sistem pencahayaan
DESCRIPTION
materi kuliahTRANSCRIPT
MACAM, FUNGSI dan PERSOALAN PENERANGAN
Cahaya dan terang adalah prasyarat untuk penglihatan manusia (Mangunwijaya, 1988; 211).
Artinya ukuran terang berkaitan dengan jangkauan penglihatan manusia dan mata manusia memiliki batas respon terhadap cahaya.
Dengan adanya cahaya, manusia mampu melihat benda dan mampu membedakan bentuk, ukuran, tekstur dan warna.
Memantulkan (refleksi) Menembus (transmisi) Membias Menyerap
Sifat tergantung dari material yang dikenai oleh
cahaya. Jenis material yang terbuat dari aluminium atau perak
atau benda-benda berwarna putih dapat memantulkan cahaya
Sebaliknya benda berwarna gelap pada umumnya menyerap cahaya.
Kaca merupakan material transparan yang sifatnya meneruskan cahaya, namun sinar cahaya berubah arah
PERMUKAAN MENGKILAT
α β
PERMUKAAN KASAR PERMUKAAN KUSAM
CERMINAN PENYEBARAN GABUNGAN
JERNIH, TEMBUS PANDANG KASAR, TEMBUS CAHAYA KUSAM, TEMBUS CAHAYA
Cahaya (light) adalah gelombang elektromagnet yang mempunyai panjang antara 380 hingga 700nm (nanometer, 1nm= 10-9m), dengan urutan warna: (ungu-ultra), ungu, nila, biru, hijau, kuning, jingga, merah, (merah-infra).
Ungu-ultra dan merah-infra hanya dapat dilihat
dengan bantuan alat optik khusus. Ungu-ultra (290-380nm) berdaya kimia,
sedangkan merah-infra (700-2300nm) berdaya panas.
Cahaya yang diterima mata manusia sebagian besar merupakan hasil pantulan-pantulan dari sumber cahaya.
Salah satu sumber cahaya adalah matahari. Cahaya
matahari mempunyai panjang gelombang antara 290 hingga 2300nm yang mempunyai spektrum lengkap dari ungu-ultra hingga merah-infra.
Sinar matahari langsung sangat menyilaukan dan
membawa panas, sehingga tidak dipakai untuk menerangi ruangan.
Cahaya yang digunakan dipakai untuk menerangi ruangan
adalah cahaya langit (sky light) atau cahaya bola langit.
Pencahayaan dibagi menjadi dua macam, yaitu: Pencahayaan/Penerangan alamiah Pencahayaan/Penerangan buatan
Fungsi pencahayaan yaitu: Untuk manusia beraktivitas dengan sehat,
nyaman dan menyenangkan. Memberikan energi dan inspirasi bagi
manusia. Membentuk suasana ruang.
2 aspek yang harus dipertimbangkan dalam perencanaan fisik: Fungsi pencahayaan yang tergantung pada
kebutuhan psikologi pemakai ruang. Fungsi arsitektur yang berhubungan dengan
kebutuhan. Kebutuhan cahaya untuk menerangi ruangan.
Bersifat alamiah (natural). Tersedia berlimpah. Gratis. Terbarukan (tidak habis-habisnya, sampai kiamat). Memiliki spektrum cahaya lengkap. Memiliki daya panas dan kimiawi yang diperlukan
bagi makhluk hidup di bumi. Dinamis. Arah matahari selalu berubah. Intensitas
cahaya berubah-ubah oleh adanya halangan awan yang melintas akan memberikan efek gelap-terang yang menambah kesan dinamis.
Pada bangunan berlantai banyak dan gemuk (berdenah rumit), sulit untuk memanfaatkan cahaya alami matahari (walau ada teknologi serta kaca yang dapat menyalurkan cahaya jauh ke dalam ruangan).
Intensitas tidak mudah diatur, dapat sangat menyilaukan atau sangat redup.
Pada malam hari tidak tersedia. Sering membawa serta panas masuk ke dalam
ruangan. Dapat memudarkan warna.
Yang harus diperhatikan arsitek dalam memanfaatkan pencahayaan alamiah: Pembayangan; untuk menjaga agar sinar langsung
matahari tidak masuk ke dalam ruangan melalui bukaan.
Pengaturan letak dan dimensi bukaan untuk mengatur
agar cahaya bola langit dapat dimanfaatkan dengan baik. Teknik pembayangan antara lain dengan memakai teritisan dan tirai.
