การค...

31
บททีบทที5 การคานวณแสงสว่าง การคานวณแสงสว่าง ภายใน ภายใน ด้วยวิธีลูเมน ด้วยวิธีลูเมน 5.1 ความนา การคานวณแสงสว่างด้วยวิธีลูเมน ( lumen method) เป็นวิธีการคานวณเพื่อหาปริมาณ ฟลักซ์ส่องสว่างที่เหมาะสมกับงานชนิดต่าง ๆ เป็นวิธีที่เหมาะกับพื ้นที่ใช้งานที่ต้องการความส ่องสว่าง อย่างสม ่าเสมอ โดยมีหลักว่าฟลักซ์ส่องสว่างที่ใส ่ไปในบริเวณงานที่ออกแบบ จะเฉลี่ยให้มีความส ่อง สว่างเท่ากัน เช่น การส่องสว่างในสานักงาน ห้องเรียน เป็นต้น หลักการคานวณจะคานึงถึงผลการ สะท้อนของพื ้น ผนัง และเพดาน ซึ ่งเป็นนับเป็นการส ่องสว่างแบบทางอ้อม (indirect) คือการคิดผล จากการสะท้อนเข้าไปด้วย สอดคล้องกับที่กล่าวไว้โดย ประสิทธิ ์ พิทยพัฒน์ (2543, หน้า 206) ว่า การคานวณด้วยวิธีลูเมนจะคิดผลของการสะท้อนเข้าไปด้วย ส่วนการคานวณแบบจุดต่อจุดจะเป็นการ หาความส่องสว่างแบบโดยตรง ดังนั ้นการคานวณด้วยวิธีลูเมนนี ้จึงมีงานหลักในการคานวณหาผล ที่เกิดจากการสะท้อนของส ่วนต่าง ๆ ของห้องทั ้งที่เกิดจากชนิดและสีของวัสดุ ซึ ่งก็คือค่าสัมประสิทธิ การใช้ประโยชน์ของโคมที่เลือกใช้ ดังจะได้กล่าวถึงรายละเอียดในลาดับต่อไป 5.2 ปริมาณฟลักซ์ส่องสว่างที่ต้องการ จากชื่อของวิธีการคานวณแบบลูเมน คาว่า ลูเมน ก็คือหน่วยของฟลักซ์ส่องสว่างที่กระจาย สู่ผิวงาน กล่าวอีกนัยหนึ ่งก็คือความส ่องสว่างที่จาเป็นสาหรับพื ้นที่ใช้งานนั ้น ๆ และเพื่อให้มีความ ส่องสว่างพอเพียงตลอดอายุการใช้งานของหลอดไฟที่ใช้ การออกแบบจึงต้องเผื่อค่าความเสื่อมถอย ของแสงสว่างเนื่องด้วยสาเหตุต่าง ๆ จะทาให้ได้สมการที่ใช้ในการคานวณ ซึ ่งสอดคล้องกับที่เสนอไว้ โดย ศุลี บรรจงจิตร ( 2538, หน้า 141) และ Sclater and Traister (2003, p.305) การพิจารณาจะเริ่มต้น จากสมการความส่องสว่าง ดังนี ความส่องสว่าง E = (lux) (5.1) ฟลักซ์ส่องสว่าง พื ้นทีA

Upload: others

Post on 03-Sep-2019

8 views

Category:

Documents


0 download

TRANSCRIPT

Page 1: การค านวณแสงสว่างภายในด้้วยวิิธีีลููเมน · บทที่ 5 การค านวณแสงสว่างภายในด้้วยวิิธีีลููเมน

บททบทท 55

การค านวณแสงสวางการค านวณแสงสวางภายในภายในดวยวธลเมนดวยวธลเมน

5.1 ความน า การค านวณแสงสวางดวยวธลเมน (lumen method) เปนวธการค านวณเพอหาปรมาณ

ฟลกซสองสวางทเหมาะสมกบงานชนดตาง ๆ เปนวธทเหมาะกบพนทใชงานทตองการความสองสวางอยางสม าเสมอ โดยมหลกวาฟลกซสองสวางทใสไปในบรเวณงานทออกแบบ จะเฉลยใหมความสองสวางเทากน เชน การสองสวางในส านกงาน หองเรยน เปนตน หลกการค านวณจะค านงถงผลการสะทอนของพน ผนง และเพดาน ซงเปนนบเปนการสองสวางแบบทางออม (indirect) คอการคดผลจากการสะทอนเขาไปดวย สอดคลองกบทกลาวไวโดย ประสทธ พทยพฒน (2543, หนา 206) วา การค านวณดวยวธลเมนจะคดผลของการสะทอนเขาไปดวย สวนการค านวณแบบจดตอจดจะเปนการหาความสองสวางแบบโดยตรง ดงนนการค านวณดวยวธลเมนนจงมงานหลกในการค านวณหาผล ทเกดจากการสะทอนของสวนตาง ๆ ของหองทงทเกดจากชนดและสของวสด ซงกคอคาสมประสทธการใชประโยชนของโคมทเลอกใช ดงจะไดกลาวถงรายละเอยดในล าดบตอไป

5.2 ปรมาณฟลกซสองสวางทตองการ จากชอของวธการค านวณแบบลเมน ค าวา ลเมน กคอหนวยของฟลกซสองสวางทกระจาย

สผวงาน กลาวอกนยหนงกคอความสองสวางทจ าเปนส าหรบพนทใชงานนน ๆ และเพอใหมความสองสวางพอเพยงตลอดอายการใชงานของหลอดไฟทใช การออกแบบจงตองเผอคาความเสอมถอยของแสงสวางเนองดวยสาเหตตาง ๆ จะท าใหไดสมการทใชในการค านวณ ซงสอดคลองกบทเสนอไวโดย ศล บรรจงจตร (2538, หนา 141) และ Sclater and Traister (2003, p.305) การพจารณาจะเรมตนจากสมการความสองสวาง ดงน

ความสองสวาง E = (lux) (5.1) ฟลกซสองสวาง

พนท A

Page 2: การค านวณแสงสว่างภายในด้้วยวิิธีีลููเมน · บทที่ 5 การค านวณแสงสว่างภายในด้้วยวิิธีีลููเมน

114

เผอสมประสทธการใชประโยชน (coefficient of utilization, CU) ตามหลกการของ IES หรอ ตวประกอบการใชประโยชน (utilization factor, UF) ตามหลกการของ CIE ในทนใชคา CU

E = เผอความเสอมของหลอดไฟ (lamp lumen depreciation, LLD) และความสกปรกของโคม

(luminaries dirt depreciation, LDD) จะได E = (lux) (5.2)

และ = (lm) (5.3)

จ านวนโคม N = (5.4)

เมอ

lm/lamp คอ ฟลกซสองสวางตอหลอด lamp/luminaire คอ จ านวนหลอดตอโคม

5.3 ขนตอนการค านวณและการออกแบบ เปนขนตอนการออกแบบทงหมด ของทงวธอตราสวนโพรงและวธอตราสวนของหอง

จะมขนตอนทเหมอนกน จากเรมตนจนถงขนตอนสดทาย ดงน 1. วดขนาดของพนททตองการออกแบบเปนตารางเมตร หรอตารางฟต ใหสมพนธกบ

หนวยของคาความสองสวางจะทเลอกใช ตามล าดบ 2. ก าหนดคาความสองวางเปนลกซ (lux) หรอ ฟตแคนเดล (foot-candle) ใหสมพนธกบ

หนวยของขนาดกวาง-ยาวของหอง และก าหนดคาใหเพยงพอตามชนดของงาน ตามมาตรฐาน IES หรอ CIE

CU A

E A CU LLD LDD

CU LLD LDD A

(lm/lamp) (lamp/luminaire)

