BAB II
LANDASAN TEORI 2.1 Cahaya
Cahaya adalah Suatu sumber cahaya memancarkan energi, sebagian dari energi ini diubah menjadi cahaya tampak.Perambatan cahaya di ruang bebas dilakukan oleh gelombang- gelombang elektro magnetik.Jadi cahaya itu suatu gejala getaran. Gejala-gejala getaran yang sejenis dengan cahaya ialah gelombang - gelombang panas, radio, televisi, radar dan sebagainya. Gelombang-gelombang ini hanya berbeda frekwensi saja.Kecepatan rambat V gelombang-gelombang elektromagnetik diruang bebas sama dengan 3.105 km per detik. Jika frekwensi sama dengan f dan panjang gelombang adalah (lamda) maka berlaku persamaan (2.1)
= ...(2.1) Keterangan :
= Panjang Gelombang cahaya (nm) = Kecepatan cahaya (km/s)
f = Frekuensi (hz)
Gambar 2.1 Kelompok gelombang elektromagnetik
2.2 Satuan Teknik Pencahayaan 2.2.1 Intesitas Cahaya
Banyaknya energi cahaya yang dipancarkan ke suatu arah tertentu disebut dengan intesitas cahaya.Besarnya dinyatakan dalam candela yang berasal dari kata lilin (candle) yang menurut sejarah adalah sumber cahaya buatan pertama. Sehingga dijadikan nama satuan untuk intesitas cahaya. Intesitas cahaya didefinisikan dalam persamaan sebagai berikut
= ( )...(2.1)
Keterangan :
I = Intesitas Cahaya (cd) F= Fluks Cahaya (lumen) ω= Sudut ruang (steradian)
Gambar 2.2 lilin yang menyinari buku 2.2.2 Fluks Cahaya
Adalah jumlah cahaya yang dipancarkan oleh sumber cahaya.Lambang fluks cahaya adalah F atau ф dan satuanya adalah lumen (lm). Satu lumen adalah fluks cahaya yang dipancarkan dalam 1 steradian dari dari sebuah sumber cahaya 1 cd pada permukaan bola dengan jari-jari R= 1m.
Gambar 2.3 Fluks cahaya
2.2.3 Luminasi
Luminasi adalah suatu ukuran terangnya suatu benda baik pada sumber cahaya mau pun pada suatu permukaan.Luminasi yang terlalu besar aka menyilaukan mata.Luminasi suatu sumber cahaya dan suatu permukaan yang memantulkan cahayanya adalah intesitasnya dibagi dengan luas semua permukaan.Sedangkan luas semua permukaan adalah luas proyeksi sumber cahaya pada suatu bidang rata yang tegak lurus pada arah pandang, jadi buakn permukaan seluruh nya. = (cd/m2)...(2.2) Keterangan : L = Luminasi (cd/m2) I= Intesitas (cd) A= Luas Permukaan (m2) 2.2.4 Iluminasi
Iluminasi sering di sebut juga intesitas penerangan atau kekuatan penerangan atau dalam BSN sering di sebut Tingkat Pencahayaan pada suatu bidang adalah fluks cahaya yang menyinari permukaan suatu bidang. Ilmunasi sering disebut juga kuat penerangan yang sering dilambangkan E dengan satuan Lux atau lumen per meter persegi. Persamaan dari Iluminasi adalah
= (lux)...(2.3) Keterangan :
E = iluminasi/tingkat Pencahayaan/kuat penerangan(lux) F = fluks cahaya (lumen)
A= luas permukaan (m2)
Gambar 2.4 Iluminasi 2.3 Sifat Cahaya
Penyebaran cahaya dari suatu sumber cahaya tergantung pada konstruksi sumber cahaya itu sendiriSebagian besar dari cahaya yang ditangkap oleh mata, tidak datang langsung dari sumber cahaya, tetapi setelah dipantulkan oleh lingkungan. Karena besarnya luminansi sumber-sumber cahaya modern, cahaya langsung dan sumber cahaya biasanya akanmenyilaukan mata.
2.3.1 Absorsi
Sebagian dari cahaya yang mengenai suatu permukaan akan diserap oleh permukaan itu. Bagian yang diserap ini menimbulkan panas pada permukaan tersebut. Permukaan yang gelap danburam menyerap banyak cahaya .
