ระบบควบคุมแสงธรรมชาติ ...ethesisarchive.library.tu.ac.th/thesis/2014/TU_2014... · 2019. 1. 28. · แสงธรรมชาติอัตโนมัติ

ระบบควบคมแสงธรรมชาตอตโนมตภายในสถาปตยกรรม ผานการตอบสนองตอพฤตกรรมการใชพนท

โดย

นายพสย สบ ารงสาสน

วทยานพนธนเปนสวนหนงของการศกษาตามหลกสตร

สถาปตยกรรมศาสตรมหาบณฑต สาขาวชาสถาปตยกรรม

คณะสถาปตยกรรมศาสตรและการผงเมอง มหาวทยาลยธรรมศาสตร ปการศกษา 2557

ลขสทธของมหาวทยาลยธรรมศาสตร

ระบบควบคมแสงธรรมชาตอตโนมตภายในสถาปตยกรรม ผานการตอบสนองตอพฤตกรรมการใชพนท

โดย


วทยานพนธนเปนสวนหนงของการศกษาตามหลกสตร สถาปตยกรรมศาสตรมหาบณฑต

สาขาวชาสถาปตยกรรม คณะสถาปตยกรรมศาสตรและการผงเมอง มหาวทยาลยธรรมศาสตร

ปการศกษา 2557 ลขสทธของมหาวทยาลยธรรมศาสตร

AUTOMATIC DAYLIGHT CONTROL SYSTEMS IN ARCHITECTURE BASED ON INTERACTION OF HUMAN BEHAVIOR

BY

MR. PISAI SRIBUMRUNGSART

A THESIS SUBMITTED IN PARTIAL FULFILLMENT OF THE REQUIREMENTS FOR THE DEGREE OF MASTER OF ARCHITECTURE

ARCHITECTURE FACULTY OF ARCHITECTURE AND PLANNING

THAMMASAT UNIVERSITY ACADEMIC YEAR 2014

CORYRIGHT OF THAMMASAT UNIVERSITY

(1)

หวขอวทยานพนธ ระบบควบคมแสงธรรมชาตอตโนมตภายในสถาปตยกรรมผานการตอบสนองตอพฤตกรรมการใชพนท

ชอผเขยน นายพสย สบ ารงสาสน ชอปรญญา สถาปตยกรรมศาสตรมหาบณฑต สาขาวชา/คณะ/มหาวทยาลย สถาปตยกรรม

สถาปตยกรรมศาสตรและการผงเมอง มหาวทยาลยธรรมศาสตร

อาจารยทปรกษาวทยานพนธ อาจารย ดร.ชาว บษยรตน ปการศกษา 2557

บทคดยอ

ปจจบนเทคโนโลยสารสนเทศทงเครองมอซอฟแวรและฮารดแวรทเออประโยชนตองานสถาปตยกรรมนนราคาไมสง หาซอไดงาย และมประสทธภาพทดขน จงเปนแรงผลกดนส าคญใหกบการศกษาในศาสตรหลายแขนงรวมถงการประมวลผลทางคอมพวเตอรทเกยวของกบพฤตกรรมมนษย ประกอบกบแนวความคดของคอมพวเตอรทกหนทกแหง (Ubiquitous Computing) และออกแบบสถาปตยกรรมจลศาสตร (Kinetics Architectural) มความกาวหนาในพนทและพนผวทสามารถเคลอนไหวไดซงเปนโอกาสใหมส าหรบนกออกแบบ สงผลใหเกดการบรณาการ น าไปสสถาปตยกรรมรปแบบใหมทยดหยนตอการใชชวต

แผงกนแดดของอาคารทสรางขนเพอการปองกนแสงแดด จะยดตดตายตวและได พบวาปรมาณแสงธรรมชาตทสองผานเขาสพนทภายในอาคารมปรมาณแสงมากไปหรอนอยไป ขนอยกบชวงเวลาซงในเวลาแสงสองเขามาส พนทภายในอาคารมปรมาณมากหรอนอยไปกจะท าใหผใชงานจะรสกปวดตา เมอยลา มนศรษะ กลามเนอหนงตากระตก การมองเหนแยลง นอกจากนยงกอใหเกดผลทางจตใจ และประสทธภาพในการท างานลดลง งานวจยนผวจยไดศกษาการออกแบบระบบควบคมแสงธรรมชาตอตโนมตภายในสถาปตยกรรมเพอการตอบสนองตอพฤตกรรมการใชพนทของผใชงานเพอผใชงานจะไดรบความสวางทเหมาะสมตอพนทใชงานในการท างาน โดยแบงการพฒนาเปน 2 สวน ประกอบดวย (1) ระบบตนแบบล าดบท 1 เพอพสจนความเปนไปไดเบองตนผานการรจ าการแสดงพฤตกรรมการใชพนทของผใชงานและตอบสนองผานทางการปรบเปลยนองคประกอบทางกายภาพ และ การออกแบบจลศาสตรในแผงกนแดดของอาคารโดยมรปแบบการเปด ปดชองเปดของแผงกนแดดตามต าแหนงและพฤตกรรมการใชงานของผใชงาน ซงจะมการทดลองกอนท าการพฒนาในระดบสถาปตยกรรม (2) ระบบตนแบบล าดบท 2 เพอการพฒนาในระดบสถาปตยกรรมผานพนท

(2)

ทดลอง สถานงานสวนบคคลทสามารถรบรพฤตกรรมการใชพนทของผใชงานผานการรจ าการเคลอนไหวรางกายและตอบสนองผานระบบควบคมแสงธรรมชาตทสงเสรมความสวางทเหมาะสมตอพฤตกรรมการใชพนทนน

การพฒนาท าใหความสวางของแสงธรรมชาตทสองผานเขาส พนทภายในอาคาร สามารถปรบเปลยนไปตามพฤตกรรมการใชพนทของผใชงาน แสดงใหเหนวาสถาปตยกรรมทมความสามารถทางดานรบรพฤตกรรมการใชพนทของผใชงาน มสวนชวยเรองความสองสวางทเหมาะสมในแตละพนทการใชงาน สงเสรมประสทธภาพในการท างาน ความสะดวกสบายของผใชงาน สนทรยภาพและประสบการณรปแบบใหมทเปนไปไดในอนาคต โดยเฉพาะผทไมสามารถชวยเหลอตนเองได หรอ พนททผใชงานไมสามารถเขาไปปรบเปลยนแผงกนแดดได ค าส าคญ: คอมพวเตอรทกหนทกแหง, สถาปตยกรรมจลศาสตร, แผงกนแดด, แสงธรรมชาต, สถานงานสวนบคคล

(3)

Thesis Title AUTOMATIC DAYLIGHT CONTROL SYSTEMS IN ARCHITECTURE BASED ON INTERACTION OF HUMAN BEHAVIOR

Author Mr. Pisai Sribumrungsart Degree Master of Architecture Department/Faculty/University Architecture Architecture and Planning Thammasat University Thesis Advisor Chawee Busayarat, Ph.D. Academic Year 2014

ABSTRACT

Today, information technologies for architectural study and design have

more efficiency, less expensive and easier to operate than ever, in both terms of software and hardware. This is an important force of advancement in many research fields such as human behavior based computational processing. The “Ubiquitous Computing” and “Kinetics Architectural” concept are getting more advanced and developed, which open a new possibility for designers to integrate this knowledge to create a brand new responsive architecture that suit human lifestyle.

The main propose of building shade is made for screening daylight. It is usually unmovable and unable to control the quantity of daylight coming through the window. This may causes many problems to building users, such as eyesore, dizziness, wearisomeness, spasm, bad vision. Moreover, it could cause mental problem and poor efficiency at work. In this research, we had studied and developed an automatic daylight controlling system based on user’s behavior for architectural design. The users will be able to gain a suitable amount of daylight while they use the building that installs our system. This thesis is divided into 2 parts. The first part is our first prototype system, developed to study the primary possibility and relation between user physical motion and kinetic movement of architectural elements.

(4)

The second part presents our prototype system development in architectural scale. We have installed our shading system to an experimental personal workstation. The user’s behavior can be recognized via their position in the room and physical motion, and then our responsive system can adjust the building shade to control the amount of daylight coming through windows that suit the user’s behavior.

In conclusion, the development of our system shows that behavior recognition in architectural design could be benefited in advance building daylight control. Our developed system has high efficiency and esthetics, also comfortable to use. With further development, it could open possibilities of new experience in building usage; especially in facilitation for disabilities in inaccessible spaces. Keywords: Ubiquitous Computing, Kinetics Architectural, building shade, daylight, personal workstation

(5)

กตตกรรมประกาศ

วทยานพนธหวขอระบบควบคมแสงธรรมชาตอตโนมตภายในสถาปตยกรรมผานการตอบสนองตอพฤตกรรมการใชพนทเลมนส าเรจลลวงไปไดดวยด เนองจากไดรบความกรณาจากความชวยเหลอทางดานแนวทางทจะท าระบบควบคมแสงธรรมชาตอตโนมตนและการเขยนวทยานพนธจากอาจารย ดร.ชาว บษยรตน ทเปนทปรกษาวทยานพนธ และ อาจารย พฤฒพร ลพเกด ไดแนะน าองคความรในการพฒนาซอฟตแวรและฮารดแวรทท าใหการวจยพฒนาระบบไดส าเรจ และค าแนะน าจาก ดร.เทพชย ทรพยนธ ท าใหระบบสมบรณยงขน ตลอดจนขอค าชแนะจากอาจารย ดร. สาธดา สกลรตนกลชย ในการประเมนผลของงานวจยใหส าเรจ และ ขอขอบคณ รองศาสตราจารย อวรทธ ศรสธาพรรณ ทกรณามาเปนประธานสอบวทยานพนธ ผศกษาขอกราบขอบพระคณทกทานเปนอยางสงมา ณ โอกาสน

ระบบจะพฒนาขนไมไดถาไมไดรบการสนบสนนจากครอบครวทใหใชบานเปนทท าการวจยและพฒนาระบบ รวมถงคาใชจายของระบบทงหมด จากทนอดหนนวจยประเภทวจยทวไปส าหรบนกศกษาระดบบณฑตศกษา กองทนวจยจากส านกงานคณะกรรมการวจยแหงชาต และขอบคณทครอบครวทใหการสนบสนนในทกดานโดยเสมอมา


(6)

สารบญ

บทท 1 บทน า 1 1.1 ทมาและความส าคญของปญหา 1

1.2 วตถประสงคของการวจย 4

1.3 ขอบเขตของการวจย 4

1.4 ค าจ ากดความทใชในการวจย 5

1.5 ประโยชนทคาดวาจะไดรบจากการวจย 6

บทท 2 ทฤษฎและแนวคดทเกยวของ 7

2.1 แนวคดและทฤษฎ 8

2.2 งานวจยทเกยวของและกรณศกษา 23

2.3 การศกษาความเปนไปไดเบองตนในการพฒนาระบบตนแบบล าดบท 1 44

บทท 3 ขนตอนด าเนนการวจยและพฒนา 66

หนา บทคดยอภาษาไทย (1)

บทคดยอภาษาองกฤษ

(3)

กตตกรรมประกาศ (5)

สารบญตาราง (9)

สารบญภาพ (12)

(7)

3.1 โครงสรางในการพฒนาระบบตนแบบล าดบท 2 68

3.2 ประเภทสถาปตยกรรมกรณศกษา 69

3.3 ผทดสอบ 69

3.4 พนทสถานทสวนบคคลทใชในการทดลอง 69

3.5 การพฒนาระบบควบคมแสงธรรมชาตอตโนมตภายในสถาปตยกรรมผานการตอบสนองตอพฤตกรรมการใชพนท

73

3.5.1 การออกแบบพฒนาสวนรบรประมวลผลพฤตกรรมและต าแหนงของผใชงานเพอควบคมการตอบสนองสวนแสดงผลทางกายภาพ

75

3.5.2 การออกแบบพฒนาสวนแสดงผลเพอการตอบสนองตอพฤตกรรมและต าแหนงของผใชงาน

77

3.6 การเกบผลคาความสองสวางทสองผานเขามาภายในพนทสถาปตยกรรม 85

3.7 การทดลองการท างานของระบบทพฒนาในพนทสถาปตยกรรม 90

บทท 4 ผลการวจยและพฒนา 99

4.1 ความถกตองในการประมวลผลรปแบบพฤตกรรมและการตอบสนองของระบบ

ตนแบบแผงกนแดด 117

4.2 ความถกตองของคาความสองสวางในการตอบสนองทางการปรบเปลยนรปแบบของระบบตนแบบแผงกนแดดเมอเปรยบเทยบกบทก าหนดในทฤษฎคาความสองสวางมาตรฐาน IES โดยผานการวดดวยอปกรณตรวจวดคาความสองสวางของแสง

120

4.3 ระยะเวลาในการท างานของระบบตนแบบแผงกนแดด 130

4.4 การประเมนผลเปรยบเทยบคาวสดอปกรณระหวางระบบพฒนาในงานวจยระบบบานเกลดปกตตดชดอปกรณเปด-ปดอตโนมตส าเรจรปและระบบจากกรณศกษา

133

บทท 5 อภปรายผลการวจยและขอเสนอแนะในการพฒนา 137 5.1 สรปผลการพฒนาแผงกนแดดอตโนมต 137 5.1.1 สรปผลการพฒนาแผงกนแดดอตโนมตสวนประมวลผล 137 5.1.2 สรปผลการพฒนาแผงกนแดดอตโนมตสวนแสดงผล 138

(8)

5.2 ปจจยทสงผลตอระบบควบคมแสงธรรมชาตอตโนมตภายในสถาปตยกรรมเพอการตอบสนองตอพฤตกรรมการใชพนท

139

5.2.1 ปจจยภายนอกทสงผลตอระบบควบคมแสงธรรมชาตอตโนมต 139

5.2.2 ปจจยภายในทสงผลตอระบบควบคมแสงธรรมชาตอตโนมต 139

5.3 ความสองสวางทเหมาะสมเพอการตอบสนองตอพฤตกรรมการใชพนท 140

5.4 ขอเสนอแนะการวจยและพฒนา 140

5.4.1 ขอจ ากดทมอยในระบบ 140

5.4.2 แนวทางการพฒนาระบบในอนาคต 142 รายการอางอง 145 ภาคผนวก 153 ประวตผเขยน 170

(9)

สารบญตาราง

ตารางท หนา 3.1 คามาตรฐานความสองสวางในพนทใชงาน 84 3.2 ตารางแสดงพฤตกรรมทใชในการควบคมคาแสงในแตละรปแบบของแผงกนแดด

ตามชวงเวลา 6.00 -19.00 น. ในแตละพนทครงท1 86

3.3 ตารางแสดงพฤตกรรมทใชในการควบคมคาแสงในแตละรปแบบของแผงกนแดดตามชวงเวลา 6.00 -19.00 น. ในแตละพนทครงท2

87


88


89

3.6 คาทใชในการควบคมระบบของพฤตกรรมการเดน 91 3.7 คาทใชในการควบคมระบบของพฤตกรรมการนงเลน - อานหนงสอ 92 3.8 คาทใชในการควบคมระบบของพฤตกรรมการใชพนทท างาน 93 3.9 คาทใชในการควบคมระบบของพฤตกรรมการใชคอมพวเตอร 95

3.10 คาทใชในการควบคมระบบของพฤตกรรมการนอน 96

3.11 คาทใชในการควบคมระบบไมมการใชงาน 97

3.12 คาทใชในการควบคมระบบดวยมอ 98

4.1 การทดสอบพฤตกรรมการนอนจากกราฟแสดงผลการทดลองครงท 1 106 4.2 การทดสอบพฤตกรรมการนอนจากกราฟแสดงผลการทดลองครงท 2 106 4.3 การทดสอบพฤตกรรมการนอนจากกราฟแสดงผลการทดลองครงท 3 106 4.4 การทดสอบพฤตกรรมการนอนจากกราฟแสดงผลการทดลองครงท 4 107 4.5 การทดสอบพฤตกรรมการนอนจากกราฟแสดงผลการทดลองครงท 5 107 4.6 การทดสอบพฤตกรรมการนอนจากกราฟแสดงผลการทดลองครงท 6 107 4.7 การทดสอบพฤตกรรมการเดนจากกราฟแสดงผลการทดลองครงท 1 108 4.8 การทดสอบพฤตกรรมการเดนจากกราฟแสดงผลการทดลองครงท 2 108 4.9 การทดสอบพฤตกรรมการเดนจากกราฟแสดงผลการทดลองครงท 3 108 4.10 การทดสอบพฤตกรรมการเดนจากกราฟแสดงผลการทดลองครงท 4 109 4.11 การทดสอบพฤตกรรมการเดนจากกราฟแสดงผลการทดลองครงท 5 109 4.12 การทดสอบพฤตกรรมการเดนจากกราฟแสดงผลการทดลองครงท 6 109

(10)

4.13 การทดสอบพฤตกรรมนงเลน–อานหนงสอจากกราฟแสดงผลการทดลองครงท1 110 4.14 การทดสอบพฤตกรรมนงเลน–อานหนงสอจากกราฟแสดงผลการทดลองครงท2 110 4.15 การทดสอบพฤตกรรมนงเลน–อานหนงสอจากกราฟแสดงผลการทดลองครงท3 110 4.16 การทดสอบพฤตกรรมนงเลน–อานหนงสอจากกราฟแสดงผลการทดลองครงท4 111 4.17 การทดสอบพฤตกรรมนงเลน–อานหนงสอจากกราฟแสดงผลการทดลองครงท5 111 4.18 การทดสอบพฤตกรรมนงเลน–อานหนงสอจากกราฟแสดงผลการทดลองครงท6 111 4.19 การทดสอบพฤตกรรมการใชพนทท างานจากกราฟแสดงผลการทดลองครงท 1 112 4.20 การทดสอบพฤตกรรมการใชพนทท างานจากกราฟแสดงผลการทดลองครงท 2 112 4.21 การทดสอบพฤตกรรมการใชพนทท างานจากกราฟแสดงผลการทดลองครงท 3 112 4.22 การทดสอบพฤตกรรมการใชพนทท างานจากกราฟแสดงผลการทดลองครงท 4 113 4.23 การทดสอบพฤตกรรมการใชพนทท างานจากกราฟแสดงผลการทดลองครงท 5 113 4.24 การทดสอบพฤตกรรมการใชพนทท างานจากกราฟแสดงผลการทดลองครงท 6 113 4.25 การทดสอบพฤตกรรมการใชคอมพวเตอรจากกราฟแสดงผลการทดลองครงท 1 114 4.26 การทดสอบพฤตกรรมการใชคอมพวเตอรจากกราฟแสดงผลการทดลองครงท 2 114 4.27 การทดสอบพฤตกรรมการใชคอมพวเตอรจากกราฟแสดงผลการทดลองครงท 3 114 4.28 การทดสอบพฤตกรรมการใชคอมพวเตอรจากกราฟแสดงผลการทดลองครงท 4 115 4.29 การทดสอบพฤตกรรมการใชคอมพวเตอรจากกราฟแสดงผลการทดลองครงท 5 115 4.30 การทดสอบพฤตกรรมการใชคอมพวเตอรจากกราฟแสดงผลการทดลองครงท 6 115 4.31 ความถกตองในการตรวจจบและประมวลผลจากผลการทดลองครงท 1 117 4.32 ความถกตองในการตรวจจบและประมวลผลจากผลการทดลองครงท 2 117 4.33 ความถกตองในการตรวจจบและประมวลผลจากผลการทดลองครงท 3 118 4.34 ความถกตองในการตรวจจบและประมวลผลจากผลการทดลองครงท 4 118 4.35 ความถกตองในการตรวจจบและประมวลผลจากผลการทดลองครงท 5 118 4.36 ความถกตองในการตรวจจบและประมวลผลจากผลการทดลองครงท 6 119 4.37 ผลสรปความถกตองในการตรวจจบและประมวลผลจากผลการทดลอง 119 4.38 ความถกตองของคาความสองสวางของพฤตกรรมการนอน 121 4.39 ความถกตองของคาความสองสวางของพฤตกรรมการเดน 122 4.40 ความถกตองของคาความสองสวางของพฤตกรรมนงเลน - อานหนงสอ 124 4.41 ความถกตองของคาความสองสวางของพฤตกรรมการใชพนทท างาน 126 4.42 ความถกตองของคาความสองสวางของพฤตกรรมการใชคอมพวเตอร 127 4.43 ระยะเวลาในการท างานของพฤตกรรมการนอน 130

(11)

4.44 ระยะเวลาในการท างานของพฤตกรรมการเดน 130 4.45 ระยะเวลาในการท างานของพฤตกรรมนงเลน - อานหนงสอ 131 4.46 ระยะเวลาในการท างานของพฤตกรรมการใชพนท างาน 131 4.47 ระยะเวลาในการท างานของพฤตกรรมการใชคอมพวเตอร 132 4.48 ราคาวสดอปกรณระบบควบคมแสงธรรมชาตอตโนมตภายในสถาปตยกรรม 133 4.49 ราคาวสดอปกรณระบบบานเกลดปกตทตดชดอปกรณเปด-ปดอตโนมต 134 4.50 เปรยบเทยบราคาและคณสมบตระหวางระบบ 136

(12)

สารบญภาพ

ภาพท หนา 2.1 แสดงลกษณะ Sun Chart แสดงมมของแสงเวลา 9 2.2 แสดงลกษณะการเปรยบเทยบปรมาณของคาความสวางภายในจากชองเปดแบบ

ตางๆ 15

2.3 การผสานชองเปดชวงกลางและชวงบนเพอน าคาความสวางภายในไดลกขน 15 2.4 ความสมพนธของชองเปดทมผลตอการสองสวางภายในหอง 16 2.5 ความสองสวางของชองเปดดานขาง 16 2.6 การตดตงชองเปดทใกลกบผนงอาคาร 17 2.7 สดสวนของแสงสะทอนจากขอบจะเทากบแสงสะทอนจากสภาพแวดลอมภายนอก 18 2.8 การใชขอบของชองเปดแบบตางๆเพอชวยลดแสงบาดตาและความจา 18 2.9 แสดงองศาหวเขาทเปลยนไปของลกษณะพฤตกรรมทางการยน 19

2.10 แสดงองศาหวเขาทเปลยนไปของลกษณะพฤตกรรมทางการเดน 20 2.11 แสดงองศาหวเขาทเปลยนไปของลกษณะพฤตกรรมทางการนง 20 2.12 แสดงองศาหวเขาทเปลยนไปของลกษณะพฤตกรรมทางการนอน 21 2.13 Bibliothèque de France ทางเขาสนามกฬาและโปรแกรมหองสมด 23 2.14 Mendelsohn’s Einstein Tower 25 2.15 การเคลอนท การหมน ปรบมาตราสวนและการเคลอนไหวผานการเปลยนรปของ

วสด 25

2.16 ภาพวาดเชงวเคราะหโครงสรางตนแบบนวเมตก Hyberbody กลมวจย TU Delft 27 2.17 การวาดภาพเชงวเคราะหทบงแดดปรบเปลยนไดส าหรบ The Ciudad de

Justicia, Madrid, 2006–2011, by Hobermann Associates 28

2.18 การวาดภาพเชงวเคราะหปรบเปลยนของพนผวstudent project undertaken at the California Polytechnic, 2002

29

2.19 การวาดภาพเชงวเคราะหปรบเปลยนของพนผวจาก Kiefer Technic showroom designed by Ernst Giselbrecht and Partner, Bad Gleichenberg, Austria, 2010

30

(13)

2.20 ภาพวาดเชงวเคราะหผนงโดยรอบของ Nordic Embassies, Berlin, designed by Berger and Parkkinen, 1999

31

2.21 ภาพวาดเชงวเคราะห Malvern Hills Science Park, UK designed by Rubicon Design, 2008

32

2.22 ภาพวาดเชงวเคราะห student project, by Andreas Chadzis,2005 33 2.23 ภาพวาดเชงวเคราะห LIGO Science Education Center, Livingston,

Louisiana, designed by Eskew, Dumez and Ripple, 2006 34

2.24 ภาพวาดเชงวเคราะห kinetic wall sculpture Battleship, by Anthony Howe, 2006

34

2.25 ภาพวาดเชงวเคราะห Ho Sun for a pneumatic ‘quilted’ facade, University of Melbourne, 2007

35

2.26 Institut du Monde Arabe, Paris, by Jean Nouvel, 1987 36 2.27 ภาพวาดเชงวเคราะห Institut du Monde Arabe, Paris, by Jean Nouvel,

1987 37

2.28 ภาพวาดเชงวเคราะห Aegis Hyposurface by dECOi, Birmingham, UK, 1999 - 2001

38

2.29 ภาพวาดเชงวเคราะห Dynamic Terrain, by Janis Ponisch, Amsterdam, 2006

39

2.30 ภาพวาดเชงวเคราะห Flare facade prototype by WHITE Void, Berlin,2008 40 2.31 Davide Madeddu, Interactive facade optimized for daylighting

and pedestrian response using a genetic algorithm. University of Cagliari, Italy

41

2.32 กระบวนการท างานของระบบ Interactive facade optimized for daylighting and pedestrian response using a genetic algorithm.(1)

42


43


43

2.35 แสดงโครงสรางของระบบตนแบบล าดบท 1 45 2.36 แสดงอปกรณตรวจจบการเคลอนไหว Wiimote 46 2.37 แสดงอปกรณตรวจจบการเคลอนไหว PS Move 46

(14)

2.38 แสดงอปกรณตรวจจบการเคลอนไหว Kinect Senser 47 2.39 แสดงชนสวนภายในอปกรณตรวจจบการเคลอนไหว 48 2.40 แสดงการท างานของอปกรณตรวจจบการเคลอนไหว 48 2.41 แสดงซอฟตแวร Microsoft Visual C++ 49 2.42 แสดงซอฟตแวร Processing ทใชในการพฒนาระบบ 50 2.43 แสดงระบบการท างานของซอฟตแวรทใชในการพฒนาระบบ 50 2.44 แสดงซอฟตแวร Arduino ทใชในการพฒนาระบบ 51 2.45 แสดงระบบการท างานของซอฟตแวรทใชในการพฒนาระบบ 51 2.46 แสดงไมโครคอนโทรลเลอรอปกรณแสดงผลทางกายภาพ 52 2.47 แสดง Servo Motor อปกรณแสดงผลทางกายภาพ 53 2.48 แสดง Light Sensor อปกรณวดคาความสองสวาง 53 2.49 แสดงการเชอมตอและทดสอบระบบพฒนาล าดบท 1 54 2.50 แสดงวธการตดตง OpenNI จาก SimpleOpenNI ในระบบปฎบตการ OS X 56 2.51 แสดงวธการคนหาทอย Sketchbook จากProcessing Preferences window 56 2.52 แสดงวธการคนหาทอย SimpleOpenNI จาก Sketch 57 2.53 ไมโครคอนโทรลเลอรแสดงผลการท างานของระบบ 58 2.54 แสดงผลการท างานของระบบตนแบบล าดบท 1 58 2.55 ภาพวาดเชงวเคราะหระบบการท างานของแผงกนแดดอตโนมต 59 2.56 แสดงพฤตกรรมทใชในการท างานและรปแบบแผงกนแดดอตโนมต 62 2.57 แสดงต าแหนงของผใชงานและรปแบบแผงกนแดดอตโนมต 63 3.1 แสดงขนตอนการท างานของระบบตนแบบล าดบท 2 67 3.2 แสดงโครงสราง ความสมพนธขององคประกอบในการพฒนาระบบตนแบบ 68 3.3 แสดงแผนผงพนทสถานทสวนบคคลกอนท าการตดตงระบบ 70 3.4 แสดงรปตดพนทสถานทสวนบคคลกอนท าการตดตงระบบ 70 3.5 มมมองจากประตสถานทสวนบคคล 72 3.6 มมมองจากบนเตยงนอนของสถานทสวนบคคล 72 3.7 มมมองจากพนทท างานของสถานทสวนบคคล 73 3.8 แสดงการเชอมตอคอมพวเตอรและอปกรณอเลกทรอนกสของตนแบบล าดบท2 74 3.9 แสดงซอฟตแวรสวนรบรพฤตกรรม 75

3.10 แสดงต าแหนงคอมพวเตอรทใชประมวลผลและเซนเซอรตรวจจบการเคลอนไหว 76 3.11 ภาพแบบของแผงกนแดดอตโนมต 78

(15)

3.12 แสดงขาบานเกลดทน ามาใชในการพฒนาแผงกนแดดอตโนมต 79 3.13 แสดงโครงสรางทใชเหลกเปนตวโครงของแผงกนแดดอตโนมต 80 3.14 แสดงโครงสรางทใชแผนอคลกเปนตวโครงของแผงกนแดดอตโนมต 81 3.15 แสดงโครงสรางทใชเสนอลมเนยมเปนตวโครงของแผงกนแดดอตโนมต 82 3.16 แสดงรปแบบในการตดตงพนผวของแผงกนแดดอตโนมต 82 3.17 แสดงรปแบบในการตดตงพนผวของแผงกนแดดอตโนมต 83 3.18 แสดง Human Skeleton ทใชในการประมวลผลพฤตกรรม 90 3.19 แสดงการปรบเปลยนของแผงกนแดดจากพฤตกรรมการเดน 1 91 3.20 แสดงการปรบเปลยนของแผงกนแดดจากพฤตกรรมการเดน 2 91 3.21 แสดงการปรบเปลยนของแผงกนแดดจากพฤตกรรมการนงเลน - อานหนงสอ 1 92 3.22 แสดงการปรบเปลยนของแผงกนแดดจากพฤตกรรมการนงเลน - อานหนงสอ 2 93 3.23 แสดงการปรบเปลยนของแผงกนแดดจากพฤตกรรมการใชพนทท างาน 1 94 3.24 แสดงการปรบเปลยนของแผงกนแดดจากพฤตกรรมการใชพนทท างาน 2 94 3.25 แสดงการปรบเปลยนของแผงกนแดดจากพฤตกรรมการใชคอมพวเตอร 95 3.26 แสดงการปรบเปลยนของแผงกนแดดจากพฤตกรรมการนอน 96 3.27 แสดงการปรบเปลยนของแผงกนแดดโดยไมมการใชงาน 97 3.28 แสดงการปรบเปลยนของแผงกนแดดโดยการควบคมระบบดวยมอ 1 98 3.29 แสดงการปรบเปลยนของแผงกนแดดโดยการควบคมระบบดวยมอ 2 98 4.1 กราฟแสดงผลการทดลองครงท 1 100 4.2 กราฟแสดงผลการทดลองครงท 2 101 4.3 กราฟแสดงผลการทดลองครงท 3 102 4.4 กราฟแสดงผลการทดลองครงท 4 103 4.5 กราฟแสดงผลการทดลองครงท 5 104 4.6 กราฟแสดงผลการทดลองครงท 6 105 4.7 ภาพแสดงอาคาร Institut du Monde Arabe, Paris, by Jean Nouvel, 1987 134 5.1 ภาพแสดงแนวทางการประยกตตดตงขนาดตางๆกบสถานท 141 ข.1 ต าแหนงและการเชอมตออปกรณทเกยวของกบสวนรบรพฤตกรรม 167 ข.2 ต าแหนงและการเชอมตออปกรณทเกยวของกบสวนรบรพฤตกรรมในแนวตด 167 ข.3 แบบแผงกนแดดอตโนมต 168 ข.4 รายละเอยดแบบแผงกนแดดอตโนมต 168

1

บทท 1 บทน า

1.1 ทมาและความส าคญของปญหา

ปจจบนเทคโนโลยสารสนเทศทงเครองมอซอฟแวรและฮารดแวรทเออประโยชนตองานสถาปตยกรรมนนราคาไมสง หาซอไดงาย และมประสทธภาพทดขน จงท าใหมการน ามาประยกตมาใชในงานสถาปตยกรรมเปนจ านวนมาก ตงแตเรมการออกแบบ การเขยนแบบ การสรางแบบจ าลองสามมต การค านวณโครงสราง การกอสราง การค านวณคากอสราง อปกรณอ านวยความสะดวกภายในอาคาร เปนตน เทคโนโลยเหลานถกน ามาใชเปนเครองมอชวยเพมความสามารถใหกบการสอสารทางดานความคด กระบวนการตาง ๆ ออกมาในงานสถาปตยกรรม

ความกาวหนาทางเทคโนโลยน าไปสแนวความคดของคอมพวเตอรทกหนทกแหง (Ubiquitous Computing) (Weiser,1991, p. 94) สงผลใหเกดการบรณาการระหวางเครองจกรกล เทคโนโลย คอมพวเตอร ซอฟตแวร ฮารดแวรและสถาปตยกรรมน าไปสการเปลยนแปลงสถาปตยกรรมรปแบบใหมทตอบสนองตอการใชชวตประจ าวนและความตองการทหลากหลายของมนษย แนวความคดนท าใหทกองคประกอบของทางสถาปตยกรรมกลายเปนสวนหนงของระบบคอมพวเตอรซงสามารถรบรพฤตกรรมการใชงานในแตละองคประกอบทางสถาปตยกรรมโดยผานอปกรณตรวจจบการเคลอนไหว (Sensor) และระบบตอบสนองทไดรบชดค าสงจากอปกรณตรวจจบการเคลอนไหวผานซอฟตแวรทมระบบฐานขอมลของผใชงาน จะประมวลผลตอบสนองตอผใชงาน (Fox & Kemp, 2009, p. 62) ด งท ป รากฏ เป นส วนหน งของการพฒ นาแนวค วามคดของสถาป ตยกรรมรป แบบใหม เช น สถาป ตยกรรมปฏ ส ม พ น ธ (Interactive Architecture) สถาปตยกรรมตอบสนอง (Responsive Architecture) ตอเนองสการออกแบบจลศาสตรในงานสถาปตยกรรม (Kinetics Architecture)

ในช วงป ค .ศ . 1975 จากผลของการเปล ยนแปลงทางเทคโน โลย ท าให เก ดสถาปตยกรรมตอบสนอง ซงสงผลท าใหสถาปตยกรรมเขาใกลความเปนเครองจกรกล จากแนวความคดของสถาปตยกรรมทสามารถตอบสนองความตองการเชงกายภาพตอสภาพแวดลอมทางการปรบเปลยนโครงสรางหรอลกษณะขององคประกอบทางสถาปตยกรรม เปนการบรณาการผสานระหวางเทคโนโลย คอมพวเตอร และวศวกรรมโครงสราง (Fox & Yeh, 1999; Negroponte, 1975)

2

แนวคดส าคญอกสวนหนงทเปนแนวทางขบเคลอนสถาปตยกรรมตอบสนองนอกจากแนวความคดของ "คอมพวเตอรทกหนทกแหง" คอ แนวคดสวนตดตอผใชงาน (User Interface) ระหวางสภาพแวดลอมหรอผใชงานกบสถาปตยกรรม ซงเกยวของการพฒนาประสทธภาพการรบร การควบคม และการผใชงานกบสถาปตยกรรม (Ishii & Ullmer, 1997, pp. 1-2) ซงการพฒนาประสทธภาพความแมนย าในการตอบสนองการใชงานของมนษย เปนสวนส าคญในการออกแบบและก าหนดพนทประสบการณในสถาปตยกรรมและการพฒนาวธการเชอมตอกบผใชงานผานอปกรณสงสญญาณทไวตอสภาพแวดลอม (Fox & Kemp, 2009, pp. 61-62) การปฏสมพนธระหวางมนษยกบงานสถาปตยกรรม จะตองใชการบรณาการของเทคโนโลยคอมพวเตอร ซอฟตแวร ฮารดแวร เขามาเปนตวเชอมระหวางมนษยกบงานสถาปตยกรรม ซงเทคโนโลยในปจจบนมความพรอมทงขดความสามารถ ราคาไมสงและหาซอไดงายเหมาะสมกบทจะน ามาบรณาการเพอพฒนางานสถาปตยกรรม ทงนเพอตอบสนองความตองการของผใชงานทมการปฏสมพนธกบงานสถาปตยกรรม โดยทตวงานสถาปตยกรรมจะตอบสนองกบการใชงาน สการออกแบบจลศาสตรในงานสถาปตยกรรมทเหมาะสมกบพฤตกรรมการใชงาน (Jules Moloney, 2011, p. 3) การออกแบบจลศาสตรในงานสถาปตยกรรมมความกาวหนาในพนทแสดงภาพ พนผวทสามารถเคลอนไหวได และการคณนาเชงพฤตกรรม (Behaviour Computing) ซงจะเปนโอกาสใหมส าหรบนกออกแบบ

การคณนาเชงพฤตกรรมคอตวแปรในการประมวลผลการแสดงออกของทาทางในการท ากจกรรมตางๆของผใชงานและการควบคมระบบคอมพวเตอร ซงท าใหพฤตกรรมของมนษยกลายมาเปนขอมลรปแบบหนงทสามารถรบรและประมวลผลไดโดยใชการวเคราะหรปแบบทางกายภาพของมนษย เปนสงทมการวจยและพฒนาเพอใชเปนสวนตดตอผใชงานมาโดยตลอด จากความเปนไปไดทางเทคโนโลยทมความสามารถในการรบรการเปลยนแปลงทางกายภาพทสอดผสานไปกบกจกรรมการใชงานและการประมวลผลเพอวเคราะหพฤตกรรมการแสดงออกของทาทางในการท ากจกรรมของผใชงานผานคอมพวเตอรทฝงตวไปกบพนทในงานสถาปตยกรรมซงสอดคลองกบแนวคดของคอมพวเตอรทกหนทกแหงทบรณาการกบงานสถาปตยกรรม แสงธรรมชาตเปนพลงงานทมนษยไดมาโดยไมไดเสยคาใชจาย และถาน ามาใช ในงานสถาปตยกรรมไดกจะชวยลดคาใชจายของพลงงานทมตนทน แสงสวางมความส าคญอยางมากทจะชวยใหผใชงานท างานไดอยางสะดวกสบาย ท าใหงานออกมามคณภาพจากการทสามารถมองเหนชนงานไดอยางชดเจน ซงจะท าใหเกดผลผลตทมคณภาพและมปรมาณเพมขน และลดอตราการสญเสยของชนงานได ฉะนน การจดแสงสวางในสถานทท างานใหเหมาะสมกบสงแวดลอมการท างาน ปญหาของแสงสวางทมผลกระทบตอผท างาน คอ

1) แสงสวางนอยเกนไป จะมผลเสยตอตา ท าใหกลามเนอตาท างานมากเกนไป โดยบงคบให มานตาเปดกวาง เพราะการมองเหนนนไมชดเจน ตองใชเวลาในการมองเหนรายละเอยด

3

นน ท าใหเกดการเมอยลาของตาทตองเพงออกมาท าให ปวดตา มนศรษะ ประสทธภาพในการท างานลดลง การหยบจบ ใชเครองมอเครองจกรผดพลาดเกดอบตเหตขน หรอไปสมผสถกสวนทเปนอนตรายได

2) แสงสวางทมากเกนไป แสงจาตาทเกดจากการแหลงก าเนดแสงโดยตรง (Direct Glare) หรอ แสงจาตาทเกดจากการสะทอนแสง (Reflected Glare) จากวสดทอยในสงแวดลอม เชน ผนงหอง เครองมอ เครองจกร โตะท างาน เปนตน จะท าใหผท างานเกดความไมสบายใจ เมอยลา ปวดตา มนศรษะ กลามเนอหนงตากระตก วงเวยน นอนไมหลบ การมองเหนแยลง นอกจากนยงกอใหเกดผลทางจตใจ คอเบอหนายในการท างานเปนผลท าใหเกดอบตเหตไดเชนเดยวกน

แผงกนแดดทยดตดตายตวหรอทผใชงานสามารถปรบไดของอาคารนนสรางขนเพอการปองกนปรมาณแสงธรรมชาตทสองผานเขาสพนทภายในอาคารมปรมาณแสงมากไปหรอนอยไป ขนอยกบชวงเวลาซงในเวลาแสงสองเขามาสพนทภายในอาคารมปรมาณมากไปกจะท าใหผใชงานจะรสกปวดตา เมอยลา มนศรษะ กลามเนอหนงตากระตก การมองเหนแยลง นอกจากนยงกอใหเกดผลทางจตใจ และประสทธภาพในการท างานลดลง และในเวลาแสงสองเขามาสพนทภายในอาคารมปรมาณนอยไปจะมผลเสยตอตา ท าใหกลามเนอตาท างานมากเกนไป มานตาเปดกวาง เนองจากการมองเหนไมชดเจนและท าใหประสทธภาพในการท างานลดลง เกดความผดพลาดอาจท าใหมอบตเหตเกดขนได ดงนนงานวจยนผวจยจงมความสนใจในการออกแบบระบบควบคมแสงธรรมชาตอตโนมตภายในสถาปตยกรรมผานการตอบสนองตอพฤตกรรมการใชพนทของผใชงานเพอผใชงานจะไดรบความสวางทเหมาะสมตอพนทใชงาน สงเสรมประสทธภาพในการท างาน ความสะดวกสบาย โดยเฉพาะผทไมสามารถชวยเหลอตนเองได หรอ พนททไมสามารถเขาไปปรบเปลยนแผงกนแดดไดและประสบการณรปแบบใหมท เปนไปไดในการพฒนาสถาปตยกรรมทมความสามารถทางดานพฤตกรรมการใชพนทของผใชงาน

4

1.2 วตถประสงคของการวจย

1.2.1 เพอศกษาคามาตรฐานของความสวางแสงทเหมาะสมตอพฤตกรรมและศกษารปแบบของระบบแผงกนแดดทสามารถควบคมแสงธรรมชาตอตโนมตจากพฤตกรรมการใชพนท

1.2.2 เพอศกษาวธการ ขอบเขตกรณศกษา ซอฟแวรและฮารดแวรทมสวนชวยในการพฒนาการปฏสมพนธรวมทางกายภาพระหวางมนษยกบสถาปตยกรรม

