pendekatan komprehensif terhadap integrasi cahaya alami dan cahaya buatan dalam bangunan
Post on 10-Apr-2018
218 Views
Preview:
TRANSCRIPT
-
8/8/2019 Pendekatan Komprehensif Terhadap Integrasi Cahaya Alami Dan Cahaya Buatan Dalam Bangunan
1/9
TF4101 Fisika Bangunan
Victor Samuel 13307105
1
PENDEKATAN KOMPREHENSIF TERHADAP
INTEGRASI CAHAYA ALAMI DAN CAHAYA BUATAN
DALAM BANGUNAN
VICTOR SAMUEL (13307105)Program Studi Teknik Fisika, Fakultas Teknologi Industri, Institut Teknologi Bandung,
Jalan Ganesha 10, Bandung 40132, Indonesia (e-mail:vctr_sml@yahoo.com)
In the past, an effective daylighting was considered the best source to illuminate a building. However, it is
often impossible to illuminate a building exclusively by daylight. A proper aspects of integration design
between utilization of daylight and artificial light are discussed. The window plays an critical role in it, so its
specification must be carefully considered. How deep the penetration of daylight also affects the design of
electric light. Glare can be annoying, therefore its limitation using various way is discussed. The integration
design is also dependent to the climate and energy management plans of the building. There is no single
integration method that fits allmany methods are developed for various types of space. They are classified
using differents approach. The more comprehensive approach, which mainly discussed in this paper, is a
classification of integration methods, rather than building types. Automatic dynamic control, which
considered as the ultimate control system for lighting integration, should include all environment factors.
INTRODUKSIIntegrasi cahaya alami dan buatan pada bangunan
pada siang hari dapat dianggap sebagai
perancangan yang holistik terhadap kondisi
lingkungan visual. Dalam proses ini, kelebihan dan
kekurangan baik dari cahaya alami dan cahaya
alami dioptimalkan sedemikian rupa untuk
keperluan tertentu. Pengoptimalan ini bergantungkepada jenis bangunan, aktivitas di dalamnya, dan
faktor-faktor lingkungan. Penggunaan cahaya
alami dan cahaya buatan secara bersamaan pada
siang hari, jika tidak diatur secara rinci dalam
perancangan, jarang mencapai hasil yang optimal.
Tulisan ini akan membahas perkembangan
konsep-konsep integrasi cahaya alami dan buatan
dalam sudut pandang arsitektur modern dan
meningkatnya kesadaran akan konservasi energi.
Pengertian yang tepat akan integrasi ini sangatpenting bagi perancang bangunan di negara-
negara dengan kondisi lingkungan visual yang
ekstrem. Bangunan gelap tanpa jendela tanpa
mendapat cahaya alami, atau sebaliknya, bangunan
dengan energi pencahayaan dan silau yang
berlebihan, telah menjadi masalah perancangan
yang umum terjadi selama lebih dari setengah
abad.
TUJUAN PERANCANGANTujuan perancangan integrasi, pada mulanya,
terutama untuk meningkatkan kondisi lingkungan
visual dengan menambahkan cahaya buatan
terhadap cahaya alami yang sudah ada sebagai
sumber cahaya utama. Tapi dewasa ini, jendela
dianggap sebagai hal yang tak terpisahkan dari
perancangan integrasi. Jendela tidak lagi hanya
dianggap sebagai sumber cahaya alami, tetapi juga
sebagai sarana komunikasi visual yang mampu
memberi informasi berharga. Akibatnya,
perkembangan konsep integrasi berikutnya tidak
mailto:vctr_sml@yahoo.commailto:vctr_sml@yahoo.commailto:vctr_sml@yahoo.commailto:vctr_sml@yahoo.com -
8/8/2019 Pendekatan Komprehensif Terhadap Integrasi Cahaya Alami Dan Cahaya Buatan Dalam Bangunan
2/9
TF4101 Fisika Bangunan
Victor Samuel 13307105
2
lagi sepenuhnya hanya mengandalkan cahaya
alami.
Tujuan perancangan bangunan sekarang telah
mengarah kepada penyediaan pencahayaan utama
oleh sumber listrik, sedangkan cahaya alami
diasumsikan memenuhi kebutuhan akan
komunikasi visual dengan luar ruangan.
Kebutuhan ini mempengaruhi ukuran jendela,
sebagaimana akan dibahas secara rinci nanti.
