ความรู้พื้นฐานทางด้านแสงสว่าง                     1

 

          พื้นฐานทางด้านการส่องสว่างมีความจำเป็นที่จะต้องเรียนรู้ก่อน ที่จะเข้าไปดำเนินการในเรื่องการประหยัดพลังงานแสงสว่าง พื้นฐานการส่องสว่างที่จะกล่าวถึงในที่นี้จะกล่าวเฉพาะสิ่งที่จำเป็นเท่านั้น

 

1.1 ความส่องสว่างและความสว่าง

 

1.1.1 ความส่องสว่าง (อิลูมิแนนซ์) หมายถึงปริมาณแสงที่กระทบลงบนวัตถุต่อพื้นที่ มีหน่วยเป็น ลูเมนต่อตารางเมตร หรือ ลักซ์ (ถ้าหน่วยเป็น ลูเมนต่อตารางฟุต ความส่องสว่างก็เป็น ฟุตแคนเดิล)

                อิลูมิแนนซ์  = ปริมาณแสง ( ลูเมน )

                                   พื้นที่ ( m2 )

 
 


    

 

1.1.2 ความสว่าง (ลูมิแนนซ์) หมายถึงปริมาณแสงที่สะท้อนออกมาจากวัตถุต่อพื้นที่ มีหน่วยเป็น แคนเดลาต่อตารางเมตร ปริมาณแสงที่เท่ากันเมื่อตกกระทบลงมาบนวัตถุที่มีสีต่างกันจะมีปริมาณแสงสะท้อนกลับต่างกัน นั่นคือ ลูมิแนนซ์ ต่างกัน  สาเหตุที่ต่างกันก็เนื่องมาจากสัมประสิทธิ์การสะท้อนแสงของวัสดุต่างกัน

 

1.2 องศาเคลวิน

 

การบอกสีทางด้านการส่องสว่างมักด้วยอุณหภูมิสี ซึ่งหมายถึงสีที่เกิดจากการเผาไหม้วัสดุสีดำซึ่งมีการดูดซับความร้อนได้สมบูรณ์ด้วยอุณหภูมิที่กำหนด  เช่น หลอดฟลูออเรสเซนต์คูลไวท์มีอุณหภูมิสี 6500 องศาเคลวิน หมายถึง เมื่อเผาวัตถุสีดำให้ร้อนถึงอุณหภูมิ 6500  เคลวิน วัตถุนั้นจะเปล่งแสงออกมาเป็นสีคูลไวท์หรือขาวปนน้ำเงิน เป็นต้น

ตัวอย่างอุณหภูมิสีของหลอดต่างๆเป็นดังนี้

เทียนไข                                                             1900    เคลวิน

หลอดอินแคนเดสเซนต์                                       2800    เคลวิน

หลอดฟลูออเรสเซนต์

- เดย์ไลท์ (Daylight )                             6500    เคลวิน

- คูลไวท์ (Cool White )             4500   เคลวิน

- วอร์มไวท์ (Warm White )                     3500   เคลวิน

 

1.3 ความสัมพันธ์ระหว่างอุณหภูมิสีและความส่องสว่าง

 

            การเลือกชนิดของหลอดที่ใช้ควรให้สัมพันธ์กันระหว่างความส่องสว่าง (ลักซ์) และ อุณหภูมิสีของหลอด พิจารณารูปที่ 1.1 ซึ่งแสดงความสัมพันธ์ระหว่างความส่องสว่างและอุณหภูมิสี  ความหมายกราฟในรูปที่ 1.1 หมายถึง หลอดที่มีอุณหภูมิต่ำควรใช้กับความส่องสว่างต่ำ หลอดที่มีอุณหภูมิสีสูงควรใช้กับความส่องสว่างสูง และ ถ้าใช้หลอดที่มีอุณหภูมิสีต่ำกับความส่องสว่างสูงจะตกไปในแรเงาด้านบนจะรู้สึกจ้า และถ้าใช้หลอดที่มีอุณหภูมิสีสูงกับความส่องสว่างต่ำจะรู้สึกทึม ดังแสดงในกราฟแรเงาด้านล่าง

ตัวอย่างการเลือกสีของหลอดให้สัมพันธ์กับความส่องสว่างของแต่ละงานจากราฟในรูปที่ 1 เช่น

ร้านอาหารสลัว   ความส่องสว่าง  20 ลักซ์             ควรใช้หลอด 2000 องศาเคลวิน

นี่เป็นเหตุผลว่าทำไมร้านอาหารไฟสลัวจึงจุดเทียนไข

บ้านอยู่อาศัย      ความส่องสว่าง 100 ลักซ์            ควรใช้หลอด 2500 องศาเคลวิน

  นี่เป็นเหตุผลว่าทำไมบ้านอยู่อาศัย หรือโรงแรมจึงใช้หลอดอินแคนเดสเซนต์ ฮาโล

  เจนหรือหลอดวอร์มไวท์

สำนักงาน           ความส่องสว่าง 500 ลักซ์            ควรใช้หลอด 4000 องศาเคลวิน

ห้องเขียนแบบ    ความส่องสว่าง 700 ลักซ์ ควรใช้หลอด 4500 องศาเคลวิน

 

       

รูปที่ 1.1 ความสัมพันธ์ระหว่างอุณหภูมิสีและความส่องสว่าง

 

 

 

 

 

1.4 หลอดไฟฟ้าต่างๆ , ลูเมนและอายุการใช้งานของหลอด

 

หลอดไฟฟ้าแบ่งเป็นประเภทใหญ่ๆได้ดังนี้

          1.4.1 หลอดอินแคนเดสเซนต์ หรือหลอดมีไส้

          1.4.2 หลอดปล่อยประจุ เป็นหลอดที่ไม่ต้องใช้ไส้หลอด หลอดในตระกูลนี้มีหลอดฟลูออเรสเซนต์ (หลอดปรอทความดันไอต่ำ) หลอดคอมแพคท์ หลอดปรอทความดันไอสูง หลอดโซเดียมความดันไอต่ำสูงและสูง หลอดเมทัลฮาไลด์

