Pencahayaan Alami

BAB I

PENDAHULUAN

1.1 Latar Belakang

Kenyamanan visual dalam sebuah bangunan memiliki hubungan yang

kuat dengan pencahayaan. Cahaya merupakan jembatan penghubung antara

manusia dengan objek sekitarnya. Tanpa cahaya, manusia tidak dapat melihat

objek disekitarnya. Sistem pencahayan ruang/bangunan dalam arsitektur dapat

dibedakan menjadi dua bagian berdasarkan sumber energi yang digunakan,

yaitu sistem pencahayaan alami dan sistem pencahayaan buatan.

Pencahayaan alami berasal dari sinar matahari dan merupakan energi

yang tidak terbatas dan tidak dapat habis. Namun, karena bumi berotasi

terhadap matahari, maka satu bagian bumi hanya dapat menikmati sinar

matahari maksimal selama 12 jam. Untuk itu, diperlukan pemanfaatan secara

maksimal terhadap sumber pencahayaan alami, yaitu matahari.

Sebuah review pada reaksi pengguna terhadap lingkungan dalam

bangunan menyatakan bahwa tersedianya pencahayaan alami secara optimal

sangat diinginkan karena memenuhi dua kebutuhan dasar manusia: kebutuhan

visual untuk melihat baik bidang kerja maupun ruangan dan untuk mengalami

stimulasi lingkungan dari efek pencahayaan tersebut (Boyce, 1998 dalam IEA,

2000).

Kenyamanan visual dapat tercapai jika poin-poin kenyamanan visual

teraplikasikan secara optimal antara lain dengan kesesuaian rancangan dengan

standard terang yang direkomendasikan dan penataan layout ruangan yang

sesuai dengan distribusi pencahayaan. Namun, mendasarkan penilaian

kenyamanan hanya pada standard yang direkomendasikan belum cukup,

karena pengguna bangunan sebagai subjek yang merasakan kenyamanan

memiliki perilaku yang berbeda tiap individu yang mempengaruhi persepsi

mereka terhadap kenyamanan pencahayaan alami dalam ruang. Penilaian

kenyamanan visual dari pencahayaan alami akan tepat jika terdapat kesesuaian

antara hasil terukur dari kesesuaian rancangan dengan teori standard dengan

persepsi penggunanya.

Sistem Pencahayaan Alami - 1

Pemanfaatan sistem pencahayaan alami pada sebuah ruang/bangunan

sangat mempengaruhi kenyaman pada civitas yang melakukan kegiatan

ataupun aktivitas pada ruang/bangunan tersebut. Maka dari itu, diperlukan

adanya pengkajian lebih lanjut mengenai pemanfaatan, standardisasi serta

perencanaan sistem pencahayaan alami yang tepat sehingga kenyamanan

visual bagi civitas dapat tercapai dengan baik.

1.2 Rumusan Masalah

1. Apakah yang dimaksud dengan cahaya dan pencahayaan?

2. Apa sajakah keuntungan dan kerugian dari pencahayaan alami?

3. Faktor apa saja yang mempengaruhi pencahayaan alami pada

bangunan?

4. Bagaimanakah cara memaksimalkan pencahayaan alami dalam

mendesain bangunan?

1.3 Tujuan

1. Untuk mengetahui arti cahaya dan pencahayaan.

2. Untuk memahami dampak dari pencahayaan alami terhadap bangunan.

3. Untuk mengetahui faktor-faktor yang mempengaruhi pencahayaan alami.

4. Untuk memahami cara memaksimalkan pencahayaan alami dalam

mendesain suatu bangunan.

1.4 Manfaat

1. Untuk memenuhi tugas matakuliah Sains Bangunan dan Utilitas.

2. Untuk menambah wawasan mengenai sistem pencahayaan alami dan

mampu mempraktekkannya pada suatu desain bangunan


BAB II

PEMBAHASAN

2.1. Dasar Teori Pencahayaan

Pencahayaan alami dapat diartikan sebagai cahaya yang masuk ke dalam

ruangan pada bangunan yang berasal dari matahri. Sebelum masuk ke dalam

ruangan melalui bukaan, cahaya ini dapat diproses terlebih dahulu dengan

menggunakan “shading”. Shading dimaksudkan sebagai penyaring cahaya yang

masuk ke dalam ruangan sehingga kualitas pencahayaan pada ruang dapat efektif.

