การคำนวณความส่องสว่างและตำแหน่งติดตั้งระบบไฟฉุกเฉินและป้ายทางหนีไฟ (Emergency Lighting & Exit Sign) ตามมาตรฐาน วสท. & NFPA 101

📑 สารบัญเนื้อหา (Table of Contents)
ภาพประกอบ: ไดอะแกรมระยะทางและค่าความส่องสว่างสว่างบนเส้นทางหนีไฟ (Path of Egress) ตามเกณฑ์ NFPA 101 (คลิกเพื่อขยาย)

หัวใจสำคัญของการป้องกันชีวิตในภาวะวิกฤต: เมื่อเกิดเหตุอัคคีภัยหรือไฟฟ้าหลักดับมืดสนิท (Blackout) ภายในอาคาร ความตื่นตระหนกและความมืดคือสาเหตุหลักที่ทำให้ผู้คนหลงทิศทาง สูดดมควันพิษ และไม่สามารถหาทางออกจากอาคารได้ การออกแบบติดตั้ง ระบบไฟฉุกเฉิน (Emergency Lighting) และ ป้ายทางหนีไฟ (Exit Sign) ที่ถูกต้องตามมาตรฐาน NFPA 101 และ วสท. จึงเป็นระบบส่องสว่างนำทางชีวิตด่านสุดท้ายที่ขาดไม่ได้

1. ข้อกำหนดมาตรฐานความส่องสว่าง (Illumination Levels) ตาม NFPA 101 & วสท. 021004-22

มาตรฐาน NFPA 101 (Life Safety Code) และ มาตรฐานระบบไฟฟ้าฉุกเฉินและป้ายทางหนีไฟ วสท. 021004-22 กำหนดเกณฑ์ความส่องสว่างบนพื้นเส้นทางหนีไฟ (Path of Egress) ไว้อย่างชัดเจน ดังนี้:

  • ความส่องสว่างเฉลี่ยเริ่มต้น (Average Initial Illumination): ต้องไม่น้อยกว่า 10.8 Lux (1.0 Foot-candle) วัดระดับพื้นตลอดเส้นทางหนีไฟ
  • ความส่องสว่างขั้นต่ำ ณ จุดใดจุดหนึ่ง (Minimum Point Illumination): ต้องไม่น้อยกว่า 1.1 Lux (0.1 Foot-candle) ณ จุดใดๆ บนพื้นตลอดเส้นทางอพยพ
  • อัตราส่วนความสม่ำเสมอของแสงสูงสุด (Max-to-Min Uniformity Ratio): อัตราส่วนระหว่างค่าความส่องสว่างสูงสุดต่อค่าต่ำสุด ($\frac{E_{max}}{E_{min}}$) ต้องไม่เกิน 40 : 1 เพื่อป้องกันไม่ให้เกิดจุดจ้าสลับจุดมืด ซึ่งทำให้ม่านตาสายตาปรับตัวไม่ทันเกิดสภาวะตาบอดชั่วขณะ (Temporary Blindness)
  • ระยะเวลาจ่ายไฟสำรองขั้นต่ำ (Minimum Backup Duration): ระบบแบตเตอรี่ต้องสามารถจ่ายไฟส่องสว่างต่อเนื่องกันไม่น้อยกว่า 90 นาที (1.5 ชั่วโมง) หลังจากระบบไฟฟ้าหลักดับลง
  • ความส่องสว่างเมื่อจ่ายไฟครบ 90 นาที (End of 90-min Duration Limit): เมื่อจ่ายไฟสำรองครบ 90 นาที ค่าความส่องสว่างเฉลี่ยต้องไม่ลดลงต่ำกว่า 60% ของค่าเริ่มต้น (ไม่น้อยกว่า 6.5 Lux)

2. ข้อกำหนดป้ายทางหนีไฟ (Exit Sign Specifications)

ป้ายทางหนีไฟทำหน้าที่บอกทิศทางและนำทางผู้ใช้อาคารออกสู่ภายนอกอย่างปลอดภัย มีข้อกำหนดตามมาตรฐานสากล ISO 7010 และ วสท. ดังนี้:

  • รูปแบบและสัญลักษณ์: ใช้ป้ายสัญลักษณ์สากล "คนวิ่งหนีไฟ" (Running Man) สัญลักษณ์สีเขียวบนพื้นหลังขาว หรือตัวอักษร "EXIT / ทางออก" สีเขียวส่องสว่าง
  • ความสูงและขนาดตัวอักษร: สัญลักษณ์/ตัวอักษรต้องมีความสูงไม่น้อยกว่า 150 มิลลิเมตร (6 นิ้ว) และความกว้างเส้นตัวอักษรไม่น้อยกว่า 19 มิลลิเมตร (3/4 นิ้ว)
  • ระยะมองเห็นสูงสุด (Viewing Distance): ป้ายขนาดสัญลักษณ์สูง 150 มม. กำหนดระยะมองเห็นสูงสุดไม่เกิน 24 เมตร (80 ฟุต) หากเส้นทางหนีไฟยาวกว่านี้ ต้องติดตั้งป้ายทางหนีไฟเสริมทุกๆ ระยะห่างไม่เกิน 24 เมตร
  • ตำแหน่งการติดตั้ง:
    • ติดตั้งเหนือประตูทางออกหนีไฟ (Exit Doors) โดยให้ขอบล่างป้ายสูงจากพื้นไม่น้อยกว่า 2.00 เมตร
    • ติดตั้งตามจุดเลี้ยว ทางแยก และตลอดเส้นทางหนีไฟที่มีการเปลี่ยนทิศทาง

