หนวยท 13การออกแบบระบบแสงสวาง

รองศาสตราจารย ดร.ปรชา ลอเสรวานช

ชอ รองศาสตราจารย ดร.ปรชา ลอเสรวานชวฒ วท.บ. (สาธารณสขศาสตร

สาขาวชาเอกวทยาศาสตรสขาภบาลM.Sc. ( Environmental Engineering and

Management)Ph.D. (Occupational Health Science)

ตำาแหนง รองศาสตราจารยประจำาภาควชาอาชวอนามยและความปลอดภย คณะสาธารณสขศาสตร มหาวทยาลยมหดลหนวยทเขยน หนวยท 13

แผนการสอนประจำาหนวยท 13ชดวชา สขศาสตรอตสาหกรรม: การควบคมหนวยท 13การออกแบบระบบแสงสวางตอนท

13.1 ความรทวไปเกยวกบการสงสวาง13.2 หลอดไฟ โคมไฟ และการออกแบบระบบการสองสวาง

แนวคด1. ตาของมนษยตองใชแสงสวางในการมองเหนสอตางๆ เพอ

การปฏบตงานทมประสทธภาพ ซงจะตองมดวงตาทเปนปกตและมแสงสวางทพอเพยงเหมาะสมทเปนไปตามมาตรฐานทกำาหนด

2. หลอดไฟทใชในการสองสวางมหลายชนด โดยเปนสวนประกอบของโคมไฟททำาหนาทใหแสงสวางในทศทางทตองการซงจะตองมการออกแบบระบบการสองสวางเพอใหเกดความสวางทพอเพยงและเหมาะสมกบการปฏบตงาน

วตถประสงคเมอศกษาหนวยท 13 จบแลว นกศกษาสามารถ1. อธบายความรทวไปเกยวกบการสองสวางได2. อธบาย หลอดไฟ โคมไฟ และการออกแบบระบบการสองสวาง

ได

กจกรรมระหวางเรยน1. ทำาแบบประเมนผลตนเองกอนเรยนหนวยท 132. ศกษาเอกสารการสอนตอนท 13.1-13.23. ปฏบตกจกรรมตามทรบมอบหมายในเอกสารการสอนแตละ

ตอน4. ชมวซดประจำาชดวชา (ถาม)5. ฟงรายการวทยกระจายเสยง (ถาม)

6. ชมรายการวทยโทรทศน (ถาม)7. เขารบการสอนเสรม (ถาม)8. ทำาแบบประเมนผลตนเองหลงเรยนหนวยท 1

สอการสอน1. เอกสารการสอน2. แบบฝกปฏบต3. วซดประจำาชดวชา (ถาม)4. รายการสอนทางวทยกระจายเสยง (ถาม)5. รายการสอนทางวทยโทรทศน (ถาม)6. การสอนเสรม (ถาม)

การประเมนผล1. ประเมนผลจากแบบประเมนผลตนเองกอนเรยนและหลงเรยน2. ประเมนผลจากกจกรรมและแนวตอบทายเรอง3. ประเมนผลจากการสอบไลประจำาภาคการศกษา

เมออานแผนการสอนแลว ขอใหทำาแบบประเมนผลตนเองกอนเรยนหนวยท 13ในแบบฝกปฏบต แลวจงศกษาเอกสารการสอนตอไป

ตอนท 13.1ความรทวไปเกยวกบการสองสวาง

โปรดอานหวเรอง แนวคด และวตถประสงคของตอนท 13.1 แลวจงศกษารายละเอยดตอไป

หวเรอง13.1.1 ความรพนฐานเกยวกบการสองสวาง13.1.2 แสงสวางและการมองเหน13.1.3 มาตรฐานการสองสวาง

แนวคด1. ตาของมนษยตองอาศยแสงสวางในการมองเหนสงตางๆ

รอบตว ซงมปจจยพนฐานสำาคญคอ แสงสวางทตามองเหน การสองสวางของแสงสวางและหนวยการวดแสงสวาง

2. อวยวะสำาคญทใชในการมองเหนการปฏบตงานประจำาวนของมนษยคอดวงตา และการปฏบตงานทมประสทธภาพกขนอยกบการมองเหนทชดเจนจงตองมดวงตาทปกต และตองมแสงสวางทพอเพยงและเหมาะสมดวย

3. ไดมการกำาหนดมาตรฐานการสองสวางโดยทวไปโดยสมาคมวศวกรรมการสองสวางแหงประเทศสหรฐอเมรกา สำาหรบกจกรรมภายในอาคาร 9 ประเภท และองคการมาตรฐานระหวางประเทศไดกำาหนดคาการสองสวางสำาหรบอตสาหกรรม 30 ประเภท

วตถประสงคเมอศกษาตอนท 13.1 จบแลว นกศกษาสามารถ1. อธบายความรพนฐานเกยวกบการสองสวางได2. อธบายแสงสวางและการมองเหนได3. อธบายมาตรฐานการสองสวางได

เรองท 13.1ความรพนฐานเกยวกบการสองสวาง

เปนททราบกนดวาตาของมนษยตองอาศยแสงสวางในการมองเหน ดงนน การออกแบบการสองสวางจะตองคำานงถงทงปรมาณแสงสวางทเพยงพอ และคณภาพแสงสวางทดเพอประสทธภาพการปฏบตงานทตองใชสายตาและไมกอปญหาตอสขภาพของตาของมนษย

1. แสงสวางทตามองเหน แสงสวางทตาของมนษยมองเหน (visible light) มคณสมบต

เปนพลงงานแมเหลกไฟฟาเหมอนกบคลนแมเหลกไฟฟาอนๆ ทตามองไมเหน ดงแสดงในภาพท 13.1 โดยแสงทตาเหนจะมความยาวคลนระหวาง 380–760 นาโนเมตร เมอแสงสวางตกกระทบวตถหรอตวกลางชนดตางๆ จะเกดการสะทอน ดดกลน หรอหกเหทะลผานตวกลางขนอยกบคณสมบตของตวกลางตางๆ

ส และความยาวคลนมวง 420-380คราม 440-420นำาเงน 490-440เขยว 560-490เหลอง 590-560แสด 630-590แดง 760-630ความยาวคลน (nm)10 (nm)10-6 10-4 10-2 10 102 104 106 108 1010 1012 1014 1016

Cosmic Ray Gamma Ray X-Ray UV visible energy Infrared Radar Short wave Radio TV FM

Alternating current

1024 1022 1020 1018 1016 10141012 1010 108 106 104 102

ความถ (Hz)

ภาพท 13.1 สเปกตรมของคลนแมเหลกไฟฟา แสดงตำาแหนงของคลนแสง visible light

2. การสองสวางปรมาณการสองสวางของแสงสวางบนพนผวจะเปนไปตามกฎ

กำาลงสองผกผน (inverse square law) และ cosine law กลาวคอ 2.1 กฎกำาลงสองผกผน กฎนกลาววา การสองสวาง (E) ทจดหนงบนพนผวทตงฉากกบทศของแสงสวางทมาตกกระทบ จะแปรผนตามกำาลงการสองสวาง (I) และแปรผกผนกบกำาลงสองของระยะหาง (d) ระหวางแหลงกำาเนดแสงสวางกบจดนน (ดงภาพท 13.2 ก.) ดงสมการ

E = Id2

2.2 cosine lawในกรณทแสงไมไดตกกระทบตงฉากกบพนทรบแสง กฎ

Lambert cosine law กลาววา ปรมาณการสองสวางจะแปรเปลยนไปตาม cosine ของมมทแสงสวางตกกระทบทำามมกบแนวดง ดงภาพท 13.2 ข.

เมอรวมกฎกำาลงสองผกผนกบ cosine law จะได

E = I cos d2

1FT 1FT 1FT SOURCE

ภาพท 13.2 ก. กฎกำาลงสองผกผน แสดงการกระจายของปรมาณแสงบนพนททเพมขนเปนทวคณของระยะหางจากแหลงกำาเนดแสง ทมา: J.E. Kaufman, IES Lighting Handbook, 1984

E1 E2E2 = E1 COS

ภาพท 13.2 ข. กฎ Lambert cosine law แสดงการตกของแสงบนพนผวทเอยงทำามม กบแนวแสงทมา: J.E. Kaufman, IES Lighting Handbook, 1984

3. หนวยการวดแสงสวาง 3.1 แคนเดลา (candela, cd) หรอแรงเทยน คอหนวยวดความเขม (หรอกำาลง) การสองสวางของแสงสวาง (luminous intensity) โดย 1cd เทากบความเขมการสองสวางของแสงสวางทเปลงออกมาจากพนผว 1/60 ตารางเซนตเมตรของวตถดำาทอณหภมแขงตวของพลาตนม 3.2 ลเมน (lumen) คอหนวยวดปรมาณแสงสวาง (luminous flux) ทเปลงหรอพงออกมาจากแหลงกำาเนดแสงสวาง

ถานำาแหลงกำาเนดแสงสวางขนาดเลกมากๆ ทมกำาลง 1 cd วางตรงจดจดศนยกลางของทรงกลมโปรงใส (ในจนตนาการ) ทมรศมเทากบ 1 หนวยความยาวปรมาณแสง (flux) ภายในปรมาตร 1 มมตน (solid angle) จากจดศนยกลางนนจะมคาเทากบ 1 ลเมน (ภาพท 13.3)

intensity at centre of sphere = 1 candelaradius = 1 unit surface area = 1 sq2uare unit

solid angle = 1 steroidal flux contained within solid angle = 1 lumen

ภาพท 13.3 ความสมพนธระหวาง candela และ lumenทมา: N.A. Smith. Lighting for Occupational

Hygienists. 1991

มมตน หมายถง มมทจดศนยกลางของทรงกลม (ดงภาพท 13.3) เสมอนมมของยอดกรวยทมความยาวกรวยเทากบรศมของทรงกลมนน พนทของมมตนจะเทากบพนทฐานกรวยซงเทากบรศมทรงกลมยกกำาลงสอง มมตนมหนวยเปนสเตอเรเดยน (steradian)