Page 3: การค านวณแสงสว่างภายในด้้วยวิิธีีลููเมน · บทที่ 5 การค านวณแสงสว่างภายในด้้วยวิิธีีลููเมน

115

3. พจารณาเลอกชนดของหลอดและโคม โดยพจารณาเรองแสงบาดตา ความสวยงามและความเหมาะสมกบสภาพหองและงาน

4. ค านวณคาอตราสวนโพรง เชน RCR หรออตราสวนของหอง Kr ตามวธทเลอก 5. หาสมประสทธการสะทอนแสงของเพดาน ก าแพง และพน ตามชนดและสของวสด

หากไมทราบใหใชคาโดยประมาณ ดงท ช านาญ หอเกยรต (2540, หนา4-7) ไดแนะน าไวคอ 70, 50 และ 20 ตามล าดบ

6. หาคาสมประสทธการใชประโยชนของโคม จากตารางทแนบมาพรอมกบโคมทไดจากผผลต หากไมมกสามารถใชตารางมาตรฐานของ IES หรอ CIE

7. หาคาความเสอมของหลอดจากตารางขอมลทแนบมากบหลอด หรอตารางมาตรฐานทมผรวบรวมไว และคาความสกปรกของโคมตามชนดของหลอดและระดบความสะอาดของหอง

8. หาฟลกซสองสวางและจ านวนโคม โดยการแทนคาในสมการท 5.3 และ 5.4 ตามล าดบ 9. ค านวณระยะการตดตงพรอมทงเขยนแผนผงการตดตงของโคม

5.4 การค านวณโดยวธอตราสวนโพรง การค านวณโดยวธอตราสวนโพรง (zonal cavity method) เปนการค านวณตามวธการของ

IES โดยการแบงหองออกออกเปน 3 สวนหรอโพรง เพอพจารณาผลการสะทอนแสงของสวนตาง ๆ ซงจะมผลตอคาสมประสทธการใชประโยชนของโคมไฟ การก าหนดสวนตาง ๆ และมตของหอง เปนไปตามภาพท 5.1

ภาพท 5.1 การแบงสวนโพรงพน โพรงหอง และโพรงเพดาน

HCC

HFC

HRC

โพรงเพดาน

โคมไฟ

โพรงหอง

โพรงพน

L W

HCC : Ceiling Cavity Height HRC : Room Cavity Height HFC : Floor Cavity Height

โตะท างาน

Page 4: การค านวณแสงสว่างภายในด้้วยวิิธีีลููเมน · บทที่ 5 การค านวณแสงสว่างภายในด้้วยวิิธีีลููเมน

116

5.4.1 การค านวณอตราสวนโพรง น ามตของหองจากภาพท 5.1 มาค านวณหาอตราสวนโพรง โดยเรมจากหลกการ

ในสมการท 5.5 ดงน อตราสวนโพรง = 5 เทาของ (5.5) จะไดสมการหาอตราสวนโพรงท ง 3 สวนคอ โพรงหอง โพรงพน และโพรงเพดาน

สอดคลองกบทแสดงไวโดย ชาญศกด อภยนพฒน (2550, หนา 225) ดงน

อตราสวนโพรงเพดาน (ceiling cavity ratio, CCR)

CCR = (5.6)

อตราสวนโพรงหอง (room cavity ratio, RCR)

RCR = (5.7)

อตราสวนโพรงพน (floor cavity ratio, FCR)

FCR = (5.8)

5.4.2 การหาสมประสทธการสะทอนแสงของหอง สมประสทธการสะทอนแสง (reflectance) เปนความสามารถในการสะทอนแสง

ของสวนตาง ๆ ของหอง ประกอบดวยความสามารถสะทอนแสงของเพดาน (ceiling reflectancec) ของผนง (wall reflectance, w) และของพน (floor reflectance,f) คาเหลานก าหนดขนมาเพอหาคาประสทธผลการสะทอนของโพรง (effective cavity reflectance) หลกการนสอดคลองกบทกลาวไวโดย ชาญศกด อภยนพฒน (2545, หนา 231) และยงไดก าหนดคาสมประสทธการสะทอนแสงขององคประกอบของหอง พรอมทงวสดเครองใชภายในหอง ดงตารางท 5.1

พนท 4 ดานในแนวดง พนท 2 ดานแนวนอน

5HCC (W + L) W x L

5HRC (W + L) W x L

5HFC (W + L ) W x L

Page 5: การค านวณแสงสว่างภายในด้้วยวิิธีีลููเมน · บทที่ 5 การค านวณแสงสว่างภายในด้้วยวิิธีีลููเมน

117

ตารางท 5.1 คาสมประสทธการสะทอนแสงของอาคาร

บรเวณ เปอรเซนตการสะทอนแสง

ส านกงาน, โรงเรยน, โรงงาน ทอยอาศย เพดาน ก าแพง(ผนง) อปกรณ หรอ ต โตะ เกาอ เครองใชส านกงาน พนทวไป พนโรงงาน

0.70-0.90 0.40-0.60 0.25-0.45 0.25-0.45 0.20-0.45 0.10-0.30

0.60-0.90 0.35-0.60 0.25-0.48 0.25-0.48 0.15-0.35

-

ทมา : ชาญศกด อภยนพฒน, 2550, หนา 235

5.4.3 การหาประสทธผลการสะทอนของโพรงเพดานและโพรงพน

ประสทธผลการสะทอน คอ ผลสมฤทธของการสะทอนของสวนตาง ๆ ของหองท งหมด ผลสมฤทธมอย 2 สวน คอ ประสทธผลการสะทอนของโพรงเพดาน (effective ceiling reflectance, cc) และประสทธผลการสะทอนของโพรงพน (effective floor reflectancefc) วธการหาคาสามารถท าไดโดยพจารณาจากตารางภาคผนวก ข.1 และ ภาคผนวก ข.2 โดยใชคา RCR, FCR, CCR, f, c แ ละ w เปนตวแปรตนส าหรบการพจาณา

5.4.4 การหาสมประสทธการประโยชน สมประสทธการใชประโยชน เปนอตราสวนระหวางคาผลลพธสทธ (หลงจากท

สญเสยไปกบการกรองแสงของโคมและการดดกลน-สะทอนของสภาพหอง) ตอคาฟลกซสองสวางทกระจายออกจากหลอดทงหมด (Capehart; Turner & Kennedy, 2002, p.172) ผลลพธสทธของฟลกซคอ ฟลกซทออกจากโคมและคดผลของการสะทอนของสวนตาง ๆ ของหอง การหาคาท าไดโดยพจารณาตารางภาคผนวก ค.1 ก าหนดตวแปรตน คอ RCR, w, cc และ fc โดยพจารณาใหตรงกบชนดของโคมทเลอกใช

Page 6: การค านวณแสงสว่างภายในด้้วยวิิธีีลููเมน · บทที่ 5 การค านวณแสงสว่างภายในด้้วยวิิธีีลููเมน

118

5.4.5 การหาตวประกอบการบ ารงรกษา ตวประกอบการบ ารงรกษา (maintenance factor, MF) เปนตวประกอบของความ

คงอยของความสองสวาง ขนอยกบ 2 ปจจยหลกคอสภาพความเสอมของหลอดไฟและ ความสกปรกของโคม เขยนเปนสมการไดดงน

MF = LLD x LDD (5.9)

การหาคาตวประกอบความสกปรกของโคม โดยพจารณาจากภาพท 5.2 ภาพท 5.2 คาตวประกอบเนองจากความสกปรกโคม ทมา : Capehart; Turner & Kennedy, 2002, p.172

สวนตวประกอบความเสอมของหลอด จะไดจากจากคมอหลอดหรอจากตารางทมการรวบรวมคาไวตามชนดของหลอด ดงในภาคผนวก ง.