Sebenarnya, masalah energi tidaklah diabaikan
oleh metoda integrasi mula-mula. Namun,
pentingnya penghematan energi dan efektivitas
biaya menjadi ciri-ciri utama, sehingga menjadi
perhatian yang khusus, dalam integrasi
pencahayaan pada tahun 70-an, akibat adanya
krisis energi.
Saat ini, semboyan integrasi pencahayaan
seharusnya gunakan cahaya alami semaksimal
mungkin, dan gunakan cahaya buatan seminimal
mungkin, tanpa mengorbankan kinerja dan
kenyamanan manusia. Perlu diperhatikan bahwa
kenyamaman, penghematan energi, dan
pengoptimalan biaya tidak semudah itu mencapai
titik optimal secara bersama-sama. Pada banyak
perancangan, kebutuhan dasar manusia harus
selalu dipenuhi.
Dilema antara penghematan energi maksimal dan
pengoptimalan biaya adalah masalah serius dalam
perancangan pencahayaan. Jendela yang terlalu
besar, dalam beberapa kasus, dapat meminimalkan
penggunaan listrik pencahayaan. Namun, biaya
keseluruhan mungkin justru meningkat akibat
meningkatnya biaya untuk mendinginkan ruangan,
melebihi biaya keseluruhan jika digunakan konsep
integrasi yang baik. Tujuan perancangan
seharusnya mencari solusi untuk mendapatkan
biaya keseluruhan yang sekecil-kecilnya dengan
kemungkinan penghematan energi, kinerja visual,dan kenyamanan visual yang yang sebesar-
besarnya. Latar belakang pemikiran konsep
integrasi ini adalah bahwa bangunan dirancang
untuk bertahan selama waktu yang panjang,
sedangkan biaya untuk energi bersifat tidak
terduga dan dapat berfluktuasi terhadap waktu.
Lagipula, biaya-biaya yang bergantung kepada
produktivas penghuni bangunan selalu merupakan
bagian terbesar dari keseluruhan biaya kerja
(operating costs). Sehingga, sedikit saja penurunan
kinerjayang dikorbankan demi penghematan
energisebenarnya menghasilkan kerugian yang
lebih besar dibanding keuntungan yang diperoleh
dari penghematan energi itu sendiri.
Tujuan perancangan saat ini dapat dibagi menjadi
beberapa kategori besar sebagai berikut:
1. Kinerja dan kenyamanan manusiaKategori ini terutama menyangkut kondisi
lingkungan visual yang mencakup kinerja dan
kenyamanan visual. Kenyamaman akustik dan
termal, bagaimanapun juga, tidak boleh diabaikan.
Kualitas kondisi lingkungan secara umum
bergantung kepada iluminansi yang cukup bagi
aktivitas visual, pembatasan silau, dan
pertimbangan-pertimbangan subyektif lainnya,
seperti kesan warna, suasana interior, dan ukuran
dan bentuk jendela demi menjaga hubungan
dengan luar ruangan. Cahaya alami yang diterima
melalui jendela juga penting bagi proses-proses
fotobiologis, misalnya untuk mengatur ritme-ritme
biologis di dalam tubuh dan merangsang fungsi-
fungsi metabolis.
2. Manajemen energi yang efektif
Keseimbangan energi keseluruhan seharusnya
diamati dari sisi pengoptimalan efisiensi energi.
Keseimbangan energi dari penerimaan dan
pelepasan panas akibat radiasi matahari, konduksi
kalor dari luar, dan kebocoran udara luar haruslahdievaluasi secara komprehensif dengan
mempertimbangkan penerimaan cahaya alami.
Dalam perancangan pencahayaan buatan, haruslah
diperhatikan efisiensi keseluruhan sistem, bukan
hanya efisiensi lampu. Dampak dari waktu beban
listrik puncak juga harus diperhatikan.
3. Efektivitas biaya
Biaya keseluruhan yang telah disebutkan di atas
harus memperhitungkan depresiasi dan bunga
investasi dan juga biaya kerja oleh adanya jendela,
penghalangan cahaya alami (shading), dan sistempencahayaan buatan.
