับหรี่แสงสว่าง เป็นต้น
• การประหยัดพลังงาน โดยการใช้อุปกรณ์ประสิทธิภาพสูง การใช้แสงธรรมชาติมาช่วยส่องสว่าง การหมั่นทำความสะอาดโคมไฟและหลอดไฟ การเลือกใช้สีผนังและสีเฟอร์นิเจอร์ที่มีสีอ่อน เป็นต้น

          การประหยัดพลังงานแสงสว่าง สามารถช่วยประหยัดค่าไฟได้ แต่หากการประหยัดแสงสว่างแล้วทำให้ประสิทธิภาพการทำงานลดลง เกิดอุบัติเหตุ อาชญากรรม หรือ การสูญเสียอื่นๆ จากสภาพที่ไม่ปลอดภัยเช่นนั้นแล้วก็อาจไม่เหมาะสมและไม่ประหยัดค่าใช้จ่ายสุทธิที่แท้จริง ดังนั้นการมุ่งเน้นเพียงแค่ประหยัดแสงสว่างจึงอาจไม่ใช่สิ่งที่เราต้องการ แต่สิ่งที่ต้องการ คือ การใช้พลังงานแสงสว่างอย่างมีประสิทธิภาพ ให้มีระดับการส่องสว่างที่เพียงพอ เหมาะสม และให้ได้คุณภาพของแสงสว่างที่ดี ซึ่งจะเกิดได้จากการออกแบบที่เหมาะสม เช่น เลือกใช้อุปกรณ์ประสิทธิภาพสูง การใช้แสงธรรมชาติเข้าช่วย ฯลฯ

คุณภาพของแสงสว่างที่ดี จะประกอบด้วย

1) การมีระดับการส่องสว่างที่เพียงพอ
2) การมีความสม่ำเสมอของการส่องสว่าง และความสว่าง
3) การมีสีของแสง ที่ให้ความถูกต้องของสีในการมองเห็น
4) การควบคุมแสงบาดตา
5) การควบคุมทิศทางของแสง

           ตาม พรบ. การส่งเสริมการอนุรักษ์พลังงาน พ.ศ.2535 ได้แนะนำให้เราใช้มาตรการ การใช้แสงสว่างอย่างมีประสิทธิภาพ และ ตามกฏหมายกระทรวงฯ (พ.ศ.2538) ซึ่งไม่เพียงแต่กำหนดอัตราการใช้กำลังไฟฟ้าส่องสว่างสูงสุด(วัตต์ต่อตารางเมตรของพื้นที่ใช้งาน) แต่ยังได้ระบุให้ การส่องสว่างจะต้องให้ได้ระดับความส่องสว่างสำหรับงานแต่ละประเภทอย่างเพียงพอตามหลักและวิธีการที่ยอมรับได้ทางวิศวกรรมอีกด้วย ซึ่งการใช้พลังงานแสงสว่างอย่างมีประสิทธิภาพจะขึ้นอยู่กับอุปกรณ์และองค์ประกอบต่างๆ หลายปัจจัย เพื่อให้ได้แสงสว่างที่ประหยัดพลังงาน และได้คุณภาพของแสงสว่างที่ดี ซึ่งบทความนี้จะได้แนะนำ  และกล่าวถึงข้อควรระวังต่างๆ เพื่อเป็นแนวทางแนะนำสำหรับผู้ออกแบบแสงสว่างให้ใช้พลังงานอย่างมีประสิทธิภาพต่อไป

ศัพท์แสงสว่าง(Lighting Vocabulary)