Page 7: การค านวณแสงสว่างภายในด้้วยวิิธีีลููเมน · บทที่ 5 การค านวณแสงสว่างภายในด้้วยวิิธีีลููเมน

119

อกวธหนงทสามารถหาคาตวประกอบการบ ารงรกษาไดคอ ใชคาทแนะน าโดย ประสทธ พทยพฒน (2543, หนา 201) ดงตารางท 5.2 มการจดประเภทหองออกตามระดบของความสะอาดเปน 3 กลม คอ สกปรก ปานกลาง และสะอาด ตวอยางเชน หองประชมทมระบบปรบอากาศและปดมดชดจดอยในกลมสะอาด สวนโรงงานทเปดโลงและมฝ นควนจดอยในกลมสกปรก เปนตน

ตารางท 5.2 คาตวประกอบการบ ารงรกษา

ระดบความสะอาด LLD LDD MF สะอาด ปานกลาง สกปรก

0.9 0.9 0.9

0.9 0.8 0.7

0.8 0.7 0.6

ทมา : ประสทธ พทยพฒน, 2543, หนา 201

5.4.6 การหาฟลกซแสงสวางและจ านวนโคมทตองการ โดยการแทนคาตวแปรในสมการ 5.3 ซงม ความสองวาง พนท สมประสทธการ

ใชประโยชน ตวประกอบความเสอมของหลอดและความสกปรกของโคม (หรอตวประกอบการบ ารงรกษา) เพอหาคาฟลกซสองสวาง หลงจากนนแทนคาในสมการ 5.4 จะไดจ านวนโคมทงหมด ทตองการ

ตวอยางท 5.1 ใหค านวณหาจ านวนโคมทใชในส านกงานขนาด 8 x 10 เมตร สง 2.7 เมตร โตะท างานสง 0.7 เมตร เลอกโคมไฟแบบฝงในฝามตวกรองแสงแบบเกรดแกว (flat prismatic) (ตรงกบโคมตามตารางภาคผนวก ค. 1 เบอร 42) ใชกบหลอดฟลออเรสเซนตขนาด 36 วตต ฟลกซสองสวาง 3,200 ลเมน วธท า

หา RCR แทนคาในสมการ 5.7

RCR =

5 x HRC (W + L) W x L

Page 8: การค านวณแสงสว่างภายในด้้วยวิิธีีลููเมน · บทที่ 5 การค านวณแสงสว่างภายในด้้วยวิิธีีลููเมน

120

=

= 2.25 ก าหนดให cc = 70

w = 50

หา CU จากตารางภาคผนวก ค.1 โคมหมายเลข 42 ท cc = 70 w = 50 และ RCR = 2.25

คา RCR = 2 ไดคา CU = 0.59 และ ทคา RCR = 3 ไดคา CU = 0.53 ดงนน คา RCR = 2.25 ไดคา CU = 0.59-(0.59 - 0.53)0.25 = 0.575

หา MF จากตารางท 5.2 MF = 0.8 ส าหรบส านกงานทมความสะอาด หา E จากตารางภาคผนวก ก.1 ส าหรบงานในส านกงาน E = 500 lx แทนคาในสมการ 5.3 เพอหาฟลกซสองสวาง

=

=

= 86,956.52 lm

หาจ านวนโคม โดยเลอกใช 2 หลอดตอโคม แทนคาในสมการ 5.4 ดงน

จ านวนโคม N =

=

= 13.6 โคม ปดเปน 14 โคม เพอใหแสงพอเพยงและตดตงไดอยางสมดล

5 (2.7 - 0.7) (8 + 10) 8 x 10

E x A CU x MF (500)(80)

(0.575)(0.8)

86,956.52 (3,200) (2)

(lm/lamp) (lamp/luminaires)

Page 9: การค านวณแสงสว่างภายในด้้วยวิิธีีลููเมน · บทที่ 5 การค านวณแสงสว่างภายในด้้วยวิิธีีลููเมน

121

ตวอยางท 5.2 พนทประกอบชนสวนโทรศพทของโรงงานแหงหนง กวาง 6 เมตร ยาว 12 เมตร ระยะจากพนถงเพดาน 4.5 เมตร โตะท างานสง 0.8 เมตร โคมแขวนจากเพดานลงมา 0.6 เมตร ถาเลอกใชโคมแขวนชนดไฮเบยแบบกระจายแสงกวาง ใชกบหลอดเมทลฮาไลด 400 วตต ชนดใส จะตองใชทงหมดกโคม

วธท า 1. หาอตราสวนโพรง

CCR = 5 x HCC (W + L)/W x L = 5 x 0.6 (6 + 12)/6 x 12 = 0.75 RCR = 5 x HRC (W + L)/W x L = 5 x 3.1 (6 + 12)/6 x 12 = 3.875

FCR = 5 x HFC (W + L)/W x L = 5 x 0.8 (6 + 12)/6 x 12 = 1.00

2. หาคาประสทธผลการสะทอนแสงของโพรง พจารณาตามตารางท 5.1 ได c = 80% w = 50% f = 10%

และหาคา cc และ fc จากตารางภาคผนวก ข. c = 80% w = 50% CCR = 0.75 cc = 69.5% f = 10% w = 50% FCR = 1.00 fc = 12.0%

3. หาคา CU จากตาราง ภาคผนวก ค.1 โคมทตรงกบโจทยคอโคมหมายเลข 18

cc = 70% (ใชแทน 69.5%) w = 50% RCR = 3.875 CU = 0.628

4. ปรบคา CU ใหถกตอง เนองจากคา CU ทไดมานนใชกบคา fc = 20 % เทานน แตคาfc ทหาได คอ 12 % จงตองหาคาตวคณเพอปรบคา CU ใหถกตอง พจารณาตารางภาคผนวก ค.2

cc = 70% fc = 10% (ใชแทน12 %) RCR = 3.875 ไดตวคณ = 0.962 CU ทถกตอง = 0.628 x 0.962 = 0.604

5. หาคา LLD และ LDD พจารณา LLD จากตารางภาคผนวก ง.1 ทหลอดเมทลฮาไลดแบบใส (standard clear

metal halide) รปทรง E28 ไดคา LLD = 0.74 ส าหรบตดตงแบบแขวน (vertical lamp orientation) พจารณา LDD จากภาพท 5.2 โคมประเภทท 3 สภาพหองระดบสะอาดปานกลาง

การบ ารงรกษา 24 เดอน/ครง ไดคา LDD = 0.8

Page 10: การค านวณแสงสว่างภายในด้้วยวิิธีีลููเมน · บทที่ 5 การค านวณแสงสว่างภายในด้้วยวิิธีีลููเมน

122

6. ก าหนดคาความสองสวาง ทภาคผนวก ก.1 อตสาหกรรม งานละเอยด อเลกทรอนกส หรอ ก.3 ขอ 7 อตสาหกรรมไฟฟาและอเลกทรอนกส พนทประกอบชนสวนขนาดเลก เชน เครองโทรศพท ไดคาความสองสวาง 750 ลกซ

7. ค านวณหาปรมาณฟลกซสองสวางทตองการ

=

=

= 151,020.23 lm

8. หาจ านวนโคมทตองการ

N = 151,020.23/34,000 = 4.44 โคม เลอกจรง 6 โคม (เลอก 5 ไมสมดล)

9. การจดวางต าแหนงโคม

จดอยางงายเนองจากจ านวนโคมไมมาก จดเปน 2 แถว ๆ ละ 3 โคม ดงแผนผง

12/3 = 4 m

6 m

12 m

6/2 = 3 m

3/2 = 1.5 m

3/2 = 1.5 m

4/2 = 2m 4 m 2 m

E x A CU x LLD x LDD

750 x 72 0.604 x 0.74 x 0.8

Page 11: การค านวณแสงสว่างภายในด้้วยวิิธีีลููเมน · บทที่ 5 การค านวณแสงสว่างภายในด้้วยวิิธีีลููเมน