ถารศมของทรงกลมเทากบ r ทรงกลมนจะมพนทผว = 4 r2พพพพพพพ 1 พพพพพพ = r2 ดงนน ทรงกลมจะมมมตน = 4 r2

/ r2 = 4 สเตอเรเดยน ดงนน ถามแหลงกำาเนดแสงสวาง 1cd ทจดศยกลางทรงกลม

มนจะเปลงปรมาณแสงได = 4 ลเมนรอบจดศยกลาง หรอ = 12.57 ลเมน 3.3 ฟตแคนเดล (footcandle, fc) หรอฟต-เทยน คอหนวยของปรมาณการสองสวางบนพนทรบแสงสวางเปนตารางฟต โดย 1fc เทากบปรมาณแสงสวาง 1 ลเมนทตกลงบนพนท 1 ตารางฟตอยางสมำาเสมอ หรอเทากบ 1 ลเมนตอตารางฟต

หรอกลาวอกนยหนงคอ ปรมาณการสองสวางบนพนท 1 ตารางฟตทอยหาง 1 ฟตจากแหลงกำาเนดแสง 1 cd 3.4 ฟตแลมเบรต (footlambert, fL) คอหนวยวดความจำา (ความสวาง) ของแสงสะทอนทสะทอนออกมาจากพนผวทมพนทเปนตารางฟต

1 ฟตแลมเบรต เทากบ 0.3182cd ตอตารางฟต และ 3.426cd ตอตารางเมตร

3.5 ลกซ (lux) คอหนวยของปรมาณการสองสวางบนพนทรบแสงทเปนตารางเมตร โดย 1 ลกซ เทากบปรมาณแสงสวาง 1 ลเมนทตกลงบนพนท 1 ตารางเมตรอยางสมำาเสมอ หรอเทากบ 1 ลเมนตอตารางเมตร โดย 1 ลกซ เทากบ 0.093fc หรอ 1fc เทากบ 10.76 ลกซ (ภาพท 13.4) แสดงความสมพนธระหวางแรงเทยน (cd) ฟตเทยน (fc) และ ลกซ

พนผวทรงกลมพนท 1 ตารางเมตรรศม 1 เมตร รศม 1 ฟต พนผวทรงกลม พนท 1 ตารางฟตแหลงกำาเนดแสง 1 แรงเทยน หรอใหแสงสวาง 12.57 ลเมนความเขมของแสง 1 ฟต-เทยน หรอ 1 ลเมน/ตรฟ. หรอ 10.76 ลกซความเขมของแสง 1 ลกซ หรอ 1 ลเมน/ตรม. หรอ 0.0926 ฟต-เทยน

ภาพท 13.4 ความสมพนธระหวางแรงเทยน (candela) ฟตเทยน (footcandle) และลกซ (lux)ทมา: สมยศ ภวนานนท การออกแบบแสงสวางในการทำางาน

กจกรรม 13.1.1จงบอกหนวยการวดแสงสวางทสำาคญมา 5 หนวยการวดแสง

สวาง

แนวตอบกจกรรม 13.1.1หนวยการวดแสงสวาง ไดแก1. แคนเดลา2. ลเมน

3. ฟตแคนเดล4. ฟตแลมเบรด5. ลกซ

เรองท 13.1.2แสงสวางและการมองเหน

1. การมองเหนการปฏบตงานประจำาวนของมนษยจะมประสทธภาพไดผลเปนทนา

พอใจขนอยกบการมองเหนทชดเจน โดยทความชดเจนของการมองเหนนอกจากจะตองมดวงตาทปกตแลว ยงตองมแสงสวางทพอเพยงและเหมาะสม 1.1 โครงสรางและการทำางานของดวงตา

ดวงตา (ภาพท 13.5) เปนอวยวะทมนษยใชในการมองดในขณะประกอบกจกรรมตางๆ ในชวตประจำาวน การมองเหนของดวงตาเกดขนเมอแสงจากวตถกระทบกระจกตา (cornea) แลวหกเหผานรมานตา (pupil) ซงอยกลางมานตา (iris) ไปยงเลนสตา เลนสตาจะทำาหนาทโฟกสแสงใหไปตกทจอประสาทตา (retina) ซงอยดานในทางดานขางทายลกตา

IRIS LENS CORNEA CILIARY MUSCLE CHOROIDSCLERA RETINA FOVEA OPTIC NERVE

ภาพท 13.5 รปตดขวางของดวงตามนษย ขนาดของลกตาวดจาก cornea ถง retina ประมาณ 24 มม. Sclera (เปลอกลกตา) หนาประมาณ 1 มม.

รมานตาจะมขนาดประมาณ 2- 8 มลลเมตร ขนกบความสวางของแสงทไดรบ รมานตาจะถกกระตนใหหดเลกลงเมอจอประสาทตาไดรบแสง และจะขยายเมออยในทมแสงนอยหรอทมด หนาทสำาคญอกประการหนงของรมานตาคอ ปรบใหแสงไปตกทบรเวณกลางเลนสตา แสงพราจากขอบกระจกตาและขอบเลนสตาจะถกตดออกไปทำาใหตาเหนภาพทชดเจน รมานตาจะหดเลกลงเพอเพมความคมชดของการมองดในระยะใกล

การโฟกสของเลนสตาจะถกควบคมโดย ciliary muscle การทำางานของกลามเนอชนดนจะทำาใหเลนสตายดหดตว ซงทำาใหความโคงนนหรอความยาวโฟกสเปลยนแปลง เลนสตาจงสามารถปรบเปลยนความยาวโฟกสใหสามารถมองวตถทอยในระยะตางๆ ไดชดเจนขน

จอประสาทตาประกอบดวยเยอประสาทซอนกนหลายชน โดยเยอประสาทชนในจะมกลมเซลลรบแสง 2 ชนด ชอ โคนส (cones) และ รอดส (rods) ทำาหนาทเปลยนพลงงานแสงสวางทมากระทบจอประสาทตาใหเปนสญญาณประสาท (nerve impulse) เคลอนไปตามเสนใยประสาทตา (optic nerve)ไปสสมองในทสด

บรเวณจอประสาทตาสวนทอยตรงขามกบมานตา ซงเรยกวา โฟเวย (fovia) จะมโคนสอยเปนจำานวนมาก จำานวนโคนสจะลดลงมากในบรเวณถดจากโฟเวยออกไป แตจะมรอดสมากขนและมากทสดในบรเวณจอประสาทตาทหางจากโฟเวย 20 องศา แลวลดลงจนหมดในสวนทหางออกไป 1.2 ความไว (sensitivity) ของดวงตา เนองจากววฒนาการของมนษยเกดขนในสงแวดลอมภายใตการแผรงสจากดวงอาทตย ดงนน จงไมนาแปลกใจทตาของมนษยจะมความไวสามารถรบคลนในชวงใกลเคยงกบคลนแสงอาทตย คอท 380–760 นาโนเมตร

รอดสและโคนสซงอยทจอประสาทตาจะมความไวหรอความสามารถในการรบแสงตางกน โดยรอดสจะมความไวตอแสงมากกวาโคนส รอดสจงสามารถเหนไดในสภาพทมแสงนอย โดยเฉพาะในเวลากลางคน เรยกการมองเหนโดยรอดสวา scotopic vision หรอ night vision และถารอดสทำางานโดยไมมโคนสภาพจะเปนสเทา เพราะรอดสไมสามารถรบสได สำาหรบโคนสนนเปนเซลลประสาททรบส แตตองการระดบความสวางทสงกวารอดสเชนแสงสวางในตอนกลางวน เรยกการมองเหนโดยโคนสวา photopic vision หรอ

day vision (ภาพท 13.6) แสดงประสทธภาพของรอดสและโคนสในความยาวคลนตางๆ ของแสง

RELATIVE SPECTRAL LUMINOUS EFFICIENCYNIGHT (SCOTOPIC ROD VISION DAY (PHOTOPIC) CONE VISIONWAVELENGTH IN NANOMETERS380 420 460 500 540 580 620 660 700 74010 9 8 7 6 5 4 3 2 1 0

ภาพท 13.6 ประสทธภาพของ rods และ cones ในการมองเหนสเปคตรมคลนแสงทมา: J.E. Kaufman, IES Lighting Handbook, 1984

2. คณลกษณะของการมองเหนดวงตามนษยสามารถมองเหนวตถในชวงความสวางทกวาง

มาก ตงแตแสงรบหรจากดวงดาวไปถงแสงแรงกลาของดวงอาทตย ซงความสวางแตกตางกนเปนลานเทา แตขอจำากดประการหนงของตามนษยคอ ความไมสามารถทจะมองวตถทมความสวางตางกนมากในขณะเดยวกน ปจจยสำาคญดานการมองเหนทสงผลตอความสามารถในการมองเหนของตาคอ ความสามารถของตาในการมองเหนวตถไดชดเจน (accommodation) การปรบความไวของตาในการรบแสงสวาง (adaptation) และความสามารถของตาในการมองเหนรายละเอยดอยางคมชด (acuity) ดงรายละเอยด ดงน 2.1 ความสามารถของตาในการมองเหนวตถไดชดเจนคอความสามารถของตาในการมองเหนวตถไดชดเจนในระยะตางๆ คณลกษณะนเกยวของกบการทำางานของ ciliary muscle และความยดหยนของโครงสรางเลนสตา โดยเมอความแตกตางของความสวางระหวางวตถและสงรองขาง (contrast) และแสงจา (glare) ciliary muscle หดหรอคลายตว จะเกดการ

