บทที่ 8 การออกแบบระบบไฟฟ้าแสงสว่าง

การออกแบบระบบไฟฟ้าแสงสวา่ ง

ศพั ทเ์ กี่ยวกบั แสง • แคนเดลา (Candela, I) แหลง่ กาเนิดแสง มีหน่วยเป็นแคนเดลา – ความเขม้ ของการส่องสวา่ งจะมีค่าเท่ากบั ความเขม้ ของการส่องสวา่ งของวตั ถุ ดา (black body) ท่ีอณุ หภูมิเยอื กแขง็ ของแพลทินมั (platinum) – ความเขม้ ของการส่องสวา่ งของแหล่งกาเนิดแสงหน่ึงๆ มกั มีค่าแปรเปล่ียนไป ตามมุมที่ทากบั แนวแกนของแหลง่ กาเนิดแสงน้นั ๆ • ความเขม้ แสง (Illuminance, E) คืออตั ราส่วนระหวา่ งฟลกั ซ์การส่อง สวา่ งท่ีตกกระทบยงั ส่วนยอ่ ยส่วนหน่ึงของพ้นื ผวิ น้นั หารดว้ ยพ้ืนที่ของ ส่วนยอ่ ยท่ีแสงตกกระทบน้นั โดยท่ีค่าฟลกั ซ์การส่องสวา่ งจะมีหน่วย เป็นลเู มน

ศพั ทเ์ กี่ยวกบั แสง – ถา้ พจิ ารณาพ้ืนที่เป็นหน่วยตารางเมตร ความเขม้ แสงจะมีหน่วยเป็นลกั ซ์ (lux) – ถา้ พจิ ารณาพ้นื ที่เป็นหน่วยตารางฟุต ความเขม้ แสงจะมีหน่วยเป็นฟุต-แคนเดิล (foot-candle) โดยท่ี 1 ฟุตขแคนเดิล = 10.764 ลกั ซ์ • ฟลกั ซก์ ารส่องสวา่ ง (Luminous Flux, ) คือปริมาณของแสงท่ี แพร่กระจายออกจากแหล่งกาเนิดแสง หรือปริมาณของแสงท่ีรับไดบ้ น พ้นื ผวิ หน่ึง มีหน่วยเป็นลเู มน (lumen, lm)

สัมประสิทธ์ิของการใชง้ าน (CU) สมั ประสิทธ์ิของการใชง้ าน หมายถึง อตั ราส่วนระหวา่ งค่าฟลกั ซ์การส่อง สวา่ งท่ีตกกระทบลงบนพ้นื ผิวงานต่อค่าลูเมนท้งั หมดท่ีเปล่งออกจาก แหลง่ กาเนิดแสง • ประสิทธิภาพและการกระจายแสงของแหล่งกาเนิดแสง – ข้ึนอยกู่ บั ลกั ษณะของดวงโคม • ระยะความสูง – ความสูงของดวงโคมท่ีติดต้งั อยเู่ หนือพ้ืนผิวงาน – ความสวา่ งจะเป็นสัดส่วนผกผนั กบั คา่ กาลงั สองของระยะทางจากดวงโคมไป ยงั พ้นื ผวิ งาน

สัมประสิทธ์ิของการใชง้ าน (CU) • ขนาดและรูปร่าง – ความกวา้ ง ความยาวของหอ้ ง และระยะความสูงของดวงโคม มีผลตอ่ ความ เขม้ แสงท่ีปรากฏบนพ้ืนผวิ ใชง้ าน • การสะทอ้ นของแสงท่ีมาจากเพดานและฝาผนงั – การสะทอ้ นของแสงที่มาจากเพดานและฝาผนงั จะมีผลตอ่ การใชง้ าน

ค่าองคป์ ระกอบของการบารุงรักษา • กรณีของหลอดหรือดวงโคมที่ใชง้ านเป็นเวลานาน จะทาใหค้ ่าฟลกั ซ์ การส่องสวา่ ง (ลเู มน) มีค่าลดนอ้ ยลงเร่ือยๆ จึงตอ้ งเปลี่ยนหลอดใหม่ • กรณีการสะสมของฝ่ นุ ละอองบนแหลง่ กาเนิดแสง หรือบนแผน่ สะทอ้ น ของดวงโคม จะทาใหค้ ่าลเู มนลดลง • กรณีการสะสมของฝ่ นุ ละอองที่บริเวณฝาผนงั และเพดาน จะลดค่าการ สะทอ้ นของพ้ืนผวิ น้นั ลง – ตวั ประกอบบารุงรักษาดี หมายถึงติดต้งั ใชง้ านในสภาวะบรรยากาศท่ีดีแลว้ ดวงโคมมีความสะอาด และหลอดท่ีใชไ้ ดท้ าการเปลี่ยนตามอายใุ ชง้ านที่ แทจ้ ริง

