Bab Iii]

38 BAB III PENCAHAYAAN A. PENGERTIAN PENCAHAYAN Pencahayaan adalah suatu aspek penting bagi keselamatan kerja. Pencahayaan yang baik memungkinkan tenaga kerja melihat obyek-obyek yang dikerjakan secara jelas, cepat dan tanpa upaya-upaya tidak perlu. lebih dari itu, penerangan yang memadahi memberikan kesan pemandangan yang lebih baik dan keadaan lingkungan yang menyegarkan. Sejak dimulainya peradaban hingga sekarang, manusia meciptakan cahaya hanya dari api,walaupun lebih banyak sumber panas daripada cahaya. Di abad ke 21 ini kita masihmenggunakan prinsip yang sama dalam menghasilkan panas dan cahaya melalui lampu pijar.Hanya dalam beberapa dekade terakhir produk-produk penerangan menjadi lebih canggih danberaneka ragam. Perkiraan menunjukan bahwa pemakaian energi oleh penerangan adalah 20 -45% untuk pemakaian energi total oleh bangunan komersial dan sekitar 3 - 10% untukpemakaian energi total oleh plant industri. Hampir kebanyakan pengguna energi komersial danindustri peduli penghematan energi dalam sistim penerangan. Seringkali, penghematan energiyang cukup berarti dapat didapatkan dengan investasi yang minim dan masuk akal. Mengganti lampu uap merkuri atau sumber lampu pijar dengan logam halida atau sodium bertekanan tinggiakan menghasilkan pengurangan biaya energi dan meningkatkan jarak penglihatan. Memasangdan menggunakan kontrol foto, pengaturan waktu penerangan, dan sistim manajemen energi jugadapat memperoleh penghematan yang luar biasa. Walau begitu, dalam beberapa kasus mungkin perlu mempertimbangkan modifikasi rancangan penerangan untuk mendapatkan penghematanenergi yang dikehendaki. Penting untuk dimengerti bahwa lampu-lampu yang efisien, belumtentu merupakan sistim penerangan yang efisien. Cahaya dipancarkan dari suatu benda dengan fenomena sebagai berikut: 1. Pijar padat dan cair memancarkan radiasi yang dapat dilihat bila dipanaskan sampai suhu1000K. Intensitas meningkat dan penampakan menjadi semakin putih jika suhu naik. 2. Muatan Listrik: Jika arus listrik dilewatkan melalui gas maka atom dan molekulmemancarkan radiasi dimana spektrumnya merupakan karakteristik dari elemen yang ada.

39 3. Electro luminescence: Cahaya dihasilkan jika arus listrik dilewatkan melalui padatantertentu seperti semikonduktor atau bahan yang mengandung fosfor. 4.

Photoluminescence: Radiasi pada salah satu panjang gelombang diserap, biasanya

olehsuatu padatan, dan dipancarkan kembali pada berbagai panjang gelombang. Bila radiasi yangdipancarkan kembali tersebut merupakan fenomena yang dapat terlihat maka radiasi tersebutdisebut fluorescence atau phosphorescence.Cahaya nampak, seperti yang dapat dilihat pada spektrum elektromagnetik, diberikan dalam Gambar 1, menyatakan gelombang yang sempit diantara cahaya ultraviolet (UV) dan energiinframerah (panas). Gelombang cahaya tersebut mampu merangsang retina mata, yangmenghasilkan sensasi penglihatan yang disebut pandangan. Oleh karena itu, penglihatanmemerlukan mata yang berfungsi dan cahaya yang Nampak.

Gb.3.1 Intensitas radiasi Cahaya hanya merupakan satu bagian berbagai jenis gelombang elektromagnetis yang terbang keangkasa. Gelombang tersebut memiliki panjang dan frekuensi tertentu, yang nilainya dapat dibedakan dari energi cahaya lainnya dalam spektrum elektromagnetisnya. Cahaya adalah energi Radian yang dapat merangsang retina mata, sehingga menghasilkan penglihatan. Sedangkan energi Radian adalah energi yang dipancarkan dalam bentuk gelombang elektromagnetis. Cahaya hanya merupakan satu bagian berbagai jenis gelombang elektromagnetis yang terbang keangkasa. Gelombang tersebut memiliki panjang dan frekuensi tertentu, yang nilainya dapat dibedakan dari energi cahaya lainnya dalam spektrum elektromagnetisnya.

40 B. FAKTOT-FAKTOR PENCAHAYAAN YANG MENJADI SEBAB KECELAKAAN Kecelakaan yang terjadi pada tempat kerja yang memiliki pencahayaan kurang seringkali berdampak besar pada produksi yang ditargetkan suatu perusahaan. Dengan adanya kecelakaan yang diakibatkan hanya kearena sistem yang kurang dampaknya sangat luas sekali, maka dari itu penerapan sistem pencahayaan yang baik kiranya harus diprioritaskan pada setiap perusahaan atau industri. Banyak faktor yang mengakibatkan mengapa kecelakaan terjadi. Faktor-faktor itu antara lain: 1. Kesilauan langsung Kesilauan sebagai pantulan dari lingkungan pekerjaan dan bayang-bayang gelap. Kesilauan langsung juga diakibatkan karena kurang baiknya tata letak benda pada suatu ruangan di tempat kerja. Kesilauan langsung dapat diantisipasi dengan peletakan benda yang dapat memantulkan cahaya ditempatkan pada tempat yang tepat atau dengan kata lain penataan ruangan yang baik dan pas. 2. Keadaan yang berubah mendadak dari terang menjadi gelap Keadaan yang tiba-tiba berubah yang tadinya terang menjadi gelap juga sangat berbahaya, karena pekerja akan merasakan semacam sock akibat perubahan keadaan. Biasanya perubahan pencahayaan yang dengan tiba-tiba berubah pekerja akan merasa keadaan pandang akan berkurang yang mengakibatkan tidak efisiennya pekerjaan pada suatu perusahaan atau pabrik. 3. Kesulitan dalam penglihatan Kesulitan dalam penglihatan merupakan perilaku yang sangat mendasar sekali kaitannya dengan pencahayaan yang kurang. Jelas sekali apabila dalam pencahayaan yang kurang pastilah penglihatan akan terasa sulit, dengan kesulitan yang kaitannya dalam penglihataan jelas sekali akan menghambat produktifitas pekerja dalam bekerja. Efek akan kembali ke masalah produktifitas pekerja dalam berproduksi.

41 4. Ukuran obyek Akan tampak jelas sekali apabila pencahayaan kurang maksimal maka akan berdampak pada pengamatan obyek yang kurang baik, atau dalam kata lain tidak maksimalnya kita dalam mengamati ukuran obyek yang akhir-akhirnya akan kembali lagi dalam masalah kurang maksimalnya pekerjaan dalam suatu perusahaan atau industri. 5. Derajat kontras diantara obyek dan sekelilingnya Saat pencahayaan kurang maksimal pastilah obyek di sekeliling kita akan terasa kurang jelas dan akan terasa kontras bagi para penglihat apabila akan melihat obyek tersebut. Masalah akan timbul juga apabila suatu obyek yang dilihat akan terasa kurang jelas dan pastilah pekerja akan kesulitan untuk bekerja secara optimal. 6. Luminensi (Brightness) dari lapangan penglihatan Saat pencahayaan berlebih atau melebihi setandar maka kecenderungan pekerja akan terlalu sulit dalam hal pengamatan, karena benda akan tersa sangat terang apabila di pandang atau dilihat. Maka dengan kata lain terlalu terang pencahayaan juga kurang baik dalam pengamatan ke obyek. 7. Pemantulan pada arah si pengamat Sama halnya dengan kesilauan langsung pemantulan pada arah si pengamat akan terasa sekali apabila pengaturan tempat benda tidak baik, karena dengan peletakan benda yang kurang baik akan menghambat si pelihat dalam mengamati suatu obyek. Jadi kecendrungan si pelihat akan merasa silau apabila tata letak benda kurang baik.

42 8. Lamanya melihat (Suma’mur, 1984 : 93-94)

Gb.3.2 Pencahayaan yang kurang baik dalam ruangan Faktor-faktor ini dapat mengimbangi satu dengan yang lain.Misalnya suatu obyek dengan kontras kurang dapat dilihat, apabila obyek tersebut cukup besar atau bila Pencahayaan cukup baik.sebagai contoh : Seorang tenaga kerja yang menuruni tangga salah injak dan terjatuh sebagai akibat adanya bayangan yang mengenai tangga oleh keadaan Pencahayaan yang buruk. Adapun opsi yang bisa direkomendasikan apabila kita akan memilih pencahayaan yang akan diterpkan dalam sebuah pabrik atau pabrik. Opsi-opsi itu antara lain: 1.

OPTIMALKAN PENCAHAYAAN ALAMI

Mengapa harus cahaya alami di optimalkan? a.

