เทคนิคการประมาณค่าความส่องสว่างจากปริมาณรังสีดวงอาทิตย์ กรณีศึกษา : กรุงเทพมหานคร

Abstract

ข้อมูลความส่องสว่างในแต่ละทิศ เป็นข้อมูลพื้นฐานสำคัญในการออกแบบ เพื่อนำแสงธรรมชาติเข้ามาใช้ในอาคาร ในอดีตที่ผ่านมาประเทศไทยขาดการเก็บข้อมูลดังกล่าวอย่างจริงจัง แม้จะมีการบันทึกข้อมูลค่าพลังงานรังสีรวมที่ตกกระทบในแนวระนาบโดยกรมอุตุนิยมวิทยา แต่ข้อมูลดังกล่าวไม่สามารถนำมาใช้ในการออกแบบได้โดยตรง งานวิจัยครั้งนี้มีวัตถุประสงค์หลักในการนำเอาข้อมูลค่าพลังงานรังสีรวมที่ตกกระทบในแนวระนาบจากกรมอุตุนิยมวิทยามาเป็นข้อมูลหลักในการที่จะประยุกต์ใช้เพื่อการพยากรณ์ปริมาณความสว่างในแต่ละทิศ งานวิจัยเริ่มจากการเก็บข้อมูลเพื่อหาความสัมพันธ์ระหว่างค่าความส่องสว่างภายนอกกับค่าพลังงานรังสีรวมที่ตกกระทบในแนวระนาบและตัวแปรที่มีอิทธิพลต่อความส่องสว่างตั้งแต่เดือนตุลาคม 2542 ถึงเดือนเมษายน 2543 การเก็บข้อมูลใช้เครื่องมือวัดค่าความส่องสว่างภายนอกในระนาบนอนและระนาบตั้งรวม 8 ทิศ ข้อมูลที่ได้เป็นค่าความส่องสว่างจากท้องฟ้าจริง โดยไม่รวมอิทธิพลจากแสงสะท้อนของพื้นดิน การเก็บข้อมูลทำการบันทึกค่าเฉลี่ยทุกๆ 5 แล้วตรวจสอบความถูกต้องก่อนนำมาวิเคราะห์ทางสถิติโดยอาศัยหลักของสมการถดถอยทั้งแบบเส้นตรงและที่ไม่เป็นเส้นตรง เพื่อหาสมการพยากรณ์ความส่องสว่างในแต่ละทิศ จากการศึกษาพบว่า ตัวแปรที่มีอิทธิพลต่อความส่องสว่างมากที่สุด คือ ค่าพลังงานรังสีรวมที่ตกกระทบในแนวระนาบ มุมยกขึ้นของดวงอาทิตย์และความแปรปรวนของสภาพท้องฟ้า เมื่อนำตัวแปรดังกล่าวมาทำการวิเคราะห์ทางสถิติ พบว่าสมการพยากรณ์มีความสามารถอธิบายความแปรปรวนของความส่องสว่างได้มากกว่า 95 เปอร์เซ็นต์ทุกสมการ การประมาณค่าความส่องสว่างภายนอกโดยอาศัยสมการพยากรณ์ที่ได้จากผลการศึกษาครั้งนี้สามารถใช้คาดการณ์ได้ค่อนข้างแม่นยำ ทั้งในกรณีช่วงเวลาหรือตลอดทั้งปี โดยตัวแปรหลักที่ใช้ในการคำนวณได้แก่ ค่าพลังงานรังสีรวมที่ตกกระทบในแนวระนาบ มุมยกขึ้นของดวงอาทิตย์ และความแปรปรวนของสภาพท้องฟ้า ผลที่ได้จากงานวิจัย ทำให้สามารถพยากรณ์ความส่องสว่างในแต่ละทิศจากข้อมูลค่าพลังงานรังสีรวมที่ตกกระทบในแนวระนาบของกรมอุตุนิยมวิทยา ผลของค่าความส่องสว่างที่คำนวณได้นี้จะเป็นข้อมูลพื้นฐานสำคัญ และเป็นประโยชน์อย่างยิ่งในการออกแบบหรือการศึกษาที่ต้องการใช้ข้อมูลจากแสงธรรมชาติในแต่ละทิศ