4. Kontrol dinamis
Sebagai aturan umum, sistem penghalangan
cahaya alami yang statis kurang efisien
dibandingkan sistem yang dapat dikontrol secara
dinamis. Misalnya, perangkat penghalangan cahaya
yang statis akan mengurangi jumlah cahaya alami
yang masuk, bahkan saat cahaya matahari tidak
terlalu terang. Akibatnya, lebih banyak lampu
listrik harus digunakan dibandingkan jika
digunakan penghalangan cahaya yang dapatdikontrol. Demikian juga, sistem pencahayaan
-
8/8/2019 Pendekatan Komprehensif Terhadap Integrasi Cahaya Alami Dan Cahaya Buatan Dalam Bangunan
3/9
TF4101 Fisika Bangunan
Victor Samuel 13307105
3
buatan yang dikontrol dengan sebuah saklar utama
cenderung untuk memakan energi dibandingkan
dengan sistem yang menggunakan saklar yang
banyak untuk keperluan yang berbeda-beda.
Semakin banyak variabel yang dapat dikontrol,
semakin besar penghematan energi suatu sistem.
Tingkat fleksibilitas tertinggi diperoleh dari sistem
kontrol yang terintegrasi yang secara bersamaan
memantau cahaya buatan dan sistem
penghalangan cahaya demi pemanfaatan cahaya
alami yang sebesar-besarnya dan penggunaan
energi yang sekecil-kecilnya untuk cahaya buatan
dan pendinginan.
JENDELA DALAM SISTEM YANG
TERINTEGRASIPeran jendela telah disebutkan di atas. Selain
melewatkan cahaya alami dan menyediakan
ventilasi di dalam bangunan yang udaranya tidak
dikondisikan, jendela memiliki peran psikologis
subyektif, mempertahankan hubungan visual
dengan luar ruangan sebagaimana yang ditemukan
oleh Marcus (1), Neeman dan Hopkinson (2),
Keighley (3), dan Seidl (4).
Di dalam penelitian mereka akan ukuran jendela
minimum yang dapat diterima, Neeman dan
Hopkinson (2) menemukan bahwa tingkat
kepuasan terhadap jendela bergantung kepada
informasi visual yang dapat diperoleh melaluinya.
Telah ditemukan bahwa di dalam interior ruangan,
kepuasan terhadap lebar jendela meningkat
sampai 30% lebar dinding, dengan lokasi jendela
di dalam sudut horizontal sekitar 60. Sudut ini
harus diukur dari bidang kerja (lihatGambar 1).
Gambar 1. Penelitian ukuran minimum jendelayang dapat diterima (2).
Juga telah ditemukan bahwa jika hanya
memberikan informasi yang sedikit, seperti
pemandangan langit pada jendela vertikal atau
langit-langit, jendela itu dianggap hanya sebagai
sumber cahaya alami dan memiliki signifikansi
psikologis subyektif yang keciltidak ada
hubungan visual dengan luar ruangan dan
perasaan lepas dari isolasi spasial dinding
ruangan. Menarik untuk dicatat bahwa meskipun
tingkat kepuasan terhadap ruang terkait dengan
ukuran jendela ruangan, tidak berarti harus ada
jendela bagi untuk setiap orang dalam setiap area
kerja. Kebanyakan orang sudah cukup merasa puas
jika mereka tahu bahwa mereka mampu melihat
keluar, dengan memutar atau sedikit mengangkat
kepala mereka.
Ketinggian jendela juga seharusnyamemperhitungkan pemandangan yang dapat
dilihat melaluinya. Biasanya bawah jendela
memberikan informasi lebih banyak daripada
bagian atas. Sehingga, secara subyektif, jendela
yang relatif rendah dan lebar lebih diinginkan.
Namun, jendela yang lebih tinggi lebih efisien
dalam memberikan pencahayaan alami bagi bagian
interior yang lebih dalam.
Di sisi yang lain, memasang kaca dengan
berlebihan pada dinding eksterior tidak akan
berdampak positif secara subyektif; justru akanmenyebabkan kerugian termal dan masalah silau,
bahkan dapat menimbulkan keluhan akan
kurangnya privasi dan keamanan pribadi.
Keputusan akhir akan luas jendela seharusnya
diserahkan kepada perancang. Pada tempat kerja,
lebar minimal seharusnya selalu dipenuhi. Setelah
itu, luas area jendela yang dibuat tranparan harus
diatur berdasarkan tujuan perancangan. Pada
tempat tinggal, pertimbangan psikologis subyektif
harus diperhatikan lebih lagi.
KEDALAMAN PENETRASI CAHAYA
ALAMI DAN RELASINYA TERHADAP
CAHAYA BUATANSecara umum telah diketahui bahwa di dalam
bagian dalam ruang yang menerima cahaya alami
melalui jendela, iluminansi di dekat jendela
tersebut relatif tinggi. Kemudian menurun secara
drastis di bagian yang lebih dalam. Iluminansi
aktual bergantung kepada cahaya alami di luar,penghalang luar, koefisien transmisi jendela, dan
-
8/8/2019 Pendekatan Komprehensif Terhadap Integrasi Cahaya Alami Dan Cahaya Buatan Dalam Bangunan
4/9
TF4101 Fisika Bangunan
Victor Samuel 13307105
4
bentuk dan koefisian refleksi interior ruangan.