เปลยนแปลงแรงเคนทกระทำาตอเลนสตา เมอแรงเคนลดลง ความยดหยนของเลนสตาจะทำาใหเลนสคนตวสรปทรงกลมซงมความโคงผวมากขน ความยาวโฟกสของเลนสจงปรบเปลยนได ดวงตาจงสามารถเหนวตถทอยในระยะตางๆ ไดชดเจน แตเมออายมากขน เลนสตาจะแขงกระดางขน ทำาใหความยดหยนลดลง เลนสตาจงปรบความโคงนนไดนอยลง ความสามารถในการโฟกสวตถทอยในระยะใกลจงลดลง

ภาพท 13.7 แสดงการเปลยนแปลง accommodation ระยะใกลของสายตาตามการเพมขนของอาย สเกลดานขวามอบอกระยะใกลหรอระยะเรมตน (หนวยเปนเซนตเมตร) ทสายตาสามารถเหนวตถไดชดเจน จะเหนวาระยะดงกลาวจะเพมขนตามอาย แสดงใหเหนถงการสญเสยความสามารถของตาในการโฟกสในระยะใกลเมออายมากขน ซงเรยกกนวา สายตายาว จงจำาเปนตองใสแวนตาขยายเพอชวยโฟกสระยะใกล

DIOPTERS NEAR POINT OF ACCOMMODATION IN CENTIMETERSMAXIMUM MEAN MINIMUM AGE IN YEARS16 14 12 10 8 6 4 2 010 20 30 40 50 60 706.2 -7.7 10 17.5-20 50 -100

ภาพท 13.7 การเปลยนแปลง accommodation ของตาตามการเพมขนของอายทมา: J.E. Kaufman, IES Lighting Handbook, 1984

2.2 คอกระบวนการปรบความไว (sensitivity) ของตาในการรบแสงสวางทมความสวางแตกตางกน กลไกในการ adaptation เปนการทำางานรวมกนระหวางมานตาและจอประสาทตา โดยมานตาจะปรบขนาดรมานตาอยางรวดเรวเพอควบคมปรมาณ

แสงทจะเขาตา และจอประสาทตาจะปรบความไวตอความสวางของแสงสวางทมากระทบ ซงการปรบความไวของจอประสาทตาจะชากวาการทำางานของมานตา

โดยปกต แสงสวางธรรมชาตจากทองฟาจะเปลยนอยางชาๆ ทำาใหตาสามารถปรบความไวตอแสงสวางแบบคอยเปนคอยไปโดยไมเกดปญหาปวดลา แตหากตาตองปรบความไวในแสงสวางทมความสวางตางกนมาก และเปลยนแปลงทนทและบอยๆ จะเกดปญหาตาปวดลา ตวอยางการ adaptation ทสามารถสรางปญหาใหดวงตา เชน การสลบสายตาบอยๆ ระหวางการดหนงสอภายในหองกบมองดทองฟาดานนอก 2.3 ความสามารถของตาในการมองเหนรายละเอยดอยางคมชด ปจจยทสงผลตอความคมชดในการมองเหน นอกจากอายแลว (ภาพท 13.8) ยงไดแก ความสวาง คอนทราส(contrast) ระหวางวตถกบพนหลง ขนาดของรายละเอยด และระยะเวลาทมอง โดยปจจยเหลานตางกมความสมพนธซงกนและกน ดงแสดงในภาพท 13.9-13.11

RELATIVE VISUAL ACUITY 100 80 60 40 2020 30 40 50 60 70 80 AGE

ภาพท 13.8 การลดลงของ visual acuity ตามอายทมา: J.E. Kaufman, IES Lighting Handbook, 1984

VISUAL ACUITY 2.8 2.4 2.0 1.6 1.2 0.8 0.4MAXIMUM ACUITY = 2.4690% 95% OF MAXIMUM ACUITYCRITICAL ANGLE SUBTENDED AT EYE IN MINUTES

0.4 0.5 0.6 0.7 0.8 1.0 1.2 1.5 2.00.010.1 1 10 100 1000 10,000

LUMINANCE OF BACKGROUND IN FOOTLAMBERTS

ภาพท 13.9 ความสมพนธระหวาง visual acuity และความสวางทมา: J.E. Kaufman, IES Lighting Handbook, 1984

SIZE = 4 MINUTES CONTRAST = 1.0TIME IN SECONDS1 0.010.001SPEED–1/t 1 10 100 10000.010 1 10 100 BACKGROUND LUMINANCE IN FOOTLAMBERTSภาพท 13.10 ผลของความสวางตอเวลาทมองเหนวตถทมา: J.E. Kaufman, IES Lighting Handbook, 1984

RELATIVE PERFORMANCE 100 80 60 40 20 0HIGH-REFLECTANCE BACKGROUNDLOW-REFLECTANCE BACKGROUND1 2 5 1 20 50 100 200 FOOTCANDLES

ภาพท 13.11 ผลของความสวางตอความสามารถของตาในการเหนวตถทมคอนทราสสง (เสนกราฟขางบน) และคอนทราสตำา (กราฟเสนขางลาง)ทมา: J.E. Kaufman, IES Lighting Handbook, 1984

ภาพท 13.9 แสดงความสมพนธระหวางความสวางและ visual acuity จากภาพจะเหนวาความสามารถของตาในการเหนรายละเอยดของวตถจะเพมขนเมอแสงสวางเพมขน ภาพท 13.10 แสดงใหเหนวาเมอเพมความสวาง เวลาทตาเรมเหนวตถจะนอยลง นนคอ ตาจะสามารถเหนวตถไดเรวขนเมอความสวางเพมขน

ภาพท 13.11 แสดงความสมพนธระหวางความสวางและความสามารถสมพทธของสายตา (relative performance) ในการมองเหนวตถทม contrast สง (พนหลงสะทอนแสงสงหรอกราฟเสนบน) และ contrast ตำา (พนหลงสะทอนแสงนอย หรอกราฟเสนลาง) จะเหนวา การทำางานของสายตาจะดขนเมอแสงสวางเพมขน โดยเฉพาะ

อยางยงในสภาพทม contrast ตำา ความสวางจะมผลตอความสามารถของตาอยางชดเจน 2.4 ความแตกตางของความสวางระหวางวตถและสงรอบขาง ถาม contrast มาก การมองเหนจะงายขน เชน ตวหนงสอสดำาบนกระดาษสขาว แตถา contrast มากเกนไปกจะสรางปญหาใหกบสายตาภาพท 13.12 เปรยบเทยบความยาก-งายในการมองเหนตวอกษร H2O ใน contrast ทตางกน จะเหนวาความชดเจนของตวอกษรลดนอยลงเมอ contrast ลดลงจากซายไปขวา

H2O H2O H2O H2O

ภาพท 13.12 ผลของ contrast ระดบตางๆ ตอการมองเหนทมา: สมยศ ภวนานนท การออกแบบแสงสวางในการทำางาน

2.5 แสงจา หรอแสงบาดตา คอแสงสวางทพงเขาแนวสายตาซงมความสวางมากกวาความสวางของวตถทตากำาลงมอง ทำาใหสมรรถนะในการมองในขณะนนลดลง เชน แสงจาจากดวงอาทตยในตอนสาย หรอตอนบายแกๆ ขณะขบรถยอนแสงอาทตย หรอแสงจาจากไฟสงของรถทขบสวนมาในตอนกลางคน หรอแสงจากหลอดไฟทตดตงในระดบตำาโดยไมมโคมบง แสงจาเกดขนไดทงแสงจากดวงไฟเขาตาโดยตรง (direct glare) หรอเกดจากแสงสะทอนจากผววตถทมความมน (reflect glare)

การควบคมแสงจาโดยตรงทำาไดโดยตดตงดวงโคมใหสงกวาระดบสายตา หรอใชแผนกำาบงเพอไมใหแสงจากดวงไฟพงเขาแนวขอบเขตสายตาโดยตรง หรอใชโคมทกระจายแสงใหจานอยลง สำาหรบแสงจาแบบสะทอนกำาจดไดโดยเปลยนตำาแหนงโคมไฟ ตำาแหนงปฏบตงาน หรอตำาแหนงชนงาน โดยพจารณาจากมมทแสงตกกระทบและมมทแสงสะทอน

กจกรรม 13.1.2ปจจยสำาคญดานการมองเหนทสงผลตอความสามารถในการมอง

เหนของตามอะไรบาง

แนวตอบกจกรรม 13.1.2ปจจยสำาคญดานการมองเหนทสงผลตอความสามารถในการมอง

เหนของตา ไดแก1. ความสามารถของตาในการมองเหนวตถไดชดเจน2. การปรบความไวของตาในการรงแสงสวาง3. ความสามารถในการมอเหนรายละเอยดอยางคมชด4. ความแตกตางของความสวางระหวางวตถและสงรอบขาง 5. แสงจา

เรองท 13.1.3มาตรฐานการสองสวาง

สมาคมวศวกรรมการสองสวางแหงประเทศสหรฐอเมรกา (IES) ไดแนะนำาคาการสองสวางสำาหรบกจกรรมภายในอาคาร 9 ประเภท (A-I) ตามความมากนอยของการใชสายตา ขนาดชนงานและ contrast ดงแสดงในตารางท 13.1

นอกจากน องคการมาตรฐานระหวางประเทศ หรอ ISO ไดกำาหนดคาการสองสวางสำาหรบงานตางๆ ของอตสาหกรรม 30 ประเภท ตามมาตรฐาน ISO 8995 : 2002 (E) Lighting of indoor work places ตาราง ก. 1 ในภาคผนวกแสดงตวอยางของคาการสองสวางของอตสาหกรรมบางประเภทตามมาตรฐาน ISO ดงกลาว

ตารางท 13.1 ประเภทการสองสวางและคาการสองสวางแนะนำาสำาหรบกจกรรมทวไปภายในอาคารประเภทการสอง

