Street Lighting

Studi kasus pencahayaan di persimpangan Jalan Ir. H. Juanda (Dago) dan Jalan Cikapayang, Bandung pada malam hari.

Presentasi Teknik Pencahayaan TF4215 2009/2010

Julian Aegi 13306004Oksi Irawan H 13306019Ferdy Okdinurza 13306024

STREET LIGHTING

Keselamatan

KemudahanKenyamanan

Fungsi dari Instalasi Pencahayaan

Menyediakan kondisi visual yang dibutuhkan oleh pengguna jalan pada malam hari.

• Volume lalu-lintas• Tipikal potongan melintang jalan, situasi (lay-out) jalan dan

persimpangan jalan• Geometri jalan• Tekstur perkerasan dan jenis perkerasan yang mempengaruhi

pantulan cahaya lampu penerangan• Pemilihan jenis dan kualitas sumber cahaya/lampu, data

fotometrik lampu dan lokasi sumber listrik• Tingkat kebutuhan, biaya operasi, biaya pemeliharaan, dan lain-

lain• Rencana pengembangan jalan dan daerah• Data kecelakaan dan kerawanan di lokasi

Fungsi dari Instalasi Pencahayaan

Perencanaan penerangan jalan harus memperhatikan :

Kriteria Kualitas Pencahayaan Jalan

1Tingkat Luminansi

2Kemerataan

Luminansi (Uniformity)

3Pembatasan

Kesilauan(Glare Restriction)

Tingkat Luminansi1

• Tingkat luminansi permukaan jalan umumnya dinyatakan dalam luminansi rata-rata Lav (cd/m2).

Tingkat Luminansi

Lav=∑ Ln

n = Jumlah luminansi di seluruh titik pengukuran

= Banyaknya titik pengukuran

• Tingkat luminansi permukaan jalan mempengaruhi kepekaan mata pengemudi.

• Kekuatan melihat dinyatakan dengan Revealing Power (RP), yaitu presentase dapat terlihatnya suatu susunan obyek tertentu pada setiap titik di jalan.

Pengaruh Tingkat Luminansi pada Kepekaan Mata

Sumber : “Lighting Manual”, Philips Lighting

2 Kemerataan Luminansi(Uniformity)

Dari Segi Performansi Visual• Kemerataan menyeluruh Uo yaitu rasio antara

luminansi rata-rata permukaan jalan Lav (cd/m2)

dengan luminansi minimum Lmin (cd/m2)

Kemerataan Luminansi

U o=LavLmin

Dari Segi Kenyamanan Visual• Kemerataan longitudinal Ul yaitu rasio luminansi

maksimum permukaan jalan Lmaks (cd/m2) dengan

luminansi minimum Lmin (cd/m2)


U l=LmaksLmin

Pencahayaan sirkuit F1 di Singapura yang mempunyai tingkat luminansi kemerataan yang sempurna


Sumber : www.singaporegp.org

3 Pembatasan Kesilauan(Glare Restriction)

Dari Segi Performansi Visual• Disability Glare, yaitu silau yang menyebabkan

ketidakmampuan melihat.• Kriteria kesilauannya adalah penambahan batas (threshold

increment, TI) yang besarnya tergantung pada luminansi rata-rata permukaan jalan Lav dan luminansi tudungan Lv

Pembatasan Kesilauan

(dalam %)

Dari Segi Kenyamanan Visual• Discomfort Glare, yaitu silau yang menyebabkan

ketidaknyamanan melihat.• Kriteria kesilauannya adalah tanda kendali silau (glare

control mark, G)


+1 .29 log F+0 ,97 log Lav+4 .41 log h′ −1 .46 log p+c


Silau di jalan yang sangat mengganggu

Sumber :http://www.kwastronomy.com/Local_Bad_Lighting.htm


Silau yang membuat rambu tidak terlihat

Sumber : www.nightwise.org/stop05223.JPG

4 Penuntun Penglihatan

• Penuntun penglihatan berfungsi agar pengguna jalan segera mengenali arah jalan yang akan ditempuh

• Hal-hal khusus untuk diperhatikan:1. Pada jalur lalu lintas yang dipisahkan oleh jalur hijau sentral,

lampu diletakkan pada jalur hijau tersebut2. Pada jalan menikung, tiang lampu diletakkan di sisi luar

tikungan. Pemasangan lampu yang tidak teratur akan memberikan informasi arah jalan yang menyesatkan.

