Penerangan Alami Dan Bukaan Bangunan

Penerangan Alami Dan Bukaan Bangunan

BASARIA TALAROSHA

Fakultas Teknik Program Studi Arsitektur Universitas Sumatera Utara Pengantar

Untuk menghemat energi, pemanfaatan cahaya alami pada bangunan sedapat mungkin harus dilakukan pada siang hari. Namun demikian, harus diingat bawa pemanfaatan cahaya alami dengan memasukkan cahaya matahari secara berlebihan akan membawa dampak pada ketidak nyamanan visual (silau) dan ketidak nyamanan termal (disamping memberikan sinar terang, cahaya alami juga membawa panas melalui proses radiasi).

PENCAHAYAAN SEDAPAT MUNGKlN DIGUNAKAN

ALAMI SIANG HARI SIANG HARI (DAY LIGHT)

MEMBAWA PANAS (MENJADI BEBAN AC) Berapa besar terang cahaya yang diperlukan untuk mendapatkan kondisi visual yang nyaman, sangat tergantung kepada kegiatan yang terjadi di dalam ruang/bangunan tersebut. Dengan demikian terang cahaya yang dibutuhkan untuk ruang kelas dimana terjadi proses ajar-mengajar berbeda dengan terang yang dibutuhkan untuk sebuah ruang kantor atau ruang industri (garment).

SUMBER DAYLIGHT 1. MATAHARI

2. CAHAYA TERANG LANGIT (YANG PALING PENTING/UTAMA) PERHITUNGAN TERANG CAHAYA

Terdapat tiga komponen cahaya siang hari yang jatuh pada bidang kerja, mis; pada titik P:

Ep = Tingkat Pener. Di Titik p

Eo = Tingkat penerangan di Lapangan

Terbuka

1. KOMPONEN LANGIT (KL) -> cahaya yang langsung dari matahari ke bidang kerja atau titik P.

2. KOMPONEN REFLEKSI LUAR (KRL) -> cahaya pantulan dari benda-benda sekitar, dinding, halaman rang jatuh pada bidang kerja atau titik P.

3. KOMPONFN REFLEKSI DALAM (KRD) -> cahaya yang jatuh di lantai, dipantulkan lagi oleh langit-langit ke bidang kerja atau titik P.

Telah disebutkan sebelumnya bahwa besar terang cahaya yang diperlukan sangat tergantung kepada kegiatan yang terjadi di dalam ruang/bangunan tersebut. Secara umum bangunan dapat dibagi atas 4 (empat) kelompok berdasarkan kegiatan yang terjadi di dalamnya, sedangkan klasifikasi derajat bangunan dibagi atas 3 kelompok sebagai berikut:

Pengelompokan Bangunan berdasarkan Kegiatan: (4 Kelompok) A.

(300 Lux) (150 Lux) B (80 Lux) C (40 lux) D ¾ Kerja halus

sekali

¾ Cermat terus menerus.

Mis :gravir, jahit

¾ Kerja halus ¾ Cermat (tidak intensif) Mis. : menulis, pembuatan alat, membaca ¾ Kerja sedang, tanpa konsentrasi besar

Mis. : pekerja kayu

¾ Kerja kasar

Klasifikasi derajat bangunan dibagi atas 3 kelompok :

BEBERAPA BESAR TERANG CAHAYA MATAHARI yang dibutuhkan / terdapat

PADA SUATU RUANGAN ?

SESUAI DENGAN KEGIATAN/FUNGSI RUANG

Untuk Indonesia: perhitungan terang yang dibutuhkan harus berdasarkan syarat-syarat perhitungan yang dianjurkan Dep. PU Dirjen Ciptakarya DPMB:

Faktor Langit (fl) dari titik ukur harus sekurang-kurangnya memenuhi nilai-nilai minimum (flmin) yang tertera dalam tabel I A, IB dan 1C (lihat hlm. 6), menurut

klasifikasi derajat bangunan dan kualitas penerangan yang dikehendaki dan

Kelas I Kelas II Kelas III

Bangunan Representatif ¾ Ged. MPR/DPR ¾ Kantor Gubernur ¾ Hotel ¾ Gedung Pertemuan ¾ Kantor

¾ Gedung Olah Raga

Perhitungan terang cahaya dapat dilakukan berdasarkan: 1. Faktor Cahaya Siang Hari / Day Light Factor (DF) 2. Faktor Terang Langit (ft)

1. Perhitungan terang cahaya berdasarkan: Faktor Cahaya Siang Hari (DF) Tingkat penerangan di titik P adalah jumlah dari Komponen Langit (KL), Komponen Refleksi Luar (KRL), dan Komponen Refleksi Dalam (KRD).