Kedalaman yang seharusnya dijangkau oleh cahaya
alami juga bergantung kepada jenis aktivitas di
dalam ruangan yang bersangkutan. Sebuah
penelitian menarik dilakukan oleh Matsuura (5)
pada Turning-off Line in Perimeter Areas for
Saving Lighting Energy in Side-Lit Offices. Pada
tulisannya, dia menyarankan untuk membagi
pemasangan sistem pencahayaan ke dalam dua
bagian besar. Pencahayaan pada bagian dalam
ruangan tidak berinteraksi dengan cahaya alami,
sehingga harus terus menyala sepanjang hari.
Sedangkan pencahayaan pada sekitar bagian garis
batas (perimeter) dapat dimatikan selama siang
hari jika kondisi memungkinkan.
Pilihan untuk mematikan pencahayan di wilayah
yang dekat dengan jendela dapat dilakukan secarasederhana dengan fungsi mati-nyala. Namun, pada
perkembangannya, metode yang lain telah
ditemukan. Mati-nyalanya sekelompok lampu
dapat dilakukan dengan memasang sensor
fotoelektrik untuk kemudian mengontrol nyala-
hidup lampu sesuai dengan jarak lampu dari
jendela. Pada sistem yang lebih canggih, dapat
dilakukan peredupan otomatis di semua lampu
pada seluruh ruangan yang memanfaatkan cahaya
alami.
Peredupan otomatis biasanya akan menghematenergi yang lebih besar dari kontrol mati-hidup.
Pengubahan yang kontinu pada cahaya juga lebih
diinginkan dibandingkan perubahan drastis sistem
mati-hidup. Namun, tentu saja, semakin canggih
dan kompleks sebuah sistem pencahayaan, akan
semakin mahal biayanya. Sehingga, perhitungan
kelayakan secara ekonomis dan masa
pengembalian modal harus memasukkan
keuntungan dari penghematan energi. Dalam
banyak kasus yang sederhana, kontrol mati-hidup
otomatis bisa lebih optimal secara ekonomis.
Penting untuk diperhatikan bahwa untuk
memaksimalkan penghematan energi, harus
digunakan lampu berefisiensi tinggi, dilakukan
pembersihan, pemeliharaan, dan penggantian yang
teratur dalam jangka waktu tertentu.
SILAU PADA CAHAYA ALAMIKenyamanan visual adalah salah satu kriteria
paling penting dalam perancangan pencahayaan.
Namun, kenyamanan visual ini tidak dapat dicapaijika ada silau. Secara umum, tingkat kesilauan
bergantung kepada luminansi sumber, luminansi
latar belakangnya, ukuran sumber, dan posisinya
terhadap arah pandang.
Sumber-sumber silau dari cahaya alami adalah
cahaya matahari dan langit cerah yang dilihat
melalui bukaan/jendela. Cahaya matahari langsung
harus selalu dikontrol untuk menghindari silau
yang berlebihan. Pada hari-hari cerah, langit juga
dapat menyebabkan silau yang sangat menganggu.
Jendela biasanya lebih besar dari luminer,
sehingga perbedaan antara sumber silau dan latar
belakangnya yang ditangkap oleh retina mata tidak
terlalu kontras. Sehingga, silau cahaya alami tidak
bisa dihitung dengan prosedur perhitungan yang
sama dengan silau luminer.
Di dalam tulisannya, Collins et al. (6), melalui
percobaan laboratorium, menunjukkan korelasi
yang masuk akal dengan dengan rumus silau
Hopkinson-Cornell. Mereka juga menunjukkan
bahwa jika luas jendela lebih besar 2% dari luar
lantai, ukuran jendela tidak berpengaruh banyak
pada silau yang ditangkap oleh orang yang melihat
langsung pada jendela.
Mereka menyarankan para perancang untuk
mengurangi silau dari cahaya alami dengan
menempakan lokasi kerja yang sesuai sehinggaorang-orang sebisa mungkin tidak perlu melihat
langit atau permukaan cerah lainnya di luar
ruangan. Selain itu, disarankan penggunaan
peneduh (shading) untuk mengurangi luminansi
jendela. Mereka juga merekomendasikan
penggunaan permukaan berwarna cerah di sekitar
jendela, supaya kontras silau cahaya alami lebih
kecil.
