1

PENERANGAN ALAMI(DAYLIGHTING)

Ir. Basaria T, MT

2

Tujuan Instruksional Khusus

MAHASISWA akan dapat:

• Menjelaskan ASPEK-ASPEK PENERANGAN ALAMI di dalam bangunan.

• Menjelaskan PRINSIP-PRINSIP peneranganalami di dalam bangunan.

• Menentukan BESAR/KEBUTUHAN penerangan alami untuk satu kasus fungsiruang/bangunan.

3

PENGANTAR

• cahaya matahari sebagai sumberpenerangan alami adalah sumber energiyang tidak pernah habis.

PENCAHAYAAN ALAMI(DAY LIGHTING)

SEDAPAT MUNGKINSEDAPAT MUNGKIN DIGUNAKAN DIGUNAKAN SIANGSIANG HARIHARI

DampakDampak: : MEMBAWA PANAS MEMBAWA PANAS (MENJADI BEBAN (MENJADI BEBAN AC)AC)

HEMAT ENERGIHEMAT ENERGI

TIDAK HEMAT ENERGITIDAK HEMAT ENERGI

4

SUMBER SUMBER DAYLIGHTDAYLIGHTINGING

1.1. CAHAYA CAHAYA MATAHARIMATAHARI

2.2. CAHAYACAHAYA//TERANG LANGIT TERANG LANGIT (YANG PALING UTAMA)(YANG PALING UTAMA)

BERAPA BESAR TERANG CAHAYA yang dibutuhkan untuk SUATU RUANG?

SESUAI/TERGANTUNG PADA KEGIATAN/FUNGSI RUANG

5

KUALITAS PENERANGANditentukan oleh KEGIATAN DI DALAM RUANG dan KLASIFIKASI DERAJAT BANGUNAN

Dibagi atas 4 kelas (Kelompok):

A(300 Lux)

B(150 Lux)

C(80 Lux)

D(40 Lux)

Kerja halus sekaliCermat terus menerus,

mis: gravir, jahit

• Kerja halus• Cermat (tidak

intensif)Mis: menulis,

pembuatan alat, membaca

• kerja sedang, tanpakonsentrasi besar

Mis: pekerjaan kayu

• kerja kasar

Klasifikasi derajat bangunan dibagi atas 3 kelompok:

Kelas I Kelas II Kelas IIIBangunan Representatip• Ged. MPR/DPR• Kantor Gubernur

• Hotel• Gedung Pertemuan• Kantor• Gedung Olah Raga

Bangunan Biasa

6

Untuk INDONESIA:Perhitungan berdasarkan syarat-syarat perhitungan yang dianjurkan Dep. PU Dirjen Ciptakarya DPMB atau SNI:

Faktor Langit (fl) dari titik ukur harus sekurang-kurangnya memenuhi nilai-nilai minimum (flmin) yang tertera dalam tabel 1A, 1B dan 1C, menurut klasifikasi derajat bangunan dan kualitas penerangan yang dikehendaki dan direncanakan.

7

KOMPONEN CAHAYA SIANG HARI

KRD

EoEp

Tiga Komponen Cahaya siang hari yang jatuh pada bidang kerja, mis; pada titik P:

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

Ep = Tingkat Pener. di Titik P= KL + KRL + KRD

KL

KL

KRL 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 yang jatuh pada bidang kerja atau titik P

8

PERHITUNGAN TERANG CAHAYABERDASARKAN:

1. FAKTOR CAHAYA SIANG HARI /DAY LIGHT FACTOR (DF)

2. FAKTOR TERANG LANGIT (fl)

9

Faktor Cahaya Siang Hari DF

Ep → sebagai jumlah dari (KL + KRL + KRD)

Ep = DF → dalam (%)Eo

Ep = Tetap (konstanta) pada saat apa sajaEo

= Perbandingan tingkat penerangan di titik P dan tingkat penerangandi lapangan terbuka pada titik O

KRD

EoEp

KL

KRL

KL

10

DF (Day Light Factor) atauFaktor Cahaya Siang HariAdalah:• Perbandingan Tingkat Penerangan di

DALAM RUANG pada titik P dengan titikdi LUAR RUANG pada lapangan terbukadi titik O, atau

PROSENTASE jumlah terang siang hariyang jatuh pada suatu titik pada bidang didalam ruangan terhadap KEKUATAN TERANG DI LAPANGAN TERBUKA

11

Kekuatan Terang cahaya di lapangan terbuka selalu berubah-ubah:

(100.000 Lux – 0 Lux)

Kesepakatan: Kekuatan terang di lap. terbuka: 3.000 Lux.