           การแบ่งชนิดของหลอดดังกล่าวข้างต้น สามารถเขียนให้เห็นเป็นไดอะแกรมเพื่อให้เข้าใจง่ายขึ้นดังแสดงในรูปที่ 1.2

                                                         GLS

                                                         PAR, R

           อินแคนเดสเซนต์                        ทังสะเตนฮาโลเจน

                                                         ฮาโลเจนแรงดันต่ำ

                                                         สตูดิโอ, หลอดถ่ายรูป

หลอดไฟ

                                                         ฟลูออเรสเซนต์

                           ความดันไอต่ำ                      คอมแพคท์

                                                         โซเดียมความดันไอต่ำ

           ดีสชาร์จ

                                                         ปรอทความดันไอสูง

                           ความดันไอสูง            โซเดียมความดันไอสูง

                                                                                  เมทัลฮาไลด์   

 

รูปที่ 1.2 ไดอะแกรมแสดงประเภทของหลอด

 

1.4.3 หลอดอินแคนเดสเซนต์ เป็นหลอดมีใส้ที่มีประสิทธิผล (Efficacy) ต่ำ และมีอายุการใช้งานสั้นในเกณฑ์ประมาณ 1,000-3,000 ชม. หลอดประเภทนี้มีอุณหภูมิสีประมาณ 2,800 องศาเคลวิน แต่ให้แสงที่มีค่าความถูกต้องของสี 100 %

 

1.4.4 หลอดฟลูออเรสเซนต์ เป็นหลอดปล่อยประจุความดันไอต่ำ สีของหลอดมี 3 แบบคือ daylight cool white และ warm white ชนิดของหลอดชนิดนี้ที่ใช้งานกันทั่วไปคือแบบ Linear ขนาด 18 และ 36 วัตต์ และ Circular 22 32 และ 40 วัตต์ และมีประสิทธิผลประมาณ 50-80 ลูเมนต่อวัตต์ ถือว่าสูงพอสมควรและประหยัดค่าไฟฟ้าเมื่อเทียบกับหลอดอินแคนเดสเซนต์ซึ่งมีค่าประมาณ 10-15 ลูเมนต่อวัตต์ และมีอายุการใช้งาน  9,000-12,000 ชม.

 

          1.4.5 หลอดคอมแพกต์ฟลูออเรสเซนต์ เป็นหลอดปล่อยประจุความดันไอต่ำ สีของหลอดมี 3 แบบคือ daylight cool white และ warm white เช่นเดียวกันกับหลอดฟลูออเรสเซนต์ แบบที่ใช้งานกันมากคือหลอดเดี่ยว มีขนาดวัตต์ 5 7 9 11 วัตต์และหลอดคู่ มีขนาดวัตต์ 10 13 18 26 วัตต์  เป็นหลอดที่พัฒนาขึ้นมาแทนที่หลอดอินแคนเดสเซนต์ และมีประสิทธิผลสูงกว่าหลอดอินแคนเดสเซนต์ คือประมาณ 50-80 ลูเมนต่อวัตต์ และ อายุการใช้งานประมาณ 5,000-8,000 ชม

          1.4.6 หลอดโซเดียมความดันไอต่ำ หลอดประเภทนี้มีสีเหลืองจัดและประสิทธิผลมากที่สุดในบรรดาหลอดทั้งหมด คือ มีประสิทธิผลประมาณ 120-200 ลูเมนต่อวัตต์ แต่ความถูกต้องของสีน้อยที่สุด คือ มีความถูกต้องของสีเป็น 0 % ข้อดีของแสงสีเหลืองเป็นสีที่มนุษย์สามารถมองเห็นได้ดีที่สุด หลอดประเภทนี้จึงเหมาะเป็นไฟถนนและอายุการใช้งานนานประมาณ 16,000 ชม หลอดมีขนาดวัตต์ 18 35 55 90 135 และ180 วัตต์

          1.4.7 หลอดโซเดียมความดันไอสูง หลอดโซเดียมความดันไอสูงมีประสิทธิผลรองจากหลอดโซเดียมความดันไอต่ำ คือ มีประสิทธิผลประมาณ 70-90 ลูเมนต่อวัตต์แต่ความถูกต้องของสีดีกว่าหลอดโซเดียมความดันไอต่ำ คือ 20 % และมีอุณหภูมิสีประมาณ 2,500 เคลวิน เป็นอุณหภูมิสีต่ำเหมาะกับงานที่ไม่ต้องการความส่งสว่างมาก เช่น ไฟถนน ไฟบริเวณ ซึ่งต้องการความส่องสว่างประมาณ 5-30 ลักซ์ และอายุการใช้งานประมาณ 24,000 ชม มีขนาดวัตต์ 50 70 100 150 250 400 และ 1,000 วัตต์

             1.4.8 หลอดปรอทความดันไอสูง หรือที่ชาวบ้านเรียกว่าหลอดแสงจันทร์ และมีประสิทธิผลสูงพอกับหลอดฟลูออเรสเซนต์ คือ มีประสิทธิผลประมาณ 50-80 ลูเมนต่อวัตต์ แสงที่ออกมามีความถูกต้องของสีประมาณ 60 % ส่วนใหญ่ใช้แทนหลอดฟลูออเรสเซนต์เมื่อต้องการวัตต์สูงๆในพื้นที่ที่มีเพดานสูง อุณหภูมิสีประมาณ 4,000-6,000 เคลวิน แล้วแต่ชนิดของหลอด และอายุการใช้งานประมาณ 8,000-24,000 ชม  มีขนาดวัตต์ 50 80 125 250 400 700 และ 1,000 วัตต์ 

 

          1.4.9   หลอดเมทัลฮาไลด์ หลอดเมทัลฮาไลด์ก็เหมือนกับหลอดปล่อยประจุอื่นๆ แต่มีข้อดีที่ว่ามีสเปกตรัมแสงทุกสี ทำให้สีทุกชนิดเด่นภายใต้หลอดชนิดนี้ นอกจากความถูกต้องของสีสูงแล้ว แสงที่ออกมาก็อาจมีตั้งแต่ 3,000-4,500 เคลวิน (ขึ้นอยู่กับขนาดของวัตต์) ส่วนใหญ่นิยมใช้กับสนามกีฬาที่มีการถ่ายทอดโทรทัศน์ มีอายุการใช้งานประมาณ 6,000-9,000 ชม และมีขนาดวัตต์ 100 125 250 300 400 700 และ 1,000 วัตต์

