Natural Lighting 2, Strategi Dasar Pencahayaan Alami

(1)

Strategi Dasar Pencahayaan Alami

Cahaya alami yang akan diperoleh tidak ditentukan dari kedalaman atau kelebaran akan tetapi rasio. Semakin jauh rasio gelap dan terang maka semakin menyebabkan ketidaknyamanan pada mata karena menyebabkan silau, oleh karena itu dibutuhkan strategi dasar dalam mengusahakan pencahayaan alami yang optimal.

Beberapa strategi untuk pencahayaan alami diantaranya disediakan bukaan horizontal maupun bukaan vertikal. Bukaan horizotal yang dimaksud adalah dinding pada umumnya, sedangkan bukaan vertikal adalah bukaan pada atap dalam bentuk jendela clerestory monitor, sawtooth, dan lain-lain.

Gambar 41. Bukaan vertikal pada atap; (atas: clerestory, monitor, sawtooth, skylight) dan (bawah:skylight, clerestory, dan window wall)

Sumber: Lechner, 1991 dan analisis penulis

Beberapa denah lantai bangunan tinggi menggambarkan efek kepadatan cahaya alami yang dapat diperoleh. Semakin jauh jarak dari bukaan dinding, maka semakin kecil cahaya yang mungkin bisa menjangkau pada area tersebut. Sehingga terkadang terdapat perbedaan gelap dan terang pada bangunan yang menggunakan pencahayaan alami. Namun hal tersebut dapat diatasi dengan berbagai strategi diantaranya adalah membuat denah yang memanjang, sehingga tingkat terang dari rasio cahaya sampai ke seluruh bagian ruangan dan tidak ada ruangan yang tidak mendapatkan cahaya alami. Adapun pada bangunan yang memang sudah terpaksa dengan denah yang masiv dan memiliki beberapa persen ruangan yang sama sekali tidak dijangkau cahaya dari jendela di dinding karena jauhnya jarak ruang tersebut dari dinding, maka dapat diatasi dengan pembuatan atrium pada bagian atap bangunan, sehingga cahaya yang masuk tersebar secara maksimal hingga ke seluruh bagian ruang dalam bangunan.

(2)

Gambar 42. Efek kepadatan cahaya pada lantai di bangunan bertingkat

Sumber: Lechner, 1991 dan analisis penulis

a. Strategi dasar jendela

Untuk distribusi dan penetrasi cahaya yang baik, ditunjukkan dari urutan faktor pemantulan tertinggi. Misalnya no.1 seharusnya memiliki faktor pemantulan tertinggi, kemudian disusul no. 2, pada dinding depan, dinding samping yaitu no.3, kemudian bidang lantai no.4, lalu bidang pada perabot no.5.

Gambar 43. Permukaan dengan urutan pemantulan cahaya tertinggi

Sumber: Lechner, 1991

Aplikasi untuk urutan pemantulan cahaya di atas dicontohkan pada wujud jendela yang berjejer horizontal pada Gedung Maische La Roche oleh Le Cobusier, mengakibatkan pencahayaan masuk dengan rata dengan memposisikan jendela tersebut di tempat yang tinggi di atas dinding.

(3)

Gambar 44. Gedung Maische La Roche rancangan Le Cobusier

Penetrasi pencahayaan alami meningkat sesuai dengan ketinggian jendela. Pencahayaan alami pada bangunan di atas, lebih dapat dijelaskan pada dua gambar perbandingan di bawah ini, dimana gambar yang satu memiliki jendela dengan ketinggian rata-rata, dan gambar yang satu lagi merupakan contoh ruang yang memiliki jendela dengan ketinggian yang lebih, sehingga sahaya bisa menjangkau lebih maksimal dan rata terdistribusi ke seluruh bagian ruang.

Gambar 45. Perbedaan kualitas cahaya dari perbedaan ketingggian jendela

Strategi yang lainnya yang bisa diusahakan adalah menggunakan pencahayaan bilateral, agar penyebaran cahaya lebih baik dan mengurangi silau, mengurangi kontras antara setiap jendela dan dinding yang mengelilinginya.

Gambar 46. Perbedaan kualitas cahaya dari perbedaan jumlah jendela

(4)

Distribusi dan kualitas cahaya dapat ditingkatkan oleh pemantulan dinding samping. Selain dapat menghindarkan ruangan dari silau cahaya matari, juga mengurangi rasio gelap-terang sehingga cahaya yang diterima mata menjadi lembut dan lebih rata penyebarannya. Dapat dilihat pada contoh gambar di bawah.