1.2.3 เพอศกษากระบวนการและขนตอนในการสรางการปฏสมพนธรวมทางกายภาพระหวางมนษยกบงานสถาปตยกรรมโดยผานเทคโนโลย ซอฟแวรและฮารดแวร ทท าการศกษามา

1.2.4 พฒนาระบบตนแบบใชในการควบคมแสงธรรมชาตอตโนมตจากระบบภายในสถาปตยกรรมของผใชงานโดยใชเทคโนโลยกลองตรวจจบการเคลอนไหวจากการตอบสนองโดยผานพฤตกรรมการใชพนทของผใชงานซงจะท าการควบคมระบบแผงกนแดดปรบแสงธรรมชาตอตโนมตเขาสภายในงานสถาปตยกรรมใหเหมาะสมกบคามาตรฐานของความสองสวาง

1.2.5 ประเมนผลระบบตนแบบดานความถกตองในการตรวจจบพฤตกรรมการใชงานและคณภาพแสงธรรมชาตทตอบสนองตอพฤตกรรมการใชพนท

1.3 ขอบเขตของการวจย

1.3.1 ทางดานสถาปตยกรรมและผใชงาน ในการวจยและพฒนาใชสถาปตยกรรมประเภทพนทสถานงานสวนบ คคลเปน

สถาปตยกรรมกรณศกษา ออกแบบและสรางส าหรบใชเฉพาะการวจย ตงอยทางทศเหนอ 12 องศา ขนาดของสถานสวนบคคล 4.00 ม. x 4.00 ม. ภายในหองประกอบไปดวยทนอน โตะคอมพวเตอร และโตะตงทว โดยมชองเปดดานเดยวตดระบบแผงกนแดดไวทชองเปดขนาด 1.00 ม. x 1.20 ม. ใชการศกษาผานผท าวจยซงเปนนกศกษาคณะสถาปตยกรรม งานวจยนจะศกษาแสงธรรมชาตตงแต 6.00 น.-19.00 น. ในระหวางเดอนกรกฎาคมถงเดอนธนวาคม

1.3.2 ทางดานเทคโนโลย 1) ศกษารปแบบของระบบแผงกนแดดทสามารถควบคมแสงธรรมชาตอตโนมต

จากพฤตกรรมการใชพนทของผใชงาน และศกษาคามาตรฐานของความสวางแสงทเหมาะสมตอพฤตกรรมการใชพนทของผใชงานโดยศกษาจากงานวจยทเกยวของและกรณศกษา ทสามารถปรบเปลยนตามขนาดพนทชองเปดและเงอนไขการไดรบแสงธรรมชาตตามพฤตกรรมการใชพนท จากนนเมอไดรปแบบชองเปดกน าไปทดสอบเกบคาแสงโดยใชอปกรณวดคาแสง (light sensor) เพอแสดงผลลพธของแสงธรรมชาตทสองผานรปแบบชองเปด และน าไปพฒนาระบบทางกายภาพ

5

2) การรบรหรอเขาใจในพฤตกรรมทาทางในลกษณะขอมล ใชวธการรบรการเคลอนไหวของรางกาย โดยจะจบการเคลอนไหวของผใชงานจ านวนครงละ1คน ดวยอปกรณสงสญญาณตรวจจบการเคลอนไหวและสามารถเปนกลองถายภาพเคลอนไหว (Kinect Sensor) ภายใตความละเอยด (Resolution) เชงคอมพวเตอรวทศน (Computer Vision) เพยงคาเดยว

3) อปกรณและซอฟตแวรคอมพวเตอรทใชส าหรบการพฒนาระบบตนแบบสวนการรบรพฤตกรรมทาทางในลกษณะขอมล จากระบบฐานขอมล (SimpleOpenIN) โดยจะประมวลผลจากอปกรณสงสญญาณตรวจจบการเคลอนไหวผานดวยซอฟตแวร (Processing)

4) อปกรณและซอฟตแวรคอมพวเตอรทใชส าหรบการพฒนาระบบตนแบบสวนการแสดงผลเพอตอบสนองความตองการในการใชงานจากพฤตกรรม โดยใชซอฟตแวรควบคมการแส ด งผ ล (Processing) ก บ ซ อ ฟ ต แ ว ร (Arduino) ท จ ะค วบ ค ม ค าส งท างก าย ภ าพ แ ล ะไมโครคอนโทรลเลอร (Arduino Microcontroller Board) ทจะเปนสวนแสดงผลทางกายภาพโดยผาน (Servo) และจะท าการควบคมการท างานของระบบควบคมแสงธรรมชาตอตโนมตภายในสถาปตยกรรมกรณศกษา

1.4 ค าจ ากดความทใชในการวจย

1.4.1 คอมพวเตอรทกหนทกแหง (Ubiquitous Computing) หมายถง คอมพวเตอรทมปฏสมพนธกบมนษยและสามารถประมวลผลขอมลโดยรวมตวกบสภาพแวดลอมทางกายภาพผานอปกรณ ใหคอมพวเตอรกลายเปนสวนหนงในการใชชวตประจ าวนของมนษยในทกททกเวลา

1.4.2 สถาปตยกรรมตอบสนอง (Responsive Architecture) หมายถง สถาปตยกรรมทสามารถปรบเปลยนทวาง โครงสราง หรอองคประกอบทางสถาปตยกรรมดวยกลไกทถกควบคมจากทางตรงหรอทางออมโดยเปนไปตามความตองการแตละดานของมนษย ดวยการท างานผสานกบเทคโนโลย คอมพวเตอร อปกรณสงสญญาณทไวตอสภาพแวดลอม และวศวกรรมโครงสราง

1.4.3 จลศาสตรสถาปตยกรรม (Kinetics Architecture) หมายถง สถาปตยกรรมทสามารถปรบเปลยนทวาง โครงสราง หรอองคประกอบทางสถาปตยกรรมดวยกลไกทถกควบคมแบบไดนามก ใชกลไกของสายสะพานและโรลเลอรในการท าใหองคประกอบทางสถาปตยกรรมเคลอนไหว

1.4.4 การคณนาเชงพฤตกรรม (Behaviour Computing) หมายถง การประมวลผลทางคอมพวเตอรทเกยวของกบพฤตกรรมมนษย รวมถงการรบรหรอสงผลตอพฤตกรรมของมนษยดวยวธการทางคอมพวเตอรและอปกรณสงสญญาณทไวตอสภาพแวดลอม โดยถอวาพฤตกรรมคอขอมลประเภทหนงทสามารถวดคาได

6

1.4.5 การเคลอนไหวของรางกาย (Body Movement) หมายถง การเคลอนไหวอวยวะของรางกายเพอการแสดงออกหรอสอสารพฤตกรรมทงทางตรงและทางออมเพอจดประสงคในความตองการแสงธรรมชาต เชน การนงท างานตองการแสงสวางทมากในการท างาน หรอการนอนทไมตองการแสงสวาง เปนตน

1.4.6 การรจ าการเคลอนไหวของรางกาย (Body Movement Recognition) หมายถง การจ าแนกลกษณะของการแสดงออกทางการเคลอนไหวรางกายตามฐานขอมลทก าหนดเพอระบพฤตกรรมความตองการแสงธรรมชาตผานวธการทางคอมพวเตอรวทศนดวยอปกรณตรวจจบการเคลอนไหว และการประมวลผลทางคอมพวเตอร

1.4.7 สถานทสวนบคคล (Personal Station) หมายถง พนทท างานสวนบคคลทประกอบดวย ระบบแผงกนแดดทสามารถควบคมแสงธรรมชาตอตโนมตจากพฤตกรรมการใชพนทของผใชงาน ชดโตะท างาน ทนง เตยงนอน และอปกรณในการท างาน โดยในสถานทสวนบคคลจะมชองเปดแคดานเดยวเพอสะดวกตอการวจยและพฒนา 1.5 ประโยชนคาดวาจะไดรบจากการวจย

1.5.1 การประมวลรวบรวมองคความรจากกรณศกษา ทฤษฎทเกยวของ และการออกแบบแผงกนแดดอตโนมตทมความสมพนธกบพฤตกรรมการใชพนทใชงาน รวมถงเขาใจในระบบ กระบวนการและขนตอนในการสรางปฏสมพนธรวมทางกายภาพระหวางมนษยกบงานสถาปตยกรรมโดยผานเทคโนโลย ซอฟแวรและฮารดแวร ผลสรปคาความสองสวางทเพยงพอส าหรบการใชงานในสถาปตยกรรม

1.5.2 ระบบตนแบบใชในการควบคมระบบแสงธรรมชาตทสองผานเขามาภายในงานสถาปตยกรรมทางกายภาพโดยใชเทคโนโลยกลองตรวจจบการเคลอนไหวจากการตอบสนองโดยผานพฤตกรรมการใชพนทใชงานของผใชงานจะท าการควบคมระบบแสงธรรมชาตอตโนมตทผานสองเขามาภายในงานสถาปตยกรรมใหเหมาะสมกบคามาตรฐานความสวางทเพอตอยอดเปนตนแบบในการพฒนาระบบเปดรบแสงธรรมชาตทมความสมพนธกบระบบการควบคมแสงประดษฐในอาคารเพอไดคาแสงทมคณภาพ

1.5.3 ผใชงานระบบทพฒนาขนนนจะไดรบความสวางทเหมาะสม น าไปสการสงเสรมประสทธภาพในการท างาน ความสะดวกสบายและคณภาพชวตทดขนผานการใชงานสถาปตยกรรมทสามารถเคลอนไหวได เพอประโยชนตอผ ใชงาน และเปนการทาทายสถาปนกตอรปแบบสถาปตยกรรมในประเทศไทยทสามารถตอบสนองความตองการของการใชชวตในปจจบนและอนาคต

7

บทท 2

แนวคด ทฤษฎ และงานวจยทเกยวของ

สถาปตยกรรมจลศาสตรถงแมจะถกตอตานในเรองประสทธภาพทไมแนนอนเนองจากเทคโนโลยในยคสมยนนแตยงมจดเดนของการเคลอนไหว ความงามทซอนเรนในการท างานโดยจลศาสตร จงเปนแรงผลกดนถงการพฒนาความสมพนธของการออกแบบการเคลอนไหวภายในสถาปตยกรรม การออกแบบของการเคลอนไหวเปนปกตนอกบรบทของสถาปตยกรรมและในขณะทมหลายตนแบบเทคโนโลยทมสวนรวมมความเปนเนอหาไดใจความ องคประกอบของการเคลอนไหว องคประกอบทสามารถชน าแนวทางทแนนอนในการออกแบบของจลนศาสตรทใหความทาทาย ขอบเขตของการคนหาส าหรบรปแบบการเคลอนไหวลกษณะทางสณฐานวทยาของรปแบบอาคารส าหรบการเคลอนไหวทสอดคลองกบลกษณะท Philip Steadman ไดกลาวถงแบบฟอรมทจ าเปนและการใชงานโดยอางองจากบทความของ George Rickey ในสณฐานวทยาของการเคลอนไหว (Jules Moloney, 2011, p. 3) ในการเคลอนไหวเมอมการพฒนาและออกแบบตวแปรซงเปนทถกเถยงกนอยวาจะมอทธพลมากทสดในการสราง พชคณตหลายรปแบบการเคลอนไหวในขณะทเหนไดชดผานการตรวจสอบอยางใกลชดของการทดลองภาพเคลอนไหวใหขอมลเชงลกตอไปคณสมบตทโดดเดนของรปแบบการเคลอนไหวส าหรบอาคารสถาปตยกรรมและศกยภาพองคประกอบเหลาน

สณฐานวทยาหรอการเปลยนรปราง ปกตจะเกยวของกบสาขาชววทยาและหมายถงรปลกษณและโครงสรางทางกายภาพของสงมชวตเมอเทยบกบสรรวทยาซงสวนใหญเกยวของกบกระบวนการท างาน ถกน ามาใชในงานสถาปตยกรรมในการอางองถงเมองสณฐานวทยาและการวจยในการออกแบบรปทรงเรขาคณตของแผนผงเมองของ (Batty, 1973) เมองสณฐานวทยาการพฒนารอบทตงของเนนของการวจยในปจจบนทไดเปลยนจากการสรางแบบจ าลองของโครงสรางแบบคงทเพอความเขาใจกระบวนการ กบการวจยภายในสถาปตยกรรมอยางชดเจนซงใชลกษณะทางสณฐานวทยา ในขณะท Philip Steadman ไดกลาวไวในหนงสอของสณฐานวทยาของเขาจะเนนอยในการส ารวจชวงทเปนไปไดของรปแบบการออกแบบภายในขอบเขตของรปทรงเรขาคณต ชดของการศกษาการเคลอนไหว การตรวจสอบขอเทจจรงอยางใกลชดของภาพเคลอนไหวทสอดคลองกนระบชนดทเกดขนเมอจดการกบตวแปร ซงท าใหเกดรปแบบทหลายหลาก ความเปนไปไดในการพฒนางานสถาปตยกรรมโดยจลศาสตร

สณฐานวทยาจะศกษาความสมพนธของรปทรงเรขาคณตทเปนอสระจากขนาดทางกายภาพ ในลกษณะทคลายกนขนาดของชนสวนทเคลอนไหวหรอขนาดโดยรวมของอาคารทไมไดส าคญอยางยงตอลกษณะทางสณฐานวทยาของรปแบบการเคลอนไหว ความส าคญของการศกษา

8

ลกษณะทางสณฐานวทยานคอการก าหนดคาของการแปลงทางเรขาคณตในพนทโครงสรางพนฐานของการสรางการเคลอนไหวทเปนอสระจากขนาดทางกายภาพ (Philip Steadman, 2011, p. 5) การออกแบบส าหรบการเคลอนไหวซงปรบเปลยนรปแบบไปตามเวลา โดยปกตทฤษฎสถาปตยกรรมและการปฏบตทมรวมกบการเคลอนไหวมดงตอไปน

(1) การเปลยนแปลงผานเหตการณตามการควบคมของผใชงาน (2) การเคลอนไหวทางกายภาพของผใชงาน (3) ความรสกของการเคลอนไหวเนองจากผลกระทบของการเปลยนแปลงแสง (4) ผกรอนของวสดและผลกระทบของการสลายตว (5) การเคลอนไหวผานรปแบบและพนผวทปรากฏแบบไดนามก (6) วธการออกแบบทใชการแปลงทางเรขาคณตหรอภาพเคลอนไหว

2.1 แนวคดและทฤษฎ

2.1.1 แนวความคดและทฤษฎเกยวกบแสงธรรมชาต แสงธรรมชาตมจดเดน คอ เปนแสงทไดมาโดยไมจ าเปนจะตองเสยคาใชจายใน

การผลตจนถงการใชงาน และยงสามารถน ามาหมนเวยนใชได หากน าแสงธรรมชาตมาใช ภายในอาคารจะชวยลดพลงงานและคาใชจายทสญเสยไปกบแสงสวางจากแสงประดษฐ โดยแสงธรรมชาตมประสทธภาพสง เมอเปรยบเทยบแลวจะม ประสทธภาพสงกวาหลอดฟลออเรสเซนตท ใชกนโดยทวไปประมาณ 1-2 เทา

แสงธรรมชาตใหผลในเชงจตวทยาและการมองเหน โดยแสงสามารถท าใหรสกสดชนไปจนถงปลอดภยไดจากการทแสงมปรมาณมากและกระจายในทกวาง นอกจากนการเคลอนทและการเปลยนแปลงระดบความสองสวางตลอดเวลาจะสามารถบงบอกเวลาและเปนตวกระตนให เกดความตนตาตนใจ ไมนาเบออยางทเกดในแสงประดษฐทมความสม าเสมอคงทตลอดเวลา และแสงธรรมชาตยงมคณสมบตทางสทสมบรณท าใหเหนวตถไดสมจรง ซงไมมแสงประดษฐใดสามารถท าได

2.1.1.1 ลกษณะของดวงอาทตย (1) ซนชารท (Sun Chart)

การทโลกหมนรอบตวเองและโคจรรอบดวงอาทตย เมอมการอางองต าแหนงของดวงอาทตย บนพนโลกท าเสมอนวาดวงอาทตยโคจรรอบโลกเปนวงแหวนซอนกนหลายวง จนท าใหเปนเสนทางผานของดวงอาทตย บนพนโลกซงภายหลงได ม การพฒนารปแบบการอางองต าแหนงดงกลาวใหอยในรปแบบของซนชารท (Sun Chart) ซงต าแหนงของดวงอาทตยในแตละสถานท จะมรปแบบทตางกนไปตาม Latitude ทตงทตางกน

9

ภาพท 2.1 แสดงลกษณะ Sun Chart แสดงมมของแสงเวลา. สบคนจาก http://ars.elscdn.com /content/image/1-s2.0-S1364032109001026-gr6.jpg

(2) มมของรงสของแสง (Angle of Incidence)

ลกษณะความแตกตางของแสงทเกดขนแตกตางกนในแตละพนทของโลกเกดจากลกษณะของรงสของแสงทกระท ากบพนผวโลกท ามมทแตกตางกนรงสของแสงทท ามมนอยกบพนผวโลกกจะมแสงสวางกจะนอยกวารงสของแสงสองลงมาตงฉากกบพนผวโลก

2.1.1.2 ลกษณะของแสงธรรมชาต แสงธรรมชาตทน ามาใชภายในอาคารทมาจากแสงทองฟาทประกอบดวย

แสงโดยตรงจากดวงอาทตย (Sun Light) แสงสะทอนจากทองฟา (Sky Light) และแสงทเกดขนจากการสะทอนคอแสงทสะทอนจากพนและสงแวดลอม รวมถง แสงสะทอนจากสภาพภายในของพนทใชสอยเอง ลกษณะความแปรปรวนของแสงอาทตยทเกดขนอยกบสภาพทองฟาเปนหลก เนองจากสภาพทองฟาสามารถท าให เกดคาความสองสวางทตางกนมากระหวางแสงทไดรบโดยตรงจากดวงอาทตย กบแสงทไดรบจากการสะทอนทกระจายจากกอนเมฆและอนภาคในอากาศ หรอการสะทอนจากพนผวของสงตางๆในสภาพแวดลอม ซงจะท าใหเกดลกษณะของความสวางทแตกตางกน ดงน

(1) สภาพทองฟา ปรมาณของเมฆและอนภาคในอากาศ เชน ฝน ควน และไอน า มผลตอ

ปรมาณแสงอาทตยทสองลงมาบนพนดน โดยทวไปแลวจะมการจ าแนกสภาพทองฟาออกเปน 3 ประเภท ดงน

1. ทองฟาทมเมฆมาก (Overcast Sky) คอ ทองฟาทม เมฆมากเปนสภาพทองฟาทม เมฆมากปกคลมทวทองฟามากกวา 70% ทองฟาประเภทนจะไมสามารถเหนแหลงก าเนดแสงนนคอดวงอาทตยได และมลกษณะของความสองสวางนอย เนองจากเมอแสงจากดวงอาทตยตกกระทบกบไอน าแสงจะเกดการกระจายทกทศทกทาง (Nadamura and Oki1,1983, p 25)

10

2. ทองฟามเมฆบางสวน (Partly Cloudy Sky) คอ ทองฟามเมฆบางสวนเปนสภาพทองฟาทมเมฆในปรมาณปานกลางปกคลมประมาณ 30-70% โดยระดบความสองสวางจะมความแปรปรวนสงจากการเคลอนทของเมฆ ทองฟาประเภทนจะสามารถหาระดบความสวางของทองฟาไดยากมาก เนองจากมการเปลยนแปลงของเมฆตลอดเวลา หากเมฆทปกคลมมปรมาณนอยและเบาบาง ทองฟาจะมคาระดบความสองสวางมากกวาระดบความสองสวางของทองฟาโปรง (Clear Sky) 10-15% ซงเปนผลจากการสะทอนแสงของเมฆ ซงสภาพทองฟาสวนใหญของประเทศไทยเปนแบบมเมฆปกคลมบางสวน (กรมอตนยมวทยา 2543 : 1)

3. ทองฟาโปรง (Clear Sky) คอ ทองฟาโปรงเปนสภาพทองฟาทมเมฆนอย ปรมาณปกคลมทองฟาไมเกน 30% จงสามารถเหนแหลงก าเนดแสงนนคอดวงอาทตยไดระดบความสองสวางของทองฟาประเภทน เกดจากแสงโดยตรงจากดวงอาทตยและแสงกระจายจากทองฟาท าใหความสวางของทองฟามปรมาณทแตกตางกน (Kittler, 1981, p. 69)

(2) แสงสะทอนจากพนผว แสงทสะทอนเกดจากพนภายนอกอาคารหรอพนผวภายนอกของสงตางๆ

ทแวดลอมอาคารอย เชน ตนไม สงกอสราง อาคารขางเคยง เปนตน แสงสะทอนจากสภาพแวดลอมนขนอยกบขนาดของพนทของพนผวของสภาพแวดลอมดงกลาวทมความสมพนธกบจดพจารณารวมไปถงคาการสะทอนแสงของพนผวนนทงนคาการสะทอนแสงของสภาพแวดลอมจะมความแตกตางกน ในกรณทสภาพแวดลอมเปนอาคารหรอพนคอนกรต อาจมคาการสะทอนสงถง 80-90% ซงจะพบมากในอาคารในปจจบนทมกจะใชวสดกระจกหรอทาสขาว ในขณะทสภาพแวดลอมทเปนตนไมหรอพนหญาจะมคาการสะทอนแสงทต ามากเพยง 6% (สนทร, 2542 : 4)

(3) คาตวประกอบแสงธรรมชาต (Daylight Factor Method – D.F.) Daylight Factor Method หรอ Sky Factor หรอ Split Flux Method

เปนวธการค านวณระดบความสองสวางภายในอาคารทมการใชงานอยางแพรหลายมากกว า 70 ปโดยเฉพาะในประเทศองกฤษไดมการก าหนดกฎหมายทเกยวของและอาศยการค านวณดวยวธน (Waldram , 1940 , p. 86) วธเดยไลทแฟกเตอรไดรบการพฒนาใหเหมาะสมตอมา เพอการใชงานทสะดวกขน (Hopkison, Petherbridge, and Longmore , 1966 , p. 135) หลกการของเดยไลทแฟกเตอร (Daylight Factor, DF) จะเปนวธการทก าหนดขนจากอตราสวนเปรยบเทยบ ระหวางคาความสองสวางภายในอาคารในระนาบพนผวตอคาความสองสวางภายนอกของอาคาร โดยการค านวณทได จะมความสมพนธกบต าแหนงและทศทางของดวงอาทตยท เปลยนแปลงไปตามวนเวลา โดยมคาเดยไลทแฟคเตอรส าหรบการใชงานในแบบตางดงน

1. การอานหนงสอและการใชงานปกตในชวงเวลาหนงคาเดยไลทแฟคเตอรเทากบ 1.5-2.5%

11

2. การอานหนงสอ หรองานทตองใชสายตาในทหนงๆในชวงเวลานานพอสมควร หรองานทอาจจะตองมอปกรณเสรม ซงไมมอนตรายมากคาเดยไลทแฟคเตอรจะเทากบ 2.5-4.0%

3. งานทตองการความละเอยดสง หรอการใชเครองอปกรณทตองระมดระวง อนตรายค าเดย ไลท แฟคเตอรจะเท ากบ 4.0-8.0% (B. Stein and J.Reynolds, Mecanical and Electrical Equipment for Building, 11th ed. NewYork : John Wiley & Sons Co., 1998 , p. 197)

2.1.1.3 คามาตรฐานความสองสวางภายในอาคาร (1) คามาตรฐานความสองสวางภายในอาคาร (มาตรฐาน IES)

ลกษณะพนทใชงานทวไปคามาตรฐานความสวางภายในอาคารจะอยในชวง 300 - 700 lux และลกษณะพนทใชงานสวนกลางและทางเดนคามาตรฐานความสวางภายในอาคารจะอยในชวง 100 - 200 lux สวนลกษณะพนทใชงานทเปนส านกงาน หองคอมพวเตอร และหองเรยนคามาตรฐานความสวางภายในอาคารจะอยในชวง 300 - 500 lux

ลกษณะพนทใชงานประเภทบานทอยอาศยทตองการความสวางนอยทสดคอหองนอนซงมมาตรฐานความสวางภายในอาคารเทากบ 50 lux หองน าและหองนงเลนมคามาตรฐานความสวางภายในอาคารจะอยในชวง 100 - 500 lux บรเวณบนไดคามาตรฐานความสวางภายในอาคารเทากบ 100 lux และสดทายลกษณะพนททเปนหองครวจะมคามาตรฐานความสวางภายในอาคารจะอยในชวง 300 - 500 lux

(2) คามาตรฐานความสองสวางภายในอาคาร (มาตรฐาน CIE) ลกษณะพนททางเดนภายในอาคารคามาตรฐานความสวางภายในอาคาร

จะจะเทากบ 100 lux และลกษณะพนทใชงานไมตอเนองจะมคามาตรฐานความสวางภายในอาคารจะอยในชวง 150 lux สวนประเภทอาคารส านกงาน หองคอมพวเตอร และหองเรยนมคามาตรฐานความสวางภายในอาคารเทากบ 500 lux

2.1.2 ทฤษฎความสวางทเกยวของกบการมองเหน ทฤษฎเกยวกบความสองสวางพนฐานไดมการก าหนดค าศพทและค านยามท

ส าคญมดงน 2.1.2.1 ฟลกซการสองสวาง (Luminous Flux) คอรงสหรอก าลงของแสงทถก

ปลอยออกจากแหลงก าเนดแสงใน 1 หนวยเวลาเปนการบอกคาพลงงานหรอก าลงของแสงจากแหลงก าเนดแสง

2.1.2.2 ความเขมแสง (Luminous Intensity) คอปรมาณของแสงหรอความหนาแนนของแสงทเปลงออกมาจากหลอดไฟทศทางใดๆ

12

2.1.2.3 ความสองสวาง (Illuminace) คอปรมาณแสงทตกกระทบบนพนท หนวยใดๆ แนวทางการก าหนดคาความสองสวางของพนทสวนตางๆภายในอาคารทมความเหมาะสมกบลกษณะกจกรรมและประโยชนใช

2.1.2.4 คาความสวาง (Luminance) คอความสองสวางทสะทอนหรอสองผานออกมาจากวตถเขาสตา ท าใหสามารถมองเหนวตถไดโดยวตถนนจะมคณสมบตเปนแหลงก าเนดแสงทางออม (Secondary Light Source)

2.1.2.5 ความสวาง (Brightness) คอการตอบสนองดานความคด (Subjective Response) ตอคาความสวาง (Luminance) ในพนทภาพท มองเหน ลกษณะของความสวางของแสงเราสามารถรบรไดจากการเปรยบเทยบคณภาพของการสะทอนแสงบนวตถนนๆตอภาพรอบขางวามลกษณะทสวางกวาหรอมดกวา ความแตกตางนเรยกวาความตางของความสวาง (Brightness-Contrast) ซงคาความตางนเปนตวอธบายอตราความสวางทเกดขน (Luminance Ratio) ลกษณะของความสวางเชนนเปนวธการในการออกแบบความสมพนธระหวางสพนผว และต าแหนงของพนผวในพนทวาง (Space) กบผใชงานและจ านวนของแหลงก าเนดแสง

การรบรถงความสองสวางสงอทธพลตอการมองเหนความลกตนของวตถนนๆดวยนนคอเมอวตถหนงทสวางวางใกลกบวตถทมดกวา วตถทสวางกวาจะดใกลและมขนาดใหญกวาวตถทมดกวา นอกจากแสงจะสงอทธพลตอการมองเหนความลกตนของวตถนนๆแลว สกเปนสงหนงทท าใหเกดความลกตนของวตถไดเชนกน นนคอสทมความสวางหรอออนกวา (มปรมาณของสขาวผสมในอตราสวนทมาก) จะใหความรสกทดใกลกวาสทมความสวางนอยหรอสเขม (มปรมาณขอสด าผสมในอตราสวนทมาก) (John Willey & Sons . inc, 1995 , p. 175.)

2.1.2.6 ความเปรยบตาง (Contrast) คอความสวางของวตถทเรามองเหนเทยบกบความสวางของสภาพรอบขางถาความสวาง ของวตถตางจากสภาพรอบขางมาก คาคอนทราสตจะมคาสง (John Willey & Sons . inc, 1995 , p. 13.) โดยปกตแลวคาความสองสวางทเนนเฉพาะจดจะตองมคาเปรยบตางไมนอยกวา 3 เทาของความสวางรอบขาง จงจะท าใหแสงและสงทตองการเนนมความชดเจนมากขน

2.1.2.7 ความสม าเสมอของแสง (Uniformity) คอลกษณะของแสงทมความสวางใกลเคยงกนท าใหมการปรบของสายตานอย ซงการปรบตวของสายตากรณความสวางเปลยนแปลงอยางรวดเรว การเคลอนทจากทมดไปทสวาง สายตาจะใช เวลาปรบตวไมนานมาก แตการเคลอนทจากทสวางไปทมดสายตาจะใชเวลาปรบตวนานกวา พนทใชงานทมรปแบบการใชงานไมเหมอนกน จะมความตองการความสม าเสมอในระดบทแตกตางกน ตวอยางเชน ความสวางบรเวณพนทรอบจดการท างานควรมความสองสวางไมนอยกวา 1 ใน 3 ของความสองสวางทพนทท างาน หรอ พนทใชสอยทอยใกลเคยงกน เชน ทางเดนภายนอกหองระเบยง ไมควรมคาความสองสวางตาง

13

จากพนทใชสอยมากวา 5 : 1 เปนตน 2.1.2.8 แสงบาดตา (Glare and Sparkle)

เกดขนจากการเขามาของแสงทมความเขมสงสมมมองของสายตา โดยแสงนมความสวางมากหรอมความจามาก เมอเทยบกบความจาในสภาพแวดลอมทวไป มผลท าใหมปญหาในการมอง แสงบาดตาอาจเกดขนไดจาก 3 แนวทาง ดงน

(1) แสงบาดตาทเกดขนโดยตรง (Direct Glare) เกดขนเมอแหลงก าเนดแสงทมความสวางสงมาก อยภายในภาพทมองเหน จะมความรนแรงมากหากการมองมทศทางสแหลงก าเนดโดยตรง

(2) แสงบาดตาทเกดขนทางออม (Indirect Glare) เกดขนเมอพนผวภายในหรอภายนอกอาคาร เชน ผนงหอง ไดรบแสงในปรมาณมากแลวสะทอนหรอสองผานแสงท าใหพนผวนนๆมความสวางมากเกนไป

(3) แสงบาดตาทเกดขนจากการสะทอน (Reflected Glare) แสงบาดตาทเกดขนจากการสะทอน (Reflected Glare, Reflected Sparkle) เกดขนจากการสะทอนแบบเหมอนกระเงาจากแหลงก าเนดแสง บนพนทผวทมความมนวาวตวอยางพนผวภายในหองเช น พนโตะ กระจก มผลใหเกดความร าคาญตอสายตา

2.1.2.9 อณหภมส (Color Temperature) อณหภมสมผลตออารมณความรสก และบรรยากาศของหองตามลกษณะ

ดงตวอยางตอไปน (1) แสงสอบอน (Warm Color Light) ไดแก แสงสในโทนรอน เชน สเหลอง

สม แดง แสงสดงกลาวจะท าใหวตถสสมหรอแดงดสดและสวยแตวตถสน าเงนจะดมดขน สวนวตถสเหลองออน สขาว สเขยวดเปนกลาง สในโทนนจะใหความรสกสนกสนานราเรงอบอนกบคนสวนใหญ

(2) แสงสเยน (Cool Color Light) ไดแก แสงสในโทนเยน เชน สฟา สเขยว สน าเงน แสงสดงกลาวจะท าใหวตถสน าเงนดสดและสวยแตวตถสแดงและสมจะดมดขน สวนวตถสขาว สเขยวดเปนกลาง สในโทนนจะใหความรสกสงบ เงยบขรมเปนทางการกบคนสวนใหญ

(3) แสงสขาว (White Light) เปนแสงสขาว เชนเดยวกบสของแสงธรรมชาตจากดวงอาทตย แสงสขาวจะท าใหวตถสตางๆดเปนกลาง ซงเหนสจรงของวตถไดชดเจนมากทสด

ในการวจยนเลอกใชแสงสขาวซงจะท าใหวตถสตางๆดเปนกลาง สามารถเหนสจรงของวตถไดชดเจนมากทสดเชนเดยวกบสของแสงธรรมชาตจากดวงอาทตย

2.1.3 ทฤษฏเกยวกบการใหแสงธรรมชาต การใหแสงธรรมชาตในอาคารชวยเพมประสทธภาพ ในการสองสวางอยางม

คณภาพ รปแบบการน าแสงธรรมชาตเขามาใชในอาคารจ าแนกตามทศทางได 2 รปแบบ คอ แสง

14

ธรรมชาตจากดานขางของอาคารและแสงธรรมชาตจากดานบน ซงในการวจยนจะศกษาเฉพาะการใหแสงธรรมชาตจากดานขางของอาคาร

2.1.3.1 แสงธรรมชาตจากดานขางอาคาร (Side Lighting) เปนแสงทผานเขามาจากแหลงก าเนดแสงทมาไดหลายทาง เชน แสงจาก

ทองฟา แสงจากพนดนภายนอกทเปนตวสะทอนแสง และการสะทอนแสงภายในอาคาร จากการศกษาพบวา ขอด คอ ชวยสรางทศนะวสยทดเหมาะสมแกการใชงาน แตมขอเสย เนองจากหนาตางหรอชองเปดประเภทนอยในต าแหนงทคนทวไปสามารถทนตอความจาเมอมองระดบไดเพยง 170 ฟตแลมเบรต เทานน (สนทร บญญาธการ, 2541, หนา 94) เพอใหเกดความสบายตาในการมองออกสภายนอก แตจะสงผลใหมแสงธรรมชาตทเพยงพอตอการใชงานในระยะเพยง 2 - 3 เมตร ซงการน าแสงธรรมชาตเขามาใชอยางคมคา คอ การน าแสงธรรมชาตเขามาใชในอาคารไดลกมากทสดปรมาณความสวางของแสงทตกลงบนพนทท างาน (Working Plane) จะมากหรอนอยขนอยกบมมตกกระทบของแสงกบระนาบนนๆ โดยมมองศาทแสงตกกระทบน จะแปรผนกบคาความเขมของปรมาณแสงสวางบนระนาบ ถามมยงนอยปรมาณแสงสวางทระนาบของพนทใช งานกจะยงมากขน ซงเปนแนวทางการน าแสงธรรมชาตการน าแสงธรรมชาตเขามาใชอยางคมคาทสดนนเอง

(1) ต าแหนงของแผงกนแดดดานขาง มผลตอการรบแสงธรรมชาตเขาสภายในอาคาร ซงสามารถจ าแนกต าแหนงของชองเปดได 3 แบบดงน

1. ช อ งเป ดช ว งล า ง (Lower Void Opening) ม ค วามส งจาก พ นประมาณ 0.90 - 1.50 เมตร ไดรบแสงสะทอนจากบรเวณทอยใกลโดยรอบ หรอบรเวณทอยต ากวาระดบสายตา เชน แสงสะทอนจากพนดน ผวสะทอนแสง หนาตางชวงลางนไมคอยมปญหาเรองความจา และความรอนของแสงแดด ขอเสย คอจะเกดลกษณะของความเปรยบตาง (Contrast) ระหวางแนวผนงชวงบนเหนอแผงกนแดดกบบรเวณฝาเพดานและยงจ ากดทศนวสยอกดวย

2. ชองเปดชวงกลาง (Middle Void Opening) พบเหนโดยทวไปมความสงจากพนประมาณ 0.90 - 2.00 เมตร ไดรบแสงสะทอนจากบรเวณโดยรอบแตประสทธภาพในการสะทอนแสงจากพนดนเขามาภายในจะไมดเทากบชองเปดชวงลางและประสทธภาพในการกระจายแสงไมเทากบชองเปดชวงบนทมปรมาณความสวางทเพยงพอตอระดบการใชงานในชวงระยะ 2 - 3 เมตร แตมลกษณะทศนวสยทดกวาแบบอน เนองจากอยในระดบแนวสายตาปญหาทพบสวนใหญ คอ ปรมาณความจาของแสงทไดรบโดยเฉพาะบรเวณทอยใกลชองเปด แนวทางการปรบแกโดยการใชอปกรณบงแดดหรอการปรบความลาดเอยงของอปกรณบงแดด

3. ช อ ง เป ด ช ว งบ น (Upper Void Opening) ม ค วามส งจ าก พ นประมาณ 2.00 เมตรขนไป มการใหความสองสวางผานเขามาภายในไดลกกวาทกแบบ ทงจากแสงธรรมชาตโดยตรง แสงกระจาย เปนตน ขอเสยของชองเปดชวงบนนคอปรมาณแสงทไมเพยงพอ ทศน

15

วสยดอยกวาชองเปดชนดอน แตไมมปญหาเรองความจาของแสงเนองจากเปนชวงทอยเหนอระดบสายตา

ชองเปดชวงลาง ชองเปดชวงกลาง ชองเปดชวงบน

ภาพท 2.2 แสดงลกษณะการเปรยบเทยบปรมาณของคาความสวางภายในจากชองเปดแบบตางๆ สบคนจาก : Majoros, 1988, p. 38

ภาพท 2.3 การผสานชองเปดชวงกลาง และชวงบนเพอน าคาความสวางภายในไดลกขน สบคนจาก : Majoros, 1998, p. 38.

จากการศกษาพบวาต าแหนงของชองเปดของแผงกนแดดทมประสทธภาพ

น าแสงธรรมชาตเขาสภายในไดลกทสด ควรใชรปแบบผสมผสานชวงกลางกบชวงบน เพอน าขอดและขอเสยมาใชในการด าเนนการวจยน

16

(2) หลกการออกแบบแผงกนแดดดานขาง สงทมความจ าเปนอยางย งตอการน าแสงธรรมชาตมาใชไดอยางม

ประสทธภาพสงสด ตองค านงถงทศทางของชองเปด (Orientation) เปนอนดบแรก ซงการน าแสงธรรมชาตเขามาใชในอาคาร แมจะเปนสงทเปนประโยชนในหลายๆดาน แตในขณะเดยวกนกควรระมดระวงในเรองของความรอน และผลกระทบทางการมองเหนทตามมา ความสมพนธของขนาดของชองเปดมผลตอสภาพการสองสวางภายใน โดยทวไปสดสวนของชองเปดมความสมพนธกบลกษณะการสองสวางทง 2 กรณ คอ กรณความสมพนธกบปรมาณแสง และกรณลกษณะการกระจายแสง ทสองผานเขามายงพนทภายในแนวกวาง แนวยาว และแนวตงโดยความลกของหองนนไมควรเกน 2.5 H เมอ H คอ ความสงของชองแสง โดยทฤษฎ (Stein and Reynold, 2000: pp. 1151-1155) กลาววา ระยะทลกทสดทสามารถใชแสงธรรมชาตในอาคารได ซงมคาเดยไลทแฟคเตอรตงแต 2-5% จะมคาประมาณ 1.5-2.5 เทาของความสงของชองเปด

ภาพท 2.4 ความสมพนธของชองเปดทมผลตอการสองสวางภายในหอง สบคนจาก : Stein and Reynold, 2000, p. 1151.

ภาพท 2.5 ความสองสวางของชองเปดดานขาง สบคนจาก : Egan and Olgyay, 2002, p. 112, 319.

17

ความสง และความกวางของชองเปดจะเปนตวแปรส าคญทมผลตอความลกในการสองสวางของแสงทผานเขามาภายใน สวนความกวางจะมผลตอปรมาณการสองสวางภายใน เชน ชองเปดทกวางและสง จะมประสทธภาพในการสองสวางทดกวาชองเปดทแคบกวา

(3) ขอควรพจารณาในการออกแบบแผงกนแดดดานขางของอาคาร 1. การเพมปรมาณแสงธรรมชาตภายในอาคารนน ท าไดโดยการตดตง

แผงกนแดดหรอชองเปดทต าแหนงสง และก าหนดระยะฝาเพดานทสง จะชวยกระจายแสงไปไดไกลขน เปรยบเทยบปรมาณของคาความสวางภายในจากชองเปดในรปแบบตางๆ ประกอบดวย นอกจากนนชองเปดแนวนอนสามารถน าแสงธรรมชาตเขามาไดมากกวาทางแนวตง ซงพนทชองเปดควรมากกวา 20% ของพนทหอง (Lechner, 2000, p. 376) ซงปรมาณแสงสวางจะมปรมาณสงสดบรเวณชองเปด และลดลงตามระยะทมากขน

2. การน าแสงธรรมชาตเพอเพมปรมาณการสองสวางและลดความจาแสงภายในอาคารควรตดตงแผงกนแดดในชองเปดตงแต 2 ดานขนไป จะมประสทธภาพดกวาดานเดยว แตในการวจยและพฒนานนไดใชชองเปดเพยงดานเดยวเพอลดความซบซอนในงานวจย

3. ควรตดตงแผงกนแดดไวใกลกบผนงภายในอาคาร เนองจากผนงภายในจะเปนเสมอนตวสะทอนแสงทชวยสะทอนรงสโดยตรงจากแสงอาทตยเพอท าใหแสงกระจายไปและสวางมากขน นอกจากนยงชวยลดอตราสวนความสวางระหวางชองเปดกบผนง สงผลตอการลดแสงบาดตาทเกดขนภายในหอง

ภาพท 2.6 การตดตงชองเปดทใกลกบผนงอาคาร. สบคนจาก : Lechner, 2001, p. 376.