ค่าองคป์ ระกอบของการบารุงรักษา • ตวั ประกอบบารุงรักษาปานกลาง หมายถึงติดต้งั ใชง้ านในสภาวะ บรรยากาศที่มีเง่ือนไข ดวงโคมอาจจะไมม่ ีความสะอาดมากนกั และ หลอดที่ใชก้ ท็ าการเปล่ียนหลงั จากท่ีหลอดเดิมหมดสภาพแลว้ • ตวั ประกอบบารุงรักษาไมด่ ี หมายถึงติดต้งั ใชง้ านในบรรยากาศที่สกปรก และอปุ กรณ์ทุกอยา่ งของดวงโคมไม่ไดร้ ับการดูแลรักษาเลย

อตั ราส่วนระยะห่างระหวา่ งดวงโคมกบั ความสูงของดวง โคม • สาหรับดวงโคมชนิดท่ีมีการกระจายแสงข้ึนสู่ขา้ งบน ระยะห่างระหวา่ งแถวของ ดวงโคมควรจะมีคา่ ประมาณ 1.2 ถึง 1.5 เท่าของความสูงจากพ้ืนผวิ งานไปยงั ดวง โคม • สาหรับดวงโคมชนิดที่กระจายแสงข้ึนสู่ขา้ งบนและกระจายแสงลงสู่เบ้ืองลา่ ง ควร มีระยะห่างประมาณ 0.9 – 1.1 เท่าของความสูง • สาหรับดวงโคมชนิดที่กระจายแสงลงสู่เบ้ืองล่าง ระยะห่างของดวงโคมไม่ควรเกิน 0.7 – 0.9 เท่าของความสูง • กรณีที่ดวงโคมมีการติดต้งั เป็นแถว ระยะห่างของดวงโคมอาจจะเพม่ิ ไดอ้ ีก ประมาณ 20% จากขอ้ 3 • ระยะห่างจากฝาผนงั ถึงดวงโคมจะประมาณ ½ ของระยะห่างระหวา่ งดวงโคม

ระดบั ความเขม้ แสง • ตามมาตรฐาน IES ไดก้ าหนดค่าต่าสุดของระดบั ความเขม้ แสงสาหรับ งานต่างๆ ไวใ้ นตารางท่ี 9.1

แหล่งกาเนิดแสง • หลอดท่ีมีไส้ หลอดฟลอู อเรสเซนต์ หลอดความดนั ไอปรอท • หลอดไส้ การคานวณจะมีค่าประกอบกาลงั เท่ากบั 1 • หลอดฟลอู อเรสเซนต์ และหลอดความดนั ไอปรอท ใหด้ ูจากตาราง ท่ี 9.2

สูตรพ้ืนฐานในการออกแบบ

การคานวณโดยวธิ ีโซนอลคาวติ ้ี ใชห้ ลกั การแบ่งหอ้ งใดๆ ออกเป็น 3 ส่วน ส่วน 1 จะเรียกวา่ คาวติ ้ีเพดาน หมายถึงบริเวณต้งั แต่เพดานลงมาจนถึงระดบั ของดวงโคม ความสูงของระยะน้ีเรียกวา่ ความสูงของคาวติ ้ีเพดาน ใชต้ วั อกั ษรยอ่ วา่ hcc

การคานวณโดยวิธีโซนอลคาวติ ้ี



ข้นั ตอนที่ 2 เป็นการหาค่าการสะทอ้ นเสมือน เน่ืองจากหาค่าใชง้ านจริงๆ น้นั ยากมาก จึง ไดก้ าหนดวา่ กรณีเป็นเพดาน ฝาผนงั และพ้ืน จะใชค้ ่าการสะทอ้ นเท่ากบั 80% 50% 30 % ตามลาดบั ในตารางที่ 9.3 จะเป็นการแสดงตารางที่ใชห้ าคา่ ของการสะทอ้ นเสมือน







ข้นั ตอนท่ี 3 ผลจากข้นั ตอนท่ี 2 จะทาใหท้ ราบคา่ การสะทอ้ นของเพดาน ฝาผนงั และพ้ืน โดยส่วนมาก จะพิจารณาค่าการสะทอ้ นของเพดานและพ้ืนเป็นหลกั หลงั จากน้ีกท็ าการหาคา่ RCR ซ่ึงจะสมั พนั ธ์กบั คา่ สมั ประสิทธ์ิการใชง้ าน (CU) ข้ันตอนท่ี 4 ผลจากข้นั ตอนท่ี 3 การหาคา่ CU ถา้ ยดึ ถือค่าการสะทอ้ นเสมือนของพ้ืนที่ 20% ในกรณี ท่ีขอ้ มลู ท่ีจะทาการคานวณน้นั มีค่าการสะทอ้ นของพ้ืนแตกต่างกนั 20% จะตอ้ งทาการปรับค่า CU เพื่อ นาไปสู่คา่ การสะทอ้ นของพ้ืนที่โดยใชต้ วั คูณจากตารางท่ี 9.4 กรณีท่ีค่าตวั คูณไม่ทาใหค้ า่ CU เปลี่ยน แปลงเกิน 2% แลว้ กไ็ ม่ตอ้ งนาค่าตวั คูณมาพิจารณา ข้นั ตอนที่ 5 ทาการคานวณหาค่าที่ตอ้ งการในการออกแบบท้งั หมด