การให้แสงสว่างภายในอาคารสำนักงานนั้น ผู้ออกแบบระบบส่องสว่างในปัจจุบันคงต้องคำนึงถึงความสว่างตามมาตรฐานของพื้นที่ที่ต้องการใช้งานให้ได้ตามค่ามาตรฐาน และต้องมีความสวยงามโดยต้องเลือกชนิดของโคมไฟและสีของแสงให้สอดคล้องกับงานตกแต่งภายใน เฟอร์นิเจอร์ ทั้งนี้เพื่อความสวยงามตรงตามวัตถุประสงค์ของผู้ออกแบบและผู้ใช้งาน และเนื่องด้วยปัจจุบันประเทศไทยได้มีข้อกำหนดด้านสมรรถนะพลังงานของระบบส่องสว่างภายในอาคาร ตาม กฎกระทรวงกำหนดประเภท หรือขนาดของอาคาร และมาตรฐาน หลักเกณฑ์
และวิธีการในกรออกแบบอาคารเพื่อการอนุรักษ์พลังงาน พ.ศ. 2563 สำหรับอาคารสำนักงานที่มีพื้นที่รวมกันตั้งแต่ 2,000 ตารางเมตรขึ้นไป ต้องออกแบบระบบไฟฟ้าแสงสว่างตามเกรฑ์ที่กำหนดในประกาศกระทรวงพลังงาน เรื่อง หลักเกณฑ์ วิธีการคำนวณ และการรับรองผลการตรวจประเมินในการออกแบบอาคารเพื่อการอนุรักษ์พลังงานแต่ละระบบ การใช้พลังงานโดยรวมของอาคาร และการใช้พลังงานหมุนเวียนในระบบต่าง ๆ ของอาคาร พ.ศ. 2564
ในหมวด 2 การคำานวณค่ากำลังไฟฟ้าส่องสว่างสูงสุดของอาคาร ข้อ 7 การคำนวณค่ากำลังไฟฟ้าส่องสว่างสูงสุด (Lighting Power Density; LPD) ของอาคาร ให้คำนวณตามหลักเกณฑ์ และวิธีการที่กำหนด ดังต่อไปนี้
ค่ากำลังไฟฟ้าส่องสว่างสูงสุดที่ติดตั้งในพื้นที่ i คือ ค่ากำลังไฟฟ้าส่องสว่างที่ติดตั้งเฉลี่ยต่อหน่วยพื้นที่ใช้งานทั้งหมดของบริเวณพื้นที่ i ให้คำนวณจากสมการ ดังต่อไปนี้
เมื่อ
LPDi คือ กำลังไฟฟ้าส่องสว่างที่ติดตั้งเฉลี่ยต่อหน่วยพื้นที่ i มีหน่วยเป็นวัตต์ ต่อตารางเมตร (W/m2)
LWi คือ ผลรวมของค่าพิกัดกำลังไฟฟ้าของหลอดไฟฟ้าทั้งหมดที่ติดตั้งในพื้นที่ i มีหน่วยเป็นวัตต์ (W)
BWi คือ ผลรวมของกำลังไฟฟ้าสูญเสียของบัลลาสต์ทั้งหมดที่ติดตั้งในพื้นที่ i มีหน่วยเป็นวัตต์ (W)
NWi คือ ผลรวมของค่าพิกัดกำลังไฟฟ้าของระบบไฟฟ้าแสงสว่างในพื้นที่ i ที่ถูกทดแทน ด้วยแสงธรรมชาติภายใต้เงื่อนไขการใช้พลังงานหมุนเวียน ในอาคาร มีหน่วยเป็น วัตต์ (W) ในหมวด 6 ของประกาศกระทรวงฉบับนี้
Ai คือ พื้นที่ใช้สอยทั้งหมดของบริเวณพื้นที่ i มีหน่วยเป็นตารางเมตร (m2)
ค่ากำลังไฟฟ้าส่องสว่างสูงสุดที่ติดตั้งในอาคาร คือ ค่ากำลังไฟฟ้าส่องสว่างที่ติดตั้งเฉลี่ย ต่อหน่วยพื้นที่อาคารโดยไม่รวมพื้นที่ที่จอดรถ ให้คำนวณจากสมการ ดังต่อไปนี้
เมื่อ LPD คือ กำลังไฟฟ้าส่องสว่างที่ติดตั้งเฉลี่ยต่อหน่วยพื้นที่อาคารมีหน่วยเป็นวัตต์ ต่อตารางเมตร (W/ m2)
ทั้งนี้ค่ากำลังไฟฟ้าส่องสว่างสูงสุด (Lighting Power Density; LPD) ของอาคารสำนักงานต้องมีค่าไม่เกิน 10 วัตต์/ตร.เมตร