 

ข้อมูลหลอด

            ข้อมูลของหลอดดังกล่าวข้างต้นได้สรุปไว้ในตารางที่ 1.1 เพื่อไว้ใช้ในการคำนวณหรือเปรียบเทียบในภายหลัง

                             ตารางที่ 1.1 ข้อมูลของหลอดชนิดต่างๆ

TYPE

WATT

ANGLE

CD

KELVIN

HOURS

TYPE

WATT

LUMEN

KELVIN

CRI

HOURS

 

6V35W

6

18,000

3,000

2,000

 

40

385

2,700

100

1,000

LOW VOLT

6V35W

14

4,000

3,000

2,000

 

60

650

2,700

100

1,000

ALUMINUM

20

6

7,000

3,000

2,000

GLS

75

860

2,700

100

1,000

REFLECTOR

20

18

1,500

3,000

2,000

 

100

1,240

2,700

100

1,000

LAMP

20

32

750

3,000

2,000

 

150

1,980

2,700

100

1,000

 

50

6

21,000

3,000

2,000

HALOGEN

75

1,000

3,000

100

1,000

 

50

10

13,000

3,000

2,000

SINGLE END

100

2,000

3,000

100

2,000

 

50

12.5

2,300

3,000

2,000

CLEAR

150

2,500

3,000

100

2,000

 

20

12

3,400

3,000

2,000

HALOGEN

75

1,000

3,000

100

1,000

 

20

24

1,200

3,000

2,000

SINGLE END

100

1,350

3,000

100

2,000

LOW  VOLT

20

36

650

3,000

2,000

FROSTED

150

2,250

3,000

100

2,000

DICROIC

35

12

7,400

3,000

3,000

HALOGEN

150

2,700

3,000

100

2,000

REFLECTOR

35

24

2,000

3,000

3,000

DOUBLE

200

3,520

3,000

100

2,000

HALOGEN

35

36

1,200

3,000

3,000

END

300

5,600

3,000

100

2,000

LAMP

50

12

9,800

3,000

3,000

 

 

400

2,700

85

8,000

 

50

24

3,100

3,000

3,000

 

7W

400

3,000

85

8,000

 

50

36

1,800

3,000

3,000

COMPACT

 

400

4,000

85

8,000

PAR 36  6V

30

5

5,000

2,700

250

FLUO.

 

600

2,700

85

8,000

PAR 30

75

10

15,000

2,900

2,000

SINGLE

9W

600

3,000

85

8,000

HALOGEN

75

40

1,700

2,900

2,000

TUBE

 

600

4,000

85

8,000

 

75

12

5,400

2,900

2,500

 

 

900

2,700

85

8,000

PAR 38

75

30

1,800

2,900

2,500

 

11W

900

3,000

85

8,000

HALOGEN

100

12

9,300

2,900

2,500

 

 

900

4,000

85

8,000

REFLECTOR

100

30

3,100

2,900

2,500

 

 

600

2,700

85

8,000

 

80

12

5,400

2,700

2,000

 

10W

600

3,000

85

8,000

PAR 38

80

30

1,800

2,700

2,000

 

 

600

4,000

85

8,000

REFLECTOR

120

12

9,500

2,700

2,000

COMPACT

 

900

2,700

85

8,000

 

120

30

3,100

2,700

2,000

FLUOR.

13W

900

3,000

85

8,000

SPOT  R50

25

25

300

2,700

1,000

DOUBLE

 

900

4,000

85

8,000

 

40

25

530

2,700

1,000

TUBE

 

1,200

2,700

85

8,000

SPOT  R60

60

25

1,000

2,700

1,000

 

18W

1,200

3,000

85

8,000

 

40

25

640

2,700

1,000

 

 

1,200

4,000

85

8,000

SPOT  R80

60

25

1,100

2,700

1,000

 

 

1,800

2,700

85

8,000

 

75

25

1,600

2,700

1,000

 

26W

1,800

3,000

85

8,000

 

100

25

2,000

2,700

1,000

 

 

1,800

4,000

85

8,000

PAR 56

300

12H8V

40,000

2,700

2,000

 

30

1,300

2,500

85

5,000

 

300

40H16V

9,000

2,700

2,000

WHITE SON

50

2,300

2,500

80

5,000

TYPE

WATT

LUMEN

KELVIN

CRI

HOURS

 

100

4,800

2,500

80

5,000

 

50

1,800

4,000

36

8,000

HPS

50

3,450

2,000

26

8,000

HIGH

80

3,700

4,000

36

8,000

 

70

5,800

2,000

26

8,000

PRESSURE

125

6,300

4,000

40

8,000

METAL HAL.

70

5,100

4,000

80

4,000

MERCURY

50

2,000

3,000

50

8,000

SIGLE END

150

11,000

4,000

85

4,000

 

80

4,000

3,000

50

8,000

METAL HAL.

70

5,500

4,200

80

4,000

 

125

6,500

3,000

55

8,000

DOUBLE END

150

11,250

4,200

85

4,000

 

ตารางที่ 1.1 ข้อมูลของหลอดชนิดต่างๆ(ต่อ) - หลอดปล่อยประจุชนิดต่างๆ

TYPE

A

LUMENS

HOURS

TYPE

LUMENS

HOURS

LPS  18W

 

1,800

16,000

FLUORESCENT

 

 

LPS  35W

0.62

4,500

16,000

NATURAL                40W

2,470

9,000

LPS  55W

0.59

7,400

16,000

WARM WHITE SPECIAL DELUXE 40W

1,750

 