Gambar 47. Perbedaan kualitas cahaya dari peletakan jendela

Silau yang dihasilkan dari jendela yang posisinya berdekatan dengan dinding samping, lebih sedikit dibanding jendela di tengah dinding. Hal tersebut disebabkan karena cahaya matahari yang masuk melalui jendela tidak langsung masuk ke dalam ruangan, namun memantul pada dinding terlebih dahulu. Dinding yang diletakkan di tengah akan menyebabkan kontras yang sangat jauh antara bagian gelap (disekitar jendela) dan terang (di jendela).

Gambar 48. Perbedaan kontras cahaya pada perbedaan peletakan jendela

Kontras yang berlebihan tersebut juga dapat dikurangi dengan beberapa solusi seperti menonjolkan atau memberi bentuk lengkung pada ujung dalam.

Gambar 49. Tiga solusi bentukan pada jendela untuk memperbaiki kontras cahaya yang masuk ke dalam bangunan Sumber: Lechner, 1991

(5)

Selain menata bentukan jendela, solusi lain lagi ynag dapat dilakukan untuk melembutkan cahaya yang masuk ke dalam bangunan, dapat digunakan penyaring/ pelembut cahaya matahari yang dapat diwujudkan dengan menggunakan pohon, teralis atau permukaan tembus pandang.

Glazing yang tembus cahaya bisa jadi sumber silau utama, karena sebagian sinar matahari diarahkan langsung ke mata yang sedang melihat

Gambar 51. Arah sebaran cahaya dari; difused glazing (kiri) dan clear glazing (kanan)

Kisi-kisi horizontal berwarna cerah akan menghalangi sinar matahari langsung, namun tetap membiarkan pancaran sinar matahari memasuki jendela. Sehingga sinar yang masuk tidak menyilaukan mata dan memiliki pancaran yang rata.

Gambar 52. Arah sebaran cahaya dari kisi-kisi horizontal (kiri) dan vertikal (kanan)

Sebuah bidang vertikal dapat menghalangi sinar matahari langsung sambil memantulkan pancaran cahaya langit. Selain itu, overhang horizontal yang besar dapat menghalangi terlalu banyak cahaya, kecuali jika lantai dan bagian bawah overhang memiliki nilai pantul yang tinggi.

Gambar 50. Aplikasi penyaring/ pelembut cahaya matahari

Sumber: Lechner, 1991

(6)

Gambar 53. Bidang vertikal sebagai penghalang cahaya langsung dan pemantul cahaya langit (kiri) dan overhang horizontal yang memasukkan cahaya pantul (kanan)

Lantai beton dan batu-batuan yang berwarna terang juga dapat memantulkan cahaya jauh ke ruang dalam bangunan. Bibr jendela yang lebar dapat digunakan sebagai pemantul cahaya tersebut jauh ke dalam ruangan. Posisi Light shelves seringkali ditempatkan di atas pandangan mata manusia untuk mencegah efek silau. Juga berlaku sebagai overhang untuk jendela yang berada dibawahnya. Kisi-kisi dapat digunakan untuk menghindari silau kaca yang tembus pandang di atas light selves tersebut.

Gambar 54. Pemantulan cahaya dari lantai luar bangunan (kiri), pemantulan bibir jendela (tengah) dan pemantulan dari Light shelves (kanan)

Sebuah cara praktis untuk penetrasi pencahayaan alami adalah ½ kali tinggi jendela biasa, dan 2 kali tinggi jendela dengan light shelves uuntuk jendela bagian selatan di bawah sinar matahari langsung.

Gambar 55. Strategi mengoptimalkan penetrasi cahaya alami

Salah satu contoh bangunan yang berhasil memaksimalkan cahaya alami pada siang hari adalah gedung Ventura Coastal Corp. Administration dimana menggabungkan beberapa strategi peletakan jendela, maupun shading dan light shelves maupun bentuk dan variasi jendela itu sendiri, diantaranya seperti jendela kisi-kisi yang dapat memaksimalkan cahaya pantulan yang masuk ke dalam ruangan hingga terpantul ke langit-langit ruang dan

(7)

tersebar secara merata. Sehingga cahaya alami pada bangunan ini selain dimanfaatkan secara maksimal, juga dipikirkan kualitas cahayanya.

Gambar 56. Gedung Administrasi Ventura Coastal corp. beserta strategi pencahyaan alamimya

b. Strategi skylight

Beberapa penempatan dan jumlah skylight pada ruangan dipengaruhi oleh beberapa aspek diantaranya adalah ada atau tidak adanya jendela pada ruangan tersebut.