3. Penuntun penglihatan yang baik dapat dihasilkan dengan memberi pencahayaan dengan jenis sumber cahaya yang berbeda

Penuntun Penglihatan

Penuntun Penglihatan

Gambar sebelah kiri (a) merupakan contoh susunan lampu yang lebih baik daripada gambar sebelah kanan (b)

Sumber : “Lighting Manual”, Philips Lighting

Jenis-Jenis Lampu Jalan5

Low Pressure Sodium

Jenis-Jenis Lampu Jalan

‒ Renderasi warna sangat buruk

‒ Cahaya lampu sangat buruk (warna kuning)

‒ Lampu besar (sulit mengontrol cahayanya)

+Efisiensi tinggi+Umur panjang

Sumber :http://www.hotkey.net.au/~krool/photos/Streetlights/index.htm

High Pressure Sodium


‒ Renderasi warna buruk

+ Efisiensi tinggi+ Umur sangat panjang+ Ukuran lampu kecil

sehingga cahaya mudah dikontrol

+ Sangat baik dan sangat dianjurkan untuk digunakan

Sumber : http://www.angelfire.com/planet/tpirman1982/streetlights.html

Mercury Vapor


‒ Efisiensi rendah

+ Renderasi sedang+ Umur panjang+ Ukuran lampu kecil

sehingga cahaya mudah dikontrol

+ Masih dapat digunakan secara terbatas Sumber :

http://www.angelfire.com/planet/tpirman1982/streetlights.html

Fluorescent


‒ Umur pendek

+ Efisiensi cukup tinggi+ Masih dapat digunakan

secara terbatas

Sumber :http://www.hotkey.net.au/~krool/photos/Streetlights/index.htm

LED (Light Emitting Diode)


+ Umur hidup sangat sangat lama (50000 jam)

+ Konsumsi listrik rendah+ Cahaya putih yang sangat

bagus

Sumber :http://www.greenrightnow.com/wp-content/uploads/led-streetlight-2.jpg

Sumber :http://www.szboe.com/en/Uploadfile/image/pro/79.jpg

High Pressure Sodium to LED

High Pressure Sodium LED

Sumber:http://mms.businesswire.com/bwapps/mediaserver/ViewMedia?mgid=196992&vid=4

6 Pencahayaan di Persimpangan Jalan

• Pada persimpangan jalan (khususnya malam hari), rekomendasi pencahayaan yang dianjurkan :1. Luminansi yang lebih besar di permukaan jalan

persimpangan2. Menggunakan lampu dengan warna cahaya

berbeda pada persimpangan3. Menggunakan susunan luminer yang berbeda

antara jalan utama dan jalan sekunder

Pencahayaan di Persimpangan Jalan


High-mast Lighting

Sumber : www.osram.co.uk


Gangguan akibat cahaya reklame

Sumber : http://www.nightwise.org/DSC07894.JPG


Reklame yang cahayanya baik tanpa mengakibatkan gangguan visual pada pengguna jalan

Sumber : http://www.nightwise.org/pix/04778.JPG

Pengukuran pencahayaan dilakukan di persimpangan Jalan Ir. H. Juanda (Dago) dan Jalan Cikapayang, Bandung pada dini hari tanggal 9 April 2010 jam 00.30

Studi Kasus

» Memenuhi standar rekomendasi Komite Pencahayaan Jalan dari Illumination Engineering Society (IES)

Klasifikasi Jalan Klasifikasi DaerahTingkat Luminansi Veiling Luminance Ratio Uniformity

Lav (cd/m2) Lv/Lav 1/Uo (Lav/Lmin) 1/Ul (Lmaks/Lmin)Jalan tol Komersial 0.6 0.3 3.5 6