4. ปรมาณแสงสะทอนจากการขยายแผงกนแดดเขามาภายในหองออกจากขอบชองเปดจะเทากบแสงสะทอนจากพนดนรอบนอกอาคาร ซงชวยเพมประสทธภาพความสองสวางภายใน

18

ภาพท 2.7 สดสวนของแสงสะทอนจากขอบจะเทากบแสงสะทอนจากสภาพแวดลอมภายนอก สบคนจาก : Egan and Olgyay, 2002, p. 93

5. การขยายแผงกนแดดเขามาภายในหองออกจากขอบชองเปดไมวาจะ

มลกษณะแบบไหนกจะชวยกระจายแสงจากภายนอกกอนเขาสหอง และชวยลดแสงบาดตาจากความจาเขามาสภายในอาคารไดด

ภาพท 2.8 การใชขอบของชองเปดแบบตางๆเพอชวยลดแสงบาดตาและความจา สบคนจาก : Lechner, 2001, p. 377.

6. แสงทเขามาภายในอาคารควรจะเปนแสงกระจาย ทมอปกรณบงแดด เพอสะทอนรงสโดยตรงจากแสงอาทตยและชวยสะทอนแสงขนบนฝาเพดานเพอกระจายแสงใหเกดความสม าเสมอ (Lechner, 2001, p. 377)

19

2.1.4 กระบวนการพฤตกรรมทางกายภาพ ในความสมพนธระหวางมนษยกบสภาพแวดลอมทางกายภาพนน เกด

กระบวนการทางพฤตกรรม ทแสดงถงลกษณะเฉพาะทางพฤตกรรม อาจจ าแนกขนตอนของกระบวนการทางพฤตกรรมตามลกษณะเฉพาะทางพฤตกรรมทเดนชดและมความเฉพาะพอตอการจ าแนกออกไดเปน 3 กระบวนการ (วมลสทธ หรยางกร, 2549, พฤตกรรมมนษยกบสภาพแวดลอม, น. 7, 9)

2.1.4.1 กระบวนการรบร (Perception) คอ กระบวนการทรบขาวสารมาจากสภาพแวดลอมผานระบบสมผส

2.1.4.2 กระบวนการร (Conition) คอ กระบวนการทเกยวกบกระบวนการทางปญญา ทรวมการเรยนร การจ า การคด ทงกระบวนการรบรและกระบวนการร เกดการตอบสนองทางดานอารมณ (Affect) รวมแลวเปนพฤตกรรมภายใน

2.1.4.3 กระบวนการเกดพฤตกรรมในสภาพแวดลอม (Spatial Behavior) คอ กระบวนการทบคคลมพฤตกรรมเกดขนในสภาพแวดลอม มความสมพนธกบสภาพแวดลอมผานการกระท าเปนทสงเกตไดจากภายนอก เปนพฤตกรรมภายนอก

ซงในการวจยนจะสนใจลกษณะเฉพาะทางพฤตกรรมสามารถน ามาใชเปนฐานขอมลเพอทน าไปใชควบคมการเคลอนทของแผงกนแดดอตโนมตมดงน

(1) การยน ลกษณะเฉพาะทางพฤตกรรมทางกายภาพ ทกสวนของรางกายเขาใกลกบการตงฉากกบพนโลกจดคลายกนในแตละประเภทการยน สวนองคประกอบของขาจดหมนทหวเขาจะท ามมเพมขนไมเกน 0o – 10o

ภาพท 2.9 แสดงองศาหวเขาทเปลยนไปของลกษณะพฤตกรรมทางการยน

20

(2) การเดน ลกษณะเฉพาะทางพฤตกรรมทางกายภาพ การเคลอนทของแตละองคประกอบของขาจดหมนจะอยทหวเขาและจะท ามมเพมขนประมาณ 10o – 80o แลวแตละประเภทของการเดน

ภาพท 2.10 แสดงองศาหวเขาทเปลยนไปของลกษณะพฤตกรรมทางการเดน

(3) การนง ซงลกษณะเฉพาะทางพฤตกรรมทางกายภาพ การเคลอนทของแตละองคประกอบของขาจดหมนทหวเขาจะท ามมเพมขนประมาณ 90o – 135o

ภาพท 2.11 แสดงองศาหวเขาทเปลยนไปของลกษณะพฤตกรรมทางการนง

(4) การนอน ซงลกษณะเฉพาะทางพฤตกรรมทางกายภาพ ทกสวนของรางกายเขาใกลกบการนอนราบกบพนโลก แตละองคประกอบของรางกายท ามมไมเกน 0 o - 10o

กบแนวระนาบพนโลก

21

ภาพท 2.12 แสดงองศาหวเขาทเปลยนไปของลกษณะพฤตกรรมทางการนอน

2.1.5 องคประกอบทเกยวของกบการวจย 2.1.5.1 สถาปตรยกรรมตอบสนอง (Responsive Architecture)

เปนการวเคราะหสถานะการพฒนาสถาปตยกรรมตอบสนองทเกยวของทางพฤตกรรมการใชพนทใชงานของผใชงานดวยปจจยทางสวนตดตอผใชงานประกอบดวยการรบร การตอบสนอง และปจจยทางวตถประสงคดานผใชงาน ประกอบดวยทางการใชงานเพอก าหนดแนวทางในการวจยและพฒนา

2.1.5.2 การศกษาความเปนไปไดเบองตนในการพฒนาสถาปตยกรรม ทมความสามารถทางพฤตกรรมการใชพนทใชงานของผใชงานเปนการ

พสจนความเปนไปไดในการพฒนาสถาปตยกรรมทมความสามารถทางพฤตกรรมทาทางผานการพฒนาระบบตนแบบทสามารถรบรพฤตกรรมผานการใชงานในพนทและตอบสนองผานการปรบปรงเปลยนรปทรง การเปด ปดขององคประกอบทางสถาปตยกรรมกรณศกษา

2.1.5.3 พฤตกรรมการใชพนทใชงานของผใชงานในงานสถาปตยกรรม เปนการศกษาและวเคราะหความตองการทเกยวของกบรปแบบพฤตกรรม

เบองตนของผใชงานในงานสถาปตยกรรมแตละประเภท เพอก าหนดเปนขอบเขตของการวจยและพฒนาระบบตนแบบหรอกรณศกษาทางดานสถาปตยกรรม และรปแบบพฤตกรรมการใชพนทของผทดสอบ ตอเนองถงการก าหนดองคประกอบทเกยวของในการพฒนาระบบตนแบบและรปแบบสภาพแวดลอมทางสถาปตยกรรม

2.1.6 สถาปตยกรรมตอบสนอง ส ถ าป ต ย ก ร รม ต อ บ ส น อ ง (Responsive Architecture) เป น ร ป แ บ บ

สถาปตยกรรมทสามารถตอบสนองเชงกายภาพตอสภาพแวดลอมทางดานการปรบเปลยนโครงสรางหรอลกษณะทางองคประกอบทางสถาปตยกรรม เพอตอบสนองตอความตองการทเปลยนแปลงไป

22

ของมนษยโดยเปนรปแบบของสถาปตยกรรมท ไดรบอทธพลจากการพฒนาทางเทคโนโลยคอมพวเตอร อเลกทรอนกส วศวกรรมโครงสราง ตลอดจนเทคโนโลยงานระบบอาคาร (Fox & Yeh, 1999, pp. 1-3) แนวความคดสถาปตยกรรมตอบสนองถกน าเสนอโดย Nicholas Negroponte ในชวง ค.ศ. 1975 เพอแกไขปญหาการออกแบบทวางทางสถาปตยกรรมโดยประยกตใชวทยาการดานการควบคมเครองจกร (cybernrtics) มาใชในการออกแบบ (Sterk, 2003, p. 86)

Negroponte (1975) ไดใหความหมายของสถาปตยกรรมตอบสนองไววา เปนผลทเกดจากการบรณาการเทคโนโลยคอมพวเตอรเขาสองคประกอบทวางและโครงสราง ท าใหไดอาคารทท าหนาทไดอยางมประสทธภาพและมเหตผลมากขน นอกจากนยงมผทไดใหความหมายของสถาปตยกรรมตอบสนองจากหลายแหลงไววาเปนสถาปตยกรรมหรอรปแบบอาคารรปแบบหนงซงแสดงถงความสามารถในการปรบเปลยนรปทรง หรอตอบสนองตอเงอนทางสภาพแวดลอมโดยรอบขณะท Sherbini และ Krawczyk (2004, p.143) ไดอธบายวาเปนสถาปตยกรรมทมความสมารถในการตอบสนองตอความตองการแตละดานของมนษย โดยไมจ าเปนตองมความฉลาด (Intelligence) หรอการตอบสนองนนเปนผลกระทบจากกระบวนการของความฉลาด

แนวความคดของคอมพวเตอรทกหนทกแหง (Ubiquitous Computing) เรมมอทธพลตอสถาปตยกรรมตอบสนอง จากการท Negroponte ไดตอยอดสถาปตยกรรมตอบสนองในการผสานแนวความคดทางการจดจ า ความสนใจ ตวแปรทางบรบท และความหมาย เขาสการประมวลผลทางคอมพวเตอรสงานสถาปตยกรรม หรอคอมพวเตอรททกหนทกแหง (Sterk, 2003, p. 86) ท าใหพนททางสถาปตยกรรมกลายเปนองคประกอบหนงทางเครอขายคอมพวเตอร

สถาปตยกรรมกลายเปนสวนตดตอผใชงาน (User Interface) ทางเทคโนโลยคอมพวเตอรทกหนทกแหง ดงท Mark Weiser (1992) ไดอธบายถงคอมพวเตอรทกหนทกแหงทางต าแหนงในบรบทไววาเปนการประมวลผลทางคอมพวเตอรทเปนกายภาพ อยทผใชงาน และขนาดสถานท โดยเชอมตอผใชงานกบคอมพวเตอรเกดผานทางองคประกอบทางสถาปตยกรรมโดยใชอปกรณรบสญญาณทไวตอสภาพแวดลอม (Sensor) เพอรบรบรบท สภาพแวดลอม หรอผใชงาน (Input) และเทคโนโลยทางวศวกรรมโครงสราง และอเลกทรอนกส เพอตอบสนองตอผใชงาน (Output) (Fox & Kemp, 2009, p. 61-62;Fox & Yeh, 1999)

2.1.7 ความตองการในการใชพนททางสถาปตยกรรมของมนษย ความตองการของมนษยเปนผลจากปฎสมพนธระหวางมนษยในฐานะผใชงาน

และสภาพแวดลอมของพนทโดย Wolfgang Presier และ Jacqueline Vischer (2005, p.5) ไดก าหนดระดบสมรรถนะของอาคารในการตอบสนองตอความตองการของผใชงาน จากการพจารณาล าดบความส าคญของความตองการของมนษย (Human Needs Hierarchy) โดย Maslow ประเดนการประเมนคณภาพอาคารโดย Vitruvius และระบบล าดบความส าคญของความตองการผใชงาน

23

(Hierarchical System Of User’s Needs) โดย Land และ Burnette โดยสรป เป น 3 ระดบความส าคญ ดงน (สรอยมข รญตะเสว, 2552, น. 26)

(1) ทางสขภาพ ความปลอดภย และความมนคง (2) ทางการใชงาน ประสทธภาพ กระบวนการท างาน (3) สนทรยภาพ

2.2 งานวจยทเกยวของและกรณศกษา

การพฒนาสถาปตยกรรมตอบสนองทเกยวของกบพฤตกรรมการใชพนทของมนษยเปนการศกษาและวเคราะหทางดานสวนเทคนคการออกแบบรปแบบพนผว การเคลอนไหว การรบรถงพฤตกรรมของผใชงาน และวธการตอบสนองทางสภาพแวดลอม ซงสอดคลองกบแนวคดคอมพวเตอรทกหนทกแหงทท าใหสถาปตยกรรมเปนสวนตดตอผใชงานทางคอมพวเตอรรปแบบหนง และการวเคราะหทางดานสมรรถนะในการตอบสนองตอความตองการของมนษยทางการใชงาน

กรณศกษาสถาปตยกรรมตอบสนองทเกยวของกบพฤตกรรมการใชพนทของมนษยทศกษาและวเคราะหเปนงานทไดพฒนาส าเรจ มการศกษาหรอการใชงาน และมการเผยแพรผานทางเอกสารวชาการ หรออนเตอรเนต ดงน

ภาพท 2.13 Bibliothèque de France ทางเขาสนามกฬาและโปรแกรมหองสมด สบคนจาก : http:// tschumi.com/media/files/00556

ในวท ยาน พนธ ของ Bernard Tschumi (1944) ได กล าวไว ว าการกระท าของ

สถาปตยกรรมเปนกรอบส าหรบสถานการณทสราง ยกตวอยางเชน ในป 1989 ไดมการจดประกวด

24

แบบ Bibliothèque de France โปรแกรมหองสมดทจะปรบทน าเสนอรปแบบใหมของหองสมดหนงทรวมการแสวงหาของความทนสมยและการแสวงหาความร โปรแกรมเปน เรองของวงจรและการเคลอนไหวส าหรบจากการยมหนงสอนกวชาการและผเขาชมและอน ๆ ในรปแบบสถาปตยกรรมทงหมด การออกแบบเปนลวงของนกกรฑาดวยสมมตฐานทวาศตวรรษท 21 จะเปนการแขงขนทางปญญา แตไมไดสรางจรง สวนตดตอผใชงาน การรบร การยมหนงสอนกวชาการและผเขาชม การตอบสนอง การเคลอนไหวอน ๆ ในรปแบบสถาปตยกรรม วตถประสงค ทางการใชงาน ไมม เนองจากไมไดสรางจรง ทางกายภาพ ไมม เนองจากไมไดสรางจรง

สถาปตยกรรมทมประสบการณโดยรางกายในการเคลอนไหวและผานวสยทศนทมการขยบอยางตอเนอง จากทฤษฎการฟนฟกรกของ Leroy และมมมองในทศทางตางๆของ Piranesi ท าให Boulee ออกแบบการเคลอนไหวเพอให Villa Savoye ทเปนสถาปตยกรรมทดทสดของ Le Corbusier ทสามารถเคลอนทได ประเภทของการเคลอนไหวน เปนพงพาการเคลอนไหวของความสมพนธกบรปแบบปกตทรบรรปแบบพนผวและมการเปลยนแปลงตามสภาพแวดลอมทเปลยนแปลงในกรณนออกแบบเพอเนนการเปลยนแปลงทมองเหนไดในการตอบสนองตอความเขมของแสงทแตกตางกน ทศทางการปรากฏตวของความชนและสภาพลม สวนตดตอผใชงาน การรบร ระยะเวลา และต าแหนงทอยในพนทกบแสงอาทตย ทศทางการปรากฏ

ตวของความชนและสภาพลม การตอบสนอง ความเขมของแสงทแตกตางกน ลม ความชน วตถประสงค ทางการใชงาน ไมม เนองจากไมไดสรางจรง ทางกายภาพ ไมม เนองจากไมไดสรางจรง

รปแบบของการเคลอนไหวมตนก าเนดในตนศตวรรษทยสบเปนตวแทนของการเคลอนไหวผานทางแบบฟอรมแบบไดนามก ดวยการเชอมโยงไปยง Italian Futurism and German Expressionism เชน Mendelsohn’s Einstein Tower เปนอาคารทมการเคลอนไหวทคลองตวและตอเนองเพราะใชระบบดจตอลรนลาสดในการควบคมการเคลอนไหวและเวลาในการสถาปตยกรรมโดยมการพฒนาการเปลยนแปลงทางเรขาคณตทใชในขนตอนการออกแบบ ทศกษามาจาก Terzidis นมตนก าเนดในโครงสรางทเคลอนไหวเขาระบวาคอมพวเตอรนนมการพฒนามากโดยอ านวยความ

25

สะดวกใหการเคลอนไหวของรปทรงเรขาคณต ในขณะทการศกษาของเขาใชวธทคลายกนโดยการเปลยนแปลงทางเรขาคณตแตมความแตกตางพนฐานคอ ส าหรบการออกแบบของสถาปตยกรรมแบบคงทการแปลงทางเรขาคณตเปนวธการออกแบบโดยมเปาหมายสงสดของการตงชวงเวลาหนง ส าหรบอาคารทการเคลอนไหวไมมชวงเวลาเอกพจนในเวลาขณะน ผลการออกแบบจะขยบรปแบบของเรขาคณตในสภาพคงท ขณะทยอมรบความเกยวของอยางตอเนองของวธการดงกลาวขางตนส าหรบ สถาปตยกรรมทมงเนนทนคอความหมายส าหรบการออกแบบเมอจลศาสตรถกก าหนดไวในเงอนไขการใชบรการพนท ดงแสดงในรปท 2.14 นรวมถงการเคลอนไหวผานการเปลยนแปลงทางเรขาคณตในพนท การเคลอนท การหมน ปรบมาตราสวน และการเคลอนไหวผานการเปลยนรปของวสด

ภาพท 2.14 Mendelsohn’s Einstein Tower สบคนจาก : http://landarchs.com/wp/con-tent/uploads/2012/12/potsdamtow

ภาพท 2.15 การเคลอนท การหมน ปรบมาตราสวน และการเคลอนไหวผานการเปลยนรปของวสด สบคนจาก : Designing Kinetics for Architectural Facades, Jules Moloney, 2011, p. 7

26

สวนตดตอผใชงาน การรบร ระยะเวลา และต าแหนงทอยในพนทกบแสงอาทตย การตอบสนอง การเคลอนไหวผานการเปลยนแปลงทางเรขาคณตในพนท การเคลอนท

การหมน ปรบมาตราสวน และการเคลอนไหวผานการเปลยนรปของวสด วตถประสงค ทางการใชงาน ม เซนเซอรตรวจจบแสงธรรมชาตสงผานการประมวลผลในคอมพวเตอร

และแสดงผลออกทางกายภาพโดยใชการท างานผานไมโครคอนโทนเลอร ทางกายภาพ ม การเคลอนไหวผานการเปลยนแปลงรปรางในพนท การเคลอนท การ

หมน ปรบ มาตราสวน และ การเคลอนไหวผานการเปลยนรปของวสด กรอบอาคารเปนตวขนระหวางภายนอกและภายในอาคาร ชนสวนกรอบอาคาร

หมายถงสงทแนบรวมของผนงอาคารเปนการกอสรางโดยใชผนงรบน าหนก ในชวงตนปศตวรรษท 20 การกอสรางทไมไดใชผนงรบน าหนก ซงท าใหกรอบอาคารสามารถสรางสรรค พฒนารปแบบสถาปตยกรรมหนงในนนไดก าเนดกรอบอาคารทฉลาดตอสงแวดลอม โครงสรางขดความสามารถทพรอมในการพฒนา Fox ใหจ าแนกโครงสรางของการเคลอนไหวซงแยกออกเปนโครงสรางฝงตวเขาในอาคารและโครงสรางแบบแยกตวจากอาคาร การปรบใชและการก าหนดคาแบบไดนามก เนนทกรอบอาคารยกเวนโครงสรางฝงตว (จลศาสตรในระดบโครงสรางของอาคารทสมบรณ เชน เปนโครงสรางรองรบแผนดนไหว) และปรบใช (ทอาคารสามารถเคลอนยายทได) โครงสรางแบบไดนามกทเกดขนกบชองเปดขนาดใหญทจ าเปนตองมในเปลอกอาคารอยในขอบเขตน ตวอยางคลาสสกเปนสนามกฬาทหลงคารวมขดความสามารถพรอมกบภยธรรมชาตทเกดขนทวไป ซงเปนสวนผนงทมการเคลอนไหวตงแตในระหวางชองวางของกรอบอาคาร Güçyeter ไดด าเนนการวจยเกยวกบชนดของโครงสรางการเคลอนไหวในขณะทในท านองเดยวกน Korkmaz ส ารวจความเปนไปไดของโครงสรางทคลายกบรม เชน การเคลอนไหวของงานดงกลาวมกจะมการเคลอนไหวหมนสไลดหรอดานหลงพบภายในโครงสรางหลก แบบไดนามกจะคดและด าเนนการเปนกระบวนการดานวศวกรรมและดานองคประกอบของการออกแบบทมความชดเจน แมแตในงานออกแบบของสถาปนกชอดงในงานของพวกเขาไดมความสนใจในการออกแบบของการด าเนนการเกยวกบการเคลอนไหวเปนสวนหนงในการออกแบบตวอยางเชน Shigeru Ban สถาปนกผ ใชแผงลกกลงอยางตอเนองเพอสรางผนงการเคลอนไหวซงคลายกบประเพณของญปน กรอบอาคารภายนอกถกเปดใชงานผานการเคลอนไหวของอตราสวนคลนในอาว วธการนถกน ามาใชส าหรบอาคารบานเรอนเดยวอาพารตเมนท พพธภณฑศลปะและอาคารพาณชย การใชบานประตหนาตางการเคลอนไหวเปนหลกเพอใหเกดความตอเนองของพนททมความยดหยนสามารถปรบใหเขากบฤดกาลหรอในโอกาสทเฉพาะเจาะจง

27

ภาพท 2.16 ภาพวาดเชงวเคราะหโครงสรางตนแบบนวเมตกโดย Hyberbody กลมวจย TU Delft สบคนจาก : Designing Kinetics for Architectural Facades, Jules Moloney, 2011, p. 14

กลมวจย Hyperbody โดยมหวหนาทมวจยคอ Kas Oosterhuis และทมวจยของเขา นกออกแบบทมความทะเยอทะยานทมวาระการประชมทรวบรวมการตดตอสอสารในการเคลอนไหว ในคร งแรกท จะมส วนรวมทดลองเทคโนโลยดจตอล Hyperbody ท สนใจในตนแบบของสถาปตยกรรมการเคลอนไหวทตอบสนองบนพนฐานของโครงสรางนวเมตก จะมโครงสรางเปนโปรแกรมเชงรกท างานตามปฏกรยาในเวลาจรงค าการปอนขอมลจากท งผ ใชอาคารและสภาพแวดลอมตางท างานตามโครงสราง วสยทศนของพวกเขาในเรองสถาปตยกรรมและเครองจกรรวมเปนหนงและมปฏกรยาโตตอบกบผใชงานไดอยางแทจรงนนไดมการจ าลองโดยใชสภาพแวดลอมเสมอนแบบโตตอบในโครงการ

แสดงใหเหนถงกาวแรกของความเชอของสถาปตยกรรมทสามารถเคลอนไหวไดโดยมโครงนวเมตกทมขนาดใหญเหลานซงเปนตนแบบของการออกแบบ 9 ใน 11 ผลงานการประกวดในนวยอรกซงน าเสนอขอมลทขบเคลอนดวยทอไฮโดรลกและก าหนดรปแบบของตนไดถงรอยละ 50 เนนการออกแบบจาก Hyperbody อยบนภายนอกกรอบอาคารทมความยดหยน การออกแบบท มความสมพนธทแขงแกรงกบความงามแพรหลายกบผใช โดยใชซอฟตแวร NURBS สวนตดตอผใชงาน การรบร ระยะเวลาผใชอาคารและสภาพแวดลอม การตอบสนอง การเคลอนไหวผานการเปลยนแปลงทางเรขาคณตในพนท การเคลอนท

การหมน ปรบมาตราสวนและการเคลอนไหวผานการเปลยนรปของวสด วตถประสงค ทางการใชงาน ม เซนเซอรตรวจจบต าแหน งผ ใช งานสงผ านการประมวลผลใน

คอมพวเตอรและแสดงผลออกทางกายภาพโดย ใชระบบการท างานผานทางไมโครคอนโทนเลอร โดยใชซอฟตแวร NURBS

28

ทางกายภาพ ม การเคลอนไหวผานการเปลยนแปลงทางเรขาคณตในพนท การเคลอนท การหมน ปรบมาตราสวนและการเคลอนไหวผานการเปลยนรปของวสดตามลกษณะการใชงานของผใชงาน ขบเคลอนดวยทอไฮโดรลก

Hoberman ผใหค าปรกษาในการกอสรางจลศาสตรและการออกแบบระหวางประเทศชนน า โดยปกตโครงการของพวกเขาใชประโยชนจากขอตอขากรรไกรทผลตจากการเคลอนไหวเปนหนงเดยว และไดรบการจดสทธบตรขอตอขากรรไกรสามมตซงเปนสนคาส าหรบขนาดของงานนทรรศการโดยการท างานโครงสรางจะขยายและหดตว มเสนหในการเคลอนไหวทชา ในขณะทการเคลอนไหวนนรวมเปนหนงเดยวและจะด าเนนการอยางสม าเสมอทวทงโครงสรางซบซอนเปนสามมต การท างานมความแมนย า เงยบเคลอนไหวไดอยางราบรน

โครงการเสนอการสรางทกนแดดจากดวงอาทตยในมาดรดประเทศสเปน Norman Foster and Partners แสดงใหเหนวธการทเลอกองคประกอบเพอการเคลอนไหวเปนเอกพจนมกจะเกยวของกบโครงสรางแบบไดนามก ในรปท 2.17 ในแตละแผงกนแดดหกเหลยมทตดตงเปนอสระอยบนแกนโครงสรางสามเหลยมและในขณะทเคลอนไหวทแสดงใหเหนวาอยตรงศนยกลางองคประกอบ การตดตงรปแบบหกเหลยมเพมหลายชนเขาไปท าใหเกดความซบซอนทไมสามารถคาดเดาไดงาย การเคลอนไหวในชวงการเปลยนแปลงจะเพมโดยการตดตงทแตกตางกนของแตละชนสวน นอกจากนยงมการเคลอนไหวทเปนอสระของแตละสวนทอาจชวยใหชองเปดขององคประกอบมลกษณะไมสม าเสมอ

ภาพท 2.17 การวาดภาพเชงวเคราะหทบงแดดปรบเปลยนไดส าหรบ The Ciudad de Justicia, Madrid, 2006–2011, by Hobermann Associates

สบคนจาก : Designing Kinetics for Architectural Facades, Jules Moloney, 2011, p. 15

สวนตดตอผใชงาน การรบร ระยะเวลา และต าแหนงทอยในพนทกบแสงอาทตย การตอบสนอง การเคลอนไหวผานการเปลยนแปลงทางเรขาคณต การเคลอนท การหมน

และการเคลอนไหวผานการเปลยนรปของวสด ท าใหแสงสองผาน

29

วตถประสงค ทางการใชงาน ม เซนเซอรตรวจจบแสงธรรมชาตผานระบบการท างานทางไมโครคอน

โทนเลอรและแสดงผลออกทางกายภาพ ทางกายภาพ ม การเคลอนไหวผานการเปลยนแปลงรปทรงทางเรขาคณตในพนท ม

การเคลอนท การหมน ปรบ และการเคลอนไหว ผานการเปลยนรปของวสด มการเคลอนไหวทเปนอสระในแตละสวนทอาจชวยใหชองเปดขององคประกอบมลกษณะไมสม าเสมอ ท าใหเกดรปแบบชองเปดระหวางแผงกนแดดหกเหลยมทเปลยนรปแบบไป

ภาพท 2.18 การวาดภาพเชงวเคราะหปรบเปลยนของพนผวจาก student project undertaken at the California Polytechnic, 2002 สบคนจาก : Designing Kinetics for Architectural Façade , Jules Moloney, 2011, p. 16

ประเภทการเคลอนไหวการปรบหมนและปรบขนาดทมศกยภาพส าหรบองคประกอบ

ของการเคลอนไหว ในขณะทกลไกสายสะพายและโรลเลอรไดรบการยอมรบมานานหลายศตวรรษเพอเปดใชงานของการเคลอนไหว ตวอยางหนงจากสถาบนการศกษาเปนโครงการนกเรยนทชวยใหการปรบเปลยนแนวนอนและแนวตงทแสดงในรปท 2.18 แผงสเหลยมมความตงใจทจะด าเนนการโดยสายและระบบลกรอกชวยใหการปรบเปลยนในสองแกน นจะชวยใหการเคลอนไหวในแนวนอนหรอแนวตงทสอดคลองกนหรอซอนการเคลอนไหวตอเนอง รปท 2.19 แสดงใหเหนถงองคประกอบสลบสบซอนเปนทเหนไดชดในการออกแบบส าหรบโชวรมเลกโดย เทคนคของ Kiefer การเคลอนไหวเปนหนงของการปรบเปลยนแนวตงรวมกบการพบตวทยงชวยใหผลการปรบเปลยนและควบคมดวยระบบคอมพวเตอรทชวยในการค านวณพชคณตในการเคลอนไหวแนวตงทสลบสบซอน จากการพฒนาจนเปนทยอมรบไดมโครงการเปนจ านวนมากทใชการหมนมาปรบเปลยนบานเกลด โดยมความสมพนธกบต าแหนงของดวงอาทตย

30

สวนตดตอผใชงาน การรบร ระยะเวลา และต าแหนงทอยในพนทกบแสงอาทตย การตอบสนอง การเคลอนไหวผานการเปลยนแปลงทางการเคลอนทในแนวตงและ

แนวนอนแผงกนแดดสเหลยมท าใหเกดรปแบบชองเปดท าใหแสงสองผานระหวางแผงกนแดดสเหลยม



เคลอนท ในแนวตงและแนวนอนผานการเปลยนรป มการเคลอนไหวทเปนอสระในแตละสวนทใหชองเปดขององคประกอบทไมสม าเสมอท าใหเกดรปแบบชองเปดระหวางแผงกนแดดสเหลยม

ภาพท 2.19 การวาดภาพเชงวเคราะหปรบเปลยนของพนผวจาก Kiefer Technic showroom designed by Ernst Giselbrecht and Partner, Bad Gleichenberg, Austria, 2010 สบคนจาก : Designing Kinetics for Architectural Facades, Jules Moloney, 2011, p. 16

สวนตดตอผใชงาน

การรบร ระยะเวลา และต าแหนงทอยในพนทกบแสงอาทตย การตอบสนอง การเคลอนไหวผานการเปลยนแปลงทางการเคลอนทในแนวตงและการ

พบตวแผงกนแดดสเหลยม ท าใหเกดรปแบบชองเปดท าใหแสงสองผานระหวางแผงกนแดดสเหลยม

31



เคลอนท ในแนวตงและการพบตวผานการเปลยนรป มการเคลอนไหวทเปนอสระในแตละสวนทใหชองเปดขององคประกอบทไมสม าเสมอ ท าใหเกดรปแบบชองเปดระหวางแผงกนแดดสเหลยมทเปลยนรปแบบ

ตวอยางของวธการทแตกตางกนในการหมนพนผว เชนในกรณของ The Nordic Embassies at Berlin ซงแตละแผงสามารถควบคมทตางกนและสามารถทจะหมน 90 องศาดงรป

ภาพท 2.20 ภาพวาดเชงวเคราะหผนงโดยรอบของ Nordic Embassies, Berlin, designed by Berger and Parkkinen, 1999 สบคนจาก : Designing Kinetics for Architectural Facades, Jules Moloney, 2011, p. 17

สวนตดตอผใชงาน การรบร ระยะเวลา และต าแหนงทอยในพนทกบแสงอาทตย การตอบสนอง การเคลอนไหวผานการเปลยนแปลงทางการหมนแผงกนแดดสเหลยมขน

ลงในแนวตง ท าใหเกดรปแบบชองเปดท าใหแสงสองผานระหวางแผงกนแดดสเหลยม


โทนเลอรและแสดงผลออกทางกายภาพ

32

ทางกายภาพ ม การเคลอนไหวผานการเปลยนแปลงทางเรขาคณตในพนท การหมนแผงกนแดดสเหลยมขนลงในแนวตง ผานการเปลยนรป มการเคลอนไหวทเปนอสระในแตละสวนทใหชองเปดขององคประกอบทไมสม าเสมอ ท าใหเกดรปแบบชองเปดระหวางแผนสเหลยมทหมน

การปรบเปลยนในแนวตง เชนในตวอยางของ the Malvern Science Park in the UK ทใชแผงกนแดดขนาดใหญหมนชาตลอดทงวนในการตดตามการเคลอนทของดวงอาทตยโดยขบเคลอนดวยระบบ thermo-hydraulic ในรปท 2.21

ภาพท 2.21 ภาพวาดเชงวเคราะห Malvern Hills Science Park, UK designed by Rubicon Design, 2008 สบคนจาก : Designing Kinetics for Architectural Facades, Jules Moloney, 2011, p. 17

สวนตดตอผใชงาน การรบร การเคลอนทของดวงอาทตย การตอบสนอง การเคลอนไหวผานการเปลยนแปลงทางการหมนแผงกนแดดสเหลยมซาย

ขวาในแนวนอน ท าใหแสงสองผานระหวางแผงกนแดดสเหลยม วตถประสงค ทางการใชงาน ม เซนเซอรตรวจจบแสงธรรมชาตผานระบบการท างานทางไมโครคอน

โทนเลอรและแสดงผลออกทางกายภาพ ทางกายภาพ ม การเคลอนไหวผานการเปลยนแปลงทางเรขาคณตในพนท การหมน

แผงกนแดดสเหลยมซายขวาในแนวนอน ผานการเปลยนรป มการเคลอนไหวทเปนอสระในแตละสวนทใหชองเปดขององคประกอบทไมสม าเสมอ ท าใหเกดรปแบบชองเปดระหวางแผนสเหลยม

33

และรปท 2.22 รายการการแขงขนนกเรยนทส ารวจเคลอนททงสามแกนซงจะชวยใหรปแบบสองมตองคประกอบเอยงหรอสามารถพบกลบเขามาในระนาบแนวนอนหรอแนวตงลดผลกระทบในมมมองจากภายนอก รปท 2.23 แสดงใหเหนถงคลนผนง โครงการไมซ ากนออกแบบม า ส า ห ร บ The Laser Interferometer Gravitational-Wave Observatory (LIGO) in Pasadena, California ใชอลมเนยมเสนตรงแขวนอยบนแบรงแรงเสยดทานต าทจดศนยกลางของแรงโนมถวงกบในแตละสวนทมแมเหลกไฟฟา

ภาพท 2.22 ภาพวาดเชงวเคราะห student project, by Andreas Chadzis, 2005 สบคนจาก : Designing Kinetics for Architectural Facades, Jules Moloney, 2011, p. 18

สวนตดตอผใชงาน การรบร ระยะเวลา และต าแหนงทอยในพนทกบแสงอาทตย การตอบสนอง การเคลอนไหวผานการเปลยนแปลงทางการหมนแผงกนแดดสเหลยมทง

สามแกน ท าใหแสงสองผานระหวางแผงกนแดดสเหลยม วตถประสงค ทางการใชงาน ม เซนเซอรตรวจจบแสงธรรมชาตผานระบบการท างานทางไมโครคอน

โทนเลอรและแสดงผลออกทางกายภาพ ทางกายภาพ ม การเคลอนไหวผานการเปลยนแปลงทางเรขาคณตในพนท การหมน

แผงกนแดดสเหลยมทงสามแกน ผานการเปลยนรป มการเคลอนไหวทเปนอสระในแตละสวนทใหชองเปดขององคประกอบทไมสม าเสมอ ท าใหเกดรปแบบชองเปดระหวางแผนสเหลยมทหมน หรอสามารถพบกลบเขามาในระนาบแนวนอนหรอแนวตงซงจะลดผลกระทบในมมมองจากภายนอกและแสงทสองผานเขามา

34

ภาพท 2.23 ภาพวาดเชงวเคราะห LIGO Science Education Center, Livingston, Louisiana, designed by Eskew, Dumez and Ripple, 2006 สบคนจาก : Designing Kinetics for Archit-ectural Facades, Jules Moloney, 2011, p. 18 สวนตดตอผใชงาน การรบร ระยะเวลา และต าแหนงทอยในพนทกบแสงอาทตย การตอบสนอง การเคลอนไหวผานการเปลยนแปลงทางการหมนแผงกนแดดแทงสเหลยม

ยาว ท าใหเกดรปแบบชองเปด แสงจะสองผานระหวางแทงสเหลยมยาว วตถประสงค ทางการใชงาน ม เซนเซอรตรวจจบแสงธรรมชาตผานระบบการท างานทางไมโครคอน

โทนเลอรและแสดงผลออกทางกายภาพ ทางกายภาพ ม การเคลอนทของแผงกนแดดแทงสเหลยมยาว ซงเคลอนไหวทเปนอสระ

ในแตละสวนทใหชองเปดขององคประกอบทไมสม าเสมอ ท าใหเกดรปแบบชองเปดระหวางแทงสเหลยมยาวจะเคลอนทในแนวตงซงจะลดผลกระทบในมมมองจากภายนอกและแสงทสองผานเขามา

ภาพท 2.24 ภาพวาดเชงวเคราะห kinetic wall sculpture Battleship, Anthony Howe, 2006 สบคนจาก : Designing Kinetics for Architectural Facades, Jules Moloney, 2011, p. 18

35

สวนตดตอผใชงาน การรบร ระยะเวลา และต าแหนงทอยในพนทกบแสงอาทตย การตอบสนอง การเคลอนไหวผานการเปลยนแปลงทางการหมนแผงกนแดดแผนกลมทง

แกน x และ y ท าใหเกดรปแบบชองเปด แสงจะสองผานระหวางแผนกลม วตถประสงค ทางการใชงาน ม ระบบนวเมตกควบคมตวเองในแตละสวน ขบเคลอนดวยสนามแมเหลก

ไฟฟา ซงชวยใหความหลากหลายของรปแบบการเคลอนไหว ทางกายภาพ ม การเคลอนไหวผานการหมนแผงกนแดดแผนกลมทงแกน x และ y ท

เปนอสระในแตละสวนทใหชองเปดขององคประกอบทไมสม าเสมอ ท าใหเกดรปแบบชองเปดระหวางแผนกลม

การเคลอนไหวทเปนเอกพจนจะน ามาอยตดกน แตยงมผลกระทบโดยการควบคมก าลงของแมเหลก โครงการนแสดงใหเหนถงพฤตกรรมทางกายภาพของการเคลอนไหวผนงคลนน การศกษาบรบทไดมการพจารณาตรวจสอบขอเทจจรงของรปแบบทเกยวของกบการขบเคลอนดวยสนามแมเหลกไฟฟาและใหมองความงามทมศกยภาพทางดานสถาปตยกรรมของพนผวขนาดใหญ ตวอยางทไมซ ากนของ kinetic wall sculpture Battleship โดย Anthony Howe ดงแสดงในรปท 2.24 เปนแผนกลมสามารถหมนในแกน x และ y พรอมกน โครงการนกเรยนของมหาวทยาลย Melbourneในรปท 2.25 ลกษณะรปรางเปนวงรโดยมการท างานในระบบนวเมตกควบคมตวเองในแตละสวนและขยายตวเพอสรางแผงกนแดด

ภาพท 2.25 ภาพวาดเชงวเคราะห Ho Sun for a pneumatic ‘quilted’ facade, University of Melbourne, 2007 ส บ ค น จ า ก : Designing Kinetics for Architectural Facades, Jules Moloney, 2011, p. 18

36

สวนตดตอผใชงาน การรบร ระยะเวลา และต าแหนงทอยในพนทกบแสงอาทตย การตอบสนอง การเคลอนไหวผานการเปลยนแปลงทางการหดตวและขยายตวแผงกน

แดดรปทรงวงรท าใหเกดรปแบบชองเปดระหวางการเปลยนรปแบบ วตถประสงค ทางการใชงาน ม ระบบนวเมตกควบคมตวเองในแตละสวนและขยายตวเพอสรางแผงกน

แดดซงชวยใหความหลากหลายของรปแบบการเคลอนไหว ทางกายภาพ ม การเคลอนไหวผานการหดตวและขยายตวแผงกนแดดรปทรงวงร ทเปน

อสระในแตละสวนทใหชองเปดขององคประกอบทไมสม าเสมอ ท าใหเกดรปแบบชองเปดระหวางกรเปลยนรปแบบทางการหดตวและขยายตวแผงกนแดดรปทรงวงร

Institut du Monde Arabe, Paris, by Jean Nouvel, 1987 อาจจะเปนตวอยางทมชอเสยงทสดของกรอบอาคารทางการเคลอนไหวและแสดงใหเหนถงการเคลอนไหวโดยเฉพาะอยางยงการปรบเปลยนกรอบอาคารทางใต ประกอบดวยเปนชองสเหลยมจ านวน 24 × 10 ตารางชองสเหลยมแตละชองประกอบดวยชตเตอรขนาดเลกโดยอางองจากรปทรงเรขาคณตของอาหรบแบบดงเดม ในขณะทการเคลอนไหวทเกดขนจรงท างานโดยการหมนของแผนแบน ๆ คลายกบกลไกของเลนสกลอง การเคลอนไหวแบบปรบรศม การปรบเปลยนรปแบบของกรอบอาคารแตละชองเคลอนไหวภายในชองท าการหดตวอยางงายและการขยายตวในขณะทในแตละชองถกควบคมทละองคประกอบ ทงหมดนเปนวธการควบคมเคลอนไหวระหวางชองเปนจ านวนมาก ดงในรปท 2.26 และรปท 2.27

ภาพท 2.26 Institut du Monde Arabe, Paris, by Jean Nouvel, 1987 สบคนจาก : http:// farm8.staticflickr.com/7207/6963548833_7f3dbcd92a_z.jpg

37

ภาพท 2.27 ภาพวาดเชงวเคราะห Institut du Monde Arabe, Paris, by Jean Nouvel, 1987 สบคนจาก : Designing Kinetics for Architectural Facades, Jules Moloney, 2011, p. 19 สวนตดตอผใชงาน การรบร ระยะเวลา และต าแหนงทอยในพนทกบแสงอาทตย การตอบสนอง การหมนของแผนแบน ๆ คลายกบกลไกของเลนสกลอง การเคลอนไหว

แบบปรบรศม การปรบเปลยนรปแบบของกรอบอาคารแตละชองเคลอนไหวภายในชองท าการหดตวอยางงายและการขยายตว