Cahaya alami adalah yang terbaik dan merupakan sumber cahaya yang murah, sehingga

akan menghemat biaya b.

Pemerataan cahaya dalam tempat kerja dapat ditingkatkan melalui cahaya alami, hal ini

terbukti dapat meningkatkan efisiensi dan kenyamanan naker. c.

Penggunaan cahaya alamiah merupakan gerakan ramah lingkungan

43 Bagaimana caranya? a.

Bersihkan jendela dan pindahkan sekat yang menghalangi cahaya alamiah

b.

Ubah tempat kerja atau lokasi mesin agar dapat lebih banyak terkena cahaya alamiah

c.

Perluas dan pertinggi jendela agar makin banyak cahaya alamiah yang masuk

d.

Sendirikan saklar lampu pada tempat dekat jendela agar dapat dimatikan bila cahaya

alamiahnya terang e.

Pasang genting transparan untuk menambah cahaya alamiah

Petunjuk penting: a. Gabungkan cahaya alamiah dengan cahaya buatan untuk meningkatkan pencahayaan tempat kerja b. Cermatilah: jendela dan genting kaca akan menyebabkan cuaca panas dimusim panas, cuaca dingin di musim dingin c. Dimusim panas cegah bukaan jendela dari sinar matahari langsung 2. GUNAKAN WARNA CERAH PADA DINDING DAN LANGIT-LANGIT Mengapa? a. Perbedaan warna akan memberikan pantulan. Pantulan terbesar pada warna putih (90%), terendah pada warna hitam b. Dinding dan langit-langit yang cerah akan menghemat energi karena dengan sedikit cahaya dapat meningkatkan penerangan kamar c. Dinding dan langit-langit yang cerah akan membuat ruangan menjadi nyaman, sehingga kondusif untuk bekerja efisien d. Permukaan warna cerah penting dalam pekerjaan teliti dan pemeriksaan Bagaimana caranya? a. 90% pantulan) untuk langit–langit dan warna muda (50-85% pantulan) untuk dinding b. Untuk dapatkan pantulan sempurna gunakan warna paling cerah (mis. putih = 80Hindari perbedaan pencerahan antara dinding dan langit-langit c. Jangan gunakan bahan/cat mengkilap agar tidak menyilaukan

44 d. Atur agar langit-langit dan tata lampu dapat saling memantul sehingga pencahayaan makin merata Petunjuk penting: a. Bersihkan dinding dan langit-langit secara teratur, karena debu akan menyerap banyak cahaya b. Bagian atas lampu yang terbuka bukan hanya memberikan pantulan dari langit-langit, tetapi juga memberikan pecahayaan yag merata serta mencegah bertumpuknya kotoran. c. Warna cerah dinding dan langit-langit membuat lingkungan kerja menjadi nyamandan efektif 3. TERANGI LORONG, TANGGA, TURUNAN DLL Mengapa? a. Tempat gelap menyebabkan kecelakaan, apalagi pada pemindahan barang-barang b. Tangga balik pintu dan gudang cenderung terlindung dan gelap karena tidak terjangkau sinar matahari, sehingga perlu perhatian pada daerah ini c. Penerangan yang memadai pada tempat-tempat ini akan mencegah kerusakan bahan dan produk Bagaiamana caranya? a. Bersihkan jendela dan pasang lampu b. Pindahkan sekat yang menghalangi sinar masuk c. Pindahkan lampu agar makin terang d. Usahakan cahaya alamiah dengan membuka pintu atau memasang jendela dan genting kaca e. Tempatkan saklar dekat pintu masuk/keluar lorong dan tangga f.

Gunakan warna cerah pada tangga agar nampak cerah

Petunjuk penting: a. Tata lampu adalah bagian penting dalam pemeriksaan berkala dan progam pemeliharaan

45 b. Penerangan pada lorong, tangga dan gudang boleh jadi kurang dari pada diruang produksi, tetapi hal ini penting bagi keselamatan transportasi dan perpindahan orang atau barang c. Pasang saklar otomatis bila tangga, lorong dan gudang digunakan secara teratur, atau jika tiba-tiba mati dapat menimbulkan kecelakaan d. Penerangan yang baik pada lorong dan tangga mencegah kecelakaan naker dan tamu, mengurangi kerusakan produk dan meningkatkan citra perusahaan 4. PENCAHAYAAN MERATA MENGURANGI PERUBAHAN CAHAYA Mengapa? a. Perubahan pandangan dari terang ke gelap memerlukan adaptasi mata dan membutuhkan waktu yang menimbulkan kelelahan b. Bekerja menjadi lebih nyaman dan efisien pada ruangan dengan fariasi penerangan kecil c. Penting untuk mencegah kelap – kelip, karena melelahkan mata d. Bayangan pada permukaan benda kerja menyebabkan hasil kerja buruk, produktifitas rendah. gangguan dan kelelahan mata, dan kecelakaan. Bagaiman caranya? a. Hilangkan kap karena tidak ekonomis dan mengurangi terangnya ruang kerja b. Pertimbangkan untuk mengubah ketinggian lampu dan menambah penerangan utama agar ruang makin terang c. Gunakan cahaya alamiah d. Kurangi zone bayangan dengan pemasangan lampu, pantulan dinding serta perbaikan layout ruang kerja e. Hindari cahaya bergetar dengan menukar neon dengan lampu pijar 5. PENERANGAN YANG MEMADAI MENJADIKAN PEKERJAAN EFISIEN DAN NYAMAN SEPANJANG WAKTU Mengapa? a. Penerangan memadai meningkatkan kenyamanan pekerja dan ruang kerja

46 b. Penerangan memadai mengurangi kesalahan dan kecelakaan c. Penerangan yang memadai dan pas akan membantu pekerja mengawasi benda kerja secara cepat dan rinci sesuai tuntutan tugas Bagaimana caranya a.

Kombinasikan cahaya alamiyah dan cahaya buatan

b.

Pemasangan lampu mempertimbangkan kebutuhan pekerjaan

c.

Ubah posisi lampu dan arah cahaya agar jatuh pada objek kerja

d.

Pertimbangkan umur pekerja, yang tua perlu penerangan yang lebih besar

e.

Penerangan diatur agar lebih mudah mmengamati objek

Petunjuk lain : a.

Rawatlah tata lampu secara rutin, bersihkan lampu, reflekator,jendela,

dinding, sekat dsb b.

Warna dinding yang cerah memantulkan lebih banyak cahaya dan

memperbaiki admosfir ruang kerja c.

Perikasalah kesehatan mata naker >40 tahun, karena biasanya mereka

berkaca mata 6. PASANG PENERANGAN LOKAL UNTUK PEKERJAAN TELITI DAN PEMERIKSAAN Mengapa? a.

Dibanding dengan pekerjaan produksi dan kantor, pekerjaan presisi dan pemeriksaan memerlukan lebih banyak penerangan

b.

Penerangan lokal yang memadai akan meningkatkan keselamatan dan efisiensi

c.

Kombinasi penerangan utama dan lokal akan diperoleh penerangan memadai dan mengurangi gangguan akibat adanya bayangan

Bagaimana caranya? a. Pasang penerangan lokal dekat dan diatas pekerjaan teliti dan pemeriksaan b. Usahakan penerangan lokal mudah dipindah-pindahkan sesuai kebutuhan, mudah dibersihkan dan dirawat

47 c. Gunakan neon untuk pekerjaan warna yang cermat d. Pastikan kombinasi cahaya alamiah dan buatan memberikan kontras antara benda kerja dan bidang latar

Petunjuk penting : a.

Pastikan penerangan lokal tidak mengganggu pandangan naker

b.

Pada mesin yang bergetar, pasang lampu pada batang yang tegar

c.

Gunakan kap agar tidak menyilaukan

d.

Lampu pijar timbulkan panas, hindari ini dengan memasang lampu TL

e.

Pemasangan lampu lokal yang tepat menghemat energi dan sangat efektif

7. PINDAHKAN SUMBER CAHAYA ATAU PASANG TABIR UNTUK MENGURANGI SILAU Mengapa? a. Silau langsung atau pantulan mengurangi daya lihat orang b. Silau menyebabkan tidak nyaman dan kelelahan mata c. Banyak cara untuk mengurangi silau Bagaimana caranya ? a. Pasang panel display atau layar b. Jangan pakai lampu telanjang (pakailah kap) c. Pindahkan lampu diatas kepala atau naikkan d. Kurangi silau dari jendela dengan sekat, tabir, tirai dsb e. Pasang lampu lokal f. Ubah arah pencahayaan g. Ganti kaca jendela dari bening ke buram h. Lampu local dipasang sedekat mungkin degan benda kerja 8. PINDAHKAN BENDA MENGKILAP AGAR TIDAK MENYILAUKAN Mengapa ?

48 a. Silau tidak langsung sama dengan silau langsung dapat mengurai daya lihat tenaga kerja b. Membuat kurang nyaman dan kelelahan mata Bagimana caranya ? a.