LPS  90W

0.83

13,000

16,000

WARM WHITE           40W

3,100

9,000

LPS 135W

0.82

22,000

16,000

WARM WHITE DELUXE  40W

1,950

9,000

LPS 180W

0.83

33,000

16,000

WHITE                     40W

3,100

9,000

HPS  150W

1.80

15,000

24,000

WHITE DELUXE        40W

2,120

9,000

HPS  250W

3.00

27,000

24,000

WHITE SPECIAL DELUXE   40W

1,820

9,000

HPS  400W

4.00

50,000

24,000

WHITE 5000 K          40W

1,850

9,000

HPS  700W

7.50

88,000

24,000

COOL DAYLIGHT      40W

2,600

9,000

HPS 1000W

10.3

133,000

24,000

DAYLIGHT               40W

2,000

9,000

MH  100W

1.00

6,500

6000

NATURAL                20W

990

9,000

MH  125W

1.15

8,500

6,000

WARM WHITE  S. DELUXE        20W

660

9,000

MH  250W

2.13

20,000

9,000

WARM WHITE          20W

1,200

9,000

MH  300W

2.50

25,500

9,000

WARM WHITE DELUXE 20W

770

9,000

MH  400W

3.25

28,000

9,000

WHITE                     20W

1,200

9,000

MH  700W

5.40

58,000

9,000

WHITE DELUXE        20W

850

9,000

MH 1000W

7.50

87,000

9,000

WHITE SPECIAL DELUXE   20W

700

9,000

HPM   50W

0.62

1,650

8,000

WHITE 5000 K          20W

710

9,000

HPM   80W

0.80

3,000

16,000

COOL DAYLIGHT      20W

1,030

9,000

HPM  125W

1.15

5,400

24,000

DAYLIGHT               20W

790

9,000

HPM  175W

1.50

7,800

24,000

FLUOR. - CIRCLINE

 

 

HPM  250W

2.13

12,000

24,000

22W       f

1,100

12,000

HPM  300W

2.50

15,000

24,000

32W      12”f

1,910

12,000

HPM  400W 

3.25

21,000

24,000

40W      16”f

2,640

12,000

HPM  700W

5.40

39,500

24,000

 

 

 

HPM 1000W

7.50

58,000

24,000

 

 

 

HPM 2000W

8.00

12,000

24,000

 

 

 

LPS - หลอดโซเดียมความดันไอต่ำ        HPS - หลอดโซเดียมความดันไอสูง

MH – หลอดเมทัลฮาไลด์                       HPM - หลอดปรอทความดันไอสูง

 

 

 

 

 

1.5 โคมไฟฟ้า คุณภาพโคม และแสงบาดตา

 

1.5.1 โคมไฟฟ้า ทำหน้าที่บังคับทิศทางของแสงให้ส่องไปในทิศทางต้องการ ทำให้ประสิทธิภาพการใช้งานของหลอดไฟฟ้าสูงมากขึ้น คุณภาพของโคมพิจารณาได้จากหลายองค์ประกอบตั้งแต่ อัตราส่วนแสงจากโคม  อุณหภูมิสะสมในโคม แสงบาดตา ความปลอดภัยของโคม

วัสดุที่ใช้ทำโคม

 

          1.5.2 ความปลอดภัยของโคม  ถือเป็นอันดับแรกที่ควรพิจารณาเพราะเกี่ยวข้องกับความปลอดภัยของผู้ใช้ ไม่ว่าจะเป็นเรื่องขั้วต่อสายไปซึ่งควรใช้ที่สามารถทนความร้อนได้ดี ขั้วรับ หลอดโดยเฉพาะขั้วรับหลอดอินแคนเดสเซนต์ หลอดฮาโลเจนแรงดันต่ำ ซึ่งต้องทนความร้อนสูงมาก  ดังนั้นการเลือกวัสดุที่ใช้ก็เพื่อให้เกิดความปลอดภัยไม่ให้เกิดไฟไหม้

           

1.5.3 ระดับการป้องกันอันตรายจากโคม(Class of Protection)   โคมแต่ละรุ่นอาจถูกออกแบบมาไม่เหมือนกันในแง่การป้องกันอันตรายจากไฟฟ้าของโคม  ดังนั้นจึงมีการแบ่งระดับการป้องกันตามมาตรฐานยุโรปออกมาเป็น 3 อย่าง คือ

 

ระดับ 1  เป็นโคมที่มีการต่อตัวถังของโคมลงดิน  จึงสามารถสัมผัสได้โดยไม่มีอันตราย

              และมีสัญญลักษณ์เป็น

 

ระดับ 2  เป็นโคมที่มีการห่อหุ้มส่วนที่มีไฟฟ้าด้วยฉนวน  ทำให้ไม่สามารถเข้าถึงส่วนที่มีไฟได้  และมีสัญญลักษณ์เป็น

 

ระดับ 3  เป็นโคมที่ใช้ศักดาไฟฟ้าต่ำมาก คือ น้อยกว่า 42 โวลท์  ดังนั้นจึงไม่มีอันตรายต่อมนุษย์ได้  และมีสัญญลักษณ์เป็น

 

     ดังนั้นถ้าหากพบสัญญลักษณ์ดังกล่าวข้างต้นก็สามารถเข้าใจได้ดีขึ้นว่าโคมดังกล่าวถูกออกแบบและสร้างขึ้นมาเพื่อใช้งานอย่างไรเพื่อความปลอดภัยของผู้ใช้งานเอง

 

1.5.4 ระดับการป้องกันฝุ่นผงและความชื้น(Degree of Protection) การออกแบบโคมจำเป็นต้องสามารถป้องกันฝุ่นผงหรือความชื้น  ระดับการป้องกันดังกล่าวกำหนดกันด้วยค่า IPxy(International Protection)  ค่าตัวเลข x จะบอกขนาดของวัสดุขนาดเล็กที่สามารถป้องกันไม่ให้เข้าไปในตัวโคมได้   ส่วนค่าตัวเลข y จะบอกการป้องกันเรื่องน้ำ  ตารางระดับการป้องกันฝุ่นผงและความชื้นเทียบกับมาตรฐาน VDE 0711 ได้แสดงไว้ในตารางที่ 1.2

 

 

ตารางที่ 1.2 ระดับการป้องกันฝุ่นผงและความชื้น

ระดับการป้องกัน

ความหมาย

ค่าตัวแรก

ความหมาย

ค่าตัวที่สอง

สัญญลักษณ์

IP00

ไม่มีการป้องกัน

ไม่มีการป้องกัน

S

IP11

ป้องกันวัสดุ > 50 mm.

ป้องกันน้ำหยดทำมุม 0 องศากับแนวดิ่ง

 

IP20

ป้องกันวัสดุ > 12 mm.