โทนเลอรและแสดงผลออกทางกายภาพ ทางกายภาพ ม การเคลอนไหวผานการขยายหรอหดตวของชองเปดทเปนอสระในแต

ละสวนทใหชองเปดขององคประกอบทไมสม าเสมอ ท าใหเกดรปแบบชองเปดแผงกนแดดทางการหดตวและขยายตวแผงกนแดด

พนผวถกน ามาใชในการเคลอนไหวมากทสดในสถาปตยกรรมตวอยางแรกทน ามาใชคอ พนผวและโครงสรางของเตนทซงใหผลลพธของการเคลอนทดโดยใชฟงกชนการท างานนอยทสด การเขาถงทางกายภาพการเคลอนไหวของอากาศและการสองผานของแสง พนผวทสามารถควบคมเคลอนไหวไดรบการเปนทฤษฎในสถาปตยกรรมพนผวโดย Leatherbarrow และ Mostafavi ซงจากทฤษฎ (Temporal Operation) การปฏบตงานชวคราวของตวอาคาร อาคารทมหนาตางหรอประต สามารถควบคม ใด ๆ ทพจารณาจากแสง ตวอยางรวมสมยทนอกเหนอไปจากธรรมดา การออกแบบของสถานท Auroa Place By Renzo Piano ถกอางถงในฐานะทเปนตวอยางทชดเจนสามารถควบคมทมประสทธภาพในโครงการนสงเปนอาคารเชงพาณชยทมการตดตงเขากบระนาบผนง สามารถควบคม อตโนมต เหลานมสดสวนในแนวนอนและจะด าเนนการเปนกลมแนวตงกบกลไกการการขบเคลอนดวยเกยรไดรฟและแทงเหลกทพวงตอกนบนผวหนงภายนอกการด าเนนงานเกยวกบ

38

การเคลอนไหวท างานไดอยางมประสทธภาพ แตการเคลอนไหวทเพมขนการท างานตามกลไกการปรบเทยบความเคลอนไหวทราบรนนอกเหนอไปจากการแกปญหาทางวศวกรรมโดยทวไปเพอใหการท างานเกยวกบการเคลอนไหวทละเอยดออนตามกรอบอาคาร อกตวอยางหนงทสามารถควบคมเปนหนารานส าหรบสถาปตยกรรมและศลปะงานแรกโดย Stephen Holl มนเปนชวงเวลาทเขาก าลงใหความสนใจโดยเฉพาะอยางยงในระบบสดสวนและโครงการนไดรบการอธบายในแงการเปลยนแปลงทชดเจนของผนงภายนอกโดยใชองคประกอบของการเคลอนไหวในขณะทการเคลอนไหวสถาปตยกรรมนนยงไมไดถกยอมรบในหลายๆโครงการ ตอมาประโยชนจากการเปดตวแบบเปนอตลกษณของ Holl โครงการขนาดเลกไดกลายเปนสถานทส าคญในนวยอรกโดยการก าหนดคาของชองเปดทถกแมปไปยงอตราสวนขณะนนของการเปลยนแปลงสภาพอากาศในชวตประจ าวนและขนาดความยาวของผลประกอบการจดนทรรศการ

การเคลอนไหวเปนรปแบบสามมตเปนทอยตดกน ท าใหพนผวมการเคลอนไหวทละเอยดออนมากทสดทรจกกนดในงานสถาปตยกรรม The Iconic Aegis Hyposurface ไดรบการออกแบบโดยสถาปนก dECOi น าโดย Mark Goulthorpe โครงการนมความสมพนธกบสถานทเฉพาะเจาะจง และมการพฒนาเปนตนแบบมขนาดสามเมตร การสรางภาพจ าลองในคอมพวเตอรทน าเสนอการเคลอนไหวทละเอยดออนของผวเปนคลนอยางสวยงาม เปนกลไกการเคลอนทรปแบบสามเหลยม

ภาพท 2.28 ภาพวาดเชงว เคราะห Aegis Hyposurface by dECOi, Birmingham, UK, 2001 สบคนจาก : Designing Kinetics for Architectural Facades, Jules Moloney, 2011, p. 20 สวนตดตอผใชงาน การรบร ไมม การตอบสนอง การเคลอนไหวผานการเปลยนแปลงทางการเคลอนทไปขางหนาและหลง

แผงกนแดด Hyposurface การเคลอนไหวเปนโครงสรางสามเหลยมทอยตดกนท าใหพนผวมการเคลอนไหวไดละเอยดออนมลกษณะคลายคลน

39


โทนเลอรและแสดงผลออกทางกายภาพ ทางกายภาพ ม การเคลอนไหวผานการเคลอนทไปขางหนาและหลงของ Hyposurface

การเคลอนไหวโครงสรางสามเหลยมเปนทอยตดกนท าใหพนผวมการเคลอนไหวเปนอสระของแตละสวนไดละเอยดออนมลกษณะคลายคลน ทใหการหกเหของพนผวทไมสม าเสมอ และมการตอบสนองตอเนองกนมากทสด

ขอจ ากดหลกคอขนาดของแผนโลหะซงก าหนดระดบของความละเอยดและระดบของความโคงทเปนไปได Aegis ไดองคประกอบทสนนษฐานจากตวอกษรออกมาเปนรปแบบการเคลอนไหวทเปนนามธรรม แตนาเสยดายทศกยภาพเหลานไมไดถกสอความหมายไดอยางเตมท โครงการนเปนการกระตนอยางตอเนองของโครงการสถาปตยกรรมทส ารวจวธการทคลายกบการสรางทเกยวกบการเคลอนไหว มจ านวนของพนผวทยดหยนชวยใหการเคลอนไหวไดอยางราบรนมการตอบสนองตอเนองกนมากทสด ตวอยางเชนตามทแสดงในรปท 2.29 ภมประเทศลกษณะแบบไดนามก ซงประกอบดวยพนผวทตอกบแทงเหลกหมดวยยางหนาจะถกผลกและดงลกสบจากกลไกเครองจกร ท าใหเกดการเคลอนไหวรปแบบคลน การออกแบบเปนช นงานศลปะทองคประกอบจะถกก าหนดโดยขนาดเปนตวหลก ในกรณนเปลยนแปลงของขนาดพนผวเกดขนในหลกการของระบบ สามารถปรบขนหรอลงตามการเกดชวงของคลนรปแบบพนผว

ภาพท 2.29 ภาพวาดเชงวเคราะห Dynamic Terrain, by Janis Ponisch, Amsterdam, 2006สบคนจาก : Designing Kinetics for Architectural Facades , Jules Moloney , 2011, p. 21

40

สวนตดตอผใชงาน การรบร ไมม การตอบสนอง การเคลอนไหวประกอบดวยพนผวทตอกบแทงเหลกหมดวยยางหนาจะ

ถกผลกและดงลกสบจากกลไกเครองจกร การเคลอนไหวเปนโครงสราง

สามเหลยมทอยตดกนท าใหพนผวมการเคลอนไหวไดละเอยดออนมลกษณะคลายคลน ท าใหเกดรปแบบลกษณะสภาพแวดลอมทเปลยนแบบไดนามก

วตถประสงค ทางการใชงาน ม ประโยชนในการใชกลไกจากเครองจกร เทคนกการใชระบบไฮโดรลก ทางกายภาพ ม การเคลอนไหวผานการเปลยนแปลงทางเรขาคณตในพนท ท าใหพนผว

ไมมการจ ากดรปรางและสามารถเปลยนแปลงไดตลอดเวลา โดยใชกลไกผลกและดงลกสบเพอทจะควบคมการเคลอนทในแตละสวนของพนผวให

อยในระดบทตางกน สวนใหญของตนแบบไดรบการพฒนาและประดษฐในสถาบนการวจยทางวชาการ แต

เมอป 2008 ไดพฒนาเปนผลตภณฑเชงพาณชยทใชงานได ดงแสดงในรปท 2.30 Flare เปนการออกแบบรปทรงเรขาคณตทมประสทธภาพในการเคลอนไหวสามมต มลกษณะรปรางคลาย เหลยมเพชรพลอยจะหมนจากขอบ น ามารวมกนทแตกตางกนของมมเอยงของชนทอยตดกนจะท าการหมนเพยงแกนเดยว

ภาพท 2.30 ภาพวาดเชงวเคราะห Flare facade prototype by WHITE Void, Berlin, 2008สบคนจาก : Designing Kinetics for Architectural Facades , Jules Moloney , 2011, p. 21

41

สวนตดตอผใชงาน การรบร ไมม การตอบสนอง การออกแบบรปทรงเรขาคณตทมประสทธภาพในการเคลอนไหวสามมต

มลกษณะรปรางคลาย เหลยมเพชรจะหมนจากขอบ น ามารวมกนทแตกตางกนของมมเอยงของชนทอยตดกนจะท าการหมนเพยงแกนเดยว

วตถประสงค ทางการใชงาน ม ระบบท างานจากไมโครคอนโทนเลอรและแสดงผลออกทางกายภาพ ทางกายภาพ ม การเคลอนไหวผานการเปลยนแปลงทางเรขาคณตในพนท โดยการ

หมนเคลอนทไปขางหนาและหลง รปรางคลาย เหลยมเพชรพลอยจะหมนจากขอบ น ามารวมกนทแตกตางกนของมมเอยงของชนทอยตดกนจะท าการหมนเพยงแกนเดยวผานการเปลยนรป มการเคลอนไหวทเปนอสระของแตละสวนขององคประกอบทไมสม าเสมอ

ภาพท 2.31 Davide Madeddu, Interactive facade optimized for daylighting and pedes-trian response using a genetic algorithm. University of Cagliari, Italy

Davide Madeddu, Interactive facade optimized for daylighting and pedestrian response using a genetic algorithm. University of Cagliari, ท า ก า ร ว จ ยเกยวกบการปฎสมพนธระหวางความสวางทเพยงพอส าหรบการใชงานในอาคารกบสภาวะแวดลอมทอยภายนอกกรอบอาคารระบบจะท าการลดหรอเพมความสวางจากแสงธรรมชาตกอนเขามาสภายในอาคารโดยท าการศกษากระบวนวธการคด ขนตอนการท างาน พรอมเรยนรการใชโปรแก รม กระบวนการท างานของระบบการปฎสมพนธระหวางความสวางทเพยงพอส าหรบการใชงานในหอง

42

กบสภาวะแวดลอมทอยภายนอกกรอบอาคารทมการเพมหรอลดความสวางกอนเขามาสภายในหอง โดยใชอปกรณสงสญญาณตรวจจบการเคลอนไหว (Kinect Sensor) สงชดขอมลผานซอฟตแวร (Processing) ทท าการตดตงซอฟตแวร (OpenNI) เพอท าใหซอฟตแวรรจกค าสงและแปลงคาสงตอไปในซอฟตแวร (Rhino Grasshopper) ทจะสามารถจ าลองงานสถาปตยกรรมและปรบเปลยนรปแบบจากการรบคาของชดขอมลทสงมาผานซอฟตแวร (Ecotect) ทจะเปนตวรบรคาความสวางทสงผานเขามาในตวงานสถาปตยกรรม และแสดงผลออกทางกายภาพดวยซอฟตแวร (Firefly) ทเปนตวรบชดค าสงทจะควบคม (Arduino Microcontroller Borad) ท างานทางกายภาพ

ภาพท 2.32 กระบวนการท างานของระบบ Interactive facade optimized for daylighting and pedestrian response using a genetic algorithm. University of Cagliari, Italy(1)

กระบวนการท างานและการเชอมตอของซอฟตแวร (Rhino Grasshopper) และ (Processing) (ภาพท 2.33) โดยท าการรบชดขอมลจากพฤตกรรมของผใชงานผาน อปกรณสงสญญาณตรวจจบการเคลอนไหว (Kinect Sensor) สงชดขอมลผานซอฟตแวร (Processing) ทท าการแปลงคาสงตอไปในซอฟตแวร (Rhino Grasshopper) ทจะสามารถจ าลองงานสถาปตยกรรมขนอย ในซอฟแวร เพอเปนการตรวจผลการท างานของระบบและปรบเปลยนรปแบบงานสถาปตยกรรมจากการรบคาจากชดขอมลทไดมาจากพฤตกรรมการใชงาน และท างานควบคกบซอฟตแวร (Ecotect) ทจะเปนตวรบรคาความสวางทสงผานเขามาในตวงานสถาปตยกรรม และแสดงผลออกทางกราฟกบนซอฟตแวร (ภาพท 2.34)

43



44

สวนตดตอผใชงาน การรบร แสงธรรมชาตจากพฤตกรรมของผใชงานผานระบบการท างานทาง

คอมพวเตอรและแสดงผลออกทางกายภาพ การตอบสนอง การขยายหรอหดตวชองเปดของกรอบอาคารจากพฤตกรรมของผใชงาน

ภายนอกอาคารในโลกเสมอน วตถประสงค ทางการใชงาน ม ทางดานพฤตกรรมของผใชงานผานระบบการท างานทางคอมพวเตอร

และแสดงผลออกทางกายภาพ ทางกายภาพ ไมม การขยายหรอหดตวชองเปดของกรอบอาคารท าใหรบรถงพฤตกรรม

ในขณะนนจ าลองในโลกเสมอน

2.3 การศกษาความเปนไปไดเบองตนในการพฒนาระบบตนแบบล าดบท 1

การวจยและพฒนาระบบตนแบบการควบคมแสงธรรมชาตระบบอตโนมตภายในสถาปตยกรรมผานการตอบสนองตอพฤตกรรมการใชพนทของผใชงานล าดบท 1 ซงการควบคมแผงกนแดดอตโนมตจากพฤตกรรมการใชพนทของผใชงานจะปรบเปลยนแผงกนแดดอตโนมต ระบบตนแบบทพฒนาขนเพอพสจนความเปนไปไดในการพฒนาระบบตนแบบการควบคมแสงธรรมชาตระบบอตโนมตภายในสถาปตยกรรมผานการตอบสนองตอพฤตกรรมการใชพนทของผใชงาน

ระบบตนแบบการควบคมแสงธรรมชาตระบบอตโนมตภายในสถาปตยกรรมผานการตอบสนองตอพฤตกรรมการใชพนทของผใชงาน ผานการตรวจวดลกษณะรางกายองศาตามขอพบตางๆและรจ าต าแหนงโดยการประมวลผลดวยซอฟตแวรผานการตรวจจบจากอปกรณตรวจจบการเคลอนไหวดวยวธการทางคอมพวเตอรวทศน (Computer Vision) และความสามารถในการปรบเปลยนแผงกนแดดอตโนมตใหเปนไปตามพฤตกรรมการใชพนทของผใชงานทรจ าไดผานทางอปกรณและกลไกอเลกทรอนกทควบคมดวยไมโครคอนโทรลเลอร

การท างานของระบบเปนการท างานทตอเนองขององคประกอบ 2 สวน จากสวนตดตอผใชงานส าหรบรบรพฤตกรรมและต าแหนงของผใชงานผานเซนเซอรตรวจจบการเคลอนไหวและคอมพวเตอรถงสวนตดตอผใชงานส าหรบการแสดงผลตอบสนองผานไมโครคอนโทรลเลอร และสวนแสดงผลทางกายภาพทตดตงกบชองเปดในพนทใชงาน

45

ภาพท 2.35 แสดงโครงสรางของระบบตนแบบล าดบท 1

2.3.1 ซอฟตแวรและฮารดแวรในการใชพฒนาระบบรจ าพฤตกรรมการใชพนท ซอฟแวรและฮารดแวรทใชในการพฒนาระบบตนแบบล าดบท 1 ทใชในการ

วจยซงอปกรณ อเลกทรอนกสแตละอยางมการเชอมตอดวยกนผานสายยเอสบทตอเขากบคอมพวเตอรทตดตงซอฟตแวรประมวลผลการรจ าพฤตกรรมและสงคาไปในสวนแสดงผลทางกายภาพเพอพฒนาระบบตนแบบรจ าพฤตกรรมการใชพนทและควบคมการปรบเปลยนเพอแสดงผลทางกายภาพมดงน

46

2.3.1.1 อปกรณตวรจจบการเคลอนไหว ผวจยไดท าการศกษาอปกรณตวรจจบการเคลอนไหวทมความเปนไป

ไดในการพฒนางานวจยซงอปกรณนจะตองมประสทธภาพในการตรวจจบการเคลอนไหว มราคาถก และหาซอไดงายภายในประเทศไทย มดงตอไปน

(1) Wiimote

ภาพท 2.36 แสดงอปกรณตรวจจบการเคลอนไหว Wiimote. สบคนจาก : http://upload.wiki-media.org/wikipedia/commons/b/bc/Wii_Remote_Image.jpg

Wiimote เปนทบงคบหลกของเครองวทใชในเกม มรปทรงเหมอนรโมตโทรทศน โดยมคณสมบตหลกคอมเซนเซอรในการตรวจจบการเคลอนไหว และควบคมการเลนเกมโดยการเคลอนไหวรโมตนไปในทศทางตางๆ และตองวางตวตรวจจบความเคลอนไหว(Wii Sensor Bar)ไวดานบนของโทรทศนทใชเลน

(2) PlayStation Move

ภาพท 2.37 แสดงอปกรณตรวจจบการเคลอนไหว PS Move. สบคนจาก : http://static1.game-spot.com/uploads/original/123/1239113/2631526-move.jpg

http://upload.wikimedia.org/wikipedia/commons/b/bc/Wii_Remote_Image.jpg

http://upload.wikimedia.org/wikipedia/commons/b/bc/Wii_Remote_Image.jpg

47

อปกรณควบคมการเคลอนไหว PlayStation Move มเซนเซอรแสง RGB (LEDs) อยทปลายหวทรงกลมของอปกรณจากสในสภาพแวดลอมจะถกตรวจจบโดยกลองระบบ แบบไดนามก โดยระบบจะรถงระยะหางของตวควบคม จากกลองผานขนาดภาพของแสงท าใหต าแหนงของตวควบคมทจะไดรบการตรวจจบในรปแบบสามมต มความแมนย าสงและความถกตอง ประมวลผลไดรวดเรว เมอเทยบกบเทคนคการควบคมกลองทใชอน ๆ บน PlayStation 3

(3) Kinect Sensor

ภาพท 2.38 แสดงอปกรณตรวจจบการเคลอนไหว Kinect Sensor สบคนจาก : http://google. com/content/image/ kinect.jpg

อปกรณตรวจจบการเคลอนไหว Kinect Sensor เปนฮารดแวรทมประสทธภาพในการตรวจจบการเคลอนไหว Kinect Sensor เปนอปกรณท เสรมการใชงานเครองเลนเกมส Xbox 360 คอมพวเตอรในระบบ Window 7 หรอ Linux และ Mac OS ซงจะตอเชอมกบเครองเลนผานทางพอรต USB ซงกอนหนาน Kinect Sensor รจกกนในชอ Project Natal ความลบของการท างานนอกเหนอ Kinect Sensor มาพรอมกบการมองเหนทเปนเลศของกลอง Webcam ทแบงออกมา 2 สวน สวนแรกเปนกลองธรรมดาเอาไวจบภาพ อานคาส RGB ไดเหมอน Webcam และอกสวนเอาไววดความลก depth Sensor โดยใช Laser IR Projector ยงแสง Infrared ความเขมสง แตตาเรามองไมเหน แลวใชกลอง Mono อานคาความสวางออกมาในการตรวจจบ ต าแหนงตางๆ ของ รางกายผเลนเกมส 3 แกน (กวาง x ยาว x ลก-ระยะใกลไกล) ไดมากถง 48 จดแบบเรยลไทมได 6 คนพรอมกน มไมโครโฟน 2 จดทสามารถรบเสยงได 360 องศา และมอเตอรทอยในแทนรองรบตวกลองและไมคทงชดสามารถบดหรอ หมนเคลอนทตามตดใบหนาของผใชไดทกความเคลอนของไหวของผใชจะไดรบการประมวลผลเพอสงเปนค าสงส าหรบการ โตตอบกบเครองเลนเกมส Xbox 360 หรอคอมพวเตอร ลกษณะต าแหนงมาตรฐานอยสงจากพนประมาณ 1 เมตรระยะพนทท าการ 4 X 5 ตารางเมตร

48

ภาพท 2.39 แสดงชนสวนภายในอปกรณตรวจจบการเคลอนไหว สบคนจาก : http://google.com/ content/image/kinect_system.jpg

ภาพท 2.40 แสดงการท างานของอปกรณตรวจจบการเคลอนไหว สบคนจาก : Oreilly.Making. Things.See.Jan.2012, p. 211

เหตผลทเลอกน ามาใชในการออกแบบวจยเพราะหาซอไดงาย ราคาถก (ประมาณ4500 บาท มอสอง 2700 บาท จาก http://www.olx.co.th/product-100114465/ คนหาเมอ 28/8/57 ) มประสทธภาพในการตรวจจบการเคลอนไหวจาก Human Skeleton ซงสอดคลองในความตองการทจะแปลงพฤตกรรมมนษยมาเปนระบบฐานขอมล การเชอมตองายและระยะพนทท าการทเหมาะสมส าหรบการท าวจย

http://google.com/content/image/kinect_system.jpg

http://google.com/content/image/kinect_system.jpg

49

2.3.1.2 ซอฟตแวรประมวลผล ซอฟตแวรประมวลผลทมความเปนไปไดในการพฒนางานวจยซง

ซอฟตแวรนจะตองมประสทธภาพในประมวลผล มราคาถก และเขยนโปรแกรมไดงาย มดงตอไปน (1) Microsoft Visual C++

ภาพท 2.41 แสดงซอฟตแวร Microsoft Visual C++ สบคนจาก : http://2.bp.blogspot.com/-Z9QTskq8Aa0/VE_j87X43sI/AAAAA AAADBI/_z7loYhTG14/s1600/Microsoft-Visual-C%2B %2B.png

ภาษา C เปนภาษาระดบสง ทถกสรางขนมาเพอใหการเขยนโปรแกรมงายยงขน ปจจบนถอวาเปนภาษาคอมพวเตอรส าหรบผเรมตนทตองการเรยนรการเขยนโปรแกรม เนองจากเปนภาษาเชงโครงสรางทมหลกการท างานไมซบซอนและเขาใจงาย

จดเดนของภาษา C เปนภาษาคอมพวเตอรทมแนวคดในการพฒนาแบบโปรแกรมเชงโครงสราง ท าใหภาษา C เปนภาษาทเหมาะสมส าหรบน ามาพฒนาระบบ ซงเปนภาษามาตรฐาน การท างานของภาษาไมขนกบฮารดแวร ท าใหสามารถน าไปใชใน CPU รนตางๆไดและเปนภาษาระดบสงทท างานเหมอนภาษาระดบต า สามารถท างานแทนภาษา Assembly ได

ภาษา C เปนภาษาคอมพวเตอรทมประสทธภาพทดส าหรบนกพฒนาโปรแกรมถงอยางไรกตามภาษา C เปนภาษาระดบสง จงมผลกบผวจยซงเปนนกศกษาสถาปตยกรรมทมความรเพยงแคเบองตนในการเขยนโปรแกรม

(2) Processing Software Processing เปนซอฟตแวรทถกสรางขนมาเพอใหการเขยน

โปรแกรมไดงายขน ทเออประโยชนตอนกออกแบบและนกวจยซงงายตอการเขยนโปรแกรมและเปนซอฟตแวรทไมตองเสยคาใชจาย ดาวนโหลดไดท https://processing.org/download แลวท าการตดต งฐานขอมลของซอฟตแวร SimpleOpenIN กบ Processing Library ซ งดาวนโหลดไดท http://code.google.com/p/simple-openni/downloads /list ท าใหคอมพวเตอรรจกค าสงและการท างานของเซนเซอร Kinect Sensor จากนนเพอทน าคาทไดมาสงเปนชดขอมลน าเอาไปใชในกระบวนการแสดงผลทางกายภาพโดยทซอฟตแวร Processing สามารถเชอมตอกบซอฟตแวรอนไดงายและครอบคมตอขอบเขตในการพฒนางานวจย

https://processing.org/download

http://code.google.com/p/simple-

50

ภาพท 2.42 แสดงซอฟตแวร Processing ทใชในการพฒนาระบบ สบคนจาก : http://3.bp.blog spot.com/--FTOZZ1k2UI/UKRk5rdwFII/AAAAAAAAANc/vxQZSj-rvzc/s1600/about.jpg

ภาพท 2.43 แสดงระบบการท างานของซอฟตแวรทใชในการพฒนาระบบ สบคนจาก : https:// forum.processing.org/viewImage.do?fileId=25080000002328421&forumGroupId=25080000000003001

2.3.1.3 ซอฟตแวรและฮารดแวรสวนแสดงผล ซอฟตแวรและฮารดแวรสวนแสดงผลทมความเปนไปไดในการ

พฒนางานวจยซงซอฟตแวรและฮารดแวรนจะตองมประสทธภาพในประมวลผล มราคาถก และเขยนโปรแกรมไดงาย มดงตอไปน

http://3.bp.blogspot.com/--FTOZZ1k2UI/UKRk5rdwFII/AAAAAAAAANc/vxQZSj-rvzc/s1600/about.jpg

http://3.bp.blogspot.com/--FTOZZ1k2UI/UKRk5rdwFII/AAAAAAAAANc/vxQZSj-rvzc/s1600/about.jpg

51

(1) Arduino Software

ภาพท 2.44 แสดงซอฟตแวร Arduino ทใชในการพฒนาระบบ สบคนจาก : http://upload.wiki media.org/wikipedia/commons/ thumb/8/87/Arduino_Logo.svg/720px-Arduino_Logo .svg.png

Arduino เปนซอฟตแวรสอสารระหวางการสงชดขอมลน าเอาไปใชในกระบวนการแสดงผลทางกายภาพ ซงในงานวจยนมหนาทเชอมตอรบชดค าสงจากซอฟตแวร Processing เพอท าการสงการท างานแสดงผลทางกายภาพ ทเออประโยชนตอนกออกแบบและนกวจยซงงายตอการเขยนโปรแกรมและเปนซอฟตแวรทไมตองเสยคาใชจาย ดาวนโห ลดไดท http://arduino.cc/en/download

ภาพท 2.45 แสดงระบบการท างานของซอฟตแวรทใชในการพฒนาระบบ สบคนจาก : http://lily padarduino.org/wp-content/uploads/Arduino-sketch-blink-anno-1024x844.png

52

ในการพฒนางานวจยนการแสดงผลทางกายภาพในการเคลอนทนนใชการท างานของ Servo Motor ซงชดค าสงของ Servo Motor โดยจะตองลง Servo Library ซงดาวนโหลดไดท http://arduino.cc/en/Reference/Servo เพอท าใหซอฟตแวร Arduino รจกค าส งและการท างานของ Servo Motor การส งให ท าการหมนจะตองเช อมสายสญญาณ SGN(D)|+6V|GND ตอกบ Arduino Microcontroller Borad

(2) Arduino Microcontroller Borad Arduino Microcontroller Borad เปนไมโครคอนโทรลเลอร

เดยวเพอท าใหการใชอเลกทรอนกสในการเขาถงกบการพฒนางานวจยได มากขน ซงฮารดแวรประกอบดวย Open-Source Hardware การออกแบบรอบ 8 Bitไมโครคอนโทรลเลอรตระกล AVR ของ Atmel หรอ 32 Bit ARM Atmel ซอฟแวรประกอบไปดวยคอมไพเลอรภาษาโปรแกรมมาตรฐานและการบตทสามารถกดบนตวไมโครคอนโทรลเลอร สามารถหาซอไดทวไปหรอท ามนขนดวยตวเอง ขอมลการขายเชงพาณชยในป 2011 ขายได 300,000 ชน

ภาพท 2.46 แสดงไมโครคอนโทรลเลอรอปกรณแสดงผลทางกายภาพ สบคนจาก : http://mosaic .cnfolio.com/uploads /B202Coursework2011TeamJournalA103/arduino.jpg

(3) Servo Motor เปนอปกรณตวกระตนแบบหมนทชวยใหการควบคมทแมนย า

ของต าแหนงเชงมมความเรวและความเรง ประกอบดวยมอเตอรทเหมาะสมคกบเซนเซอรส าหรบการตอบสนองขอมลกบต าแหนง นอกจากนสามารถควบคมการหมนทมความซบซอนโดยเฉพาะโมดลทออกแบบมาส าหรบใชกบ Servo Motor การใชงาน เชน หนยนตเครองจกรซเอนซหรอการผลตแบบอตโนมต

http://arduino.cc/en/Reference/Servo

http://mosaic.cnfolio.com/uploads/B202Coursework2011TeamJournalA103/arduino.jpg

http://mosaic.cnfolio.com/uploads/B202Coursework2011TeamJournalA103/arduino.jpg

53

ภาพท 2.47 แสดง Servo Motor อปกรณแสดงผลทางกายภาพ สบคนจาก : http://learn.adafruit .com/system/assets/ assets/000/002/304/medium800/knob.jpg?1350556422

(4) Light Sensor (BH 1750)

ภาพท 2.48 แสดง Light Sensor อปกรณวดคาความสองสวาง. สบคนจาก : http://i.ebayimg. com/00/s/NjAwWDcwMA==/z/YC4AAOxyVLNSp91F/$_35.JPG

Light Sensor (BH 1750) อป กรณ ว ด ค าแส งน าม า ใช เพ อตรวจสอบผลความสวางทใหคาเปนดจทล ความละเอยดสงถง 16 บต เชอมตอแบบ I2C bus ท าใหประหยดจ านวนสญญาณเชอมตอ ใหคาในการวดเปนหนวย Lux ("ลกซ") ซงเปนหนวยการวดแบบ SI ส าหรบความสวาง (Illuminance) = 1 Lumen Per Square Meter

http://learn.adafruit.com/system/assets/assets/000/002/304/medium800/knob.jpg?1350556422

http://learn.adafruit.com/system/assets/assets/000/002/304/medium800/knob.jpg?1350556422

http://i.ebayimg.com/00/s/NjAwWDcwMA==/z/YC4AAOxyVLNSp91F/$_35.JPG

http://i.ebayimg.com/00/s/NjAwWDcwMA==/z/YC4AAOxyVLNSp91F/$_35.JPG

54

2.3.2 การพฒนาซอฟตแวรรจ าพฤตกรรมการใชพนทของผใชงานผานการปรบเปลยนองคประกอบทางกายภาพ

ขนตอนการพฒนาซอฟตแวรรจ าพฤตกรรมการใชพนทของผใชงานและการปรบเปลยนองคประกอบทางกายภาพแบงเปน 2 ประเภท มดงน

2.3.2.1 การตดตง SimpleOpenNI (Processing Library) (1) การตดตง OpenNI ใน OS X (2) การตดตง Processing Library

2.3.2.2 การตดตง Servo Library ใน Arduino Software

ระบบตนแบบจะรบรพฤตกรรม ผานอปกรณตรวจจบการเคลอนไหว Kinect Sensor ทสามารถตรวจจบการเคลอนไหวและลกษณะของรางกายของผใชงาน เชอมตอกบคอมพวเตอรทตดตงซอฟตแวรทพฒนาขนดวย Processing ชดพฒนาซอฟตแวรทางการประมวลผลเปนภาพ เปนเครองมอหลกในการพฒนาประกอบกบชดค าสง SimpleOpenIN ในการประมวลผลภาพเชงคอมพวเตอรวทศน เพอท าใหคอมพวเตอรสามารถเขาใจและรจ าภาพทปรากฎ

ซอฟแวรรจ าพฤตกรรมการใชพนทของผใชงานเปนการพฒนาดวยซอฟแวร Processing รน 1.5.1 พรอมชดค าสงของ อปกรณตรวจจบการเคลอนไหว SimpleOpenIN ทประมวลผลดวยคอมพวเตอรพกพา MacBook Pro หนวยประมวลผลกลาง Intel Core i5 2.4 GHz หนวยความจ า 4 GB 1067 MHz DDR3 SDRAM ทตดตงระบบปฎบตการ Mac OS X 10.7.0 และใชอปกรณตรวจจบการเคลอนไหว Kinect Sensor XBOX 360

ภาพท 2.49 แสดงการเชอมตอและทดสอบระบบพฒนาล าดบท 1 หมายเหต. จากการถายภาพ เมอวนท 4 กรกฎาคม พ.ศ. 2556

55

2.3.2.1 การตดตง SimpleOpenNI (Processing Library) ขนตอนส าหรบการตดตง Library ใน Processing จะแตกตางกน

เลกนอยตามระบบปฏบตการคอมพวเตอรของผท าการวจย ระบบ Mac OS X, Windows และ Linux ค าแนะน าเหลานอาจมการเปลยนแปลงเมอเวลาผานไปดงนน ถาคณพบปญหาใด ๆ โปรดตรวจสอบ SimpleOpenNI (http://code.google.com/p/simple-openni/wiki/Installation) ส าหรบ Up-To-Date รายละเอยด การตดตง SimpleOpenNI ทเกดขนในสองขนตอน ครงแรกทผท าการวจยตดตง OpenNI ดวยตวเอง นเปนระบบซอฟแวรทมใหโดย PrimeSense ทตดตอสอสารกบ Kinect Sensor ในการเขาถงและการประมวลผลขอมลของตน ขนตอนทเกยวของในขนตอนนแตกตางกน ขนอยกบระบบปฏบตการของคณ การตดตงบน OpenNI แตละระบบปฏบตการทส าคญ คนหาคมอส าหรบระบบปฏบตการและการท างานของผท าการวจยผานขนตอนทงหมด หลงจากทผท าการวจยไดตดตงเรยบรอยแลว OpenNI ในขนตอนสดทายคอการตดตง SimpleOpenNI นจะงายกวาการตดตง OpenNI และอน ๆ อกมากมายผานมาตรฐานระบบปฏบตการ การวจยนไดใชระบบปฎบตการ Mac OS X ในการท าวจย

(1) การตดตง OpenNI ใน OS X การตดตงน เปนแพลตฟอรมทงายทสดทจะตดตง OpenNI

จาก SimpleOpenNI ไดใหตดตงทท าใหกระบวนการตรงไปตรงมาและเรยบงาย ตดตงท างานไดดบน Mac OS X 10.6 และสงกวา สงทตองท ามขนตอนดงน

1. ไปทเวบไซต SimpleOpenNI Google Code(http://code .google.com/p/ simple-openni/wiki/Installation)

2. คนหาสวนทตดตง Mac OS X คลกทนเพอดาวนโหลดตดตง 3. ดบเบลคลกทไฟล Zip. คณเพยงแคดาวนโหลดไปยง

directory ชอOpenNI_NITE_Installer-OSX จะปรากฏ

4. เปด Terminal จาก Finder โดยไปท Applications→

Utilities→Terminal. 5. เปลยน directory ไปยง Finder ดาวนโหลดการท าเชนน

พมพ:cd(ส าหรบการเปลยนแปลงdirectory)ตามดวยชองวางและจากนนลาก Finder ทคณเพยงแค Zip จาก Finder เขาไปใน Terminal น

6. สงโปรแกรมตดตงดวยค าสง:.sudo/install.shพมพรหสผานของคณ(ตองลอกอนเปนผใชทมสทธในการตดตง)

56

ภาพท 2.50 แสดงวธการตดตง OpenNI จาก SimpleOpenNI ในระบบปฎบตการ OS X สบคนจาก : Oreilly.Making.Things.See.Jan.2012, p. 47

(2) การตดตง Processing Library เม อไดท าการตดต ง OpenNI (รวม NITE ตวกลางในการ

เชอมตอการท างานของ Kinect Sensor) ขนตอนตอไปจะตดตง Processing Library ซงงายกวาการตดตง OpenNI และเหมอนกนส าหรบทกแพลตฟอรม ขนตอนดงน

1. ไปทหนาดาวนโหลด (http://code.google.com/p/ simple-openni/downloads /list) ในเวบไซต SimpleOpenNI Google Code site.

2. เลอกรนของ SimpleOpenNI ทเหมาะสมส าหรบปฏบตการของคณระบบและดาวนโหลด

3. Unzip ไฟลทดาวนโหลดมา (นอาจเกดขนโดยอตโนมตขนอยกบการตงคาเบราวเซอรของคณ)

ภาพท 2.51 แสดงวธการคนหาทอย Sketchbook จาก Processing Preferences window สบคนจาก : Oreilly.Making.Things.See.Jan.2012, p. 49

57

ภาพท 2.52 แสดงวธการคนหาทอย SimpleOpenNI จาก Sketch สบคนจาก : Oreilly.Making. Things.See.Jan.2012, p. 49.

