การใช้แสงธรรมชาติเพื่อเพิ่มประสิทธิภาพแสงสว่างภายในอาคารห้องสมุด : กรณีศึกษาอาคารห้องสมุดประชาชน ‪"เฉลิมราชกุมารี"‬

Abstract

การศึกษาวิจัยครั้งนี้มีวัตถุประสงค์เพื่อศึกษารูปแบบของช่องแสงด้านข้างและอุปกรณ์บังแดด ที่เหมาะสมกับอาคารห้องสมุดประชาชน “เฉลิมราชกุมารี” เพื่อเพิ่มประสิทธิภาพแสงสว่างภายในอาคารห้องสมุด การศึกษาครั้งนี้มีขอบเขตของอาคารที่ศึกษา คือ ห้องสมุดประชาชน “เฉลิมราชกุมารี” ซึ่งตั้งอยู่ที่อำเภอลาดหลุมแก้ว จังหวัดปทุมธานี อาคารดังกล่าวประกอบด้วยพื้นที่ชั้นล่างที่เป็นห้องสมุด และพื้นที่ชั้นสองที่เป็นห้องเอนกประสงค์และห้องโสตทัศนศึกษา ขั้นตอนการศึกษามีดังนี้คือ 1) ศึกษาสภาพปัญหาการใช้แสงสว่างธรรมชาติภายในอาคารห้องสมุด 2) ศึกษาโปรแกรมคอมพิวเตอร์ (Desktop Radiance 2.0) ที่นำมาใช้ในการจำลองสภาพแสงสว่างธรรมชาติภายในอาคาร โดยศึกษาเปรียบเทียบผลที่ได้จากการวัดค่าจริงและค่าที่ได้จากโปรแกรม 3) ศึกษารูปแบบของช่องแสงและอุปกรณ์บังแดดที่เหมาะสมที่จะนำมาใช้กับอาคารห้องสมุด 4) ใช้โปรแกรมคอมพิวเตอร์จำลองสภาพแสงธรรมชาติภายในอาคารห้องสมุด ที่มีรูปแบบของช่องแสงและอุปกรณ์บังแดดที่แตกต่างกัน 5) วิเคราะห์ผลที่ได้จากการจำลองแสงสว่างในอาคาร โดยปัจจัยที่นำมาพิจารณาประกอบด้วย ค่าความส่องสว่าง ค่าแสงบาดตา และค่าความสม่ำเสมอของความส่องสว่าง เพื่อหารูปแบบของช่องแสงและอุปกรณ์บังแดดที่เหมาะสมที่สุด ผลของการศึกษาวิจัยพบว่า อาคารห้องสมุดในส่วนของพื้นที่ชั้นล่างมีปัญหาในเรื่องของระดับค่าความส่องสว่างที่ไม่เพียงพอและมากเกินไปในบางพื้นที่ และความสม่ำเสมอของแสงที่ไม่เหมาะสม และมีปัญหาเรื่องแสงบาดตา โดยแนวทางที่นำมาปรับปรุงแก้ไขมีทั้งหมด 7 กรณี พบว่า กรณีที่ 7 คือ การเพิ่มช่องแสงเหนือหน้าต่าง และการติดตั้งหิ้งสะท้อนแสงระยะยื่นภายนอก 0.89 เมตร และภายใน 0.31 เมตร เป็นวิธีที่ดีที่สุด โดยช่วยให้แสงสว่างภายในห้องสูงเพิ่มขึ้นจากเดิม 21.8 % ความสม่ำเสมอของความส่องสว่างเพิ่มขึ้นจากเดิม 38.6 % ส่วนสภาวะแสงบาดตามีค่าใกล้เคียงกับรูปแบบเดิม ในส่วนของพื้นที่ชั้นบน ปัจจุบันมีปัญหาค่าความส่องสว่างไม่เพียงพอ เนื่องจากมีพื้นที่ช่องแสงน้อยและมีชายคายื่นมาบังแสง โดยแนวทางที่ปรับปรุงแก้ไขคือ การเพิ่มช่องแสงเหนือหน้าต่างเดิม พบว่าในส่วนของห้องเอนกประสงค์ช่วยให้ค่าความส่องสว่างภายในเพิ่มขึ้นจากเดิม 15.9 % ความสม่ำเสมอของความส่องสว่างดีขึ้นกว่าเดิม 2.1 % ในส่วนของห้องโสตทัศนศึกษามีค่าความส่องสว่างภายในเพิ่มขึ้นจากเดิม 8.7 % ความสม่ำเสมอของความส่องสว่างดีขึ้นกว่าเดิม 2 % ส่วนสภาวะแสงบาดตามีค่าใกล้เคียงกับรูปแบบปัจจุบัน

The purpose of this research is to study type of opening for side lighting and type of shading devices which is suitable for public library “Chalemrachakumaree” in order to provide effective and appropriate illuminance level in the library building. This scope of research is studying the public library “Chalemrachakumaree” in Ladlumkeaw, Pathumthanee province which consists of the library in the first floor and a multi-purpose room and an audiovisual room in the second floor. The study is as followed: 1) studying the problem of using daylight in the public library. 2) studying the computer program to simulate illuminance level in the library. 3) studying the appropriate shading devices which are suitable for the library building. 4) using the computer program to simulate daylight in the library which has different types of openings and shading devices. 5) analyzing the simulation results by considering the important factors, i.e. illuminance level, glare condition, and uniformity of illumination to select the suitable type of openings and shading devices. The result of the study shows that the library has problem of insufficient and over illuminance levels in some area, uniformity of illumination, and glare condition. Seven cases with different types of opening and shading devices were simulated. It is found that the seventh case, adding upper window and light shelves (0.89 m of the external length and 0.31 m of the internal length) is the best way to solve the problems. The illuminance level inside the room increases by 21.8 %, the uniformity of illumination increases by 38.6 %, and the glare condition is closed to the existing condition. On the second floor, there is insufficient illuminance level because of the small opening sizes and obstruction of daylight from roof overhangs. It is found that by adding upper window, the illuminance level in the multi-purpose room increases by 15.9 %, the uniformity of illumination increases by 2.1 %. In the audiovisual room, the illuminance level increases by 8.7 % and the uniformity of illumination increases by 2 %, The glare condition of both rooms are closed to the existing conditions.