2.1.1. Definisi Cahaya

Menurut IESNA (2000), cahaya adalah pancaran energi dari sebuah partikel

yang dapat merangsang retina manusia dan menimbulkan sensasi visual. Menurut

kamus besar bahasa Indonesia, cahaya merupakan sinar atau terang dari suatu

benda yang bersinar seperti bulan, matahari, dan lampu yang menyebabkan mata

dapat menangkap bayangan dari benda-benda di sekitarnya

2.1.2. Definisi Pencahayaan

Pencahayaan didefinisikan sebagai jumlah cahaya yang jatuh pada sebuah

bidang permukaan. Tingkat pencahayaan pada suatu ruangan didefinisikan

sebagai tingkat pencahayaan rata – rata pada bidang kerja, dengan bidang kerja

yang dimaksud adalah sebuah bidang horisontal imajiner yang terletak setinggi

0,75 meter di atas lantai pada seluruh ruangan (SNI Tata Cara Perancangan Sistem

Pencahayaan Buatan pada Bangunan Gedung, 2000). Pencahayaan memiliki

satuan lux (lm/m²), dimana lm adalah lumens dan m² adalah satuan dari luas

permukaan. Pencahayaan dapat mempengaruhi keadaan lingkungan sekitar.

Pencahayaan yang baik menyebabkan manusia dapat melihat objek – objek yang

dikerjakannya dengan jelas.

2.2. Sumber Pencahayaan

Menurut sumber cahaya, pencahayaan dapat dibagi menjadi 2 macam yaitu :


2.2.1. Pencahayaan Alami

Pencahayaan alami adalah pencahayaan yang memiliki sumber cahaya yang

berasal dari alam, seperti matahari, bintang, dll. Matahari adalah sumber

pencahayaan alami yang paling utama, namun sumber pencahayaan ini tergantung

kepada waktu (siang hari atau malam hari), musim, dan cuaca (cerah, mendung,

berawan, dll). Diantara seluruh sumber cahaya alami, matahari memiliki kuat

sinar yang paling besar sehingga keberadaanya sangat bermanfaat dalam

penerangan dalam ruang. Cahaya matahari yang digunakan untuk penerangan

interior disebut dengan daylight. Daylight memiliki fungsi yang sangat penting

dalam karya arsitektur dan interior. Distribusi cahaya alami yang baik dalam

ruang berkaitan langsung dengan konfigurasi arsitektural bangunan, orientasi

bangunan, kedalaman, dan volume ruang.

Pencahayaan alami memiliki beberapa keuntungan yaitu :

hemat energi listrik,

meningkatkan semangat kerja,

sebagai penanda waktu,

bermanfaat bagi kesehatan tubuh,

dapat membunuh kuman penyakit,

variasi intensitas cahaya matahari dapat membuat suasana ruangan

memiliki efek yang berbeda – beda, seperti pada hari mendung, suasana di

dalam ruangan akan memiliki efek sejuk, dan hari cerah menyebabkan

suasana bersemangat.

Kelemahan dari pencahayaan alami yaitu :

tidak dapat mengatur intensitas terang cahaya matahari sehingga jika cuaca

terik akan menimbulkan kesilauan,

sumber pencahayaan alami yaitu matahari dapat menghasilkan panas, dan

distribusi cahaya yang dihasilkan tidak merata.


2.2.2. Pencahayaan Buatan

Pencahayaan buatan adalah pencahayaan yang berasal dari sumber cahaya

selain cahaya alami, contohnya lampu listrik, lampu minyak tanah dan lampu gas.

2.3 Kreteria Perancangan Sistem Pencahayaan Alami

2.3.1 Pencahayaan Alami Siang Hari yang Baik

Pencahayaan alami siang hari dapat dikatakan baik apabila:

pada siang hari antara jam 08.00 sampai 16.00 waktu setempat terdapat

cukup banyak cahaya yang masuk ke dalam ruangan,

distribusi cahaya dalam ruangan cukup merata dan atau tidak

menimbulkan kontras yang menggangu.

2.3.2 Tingkat Pencahayaan Alami dalam Ruang

Tingkat pencahayaan alami di dalam ruangan ditentukan oleh tingkat

pencahayaan langit pada bidang datar di lapangan terbuka pada waktu yang sama.

