Penerangan Alami Dan Bukaan Bangunan (2)

Pe n e r a n ga n Ala m i D a n Buk a a n Ba n gu n a n
BASARI A TALAROSH A
Fa k u lt a s Te k n ik
Pr ogr a m St u di Ar sit e k t u r
Un ive r sit a s Sum a t e r a Ut a r a

Pe nga n t a r
Unt uk m enghem at energi, pem anfaat an cahaya alam i pada bangunan sedapat
m ungkin harus dilakukan pada siang hari. Nam un dem ikian, harus diingat bawa
pem anfaat an cahaya alam i dengan m em asukkan cahaya m at ahari secara berlebihan
akan m em bawa dam pak pada ket idak nyam anan visual ( silau) dan ket idak
nyam anan t erm al ( disam ping m em berikan sinar t erang, cahaya alam i j uga
m em bawa panas m elalui proses radiasi) .
PENCAHAYAAN
ALAMI SI ANG HARI
( DAY LI GHT)

SEDAPAT MUNGKlN DI GUNAKAN
SI ANG HARI
MEMBAWA PANAS ( MENJADI BEBAN AC)

Berapa besar t erang cahaya yang diperlukan unt uk m endapat kan kondisi visual yang
nyam an, sangat t ergant ung kepada kegiat an yang t erj adi di dalam ruang/ bangunan
t ersebut . Dengan dem ikian t erang cahaya yang dibut uhkan unt uk ruang kelas
dim ana t erj adi proses aj ar- m engaj ar berbeda dengan t erang yang dibut uhkan unt uk
sebuah ruang kant or at au ruang indust ri ( garm ent ) .
SUM BER D AYLI GH T

1. MATAHARI

2. CAHAYA TERANG LANGI T ( YANG PALI NG PENTI NG/ UTAMA)
PERH I TUN GAN TERAN G CAH AYA
Terdapat t iga kom ponen cahaya siang hari yang j at uh pada bidang kerj a, m is; pada
t it ik P:
Ep
Eo

= Tingkat Pener. Di Tit ik p
= Tingkat penerangan di Lapangan
Terbuka

1. KOMPONEN LANGI T ( KL) - > cahaya yang langsung dari m at ahari ke bidang kerj a
at au t it ik P.
2. KOMPONEN REFLEKSI LUAR ( KRL) - > cahaya pant ulan dari benda- benda sekit ar,
dinding, halam an rang j at uh pada bidang kerj a at au t it ik P.
3. KOMPONFN REFLEKSI DALAM ( KRD) - > cahaya yang j at uh di lant ai, dipant ulkan
lagi oleh langit - langit ke bidang kerj a at au t it ik P.
Ep = Tingkat Pener di Tit ik P
= KL+ KRL+ KRD

e- USU Reposit ory © 2004 Universit as Sum at era Ut ara

1

Telah disebut kan sebelum nya bahwa besar t erang cahaya yang diperlukan sangat
t ergant ung kepada kegiat an yang t erj adi di dalam ruang/ bangunan t ersebut . Secara
um um bangunan dapat dibagi at as 4 ( em pat ) kelom pok berdasarkan kegiat an yang
t erj adi di dalam nya, sedangkan klasifikasi deraj at bangunan dibagi at as 3 kelom pok
sebagai berikut :
Pe n ge lom pok a n Ba ngu na n be r da sa r k a n Ke gia t a n : ( 4 Ke lom pok )
A.

( 3 0 0 Lux )
¾ Kerj a
halus
sekali
¾ Cerm at
t erus
m enerus.
Mis : gravir, j ahit

B
( 1 5 0 Lux )
¾ Kerj a halus
¾ Cerm at ( t idak
int ensif)
Mis. :
m enulis,
pem buat an
alat ,
m em baca

C
( 8 0 Lu x )
¾ Kerj a
sedang,
t anpa konsent rasi
besar
Mis. : pekerj a kayu

D
( 4 0 lu x )
¾ Kerj a kasar

Kla sifik a si de r a j a t ba n gu na n diba gi a t a s 3 k e lom pok :
Ke la s I
Bangunan
Represent at if
¾ Ged. MPR/ DPR
¾ Kant or Gubernur

¾

¾
¾
¾

Ke la s I I
Hot el
Gedung
Pert em uan
Kant or
Gedung Olah Raga

Ke la s I I I
Bangunan Biasa

BEBERAPA BESAR TERAN G CAH AYA M ATAH ARI
ya ng dibut uhk a n / t e r da pa t
PAD A SUATU RUAN GAN ?