ไม่มีการป้องกัน

 

IP22

ป้องกันวัสดุ > 12 mm.

ป้องกันน้ำหยดทำมุม 15 องศากับแนวดิ่ง

 

S

IP33

ป้องกันวัสดุ > 2.5 mm.

ป้องกันน้ำสาด(Splash)

S

IP40

ป้องกันวัสดุ > 1 mm.

ไม่มีการป้องกัน

 

IP50

ป้องกันผง

ไม่มีการป้องกัน

 

IP54

ป้องกันผง

ป้องกันน้ำพ่น(Spray)

      S

IP55

ป้องกันผง

ป้องกันน้ำฉีด(Water Jet)

      S    S

IP65

ป้องกันผงเข้าได้

ป้องกันน้ำฉีด(Water Jet)

      S      S

 

            การวัดประสิทธิภาพของโคมสามารถบอกได้เป็น อัตราส่วนแสงจากโคม (Light Output Ratio ) ซึ่งหมายถึง อัตราส่วนปริมาณแสงที่ออกจากโคมต่อปริมาณแสงที่ออกจากตัวหลอด ถ้าอัตราส่วนแสงจากโคมมีค่ามากก็หมายถึงปริมาณแสงออกจากตัวโคมมีมาก นั่นคือประสิทธิภาพของโคมในการสะท้อนแสงออกมาดี

 

          1.5.5 อุณหภูมิสะสมในโคม มีผลต่อประสิทธิภาพของโคมมาก เพราะไปเกี่ยวพันกับลูเมนของหลอดที่ได้ออกมา  หลอดเมื่อใส่ในโคมถ้าไม่มีการระบายอากาศที่ดีทำให้ความร้อนสะสมในโคมทำให้โคมและหลอดร้อนขึ้น ลูเมนที่เปล่งออกจากหลอดก็น้อยลง  บางครั้งลูเมนของหลอดตกลงถึง 25-40 % ดังนั้นการเลือกโคมต้องพิจารณาเรื่องการระบายอากาศในโคมด้วยซึ่งมักไม่ค่อยได้พิจารณากัน โดยแบ่งการทดสอบออกเป็นชนิดของหลอดต่างๆและสามารถสรุปผลได้ดังนี้

 

          1.5.5.1 สำหรับหลอดอินแคนเดสเซนต์

            หลอดอินแคนเดสเซนต์เป็นหลอดไส้ ในการใช้งานจะมีอุณหภูมิที่หลอดค่อนข้างสูงทำให้โคมมีอุณหภูมิสูงไปด้วยแต่ปริมาณแสงจากหลอดจะไม่ลดลงมากเนื่องจากการทำงานของหลอดไม่ต้องอาศัยก๊าซในการทำงานจึงไม่ได้รับผลกระทบจากความร้อนที่เพิ่มขึ้นมาก แต่ความร้อนนี้จะมีผลกับอายุการใช้งานของหลอดเพราะยิ่งเกิดความร้อนมากขึ้นยิ่งทำให้อายุการใช้งานสั้นลง

 

 

1.5.5.2 สำหรับหลอดฟลูออเรสเซนต์

            โคมสำหรับหลอดฟลูออเรสเซนต์จะไม่มีช่องเพื่อช่วยในการระบายอากาศอยู่ภายในฝ้า ในการพิจารณาจะแบ่งเป็น 2 แบบคือ โคมที่ด้านหน้าเป็นโคมเปิดหมายถึงไม่มีตัวกรองแสงปิดด้านหน้า และโคมที่ด้านหน้าเป็นโคมปิด

            โคมที่ด้านหน้าเป็นโคมเปิดจะสามารถถ่ายเทความร้อนได้จากอากาศที่พัดผ่านด้านหน้า  ดังนั้นปริมาณแสงจึงลดลงไม่มาก แต่ถ้าเป็นโคมที่ด้านหน้ามีตัวกรองแสงปิดอยู่การระบายจะเป็นไปได้ยากและเมื่อเกิดความร้อนขึ้นจะทำให้ปริมาณแสงจากหลอดลดลงประมาณ 10 เปอร์เซนต์ และจะมีค่าคงที่ไม่เปลี่ยนแปลง

 

1.5.5.3 สำหรับหลอดคอมแพกต์ฟลูออเรสเซนต์

            การใช้งานหลอดคอมแพกต์ฟลูออเรสเซนต์จะมีลักษณะการวางหลอด 2 แบบ คือการวางหลอดในแนวตั้งและการวางหลอดในแนวนอน  การวางหลอดในแนวตั้งนั้นเมื่อเปิดใช้งานปริมาณแสงจากหลอดจะลดลงอยู่ในช่วง 5-10 เปอร์เซนต์ เพราะอากาศร้อนจะถูกพัดขึ้นไปด้านบนและออกจากโคมไป แต่ถ้าเป็นหลอดที่วางในแนวนอนนั้น ปริมาณแสงจะลดลงถึง 40 เปอร์เซนต์ขึ้นอยู่กับระยะห่างระหว่างตำแหน่งติดตั้งหลอดและผนังด้านบนของโคมว่ามีค่ามากน้อยเพียงใด ยิ่งระยะห่างน้อยปริมาณแสงยิ่งลดลงมาก

            สำหรับการใช้งานหลอดคอมแพกต์ฟลูออเรสเซนต์ที่มีบัลลาสต์อิเลคทรอนิกส์ภายในตัวนั้น ในการทดสอบได้ใช้หลอดคอมแพกต์ฟลูออเรสเซนต์ในโคมสำหรับหลอด GLS 100 วัตต์ซึ่งผลที่ได้ไม่ต่างจากการใช้หลอดคอมแพกต์ฟลูออเรสเซนต์วางในแนวตั้งเท่าใดนักโดยปริมาณแสงที่ลดลงจะอยู่ในช่วง 5-10 เปอร์เซนต์เท่านั้น แต่ถ้าเปรียบเทียบระหว่างโคมสำหรับหลอด GLS 100 วัตต์ ที่มีช่องระบายอากาศด้านบนกับโคมสำหรับหลอด GLS ที่ปิดช่องระบายอากาศทั้งหมดแล้วจะพบว่าโคมที่ปิดช่องระบายอากาศทั้งหมดจะมีปริมาณแสงลดลงมากกว่าซึ่งบางครั้งอาจมีค่าลดลงมากกว่าโคมที่ไม่ปิดช่องระบายอากาศถึง 6 เปอร์เซนต์