Pemilihan warna dan tekstur permukaan dalam
ruangan dan luar untuk memperoleh pemantulan yang baik (agar pemerataan cahaya efisien) tanpa menyilaukan mata.
Tidak tersedia cahaya alami siang hari, saat antara matahari terbenam dan terbit.
Tidak tersedia cukup cahaya alami dari matahari, saat mendung tebal intensitas cahaya bola langit akan berkurang.
Cahaya alami matahari tidak menjangkau tempat tertentu di dalam ruangan yang jauh dari jendela.
Diperlukan cahaya pada ruang lebar, pada ruang yang lebar hanya lokasi di sekitar jendela saja yang terang, sedangkan di bagian tengah redup.
Diperlukan intensitas cahaya konstan, misalnya ruang operasi. Diperlukan pencahayaan dengan warna dan arah penyinaran
mudah diatur. Cahaya buatan diperlukan untuk ruang khusus, misalnya ruang
bayi manusia atau binatang yang baru lahir. Diperlukan cahaya dengan efek khusus.
Memerlukan energi untuk menggunakannya.
Dengan kemajuan teknologi, banyak jenis lampu yang hemat energi atau memanfaatkan sinar dan cahaya matahari yang kemudian disimpan dan dirubah menjadi energi listrik.
Intensitas Intensitas mengacu pada kuantitas cahaya, yang
dinyatakan sebagai jumlah cahaya yang masuk, yang datang dari atau tiba pada suatu obyek tertentu.
Intensitas dinyatakan sebagai kerapatan aliran cahaya dan diukur sebagai footcandles (fc).
Kualitas kualitas yang dimaksud berkaitan dengan kecemerlangan
(brightness). Kecemerlangan diukur sebagai footlembers (fl).
Aspek yang penting dari hubungan kecemerlangan adalah menghasilkan kontras. Makin tinggi tingkat kecemerlangan maka makin tinggi nilai kontras. Dengan ini maka manusia mampu membedakan obyek secara terinci, mulai dari garis besar hingga bagian-bagian yang kecil.
Ada 3 jenis lampu (Satwiko,2004): Lampu pijar (incandescent) Cahaya dihasilkan oleh filamen dari bahan tungsten (titik lebur >2200°C) yang
berpijar karena panas. Efikasi lampu rendah hanya 8-10% energi menjadi cahaya, sisanya terbuang sebagai panas. Untuk memperbaiki efikasinya lampu pijar diisi gas halogen (iodine,chlorine,bromine dan fluorine) yang disebut lampu tungsten-halogen, efikasinya mencapai 17,5 lm/watt.
Lampu flourescent Cahaya dihasilkan oleh pendaran bubuk fosfor yang melapisi bagian dalam
tabung lampu. Fosfor tersebut berpendar karena menyerap gelombang pendek cahaya ungu-ultra sebagai akibat lecutan listrik (terbentuk oleh loncatan elektron antar katode di dalam tabung yang berisi uap merkuri bertekanan rendah dan argon). Lebih dari 25% energi dijadikan cahaya. Efikasi antara 40-85 lm/watt.
Lampu HID (high-intensity discharge) Cahaya dihasilkan oleh lecutan listrik melalui uap zat logam. Lampu merkuri
menghasilkan cahaya dari lecutan listrik dalam tabung kaca atau kuarsa berisi uap merkuri bertekanan tinggi. Efikasinya antara 40-60 lm/watt. Perlu waktu 3-8 menit sebelum menghasilkan cahaya maksimal.