Ep = tetap (konstanta) pada saat apa saja.

Eo = perbandingan tkt. Penerangan di ttk. P dan tkt. Penerangan di Lap. Terbuka pada titik

DF (Day Light Factor) atau Faktor Cahaya Siang Hari adalah:

™ Perbandingan tingkat penerangan di DALAM RUANG pada titik P dengan titik di LUAR RUANG pada lapangan terbuka di titik O atau,

™ PROSENTASE JUMLAH TERANG SlANG HARI YANG JATUH PADA SUATU TITIK PADA BIDANG DI DALAM RUANGAN TERHADAP KEKUATAN TERANG DI LAPANGAN TERBUKA

Kekuatan Terang cahaya di lapangan terbuka selalu berubah-ubah dari 100.000 Lux sampai pada 0 Lux, tergantung pada keadaan langit.

Dibuat kesepakatan: Kekuatan terang di lap. terbuka ditentukan : 3000 Lux

™ Jika terang cahaya lap. terbuka <3000 lux maka ruang harus menggunakan sumber cahaya lampu.

™ Ada persyaratan minimal Faktor Cahaya Siang Hari (DF) di dalam ruang-ruang tertentu : Misalnya tidak boleh < .... lux atau <... % x dari 3000 lux. contoh:

kantor kegiatan menulis, membaca perpustakaan

penerangan mill: 150 lux atau 150/3000 x 100% = 5 %

dari tingkat penerangan di luar/lap. Terbuka FAKTOR CAHAYA SIANG HARI (DF) RUANGAN == 5%

2. Perhitungan terang cahaya berdasarkan: Faktor Langit

Dalam sistem ini, Komponen Langit (KL) merupakan faktor penentu Tingkat Penerangan di titik P (Ep).

Perhitungan KRL dan KRD cukup sulit, sehingga KRL dan KRD dianggap saling meniadakan.

Ep = Tingkat Penerangan di Titik P = KL

Eo = Tingkat Penerangan di lap, terbuka. Ep hanya KL

Eo

FAKTOR LANGIT (fl) adalah:

Perbandingan kekuatan penerangan langsung dari langit (KL) di DALAM RUANG pada titik P dengan kekuatan penerangan oleh TERANG LANGIT pada LAPANGAN TERBUKA di titik O.

FAKTOR LANGIT:

= SEBAGAI PENUNJUK KUALITAS PENERANGAN MINIMAL DALAM RUANGAN

= ANGKA KARAKTERISTIK YANG DIGUNAKAN SEBAGAI UKURAN PENERANGAN ALAMI SIANG HARI DI BERBAGAI TEMPAT DALAM RUANG

= PROSENTASE JUMLAH TERANG SIANG HARI YANG JATUH PADA SUATU TITIK PADA BIDANG DI DALAM RUANGAN TERHADAP KEKUATAN TERANG OLEH LANGIT PERENCANAAN DI LAPANGAN TERBUKA

Terang Langit = Sumber cahaya yang diambil sebagai dasar untuk penentuan syarat-syarat mengenai penerangan alami siang hari.

Langit Perencanaan = Kekuatan Penerangan pada titik-titik di bidang datar suatu lapangan terbuka sebesar 10.000 Lux

Persyaratan Perhitungan Faktor Langit:

BANGUNAN UTILITIS Nilai flmin (dalam %) untuk TUU :

Nilai flmin untuk TUS = 40 % flmin TUU (tidak boleh < 0,10 d)

TABEL 1 B BANGUNAN SEKOLAH

Untuk Ruangan kelas biasa, Ruangan kelas khusus, Laboratorium, Syarat : flmin

(pada posisi 1/3 d fi papan tulis pada tinggi 1, 20 m ) = 50 % flmin TUU

TABEL 1 C

BANGUNAN TEMPAT TINGGAL

Untuk bangunan lain yang tidak terdapat dalam tabel , digunakan persyaratan tabel 1 A untuk bangunan kelas II

TITIK UKUR (U)

Adalah titik di dalam ruangan yang dijadikan sebagai indicator untuk penerangan seluruh ruangan (berada pada bisang kerja 75 cm di atas lantai ).

