|
การออกแบบอาคารเพื่อการใช้งานแสงสว่างธรรมชาติ |
ค่าความส่องสว่างของแสงสว่างธรรมชาติที่ได้จากรังสีกระจายบนพื้นผิวระนาบภาย
นอกอาคารในช่วงเวลากลางวันจะมีค่าอยู่ระหว่าง 10,000 – 20,000 ลักซ์ (lux)
และสำหรับรังสีอาทิตย์โดยตรง จะมีค่าสูงขึ้นถึง 100,000 ลักซ์ (lux =
lumen/m2) โดยปรกติแล้ว แสงสว่างที่ต้องการภายในอาคารจะมีค่าประมาณ
300 – 500 ลักซ์
ซึ่งคิดเป็น 0.5 – 3%
ของค่าความสว่างของรังสีกระจายภายนอกอาคารเท่านั้น
หากอาคารมีการออกแบบอุปกรณ์ป้องกันแสงแดดหรือรังสีอาทิตย์โดยตรง
และรับเฉพาะรังสีกระจาย ซึ่งมีค่าความส่องสว่างที่ภายนอกอาคารเท่ากับ
10,000 – 20,000 ลักซ์
แสงสว่างที่สามารถผ่านเข้ามาในอาคารจะมีค่าเพียงประมาณ 2 – 3%
ของค่าความส่องสว่างที่ภายนอกอาคารเท่านั้น
เมื่อแสงสว่างธรรมชาติเข้ามาในห้องผ่านทางหน้าต่าง ช่องเปิด
หรือผนังโปร่งแสง
ค่าความสว่างที่บริเวณใกล้กับช่องเปิดจะมีค่าสูงกว่าบริเวณที่อยู่ลึกเข้าไป
ในห้อง
ผู้ออกแบบควรพยายามออกแบบให้แสงสว่างกระจายเข้าไปภายในห้องให้ได้มากที่สุด
โดยอาจใช้การออกแบบส่วนของอาคารหรือใช้อุปกรณ์ที่ช่วยในการสะท้อนแสงติดตั้ง
ไว้ที่ช่องแสงเพื่อสะท้อนแสงสว่างจากภายนอกขึ้นไปยังเพดาน
แล้วสะท้อนเพดานเข้าไปยังส่วนที่ลึกเข้าไปของห้อง
ระดับแสงสว่างที่บริเวณดังกล่าวจึงสูงขึ้นอีกเล็กน้อย
ขณะเดียวกันระดับแสงสว่างที่บริเวณใกล้กับช่องแสงก็จะลดลง
และที่สำคัญที่สุดคือ ช่วยลดค่าความแตกต่างของระดับความแตกต่างใน 2
บริเวณ ซึ่งจะช่วยให้เกิดความสบายตาแก่ผู้ใช้อาคาร
วิธีการที่ง่ายและใช้กันมากที่สุดในการออกแบบให้แสงสว่างผ่านเข้าไปที่บริเว
ณด้านในของอาคารคือ การออกแบบช่องแสงให้อยู่ในระดับที่สูงบนผนังอาคาร
แสงสว่างที่เข้ามาทางช่องแสงที่อยู่สูงจะสามารถผ่านเข้ามาภายในอาคารได้ดีกว่า วิธีการที่แนะนำสำหรับการออกแบบคือ
การออกแบบหน้าต่างหรือช่องเปิดแบบแยกส่วน (Split Window Design)
โดยหน้าต่างที่อยู่ส่วนล่าง (Lower window)
จะทำหน้าที่เป็นหน้าต่างสำหรับการมองออกไปภายนอกอาคาร
เพื่อเป็นการรักษาปฏิสัมพันธ์ระหว่างผู้ใช้อาคารกับสิ่งแวดล้อมภายนอก
ขณะเดียวกันก็เป็นส่วนที่ให้แสงสว่างแก่บริเวณริมด้านนอกของอาคาร
(บริเวณใกล้กับหน้าต่าง) ส่วนหน้าต่างส่วนบน (Upper window)
จะทำหน้าที่รับแสงสว่างธรรมชาติเพียงอย่างเดียว
หิ้งสะท้อนแสงสว่างที่อยู่ระหว่างหน้าต่างทั้งสองจะช่วยสะท้อนให้แสงสว่างที
