การศึกษาและวิเคราะห์คุณภาพแสงสว่างไฟถนนสำหรับการใช้งานบนพื้นผิวที่มีคุณลักษณะแตกต่างกัน THE STUDY AND ANALYSIS OF LIGHTING QUALITY OF ROAD LIGHTING SYSTEMS BASED ON APPLICATION IN DIFFERENT ROAD SURFACE PROPERTIES

Abstract

บทคัดย่อ

งานวิจัยนี้นำเสนอการจำลองระบบแสงสว่างไฟถนนเพื่อวิเคราะห์คุณภาพแสงสว่างไฟถนนระหว่างการใช้งานโคมไฟถนนหลอดโซเดียมความดันไอสูงกับโคมไฟถนนหลอดไดโอดเปล่งแสง บนพื้นผิวถนนที่มีคุณลักษณะแตกต่างกันทั้งในกรณีพื้นผิวถนนแห้งและเปียก เนื่องจากความสูงเสาไฟถนน ระยะห่างระหว่างเสาไฟถนน ความกว้างถนนรวมถึงคุณลักษณะการติดตั้งโคมไฟถนน ล้วนเป็นปัจจัยที่ส่งผลกระทบต่อคุณภาพแสงสว่าง ในการจำลองจึงกำหนดลักษณะของถนนเป็นถนนชนิดมีเกาะกลางถนน มีการติดตั้งเสาไฟถนนทั้งหมด 3 รูปแบบ คือ แบบด้านตรงข้าม แบบด้านตรงข้ามสลับและแบบกิ่งคู่บนเกาะกลางถนน รวมถึงกำหนดค่าความสูงเสาไฟถนนและระยะห่างระหว่างเสาไฟถนนด้วย โดยเลือกพิจารณาวิเคราะห์คุณภาพแสงสว่างจากค่าความส่องสว่างเฉลี่ย ค่าความสว่างเฉลี่ยและค่าความสม่ำเสมอแสง อ้างอิงจากเกณฑ์การส่องสว่างของกรมทางหลวงของประเทศไทย ผลจากการจำลองแสดงให้เห็นว่าโคมไฟถนนหลอดโซเดียมความดันไอสูงยังคงให้คุณภาพแสงสว่างจากค่าความส่องสว่างเฉลี่ยและค่าความสว่างเฉลี่ยสูงกว่าการใช้โคมไฟถนนหลอดไดโอดเปล่งแสง แต่เมื่อพิจารณาที่ค่าความสม่ำเสมอแสงพบว่า โคมไฟถนนหลอดไดโอดเปล่งแสงมีค่าที่ดีกว่า สำหรับคุณสมบัติของพื้นผิวถนนที่เปลี่ยนแปลงพบว่า ไม่มีผลกระทบต่อค่าความส่องสว่าง โดยพื้นผิวถนนแห้งที่มีคุณสมบัติค่าสัมประสิทธิ์ความส่องสว่างเฉลี่ย (Q₀) มากจะให้คุณภาพแสงสว่างดีตามมา สำหรับพื้นผิวถนนเปียกพบว่าโดยรวมมีค่าความสว่างเฉลี่ยเพิ่มขึ้นแต่กลับให้ค่าความสม่ำเสมอแสงที่ลดลงอย่างมาก

Abstract

This research proposes road lighting system simulation to lighting quality analysis between high pressure sodium (HPS) luminaires and light emitting diode (LED) luminaires. The simulation is carried out on different road surface properties based on dry and wet road surfaces. Mounting height, pole spacing, road width and pole arrangement are major contributing factors in lighting quality. In case study, road lighting with a traffic island is used. There are three types of pole arrangements: an opposite arrangement, a staggered arrangement and a twin-central arrangement. Mounting height and pole spacing are determined. The lighting quality in term of average illuminance, average luminance and uniformity are studied based on Department of Highways in Thailand. Results of simulation show that the HPS luminaires provide better lighting quality from average illuminance and average luminance than the LED luminaire. However, the LED luminaires can give greater uniformity. Different road surface properties have not an effect on average illuminance. In addition, dry road surfaces that are more average luminance coefficient (Q0) value result in higher lighting quality. For wet road surfaces, the overall average luminance is increased but the uniformity is drastically reduced.