 

1.5.6 แสงบาดตา (Glare) หมายถึง แสงที่เข้าตาแล้วทำให้มองเห็นวัตถุได้ยากหรือมองไม่เห็นเลย การจัดโคมให้ส่องสว่างโดยทั่วไปต้องการแสงบาดตาน้อยที่สุด โคมไฟฟ้าแต่ละชนิดให้แสงบาดตาไม่เหมือนกัน มาตรฐานมีการกำหนดไว้เหมือนกันว่าถ้าต้องการคุณภาพของแสงสว่างที่ดีที่ความส่องสว่างเท่าใดควรมีแสงบาดตาเป็นอย่างไร

            แสงบาดตามีด้วยกันสองแบบใหญ่ๆ คือ แสงบาดตาแบบไม่สามารถมองเห็นได้ (disability glare) และแสงบาดตาแบบไม่สบายตา (discomfort glare )  แสงบาดตาแบบไม่สามารถมองเห็นได้เป็นแสงบาดตาประเภทประเภทที่ไม่สามารถมองเห็นวัตถุได้ เช่น มีแสงเข้าตามากจนไม่สามารถมองเห็นวัตถุได้ ส่วนแสงบาดตาแบบไม่สบายตา เป็นแสงบาดตาประเภทที่ยังมองเห็นวัตถุได้แต่เป็นไปด้วยความลำบากและไม่สบายตาเพราะมีแสงย้อนเข้าตามาก

 

1.5.7 กราฟลูมิแนนซ์ หรือ กราฟแสงบาดตา ( Luminance Curve)         การพิจารณาคุณสมบัติทางด้านแสงของโคม นอกจากต้องพิจารณาถึงกราฟการกระจายแสงของโคมเป็นอันดับแรก เพื่อให้ทราบว่าโคมให้ปริมาณแสงออกมาในทิศทางต่างๆเป็นอย่างไรแล้ว  ขั้นต่อไปก็ต้องพิจารณาว่าโคมที่ให้แสงออกมานั้นมีคุณภาพเป็นอย่างไร  มีแสงบาดตามากน้อยเพียงใดและอยู่ในเกณฑ์ที่ยอมรับได้หรือไม่ 

การพิจารณาเรื่องแสงบาดตามีหลายมาตรฐาน และแต่ละมาตรฐานมีวิธีการพิจารณาไม่เหมือนกัน  วิธีการพิจารณาแสงบาดตาที่มีรูปธรรมและใช้กันมากได้แก่การพิจารณาแสงบาดตาโดยใช้กราฟลูมิแนนซ์ซึ่งมีสองกราฟขึ้นอยู่กับชนิดของโคมหรือการให้แสงออกจากโคมดังแสดงในรูปที่ 1.4  แกน Y ในรูปแสดงมุม g ซึ่งวัดจากแนวดิ่งไปยังแนวของโคมที่ลากไปยังสายตา  แสงบาดตาจะเริ่มคิดจากมุม g ตั้งแต่ 45 องศาเป็นต้นไปจนถึงโคมไกลสุดที่มองเห็น

การพิจารณาว่าโคมมีแสงบาดตามากน้อยเพียงใดสามารถทำได้โดยพิจารณาเป็นขั้นตอนดังนี้

1. หาค่า g สูงสุดที่จะเกิดในห้องที่กำลังพิจารณา เช่น ขณะนั่งลงทำงานในห้องทำงาน  ความสูงระดับสายตา 1.2 เมตร   ดังนั้นถ้าห้องนั้นมีโคมวางสูงจากพื้นห้อง 3 เมตร และห้องมีความยาวตามแนวทะแยงมากที่สุดเป็นเท่าใด (ความจริงควรคิดจากโคมที่อยู่ไกลที่สุดจากสายตา  แต่ตอนออกแบบแสงสว่างยังไม่ทราบว่าโคมที่อยู่ไกลที่สุดตั้งที่ไหน  ดังนั้นจึงใช้ความยาวตามแนวทะแยงห้องซึ่งเป็นค่ามากที่สุดเป็นเกณฑ์) สมมุติแนวทะแยงห้องเป็น 5 เมตร  ดังนั้นค่า g มากที่สุดได้ดังแสดงในรูปที่ 1.3 มีค่า Tan-1(5/(3-1.2)) = 70 องศา

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 


                        X คือ ความสูงของโคมเหนือพื้น - 1.2 เมตร(ระดับสายตาเมื่อนั่งทำงาน)

                        H คือ ความยาวที่มากทีสุดจากตำแหน่งนั่งทำงานไปถึงโคมสุดท้าย

 

รูปที่ 1.3 การคิดค่า g เพื่อนำไปใช้ในกราฟลูมิแนนซ์

Quality Class

G

Valid for Service Illuminance E (Lux)

 

A

1.15

2000

1000

500

£ 300

 

 

 

 

B

1.5

 

2000

1000

500

£ 300

 

 

 

C

1.85

 

 

2000

1000

500

£ 300

 

 

D

2.2

 

 

 

2000

1000

500

£ 300

 

E

2.55

 

 

 

 

2000

1000

500

£ 300

 

 

a

b

c

d

e

f

g

h

 

 

 

 

 

 

 

           

 

กราฟที่ 1 สำหรับโคมไม่มีแสงด้านข้าง หรือโคมยาวมองตามแนวยาว

 
                                   

                                                           

 

 

 

 

 

 

 

 

 

กราฟที่ 2 สำหรับโคมที่มีแสงด้านข้าง หรือโคมยาวที่มีแสงด้านข้างและมองตามแนวขวาง

                                               

รูปที่ 1.4 กราฟลูมิแนนซ์

            G อัตราแสงบาดตา โดย 0 คือไม่มีแสงบาดตา และ 8 คือแสงบาดตาที่รับไม่ได้         

 

 

 

     

