optimasi sistem pencahayaan pada ruang kelas

Optimasi Sistem Pencahayaan Pada Ruang Kelas Universitas Budi Luhur 21

OPTIMASI SISTEM PENCAHAYAAN PADA RUANG KELASUNIVERSITAS BUDI LUHUR

Sri Kurniasih

Program Studi Teknik Arsitektur, Fakultas Teknik, Universitas Budi LuhurJl. Ciledug Raya Petukangan Utara Jakarta Selatan 12260

E-mail: [email protected]

Abstract– Classroom 4.3.4, 5.3.2 and 6.3.3 is used as a classroom for teaching and learning at Budi LuhurUniversity of unit III. The focus of discussion in this study is the illumination and lighting systems in the classroom.Illumination that occurs in the classroom does not meet standards, illumination for classroom lighting is 250 lux -300 lux, the amount of light points is not in accordance with the standard calculation, finding some space withlighting installations are not designed in groups. One attempt to correct this condition is to make proposalsoptimization. The first optimization is to replace the existing types of lamps with 36 watt fluorescent lamp, withthe number of lights installed at each point lights (luminaire) by 2 pieces and the number of points of light used isthe number of point lights existing condition. The second optimization is to use the same type of lights to theexisting condition is a downlight Philips Essential 23W Energy Saver E27 220-240V 50-60 Hz Cool Daylight lampwith a number of points based on standard calculations. The third optimization is to replace the existing types oflamp with 36 watt fluorescent lamp with a number of lights installed at each point lights (luminaire) by 2 piecesand the number of light points in accordance with accounting standards. The study was done by measuring thestrong lighting in the classroom by means of a lux meter, analyze case studies on existing conditions with thetheory. Then the results of these measurements will be compared with the illumination calculations in accordancewith the standard formula, which in turn will get to do some optimization. The results of this study showed astrong improvement of the optimization of the value nearing illumination standards and meet the standards.Optimizations that meet the standards is the third optimization with a illumination value on classroom 4.3.4 is 257lux , classroom 5.3.2 is 278 lux and classroom 6.3.3 is 317 lux. Values obtained from this optimization are powerfulillumination range of 257 lux to 317 lux. It can be concluded that the results of this optimization meet strongstandards for classroom lighting.

KeyWords— illumination, classroom, optimization, lighting systems

I. PENDAHULUAN

umber pencahayaan yang paling mudahdidapat dan tidak mengkonsumsi energi

apapun adalah matahari. Perancangan ruangansebaiknya dikombinasikan dengan usahapemasukkan cahaya matahari ke dalam ruangan.Ironisnya, kekurangan pencahayaan pada sebuahruangan di siang hari seringkali diantisipasidengan penggunaan lampu, yang akhirnya akanmengkonsumsi energi listrik. Karena itu,dibutuhkan usaha pemasukkan pencahayaan alamike dalam bangunan untuk meminimalisasipenggunaan energi listrik tersebut.

Setiap pekerjaan memerlukan tingkatpencahayaan pada permukaannya. Pencahayaanyang baik menjadi penting untuk menampilkantugas yang bersifat visual. Pencahayaan yanglebih baik akan membuat orang bekerja lebihproduktif. Membaca buku dapat dilakukan dengan100 sampai 200 lux. Hal ini merupakanpertanyaan awal perancang sebelum memilihtingkat pencahayaan yang benar. CIE(Commission International de l’Eclairage) danIES (Illuminating Engineers Society) telahmenerbitkan tingkat pencahayaan yangdirekomendasikan untuk berbagai pekerjaan.Nilai-nilai yang direkomendasikan tersebut telahdipakai sebagai standar nasional dan internasionalbagi perancangan pencahayaan. Pertanyaan kedua

adalah mengenai kualitas cahaya. Dalamkebanyakan konteks, kualitas dibaca sebagaiperubahan warna.

Universitas Budi Luhur merupakan sebuahkampus yang hampir semua kegiatannya sudahberbasis teknologi informasi dan multimedia,yang semuanya itu sangat mengandalkan energilistrik terutama untuk kegiatan belajar mengajar.Fenomena yang terjadi adalah sering terjadinyalistrik mati yang mengakibatkan terhambatnyaatau terhentinya proses belajar mengajar di kelas.Dengan listrik mati secara otomatis pencahayaandi dalam kelas pun menjadi gelap meskipun adabukaan pada dinding yang berhubungan langsungke koridor atau ke ruang luar, dengan demikianperan dari bukaan dinding untuk memasukkancahaya alami pun menjadi percuma. Meskipundemikian usaha untuk pengoptimalan sistempencahayaan tidak hanya bergantung padabukaan dinding (pencahayaan alami) maupunpada energi listrik (pencahayaan buatan), perluadanya suatu kombinasi keduanya agarpengoptimalan sistem pencahayaan berjalandengan baik dan kenyamanan visual di dalamruang kelas dapat tercapai yang pada akhirnyadapat meningkatkan kinerja siswa di dalam ruangkelas.

Berdasarkan uraian tersebut perlu adanyasuatu penelitian mengenai pencahayaan alami danbuatan dalam mengoptimalkan sistem

S

Arsitron Vol. 5 No. 1 Juni 2014 ISSN : 2086–940122

pencahayaan di dalam kelas. Adapun objek yangdijadikan studi kasus dalam penelitian ini adalahRuang Kelas Universitas Budi Luhur di Jakarta.