123

10. ตรวจสอบระยะหางในการตดตงดวงโคมกบมาตรฐาน ระยะหางของการตดต ง ใหเปนไปตามอตราสวนระหวางความหางกบความสง

(spacing per mounting height ratio or spacing criteria) ซ งจะระบไวในตารางสมประสทธการใชประโยชนของโคมทเลอกใช ดงสมการ 5.10

SC (5.10)

เมอ S คอ ระยะระหวางโคม (spacing) MH คอ ระยะจากผวงานถงโคม (mounting height)

จากตารางภาคผนวก ค.1 โคมล าดบท 18 มคา SC 1.5 แทนคาในสมการ 5.10 SC = 4/3.1

= 1.29 ซง 1.5

ดงนน ระยะหางของการตดตง 4 เมตร จงเปนคาทเหมาะสม ระยะตดตงทมากเกนไป แนวของล าแสงไมทบซอนกน ท าใหมจดอบแสงคาระดบความ

สม าเสมอของแสงต า ดงภาพท 5.3

ภาพท 5.3 ผลของระยะหางของการตดตงดวงโคมทเหมาะสมและมากเกนไป

ก. ระยะหางมากเกนไป ข. ระยะหางเหมาะสม

จดอบแสง

S MH

Page 12: การค านวณแสงสว่างภายในด้้วยวิิธีีลููเมน · บทที่ 5 การค านวณแสงสว่างภายในด้้วยวิิธีีลููเมน

124

ระยะของการตดตงดวงโคม จ าแนกตามชนดของโคม และ รปแบบการตดตง ใหเปนไปตามภาพท 5.4 สอดคลองกบทแนะน าไวโดย ชาญศกด อภยนพฒน (2550, หนา 150)

คอ โคมฟลออเรสเซนต ขนาด 4 ft หรอ 120 cm คอ โคมหลอดไส, ฮาโลเจน หรอ หลอด HID มลกษณะทรงกลมหรอสเหลยมจตรส

ภาพท 5.4 รปแบบและระยะหางการตดตงโคมไฟฟา ตวอยางท 5.3 ส านกงานออกแบบแหงหนง กวาง 12.61 เมตร ยาว 36.04 เมตร สง 3.60 เมตร พนผวปฏบตงานสง 0.9 เมตร ก าหนดให c = 80% w = 50% f = 10% ใชโคมฟลออเรสเซนต ตดต งซอนในฝาขนาด 36 วตต 2 หลอด รหส LMPM2 – 240/R/MI ของ LUSO ใชหลอดมฟลกซ สองสวางเฉลย 2,970 ลเมน ฟลกซสองสวางเรมตน 3,300 ลเมน ตองการความสวางตามมาตรฐานของ IES สภาพหองเปนแบบสะอาด ท าความสะอาดโคมไฟทก ๆ 2 ป ใหค านวณหาจ านวนโคมและเขยนแผนผงการตดตง

วธท า 1. หาอตราสวนโพรง

RCR = HRC x 5(W + L)/W x L = 2.7 x 5(12.61 + 36.04)/12.61 x 36.04 = 1.45 CCR = HCC x 5(W + L)/W x L = 0 x 5(12.61 + 36.04)/12.61 x 36.04 = 0

S S

S/2 (2.5 – 3)

S S- 4

S S

2

< S/2 (2.5– 3)

< 2(0.5– 1)

S S

Page 13: การค านวณแสงสว่างภายในด้้วยวิิธีีลููเมน · บทที่ 5 การค านวณแสงสว่างภายในด้้วยวิิธีีลููเมน

125

FCR = HFC x 5(W + L)/W x L = 0.9 x 5(12.61 + 36.04)/ 12.61 x 36.04 = 0.482

2. หา cc , fc

c = 80% w = 50% CCR = 0 cc = c = 80% f = 10% w = 50% FCR = 0.482 fc = 11%

3. หา CU ท RCR = 1.45 จากตารางภาคผนวก ค.3 โคม LMPM2 – 240/R/MI cc = 80% w = 50% RCR = 1 CU = 0.73

RCR = 2 CU = 0.66 RCR = 1.45 CU = ?…

ใชเทคนคการแทรกคา (interpolate technique) คา RCR แตกตาง 2 - 1 = 1 ได CU ลดลง 0.73 - 0.66 = 0.07 คา RCR แตกตาง 1.45 – 1 = 0.45 ได CU ลดลง 0.07 x 0.45/1 = 0.0315 CU ทควรได = 0.73 - 0.0315 = 0.6985

4. ปรบคา CU เปดตารางภาคผนวก ค.2 หาตวคณประกอบคาความถกตองส าหรบประสทธผลของ

โพรงพน fc ทตางไปจาก 20% ซงจากขอ 2 fc มคา 11 % ท cc = 80% w = 50% และท fc = 10% (ก าหนดแทน 11% ) RCR = 1 ตวคณ = 0.929 RCR = 2 ตวคณ = 0.942

Page 14: การค านวณแสงสว่างภายในด้้วยวิิธีีลููเมน · บทที่ 5 การค านวณแสงสว่างภายในด้้วยวิิธีีลููเมน

126

RCR = 1.45 ตวคณ = ??? RCR ตางกน 2 - 1 = 1 ไดสวนตางตวคณ 0.942 - 0.929 = 0.013 RCR ตางกน 1.45 - 1 = 0.45 ไดสวนตางตวคณ 0.45 x 0.013 = 0.00585 ดงนนท RCR = 1.45 ไดตวคณ 0.929 + 0.00585 = 0.935

ปรบ CU ดวยคาตวคณ CU เมอปรบคาแลว = 0.6985 x 0.935 = 0.653

5. หาคา LLD และ LDD LLD =

= 2,790/3,300 = 0.845

LDD จากภาพท 5.2 โคมประเภทท 4 รอบการบ ารงรกษาทก 24 เดอน สภาพหองระดบสะอาด ไดคา LDD = 0.80

6. หาฟลกซสองสวางทตองการทงหมด

=

คาความสองสวางส าหรบงานภายในอาคาร ในงานออกแบบจากตารางภาคผนวก ก.1 แสงสวางส าหรบงานเขยนแบบ 750 lux ซงตรงกบทระบไวโดย ศล บรรจงจต (2538, หนา 326) คอ 750 lux

=

= 772,149.25 lm

7. หาจ านวนโคม N = 772,149.25/(3,300 x 2)

= 117 โคม

ปรมาณแสงเฉลย ปรมาณแสงเรมตน

E x A CU x LLD x LDD

750 (12.61 x 36.04 ) (0.653 x 0.845 x 0.80)

Page 15: การค านวณแสงสว่างภายในด้้วยวิิธีีลููเมน · บทที่ 5 การค านวณแสงสว่างภายในด้้วยวิิธีีลููเมน

127

8. การจดวางต าแหนงโคม

พนทการใหแสงสวางของ 1 โคม =

= (12.61 x 36.04)/117 = 3.88 m2 ระยะระหวางโคม (S) = 3.88 1.97 m

ค านวณเพอตรวจสอบระยะระหวางโคมกบคา SC จากตารางสมประสทธการใชประโยชนของโคมทใช โดยพจารณาระนาบทก าหนดคาต าเปนเกณฑ คอทระนาบ C 90 SC = 1.06 หากระยะหางไมเกนนถอวาใชได โดยแทนคาในสมการท 5.10