4. คนหา Processing Library โฟลเดอร หากคณไมรทอยคณสามารถหาไดโดยดท Processing Preferences window. หนาตางการตงคา Processing จะชวยใหคณเลอกทอย Sketchbook. เชน /Users/greg/Documents /Processing. โฟลเดอร Library ของคณจะถกตงอย ไวดานในของ sketchbook folder เชน /Users/greg/ Documents/Processing/libraries. ถาโฟลเดอรท Library ไมม อยใหสรางโฟลเดอรขนมาใหม

5. SimpleOpenNI มา Unzip ไฟลใน Processing Library 6. ปดโปรแกรมและเรมตนการเปดโปรแกรมใหม

2.3.2.2 การตดตง Servo Library ใน Arduino Software ท าการเชอมตอ Kinect Sensor กบคอมพวเตอรดวย USB port

การแสดงผลทางกายภาพในการเคลอนทนนวธสอสารระหวางซอฟตแวร Processing รบสงชดค าสงทงายทสด คอใชการซอฟตแวร Arduino มหนาทเชอมตอรบชดค าสงจากซอฟตแวร Processing เพอท าการส งการท างานของชดค าส งของ Servo Motor โดยจะตองลง Servo Library ซ งดาวนโหลดไดท http://arduino.cc/en/Reference/Servo เพอท าใหซอฟตแวร Arduino รจกค าสงและการท างานของ Servo Motor การควบคมให Servo Motor ท าการหมนจะตองเชอมตอกบ Arduino Microcontroller Board มความสามารถทหลายอยาง เชน การควบคมการกระพรบของหลอดไฟ LED การบงคบจากการท างานของเซนเซอร การรบสงขอมล เปนตนในการพฒนา

http://arduino.cc/en/Reference/Servo

58

งานวจยนจะสนใจการควบคม Servo Motor ซงจะรบชดขอมลจากซอฟตแวร Arduino เกบไวและจะท างานกตอเมอตรงกบชดค าสงทเกบไวกจะควบคมใหท างาน

ภาพท 2.53 ไมโครคอนโทรลเลอรแสดงผลการท างานของระบบ หมายเหต. จากการถายภาพ เมอวนท 4 กรกฎาคม พ.ศ. 2556

ภาพท 2.54 แสดงผลการท างานของระบบตนแบบล าดบท 1 หมายเหต. จากการถายภาพ เมอวนท 4 กรกฎาคม พ.ศ. 2556

59

ความสามารถของ Kinect Sensor ทตรวจจบการเคลอนไหวผานการตรวจวดลกษณะรางกายองศาตามขอพบตางๆและรจ าต าแหนงโดยการประมวลผลดวยซอฟตแวร Processing เปนตวสอสารระหวางตว Kinect Sensor กบคอมพวเตอรและเพอเชอมตอการท างานในคอมพวเตอรกบการท างานของมอเตอรหรอการควบคมทเกดขนในงานสถาปตยกรรมโดยผาน Arduino Microcontroller Board แปลงชดค าสงท าใหแผงกนแดดท างานอตโนมตโดยมเซนเซอรตรวจจบปฎกรยาของแสงธรรมชาตจากภายนอก ควบคมการเปดใชงานเมอมแสงธรรมชาตหรอปดการใชงานในขณะไมมแสงธรรมชาตเพอการใชงานภายในงานสถาปตยกรรม

ภาพท 2.55 ภาพวาดเชงวเคราะหระบบการท างานของแผงกนแดดอตโนมตล าดบท 1

60

การออกแบบระบบแผงกนแดดนนมทมาจากกรณศกษา ทฤษฎสถาปตยกรรมจลนศาสตรทชวยในการรบรขอดขอเสยในการออกแบบในงานตางๆประกอบกบทฤษฎชองเปดแสงภายในอาคารทชวยในการตดสนใจการออกระบบแผงกนแดดน รปแบบเรขาคณตทรงสามเหลยมทตอกนเปนโครงสรางตนแบบทมความสามรถเคลอนไหวไดอยางราบรน และในแตละสวนสามารถปรบขนาดแสงทเขาสภายในอาคารจากต าแหนงและพฤตกรรมการใชงานของผใชงาน การเคลอนไหวจากท าการดนแผงกนแดดเขามาภายในอาคารตามต าแหนงของผใชงานจากทฤษฎชองเปดการน าแสงสวางมาใชในทไกลจากชองเปด

สวนจ าแนกลกษณะองคประกอบทางพฤตกรรมสามารถน ามาใชเปนฐานขอมลเพอทน าไปใชควบคมการเคลอนทของแผงกนแดดอตโนมต กระบวนการท างานของซอฟตแวรเรมตนท ระบบมการประมวลผลจาก Kinect Sensor ทมฐานขอมลรบร Human Skeleton เพอตรวจจบและจ าแนกองคประกอบทางพฤตกรรมทางรางกายสวนต าแหนงขององศาของหวเขา ซงลกษณะขององคประกอบดงกลาวถกใชในการประมวลผลเพอระบความตองการแสง

ในขนตอนการท างานซอฟตแวรมการประมวลผลจากการรบชดขอมลจากการตรวจจบ Human Skeleton ของผใชงานและท าการตรวจสอบพฤตกรรมผานตามเงอนไขทก าหนด หลงจากนนจะประมวลผลเพอแยกองคประกอบการเคลอนไหวรางกายด วยองคประกอบของการเปลยนแปลงของมมของหวเขาทกระท าโดยตนขากบขาทเปลยนแปลงไปตามพฤตกรรม ซงในการพฒนางานวจยไดแบงลกษณะพนฐานพฤตกรรมออกเปน 4 ประเภทไดแก

(1) การยน เปนลกษณะเฉพาะทางพฤตกรรมทางกายภาพ ทกสวนของรางกายเขาใกลกบการตงฉากกบพนโลกจดคลายกนในแตละประเภทการยน สวนองคประกอบของขาจดหมนทหวเขาจะท ามมเพมขนไมเกน 0 o - 10 o

(2) การเดน เปนลกษณะเฉพาะทางพฤตกรรมทางกายภาพ การหมนของแตละองคประกอบของขาจดหมนทหวเขาจะท ามมเพมขนประมาณ 10 o - 80 oแลวแตละประเภทของการเดน

(3) การนง เปนลกษณะเฉพาะทางพฤตกรรมทางกายภาพ การหมนของแตละองคประกอบของขาจดหมนทหวเขาจะท ามมเพมขนประมาณ 90 o - 135 o

(4) การนอน เปนลกษณะเฉพาะทางพฤตกรรมทางกายภาพ ทกสวนของรางกายเขาใกลกบการนอนราบกบพนโลกแตละองคประกอบของรางกายท ามมไมเกน 0 o - 25 o กบแนวระนาบพนโลก

จากลกษณะพนฐานพฤตกรรมท ง 4 ประเภทนนบงบอกถงความสมพนธในความตองการแสงสวางทแตกตางกนไปในแตละการใชงาน เชน พฤตกรรมพนฐาน

61

การยนซงมความตองการแสงสวางไมมากนก และสามารถปรบความสวางเพมขนหรอลดลงในแตละประเภทการยน เนองจากการยนเปนพฤตกรรมทกระท าดวยระยะเวลาทไมนานเพอทจะกระท าพฤตกรรมตอไปหรอพฤตกรรมผสม การใชสายตาเพอทจะมองเหนสภาพแวดลอมโดยรอบมความตองการแสงสวางเพยงเลกนอย ซงในพฤตกรรมพนฐานการเดนมความตองการแสงสวางทมากขนกวาพฤตกรรมพนฐานการยน และสามารถปรบความสวางเ พมขนหรอลดลงในแตละประเภท คามาตรฐานของความสองสวาง IES ในทางเดนไดก าหนดไวอยในชวงระหวาง 50-100 lux พฤตกรรมพนฐานทมความตองการแสงสวางมากคอพฤตกรรมพนฐานการนง เนองจากการนงเปนพฤตกรรมทมการกระท าดวยระยะเวลานาน จะตองใชสายตาและแสงสวางในปรมาณทมากเพยงพอ สามารถปรบความสวางเพมขนหรอลดลงในแตละประเภทการนง เชน นงอานหนงสอคามาตรฐานของความสองสวาง IES ไดก าหนดไวอยในชวงระหวาง 100-300 lux หรอนงใชคอมพวเตอรคามาตรฐานของความสองสวาง IES ไดก าหนดไวอยในชวงระหวาง 300-500 lux ซงตางจากพฤตกรรมพนฐานการนอนทไมตองการแสงสวาง หรอตองการนอยมากคามาตรฐานของความสองสวาง IES ในหองนอนไดก าหนดไวอยในชวงระหวาง 0-50 lux ดงรปภาพท 2.56

โดยการพฒนาระบบตนแบบล าดบท 1 จะออกแบบใหมการเปดและปดของแผงกนแดดอตโนมตจงมความสมพนธกบความตองการแสงสวางทเหมาะสมตอพฤตกรรมนนโดยใชกลไกเฟองท าใหทงสดานสามารถเปดและปดพรอมกนโดยใชการหมนของ Servo Motor เพยงตวเดยว การพฒนาระบบของแผงกนแดดอตโนมตนยงมความพเศษในการควบคมแสงสวางในแตละต าแหนงของพนท ท างานโดยการขยายแผงกนแดดในแตละสวนเขามาภายในอาคารจากขอบชองเปดไมวาจะมลกษณะแบบไหนกจะชวยกระจายแสงจากภายนอกกอนเขาสหอง และชวยลดแสงบาดตาจากความจาเขามาสภายในอาคารไดด ซงในต าแหนงอนทไมมผใชงานกจะไมขยายตวดงรปภาพท 2.57

การประมวลผลเพอระบพฤตกรรมในแตละพนทการใชงานผานการรจ าการแสดงออกจากพฤตกรรมและต าแหนงโดยใชปญญาประดษฐประเภทระบบกฎเกณฑ หรอการใชเงอนไขในการสรปผล แบบทนกาล Real Time เพอระบพฤตกรรมและต าแหนงทเกดในชวงเวลาขณ ะน น และส งไปย งส วน ไม โครคอน โทรล เลอร ผ านการส อส ารแบบอน ก รม Serial Communication ดวยชองสญญาณยเอสบ Universal Serial Bus โดยใชชดค าสงตอบสนองเพอปรบเปลยนแผงกนแดดตามประเภทพฤฒกรรมในแตละสวนของพนทใชงานและใชเซนเซอรวดคาแสงเพอเปนการตรวจผลของแสงทผานเขามาในแตละรปแบบของระบบแผงกนแดดสอดคลองกบคามาตรฐานความสวางในแตละพฤตกรรม

62

ภาพท 2.56 แสดงพฤตกรรมทใชในการท างานและรปแบบแผงกนแดดอตโนมตล าดบท 1

63

ภาพท 2.57 แสดงต าแหนงของผใชงานและรปแบบแผงกนแดดอตโนมตล าดบท 1

64

2.3.3 ผลการพฒนาระบบล าดบท 1

การพฒนาสถาปตยกรรมทมความสามารถปรบเปลยนความสวางแสงธรรมชาตจากพฤตกรรมในแตละพนทใชงาน ท าใหแตละประเภทพฤตกรรมในแตละพนทใชงานกลายเปนสวนตดตอกบผใชงานรปแบบใหมทผสานไปกบการใชงานสถาปตยกรรมไดอยางแนบเนยนและเกดขนโดยอตโนมต ซงตางจากงานทเกยวของทไดศกษา ทสวนตดตอผใชงานเปนลกษณะทางตรงหรอผใชงานเปนผควบคม ท าใหพนทสถาปตยกรรมสามารถตอบสนองตอประเภทพฤตกรรมในแตละพนทใชงานทเปลยนแปลงอยางตอเนองตลอดจนสามารถสงเสรมใหเกดประสบการณรปแบบใหมในการใชงานพนทสถาปตยกรรม การพฒนางานวจยนมการประเมนผลองคประกอบของระบบตนแบบ 3 สวน ประกอบดวยทางดานการพฒนาตาม

1. แนวความคดสถาปตยกรรมตอบสนอง คอมพวเตอรทกหนทกแหง และสถาปตยกรรมจลศาสตร

2. สวนตดตอผใชงานทางการรบรพฤตกรรม 3. สวนตดตอผใชงานส าหรบการตอบสนองตอพฤตกรรม

2.3.4 อภปรายผลและการพฒนาในขนตอนตอไป ระบบตนแบบสถาปตยกรรมทมความสามารถปรบเปลยนความสวางแสง

ธรรมชาตจากพฤตกรรมในแตละพนทใชงานล าดบท 1 ไดพสจนความเปนไปไดเบองตนในแนวคดดงกลาว โดยผลการพฒนาไดแสดงใหเหนถงอปสรรค และความเปนไปไดของการพฒนาในอนาคตน

(1) การศกษาพฤตกรรมในแตละพนทใชงาน โดยผลการพฒนาทางดานการท างานผสานกนของแตละองคประกอบ

ไดแสดงใหเหนวาการศกษาความสามารถปรบเปลยนความสวางแสงธรรมชาตจากพฤตกรรมในแตละพนทใชงานทเกดขนในการใชงานจรงของพนทสถาปตยกรรมทมความส าคญในการออกแบบและพฒนาระบบ เพอท าใหสามารถก าหนดวธการในการรบรและตอบสนองตอพฤตกรรมในแตละพนทใชงานไดอยางเหมาะสม และสามารถท างานเชอมโยงกนในพนทการใชงานใหเปนไปตามความตองการความสวางแสงธรรมชาตของผใชงานและวตถประสงคในการพฒนางานวจย

(2) การออกแบบและการพฒนาสวนรบรพฤตกรรมในแตละพนทใชงาน ซ งในปจจบนมการวจยและพฒนาเทคโนโลย การรบรทางดาน

พฤตกรรมทางรางกายอยางตอเนอง และถกน าไปใชในการวจยและพฒนาเปนจ านวนมากผานวธการรบรทหลากหลายรปแบบนอกเหนอจากการรจ าการแสดงออกทางการเคลอนไหวของรางกาย เชน การพด การรจ าลกษณะใบหนา หรอทางจตสรวทยา รวมถงการใชองคความร ทนอกเหนอจากองคความรทางสถาปตยกรรม

65

(3) การออกแบบและพฒนาสวนแสดงผล การออกแบบและพฒนาสวนแสดงผลเพอตอบสนองตอพฤตกรรมใน

แตละพนทใชงานทเกยวของกบความตองการความสวางจากแสงธรรมชาตในการก าหนดรปแบบการปรบเปลยนแผงกนแดดอตโนมตท เหมาะสมตอความตองการในแตละลกษณะเมอพฤตกรรมทเปลยนแปลงไป โดยมปจจยทเกยวของทางประเภทการปรบเปลยนแผงกนแดดอตโนมตทเลอกใชจากรปทรง และแสงทสองผานการเปดปดในแตสวนระยะเวลาทใชในการปรบเปลยน ซงเกยวของกบทฤษฎสถาปตยกรรมจลศาสตร และชองเปดโดยพจารณาเพอใหระบบตอบสนองตอความตองการความสวางจากแสงธรรมชาตหรอวตถประสงคทก าหนด นอกจากนสวนแสดงผลมความสมพนธกบสวนรบรพฤตกรรมในแตละพนทใชงาน และไมมผลกระทบตอวธการรบรพฤตกรรมในแตละพนทใชงานทเลอกใช ตลอดจนควรออกแบบใหสอดคลองกบสวนรบรพฤตกรรมในแตละพนทใชงาน เพอตอบสนองไดอยางมประสทธภาพ

66

บทท 3

ขนตอนด าเนนการวจยและพฒนา

วทยานพนธนเปนการวจยประเภทวจยและพฒนา (Research And Development) ซงในบทท 2 ไดทดลองวจยและพฒนาระบบตนแบบล าดบ 1 ผลสรปวามความเปนไปไดในการท างานของระบบควบคมแผงกนแดดอตโนมตและเพอพสจนแนวความคดของสถาปตยกรรมทมความสามารถรบรพฤตกรรมผ ใชงานผานการพฒนาและทดลองระบบตนแบบล าดบ 2 ทมความสามารถในการรบรพฤตกรรมและต าแหนงผใชงาน ตอบสนองผานการปรบเปล ยนแผงกนแดดอตโนมตเพอไดรบความสวางทเหมาะสมทมสวนชวยสงเสรมประสทธภาพในการท างาน โดยด าเนนการวจยและพฒนาเปนขนตอนดงน

1. การศกษาและวเคราะหงานวจยและพฒนาสถาปตยกรรมตอบสนองทเกยวของกบ

พฤตกรรมของมนษย (จากบทท 2) 2. การวจยและพฒนาระบบตนแบบล าดบท 1(จากบทท 2.3) 3. การวจยและพฒนาระบบตนแบบล าดบท 2

3.1 โครงสรางในการพฒนาระบบตนแบบล าดบท 2 3.2 การศกษาและวเคราะหประเภทสถาปตยกรรมทเกยวของกบพฤตกรรม 3.3 ผทดสอบ 3.4 พนทสถานทสวนบคคลทใชในการทดลอง 3.5 การพฒนาระบบควบคมแสงธรรมชาตอตโนมตภายในสถาปตยกรรมผานการ

ตอบสนองตอพฤตกรรมการใชพนท 3.5.1 การออกแบบพฒนาสวนรบรประมวลผลพฤตกรรมและต าแหนงของ

ผใชงานเพอควบคมการตอบสนองสวนแสดงผลทางกายภาพ 3.5.2 การออกแบบพฒนาสวนแสดงผลเพอการตอบสนองตอพฤตกรรมและ

ต าแหนงของผใชงาน 3.6 การเกบคาแสงทสองผานเขามาภายในพนทสถาปตยกรรม 3.7 การทดลองการท างานของระบบทพฒนาในพนทสถาปตยกรรม

67

ภาพท 3.1 แสดงขนตอนการท างานของระบบตนแบบล าดบท 2

68

3.1 โครงสรางการพฒนาระบบตนแบบล าดบท 2

จากการศกษาและวเคราะหแนวคด ทฤษฎ และงานวจยทเกยวของในการพฒนาระบบตนแบบสถาปตยกรรมทมความสามารถรบรถงพฤตกรรมการเคลอนไหวทางรางกาย โดยสรปเปนโครงสรางและความสมพนธขององคประกอบทเกยวของในการพฒนาดงน

ภาพท 3.2 แสดงโครงสรางและความสมพนธขององคประกอบในการพฒนาระบบตนแบบ

1. ประเภทพนทสถาปตยกรรมและผใชงานเปนองคประกอบในการก าหนดทศทางและวธการในการวจยและพฒนาองคประกอบสวนอนเพอใหเหมาะสมกบสถาปตยกรรมและผใชงาน โดยสวนส าคญทเกยวของกบการศกษาลกษณะรปแบบพฤตกรรมการเคลอนไหวของรางกายและความตองการความสวางทเหมาะสมกบพฤตกรรมของผใชงานในพนทสถาปตยกรรม

2. เทคโนโลยการรบรหรอเขาใจพฤตกรรมการเคลอนไหวของรางกายในลกษณะขอมล เปนองคประกอบท เกยวของกบการพฒนาวธการรบรพฤตกรรมของผใชงานดวยการประมวลผลทางคอมพวเตอร ตลอดจนการเลอกใชวธการทเหมาะสมกบประเภทสถาปตยกรรมจลนศาสตร

3. รปแบบแผงกนแดดอตโนมตทตอบสนองตอความตองการความสวางในแตละประเภทพฤตกรรมเปนองคประกอบทเกยวของกบการออกแบบแผงกนแดดอตโนมตทสามารถตอบสนองหรอปรบเปลยนใหสอดคลองกบพฤตกรรมการเคลอนไหวของรางกายและความตองการ

69

ความสวางทเหมาะสมกบพฤตกรรมของผใชงานในพนทสถาปตยกรรม

4. เทคโนโลยการแสดงรปแบบแผงกนแดดอตโนมตทตอบสนองตอพฤตกรรมการเคลอนไหวของรางกาย เปนองคประกอบทเกยวของกบการพฒนาเครองมอส าหรบการแสดงแผงกนแดดอตโนมตทสามารถปรบเปลยนไดตามประเภทพฤตกรรมทไดก าหนดในการตอบสนองตอพฤตกรรมการเคลอนไหวของรางกาย

3.2 ประเภทสถาปตยกรรมกรณศกษา

จากการวเคราะหประเภทสถาปตยกรรมทเกยวของกบพฤตกรรมเพอก าหนดเปนกรณศกษาการวจยและพฒนา ไดเลอกสถาปตยกรรมประเภทพนทพกอาศย สถานทสวนบคคล (Personal Station) จากความเหมาะสมทางดานสถาปตยกรรมทสอดคลองกบกจกรรมทตองการความสวางทเหมาะสม โดยสถาปตยกรรมสามารถมบทบาทในการปรบความสวางมากหรอนอยเพอตอบสนองความตองการทางดานพฤตกรรมการใชงานทเกดขน ตลอดจนในการพฒนาระบบตนแบบทสามารถผสานงานเขากบพนท ทงนการเลอกวจยและพฒนาเฉพาะพนทเปนไปตามขอบเขตการวจยทจ ากดจ านวนผใชงานเพยงคนเดยวและมรปแบบพฤตกรรมทแนนอน เพอลดความซบซอนของระบบตนแบบทงสวนรบรและสวนการตอบสนองผานพฤตกรรมจากขอจ ากดทางการวจย

3.3 ผทดสอบ

ผทดสอบทก าหนดในการวจยและพฒนาระบบตนแบบล าดบท 2 เปนผวจยทท าการทดสอบและเปนนกศกษาคณะสถาปตยกรรมโดยก าหนดกจกรรมส าหรบการศกษาพฤตกรรมและความตองการความสองสวางทเหมาะสมในระหวางการท างาน ซงกจกรรมทกลาวในขนตอนนนเปนกจกรรมของนกศกษาสถาปตยกรรมภายในสถานทสวนบคคล ทมพนทท างานไวใชตดแบบจ าลอง พนทใชคอมพวเตอร และพนทไวส าหรบนอน

3.4 พนทสถานทสวนบคคลทใชในการทดลอง

พนทและบรรยากาศของสถานทสวนบคคลเปนการพฒนาระบบตนแบบล าดบท 2 หลงจากศกษาองคประกอบทเกยวของในบทท 2 โดยพนทสถาปตยกรรมทออกแบบและสรางจะผสานกบองคประกอบของระบบตนแบบแผงกนแดดอตโนมตลงบนชองเปดเพอท าใหสถาปตยกรรมทมความสามารถรบรพฤตกรรม และเปนพนทส าหรบการทดลองการใชงาน การศกษา พฒนาและการ

70

ประเมนผลระบบตนแบบ นอกจากนเปนขนตอนก าหนดรปแบบสภาพแวดลอมในการตอบสนองตอพฤตกรรมเพอไดรบแสงสวางทเหมาะสม

ภาพท 3.3 แสดงแผนผงพนทสถานทสวนบคคลกอนท าการตดตงระบบ

ภาพท 3.4 แสดงรปตดพนทสถานทสวนบคคลกอนท าการตดตงระบบ

71

พนทสถาปตยกรรมของระบบตนแบบล าดบท 2 กรณศกษาสถานทสวนบคคลโดยพนทออกแบบมขนาดความยาว 4 เมตร กวาง 4 เมตร สรางขนในหองนอนของผท าวจยซงมองคประกอบเหมาะสมทใชในการวจยและพฒนา คอ ทศทตดตงของแผงกนแดดอตโนมตอยทางทศเหนอท าใหแสงจากภายนอกสองเขาสภายในสถานททดลองทงชวงเชาถงชวงเยน สงทส าคญอกประการหนงคอขนาดพนทของหองนอนเหมาะสมกบการท างานของเซนเซอรตรวจจบการเคลอนไหว และพนทการใชงานทมพนทท างาน พนทใชคอมพวเตอรและพนทนอน โดยองคประกอบทางสถาปตยกรรมของพนทสถานทสวนบคคล ม 5 องคประกอบรายละเอยดดงน

3.4.1 ผนง ผนงของพนทประกอบดวยผนงกออฐฉาบปนทาสครมขาวทง 4 ดาน ความยาว

และความกวางดานละ 4 เมตรโดยผนงทตดกบทางดานทศเหนอจะมชองเปดทตดดวยระบบตนแบบแผงกนแดดอตโนมตขนาดความกวาง 1 เมตร และความยาว 1.2 เมตร พรอมขาตง สวนผนงทางทศใตจะมประตขนาดความกวาง 0.8 เมตรและความสง 2.1 เมตร วสดของระบบตนแบบแผงกนแดดอตโนมตท าดวยทางดานกวางขาเกลด 9 เกลด และดานยาว 11 เกลด ความยาวของแตละเกลด 0.1 เมตร พาดอลมเนยมเปนตวเชอมระหวางเกลดลางและเกลดบนโดยจะยดไวปลายขวาของแตละเกลด สวนเกลดซายและเกลดขวาจะยดไวดานบนของแตละเกลด และตดอคลกสด าทบลกษณะสามเหลยมยดดวยนอต พรอมตดตง Servo Motor 2 ตวในแนวตง 1 ตวในแนวนอน และ ตดตงสายสญญาณ Arduino Microcontroller Board อปกรณตรวจจบพฤตกรรมการเคลอนไหว Kinect Sensor คอมพวเตอรทใชประมวลผล

3.4.2 พน พนเปนพนไมขดมนซงมการสะทอนแสงคอนขางนอย

3.4.3 ฝาเพดาน ฝาเพดานของพนทท าดวยแผนยปซมทาดวยสครมขาว สงจากพน 2.7 เมตร

3.4.4 งานระบบประกอบไปดวย (1) ระบบแสงสวางภายในพนทมการตดตงหลอดตะเกยบ 4 จดและโคมไฟ 1 จด (2) ระบบปรบอากาศภายในพนทตดตงเครองปรบอากาศแบบแขวน ขนาด

13,000 บทยตอชวโมง อยสงจากพน 2.3 เมตร ดานบนผนง 3.4.5 เฟอรนเจอร ประกอบดวย

(1) เตยงนอน ขนาดความกวาง 2 เมตร ความยาว 2.1 เมตรและ สง 0.45 เมตรตงตดกบผนงทางทศใตและทศตะวนตกทงสองดาน

72

(2) โตะท างาน ขนาดความกวาง 0.8 เมตร ความยาว 1.6 เมตรและ สง 0.45 เมตรตงตดกบผนงทางทศเหนอและทศตะวนออกทงสองดาน

(3) ทนงท างาน (4) ชนวางโทรทศน ขนาดความกวาง 0.6 เมตร ความยาว 1.75 เมตรและ สง

0.8 เมตรตงตดกบผนงทางทศเหนอและทศตะวนตก

ภาพท 3.5 มมมองจากประตสถานทสวนบคคล หมายเหต. จากการถายภาพเมอ วนท 28 กรกฎาคม พ.ศ. 2557

ภาพท 3.6 มมมองจากบนเตยงนอนของสถานทสวนบคคล หมายเหต. จากการถายภาพเมอ วนท 28 กรกฎาคม พ.ศ. 2557

73

ภาพท 3.7 มมมองจากพนทท างานของสถานทสวนบคคล หมายเหต. จากการถายภาพ เมอ วนท 28 กรกฎาคม พ.ศ. 2557

3.5 การพฒนาระบบควบคมแสงธรรมชาตอตโนมตภายในสถาปตยกรรมผานการตอบสนองตอพฤตกรรมการใชพนท

จากการวเคราะห ศกษา และสรปวธการหรอทศทางในการพฒนาแตละองคประกอบทเกยวของจากโครงสรางในการพฒนา น าไปสการพฒนาระบบควบคมแสงธรรมชาตอตโนมตภายในสถาปตยกรรมผานการตอบสนองตอพฤตกรรมการใชพนท เพอพสจนแนวความคดของสถาปตยกรรมทมความสามารถทางพฤตกรรม ตอเนองถงการทดลองเพอประเมนผลตามวตถประสงคของการวจยและพฒนา โดยสวนส าคญของระบบแบงเปน 2 สวนประกอบดวย

3.5.1 สวนรบรและประมวลผลพฤตกรรมและต าแหนงของผใชงานผานการรบรการ เคลอนไหวรางกายเพอควบคมการตอบสนองสวนแสดงผลทางกายภาพ

3.5.2 สวนแสดงผลทางกายภาพทตอบสนองตอพฤตกรรมและต าแหนงผใชงาน องคประกอบหลกของระบบทง 2 สวน เปนการพฒนาทใชการบรณนาการทาง

ซอฟตแวร คอมพวเตอร มอเตอรไมโครคอนโทรลเลอร และอปกรณตรวจจบการเคลอนไหว เพอท าใหแตละองคประกอบสามารถท างานไดและท าใหสถาปตยกรรมมความสามารถรบรพฤตกรรมดงภาพท 3.7 แสดงการเชอมตอคอมพวเตอรและอปกรณอเลกทรอนกสของตนแบบล าดบท 2

74

75

3.5.1 การออกแบบพฒนาสวนรบรประมวลผลพฤตกรรมและต าแหนงของผใชงาน เพอควบคมการตอบสนองสวนแสดงผลทางกายภาพ

การพฒนาสวนรบรและประมวลผลพฤตกรรมและต าแหนงของผใชงานผานการรจ าการเคลอนไหวรางกายเพอควบคมการตอบสนองสวนแสดงผลทางกายภาพ เปนการตอยอดพฒ นาระบบตนแบบทางด านซอฟแวรคอมพว เตอร เซน เซอรตรวจจบการเคล อน ไหว ไมโครคอนโทรลเลอร เพอสรางความสามารถในการรบรขอมลทางพฤตกรรมและต าแหนงของผใชงาน ประมวลผลรปแบบพฤตกรรมเพอระบรปแบบการเปดปดแผงกนแดดอตโนมตในสวนแสดงผล โดยซอฟตแวรพฒนาขนดวย Processing 1.5.1 ส าหรบระบบปฏบตการ Mac OS X พรอมชดค าสง SimpleOpenIN ส าหรบการประมวลผลภาพจากเซนเซอรตรวจจบการเคลอนไหว Kinect Sensor

ภาพท 3.9 แสดงซอฟตแวรสวนรบรพฤตกรรม 3.5.1.1 อปกรณทใชในการพฒนา

การพฒนาและการท างานของระบบตนแบบสวนซอฟแวรควบคมการตอบสนองโดยใชเซนเซอรตรวจจบการเคลอนไหวเปนตวจบพฤตกรรมและต าแหนงของผใชงานแลวสงขอมลใหกบซอฟแวรตนแบบทตดตงบนคอมพวเตอรเปนตวประมวลผล

(1) คอมพวเตอร MacBook Pro หนวยประมวลผลกลาง Intel Core i5 2.4 GHz หนวยความจ า 4 GB 1067 MHz DDR3 SDRAM ตดตงระบบปฏบตการ Mac OS X 10.7.0 และซอฟตแวร SimpleopenIN ใน Processing Library ทมฐานขอมลรบร Human Skeleton เพอส าหรบใหอปกรณตรวจจบการเคลอนไหว Kinect Sensor ท างานรบคาพฤตกรรมประมวลผล

76

และสงคาใหกบไมโครคอนโทรลเลอรเพอบงคบให Servo Motor ท าการควบคมการหมนปรบเปลยนแผงกนแดดอตโนมตเพอตอบสนองตอความสวางทเหมาะสมตอพฤตกรรม

(2) อปกรณตรวจจบการเคลอนไหว Kinect Sensor รน Xbox 360 ทมฐานขอมลรบร Human Skelton เพอตรวจจบและจ าแนกองคประกอบทางรางกายสวนตางๆ ในการวจยนไดมงหมายประเดนสวนต าแหนงขององศาของหวเขาทตนขากบขา และระยะหางระหวางอปกรณตรวจจบการเคลอนไหว Kinect Sensor กบต าแหนงของผใชงาน ทเปนการเปลยนแปลงพฤตกรรมทเหนไดอยางชดเจน ตดตงบนชนวางสงจากพน 2.30 เมตร ท ามม 450

ภาพท 3.10 แสดงต าแหนงคอมพวเตอรทใชประมวลผลและเซนเซอรตรวจจบการเคลอนไหว

3.5.1.2 การประมวลผลรปแบบพฤตกรรมและการควบคมการแสดงผล ขนตอนการประมวลผลของซอฟแวรสวนรบรการเคลอนไหวของรางกาย

เปนการประมวลผลทมหนาทหลกในการจ าแนกประเภทพฤตกรรมและต าแหนงของผใชงานในแตละพนท เพอการควบคมแผงกนแดดทตอบสนองตอพฤตกรรมของผใชงาน โดยการประมวลผลมองคประกอบส าคญดงน

(1) เงอนไขการประมวลผลรปแบบการเคลอนไหวของรางกายเพอการระบประเภทพฤตกรรม

ในขนตอนการประมวลผลของซอฟแวรเพอระบประเภทพฤตกรรมของผใชงาน โดยใชการประมวลผลขอมลตามเงอนไขทก าหนด เมอระบบรบรรปแบบพฤตกรรมตามกฎเงอนไขทก าหนดขน กจะควบคมใหแผงกนกนแดดมการตอบสนองในรปแบบทไดก าหนดใหสอดคลองกบประเภทพฤตกรรมนน

77

รปแบบพฤตกรรมไดก าหนดไว เพอการประมวลผล เกดขนจากการศกษาผลของการทดลองระบบตนแบบล าดบท 1 และไดมการพฒนารปแบบปรบปรงและไดแบงการควบคมแผงกนแดดใหมการตอบสนองเปน 2 แนวแกน เพอความชดเจนในการแสดงผลและคณภาพของความสวางทเหมาะสมทสองผานเขาสสถานทวจยงาน คอ

1. แกนแนวตงทกแกนของแผงกนแดดจะรบการประมวลผลจากพฤตกรรมการยน การนง และการนอน

2. แกนแนวนอนทกแกนของแผงกนแดดจะรบการประมวลผลจากต าแหนงของผใชงานหรอพฤตกรรมการเดน

(2) เงอนไขการปรบเปลยนรปแบบแผงกนแดด เงอนไขการปรบเปลยนรปแบบแผงกนแดด เปนการประมวลผลท

ท างานผสานไปกบการประมวลผลรปแบบพฤตกรรม ในการทไดรบความสวางทเหมาะสมกบพฤตกรรมและสอดคลองกบสถานะการใชงานพนท เพอประสทธภาพในการท างานหรอการพกผอนอยางเหมาะสมกบคณภาพความสวางทไดรบ

(3) ระยะเวลาในการแสดงผล ระยะเวลาในการแสดงผลขนอยกบการใชระยะเวลาของแตละพฤตกรรม

หลกการส าคญของการก าหนดเงอนไขในการปรบเปลยนรปแบบของแผงกนแดด เมอระบบอยในสถานะทมผใชงาน และไดเปลยนพฤตกรรมหนงไปสอกพฤตกรรมทสอง จะประมวลผลการแสดงผลของพฤตกรรมกอนหนานนและเปลยนการแสดงผลไปตามพฤตกรรมทก าลงกระท าอยขณะปจจบน และในกรณปรากฏไมมผใชงานในพนทระบบกจะปรบเปลยนเปนรปแบบส าหรบไมมผใชงาน ชวงเวลาทแผงกนแดดท างานจะขนกบเวลาทมแสงธรรมชาต 6.00 – 19.00 น.

3.5.2 การออกแบบและพฒนาสวนแสดงผลเพอการตอบสนองตอพฤตกรรมและต าแหนงของผใชงาน

การพฒนาสวนแสดงผลทตอบสนองตอพฤตกรรมและต าแหนงของผใชงาน เปนการพฒนาระบบตนแบบของแผงกนแดด ซอฟแวรคอมพวเตอร และไมโครคอนโทรลเลอร เพอใหสามารถรบค าสงและปรบเปลยนแผงกนแดดไปตามพฤตกรรมและต าแหนงของผใชงาน ทงนสวนตอบสนองไมมหนาทในการประมวลผลเพอเลอกรปแบบของแผงกนแดดหรอระยะเวลาในการตอบสนอง

3.5.2.1 การพฒนาออกแบบแผงกนแดดอตโนมต การพฒนาออกแบบแผงกนแดดอตโนมต เปนสวนแสดงผลทน างานวจยท

เกยวของ กรณศกษาและทฤษฏเกยวกบการใหแสงธรรมชาต ต าแหนงของชองเปดของแผงกนแดดทม

78

ประสทธภาพน าแสงธรรมชาตเขาสภายในรปแบบผสมผสานชวงกลางกบชวงบน ความสงและความกวางของชองเปดจะเปนตวแปรส าคญทมผลตอความลกและปรมาณในการสองสวางของแสงทผานเขามาสภายใน การสะทอนจากการเปลยนรปแบบของแผงกนแดดของชองเปดแบบตางๆเพอชวยลดความจา แสงบาดตา รงสโดยตรงจากแสงอาทตยและชวยสะทอนแสงขนบนฝาเพดานเพอกระจายแสงใหเกดความสม าเสมอ (Lechner, 2001, p. 377)

จากกรณศกษาการเปด-ปดพนผวในแกนแนวนอนของ The Nordic Embassies at Berlin, 1999 และในแกนแนวตง Malvern Hills Science Park, UK designed by Rubicon Design, 2008 (จากบทท 2.2) ไดน ามาพฒนาตอในงานวจยซงสามารถเปด-ปดทง 2 แกน

ภาพท 3.11 ภาพแบบของแผงกนแดดอตโนมต เกณฑในการออกแบบระบบแผงกนแดดนนมทมาจากกรณศกษา ทฤษฎ

สถาปตยกรรมจลนศาสตรทชวยในการรบรขอดขอเสยในการออกแบบในงานตางๆประกอบกบทฤษฎชองเปดแสงภายในอาคาร และขอจ ากดของวสดขาบานเกลดทน ามาใชตดตงใหเปดและปดไดทงสองแนวแกนทมสวนชวยในการตดสนใจการออกระบบแผงกนแดดนจงไดแผนกนแดดรปแบบเรขาคณตทรงสามเหลยมซงเกดจากกรณศกษา ขอจ ากดของวสด รปแบบการตดตงทงสองแกน และการ

79

ก าหนดใหสามารถเปดและปดไดทงสองแกนโดยควบคมจากพฤตกรรมการใชงาน ท าใหเกดเปนโครงสรางตนแบบทมความสามรถเคลอนไหวไดอยางราบรน และในแตละสวนสามารถปรบขนาดแสงทเขาสภายในอาคารจากต าแหนงและพฤตกรรมการใชงานของผใชงาน การเคลอนไหวจากท าการเปดหรอปดบางสวนของแผงกนแดดน าแสงทสองผานเขามาภายในพนทตามพฤตกรรมและต าแหนงของผใชงานจากทฤษฎของชองเปด

(1) การพฒนาวสดทใชในการออกแบบแผงกนแดดอตโนมต การพฒนาวสดทใชในการออกแบบแผงกนแดดอตโนมต มความส าคญตอ

การพฒนาสวนแสดงผลเนองจากแผงกนแดดมขนาดทเทากบขนาดชองเปดจรง ปญหาเรองโครงสราง ความแขงแรงของวสด การปรบเปลยนรปแบบ และน าหนก ซงมผลในการแสดงผลใหมประสทธภาพ การวจยนจงมการทดลองใชวสดในการพฒนาแผงกนแดดและบนทกผลขอดและขอเสยปรบเปลยนจนออกมาอยางมประสทธภาพ

1. วสดอปกรณทใชในการพฒนาแผงกนแดดอตโนมต ไดแบงเปน 2 สวน 1) วสดอปกรณทใชในการพฒนาแผงกนแดดอตโนมตสวนโครงสราง

ของแผงกนแดดอตโนมต เนองจากแผงกนแดดมขนาดทเทากบชองเปดจรงจงตองการความแขงแรง การยดหยนในการเปลยนรปแบบ และน าหนกเบา ซงไดไปศกษาสงประดษฐทน ามาใชปดชองเปดทวไปในสถาปตยกรรมจนไดมาเปนขาเกลดของบานเกลด ซงท ามาจากอลมเนยม มคณสมบตตามทตองการ หาซองายและราคาถก เหมาะสมกบการน ามาพฒนาตอเปนสวนโครงสรางของแผงกนแดดอตโนมต เพราะกลไกของขาเกลดมวธการควบคมการเปดและปดพรอมกนหรอจะแบงเปนชวงกได และทกยหอมขนาดมาตรฐานของชองเกลดเทากนจงสามารถเลอกใชยหอไหนกได

ภาพท 3.12 แสดงขาบานเกลดทน ามาใชในการพฒนาแผงกนแดดอตโนมต สบคนจาก : http:// www.shinystargroup.com/upload/product/643_1340940689.jpg

บานเกลดโดยปกตจะยดขาเกลดไวกรอบขวาและกรอบซายของโครงไมชองเปดแลวใสแผนกระจกไปตามชองเกลดซงในการเปด -ปดไมวาจะเปนระบบดงหรอตดอปกรณลอกหมนบานเกลดกจะท าการเปดในรปแบบขนและท าการปดดวยรปแบบลง ผวจยจงทดลองวจยและพฒนาท าการทดลองตดบานเกลดเพมในกรอบบนและกรอบลางของโครงไมชองเปด

http://www.shinystargroup.com/upload/product/643_1340940689.jpg

http://www.shinystargroup.com/upload/product/643_1340940689.jpg

80

เพอเพมมตรปแบบในการแสดงผลทใชในการพฒนาแผงกนแดดอตโนมตซงมทงการควบคมจากพฤตกรรมและต าแหนงของผใชงาน จากการพฒนาในครงนยงไดพบอกวาถาเพมขาเกลดหรอท าการแยกการควบคมเกลดออกจากกนสามารถท าใหเพมมตรปแบบขน จงน ามาพฒนาในงานวจยโดยไดแบงเกลดในแกนแนวตงเปนสองชดทใชในการควบคมจากพฤตกรรมของผใชงานโดยทเกลดแกนแนวตงชดบนจะท าหนาทเปนชองเปดชวงบนและแกนแนวตงชดลางจะท าหนาทเปนชองเปดชวงกลางน าเปนสรปแบบผสมผสานในทฤษฎต าแหนงของชองเปด (Majoros, 1998, p. 38) และชวยสะทอนแสงขนบนฝาเพดานเพอกระจายแสงใหเกดความสม าเสมอ (Lechner, 2001, p. 377) สวนในเกลดแกนแนวนอนจะควบคมโดยต าแหนงของผใชงานซงการเปด-ปดความสงและความกวางของชองเปดจะเปนตวแปรส าคญทมผลตอความลกและปรมาณในการสองสวางของแสงทผานเขามาสภายใน การสะทอนจากการเปลยนรปแบบของแผงกนแดดของชองเปดแบบตางๆเพอชวยลดความจา แสงบาดตา รงส (Egan and Olgyay, 2002, p. 112, 319)

ภาพท 3.13 แสดงโครงสรางทใชเหลกเปนตวโครงของแผงกนแดดอตโนมต หมายเหต. จากการถายภาพเมอ วนท 28 พฤษภาคม พ.ศ. 2557

โดยบานเกลดปกตตวกระจกจะใสเตมพนทของชองเกลดแตละอนซงท าหนาทเปนโครงเชอมระหวางเกลดและท าหนาทกนแดดไปพรอมกนแตเมอไดเพมเกลดในคนและแนวแกนจะท าใหใสโครงเชอมระหวางเกลดซายกบเกลดขวา หรอเกลดบนกบเกลดลางเตมชองเกลด

81

แตอนไมไดซงจะท าใหขดกนเปด-ปดไมได จงไดคดวธลดขนาดโครงเชอมระหวางเกลดและการตดโครงเชอมเกลดทตางระยะกนของแกน การวจยและทดลองนท าใหระบบสามารถท างานไดในการตดเกลดในระนาบเดยวกนแตคนละแกน

ภาพท 3.14 แสดงโครงสรางทใชแผนอคลกเปนตวโครงของแผงกนแดดอตโนมต หมายเหต. จากการถาย ภาพเมอวนท 30 พฤษภาคม พ.ศ. 2557

การลดขนาดโครงเชอมระหวางเกลด ท าใหระบบสามารถท างานไดนนโครงเชอมจะตองมความแขงแรงเมอท าการขยบเกลดดานใดดานหนงกจะปรบเปลยนตาม น าหนกเบาเพราะถาน าหนกมากจะท าใหใชแรงในการปรบเปลยนมาก การเลอกวสดทน ามาใชจงมความส าคญตอระบบการเคลอนไหวของแผงกนแดดอตโนมตน ในการทดลองลดขนาดโครงเชอมระหวางเกลดครงแรก ไดใชวสดเปนแผนเหลกแบนขาว-สมหนา 1.2 มลลเมตร กวาง 2 เซนตเมตร ซงไดผลปรากฏวาโครงเชอมมความแขงแรง แตเมอใสโครงเชอมครบทกเกลดท าใหมน าหนกมากการปรบเปลยนจะตองใชแรงมากดงภาพท 3.13 จงเรมทดลองครงทสอง ไดเปลยนวสดเปนแผน อคลกหนา 3 มลลเมตร กวาง 2 เซนตเมตร ซงไดผลปรากฏวาโครงเชอมมความแขงแรงและน าหนกเบา แตเมอมการปรบเปลยนแผนอคลกมความใหตวและยดหยนสงท าใหการปรบเปลยนเกดความไมสมบรณดงภาพท 3.14

82

ภาพท 3.15 แสดงโครงสรางทใชเสนอลมเนยมเปนตวโครงของแผงกนแดดอตโนมต หมายเหต. จากการถาย ภาพเมอวนท 26 มถนายน พ.ศ. 2557

ภาพท 3.16 แสดงรปแบบในการตดตงพนผวของแผงกนแดดอตโนมต หมายเหต. จากการถายภาพเมอวนท 28 มถนายน พ.ศ. 2557

83

ในทดลองการลดขนาดโครงเชอมคร งท สาม ได ใช วสด เปนอลมเนยมรปตดตวซหนา 5 มลลเมตร กวาง 1.8 เซนตเมตร ทมความแขงแรงและน าหนกเบา ซงไดผลปรากฏวาโครงเชอมมความแขงแรงและน าหนกเบาสามารถปรบเปลยนได สมบรณและงาย ผลสรปในการทดลองจงไดวสดเปนอลมเนยมรปตดตวซมาเปนโครงเชอมระหวางเกลดดงภาพท 3.15

วสดของระบบตนแบบแผงกนแดดอตโนมตท าดวยทางแนวตงตดตงขาเกลด 9 เกลด และในแนวนอนตดตงขาเกลด 11 เกลด ความยาวของแตละเกลด 0.1 เมตร การตดโครงเชอมเกลดทตางระยะกนของแกน พาดอลมเนยมเปนตวเชอมระหวางเกลดลางและเกลดบนโดยจะยดไวปลายขวาของแตละเกลด สวนเกลดซายและเกลดขวาจะยดไวดานบนของแตละเกลด จะท าใหระบบท างานไดโดยการเปด-ปดของแผงกนแดดจะไมขดกน และท าการตดตง Servo Motor 2 ตวในแนวตงเพอรบคาทท าการควบคมจากพฤตกรรมและอก 1 ตวในแนวนอนเพอรบคาทท าการควบคมจากต าแหนงของผใชงาน จากนนท าการตดตงสวนพนผวของแผงกนแดดอตโนมต