สวาง

ชนดกจกรรม ลกซ วธสองสวาง

A พนทสาธารณะซงบรเวณโดยรอบมด

20-30-50 สองสวางทวทงพนท

B การบรรยายสรปสำาหรบการเยยมดงาน

50-70-100

C พนทปฏบตงานซงใชสายตาเพยงครงคราว

100-150-200

D งานทใชสายตาซง contrast สง หรอชนงานใหญ

200-300-500 สองสวางเฉพาะจดงานE งานทใชสายตาซง contrast

ปานกลางหรอชนงานขนาดเลก500-750-1000

F งานทใชสายตาซง contrast ตำา หรอชนงานขนาดเลกมาก

1000-1500-2000

G งานทใชสายตาซง contrast ตำา หรอชนงานขนาดเลกมากเปนเวลานาน

2000-3000-5000

สองสวางทวทงพนทและเสรมดวยเฉพาะจดงาน

H งานททำาตอเนองนานมาก และใชสายตาอยางเทยงตรง

5000-7500-10000

I งานทตองใชสายตามากเปนพเศษซงม contrast ตำามากและขนาดชนงานเลก

10000-15000-20000

ตารางท 13.2 เปนคาการสองสวางแนะนำาทเจาะจงมากขนสำาหรบประเภท A B และ C ซงเปนการสองสวางแบบทวพนท โดยคำานงถงอายของผปฏบตงาน ซงสงผลตอความสามารถทางสายตาและสดสวนการสะทอนแสงของพนผวหอง สวนตารางท 13.3 เปนคาการสองสวางแนะนำาสำาหรบลกษณะงานอก 6 ประเภททเหลอ ซงเปนงานทใชการสองสวางเฉพาะจดงาน เพราะเปนงานทตองใชสายตามาก โดยคำานงถงอายผปฏบตงาน การสะทอนของพนหลงงาน และความเทยงตรง รวดเรวของการใชสายตา

ตารางท 13.2 คาการสองสวางแนะนำา (ลกซ) ของการสองสวางแบบทวไป โดยพจารณาอายผปฏบตงานและการสะทอนแสงของพนผวหอง

ปจจยทพจารณา ประเภทการสองสวาง

อายเฉลย % สะทอนแสงเฉลยของพนผว

หอง

A B C

< 40 ป >70 20 50 100

30-70 20 50 100< 30 20 50 100

40-55 ป >70 20 50 10030-70 30 75 150< 30 50 100 200

> 55 ป >70 30 75 15030-70 50 100 200< 30 50 100 200

ทมา: สมยศ ภวนานนท การออกแบบแสงสวางในการทำางาน

ตารางท 13.3 คาการสองสวางแนะนำา (ลกซ) ของการสองสวาง ณ จดงาน โดยพจารณาอายผปฏบตงาน ความเรว การใชสายตา และการสะทอนแสงของพนผวหอง

อายเฉลย

ความเรว/ความเทยง

ตรง*

% การสะทอนแสงพนหลงของ

งาน

D E F G** H** I**

< 40 ป NI

>70 200 500 1000

2000

5000

10000

30-70 200 500 1000

2000

5000

10000

< 30 300 750 1500

3000

7500

15000

I>70 200 500 100

0200

0500

010000

30-70 300 750 1500

3000

7500

15000

< 30 300 750 1500

3000

7500

15000

C>70 300 750 150

0300

0750

015000

30-70 300 750 1500

3000

7500

15000

< 30 300 750 1500

3000

7500

15000

40-55 NI

>70 200 500 1000

2000

5000

10000

30-70 300 750 1500

3000

7500

15000

< 30 300 750 1500

3000

7500

15000

I>70 300 750 150

0300

0750

015000

30-70 300 750 1500

3000

7500

15000

< 30 300 750 1500

3000

7500

15000

>70 300 750 150 300 750 150

C 0 0 0 0030-70 300 750 150

0300

0750

015000

< 30 500 1000

2000

5000

10000

20000

>55NI

>70 300 750 1500

3000

7500

15000

30-70 300 750 1500

3000

7500

15000

< 30 300 750 1500

3000

7500

15000

I>70 300 750 150

0300

0750

015000

30-70 300 750 1500

3000

7500

15000

< 30 500 1000

2000

5000

10000

20000

C>70 300 750 150

0300

0750

015000

30-70 500 1000

2000

5000

10000

20000

< 30 500 1000

2000

5000

10000

20000

*NI = ไมสำาคญ, I = สำาคญ C = สำาคญยงยวด ** ไดรบแสงสวางแบบทวไป และแสงเฉพาะจดงาน

ทมา: สมยศ ภวนานนท การออกแบบแสงสวางในการทำางาน

กจกรรม 13.1.3มาตรฐานทสำาคญของการสองสวางมอะไรบาง

แนวตอบกจกรรม 13.1.3มาตรฐานทสำาคญคอมาตรฐานฯ ของหนวยงานดงน1. สมาคมวศวกรรมการสองสวางแหงประเทศสหรฐอเมรกา

2. องคการมาตรฐานระหวางประเทศ

ตอนท 13.2หลอดไฟ โคมไฟ และการออกแบบ/การสองสวาง

โปรดอานหวเรอง แนวคด และวตถประสงคของตอนท 13.2 แลวจงศกษารายละเอยดตอไป

หวเรอง13.2.1 หลอดไฟและสของแสง13.2.2 โคมไฟ13.2.3 การออกแบบระบบการสองสวาง

แนวคด1. หลอดไฟทใชในการสองสวางโดยทวไป ไดแก หลอดอนแคน

เดสเซนด หลอดฟลออเรสเซนท และหลอดคลายประจความเขมสง แสงสวางทหลอดไฟเปลงออกมาจะมคณภาพของแสงสวางโดยพจารณาจากอณหภมสหรออณหภมสเทยบเคยงและการแสดงส

2. โคมไฟคอชดอปกรณททำาหนาทใหแสงสวางในทศทางทตองการ ซงประกอบดวย หลอดไฟ ซงเปนแหลงกำาเนดแสงสวาง และตวโคมไฟ ทำาหนาทกระจายแสงจากหลอดนอย

3. การออกแบบการสองสวางในงานอาชวอนามยและความปลอดภยจะตองคำานงถงความสวางทพอเพยงกบลกษณะงานและคณภาพของแสงสวางเพอใหการปฏบตงานเปนไปอยางมประสทธภาพและปลอดภยตอดวงตา และไมเกดอบตเหตอนตรายในการทำางาน

วตถประสงคเมอศกษาตอนท 13.2 จบแลว นกศกษาสามารถ1. อธบายหลอดไฟและสของแสงได2. อธบายโคมไฟได3. อธบายการออกแบบระบบการสองสวางได

เรองท 13.2.1หลอดไฟ

1. ชนดหลอดไฟหลอดไฟทใชในการสองสวางมอย 3 ชนดหลก คอ หลอดอนแคน

เดสเซนต (incandescent) หลอดฟลออเรสเซนต (fluorescent) และหลอดคลายประจความเขมสง (high intensity discharge, HID) ซงมรายละเอยด ดงน 1.1 หลอดอนแคนเดสเซนตคอ หลอดไฟทเราเรยกวา หลอดไส ซงเปนขดลวดทงสเตน เมอไฟฟาไหลผานขดลวดทงสเตน ขดลวดจะรอนจนแดงและเปลงแสงออกมา หลอดชนดนมประสทธภาพตำาคอประมาณ 10-25 ลเมนตอวตต (คำานวณโดยหารปรมาณลเมนของหลอดไฟดวยจำานวนวตต) แตมราคาถก

หลอดไสทใชกนอยโดยทวไปม 2 ชนดคอ หลอดไสทงสเตนธรรมดา และหลอดทงสเตนฮาโลเจน หลอดไสธรรมดาภายในหลอดจะบรรจกาซเฉอยคออารกอนผสมกบไนโตรเจน แตหลอดทงสเตนฮาโลเจนจะบรรจกาซฮาโลเจนซงจะรวมกบทงสเตนทระเหดออกมาในขณะรอน เมอหลอดเยนลงทงสเตนจะแยกออกมากลบไปเกาะทไสตามเดม ทำาใหมอายการใชงานทนานกวาหลอดไสธรรมดาประมาณ 2 เทา และปรมาณแสงทใหกคงทกวา เพราะทงสเตนไมไปจบทผนงหลอด จงไมขนมวเหมอนหลอดไสธรรมดา 1.2 หลอดฟลออเรสเซนต เปนหลอดไฟทใชกนมากทวโลกเพราะมประสทธภาพในการใหแสงสวางมากกวาหลอดไสคอ มประสทธภาพระหวาง 50-80 ลเมนตอวตต ในขณะทประสทธภาพของหลอดไสเทากบ 10-25 ลเมนตอวตต ซงทำาใหประหยดไฟมากกวา และยงประหยดพลงงานความเยนสำาหรบระบบปรบอากาศ โดยเฉพาะศนยการคา อาคารสำานกงาน เพราะเกดความรอนนอยกวามาก อายการใชงานนานถง 20000 ชวโมง เมอเทยบกบหลอดไสซงมอายประมาณ 750 ชวโมง (หลอด 100 วตต)

หลอดฟลออเรสเซนตสวนใหญจะมรปทรงกระบอกยาว นอกนนกเปนวงกลม และทรงตว U ทเรยกกนวา หลอดตะเกยบ ภายในเคลอบดวยสารเรองแสง (fluorescent phosphorus) ทมสวนผสมตางกน ซงจะใหแสงทมอณหภมสตางกน เชน cool white หรอ warm white หรอ daylight ตวหลอดจะมสภาพใกลสญญากาศบรรจกาซเฉอยและไอปรอท (ปรมาณเลกนอย) ขวหลอดจะเปนขดลวดทงสเตน (หลกการคลายหลอดไส) เมอผานกระแสไฟฟาไปทขวหลอด อเลคตรอนจะจากขวหนงไปอกขวหนงซงจะชนกบอะตอมของปรอท ทำาใหอะตอมปรอทปลอยรงสอลตราไวโอเลท (หรอยว) ออกมา รงสยวจะไปกระทบกบสารเรองแสงทเคลอบหลอดเกดเปนแสงสวาง หลอดฟลออเรสเซนตตองใชรวมกบบลลาสตซงทำาหนาทเพมแรงดนไฟทในตอนเรมเปดไฟ และจำากดแรงดนในระหวางใชงานเพอปองกนหลอดเสยหาย

