วิศวกรรมส่องสว่าง (Illumination Engineering หรือ Lighting Engineering) เป็นสาขาวิชาที่ว่าด้วยการประยุกต์ใช้หลักการทางวิทยาศาสตร์และเทคโนโลยีเพื่อออกแบบ ติดตั้ง และจัดการระบบแสงสว่างให้มีประสิทธิภาพ ตรงตามมาตรฐาน และตอบสนองต่อความต้องการของมนุษย์ ทั้งในด้านการมองเห็น ความสะดวกสบาย สุขภาพ ไปจนถึงความสวยงามทางสุนทรียภาพ
วิศวกรรมส่องสว่างไม่ได้จำกัดอยู่แค่การเลือกหลอดไฟ แต่เป็นการผสมผสานศาสตร์หลายแขนงเข้าด้วยกันอย่างลงตัว
องค์ประกอบหลักและหลักการพื้นฐาน
วิศวกรรมส่องสว่างมีพื้นฐานอยู่บนการทำความเข้าใจคุณสมบัติของแสงและการวัดค่าทางแสง (Photometry) โดยคำนึงถึงปัจจัยสำคัญดังนี้:
1. การวัดค่าทางแสง (Photometry)
การออกแบบที่ได้มาตรฐานต้องอาศัยการคำนวณและควบคุมค่าต่าง ๆ ของแสงอย่างแม่นยำ ซึ่งมีหน่วยวัดสำคัญดังนี้:
- ฟลักซ์ส่องสว่าง (Luminous Flux): ปริมาณพลังงานแสงทั้งหมดที่แหล่งกำเนิดแสงปล่อยออกมาในทุกทิศทาง มีหน่วยเป็น ลูเมน (Lumen, lm)
- ความเข้มของการส่องสว่าง (Luminous Intensity): ฟลักซ์ส่องสว่างที่ถูกปล่อยออกมาในทิศทางเฉพาะใดทิศทางหนึ่ง มีหน่วยเป็น แคนเดลา (Candela, cd)
- ความส่องสว่าง (Illuminance): ความหนาแน่นของฟลักซ์ส่องสว่างที่ตกกระทบบนพื้นผิว มีหน่วยเป็น ลักซ์ (Lux, lx) (เท่ากับ $lm/m^2$) ซึ่งเป็นค่าหลักที่ใช้ในการกำหนดมาตรฐานแสงสว่างในพื้นที่ต่าง ๆ
- ความสว่างผิว (Luminance): ปริมาณแสงที่สะท้อนหรือปล่อยออกมาจากพื้นผิวเข้าสู่ดวงตาของผู้สังเกต มีหน่วยเป็น $cd/m^2$ ค่านี้มีผลโดยตรงต่อความรู้สึกของความสว่างและการเกิดแสงบาดตา (Glare)
2. แหล่งกำเนิดแสงและอุปกรณ์
วิศวกรส่องสว่างต้องมีความรู้เกี่ยวกับคุณสมบัติและประสิทธิภาพของแหล่งกำเนิดแสงหลากหลายประเภท ตั้งแต่เทคโนโลยีดั้งเดิมไปจนถึงเทคโนโลยีสมัยใหม่:
- หลอดไส้ (Incandescent): ให้แสงโทนอุ่น แต่ประสิทธิภาพต่ำ
- หลอดฟลูออเรสเซนต์ (Fluorescent): ให้ประสิทธิภาพสูงกว่าหลอดไส้
- ไดโอดเปล่งแสง (LED): เทคโนโลยีที่มีประสิทธิภาพพลังงานสูงสุดในปัจจุบัน มีอายุการใช้งานยาวนาน และสามารถควบคุมสีและหรี่แสงได้ง่าย
นอกจากนี้ ยังรวมถึงการออกแบบ ดวงโคม (Luminaire) หรือโคมไฟ เพื่อควบคุมการกระจายแสงให้เป็นไปตามที่ต้องการ เช่น การใช้โคมสะท้อนแสง (Reflector) หรือเลนส์ (Lens)
ขอบเขตและการประยุกต์ใช้
วิศวกรรมส่องสว่างมีขอบเขตครอบคลุมการออกแบบระบบแสงในทุกสภาพแวดล้อม โดยเน้นที่การสร้าง สภาพแวดล้อมการมองเห็นที่ดี (Visual Environment):
- การออกแบบแสงภายในอาคาร (Interior Lighting Design):
- พื้นที่ทำงาน: ต้องออกแบบให้มีระดับความส่องสว่างเพียงพอต่อภารกิจ (เช่น สำนักงาน, โรงงาน) โดยหลีกเลี่ยงแสงบาดตา เพื่อเพิ่มประสิทธิภาพการทำงานและความปลอดภัย
- ที่พักอาศัย/โรงแรม: เน้นที่การสร้างบรรยากาศ (Mood) ความรู้สึกผ่อนคลาย และการเน้นรายละเอียดทางสถาปัตยกรรม
- การออกแบบแสงภายนอกอาคาร (Exterior Lighting Design):
- ถนนและทางหลวง: เน้นที่ความปลอดภัยในการจราจร การมองเห็นสิ่งกีดขวาง และความสม่ำเสมอของแสง
- ภูมิทัศน์และอาคาร: การเน้นความโดดเด่นของสถาปัตยกรรม (Façade Lighting) และการรักษาความปลอดภัย (Security Lighting)
- แสงสว่างเพื่อสุขภาพและอารมณ์:
- ปัจจุบันมีการศึกษา ผลกระทบทางชีวภาพนอกเหนือจากการมองเห็น (Non-visual effects) ของแสง เช่น แสงสีฟ้าที่ส่งผลต่อการผลิตเมลาโทนินและจังหวะชีวิต (Circadian Rhythm) ในมนุษย์ ซึ่งนำไปสู่การออกแบบแสงสว่างที่คำนึงถึงสุขภาพ (Human-Centric Lighting)
- การอนุรักษ์พลังงาน:
- การเลือกใช้เทคโนโลยีหลอดไฟประสิทธิภาพสูง (เช่น LED) และการติดตั้งระบบควบคุมแสงอัจฉริยะ (Smart Lighting/Dimming) เพื่อลดการใช้พลังงานไฟฟ้าของระบบแสงสว่าง ซึ่งเป็นส่วนสำคัญของวิศวกรรมพลังงาน
วิศวกรรมส่องสว่างจึงเป็นทั้งศาสตร์ในการคำนวณแสงให้ได้ค่ามาตรฐาน และเป็นศิลป์ในการใช้แสงและเงาเพื่อกำหนดลักษณะของพื้นที่ สร้างอารมณ์ และปรับปรุงคุณภาพชีวิตของผู้ใช้งาน
#ช่างไฟดอทคอม บริการงานซ่อมบำรุงระบบไฟฟ้า ไฟฟ้ากำลัง งานออกแบบติดตั้ง ครบจบ
ขั้นตอนการใช้บริการ
แอดไลน์ > แจ้งปัญหา > รอราคา > ตกลงราคา > รับบริการ