Kurangi pantulan dari permukaan mengkilap atau pindahkan letaknya

b.

Gunakan penutup pada benda mengkilap

c.

Kurangi nyala lampu

d.

Buat latar yang terang dibelakang benda kerja

Petunjuk lain : a. Pekerja tua lebih sensitif terhadap silau, sehingga perlu penerangan yang lebih baik b. Coba berbagi posisi agar diparoleh pencahayaan yang baik c. Pantulan menyilaukan membuat mata lelah dan menurunkan kinerja, hindarilah hal tersebut 9. BERSIHKAN JENDELA DAN PEIHARA SUMBER PENERANGAN Mengapa ? a. Penerangan yang kotor dan tidak terpelihara akan mengurangi pencahayaan b. Pemeliharaan dan kebersihan akan menghemat energi c. Pemeliharaan akan menambah umur bola lampu Bagaimana caranya ? a. Bersihkan secara teratur b. Petugas memadai dalam hal alat dan keterampilan c. Rencanakan program pemeliharaan sebagai program terpadu d. Sedapat mungkin gunakan lampu yang kapnya terbuka agar debu tidak menumpuk Sifat terlihat (Visibilatas), suatu obyek bagi seseorang adalah perebandingan diantara ukuran obyek dan ukuran obyek terkecil yang dapat dilihat.Jika ukuran terkecil yang dapat dilihat adalah Do, maka ketajaman penglihatan adalah V =1/Do. Dan jika D adalah ukuran sudut suatu benda,

49 maka visibilitasnya adalah R=D/Do.atau jika benda berukuran garis setinggi t dan dilihat pada jarak d,maka R=3.400 x t/d. Bila diruang kerja terdapat banyak orang, Pencahayaan harus diadakan secara baik dijalanjalan untuk lewat, ditangga-rangga, tempat-tempat keluar, didaerah mesin-mesin. Sekalipun pencahayaan umum tidak dapat melakukannya, maka dari itu sering kali diperlukan pembangkit listrik khusus untuk keperluaan tersebut. Kadang-kadang cat-cat yang berluminensi dapat membantu.Tanda-tanda harus jelas dan untuk itu dipakai penerangan listrik. C. EFEK PENCAHAYAAN YANG KURANG BAIK Kurang baiknya pencahayaan dalam suatu ruangan industri yang notabennya merupakan ruangan produktif akan terasa sekali dalam hal penghambatan aktifitas kerja dan produktifitas kerja. Terkait dengan itu semua perhitunga untuk suatu pencahayaan di ruangan sangat diperlukan. Efek yang sangat mendasar apabila pencahayaan terganggu adalah ke mata, karena mata sangat erat kaitannya dengan pengamatan ke benda atau obyek. Adapun gejala-gejala yang menyebabkan mata lelah adalah sebagai berikut: 1. Sakit kepala Efek yang paling mendasar adalah sakit kepala, karena saat mata lelah maka akan kontak langsung ke kepala yang mengakibatkan sakit dan akan menghambat produktifitas pekerjaan dan akan berdampak pada kemampuan pekerja dalam mencerna tugas yang dikerjakan. 2. Penurunan kemampuan intelektuil Saat mata lelah dan pastilah akan terjadi siklus yang namanya ngantuk karena kelelahan mata juga akan merambat kedalam kemampuan otak dalam mencerna tugas. Saat kelelahan mata terjadi terjadi juga kelelahan pada otak yang akan berdampak pada kesulitan berfikir. 3. Daya kosentrasi dan Kecepatan berpikir Pecah konsentrasi dalam bekerja merupakan hal yang pasti apabila mata lelah, seperti yang dikatakan poin kedua saat mata lelah maka kemampuan otak dalam mencerna tugas kurang karena mata akan cenderung sulit untuk dikendalikan.

50 Bila pekerja mencoba mendekatkan matanya terhadap obyek untuk memperbesar ukuran benda, maka akomodasi lebih dipaksa, dan mungkin terjadi penglihatan rangkap atau kabur. Ketajaman penglihatan berkurang menurut bertambahnya usia.Pada tenaga kerja berusia lebih dari 40 tahun, visus jarang ditemukan 6/6, melainkan berkurang.Maka dari itu, kontras dan ukuran benda perlu lebih besar untuk melihat dengan ketajaman yang sama. Penggunaan alat pembesar dirasa bisa menjadi solusi, namun penggunaan alat pembesar untuk melihat obyek ada kerugiannya, antara lain: 1.

Lapagan penglihatan jadi terbatas

2.

Kekurangan daerah akomodasi

3.

Terganggunya koordinasi diantara penglihatan dan gerakan tangan

4.

Kepala harus tetap dalam posisi tertentu. Pencahayaan yang baik memungkinkan tenaga kerja melihat obyek-obyek yang

dikerjakannya secara jelas, cepat dan tanpa upaya-upaya tidak perlu. Lebih dari itu, pencahayaan yang memadahi memberikan kesan pemandangan yang lebih baik dan keadaan lingkungan yang menyegarkan. Permasalahan pencahayaan meliputi kemampuan manusia untuk melihat sesuatu, sifat-sifat dari indera penglihatan. Adapun akibat-akibat yang mendasar dari Pencahayaan buruk adalah : 1. Kelelahan mata yang berkurangnya daya efisiensi kerja Mata pasti akan merasa lelah apabila pencahayaan kurang baik dan saat mata lelah daya efisiensi kerja pasti akan berkurang saat daya efisiensi berkurang maka produktifitas akan berkurang juga, semua akan berkaitan satu dengan yang lainnya saat pencahayaan yang diperlukan kurang ataupun berlebih. 2. Kelelahan mental Mental juga akan terkena dampaknya saat pencahayaan kurang karena saat mata lelah kareana pencahayaan buruk pekerja akan terpres dalam bekerja dan mengakibatkan kondisi mental akan terpengaruhi. 3. Keluhan-keluhan pegal diantara mata dan sakit kepala sekitar mata

51 Efek sakit sekitar mata itu pasti ada karena saat pencahayaan buruk pekerja akan cenderung lebih mendekatkan jarak pandangnya ke objek yang dilihat, dengan terlalu dekatnya pekerja melihat keobjek maka akan terjadilah sakit disekitar mata. 4. Kerusakan alat penglihat Sama halnya dengan poin tiga saat mendekatkan mata ke objek dan mungkin dengan alat pembesar maka akan terjadi kerusakan-kerusakan dalam saraf indra penglihatan yang dampaknya akan fatal sekali bagi para pekerja. 5. Meningkatnya kecelakaan. Pasti tidak bisa dipungkiri lagi saat pencahayaan buruk intensitas kecelakaan akan meningkat dan produktifitas akan menurun. Dampak akan nampak sekali ke perusahaan karena banyak karyawan yang terkena dampak pencahayaan yang kurang baik. D. GELOMBANG Gelombang memiliki suatu karakter. Karakter tersebut ditentukan oleh: 1. Bentuk gelombang tersebut 2.

Panjang gelombangnya

3. Amplitudonya Satu gelombang penuh terdiri dari satu puncak (a-b) dan satu lembah (b-c). Jarak antara titik puncak (e) dan titik lembah (g) disebut amplitudo (d). Jarak titik (a) dan (c) disebut panjang gelombang (?). Apabila kecepatan rambat gelombang adalah v dan frekuensi getaran gelombang per detik adalah f maka : v = f x ? . Dari persamaan ini jelas bahwa gelombang elektromagnetis yang memiliki frekuensi tinggi akan memiliki panjang gelombang yang pendek. Panjang gelombang elektromagnetik biasanya dinyatakan dalam satuan meter sedangkan frekwensi getarannya dinyatakan dalam satuan hertz. Energi cahaya yang dipancarkan dalam bentuk gelombang elektromagnetis memiliki panjang gelombang (?) 380 nanometer sampai dengan 780 nanometer. Gelombang elektromagnetis ini (gelombang cahaya) bergerak dengan kecepatan V 299860 kilometer per detik atau sekitar 186000 mil per detik, dengan frekuensi getaran gelombang (f) 390 x 1012 hertz sampai dengan 790 x 1012 hertz. Ketiga besaran ini (V, ? dan f) adalah

52 besaranbesaran gelombang cahaya. Notasi (V) menyatakan kecepatan rambat gelombang cahaya, diukur dalam satuan kilometer per detik. Notasi menyatakan panjang gelombang cahaya, diukur dalam satuan nanometer, notasi (f) menyatakan frekuensi getaran gelombang cahaya, diukur dalam satuan hertz. Hubungan besaran-besaran cahaya ini ditunjukan oleh persamaan v = f x , dimana T1 f , dan T adalah periode waktu untuk satu gelombang penuh, dinyatakan dalam detik.