ศัพท์พื้นฐานที่เกี่ยวข้องกับการใช้พลังงานแสงสว่างอย่างมีประสิทธิภาพ ได้แก่

ฟลักซ์การส่องสว่าง (Luminous Flux) เป็นปริมาณแสงทั้งมดที่ส่องออกจากแหล่งกำเนิดแสง เช่น หลอดไฟ มมีหน่วยเป็น ลูเมน(lumen; lm)
ความเข้มการส่องสว่าง (Luminous Intensity: I) เป็นความเข้มของแสงที่ส่องออกมาจากแหล่งกำเนิดไฟฟ้าในทิศทางใดทิศทางหนึ่ง มักใช้แสดงความเข้มของแสงที่มุมต่างๆ ของโคมไฟ มีหน่วยเป็น แคนเดลา( Candela; cd)
ความส่องสว่าง (Illuminance:E) เป็นปริมาณแสงที่ตกกระทบบนพื้นผิดต่อพื้นที่ อาจเรียกได้ว่า ระดับความสว่าง(Lighting Illuminance level) เพื่อบอกว่าพื้นที่นั้นๆ ได้รับแสงสว่างมากน้อยเพียงใด มมีหน่วยเป็น ลูเมน ต่อ ตร.ม.(lm/m2) หรือ lx(lux)(หน่วย ลูเมน ต่อ ตร.ฟุต หรือ ฟุตแคน-เคิล(Footcandle) มีค่าเทียบเท่ากับ 10.76 lx) ค่าที่เหมาะสมสำหรับแต่ละพื้นที่ ได้มีมาตราฐานแนะนำไว้ในเอกสาร TIEA-GD 003 ความส่องสว่าง = ปริมาณแสง(ลูเมน)/พื้นที่(m2)
ความสว่าง (Luminance : L) เป็นปริมาณแสงที่สะท้อนออกมาจากพื้นผิวใดๆ ในทิศทางใดทิศทางหนึ่งต่อพื้นที่ ซึ่งอาจเรียกว่า ความจ้า(Brightness)ซึ่งปริมาณแสงที่เท่ากัน เมื่อตกกระทบลงมาบนวัตถุที่มีสีต่างกัน จะมีปริมาณแสงสะท้อนกลับต่างกัน ทำให้เห็นมีความสว่างต่างกัน เนื่องจากมีค่าสัมประสิทธิ์การสะท้อนแสงของวัตถุต่างกัน มีหน่วยเป็น แคนเดลาต่อตารางเมตร (cd/m2) เรานิยมใช้ค่าความสว่างในการออกแบบไฟถนนเพื่อให้เกิดความปลอดภัย และออกแบบแสงสว่างของห้องที่มีการใช้จอภาพคอมพิวเตอร์ เพื่อลดแสงบาดตา
อุณหภูมิของสี (color Temperature) เป็นการระบุสีของแสงที่ปรากฏให้เห็น โดยเทียบกับสีที่เกิดจากการเปล่งสีของการเผาไหม้วัตถุดำอุดมคติ(Black Body) ให้ร้อนที่อุณหภูมิที่กำหนด ซึ่งมีหน่วยเป็นเคลวิน(K) เช่นแสงจากหลอดไส้ที่มีอุณหภูมิสี 2,700k มีอุณหภูมิสีต่ำ แสงที่ได้จะอยู่ในโทนสีร้อน(สีแดง) ส่วนแสงอาทิตย์ในยามเที่ยงวันที่ให้แสงขาวนั้นมีอุณหภูมิสีประมาณ 5,500K หรือแสงจากหลอดฟลูออเรสเซนต์ชนิดสีคูลไวท์ที่มีอุณหภูมิสี 6,500K หมายถึง ให้สีเทียบเท่าเมื่อเผาวัตถุสีดำให้ร้อนถึงอุณหภูมิ 6,500K วัตถุนั้นจะเปล่งแสงออกมาเป็นสีคูลไวท์หรือ ขาวฟ้า เป็นต้น

ตาราง แสดงตัวอย่างอุณหภูมิสี และ โทนสีของแสงที่ใช้กันทั่วไป

ดาวน์โหลดเอกสาร : แนวทางการออกแบบระบบไฟฟ้าแสงสว่างภายในอาคาร