II. OPTIMASI PENCAHAYAAN

Tujuan optimasi pencahayaan ruangpendidikan adalah agar pelajar dan pengajar dapatmelakukan aktifitas dengan baik di dalam ruangan,efisiensi dalam komsumsi energi listrik sertakenyamanan penglihatan. Penggunaan energiyang baik adalah sesuai dengan kebutuhan. Adalangkah-langkah dalam mencapai efisiensi yaitupemasangan alat kontrol pada lampu,pengelompokkan titik-titik lampu terhadap sakelar,penggunaan luminer yang sesuai, pemanfaatancahaya alam, pengoperasian dan perawatan sistempencahayaan. Desain instalasi pencahayaan untukruang pendidikan disesuaikan dengan kebutuhanpenggunaan ruangan seperti untuk perpustakaan,laboratorium, studio atau ruang kuliah. Setiapruangan mempunyai kebutuhan intensitaspencahayaan yang berbeda-beda (Harten P. Van,Setiawan E, 1985; 36-42).

2.1. Hubungan Cahaya dan Ruang

Ruang selalu melingkupi keberadaanmanusia. Melalui pewadahan ruanglah manusiabergerak, melihat bentuk-bentuk dan benda-benda,mendengar suara-suara, merasakan angina bertiup,dan lain-lain. Pada ruang, bentuk visual, kualitascahaya, dimensi dan skala ditentukan oleh batas-batas yang telah ditentukan oleh unsur-unsurbentuk.

Ruang ada di sebelah dalam dan luarbangunan, di sekitar dan di antara bangunan-bangunan. Itulah elemen dimana manusia bereaksiapabila mengalami lingkungan mereka. Olehsebab itu, untuk menciptakan pencahayaan yangbaik perancang harus mengerti beberapa aspekdari persepsi manusia terhadap cahaya pada ruang,sebagai berikut :

1. Relativity of Brightness

Nilai absolut untuk penerangan (brightness)adalah luminasi, namun manusia menilai terangdari suatu objek relative dengan penerangan darisekelilingnya.

2. Brightness Constancy

Untuk membuat nalar dari lingkungan visual, otakharus melakukan penyesuaian terhadap apa yangdilihat mata. Kemampuan otak untuk

mengabaikan perbedaan pencahayaan padakondisi tertentu disebut brightness constancy

3. Colour Constancy

Kemampuan otak untuk menghapus perbedaanwarna yang disebabkan oleh perbedaanpencahayaan disebut colour constancy.Kemampuan ini memiliki implikasi yang pentingkarena jika tidak maka tidak dapat mengenalirumah sendiri bila pulang pada waktu yangberbeda. Namun colour constancy tidak dapatdigunakan bila lebih dari satu tipe sumber cahayadigunakan secara simultan.

4. Fenomena persepsi warna lainnya

Warna-warna hangat (merah, oranye dan kuning)terlihat lebih dekat pada mata, sementara warna-warna dingin (biru, hijau dan abu-abu gelap)terlihat lebih jauh. Maka pemilihan warnadinding dapat membuat ruang menjadi lebih luasatau lebih sempit.

5. Efek Foreground

Otak selalu berusaha untuk memilah sinyal visualdari gangguan visual. Bila hal ini menjadi sulitatau tidak mungkin, maka pemandangan tersebutdirasakan mengganggu.

6. Teori Gestalt

Tujuan melihat adalah untuk mengumpulkaninformasi. Otak senantiasi mencari pola-polayang dimengerti. Pencarian otak terhadappengertian keseluruhan dari bagian-bagianterpisah merupakan teori gestalt. Sebuahrancangan pencahayaan yang berhasil bukanlahbila setiap bagiannya dirancang dengan baik,namun bila keseluruhan komposisi rancanganmerupakan satu kesatuan utuh yang memiliki artidan tidak mengganggu.

2.2. Pencahayaan Buatan

Cahaya hanya merupakan satu bagianberbagai jenis gelombang elektromagnetis yangterbang ke angkasa. Gelombang tersebutmemiliki panjang dan frekuensi tertentu, yangnilainya dapat dibedakan dari energi cahayalainnya dalam spektrum elektromagnetisnya.

Cahaya dipancarkan dari suatu bendadengan fenomena sebagai berikut:

Pijar padat dan cair memancarkan radiasiyang dapat dilihat bila dipanaskan sampaisuhu 1000K. Intensitas meningkat danpenampakan menjadi semakin putih jikasuhu naik.

Muatan Listrik: Jika arus listrik dilewatkanmelalui gas maka atom dan molekulmemancarkan radiasi dimana spektrumnyamerupakan karakteristik dari elemen yangada.


Electro luminescence: Cahaya dihasilkan jikaarus listrik dilewatkan melalui padatantertentu seperti semikonduktor atau bahanyang mengandung fosfor.

Photoluminescence: Radiasi pada salah satupanjang gelombang diserap, biasanya olehsuatu padatan, dan dipancarkan kembali padaberbagai panjang gelombang. Bila radiasiyang dipancarkan kembali tersebutmerupakan fenomena yang dapat terlihatmaka radiasi tersebut disebut fluorescenceatau phosphorescence.

2.3. Sumber Cahaya Penerangan Buatan

Dalam bangunan digunakan berbagai macamlampu. Secara umum lampu lampu digolongkanatas lampu pijar, lampu fluoresen(Lampu Neon),lampu metal halida, lampu merkuri dan lampusodium. Lampu-lampu tersebut dibedakan atas:

1. Konstruksi dan cara bekerjanya.

2. Persyaratan untuk mengoperasikanya.

3. Mutu cahaya yang dihasilkan oleh lampu,termasuk warna cahaya.

4. Effisiensi, yang umumnya dinyatakan dalamperbandingan antara lumen dan watt.

5. Life time lampu.

6. Depresiasi cahaya yang dipancarkan sesuaidengan usia penggunaan.

Ragam daya lampu (watt) dan konfigurasinyapada penggunaan:

A. Lampu Pijar

Lampu pijar mempunyai efisiensi yang rendah,sehingga biayanya menjadi tinggi. Namun darisegi arsitektural, lampu pijar dapat menonjolkanunsur dekoratif sehingga sering digunakan sebagailampu sorot.