ถึงแม้ว่าอาคารสำนักงานของท่านอาจไม่เข้าข่ายตามกฎหมายกำหนด แต่มาตรฐานข้างต้นย่อมเป็นพื้นฐานขั้นต่ำที่เราจะนำมาใช้เริ่มต้นสำหรับการประหยัดพลังงานไฟฟ้าของระบบส่องสว่างในอาคารสำนักงาน ส่วนมาตรการประหยัดพลังงานของระบบไฟฟ้าส่องสว่างนั้นขึ้นอยู่กับข้อจำกัดต่าง ๆ ดังที่กล่าวมาแล้ว ส่วนที่สามารถนำมาเป็นแนวทางในการพิจารณามาตรการประหยัดพลังงานในระบบส่องสว่างในอาคารสำนักงานมีดังนี้
1.การเลือกใช้หลอดไฟ LED ประสิทธิภาพสูง เบอร์ 5
ฉลากประหยัดไฟฟ้าเบอร์ 5 ติดดาว
การประหยัดพลังงานโดยตรงที่อุปกรณ์ที่ใช้พลังงานโดยการเปลี่ยนมาใช้หลอดไฟประสิทธิภาพสูง ประเภท LED นั้น เป็นมาตรการประหยัดพลังงานที่เห็นได้เร็วและชัดเจนโดยไม่มีความเบี่ยงเบนจากตัวแปรอื่นใด ทั้งนี้เราสามารถศึกษาข้อมูลด้านประสิทธิภาพพลังงาน (ลูเมนต่อวัตต์, l/W) ของหลอดไฟฟ้าแต่ละประเภทที่ได้รับการติดฉลากไฟฟ้าเบอร์ 5 ได้จาก Website LabelNo5 (http://labelno5.egat.co.th/) ของการไฟฟ้าฝ่ายผลิตแห่งประเทศไทย โดยเกณฑ์ด้านประสิทธฺภาพพลังงานขั้นต่ำแสดงในตารางด้านล่างนี้ เพื่อเลือกใช้หลอดประหยัดพลังงานที่เหมาะสมกับสำนักงานของเราซึ่งจะสามารถประหยัดพลังงานได้ประมาณ 20-50 % ขึ้นอยู่กับชนิดของหลอดไฟฟ้าเดิมที่เราทดแทนด้วยหลอด LED
ตารางเกณฑ์ระดับประสิทธิภาพพลังงานผลิตภัณฑ์ LED ปี 2562
2. การประยุกต์ใช้แสงธรรมชาติ (Daylight)
การออกแบบอาคารในปัจจุบันต้องคำนึงถึงสภาวะโลกร้อน และความยั่งยืนการออกแบบการใช้แสง ธรรมชาติในอาคารมากขึ้น ซึ่งกลยุทธ์สำคัญในการปรับลดการใช้พลังงานลง คือการลดแสงแดดและความร้อนที่เข้าสู่ ตัวอาคารที่มีการปรับอากาศ โดยการนำกลยุทธ์และระบบแสงธรรมชาติขั้นสูงนี้มาประยุกต์ใช้สามารถลดการใช้ ไฟฟ้าของอาคารได้ ปรับปรุงได้ง่าย และควบคุมคุณภาพของแสงในอาคารได้ การนำแสง ธรรมชาติเข้าสู่ตัวอาคารเพื่อลดการใช้พลังงาน จำนวน 12 แบบดังนี้
- หิ้งสะท้อนแสง (Light Shelves)
- บานเกล็ดและมู่ลี่ (Louvers and Blind Systems)
- แผงปริซึม (Prismatic Panels)
- แผงบังแดดที่ตัดด้วยเลเซอร์(Laser-Cut Panels)
- สกายไลท์แบบเลือกมุม (Angular Selective Skylight)
- อุปกรณ์กำหนดทิศทางแสง (Light-Guiding Shades)
- กระจกนำแสง (Sun-Directing Glass)
- กระจกนำแสงซีนิทัล (Zenithal Light-Guiding Glass with Holographic Optical Elements)
- ระบบบังแดดแบบเลือกทิศทาง (Directional Selective Shading Systems Using)
- ระบบเพดานท่อแสง (Anidolic Ceilings)
- ท่อนำแสงแอนโดลิก (Anidolic Zenithal Openings)
- มู่ลี่แสงอาทิตย์แอนโดลิก (Anidolic Solar Blinds)
รูปตัวอย่างของหิ้งสะท้อนแสง (Light Shelves)
ที่มา: https://mysunglow.com/photo-galleries/light-shelf-gallery/