1.06 =

ระยะระหวางโคม 1.06 x 2.7 = 2.862 m

ดงนน ระยะระหวางโคมทค านวณได 1.97 m ไมเกน 2.862 m จงเปนคาทใชได

เขยนแผนผงการตดตง หลกโดยทวไปการตดตง ควรก าหนดใหล าแสงสองเขาดานขางของผปฏบตงานเพอใหมเงาบนงานทก าลงท า นอยทสด ในทนจะก าหนดการตดตงไว 2 กรณดงน

กรณท 1 กรณคนงานหนหนาไปตามความยาวของพนท จดโคมตามความยาวของพนท

จ านวนโคมในแตละแถว = 36.04/1.97 = 18.29 โคม เลอก 17 โคม (ไมเลอก 18 โคม เพราะจ านวนจะมากเกน ไมประหยด)

จ านวนแถว = 117/17 = 6.88 เลอก 7 แถว จ านวนโคมทงหมด = 7 x 17 = 119 โคม ระยะระหวางแถว = 12.61/7 = 1.8 m ระยะระหวางโคมในแถวเดยวกน = 36.04/17 = 2.12 m ระยะระหวางแถวตดผนง = 1.8/2 = 0.9 m ระยะกงกลางของหลอดแรกถงผนง = 2.12/2 = 1.06 m

พนททงหมด จ านวนโคม

ระยะระหวางโคม ระยะผวงานถงโคม 2.7 m

Page 16: การค านวณแสงสว่างภายในด้้วยวิิธีีลููเมน · บทที่ 5 การค านวณแสงสว่างภายในด้้วยวิิธีีลููเมน

128

กรณท 2 กรณคนงานหนหนาขวางกบความยาวของพนท จดใหโคมขวางกบความยาว

ของพนท

จ านวนแถว = 12.61 m/1.97 m = 6.4 เลอก 7 แถว จ านวนโคมตอแถว = 117 โคม/7 แถว = 16.7 เลอก 17 โคม จ านวนโคมทงหมด = 7 แถว x 17โคม = 119 โคม ระยะระหวางโคมในแถว = 36.04 m/17 โคม = 2.12 m ระยะระหวางโคมแรกกบผนง = 2.12/2 = 1.06 m ระยะระหวางแถว = 12.61 m/7 แถว = 1.8 m ระยะกงกลางโคมแถวรมกบผนง = 1.8/2 = 0.9 m

2.12 m

1.8 m

1.06 m

0.9 m

0.3 m

แถวท 1

แถวท 7

12.61 m

36.04 m

36.04 m 0.9 m

2.12 m

12.61 m

0.46 m 1.8 m

1.06 m

Page 17: การค านวณแสงสว่างภายในด้้วยวิิธีีลููเมน · บทที่ 5 การค านวณแสงสว่างภายในด้้วยวิิธีีลููเมน

129

มตวอยางการออกแบบโดยใชโปรแกรมคอมพวเตอร ผเขยนใชโปรแกรมแคลคลกซ (calculux indoor 5.0b) ของฟลปส ออกแบบดวยสถานการณเดยวกบตวอยาง 5.3 ทผานมา ขนาดหองกวาง 12.61 เมตร ยาว 36.04 เมตร สง 3.60 เมตร โตะท างานสง 0.9 เมตร ก าหนดความสองสวาง 750 ลกซ สมประสทธการสะทอนแสงของเพดาน ผนง (4 ดาน) และพนก าหนดเทาเดมคอ 0.80 0.50( 0.5 0.5 0.5) และ 0.10 ตามล าดบ ดงภาพท 5.5 ภาพท 5.5 การก าหนดขนาดและสมประสทธการสะทอนแสงของหองในโปรแกรมแคลคลกซ

การออกแบบเลอกใชโคมฟลออเรสเซนต TL-D36W ของฟลปส โคมละ 2 หลอด รหส TCS098/236 C3 2xTL-D36W/835 ใชบลลาสตมาตรฐาน (แกนเหลก) มฟลกซสองสวาง 3,350 ลเมน ก าหนดแฟกเตอรการบ ารงรกษา 0.81 (0.90 x 0.90) ดงภาพท 5.6

ผใชสามารถก าหนดแนวการจดวางดวงโคมไดทงแนวขนานหรอขวางกบความยาวของพนทไดตามตองการ โดยก าหนดลงทกรอบ Rot หากก าหนดเลข 0 (องศา) ดวงโคมจะวางนานกบแกนนอน หากก าหนดตวเลข 90 ดวงโคมจะถกวางตงฉาก การประมวลผลของโปรแกรมไดจ านวนโคมทงหมด 144 โคม พรอมทงแผนภาพการตดตง ดงภาพท 5.7

Page 18: การค านวณแสงสว่างภายในด้้วยวิิธีีลููเมน · บทที่ 5 การค านวณแสงสว่างภายในด้้วยวิิธีีลููเมน

130

ภาพท 5.6 รายละเอยดของหลอดและดวงโคมทก าหนดในการออกแบบดวยโปรแกรมแคลคลกซ ภาพท 5.7 สวนการค านวณ-การจดดวงโคมและแผนภาพการตดตงของโปรแกรมแคลคลกซ

Page 19: การค านวณแสงสว่างภายในด้้วยวิิธีีลููเมน · บทที่ 5 การค านวณแสงสว่างภายในด้้วยวิิธีีลููเมน

131

โปรแกรมจะวาดกราฟไอโซลกซ (iso-lux curve) 500 - 800 ลกซ โดยเสนความสองสวางสงสดจะลากผานพนทสวนกลางของหอง สวนเสนความสองสวางต าสดจะลากผานบรเวณรมหอง ดงภาพท 5.8 ก สวนกราฟการกระจายความสองสวางสามมต (mountain plot) ดงภาพท 5.8 ข เปนคาความสองสวางทวาดลงบนพนผวปฏบตงานแบบ 3 มต ทระดบ 0.9 เมตร (ระดบโตะท างาน) จะพบวาจดทมความสองสวางต าสดจะอยบรเวณรอบ ๆ โดยเฉพาะบรเวณมมหอง โดยสรป คณภาพของการออกแบบในครงนมคาความสองสวางเฉลย 740 ลกซ ความสม าเสมอของแสง 0.54 หรอ 1 : 1.85 ไมต ากวา 1 : 3 จงถอวาเปนคาทยอมรบได

ก. ข. ภาพท 5.8 กราฟไอโซลกซและกราฟการกระจายความสองสวางสามมต

Page 20: การค านวณแสงสว่างภายในด้้วยวิิธีีลููเมน · บทที่ 5 การค านวณแสงสว่างภายในด้้วยวิิธีีลููเมน

132

5.5 การค านวณโดยวธอตราสวนของหอง การค านวณโดยวธหาอตราสวนของหอง (room ratio) เปนการค านวณตามแบบของ CIE

วธการจะคลายกบวธของ IES เพยงแตลดสนกวา มความตางและความคลายดงหลกการตอไปน

5.5.1 ขนตอนของการค านวณโดยวธอตราสวนของหอง ขนตอนของการค านวณจะลดส นลง โดยตดขนตอนทยงยากจากวธอตราสวน

โพรงออก ดงภาพท 5.9 วธอตราสวนของหองค านวณเฉพาะคาอตราสวนของหองเพยงคาเดยวแทนการค านวณอตราสวนโพรงถง 3 สวน นอกจากนนการหาคาสมประสทธการใชประโยชนของวธหาอตราสวนโพรง จะตองอาศยการหาคาประสทธผลการสะทอนของเพดาน (cc) และ พน (fc) ซงเปนขนตอนทใชเวลามาก สวนวธหาคาอตราสวนของหองจะไมมขนตอนน เปนตน