Tambahan cahaya buatan jauh dari jendela
digunakan hanya untuk mengurangi kontras
(sehingga mengurangi silau), tidak terlaludisarankan demi alasan energi. Namun, dalam
sistem integrasi, bagaimanapun cahaya buatan
tetap diperlukan. Sehingga, jika dirancang dengan
baik, cahaya buatan tetap dapat menjadi solusi
untuk mengontrol silau cahaya alami.
Sebagai kesimpulan, perancangan terintegrasi
mencakup penerimaan cahaya alami, perangkat
peneduh yang dapat dikontrol, dan penggunaan
cahaya buatan dapat secara efektif membatasi
silau yang menganggu.
-
8/8/2019 Pendekatan Komprehensif Terhadap Integrasi Cahaya Alami Dan Cahaya Buatan Dalam Bangunan
5/9
TF4101 Fisika Bangunan
Victor Samuel 13307105
5
KARAKTERISTIK SPEKTRALCahaya alami memiliki karakteristik intensitas,
arah, dan spektrum yang berubah-ubah. Pada
kasus khusus ketika sebuah pekerjaan visual
membutuhkan penilaian warna yang akurat, perlu
dibuat distribusi spektral secara spesifik.
Sebaliknya, cahaya buatan memilik distribusi
spektral yang tetap, sehingga dapat didefinisikan
secara presisi (lihatGambar 2).
Meskipun demikian, untuk hampir semua kegiatan
kerja, tidak ada keperluan yang spesifik akan
pembedaan warna, sehingga banyak lampu dapat
dipilih untuk diintegrasikan dengan cahaya alami
untuk memenuhi aspek kualitatif dari kondisi
lingkungan visual secara menyeluruh. Namun,
pencahayaan buatan sebaiknya memiliki tampilan
warna yang baik dan memiliki karakteristik yang
cocok dengan cahaya buatan dan juga warna cat
interior ruangan.
Gambar 2. Distribusi spektrum daya dari (atas)
cahaya bulan; (tengah) lampu pijar; dan (bawah)
lampu fluoresen putih.
Integrasi berhasil jika orang-orang di dalam
ruangan tidak sadar, atau setidaknya tidak
mempermasalahkan, bahwa sebagian interiorditerangi oleh cahaya alami dan sisanya oleh
cahaya buatan.
Jenis-jenis lampu fluoresen yang efisien adalah
sumber cahaya buatan yang paling digemari untuk
integrasi secara umum. Untuk penilaian warna
yang akurat, gunakan lampu de-Luxe yang kurang
efisien namun memiliki sifat renderasi warna yang
unggul. Ada juga lampu tri-phosphor, yang lebih
efisien dari lampu de-Luxe. Namun lampu ini harus
digunakan dengan hati-hati. Sebab, meskipun
memiliki renderasi warna menyeluruh yang baik,
distorsi mungkin terjadi pada sejumlah panjang
gelombang yang konstan.
ARAH ALIRAN CAHAYASifat arah cahaya alami, yang datang paling banyak
datang dari samping melalui jendela, berbeda
dengan sifat arah cahaya buatan, yang pada
umumnya datang dari atas. Namun, harus diingatbahwa resultan aliran cahaya dari cahaya alami
maupun buatan tidak memiliki sifat arah yang kuat
di dalam ruangan yang memiliki inter-refleksi dari
semua permukaan. Namun, ada sebuah
pengecualian bagi cahaya matahari langsung, yang
secara umum sebaiknya dibatasi penetrasinya atau
bahkan dihalangi secara keseluruhan karena
potensi silau yang dihasilkan.
Pentingnya sifat arah pada pencahayaan dalam
bidang kerja sangat bergantung pada pola aktivitas
dalam ruangan itu sendiri. Sama seperti orang-orang yang biasanya tidak terlalu memperhatikan
sifat spektral dari pencahayaan, di hampir semua
kasus, mereka cenderung untuk mengabaikan
perbedaan arah sumber cahaya yang sampai
bidang kerja mereka. Ini bukan berarti
karakteristik arah cahaya tidak penting, tetapi
bahwa mereka cukup memenuhi syarat untuk
kebanyakan aktivitas visual. Namun, dalam
beberapa kegiatan, seperti deteksi yang teliti pada
tekstur, sifat arah dapat berpengaruh signifikan.
