โครงการออกแบบแสงสว่างเพื่อปรับปรุงระบบไฟเดิม ของสนามฟุตซอล และบาสเก็ตบอล ที่พระราชวังสนามจันทร์ จังหวัดนครปฐม

ปัญหาของสนามนี้คือ

• • ไฟสว่างไม่พอ
  • แสงไม่สม่ำเสมอ
  • มุมอับเงาเยอะ
  • แสงจ้าตาในจุดสำคัญ

ทำให้การเล่นช่วงกลางคืนมองบอลไม่ชัด หลายจุดในสนามมืดนักกีฬาอ่านจังหวะบอลและการเคลื่อนไหวกันลำบาก เสาใช้โคมเก่าไฟเริ่มมืดและกินไฟมาก ยิ่งเปิดทั้งฟุตซอลและบาสเก็ตบอลพร้อมกัน ค่าไฟจึงค่อนข้างสูง

โจทย์นี้จึงเป็นการ “ปรับปรุงไฟใหม่ทั้งระบบ” ให้สนามฟุตซอลและสนามบาสเก็ตบอลที่อยู่ในพื้นที่เดียวกัน ได้แสงสว่างที่คมชัดขึ้น เล่นสนุกและปลอดภัยขึ้น และช่วยลดค่าไฟในระยะยาวด้วยโคม LED Flood Light Series 9 พร้อมออกแบบแสงสว่างให้ได้มาตรฐานสากล EN 12193 และแนวทาง Sport lighting ที่ Boviga ใช้อยู่

โจทย์การออกแบบสนามกีฬา

พื้นที่สนามกีฬาของสนามจันทร์ ซึ่งอยู่ภายใต้การดูแลของเทศบาลนครปฐมในโปรเจกต์นี้ประกอบด้วย

• สนามฟุตซอลหญ้าเทียม 1 สนาม
• สนามบาสเก็ตบอล 2 คอร์ท อยู่ในพื้นที่เดียวกัน

การปรับปรุงแสงสว่างในครั้ง เป็นนโยบายการปรับปรุงสนามใหม่ ของทางเทศบาล เพื่อให้ประชาชนในพื้นที่ได้ใช้สนามกีฬาที่ได้มาตรฐานและทันสมัยมากยิ่งขึ้น โจทย์ของการออกแบบแสงสว่างจึงชัดเจนว่า “ต้องออกแบบให้จบตั้งแต่ต้น” คือ

• ต้องได้ค่าความสว่างเฉลี่ยระดับสนามแข่งขัน อย่างน้อย 500 ลักซ์ขึ้นไปทั้งสนามฟุตซอลและสนามบาสเก็ตบอล (เทียบระดับ Lighting Class I ของสนามกีฬาภายนอก)
• ต้องออกแบบตำแหน่งเสาไฟสนามและจำนวนโคมให้เหมาะสมตั้งแต่ครั้งแรก เพราะการเพิ่มเสาภายหลังทำได้ยากและมีต้นทุนสูง
• ต้องควบคุมความสม่ำเสมอของแสง (Uniformity) ให้ผู้เล่นไม่รู้สึกว่าบางมุมมืดบางมุมสว่างเกินไป
• ต้องคุมแสงแยงตา (Glare) ของนักกีฬาและกรรมการ ทั้งจังหวะเตะบอลลอยสูงและชูตบาสเงยหน้ามองห่วง
• ต้องรองรับการตรวจวัดลักซ์และการตรวจมาตรฐานสนามกีฬาในอนาคต

หลักการออกแบบแสงสว่างในโครงการนี้

1. ค่าความสว่างและมาตรฐานสนามกีฬาที่ต้องการ

ทีมออกแบบของ Boviga ได้โจทย์ว่า ค่าเฉลี่ย “Lux Requirement” ของสนามฟุตซอลและสนามบาสเก็ตบอลอยู่ที่ไม่น้อยกว่า 500 ลักซ์ เพื่อรองรับทั้งการซ้อมและการแข่งขันระดับชุมชน–กึ่งทางการ ตามแนวคิด Sport Lighting Design ที่ใช้งานในหลายโปรเจกต์สนามกีฬาที่ผ่านมา

เมื่อจำลองแสงและปรับตำแหน่งโคมในซอฟต์แวร์แล้ว ผลที่ได้จริง ค่าความสว่างจากที่วัดได้จริง สูงกว่าในการออกแบบ เนื่องจากการชดเชยค่า Maintanance Factor 0.8 ในโปรแกรมออกแบบแสงสว่าง

• สนามฟุตซอล (Futsal court)
• ค่าความสว่างเฉลี่ยจากการจำลองแสงประมาณ 688 ลักซ์
• ตรวจวัดหน้างานจริง เฉลี่ยประมาณ 872 ลักซ์
• สนามบาสเก็ตบอล (Basketball court)
• ค่าความสว่างเฉลี่ยจากการจำลองแสงประมาณ 618 ลักซ์
• ตรวจวัดหน้างานจริง เฉลี่ยประมาณ 860 ลักซ์