หลอดฟลออเรสเซนตแบงออกไดเปน 3 ชนด คอ หลอดอนขว (preheat) หลอดตดทนท (instant start) และหลอดตดเรว (rapid start)

หลอดอนขวจะใชเวลา 2-3 วนาทแรกในการอนขวใหรอนกอนโดยสตารทเตอร หลอดไฟจะกระพรบ 2-3 ครง แลวจงสวางตอเนอง

หลอดตดทนทไมตองอนขวจงไมมสตารทเตอร แตใชบลลาสตสรางแรงดนไฟฟาใหสงพอทจะไหลไปอกขว จงใหแสงไดทนท แตอายการใชงานจะสนกวา

สำาหรบหลอดตดเรวจะตดชากวาหลอดตดทนทเลกนอย แตอายการใชงานจะนานกวาเพราะไมตองใชแรงดนไฟฟาสง

ตารางท 13.4 เปนตวอยางตารางขอมลคณสมบตดานแสงหลอดไฟ

ตารางท 13.4 ตวอยางอณหภมสเทยบเคยง (CCT) ของหลอดไฟชนดตางๆ

CCT ส ชนดหลอดไฟ2200 เหลองจด หลอดโซเดยมความดนตำา

2500 เหลองทอง หลอดโซเดยมความดนสง2800 เหลองออน หลอดไสทงสเตนทวไป3000 เหลองขาว หลอดไสทงสเตนฮาโลเจน3500 เหลองแดง หลอดฟลออเรสเซนต warm white4000 ขาวเยน หลอดฟลออเรสเซนต cool white6500 ขาวปนฟา หลอดฟลออเรสเซนต daylight

1.3 หลอดคลายประจความเขมสง หลอดชนดนมหลกการคลายกบหลอดฟลออเรสเซนตในการทำาใหเกดแสง คอสรางกระแสอเลคตรอนใหวงชนสวนผสมของไอโลหะและกาซเฉอย แลวปลอยรงสยวไปทำาใหสารเคลอบหลอดเกดเรองแสง หลอดนตองใชรวมกบบลลาสต แตจะมขวหลอดเลกกวา มความดนและความสวางมากกวา หลอดชนดนมอย 3 ชนด คอ หลอดแสงจนทร (mercury lamp) หลอดโลหะฮาไลด (metal halide lamp) และหลอดโซเดยมความดนสง (high pressure sodium) ซงมรายละเอยด ดงน 1.3.1 หลอดแสงจนทร ใชปรอทผสมกบกาซอากอนในหลอด ตองใชเวลาอนตวประมาณ 5-7 นาทหลงจากเปดไฟจงจะใหแสงสวางเตมท หากเกดไฟฟาดบ หลอดแสงจนทรตองใชเวลาอกประมาณ 10 นาทเพอใหเยนตวลงจงจะสามารถเรมทำางานใหม

หลอดแสงจนทรมอายการใชงานเฉลย 24000 ชวโมง มประสทธภาพ 40-60 ลเมนตอวตต หลอดแสงจนทรใหแสงทมดชนสตำาเพราะขาดแสงสแดง ทำาใหสของวตถทผดเพยนไปจากธรรมชาต สงทมสแดงและสสมจะเหนเปนสโทนนำาตาลภายใตหลอดแสงจนทร หลอดไฟชนดนนยมใชภายในอาคารอตสาหกรรม รวมทงไฟถนนและไฟสนาม 1.3.2 หลอดโลหะฮาไลด หลอดชนดนคลายหลอดแสงจนทร แตใสโลหะฮาไลดเพมเขาไปในหลอดเพอเพมคณภาพของสวตถทเหนใหใกลเคยงกบธรรมชาตมากกวาหลอดแสงจนทรและหลอด

โซเดยม แตอายการใชงานนอยกวาคอ ประมาณ 7500-10500 ชวโมง 1.3.3 หลอดโซเดยมความดนสง หลอดชนดนมการใสไอโซเดยมในหลอดชวยเพมแสงสแดง คณภาพสจะดกวาหลอดแสงจนทร มประสทธภาพสงสดของหลอด HID คอสงถง 140 ลเมนตอวตต

2. สของแสงแสงสวางทหลอดไฟแตละชนดเปลงออกมาจะมคณภาพทแตก

ตางกน คณภาพของแสงสวางจะพจารณาจากคณลกษณะ 2 ประการ คอ อณหภมส หรออณหภมสเทยบเคยง (colour temperature or correlated colour temperature) และการแสดงส (colour rendering) ซงมรายละเอยด ดงน 2.1 อณหภมสหรออณหภมสเทยบเคยง

อณหภมส (colour temperature) คอการเปรยบเทยบสของแสงจากหลอดไสกบสของแสงทแผออกมาจากการเผาวตถดำาทอณหภมตางๆ สำาหรบหลอดชนดอนๆ จะเรยกอณภมสเทยบเคยงหรอ (correlated colour temperature: CCT) ตวอยางเชน หลอดไฟชนดปลอยประจทใหแสงเทยบเทากบแสงจากการเผาวตถดำาท 3400 องศาเคลวน หลอดไฟดงกลาวจะม CCT เทากบ 3400 องศาเคลวน ภาพท 13.13 แสดงตวอยางอณหภมสของแสงจากแหลงกำาเนดแสงตางๆ ตารางท 13.14 แสดงอณหภมสของหลอดไฟชนดตางๆ

light from north sky fluorescent lampscool whitewarn white incandescent lamp sunset

clear blue sky overcast sky clear skynoon sunlight tungsten halogen lamp photoflood lamp

candle flame

Kelvin 25,000 ๐ 10,000 ๐ 8000 ๐ 7000 ๐ 6000 ๐

5000 ๐ 4500 ๐ 4000 ๐ 3500 ๐ 3000 ๐

25000 ๐ 2000 ๐

ภาพท 13.13 อณหภมของแหลงกำาเนดแสงชนดตาง ๆทมา: F. Moore, Environmental control systems: heating cooling lighting, 1993

มาตรฐาน ISO 8995: 2002(E) ไดแบงหลอดไฟตามสของแสงทใหออกมาเปน 3 กลม คอ แสงอน (warm) แสงเยน (cool) และแสงระหวางอนกบเยนตามอณหภมส ดงแสดงในตารางท 13.5

ตารางท 13.5 การแบงกลมแสงและอณหภมสเทยบเคยงcolour appearance correlated colour

temperaturewarm below 3300 ๐ K

intermediate 3300 K to 5300 ๐ Kcool above 5300 ๐ K

2.2 กราฟแสดงส การแสดงส (Colour rendering) หมายถงคณสมบตของ

แสงจากหลอดไฟซงสามารถทำาใหวตถแสดงสทเปนจรงตามธรรมชาต ใชเปนดชนแสดงคณภาพดานสของหลอดไฟเพอใหสามารถเลอกใชหลอดไฟใหเหมาะสมกบงานทมความสำาคญเรองส เชน งานพมพส หรองานผสมสผลตภณฑ เปนตน ตวชวดคณภาพดงกลาวเรยก ดชนการแสดงส หรอ colour rendering index (CRI) ซงมคาตงแต 0–100 โดย คา 0 หมายถงหลอดไฟทใหแสงททำาใหสของวตถผดเพยนจากความจรงอยางสนเชง สวนคา 100 คอแสงททำาใหสของวตถแสดงสทแทจรงตามธรรมชาต

ภาพท 13.14 แสดงคา CRI ของหลอดไฟชนดตางๆ และลกษณะงานทตองการความถกตองของสในระดบตางๆ จะเหนวาหลอดไสทงสเตนม CRI สงสดเกอบเทากบแสงธรรมชาต (ซงม CRI = 100) จงเหมาะทจะใชกบงานแยกสทตองการความถกตองของสสง เชน งานพมพส ในทางกลบกน หลอดโซเดยมความดนตำาม CRI เทากบ 0 เพราะหลอดชนดนใหแสงสเดยวทความยาวคลน 589 นาโนเมตร (แสงสเหลองเขม) จงไมเหมาะทจะใชกบงานทตองการแสดงสทถกตอง แตแสงนมประสทธภาพสงเพราะตรงกบคลนแสงทตามความไวสงสด (ภาพท 13.6) และใชเปนไฟตดหมอกในสภาพอากาศทมหมอกหนา เพราะแสงสขาวทวไปจะถกละอองไอนำาขนาดเลกของหมอก ซงมคณสมบตเหมอนแกวปรซมจำานวนมากหกเหกระจายหายไป ไมสามารถสองไปไดไกลเหมอนแสงจากหลอดโซเดยมความดนตำา

ขอมลคณสมบตตางๆ ดานแสงของหลอดไฟจะไดรบการจดทำาโดยบรษทผผลต ดงตวอยางขอมลของหลอดฟลออเรสเซนตในตาราง ข. ภาคผนวก

100หลอดไสทงสเตน

หลอดฟลออเรสเซนต

90 งานทตองการใหสทเทยงตรงถกตองสงสด เชน งานพมพส

หลอดฟลออเรสเซนตcompact

80 งานทตองการความถกตองของสมาก เชนการขายสนคาในอาคารพาณชย

หลอดโลหะฮาไลด หลอดโซเดยมความดนสง-เดอลกซ

70

งานทตองการความถกตองของสปานกลาง

60

หลอดแสงจนทรพเศษ

50

งานทตองการความถกตองของสไมมาก

หลอดแสงจนทร

40 งานทยอมใหมการเพยนของสเลกนอย

หลอดโซเดยมความดนสง

30

งานทไมจำาเปนตองมความถกตองของส

20

10

หลอดโซเดยมความดนตำา

0 การใหสผดเพยนแตประสทธภาพเพมสงสด

CRIภาพท 13.14 ตวอยางคา CRI ของหลอดไฟชนดตางๆและการใชงานทตองการความถกตองของสระดบ

ตางๆ (N.A. Smith. Lighting for Occupational Hygienists. 1991)