่ผ่านเข้ามาทางหน้าต่างส่วนบนนี้เข้าไปในอาคารได้ลึกยิ่งขึ้น
อัตราส่วนที่เหมาะสมของพื้นที่หน้าต่างหรือผนังโปร่งแสงต่อพื้นที่ผนังอาคาร
ทั้งหมด ควรอยู่ที่ประมาณ 25 – 40%
สำหรับกรณีผนังโปร่งแสงเป็นกระจกใสธรรมดา (clear glass)
แต่หากใช้กระจกที่มีคุณสมบัติดีขึ้น อัตราส่วนดังกล่าวก็จะเพิ่มขึ้นได้
ทั้งนี้ขึ้นอยู่กับอัตราส่วนของการส่งผ่านแสงสว่างของกระจกใสธรรมดา
(ค่าสัมประสิทธิ์การส่งผ่านของแสงสว่างมีค่าประมาณ 85%)
เปรียบเทียบกับของกระจกนั้นๆ ตัวอย่างเช่น ผนังโปร่งแสงที่เป็นกระจกตัดแสง
(tinted glazing) มีค่าสัมประสิทธิ์การส่งผ่านของแสงสว่างหรือค่า Light
Transmission coefficient; LT เท่ากับ 40%
ก็สามารถออกแบบให้อัตราส่วนของผนังโปร่งแสงต่อผนังอาคารทั้งหมดเพิ่มขึ้นเป็
น 2 เท่าของเมื่อใช้กระจกใสธรรมดา
ปริมาณแสงสว่างธรรมชาติทั้งหมดภายในห้อง ณ จุดที่พิจารณา
ได้จากผลรวมของแสงสว่างที่ได้จากแสงสว่างโดยตรงจากด้านนอกของอาคาร (sum of
direct light from outside) กับแสงสว่างที่เป็นแสงสะท้อน (redirect light)
จากพื้นผิวและเครื่องเรือนเครื่องใช้ต่างๆ ภายในห้องนั้น
ยิ่งในบริเวณที่ห่างจากช่องเปิดมาก
สัดส่วนของแสงสว่างที่เป็นแสงสะท้อนจะมีค่าเพิ่มขึ้น
ดังนั้นพื้นและผนังภายในห้องจึงควรมีสีสว่างหรือสีอ่อน (light colors)
เพื่อให้สะท้อนแสงได้ดี ห้องที่มีพื้นและผนังสีเข้ม
แม้ว่าปริมาณแสงสว่างที่บริเวณใกล้กับช่องเปิดอาจจะมีค่าเพียงพอ
แต่ในส่วนที่ลึกเข้าไปในห้องจะมืด แสงสว่างไม่เพียงพอแก่การใช้งาน
ตารางต่อไปนี้แสดงค่าการสะท้อนแสงเพื่อการใช้งานแสงสว่างธรรมชาติที่มีประสิทธิภาพของพื้นผิวส่วนต่างๆ ของอาคาร
พื้นผิว
| ค่าการสะท้อนแสง (%)
| | เพดาน | 80 | | ผนัง | 50 - 70
| | พื้น | 20 - 40
| | เครื่องเรือน | 20 - 45
|
ค่าการสะท้อนแสงที่แสดงในตาราง เป็นค่าเมื่อเพดานเป็นสีขาวหรือเกือบขาว
ผนังสีอ่อนมาก และพื้นเป็นสีอ่อนถึงเข้มปานกลาง (light to medium dark)
ค่าการสะท้อนแสงของผนังและเพดานเป็นส่วนสำคัญที่ต้องพิจารณา
ทั้งนี้เพราะพื้นที่ทั้ง 2 ส่วนดังกล่าว
สามารถสะท้อนแสงสว่างเข้าไปภายในอาคารได้ปริมาณมาก
ที่มา : คู่มือการออกแบบอาคารที่มีประสิทธิภาพด้านการประหยัดพลังงาน
จัดทำโดย : สถาบันเทคโนโลยีแห่งเอเชีย (AIT) และ กรมพัฒนาพลังงานทดแทนและส่งเสริมพลังงาน (พพ.)
|