Gambar 1. Lampu Pijar

B. Lampu Fluorescen

Gambar 2. Lampu Fluorescen

Lampu Fluorescen (Lampu Tubular/tube Lamp(TL)/TLD, PowerLigh t(PL), Soft Light (SL)mempunyai effisiensi tinggi, sehingga biayarendah. Disamping itu, lampu ini memberikansuasana sejuk dan dapat memantulkan warnabenda seperti aslinya. Oleh karenanya, lampujenis ini baik digunakan untuk penerangan umum.Penggunaan lampu TL lebih disukaidibandingkan lampu pijar, karena:

Menghasilkan 3 – 5 lumen perwatt.

Usia lampu 7 – 20 kali lampu pijar

Menghasilkan panas yang lebih kecil

Dapat tetap beroperasi pada suhu rendahsampai −280C

Suhu lampu maksimal 400C

Lampu TL mempunyai daya antara 10 – 60 watt,lampu PL mempunyai daya anatara 5 – 36 Watt,Lampu SL mempunyai daya 9, 13, 18 dan 25 watt.

C. Lampu Metal Halida, Merkuri, dan Sodium

Lampu jenis ini cocok untuk penerangan di luarbangunan. Banyak digunakan untuk peneranganjalan, tempat parkir, dan penerangan tempatolahraga. Lampu metal halide mempunyai dayaantara 250 – 2000 watt, lampu merkurimempunyai daya antara 50 - 1000 watt, lampusodium tekanan rendah mempunyai daya antara18 – 180 watt dan sodium tekanan tinggi 35 –1000 watt. Lampu sodium tekanan tinggi sendiriterdapat dua jenis yaitu lampu sodium dengantabung baur dengan kode SON dan SON-H danlampu sodium dengan tabung jernih dengan kodeSON-T.

Gambar 3. Lampu Halida, Merkuri, dan Sodium

Karakteristik dari berbagai jenis lampu dapatdilihat pada table dibawah ini :


Jenis Lampu berdasarkan peruntukkannya :

2.4. Sistem Pencahayaan Ruang Kelas

Pencahayaan yang baik dapat membantumeningkatkan minat dan perhatian serta dapatmendukung siswa untuk melihat ke papan tulisdengan lebih mudah. Walau saat ini jenis lamputelah beragam, namun pencahayaan alami dalamruang kelas selalu diupayakan karenapencahayaan alami dapat memberi semangat danmenciptakan suasana yang ceria (Bean, 2004:193).Hal ini membuat jenis pencahayaan yangmemakai pencahayaan alami dan buatan seringdipakai dalam ruang kelas sekarang ini. Efisiensienergi dan kenyamanan visual adalah kata kuncidalam desain pencahayaan sekolah.Keseimbangan cahaya langsung dan tidaklangsung yang tersedia cukup dalam ruang kelasdapat mendukung siswa untuk mengerjakan tugasyang berorientasi pada kertas dan komputerdengan baik (Perkins, 2001: 138). Pada ruangkelas yang memakai media pengajaran papan tulis,harus diperhatikan pencahayaan untuk mediatersebut. Hal ini untuk memastikan bahwa refleksicahaya tidak menimbulkan masalah penglihatanbagi siswa khususnya mereka yang duduk dekatpapan tulis. Untuk media whiteboard maka kuatpencahayaan yang disarankan adalah 250 lux,sedangkan untuk blackboard yang dayapantulnya tidak lebih dari 0,1 maka kuatpencahayaan yang disarankan adalah 500 lux.

Sedangkan ruang kelas yang menggunakanmedia LCD, pencahayaan umum yang disarankanadalah 250-300 lux dengan menyediakan dimmeruntuk mengatasi masalah pencahayaan (glare)yang timbul. Menurut Darmasetiawan danPuspakesuma (1991: 20) dan Bean (2004: 193),lampu yang dipakai dalam ruang kelas sebaiknyalampu dengan warna cahaya putih netral yang

cahayanya dapat menyatu dengan baik dengancahaya alami, karenanya disarankan lampudengan temperatur sekitar 4000 K. Jenis lampuyang disarankan untuk ruang kelas dengan tinggisampai dengan 3 m, menurut Neufert (1984)sesuai DIN 5053 (Darmasetiawan danPuspakesuma, 1991: 41), adalah lampu TLstandar, lampu TL U, HQI kurang dari 250 W,dan HQI 250 W.

2.5 Kuantitas dan Kualitas Iluminasi

Kualitas dan kuantitas iluminasi ditentukandari tingkat refleksi cahaya dan tingkat rasioiluminasi ruangan.

Refleksi cahaya, terjadi karena adanyabidang yang memantulkan cahaya masuk kebidang tersebut, faktor refleksi yang terjadisangat berpengaruh terhadap pemberianwarna bidang tersebut. Pada ruanganpendidikan, refleksi cahaya terjadi padadinding, langit-langit, lantai dan papan tulis.Terdapat tingkatan refleksi yang dibutuhkanyaitu pada langit-langit lebih dari 80%,dinding 80%, papan tulis 40-60%, dan lantai80%.

Penentuan tingkat rasio iluminasi dilakukanagar penyebaran cahaya lebih terarah dantidak menyilaukan (gambar 2). Tingkatanrasio iluminasi yang dibutuhkan ruangpendidikan untuk dinding 40-60%, papantulis diatas 20%, lantai 30-50%, dan mejabelajar 35-50%. Untuk memberikan tingkatrasio yang diinginkan dengan menyesuaikanjenis lampu, luminer, penempatan luminerdan jendela.

Tingkat Rasio Iluminasi Ruang Pendidikan

Luminer sangat membantu dalampengoptimalan penggunaan cahaya lampudengan luminer pendistribusian cahaya lebihterarah. Pendistribusian cahaya luminertergantung pada konstruksi luminer dansumber cahaya yang digunakan. Penempatanluminer yang sesuai pada ruangan sangat


berpengaruh terhadap efisiensi pencahayaanyang dihasilkan.