1. Gelombang Elektromagnetis Dimanapun kita berada, setiap saat kita dilingkupi oleh beberapa energy Radian. Umumnya energi Radian dimaksud dipancarkan dalam bentuk gelombang elektromagnetis. Sebagai contoh : panas dan cahaya mata hari adalah energi radian, stasiun pemancar radio dan televisi memancarkan programnya ke rumah-rumah dalam bentuk gelombang elektromagnetis. Radar pesawat terbang dan radar kapal laut dapat mendeteksi sesuatu melewati gumpalan awan dan kabut karena adanya gelombang elektromagnetis. Sinar-X adalah energi radian yang dipancarkan dalam bentuk gelombang elektromagnetis. Sinar ini biasanya digunakan untuk mendeteksi bagian-bagian dalam tubuh manusia atau bagianbagian mesin yang tersembunyi. Semua jenis pancaran atau radiasi elektromagnetis memiliki kesamaan yaitu bergerak dalam bentuk gelombang dengan kecepatan (V) yang sama. Perbedaannya adalah semua jenis pancaran atau radiasi elektromagnetis memiliki ketidaksamaan jumlah gelombang yang dihasilkan pada selang waktu tertentu (f) dan efek yang terjadi pada permukaan yang dikenainya. 2. Spektrum Gelombang Elektromagnetis Telah dijelaskan bahwa semua jenis radiasi elektromagnetis memiliki kecepatan gerak v yang sama tetapi memiliki frekuensi getaran f yang tidak sama. Hal ini berarti bahwa semua jenis radiasi elektromagnetis dapat disusun dalam suatu deretan radiasi menurut tingkatan frekuensinya f ataupun tingkatan panjang gelombangnya. Susunan deretan radiasi elektromagnetis seperti itu disebut spektrum gelombang elektromagnetis. Spektrum adalah sebutan atau nama dari deretan radiasi yang disusun dalam bentuk panjang gelombang atau frekuensi. Jenis-jenis radiasi elektromagnetis dapat dilihat dalam gambar di bawah ini. Urutan jenis-jenis radiasi elektromagnetis pada spektrum gelombang elektromagnetis,

53 mulai dari panjang gelombang terpendek adalah; sinar cosmic, sinar gama, sinar-x, radiasi vacuum ultraviolet, radiasi ultraviolet, cahaya tampak, radiasi infrared, gelombang radar, gelombang televisi, gelombang radio, gelombang transmisi daya.

E. CAHAYA TAMPAK Salah satu jenis radiasi elektromagnetis adalah cahaya tampak. Dengan adanya cahaya tampak ini orang dapat melihat objek di sekelilingnya kemudian berfikir dan memberi tanggapan. Peranan cahaya bukan hanya membantu orang untuk dapat melihat suatu objek, tetapi juga mempengaruhi proses berpikir orang tersebut untuk menetapkan tanggapan terhadap obyek yang dilihatnya. Energi cahaya yang dipancarkan dalam bentuk gelombang elektromagnetis memiliki panjang gelombang 380 nanometer sampai dengan 780 nanometer. Gelombang elektromagnetis ini (gelombang cahaya) bergerak dengan kecepatan V 299860 kilometer per detik atau sekitar 186000 mil per detik, dengan frekuensi getaran gelombang (f) 390 x 1012 hertz sampai dengan 790 x 1012 hertz. Ketiga besaran ini (V dan f) adalah besaranbesaran gelombang cahaya. Notasi (V) menyatakan kecepatan rambat gelombang cahaya, diukur dalam satuan kilometer per detik. Notasi menyatakan panjang gelombang cahaya, diukur dalam satuan nanometer, notasi (f) menyatakan frekuensi getaran gelombang cahaya, diukur dalam satuan hertz. Hubungan besaran-besaran cahaya ini ditunjukan oleh persamaan v = f x ?, Dimana T1 f ? , dan T adalah periode waktu untuk satu gelombang penuh, dinyatakan dalam detik. 1.

Spektrum Cahaya Tampak Semua logam penghantar akan memijar jika dialiri arus listrik tertentu. Sebagai contoh, pada waktu menghidupkan kompor listrik, mula-mula terasa panas dari elemen pemanasnya. Beberapa saat kemudian elemen ini terlihat memijar. Jika saklar pengatur panas distel pada posisi tingkat pemanasan yang lebih tinggi maka pemijaran elemen pemanas akan bertambah terang. Gejala yang sama dapat terjadi pada lampu pijar, yaitu apabila lampu ini beroperasi di atas tegangan normalnya amaka lampu akan terlihat lebih terang dari semula. Sebaliknya lampu akan terlihat suram apabila beroperasi dibawah tegangan normalnya. Gejala-gejala tersebut di atas memberi gambaran bahwa logam

54 penghantar berarus listrik dapat menimbulkan rasa panas untuk nilai arus tertentu. Apabila nilai arus secara bertahap dinaikan, yaitu dengan mengatur tegangan kerja, maka pada awalnya logam mulai memancarkan cahaya merah, kemudian cahaya kuning dan akhirnya cahaya putih. Warna-warna cahaya ini memiliki panjang gelombang yang berlainan. Cahaya merah memiliki lebih panjang dari cahaya kuning, seterusnya cahaya kuning memiliki lebih panjang dari cahaya putih. Warna-warna cahaya ini tersusun menurut panjang gelombangnya masing-masing dan susunan demikian disebut spektrum cahaya tampak. Berkas cahaya matahari dilewatkan melalui cela S, yang kemudian dipertajamlensa L pada permukaan prisma P. Cahaya ini akan diuraikan prisma P kedalam beberapa jalur warna cahaya yaitu; merah, orange, kuning, hijau, biru dan violet. Masing-masing warna cahaya ini memiliki daerah panjang gelombang tertentu. Cahaya violet sekitar 380 nm sampai 450 nm, cahaya biru sekitar 450 nm sampai dengan 490 nm, cahaya hijau sekitar 490 nm sampai dengan 560 nm, cahaya kuning sekitar 560 nm sampai dengan 590 nm, cahaya orange sekitar 590 nm sampai dengan 630 nm, cahaya merah sekitar 630 nm samapai dengan 780 nm. F. RADIASI ULTRAVIOLET DAN INFRAMERAH Ultraviolet teradiasi dibawah panjang gelombang cahaya tampak, sedangkan inframerah teradiasi di atas panjang gelombang cahaya tampak. Kata ultra berarti di luar, jadi ultraviolet adalah radiasi elektromagnetis yang memiliki panjang gelombang ataupun frekuensi di luar cahaya tampak. Kata infra berarti di bawah, jadi inframerah adalah radiasi elektromagnetis yang memiliki frekuensi di bawah frekuensi cahaya tampak. 1.

Radiasi Ultraviolet Matahari sebagai sumber cahaya memancarkan tiga gelombang ultraviolet yaitu : a.

Ultraviolet – A (UV-A), teradiasi diantara panjang gelombang 380 nm dan 320

nm. b.

Ultraviolet – B (UV-B), teradiasi diantara panjang gelombang 320 nm dan 285

nm. c. Ultraviolet – C (UV-C), teradiasi diantara panjang gelombang 285 nm dan 220 nm.

55 UV-A dan UV-B dapat menembus atmosfir dan menjangkau manusia, sedangkan UV-C diserap atmosfir sehingga tidak menjangkau manusia di permukaan bumi. UV-A tidak berbahaya, sedangkan UV-B dan UV-C berbahaya karena dapat merusak kulit dan mata manusia. Disamping bahaya-bahaya yang ditimbulkan, ada juga manfaat ultraviolet bagi kehidupan manusia, diantaranya : a. UV-A dapat menghasilkan zat pewarna kulit. b. UV-B dapat menghasilkan vitamin D c.

UV-C dapat membunuh sejumlah bakteri pembusuk sehingga dapat digunakan untuk maksud pengawetan. Walaupun UV-C dari matahari tidak sampai ke permukaan bumi, namun jenis ultraviolet ini ada karena diradiasikan oleh lampulampu tabung tertentu dan mesin-mesin las.

2.

Radiasi Inframerah Inframerah teradiasi dalam daerah panjang gelombang 780 nm sampai 100 atau 200 mikrometer. Radiasi dalam jalur panjang gelombang ini merupakan radiasi panas. Oleh sebab itu radiasi panas disebut juga radiasi inframerah. Dalam beberapa kondisi tertentu, radiasi inframerah membawa bahaya bagi manusia. Sebagai contoh : rusaknya mata manusia karena melihat gerhana matahari dengan mata telanjang. Pada saat terjadi gerhana matahari, radiasi inframerah dengan intensitas yang tinggi masuk ke dalam mata dan membakar retina sehingga mengakibatkan buta total. Para pekerja di Industri penempaan besi dan glass secara bertahap dikenai radiasi inframerah sehingga dalam selang waktu tertentu mendapat serangan sakit catarac mata. Disamping bahaya-bahaya tersebut di atas, radiasi inframerah dapat digunakan untuk hal-hal yang bermanfaat misalnya penggunaan lampu-lampu inframerah sebagai: a. Lampu pengering cat mobil. b. Lampu pengering barang di industri c. Lampu penghangat ruangan tertentu (kamar mandi) d. Lampu untuk menyinari bagian tubuh yang sakit, dengan tujuan menghilangkan rasa sakit.