Menengah 0.4 0.3 3.5 6Pemukiman - - - -

Jalan ekspress Komersial 1 0.3 3 5Menengah 0.8 0.3 3 5Pemukiman 0.6 0.3 3.5 6

Jalan utama Komersial 1.2 0.3 3 5Menengah 0.9 0.3 3 5Pemukiman 0.6 0.3 3.5 6

Jalan penghubung Komersial 0.8 0.4 3 5Menengah 0.6 0.4 3.5 6Pemukiman 0.4 0.4 4 8

Jalan lokal Komersial 0.6 0.4 6 10Menengah 0.5 0.4 6 10Pemukiman 0.3 0.4 6 10

LIGHTING OBJECTIVE

Suasana Pencahayaan di Persimpangan Jalan Ir. H. Juanda dan Jalan Cikapayang

Bagian jalan yang diukur (Jalan Ir. H. Juanda)

Lampu yang menjadi sumber cahaya

Metode Luminansi (Standar CIE)

Menentukan titik pengukuran• Besaran yang diukur adalah luminansi

tiap titik pengukuran.• Titik-titik pengukuran berada di antara

dua luminer yang berkesinambungan, disebut juga satu bentang (span).• Jika jarak antar luminer (s) kurang dari 50

m, maka harus ada sepuluh kolom titik pengukuran yang berjarak sama (d).• Harus terdapat 5 titik yang memotong

tiap jalur lalu lintas. Jarak antar titik pada arah lebar jalan = lebar jalan (w) / 6.• Posisi ketinggian pengukuran ditetapkan

1,5 meter (ketinggian rata-rata mata pengemudi kendaraan dari permukaan jalan).

arahlalu lintas

arahlalu lintas

w

s

d = s/n


Menentukan titik pengamatan• Posisi longitudinal pengamat adalah posisi pengamat dari grid pengukuran.

Berdasarkan konvensi, pengamat berada di antara 60 hingga 160 meter di depan grid pengukuran.• Posisi lateral pengamat ditentukan menurut jenis pengukuran yang

dilakukan. Untuk pengukuran seluruh parameter kualitas selain kemerataan longitudinal, posisi pengamat berada pada ¼ lebar jalan. Untuk kemerataan longitudinal, pengamat berada di tengah jalan dan menghadap ke arah lalu lintas.

Titik ukur

Garis sejajar sumbu jalan

Tepi jalan

Lebar jalan

Teropong luminansimeter


Kendala Metode Luminansi• Pengukuran menggunakan metode luminansi sesuai standar

CIE mempunyai beberapa kendala, yaitu :1. Teropong luminansimeter sulit diarahkan tepat ke titik

pengukuran karena jarak pengamatan yang cukup jauh sehingga sangat sulit dilakukan pembidikan dengan mata melalui teropong.

2. Sebagai alternatif, dipilih cara menghitung sudut yang dibentuk oleh titik pengamatan, ketinggian pengamatan, dan titik pengukuran. Namun cara ini juga kurang efektif karena perbedaan sudut antara satu titik pengukuran dengan titik pengukuran yang lain sangat kecil.

Metode Iluminansi

Pengukuran dengan Metode Iluminansi•Metode Iluminansi merupakan metode tidak langsung untuk

mengukur luminansi di tiap titik pengukuran.• Permukaan jalan diasumsikan bersifat difus, sehingga luminansi

tiap titik dapat dihitung dengan rumus:

• Keuntungan metode ini adalah alat yang digunakan hanya sebuah luxmeter yang dapat dengan mudah dipindah dari satu titik pengukuran, ke titik pengukuran yang lain.

)

Metode Iluminansi

Hasil Pengukuran Illuminansi (dalam lux)

arahlalu lintas

arahlalu lintas

w= 8m

S = 50 m

25

138

338

12

9

6

4

4

4

20

100

266

107

40

50

3

3

2

150

121

18

11

10

7

Pengolahan Data

Hasil Perhitungan Luminansi dengan Rumus(dalam cd/m2)

arahlalu lintas

arahlalu lintas

w= 8m

S = 50 m

1.27

2.54

4.13

0.95

0.95

0.95

0.63

0.63

0.63

1.59

2.54

4.13

1.59

1.27

0.95

0.63

0.63

0.318

3.18

2.23

1.27

0.95

0.95

0.95

Pengolahan Data

Tingkat Luminansi

Kemerataan (Uniformity)

