แนวทางการใช้อุปกรณ์บังแดดเอียงร่วมกับหิ้งสะท้อนแสงเพื่อเพิ่มประสิทธิภาพแสงธรรมชาติสำหรับพื้นที่สำนักงาน

การออกแบบโดยคำนึงถึงการนำแสงธรรมชาติเข้ามาใช้ภายในอาคารเป็นแนวทางหนึ่งที่สามารถลดการใช้พลังงานในอาคาร อย่างไรก็ตามหากนำแสงธรรมชาติเข้าสู่ภายในมากเกินไปอาจก่อให้เปิดปัญหาแสงจ้าได้ซึ่งส่งผลต่อผู้ใช้งานภายในอาคาร ปัจจุบันเกณฑ์ประเมินอาคารที่ได้รับความนิยมและแพร่หลายอย่างเกณฑ์การประเมินอาคารเขียว LEED V4.1 โดยประเมินผลของอาคารและเปิดโอกาสให้นักออกแบบสามารถออกแบบให้สอดคล้องกับผลการประเมินได้ โดยเฉพาะในหัวข้อแสงธรรมชาติ เพื่อประเมินปริมาณ และคุณภาพของแสงธรรมชาติที่เข้าสู่พื้นที่ภายในอาคาร โดยใช้เกณฑ์ Spatial Daylight Autonomy (sDA) และเกณฑ์ Annual Daylight Exposure (ASE) เพื่อให้สัดส่วนของพื้นที่ที่จะต้องได้รับแสงสว่างอย่างเพียงพอต่อปีไม่มากไม่น้อยจนเกินไป แม้ว่าการออกแบบที่ผ่านเกณฑ์ LEED V4.1 แล้วในทางปฎิบัติอาจยังพบปัญหาแสงจ้า และในบางพื้นที่อาจได้รับแสงที่ไม่เพียงพอในหลายกรณี จึงจำเป็นต้องพิจารณาคุณภาพของแสงที่เหมาะสม โดยค่า Useful Daylight Illuminance (UDI) เพื่อให้ได้แสงที่มีคุณภาพในการใช้งานตามสภาพแสงจริง มีค่าที่เหมาะสม และไม่เกิดแสงรบกวนต่อผู้ใช้งานเป็นหลัก จากแนวคิดดังกล่าวจึงนำไปสู่การศึกษาการใช้อุปกรณ์บังแดดเอียงร่วมกับหิ้งสะท้อนแสง โดยศึกษาตัวแปรต่าง ๆ ที่เกี่ยวข้องทั้งการปรับมุมเอียงของอุปกรณ์บังแดดจากมุม Vertical Shadow Angle หรือ Profile Angle (VSA) โดยมีลายฉลุที่อุปกรณ์บังแดดแตกต่างตามตามพื้นที่หน้าตัดของลายฉลุ (ทั้งแบบไม่มีลายฉลุ ลายฉลุ 40% และลายฉลุ 80%) และการยื่นหิ้งสะท้อนแสงทั้งภายนอกและภายในของอาคารที่มีระยะยื่นที่ 0.50 เมตร และ 1.00 เมตร ระยะติดตั้งต่ำจากฝ้าเพดาน 0.65 เมตร ขนาดช่องเปิดสูงจากพื้นถึงฝ้า 2.50 เมตร โดยมีค่า WWR ที่ 60 และ 100 และทำการจำลองทิศที่มีช่องเปิดทั้ง 4 ทิศ จำลองกับห้องสำนักงานหน้ากว้าง 15 เมตร ลึก 12 เมตร สูงจากพื้นถึงพื้น 4.50 เมตร (ระยะพื้นถึงฝ้าเพดาน 3.20 เมตร) ขนาดพื้นที่ใช้สอย 180 ตารางเมตร ใช้กระจกลามิเนตสีเขียวซึ่งเป็นที่นิยมในอาคารสำนักงานมีค่าการส่องผ่านของแสง 71% โดยจำลองแสงด้วยโปรแกรม Rhinoceros และใช้ Climate Studio