ผลกระทบของการออกแบบแสงสว่างภายในอาคารเพื่อนาฬิกาชีวิต ต่อการใช้พลังงานอาคารประเภทสำนักงาน ในประเทศไทย
Article Sidebar
Main Article Content
บทคัดย่อ
ปัจจุบันการออกแบบอาคารให้ความสำคัญกับคุณภาพชีวิตของผู้ใช้งานอาคารมากขึ้น เนื่องจาก 90% ของการใช้ชีวิตในแต่ละวันคือการทำกิจกรรมต่าง ๆ ภายในอาคาร การออกแบบแสงสว่างภายในอาคารเพื่อระบบนาฬิกาชีวิตของร่างกายมนุษย์เป็นวิธีหนึ่งที่ช่วยส่งเสริมสุขภาพที่ดีให้กับผู้ใช้อาคาร แสงสว่างในอาคารประกอบด้วยแสงธรรมชาติและแสงประดิษฐ์ ซึ่งส่งผลต่อการใช้พลังงานของอาคารจากการทำความเย็นและไฟฟ้าแสงสว่าง งานวิจัยนี้มีวัตถุประสงค์เพื่อศึกษาตัวแปรการออกแบบแสงสว่างภายในอาคารที่มีผลต่อนาฬิกาชีวิตตามเกณฑ์ WELL Building Standard v.2 หัวข้อ Circadian Lighting โดยทำการวิเคราะห์ผลกระทบต่อการใช้พลังงานโดยรวมของอาคารและเสนอแนวทางการออกแบบแสงสว่างที่เหมาะสมต่อนาฬิกาชีวิตที่สามารถนำไปช่วยในการตัดสินใจให้กับผู้ออกแบบ โดยงานวิจัยนี้ใช้แบบจำลองอาคารสำนักงานที่มีรูปทรง สัดส่วนช่องเปิด ประเภทกระจก และการวางผังดวงโคมไฟฟ้าแสงสว่างภายในที่แตกต่างกัน เพื่อนำไปคำนวณค่า Spatial Daylight Autonomy (sDA) ค่า Vertical Illuminance (Ev) และค่า Equivalent Melanopic Lux (EML) รวมทั้งจำลองการใช้พลังงานโดยรวมของอาคารด้วยโปรแกรมคอมพิวเตอร์ DesignBuilder และ Dialux Evo
การศึกษาเรื่องแสงสว่างเพื่อนาฬิกาชีวิตเป็นเรื่องใหม่ จากงานวิจัยที่ผ่านมายังพบการศึกษาในเรื่องผลกระทบต่อการใช้พลังงงานโดยรวมของอาคารจากระบบปรับอากาศและไฟฟ้าแสงสว่างค่อนข้างน้อย เมื่อทำการออกแบบอาคารให้ผ่านเกณฑ์ Circadian Lighting ผลศึกษาวิจัยนี้พบว่าค่าการใช้พลังงานโดยรวมของอาคารไม่สัมพันธ์กับค่า EML เนื่องจากค่า EML ตามเกณฑ์ WELL นั้น กำหนดให้ประเมินจากความส่องสว่างในแนวดิ่งจากแสงประดิษฐ์เท่านั้น ไม่ได้ประเมินโดยนำแสงธรรมชาติมาร่วมด้วย แต่การใช้พลังงานโดยรวมของอาคาร ต้องพิจารณาทั้งการใช้พลังงานไฟฟ้าแสงสว่างจากแสงประดิษฐ์ และพลังงานจากเครื่องปรับอากาศที่มีผลจากความร้อนที่เข้ามาภายในอาคารพร้อมกับแสงธรรมชาติ โดยอาคารที่ได้แสงสว่างที่เหมาะสมต่อนาฬิกาชีวิต หรือมีค่า EML ที่ผ่านเกณฑ์ขั้นต่ำนั้น เมื่อเทียบกับอาคารต้นแบบ มีทั้งกรณีที่การใช้พลังงานโดยรวมของอาคารเพิ่มขึ้นสูงสุด 0.49%-0.88% และกรณีที่ลดลงสูงสุด 3.53-4.55% นอกจากนี้การใช้แสงประดิษฐ์เพื่อให้ได้ปริมาณความส่องสว่างที่เหมาะสมต่อนาฬิกาชีวิตในอาคารสำนักงาน ทำให้การใช้พลังงานไฟฟ้าแสงสว่างเพิ่มขึ้นสูงสุดถึง 1.2 เท่า เมื่อเทียบจากอาคารต้นแบบ ซึ่งหากสามารถนำค่า EML จากแสงสว่างธรรมชาติมารวมกับแสงประดิษฐ์ได้ ก็จะไม่จำเป็นต้องเพิ่มปริมาณหลอดไฟแสงสว่างมากจนเกินไปเพื่อให้ผ่านเกณฑ์ Circadian Lighting ตามเกณฑ์ WELL
Article Details
เอกสารอ้างอิง
กฎกระทรวง ฉบับที่ 39 (พ.ศ. 2537) ออกตามความในพระราชบัญญัติควบคุมอาคาร พ.ศ. 2522. (2537, 13 มิถุนายน). ราชกิจจานุเบกษา. เล่ม 111 ตอนที่ 23กหน้า 37-42.