INTEGRASI,IKLIM, DAN ENERGIJenis integrasi yang diinginkan secara alamiah
bergantung kepada faktor-faktor lokal seperti
iklim, keberadaan cahaya alami, biaya energi
listrik, beban waktu puncak, dll. Pada daerah
dengan iklim sedang atau dingin yang
membutuhkan pendinginan yang sangat sedikit,
perhatian terhadap penggunaan energi cahaya
listrik mungkin tidak dilakukan dengan sangat
antusias. Alasannya adalah karena penggunaan
energi listrik bagi lampu juga dapat berkontribusibagi kebutuhan pemanasan. Selain itu, cahaya
-
8/8/2019 Pendekatan Komprehensif Terhadap Integrasi Cahaya Alami Dan Cahaya Buatan Dalam Bangunan
6/9
TF4101 Fisika Bangunan
Victor Samuel 13307105
6
alami pada iklim dingin relatif lebih sedikit per
tahunnya, dibandingkan wilayah panas.
Di sisi lain, di daerah beriklim tropik atau panas,
cahaya alami harus dimanfaatkan semaksimal
mungkin karena melimpah dan memiliki efikasi
luminus yang tinggi (100120 lm/W),
dibandingkan dengan lampu listrik dengan
distribusi spektral yang mirip (40-70 lm/W, sudah
termasuk rugi-rugi pada balast). Pendekatan ini
mengasumsikan bahwa tersedia strategi
pengaturan jendela untuk mengontrol radiasi
matahari yang berdampak bagi beban
pendinginan.
Pemakaian daya untuk pencahayaan adalah bagian
yang tak terpisahkan dalam manajemen energi
secara keseluruhan. Jika hanya dilihat dari sisi
pertimbangan energi, semakin efisien energi
pencahayaan buatan, semakin sedikit keuntungan
yang diperoleh dari pemanfaatan cahaya alami.
Namun, seperti yang telah disebutkan sebelumnya,
ada pertimbangan lain yang perlu diperhatikan
supaya cahaya alami menjadi sumber yang baik
bagi pencahayaan interior ruang.
METODE INTEGRASISatu jenis teknik integrasi tidak dapat mencakup
semua jenis bangunan dan kegiatan, sehingga telahdilakukan banyak upaya untuk mengklasifikasi
metode-metode integrasi secara komprehensif.
Pada sebuah laporan mengenai integrasi cahaya
alami dan buatan, yang diajukan oleh Longmore
(7) kepada CIE Daylighting Committee TC-4.2,
dianjurkan untuk mengklasifikasi integrasi
berdasarkan jenis bangunan: kantor, kantor
dengan mesin, ruang komputer, ruang mesin,
bangunan industri, ruang rumah sakit,
perpustakaan, dan dapur komersial, dan binatu.
Meskipun banyak, daftar ini belum dapat
mencakup semua jenis bangunan.
Pendekatan yang lain telah diadopsi di Jerman (4).
Klasifikasi bangunan untuk keperluan integrasi
dibagi berdasarkan residen atau bukan residen.
Pendekatan lebih komprehensif dilakukan dengan
klasifikasi metode integrasi, bukan jenis bangunan
(8; 9). Kemudian setiap bangunan dapat dirancang
dengan menggunakan metode integrasi yang
sesuai, yang juga dapat mempertimbangkan
persyaratan dan kendala lokal. Metode-metode
integrasi yang diajukan adalah:
1. Integrasi tunggal (mono) dengan cahaya
alami dominan:
a) melalui jendela pada dinding vertikal (lihatGambar 3)
b) melalui langit-langit (lihatGambar 4)2. Integrasi tunggal (mono) dengan cahaya
buatan dominan:
a) sama dengan butir 1.a) di atas (lihat Gambar5)
b) sama dengan butir 1.b) di atas3. Integrasi antar-ruangdi bangunan yang
menggunakan cahaya alami pada ruangan di dekat
jendela dan pencahayaan buatan pada ruangan di
bagian dalam (lihatGambar 6).
4. Integrasi transisionalpengaturan tingkat
adaptasi di lokasi orang masuk atau meninggalkan
bangunan tanpa jendela.
Gambar 3. Ruang kantor dengan cahaya alami
dominan di sekitar perimeter. Louver otomatis
digunakan untuk menghindari cahaya matahari
langsung dan silau dari langit.
Gambar 4. Rancangan jendela pada langit-langit
dengan cahaya alami dominan.