Tujuan dari perhitungan iluminasipencahayaan adalah untuk mendapatkan hasilyang akurat dan dapat dipakai sebagaiperbandingan dengan hasil pengukuran secaralangsung sehingga diperoleh instalasipencahayaan yang paling optimal. Intensitaspencahayaan pada suatu bidang adalah fluxyang jatuh pada luasan 1 m2 dari bidangtersebut. Intensitas pencahayaan ditentukan ditempat mana kegiatan dilakukan. Umumnyabidang kerja diambil 80 cm diatas lantai.Bidang kerja dapat berupa meja atau bangkukerja, atau bidang horisontal khayal.

Intensitas pencahayaan (E) dinyatakan dalamsatuan lux atau lumen/m2. Jadi flux cahaya yangdiperlukan untuk bidang kerja seluas A m2 ialah:

(1)

dimana:

: flux cahaya (lux.m2)

E : intensitas pencahayaan (lux)

A : luas bidang kerja (m2)

Flux cahaya yang dipancarkan lampu tidaksemuanya mencapai bidang kerja sebagiandipancarkan ke dinding, lantai dan langit-langitsehingga perlu diperhitungkan faktor efisiensi.

(2)

dimana:

: flux cahaya yang dipancarkan sumbercahaya (lux.m2)

: flux cahaya berguna (lux.m2).

dan

(3)

didapatkan rumus flux cahaya:

(4)

dimana:

A : luas bidang kerja dalam m2

E : intensitas pencahayaan yang diperlukanbidang kerja (lux).

Efisiensi pencahayaan juga dipengaruhi olehpenempatan sumber cahaya pada ruangan danumur lampu. Jika intensitas pencahayaan lampumenurun hingga 20% dibawahnya maka perludiganti atau dibersihkan.

Jumlah lampu pada suatu ruang ditentukan /dapat dihitung dengan rumus sebagai berikut:

CULLF

WLEN (7)

dan

wLW /

Dimana :

W = Daya lampu,

L/w = Luminous Efficacy Lamp / Lumen perwatt (dapat dilihat pada box lampuyang kita beli)

N = Jumlah titik lampu

E = Kuat Penerangan /target kuatpenerangan yang akan dicapai (Lux)

L = Panjang Ruang(Meter)

W = Lebar Ruang (Meter)

Ø = Total Lumen Lampu / Lamp LuminousFlux

LLF = Light loss factor / Faktor Cahaya Rugi(0,7-0,8)

CU = Coeffesien of utilization / FaktorPemanfaatan (50-65 %)

= Jumlah Lampu dalam 1 titik Lampu

III. METODE PENELITIAN

Metode yang digunakan untuk penelitian iniadalah deskriptif kuantitatif. Yang dimaksuddengan deskriptif yaitu berupa uraian yangdidapat dari data primer yang ada di lapangan danteori-teori dasar terkait dari beberapa literatur.Sedangkan metode kuantitatif dilakukan denganmelakukan perhitungan-perhitungan secaramanual berdasarkan ketentuan rumus yang bakuyang sesuai dengan standar. Selain itu dalampenelitian ini juga didukung dengan programkomputer software AutoCad 2008 untukpembuatan gambar-gambar kerja yang diperlukan.


Adapun urutan metoda yang digunakansecara umum antara lain:

1. Metode Deskriptif dengan mencari dataprimer di lapangan. Obyek yang ditelitiadalah ruang kuliah unit 4, 5 dan 6 yangdiambil secara acak dan berfungsi sebagairuang kuliah. Dalam hal ini yang menjadiobyek penelitian adalah ruang ruang 4.3.4,ruang 5.3.2 dan ruang 6.3.3 Universitas BudiLuhur.

2. Metode Kuantitatif yaitu perhitungan kuatpenerangan (lux) pada masing-masing ruangkuliah tersebut yang menjadi objekpenelitian. Dari hasil perhitungan ruangobjek penelitian tersebut akan didapat hasilpengukurannya, apabila terdapatketidaksesuaian antara kondisi eksisting(yang sebenarnya) dengan standarpenerangan untuk ruang kuliah berdasarkanteori (secara akademis). Kemudian penelitiakan membuat usulan optimasi baik secaradesain maupun secara teknis pelaksanaanuntuk mencapai kuat penerangan yangoptimal dan distribusi cahaya yang meratapada ruang kuliah.

IV. DATA DAN ANALISA

4.1 Kondisi Eksisting Ruang Kuliah di

Universitas Budi Luhur

A. Ruang Kuliah 4.3.4

Ruang kuliah 4.3.4 menghadap ke Timur –Barat dan mempunyai karakteristik denganpencahayaan alami yang cukup baik pada pagidan sore hari karena cahaya alami masuk secaralangsung melalui jendela yang cukup lebar padadinding depan dan dinding belakang. Namun padasiang hari ketika matahari sudah berada di ataskepala manusia, maka pencahayaan alami padaruangan ini kurang baik. Oleh sebab itu untukmendapatkan pencahayaan yang baik makadibantu dengan penggunaan lampu sebagai sistempencahayaan buatan terutama digunakan padasiang hari.

Gambar 4. Ruang 4.3.4

Dinding eksterior dan interior difinishing dengancat berwarna whitegrey (putih keabu-abuan)dengan letak jendela berkelompok di bagian atasdan kaca jendela menggunakan kaca raybendengan tingkat kegelapannya 60%.

Sistem instalasi pencahayaan ruang kuliah4.3.4 menggunakan tipe lampu downlight PhilipsEssential Energy Saver 23W E27 220-240V 50-60 Hz Cool Daylight sebanyak 6 buah dalam 6luminer yang dipasang pada ketinggian 2,161meter dan penyalaannya diatur melalui 2 sakelar.Sakelar 1 untuk menyalakan lampu pada luminerbaris ke 1 yaitu luminer 1 dan 2 sedangkansakelar 2 untuk lampu pada luminer baris ke 2dan 3 yaitu luminer 3, 4, 5, 6.