เป็นซอฟต์แวร์จำลองการวิเคราะห์ด้านสิ่งแวดล้อมที่พัฒนามาจากการผสมผสานเทคโนโลยี EnergyPlus และ Radiance ซึ่งเป็นโปรแกรมที่ทำงานร่วมกัน จึงพบว่า การใช้อุปกรณ์บังแดดเอียงร่วมกับหิ้งสะท้อนแสงสามารถเพิ่มประสิทธิภาพการใช้แสงธรรมชาติได้ โดยมีกรณีที่แสงธรรมชาติผ่านเกณฑ์ LEED และค่า UDI-a ทั้งหมด 52 กรณี จากทั้งหมด 152 กรณี พบว่า ทั้ง 4 ทิศควรติดตั้งหิ้งสะท้อนแสงภายในและภายนอก ซึ่งทิศที่สามารถผ่านเกณฑ์ LEED โดยไม่จำเป็นต้องติดตั้งอุปกรณ์บังแดดและหิ้งสะท้อนแสง คือ ทิศเหนือเนื่องจากได้รับแสงน้อย แต่หากมองถึงแสงที่มีคุณภาพในการใช้งานตามความเหมาะสมโดยอ้างอิงจากค่า UDI-a ควรติดตั้งหิ้งสะท้อนแสงภายในที่ 0.5 เมตร และภายนอก 0.5 เมตร กรณี WWR100 ควรติดตั้งอุปกรณ์บังแดดที่มีลายฉลุ 80% ซึ่งมีพื้นที่หน้าตัดมากสุดแสงจึงเข้าได้มาก ในส่วนของทิศตะวันออกและทิศตะวันตกพบว่ารับแสงได้เต็มที่และเป็นมุมต่ำดังนั้นจึงควรติดตั้งอุปกรณ์บังแดดที่ไม่มีลายฉลุ และติดตั้งหิ้งสะท้อนแสงแสงภายในที่ 1.0 เมตร และภายนอก 0.5 เมตร สำหรับกรณี WWR100 ส่วนกรณี WWR60 ควรติดตั้งหิ้งสะท้อนแสงแสงภายในที่ 0.5 เมตร และภายนอก 0.5 เมตร และทิศใต้กรณี WWR100 ควรติดตั้งอุปกรณ์บังแดดที่มีลายฉลุ 40% และติดตั้งหิ้งสะท้อนแสงแสงภายในที่ 1.0 เมตร และภายนอก 0.5 เมตร หลังจากที่มีการติดตั้งอุปกรณ์บังแดดเอียงพบว่ากรณีไม่มีฉลุลายช่วยกันแสงโดยตรง ส่วนลายฉลุช่วยให้แสงลอดเข้าสู่อาคารมากขึ้น นอกจากนี้การวางอุปกรณ์บังแดดสลับกันจะช่วยให้ค่า sDA และ UDI-a เพิ่มสูงขึ้น การจำลองโดยอ้างอิงจากเกณฑ์ LEED มีกรณีศึกษาที่ผ่านเกณฑ์อยู่ 146 กรณี คิดเป็น 96.05% ซึ่ง เมื่อนำกรณีที่ผ่านเกณฑ์ LEED มาจำลองหาค่า UDI-a พบว่าการติดตั้งอุปกรณ์บังแดดควบคู่ไปกับการติดตั้งหิ้งสะท้อนแสงส่งผลให้ค่าที่ได้มากขึ้นเมื่อเทียบกับกรณีอ้างอิง (Base Case) ได้ทุกกรณีตั้งแต่ 7.98–23.29% และมีกรณีศึกษาที่ผ่านเกณฑ์ LEED และค่า UDI-a อยู่ทั้งหมด 52 กรณี คิดเป็น 34.21% ผลคือช่วยลดปริมาณแสงอาทิตย์โดยตรงที่เข้าสู่ตัวอาคาร พบค่า ASE และค่า UDI-e ลดลง ซึ่งเป็นสาเหตุของปัญหาแสงจ้า ในขณะเดียวกันพื้นที่ภายในอาคารยังได้รับแสงสว่างที่เพียงพอต่อการใช้งานจากการติดตั้งหิ้งสะท้อนแสงทั้งภายนอกและภายในอาคาร