Klasifikasi Bangunan I II III

Kualitas Penerangan A B C D 0,50 d 0,40 d 0,30 d 0,20 d 0,45 d 0,35 d 0,25 d 0,15 d 0,35 d 0,30 d 0,20 d 0,10 d

Jenis Ruangan flmin TUU flmin TUS

Ruangan kelas biasa Ruangan kelas khusus Laboratorium

Bengkel Kayu/Besi Ruang Olah Raga Kantor Dapur 0,35 d 0,45 d 0,35 d 0,25 d 0,25 d 0,35 d 0,20 d 0,20 d 0,20 d 0,20 d 0,20 d 0,20 d 0,15 d 0,20 d

Jenis Ruangan flmin flmin TUS

R. tinggal Kamar kerja Kamar Tidur Dapur 0,35 d 0,35 d 0,18 d 0,20 d 0,16 d 0,16 d 0,05 d 0,20 d

Lubang cahaya ≠ lubang cahaya Efektif → sebab ada halangan Cahaya :

• Bangunan lain • Pohon

• Bagian bagunan overstek • Letak bidang kerja terhadap bidanglubang cahaya

Perhitungan Faktor Langit Jika Lubang Cahaya/Jendela Berada Pada Satu Dinding.

• Jika jarak antara 2 titik ukur < 3m atau panjang ruang (p) < 7 m : fl yang harus diteliti

• satu TUU

• Dua TUS (TUS 1 dan TUS 2) • Jika panjang ruang (p) > 7m :

fl yang harus diteliti lebih pada 3 titik ukur (menambah TUU)

GBR. DENAH Jika d2> d1,

Maka jendela yang paling berpengaruh adalah jendela 1

Pengukuran pada dinding ke-2 hanya pada satu titik ukur tambahan yaitu : TUU2 → flmin TUU2 = 50 % flmin TUU1

PERHITUNGAN FAKTOR LANGIT JIKA LUBANG CAHAYA/JENDELA BERADA PADA 2 DINDING YANG BERHADAPAN/SEJAJAR

™ Tiap Lubang Cahaya Efektif mempunyai titik ukur sendiri

™ Untuk bidang lubang cahaya yang paling penting (misalnya jendela I): → flmin sesuai dengan tabel (1A, 1B,1C)

→ untuk fl2min:

→ jika jarak jendela 1 dan 2 (d) 6m

Lubang cahaya ke dua: fl2min = 30% fllmin

→ jarak jendela: 4m <(d) < 9m

Lubang cahaya ke dua: fl2min = 30% fllmin dengan syarat:

Luas tub. Cahaya efektif jendela 2 min 40% luas lubang cahaya efektif jendela 1 Letak jendela 2: tinggi antara 1m - 3m

→ fl untuk tiap titik ukur = fl 1 + fl 2

FAKTOR LANGIT SEBAGAI FUNGSI H/D DAN L/D

Perhitungan besarnya Faktor Langit untuk titik ukur pada bidang kerja di dalam ruangan dapat dilakukan dengan menggunakan metoda analisis dimana fl dinyatakan sebagai fungsi HID dan L/D:

H = tinggi lubang cahaya efektif L = lebar lubang cahaya efektif

™ Posisi ttk ukur U, jauhnya D dari lub. Chy. Efektif ™ Lubang cahaya efektif berbentuk persegi panjang OPQR

dengan tinggi H dan lebar L.