2.3.2 Refleksi
Jika sinar-sinar cahaya sejajar yang mengenai suatu permukaan, dipantulkan tetap sejajar, maka terjadi refleksi cermin atau refleksi teratur. Refleksi tersebut terjadi pada cermin dan pada permukaan logam yang dipoles.Jika sinar-sinarnya dipantulkan tersebar ke semua jurusan, maka terjadi refleksi baur atau refleksi difus, seperti contohnya terjadi pada suatu permukaan kasar, misalnya pada langit-langit.Gabungan dari keduanya adalah refleksi campuran.yang dapat dikenali dari permukaan yang berkilat jika bentuk berkas cahaya yang dipantulkan lebih teratur,maka yang tejadi adalah refleksi terpencar.
a. Refleksi Sempurna b. Refleksi Baur
Gambar 2.5Jenis – jenisrefleksi 2.3.3 Transmisi
Bahan-bahan tembus cahaya, seperti berbagai jenis kaca, akan memantulkan atau menyerap hanya sebagian saja dari cahaya yang mengenainya. Sebagian besar dan cahaya itu dapat menembus bahan-bahan tersebut.pada Gambar 2.5 memperlihatkanjenis – jenis transmisi. Transmisi teratur adalah sinar-sinar cahaya yang masuk sejajar keluar tetap sejajar.Transmisi difus sempurna adalah sinar-sinar yang masuk sejajar, keluar tersebar, seperti misalnya pada kaca opal.Dan transmisi campuran yang merupakan gabungan antara transmisi teratur dan transmisi difus.
a. b
Gambar 2.6 Jenis transmisi a. Teratur b. Difus teratur c. Campuran
d. Refleksi Camp c. Refleksi Terpencar
c
2.4 Sistem Penerangan
Intensitas penerangan harus ditentukan di tempat di mana pekerjaannya akan dilakukan. Bidang kerja umumnya diambil 80 cm di atas lantai. Bidang kerja ini mungkin sebuah meja atau bangku kerja, atau juga suatu bidang horisontal khayalan, 80 cm di atas Iantai (harten, tahun 2002 : 37).
Intensitas penerangan yang diperlukan ikut ditentukan oleh sifat pekerjaan yang harus dilakukan. Suatu bagian mekanik halus misalnya, akan memerlukan intensitas penerangan yang jauh lebih besar daripada yang diperlukan suatu dapur. Juga panjangnya waktu kerja mempengaruhi intensitas penerangan yang diperlukan. Pekerjaan yang lama dengan penerangan buatan, juga memerlukan intensitas penerangan yang lebih besar. Intensitas penerangan (E) dinyatakan dalam satuan lux, sama dengan jumlah Im/m2. Flux cahaya yang dipancarkan lampu-lampu tidak semuanya mencapai bidang kerja. Sebagian dan flux cahaya itu akan dipancarkan ke dinding dan langit-langit. Karena itu untuk menentukan flux cahaya yang diperlukan harus diperhitungkan efisiensi atau rendemennya: Pada gambar 2.7
a. Pembagian flux cahaya dalam ruangan. Dalam hal ini flux cahayanya sebagian besar menuju langsung ke bidang kerja.
b. Dalam ruangan tinggi ini hanya sebagian kecil dan flux cahayanya menuju langsung ke bidang kerja.
Gambar 2.7 Pembagian flux cahaya
2.5 Jenis – Jenis Lampu
2.5.1 Lampu Neon Kompak / (CFL / SL)
Lampu neon kompak yang tersedia saat ini membuka seluruh pasar bagi lampu neon.Lampu-lampu ini dirancang dengan bentuk yang lebih kecil yang dapat bersaing dengan neon.Lampu-lampu pijar dan uap merkuri di pasaran lampu dan memiliki bentuk bulat atau segi empat.lampu ini juga dikenal dengan lampu hemat energi.Pada dasarnya lampu hemat energi adalah lampu fluoresen dalam bentuk mini.Lampu ini dibuat dalam berbagai macam bentuk dan ukuran.Lampu hemat energi mempunyai keunggulan yaitu dari segi penggunaan daya listrik yang rendah dan umur lampu yang lebih lama jika dibandingkan lampu pijar.
Gambar 2.8 lampu Neon Kompak
2.5.2 Lampu NEON / TL
Lampu neon, 3 hingga 5 kali lebih efisien daripada lampu pijar standar dan dapat bertahan 10 hingga 20 kali lebih awet. Dengan melewatkan listrik melalui uap gas atau logam akan menyebabkan radiasi elektromagnetik pada panjang gelombang tertentu sesuai dengan komposisi kimia dan tekanan gasnya. Tabung neon memiliki uap merkuri bertekanan rendah, dan akan memancarkan sejumlah kecil radiasi biru/ hijau, namun kebanyakan akan berupa UV pada 253,7nm dan 185nm.