Perbandingan tingkat pencahayaan alami di dalam ruangan dan pencahayaan

alami pada bidang datar di lapangan terbuka ditentukan oleh :

hubungan geometris antara titik ukur dan lubang cahaya.

ukuran dan posisi lubang cahaya.

distribusi terang langit.

bagian langit yang dapat dilihat dari titik ukur

2.3.3 Faktor Pencahayaan Alami Siang Hari

Faktor pencahayaan alami siang hari adalah perbandingan tingkat

pencahayaan pada suatu titik dari suatu bidang tertentu di dalam suatu ruangan

terhadap tingkat pencahayaan bidang datar di lapangan terbuka yang merupakan

ukuran kinerja lubang cahaya ruangan tersebut.

a. Faktor pencahayaan alami siang hari terdiri dari 3 komponen meliputi:

Komponen langit (faktor langit-fl) yakni komponen pencahayaan langsung

dari cahaya langit.

Komponen refleksi luar (faktor refleksi luar - frl) yakni komponen

pencahayaan yang berasal dari refleksi benda-benda yang berada di sekitar

bangunan yang bersangkutan.


Komponen refleksi dalam (faktor refleksi dalam frd) yakni komponen

pencahayaan yang berasal dari refleksi permukaan-permukaan dalam

ruangan, dari cahaya yang masuk ke dalam ruangan akibat refleksi benda-

benda di luar ruangan maupun dari cahaya langit (lihat gambar 2.1)

Gambar 2.1 Tiga Komponen Cahaya Langit


b. Persamaan-persamaan untuk menentukan faktor pencahayaan alami.

Faktor pencahayaan alami siang hari ditentukan oleh persamaan-persamaan

berikut:



2.4 Faktor yang Mempengaruhi Sistem Pencahayaan Alami

2.4.1 Desain Bukaan Jendela

a. Orientasi Bukaan Jendela

Pencahayaan alami yang baik tidak terlepas dari distribusi cahaya yang masuk

melalui jendela / bukaan dan orientasi arah bukaan. Semakin luas bukaan maka

akan semakin banyak cahaya yang masuk ke dalam ruangan. Namun, hal ini

juga perlu diperhatikan secara baik, karena orientasi arah bukaan yang

langsung menghadap arah matahari dapat membawa panas masuk ke dalam

ruangan sehingga meningkatkan suhu ruangan.

b. Luas dan Jumlah Bukaan

Distribusi cahaya matahari ke dalam ruangan tidak terlepas dari dimensi

bukaannya. Prinsipnya semakin besar bukaan atau jendela maka semakin

banyak cahaya dari luar yang masuk ke dalam ruangan. Disamping itu, jenis

dan variasi tipe bukaan juga dapat menentukan banyaknya cahaya yang masuk.

2.4.2 Bentuk dan Kedalaman Ruang

Kedalaman suatu ruangan dapat mempengaruhi tingkat pencahayaan yang

masuk ke dalamnya, dimana suatu ruangan memiliki kriteria ideal antara dimensi

bukaan dengan panjang cahaya yang masuk ke ruangan tersebut. Umumnya luas

lantai kerja yang dapat diterangi oleh cahaya alami yaitu 1,5 – 2 kali dari dimensi

tinggi suatu bukaan.

2.4.3 Kenyamanan Visual

Pencahayaan mengandung aspek kuantitas (intensitas cahaya) dan kualitas (warna

kesilauan). Kesilauan dapat terjadi secara langsung (tersorot cahaya) maupun

tidak langsung (pantulan cahaya). Terlalu banyak cahaya pada suatu ruangan akan

menyebabkan pupil mata mengecil terlalu lama, sehingga mata cepat lelah.


2.5 Komponen Bangunan yang Mempengaruhi Pencahayaan Alami

2.5.1 Kisi Peneduh Matahari

Matahari merupakan sumber utama dari pencahayaan alami dimana

selain menghasilkan cahaya, matahari juga sekaligus menghantarkan panasnya

secara radiasi. Radiasi matahari ini tentu saja berdampak negatif bagi bangunan,

contohnya yaitu menyebabkan kerusakan atau pengurangan kualitas material

bangunan serta memberikan dampak beupa suasana panas di dalam ruang.