• Jika terang cahaya lap. terbuka < 3.000 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 3.000 lux

12

contoh:

• Kantor• Perpustakaan kegiatan menulis, membaca

Penerangan min: 150 lux atau

150/3.000 x 100% = 5 %dari tingkat penerangan di luar/lap. terbuka

FAKTOR CAHAYA SIANG HARI (DF) RUANGAN = 5%

13

FAKTOR LANGIT

Perhitungan Faktor Langit: KL sebagai faktor penentu 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. TerbukaEp → hanya KL = fl ( % )Eo

KRD

EoEp

KRL

14

FAKTOR LANGIT (fl) adalah :

Perbandingan KEKUATAN PENERANGAN LANGSUNG dari LANGIT (KL) di dalam ruangan pada titik P dengan kekuatan penerangan olehTERANG LANGIT pada LAPANGAN TERBUKA di titik O.

15

FAKTOR LANGIT:

SEBAGAI PENUNJUK KUALITAS PENERANGAN MINIMAL DALAM RUANGAN

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

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

16

PENERANGAN ALAMI MEMUASKAN JIKA FAKTOR LANGIT MINIMUM (flmin) DI TITIK UKUR TERPENUHI

TERGANTUNG PADA:

Fungsi BANGUNANBESAR RuanganKlasifikasi DERAJAT BANGUNANKUALITAS PENERANGAN yang dikehendaki / direncanakan

PERSYARATAN PERHITUNGAN FAKTOR LANGIT:

17

Nilai flmin (dalam %) untuk TUU

TABEL 1ABANGUNAN UTILITAS

Klasifikasi Bangunan

I II III

Kualitas PeneranganABCD

0,50 d0,40 d0,30 d0,20 d

0,45 d0,35 d0,25 d0,15 d

0,35 d0,30 d0,20 d0,10 d

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

TABEL 1BBANGUNAN SEKOLAH

Jenis Ruangan flmin TUU flmin TUS

Ruangan kelas biasaRuangan kelas hususLaboratoriumBengkel kayu/besiRuang Olah RagaKantorDapur

0,35 d0,45 d0,35 d0,25 d0,25 d0,35 d0,20 d

0,20 d0,20 d0,20 d0,20 d0,20 d0,15 d0,20 d

Untuk Ruangan kelas biasa, Ruangan kelas khusus, Laboratorium, Syarat: flmin (pada posisi 1/3 d di papan tulis pada tinggi 1,20 m) = 50% flminTUU

18

TABEL 1CBANGUNAN TEMPAT TINGGAL

Jenis Ruangan flmin TUU flmin TUSR. TinggalKamar kerjaKamar tidurDapur

0,35 d0,35 d0,18 d0,20 d

0,16 d0,16 d0,05 d0,20 d

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

19

TITIK UKUR (U)

Adalah Titik di dalam ruangan yang dijadikan sebagai indikator untuk penerangan seluruh ruangan (berada pada bidang kerja 75 cm di atas lantai)

20

Bidang Lubang Cahaya

Tinggi Lubang Cahaya Efektif

sudut penghalangcahaya2m

OBid. Kerja0.75 m

Lubang cahaya ≠ lubang cahaya efektif→ sebab ada penghalangan cahaya:

• Bangunan lain• Pohon• Bagian bangunan: overstek• Letak bidang kerja terhadap bidang

lubang cahaya

Gbr.POTONGAN

75 cm

d

Gbr.POTONGAN

UTtk. Ukur

Bidang kerja

21

bid. lubang chy.efektif0.5 m

p

d

Gbr. DENAH

1/3 d atau min 2 m

½ pTUUTUS1 TUS2

2m

Lebar Lubang CahayaEfektif

Gbr. DENAH

O

O = Proyeksi titik ukur U pada bidang lubang cahaya efektif

UTtk. Ukur

Lebar LubangCahaya

22

PERHITUNGAN FAKTOR LANGIT JIKA LUBANG CAHAYA/JENDELA BERADAPADA SATU DINDING

23

0,5 m0,5 m

1/3 d

½ pTUUTUS1 TUS2

p ≤ 7m

d

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

• satu TUU• dua TUS (TUS 1 dan TUS 2)