Selain instalasi pencahayaan buatan, sistempencahayaan juga dipengaruhi oleh interior ruang,bentuk ruang, luas ruang dan luas bukaan jendela.Dari aspek pewarnaan dinding ruang kuliah 4.3.4mempunyai warna dinding yang cukup terangyaitu whitegrey dengan warna plafon putih cerahdan pada lantai menggunakan keramik berwarnaputih dengan corak abu-abu muda. Hal inimenunjang refleksi dan distribusi cahaya dalamruang. Sedangkan jendela yang digunakan padadinding depan mempunyai luas bukaan cukupluas sehingga intensitas cahaya matahari yangmasuk cukup besar, namun kaca jendela yangdigunakan adalah kaca rayben dengan tingkatkegelapan 60%.

B. Ruang Kuliah 5.3.2

Ruang kuliah 5.3.2 mempunyai karakteristikdengan pencahayaan alami yang kurang baikpada pagi dan sore hari. Hal ini disebabkan olehletak ruangan yang berorientasi Utara – Selatan,penggunaan jendela dengan ukuran jendela yangberbeda serta penggunaan kaca rayben yangcukup gelap dengan tingkat kegelapan mencapai80% pada kaca jendela. Untuk mengoptimalkansystem pencahayaan alami maka dibantu denganmenggunakan lampu sebagai pencahayaan buatan.

Gambar 4.4.Suasana dalamR.Kuliah 4.3.4

9000

Gambar 4.11. Denah Instalasi Pencahayaan R. 4.3.4


Sistem instalasi pencahayaan ruang kuliah5.3.2 menggunakan tipe lampu downlight PhilipsEssential Energy Saver 23W E27 220-240V 50-60Hz Cool Daylight sebanyak 12 buah dalam 12luminer yang dipasang pada ketinggian 2,161meter dan penyalaannya diatur melalui 1 sakelarmeskipun sakelar yang tersedia ada 2 buah.Sakelar yang ke 1 tidak dapat berfungsi (rusak)dan sakelar yang ke 2 untuk menyalakan semualampu pada 12 luminer.

Aspek pewarnaan dinding ruang kuliah 5.3.2mempunyai warna dinding yang cukup terangyaitu whitegrey dengan warna plafon putih cerahdan pada lantai menggunakan keramik berwarnaputih dengan corak abu-abu muda. Hal inimenunjang refleksi dan distribusi cahaya dalamruang. Sedangkan jendela yang digunakan padadinding depan mempunyai luas bukaan cukup luassehingga intensitas cahaya matahari yang masukcukup besar, namun pada kenyataannya cahayayang masuk tetap tidak dapat menerangi ruangandengan maksimal hal ini disebabkan kaca jendelayang digunakan adalah kaca rayben dengantingkat kegelapan mencapai 80%.

C. Ruang Kuliah 6.3.3

Ruang kuliah 6.3.3 menghadap ke Utara –Selatan dan mempunyai karakteristik denganpencahayaan alami kurang baik karena cahayaalami masuk hanya melalui jendela pada dindingbelakang, sedangkan dinding depan tidak adajendela, selain itu ruang ini berada tepat di depanlift sehingga cahaya alami yang masuk terhalangioleh lift tersebut. Dengan demikian penggunaansistem pencahayaan buatan semakindimaksimalkan.

Sistem instalasi pencahayaan ruang kuliah6.3.3 menggunakan tipe lampu downlight PhilipsEssential Energy Saver 23W E27 220-240V 50-60 Hz Cool Daylight sebanyak 16 buah dalam 16luminer yang dipasang pada ketinggian 2,161meter dan penyalaannya diatur melalui 4 sakelar.Sakelar 1 untuk menyalakan lampu pada luminerbaris ke 4 yaitu luminer 13, 14, 15, 16. Sakelar 2untuk menyalakan lampu pada luminer baris ke 3yaitu luminer 9, 10, 11, 12. Sakelar 3 untukmenyalakan lampu pada luminer baris ke 2 yaituluminer 5, 6, 7, 8 sedangkan sakelar 4 untukmenyalakan lampu pada luminer baris ke 1 yaituluminer 1, 2, 3, 4.

Dari aspek pewarnaan dinding ruang kuliah6.3.3 mempunyai warna dinding yang cukupterang yaitu whitegrey dengan warna plafon putihcerah dan pada lantai menggunakan keramikberwarna putih dengan corak abu-abu muda. Hal

Interior R.Kuliah6.3.3

Selasar depan R.Kuliah6.3.3

Tampak depan R.Kuliah 5.3.2

Suasana Dalam R.Kuliah 5.3.2

Pintu masuk R.Kuliah 5.3.2


ini menunjang refleksi dan distribusi cahayadalam ruang. Sedangkan jendela yang digunakanpada dinding depan mempunyai luas bukaancukup luas sehingga intensitas cahaya matahariyang masuk cukup besar, namun kaca jendelayang digunakan adalah kaca rayben dengantingkat kegelapan 60%.