ภาพท 3.17 แสดงรปแบบในการตดตงพนผวของแผงกนแดดอตโนมต หมายเหต. จากการถายภาพเมอวนท 28 มถนายน พ.ศ. 2557

2) วสดอปกรณทใชในการพฒนาแผงกนแดดอตโนมตสวนพนผวของแผงกนแดดอตโนมต จะตองมความสามารถในการปองกนแดดเขามาสภายในอาคาร และมการสะทอนแสงหรอรงสดวงอาทตยโดยตรงได ซงวสดทจะน ามาใชควรมน าหนกเบาจะ ไดไมท าใหโครงสรางของแผงกนแดดอตโนมตรบน าหนกมากเกนไปจนท าใหมปญหาในการเคลอนไหวของระบบ จากคณสมบตหลกตามทตองการในการวจยนจงไดเลอกใชแผนอคลกสด าทบหนา 3 มลลเมตร ตด

84

เปนรปเลขาคณตทรงสามเหลยมจากการศกษา และน าไปตดตงทโครงเชอมระหวางเกลดทงแนวตงและแนวนอน ในแตละชองจะมแผนอคลกรปสามเหลยม 2 ชนซงตดแลวเมอรวมกนจะกลายเปนรปสเหลยม ในการตดตงมหลายรปแบบและท าใหเกดชองเปดทใหแสงไมเหมอนกนในแตละรปแบบดงรปภาพท 3.16 การวจยนจงเลอกน ารปแบบพนฐานในการตดตงทเทากนทงสองแกน รปภาพท 3.17

2. อปกรณอเลกทรอนกสทใชในการพฒนาสวนแสดงผลทตอบสนองตอพฤตกรรมและต าแหนงผใชงาน

1) ไมโครคอนโทรลเลอร Arduino UNO ท าหนาท รบค าส งการปรบเปลยนแผงกนแดดอตโนมตจากซอฟแวรควบคมการตอบสนองผานสายสญญาณยเอสบ (USB) และควบคม Servo Motor ทตดตงในแผงกนแดดอตโนมต

2) Servo Motor จ านวน 3 ตว ส าหรบการปรบเปลยนรปแบบของแผงกนแดดอตโนมตทง 2 แนวแกนท าหนาทรบค าสงการปรบเปลยนรปแบบของแผงกนแดดอตโนมตจากไมโครคอนโทรลเลอร Arduino UNOควบคมการตอบสนองผานสายสญญาณ SGN(D)|+6V|GND ทตดตงในแผงกนแดดอตโนมต

3. การออกแบบรปแบบของแผงกนแดดอตโนมตทตอบสนองตอพฤตกรรมและต าแหนงของผใชงาน

รปแบบของแผงกนแดดอตโนมตทตอบสนองตอพฤตกรรมและต าแหนงของผใชงานจากการตดตง Servo Motor 3 ตว แตละตวออกแบบใหมการปรบเปลยนองศาหลกอย 3 ระดบคอ 0 º - 45 º - 90 º ท าใหมรปแบบทงหมด 27 รปแบบแตละรปแบบมแสงทสองผานแตกตางกนและชวงเวลาเปนอกปจจยหนงทท าใหมผลตอแสงทสองผานสภายในอาคาร ตารางท 3.1 คามาตรฐานความสองสวางในพนทใชงาน

พนทตางๆ ความสองสวางทพนท(ลกซ)

ทางเดน 50 - 100

พนทนงเลน-อานหนงสอ 100 - 300

พนทท างาน 200 - 500

เตยงนอน 0 - 50

พนทหนาคอมพวเตอร 300 - 500

หมายเหต. จากคามาตรฐานความสวางภายในอาคาร (มาตรฐาน IES)

85

ซงคาความสองสวางในรปแบบของแผงกนแดดอตโนมตทง 27 รปแบบทได น ารปแบบทเหมาะสมมาสอดคลองกบคามาตรฐานความสองสวางในพนทใชงานและความสมพนธระหวางพฤตกรรมกบพนทใชงาน กจะไดรปแบบของแผงกนแดดอตโนมตทตอบสนองตอพฤตกรรมและต าแหนงของผใชงาน 3.6 การเกบผลคาสองสวางทสองผานเขามาภายในพนทสถาปตยกรรม

การเกบคาแสงทสองผานเขามาภายในพนทสถาปตยกรรม เพอเปนการตรวจสอบผลคาความสองสวางทไดและประเมนผลเพอใหไดความสองสวางทเหมาะสมกบพฤตกรรมและต าแหนงในการใชงาน

3.6.1 อปกรณทใชในการพฒนา (1) ไมโครคอนโทรลเลอร Arduino UNO ท าหนาทสง Light Sensor ให

ท าการวดคาแสงทสองผานจากซอฟแวรควบคมการตอบสนองผานสายสญญาณยเอสบ (USB) และสงขอมลกลบไปแสดงผลทหนาจอ

(2) Light Sensor (BH 1750) อปกรณวดคาแสงน ามาใชตรวจสอบผลความสวางจากการปรบเปลยนรปแบบของแผงกนแดดอตโนมตทง 2 แนวแกนทใหคาเปนดจทล ความละเอยดสงถง 16 บต ใหคาในการวดเปนหนวย Lux ("ลกซ") ซงเปนหนวยการวดแบบ SI (Illuminance) = 1 Lumen Per Square Meter ท าหนาท รบค าสงจากไมโครคอนโทรลเลอร Arduino UNO ควบคมการตอบสนองผานสายสญญาณ SGN(A)|+5V|GND และท าการวดคาแสงแลวสงขอมลกลบไปแสดงผลทหนาจอ ตดตงสงจากระดบพน 75 เซนตเมตร

(3) LED Backlight (TC 1602A-10T) จอแสดงผล 2 แถว 16 ชองน ามาตดตงเพอแสดงผลคาความสองสวางทมการเปลยนแปลงจากการปรบเปลยนแผงกนแดด

3.6.2 การบนทกผลคาแสงทสองผานในแตละรปแบบของแผงกนแดดอตโนมต การบนทกผลคาแสงทสองผานในแตละรปแบบของแผงกนแดดอตโนมต

ตามชวงเวลา 6.00 – 19.00 น. ในแตละพนทซงม Light Sensor (BH 1750) อปกรณวดคาแสงวางไวต าแหนงตางๆดงน

(1) พนทวางระหวางโทรทศนกบคอมพวเตอร (2) พนทบรเวณทนอน (3) พนทบรเวณทท างาน ผลทไดตามตารางดงน

86

ตารางท 3.2 แสดงพฤตกรรมทใชในการควบคมคาแสงในแตละรปแบบของแผงกนแดดตามชวงเวลา 6.00 – 19.00 น. ในแตละพนทครงท 1

87


88


89


90

3.7 การทดลองการท างานของระบบทพฒนาในพนทสถาปตยกรรม ผวจยไดออกแบบการทดลองวจยและพฒนาในการท างานของระบบตนแบบล าดบท 2

ในสถาปตยกรรมกรณศกษาพนทสถานสวนบคคลไดก าหนดพฤตกรรมและพนทใชในการควบคมการท างานของระบบ 7 ประเภทดงน

3.7.1 พฤตกรรมการเดน 3.7.2 พฤตกรรมนงเลน - อานหนงสอ 3.7.3 พฤตกรรมการใชพนทท างาน 3.7.4 พฤตกรรมการใชคอมพวเตอร 3.7.5 พฤตกรรมการนอน 3.7.6 ไมมการใชงาน 3.7.7 การควบคมการท างานของระบบดวยมอ

ภาพท 3.18 แสดง Human Skeleton ทใชในการประมวลผลพฤตกรรม สบคนจาก : Oreilly.Mak --ing.Things.See.Jan.2012, p. 4

3.7.1 พฤตกรรมการเดน ไดมการก าหนดพฤตกรรมจากการตรวจจบต าแหนงของผใชงานโดยผาน

อปกรณตรวจจบการเคลอนไหว Kinect Sensor ซงจะรบรถง Human Skeleton สวนของ Torso ทจะน ามาใชเปนต าแหนงของผใชงานจะท างานกตอเมอผใชงานอยในพนทและสวนขององศาหวเขาผใชงานท ามม 125 – 170 องศา ทเปนตวแบงแยกพฤตกรรม

จากนนจะสงคาไปยงไมโครคอนโทรลเลอรควบคมมอเตอรของระบบแผงกนแดดท างานโดยทแกนแนวนอนของแผงกนแดดจะเปด 45 องศา สวนแกนแนวตงของแผงกนแดดจะไมท าการเปด เมอท าการเปดแผงกนแดดแสงธรรมชาตจะสองผานเขาสภายในสถาปตยกรรม

91

กรณศกษาพนทสถานสวนบคคล ท าใหเซนเซอรวดคาแสงทตดตงไวจะท าหนาทตรวจวดความสองสวางทเหมาะสมตอพฤตกรรมซงคามาตรฐานความสองสวาง IES ของพฤตกรรมการเดนไดก าหนดอยในชวงระหวาง 50 - 100 lux ถาความสองสวางทไดรบไมเหมาะสมตอพฤตกรรมระบบจะท าการปรบเปลยนเพมหรอลดจนกระทงไดความสองสวางทเหมาะสม ( ในกรณทระบบท าการเปดจนสดแลวและความสองสวางทวดไดนอยกวา 50 lux ระบบจะหยดการท างาน)

ภาพท 3.19 แสดงการปรบเปลยนของแผงกนแดดจากพฤตกรรมการเดน 1

ภาพท 3.20 แสดงการปรบเปลยนของแผงกนแดดจากพฤตกรรมการเดน 2 ตารางท 3.6 คาทใชในการควบคมระบบของพฤตกรรมการเดน Torso.X(px) Torso.Y(px) KneeAngle(º) Servo(º) Lux(lx)

min max min max min max S1 S2 S3 min max

280 360 200 280 125 170 90 0 0 50 100

หมายเหต. จดท าโดยผวจย

92

3.7.2 พฤตกรรมนงเลน - อานหนงสอ ไดมการก าหนดพฤตกรรมจากการตรวจจบต าแหนงของผใชงานโดยผาน

อปกรณตรวจจบการเคลอนไหว Kinect Sensor ซงจะรบรถง Human Skeleton สวนของ Torso ทจะน ามาใชเปนต าแหนงของผใชงานจะท างานกตอเมอผใชงานอยในพนทนงเลน – อานหนงสอและสวนขององศาหวเขาผใชงานท ามม 45 – 125 องศา ทเปนตวแบงแยกพฤตกรรม

จากนนจะสงคาไปยงไมโครคอนโทรลเลอรควบคมมอเตอรของระบบแผงกนแดดท างานโดยทแกนแนวนอนของแผงกนแดดจะท าการเปด 45 องศา สวนแกนแนวตงทงชวงบนและชวงกลางของแผงกนแดดจะท าการเปด 45 องศา เมอท าการเปดแผงกนแดดแสงธรรมชาตจะสองผานเขาสภายในสถาปตยกรรมกรณศกษาพนทสถานสวนบคคล ท าใหเซนเซอรวดคาแสงทตดตงไวจะท าหนาทตรวจวดความสองสวางทเหมาะสมตอพฤตกรรมซงคามาตรฐานความสองสวาง IES ของพฤตกรรมการนงเลน – อานหนงสอไดก าหนดอยในชวงระหวาง 100 - 300 lux ถาความสองสวางทไดรบไมเหมาะสมตอพฤตกรรมระบบจะท าการปรบเปลยนเพมหรอลดจนกระทงไดความสองสวางทเหมาะสม( ในกรณทระบบท าการเปดจนสดแลวและความสองสวางทวดไดนอยกวา 100 lux ระบบจะหยดการท างาน )

ตารางท 3.7 คาทใชในการควบคมระบบของพฤตกรรมการนงเลน - อานหนงสอ

Torso.X(px) Torso.Y(px) KneeAngle(º) Servo(º) Lux(lx) min max min max min max S1 S2 S3 min max

360 640 240 480 45 125 90 90 90 100 300 หมายเหต. จดท าโดยผวจย

ภาพท 3.21 แสดงการปรบเปลยนของแผงกนแดดจากพฤตกรรมการนงเลน - อานหนงสอ 1

93

ภาพท 3.22 แสดงการปรบเปลยนของแผงกนแดดจากพฤตกรรมการนงเลน - อานหนงสอ 2

3.7.3 พฤตกรรมการใชพนทท างาน ไดมการก าหนดพฤตกรรมจากการตรวจจบต าแหนงของผใชงานโดยผาน

อปกรณตรวจจบการเคลอนไหว Kinect Sensor ซงจะรบรถง Human Skeleton สวนของ Torso ทจะน ามาใชเปนต าแหนงของผใชงานจะท างานกตอเมอผใชงานอยในพนทท างานและสวนขององศาหวเขาผใชงานท ามม 0 – 180 องศา ทเปนตวแบงแยกพฤตกรรม

จากนนจะสงคาไปยงไมโครคอนโทรลเลอรควบคมมอเตอรของระบบแผงกนแดดท างานโดยแกนแนวนอนของแผงกนแดดจะท าการเปด 90 องศา สวนแกนแนวตงทงชวงบนและชวงกลางของแผงกนแดดจะท าการเปด 90 องศา เมอท าการเปดแผงกนแดดแสงธรรมชาตจะสองผานเขาสภายในสถาปตยกรรมกรณศกษาพนทสถานสวนบคคล ท าใหเซนเซอรวดคาแสงทตดตงไวจะท าหนาทตรวจวดความสองสวางทเหมาะสมตอพฤตกรรมซงคามาตรฐานความสองสวาง IES ของพฤตกรรมการใชพนทท างานไดก าหนดอยในชวงระหวาง 200 - 500 lux ถาความสองสวางทไดรบไมเหมาะสมตอพฤตกรรมระบบจะท าการปรบเปลยนเพมหรอลดจนกระทงไดความสองสวางทเหมาะสม ( ในกรณทความสองสวางต ากวา 200 lux และระบบท าการเปดจนสดแลว ระบบจะหยดการท างาน) ตารางท 3.8 คาทใชในการควบคมระบบของพฤตกรรมการใชพนทท างาน

Torso.X(px) Torso.Y(px) KneeAngle(º) Servo(º) Lux(lx)

min max min max min max S1 S2 S3 min max 0 360 280 480 0 180 180 180 180 200 500


94

ภาพท 3.23 แสดงการปรบเปลยนของแผงกนแดดจากพฤตกรรมการใชพนทท างาน 1

ภาพท 3.24 แสดงการปรบเปลยนของแผงกนแดดจากพฤตกรรมการใชพนทท างาน 2

3.7.4 พฤตกรรมการใชคอมพวเตอร ไดมการก าหนดพฤตกรรมจากการตรวจจบต าแหนงของผใชงานโดยผาน

อปกรณตรวจจบการเคลอนไหว Kinect Sensor ซงจะรบรถง Human Skeleton สวนของ Torso ทจะน ามาใชเปนต าแหนงของผใชงานจะท างานกตอเมอผใชงานอยในพนทโตะคอมพวเตอรและสวนขององศาหวเขาผใชงานท ามม 45 – 125 องศา ทเปนตวแบงแยกพฤตกรรม

จากนนจะสงคาไปยงไมโครคอนโทรลเลอรควบคมมอเตอรของระบบแผงกนแดดท างานโดยแกนแนวนอนของแผงกนแดดจะท าการเปด 90 องศา สวนแกนแนวตงทงชวงบนและชวงกลางของแผงกนแดดจะท าการเปด 45 องศา เมอท าการเปดแผงกนแดดแสงธรรมชาตจะสองผานเขาสภายในสถาปตยกรรมกรณศกษาพนทสถานสวนบคคล ท าใหเซนเซอรวดคาแสงทตดตงไวจะท าหนาทตรวจวดความสองสวางทเหมาะสมตอพฤตกรรมซงคามาตรฐานความสองสวาง IES ของพฤตกรรมการใชคอมพวเตอรไดก าหนดอยในชวงระหวาง 300 - 500 lux ถาความสองสวางทไดรบ

95

ไมเหมาะสมตอพฤตกรรมระบบจะท าการปรบเปลยน เพมหรอลดจนกระทงไดความสองสวางทเหมาะสม ( ในกรณทระบบท าการเปดจนสดแลวและความสองสวางทวดไดนอยกวา 300 lux ระบบจะหยดการท างาน)

ตารางท 3.9 คาทใชในการควบคมระบบของพฤตกรรมการใชคอมพวเตอร Torso.X(px) Torso.Y(px) KneeAngle(º) Servo(º) Lux(lx)

min max min max min max S1 S2 S3 min max

360 640 0 240 45 125 180 90 90 300 500 หมายเหต. จดท าโดยผวจย

ภาพท 3.25 แสดงการปรบเปลยนของแผงกนแดดจากพฤตกรรมการใชคอมพวเตอร

3.7.5 พฤตกรรมการนอน ไดมการก าหนดพฤตกรรมจากการตรวจจบต าแหนงของผใชงานโดยผาน

อปกรณตรวจจบการเคลอนไหว Kinect Sensor ซงจะรบรถง Human Skeleton สวนของ Torso ทจะน ามาใชเปนต าแหนงของผใชงานจะท างานกตอเมอผใชงานอยในพนทเตยงนอนและสวนขององศาหวเขาผใชงานท ามม 170 – 180 องศา ทเปนตวแบงแยกพฤตกรรม

จากนนจะสงคาไปยงไมโครคอนโทรลเลอรควบคมมอเตอรของระบบแผงกนแดดท างานโดยทแกนแนวนอนของแผงกนแดดจะท าการปด สวนแกนแนวตงทงชวงบนและชวงกลางของแผงกนแดดกจะท าการปด เมอท าการปดแผงกนแดดแสงธรรมชาตจะสองผานเขาสภายในสถาปตยกรรมกรณศกษาพนทสถานสวนบคคลไดนอยนนจะ ท าใหเซนเซอรวดคาแสงทตดตงไวจะท าหนาทตรวจวดความสองสวางทเหมาะสมตอพฤตกรรมซงคามาตรฐานความสองสวาง IES ของพฤตกรรมการนอนไดก าหนดอยในชวงระหวาง 0 - 50 lux ถาความสองสวางทไดรบไมเหมาะสมตอ

96

พฤตกรรมระบบจะท าการปรบเปลยนจนกระทงไดความสองสวางทเหมาะสม ( ในกรณทปดหมดแลวและคาความสองสวางยงมากกวา 50 lux กจะหยดการท างาน )

ตารางท 3.10 คาทใชในการควบคมระบบของพฤตกรรมการนอน

Torso.X(px) Torso.Y(px) KneeAngle(º) Servo(º) Lux(lx)

min max min max min max S1 S2 S3 min max 0 280 0 200 170 180 0 0 0 0 50


ภาพท 3.26 แสดงการปรบเปลยนแผงกนแดดจากพฤตกรรมการนอน

3.7.6 ไมมการใชงาน เมอไมมผใชงานอยภายในสถาปตยกรรมกรณศกษาพนทสถานสวนบคคล

อปกรณตรวจจบการเคลอนไหว Kinect Sensor ตรวจจบไมพบผใชงานในพนท ซงท าใหการควบคมระบบแผงกนแดดกลบไปอยในสภาพเรมตนการท างานคอแผงกนแดดจะท าการปดทงหมด ตารางท 3.11 คาทใชในการควบคมระบบไมมการใชงาน

Torso.X(px) Torso.Y(px) KneeAngle(º) Servo(º) Lux(lx) min max min max min max S1 S2 S3 min max

- - - - - - 0 0 0 - -


97

ภาพท 3.27 แสดงการปรบเปลยนของแผงกนแดดโดยไมมการใชงาน

3.7.7 การควบคมการท างานของระบบดวยมอ การควบคมการท างานของระบบดวยมอ เกดจากผใชงานทไมตองการความ

สองสวางทเหมาะสมตามมาตรฐาน ผใชงานทมอาการแพแสงสวางทตองการความสองสวางทต ากวามาตรฐาน หรอผพการทสามารถปรบเปลยนแผงกนแดดไดงายสะดวกตอการควบคมในการใชงาน

การท างานของระบบโดยผานอปกรณตรวจจบการเคลอนไหว Kinect Sensor ซงจะรบรถง Human Skeleton สวนของ Left Hand และ Right Hand ทจะน าระยะหางระหวางมอซ ายและม อขวามาใช ควบคมการเปล ยนแผงกนแดดจากน น จะส งค าไปย งไมโครคอนโทรลเลอรควบคมมอเตอรของระบบแผงกนแดดท างานโดยทแกนแนวนอน แนวตงทงชวงบนและชวงกลางของแผงกนแดดกจะท าการเปดและปดตามระยะหางของมอผใชงาน

ตารางท 3.12 คาทใชในการควบคมระบบดวยมอ

Distance Hand(cm)

Servo(º) S1 S2 S3

min max min max min max min max

0 140 0 180 0 180 0 180 หมายเหต. จดท าโดยผวจย

98

ภาพท 3.28 แสดงการปรบเปลยนของแผงกนแดดโดยการควบคมระบบดวยมอ 1

ภาพท 3.29 แสดงการปรบเปลยนของแผงกนแดดโดยการควบคมระบบดวยมอ 2

99

บทท 4 ผลการวจยและพฒนา

ผลการวจยและพฒนาเปนการทดลองประดษฐแผงกนแดดทมความสามารถในการ

ปรบเปลยนความสองสวางภายในเพอตอบสนองตอประเภทพฤตกรรมในแตละพนทและท าการทดลองและบนทกผลผานโปรแกรม ( ภาพท 4.1 - 4.6 ) จากผลการบนทกระยะเวลาท างานและคาความสองสวาง ( ตารางท 4.1 - 4.30 ) ไดน ามาวเคราะหและประเมนผลการพฒนาของระบบตนแบบ โดยมประเดนในการประเมนผลดงน

4.1 ความถกตองในการประมวลผลรปแบบพฤตกรรมและการตอบสนองของระบบตนแบบแผงกนแดด เปนการประเมนผลจากการวเคราะหระยะเวลาในการท างานของระบบตนแบบ ประกอบดวย

4.1.1 การตรวจจบและการประมวลผลการใชงานในแตละพนท 4.1.2 ความผดพลาดของการตรวจจบและประมวลผลสถานะการใชงานในแตละ

พนทกบรปแบบพฤตกรรมทไมสอดคลองกน 4.2 ความถกตองของคาความสองสวางในการตอบสนองทางการปรบเปลยนรปแบบ

ของระบบตนแบบแผงกนแดดเปนการประเมนผลความถกตองในการแสดงผลทางการปรบเปลยนในแตละรปแบบเมอเปรยบเทยบกบทก าหนดในทฤษฎคาความสองสวางมาตรฐาน IES โดยผานการวดดวยอปกรณตรวจวดคาความสองสวางของแสง

4.3 ระยะเวลาในการท างานของระบบตนแบบแผงกนแดดในแตละประเภทพฤตกรรมการใชงานในแตละพนท

4.4 การประเมนผลเปรยบเทยบคาวสดอปกรณระหวางระบบพฒนาในงานวจย ระบบบานเกลดปกตทตดชดอปกรณเปด-ปดอตโนมตและระบบจากกรณศกษา

100

ภาพท 4.1 กราฟแสดงผลการทดลองครงท 1 หมายเหต. จดโดยผวจยบนทกผลการทดลองเมอวนท 2 ธนวาคม 2557 เวลา 3.10-3.25 น.

101


102


103


104


105


106

ตารางท 4.1 การทดสอบพฤตกรรมการนอนจากกราฟแสดงผลการทดลองครงท 1 ครงททดสอบ (รอบ) 1 2 3 4 5 6

ระยะเวลาเรมตนถงหยดการท างาน (วนาท) 1.2 1.2 1.2 2.0 2.2 1.7

คาความสองสวาง (lux) 27 27 27 27 28 27

หมายเหต. บนทกเมอวนท 2 ธนวาคม พ.ศ. 2557 เวลา 3.10-3.25 น. คาความสองสวางทเหมาะสมของพฤตกรรมการนอนอยท 0 - 50 lux ตารางท 4.2 การทดสอบพฤตกรรมการนอนจากกราฟแสดงผลการทดลองครงท 2 ครงททดสอบ (รอบ) 1 2 3 4 5

ระยะเวลาเรมตนถงหยดการท างาน (วนาท) 1.7 1.4 1.4 2.0 2.0

คาความสองสวาง (lux) 40 40 39 39 39

หมายเหต. บนทกเมอวนท 2 ธนวาคม พ.ศ. 2557 เวลา 3.30-3.45 น. คาความสองสวางทเหมาะสมของพฤตกรรมการนอนอยท 0 - 50 lux ตารางท 4.3 การทดสอบพฤตกรรมการนอนจากกราฟแสดงผลการทดลองครงท 3 ครงททดสอบ (รอบ) 1 2 3 4 5 6 7

ระยะเวลาเรมตนถงหยดการท างาน (วนาท) 1.2 1.2 0.6 2.1 0.8 1.0 1.3

คาความสองสวาง (lux) 50 48 49 49 45 45 45

หมายเหต. บนทกเมอวนท 16 ธนวาคม พ.ศ. 2557 เวลา 3.45-4.00 น. คาความสองสวางทเหมาะสมของพฤตกรรมการนอนอยท 0 - 50 lux

107

ตารางท 4.4 การทดสอบพฤตกรรมการนอนจากกราฟแสดงผลการทดลองครงท 4 ครงททดสอบ (รอบ) 1 2 3 4 5 6



หมายเหต. บนทกเมอวนท 16 ธนวาคม พ.ศ. 2557 เวลา 4.00-4.15 น. คาความสองสวางทเหมาะสมของพฤตกรรมการนอนอยท 0 - 50 lux ตารางท 4.5 การทดสอบพฤตกรรมการนอนจากกราฟแสดงผลการทดลองครงท 5 ครงททดสอบ (รอบ) 1 2 3 4 5 6



หมายเหต. บนทกเมอวนท 18 ธนวาคม พ.ศ. 2557 เวลา 4.13-4.28 น. คาความสองสวางทเหมาะสมของพฤตกรรมการนอนอยท 0 - 50 lux ตารางท 4.6 การทดสอบพฤตกรรมการนอนจากกราฟแสดงผลการทดลองครงท 6 ครงททดสอบ (รอบ) 1 2 3 4 5



หมายเหต. บนทกเมอวนท 18 ธนวาคม พ.ศ. 2557 เวลา 4.37-4.52 น. คาความสองสวางทเหมาะสมของพฤตกรรมการนอนอยท 0 - 50 lux

108

ตารางท 4.7 การทดสอบพฤตกรรมการเดนจากกราฟแสดงผลการทดลองครงท 1 ครงททดสอบ (รอบ) 1 2 3 4 5 6



หมายเหต. บนทกเมอวนท 2 ธนวาคม พ.ศ. 2557 เวลา 3.10-3.25 น. คาความสองสวางทเหมาะสมของพฤตกรรมการเดนอยท 50 - 100 lux ตารางท 4.8 การทดสอบพฤตกรรมการเดนจากกราฟแสดงผลการทดลองครงท 2 ครงททดสอบ (รอบ) 1 2 3 4

ระยะเวลาเรมตนถงหยดการท างาน (วนาท) 2.8 1.2 1.2 1.4

คาความสองสวาง (lux) 85 86 97 84

หมายเหต. บนทกเมอวนท 2 ธนวาคม พ.ศ. 2557 เวลา 3.30-3.45 น. คาความสองสวางทเหมาะสมของพฤตกรรมการเดนอยท 50 - 100 lux ตารางท 4.9 การทดสอบพฤตกรรมการเดนจากกราฟแสดงผลการทดลองครงท 3 ครงททดสอบ (รอบ) 1 2 3 4 5 6



หมายเหต. บนทกเมอวนท 16 ธนวาคม พ.ศ. 2557 เวลา 3.45-4.00 น. คาความสองสวางทเหมาะสมของพฤตกรรมการเดนอยท 50 - 100 lux

109

ตารางท 4.10 การทดสอบพฤตกรรมการเดนจากกราฟแสดงผลการทดลองครงท 4 ครงททดสอบ (รอบ) 1 2 3 4 5 6









หมายเหต. บนทกเมอวนท 18 ธนวาคม พ.ศ. 2557 เวลา 4.37-4.52 น. คาความสองสวางทเหมาะสมของพฤตกรรมการเดนอยท 50 - 100 lux

110

ตารางท 4.13 การทดสอบพฤตกรรมนงเลน – อานหนงสอจากกราฟแสดงผลการทดลองครงท 1 ครงททดสอบ (รอบ) 1 2 3 4 5



หมายเหต. บนทกเมอวนท 2 ธนวาคม พ.ศ. 2557 เวลา 3.10-3.25 น. คาความสองสวางทเหมาะสมของพฤตกรรมนงเลน – อานหนงสออยท 100 - 300 lux ตารางท 4.14 การทดสอบพฤตกรรมนงเลน – อานหนงสอจากกราฟแสดงผลการทดลองครงท 2 ครงททดสอบ (รอบ) 1 2 3 4 5 6



หมายเหต. บนทกเมอวนท 2 ธนวาคม พ.ศ. 2557 เวลา 3.30-3.45 น. คาความสองสวางทเหมาะสมของพฤตกรรมนงเลน – อานหนงสออยท 100 - 300 lux ตารางท 4.15 การทดสอบพฤตกรรมนงเลน – อานหนงสอจากกราฟแสดงผลการทดลองครงท 3 ครงททดสอบ (รอบ) 1 2 3 4 5



หมายเหต. บนทกเมอวนท 16 ธนวาคม พ.ศ. 2557 เวลา 3.45-4.00 น. คาความสองสวางทเหมาะสมของพฤตกรรมนงเลน – อานหนงสออยท 100 - 300 lux

111

ตารางท 4.16 การทดสอบพฤตกรรมนงเลน – อานหนงสอจากกราฟแสดงผลการทดลองครงท 4 ครงททดสอบ (รอบ) 1 2 3 4 5 6



หมายเหต. บนทกเมอวนท 16 ธนวาคม พ.ศ. 2557 เวลา 4.00-4.15 น. คาความสองสวางทเหมาะสมของพฤตกรรมนงเลน – อานหนงสออยท 100 - 300 lux ตารางท 4.17 การทดสอบพฤตกรรมนงเลน – อานหนงสอจากกราฟแสดงผลการทดลองครงท 5 ครงททดสอบ (รอบ) 1 2 3 4 5



หมายเหต. บนทกเมอวนท 18 ธนวาคม พ.ศ. 2557 เวลา 4.13-4.28 น. คาความสองสวางทเหมาะสมของพฤตกรรมนงเลน – อานหนงสออยท 100 - 300 lux ตารางท 4.18 การทดสอบพฤตกรรมนงเลน – อานหนงสอจากกราฟแสดงผลการทดลองครงท 6 ครงททดสอบ (รอบ) 1 2 3 4 5 6



หมายเหต. บนทกเมอวนท 18 ธนวาคม พ.ศ. 2557 เวลา 4.37-4.52 น. คาความสองสวางทเหมาะสมของพฤตกรรมนงเลน – อานหนงสออยท 100 - 300 lux

112

ตารางท 4.19 การทดสอบพฤตกรรมการใชพนทท างานจากกราฟแสดงผลการทดลองครงท 1 ครงททดสอบ (รอบ) 1 2 3 4 5 6 7



หมายเหต. บนทกเมอวนท 2 ธนวาคม พ.ศ. 2557 เวลา 3.10-3.25 น. คาความสองสวางทเหมาะสมของพฤตกรรมการใชพนทท างานอยท 200 - 500 lux ตารางท 4.20 การทดสอบพฤตกรรมการใชพนทท างานจากกราฟแสดงผลการทดลองครงท 2 ครงททดสอบ (รอบ) 1 2 3 4 5 6 7 8

ระยะเวลาเรมตนถงหยดการท างาน (วนาท) 1.4 1.6 1.6 2.9 1.5 1.4 2.6 0.8

คาความสองสวาง (lux) 317 307 307 305 305 317 302 310

หมายเหต. บนทกเมอวนท 2 ธนวาคม พ.ศ. 2557 เวลา 3.30-3.45 น. คาความสองสวางทเหมาะสมของพฤตกรรมการใชพนทท างานอยท 200 - 500 lux ตารางท 4.21 การทดสอบพฤตกรรมการใชพนทท างานจากกราฟแสดงผลการทดลองครงท 3 ครงททดสอบ (รอบ) 1 2 3 4 5 6



หมายเหต. บนทกเมอวนท 16 ธนวาคม พ.ศ. 2557 เวลา 3.45-4.00 น. คาความสองสวางทเหมาะสมของพฤตกรรมการใชพนทท างานอยท 200 - 500 lux

113

ตารางท 4.22 การทดสอบพฤตกรรมการใชพนทท างานจากกราฟแสดงผลการทดลองครงท 4 ครงททดสอบ (รอบ) 1 2 3 4 5



หมายเหต. บนทกเมอวนท 16 ธนวาคม พ.ศ. 2557 เวลา 4.00-4.15 น. คาความสองสวางทเหมาะสมของพฤตกรรมการใชพนทท างานอยท 200 - 500 lux ตารางท 4.23 การทดสอบพฤตกรรมการใชพนทท างานจากกราฟแสดงผลการทดลองครงท 5 ครงททดสอบ (รอบ) 1 2 3 4 5 6 7



หมายเหต. บนทกเมอวนท 18 ธนวาคม พ.ศ. 2557 เวลา 4.13-4.28 น. คาความสองสวางทเหมาะสมของพฤตกรรมการใชพนทท างานอยท 200 - 500 lux ตารางท 4.24 การทดสอบพฤตกรรมการใชพนทท างานจากกราฟแสดงผลการทดลองครงท 6 ครงททดสอบ (รอบ) 1 2 3 4 5 6 7



หมายเหต. บนทกเมอวนท 16 ธนวาคม พ.ศ. 2557 เวลา 4.37-4.52 น. คาความสองสวางทเหมาะสมของพฤตกรรมการใชพนทท างานอยท 200 - 500 lux

114

ตารางท 4.25 การทดสอบพฤตกรรมการใชคอมพวเตอรจากกราฟแสดงผลการทดลองครงท 1 ครงททดสอบ (รอบ) 1 2 3 4 5 6



หมายเหต. บนทกเมอวนท 2 ธนวาคม พ.ศ. 2557 เวลา 3.10-3.25 น. คาความสองสวางทเหมาะสมของพฤตกรรมการใชคอมพวเตอรอยท 300 - 500 lux ตารางท 4.26 การทดสอบพฤตกรรมการใชคอมพวเตอรจากกราฟแสดงผลการทดลองครงท 2 ครงททดสอบ (รอบ) 1 2 3 4 5 6 7



หมายเหต. บนทกเมอวนท 2 ธนวาคม พ.ศ. 2557 เวลา 3.30-3.45 น. คาความสองสวางทเหมาะสมของพฤตกรรมการใชคอมพวเตอรอยท 300 - 500 lux ตารางท 4.27 การทดสอบพฤตกรรมการใชคอมพวเตอรจากกราฟแสดงผลการทดลองครงท 3 ครงททดสอบ (รอบ) 1 2 3 4 5 6



หมายเหต. บนทกเมอวนท 16 ธนวาคม พ.ศ. 2557 เวลา 3.45-4.00 น. คาความสองสวางทเหมาะสมของพฤตกรรมการใชคอมพวเตอรอยท 300 - 500 lux

115

ตารางท 4.28 การทดสอบพฤตกรรมการใชคอมพวเตอรจากกราฟแสดงผลการทดลองครงท 4 ครงททดสอบ (รอบ) 1 2 3 4 5 6 7



หมายเหต. บนทกเมอวนท 16 ธนวาคม พ.ศ. 2557 เวลา 4.00-4.15 น. คาความสองสวางทเหมาะสมของพฤตกรรมการใชคอมพวเตอรอยท 300 - 500 lux ตารางท 4.29 การทดสอบพฤตกรรมการใชคอมพวเตอรจากกราฟแสดงผลการทดลองครงท 5 ครงททดสอบ (รอบ) 1 2 3 4 5



หมายเหต. บนทกเมอวนท 18 ธนวาคม พ.ศ. 2557 เวลา 4.13-4.28 น. คาความสองสวางทเหมาะสมของพฤตกรรมการใชคอมพวเตอรอยท 300 - 500 lux ตารางท 4.30 การทดสอบพฤตกรรมการใชคอมพวเตอรจากกราฟแสดงผลการทดลองครงท 6 ครงททดสอบ (รอบ) 1 2 3 4 5 6



หมายเหต. บนทกเมอวนท 18 ธนวาคม พ.ศ. 2557 เวลา 4.37-4.52 น. คาความสองสวางทเหมาะสมของพฤตกรรมการใชคอมพวเตอรอยท 300 - 500 lux

116

การประเมนผลระบบตนแบบ

การประเมนระบบตนแบบในการวจยและพฒนานนเปนการบงบอกประสทธภาพทางดานเทคโนโลยของระบบตนแบบแผงกนแดด ในการวเคราะหผลการประเมนเพอระบสาเหตและองคประกอบทเกยวของกบผลทเกดขนเพอน าไปสการอภปรายผลและขอเสนอแนะในการพฒนาระบบตนแบบตอไปในอนาคต มดงน

4.1 ความถกตองในการประมวลผลรปแบบพฤตกรรมและการตอบสนองของระบบตนแบบของแผงกนแดด


4.3 ระยะเวลาในการท างานของระบบตนแบบแผงกนแดด 4.4 การประเมนผลเปรยบเทยบคาวสดอปกรณระหวางระบบพฒนาในงานวจย ระบบ

บานเกลดปกตทตดชดอปกรณเปด-ปดอตโนมตและระบบจากกรณศกษา การประเมนผลประสทธภาพทางดานเทคโนโลยทงการประมวลผล และการตอบสนอง

ผานการแสดงผลทางการปรบเปลยนรปแบบของระบบตนแบบแผงกนแดด ใชการประเมนผลผานการหาคาความถกตองในการท างานแตละขนตอนของระบบตนแบบ โดยศกษาจากการค านวณคาทวดไดจากอปกรณวดคาแสง และระยะเวลาการท างานของระบบทบนทกไวดวยสมการหาคาความถกตอง

A หมายถง คาความถกตอง (คาความถกตองสงสด = 1 หรอรอยละ 100) Xn หมายถง คาทวดไดทางปฏบต Yn หมายถง คาทก าหนดทางทฤษฎ หรอคาจ านวนรวม การประเมนผลประสทธภาพทางดานระยะเวลาการท างานของระบบตนแบบแผงกน

แดด ใชการประเมนผลเปรยบเทยบจากระยะเวลาเฉลยรวมจากระยะเวลาการท างานทงหมดในแตละประเภทพฤตกรรม

117

4.1 ความถกตองในการประมวลผลรปแบบพฤตกรรมและการตอบสนองของระบบตนแบบของแผงกนแดด

ความถกตองในการประมวลผลรปแบบพฤตกรรมและการตอบสนองของระบบตนแบบ

ของแผงกนแดดเปนการประเมนผลเพอแสดงประสทธภาพทางเทคโนโลยดานความถกตองในขนตอนการประมวลผลและการตอบสนองผานการแสดงผลของระบบตนแบบ แบงเปน 2 หวขอประกอบดวย

4.1.1 ความถกตองของการตรวจจบและการประมวลผลการใชงานในแตละพนทซงสอดคลองกบรปแบบพฤตกรรม

4.1.2 ความผดพลาดของการตรวจจบและประมวลผลสถานะการใชงานในแตละพนทกบรปแบบพฤตกรรมทไมสอดคลองกน

การประเมนผลพจารณาจากการบนทกผลการทดสอบรปแบบพฤตกรรมในแตละพนทการใชงานในชวงเวลา 15 นาท ทง 6 ครงเปนเครองมอชวยในการศกษาและวเคราะหผลจากตารางท 4.31 - 4.37

ตารางท 4.31 ความถกตองในการตรวจจบและประมวลผลจากผลการทดลองครงท 1 การตรวจจบพฤตกรรมการใชงานในแตละพนท ระยะเวลาเรมตนถงหยดการท างาน (วนาท) 975.0 100% ระยะเวลาทตรวจจบถก (วนาท) 956.5 98.10%

ระยะเวลาทตรวจจบผด (วนาท) 18.5 1.90% ครงของการตรวจจบผดทงหมด 4

ตารางท 4.32 ความถกตองในการตรวจจบและประมวลผลจากผลการทดลองครงท 2 การตรวจจบพฤตกรรมการใชงานในแตละพนท ระยะเวลาเรมตนถงหยดการท างาน (วนาท) 979.8 100%

ระยะเวลาทตรวจจบถก (วนาท) 974.2 99.43% ระยะเวลาทตรวจจบผด (วนาท) 5.6 0.57% ครงของการตรวจจบผดทงหมด 2

118



ตารางท 4.34 ความถกตองในการตรวจจบและประมวลผลจากผลการทดลองครงท 4 การตรวจจบพฤตกรรมการใชงานในแตละพนท ระยะเวลาเรมตนถงหยดการท างาน (วนาท) 920.9 100%