2. Jika panjang ruang (p) > 7m:fl yang harus diteliti lebihdari 3 titik ukur (menambah TUU)

Gbr. DENAH

d1

Gbr.POTONGAN

24

PERHITUNGAN FAKTOR LANGIT JIKA LUBANG CAHAYA/JENDELA BERADA PADA 2 DINDING YANG SALING MEMOTONG ATAU KURANG LEBIH SALING TEGAK LURUS

d1

Gbr.POTONGAN

jendela 10,5 m

1/3 d1

jendela 2

1/3d1

d1

d2

TUS11 TUS 12

Gbr. DENAH

TUU2TUU1

½ p

Jika d2 > d1, maka jendela yang paling berpengaruh adalah jendela 1Pengukuran pada dinding ke 2 hanya pada satu titik ukur tambahan yaitu: TUU2→ flmin TUU2 = 50 % flmin TUU1→ d yang digunakan adalah yang paling kecil yaitu d1

25

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

d

Gbr.POTONGANjendela 10,5 m

jendela 2

p

Gbr. DENAH

D>6 mTUU2

1/3 d

TUU1

½ pTUS12TUS11

TUS21 TUS22

Tiap Lubang Cahaya Efektif mempunyai titik ukur sendiri

26

Untuk bidang lubang cahaya yang paling penting (misalnya jendela 1 karena lebih luas):→ fl1min sesuai dengan tabel (1A, 1B,1C)

→ Untuk fl2min:→ Jika jarak jendela 1 dan 2 (d) ≥ 6m

Lubang cahaya ke dua: fl2min = 30% fl1min→ Jarak jendela: 4m < (d) < 9m

Lubang cahaya ke dua: fl2min = 30% fl1min dengan syarat:Luas lub. Cahaya efektif jendela 2 min 40% luas lubang cahaya efektif jendela 1Letak jendela 2: tinggi antara 1m – 3m

fl untuk tiap titik ukur = fl 1 + fl 2

27

FAKTOR LANGIT SEBAGAI FUNGSI H/D & 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 H/D dan L/D:

H = Tinggi lubang cahaya efektif

L = Lebar lubang cahaya efektif

D = Jarak titik ukur ke bidang lubang cahaya efektif

28

L

U

H

P

QR

O

D

Posisi ttk ukur U, jauhnya D dari lub. Chy. Efektif• Ukuran H dihitung dari O ke atas• Ukuran L dihitung dari O ke kanan atau kiri (sama saja).

Lubang cahaya efektif berbentuk persegi panjang OPQR dengan tinggi H dan lebar L.

29

Contoh soal

Bidang lubang cahaya adalah ABCDBidang lubang cahaya adalah ABCDBerapa faktor langit di titik ukur U ?Berapa faktor langit di titik ukur U ?

D C

BA2m

2m

2m

1.

U

30

Bidang lubang cahaya adalah ABCDBerapa faktor langit di titik ukur U ?

D C

BA

2m

2m

2m

2.

U

1 m

1 m

FE

G

H

I

31

ANJURANBangunan Rumah Tinggal:

Luas bukaan (kaca) pada gang:Pada ddg. Luar min 0,1 m2 Pada ddg. dalam berbatasan dengan:• kamar Tidur• Ruang kerja• Ruang KeluargaMin 0,33 m2

Luas kaca ruangan lainnya seperti gudang, km, dsb diperhitungkan 0%, perlu bukaan pada ddg. luar seluas 0,1 m2

Ruang

Tinggal (r. dalam)

Gang Ruang Luar

bukaan (kaca) min 0,1m2

Gbr. Denah

32

Bangunan Umum:Gang/lorong bangunan umum harus dapat menerima cahaya siang hari melalui LUAS kaca minimal:

dengan ketentuan jika:

kaca berada pada dinding luar/atap, Luas diperhitungkan 100%kaca berada pada dinding dalam dengan kualitas penerangan A dan B, Luas diperhitungkan 20 %kaca berbatasan dengan ruangan kualitas penerangan C, Luas diperhitungkan 10%kaca pada kondisi lainnya, Luas diperhitungkan 0%

KELAS I →0,40 M2KELAS II →0,30 M2KELAS III →0,20 M2

Untuk setiap 5 m panjang gang/lorong

Gang Ruang Luar

bukaan (kaca) min

Gbr. Denah

33

Penerangan Alami memuaskan ditentukan oleh:

Perletakan lubang cahaya/kaca:lubang cahaya efektif yang sama besarnya apabila letaknya lebih tinggi, maka fl-nya akan lebih besar.