SESUAI D EN GAN KEGI ATAN / FUN GSI RUAN G

Unt uk I ndonesia: perhit ungan t erang yang dibut uhkan harus berdasarkan syarat syarat perhit ungan yang dianj urkan Dep. PU Dirj en Cipt akarya DPMB:
Fakt or Langit ( fl) dari t it ik ukur harus sekurang- kurangnya m em enuhi nilai- nilai
m inim um ( fl m in ) yang t ert era dalam t abel I A, I B dan 1C ( lihat hlm . 6) , m enurut
klasifikasi deraj at bangunan dan kualit as penerangan yang dikehendaki dan
direncanakan.

e- USU Reposit ory © 2004 Universit as Sum at era Ut ara

2

Perhit ungan t erang cahaya dapat dilakukan berdasarkan:
1. Fakt or Cahaya Siang Hari / Day Light Fact or ( DF)
2. Fakt or Terang Langit ( ft )
1 . Pe r h it un ga n t e r a ng ca ha ya be r da sa r k a n : Fa k t or Ca ha ya Sia n g H a r i ( D F)
Tingkat penerangan di t it ik P adalah j um lah dari Kom ponen Langit ( KL) , Kom ponen
Refleksi Luar ( KRL) , dan Kom ponen Refleksi Dalam ( KRD) .

Ep = t et ap ( konst ant a) pada saat apa saj a.
Eo = perbandingan t kt . Penerangan di t t k. P dan t kt .
Penerangan di Lap. Terbuka pada t it ik

DF ( Day Light Fact or) at au Fakt or Cahaya Siang Hari adalah:
™ Perbandingan t ingkat penerangan di DALAM RUANG pada t it ik P dengan t it ik
di LUAR RUANG pada lapangan t erbuka di t it ik O at au,
™ PROSENTASE JUMLAH TERANG SlANG HARI YANG JATUH PADA SUATU TI TI K
PADA BI DANG DI DALAM RUANGAN TERHADAP KEKUATAN TERAN G D I
LAPANGAN TERBUKA
Kekuat an Terang cahaya di lapangan t erbuka selalu berubah- ubah dari 100.000 Lux
sam pai pada 0 Lux, t ergant ung pada keadaan langit .
Dibuat kesepakat an: Kekuat an t erang di lap. t erbuka dit ent ukan : 3000 Lux
™ Jika t erang cahaya lap. t erbuka < 3000 lux m aka ruang harus m enggunakan
sum ber cahaya lam pu.
™ Ada persyarat an m inim al Fakt or Cahaya Siang Hari ( DF) di dalam ruangruang t ert ent u : Misalnya t idak boleh < .... lux at au < ....... % x dari 3000 lux.
cont oh:
kant or
perpust akaan

kegiat an m enulis, m em baca

penerangan m ill: 150 lux at au
150/ 3000 x 100% = 5 %

dari t ingkat penerangan di luar/ lap. Terbuka

FAKTOR CAHAYA SI ANG HARI ( DF) RUANGAN = = 5%

e- USU Reposit ory © 2004 Universit as Sum at era Ut ara

3

2 . Pe r h it un ga n t e r a ng ca ha ya be r da sa r k a n : Fa k t or La n git
Dalam sist em ini, Kom ponen Langit ( KL) m erupakan fakt or penent u Tingkat
Penerangan di t it ik P ( Ep) .

Perhit ungan KRL dan KRD cukup
sulit , sehingga KRL dan KRD
dianggap saling m eniadakan.