จะเห็นว่า ค่าแสงสว่าที่ได้จริง สูงกว่าที่ออกแบบไว้ค่อนข้างมาก ทั้งนี้ เพราะปัจจัยหลายอย่าง เช่น ค่าการสะท้อนของสนามจริงกับสนามสนามที่ออกแบบไว้อาจไม่เท่ากัน เป็นต้น

คำว่า “ลักซ์ (Lux)” คือหน่วยวัดปริมาณแสงที่ตกกระทบบนพื้นสนาม ยิ่งค่าลักซ์สูง สนามยิ่งดูสว่างและคมชัด แต่สำหรับงานออกแบบแสงสว่างสนามกีฬา สิ่งที่สำคัญไม่แพ้ค่าเฉลี่ย คือ “ค่าต่ำสุด” และความต่างระหว่างจุดสว่างสุด–มืดสุด เพื่อทำให้ผู้เล่นรู้สึกสบายตาและมองเห็นเกมได้ดีทุกตำแหน่ง

2. ใช้การจำลองแสง Lighting Simulation เพื่อหาความสูงของเสาไฟ ตำแหน่งติดตั้งเสาไฟและการวางโคมไฟที่เหมาะสม

จากภาพหน้างานเดิม จะเห็นว่ามีเสาไฟตั้งอยู่ในพื้นที่แล้ว แต่การจัดวาง ความสูงของเสาและการกระจายแสงยังต้องปรับปรุงใหม่ เพื่อให้แสงครอบคลุมทั้งสนามอย่างเหมาะสม และไม่เกิดจุดมืดหรือแสงแยงตา ทีมงานจึงออกแบบตำแหน่งเสาไฟสนามและโคม LED Sport Light ไปพร้อมกับการออกแบบผังสนาม โดยใช้ซอฟต์แวร์จำลองแสงสร้างทั้ง 3D และดูค่าแสงแบบ False color renderingเพื่อดูรูปแบบการกระจายแสงบนสนามก่อนสร้างจริง

• เลือกใช้โคม LED Flood Light 400W รุ่น SERIES 9 แบรนด์ BOX BRIGHT โดยใช้มุมกระจายแสง 2 แบบ คือ 30° และ 60° ติดตั้งบนเสาสูง 12 เมตร เพื่อให้แสงลงถึงพื้นสนามได้เต็มและลดแสงฟุ้ง
• มุม 30° ใช้ยิงเข้า “กลางสนาม” เพื่อให้แสงพุ่งไกล คมชัด เหมาะกับโซนกลางสนามที่ต้องการแสงเข้ม
• มุม 60°ใช้เติมแสงบริเวณขอบสนามและช่วงรอยต่อ ให้ไม่มีจุดมืด หรือเงาตัดกลางสนาม

การเลือกใช้มุมองศา เป็นการใช้ การกระจายแสงของโคมไฟ จะคล้ายกับการเลือกหัวฉีดน้ำ หัวแคบจะพุ่งน้ำได้ไกลและแรง ในขณะที่หัวกว้างจะกระจายน้ำให้ชุ่มเต็มพื้นที่รอบ ๆ จุดฉีด ซึ่งแนวคิดเดียวกันนี้ถูกนำมาใช้ในการออกแบบไฟสนามกีฬาในโปรเจกต์นี้

ข้อมูลผลการออกแบบแสงสว่างจากโปรแกรม Dialux EVO

ความสูงติดตั้งเสา 12 เมตร จำนวน 8 ต้น

3. ความสม่ำเสมอของแสงเป็นเรื่องสำคัญ

จากค่าการจำลองสนามฟุตซอล พบว่า

• E_av(ค่าความสว่างเฉลี่ยของสนาม) มีค่า 688 ลักซ์
• E_min(ค่าความสว่างที่น้อยที่สุดของสนาม) มีค่า 532 ลักซ์
• E_max(ค่าความสว่างที่มากที่สุดของสนาม) มีค่า 771 ลักซ์
• U₀(ค่าความสม่ำเสมอของแสง) มีค่า 0.77
  ซึ่งถือว่าแสงกระจายตัวได้ค่อนข้างดี

ในสนามบาสเก็ตบอล ผลการคำนวณก็ให้ค่าความสม่ำเสมอที่ดีเช่นกัน โดยค่า U₀ มีค่าสูงถึง 0.86 ซึ่งอยู่ในระดับเหมาะสมสำหรับสนามกีฬา ทำให้ผู้เล่นมองเห็นการเคลื่อนไหวของลูกและผู้เล่นคนอื่นได้ต่อเนื่อง ไม่สะดุดระหว่างเกม

ความสม่ำเสมอของแสงช่วยให้ผู้เล่นไม่ต้องคอยปรับสายตาเมื่อวิ่งเปลี่ยนตำแหน่งลดโอกาสการมองไม่เห็นลูกบอลในจังหวะสำคัญ และช่วยให้ภาพรวมสนามดูเป็น “สนามแข่งขันมืออาชีพ” มากกว่าการทำให้สว่างเฉพาะบางจุด