G. SISTEM PENCAHAYAAN DAN LUMINAIR

56 Dalam suatu ruangan biasanya dipasang lampu-lampu secara sistematis untuk menghasilkan harga illuminasi tertentu sesuai yang dibutuhkan. Penerangan yang dihasilkan ini dinamakan penerangan umum. Adakalanya dalam ruangan tersebut ada tempat-tempat tertentu misalnya meja gambar, atau mesin kerja membutuhkan tingkat illuminasi lebih besar dari penerangan umum yang ada sehingga ditempat tersebut dipasang tambahan lampu, khusus menerangi lokasi tertentu dimaksud. Penerangan tambahan ini dinamakan penerangan suplemen. Perbandingan terang antara daerah penerangan suplemen dan daerah penerangan umum tidak boleh lebih dari ( 3 : 1 ). Sebuah unit penerangan yang komplit termasuk satu atau lebih lampu dan perlengkapan kontrol cahayanya dinamakan luminair. Effisiensi penerangan sebuah luminair dinyatakan sebagai perbandingan antara output cahaya ( lumen ) dari satu unit komplit luminair tersebut dengan output cahaya ( lumen ) lampu sendiri. Luminair dapat dikelompokan atas lima kelas utama distribusi cahaya dengan prosentase output cahaya darinya diperlihatkan sebagai berikut : Kurva distribusi cahaya Kelas distribusi cahaya ( sistim penerangan ) Prosentase distribusi cahaya Langsung 90 % s.d 100 % ke bawah (ke bidang kerja) Semi langsung 60 % s.d 90 % ke bawah (ke bidang kerja) Umum 40 % s.d 60 % ke atas atau ke bawah Semi tidak langsung 60 % s.d 90 % ke atas (kelangit langit) Tidak langsung 90 % s.d 100 % ke atas (kelangit-langit). Untuk mendapatkan pencahayaan yang sesuai dalam suatu ruang, maka diperlukan sistem pencahayaan yang tepat sesuai dengan kebutuhannya. Sistem pencahayaan di ruangan, termasuk di tempat kerja dapat dibedakan menjadi 5 macam yaitu: 1. Sistem Pencahayaan Langsung (direct lighting) Sistim penerangan langsung memiliki karakteristik sebagai berikut : a.

Efisiensi pemanfaatan cahaya pada bidang kerja, tinggi.

b.

Dapat menyebabkan efek bayangan.

c.

Arah pancaran cahaya harus dikontrol secara akurat.

d.

Menyebabkan kesilauan dari cahaya langsung ataupun dari cahaya pantulan.

e.

Kecerahan (terang) yang distribusikan tidak merata. Sistem penerangan langsung umumnya digunakan di industri dan juga digunakan sebagai penerangan outdoor. Antara 90 % sampai dengan 100 % cahaya diarahkan langsung ke bidang kerja dengan bantuan deep reflector. Pada sistem ini 90-100% cahaya diarahkan secara

57 langsung ke benda yang perlu diterangi. Sistm ini dinilai paling efektif dalam mengatur pencahayaan, tetapi ada kelemahannya karena dapat menimbulkan bahaya serta kesilauan yang mengganggu, baik karena penyinaran langsung maupun karena pantulan cahaya. Untuk efek yang optimal, disarankan langi-langit, dinding serta benda yang ada didalam ruangan perlu diberi warna cerah agar tampak menyegarkan. 2. Pencahayaan Semi Langsung (semi direct lighting) Pada sistim penerangan semi langsung, sekitar 60 % sampai dengan 90 % cahaya diarahkan langsung ke bidang kerja dengan bantuan semi direct reflector. Sisa cahaya lainnya digunakan untuk menerangi langit-langit dan dinding. Jenis sistim penerangan ini cocok digunakan sebagai penerangan ruangan dengan langit-langit yang tinggi, dimana ruangan tersebut membutuhkan tingkat illuminasi yang tinggi. Pengaruh kesilauan pada sistim penerangan ini dapat dihilangkan dengan memasang diffusing globe yang berfungsi memperbaiki kecerahan kearah mata, dan sekaligus memperbaiki efisiensi sistim penerangan kebidang kerja. Pada sistim penerangan umum, bola lampu penerangannya menggunakan diffusing glass sehingga pancaran cahaya yang dihasilkan terdistribus i merata kesegala arah. Dengan sistem ini kelemahan sistem pencahayaan langsung dapat dikurangi. Diketahui bahwa langit-langit dan dinding yang diplester putih memiliki effiesiean pemantulan 90%, sedangkan apabila dicat putih effisien pemantulan antara 5-90%. 3. Sistem Pencahayaan Difus (general diffus lighting) Pada sistem ini setengah cahaya 40-60% diarahkan pada benda yang perlu disinari, sedangka sisanya dipantulka ke langit-langit dan dindng. Dalam pencahayaan sistem ini termasuk sistem direct-indirect yakni memancarkan setengah cahaya ke bawah dan sisanya keatas. Pada sistem ini masalah bayangan dan kesilauan masih ditemui. 4. Sistem Pencahayaan Semi Tidak Langsung (semi indirect lighting) Pada sistem ini 60-90% cahaya diarahkan ke langit-langit dan dinding bagian atas dipantulkan secara diffuse ke bidang kerja dan sisa cahaya lainnya diarahkan langsung ke bidang kerja. Untuk hasil yang optimal disarankan langit-langit perlu diberikan perhatian serta dirawat dengan baik. Effek bayangan pada sistim penerangan ini dapat diperhalus dan tidak

58 menimbulkan pengaruh kesilauan pada mata. umumnya sistim penerangan semi tidak langsung digunakan sebagai penerangan dekorasi indoor. 5. Sistem Pencahayaan Tidak Langsung (indirect lighting) Pada sistem ini 90-100% cahaya diarahkan ke langit-langit dan dinding bagian atas kemudian dipantulkan untuk menerangi seluruh ruangan. Agar seluruh langit-langit dapat menjadi sumber cahaya, perlu diberikan perhatian dan pemeliharaan yang baik. Keuntungan sistem ini adalah tidak menimbulkan bayangan dan kesilauan sedangkan kerugiannya mengurangi effisien cahaya total yang jatuh pada permukaan kerja. Umumnya sistim penerangan ini digunakan sebagai penerangan dekoratif pada gedung-gedung pertunjukan, theatre, hotel dan lain sebagainya. Sistim penerangan ini juga dapat digunakan pada workshop yang memiliki mesin-mesin besar atau tempat lainnya dimana pengaruh kesilauan dipandang sangat membahayakan pekerja. Banyak faktor risiko di lingkungan kerja yang mempengaruhi keselamatan dan kesehatan pekerja salah satunya adalah pencahayaan. Menurut Keputusan Menteri Kesehatan No.1405 tahun 2002, pencahayaan adalah jumlah penyinaran pada suatu bidang kerja yang diperlukan untuk melaksanakan kegiatan secara efektif. Pencahayaan minimal yang dibutuhkan menurut jenis kegiatanya seperti berikut: a.

Tingkat Pencahayaan Lingkungan Kerja TINGKAT

JENIS KEGIATAN

PENCAHAYAAN

KETERANGAN

Pekerjaan kasar dan

MINIMAL (LUX) 100

Ruang penyimpanan & ruang

tidak terus – menerus

peralatan/instalasi yang memerlukan pekerjaan

PEKERJAAN KASAR DAN

200

yang kontinyu Pekerjaan dengan mesin dan perakitan kasar

– MENERUS Pekerjaan rutin

300

Ruang administrasi, ruang kontrol, pekerjaan

500

mesin & perakitan/penyusun Pembuatan gambar atau bekerja dengan mesin

TERUS

PEKERJAAN AGAK HALUS

kantor, pekerjaan pemeriksaan atau pekerjaan

59 TINGKAT JENIS KEGIATAN

PENCAHAYAAN

KETERANGAN

MINIMAL (LUX) Pekerjaan halus PEKERJAAN AMAT HALUS

1000

dengan mesin Pemilihan warna, pemrosesan teksti, pekerjaan

1500

mesin halus & perakitan halus Mengukir dengan tangan, pemeriksaan pekerjaan mesin dan perakitan yang sangat

Tidak menimbulkan bayangan 3000

Pekerjaan terinci

halus PEMERIKSAAN PEKERJAAN, PERAKITAN SANGAT HALUS

Tidak menimbulkan bayangan Tabel 3.1 Tingkat pencahayaan lingkungan kerja SUMBER: KEPMENKES RI. NO. 1405/MENKES/SK/XI/02 b.