Ep
Eo
Ep
Eo

= Tingkat Penerangan di Tit ik P
= KL
= Tingkat Penerangan di lap, t erbuka.
hanya KL

FAKTOR LAN GI T ( fl) adalah:
Perbandingan kekuat an penerangan langsung dari langit ( KL) di DALAM RUANG pada
t it ik P dengan kekuat an penerangan oleh TERANG LANGI T pada LAPANGAN TERBUKA
di t it ik O.
FAKTOR LANGI T:
= SEBAGAI PENUNJUK KUALI TAS PENERANGAN MI NI MAL DALAM RUANGAN
= ANGKA KARAKTERI STI K YANG DI GUNAKAN SEBAGAI UKURAN PENERANGAN
ALAMI SI ANG HARI DI BERBAGAI TEMPAT DALAM RUANG
= PROSENTASE JUMLAH TERANG SI ANG HARI YANG JATUH PADA SUATU TI TI K
PADA BI DANG DI DALAM RUANGAN TERHADAP KEKUATAN TERANG OLEH LANGI T
PERENCANAAN DI LAPANGAN TERBUKA
Terang Langit

= Sum ber cahaya yang diam bil sebagai dasar unt uk penent uan

syarat - syarat m engenai penerangan alam i siang hari.
Langit Perencanaan = Kekuat an Penerangan pada t it ik- t it ik di bidang dat ar suat u
lapangan t erbuka sebesar 10.000 Lux
Pe r sya r a t a n Pe r h it unga n Fa k t or La n git :

TABEL 1 A

e- USU Reposit ory © 2004 Universit as Sum at era Ut ara

4

BAN GUN AN UTI LI TI S
Nilai fl m in ( dalam % ) unt uk TUU :
Kla sifik a si Ba n gu n a n
I
Kualit as Penerangan
A
0,50
B
0,40

C
0,30
D
0,20

II
d
d
d
d

0,45
0,35
0,25
0,15

III
d
d
d
d

0,35
0,30
0,20
0,10

d
d
d
d

Nilai fl m in unt uk TUS = 40 % fl m in TUU ( t idak boleh < 0,10 d)
TABEL 1 B
BAN GUN AN SEKOLAH
fl m in TUS
Je n is Rua nga n
fl m in TUU
Ruangan kelas biasa
0,35 d
0,20 d
Ruangan kelas khusus
0,45 d
0,20 d
Laborat orium
0,35 d
0,20 d
Bengkel Kayu/ Besi
0,25 d
0,20 d
Ruang Olah Raga
0,25 d
0,20 d
Kant or
0,35 d
0,15 d
Dapur
0,20 d
0,20 d
Unt uk Ruangan kelas biasa, Ruangan kelas khusus, Laborat orium , Syarat : flm in
( pada posisi 1/ 3 d fi papan t ulis pada t inggi 1, 20 m ) = 50 % fl m in TUU
TABEL 1 C
BAN GUN AN TEM PAT TI N GGAL
fl m in TUS
Je n is Rua nga n
fl m in
R. t inggal
0,35 d
0,16 d
Kam ar kerj a
0,35 d
0,16 d
Kam ar Tidur
0,18 d
0,05 d
Dapur
0,20 d
0,20 d
Unt uk bangunan lain yang t idak t erdapat dalam t abel , digunakan persyarat an t abel
1 A unt uk bangunan kelas I I
TI TI K UKUR ( U)
Adalah t it ik di dalam ruangan yang dij adikan sebagai indicat or unt uk penerangan
seluruh ruangan ( berada pada bisang kerj a 75 cm di at as lant ai ) .

