วิศวกรรมส่องสว่าง (Illumination Engineering) หรือที่เรียกสั้น ๆ ว่า “อิลูมิเนชั่น” (Illumination) เป็นสาขาวิชาทางวิศวกรรมไฟฟ้าแขนงหนึ่งที่มีความสำคัญอย่างยิ่งต่อการออกแบบสภาพแวดล้อมที่เหมาะสมและมีคุณภาพ ไม่ได้จำกัดอยู่แค่เพียงการทำให้พื้นที่สว่างเท่านั้น แต่รวมถึงการจัดการกับ แสง (Light) และ สี (Color) เพื่อให้เกิดการมองเห็นที่ดี ปลอดภัย ประหยัดพลังงาน และส่งผลดีต่อสุขภาวะของผู้ใช้งาน

หลักการพื้นฐานของวิศวกรรมส่องสว่าง

การออกแบบระบบแสงสว่างที่ดีจะต้องคำนึงถึงหลักการและปริมาณทางแสงหลายอย่าง ซึ่งปริมาณพื้นฐานที่สำคัญได้แก่:

ฟลักซ์ส่องสว่าง (Luminous Flux): คือปริมาณพลังงานแสงที่แหล่งกำเนิดแสง (เช่น หลอดไฟ) ปล่อยออกมาต่อหนึ่งหน่วยเวลา มีหน่วยเป็น ลูเมน (Lumen, lm)
ความเข้มของการส่องสว่าง (Luminous Intensity): คือฟลักซ์ส่องสว่างต่อหนึ่งหน่วยมุมตันในทิศทางใดทิศทางหนึ่ง มีหน่วยเป็น แคนเดลา (Candela, text)
ความส่องสว่าง (Illuminance): คือปริมาณฟลักซ์ส่องสว่างที่ตกกระทบลงบนพื้นที่ผิวต่อหนึ่งหน่วยพื้นที่ มีหน่วยเป็น ลักซ์ (Lux, text) ซึ่งเป็นค่าที่เราใช้กำหนดมาตรฐานความสว่างในพื้นที่ต่างๆ เช่น ในห้องทำงานควรมีความส่องสว่างประมาณ $300-500$ ลักซ์
ความสว่างของพื้นผิว (Luminance): คือความสว่างที่สายตาเรารับรู้จากพื้นผิวหนึ่งๆ ซึ่งเป็นผลจากการสะท้อนของแสง มีหน่วยเป็น text/text^2

องค์ประกอบหลักในการออกแบบ

วิศวกรส่องสว่างจะใช้ความรู้ทางฟิสิกส์ สรีรวิทยาการมองเห็น และสุนทรียศาสตร์มาประกอบการพิจารณา เพื่อให้ได้ระบบแสงสว่างที่ตอบโจทย์การใช้งาน โดยมีองค์ประกอบที่ต้องพิจารณา ได้แก่:

แหล่งกำเนิดแสง (Light Sources): การเลือกประเภทของหลอดไฟ เช่น หลอด LED (ประหยัดพลังงาน อายุการใช้งานยาวนาน), หลอดฟลูออเรสเซนต์ หรือ หลอดเมทัลฮาไลด์ (สำหรับการใช้งานเฉพาะทาง) โดยคำนึงถึง อุณหภูมิสี (Color Temperature) (วัดเป็นเคลวิน, text{K}) และ ดัชนีความถูกต้องของสี (Color Rendering Index, CRI) ซึ่งแสดงถึงความสามารถในการแสดงสีของวัตถุภายใต้แสงนั้นได้อย่างเป็นธรรมชาติ
ดวงโคม (Luminaire): อุปกรณ์ที่ใช้ติดตั้งหลอดไฟ มีหน้าที่ในการควบคุมทิศทางของแสงสว่าง ป้องกันแสงจ้า และให้ความสวยงาม การออกแบบดวงโคมที่เหมาะสมจะช่วยเพิ่มประสิทธิภาพของระบบแสงสว่างได้อย่างมาก
การจัดวางและคำนวณแสงสว่าง (Lighting Calculation and Layout): การคำนวณหาจำนวนและตำแหน่งของโคมไฟที่เหมาะสมเพื่อให้ได้ค่าความส่องสว่าง (Lux) ตามมาตรฐานที่กำหนดสำหรับกิจกรรมในพื้นที่นั้นๆ เช่น ใช้ วิธีลูเมน (Lumen Method) สำหรับหาจำนวนโคมไฟโดยเฉลี่ย หรือ วิธีจุดต่อจุด (Point-by-Point Method) สำหรับหาความส่องสว่างในตำแหน่งเฉพาะ
ปัจจัยด้านการมองเห็นและพลังงาน: การจัดการกับปัญหา แสงจ้า (Glare) ที่รบกวนการมองเห็น และการพิจารณา การสะท้อนแสง (Reflectance) ของพื้นผิว ผนัง และเพดาน เพื่อให้เกิดความสว่างที่สม่ำเสมอ รวมถึงการออกแบบเพื่อ การประหยัดพลังงาน โดยการใช้แสงธรรมชาติและระบบควบคุมอัตโนมัติ (เช่น เซ็นเซอร์ตรวจจับความเคลื่อนไหว หรือ Photo Switch)

ขอบเขตการประยุกต์ใช้งาน

วิศวกรรมส่องสว่างถูกนำไปประยุกต์ใช้อย่างกว้างขวาง ทั้งในและนอกอาคาร:

แสงสว่างภายในอาคาร: บ้านพักอาศัย สำนักงาน โรงเรียน โรงพยาบาล และโรงงานอุตสาหกรรม โดยเน้นการสร้างสภาพแวดล้อมที่ส่งเสริมประสิทธิภาพการทำงานและความสะดวกสบาย
แสงสว่างภายนอกอาคาร: ไฟถนน ไฟทางด่วน ไฟสำหรับสวนสาธารณะ ซึ่งต้องคำนึงถึงความปลอดภัยในการสัญจร และการควบคุมมลภาวะทางแสง (Light Pollution)
แสงสว่างเฉพาะทาง: ไฟสำหรับสนามกีฬา ไฟแสดงสินค้า ไฟในสตูดิโอถ่ายภาพ หรือไฟฉายส่องเน้นงานศิลปะ ซึ่งต้องการความแม่นยำและคุณภาพของแสงสูง

โดยสรุปแล้ว วิศวกรรมส่องสว่างไม่เพียงแต่เป็นเรื่องของการออกแบบระบบไฟฟ้าเท่านั้น แต่เป็นการผสมผสานศาสตร์และศิลป์เพื่อสร้างสรรค์สภาพแวดล้อมทางสายตาที่ตอบสนองความต้องการของมนุษย์ได้อย่างมีประสิทธิภาพและยั่งยืน

#ช่างไฟดอทคอม บริการงานซ่อมบำรุงระบบไฟฟ้า ไฟฟ้ากำลัง งานออกแบบติดตั้ง ครบจบ