Kebutuhan Pencahayaan Menurut Area Kegiatan

Keperluan Pencahayaan Umum

Pencahayaan (LUX) 20

untuk ruangan dan area

Contoh Area Kegiatan LAYANAN PENERANGAN YANG MINIMUM DALAM AREA SIRKULASI LUAR RUANGAN, PERTOKOAN DIDAERAH TERBUKA, HALAMAN TEMPAT PENYIMPANAN

YANG JARANG DIGUNAKAN

DAN/ATAU TUGAS-TUGAS ATAU

50 70 100 150

Tempat pejalan kaki & panggung Ruang boiler Halaman Trafo, ruangan tungku, dll. Area sirkulasi di industri, pertokoan dan ruang penyimpan.

VISUAL SEDERHANA

PENCAHAYAAN UMUM UNTUK 200 300 INTERIOR

LAYANAN PENERANGAN YANG MINIMUM DALAM TUGAS MEJA & MESIN KERJA UKURAN SEDANG, PROSES UMUM DALAM INDUSTRI KIMIA DAN MAKANAN, KEGIATAN MEMBACA DAN MEMBUAT ARSIP.

450

GANTUNGAN BAJU, PEMERIKSAAN, KANTOR UNTUK

60 Pencahayaan

Keperluan

Contoh Area Kegiatan

(LUX)

MENGGAMBAR, PERAKITAN MESIN DAN BAGIAN YANG HALUS, PEKERJAAN WARNA, TUGAS MENGGAMBAR KRITIS.

1500

PEKERJAAN MESIN DAN DIATAS MEJA YANG SANGAT HALUS, PERAKITAN MESIN PRESISI KECIL DAN INSTRUMEN; KOMPONEN ELEKTRONIK, PENGUKURAN

& PEMERIKSAAN BAGIAN KECIL YANG

RUMIT (SEBAGIAN MUNGKIN DIBERIKAN OLEH TUGAS PENCAHAYAAN SETEMPAT)

Pencahayaan tambahan

3000

Pekerjaan berpresisi dan rinci sekali, misal instrumen

setempat untuk tugas

yang sangat kecil, pembuatan jam tangan, pengukiran

visual yang tepat Tabel 3.2 Kebutuhan Pencahayaan Menurut Area Kegiatan (Sumber : www.energyefficiencyasia.org) Penerangan untuk membaca dokumen lebih tinggi dari pada penerangan untuk melihat komputer, karena tingkat penerangan yang dianjurkan untuk pekerja dengan komputer tidak dapat berdasarkan satu nilai dan sampai saat ini masih kontroversial. Grandjean menyusun rekomendasi tingkat penerangan pada tempat-tempat kerja dengan komputer berkisar antara 300-700 lux seperti berikut. c.

Rekomendasi Tingkat Pencahayaan Pada Tempat Kerja Dengan Komputer Tingkat Pencahayaan

Keadaan Pekerja Kegiatan

Komputer

dengan

(lux) sumber

300

dokumen yang terbaca jelas 400-500 Kegiatan

Komputer

dengan

dokumen yang tidak terbaca jelas

sumber 500-700

Tugas memasukan data

tabel 3.3 rekomendasi tingkat pencahayaan pada tempat kerja dengan komputer

(sumber: putraprabu.wordpress.com/.../sistem-dan-standar-pencahayaan-ruang/ -) H. SUMBER PENCAHAYAAN Pencahayaan merupakan salah satu faktor untuk mendapatkan keadaan lingkungan yang aman dan nyaman dan berkaitan erat dengan produktivitas manusia. Pencahayaan yang baik memungkinkan orang dapat melihat objek-objek yang dikerjakannya secara jelas dan cepat. Menurut sumbernya, pencahayaan dapat dibagi menjadi : 1. Pencahayaan alami Pencahayaan alami adalah sumber pencahayaan yang berasal dari sinar matahari. Sinar alami mempunyai banyak keuntungan, selain menghemat energi listrik juga dapat membunuh kuman. Untuk mendapatkan pencahayaan alami pada suatu ruang diperlukan jendela-jendela yang besar ataupun dinding kaca sekurangkurangnya 1/6 daripada luas lantai. Sumber pencahayaan alami kadang dirasa kurang efektif dibanding dengan penggunaan pencahayaan buatan, selain karena intensitas cahaya yang tidak tetap, sumber alami menghasilkan panas terutama saat siang hari. Faktor-faktor yang perlu diperhatikan agar penggunaan sinar alami mendapat keuntungan, yaitu: a. Variasi intensitas cahaya matahari b. Distribusi dari terangnya cahaya c. Efek dari lokasi, pemantulan cahaya, jarak antar bangunan d. Letak geografis dan kegunaan bangunan gedung 2. Pencahayaan buatan Pencahayaan buatan adalah pencahayaan yang dihasilkan oleh sumber cahaya selain cahaya alami. Pencahayaan buatan sangat diperlukan apabila posisi ruangan sulit dicapai oleh pencahayaan alami atau saat pencahayaan alami tidak mencukupi. Fungsi pokok pencahayaan buatan baik yang diterapkan secara tersendiri

maupun yang dikombinasikan dengan pencahayaan alami adalah sebagai berikut: a. Menciptakan lingkungan yang memungkinkan penghuni melihat secara detail serta terlaksananya tugas serta kegiatan visual secara mudah dan tepat b. Memungkinkan penghuni berjalan dan bergerak secara mudah dan aman c. Tidak menimbukan pertambahan suhu udara yang berlebihan pada tempat kerja d. Memberikan pencahayaan dengan intensitas yang tetap menyebar secara merata, tidak berkedip, tidak menyilaukan, dan tidak menimbulkan bayang-bayang. e. Meningkatkan lingkungan visual yang nyaman dan meningkatkan prestasi. Disamping hal-hal tesebut di atas, dalam perencanaan penggunaan pencahayaan untuk suatu lingkungan kerja maka perlu pula diperhatikan hal-hal berikut ini: a.

Seberapa jauh pencahayaan buatan akan digunakan, baik untuk menunjang

dan melengkapi pencahayaan alami. b.

Tingkat pencahayaan yang diinginkan, baik untuk pencahayaan tempat

kerja yang memerlukan tugas visual tertentu atau hanya untuk pencahayaan umum c.

Distribusi dan variasi iluminasi yang diperlukan dalam keseluruhan

interior, apakah menyebar atau tefokus pada satu arah d.

Arah cahaya, apakah ada maksud untuk menonjolkan bentuk dan

kepribadian ruangan yang diterangi atau tidak e.

Warna yang akan dipergunakan dalam ruangan serta efek warna dari

cahaya f.

Derajat kesilauan obyek ataupun lingkungan yang ingin diterangi, apakah

tinggi atau rendah. Sistem pencahayaan buatan yang sering dipergunakan secara umum dapat dibedakan atas 3 macam yakni: a.

Sistem Pencahayaan Merata

Pada sistem ini iluminasi cahaya tersebar secara merata di seluruh ruangan.

Sistem pencahayaan ini cocok untuk ruangan yang tidak dipergunakan untuk melakukan tugas visual khusus. Pada sistem ini sejumlah armatur ditempatkan secara teratur di seluruh langi-langit. b.

Sistem Pencahayaan Terarah

Pada sistem ini seluruh ruangan memperoleh pencahayaan dari salah satu arah tertentu. Sistem ini cocok untuk pameran atau penonjolan suatu objek karena akan tampak lebih jelas. Lebih dari itu, pencahayaan terarah yang menyoroti satu objek tersebut berperan sebagai sumber cahaya sekunder untuk ruangan sekitar, yakni melalui mekanisme pemantulan cahaya. Sistem ini dapat juga digabungkan dengan sistem pencahayaan merata karena bermanfaat mengurangi efek menjemukan yang mungkin ditimbulkan oleh pencahayaan merata. c.

Sistem Pencahayaan Setempat

Pada sistem ini cahaya dikonsentrasikan pada suatu objek tertentu misalnya tempat kerja yang memerlukan tugas visual. Sistem pencahayaan ini sangat bermanfaat untuk: 1)

memperlancar tugas visual yang memerlukan visualisasi teliti

2)

mengamati bentuk dan susunan benda yang memerlukan cahaya

dari arah tertentu. 3)

melengkapi pencahayaan umum yang terhalang mencapai ruangan

khusus yang ingin diterangi 4)

membantu pekerja yang sudah tua atau telah berkurang daya

penglihatannya. 5)

menunjang tugas visual yang pada mulanya tidak direncanakan

untuk ruangan.