Panas yang secara tidak langsung merambat masuk ke dalam ruangan

tentu saja menyebabkan ketidaknyamanan bagi civitas yang melakukan kegiatan

serta diperlukan tambahan komponen berupa kipas angin ataupun pendingin ruang

untuk menstabilkan suhu di dalam ruangan tersebut. Maka dari itu, diperlukan

perencanaan khusus untuk menanggulangi hal tersebut yaitu dengan cara

menambahkan kisi peneduh matahari pada bagian-bagian tertentu pada bangunan.

a. Kisi Peneduh Matahari Buatan

Kisi peneduh matahari buatan adalah kisi peneduh yang ditambahkan

langsung pada sebuah bangunan untuk mengurangi dampak panas matahari

merambat pada bangunan tersebut. Keefektifan kisi peneduh ini ditentukan

oleh bentuk dan arah hadapnya terhadap arah datangnya sinar matahari.

Peneduh akan lebih efektif jika diletakan di luar daripada di dalam ruang

karena dapat menghalangi sinar matahari sebelum mencapai dinding ataupun

jendela. Berikut merupakan pengaplikasian kisi peneduh pada jendela.

Kisi Peneduh Horizontal

Kisi Peneduh model ini merupakan kisi

peneduh yang paling efektif bila

diorientasikan pada bagian bangunan yang

menghadap ke arah selatan.


Kisi-Kisi Horizontal Sejajar

Dinding

Kisi model ini memungkinkan

terjadinya sirkulasi udara di

dekat dinding dan menghurangi

rambatan panas secara

konduktif.

Kisi Peneduh Vertikal

Kisi peneduh vertikal lebih

efektif untuk bukaan arah timur

dan barat. Pemisahan kisi

tersebut dari dinding dapat

mengurangi rambatan cahaya

secara konduktif.

Kisi Peneduh Kotak

Kisi peneduh ini mengkombinasikan antara

penerapan kisi horizontal dan vertikal sehingga

menghasilkan rasio bayangan yang tinggi. Dengan

tingginya rasio bayangan ini memungkinkan

berkurangnya panas matahari yang dirambatkan ke

ruangan yang terkena cahaya matahari.


Kerai dan Tirai/Gorden

Kisi peneduh ini dapat mereduksi matahari sampai 50% tergantung pada tingkat

pantulannya.

Kaca

kaca hanya dapat menyerap radiasi sampai 40%,

b. Kisi Peneduh Matahari Alami

Pohon.Pohon dan bangunan yang

berdekatan dengan jendela dapat

memberikan bayangan peneduh

tergantung kedekatan pohon dan

orientasi pohon.


2.5.2 Jendela

Jendela merupakan salah satu komponen pada dinding berupa bukaan

yang sangat berpengaruh terhadap kuantitas dan kualitas pencahayaan alami

siang hari pada suatu ruang. Ada beberapa kreteria yang dapat digunakan

sebagai dasar dalam menentukan letak jendela pada suatu tapak dengan

pertimbangan orientasi matahari. Ketentuan tersebut dapat dijelaskan sebagai

berikut.

Jendela-jendela yang menghadap timur dan barat memerkukan sarana

peneduh untuk menghindari matahari pagi dan sore yang menyilaukan

Jendela yang menghadap selatan merupakan sumber pencahayaan alami

yang ideal.

Semakin besar dan tinggi ukuran jendela maka semakin banyak cahaya

matahari yang masuk ke ruangan.

Langit-langit dan dinding dalam di seberang jendela lebih efektif

memantulkan cahaya daripada dinding samping dan lantai.

Untuk memperoleh pencahayaan alami yang seimbang, masukan

cahaya alami setidaknya harus berasal dari dua arah.

Peletakan/penempatan jendela di dekat dinding samping dapat

digunakan sebagai alternatif tambahan untuk menghasilkan cahaya

yang cukup pada ruang karena cahaya mendapat pantulan dari dinding

samping tersebut.

Pengaruh penempatan jendela pada ruang.


BAB III

PENUTUP

3.1 Kesimpulan

Sistem pencahayaan alami merupakan salah satu pelajaran dalam

arsitektur yang mempelajari secara khusus mengenai cara pemanfaatan sumber

daya yang berasal di alam secara maksimal. Perencanaan tersebut sangat

bermanfaat untuk menciptakan hubungan yang harmonis antara keadaan

lingkungan sekitar dengan bangunan yang akan dibuat.


DAFTAR PUSTAKA

Sihombing, Ferry Anderson. 2008. Studi Pemanfaatan Pencahayaan Alami Pada

Beberapa Rancangan Ruang Kelas Perguruan Tinggi di Medan.

Medan

SNI. No. 03-2396-1991: Tata cara peracangan Penerangan Alami Siang Hari

Untuk Rumah dan Gedung


Pencahayaan Alami

Documents