• Ukuran H dihitung dari 0 ke atas

• Ukuran L dihitung dari 0 ke kanan atau kiri (sama saja). Saran/Petunjuk:

Rumah Tinggal:

Luas bukaan (kaca) pada gang: ™ pada ddg. Luar min 0,1 m2

™ pada ddg. dalam berbatasan dengan: • k. tidur

• k. kerja • r. keluarga min 0,33 m2

™ luas kaca ruangan lainnya seperti gudang, km, dsb

diperhitungkan 0%, perlu bukaan pada ddg. luar seluas 0,1 m2

Bangunan Umum:

Gang/lorong bangunan umum barus dapat menerima cahaya siang hari melalui luas kaca minimal:

KELAS I -> 0,40 M2 KELAS II -> 0,30 M2 KELAS III -> 0,20 M2

Untuk setiap 5 m panjang gang/lorong dengan ketentuan jika: ™ Luas kaca ddg luar/atap, diperhitungkan 100%

™ Luas kaca ddg. dlm. dengan kualitas penerangan A dan B diperhitungkan 20 %

™ Luas kaca berbatasan dengan ruangan kualitas penerangan C, diperhitungkan 10%

Penerangan Alami memuaskan ditentukan oleh: ™ Ratio rnas kaca/luas lantai

™ Bentuk dan perletakan lubang cahaya/kaca

→ lubang cahaya efektif yang sama besarnya apabila letaknya lebih tinggi, maka fl-nya akan lebih besar.

→ lubang cahaya efektif yang sama besarnya apabila letaknya lebih ke samping dari titik ukur, maka fl-nya akan lebih kecil.

→ lubang cahaya efektif yang letaknya sentral dan tinggi thd. Titik ukur akan lebih efektif dari pada yang letaknya ke samping dan rendah.

→ lubang cahaya efektif yang letaknya tinggi lebih efektif

dalam mendistri busikan cahaya ke bagian ruangan yang letaknya lebih dalam dari pada ke samping.

→ lubang cahaya efektif yang bentuknya melebar, berguna untuk mendistribusikan cahaya lebih merata dalam arah lebar ruangan.

→ lubang cahaya efektif yang ukuran tingginya lebih besar dari ukuran lebarnya, memberikan distribusi cahaya ke dalam, yang lebih baik.

™ Kedudukan lubang cahaya (mungkin terdapat penghalang cahaya akibat overstek, balkon dll.)

Pengaruh Kedudukan Lobang Cahaya Dari Ttk. Ukur U Ke Atas Thd. Besar Fl Tinggi Lob. Cahaya Nilai ratio fl

0 - 20 cm 20 - 40 cm 40 – 60 cm 60 – 80 cm 80 – 100 cm 100 – 120 cm 120 – 140 cm 140 – 160 cm 160 – 180 cm 180 – 200 cm 1 2,7 4,2 5,2 5,6 6,1 6,0 5,6 5,4 4,8

Pengaruh Kedudukan Lobang Cahaya Dari Ttk. Ukur U Ke Atas Thd. Besar Fl Tinggi Lob. Cahaya Nilai ratio fl

0 - 20 cm 20 - 40 cm 40 – 60 cm 60 – 80 cm 80 – 100 cm 180 – 200 cm 280 – 300 cm 1 1 0,7 0,7 0,6 0,23 0,1

Penutup

Dengan mengetahui tingkat penerangan yang dibutuhkan suatu ruang sesuai dengan fungsinya maka kita dapat menentukan luas bukaan yang dibutuhkan oleh ruang tersebut sehingga pada siang hari kita tidak perlu menggunakan penerangan buatan. Dengan demikian kita telah menciptakan bangunan hemat energi.

DAFTAR PUSTAKA

Dep. P.D Direktorat Penyelidikan Masalah Bangunan, 1981, Penerangan Alami Siang

Hari Dari Bangunan, Bandung: Yayasan Lembaga Penyelidikan Masalah

Bangunan.

Dep. Pekerjaan Umum, 1993. Standar: tata cara perencanaan teknis konservasi

energi pada bangunan gedung. Bandung: Yayasan LPMB.

Evans, Benjamin H., 1981. Day Light In Architecture. New York: McGraw-Hill Book Company.

Hopkinson, RG., and Kay J.D., 1960. The Lighting Of Buildings. New York: Praeger. Mangunwijaya, Y.B., 1988, Pengantar Fisika Bangunan. Jakarta: Jambatan.