I. PENGONTROLAN CAHAYA 1. Pantulan Cahaya Cahaya dapat dihasilkan melalui banyak cara misalnya dengan lampu pijar, lampu fluorescent dan lain sebagainya. Pada umumnya jarang sekali ada lampu lampu penerangan yang memiliki karakteristik distribusi cahaya untuk keperluan-keperluan penerangan tertentu. Oleh sebab itu harus ada beberapa metode/cara tertentu untuk mengontrol arah cahaya sesuai dengan yang diinginkan. Jelas bahwa dalam suatu medium perantara ada cahaya yang dipantulkan, ada yang diserap dan ada juga yang diteruskan (ditransmisikan). Perbandingan antara fluksi cahaya yang dipantulkan dan fluksi cahaya yang datang pada bidang pemantulan disebut faktor pantulan atau reflectansi Perbandingan antara fluksi cahaya yang diserap dan fluksi cahaya yang datang pada bidang pemantul disebut faktor penyerapan Perbandingan antara fluksi cahaya yang ditransmisikan dan fluksi cahaya yang datang pada bidang pemantul disebut faktor transmisi . a. Pemantulan secara specular atau regular Apabila suatu berkas cahaya jatuh pada permukaan yang licin misalnya cermin datar atau metal maka berkas cahaya dimaksud akan dipantulkan oleh permukaan itu, dimana cahaya idealnya dan cahaya pantul bersama garis normal berada dalam satu bidang datar, dan besarnya sudut dating akan sama dengan besarnya sudut pantul yaitu ?. Hubungan antara intensitas cahaya (I) dengan luminasi dari cahaya yang dipantulkan dan karakteristik cahaya tersebut sebelum dipantulkan dapat diterangkan sebagai berikut : Misalkan sebuah cermin cembung M menghasilkan pantulan specular atau

regular. Suatu berkas cahaya dari sumber A dengan sudut ruang (W) memiliki luminase (L), jatuh pada cermin cembung M pada titik P, dimana titik P ini dianggap merupakan satuan luas yang cukup kecil dari cermin cembung. Untuk mempelajari jenis pantulan ini, titip P dianggap sebagai suatu cermin datar yang memiliki luas permukaan yang kecil dan terletak pada bidang datar M’ dimana bidang datang M’ ini dapat digambarkan sebagai bidang singgung dari cermin cembung M dititik P. Garis normal pada titik P adalah PN, berkas cahaya akan dipantulkan secara simetris terhadap garis normal sehingga besar sudut ruang cahaya datang sama besarnya dengan sudut ruang cahaya pantul. Luminasi pada mata pengamat pada saat melihat berkas cahaya pantulan, yaitu melihat kearah titik P dapat dijelaskan sebagai berikut : Emitansi pada titip P (dalam hal ini yang dimaksud adalah illuminasi) adalah h = LW cos ? . Apabila luminasi dimata pengamat dinotasikan dengan L’ maka emitansi pada titik P setelah pantulan adlaah H’ = L’W cos ?. Selanjutnya misalnya faktor pantulan dan juga emitansi cahaya pantulan pada titik P akan sama dengan ? kali emitansi cahaya sebelum dipantulkan. H’ = ?H H = L’W cos ? = ? LW cos ? L’ = ? L Cermin datar M’ menghasilkan bayangan A’ dan luminasi dari bayangan ini diperkecil oleh cermin menjadi ? L Elemen cermin datar P dapat dianggap sebagai sebuah diafrakna yang diterangi dengan luminasi dari bayangan A’ cermin cembung M m lengkungan cermin ini dianggap sebagai sumber cahaya yang memiliki luminasi L’ = ? L Apabila luas permukaan lengkungan cermin cembung M adalah S dan S ini secara keseluruhan diterangi oleh luminasi pantulan sumber cahaya maka intensitas cahaya (I) dapa t dinyatakan sebagai berikut ;

I = SL’ = S? L Untuk cermin-cermin datar, intensitas cahaya dari pada bayangan sumber cahaya (I) sama dengan intensitas cahaya dari sumber itu sendiri (I) dikalikan dengan faktor pantulan permukaan cermin ( ? ). I’ = ? L Permukaan-permukaan yang umumnya menghasilkan pantulan specular/regular antara lain jenis metal yang mengkilap, gelas yang dilapisi silver dapat juga menghasilkan pantulan specular apabila permukaannya halus. Faktor pantulan dari bidang-bidang permukaan yang dapat menghasilkan pantulan specular tergantung pada besarnya sudut cahaya datang. Faktor pantulan pada bahan-bahan konduktor mempunyai karakteristik berlainan dengan faktor pantulan pada bahan-bahan non konduktor yang tidak menyerap cahaya, sehingga faktor pantulan pada sudut cahaya datang yang berlainan dipengaruhi oleh indeks bias, dan oleh Fresnel dirumuskansebagai berikut : Dimana; ? i adalah faktor pantulan untuk sudut cahaya datang sebesar i dan sudut bias sebesar r. Apabila cahaya dipantulkan oleh bidang pemantul gelas atau air dimana dibelakang bidang pemantul ini adalah udara maka kedudukan i dan r dalam rumus Fresnel dibalik. Apabila besarnya sudut cahaya datang i melampaui harga sudut kritis 900 maka nilai faktor pantulan tetap sama dengan satu. Jadi harga faktor pantulan bahan. Bahan pemantul non konduktif ditentukan berdasarkan besarnya sudut cahaya datang. Sistim pemantulan speculer terdiri dari pemantul speculer berbentuk cekung ataupun menyerupai lensa. Pemantul-pemantul speculer ini dipa kai apabila instalasi penerangan membutuhkan pancaran cahaya yang tajam, misalnya untuk penerangan sorot dan penerangan jalan.

b. Pantulan Diffuse Kebanyakan bidang permukaan yang berada disekeliling kita tidak dapat menghasilkan pantulan specular, tetapi memancarkan pantulan cahaya yang menyebar (diffuse) kesegala arah. Permukaan–permukaan dimaksud antara lain kertas, gelas, frosted langit-langit dan dinding bangunan rumah yang dicat dan seterusnya. Sifat pantulan cahaya seperti yang terjadi pada jenis pantulan specular. Faktor pantulan untuk jenis pantulan diffuse dinyatakan sebagai perbandingan jumlah fluksi cahaya yang dipantulkan secara diffuse dan jumlah fluksi cahaya yang datang pada bidang pemantul. Permukaanpermukaan yang menghasilkan pantula n specular, memancarkan kilauan ke arah cahaya pantulan, sedangkan permukaan permukaan yang menghasilkan pantulan diffuse, memancarkan sejumlah luminasi kesegala arah. Pantulan cahaya secara diffuse dapat diklasifikasikan atas beberapa bagian sebagai berikut : 1. Pantulan secara spread. Cahaya yang dipantulkan secara spread akan menyebarkan pantulan cahayanya seperti di ilustrasikan dalam gambar berikut ini. Bahanbahan yang dapat menghasilkan jenis pantulan ini antara lain, bahanbahan yang dilapisi dengan email atau porselin, logam-logam yang telah disikat dan dicat putih tetapi tidak mengkilap. 2. Pantulan Campuran. Jenis pantulan cahaya ini merupakan campuran antara pantulan speculer dan pantulan diffuse dan diilustrasikan dalam gambar berikut ini :

Gb. 3.3 Pantulan yang baik dihasilkan tembok Bahan-bahan yang dapat menghasilkan jenis pantulan ini adalah bahan-bahan yang dilapisi porselin dan permukaan halus yang dicat. 3. Pantulan diffuse yang lengkap (uniform diffuse) Arah cahaya yang dipantulkan dari bidang pemantul tidak tergantung pada arah dari cahaya datang ke bidang pemantul dimaksud. Hukum lambert memenuhi untuk jenis pantulan ini dan secara matematis ditulis sebagai berikut : I? = (Inormal) (Cos ?), Dimana sudut ? adalah sudut antara Intensitas normal yang tegak lurus dibidang pemantul dan intensitas dalam arah ? dari intensitas normal dimaksud. Bahan-bahan yang dapat menghasilkan jenis pantulan ini antara lain blotters dan matte paints. Apabila fluksi cahaya, jatuh pada permukaan yang dapat menghasilkan pantulan diffuse yang lengkap (uniform diffuse) dimana permukaan ini memiliki factor, pantulan maka jumlah fluksi cahaya yang dipantulkan adalah pantulan difuse dengan factor pantul. Intensitas cahaya dalam arah garis normal dapat ditulis sebagai berikut : Sedangkan intensitas cahaya dimaksud dalam arah derajat dari garis normal dapat dituliskan sebagai berikut : Apabila kwantitas persamaan di atas dihitung persatuan luas yaitu