Ratio luas kaca/luas lantai

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 mendistribusikan cahaya ke bagian ruangan yang letaknya lebih dalam dari pada ke samping

34

cm Lobang Cahaya berukuran 20 x 20 cm

200

180

160

140

120

100

80

60

40

20

20 40 60 80 100 120 140 160 180 200 260 300 cm200 cm

U

0

0,1280 –300 cm

0,23180-200 cm

0,680-100 cm

0,760-80 cm

0,740-60 cm

120-40 cm

10-20 cm

Nilai ratio flJarak lobangcahaya

Pengaruh Kedudukan Lobang Cahaya dari ttk. ukur U ke samping thd.

besar fl

35

optimal

cm Lobang Cahaya berukuran 20 x 20 cm

200

180

160

140

120

100

80

60

40

20

20 40 60 80 100 120 140 160 180 200 260 300 cm200 cm

U

0

4,8180-200 cm

5,4160-180 cm

5,6140 –160 cm

6,0120-140 cm

6,1100-120 cm

5,680-100 cm

5,260-80 cm

4,240-60 cm

2,720-40 cm

10-20 cm

Nilai ratio fl

Tinggi lobangcahaya

Pengaruh Kedudukan Lobang Cahaya dari ttk. ukur U ke atas Thd. besar fl

36

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

lubang cahaya efektif yang bentuknya melebar, berguna untuk mendistribusikan cahaya lebih meratadalam arah lebar ruangan.

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

Bidang Kerja

Gbr. Tampak Potongan

BentukBentuk LubangLubang CahayaCahaya

37

TABEL 2ANGKA FAKTOR LANGIT (%) SEBAGAI FAKTOR H/D DAN L/D

L/D 0,1 0,2 0,3 0,4 0,5 0,6 0,7 0,8 0,9 1,0 1,5 2,0 2,5 3,0 3,5 4,0 4,5 5,0 6,0H/D0,10,20,30,40,50,60,70,80,91.01,52,02,53,03,54,04,55,06,0

0,020,060,130,220,320,420,520,620,710,791,101,271,371,431,471,491,511,531,54

0,030,120,260,430,620,821,021,221,401,562,172,512,702,822,902,962,993,023,06

0,050,170,370,620,911,201,501,782,042,293,183,693,984,164,284,364,414,464,51

0,060,220,480,801,171,551,932,292,642,954,134,805,185,425,585,685,765,815,88

0,070,270,570,961,391,852,312,753,173,564,995,816,296,596,786,917,017,077,17

0,080,300,651,091,592,122,643,163,634,095,776,747,317,667,898,048,158,248,34

0,090,330,721,201,762,342,933,504,044,556,457,568,228,628,899,079,209,299,42

0,090,360,771,301,902,533,183,804,394,957,058,299,039,499,79

10,0010,1510,2510,40

0,100,380,821,382,022,693,384,054,695,297,588,949,76

10,2710,6010,8311,0011,1211,28

0,100,400,861,442,112,833,554,264,945,578,039,51

10,4010,9611,3311,5811,7611,9012,07

0,110,450,971,632,403,224,074,905,716,479,52

11,4412,6413,4113,9314,3014,5614,7515,01

0,120,471,011,712,523,394,295,186,046,87

10,2312,4313,8514,7815,4215,8816,2116,4516,79

0,120,471,031,742,573,464,395,316,207,06

10,5912,9614,5215,5816,3116,8417,2317,5217,92

0,120,481,041,762,603,504,445,376,287,16

10,7913,2614,9216,0616,8717,4517,8918,2218,68

0,120,481,041,772,613,524,475,416,337,22

10,9013,4415,1616,3617,2217,8518,3318,6919,20

0,120,481,051,782,623,544,485,436,367,25

10,9713,5515,3216,5617,4618,1318,6319,0319,58

0,120,481,051,782,633,544,495,446,377,27

11,0213,6215,4216,7017,6318,3218,8519,2619,85

0,120,481,051,782,633,554,505,456,397,28

11,0513,6715,4916,7917,7418,4619,0119,4420,06

0,120,491,051,782,633,554,515,466,407,30

11,0813,7315,5816,9117,8918,6319,2119,6720,33