ก. ขนตอนการค านวณของวธอตราสวนโพรง

ข. ขนตอนการค านวณของวธอตราสวนของหอง

ภาพท 5.9 ขนตอนการค านวณวธอตราสวนโพรงและวธอตราสวนของหอง

CCR RCR FCR

C

f

w

CU

Amount of Luminaires

E

LDD LLD

w

cc

fc

RCR

Kr CU

Amount of Luminaires

E

MF

C

w

Page 21: การค านวณแสงสว่างภายในด้้วยวิิธีีลููเมน · บทที่ 5 การค านวณแสงสว่างภายในด้้วยวิิธีีลููเมน

133

คาสมประสทธการสะทอนของสวนตาง ๆ ของหอง (C w และ f ) ตามวธอตราสวนของหอง ใหพจารณาคาตามสและชนดของวสดตามตารางท 5.3 ซงแนะน าโดย ชาญศกด อภยนพฒน (2550, หนา 233)

ตารางท 5.3 สมประสทธการสะทอนแสงของสและชนดของวสด

ส % การสะทอน วสด % การสะทอน ด า เทา ขาว แดง น าเงน เขยว เหลอง น าตาล

0-5 10-60 70-90 10-55 10-50 10-55 40-80 20-30

อฐ หนออน ปนฉาบ ไม คอนกรต

10-20 20-70 40-50 10-40 10-30

ทมา : ชาญศกด อภยนพฒน, 2550, หนา 233

5.5.2 การพจารณาเลอกสตรทใชค านวณ จากภาพท 5.9 ขนตอนของการหาคาสมประสทธการใชประโยชน จะตองใชคา

อตราสวนของหองรวมกบคาสมประสทธการสะทอนแสง การค านวณอตราสวนของหองซงเปนขนตอนหลก จะม 2 สตรใหเลอกใชตามรปแบบการกระจายแสงของโคม ซงเดมม 5 ประเภท แตในกรณนถกจดเปน 2 กลมใหญ ถาโคมจดอยในกลมใดใหใชสตรค านวณทเหมาะสม ดงน

5.5.2.1 สตรส าหรบโคมกระจายแสงแบบโดยตรง กงโดยตรง และแบบกระจายรอบทศทาง Kr = (5.11)

W x L HRC (W + L)

Page 22: การค านวณแสงสว่างภายในด้้วยวิิธีีลููเมน · บทที่ 5 การค านวณแสงสว่างภายในด้้วยวิิธีีลููเมน

134

5.5.2.2 สตรส าหรบโคมกระจายแสงแบบออมหรอแบบกงออม

Kr = (5.12)

Kr คอ อตราสวนของหอง HRC, HCC คอ ความสงของโพรงหองและโพรงเพดาน

สตรทใชในการค านวณหาฟลกซสองสวางทงหมดทตองการ จะใชสตรเดยวกนกบวธการ

หาอตราสวนโพรง คอ สมการท 5.3

= (lm)

หรอ = (lm)

ตวอยางท 5.4 หองบรรยายแหงหนง เพดานสขาว ผนงสเทาออน พนสเทาเขม กวาง 100 ฟต ยาว 150 ฟต เพดานสง 33 ฟต โตะจดงานสง 3 ฟต ตองการตดต งโคมขนาดกวาง 1 ฟต ยาว 4 ฟต ตดต งใหดานลางของโคมเสมอกบฝาเพดาน ครอบดวยบานเกรดโลหะทมมมก าบง 45 (โคมหมายเลข 4 ภาคผนวก ค.4) ตดตงดวยหลอดฟลออเรสเซนต TLD 36 W cool white ฟลกซสองสวางเรมแรก 3,350 lm ฟลกซสองสวางเฉลย 2,950 lm รอบของการบ ารงรกษา 2 ป ใหค านวณหาจ านวนโคมทตองใช และเขยนแผนผงแสดงต าแหนงการตดตงโคม

วธท า 1. วเคราะหชนดของดวงโคมเพอเลอกสตร จากโจทย เปนโคมชนดสองแสงโดยตรง จง

เลอกใชสมการท 5.11

Kr = = = 2

3 (W x L) 2 (HRC + HCC) (W + L)

E x A CU x LLD x LDD

E x A CU x MF

W x L HRC (W + L)

100 x 150 30 (100 + 150)

Page 23: การค านวณแสงสว่างภายในด้้วยวิิธีีลููเมน · บทที่ 5 การค านวณแสงสว่างภายในด้้วยวิิธีีลููเมน

135

2. หาคา CU โดยพจารณาจากตารางท 5.3 พจารณาวาเพดานเปนสขาว ผนงสเทาออนได c และw 80% และ 50% ตามล าดบ

จากตารางสมประสทธการใชประโยชน ของโคมหมายเลข 4 ในตารางภาคผนวก ค.4 ท Kr = 2 c = 80 % w = 50 % ได CU = 0.41

3. หา LLD และ LDD หรอ MF LLD = 2950/3350 = 0.88 LDD ของโคมประเภทท 4 (ตดตงซอน) ท 24 เดอน หองระดบสะอาด ได LDD = 0.8 LLD x LDD = 0.88 x 0.8 = 0.7 หรอจากตารางท 5.2 ทการบ ารงรกษาระดบปานกลาง ได MF = 0.7

4. ก าหนดความสองสวาง จากตารางภาคผนวก ก.1 คาความสองสวางของสถานศกษา โรงเรยน มหาวทยาลย สวนของหองเรยน หองบรรยาย ใชคา 300 lux (30 fc) อาจใช 500 หรอ 750 lux จากคาสงของตารางกได

5. ค านวณหาฟลกซสองสวางทงหมด

= (lm) = lm

= 1,559,035.5 lm

6. หาจ านวนโคม

N = โคม

= 233 โคม

7. แผนผงการตดตง พนทของ 1 โคม = 100 x 150/233 = 64.4 ft2

1,559,035.5 2 x 3,350

30 (100 x 150) 0.41 x 0.7

E A CU x LLD x LDD

Page 24: การค านวณแสงสว่างภายในด้้วยวิิธีีลููเมน · บทที่ 5 การค านวณแสงสว่างภายในด้้วยวิิธีีลููเมน

136

ระยะระหวางโคม 64.4 8 ft

ตรวจสอบระยะหางจากตารางภาคผนวก ค.1 สมประสทธการใชประโยชนของโคม หมายเลข 4 มคา SC = 0.9

ดงนน S = SC x MH = 0.9 x 30 = 27 ft

ระยะระหวางโคมทค านวณได 8 ft 27 ft จงเปนคาทใชได

แผนผงการตดตง กรณท 1 จดแบบปกต จ านวนแถว = 100 ft/8 ft = 12.5 แถว ปดเปน 12 แถว จ านวนโคมใน 1 แถว = 233 โคม / 12 แถว = 19.4 โคม ปดเปน 20 โคม ระยะระหวางแถว = 100 ft/12 = 8.33 ft ระยะระหวางโคมแถวทตดผนงกบผนง = 8.33 ft/2 = 4.17 ft ระยะระหวางกงกลางโคมถงกงกลางโคมทอยในแถวเดยวกน = 150 ft/20 = 7.5 ft ระยะระหวางหว-ทายของโคมกบผนงดานหนาและดานหลง = (7.5 ft / 2) – 2 ft = 1.75 ft

8.33’

4.17’

7.5’

1.75’

Page 25: การค านวณแสงสว่างภายในด้้วยวิิธีีลููเมน · บทที่ 5 การค านวณแสงสว่างภายในด้้วยวิิธีีลููเมน

137

กรณท 2 จดโคมเปนกลม การจดกลมคอการเอาโคมมาเรยงตอกน เสมอนเปนโคมเดยวแตมความยาวเพมขน จะท า