กจกรรม 13.2.1หลอดไฟทใชในการสองสวางโดยทวไปมกชนด อะไรบาง

แนวตอบกจกรรม 13.2.1หลอดไฟทใชในการสองสวางโดยทาวไปม 3 ชนด คอ1. หลอดกอนแดนเอสเซนต2. หลอดฟลออเรสเซนต3. หลอดคลายประจความรอนสง

เรองท 13.2.2โคมไฟ

1. สวนประกอบและหนาทของโคมไฟโคมไฟ (Luminaires) คอชดอปกรณททำาหนาทใหแสงสวางใน

ทศทางทตองการ โดยทวไปชดโคมไฟ จะประกอบดวย 1.1 หลอดไฟ ซงเปนแหลงกำาเนดของแสงสวางและอปกรณควบคมการทำางานตามชนดของหลอดไฟ (เชน สตารทเตอร บลลาสท ) และฐานหลอดไฟพรอมสายเพอตอเชอมกบวงจรไฟฟา 1.2 ตวโคม ทำาหนาทกระจายแสงจากหลอดไฟ และปองกนหลอดไฟเสยหายจากการกระแทก ปองกนฝน ความชน หรอฝน ตามแตลกษณะการออกแบบเพอการใชงานตางๆ โคมไฟบางชนดไดรบการออกแบบใหปลอดภยจากไฟฟาลดวงจร หรอปองกนการเกดประกายไฟ เพอความปลอดภยในการใชงานในสถานทมสารไวไฟ

นอกจากน โคมไฟยงทำาหนาทชวยใหเกดความสะดวกในการตดตงในตำาแหนงทเหมาะสมโดยทวไปการตดตงโคมไฟจะตดตงใน 3 ลกษณะ คอ ตดยดกบเพดานหอง ตดฝงเขาไปในเพดาน และตดหอยตำากวาเพดาน ทงน การจะตดตงลกษณะใดขนอยกบรปทรงและทศการกระจายแสงของโคมไฟ ระดบความสงของเพดาน ความสวยงาม และความยากงายในการตดตง

2. การกระจายแสงของโคมไฟ โคมไฟชนดตางๆ ไดรบการออกแบบใหกระจายแสงในทศทางทตองการ บรษทผผลตโคม ไฟจะแสดงขอมลการกระจายแสงของโคมไฟแตละชนด โดยทวไปโคมไฟจะมการกระจายแสง 5 ลกษณะ ดงแสดงในภาพท 13.15

0-10% 90-100%(ก) กระจายแสงลง บนลาง 10-40%60-90% (ข) กงกระจายแสงลง)

40-60% 40-60% 40-60% 40-60% (ค) กระจายแสงรอบดานหรอกระจายแสงขน-ลง60-90% 10-40% (ง) กงกระจายแสงขน 90-100%0-10%

(จ) กระจายแสงขน

ภาพท 13.15 ชนดโคมไฟตามลกษณะการกระจายแสงขนขางบนและหรอลงขางลาง ตวเลขดานลางของแตละรปหมายถงสดสวนของแสงทถกกระจายขนขางบนและลงขางลางทมา: พบลย ดฐอดม การออกแบบระบบสองสวาง พ.ศ. 2540

ภาพท 13.15 (ก) โคมกระจายแสงลง (direct luminaire) โคมชนดนจะกระจายแสงทงหมดหรอเกอบทงหมด (90-100 เปอรเซนต) ลงดานลาง มการกระจายแสงขนบนนอยมาก ซงทำาใหงายตอการควบคมทศทางของแสงใหสองสวางพนทขางลาง

ภาพท 13.15 (ข) โคมกงกระจายแสงลง (semi-direct luminaire) โคมประเภทนจะกระจายแสงสวนใหญคอประมาณ 60-90 เปอรเซนต ลงดานลาง และกระจายขนบนประมาณ 10-40 เปอรเซนต ซงจะชวยลดความแตกตางของความจาระหวางเพดานและดวงโคม ภาพท 13.15 (ค) โคมกระจายแสงรอบดาน (general diffuse luminaire) หรอกระจายแสงขนลงเทากน (direct-indirect luminaire) โคมทง 2 แบบนจะกระจายแสงลงลางและขนเพดานเกอบเทากนคอ 40-60 เปอรเซนต ตางกนทโคมแบบกระจายแสงรอบดานจะกระจายแสงออกดานขางดวย แตแบบกระจายขนและลงนน แสงจะไมกระจายออกดานขาง โคมทง 2 ชนดนชวยใหพนผวหองสวางสมำาเสมอ ทำาใหเกดความสบายตา ภาพท 13.15 (ง) โคมกงกระจายแสงขน (semi-indirect luminaire) แสงจากโคมชนดนสวนใหญคอประมาณ 60-90

เปอรเซนต จะถกกระจายขนเพดาน แสงสวนทเหลอ 10-40 เปอรเซนต จะกระจายลงลาง การกระจายแสงแบบนชวยลดปญหาแสงแยงตา ภาพท 13.15 (จ)โคมกระจายแสงขน (indirect luminaire) โคมชนดนกระจายแสงทงหมดหรอเกอบทงหมด 90-100 เปอรเซนต ขนเพดานและผนงหองสวนบน แลวจงสะทอนลงลาง ทำาใหหองมความสวางสมำาเสมอเทาๆ กน

3. กราฟการกระจายแสงของโคมไฟ (light distribution curve) กราฟการกระจายแสงของโคมไฟภาพท 13.16 คอเสนแสดงความเขมการสองสวางของแสงทแสงกระจายออกจากโคมไฟเปนมมตางๆ (0-360 องศา) จากภาพท 13.16 4-2 เสนกราฟการกระจายแสงคอ เสนโคงหนาทบดานขวาและเสนโคงประดานซายของภาพ ซงลากตดกบเสนรอบวงและเสนรศมตางๆ ของเสนใยแมงมม โดยทวไปโคมไฟจะออกแบบใหกระจายแสงสมมาตร คอ การกระจายแสงท 0-180 องศา (ดานขวา) จะเหมอนกบ 180-360 องศา (ดานซาย) ดงนน จงมกแสดงกราฟดานขวาเพยงดานเดยว เสนรอบวงใยแมงมมคอ เสนแสดงคากำาลงการสองสวางของแสงทออกจากโคมไฟ เชน 100, 200 และ 300cd ดงทเหนในภาพ ซงทกจดบนเสนรอบวงเดยวกนจะมคากำาลงสองสวางเทากน สวนเสนรศมใยแมงมมเปนเสนทบอกมมการกระจายของแสงททำากบแนวดงใตศนยกลางโคม (0 องศา) ตวอยางในภาพท 13.16 น จะเหนวาทเสนรศม 30 องศา เสนกราฟการกระจายแสงตดกบเสนรอบวงทมคา 300cd หมายความวาแสงจากโคมไฟทกระจายออกมาเปนมม 30 องศาจะมความเขมการสองสวางเทากบ 300cd สวนแสงทกระจายเปนมม 60 องศาจะมความเขมประมาณ 190cd และท 90 องศาจะมความเขมประมาณ 150cdcandlepower 100 200 300210 ๐ 180 ๐ 150 ๐

120 ๐ 90 ๐ 60 ๐

240 ๐ 270 ๐ 300 ๐

330 ๐ 0 ๐ 30 ๐

ภาพท 13.16 ตวอยางกราฟการกระจายความเขมการสองสวางของโคมหลอดไส ทมา: F. Moore, Environmental control systems: heating cooling lighting, 1993

สำาหรบดวงโคมของหลอดฟลออเรสเซนต เนองจากรปทรงของโคมจะเปนสเหลยมผนผาตามความยาวของหลอดฟลออเรสเซนต ดงนน โดยทวไปกราฟการกระจายแสงของโคมฟลออเรสเซนตจะม 2 เสน ดงแสดงในภาพท 13.17 ไดแก แนวตงฉากกบความยาวของโคม (แนว A) และแนวขนานกบความยาวของโคม (แนว B) นอกจากน ผผลตโคมอาจแสดงกราฟการกระจายแสงในแนวเฉยงทำามม 45 องศากบโคมเพมอก 1 เสนกได

A B A, 1 B, II

ภาพท 13.17 ตวอยางกราฟการกระจายของโคมไฟฟลออเรสเซนตทมา: พบลย ดฐอดม การออกแบบระบบสองสวาง พ.ศ. 2540

4. สมประสทธการใชประโยชน สมประสทธการใชประโยชน (Coefficient of utilization) (CU) คออตราสวนระหวางปรมาณแสงทตกลงบนพนงานตอปรมาณแสงทโคมไฟใหออกมา คา CU จะขนอยกบลกษณะการกระจายแสงของโคมไฟ ดชนหอง (room index, Kr) และสมประสทธการสะทอนแสงของเพดาน (c ของผนง (w) และของพนหอง (F) โดยบรษทผผลตโคมไฟไดจดทำาตารางคา CU สำาหรบโคมไฟประเภทตางๆ ทจะใช

กบหองทมดชนหองและการสะทอนแสงของพนผวตางๆ ดงตวอยางตาราง ก 1-ก 3 ในภาคผนวก ตารางท 3.6 แสดงสมประสทธการสะทอนแสงของสและวสดกอสรางบางชนด ตารางท 13.7 แสดงคาเสนอแนะการสะทอนของพน ผนง และเพดานหองของสถานทใชงานตางๆ

ตารางท 13.6 คาสมประสทธการสะทอนแสงของสและวสดบางชนด

ส % การสะทอนแสง วสด % การสะทอนแสงขาว 75 - 85 ไมสออน 25 -35

เทาออน 40 - 60 ไมสเขม 10–15เทาเแก 10–15 หนออน 30 -70

นำาเงนออน 40–50 ผนงฉาบปน 40 - 45นำาเงนแก 15–20 คอนกรต 20 - 30เขยวออน 45–55 อฐ 10 - 15เขยวแก 15–20เหลอง 60–70นำาตาล 20 - 30