e- USU Reposit ory © 2004 Universit as Sum at era Ut ara

5

Lubang cahaya ≠ lubang cahaya
Efekt if → sebab ada halangan
Cahaya :
• Bangunan lain
• Pohon
• Bagian bagunan overst ek
• Let ak bidang kerj a t erhadap
bidanglubang cahaya

e- USU Reposit ory © 2004 Universit as Sum at era Ut ara

6

Pe r h it u nga n Fa k t or La n git Jik a Lu ba ng Ca ha ya / Je n de la Be r a da Pa da Sa t u
D in din g.
• Jika j arak ant ara 2 t it ik ukur < 3m at au panj ang ruang ( p) < 7 m :
fl yang harus dit elit i
• sat u TUU
• Dua TUS ( TUS 1 dan TUS 2)
• Jika panj ang ruang ( p) > 7m :
fl yang harus dit elit i lebih pada 3 t it ik ukur ( m enam bah TUU)

GBR. D EN AH

Jika d2> d1,
Maka j endela yang paling berpengaruh adalah j endela 1
Pengukuran pada dinding ke- 2 hanya pada sat u t it ik ukur t am bahan yait u : TUU2
→ fl m in TUU2 = 50 % fl m in TUU1
→ d yang digunakan adalah yang paling kecil yait u d1

e- USU Reposit ory © 2004 Universit as Sum at era Ut ara

7

PERH I TUN GAN FAKTOR LAN GI T JI KA LUBAN G CAH AYA/ JEN D ELA
BERAD A PAD A 2 D I N D I N G YAN G BERH AD APAN / SEJAJAR

™ Tiap Lubang Cahaya Efekt if m em punyai t it ik ukur sendiri
™ Unt uk bidang lubang cahaya yang paling pent ing ( m isalnya j endela I ) :
→ fl m in sesuai dengan t abel ( 1A, 1B,1C)
→ unt uk fl2 m in :
→ j ika j arak j endela 1 dan 2 ( d) 6m
Lubang cahaya ke dua: fl2 m in = 30% fll m in
→ j arak j endela: 4m < ( d) < 9m
Lubang cahaya ke dua: fl2 m in = 30% fll m in dengan syarat :
Luas t ub. Cahaya efekt if j endela 2 m in 40% luas lubang cahaya efekt if
j endela 1 Let ak j endela 2: t inggi ant ara 1m - 3m
→ fl unt uk t iap t it ik ukur = fl 1 + fl 2
FAKTOR LAN GI T SEBAGAI FUN GSI H / D D AN L/ D
Perhit ungan besarnya Fakt or Langit unt uk t it ik ukur pada bidang kerj a di dalam
ruangan dapat dilakukan dengan m enggunakan m et oda analisis dim ana fl dinyat akan
sebagai fungsi HI D dan L/ D:
H = t inggi lubang cahaya efekt if
L = lebar lubang cahaya efekt if
D = j arak t it ik ukur ke bidang lubang cahaya efekt if

e- USU Reposit ory © 2004 Universit as Sum at era Ut ara

8

™ Posisi t t k ukur U, j auhnya D dari lub. Chy. Efekt if
™ Lubang cahaya efekt if berbent uk persegi panj ang OPQR
dengan t inggi H dan lebar L.
• Ukuran H dihit ung dari 0 ke at as
• Ukuran L dihit ung dari 0 ke kanan at au kiri ( sam a saj a) .
Sa r a n / Pe t u n j u k :
Rum ah Tinggal:
Luas bukaan ( kaca) pada gang:
™ pada ddg. Luar m in 0,1 m 2
™ pada ddg. dalam berbat asan dengan:
• k. t idur
• k. kerj a
• r. keluarga
m in 0,33 m 2
™ luas kaca ruangan lainnya sepert i gudang, km , dsb
diperhit ungkan 0% , perlu bukaan pada ddg. luar seluas 0,1 m 2
Ba n gu na n Um u m :