4. ลดแสงแยงตา (Glare) และแสงฟุ้งตั้งแต่ขั้นออกแบบ

อีกหนึ่งหัวใจของการออกแบบแสงสว่างสนามกีฬาคือการคุมแสงแยงตาและแสงฟุ้ง ทีมงานดีไซน์เลือกความสูงเสาไฟที่ช่วง 12 เมตร และคุมค่า Upward Light Ratio (ULR) ไม่ให้เกิน 5% (โดยทางทีม Lighting Design ออกแบบได้ที่ 4%) เพื่อลดแสงฟุ้งขึ้นท้องฟ้า (Sky Pollution) และลดการรบกวนสายตาของทั้งนักกีฬาและคนในชุมชน

• โคมมุม 30° ถูกใช้เพื่อคุมไม่ให้แสงฟุ้งออกด้านข้างมากเกินไป
• การจัดตำแหน่งโคมและเสาในซอฟต์แวร์ก่อนก่อสร้าง ทำให้ปรับองศาให้ลำแสงกวาดลงพื้นสนาม มากกว่าส่องเข้าสายตาผู้เล่นโดยตรง ช่วยให้นักบาสเงยหน้ามองห่วง และนักฟุตซอลเตะบอลลอยสูงได้โดยไม่เจอแสงจ้าตัดสายตา

การเลือกใช้โคมไฟในการออกแบบแสงสว่างให้เหมาะกับพื้นที่

จะเห็นว่า โคมไฟทั้ง 2 ชนิดนี้ เป็นโคมไฟรุ่นเดียวกัน แตกต่างกันแค่มุมองศาของแสง ดังนั้น การเลือกโคมไฟที่มีมุมองศาให้เหมาะสมกับแต่ละพื้นที่ จึงเป็นสิ่งที่สำคัญไม่แพ้กับการเลือกความสว่างของโคมไฟเลย

รวมแล้วระบบไฟสนามกีฬา LED ชุดนี้ให้แสงมากกว่า 2.85 ล้านลูเมน โดยใช้กำลังไฟรวมเพียง 20.8 kW พร้อมกำหนดค่า Maintenance factor ที่ 0.80 เพื่อเผื่อการเสื่อมของแสงในระยะยาว แต่ยังคงค่าลักซ์เฉลี่ยเหนือกว่าค่าที่สนามต้องการใช้งานจริง

การเลือกใช้โคมไฟสนามกีฬา LED แบบนี้ตั้งแต่เริ่มสร้างสนาม ทำให้เทศบาลไม่ต้องกังวลเรื่องการอัปเกรดระบบไฟในไม่กี่ปีข้างหน้า เพราะสเปกออกแบบให้รองรับมาตรฐานสนามแข่งขันและความต้องการใช้งานในระยะยาวแล้ว

นอกจากนี้ หากเปิดแสงสว่างเต็มสนาม ก็ใช้ไฟเพียง 20.8 หน่วยต่อชั่วโมง ค่าไฟไม่ถึง 90 บาท/ชั่วโมง แต่ได้แสงสว่างที่รองรับมาตรฐานสนามกีฬาภายนอกที่ Class I เลยทีเดียว

SERIES 9 | LED SPORT LIGHT ขนาดกำลังไฟ | 200W, 400W, 600W, 800W, 1200W, 1600W, 2000W การใช้งาน | ลานจอดรถ, ลานตู้คอนเทนเนอร์, ท่าเรือ, ลานจอดเครื่องบิน, พื้นที่จัดแสดงคอนเสิร์ต, สนามกีฬากลางแจ้ง เช่น สนามฟุตบอล สนามบาสเกตบอล  ให้ความสว่างสูงถึง 135 lm/W ออกแบบมาเพื่อการติดตั้งบนที่สูง แสงสว่างเป็นวงกว้าง ระยะส่องสว่างไกล มีเลนส์ให้เลือกใช้ถึง 6 แบบ 15° - 60° ใช้งานได้อย่างสะดวกทั้งการติดตั้ง และการซ่อมบำรุง การปรับทิศทางการส่องสว่างได้ ช่วยลดจุดอับของแสงบนพื้นที่ใช้งาน

ผลลัพธ์การตรวจวัด

หลังสนามสร้างเสร็จและติดตั้งโคมตามแบบ ทีมงานลงพื้นที่ตรวจวัดค่าความสว่างด้วยเครื่องวัดลักซ์บนพื้นสนามจริงทั้งฟุตซอลและบาสเก็ตบอล ผลลัพธ์สรุปได้ดังนี้

• สนามฟุตซอลสนาม : ค่าความสว่างเฉลี่ย 872 ลักซ์
• สนามบาสเก็ตบอล 1 : ค่าความสว่างเฉลี่ย 868 ลักซ์
• สนามบาสเก็ตบอล 2 : ค่าความสว่างเฉลี่ย 843 ลักซ์

จากภาพถ่ายหน้างานจะเห็นว่าทั้งสนามบาสและฟุตซอลมีแสงเต็มพื้นที่ เส้นสนาม บอล และการเคลื่อนไหวของผู้เล่นเห็นได้ชัดจากทุกมุมมอง โดยไม่มีมุมมืดหรือเงาจัดที่รบกวนสายตาทั้งนักกีฬาและผู้ชม