ในกรณทมโตะท างานขนาดยาวใกลเคยงกบความยาวของ 1 กลมโคม ในทนจดกลมละ 2 โคมเรยงตามยาว จากเดมแถวละ 20 โคมกจะกลายเปนแถวละ 10 กลมโคม แตยงมจ านวนแถวเทาเดมคอ 12 แถว

จากรป รวมสวนความยาวของโคมทอยชดดานหนาและดานหลง ได 12 ft (2 x 2+4) โดย

ใหนบเปนสวนความยาวของ 1 กลมโคม สวนอก 9 กลมโคมทเหลอ เฉลยจาก 138 ft (150 ft – 12 ft) ดงน

ระยะของ 1 กลมโคม S = 138 ft/9 = 15.33 ft ระยะหางมาตรฐาน S = 15.33 ft – 4 ft (ความยาวของโคม)

= 11.33 ft ซง S 27 ft ทค านวณจากคา SC ระยะหางของโคม S จงเปนคาทยอมรบได

55..66 การค านวณการค านวณโดยโดยวธวตตตอตารางเมตรวธวตตตอตารางเมตร หลกส าคญประการหนงของการออกแบบระบบสองสวางกคอ การประหยดพลงงาน

หมายถงการมแสงสวางพอเพยงตอการใชงานแตใชพลงงานนอยทสด การออกแบบโดยวธวตตตอตารางเมตร (watt per square meter method) น จะก าหนดก าลงไฟฟาทใช ไมใหเกนคาทเหมาะสม ดงทกรมพฒนาพลงงานทดแทนและอนรกษพลงงาน (2552, หนา 191) ไดกลาวไว ซงสรปไดวา อปกรณไฟฟาแสงสวางทตดตงจะตองใชก าลงไฟฟาไมเกนคาทก าหนดตามตารางท 5.4 ซงเปนไปตามพระราชกฤษฎกา ก าหนดอาคารควบคม พ.ศ. 2535 วาดวยเรองการใชพลงงานในอาคาร

6’

2’ 4’

S’ = 15.33’

S

6’

Page 26: การค านวณแสงสว่างภายในด้้วยวิิธีีลููเมน · บทที่ 5 การค านวณแสงสว่างภายในด้้วยวิิธีีลููเมน

138

ตารางท 5.4 การใชไฟฟาแสงสวางในอาคารเพอการอนรกษพลงงาน

อาคาร ประเภท/ลกษณะพนท

คาก าลงไฟฟาแสงสวางสงสด (1) (วตตตอตารางเมตรของพนทใชงาน)

ส านกงาน โรงแรม สถานศกษาและโรงพยาบาล/สถานพกฟน รานขายของ ซปเปอรมารเกตและศนยการคา (2)

16 23

(1) คาเฉลยของพนททวทงอาคารแตไมรวมทจอดรถ (2) รวมถงไฟฟาแสงสวางทวไปทใชในการโฆษณาเผยแพรสนคา ยกเวนทใชในตกระจกแสดงสนคา

หนาราน

ทมา : กรมพฒนาพลงงานทดแทนและอนรกษพลงงาน, 2552, หนา 191 วธวตตตอตารางเมตรประยกตมาจากวธลเมน มขนตอนทส นลงและมความสะดวก

มากขน หลกการของวธนมาจากค าถามทวาจะตดตงโคมไฟกวตต จงจะท าใหมแสงสวางพอเพยงตอการใชงาน ซงทมาและหลกการของวธนกลาวไวโดยกรมพฒนาพลงงานทดแทนและอนรกษพลงงาน (2552, หนา 193) ผเขยนไดเรยบเรยงใหมเพอใหเขากนไดกบบทเรยนทผานมา ดงน

จากสมการ 5.3

=

และจากสมการ 5.4

จ านวนโคม N =

= N (lm/lamp) (lamp/luminaire) = N (L) (n)

แทน ในสมการท 5.3 ดวย N (L) (n)

N x L x n =

(lm/lamp) (lamp/luminaire)

E x A CU x LLD x LDD

E x A CU x LLD x LDD

Page 27: การค านวณแสงสว่างภายในด้้วยวิิธีีลููเมน · บทที่ 5 การค านวณแสงสว่างภายในด้้วยวิิธีีลููเมน

139

E A = N x L x n x CU x LLD x LDD E A = N x L x n x CU x MF

E =

=

= (5.13) จากสมการท 5.13 เมอแทนตวแปรบางสวนดวยหนวย จะไดสมการทเปนทมาของชอ

วธการออกแบบโดยวธวตตตอตารางเมตร ดงสมการท 5.14

= (5.14) จากสมการท 5.14 LPW หรอ lm/w คอหนวยของประสทธผลการสองสวางของหลอดท

จะตดตง สวน W ยบรปจาก N n P ในสมการท 5.13 ดงนน W กคอหนวยวตตของก าลงไฟฟา ของหลอดไฟฟาทงหมดทจะตดตงในพนท A (m2) ทก าลงออกแบบ

ตวอยางท 5.5 อาคารส านกงานแหงหนงตองการความสองสวาง 500 ลกซ เลอกใชหลอด ฟลออเรสเซนต ทมฟลกซสองสวาง 3,350 ลเมน สมประสทธการใชประโยชนของดวงโคม 0.59 คาการบ ารงรกษา 0.7 ใชบลลาสตแกนเหลกขนาด 36 W จงหาคาก าลงไฟฟาแสงสวางเปน W/m2

วธท า ก าลงวตตทใช 1 หลอดรวมกบก าลงสญเสยทบลลาสตอก 10 วตต จะได 46 วตต ดงนน LPW จะได 3,350/46 = 72.83

แทนคา W/m2 =

= 16.62 เลอก 16 เพอไมใหเกนตามขอก าหนด

N x L x n x CU x MF A

E L x CU x MF

N x n A

N x n x P A

E (L/P) CU x MF

W m2

E (LPW) CU x MF

500 72.83 x 0.59 x 0.7

Page 28: การค านวณแสงสว่างภายในด้้วยวิิธีีลููเมน · บทที่ 5 การค านวณแสงสว่างภายในด้้วยวิิธีีลููเมน

140

หมายเหต : หากค านวณแลวเกนขอก าหนดใหเลอกตามขอก าหนด หากไมเกนใหใชคาทค านวณได

ตวอยางท 5.6 บรเวณจดเตรยมสวนผสม และอบขนมของรานเบเกอร ขนาด 4 x 5 m2 พนผวการท างานสง 0.85 เมตร ตองการความสองสวาง 300 lux และเลอกใชดวงโคมตามตารางภาคผนวก ค.1 หมายเลข 31 ระยะแขวนจากดวงโคมถงผวงาน 2.2 เมตร ใชหลอดฟลออเรสเซนตชนดเดยไลต 36 W 2,600 lm มคาการบ ารงรกษา 0.7 ใหค านวณหาคาก าลงไฟฟาตอพนทใชงานและจ านวนโคมทใช

วธท า

RCR = =

= 4.95 LPW = 2,600 lm/46 W = 56.522

ตามแนวทางการก าหนดคาสมประสทธการสะทอนแสงของอาคารในตารางท 5.1 ก าหนดคาประสทธผลการสะทอนของโพรงเพดาน 0.80 และสมประสทธการสะทอนของผนง 0.50

ก าหนดคาลงบนตารางภาคผนวก ค.1 เพอหาคาสมประสทธการใชประโยชน จากตารางใชเทคนคการแทรกคาระหวาง 0.47 กบ 0.42 ไดคาสมประสทธการใชประโยชน 0.4225

จากภาพ ใชหลกการแทรกคา จะไดคาสมประสทธการใชประโยชน 0.4225

แทนคา W/m2 =

= 17.95 W/m2 = 18 W/m2 (ไมเกนขอก าหนดท 23 W/m2)

5 x HRC (W + L) W x L

5 x 2.2 (4 + 5) 4 x 5

300 (56.522) (0.4225) (0.7)