Gang/ lorong bangunan um um barus dapat m enerim a cahaya siang hari m elalui luas
kaca m inim al:
KELAS I
- > 0,40 M2
KELAS I I - > 0,30 M2
KELAS I I I - > 0,20 M2
Unt uk set iap 5 m panj ang gang/ lorong dengan ket ent uan j ika:
™ Luas kaca ddg luar/ at ap, diperhit ungkan 100%
™ Luas kaca ddg. dlm . dengan kualit as penerangan A dan B
diperhit ungkan 20 %
™ Luas kaca berbat asan dengan ruangan kualit as penerangan C,
diperhit ungkan 10%
™ Luas kaca lainnya, diperhit ungkan 0%

e- USU Reposit ory © 2004 Universit as Sum at era Ut ara

9

Penerangan Alam i m em uaskan dit ent ukan oleh:
™ Rat io rnas kaca/ luas lant ai
™ Bent uk dan perlet akan lubang cahaya/ kaca
→ lubang cahaya efekt if yang sam a besarnya apabila let aknya lebih t inggi,
m aka fl- nya akan lebih besar.
→ lubang cahaya efekt if yang sam a besarnya apabila let aknya lebih ke
sam ping dari t it ik ukur, m aka fl- nya akan lebih kecil.
→ lubang cahaya efekt if yang let aknya sent ral dan t inggi t hd. Tit ik ukur akan
lebih efekt if dari pada yang let aknya ke sam ping dan rendah.
→ lubang cahaya efekt if yang let aknya t inggi lebih efekt if
dalam m endist ri busikan cahaya ke bagian ruangan yang let aknya lebih
dalam dari pada ke sam ping.
→ lubang cahaya efekt if yang bent uknya m elebar, berguna unt uk
m endist ribusikan cahaya lebih m erat a dalam arah lebar ruangan.
→ lubang cahaya efekt if yang ukuran t ingginya lebih besar dari ukuran
lebarnya, m em berikan dist ribusi cahaya ke dalam , yang lebih baik.
™ Kedudukan lubang cahaya ( m ungkin t erdapat penghalang cahaya akibat
overst ek, balkon dll.)

e- USU Reposit ory © 2004 Universit as Sum at era Ut ara

10

Pe n ga r u h Ke du du k a n Loba ng Ca ha ya
D a r i Tt k . Uk u r U Ke At a s Th d. Be sa r Fl
Tin ggi Lob. Ca ha ya
0 - 20 cm
20 - 40 cm
40 – 60 cm
60 – 80 cm
80 – 100 cm
100 – 120 cm
120 – 140 cm
140 – 160 cm
160 – 180 cm
180 – 200 cm

N ila i r a t io fl
1
2,7
4,2
5,2
5,6
6,1
6,0
5,6
5,4
4,8

Pe n ga r u h Ke du du k a n Loba ng Ca ha ya
D a r i Tt k . Uk u r U Ke At a s Th d. Be sa r Fl
Tin ggi Lob. Ca ha ya
0 - 20 cm
20 - 40 cm
40 – 60 cm
60 – 80 cm
80 – 100 cm
180 – 200 cm
280 – 300 cm

N ila i r a t io fl
1
1
0,7
0,7
0,6
0,23
0,1

e- USU Reposit ory © 2004 Universit as Sum at era Ut ara

11

Pe n u t up

Dengan m enget ahui t ingkat penerangan yang dibut uhkan suat u ruang sesuai dengan
fungsinya m aka kit a dapat m enent ukan luas bukaan yang dibut uhkan oleh ruang
t ersebut sehingga pada siang hari kit a t idak perlu m enggunakan penerangan buat an.
Dengan dem ikian kit a t elah m encipt akan bangunan hem at energi.

D AFTAR PUSTAKA
Dep. P.D Direkt orat Penyelidikan Masalah Bangunan, 1981, Penerangan Alam i Siang
Hari Dari Bangunan, Bandung: Yayasan Lem baga Penyelidikan Masalah
Bangunan.
Dep. Pekerj aan Um um , 1993. St andar: t at a cara perencanaan t eknis konservasi
energi pada bangunan gedung. Bandung: Yayasan LPMB.
Evans, Benj am in H., 1981. Day Light I n Archit ect ure. New York: McGraw- Hill Book
Com pany.
Hopkinson, RG., and Kay J.D., 1960. The Light ing Of Buildings. New York: Praeger.
Mangunwij aya, Y.B., 1988, Pengant ar Fisika Bangunan. Jakart a: Jam bat an.

e- USU Reposit ory © 2004 Universit as Sum at era Ut ara

12