U o=LavLmin

=1.50.318

=4.717

U l=LmaksLmin

=4.130.318

=12.99

Analisis

Kategori Jalan Tingkat Luminansi Kemerataan

Lav (cd/m2) Uo (Lav/Lmin) Ul (Lmaks/Lmin)

Jalan Utama Tipe MenengahStandar IES 0.9 3 5

Hasil Perhitungan 1.5 4.717 12.99

Perbandingan Antara Standar IES dan Hasil Perhitungan

• Nilai tingkat luminansi telah memenuhi rekomendasi minimum dari IES, sedangkan kemerataan (Uo dan Ul) tidak memenuhi syarat karena melebihi batas maksimum dari standar

• Agar kemerataan memenuhi standar, jarak antar tiang lampu harus lebih dekat, atau bisa juga dengan mengganti jenis lampu dan armatur lampu yang lebih menyebar sehingga standar kemerataan bisa terpenuhi. Selain itu, perawatan jalan juga dapat meningkatkan kemerataan

Evaluasi Kejelasan Visual Rambu Lalu Lintas

• Kualitas kejelasan visual pembacaan rambu lalu lintas disebut “performansi visual”

• Performansi visual dipengaruhi oleh:1. Kontras Luminansi2. Ukuran obyek3. Luminansi medan (field luminance)

• Masalah dalam kejelasan rambu ini adalah penerangan jalan buruk, penempatan obyek yang salah, polusi visual papan reklame, dan material objek buruk

Kejelasan Visual

Kontras luminansi tercipta akibat luminansi cahaya latar dan objek yang berbeda, persamaan :

Kontras Luminansi

Contoh Kontras Luminansi

Bila C terlalu besar (Lo besar), maka dapat

mengakibatkan gangguan untuk melihat objek.

Bila C terlalu kecil (Lb

besar), maka objek tidak dapat terlihat.

Kontras luminansi yang pas

Sumber : www.tfhrc.gov/pubrds/09julaug/02.htm

Rambu yang merupakan lembaran reflektif harus memenuhi kecerahan minimal (kontras luminansi) jenis bahan Engineering Grade sesuai standar AASHTO M.268-77.

LIGHTING OBJECTIVE

Rambu harus memenuhi standar luminansi dari IES

LIGHTING OBJECTIVE

Tingkat Pencahayaan Lingkungan Luminansi Rambu (cd/m2)

Rendah 22-44Sedang 44-89Tinggi 89-178

Pengukuran Rambu di Lapangan

10 meter(jarak kira-kira rambu seutuhnya terlihat)

Luminansi meter

Titik PengukuranRambu Uji


Titik Pengukuran (tampak atas)

1

2

3

10 mRambu Uji

3.6 m

3.6 m


Rambu 1 Rambu 2


Perhitungan Rambu 1Titik Ukur Lo (cd/m2) Lb (cd/m2) C

1 7 2 0.712 1 1 03 1.4 1.4 0

Perhitungan Rambu 2Titik Ukur Lo (cd/m2) Lb (cd/m2) C

1 2.4 2.1 0.1252 2.1 1.9 0.0953 1.9 1.9 0

Analisis

• Berdasarkan hasil percobaan laboratorium dari Tugas Akhir mahasiswa Teknik Fisika yang berjudul “EVALUASI KEJELASAN VISUAL RAMBU-RAMBU LALU LINTAS DI JALAN RAYA PADA MALAM HARI” oleh Andika Pradana tahun 2008, didapat kontras luminansi untuk masing-masing bahan

Bahan Kontras Luminansi

Diamond Grade 0.92High Intensity Grade 0.87Engineering Grade 0.8Advertising Grade 0.69

Analisis

• Dari data pengukuran didapat hasil kontras luminansi terbesar :Rambu 1 -> C = 0.71Rambu 2 -> C = 0.125

• Menurut standar AASHTO M.268-77, rambu harus memiliki standar bahan dengan kualitas Engineering Grade (C = 0.8).

• Sehingga rambu 1 dan rambu 2 tidak memenuhi standar karena nilai C nya dibawah nilai C bahan Engineering Grade.