ระยะเวลาทตรวจจบถก (วนาท) 920.9 100% ระยะเวลาทตรวจจบผด (วนาท) 0 0.0%

ครงของการตรวจจบผดทงหมด 0

ตารางท 4.35 ความถกตองในการตรวจจบและประมวลผลจากผลการทดลองครงท 5 การตรวจจบพฤตกรรมการใชงานในแตละพนท ระยะเวลาเรมตนถงหยดการท างาน (วนาท) 928.2 100% ระยะเวลาทตรวจจบถก (วนาท) 891.4 96.04% ระยะเวลาทตรวจจบผด (วนาท) 36.8 3.96% ครงของการตรวจจบผดทงหมด 6

119



ตารางท 4.37 ผลสรปความถกตองในการตรวจจบและประมวลผลจากผลการทดลอง การตรวจจบพฤตกรรมการใชงานในแตละพนท

จ านวนรวม จ านวนเฉลย %

ระยะเวลาเรมตนถงหยดการท างาน (วนาท) 5664.3 944.05 100% ระยะเวลาทตรวจจบถก (วนาท) 5559.1 926.52 98.14%

ระยะเวลาทตรวจจบผด (วนาท) 105.2 17.53 1.86% ครงของการตรวจจบผดทงหมด 20 4

ผลการประเมนการตรวจจบและประมวลผลสถานการณใชงานในแตละพนทซงสอดคลองกบรปแบบพฤตกรรมของระบบตนแบบทสรปไวในตารางท 4.37 ไดแสดงถงคาความถกตองโดยเฉลยรอยละ 98.14 และมจ านวนการตรวจจบผดโดยเฉลย 4 ครง ถงแมผลการประเมนของระบบจะมคาความถกตองสงแตดวยความส าคญของการตรวจจบและประมวลผลสถานะการใชงานในแตละพนททสอดคลองกบรปแบบพฤตกรรมมการท างานของระบบทตอเนองในขนตอนตอไป ท าใหสงผลส าคญตอประสทธภาพในการประมวลผลในภาพรวมของระบบ

จากการตรวจสอบผลการทดลองและองคประกอบทเกยวของกบการตรวจจบและประมวลผลสถานะการใชงานในแตละพนทซงสอดคลองกบรปแบบพฤตกรรม สรปผลการประเมนและความผดพลาดทเกดขนไดดงน

120

4.1.1 ความถกตองของการตรวจจบและการประมวลผลการใชงานในแตละพนทซงสอดคลองกบรปแบบพฤตกรรม

จากผลการประเมนการตรวจจบและประมวลผลสถานะใชงานในแตละพนทซงสอดคลองกบรปแบบพฤตกรรมของระบบตนแบบล าดบท 2 มคาเฉลยความถกตองทสงถงรอยละ 98.14 แตเมอมาพจารณาความส าคญของการประมวลผลของระบบตนแบบ ประกอบกบจ านวนครงของการตรวจจบสถานะผดพลาดทมจ านวนเฉลย 4 ครง ซงระบบควรจะมความถกตองในการตรวจจบสถานะใชงานในแตละพนทสอดคลองกบรปแบบพฤตกรรมอยตลอดชวงระยะเวลาการท างานของระบบ เพอไมใหเปนสาเหตของการรบกวนขนตอนการประมวลผลทจะเกดขนตอจากกนและสงผลออกมาทางกายภาพในการปรบเปลยนความสองสวาง

4.1.2 ความผดพลาดของการตรวจจบและประมวลผลสถานะการใชงานในแตละพนทกบรปแบบพฤตกรรมทไมสอดคลองกน

จากผลการประเมนการตรวจจบและประมวลผลสถานะใชงานในแตละพนทซงสอดคลองกบรปแบบพฤตกรรมของระบบตนแบบล าดบท 2 ซงมความผดพลาดทเกดขนเฉลย 4 ครง จากการตรวจสอบเกดจากขนตอนการประมวลผลรปแบบพฤตกรรมในแตละพนทของระบบ ซงสามารถปรบแกไขวธการประมวลผลใหชวยรองรบและยดหยนตอการรบรแตละรปแบบพฤตกรรมเพอเพมความถกตองของการประมวลผลใหเพมขนได


ความถกตองของคาความสองสวางในแตละรปแบบพฤตกรรมของระบบตนแบบ เปนการประเมนผลเปรยบเทยบเชงปรมาณระหวางคาความสองสวางในแตละรปแบบพฤตกรรมทวดไดจากการทดลองจรงกบคาความสองสวางทก าหนดในทฤษฎซงในการประเมนผลวจยนใชคามาตรฐาน IES เพอประเมนความถกตองในการแสดงผลของระบบตนแบบ โดยใชอปกรณตรวจวดคาความสองสวางของแสงโดยท าการตดตงไวกลางหองระดบความสง 165 ซม. จากระดบพนหอง

ในขนตอนการประเมนคาความสองสวางในแตละรปแบบพฤตกรรม ไดควบคมใหระบบตนแบบแผงกนแดดปรบเปลยนการเปดและปดรปแบบทจะใชประเมน ตลอดจนควบคมแสงทเขาสภายในสถาปตยกรรมกรณศกษาพนทสถานทสวนบคคล ด าเนนการประเมนโดยบนทกคาความสองสวางผานโปรแกรมบนทกผลและน ามาวเคราะหผลการประเมนดงตารางท 4.38 - 4.42

121

ตารางท 4.38 ความถกตองของคาความสองสวางของพฤตกรรมการนอน

ครงท คา IES ทางทฤษฎ (lux) คาทวดไดทางปฏบต(lux) คาความถกตอง

1

0 - 50

27 100%

27 100% 27 100%

28 100%

27 100%

2

0 - 50

27 100%

40 100%

40 100% 39 100%

39 100%

39 100% 3

0 - 50

50 100%

48 100% 49 100%

49 100%

45 100% 45 100%

45 100%

4

0 - 50

44 100% 40 100%

42 100% 43 100%

43 100%

41 100%

122

ตารางท 4.38 (ตอ) ความถกตองของคาความสองสวางของพฤตกรรมการนอน

ครงท คา IES ทางทฤษฎ (lux) คาทวดไดทางปฏบต(lux) คาความถกตอง 5

0 - 50

48 100%

46 100% 45 100%

44 100%

42 100% 41 100%

6

0 - 50

30 100%

30 100% 31 100%

31 100%

31 100% 31 100%

ตารางท 4.39 ความถกตองของคาความสองสวางของพฤตกรรมการเดน


50 - 100

79 100%

74 100%

79 100% 82 100%

70 100%

91 100% 75 100%

123

ตารางท 4.39 (ตอ) ความถกตองของคาความสองสวางของพฤตกรรมการเดน


50 - 100

85 100%

86 100%

97 100% 84 100%

56 100%

50 100% 54 100%

3

50 - 100

100 100%

80 100% 78 100%

90 100% 89 100%

96 100%

4

50 - 100

81 100% 77 100%

89 100%

80 100% 90 100%

86 100% 5

50 - 100

99 100%

96 100%

150 50% 96 100%

93 100%

84 100%

124

ตารางท 4.39 (ตอ) ความถกตองของคาความสองสวางของพฤตกรรมการเดน

ตารางท 4.40 ความถกตองของคาความสองสวางของพฤตกรรมนงเลน - อานหนงสอ ครงท คา IES ทางทฤษฎ (lux) คาทวดไดทางปฏบต(lux) คาความถกตอง

1

100 - 300

150 100%

148 100% 168 100%

181 100% 169 100%

124 100%

2

100 - 300

175 100% 188 100%

199 100%

186 100% 184 100%

174 100%


50 - 100

82 100%

72 100%

81 100% 80 100%

89 100%

87 100%

125

ตารางท 4.40 (ตอ) ความถกตองของคาความสองสวางของพฤตกรรมนงเลน - อานหนงสอ


100 - 300

235 100%

285 100% 263 100%

262 100%

249 100% 4

100 - 300

200 100%

254 100%

217 100% 166 100%

250 100%

185 100% 5

100 - 300

237 100%

249 100% 256 100%

222 100%

250 100% 6

100 - 300

176 100%

192 100%

157 100% 161 100%

170 100% 175 100%

126

ตารางท 4.41 ความถกตองของคาความสองสวางของพฤตกรรมการใชพนทท างาน


200 - 500

317 100%

306 100% 322 100%

310 100%

306 100% 302 100%

2

200 - 500

317 100%

307 100% 307 100%

305 100%

305 100% 317 100%

3

200 - 500

489 100% 469 100%

469 100%

458 100% 439 100%

430 100%

4

200 - 500

429 100% 399 100%

387 100% 398 100%

384 100%

127

ตารางท 4.41 (ตอ) ความถกตองของคาความสองสวางของพฤตกรรมการใชพนทท างาน

ตารางท 4.42 ความถกตองของคาความสองสวางของพฤตกรรมการใชคอมพวเตอร ครงท คา IES ทางทฤษฎ (lux) คาทวดไดทางปฏบต(lux) คาความถกตอง

1

300 - 500

309 100%

305 100% 308 100%

326 100%

305 100%

ครงท คา IES ทางทฤษฎ (lux) คาทวดไดทางปฏบต(lux) คาความถกตอง

5

200 - 500

432 100% 402 100%

406 100%

389 100% 384 100%

375 100%

355 100% 6

200 - 500

327 100%

362 100% 408 100%

359 100%

400 100%

128

ตารางท 4.42 (ตอ) ความถกตองของคาความสองสวางของพฤตกรรมการใชคอมพวเตอร


300 - 500

328 100%

311 100% 321 100%

328 100%

317 100% 306 100%

3

300 - 500

410 100%

406 100% 406 100%

399 100%

399 100% 375 100%

4

300 - 500

367 100% 327 100%

339 100%

370 100% 353 100%

338 100%

336 100% 5

300 - 500

348 100%

346 100% 375 100%

315 100%

315 100%

129

ตารางท 4.42 (ตอ) ความถกตองของคาความสองสวางของพฤตกรรมการใชคอมพวเตอร


300 - 500

417 100%

415 100% 382 100%

367 100%

400 100% ผลการประเมนการแสดงถงคาความถกตองของความสองสวางในแตละรปแบบ

พฤตกรรมทใชในการทดลอง มรายละเอยดดงน (1) พฤตกรรมการนอน ผลการประเมนแสดงถงคาความถกตองของความสองสวางใน

พฤตกรรมการนอนทสงถงรอยละ 100 จากการทดสอบทง 6 รอบ จ านวนทงหมด 36 ครง ซงคาความสองสวางทวดไดทงหมดอยในชวง 0 - 50 lux ตามคามาตรฐาน IES ทก าหนดไว

(2) พฤตกรรมการเดน ผลการประเมนแสดงถงคาความถกตองของความสองสว างในพฤตกรรมการเดนจากการทดสอบทง 6 รอบ จ านวนทงหมด 38 ครง ซงมคาความถกตองของความสองสวางทสงถงรอยละ 100 เปนจ านวน 37 ครง ทอยในชวง 50 - 100 lux ตามคามาตรฐาน IES ทก าหนดไวมเพยง 1 ครง ทคาความถกตองเปนรอยละ 50 เนองจากความผดพลาดของผลการประมวลรปแบบพฤตกรรมการเดน ท าใหระบบหยดท าการปรบเปลยนรปแบบเปดหรอปดของแผงกนแดด

(3) พฤตกรรมนงเลน - อานหนงสอ ผลการประเมนแสดงถงคาความถกตองของความสองสวางในพฤตกรรมนงเลน - อานหนงสอ จากการทดสอบทง 6 รอบ จ านวนทงหมด 34 ครง ซงมคาความถกตองของความสองสวางทสงถงรอยละ 100 เปนจ านวน 34 ครง ทอยในชวง 100 - 300 lux ตามคามาตรฐาน IES

(4) พฤตกรรมการใชพนทท างาน ผลการประเมนแสดงผลถงคาความถกตองของความสองสวางในพฤตกรรมการใชพนทท างาน จากการทดสอบทง 6 รอบ จ านวนทงหมด 35 ครง ซงมคาความถกตองของความสองสวางทสงถงรอยละ 100 เปนจ านวน 35 ครง ทอยในชวง 200 - 500 lux ตามคามาตรฐาน IES

(5) พฤตกรรมการใชคอมพวเตอร ผลการประเมนแสดงผลถงคาความถกตองของความสองสวางในพฤตกรรมการใชคอมพวเตอร จากการทดสอบทง 6 รอบ จ านวนทงหมด 34 ครง ซงมคาความถกตองของความสองสวางถงรอยละ 100 ทอยในชวง 300 - 500 lux ตามคามาตรฐาน IES

130

4.3 ระยะเวลาในการท างานของระบบตนแบบแผงกนแดด ระยะเวลาในการท างานของระบบตนแบบแผงกนแดด เปนการประเมนผลดวยการหา

คาเฉลยระยะเวลาในแตละรปแบบพฤตกรรมการใชพนทจากผลการทดสอบทง 6 ครง ทบนทกคาผานโปรแกรม โดยใชระยะเวลาตงแตเรมตนประมวลผลรปแบบพฤตกรรมจนสนสดการควบคมใหระบบตนแบบแผงกนแดดปรบเปลยนการเปดและปดรปแบบทจะใชประเมน และน ามาวเคราะหผลการประเมนในตารางท 4.43 - 4.47 ตารางท 4.43 ระยะเวลาในการท างานของพฤตกรรมการนอน

ครงท ระยะเวลาเรมตนถงหยดการท างาน (วนาท) คาเฉลย 1 1.2 1.2 1.2 2.0 2.2 1.7 - 1.58

2 1.7 1.4 1.4 2.2 - - - 1.68

3 1.2 1.2 0.6 2.1 0.8 1.0 1.3 1.17 4 1.8 1.0 1.2 0.6 0.8 1.2 - 1.1

5 1.5 1.4 1.5 1.6 1.6 2.5 - 1.68

6 1.8 2.6 1.8 1.6 1.4 - - 1.84 ระยะเวลาเฉลยรวม 1.51

ตารางท 4.44 ระยะเวลาในการท างานของพฤตกรรมการเดน

ครงท ระยะเวลาเรมตนถงหยดการท างาน (วนาท) คาเฉลย

1 4.2 1.9 1.6 1.2 0.8 1.3 - 1.83 2 2.8 1.2 1.2 1.4 - - - 1.65

3 23.7 4.8 5.1 2.9 15.9 3.6 - 9.33 4 3.6 1.8 2.2 2.8 6.4 2.4 - 3.2

5 3.5 2.9 18.8 2.6 3.8 10.8 - 7.07

6 7.4 2.8 3.2 0.8 3.9 3.0 - 3.52 ระยะเวลาเฉลยรวม 4.43

131

ตารางท 4.45 ระยะเวลาในการท างานของพฤตกรรมนงเลน - อานหนงสอ

ครงท ระยะเวลาเรมตนถงหยดการท างาน (วนาท) คาเฉลย 1 4.8 1.0 1.2 0.6 0.2 - - 1.56

2 7.1 3.8 0.7 4.5 4.2 8.0 - 4.72 3 3.2 0.6 2.8 1.4 3.3 - - 2.26

4 1.0 2.2 1.8 1.2 1.3 3.4 - 1.82

5 1.4 1.2 12.3 6.0 2.2 - - 4.62 6 3.0 2.2 5.0 1.2 1.2 0.6 - 2.2

ระยะเวลาเฉลยรวม 2.86

ตารางท 4.46 ระยะเวลาในการท างานของพฤตกรรมการใชพนท างาน

ครงท ระยะเวลาเรมตนถงหยดการท างาน (วนาท) คาเฉลย 1 1.8 1.4 1.7 0.8 0.7 0.6 0.8 0.98

2 1.4 1.6 2.9 1.5 1.4 2.6 0.8 1.74

3 1.2 1.6 1.8 1.8 1.8 1.7 - 1.65 4 2.4 1.8 1.8 1.4 1.7 - - 1.82

5 1.3 1.3 2.0 1.9 1.8 1.7 1.6 1.66

6 2.3 1.9 2.1 2.5 1.8 1.7 2.1 2.06 ระยะเวลาเฉลยรวม 1.65

132

ตารางท 4.47 ระยะเวลาในการท างานของพฤตกรรมการใชคอมพวเตอร

ครงท ระยะเวลาเรมตนถงหยดการท างาน (วนาท) คาเฉลย 1 2.3 1.9 2.1 2.1 1.8 2.2 - 2.07

2 2.1 2.1 2.2 2.7 2.3 2.8 2.2 2.34 3 1.2 1.9 1.4 1.4 1.4 1.6 - 1.48

4 2.4 1.8 2.0 3.0 1.8 1.4 1.2 1.94

5 2.5 2.0 1.8 2.2 2.6 - - 2.22 6 2.2 1.9 1.8 2.0 1.8 2.1 - 1.97

ระยะเวลาเฉลยรวม 2.00

ผลการประเมนแสดงถงระยะเวลาในการท างานแตละรปแบบพฤตกรรมมดงน (1) พฤตกรรมการนอน ผลการประเมนแสดงถงระยะเวลาในการท างานของพฤตกรรม

การนอนทมระยะเวลาเฉลยรวม 1.51 วนาท โดยมระยะเวลาเฉลยทดทสด 1.1 วนาทและชาทสด 1.92 วนาท ซงเปนระยะเวลาทไมนานส าหรบการท างานของระบบ

(2) พฤตกรรมการเดน ผลการประเมนแสดงถงระยะเวลาในการท างานของพฤตกรรมการเดนทมระยะเวลาเฉลยรวม 4.43 วนาท โดยมระยะเวลาเฉลยทดทสด 1.65 วนาทและชาทสด 9.33 วนาท เนองจากความผดพลาดของผลการประมวลรปแบบพฤตกรรมการเดน ท าใหระบบใชระยะเวลาท าการปรบเปลยนรปแบบเปดหรอปดแผงกนแดดนานกวา 1.65 วนาท

(3) พฤตกรรมนงเลน - อานหนงสอ ผลการประเมนแสดงถงระยะเวลาในการท างานของพฤตกรรมนงเลน - อานหนงสอ ทมระยะเวลาเฉลยรวม 2.86 วนาท โดยมระยะเวลาเฉลยทดทสด 1.56 วนาทและชาทสด 4.72 วนาท เนองจากความผดพลาดของผลการประมวลรปแบบพฤตกรรม ท าใหระบบใชระยะเวลาท าการปรบเปลยนรปแบบเปดหรอปดแผงกนแดดนานกวา 1.56 วนาท

(4) พฤตกรรมการใชพนทท างาน ผลการประเมนแสดงถงระยะเวลาในการท างานของพฤตกรรมใชพนทท างาน ทมระยะเวลาเฉลยรวม 1.65 วนาท โดยมระยะเวลาเฉลยทดทสด 0.98 วนาทและชาทสด 2.06 วนาท ซงเปนระยะเวลาทไมนานส าหรบการท างานของระบบ

(5) พฤตกรรมการใชคอมพวเตอร ผลการประเมนแสดงถงระยะเวลาในการท างานของพฤตกรรมการใชคอมพวเตอร ทมระยะเวลาเฉลยรวม 2 วนาท โดยมระยะเวลาเฉลยทดทสด 1.48 วนาทและชาทสด 2.34 วนาท ซงเปนระยะเวลาทไมนานส าหรบการท างานของระบบ

133

4.4 การประเมนผลเปรยบเทยบคาวสดอปกรณระหวางระบบพฒนาในงานวจย ระบบบานเกลดปกตทตดชดอปกรณเปด-ปดอตโนมตและระบบจากกรณศกษา

การประเมนผลเปรยบเทยบคาวสดอปกรณเพอแสดงถงความคมคาในงานวจยและพฒนาซงตรงตามวตถประสงคในเรองของการหาวสดอปกรณไดงายทมอยในประเทศไทยและยงมราคาถก โดยน ามาเปรยบเทยบระหวางงานวจยระบบควบคมแสงธรรมชาตอตโนมต ระบบบานเกลดปกตทตดชดอปกรณเปด-ปดอตโนมต และระบบจากกรณศกษาทใกลเคยง

(1) ระบบควบคมแสงธรรมชาตอตโนมตภายในสถาปตยกรรม

วสดอปกรณของระบบควบคมแสงธรรมชาตอตโนมตภายในสถาปตยกรรมเปนวสดอปกรณทมขายทวไปตามรานคาอปกรณกอสรางและรานคาอปกรณอเลกทรอนกสซงแบง 2 สวนดงน

ตารางท 4.48 ราคาวสดอปกรณระบบควบคมแสงธรรมชาตอตโนมตภายในสถาปตยกรรม 1) วสดอปกรณแผงกนแดด หนวย ราคา (บาท)

1.1) ขาเกลด 4 นว 11 เกลด ความยาว 1 เมตร 2 160 1.2) อลมเนยมตวซ(6 ม. x 0.18 ม.) 4 280

1.3) แผนอคลกสด า หนา 3 มม. ขนาด(1 ม. X 1.2 ม.) 1 600

1.4) โครงไมตอ 1 120 1.5) นอต 100 25

รวมราคาวสดอปกรณแผงกนแดด - 1,185

2) อปกรณอเลกทรอนกส หนวย ราคา (บาท) 2.1) Kinect Sensor xbox 360 1 4,500

2.2) Microcontroller Arduino UNO 1 390 2.3) Servo Motor S677 2BB/MG 3 4,420

2.4) Light Sensor (BH 1750) 1 169

2.5) LED Backlight TC 1602A-10T 1 190 รวมราคาอปกรณอเลกทรอนกส - 9,669

รวมราคาคาวสดอปกรณทง 2 ประเภท - 10,754

134

หมายเหต. สบคนจาก 2.1) http://www.microsoftstore.com/store/msusa /en_US/pdp /Kinect-for-Xbox-360/productID .253169000

2.2) http://www.ec.in.th/index.php?route=product/product& product_id=1002

2.3) http://www.etteam.com 2.4) www. ec.in.th/bh1750fvi_light_sensor 2.5) http://www.etteam.com

(2) ระบบบานเกลดปกตทตดชดอปกรณเปด-ปดอตโนมต ระบบบานเกลดปกตเปนระบบทวไปทตดต งกบชองเปดภายในอาคาร การ

ปรบเปลยนรปแบบเปดและปดจากการหมนชดอปกรณของบานเกลดโดยผใชงาน หาซอไดงาย ราคาถก ซงในระบบมวสดอปกรณทใชอย 5 อยาง ซงแบงเปน 2 สวนดงน

ตารางท 4.49 ราคาวสดอปกรณระบบบานเกลดปกตทตดชดอปกรณเปด-ปดอตโนมต

1) วสดอปกรณแผงกนแดด หนวย ราคา (บาท) 1.1) ขาเกลด 4 นว 11 เกลด ความยาว 1 เมตร 2 160

1.2) ชดอปกรณหมนบานเกลด 2 96

1.3) อลมเนยมกนขอบ 2 24 1.4) กระจกบานเกลดใสหนา 5 มม.(4 นว x 0.6 ม.) 22 352

รวมราคาวสดอปกรณแผงกนแดด - 632 2) อปกรณอเลกทรอนกส หนวย ราคา (บาท)

2.1) มอเตอรทอส าหรบชตเตอรหนาตาง 2 6,210

รวมราคาคาวสดอปกรณทง 2 ประเภท - 6,542 หมายเหต. สบคนจาก 1) http://www.scgexperience.co.th/stocks/media/002a98.pdf

2) http://th.aliexpress.com/item /2014-New-Arrival-Special-Offer-Horizontal-Venetian-Blinds-Zebra-Blinds-Louver-25mm-1n-Tubular-Motor-for/1995197604.html

135

(3) ระบบจากกรณศกษาทใกลเคยง จากกรณศกษาทใกลเคยงไดเลอกงานวจยทเปดเผยงบประมาณคากอสรางอาคาร

Institut du Monde Arabe, Paris, by Jean Nouvel, 1987 (จากบทท 2.2) น ามาเปรยบเทยบคาวสดอปกรณโดยคดจากขนาดชองเปดทเทากน ( 1.25 ม. x 1 ม. )

ภาพท 4.7 ภาพแสดงอาคาร Institut du Monde Arabe, Paris, by Jean Nouvel, 1987 สบคนจาก : http://www.thenational.ae/storyimage/AB/20140103/ARTICLE/140109797/EP/1 /3/EP-140109797.jpg&MaxW=640&imageVersion=default

งบประมาณการกอสรางอาคารทงหมดของอาคารนคอ 52,000,000 Euro คดเปนเงนบาท 2,126,290,400 บาท (อตราแลกเปลยนสกลเงนยโรเปนบาทในวนท 22/09/57 โดยอางองจาก https://www.google.co.th /#q=52000000+EU+to+thb) โดยการคนหาไมพบการแจกแจงคาใชจายในสวนอปกรณอเลกทรอนกสและอปกรณหนาตางอตโนมตทใชในการกอสราง ซงตดตงทางทศใตของอาคารเทานน โดยประเมนคาใชจายในสวนน 10% จากงบประมาณการกอสรางอาคารทงหมดเปนจ านวนเงน 212,629,040 บาท ซงมพนททงหมด 69.6 X 29 = 2,018.4 ตร.ม.จะเฉลยตร.ม.ละ 105,345.34 บาท เมอพจารณาแลวคดจากขนาดชองเปดทเทากนซงมขนาด 1.25 x 1 = 1.25 ตร.ม.เปนจ านวนเงน 131,682 บาท เนองจากอาคารนสรางตอนคาวสดอปกรณและเทคโนโลยนนมราคาสงกวาในปจจบน

136

ตารางท 4.50 เปรยบเทยบราคาและคณสมบตระหวางระบบ

ระบบพฒนาในงานวจย

ระบบบานเกลดปกตทตดชดอปกรณอตโนมต

ระบบจากกรณศกษา

1) วสดอปกรณ (บาท) 1,185 632 n/a 2) อปกรณอเลกทรอนกส (บาท) 9,669 6,210 n/a รวม (บาท) 10,754 6,542 131,682 3) เปด-ปดอตโนมต . . . 4) ความสองสวางทเหมาะสมตอผใชงาน . - - 5) สนทรยภาพ . - .

จากตารางเปรยบไดแสดงถงคาวสดอปกรณของแตละระบบซงระบบแรกเปนระบบบานเกลดปกตทตดชดอปกรณเปด-ปดอตโนมต มราคารวม 6,542 บาท สามารถท าการเปด-ปดบานเกลดไดอตโนมตเพยงแกนเดยวโดยไมสามารถเปด-ปดบานเกลดตามพฤตกรรมการใชงานและไมสามารถปรบความสองสวางใหเหมาะสมตอผใชงาน

สวนระบบพฒนาในงานวจย ทมราคารวม 10,754 บาท สามารถเปด-ปดบานเกลดตามพฤตกรรมการใชงานไดทงสองแนวแกนและปรบความสองสวางใหเหมาะสมตอผใชงาน ซงยงไมรวมถงสนทรยภาพทสวยงามนาใชงานทมมลคาแพงกวาระบบบานเกลดปกตทตดชดอปกรณเปด-ปดอตโนมต 2.88 เทา เมอพจารณาแลวราคาทแพงกวาของระบบพฒนาในงานวจยนนไมมากนกซงมประสทธภาพทดกวาทงในเรองของการใชงาน สขภาพของผใชงานและทางดานสนทรยภาพทเปนอตลกษณของสถานทนนๆ

ระบบจากกรณศกษา มราคารวม 131,682บาท ซงพจารณาจากขนาดชองเปดทเทากนนน สามารถเปด-ปดชองเปดในแตละชองทแตกตางกนไดอตโนมตจากแสงภายนอกอาคาร และมสนทรยภาพทสวยงามเปนอตลกษณของอาคาร Institut du Monde Arabe แตเมอมาพจารณาแลวความสามารถทเปด-ปดชองเปดนนไมไดน าความสองสวางทเหมาะสมแกผใชงานและมมลคาทสงกวาระบบอน เมอน ามาเปรยบเทยบกบระบบพฒนาในงานวจยซงมร าคาถกกวาและสามารถปรบความสองสวางใหเหมาะสมตอผใชงานไดนน รวมถงมสนทรยภาพทสวยงามและเปนอตลกษณของสถานท

137

บทท 5 อภปรายผลการวจยและขอเสนอแนะในการพฒนา

ผลการวจยและพฒนาระบบควบคมแสงธรรมชาตอตโนมตภายในสถาปตยกรรมเพอ

การตอบสนองตอพฤตกรรมการใชพนท ไดแสดงใหเหนถงความเปนไปไดของการบรณาการระหวางสถาปตยกรรมตอบสนองและเทคโนโลย ในการพฒนาสถาปตยกรรมทมความสามารถในการเคลอนไหว ผานการศกษาการตดตงระบบแผงกนแดดอตโนมตในสถานทสวนบคคล ซงมผลทดตอผใชงานทไดรบคณภาพความสองสวางของแสงทเหมาะสมตอพฤตกรรม

ถงแมวาผลการวจยและพฒนาจะแสดงใหเหนผลของความส าเรจในการบรณาการ อยางไรกตามผลนนกไดปรากฏถงขอจ ากด ขดความสามารถ อปสรรค และทศทางทจะพฒนาสถาปตยกรรมทมความสามารถรบรถงพฤตกรรมของมนษยตอไปในอนาคตดวย

5.1 สรปผลการพฒนาแผงกนแดดอตโนมต

การวจยและพฒนาระบบควบคมแสงธรรมชาตอตโนมตภายในสถาปตยกรรมเพอการตอบสนองตอพฤตกรรมการใชพนท ไดสรปผลการพฒนาแผงกนแดดอตโนมต ซงแบงเปน 2 สวนดงน

5.1.1 สรปผลการพฒนาแผงกนแดดอตโนมตสวนประมวลผล

จากการวจยและพฒนาสวนประมวลผลจากการตรวจสอบผลการทดลองและองคประกอบทเกยวของกบการตรวจจบและประมวลผลสถานะการใชงาน สรปผลการประเมนและความผดพลาดทเกดขนไดดงน

(1) จากผลการประเมนการตรวจจบและประมวลผลสถานะใชงานในแตละพนทซงสอดคลองกบรปแบบพฤตกรรมของระบบตนแบบ มคาเฉลยความถกตองทสงถงรอยละ 98.14 แตทงนคาความคลาดเคลอนทเกดขนนนมาจากการตรวจจบสถานะการใชงานในแตละพนทไมสอดคลองกบรปแบบพฤตกรรมทเกดขนจรง ซงมผลตอการประมวลผลในการปรบเปลยนรปแบบความสองสวางของแผงกนแดดอตโนมต

(2) ความผดพลาดทเกดขน จากการตรวจสอบเกดจากขนตอนการประมวลผลรปแบบพฤตกรรมในแตละพนทของระบบสามารถปรบแกไขวธการประมวลผลใหชวยรองรบและยดหยนตอการรบรแตละรปแบบพฤตกรรมเพอเพมความถกตองของการประมวลผลใหเพมขนได

138

5.1.2 สรปผลการพฒนาแผงกนแดดอตโนมตสวนแสดงผล จากการวจยและพฒนาสวนแสดงผลเนองจากแผงกนแดดมขนาดทเทากบขนาด

ชองเปดจรง ปญหาเรองโครงสราง ความแขงแรงของวสด การปรบเปลยนรปแบบ และน าหนก ซงมผลในการแสดงผลใหมประสทธภาพ การวจยนจงมการทดลองใชวสดในการพฒนาแผงกนแดดและบนทกผลขอดและขอเสยปรบเปลยนจนออกมาอยางมประสทธภาพ แบงออกมาเปน 3 หวขอดงน

(1) ปญหาในการตงตดระบบบานเกลดทงสองแนวแกน โดยบานเกลดปกตตวกระจกจะใสเตมพนทของชองเกลดแตละอนซงท าหนาท

เปนโครงเชอมระหวางเกลดและท าหนาทกนแดดไปพรอมกนแตเมอไดเพมเกลดในสองแนวแกนจะท าใหใสโครงเชอมระหวางเกลดซายกบเกลดขวา หรอเกลดบนกบเกลดลางเตมชองเกลดแตอนไมไดซงจะท าใหขดกนเปด-ปดไมได จงไดพฒนาคดวธลดขนาดโครงเชอมระหวางเกลดและการตดโครงเชอมเกลดทตางระยะกนของแตละแกน คอ การลดโครงเชอมระหวางเกลดท าใหในแตละแนวแกนสามารถตดโครงเชอมตางระยะกนไดบนระนาบเดยวกนเพอไมใหขดกนตอนเปดและปด

(2) วสดทน ามาใชเปนโครงเชอมระหวางเกลด การลดขนาดโครงเชอมระหวางเกลด ท าใหระบบสามารถท างานไดนนโครง

เชอมจะตองมความแขงแรงและมน าหนกเบาเพอให Servo Motor สามารถขบเคลอนระบบการเคลอนไหวของแผงกนแดดอตโนมตนได

(2.1) แผนเหลกแบนขาว-สมหนา 1.2 มลลเมตร กวาง 2 เซนตเมตร ในการทดลองลดขนาดโครงเชอมระหวางเกลดครงแรก ไดใชวสดเปน

แผนเหลกแบนขาว-สมหนา 1.2 มลลเมตร กวาง 2 เซนตเมตร ซงไดผลปรากฏวาโครงเชอมมความแขงแรงสามารถปรบเปลยนขาเกลดไดทงสองฝง แตเมอใสโครงเชอมครบทกเกลดท าใหมน าหนกมากการปรบเปลยนจะตองใชแรงมาก ซงท าให Servo Motor ไมท างาน

(2.2) แผนอคลกแบนหนา 3 มลลเมตร กวาง 2 เซนตเมตร ในการทดลองครงทสอง ไดเปลยนวสดเปนแผน อคลกแบนหนา 3

มลลเมตร กวาง 2 เซนตเมตร ซงไดผลปรากฏวาโครงเชอมมความแขงแรงนอยกวาแผนเหลกแบนแตน าหนกมเบา เมอท าการปรบเปลยนดานใดดานหนงแผนอคลกทมความใหตวและยดหยนสงท าใหการปรบเปลยนเกดความไมสมบรณ

(2.3) อลมเนยมรปตดตวซหนา 5 มลลเมตร กวาง 1.8 เซนตเมตร ในทดลองการลดขนาดโครงเชอมครงทสาม ไดใชวสดเปนอลมเนยมรป

ตดตวซหนา 5 มลลเมตร กวาง 1.8 เซนตเมตร ทมความแขงแรงกวาแผนอคลกและมน าหนกเบากวา ซงไดผลปรากฏวาโครงเชอมมความแขงแรงและน าหนกเบาสามารถปรบเปลยนไดงายและสมบรณ ผลสรปในการทดลองจงไดวสดเปนอลมเนยมรปตดตวซมาเปนโครงเชอมระหวางเกลด

139

(3) การตดตงวสดกนแดดทเปนพนผวรปทรงสามเหลยม วสดอปกรณทใชในการพฒนาแผงกนแดดอตโนมตสวนพนผวของแผงกนแดด

อตโนมต จะตองมความสามารถในการปองกนแดดเขามาสภายในอาคาร และมการสะทอนแสงหรอรงสดวงอาทตยโดยตรงได ซงวสดทจะน ามาใชควรมน าหนกเบา จากคณสมบตหลกตามทตองการและโครงสรางทบงคบการเปดและปดไดทงสองแนวแกน ในการวจยนจงไดเลอกใชแผน อคลกสด าทบหนา 3 มลลเมตร ตดเปนรปเลขาคณตทรงสามเหลยมจากโครงสรางทเปนตวบงคบรปทรง และน าไปตดตงทโครงเชอมระหวางเกลดทงแนวตงและแนวนอน ในแตละชองจะมแผนอคลกรปสามเหลยม 2 ชนซงตดแลวเมอรวมกนจะกลายเปนรปสเหลยม ในการตดตงมหลายรปแบบ ท าใหเกดชองเปดทใหแสงไมเหมอนกนในแตละรปแบบ และบางรปแบบเมอตดตงแลวท าเปดและปดไดทละแกน หรอเปดและปดพรอมกนทงสองแนวแกนไมได เนองจากเกดการขบกนของพนผวในตอนปรบเปลยนองศาแตละแนวแกน จากการไดท าการทดลองและวจยเสนอแนะใหตดทศทางเดยวกนในแตละโครงเชอมระหวางเกลด เพอไมใหเกดการขบกนของพนผวในตอนปรบเปลยนองศาแตละแนวแกน

5.2 ปจจยทสงผลตอระบบควบคมแสงธรรมชาตอตโนมตภายในสถาปตยกรรมเพอการตอบสนองตอพฤตกรรมการใชพนท

จากการวจยและทดลองระบบควบคมแสงธรรมชาตอตโนมตภายในสถาปตยกรรมเพอการตอบสนองตอพฤตกรรมการใชพนท สรปไดวา ปจจยส าคญทสงผลตอความตองการแสงสวางทเหมาะสมกบพฤตกรรมการใชพนทในสถานทสวนบคคล ประกอบดวย

5.2.1 ปจจยภายนอกทสงผลตอระบบควบคมแสงธรรมชาตอตโนมต เปนปจจยทางสภาวะสงแวดลอมภายนอกสถาปตยกรรมหรอสภาพอากาศ

ลกษณะความแปรปรวนของแสงอาทตยท เกดขนอยกบสภาพทองฟา เชน มเฆมมาก ฝนตก มเครองบนผาน เปนตน

5.2.2 ปจจยภายในทสงผลตอระบบควบคมแสงธรรมชาตอตโนมต เปนปจจยทางสภาวะสงแวดลอมภายในสถาปตยกรรมหรอสงของเฟอรนเจอรทม

เพมอาจท าใหบดบงการตรวจจบของเซนเซอร การปรบเปลยนต าแหนงของกจกรรมและเฟอรนเจอรภายในจะเกดผลกระทบตอโปรแกรมทเขยนไวโดยเฉพาะรปแบบทก าหนดรวมทงต าแหนงของเซนเซอรตรวจจบการเคลอนไหวทไมสามารถปรบเปลยนต าแหนง

140

5.3 ความสองสวางทเหมาะสมเพอการตอบสนองตอพฤตกรรมการใชพนท

การปรบเปลยนความสองสวางท เหมาะสมตอพฤตกรรมในแตละพนทภายในสถาปตยกรรม สามารถท าไดโดยใชระบบควบคมแผงกนแดดอตโนมตผานการตอบสนองตอพฤตกรรมการใชพนท ซงอยบนพนฐานของคามาตรฐานความสองสวางทมความเหมาะสมตอพฤตกรรมทเปลยนแปลงในแตละพนทนน ในการวจยและพฒนากรณศกษา สถานทสวนบคคล พฤตกรรมในการใชพนทแตละรปแบบมความตองการความสองสวางทเหมาะสมแตกตางกนไป เพอน าไปสการสงเสรมประสทธภาพในการท างาน ความสะดวกสบาย สนทรยภาพและคณภาพชวตทด 5.4 ขอเสนอแนะการวจยและพฒนา

ขอเสนอแนะการวจยและพฒนาระบบควบคมแผงกนแดดอตโนมตผานการตอบสนองตอพฤตกรรมการใชพนท ซงไดแบงเปน 2 สวน โดยจะน าเสนอขอจ ากดทมอยในระบบและแนวทางการพฒนาระบบในอนาคต

5.4.1 ขอจ ากดทมอยในระบบ

5.4.1.1 การงานใชในสถาปตยกรรม ในการวจยและพฒนาระบบควบคมแผงกนแดดอตโนมตผานการ

ตอบสนองพฤตกรรมการใชพนท เปนการทดลองวจยในประเภทพนทพกอาศยสวนบคคล โดยผวจยไดเลอกท าการทดลองวจยในหองนอนของตนเอง มขนาด 16 ตร.ม. ซงพฤตกรรมทใชงานในหองมความตองการแสงสวางทแตกตางกน และเลอกมา 5 พฤตกรรม คอ พฤตกรรมการนอน พฤตกรรมการเดน พฤตกรรมการนงเลน - อานหนงสอ พฤตกรรมการใชพนทท างาน และพฤตกรรมการใชคอมพวเตอร น ามาทดลองวจยเพอลดขนตอนในการพสจนความเปนไปไดของระบบ ซงในพฤตกรรมการใชงานจรงมมากกวา 5 พฤตกรรม บางพฤตกรรมสามารถน ามาใชในการทดลองวจยไดแตยงไมไดน ามาใชในการวจย บางพฤตกรรมยงไมสามารถน ามาทดลองวจยไดเนองจากอปกรณทน ามาใชในงานวจยยงไมสามารถตรวจจบพฤตกรรมไดละเอยดพอทจะแบงแยกในบางพฤตกรรม

5.4.1.2 ผใชงาน ในการวจยและพฒนาประเภทผใชงานเปนบคคลปกตทสามารถชวยเหลอ

ตนเองได ซงผวจยเปนคนท าการทดลองศกษาความเปนไปไดทจะพฒนาระบบแผงกนแดดทสามารถปรบเปลยนความสองสวางทเหมาะสมตอพฤตกรรมทพงกระท าอย เพอสงเสรมประสทธภาพในการท ากจกรรมตางๆ อ านวยความสะดวกสบาย และสนทรยภาพในการปรบเปลยนของแผงกนแดด

141

การวจยและพฒนาระบบผวจยไดออกแบบจ านวนผใชงานในสถานทเพยง 1 คน จากความหลากหลายทางพฤตกรรมของผใชงาน เพอทดลองความเปนไปไดในการท างานของระบบ ซงในเทคนคไดลดความซบซอนลงมากในการเลอกใชอปกรณทใชตรวจจบผใชงานและการเขยนโปรแกรมในการควบคมระบบ สงผลถงขนตอนการวจยและพฒนาในแตละองคประกอบทเหมาะสมของระบบควบคมแสงธรรมชาตอตโนมต ซงการใชงานจรงในสถานทสวนใหญจะมผใชงานมากกวา 1 คน

5.4.1.3 รปแบบและขนาดของแผงกนแดดอตโนมต รปแบบและขนาดของแผงกนแดดอตโนมต ในการวจยและพฒนาผวจย