2. กำหนดลักซ์และคุณภาพแสงที่ต้องการ  พิจารณาพื้นที่ที่ต้องการคิดว่าต้องการความส่องสว่างเท่าใด เช่น 500 ลักซ์สำหรับห้องทำงาน และสมมุติต้องการแสงบาดตาน้อยที่สุดซึ่งได้แก่คุณภาพแสง A ดังตารางในรูปที่ 1.4  เมื่อมองไปทางด้านล่างของตารางก็จะตรงกับ ‘c’ สำหรับความส่องสว่าง 500 ลักซ์และคุณภาพแสง ‘A’  

 

3. นำค่า g และคุณภาพแสงที่ต้องการไปพิจารณา    นำค่า g และเส้นกราฟที่ได้จากข้อ 2 ข้างบนไปพิจารณากราฟลูมิแนนซ์ในรูปที่ 1.4 หลังจากนั้นก็มาพิจารณาที่กราฟว่าจะใช้กราฟรูปไหนก็ขึ้นกับชนิดโคม  ถ้าโคมเป็นแบบโคมไฟส่องลง (Downlight) ก็พิจารณาจากกราฟที่1 เพราะโคมไฟส่องลงทั่วไปไม่มีแสงด้านข้าง  ดังนั้นก็ไปพิจารณาเฉพาะกราฟ ‘c’ ในกราฟที่ 1 เท่านั้นโดยไม่ต้องสนใจกราฟเส้นอื่น  แล้วพิจารณากราฟลูมิแนนซ์ของโคมซึ่งผู้ผลิตจะให้มาว่าอยู่ทางด้านซ้ายของกราฟในรูปที่ 1.4 หรือไม่  ถ้ากราฟลูมิแนนซ์ของโคมอยู่ทางด้านซ้ายก็แสดงว่าโคมมีคุณภาพแสงตามที่ต้องการ  พิจารณารูปที่ 1.5 ซึ่งเป็นกราฟลูมิแนนซ์ที่ให้มาจากผู้ผลิต   

 

Quality Class

G

Valid for Service Illuminance E (Lux)

 

A

1.15

2000

1000

500

£ 300

 

 

 

 

B

1.5

 

2000

1000

500

£ 300

 

 

 

C

1.85

 

 

2000

1000

500

£ 300

 

 

D

2.2

 

 

 

2000

1000

500

£ 300

 

E

2.55

 

 

 

 

2000

1000

500

£ 300

 

 

a

b

c

d

e

f

g

h

 

 

 

           

 

 

 

 

 

 

รูปที่ 1.5 ตัวอย่างกราฟลูมิแนนซ์ของโคม

 

 

 

            จากกราฟลูมิแนนซ์ของโคมทำให้ทราบว่าสำหรับ g ที่คำนวณออกมาได้สำหรับห้องที่พิจารณาข้างต้นสมมุติที่ 70 องศา   นั้นกราฟเฉพาะส่วนที่อยู่ต่ำกว่า g ที่ค่า 70 องศาเท่านั้นที่จะพิจารณา  ส่วนของกราฟที่เกินกว่า 70 องศาไม่ต้องนำมาคิดเพราะเป็นมุมมากที่สุดที่จะเกิดขึ้นได้ภายในพื้นที่นั้น  เมื่อพิจารณาจากกราฟลูมิแนนซ์ของโคมที่ให้มาที่มุม g ต่ำกว่า 70องศาลงมานั้นจะเห็นว่ากราฟลูมิแนนซ์ของโคมอยู่ทางด้านซ้ายของเส้นกราฟ ‘c’ ซึ่งใช้สำหรับความส่องสว่าง 500 ลักซ์โดยมีคุณภาพแสงอยู่ในเกณฑ์ ‘A’

 

            ถ้านำโคมที่มีกราฟลูมิแนนซ์ดังแสดงในรูปที่ 1.5 ไปใช้เพื่อส่องสว่างในห้องดังกล่าวเพื่อให้ได้ความส่องสว่าง 1000 ลักซ์ก็สามารถทำได้โดยพิจารณาจากกราฟ ‘c’ ซึ่งจะเห็นว่ากราฟลูมิแนนซ์ของโคมอยู่ทางด้านซ้ายของโคมทั้งหมดที่มุม g น้อยกว่า 70 องศา  และจากตารางที่กราฟเส้น ‘c’ มองขึ้นไปหาช่อง 1000 ลักซ์ก็จะได้คุณภาพแสง ‘B’ ซึ่งถือว่าดีมากอยู่ ( ถ้าเป็น ‘C’ ถือว่าพอใช้    ‘D’ แสดงว่า มีแสงบาดตา    ‘E’ แสดงว่า มีแสงบาดตามาก)

 

1.5.8 วัสดุที่ใช้ทำโคม ควรประกอบด้วยวัสดุที่สามารถใช้งานทนทานและไม่ลอกง่าย  ทนความร้อนได้สูง และมีการสะท้อนแสงที่ดีเพื่อประสิทธิภาพสูงของโคม  ทั้งนี้รวมถึงอุปกรณ์ย่อย เช่น บัลลาสต์ ขั้วรับหลอด ขั้วสตาร์ทเตอร์ คาปาซิเตอร์ เป็นต้น

 

1.6 วัสดุสะท้อนแสงในโคมและคุณสมบัติของตัวสะท้อนแสง

 

          วัสดุเพื่อใช้ในการสะท้อนแสงหรือส่งผ่านแสงในโคมมีสองชนิด คือ วัสดุสำหรับสะท้อนแสงซึ่งอาจมีผิวมันหรือหยาบ ถ้าเป็นชนิดผิวมันก็สะท้อนแสงออกไปในทิศทางตรงกันข้ามกับการตกกระทบของแสง แต่ถ้าเป็นวัสดุผิวหยาบก็จะกระจายแสงที่ตกกระทบลงมาออกเป็นหลายทิศทาง ส่วนวัสดุส่งผ่านแสงอาจทำด้วยแก้วหรือส่วนผสมหรือคล้ายพลาสติกมีไว้เพื่อส่งผ่านแสงออกไปในทิศทางที่ต้องการ