Bagian dalam dinding kaca memiliki pelapis tipis fospor, hal ini dipilih untuk menyerap radiasi UV dan meneruskannya ke daerah nampak.Proses ini memiliki efisiensi sekitar 50%. Tabung neon merupakan lampu katode panas, sebab katode dipanaskan sebagai bagian dari proses awal. Katodenya berupa kawat pijar tungsten dengan sebuah lapisan barium
karbonat. Jika dipanaskan, lapisan ini akan mengeluarkan elektron tambahan untuk membantu pelepasan. Lapisan ini tidak boleh diberi pemanasan berlebih sebab umur lampu akan berkurang. Lampu menggunakan kaca soda kapur yang merupakan pemancar UV yang buruk. Jumlah merkurinya sangat kecil, biasanya 12 mg. Lampu ini sangat berguna bagi pencahayaan luar ruangan karena memiliki fitting yang kompak.
Gambar 2.9Konstruksi lampu Neon
2.5.3 Lampu LED
Lampu LED merupakan lampu terbaru yang merupakan sumber cahaya yang efisien energinya.Ketika lampu LED memancarkan cahaya nampak pada gelombang spektrum yang sangat sempit, mereka dapat memproduksi “cahaya putih”. Hal ini sesuai dengan kesatuan susunan merah-biru-hijau atau lampu LED biru berlapis fospor. Lampu LED bertahan dari 15.000 hingga 40.000 jam. Lampu LED digunakan untuk banyak penerapan pencahayaan seperti tanda keluar, sinyal lalu lintas, cahaya dibawah lemari, dan berbagai penerapan dekoratif. Walaupun masih dalam masa perkembangan, teknologi lampu LED sangat cepat mengalami kemajuan dan menjanjikan untuk masa depan. Produk pengganti LED, diproduksi dalam berbagai bentuk termasuk batang ringan, panel dan sekrup dalam lampu LED, biasanya memiliki kekuatan 4- 9W masing-masing, memberikan penghematan yang cukup berarti dibanding lampu pijar dengan bonus keuntungan masa pakai yang lebih lama, yang pada gilirannya mengurangi perawatan.
Gambar 2.10 Jenis lampu LED 2.6 Temperatur dan Kelembaban Udara
Temperatur berpengaruh terhadap kenyamanan dan produktivitas kerja. Manusia akan merasa terganggu apabila temperatur tempatnya beraktivitas terlalu rendah maupun tinggi. Temperatur dipengaruhi oleh cuaca, letak dan kondisi ruangan. Satuan temperatur dinyatakan dengan Celcius, Fahrenheit, Kelvin, Rankine dan Reamur. Thermometer merupakan alat yang digunakan untuk mengukur temperatur. Kelembaban udara adalah kadar air yang terkandung di dalam udara. Parameter ini dinyatakan dalam persen (%). Alat yang digunakan untuk mengukur kelembaban udara adalah hygrometer. Kelembaban udara dipengaruhi oleh cuaca, letak dan kondisi ruangan. Menurut SNI 03-6572-2001 Tentang tata cara perancangan sistem ventilasi dan pengkodisian udara beberapa faktor yang mempengaruhi kenyamanan kenyamanan termal orang adalah
2.6.1 Temperatur Udara Kering
Temperatur udara kering sangat besar pengaruhnya terhadap besar kecilnya kalor yang di lepas melalui penguapan dan konveksi.
Daerah kenyamanan termal untuk daerah tropis dapat di bagi menjadi : 1. Sejuk nyaman, antara temperatur efektif 20.5 oC – 22.8 oC 2. Nyaman optimal, anatara temperatur efektif 22.8 oC – 25.8 oC 3. Hangat nyaman, antara temperatur efektif 25.8 oC – 27.1 oC
2.6.2 Kelembaban Udara relatif
a. Kelembaban udara relatif dalam ruangan adalah perbandingan antara jumlah uap air yang dikandung oleh udara tersebut dibandingkan dengan jumlah kandungan uap air pada keadaan jenuh pada temperatur udara ruangan tersebut. b. Untuk daerah tropis kelembaban udara relatif yang dianjurkan antara 40 % - 50 % tetapi untuk ruangan yang padat seperti ruangan pertemuan kelembaban udara masih diperbolehkan berkisar antara 55 % - 60 %.
Gambar 2.11 Grafik hubungan temperatur dan kelembaban 2.7 Parameter Audit Energi di Hotel Lebak Gunung Permai
2.7.1 Intensitas Konsumsi Energi (IKE) Listrik
Intensitas Konsumsi Energi (IKE) listrik merupakan istilah yang digunakan untuk menyatakan besarnya pemakaian energi dalam bangunan Hotel per meter persegi pertahun dan telahditerapkan di berbagai negara ASEAN dan APEC.IKE adalah pembagian antara konsumsi energi dengan luas bangunan gedung per tahun.Konsumsi energi listrik selama 1 tahun (KWH/tahun) didapat dari rekening listrik, sedangakan luas gedung didapat dari denah
IKE = ( / )
( ) ...(2.5)
Energi listrik selama satu tahun didapat dari rekening listrik. Sedangkan, luas seluruh lantai didapat dari denah hotel.Dalam menghitung IKE berikut ini adalah jenis – jenis IKE yang digunakan dalam perhitungan IKE hotel.