4.2 Data Pengukuran

Pengukuran Intensitas Pencahayaan RuangKuliah 4.3.4

1 Intensitas Pencahayaan dengan kondisi lampupadam dan lampu menyala pada jam 09.00WIB.

Tabel 1. Intensitas Cahaya saat Padam Jam 09.00

WIB

BidangKerja

Kolom 1

(Lux)

Kolom 2

(Lux)

Baris 1 130 88

Baris 2 75 49

Baris 3 26 33

Tabel 2. Intensitas Cahaya Lampu Nyala Jam

09.00 WIB

BidangKerja

Kolom 1(Lux)

Kolom 2(Lux)

Baris 1 178 184

Baris 2 163 160

Baris 3 85 90

2 Intensitas Pencahayaan dengan kondisilampu padam dan lampu menyala pada jam12.00 WIB.

Tabel 3. Intensitas Cahaya Lampu Padam Jam

12.00 WIB

BidangKerja

Kolom 1

(Lux)

Kolom 2

(Lux)

Baris 1 85 97

Baris 2 31 35

Baris 3 18 19


12.00 WIB

BidangKerja

Kolom 1

(Lux)

Kolom 2

(Lux)

Baris 1 120 149

Baris 2 98 100

Baris 3 61 72



15.00 WIB

BidangKerja

Kolom 1

(Lux)

Kolom 2

(Lux)

Baris 1 38 43

Baris 2 10 23

Baris 3 9 9


15.00 WIB

BidangKerja

Kolom 1

(Lux)

Kolom 2

(Lux)

Baris 1 83 95

Baris 2 70 88

Baris 3 52 55

Berdasarkan hasil pengukuran intensitascahaya pada ruang 4.3.4 dapat disimpulkanbahwa intensitas pencahayaan pada ruangan initidak memenuhi standar pencahayaan untukruang kelas yaitu 250 – 300 lux. Sistem instalasipencahayaannya pun tidak diatur dengan baik, hal


ini terbukti dengan penggunaan sakelar yangbeban kerjanya tidak terbagi rata meskipunsakelar yang tersedia ada 2 buah. Sakelar ke 1hanya dapat menyalakan dan memadamkan 2buah lampu yaitu lampu pada luminer 1 dan 2,sedangkan sakelar ke 2 menyalakan danmemadamkan 4 buah lampu yaitu lampu padaluminer 3, 4, 5 dan 6.




WIB

BidangKerja

Kolom 1

(Lux)

Kolom 2

(Lux)

Kolom 3

(Lux)

Baris 1 32 55 27

Baris 2 27 43 22

Baris 3 30 26 17

Baris 4 19 18 15


09.00 WIB

BidangKerja

Kolom 1

(Lux)

Kolom 2

(Lux)

Kolom 3

(Lux)

Baris 1 126 155 140

Baris 2 103 150 121

Baris 3 124 160 136

Baris 4 118 134 123



12.00 WIB

BidangKerja

Kolom 1

(Lux)

Kolom 2

(Lux)

Kolom 3

(Lux)

Baris 1 35 21 11

Baris 2 29 31 16

Baris 3 27 19 13

Baris 4 18 15 11


12.00 WIB

BidangKerja

Kolom 1

(Lux)

Kolom 2

(Lux)

Kolom 3

(Lux)

Baris 1 51 90 66

Baris 2 78 97 110

Baris 3 81 121 117

Baris 4 76 108 102



15.00 WIB

BidangKerja

Kolom 1

(Lux)

Kolom 2

(Lux)

Kolom 3

(Lux)

Baris 1 22 25 16

Baris 2 17 13 11

Baris 3 12 10 10

Baris 4 13 8 8


15.00 WIB

BidangKerja

Kolom 1

(Lux)

Kolom 2

(Lux)

Kolom 3

(Lux)

Baris 1 93 105 98

Baris 2 116 110 117

Baris 3 116 119 116

Baris 4 109 104 115

Berdasarkan hasil pengukuran intensitascahaya pada ruang 5.3.2 dapat disimpulkanbahwa intensitas pencahayaan pada ruangan initidak memenuhi standar pencahayaan untukruang kelas yaitu 250 – 300 lux. Intensitaspencahayaan yang cukup tinggi pada saat lampudinyalakan terjadi pada lampu baris ke 3 yaitulampu pada luminer 3, 7, 11. Sedangkan sisteminstalasi pencahayaannya tidak diatur denganbaik, hal ini terbukti dengan penggunaan sakelaryang beban kerjanya bertumpu pada satu sakelarmeskipun sakelar yang terpasang ada 2 buah.Satu buah sakelar menyalakan dan memadamkan12 buah lampu sehingga efisiensi penggunaanlampu tidak dapat dilakukan.





WIB

BidangKerja

Kolom 1

(Lux)

Kolom 2

(Lux)

Kolom 3

(Lux)

Baris 1 93 105 98

Baris 2 116 110 117

Baris 3 116 119 116

Baris 4 109 104 115


09.00 WIB

BidangKerja

Kolom 1

(Lux)

Kolom 2

(Lux)

Kolom 3

(Lux)

Baris 1 93 105 98

Baris 2 116 110 117

Baris 3 116 119 116

Baris 4 109 104 115



12.00 WIB

BidangKerja

Kolom 1

(Lux)

Kolom 2

(Lux)

Kolom 3

(Lux)

Baris 1 93 105 98

Baris 2 116 110 117

Baris 3 116 119 116

Baris 4 109 104 115


12.00 WIB

BidangKerja

Kolom 1

(Lux)

Kolom 2

(Lux)

Kolom 3

(Lux)

Baris 1 93 105 98

Baris 2 116 110 117

Baris 3 116 119 116

Baris 4 109 104 115



15.00 WIB

BidangKerja

Kolom 1

(Lux)

Kolom 2

(Lux)

Kolom 3

(Lux)

Baris 1 93 105 98

Baris 2 116 110 117

Baris 3 116 119 116

Baris 4 109 104 115


15.00 WIB

BidangKerja

Kolom 1

(Lux)

Kolom 2

(Lux)

Kolom 3

(Lux)

Baris 1 93 105 98

Baris 2 116 110 117

Baris 3 116 119 116

Baris 4 109 104 115

Berdasarkan hasil pengukuran intensitas cahayapada ruang 6.3.3 dapat disimpulkan bahwaintensitas pencahayaan pada ruangan ini tidakmemenuhi standar pencahayaan untuk ruangkelas yaitu 250 – 300 lux. Intensitas pencahayaanyang cukup tinggi pada saat lampu dinyalakanterjadi pada lampu baris ke 4 yaitu lampu padaluminer 13, 14, 15, 16. Sedangkan sisteminstalasi pencahayaannya diatur dengan baik, halini terbukti dengan penggunaan sakelar yangbeban kerjanya terbagi rata pada 4 buah sakelar.