          การออกแบบความโค้งของตัวสะท้อนแสงของโคมเพื่อให้ได้แสงออกมาเพื่อใช้ตามที่ต้องการในแต่ละโคมโดยมีแสงบาดตาน้อย หรือ การออกแบบการส่งผ่านเพื่อให้แสงหักเหออกไปในทิศทางที่ต้องการ เช่น ตัวกรองแสงในโคมไฟถนน เป็นต้น การออกแบบดังกล่าวไม่ใช่เรื่องง่าย และถือเป็นศาสตร์อย่างหนึ่งที่ต้องใช้เวลา ความสามารถในการเรียนรู้ รวมทั้งประสบการณ์จึงจะสามารถทำได้ ในประเทศที่มีการผลิตโคมเพื่อการส่งออกจำเป็นต้องอาศัยการออกแบบดังกล่าว

 

 

 

 

 

1.7 ความสม่ำเสมอของการส่องสว่าง

 

ในพื้นที่ทำงานที่ต้องการความส่องสว่างสม่ำเสมอ เช่น ในสำนักงานที่มีการโยกย้ายโต๊ะทำงานบ่อยๆ ควรมีอัตราความส่องสว่างต่ำสุดต่อความส่องสว่างเฉลี่ย ไม่ต่ำกว่า 0.8

 

ความส่องสว่างต่ำสุดต่อความส่องสว่างเฉลี่ยไม่ควรน้อยกว่า 0.8

 

ในพื้นที่ทำงานที่ไม่จำเป็นต้องมีความส่องสว่างสม่ำเสมอ ความส่องสว่างโดยรอบบริเวณทำงานไม่ควรมีความส่องสว่างน้อยกว่า 1/3 ของความส่องสว่างที่โต๊ะ หรือ พื้นที่ทำงาน เช่น ในห้องผู้จัดการ ที่โต๊ะทำงานมีความส่องสว่าง 500 ลักซ์ บริเวณรอบข้างไม่ควรมีความส่องสว่างน้อยกว่า 500/3 = 170 ลักซ์ เป็นต้น

 

ความส่องสว่างรอบโต๊ะทำงานไม่ควรน้อยกว่า 1/3 ของความส่องสว่างที่โต๊ะ

 

ในพื้นที่ทำงานข้างเคียงไม่ควรมีความส่องสว่างต่างกันมากกว่า 5:1 เช่น ในห้องทำงานมีความส่องสว่าง 500 ลักซ์ เมื่อเดินออกนอกห้องแล้ว ความส่องสว่างด้านนอกไม่ว่าจะเป็นทางเดินหรืออะไรก็แล้วแต่ไม่ควรมีความส่องสว่างน้อยกว่า 100 ลักซ์ เป็นต้น

 

ในพื้นที่ทำงานข้างเคียงไม่ควรมีความส่องสว่างต่างกันมากกว่า 5 เท่าตัว

 

1.8 ระบบการให้แสง   

 

          แสงสว่างพื้นฐานที่ต้องใช้เพื่อการใช้งานแยกออกได้เป็นระบบต่างๆดังนี้

1.8.1 แสงสว่างทั่วไป (General Lighting) คือ การให้แสงกระจายทั่วไปทั้งบริเวณพื้นที่ใช้งานซึ่งใช้กับความส่องสว่างที่ไม่มากจนเกินไป

 

1.8.2 แสงสว่างเฉพาะที่ (Locallised Lighting) คือ การให้แสงสว่างเป็นบางบริเวณที่ต้องการใช้ไฟแสงสว่างมาก เพื่อการประหยัดพลังงาน

 

1.8.3 แสงสว่างเฉพาะที่และแสงสว่างทั่วไป (General and Locallised Lighting) คือ การให้แสงสว่างทั้งแบบทั่วไปทั้งบริเวณและเฉพาะที่ที่ทำงาน ซึ่งมักใช้กับงานที่ต้องการความส่องสว่างสูงซึ่งไม่สามารถให้แสงแบบแสงสว่างทั่วไปได้เพราะเปลืองค่าไฟฟ้ามาก แต่ก็ไม่สามารถให้แสงแบบแสงสว่างเฉพาะที่ได้เพราะเมื่อเงยหน้าจากการทำงานก็จะพบบริเวณ ข้างเคียงมืดเกินไป ทำให้สายตาเสียได้


 

1.9 เปรียบเทียบความส่องสว่างของ CIE , IES , BS

 

ตารางที่ 1.3 แสดงการเปรียบค่าความสว่างในอาคารตามมาตรฐาน CIE ,IES ,และ BS

พื้นที่ต่างๆ

CIE

IES

BS

ห้องประชุม

300-500-750

200-300-500

750W

ห้องเขียนแบบ

500-750-1000

500-750-1000

750W

ห้องทำงานทั่วไป

300-500-750

200-300-500

500W

ห้องคอมพิวเตอร์

300-500-750

200-300-500

500W

ห้องสมุด

300-500-750

200-300-500

500W

ร้านค้าในอาคารพานิชย์

500-750

 500-750-1000

500W

เคานเตอร์

200-300-500

 200-300-500

200W

ห้องเก็บของ 

100-150-200

 100-150-200

150S

ห้องล็อบบี้หรือบริเวณต้อนรับ

100-150-200

100-150-200

150S

ห้องน้ำ

100-150-200

100-150-200

150S

ทางเดิน

50-100-150

100-150-200

100S

บันได

100-150-200

100-150-200

150F

ลิฟท์

100-150-200

100-150-200

150F

หมายเหตุ… มาตรฐานของ BS   

ตัวเลข คือ ค่าความส่องสว่าง

ตัวหนังสือ คือ ตำแหน่งของความสว่าง ( W = Working Plane , S = Switch , F = Floor )

 

ตารางที่ 1.4 แสดงการเปรียบค่าความสว่างในโรงงานตามมาตรฐาน CIE ,IES ,และ BS

พื้นที่ต่างๆ

CIE

IES

BS

งานทั่วไป

150-200-300

200-300-500

200

งานหยาบ

200-300-500

500-750-1000

300

งานละเอียดปานกลาง

300-500—750

1000-1500-2000

500

งานละเอียด

500-750-1000

2000-3000-5000

750

งานละเอียดมาก

1000-1500-2000

5000-7500-10000

1000