เกษียร ธรานนท์. (2551). รายงานวิจัยฉบับสมบูรณ์ผลของความร้อนที่เกิดจากการนำแสงธรรมชาติมาใช้ในอาคาร โดยผ่านช่องหน้าต่างกระจกด้านข้าง. คณะสถาปัตยกรรมศาสตร์ มหาวิทยาลัยเทคโนโลยีราชมงคลธัญบุรี.
จิณห์วรา อรัณย์ชนายุธ. (2561). แนวทางการออกแบบการใช้แสงธรรมชาติร่วมกับแสงประดิษฐ์ในอาคารสำนักงานให้มีความเหมาะสมกับนาฬิกาชีวิตของประเทศไทย [วิทยานิพนธ์ปริญญามหาบัณฑิต ไม่ได้ตีพิมพ์]. มหาวิทยาลัยธรรมศาสตร์.
จิณห์วรา อรัณย์ชนายุธ. (2564). แนวทางการใช้เกณฑ์การประเมินแสงธรรมชาติที่มีผลต่อนาฬิกาชีวิตในประเทศไทย. JARS, 18(1), 115-130.
ณัฐพงษ์ โต๊ะพาน. (2548). แนวทางการออกแบบอาคารสำนักงานเพื่อป้องกันปัญหาคุณภาพอากาศภายใน : ก๊าซคาร์บอนไดออกไซด์ [วิทยานิพนธ์ปริญญามหาบัณฑิต ไม่ได้ตีพิมพ์]. มหาวิทยาลัยธรรมศาสตร์.
ณัฐภูมิ รับคำอินทร์. (2552). อิทธิพลของสัดส่วนและทิศทางอาคารที่มีผลต่อการใช้พลังงานในอาคาร [วิทยานิพนธ์ปริญญามหาบัณฑิต ไม่ได้ตีพิมพ์]. จุฬาลงกรณ์มหาวิทยาลัย.
บริรักษ์ อินทรกุลไชย. (2562). การเพิ่มแสงธรรมชาติภายในห้องพักอาจารย์ คณะสถาปัตยกรรมศาสตร์ ผังเมืองและนฤมิตศิลป์ มหาวิทยาลัยมหาสารคาม. วารสารสิ่งแวดล้อมสรรค์สร้างวินิจฉัย คณะสถาปัตยกรรมศาสตร์ มหาวิทยาลัยขอนแก่น, 18(1), 69-89.
อวิรุทธ์ ศรีสุธาพรรณ. (2565). การศึกษาการออกแบบร่วมกันระหว่างการวิเคราะห์แสงธรรมชาติแบบรายปีตามสภาพภูมิอากาศและการออกแบบแสงเพื่อนาฬิกาชีวภาพ. JARS, 19(1), 21-40.
Ahmad, R. M., & Reffat, R. M. (2018). A comparative study of various daylighting systems in office buildings for improving energy efficiency in Egypt. Journal of Building Engineering, 18, 360-376. https://doi.org/https://doi.org/10.1016/j.jobe.2018.04.002
ASHRAE. (2016). Standard 90.1-2016, energy standard for buildings except low-rise residential buildings. https://ashrae.iwrapper.com/ASHRAE_PREVIEW_ONLY_STANDARDS/STD_90.1_2016_IP
Borisuit, A. (2013). The impact of light including non-image forming effects on visual comfort [Unpublished doctoral dissertation]. Swiss Federal Institute of Technology Lausanne.
Hengrasmee, N. (2019). Circadian lighting design criteria for health and well-being in Thai built environment [Unpublished doctoral dissertation]. Naresuan University.
International WELL Building Institute [IWBI]. (2022). The WELL building standard version 2. https://v2.wellcertified.com/en/wellv2/overview
Ticleanu, P. L. C. (2019). Lighting for circadian rhythm (Vol. 19). The BRE Trust.
van Bommel, W., & Beld, G. J. (2004). Lighting for work: A review of visual and biological effects. Lighting Research & Technology -LIGHTING RES TECHNOL, 36, 255-269. https://doi.org/10.1191/1365782804li122oa
Wymelenberg, K. V. D. (2012). Pattern of occupant interation with window blinds: A literature review. Energy and Buildings, 51, 164-176.
Zeng, Y., Sun, H., & Lin, B. (2021). Optimized lighting energy consumption for non-visual effects: A case study in office spaces based on field test and simulation. Building and Environment, (205), 1-16. https://doi.org/https://doi.org/10.1016/j.buildenv.2021.108238