แดงออน 45–55แดงแก 15–20

ดำา 2 - 5

ตารางท 13.7 คาเสนอแนะการสะทอนของพน ผนง และเพดานหอง

สถานทเปอรเซนตการสะทอนแสง

เพดานหอง ผนงหอง พนหองมาตรฐาน 80 50 20ทวไป 60–90 30–70 15 - 50สถานศกษา 70–90 40–60 30 - 50

สถานพยาบาล 80–90 40–60 20 - 40สำานกงาน 80 + 50–70 20 - 40ทพกอาศย 60–90 30–60 15 - 35

5. คาดชนหอง คาดชนหอง (Room index, Kr) เปนตวแปรหนงทสงผลตอสมประสทธการใชประโยชนของโคมไฟ โดยคำานงถงขนาดความกวาง ความยาว และความสงของหอง ซงมผลตอการกระจายแสงจากจายแสงโคมไฟและจากพนผวหอง

สตรคำานวณคาดชนหองขนอยกบชนดการกระจายแสงของโคม ดงน

สำาหรบโคมกระจายแสงลง โคมกงกระจายแสงลง และโคมกระจายแสงขนลงรอบดาน

Kr = W x L สมการ 13.1

MH(W+L)

โดย W และ L คอความกวางและยาวของหองMH คอ ระยะความสงจากพนงานถงโคมไฟ

(mounting height)

สำาหรบโคมชนดกงกระจายแสงขน และโคมกระจายแสงขนKr = 3 W x L สมการ

13.2 2 (CH+W+L)

โดย CH คอ ความสงของพนงานถงเพดาน (ceiling height)

6. ตวประกอบบำารงรกษา

ตวประกอบบำารงรกษา (Maintenance factor: MF) คอคาความเสอมของการกระจายแสงของโคม ซงเกดจากความเสอมของหลอดไฟตามอายการใชงาน ความสกปรกของหลอดไฟและโคมไฟเนองจากฝนละออง ซงขนอยกบความสะอาดของบรรยากาศ (หรอปรมาณฝน) ในแตละสถานท และความถในการทำาความสะอาด

โดยปกต บรษทผผลตโคมไฟจะระบคา MF ของโคมไฟแตละชนดไวในตาราง CU ชองขวาสด โดยกำาหนดคา MF เปน 3 คาตามลกษณะการบำารงรกษาด ปานกลาง และตำา (ตาราง ก 1-ก 3 ในภาคผนวก) โดยมเกณฑในการเลอกคาทเหมาะสม ดงน

การบำารงรกษาด หมายถง โคมไฟอยในสถานทมสภาพอากาศสะอาด ทำาความสะอาดอยางนอยปละครง และเปลยนหลอดไฟเมอใชงานแลว 90 เปอรเซนตของอายการใชงาน

การบำารงรกษาปานกลาง หมายถงโคมไฟทอยในสถานทมสภาพอากาศสะอาดปานกลางหรอมฝนเลกนอย มการทำาความสะอาดอยางนอยปละ 2 ครง และเปลยนหลอดใหมเมอหลอดขาดหรอหมดอาย

การบำารงรกษาตำา หมายถงสถานทตดตงโคมไฟมสภาพอากาศทสกปรก หรอมฝนมาก ทำาความสะอาดนอยมาก

7. อตราสวนระหวางระยะหางของโคมไฟกบความสงทตดตงโคม (Spacing to Mounting Height ratio, S/MH)

หมายถงอตราสวนของระยะระหวางจดศนยกลางโคมไฟแตละโคมไฟกบระดบความสงจากพนงานถงตวโคมไฟ ในการตดตงโคมไฟเพอใหเกดแสงสวางกระจายสมำาเสมอทวหอง ตองตดตงดวงโคมไฟไมใหหางกนเกนไป เพราะมเชนนนจะเกดบรเวณทแสงสวางไมพอเพยง ดงเชนภาพท 13.18 สวนภาพท 13.18 แสดงการตดตงโคมไฟทมระยะระหวางโคมเหมาะสม

ภาพท 13.18 (ก) ความสวางไมสมำาเสมอเพราะระยะระหวางโคมมากเกนไป

ภาพท 13.18 (ข) ลกษณะแสงทเหมาะสมเมอระยะระหวางโคมพอเหมาะ

บรษทผผลตโคมไฟจะกำาหนดคา S/MH ของดวงโคมไวในคอลมมแรกของตาราง CU เพอใหผออกแบบใชคำานวณระยะตดตงโคมทเหมาะสม โดยระยะหางตองไมเกนระยะ S ซงคำานวณจากอตราสวน S/MH ของดวงโคมนนๆ 4krmuj 13.19

s s s s

โคมหลอดไส โคมหลอดฟลออเรสเซนต

ภาพท 13.19 ระยะระหวางกงกลางโคมตองไมเกน S ทคำานวณไดจากอตราสวน S/MH ทมา: สมยศ ภวนานนท การออกแบบแสงสวางในการทำางาน

ตวอยางเชน ดวงโคมหมายเลข 5 ของตาราง A-1 มคา S/MH เทากบ 1.2 หมายความวา หากจะใชดวงโคมชนดนหลายๆโคมตดตงทระดบความสง (MH) เทากบ 2 เมตรจากพนงาน จะตองตดตงโคมเหลานใหจดศนยกลางของโคม (S) หางกนไมเกน 1.2 คณ MH ซงเทากบไมเกน 2.4 เมตร (1.2 2) แสงจากโคมไฟจงจะกระจายสมำาเสมอ

นอกจากจะตองคำานงถงระยะหางระหวางโคมไฟแลว ยงตองคำานงถงระยะหางของโคมไฟแถวนอกสดทอยใกลผนงหอง จะตองมระยะทพอเหมาะเพอใหโตะทำางานหรอเครองจกรซงมกจะวางใกลผนงมแสงสวางทพอเพยงภาพท 13.20 แสดงระยะหางทแนะนำาระหวางโคมไฟกบผนงหอง

S Y Y X S Y

ระยะแนะนำาระหวางกงกลางโคมกบผนงหองX = 15-30 ซม. มากสดไมเกน 60 ซม. Y = 76-90 ซม. มากสดไมเกน S/2 ซม.

ภาพท 13.20 ระยะหางของการตดตงโคมใกลผนง ทมา: สมยศ ภวนานนท การออกแบบแสงสวางในการทำางาน

กจกรรม 13.2.2การกระจายแสงของโคมไฟมกลกษณะอะไรบาง

แนวตอบกจกรรม 13.2.2การกระจายแสงของโคมไฟม 5 ลกษณะ ดงน1. โคมกระจายแสงลง2. โคมกงกระจายแสงลง3. โคมการกระจายแสงรอบดาน4. โคมกงกระจายแสงขน5. โคมกระจายแสงขน

เรองท 13.2.3การออกแบบการสองสวาง

การออกแบบการสองสวางในงานอาชวอนามยและความปลอดภยจะตองคำานงถงความสวางทพอเพยงกบลกษณะงานและคณภาพของแสงสวาง เพอใหการปฏบตงานเปนไปอยางมประสทธภาพและปลอดภยตอสขภาพดวงตาและจากอบตเหต

1. การสองสวางภายในสถานประกอบการโดยทวไป การสองสวางภายในสถานประกอบการสามารถแบง

ออกไดเปน 3 ประเภท คอ1. การสองสวางทวไป (general area lighting)2. การสองสวางเฉพาะพนท (local lighting)3. การสองสวางเสรมจดปฏบตงาน (supplementary local

lighting) 1.1 การสองสวางทวไป การสองสวางชนดนเปนการออกแบบใหความสวางเทากนทวพนทภาพท 13.21 แสดงการจดวางตำาแหนงหลอดไฟเหนอศรษะในระยะหางทเทากน เพอใหแสงจากโคมไฟกระจายใหสวางเทาๆ กนทวบรเวณ

general lighting

ภาพท 13.21 การสองสวางทวไป แสดงการจดโคมไฟเพดานใหมระยะหางเทากนทมา: N.A. Smith, Lighting for Occupational Hygienists, 1991

1.2 การสองสวางเฉพาะพนท การสองสวางระบบนออกแบบใหมแสงสวางทพอเพยงเฉพาะบรเวณพนททมการปฏบตงาน สวนในบรเวณขางเคยงจะใหความสวางนอยลง แตไมควรจะนอยกวาหนงใน

สามของความสวางในพนทปฏบตงานภาพท 13.22 แสดงใหเหนการจดโคมไฟใหตรงกบจดปฏบตงานแตละจด โดยจดวางแนวโคมไฟใหสอดคลองกบแนวการวางผงสถานงานแตละแหง เพอใหแสงพอเพยงและครอบคลมสถานงานนนๆ

local lighting

ภาพท 13.22 การสองสวางเฉพาะพนท แสดงการวางจดโคมไฟเพดานใหตรงกบสถานงานแตละจดทมา: N.A. Smith, Lighting for Occupational Hygienists, 1991

1.3 การสองสวางเสรมจดปฏบตงาน หมายถงการจดแสงสวางใหพอเพยงเฉพาะจดปฏบตงานโดยใชโคมไฟตงโตะ สวนบรเวณอนจะจดใหมความสวางนอยกวา แตไมควรนอยกวาหนงในสามของความสวาง ณ จดปฏบตงานภาพท 13.23 แสดงใหเหนการจดตำาแหนงโคมไฟเพดานใหตรงจดปฏบตงาน และเสรมความสวางเฉพาะจดดวยโคมไฟตงโตะเพอเพมความสวางใหพอเพยงกบงานในแตละจด