1. IKE persatuan luas kotor gedung
Luas kotor adalah luas bangunan yang dikondisikan ditambah luas gedung yang tidak dikondisikan
2. IKE persatuan luas gedung yang dikondisikan (net)
3. IKE Pencahayaan persatuan kamar yaitu total konsumsi energi pencahayaan satu tahun / jumlah kamar
2.7.2 Tingkat Pencahayaan
Tingkat pencahayaan merupakan besarnya cahaya yang dibutuhkan untuk menerangi suatu ruangan. Parameter ini dinyatakan dengan satuan lux. Alat untuk mengukur tingkat pencahayaan adalah luxmeter. Berikut ini adalah tabel standart yang direkomendasikan untuk ruangan pada Hotel berdasarkan SNI 03-1697-2000
Tabel 2.1 Standart tingkat pencahayaan menurut SNI 03-1697-2000
No Fungsi ruangan Tingkat Pencahayaan
Minimum (lux) Hotel 1 Lobby 100 2 Koridor 100 3 Gudang 100 4 R.kantor 350 5 Kamar 150 6 Toilet 150 7 Dapur 300 8 R.makan 250 9 R.Ibadah 200 2.7.3 Daya Pencahayaan (Pc)
Daya pencahayaan adalah daya listrik yang digunakan untuk pencahayaan dibagi dengan luas ruangan.
Pc = ... (2.6)
Keterangan :
Pc = Daya pencahayaan (W/ )
Pt = Daya listrik yang dikonsumsi lampu (W) A = Luas ruangan ( )
Berikut adalah standart daya pencahayaan maksimum untuk berbagai jenis bangunan/ruangan menurut SNI 03-6197-2000
Tabel 2.2Standard daya pencahayaan maksimum berdasarkan SNI 03-1697-2000
No Fungsi ruangan Daya Pencahayaan
Maksimum (W/m2) Hotel 1 Lobby 10 2 Koridor 10 3 Gudang 5 4 R.kantor 15 5 Kamar 17 6 Toilet 20 7 Dapur 20 8 R.makan 20 9 R.Ibadah 10 2.8 Aspek finansial
Dalam aspek finansial suatu kelayakan proyek biasanya menggunakan dua metode yang pertama adalah dengan menggunakan payback periode dan Net Present Value.
2.8.1 Payback Periode (PP)
Metode ini mencoba mengukur seberapa cepat investasi akan kembali. Proyek yang memiliki nilai PP kecil atau cepat, dinyatakan baik dan kemungkinan besar akan dipilih. Jika sampai pada saat proyek berakhir belum dapat mengembalikan modal yang
digunakan,makasebaiknyaproyektidak dilaksanakan. Secara matematis, rumus yang digunakan untuk menghitung PP ini adalah:
= ………(2.7)
Dimana :
I = Besarnya biaya investasi yang diperlukan
Ab = Manfaat bersih yang dapat diperoleh pada setiap tahunnya
2.8.2 Nett Present Value
Net Present Value (NPV) atau nilai kini adalah selisih antara pemasukan dari proyek dengan pengeluaran proyek yang biasa di kemas dalam bentuk cash flow diagram.Present value dari manfaatbersihtambahanselamaumurbisnis. Nilai yang dihasilkan dalam perhitungan NPV adalah satuan mata uang, yang dalam penelitian ini menggunakan satuan rupiah. Secara matematis,
formulasi (persamaan ) yang digunakan untuk menghitung NPV adalah:
……… (2.27) dengan:
B = Manfaat (benefit) pada tahun t C = Biaya (cost) pada tahun t
t =Tahun kegiatan bisnis (t=0,1,2,3,....,n)tahun awal bisa tahun 0 atau tahun 1 tergantung karakteristik bisnisnya
i =Tingkat discount atau suku bunga (%)
HasilpenilaiankelayakaninvestasidalammetodeNPViniadalahdengan menggunakan kriteria:
1)Jika NPV > 0, maka proyek dinyatakan “layak” untuk dilaksanakan 2) JikaNPV=0,maka proyek dinyatakan“sulit”untuk dilaksanakan
3) Jika NPV < 0, maka proyek dinyatakan “tidak layak” untuk dilaksanakan