3. สมการและการคำนวณทางวิศวกรรม (Engineering Calculations)

3.1 สมการคำนวณค่าความส่องสว่างเฉลี่ยบนพื้นทางหนีไฟ (Average Floor Illumination)

\( E_{avg} = \frac{\Phi_{total} \times CU \times LLF}{A_{floor}} \ge 10.8 \text{ Lux} \)

โดยที่:
\( E_{avg} \) = ค่าความส่องสว่างเฉลี่ยบนพื้นทางหนีไฟ (Lux)
\( \Phi_{total} \) = ฟลักซ์การส่องสว่างรวมของหลอดไฟ LED ฉุกเฉิน (Lumens, lm)
\( CU \) = สัมประสิทธิ์การใช้ประโยชน์โคมไฟ (Coefficient of Utilization, ปกติ 0.60 - 0.75)
\( LLF \) = ปัจจัยการสูญเสียแสง (Light Loss Factor = 0.75 - 0.80)
\( A_{floor} \) = พื้นที่ทางหนีไฟ (\(W_{path} \times L_{path}\), ตารางเมตร \(m^2\))

3.2 สมการคำนวณขนาดความจุแบตเตอรี่สำรอง (Battery Capacity Calculation)

\( C_{battery} = \frac{P_{load} \times T_{backup}}{V_{system} \times \eta_{inverter} \times DoD} \)

โดยที่:
\( C_{battery} \) = ความจุแบตเตอรี่สำรองที่ต้องใช้ (Ampere-Hours, AH)
\( P_{load} \) = กำลังไฟฟ้าวัตต์รวมของโคมไฟและป้ายทางหนีไฟทั้งหมด (Watts, W)
\( T_{backup} \) = ระยะเวลาจ่ายไฟสำรองขั้นต่ำ (1.5 ชั่วโมง)
\( V_{system} \) = แรงดันไฟฟ้าระบบแบตเตอรี่ (12V, 24V DC หรือ 220V AC)
\( \eta_{inverter} \) = ประสิทธิภาพอินเวอร์เตอร์ (0.85 - 0.90)
\( DoD \) = ความลึกในการคายประจุสูงสุดของแบตเตอรี่ (Depth of Discharge = 0.80)

4. รูปแบบสถาปัตยกรรมระบบจ่ายไฟฉุกเฉิน (Self-Contained vs Central Battery System)

พารามิเตอร์เปรียบเทียบ ระบบบรรจุแบตเตอรี่ในตัว (Self-Contained Unit) ระบบแบตเตอรี่รวมศูนย์ (Central Battery System - CBS)
โครงสร้างระบบ โคมไฟฉุกเฉินแต่ละโคมมีแบตเตอรี่และวงจรชาร์จในตัว ใช้ตู้แบตเตอรี่รวมศูนย์ตู้เดียว จ่ายไฟ DC/AC ไปยังโคมไฟทั้งอาคาร
พื้นที่ประยุกต์ใช้งาน อาคารขนาดเล็กถึงปานกลาง, สำนักงาน, ร้านค้า อาคารสูง, โรงพยาบาล, โรงงานอุตสาหกรรมขนาดใหญ่
การบำรุงรักษาเปลี่ยนแบตเตอรี่ ยาก (ต้องปีนเปลี่ยนแบตเตอรี่ทีละโคมทั่วอาคาร) ง่ายมาก (บำรุงรักษาแบตเตอรี่ ณ ตู้ควบคุมจุดเดียว)
อายุการใช้งานระบบ แบตเตอรี่เล็กมีอายุใช้งานประมาณ 2 - 3 ปี แบตเตอรี่อุตสาหกรรม (VRLA / Lithium) ยืดอายุได้ 5 - 10 ปี

5. ตำแหน่งวิกฤติที่ต้องติดตั้งไฟฉุกเฉินตาม NFPA 101

นอกจากตลอดแนวเส้นทางหนีไฟแล้ว NFPA 101 กำหนดให้ต้องติดตั้งโคมไฟฉุกเฉินส่องสว่าง ณ ตำแหน่งวิกฤติตามจุดต่างๆ ดังนี้:

  1. บริเวณทางแยกและจุดเลี้ยวทุกจุดตามเส้นทางหนีไฟ
  2. บริเวณบันไดหนีไฟและชานพักบันไดทุกชั้น
  3. บริเวณหน้าประตูทางออกหนีไฟทุกบาน ทั้งด้านในและด้านนอกอาคาร
  4. บริเวณห้องควบคุมไฟฟ้า MDB, ห้องเครื่องปั๊มน้ำดับเพลิง และห้องเครื่อง generator
  5. บริเวณหน้าตู้แจ้งเหตุเพลิงไหม้ (Manual Call Point) และจุดติดตั้งถังดับเพลิง