ภาพท 13.23 การสองสวางเสรมจดปฏบตงาน แสดงการจดโคมไฟเพดานและเสรมดวยโคมไฟหนางานทมา: N.A. Smith, Lighting for Occupational Hygienists, 1991

2. การคำานวณการสองสวาง มรายละเอยด ดงน

2.1 วธคำานวณตามพนท (Lumen method) การคำานวณการสองสวางโดยวธนเปนการออกแบบใหแสงสวางกระจายอยางสมำาเสมอเทาๆ กนทวพนท โดยไมเนนความสวางทจดใดจดหนง วธนจะคำานงถงพนทของหอง ตวประกอบการบำารงรกษา และคาสมประสทธการใชประโยชนซงขนอยกบดชนหอง และการสะทอนแสงของพนผว โดยใชสตร

Ex A CU MF

โดย พพพ ปรมาณแสงสวาง (luminous flux) หนวยเปน ลเมน

E คอ ความเขมของแสง หนวยเปน ลกซA คอ พนทหอง หนวยเปน ตารางเมตรCU คอ สมประสทธการใชประโยชนMF คอ คาตวประกอบบำารงรกษา

ตวอยางท 1 โรงงานกวาง 10 เมตร ยาว 20 เมตร ตดตงหลอดไฟทมกำาลง 300 วตต จำานวน 100 ดวง กำาหนดใหหลอดไฟมประสทธภาพเทากบ 15 ลเมนตอวตต คา CU = 0.5 คา MF = 0.7 จงหาคากำาลงสองสวางของโรงงานน

จากสตร Ex A

CU MF

โจทยกำาหนดใหหลอดไฟมประสทธภาพ 15 ลเมนตอวตต ดงนน หลอดไฟดวงละ 300 วตต มปรมาณแสงสวาง = 15

300 = 4,500 ลเมนหลอดไฟมทงหมด 100 ดวง

ดงนน ปรมาณแสงสวางรวม พพพพ = 4,500 100 = 450,000 ลเมน

โจทยกำาหนด A = 10 20 = 200 ตารางเมตร, CU = 0.5, MF = 0.7

แทนคาในสตร 450,000 = E 200 0.5 0.7

E = 450,000 0.5 0.7 200

= 787.5 ลเมน/ตารางเมตร (หรอลกซ)

ตวอยางท 2 หองสำานกงานธรการมขนาด กวาง 5.0 เมตร ยาว 10.0 เมตร สง 2.8 เมตร เพดานเปนฝาฉาบเรยบทาสขาว สงจากพนโตะทำางาน 2.0 เมตร ผนงหองทาสชมพ พนปกระเบองสอฐ ตองการจะตดตงโคมไฟทระดบเพดานโดยใชไฟฟลออเรสเซนต 36 วตต ชนด daylight จำานวน 2 หลอดตอ 1 โคมไฟตามชนดโคมไฟภาพท 5 ของตาราง ก-1 ในภาคผนวก จะตองตดตงโคมไฟกโคม และระยะหางสงสดระหวางโคมไฟเทาไร

ขนตอนในการคำานวณจากสตร Ex A

CU MF

1. หาคาความเขมของแสง E ทเหมาะสมกบงานธรการโดยดจากมาตรฐาน ในตวอยางน ขอใชมาตรฐาน ISO 8995: 2002 (E) (ดตาราง B ข ภาคผนวก) ซงกำาหนดคา E

สำาหรบ offices งานเขยน พมพ อาน (เครองหมายลกศรช) เทากบ 500 ลกซ

E = 500 ลกซ

2. หาคา A พนทหอง = 5 10 = 50 ตารางเมตร

3. หาคา CU สมประสทธการใชประโยชน โดยหาคาดชนหอง Krโจทยกำาหนดใหใชโคมไฟภาพท 5 (ในตาราง ก 1 ภาค

ผนวก) ซงแสงกระจายลง จงใชสตรดชนหองสมการ 13.1 คอ ก-1

Kr = W L MH(W+L)

แทนคา W = 5, L = 10, MH = 2

Kr = 5 10 = 1.662 (5+10)

4. หาคาสมประสทธการสะทอนของเพดาน (c ของผนง (w) และของพนหอง (F) ซงโจทยระบเพดานสขาว ผนงสชมพ และพนสอฐ จากตารางท 13.6 เทยบสของพนผวจะไดคา c = 80, w = 50 (เทยบเทาสแดงออน), F = 10

5. นำาคา Kr = 1.7, c = 80, w = 50, F = 10 ไปเทยบหาคา CU ทตาราง ก-1 ภาพโคมไฟท 5

ไดคา CU ระหวาง 0.52 กบ 0.56 ใชหลกบญญตไตรยางศ เทยบคา Kr จะไดคา CU = 0.54

6. หาคา MF จากตาราง ก-1 ภาพท 5

สมมตคา MF ด จะไดคา MF = 0.7

7. แทนคาทงหมดในสตรจะได 50

0.54 0.7

= 66,137.6 ลเมน

8. หาจำานวนโคมไฟโจทยกำาหนดใชหลอดฟลออเรสเซนต 36 วตต daylightจากตวอยางตารางขอมลของผผลต ตาราง B ค ภาคผนวก พบวาหลอด 36 วตต D ใหแสงเทากบ 2500 ลเมนตอหลอดดงนน 1 โคม ม 2 หลอด จะให 5000 ลเมนตอโคม

จำานวนโคมไฟทตองตดตง= 66138 5000= 13.2 = 14 โคม

9. หาระยะหางสงสดระหวางโคมไฟจากตาราง ก-1 ภาพท 5 คา S/MH = 1.2

S = 1.2 2 = 2.4 เมตร

ดงนน สำานกงานนจะตองตดโคมจำานวน 14 โคม แตละโคมหางกนไมเกน 2.40 เมตร

2.2 วธคำานวณการสองสวางเฉพาะจด (Point Method) เปนวธคำานวณการสองสวางเฉพาะจดปฏบตงาน การคำานวณใชหลกการของ inverse-square law และ Lambert cosine law ขนอยกบมมทแสงตกกระทบกบพนงาน

สำาหรบแสงจากโคมไฟทสองตรงลงไปยงพนปฏบตงานในแนวตงฉาก

E = I d2

โดย E = ความสวาง หนวยเปน ฟตแคนเดล, fcI = ความเขมการสองสวางทมม 0 องศา ของกราฟ

การกระจายความเขมของการสองสวางของโคมไฟ หนวยเปนแคนเดลา, cd

d = ระยะหางระหวางหลอดไฟกบจดทตองการสองสวาง หนวยเปนฟต

หากแสงจากโคมไฟตกลงบนพนงานเปนมมเฉยง ใช Lambert cosine law

E = I cos d2

โดย คอ มมทแสงตกทำามมกบแนวตงฉากของพนงาน ในกรณน คา I จะเปนคาความเขมทมม พพพพพพพพพพพพพพพพพพพพพพพพพพพพพพพพพ

ตวอยางท 3 สมมตวาพนทปฏบตงานอยใตโคมไฟทมการกระจายความเขมการสองสวางตามภาพท13.16 พอด โดยโคมไฟอยสงจากพนงาน 10 ฟต จงคำานวณหาความสวางทจดปฏบตงานนน

จากภาพท 13.16 จะเหนวาเสนกราฟของโคมไฟทตดกบเสนมม 0 องศา มคาความสวางเทากบ 310cd

ดงนน E = 310 102

= 3.1 ฟตแคนเดล (หรอ 33.3 ลกซ)

ตวอยางท 4

ตองการหาคาความสวาง ณ จดปฏบตงานซงอยหางจากดวงโคมดงภาพท 13.24 โดยแสงจากดวงโคมตกทำามม 30 องศากบพนงาน และระยะจากจดปฏบตงานถงดวงโคมไฟเทากบ 15 ฟต

จากภาพท 13.16 จะเหนวาเสนกราฟความสวางของโคมทตดกบเสนมม 30 องศา มคาความสวางประมาณ 300cd

ดงนน E = 300 cos 30 152

= 300 0.866 225

= 1.15ฟตแคนเดล (หรอ 12.4 ลกซ)

ภาพท 13.24 การสองสวาง ณ จดปฏบตงานซงรบแสงจากดวงโคมเปนมมฉากทมา: F. Moore. Environmental Control Systems: heating cooling lighting, 1993

กจกรรม 12.2.3การสองสวางภายในสถานประกอบการแบงไดกประเภท อะไรบาง

แนวตอบกจกรรม 12.2.3การสองสวางภายในสถานประกอบการแบงได 3 ประเภท คอ1. การสองสวางทวไป

2. การสองสวางเฉพาะจด3. การสองสวางเสรมจดปฏบตงาน

บรรณานกรม

พบลย ดษฐอดม การออกแบบระบบแสงสวาง บรษท ซเอดยเคชน จำากด (มหาชน) พ.ศ. 2540สมยศ ภวนานนท การออกแบบแสงสวางในการทำางาน ฝายควบคม

ความปลอดภย การไฟฟาฝายผลตแหงประเทศไทย,พ.ศ. 2543N.A. Smith. Lighting for OccupationalHygienists. H

and H Scientific Consultants Ltd, Leeds.,1991.F. Moore: Environmental Control Systems: heating

cooling lighting. McGraw-Hill, Inc., 1993.J.E. Kaufman, J.F. Christensen. IES Lighting

Handbook, Illuminating Engineering Society of North America, 1984.

ภาคผนวก

ตาราง ค ตวอยางตารางคณสมบตทางแสงขงหลอดฟลออเรสเซนต preheat จากบรษทผผลตWatt

Length (mm)

องศา K

Color code

CRI FLUX (lume

n)

Hour

36

40

58

65

1200

1200

1500

1500

2900410034006500750030004002900410065002900410034006500750030004000290041006500

WWCWWDDX157WWX183CWXWWCWDWWCWWDDX157WWX183CWX184WWCWD

5265877794858552657752658777948585526577

31003100310025002000345034503100310026005000500050003900330054005400495049504950

15000

15000

15000

15000