ทั้งนี้ถ้าเป็นอาคารที่ออกแบบใหม่คงไม่ใช่เรื่องยากที่จะนำส่งข้อมูลความต้องการด้านการประหยัดพลังงานให้ผู้ออกแบบอาคารได้ดำเนินการตั้งแต่ขั้นตอนการออกแบบอาคาร แต่สำหรับอาคารที่ใช้งานอยู่แล้วคงต้องนำข้อมูลต่าง ๆ ของรูปแบบการใช้งานภายในสำนักงานและทิศทางของแสงแดดที่ส่งมายังผนังอาคารแต่ละด้านมาประกอบการพิจาณาเพื่อกำหนดวิธีการที่เหมาะสมในการนำแสงธรรมชาติมาใช้เพื่อลดการใช้งานของระบบไฟฟ้าส่องสว่างทั้งนี้ต้องไม่ส่งผลให้ความร้อนจากภายนอกเข้ามาภายในอาคารมากขึ้นด้วย โดยจะสามารถประหยัดการใช้ไฟฟ้าจากการส่องสว่างได้ 10-30% ขึ้นอยู่กับการควบคุมการใช้งานของระบบส่องสว่างที่ต้องมีความสัมพันธ์กันอย่างเหมาะสมกับแสงจากธรรมชาติโดยไม่กระทบต่อคุณภาพการปฏิบัติงานของผู้ใช้อาคาร
3. การใช้อุปกรณ์ควบคุมการทำงานเพื่อการประหยัดพลังงาน
-
- อุปกรณ์ควบคุมการทำงานของระบบส่องสว่างโดยใช้มือ
การควบคุมการทำงานของระบบไฟฟ้าแสงสว่างตามความจำเป็นของการใช้งานจะสามารถประหยัดพลังงานของระบบแสงสว่างได้ 5-10% เช่น การติดตั้งสวิทช์แยกโซนตามพื้นที่ใช้งาน หรือรูปแบบของการใช้งาน และการใช้สวิทช์กระตุก (Pull down switch) เพื่อเลือกเปิดหรือปิดไฟส่องสว่างเฉพาะจุดที่บริเวณปฏิบัติงาน แต่สิ่งที่สำคัญคือ การสร้างความตระหนักในการประหยัดของพนักงานในพื้นที่นั้น เป็นสิ่งที่มีความสำคัญอย่างมาก
- อุปกรณ์ควบคุมการทำงานของระบบส่องสว่างโดยใช้มือ
-
- ระบบการควบคุมการส่องสว่างอัจฉริยะ (SMART/IOT)
ด้วยเทคโนยีที่ทันสมัยในปัจจุบันการใช้หลอด LED อย่างเดียวอาจไม่เพียงพอสำหรับการประหยัดพลังงานไฟฟ้าในปัจจุบัน อาจมีความจำเป็นต้องมีการควบคุมการทำงานของระบบส่องสว่างภายในสำนักงานแบบอัตโนมัติรวมด้วย ระบบควบคุมการทำงานของระบบส่องสว่างที่สามารถปรับความเข้มของการส่องสว่างเพื่อให้เหมาะสมกับกิจกรรมของการใช้งาน รวมถึงการปิดไฟเมื่อไม่มีการใช้งานแต่คงเหลือไว้สำหรับพื้นที่จำเป็นเพื่อความปลอดภัยผ่านอุปกรณ์ Occupancy Sensors, Motion Sensors and Illumination Sensor ที่ควบคุมผ่านเครื่อข่ายอัฉริยะภายในอาคาร หรือ ผ่านระบบอินเตอร์เน็ท 5G (IOT) ทำให้สามารถตั้งค่าการส่องสว่างเฉพาะพื้นที่ตามความต้องการของผู้ใช้งาน และเกิดการประหยัดพลังงานไฟฟ้าได้ 10-40% ทั้งนี้ขึ้นอยู่กับรูปแบบการใช้งานของผู้ใช้อาคาร
- ระบบการควบคุมการส่องสว่างอัจฉริยะ (SMART/IOT)
แปลและเรียบเรียงโดย ดร.วิชาญ นาคทอง ทีมงาน iEnergy Guru
Reference
- http://berc.dede.go.th/?page_id=3981
- http://new.2e-building.com/sites/default/files/2021-12/notification-of-ministry-of-energy_criteria-method-of-calculation-for-building-energy-efficiency-standard-of-thailand-bec-standard-2021.pdf
- http://labelno5.egat.co.th/new58/?p=1442
- http://new.2e-building.com/sites/default/files/2020-ระบบการนำแสงธรรมชาติเข้าสู่ตัวอาคารเพื่อลดการใช้พลังงาน.pdf
- https://bec.dede.go.th/office/
- https://www.mori.co.jp/en/environment/lowcarboncities/technology.html