4.3. Perhitungan Intensitas Cahaya

Berdasarkan perhitungan IntensitasPencahayaan pada tiap ruang kuliah yangdijadikan objek penelitian, didapat nilai Intesitaspencahayaan (E) pada ruang kuliah 4.3.4 adalah60 lux, pada ruang kuliah 5.3.2 adalah 97 lux danpada ruang kuliah 6.3.3 adalah 90 lux. Sedangkanstandar intensitas pencahayaan untuk ruang kelas(dalam hal ini ruang kuliah) adalah 250 – 300 lux.Dengan demikian maka dapat disimpulkan bahwakondisi pencahayaan pada ruang-ruang tersebuttidak memenuhi persyaratan dalam IntensitasPencahayaan untuk ruang kuliah/kelas.


4.4. Jumlah Titik Lampu pada suatu Ruang

Berdasarkan perhitungan jumlah titik lampupada tiap ruang kuliah yang dijadikan objekpenelitian, didapat jumlah titik lampu pada ruangkuliah 4.3.4 adalah 15 titik lampu, pada ruangkuliah 5.3.2 adalah 20 titik lampu dan pada ruangkuliah 6.3.3 adalah 33 titik lampu. Sedangkanjumlah titik lampu pada kondisi eksisting (dapatdilihat pada gambar instalasi pencahayaan), ruangkuliah 4.3.4 mempunyai 6 titik lampu, ruangkuliah 5.3.2 mempunyai 12 titik lampu dan ruangkuliah 6.3.3 mempunyai 16 titik lampu. Dengandemikian dapat disimpulkan bahwa jumlah titiklampu yang dipasang pada tiap ruang kuliah(kondisi eksisting) tidak sesuai dengan jumlahtitik lampu pada perhitungan standar. Hal inimerupakan salah satu faktor penyebab tidakterpenuhinya intensitas pencahayaan untuk ruangkuliah.

4.5. Optimasi Pencahayaan

Optimasi pencahayaan yang dimaksudmerupakan usaha perbaikan untuk mendapatkansistem pencahayaan yang lebih baik pada ruangkelas/kuliah. Optimasi yang dilakukan antara lain:

1. Mengganti jenis lampu eksisting denganlampu TL dengan daya 36 watt, total fluxnya2350 lumen dan jumlah lampu yang dipasangpada tiap titik lampu (luminer) sebanyak 2buah. Jumlah titik lampu yang digunakanadalah jumlah titik lampu kondisi eksisting.

2. Dengan menggunakan jenis lampu yang samadengan kondisi eksisting yaitu downlightPhilips Essential Energy Saver 23W E27 220-240V 50-60 Hz Cool Daylight, untukmeningkatkan intensitas pencahayaan makaperlu ditambahkan jumlah titik lampu padatiap ruang kuliah, dimana penambahanjumlah titik lampu berdasarkan hasilperhitungan jumlah titik lampu yang telahdilakukan.

3. Mengganti jenis lampu eksisting denganlampu TL dengan daya 36 watt, total fluxnya2350 lumen dan jumlah lampu yang dipasangpada tiap titik lampu (luminer) sebanyak 2buah. Jumlah titik lampu yang digunakanadalah jumlah titik lampu yang sesuai denganstandar perhitungan.

4. Pewarnaan dinding pada kondisi eksistingyaitu whitegrey dapat diganti dengan warnatunggal seperti warna putih cerah tanpacampuran warna lain. Warna cerah ini dapatmerefleksikan dan mendistribusikan cahayalebih merata ke area kerja.

5. Jika jenis lampu diganti dengan lampu TL,maka posisi lampu TL sebaiknya horizontalatau sejajar dengan bidang kerja.

6. Instalasi pencahayaan pada tiap ruang diatursecara berkelompok pada titik-titik lampudengan menggunakan sakelar.Pengelompokkannya diatur denganmempertimbangkan letak bukaan jendela.

Tabel. 19. Perbandingan Kondisi Eksisting dan

Hasil Optimasi

Kondis

iLuas Ruang

Jumla

h

Titik

Lamp

u

Jenis Lampu

Kuat

Peneran

gan

R.

4.3.4

45

m2

6

buah

Downlight Philips

Essential Energy

Saver 23W E27

220-240V 50-60

Hz Cool Daylight

23 watt

60 lux

R.

5.3.2

59.5

m2

12

buah

Downlight Philips

Essential Energy

Saver 23W E27

220-240V 50-60

Hz Cool Daylight

23 watt

97 luxEksisti

ng

R.

6.3.3

96

m2

16

buah

Downlight Philips

Essential Energy

Saver 23W E27

220-240V 50-60

Hz Cool Daylight

23 watt

90 lux

Optimasi

R.

4.3.4

45

m2

15

buah

Downlight Philips

Essential Energy

Saver 23W E27

220-240V 50-60

Hz Cool Daylight

23 watt

150 lux

R.

5.3.5

59.5

m2

20

buah

Downlight Philips

Essential Energy

Saver 23W E27

220-240V 50-60

Hz Cool Daylight

23 watt

162 luxOptima

si 1

R.

6.3.3

96

m2

33

buah

Downlight Philips

Essential Energy

Saver 23W E27

220-240V 50-60

Hz Cool Daylight

23 watt

185 lux

Optima

si 2 R.

4.3.4

45

m2

6

buah

Lampu TL daya

36 watt, fluxnya

103 lux


2350 lumen dan

jumlah lampu

pada tiap titik

lampu (luminer)

sebanyak 2 buah

R.