Lampu LED (Light Emmiting Diode)
Keuntungan Kerugian
Ukuran filamen kecil, maka sumber cahaya dapat dianggap sebagai titik sehingga pengaturan distribusi cahaya muda
Lumen per watt (efikasi) rendah
Perlengkapan sangat sederhana dan dapat ditangani dengan sederhana pula
Umur pendek (750-1000 jam), makin rendah watt makin pendek umurnya
Pemakaian luwes Untuk negara tropis, panas lampu akan menambah beban AC
Biaya awal rendah Warna yang cenderung hangat (kemerahan) secara psikologi akan membuat suasana ruangan kurang sejuk
Pengaturan intensitas cahaya (redup dan terang) mudah dan murah (dengan memakai dimmer)
Hanya cocok untuk kebutuhan pencahayaan rendah
Tidak terpengaruh oleh suhu dan kelembaban Menyalakan sebuah lampu pijar pada tegangan lampu yang tidak sesuai dengan tegangan yang disarankan akan menyebabkan kerugian
Menampilkan warna-warna dengan sangat bagus
Keuntungan Kerugian
Efikasi (lumen per watt tinggi) Output cahaya terpengaruh oleh suhu dan kelembaban
Awet (umur panjang) hingga 20.000 jam (dengan asumsi lama penyalaan 2 jam setiap penyalaan). Makin sering dihidup-matikan makin pendek
Tidak mudah mengatur intensitas cahayanya dengan menggunakan dimmer
Bentuk lampu yang memanjang menerangi area lebih luas dengan cahaya baur
Warna keputihan cenderung tidak alami, terutama untuk warna kulit
Untuk penerangan yang tidak menghendaki bayangan, lampu flourescent lebih baik dibanding lampu pijar
Kecerobohan pemasangan balas sering menimbulkan bunyi dengung yang mengganggu dan melelahkan
Warna cahaya yang cenderung putih-dingin menguntungkan untuk daerah tropis lembab, karena secara psikologis akan menyejukkan ruangan
Balas akan mengeluarkan cukup banyak panas yang membebani mesin pengkondisian udara (AC)
Menimbulkan efek cahaya yang bergetar
Semakin banyak jumlah lampu dalam satu luminer, efisiensi semakin rendah karena cahaya terhalang, terperangkap, serta panas yang timbul. Sebuah lampu flourescent yang terbuka memiliki efisiensi 95%, sedangkan empat lampu flourescent yang dijejalkan pada satu luminer hanya akan mempunyai efisiensi 64% l
Efisiensi lampu akan meningkat bila suhu dipertahankan tidak lebih dari 40°C. Oleh karena itu luminer harus berventilasi. Untuk pemakaian di bangunan berpengondisian udara sentral, amat baik bila diusahakan luminer terpadu dengan sistem aliran udara dingin
Keuntungan Kerugian
Kecuali lampu merkuri (yang kualitas cahayanya lebih baik dari lampu pijar), efikasi lampu HID jauh lebih tinggi dibanding lampu pijar dan flourescent
Biaya awal sangat tinggi
Lebih awet dari lampu pijar, dan kadang-kadang lebih awet dari flourescent
Harga lampu lebih mahal dari jenis lain, hingga dapat mempengaruhi biaya penggantian lampu
Pendistribusian cahaya lebih mudah daripada lampu flourescent
Seperti halnya dengan lampu flourescent, lampu HID butuh balas yang dapat mengeluarkan suara mengganggu
Biaya operasional sangat rendah Lampu membutuhkan waktu sekitar 8 menit untuk bersinar secara penuh
Tidak seperti fourescent, lampu HID tidak terpengaruh oleh variasi suhu dan kelembaban lingkungan
Beberapa lampu dapat mengeluarkan cahaya ungu-ultra yang membahayakan kesehatan
Lampu HID hanya cocok untuk ruangan dengan ketinggiam langit-langit sedang (3-5m) sampai tinggi (>5m); awalnya lampu ini dirancang untuk pemakaian di luar ruangan, tetapi produk baru yang dilengkapi dengan pengoreksi warna cocok juga untuk penggunaan di dalam ruangan
Keuntungan Tahan goKerugian
Mempunyai warna yang dapat disesuaikan dengan kebutuhan tanpa menambah filter sehingga menghemat biaya
Saat ini harganya masih relatif mahal
Ukuran kecil, >2mm2, sehingga dapat digabung-gabungkan tanpa memerlukan banyak ruang
Terpengaruh oleh suhu
Dapat dihidup-matikan dengan cepat Peka terhadap tegangan listrik
Dapat dihidup-matikan tanpa mengurangi umur Kualitas warna sering menyebabkan warna objek tidak alami karena spektrum cahaya LED berbeda dengan lampu pijar dan matahari
Mudah dipasang dimmer Blue hazard, lampu LED biru dan putih diduga memancarkan cahaya di atas persyaratan sehingga dapat mengganggu kesehatan mata
Mati perlahan-lahan, tidak mendadak Blue pollution, lampu LED putih memancarkan gelombang warna biru yang sangat kuat sehingga dapat mengganggu lingkungan
Berumur panjang, 35.000-50.000 jam
Tahan goncangan
Dapat difokuskan dengan mudah tanpa tambahan alat
Tidak mengandung merkuri