6. รายการตรวจสอบและการทดสอบระบบประจำปี (Inspection & Testing Checklist)

  1. การทดสอบประจำเดือน (Monthly 30-Second Test): กดปุ่มทดสอบ (Test Button) หรือตัดไฟเพื่อดูการสลับจ่ายไฟสำรองของโคมไฟและป้ายทางหนีไฟเป็นเวลาอย่างน้อย 30 วินาที
  2. การทดสอบประจำปี (Annual 90-Minute Discharge Test): ทำการตัดระบบไฟหลักเพื่อทดสอบการจ่ายไฟสำรองเต็มกำลังเป็นเวลา 90 นาทีเต็ม เพื่อตรวจสอบความจุแบตเตอรี่ตามมาตรฐาน NFPA 101
  3. การตรวจเช็กความสะอาดสัญลักษณ์: ทำความสะอาดหน้าป้ายทางหนีไฟและเลนส์โคมไฟฉุกเฉินไม่ให้ฝุ่นเกาะบังความสว่าง

7. สรุปและคำแนะนำจากวิศวกร New Type Engineering

การจัดวางระบบไฟฉุกเฉินและป้ายทางหนีไฟ ไม่ใช่เพียงแค่การเลือกซื้อโคมไฟมาแขวนตามมุมอาคารเท่านั้น แต่ต้องผ่านการคำนวณค่าความส่องสว่าง (Lux) การออกแบบการกระจายแสงให้สม่ำเสมอ และการคำนวณขนาดความจุแบตเตอรี่สำรองให้ครอบคลุมการส่องสว่าง 90 นาทีตามมาตรฐาน NFPA 101 และ วสท. 021004-22

หากอาคาร โรงงาน หรือโครงการของท่านต้องการบริการออกแบบ คำนวณความส่องสว่าง จัดหาโคมไฟฉุกเฉินมาตรฐาน มอก./UL หรือติดตั้งระบบแบตเตอรี่รวมศูนย์ Central Battery System (CBS) บริษัท นิวไทป์ เอ็นจิเนียริ่ง จำกัด ยินดีให้คำปรึกษา ออกแบบ และติดตั้งครบวงจรโดยทีมวิศวกรไฟฟ้ามืออาชีพครับ

💬 สอบถามวิศวกร New Type Engineering

ปรึกษาการออกแบบ คำนวณมาตรฐาน และส่งทีมวิศวกรสำรวจหน้างานฟรี!

กดแอด LINE @newtypeth

บริการออกแบบและตรวจวัดมาตรฐานวิศวกรรมครบวงจร

บริษัท นิวไทป์ เอ็นจิเนียริ่ง จำกัด ทุนจดทะเบียน 5 ล้านบาท ได้มาตรฐาน ISO 9001:2015 ยินดีให้คำปรึกษา สำรวจหน้างาน และประเมินราคาฟรีไม่มีค่าใช้จ่าย

CONTINUE READING

📚 บทความความรู้วิศวกรรมแนะนำอ่านต่อ

⚡ ไฟฟ้า & Alarm ติดตั้งระบบแจ้งเหตุเพลิงไหม้ (Fire Alarm) อาคารไหนต้องมี? ขั้นตอน งบประมาณ และมาตรฐานที่ต้องรู้

ติดตั้งระบบแจ้งเหตุเพลิงไหม้ (Fire Alarm) อาคารไหนต้องมี? ขั้นตอน งบประมาณ และมาตรฐานที่ต้องรู้

คู่มือฉบับเจ้าของอาคารและโรงงาน: ระบบ Fire Alarm มีองค์ประกอบอะไรบ้าง อาคารประเภทไหนที่กฎหมายบังคับ เลือก Addressable หรือ Convent...

อ่านบทความนี้ต่อ →
⚡ ไฟฟ้า & Alarm เลือกตัวตรวจจับควัน vs ความร้อน (Smoke vs Heat Detector) ป้องกัน False Alarm

เลือกตัวตรวจจับควัน vs ความร้อน (Smoke vs Heat Detector) ป้องกัน False Alarm

เจาะลึกวิศวกรรมการเลือกติดตั้งตัวตรวจจับเพลิงไหม้ (Smoke Detector vs Heat Detector) ตามมาตรฐาน NFPA 72 และ วสท.: ความแตกต่างในการท...

อ่านบทความนี้ต่อ →
⚡ ไฟฟ้า & Alarm เจาะลึกระบบตรวจจับควันความไวสูง ASD (VESDA) ทำงานอย่างไร เหมาะกับพื้นที่แบบไหน?

เจาะลึกระบบตรวจจับควันความไวสูง ASD (VESDA) ทำงานอย่างไร เหมาะกับพื้นที่แบบไหน?

คู่มือระบบตรวจจับควันความไวสูง ASD (Aspirating Smoke Detector) หรือ VESDA อธิบายวิศวกรรมการทำงาน เกณฑ์เวลาหน่วงการเดินทางของควัน 1...

อ่านบทความนี้ต่อ →