ทดลองรปแบบและขนาดทเหมาะสมกบสถานทในการทดลองมขนาด 1.25 ม. x 1 ม. ซงรปแบบมผลมาจากวสดบานเกลดทน ามาใชในการพฒนา ก าลงของมอเตอร รวมทงจากการศกษารปแบบชองเปด (จากบทท 2.1.3) และการพฒนาการเปด -ปดทงสองแนวแกน สงผลให เกดรปทรงเลขาคณตสามเหลยมในแตเกลด ซงสามารถควบคมความสองสวางและสนทรยภาพทสวยงามในการปรบเปลยนแผงกนแดด แตในการใชงานทจะน ามาใชกบอาคารขนาดใหญทมชองเปดขนาดกวางและยาวกวานนจะตองท าการพฒนาการเชอมตอระหวางแผงกนแดด การเปลยนขนาดก าลงของมอเตอร หรอเปลยนวสดทแขงแรงและมน าหนกเบากวา

5.4.1.4 สถานทในการตดตงในงานสถาปตยกรรม ในงานวจยและพฒนาผวจยไดออกแบบการตดตงระบบไวทสวนของ

หนาตางซงมขนาด 1.25 ม. x 1 ม. เพอใชในการทดลองศกษาและพฒนาแผงกนแดดอตโนมตทสามารถเปนองคประกอบสวนหนงของสถาปตยกรรม ซงมความสามารถในการปรบเปลยนความสองสวางใหตรงกบพฤตกรรมการใชงานในแตละพนทและสนทรยภาพทสวยงามในการปรบเปลยนรปแบบของแผงกนแดด รวมถงการพฒนารปลกษณะภายนอกของสถาปตยกรรมทสามารถเคลอนไหวไดจากผใชงานภายในสถาปตยกรรม แตในการใชงานจรงสามารถทจะน ามาตดตงกบองคประกอบอนๆของอาคารได เชน ชองเปดสวนอน ผนงอาคาร กรอบของอาคาร (Facade) หลงคา (Sunroof) เปนตน

5.4.2.5 การควบคมความสองสวาง จากในงานวจยและพฒนาระบบแผงกนแดดอตโนมตจะท าหนาทควบคม

แสงธรรมชาตจากภายนอกใหแสงสองผานแผงกนแดดเขามาสภายในสถาปตยกรรมตามความสองสวางทเหมาะสมตอพฤตกรรมนน ซงขอจ ากดของระบบนคอไมสามารถเพมแสงสวางภายในใหมากกวาแสงสวางจากภายนอกได ตวอยางถาสภาพอากาศแปรปรวนมเฆมหนามารบกวนแสงอาทตยจนท าใหความสองสวางของแสงธรรมชาตทสองผานแผงกนแดดเขามาสภายในไมเพยงพอถงแมระบบจะท าการเปดแผงกนแดดจนสดแลวกจะไดแคความสองสวางทนอยกวาหรอเทากบดานนอกอาคาร

142

5.4.2 แนวทางการพฒนาระบบในอนาคต ในการวจยและพฒนาระบบควบคมแผงกนแดดอตโนมตผานการตอบสนอง

พฤตกรรมการใชพนท ผลลพธทไดจากท าการวจยนนท าใหรบรถงขอจ ากดของตวระบบซงน าไปสแนวทางการพฒนาระบบตอในอนาคตมดงน

รปท 5.1 ภาพแสดงแนวทางการประยกตตดตงขนาดตางๆกบสถานท หมายเหต : จดท าโดยผวจย 5.4.2.1 การประยกตใชในสถาปตยกรรม

ระบบควบคมแผงกนแดดอตโนมตผานการตอบสนองพฤตกรรมการใชพนท สามารถทจะประยกตใชในงานสถาปตยกรรมหลากหลายประเภท เชน พนทของสถานทท างาน พนทของสถานศกษา พนทของหางสรรพสนคา พนทพพธภณฑหรอพนทสถานพยาบาล รวมถงพนทพกอาศยในรปแบบอน ซงมความส าคญและความตองการแสงสวางทแตกตางกนไปในพฤตกรรมแตละสถานทนนๆ ขอเสนอแนะการพฒนาตอยอดในบางพฤตกรรมทสามารถใชงานไดโดยการเขยนโปรแกรมตรวจจบพฤตกรรมใหละเอยดขน สวนบางพฤตกรรมทยงไมสามารถน ามาใชงานไดแนะน าใหใชรวมกบอปกรณและเทคโนโลยอนๆมาชวยเพมศกยภาพการตรวจจบพฤตกรรมใหละเอยดขน เชน การเสรมเทคโนโลยตรวจจบมอ Leap Motion เขามาชวยตรวจจบพฤตกรรมทางรางกาย ตดตงเพมบนโตะท างานเพอชวยเพมศกยภาพในการจ าแนกพฤตกรรมอยางละเอยดในการท างาน เปนตน

5.4.2.2 แนวทางการพฒนากบผใชงาน ในการวจยและพฒนาประเภทผใชงานเปนบคคลปกตทสามารถชวยเหลอ

ตนอกได ซงขอเสนอแนะในการพฒนาสามารถทจะน าไปใชกบผปวยในสถานพยาบาล หรอผพการทไมสามารถชวยเหลอตนเองได จงมประโยชนมากในการชวยเหลอผปวยหรอผพการทควรไดรบความสองสวางทเหมาะสมตอพฤตกรรมทพงกระท าอย เพอสงเสรมประสทธภาพในการท ากจกรรมตางๆ อ านวยความสะดวกสบาย สนทรยภาพทางดานฟนฟจตใจและคณภาพชวตทดขน

143

จ านวนผใชงานเปนสงทส าคญประการหนงในการพฒนาระบบควบคมแสงธรรมชาตทใชกบภายในงานสถาปตยกรรม โดยในสภาพแวดลอมการใชงานจรงสวนใหญเปนการใชงานทมากกวา 1 คน ซงในทางเทคนคของระบบมความซบซอนมาก ความหลากหลายทางพฤตกรรมของผใชงาน สงผลถงขนตอนการวจยและพฒนาในแตละองคประกอบทเหมาะสมแบบกลมของระบบควบคมแสงธรรมชาตอตโนมต ขอเสนอแนะการพฒนาตอยอด เนองจากการใชงานจรงมผใชงานมากกวา 1 คน วธการพฒนาคอการเขยนโปรแกรมใหละเอยดและครอบคลมจ านวนของผใชงานหรอเปลยนเทคโนโลยอปกรณระบต าแหนงทสอดคลองกบปรมาณคน เชน ไอพ คาเมรา (Ip Camera) ,กลองเวปแคม (Webcam) เปนตน

5.4.2.3 แนวทางการพฒนารปแบบและขนาดของแผงกนแดดอตโนมต รปแบบและขนาดของแผงกนแดดอตโนมต สามารถประยกตน าใชได

หลายรปแบบการปรบเปลยนการตดตง เชน ตดตงแทนทผนงของอาคาร ตดตงสวนหนาของอาคาร ตดตงบนหลงคา เปนตน รปทรงตางๆนอกจากรปทรงเลขาคณตสามเหลยม ซงท าใหแสงทสองผานชองเปดมลกษณะแตกตางกนในแตละรปทรง ลกษณะมมมองจากภายนอกทใหความรสกและสนทรยภาพทแตกตางกน วสดทใชแทนเกลดรวมถงสของวสดซงมผลตอเรองการสะทอนจากแสงภายนอกเขาสภายในสถานทเพมขน เนองจากระบบนจะมปญหาในเวลาทมแสงธรรมชาตจากภายนอกไมเพยงพอ เพราะระบบนท าไดแตการควบคมปรมาณความสองสวางจากภายนอกเขาใหเขามาสภายในเทานน จากขอเสนอแนะของคณะกรรมการสอบวทยานพนธ ใหค าแนะน าการพฒนาในการใชวสดเกลดทมสด าและสขาวอยกนคนละดาน ใหสด าตดอยทางดานนอกเพอประโยชนการปองกนแสงแดดในบางพฤตกรรมทไมตองการความสองสวาง และสขาวตดเขาทางดานในสถานทเพอประโยชนในการสะทอนจากแสงภายนอกเขาสภายในสถานทเพมขนท าใหระบบมประสทธภาพทดขน และขนาดในการตดตง การตดตงในขนาดทแตกตางกนของแผงกนแดด ซงสงผลลพธของความสองสวางทแตกตางกนและสนทรยภาพทไดรบ ขอเสนอแนะการพฒนาตอยอดรปแบบและขนาดทมขนาดใหญ ในการใชงานทจะน ามาใชกบอาคารขนาดใหญทมชองเปดขนาดกวางและยาวกวานนจะตองท าการพฒนาการเชอมตอระหวางแผงกนแดด การเปลยนขนาดก าลงของมอเตอรใหมากขน เพมมอเตอรหลายตว หรอเปลยนมาใชระบบไฮโดรลกในการควบคมแทน และพฒนาหรอเปลยนวสดทมความแขงแรงและมน าหนกเบากวาเดม

5.4.2.4 แนวทางในการพฒนาตดตงระบบในงานสถาปตยกรรม ในงานวจยและพฒนาจะตดตงระบบทชองเปดแทนทสวนของหนาตาง

จากขอเสนอแนะในการศกษาและพฒนาแผงกนแดดอตโนมตยงสามารถประยกตใชในหลายองคประกอบของสถาปตยกรรม เชน สวนของผนงอาคาร สวนเปลอกอาคารสวนฝาเพดาน สวนของหลงคา หรอชองเปดตางๆ ซงมความส าคญส าหรบการสรางความตองการความสองสวางและ

144

สนทรยภาพของผใชงาน รวมถงการพฒนารปลกษณะภายนอกของสถาปตยกรรมทสามารถเคลอนไหวไดจากผใชงานภายในสถาปตยกรรม ขอเสนอแนะการพฒนาตอยอดในการตดตงองคประกอบสวนตางๆของอาคาร จะตองท าการพฒนาการเชอมตอระหวางแผงกนแดด การเปลยนขนาดก าลงของมอเตอรใหมากขน เพมมอเตอรหลายตว หรอเปลยนมาใช ระบบไฮโดรลกในการควบคมแทน และพฒนาหรอเปลยนวสดทมความแขงแรงและมน าหนกเบากวาเดม

5.4.2.5 การควบคมความสองสวางรวมกบระบบการควบคมแสงประดษฐ ขอเสนอแนะในการศกษาและพฒนาวธการควบคมความสองสวางให

เหมาะสมกบพฤตกรรมในแตละพนทใหมประสทธภาพทมากขน จากในงานวจยและพฒนาจะท าการควบคมแสงธรรมชาตโดยผานระบบแผงกนแดดอตโนมต และขอเสนอแนะในการเปลยนวสดเกลดทชวยท าใหเพมความสองสวางภายใน อยางไรกตามถาแสงธรรมชาตถกสภาพอากาศแปรปรวนมเฆม หนามากรบกวนแสงอาทตย จนท าใหความสองสวางทเขาสภายในไมเพยงพอตอพฤตกรรมการใชพนท จงควรเสรมระบบการควบคมแสงประดษฐในสถาปตยกรรมเขามาเพอทจะไดรบความสองสวางทเหมาะสม ในขณะทความสองสวางไมเพยงพอหรอเพอใชในเวลากลางคนจะท าใหระบบนมประสทธภาพมากขน

145

รายการอางอง

วทยานพนธ ธารต บรรเทงจตร. (2554). ระบบควบคมสภาพแวดลอมทางสถาปตยกรรมผานการตอบสนองตอ

อารมณของมนษย: กรณศกษา สถานงานสวนบคคล. (วทยานพนธปรญญามหาบณฑต). มหาวทยาลยธรรมศาสตร, คณะสถาปตยกรรมศาสตรและการผงเมอง, สาขาวชาสถาปตยกรรม.

วณช ธนวชญกล. (2552). การพฒนาระบบชวยออกแบบอปกรณบงแดดในขนแบบราง. (วทยานพนธปรญญามหาบณฑต). มหาวทยาลยธรรมศาสตร, คณะสถาปตยกรรมศาสตรและการผงเมอง, สาขาวชาสถาปตยกรรม.

สมาวล จนดาพล. (2551). แนวทางการออกแบบชองเปดเพอไดรบความรอนและแสงธรรมชาตอยางเหมาะสมในอาคารส านกงาน. (วทยานพนธปรญญามหาบณฑต). มหาวทยาลยธรรมศาสตร, คณะสถาปตยกรรมศาสตรและการผงเมอง, สาขาวชาสถาปตยกรรม.

สรอยมข รญตะเสว. (2552). กรอบความคดการออกแบบสถาปตยกรรมปฏสมพนธ. (วทยานพนธปรญญามหาบณฑต). มหาวทยาลยธรรมศาสตร, คณะสถาปตยกรรมศาสตรและการผงเมอง, สาขาวชาสถาปตยกรรม.

Books and Book Articles

Acconi, V., Holl, S. and Ritter, A. Storefront for Art and Architecture. New York: Hatje

Cantz. 2000. Addington, M. and Schodek, D. Smart Materials and Technologies for Architecture

and Design Professionals. Oxford: Architectural Press. 2005. Allen, S. and Agrest, D. Practice: Architecture, Technique, and Representation.

Australia: G+B Arts International. 2000. Anshuman, S. ‘Responsiveness and Social Expression: Seeking Human Embodiment in Intelligent Façades’. Paper presented at ACADIA 05, Savannah (Georgia). 2005, 12-23.

146

Anshuman, S. and Kumar, B. ‘Architecture and HCI: A Review of Trends Towards an Integrative Approach to Designing Responsive Space’. International Journal of IT in Architecture, Engineering and Construction. 2004; 2: 273-83.

Ban, S., Ambasz, E., Bell, E. and Wood, D. Shigeru Ban. New York: Princeton University Press, 2001.

Banham, R. Theory and Design in the First Machine Age. London: Architectural Press. 1960.

Barratt, K. Logic and Design in Art, Science and Mathematics. London: Herbert Press. 1980.

Barrow-Green, J. Poincaré and the Three Body Problem. New York: American Mathematical Society. 1997.

Batty, M. ‘A Research Programme for Urban Morphology’. Environment and Planning B: Planning and Design. 1999; 26: 475-6.

Beesley, P. Kinetic Architectures and Geotextile Installations. Cambridge, ON: Riverside Architectural Press. 2010.

Braun, H. (ed.) Music and Technology in the Twentieth Century. Baltimore: Johns Hopkins Press. 2002.

Brett, G. Kinetic Art: The Language of Movement. London: Studio Vista. 1968. Brett, G., Museu D’art Contemporani (Barcelona Spain) and Hayward Gallery. Force

Fields: Phases of the Kinetic. Barcelona: Museu d’Art Contemporani. 2000. Burnham, J. Beyond Modern Sculpture: The Effects of Science and Technology on

the Sculpture of This Century. New York: G. Braziller. 1968. Burnham, J. ‘Systems Esthetics’. Art Forum. 1968; 7: 30-5. Burry, M. Scripting Cultures: Architectural Design and Programming. London: John

Wiley and Sons. 2011. Bury, P. ‘Time Dilated’, in René, D. (ed.) The Movement. Dusseldorf: Editions Denise

René. 1955. Chopard, B. and Droz, M. Cellular Automata Modelling of Physical Systems.

Cambridge: Cambridge University Press. 1998. Cole, B. and Cheshire, D. ‘Mobile Cellular Models of Ant Behavior’. The American

Naturalist. 1996; 148: 1-15.

147

Craig, D. J. ‘The Future Tents: Kinetic Sculptor Chuck Hoberman Expands the Boundaries of Design’. Columbia Magazine. 2006; Spring.

dECOi Architects. ‘Technological Latency: From Autoplastic to Alloplastic’, Digital Creativity. 2000; 11: 131-43.

Dorin, A. ‘Classifi cation of Physical Process for Virtual-Kinetic Art’, Proceeding of First Iteration. Melbourne, 1999, 68–79.

Epstein. D. Shaping Time: Music, the Brain, and Performance. New York: Schirmer Books. 1995.

Eshkol, N. and Wachman, A. Movement Notation. London: Weidenfeld and Nicolson. 1958.

Evans, R. The Projective Cast: Architecture and Its Three Geometries. Cambridge, MA: MIT Press. 1995.

Findeli, A. ‘Moholy-Nagy’s Design Pedagogy in Chicago (1937-46)’. Design Issues. 1990; 7: 4-19.

Fortmeyer, R. ‘Control Freaks’. Architectural Record. 2010; March: 102–3. Fox, M. A. and Kemp, M. Interactive Architecture. New York: Princeton Architectural

Press. 2009. Fox, M. A. and Yeh, B. P. ‘Intelligent Kinetic Systems in Architecture’, in Nixon, P.,

Lacey, G. and Dobson, S. (eds) Managing Interactions in Smart Environments: First International Workshop. London: Springer. 2000.

Frampton, K. Modern Architecture: A Critical History. London: Oxford University Press. 1981.

Frampton, K. Studies in Tectonic Culture: The Poetics of Construction in Nineteenth and Twentieth Century Architecture. Cambridge, MA: MIT Press. 1995.

Frazer, J. An Evolutionary Architecture. London: Architectural Association. 1995. Frazer, J. ‘The Cybernetics of Architecture: A Tribute to the Contribution of Gordon

Pask’. Kybernetes. 2001; 20: 641–51. Gabo, N. Gabo: Constructions, Sculpture, Paintings, Drawings and Engravings. London:

Lund Humphries. 1957. Gabo, N. and Pevsner, A. ‘The Realistic Manifesto’, in Bowlt, J. (ed.) Russian Art of the

Avant Garde: Theory and Criticism (Documents of Twentieth Century Art),

148

1902-1934, New York: Thames and Hudson, 1988. (revised edition). Gage, S. ‘How to Design a Black and White Box’. Kybernetes. 2007; 36: 1129–39. Gardner, M. ‘Mathematical Games: The Fantastic Combinations of John Conway’s

New Solitaire Game ”Life”.’ Scientifi c American. 1970; 223: 120-3. Gavrilou, E. ‘Inscribing Structures of Dance into Architecture’, in Proceedings of the

4th International Space Syntax Symposium, London, 2003, 32.1–32.16. Gibson, J. J. The Perception of the Visual World. Boston: Houghton Miffl in. 1950. Giedion, S. Space, Time and Architecture: The Growth of a New Tradition. Cambridge,

MA: Harvard University Press. 1941. Güçyeter, B. ‘A Comparative Examination of Structural Characteristics of Retractable

Structures’. MSc thesis. Dokuz Eylül University. 2004. Haeusler, M. H. Chromatophoric Architecture: Designing for 3D Media Facades. Berlin:

Jovis, 2010. Ham, J. ‘Music and Architecture: From Digital Composition to Physical Artifact’,

paper presented at The Quest for New Paradigms, eCAADe, Lisbon, 2005, 21-4.

Hanoch-Roe, G. ‘Scoring the Path: Linear Sequences in Music and Space’, in Muecke, M. and Zach, M. (eds) Resonance: Essays on the Intersection of Music and Architecture. Lulu Publishing. 2007.

Harries, J. G. ‘A Proposed Notation for Visual Fine Art’. Leonardo. 1975; 8: 295-300. Harrison, A., Loe, E. and Read, J. Intelligent Building in South East Asia. London:

Taylor and Francis. 1998. Hensel, M. and Sungurog, D. ‘Material Performance’. Architectural Design. 2008; 78:

34-41. Herbert, D. Architectural Study Drawings. New York: John Wiley and Sons. 1993. Howard, L. Essay on the Modification of Clouds. London: John Churchill and Sons.

1803. Ingraham, C. Architecture and the Burdens of Linearity. New Haven: Yale University

Press. 1998. Jormakka, K. Flying Dutchmen: Motion in Architecture. Basel: Birkhausser. 2002. Jules Moloney. (2011). Designing Kinetics for Architectural Facades. New York. 2011.

149

Kaufmann, E. Architecture in the Age of Reason: Baroque and Post-Baroque in England, Italy, and France. New York: Dover Publications. 1955.

Kepes, G. The Nature and Art of Motion. New York: G. Braziller. 1965. Korkmaz, K. ‘An Analytical Study of the Design Potentials in Kinetic Architecture’.

PhD thesis. Izmir Institute of Technology. 2004. Kristeller, P. O. ‘The Modern System of the Arts: A Study in the History of Aesthetics

Part 1’. Journal of the History of Ideas. 1951; 12: 496-527. Kwinter, S. ‘Leap in the Void: A New Organon’, in Davidson, C. (ed.) Anyhow.

Cambridge, MA: MIT Press. 1998. Kwinter, S. Architectures of Time: Toward a Theory of the Event in Modernist Culture.

Cambridge, MA: MIT Press. 2001. Kwinter, S. ‘The Judo of Cold Combustion’, in Reiser, J. (ed.) Atlas of Novel

Tectonics. New York: Princeton University Press. 2006. Kwinter, S. ‘Who’s Afraid of Formalism’, in Davidson, C. (ed.) Far from Equibrium:

Essays on Technology and Design Culture. New York: Actar. 2008. Leatherbarrow, D. ‘Architecture’s Unscripted Performance’, in Kolarevic, B. and

Malkawi, A. (eds) Performance Architecture: Beyond Instrumentality. New York: Spon Press. 2005.

Leatherbarrow, D. and Mostafavi, M. Surface Architecture. Cambridge, MA: MIT Press. 2002.

Lynn, G. Animate Form. New York: Princeton Architectural Press. 1999. Vande Moere, A. & Gero, J. S. (eds) CAAD Futures, 2007, Sydney: Springer, 2007. Malina, F. J. ‘Kinetic Painting: The Lumidyne System’, in Malina, F. J. (ed.) Kinetic Art:

Theory and Practice. New York: Dover Publications. 1974. Massey, J. ‘Buckminster Fuller’s Cybernetic Pastoral: The United States Pavilion at

Expo 67’. Journal of Architecture. 2006; 11: 463–83. Mather, D. ‘An Aesthetic of Turbulence: The Works of Ned Kahn’, in Narula, M.,

Senupta, S., Sundaram, R., Sharen, A. and Lovink, G. (eds) Sarai Reader 6: Turbulence. Delhi: Centre for the Study of Developing Societies. 2006.

Mathews, S. ‘The Fun Palace as Virtual Architecture: Cedric Price and the Practices of Indeterminancy’. Journal of Architectural Education. 2006; 59: 39-48.

150

McCormack, J. Impossible Nature: The Art of Jon McCormack, Melbourne: Australian Centre for the Moving Image, 2004.

Moloney, J. ‘Architectural Science: Literal and Notional Force Fields’, in Proceedings of New Constellations: Art, Science and Society, Sydney: Museum of Contemporary Art. 2006, 31-4.

Moloney, J. ‘A Framework for the Design of Kinetic Facades’ in Dong, A., Vande Moere, A. and Gero, J. S. (eds) paper presented at CAAD Futures, 2007, Sydney: Springer, 2007. 461-4.

Moloney, J. ‘Kinetic Architectural Skins and the Computational Sublime’. Leonardo. 2009; 42: 65-70.

Mostafavi, M. and Leatherbarrow, D. On Weathering. Boston, MA: MIT Press. 1993. Moussavi, F. and Kubo, M. The Function of Ornament. New York: Actar. 2006. Mulder, B., Van Zijl, I. and Rietveld, G. T. Rietveld Schroeder House. New York:

Princeton Architectural Press. 1999. Neumeyer, F. ‘Head First through the Wall: An Approach to the Non-Word Facade’.

Journal of Architecture. 1999; 4: 245-59. Nouvel, J. Architecture and Design 1976-1995. Milan: Skira Editore. 1997. Oosterhuis, K. and Biloria, N. ‘Interactions with Proactive Architectural Spaces: The

Muscle Projects.’ Communications of the ACM-Organic user Interfaces. 2008; 51: 70-8.

Oosterhuis, K. and Xia, X. (eds) Interactive Architecture. Rotterdam: Episode Publishers. 2007.

Parent, R. Computer Animation. San Francisco: Morgan Kaufmann. 2002. Payne, A. ‘Surface: Between Structure and Sense’, in Beesley, P. (ed.) Kinetic

Architectures and Geotextile Installations. Cambridge, ON: Riverside Press. 2009.

Reiser, J. Atlas of Novel Tectonics. New York: Princeton Architectural Press. 2006. Reynolds, C. W. ‘Flocks, Herds and Schools: A Distributed Behavioral Model’.

Computer Graphics. 1987; 21: 25-34. Rickey, G. Constructivism: Origins and Evolution. New York: George Braziller. 1967.

151

Rickey, G. W. ‘The Morphology of Movement: A Study of Kinetic Art’. Arts Journal. 1963; 22: 220–31.

Rogers, L. R. Relief Sculpture. London: Oxford University Press. 1974. Rowe, C. The Mathematics of the Ideal Villa and Other Essays. Cambridge, MA: MIT

Press. 1976. Saggio, A. ‘Interactivity at the Centre of Architectural Research’, Architectural Design.

2005; 75(1): 23-9. Shanken, E. A. ‘Reprogramming Systems Aesthetics: A Strategic Historiography’, in

Proceedings of the Digital Arts and Culture Conference, 2009. Irvine: University of California, Irvine. 2009.

Sharpe, L. The Cambridge Companion to Goethe. Cambridge: Cambridge University Press. 2002.

Souriau, E. ‘Time in the Plastic Arts’. The Journal of Aesthetics and Art Criticism. 1949; 7: 294-307.

Spiller, N. ‘Nanotechnology – the Liberation of Architecture’, in Hill, J. (ed.) Architecture: The SubjectIs Matter. London: Routledge. 2001.

Steadman, P. Architectural Morphology: An Introduction to the Geometry of Building Plans. London: Pion. 1983.

Terzidis, K. Expressive Form. New York: Spon Press. 2003. Terzidis, K. Algorithmic Architecture. Boston: Architectural Press. 2006. Thompson, D. A. On Growth and Form. Cambridge: Cambridge University Press. 1961. Tizonis, A. Movement, Structure and the Work of Santiago Calatrava. Berlin:

Birkhauser. 1995. Tschumi, B. Architecture and Disjunction. Cambridge: MIT Press. 1994. Twombly, R. C. (ed.) Louis I. Kahn: Essential Texts. New York: W. W. Norton. 2003. Vesely, D. Architecture in the Age of Divided Representation: The Question of

Creativity in the Shadow of Production. Cambridge, MA: MIT Press. 2004. Virilio, P., Lotringer, S. and Taormina, M. ‘After Architecture: A Conversation’. Grey

Room. 2001; 3: 32-53. Webb, M. ‘Tradition Stood on End’. Architectural Review. 2005; February 1: 82–5. Wigginton, M. and Harris, J. Intelligent Skins. Oxford: Butterworth-Heinemann. 2002.

152

Wittkower, R. Architectural Principles in the Age of Humanism. Chichester: John Wiley and Sons. 1999.

Wolfram, S. ‘Universality and Complexity in Cellular Automata’. Nature. 1984; 311: 419-24.

Woodbury, R. Elements of Parametric Design. New York: Routledge. 2010. Xenakis, I. Formalized Music: Thought and Mathematics in Composition. New York:

Pendragon Press. 2001. Zeki, S. and Lamb, M. ‘The Neurology of Kinetic Art’. Brain. 1994; 117: 607–36. Zuk, W. and Clark, R. H. Kinetic Architecture. New York: Van Nostrand Reinhold. 1970. Electronic Media Davide Madeddu. (2011, November 11). Interactive facade optimized for daylighting

and pedestrian response using a genetic algorithm. University of Cagliari, Italy Retrieved from http://architettura.unica.it

Hill, J. (2011, November 12). ‘Storefront for Art and Architecture in New York.’ A Weekly Dose of Architecture. Retrieved from http://www.archidose.org/wp /2011/11/12/storefront-for-art-andarchitecture/Accessed

Kahn, N. (2011, December 10). ‘Wind Veil’. Retrieved from http://nedkahn.com/wind. html.

153

ภาคผนวก

154

ภาคผนวก ก ชดโปรแกรมในการควบคมแผงกนแดดอตโนมตทใชในการวจยและพฒนา

Processing Code import SimpleOpenNI.*; SimpleOpenNI kinect; boolean autoCalib=true; import processing.serial.*; Serial port; PVector position; PrintWriter output; int xmin_sleep; int xmax_sleep; int ymin_sleep; int ymax_sleep; int KneeAnglemin_sleep; int KneeAnglemax_sleep; int xmin_walk; int xmax_walk; int ymin_walk; int ymax_walk; int KneeAnglemin_walk; int KneeAnglemax_walk; int xmin_read; int xmax_read; int ymin_read; int ymax_read; int KneeAnglemin_read; int KneeAnglemax_read; int xmin_work;

155

int xmax_work; int ymin_work; int ymax_work; int KneeAnglemin_work; int KneeAnglemax_work; int xmin_com; int xmax_com; int ymin_com; int ymax_com; int KneeAnglemin_com; int KneeAnglemax_com; int[] serialInArray = new int[3]; int serialCount = 0; int val1; int val2; int index; void setup() {

size(640, 480); frameRate(50); kinect = new SimpleOpenNI(this); kinect.enableDepth(); kinect.enableUser(SimpleOpenNI.SKEL_PROFILE_ALL); kinect.setMirror(true); position = new PVector(); xmin_sleep = 0; xmax_sleep = 360; ymin_sleep = 280; ymax_sleep = 480; KneeAnglemin_sleep = 165;

156

KneeAnglemax_sleep = 180; xmin_walk = 280; xmax_walk = 360; ymin_walk = 200; ymax_walk = 280; KneeAnglemin_walk = 125; KneeAnglemax_walk = 170; xmin_read = 360; xmax_read = 640; ymin_read = 300; ymax_read = 480; KneeAnglemin_read = 25; KneeAnglemax_read = 170; xmin_work = 0; xmax_work = 280; ymin_work = 0; ymax_work = 240; KneeAnglemin_work = 0; KneeAnglemax_work = 180; xmin_com = 360; xmax_com = 640; ymin_com = 0; ymax_com = 300; KneeAnglemin_com = 25; KneeAnglemax_com = 165; println(Serial.list());

157

String portName = Serial.list()[0]; port = new Serial(this, portName, 115200); output = createWriter("sketchtime.txt");

} void draw() {

kinect.update(); PImage depth = kinect.depthImage(); image(depth, 0, 0); IntVector userList = new IntVector(); kinect.getUsers(userList); if (userList.size() > 0) {

int userId = userList.get(0); if ( kinect.isTrackingSkeleton(userId)) {

PVector Torso = new PVector(); kinect.getJointPositionSkeleton(userId,

SimpleOpenNI.SKEL_TORSO,Torso); kinect.convertRealWorldToProjective(Torso, Torso);

fill(0, 255, 0); ellipse(Torso.x, Torso.y, 10, 10); position.x = Torso.x; position.y = Torso.y; PVector rightHip = new PVector(); kinect.getJointPositionSkeleton(userId,

SimpleOpenNI.SKEL_RIGHT_HIP,rightHip); PVector rightKnee = new PVector(); kinect.getJointPositionSkeleton(userId,

SimpleOpenNI.SKEL_RIGHT_KNEE,rightKnee);

158

PVector rightFoot = new PVector(); kinect.getJointPositionSkeleton(userId,

SimpleOpenNI.SKEL_RIGHT_FOOT,rightFoot); PVector rightHip2D = new PVector(rightHip.x, rightHip.y); PVector rightKnee2D = new PVector(rightKnee.x, rightKnee.y); PVector rightFoot2D = new PVector(rightFoot.x, rightFoot.y); PVector upperLegOrientation =PVector.sub(rightKnee2D, rightFoot2D); float KneeAngle = angleOf(rightHip2D,rightKnee2D,upperLegOrientation); fill(255,0,0); scale(1); text(" knee: " + int(KneeAngle), 20, 20); if ( (position.x > xmin_sleep && position.x < xmax_sleep && position.y > ymin_sleep && position.y < ymax_sleep) && (KneeAngle > KneeAnglemin_sleep && KneeAngle < KneeAnglemax_sleep) ) { byte out[] = new byte[8]; out[0] = byte(180); out[1] = byte(180); out[2] = byte(180); out[3] = byte(0); out[4] = byte(0); out[5] = byte(50); out[6] = byte(0); out[7] = byte(1); port.write(out);

159

output.println(" sleep "+","+(millis())+","+out[7]+","+"(0 - 50 Lux)"); } else if ( position.x > xmin_walk && position.x < xmax_walk && position.y > ymin_walk && position.y < ymax_walk && KneeAngle > KneeAnglemin_walk && KneeAngle < KneeAnglemax_walk ) { byte out[] = new byte[8]; out[0] = byte(90); out[1] = byte(180); out[2] = byte(180); out[3] = byte(50); out[4] = byte(0); out[5] = byte(100); out[6] = byte(0); out[7] = byte(2); port.write(out); output.println(" walk "+","+(millis())+","+out[7]+","+"(50 - 100 Lux)"); } else if ( position.x > xmin_read && position.x < xmax_read && position.y > ymin_read && position.y < ymax_read && KneeAngle > KneeAnglemin_read && KneeAngle < KneeAnglemax_read ) { byte out[] = new byte[8]; out[0] = byte(90); out[1] = byte(90); out[2] = byte(90); out[3] = byte(100); out[4] = byte(0); out[5] = byte(255);

160

out[6] = byte(45); out[7] = byte(3); port.write(out); output.println(" read "+","+(millis())+","+out[7]+","+"(100 - 300 Lux)"); } else if ( position.x > xmin_work && position.x < xmax_work && position.y > ymin_work && position.y < ymax_work && KneeAngle > KneeAnglemin_work && KneeAngle < KneeAnglemax_work ) { byte out[] = new byte[8]; out[0] = byte(0); out[1] = byte(0); out[2] = byte(0); out[3] = byte(200); out[4] = byte(0); out[5] = byte(255); out[6] = byte(245); out[7] = byte(4); port.write(out); output.println(" work "+","+(millis())+","+out[7]+","+"(200 - 500 Lux)"); } else if ( position.x > xmin_com && position.x < xmax_com && position.y > ymin_com && position.y < ymax_com && KneeAngle > KneeAnglemin_com && KneeAngle < KneeAnglemax_com ) { byte out[] = new byte[8]; out[0] = byte(0); out[1] = byte(90); out[2] = byte(90);

161

out[3] = byte(255); out[4] = byte(45); out[5] = byte(255); out[6] = byte(245); out[7] = byte(5); port.write(out); output.println(" com "+","+(millis())+","+out[7]+","+"(300 - 500 Lux)"); } } } val1 = serialInArray[0]; val2 = serialInArray[1]; index = serialInArray[2]; for(int serialCount = 0 ; serialCount < 3 ; serialCount++ ) serialInArray[serialCount] = port.read(); output.println((millis())+","+(val1)+","+(val2)+","+(index)); } float angleOf(PVector one, PVector two, PVector axis) { PVector limb = PVector.sub(two, one); return degrees(PVector.angleBetween(limb, axis)); } void onNewUser(int userId) { println("onNewUser - userId: " + userId); println(" start pose detection"); if(autoCalib) kinect.requestCalibrationSkeleton(userId,true); else kinect.startPoseDetection("Psi",userId);

162

} void onLostUser(int userId) { println("onLostUser - userId: " + userId); } void onStartCalibration(int userId) { println("onStartCalibration - userId: " + userId); } void onEndCalibration(int userId, boolean successfull) { println("onEndCalibration - userId: " + userId + ", successfull: " + successfull); if (successfull) { println(" User calibrated !!!"); kinect.startTrackingSkeleton(userId); } else { println(" Failed to calibrate user !!!"); println(" Start pose detection"); kinect.startPoseDetection("Psi",userId); } } void onStartPose(String pose,int userId) { println("onStartPose - userId: " + userId + ", pose: " + pose); println(" stop pose detection");

163

kinect.stopPoseDetection(userId); kinect.requestCalibrationSkeleton(userId, true); } void onEndPose(String pose,int userId) { println("onEndPose - userId: " + userId + ", pose: " + pose); } void keyPressed() { output.flush(); // Writes the remaining data to the file output.close(); // Finishes the file exit(); // Stops the program } Arduino Code #include <Servo.h> #include <Wire.h> //IIC #include <math.h> #include <LiquidCrystal.h> LiquidCrystal lcd(12, 11, 5, 4, 3, 2); Servo m1; Servo m2; Servo m3; int luxmin; int luxmax; int index = 0; int servoAngle_m1 = 0; int servoAngle_m2 = 0; int servoAngle_m3 = 0; int BH1750address = 0x23;

164

byte buff[2]; int valLight; int val1=0; int val2=0; int nextServo = 0; int servoAngles[] = {0,0,0,0,0,0,0,0}; void setup() {

m1.attach(10); m2.attach(9); m3.attach(6); lcd.begin(16, 2); Wire.begin(); Serial.begin(115200);

} void loop() {

int i; uint16_t val=0; BH1750_Init(BH1750address); delay(200);

if(Serial.available()){

if(2==BH1750_Read(BH1750address)) { val=((buff[0]<<8)|buff[1])/1.2; lcd.setCursor(0,1); lcd.print(val,DEC); lcd.print("[lx]"); valLight=int(val);

165

if(val>255) { val1=255; val2=val-255; Serial.write(val1); Serial.write(val2); Serial.write(index); }

else {

val1=val; val2=0; Serial.write(val1); Serial.write(val2); Serial.write(index); }

while (Serial.available() >= 8) { for(int nextServo = 0 ; nextServo < 8 ; nextServo++) servoAngles[nextServo] = Serial.read(); } luxmin= servoAngles[3] + servoAngles[4]; luxmax= servoAngles[5] + servoAngles[6]; if ( index != servoAngles[7] ){ servoAngle_m1 = servoAngles[0] ; servoAngle_m2 = servoAngles[1] ; servoAngle_m3 = servoAngles[2] ; m1.write(servoAngle_m1); m2.write(servoAngle_m2);

166

m3.write(servoAngle_m3); index = servoAngles[7]; } if (valLight <= luxmin) { if ( servoAngle_m1 >= 5 && valLight < luxmin ) { servoAngle_m1 -= 5; m1.write(servoAngle_m1); } if ( servoAngle_m2 >= 5 && valLight < luxmin ) { servoAngle_m2 -= 5; m2.write(servoAngle_m2); } if ( servoAngle_m3 >= 5 && valLight < luxmin ) { servoAngle_m3 -= 5; m3.write(servoAngle_m3); } } if (valLight >= luxmax) { if ( servoAngle_m1 <= 175 && valLight > luxmax ) { servoAngle_m1 += 5; m1.write(servoAngle_m1); } if ( servoAngle_m2 <= 175 && valLight > luxmax ) { servoAngle_m2 += 5;

167

m2.write(servoAngle_m2); } if ( servoAngle_m3 <= 175 && valLight > luxmax ) { servoAngle_m3 += 5; m3.write(servoAngle_m3); } } } } } int BH1750_Read(int address) { int i=0; Wire.beginTransmission(address); Wire.requestFrom(address, 2); while(Wire.available()) { buff[i] = Wire.read(); i++; } Wire.endTransmission(); return i; } void BH1750_Init(int address) { Wire.beginTransmission(address); Wire.write(0x10);//1lx reolution 120ms Wire.endTransmission(); }

168

ภาคผนวก ข การตดตงอปกรณทเกยวของในการพฒนาระบบควบคมแผงกนแดดอตโนมต

แผนภาพแสดงต าแหนงการตดตงและการเชอมตอคอมพวเตอร วงจรและอปกรณ

อเลกทรอนกสทเกยวของกบการพฒนาระบบตนแบบในสวนรบรพฤตกรรม และสวนแสดงผลในรายละเอยดเพมเตมจากบทท 3.5

ภาพท ข.1 ต าแหนงและการเชอมตออปกรณทเกยวของกบสวนรบรพฤตกรรม

ภาพท ข.2 ต าแหนงและการเชอมตออปกรณทเกยวของกบสวนรบรพฤตกรรมในแนวตด

169

ภาพท ข.3 แบบแผงกนแดดอตโนมต หมายเหต. จดท าโดยผวจย

ภาพท ข.4 รายละเอยดแบบแผงกนแดดอตโนมต หมายเหต. จดท าโดยผวจย

170

ประวตผเขยน

ชอ นายพสย สบ ารงสาสน วนเดอนปเกด 27 กมภาพนธ 2531 วฒการศกษา ปการศกษา 2553: วทยาศาสตรบณฑต (สถาปตยกรรม) มหาวทยาลยธรรมศาสตร ต าแหนง นกออกแบบผลตภณฑ ทนการศกษา ปงบประมาณ 2558: ทนอดหนนการวจยประเภท วจยทวไปส าหรบนกศกษาระดบบณฑตศกษา กองทนวจย ส านกงานคณะกรรมวจยแหงชาต ผลงานทางวชาการ Busayarat C., Lopkerd P. and Sribumrungsart P. (April 2015). Automatic

Daylight Control System based on Human Behavior. In 43th International Exhibition of Inventions of Geneva (Bronze Medal), Geneva, Switzerland.

นายพสย สบ ารงสาสน. (กรกฎาคม 2558). ระบบควบคมแสงธรรมชาตอตโนมตภายในสถาปตยกรรมผานการตอบสนองตอพฤตกรรมการใชพนท. งานประชมวชาการประจ าป 2558 (Built Environment Research Associates Conference, BERAC 6, 2015), คณะสถาปตยกรรมศาสตรและการผงเมอง, มหาวทยาลยธรรมศาสตร, ปทมธาน.

ประสบการณท างาน 2554-2555: นกออกแบบผลตภณฑ บรษท spoton interactive จ ากด 2557-ปจจบน: นกออกแบบผลตภณฑ บรษท novitat จ ากด