5.3.5

59.5

m2

12

buah

Lampu TL daya

36 watt, fluxnya

2350 lumen dan

jumlah lampu

pada tiap titik

lampu (luminer)

sebanyak 2 buah

167 lux

R.

6.3.3

96

m2

16

buah

Lampu TL daya

36 watt, fluxnya

2350 lumen dan

jumlah lampu

pada tiap titik

lampu (luminer)

sebanyak 2 buah

154 lux

R.

4.3.4

45

m2

15

buah

Lampu TL daya

36 watt, fluxnya

2350 lumen dan

jumlah lampu

pada tiap titik

lampu (luminer)

sebanyak 2 buah

257 lux

R.

5.3.5

59.5

m2

20

buah

Lampu TL daya

36 watt, fluxnya

2350 lumen dan

jumlah lampu

pada tiap titik

lampu (luminer)

sebanyak 2 buah

278 luxOptima

si 3

R.

6.3.3

96

m2

33

buah

Lampu TL daya

36 watt, fluxnya

2350 lumen dan

jumlah lampu

pada tiap titik

lampu (luminer)

sebanyak 2 buah

317 lux

V. KESIMPULAN DAN SARAN

Berdasarkan pengolahan data, analisis danperhitungan Intensitas Pencahayaan atau KuatPenerangan (E) pada masing-masing ruang kuliahyang dijadikan objek penelitian yang difungsikansebagai ruang kuliah, maka dapat diambilkesimpulan sebagai berikut:

1. Sistem Pencahayaan Alamia. Luas bukaan berupa jendela sudah

memenuhi standar sehingga cahayamatahari dapat masuk dengan optimal.

b. Warna cat dinding kondisi eksisting yaituwhitegrey kurang mampumendistribusikan cahaya secara merata.

2. Sistem Pencahayaan Buatana. Intensitas pencahayaan atau kuat

penerangan (E) yang terjadi baikberdasarkan pengukuran di lokasi maupunberdasarkan perhitungan dengan rumusbaku dapat disimpulkan bahwa ruang-ruang kuliah dengan kondisi eksistingtersebut belum memenuhi standarintensitas pencahayaan untuk ruang kuliahyaitu antara 250 lux – 300 lux.

b. Penggunaan lampu jenis downlight kurangmampu mendistribusikan cahaya ke bidangkerja sehingga intensitas yang diterimatidak maksimal. Hal ini disebabkan olehtereduksinya cahaya lampu terlebih dahuludi dalam armartur lampu tersebut sebelummenyebar ke area atau bidang kerja.

c. Jika jenis lampu diganti dengan lampu TL,maka posisi lampu TL sebaiknyahorizontal atau sejajar dengan bidang kerja.

3. Sistem Instalasi Pencahayaan pada tiap ruangdiatur secara berkelompok pada titik-titiklampu dengan menggunakan sakelar.Pengelompokkannya diatur denganmempertimbangkan letak bukaan jendela.

Saran pada penelitian ini merupakanpenekanan pada usaha perbaikan atau optimasisecara teknis maupun usulan desain sistempencahayaan pada ruang kuliah. Optimasi iniditujukan bila ruang kuliah akan dimaksimalkanpotensinya menjadi ruang kuliah yang nyamansecara visual melalui intensitas pencahayaan yangsesuai standar. Saran atau rekomendasi yangpeneliti ajukan yaitu :

1. Peneliti mencoba merekomendasikan untukmengganti jenis lampu eksisting denganlampu TL dengan daya 36 watt, total fluxnya2350 lumen dan jumlah lampu yang dipasangpada tiap titik lampu (luminer) sebanyak 2buah. Jumlah titik lampu yang digunakanadalah jumlah titik lampu kondisi eksisting.

2. Dengan menggunakan jenis lampu yangsama dengan kondisi eksisting yaitudownlight Philips Essential Energy Saver23W E27 220-240V 50-60 Hz Cool Daylight,untuk meningkatkan intensitas pencahayaanmaka perlu ditambahkan jumlah titik lampupada tiap ruang kuliah, dimana penambahanjumlah titik lampu berdasarkan hasilperhitungan jumlah titik lampu yang telahdilakukan.

3. Mengganti jenis lampu eksisting denganlampu TL dengan daya 36 watt, total fluxnya


2350 lumen dan jumlah lampu yang dipasangpada tiap titik lampu (luminer) sebanyak 2buah. Jumlah titik lampu yang digunakanadalah jumlah titik lampu yang sesuai denganstandar perhitungan.

4. Mengganti warna dinding eksisting denganwarna tunggal seperti warna putih cerah tanpacampuran warna lain. Warna cerah ini dapatmerefleksikan dan mendistribusikan cahayalebih merata ke area kerja.

5. Jika jenis lampu diganti dengan lampu TL,maka posisi lampu TL sebaiknya horizontalatau sejajar dengan bidang kerja.

6. Perlu adanya penelitian lebih lanjut mengenaiIntensitas pencahayaan dengan sistempencahayaan alami yang lebih mendetail.

7. Perlu adanya penelitian lebih lanjut mengenaiIntensitas pencahayaan dengan menggunakansoftwere khusus (misalkan DIA-Lux) agarhasil yang didapat lebih akurat.

REFERENSI

[1] Lechner, N ; Heating, Cooling, Lighting,Design Methods for Architect, John Willeyand Sons nc, 1991

[2] Lam, William .C ; Perception and Lighting asFormgivers for Architecture, McGraw-HillEducation, 1977.

[3] Neufert ; Architects Data, Second Edition,Blackwell, 2000

[4] Lippsmeier, George ; Building in the Tropics,Callwey Verlag Munchen, 1980

[5] Satwiko, Prasasto, Fisika Bangunan 1, Edisi2, 2005; hal. 95

optimasi sistem pencahayaan pada ruang kelas

Documents