-
8/8/2019 Pendekatan Komprehensif Terhadap Integrasi Cahaya Alami Dan Cahaya Buatan Dalam Bangunan
7/9
TF4101 Fisika Bangunan
Victor Samuel 13307105
7
Gambar 5. Rancangan kantor dengan cahaya
buatan dominan
5. Integrasi luar ruanganuntuk kegiatan-
kegiatan di luar dari siang hari sampai malam.
Tidak ada perpindahan ruangan, tapi transisitingpencahayaan yang berubah terhadap waktu
harus diintegrasikan dengan baik sepanjang
kegiatan.
Karakteristik utama dari masing-masing metode
integrasi ini digambarkan pada Tabel 1.
INTEGRASI DINAMIS CAHAYA
ALAMI DAN CAHAYA BUATAN
Kontrol dinamis adalah sebuah dimensi yangrelatif baru di dalam teknik integrasi. Sistem
kontrol ini seharusnya memperhitungkan semua
faktor-faktor lingkungan seperti termal, visual,
dan, sampai tingkat tertentu, akustik. Namun, pada
tulisan ini hanya akan dibahas terutama
lingkungan visual yang melibatkan pencahayaan
alami dan buatan.
Saklar manual pada bagian-bagian sistem
pencahayaan buatan sebenarnya memberikan,
pada tingkat tertentu, kesan dinamis. Namun
sayangnya, penggunaan kontrol dinamis manual
tidak populer. Karena itu, integrasi dinamis paling
baik jika dilakukan dengan kontrol otomatis.
Saat ini sudah dapat digunakan perangkat otomatis
berteknologi tinggi, yang memungkinkan berbagai
jenis pilihan sistem kontrol.
Kontrol dinamis ini seharusnya bertujuan untuk
pemanfaatan sebesar-besarnya dari cahaya alami
dan penggunaan cahaya buatan sekecil-kecilnya
untuk menciptakan kondisi lingkungan visual yang
efisien dan menyenangkan. Penggunaan energi
untuk pencahayaan seharusnya dianalisis sebagai
bagian dari penggunaan energi bangunan secara
keselurhan. Strategi perancangan yang baik
terutama mengarah kepada biaya pencahayaan
minimum dan bukan penghematan maksimal.
Gambar 6. Desain denah ruangan rumah sakit dengan cahaya alami dominan pada kamarpasien di dekat jendela dan cahaya buatan pada ruangan-ruangan bagian dalam.
-
8/8/2019 Pendekatan Komprehensif Terhadap Integrasi Cahaya Alami Dan Cahaya Buatan Dalam Bangunan
8/9
TF4101 Fisika Bangunan
Victor Samuel 13307105
8
Tabel 1.Metode-metode integrasi cahaya alami dengan cahaya alami
Nomor 1a 1b 2a 2b 3 4 5
SPACE INTER-
RELATIONSHIPIntegrasi tunggal (mono)
Integrasiantar-ruang
Integrasitransisional
Integrasi luarruangan
SUMBER
CAHAYA
DOMINAN
Cahaya alami Cahaya listrik (buatan)
Cahayaalami di
ruangandekatjendela;
cahayabuatan padaruangandalam
Cahaya
alami diluarruangan;
cahayabuatan didalam
Cahaya alamipada siang hari;cahaya buatan
pada waktugelap
BAGAIMANA
CAHAYA
ALAMI
DILEWATKAN
Jendela padadinding-dindingvertikal
Jendelalangit-langit;hanyamungkinpada lantai
paling atas
Jendela padadinding-dindingvertikal
Jendelalangit-langit;hanyamungkinpada lantai
paling atas
Jendela padadinding-dindingvertikal
Dalamruangan:tidakberjendela.Luarruangan:cahaya
alamisepenuhnya
-
PERAN
CAHAYA
ALAMI
Sumberdominan:
setidaknyauntuksebagianwilayahpada ruang.Ada kontak
visualdengan luarruangan
Untuk
seluruhbagian padaruangan.Kontakvisualdengan luar
ruanganterbatas
Untuk
meningkatkankualitaspencahayaan;menyediakankontak visualdengan luar
ruangan
Pencahayaan
latarbelakangdan sebagaitambahanterhadapcahaya
buatan
Sumberdominan diruangandekatjendela;penetrasi
sedikit
Intensitas
gradualyangbergantungterhadapfluktuasicahaya
alami
Sumber utamaselama sianghari;dikombinasikandengan cahayabuatan pada
sore hari
PERAN
CAHAYA
BUATAN
Tambahanbagi daerahyang tidakdijangkau