Page 29: การค านวณแสงสว่างภายในด้้วยวิิธีีลููเมน · บทที่ 5 การค านวณแสงสว่างภายในด้้วยวิิธีีลููเมน

141

เมอพนทใชงานเทากบ 4 x 5 m2 จะไดก าลงวตตทเพยงพอของหลอดทจะตดตง = (18 W/m2) (4 x 5m2) = 360 W

เมอใชดวงโคมชนด 2 หลอด จะไดจ านวนดวงโคม = 360 W/(2 x 46 W) = 3.91 เลอก 4 โคม

หมายเหต : กรณทใชบลลาสตอเลกทรอนกส คาก าลงไฟฟาตอโคมจะคดเทากบขนาดวตตของหลอด เนองจากบลลาสตอเลกทรอนกสลดการใชก าลงไฟฟารวมทงวงจรได 10 วตต เชน โคมขนาด 2 x 36 W ใชบลลาสตอเลกทรอนกสจะใชก าลงวตตเพยง 72 W เปนตน

5.7 สรป

การค านวณแสงสวางภายในดวยวธลเมน เปนการค านวณเพอหาฟลกซสองสวางทพอเพยงส าหรบงานชนดตาง ๆ เพอใหไดคาความสองสวางตามมาตรฐาน เปนวธซงเหมาะกบพนทใชงาน ทตองการแสงสวางสม าเสมอ วธการค านวณเรมจากพจารณาขนาดของสวนตาง ๆ ของพนท ทออกแบบ การค านงถงผลการสะทอนของพน ผนง และเพดาน ซงจดเปนการสองสวางแบบทางออม เพอหาคาสมประสทธการใชประโยชน ในขนตอนนโดยทวไปจะมการค านวณมสองวธ คอ วธ อตราสวนโพรงซงเปนวธการของ IES เปนวธทมขนตอนมากตองมความละเอยดและใชเวลาพอควร อกวธคอวธอตราสวนของหอง ซงเปนวธทเสนอโดย CIE มขนตอนลดส นกวาแบบแรก และเมอไดปรมาณฟลกซแมเหลกทตองการแลว ในขนตอนสดทายจะเปนการค านวณหาจ านวนโคมทตองใช การก าหนดระยะหางของโคมและการเขยนแผนผงการตดตงดวงโคม กรณของวธวตตตอตารางเมตร เปนวธทประยกตมาจากวธลเมน จากการหาฟลกซสองสวางทตองการกเปลยนเปาหมายมาเปนก าลงวตตของหลอดทตองการ การค านวณจะตองใชคาอตราสวนโพรงหองและคาประสทธผลการสองสวางเปนปจจยหลก เปนวธทลดส นกวาสองวธแรก วธนมเปาหมายในการใชพลงงานใหคมคา โดยมการก าหนดก าลงไฟฟาทใชไมใหเกนคาทกฎหมายก าหนด

Page 30: การค านวณแสงสว่างภายในด้้วยวิิธีีลููเมน · บทที่ 5 การค านวณแสงสว่างภายในด้้วยวิิธีีลููเมน

142

5.8 ค าถามทบทวน

1. แสงสวางทออกจากหลอดไฟ กอนตกกระทบผวงานจะสญเสยไปดวยสาเหตใดบาง อยางไร

2. สมประสทธการใชประโยชนขนอยกบคาอะไรบาง โคมแตละชนดมคาแตกตางกนหรอไม

3. ถาหองปฏบตงานไมมมฝ นละอองเลยตลอดระยะเวลาการใชงาน สตรค านวณหา ฟลกซสองสวางในสมการ 5.3 นาจะเปนอยางไร

4. ส านกงานแหงหนง ปพนดวยกระเบองยางสเทา มผนงและเพดานปนฉาบทาสขาว ใหก าหนดสมประสทธการสะทอนของโพรงพน ผนง และเพดาน ตามวธอตราสวนโพรง

5. เมออตราสวนโพรงพนเทากบ 1 โพรงเพดานเทากบ 0.5 สมประสทธการสะทอนของเพดานเทากบ 80 % ของผนงเทากบ 60 % ของพนเทากบ 20 % ใหหาคาประสทธผลการสะทอนของโพรงเพดาน

6. ดวงโคมประเภทท 3 ใชงานในโรงงานท าเฟอรนเจอรไม จะมคาตวประกอบความสกปรกเทาใด เมอท าความสะอาดทก ๆ 1 ป

7. หองปฏบตงานขนาด 20 x 60 ฟต ใชหลอดคายประจความดนสงจ านวน 8 โคม ใหค านวณหาระยะหางของการตดตง

8. โคมหมายเลข 15 ในภาคผนวก ค.1 ตดตงดวยระยะหาง 12 เมตร สงจากพน 8 เมตร อยากทราบวาระยะหางดงกลาวมคามากเกนไปหรอไม มวธการตรวจสอบอยางไร

9. ใหเลอกสตรทใชหาอตราสวนของหอง ส าหรบโคมฟลออเรสเซนตอตสาหกรรม และโคมไฮเบย

10. สตรค านวณหาฟลกซสองสวาง ในการค านวณแบบอตราสวนของหองกบแบบอตราสวนโพรง เหมอนหรอตางกนอยางไร

11. โรงฝกงานแหงหนง พนปนซเมนตสเขยว ผนงกอดวยอฐมอญ(สแดง)สง 1 เมตร และเสรมดวยลกกรงเหลก โครงหลงคาเหลกมงกระเบองสเทา ใหก าหนดสมประสทธการสะทอนแสงเพดาน ผนง และพน ตามวธอตราสวนหอง

12. หอประชมขนาด 20 x 30 ตารางเมตร ตดต งโคมสง 5 เมตร(หมายเลข 16 ใน

Page 31: การค านวณแสงสว่างภายในด้้วยวิิธีีลููเมน · บทที่ 5 การค านวณแสงสว่างภายในด้้วยวิิธีีลููเมน

143

ภาคผนวก ค.1) ใหค านวณหาระยะหางของการตดตงโดยอาศยอตราสวนระหวางความหางกบความสง (SC) และเขยนแผนผงบางสวนทส าคญ

13. หองประชมขนาด 20 x 15 ตารางเมตร โตะประชมสง 75 เซนตเมตร เพดานเปนฝาทบารสขาว สง 3 เมตร ผนงตดผามานสฟาออน พนกระเบองยางสเทา ใหก าหนดชนดของโคม ค านวณหาจ านวนโคมดวยวธอตราสวนโพรง

14. โรงฝกงานวศวกรรมยานยนตขนาด 15 x 10 ตารางเมตร หลงคาโครงเหลกสง 6 เมตร พนปนซเมนตสเขยว ผนงอฐมอญ ใหก าหนดชนดแสงจนทรขนาด 250 วตต 20,000 ลเมน มระยะแขวน 30 เซนตเมตร ก าหนดใหใชโคมหมายเลข 19 ในตารางภาคผนวก ค.4 คาบ ารงรกษาปานกลาง ใหค านวณหาจ านวนโคมดวยวธอตราสวนของหอง

15. หองเรยนขนาด 8 x 10 ตารางเมตร โตะเรยนสง 0.8 เมตร ตดโคมฟลออเรสเซนตชนด2 x 36 วตต ชนดฝงในฝามตะแกรงกรองแสงอลมเนยมอโนไดซ ดงภาคผนวก ค.3 ใชบลลาสตอเลกทรอนกสและมฟลกซสองสวาง 2,900 ลเมน ก าหนดสมประสทธการใชประโยชน 0.64 แฟกเตอรการบ ารงรกษา 0.8 ใหค านวณหาจ านวนโคมดวยวธวตตตอตารางเมตร