• Dengan demikian, kejelasan visual rambu dapat ditingkatkan dengan mengganti bahan rambu tersebut dengan bahan yang memiliki nilai kontras luminansi tinggi (Diamond dan High Intensity Grade)

• Selain itu, agar kontras luminansi maksimum lebih besar maka luminansi latar belakang yang terlalu besar harus dikurangi.

Analisis

• Dari data pengukuran, didapat hasil luminansi objek yang terbesar :Rambu 1 -> Lo = 7 cd/m2

Rambu 2 -> Lo = 2.4 cd/m2

• Menurut standar IES, pada tingkat pencahayaan lingkungan kategori rendah, rambu harus memiliki nilai luminansi 22-44 cd/m2

• Sehingga rambu 1 dan rambu 2 tidak memenuhi standar IES karena nilai luminansinya tidak mencapai 22-44 cd/m2

• Dengan demikian, selain mengganti material rambu yang buruk, kejelasan visual rambu juga dapat ditingkatkan dengan memberikan penerangan jalan yang lebih baik pada lokasi sekitar rambu

Metode kuesioner dilakukan untuk mengetahui penilaian subyektif dari pengguna jalan

Kuesioner

Kuisioner

kuis 10

1

2

3

4

5

6

7

8

9

10

Sangat Baik Baik

Cukup Kurang

Sangat Kurang

1. Bagaimana kondisi pencahayaan pada persimpangan ini?

Kuisioner

2. Apakah anda merasa silau ketika melintasi persimpangan ini?

kuis 20

2

4

6

8

10

12

14

Sangat Silau

Silau

Cukup Silau

Tidak Silau

Kuisioner

3. Apakah anda dapat melihat dengan jelas rambu-rambu lalu lintas yang berada di sekitar persimpangan ini?

Kuis 30

1

2

3

4

5

6

7

8

9

10

Sangat Baik

Baik

Cukup

Tidak

Kuisioner

4. Apakah anda dapat melihat dengan jelas pejalan kaki di trotoar maupun pejalan kaki yang menyeberang di persimpangan ini?

Kuis 40

2

4

6

8

10

12

Sangat Baik

Baik

Cukup

Tidak

Kuisioner

5. Apakah anda dapat melihat dengan jelas kendaraan yang melintasi pada persimpangan ini?

Kuis 50

2

4

6

8

10

12

Sangat Baik

Baik

Cukup

Tidak

Berdasarkan hasil luminansi rata-rata Lavg = 1.5 cd/m2, tingkat pencahayaan di Jalan Ir. H. Juanda telah memenuhi standar IES.

Nilai kemerataan (uniformity) Uo = 4.717 dan Ul = 12.99 tidak memenuhi standar yang direkomendasikan IES.

Rambu lalu lintas di persimpangan Jalan Ir. H. Juanda dan Jalan Cikapayang memiliki nilai kontras luminansi C1 = 0.71, C2 = 0.125, dan nilai luminansi Lo1 = 7 cd/m2, Lo2 = 2.4 cd/m2, tidak ada yang memenuhi syarat pencahayaan kejelasan rambu yang direkomendasikan AASHTO dan IES.

KESIMPULAN

Daftar Pustaka

• Lighting Design Application Centre. Lighting Manual, Fifth Edition. Philips Lighting B. V. 1993.

• Kaufman, John E. (ed.). IES Lighting Handbook, Fifth Edition. Illuminating Engineering Society. New York. 1972.

• Pradana, Andika. Evaluasi Kejelasan Visual Rambu-Rambu Lalu Lintas di Jalan Raya pada Malam Hari. Tugas Akhir Program Studi Teknik Fisika. 2008.

• Bama, Harinda. Evaluasi Kondisi Pencahayaan Pada Jalan Beton dan Aspal di Bandung Studi Kasus Jalan BKR. Tugas Akhir Program Studi Teknik Fisika. 2007.

• Badan Standardisasi Nasional. Spesifikasi Penerangan Jalan di Kawasan Perkotaan. Standar Nasional Indonesia. SNI 7391:2008.

• Spesifikasi Lampu Penerangan Jalan Perkotaan. No. 12/S/BNKT/1991. Direktorat Jenderal Bina Marga.

Street Lighting

Documents

Transcript of Street Lighting