Chulalongkorn University Theses and Dissertations (Chula ETD)

โปรแกรมคอมพิวเตอร์เพื่อคาดการณ์ปริมาณแสงธรรมชาติโดยใช้ข้อมูลสภาพท้องฟ้าในภูมิอากาศแบบร้อนชื้น

Other Title (Parallel Title in Other Language of ETD)

Computer program for daylight prediction using tropical sky data

Year (A.D.)

1998

Document Type

Thesis

First Advisor

สุนทร บุญญาธิการ

Faculty/College

Graduate School (บัณฑิตวิทยาลัย)

Degree Name

สถาปัตยกรรมศาสตรมหาบัณฑิต

Degree Level

ปริญญาโท

Degree Discipline

เทคโนโลยีอาคาร

DOI

10.58837/CHULA.THE.1998.992

Abstract

ในอดีตที่ผ่านมา การคาดการณ์ปริมาณแสงธรรมชาติภายในอาคาร จะอาศัยการทดสอบจากหุ่นจำลอง เป็นสำคัญ ซึ่งมักจะสิ้นเปลืองเวลา และค่าใช้จ่ายในการทดสอบ เป็นผลให้การประยุต์ใช้ แสงธรรมชาติภายในอาคารไม่เป็นที่แพร่หลาย งานวิจัยนี้จึงมีจุดมุ่งหมาย เพื่อหาเทคนิคในการคาดการณ์ปริมาณแสงธรรมชาติภายในอาคาร และนำเทคนิคดังกล่าวมาพัฒนาเป็นโปรแกรมคอมพิวเตอร์ ที่สามารถใช้งานได้สะดวก สำหรับคาดการณ์ปริมาณแสงธรรมชาติภายในอาคาร จากลักษณะของช่องเปิดด้านข้างอาคาร โดยผลที่ได้จากการคำนวณด้วยโปรแกรม จะแสดงถึงปริมาณ ความส่องสว่างบนระนาบนอน ในตำแหน่งต่าง ๆ ที่ต้องการของอาคาร พร้อมทั้งวิเคราะห์ การใช้พลังงานไฟฟ้าที่เพิ่มขึ้นในเบื้องต้นจากการใช้แสงประดิษฐ์ เพื่อชดเชยแสงธรรมชาติ ที่ไม่พอเพียงต่อการใช้งานภายในอาคาร ขั้นตอนการศึกษาวิจัย เริ่มจากการศึกษาถึง ข้อดี ข้อเสีย ของเทคนิคต่าง ๆ สำหรับคาดการณ์ปริมาณแสงธรรมชาติภายในอาคาร เพื่อหาวิธีการที่มีความแม่นยำในการคำนวณและสะดวกต่อการใช้งาน ผลจากการศึกษาสามารถกำหนดเทคนิคที่เหมาะสมได้ สองวิธี คือ วิธีลูเมนเมธทอด เป็นวิธีการที่ง่าย และมีความสะดวกในการคาดการณ์ปริมาณระดับความส่องสว่าง เมื่อรูปทรงของอาคาร มีลักษณะเป็นรูปทรงอย่างง่าย แต่วิธีการนี้ จะให้ผลการคำนวณที่ขาดความแม่นยำ ส่วนอีกวิธี คือ วิธีสกายแฟกเตอร์เมธทอด เป็นวิธีการที่มีความยุ่งยากในการป้อนข้อมูล และความซับซ้อนในขั้นตอนการคำนวณ แต่สามารถ ให้ผลการคำนวณที่มีความแม่นยำมากกว่า ซึ่งงานวิจัยนี้ ได้ประยุกต์ใช้ทั้งสองวิธี ในการคำนวณ เพื่อให้ตรงตามความต้องการของการใช้งานมากที่สุด การทดสอบที่ได้ จากการคาดการณ์ปริมาณความส่องสว่าง ที่พอเพียงภายในอาคาร จะเริ่มจากการใช้หุ่นจำลอง เพื่อทดสอบแสงภายในอาคาร จากแหล่งกำเนิดแสงภายในท้องฟ้าจำลอง โดยผลจากการคาดการณ์ปริมาณแสงธรรมชาติภายในอาคาร ด้วยคอมพิวเตอร์ และผลที่ได้จากการทดสอบปริมาณแสงธรรมชาติภายในอาคาร ด้วยหุ่นจำลองจะมีความสอดคล้องกัน ซึ่งแสดงถึงความแม่นยำในการคำนวณ และความถูกต้องของผลที่ได้ จากการคาดการณ์ด้วยโปรแกรมคอมพิวเตอร์ ผลที่ได้จากการวิจัย ควรจะมีการศึกษาเพิ่มเติม ในส่วนของ การคาดการณ์ปริมาณความส่องสว่าง ภายในของรูปทรงอาคารในแบบแบบต่าง ๆ เพื่อให้ทราบถึงเทคนิคที่มีความเหมาะสม ในการประยุกต์ใช้งาน อย่างไรก็ตาม เพื่อให้งานวิจัยนี้มีความสมบูรณ์มากที่สุด ควรจะมีการศึกษาถึง ปริมาณแสงสว่างของแหล่งกำเนิดแสง ภายนอกอาคาร และนำมาใช้เป็นข้อมูลในการคำนวณของโปรแกรม เพื่อเพิ่มความแม่นยำในการคำนวณของโปรแกรม ต่อไป

Other Abstract (Other language abstract of ETD)

In the past, the levels of the illumination from daylight is predicted from experiment using the physical model. Since procedure is complicated. It waste time and money. Therefore, this research has proposed to determine a technique to predict levels of daylight in building. A user-friendly computer program has been developed to serve this purpose. The output of this program presents the illumination on horizontal plane at any required points. It’s moreover, basically analyzed the proper level of artificial light required and calculates extra cost from using the artificial light to offset the insufficient daylight. The studying process started from indentifying advantages and disadvantages of each technique of daylight prediction in buildings. As a result, two appropriate techniques has been selected. These provide the most accurate result as well as the simplicity of use selected. The first one is base on The Lumen Method. This approach is considered to be very simple to predict the illumination. However, it is quite weak to predict the illumination from complex building which include the top lighting. The second is The Sky Factor Method. It can accurately predict the illumination from side lighting but it requires complicated input and calculating procedure. Consequently, in order to satisfy the requirement of general use from various sources of daylight to use for complex building, the technique used in this research employs both calculation. To verify the accuracy of the computer simulation. A physical model was built and illumination levels inside a model was measured and compare which the value predicted from the computer simulation. The result from the computer simulation correlate very well with the physical model. This prove to be accuracy and demonstrate the applicability of the computer simulation. In conclusion many shapes and forms of room character were studied in order to prove the applicability of the proposed technique. It realized at the end of this study. The method used in this research is very powerful tool for general used. However, the light source from the sky is a crucial factor and careful investigation for the accurate result.

Link to Full Text

Share

COinS