cahayaalami;pencahayaan
lokal
Tambahanbagi cahaya
alami diseluruh
ruang padahariberawan;pencahayaanlokal
Pencahayaan fungsional;
pencahayaan secara umum
Sumbersatu-satunya
padaruangandalam
Sumber
satu-satunya
padabangunantidakberjendela
Sumber satu-
satunya padawaktu gelap
KESAMAAN
SIFAT
SPEKTRAL
CAHAYA
BUATAN
DENGAN
CAHAYA
ALAMI
Penting
untuk penilaian warna yangakurat
Penting
Berbagai sumber dengan
renderasi warna yang baikdapat digunakan untuk
penilaian warna yang akurat
Sama seperti
1a
Sama
seperti 2a
Penting untuktampilan TVsupaya menarik
SIFAT ARAH:
CAHAYA
ALAMI
Samping Atas Samping Atas
Sampinguntukruangan
dekatdinding
- -
CAHAYA
BUATANAtas Atas Atas Atas
Atas untuksemuarruang
Atas -
CONTOH
Sekolah,kantor kecil,bengkel
Pabrik,museum
Kantor besar,
pabrik besar,bangunanpublik, teater
Pabrik besar
atau kecil,bangunan
publik
Rumah sakit,
kantor,bangunanpublik
Pabrik
besar,strukturbawahtanah
Stadionolahraga, kolamrenang
KEUNTUNGANKenyamanan visual,penghematan energi optimal
Pengurangan pertukarankalor dengan udara luar;pengurangan bising luar;pengoptimalan secara
ekonomis
Kenyamananvisual,terutamabagi orang-orang yang
sering keluarmasuk
Eliminasi
kejutanvisual saatmasuk atau
keluarbangunan
Kondisi visual
yang tidakterganggu padalapangan danlayar TV
dengan transisidari cahayaalami ke buatan
-
8/8/2019 Pendekatan Komprehensif Terhadap Integrasi Cahaya Alami Dan Cahaya Buatan Dalam Bangunan
9/9
TF4101 Fisika Bangunan
Victor Samuel 13307105
9
REFERENSI1. Marcus, T. A. The function of windows: a
reappraisal. Building Sci. 1967, Vol. 2, hal. 97-121.
dikutip di Ne'eman, A comprehensive approach to
the integration of daylight and electric light inbuildings, Energy and Building, 6 (1984), 97-108.
2. Ne'eman, E. dan Hopkinson, R. G. Critical
minimum acceptable window size: a study of
window shape. Lighting Res. Technol. 1973, 2, hal.
17-29. dikutip di Ne'eman (1984), Loc.Cit
3. Keighley, E. C. Visual requirements and reduced
fenestration in offices: a study of window shape. J.
Building Sci. 1973, 8, hal. 311-320. dikutip Ne'eman
(1984), Loc.Cit
4. Ausseichendes tagesligcht und akzeptable
fensterabmessungen in wohnraumen, Dissertation.
Seidl, M. Berlin : Technical University, 1978.
dikutip di Ne'eman (1984), Loc.Cit
5. Matsuura, K. Turning-off line in perimeter areas
for saving lighting energy in side-lit offices. Energy
and Buildings. 1879, 2. dikutip di Ne'eman (1984),
Loc.Cit
6. Collins, J. B., et al. Glare from Daylight. 1982.
diberikan untuk publikasi pada Commission
Internationale de L'Eclairage Daylighting Guide;
dikutip di Ne'eman (1984), Loc.Cit
7. Longmore, J. Draft report on the Integration of
Artificial Light with Daylight, untuk dipublikasikan
kepada Commission Internationale de L'Eclairage
Daylighting Guide, dikutip di Ne'eman (1984),
Loc.Cit
8. The integration of artificial and natural lighting
in buildings in a subtropical climate (dalam bahasa
Ibrani). Ne'eman, E. Haifa : Israel Institute of
Technology, 1969, Disertasi doktoral. dikutip di
Ne'eman (1984), Loc.Cit
9. The integration of daylight with artificial light.
Ne'eman, E. dan Longmore, J. Istanbul : Proc.
Commission Internationale de L'Eclairage, 1973.
TC-3.2 Conference. hal. K-1 s.d K-16, dikutip di
Ne'eman (1984), Loc.Cit
10. Ne'eman, Eliyahu. A comprehensive approach
to the integration of daylight and electric light in
buildings. Energy and Buildings. 1984, 6, hal. 97-
108.
top related