Gambar 57. Perbedaan strategi peletakan skylight dari perimeter

bergantung dari ada atau tidak adanya jendela. Tanpa jendela (atas), dan dengan jendela (bawah)

(8)

Strategi skylight pada ruang tinggi dan sempit, silau hanya sedikit karena sumber cahaya yang jauh di atas pandangan pengamat. Selain itu strategi yang lain adalah menggunakan pemantul interior untuk mendapatkan cahaya merata sampai plafon dan silau yang lebih sedikit.

Gambar 58. Strategi skylight pada ruang tinggi dan sempit

Distribusi cahaya lebih baik dan sedikit silau dihasilkan ketika dinding tempat light well miring atau bisa juga dengan upaya menghadirkan pemantul interior (fixture cahaya alami) untuk memancarkan sinar matahari dan mengurangi silau

Gambar 59. Strategi pengoptimalan distribusi cahaya dengan cara:

merancang Light well miring (kiri)dan memasang pemantul (interior) cahaya (kanan)

Salah satu bangunan yang menggunakan pemantul interior seperti yang dijelaskan di atas adalah gedung Kimbell, art Museum di Texas yang merupakan rancangan dari arsitek Louis Kahn. Gambar 60. Aplikasi penerapan pemantul (interior) cahaya pada Gedung Kimbell, Museum seni di Texas Sumber: Lechner, 1991

(9)

Beberapa aplikasi skylight lain, terutama yang digunakan untuk menanggapi musim yang ada ditunjukkan pada gambar di bawah, dimana pada musim dingin membutuhkan pemantul (sebagai pengarah cahaya, masuk kedalam bangunan), sedangkan pada musim panas tidak dibutuhkan karena cahayanya langsung masuk ke dalam bangunan tanpa membutuhkan pemantul.

c. Strategi pencahayaan vertikal

Beberapa jenis pencahayaan vertikal yaitu clerestory, monitor, dan serokan cahaya. Perbedaannya adalah clerestory dapat mengambil cahaya dari beberapa sisi.

Selain clerestory dan monitor, juga ada bukaan vertikal yaitu light scoops. Serokan cahaya (light scoops) pada bangunan sekolah Parochial di Riola, Italy mengumpulkan cahaya yang konstan dan dingin dari utara. Selain karena cahaya yang berasal dari utara juga hampir sama konstannya dengan cahaya matahari dari selatan, cahaya tersebut juga memberikan kestabilan suhu yang dimana pada musim dingin, cahaya yang dihasilkan lebih hangat.

Gambar 63. Aplikasi light scoops pada bangunan sekolah Parochial di Riola, Italy

Gambar 61.

Clerestory (kiri) dan

monitor (kanan)

Gambar 62. Aplikasi

clerestory di dalam

kantor yang variatif untuk menanggapi 2

musim

(10)

Selain penggunaan bukaan horizontal dan vertikal yang telah dijelaskan diatas, terdapat penggunaan beberapa material yang dapat memaksimalkan cahaya matahari masuk ke dalam ruang yang merupakan variasi dari bukaan vertikal dasar yaitu light shaft dan tubular light shaft. Light shaft disini memanfaatkan cahaya pantulan hingga masuk ke dalam ruang dalam pada lantai yang jauh dari atap. Sedangkan tubular light shaft lebih mirip fungsi operasionalnya seperti light pipes, namun pada tubular light shafts ini berbentuk lurus.

Gambar 64. Ilustrasi cahaya yang masuk ke dalam bangunan melalui light shaft (kiri) dan

tubular light shaft (kanan) Sumber: Lechner, 1991

Bangunan teknik sipil/ mineral di Universitas Minnesota menggunakan balok/tiang pencahayaan siang hari untuk menerangi area bawah tanah bangunan. Bangunan ini menggunakan heliostat pada bagian atasnya yang untuk mengumpulkan cahaya matahari ke dalam fibre-optic utnuk menerangi display yang ada di ruang dalam. Prisma pada dinding memantulkan cahaya jauh masuk ke dalam bangunan. Kemudian glass block tidak hanya digunakan untuk menerangi kolam yang berada di bawah tanah, namun juga digunakan sebagai lantai untuk teras di atasnya.

(11)

Gambar 65. Aplikasi berbagai sistem pencahayaan alami ke dalam bangunan, yaitu pengumpulan cahaya di heliostat (kiri atas) lalu dipantulkan melalui prisma pada dinding (kanan atas) dan Cahaya dapat masuk ke dalam kolam bawah tanah yang ditutupi glassblock (kanan bawah)

REFERENCES

Lechner, Norbert. 1991. Heating, Cooling, Lighting, Design Methods For Architect. Wiley Interscience publication