dengan mengganti nilai fluksi dengan luminasi (E) dan nilai intensitas cahaya I diganti dengan luminasi L maka diperoleh harga fluksi cahaya yang dipantulkan persatuan luas adalah Lm.E dan luminasi pantulan persatuan luas adalah : Jika illuminasi E dinyatakan dalam satuan lux maka satuan luminasi pantulan L dinyatakan dalam satuan (cd/m2). Jika E dalam satuan footcandle (fc) maka L dalam satuan (cd/ft2). Selanjutnya jika E dalam satauan lux dan L dalam opostilb (asb) maka faktor ? dalam persamaan di atas tidak ada, jadi L = ? demikian pula jika L dalam satuan footlambert dan E dalam fc maka persamaan di atas menjadi L = ? E. Misalkan luas bidang permukaan A = 1 m2 dan intensitas cahaya dalam arah garis normal I0 = 1 cd, maka luminasi permukaan dimaksud adalah 1 cd/m2. Untuk jenis pantulan diffuse jumlah fluksi cahaya ( ? ) yang dipancarkan bidang pemantul adalah ? kali intensitas cahaya dalam arah garis normal (I0). Apabila I0 = 1 cd maka ? = ? lumen, tepatnya ? = ? lumen per setiap meter persegi. Dalam hal ini maka luminasi bidang permukaan ditetapkan sama dengan ? apositilb. Jadi dapat didefinisikan bahwa I apositilb = (1/? ) cd/m2. Berdasarkan uraian-uraian tersebut di atas terlihat bahwa apostilb adalah satuan luminasi yang didasarkan pada fluksi cahaya sedangkan cd/m2 adalah satuan luminasi yang didasarkan pada intensitas cahaya. Apabila bidang permukaan yang dapat menghasilkan pantulan uniform diffuse memiliki faktor pantulan (reflektansi) ? dan luas permukaan A, kemudian bidang tersebut diterangi secara merata sehingga memiliki illuminasi (E) lux, maka luminasi bidang dimaksud adalah (? E/? ) cd/m2 atau ? E apostilb. Dengan perkataan lain luminasi dalam satuan apostilb adalah illuminasi bidang pemantul di kalikan dengan reflektansi bidang tersebut. Selanjutnya fluksi cahaya yang dipancarkan dari bidang pemantul akan sama dengan ? A lumen. Hubungan antara luminasi dan emitansi suatu bidang permukaan yang

dapat menghasilkan pantulan uniform diffuse dijelaskan sebagai berikut Emitansi cahaya (H) dinyatakan sebagai banyaknya fluksi cahaya (yang dipancarkan atau ditransmisikan dari satu satuan luas permukaan (S) secara matematis emitansi cahaya dapat dituliskan sebagai berikut: H = (? /S). Menurut hukum lambert, apabila suatu bidang permukaan seluas memancarkan cahaya dengan luminasi L akan memiliki intensitas cahaya dalam arah garis normal sebesar Io = (LS) candela. Jumlah fluksi cahaya pada bidang permukaan dimaksud adalah sebagai berikut : ? = ? Io = ? LS dengan demikian (? /S) = ? L dimana (? /S) adalah jumlah fluksi cahaya per satuan luas yaitu emitansi (H). Jadi : H = ?L L = (H/?) Apabila L dinyatakan dalam satuan stilb atau (cd/cm2) maka satuan H adalah ( m/cm2). Selanjutnya jika L dinyatakan dalam satuan (cd/m maka satuan H adalah ( m/m2) demikian pula jika L dalam satuan (cd/ft2) maka satuan H adalah ( m/ft2). Apabila bidang permukaan memancarkan cahaya dengan luminasi sebesar 16 stilb maka emitansi bidang tersebut adalah H = ? x 16 = 50,2 ( m/cm2). Selanjutnya jika emitansi suatu bidang permukaan adalah 700 ( m/m2) maka luminasi permukaan dimaksud L = (700/? ) = 223 (cd/m2) = 0,0223 stilb.

2. Pembias Cahaya Bila suatu berkas cahaya memancarkan melalui suatu medium ke medium lain misalnya dari medium udara ke gelas atau ke air atau sebaliknya dari medium gelas ke udara maka arah berkas cahaya itu akan berubah pada titik batas keduamedium dimaksud. Femonena ini dinamakan pembiasan cahaya. Menurut hukum snell maka : Dimana n adalah indeks bias, dan harganya untuk medium udara adalah satu. Harga sin ? bergantung pada kecepatan rambat cahaya dalam udara sedangkan harga sin ? bergantung pada kecepatan rambat cahaya dalam gelas. Harga indeks bias (n) tergantung pada kondisi medium dan kondisi cahaya datang. Apabila kedua sisi permukaan medium gelas tidak sejajar dimana salah satu permukaan lebih tebal dari yang lainnya maka arah belokan cahaya setelah merata. Reflektor lampu penerangan jalan dan traffic signs. Cahaya datang dapat saja dibuat dengan terlebih dahulu melewati medium gelas dan kemudian dibiaskan pada medium udara. 3. Transmisi Cahaya Telah dijelaskan sebelumnya bahwa permukaan yang gelap tidak mentransmisikan cahaya tetapi menyerap atau memantulkan cahaya tersebut. Permukaan yang dapat mentransmisikan cahaya adalah permukaan-permukaan yang transparan atau yang bening. Suatu obyek dapat dilihat dengan jelas melalui permukaan yang transparan. Contoh permukaan yang transparan adalah kaca jendela, bola lampu pijar yang bening dan lain sebagainya. Jumlah cahaya yang diserap permukaan gelas bening sekitar 3 sampai 12 %. Suatu permukaan dikatakan bening jika permukaan tersebut mentransmisikan cahaya secara menyebar sehingga gambaran obyek yang sebenarnya tidak seluruhnya terlihat

jelas. Besarnya faktor transmisi cahaya (? ) ditentukan oleh hasil bagi antara jumlah cahaya yang ditransmisikan dengan jumlah cahaya yang datang pada suatu bidang trans paran. transmisi cahaya pada gelas datar bening yang permukaan bawahnya ada lapisan frosted. Pada gelas datar berwarna putih susu, cahaya datang dipantulkan pada salah satu sisi dan ditransmisikan pada sisi yang lain. 4. Cahaya Siang Hari Cahaya matahari yang langsung masuk ke dalam rumah membawa pengaruh terhadap sistim penerangan yang ada didalam rumah tersebut, misalnya kesilauan dan hal-hal lain yang tidak diinginkan. Sehubungan dengan itu maka para perancang bangunan gedung selalu memperhitungkan letak dan kedudukan jendela dengan memprediksi kedudukan matahari setiap jam dalam sehari dan setiap musim dalam setahun. Persoalan merancang letak dan ke dudukan jendela dalam kaitannya dengan pengaruh pancaran langsung cahaya matahari kedalam ruangan tidak dibahas disini tetapi hal penting yang diperlukan bagi penerangan ruangan dalam kaitannya dengan cahaya siang hari adalah bagaimana cahaya ini dapat terdifusi dari alam sekeliling dan masuk melalui jendela kedalam ruangan sehingga menghasilkan penerangan yang baik dan menyenangkan. Merencanakan kebutuhan cahaya siang hari sebagai bagian pencahayaan dalam suatu ruangan, biasanya didasarkan pada kondisi minimum yang diizinkan dimana kondisi ini terjadi pada saat cuaca mendung. Dapat kita pahami bahwa pada saat cuaca mendung cahaya langsung dari matahari maupun yang dipantulkannya dapat diabaikan sehingga suasana mendung ini dapat dipandang sebagai sumber cahaya primer yang menerangi ruangan dalam kondisi minimum. Perbandingan illuminasi setiap titik dalam ruangan dan illuminasi diluar ruangan pada kondisi minimum (suasana mendung) didefinisikan sebagai daylight factor dan dinyatakan dalam prosentase. Misalkan illuminasi diluar ruangan adalah 1000 (lumen/ft2) dan illuminasi pada meja dalam ruangan adalah 20 (lumen/ft2) maka nilai daylight factor adalah [(20 x 100)/1000]= 2 %. Apabila tingkat illuminasi diluar ruangan naik, maka illuminasi dalam ruangan juga naik dengan daylight factor sama

dengan 2%. Harga illuminasi dalam ruangan ditimbulkan oleh tiga komponen cahaya siang hari sebagai berikut :

a.

Cahaya yang langsung dari alam luar

b. Cahaya yang dipantulkan oleh permukaan yang ada diluar ruangan, misalnya bangunan lain di sekelilingnya. c. Cahaya yang dipantulkan oleh permukaan yang ada didalam ruangan itu sendiri, misalnya dinding dan langit-langit. Jumlah illuminasi dalam ruangan yang ditimbulkan masing-masing komponen cahaya siang hari di atas dibagi dengan illuminasi diluar ruangan disebut “ true daylight factor”. Jumlah cahaya siang hari yang memasuki suatu ruangan sela lu berubah-ubah sejalan dengan perubahan jam setiap hari dan perubahan cuaca atau musim. Dalam kondisi paling mendung, alam sekitar dapat menghasilkan illuminasi sekitar 200 (lumen/Ft2) sedangkan pada kondisi sore yang cerah menghasilkan illuminasi dalam ruangan didekat jendela masih mencukupi tetapi pada jarak sekitar tiga kali ketinggian langit-langit dari jendela mata illuminasi pada bidang kerja tidak mencukupi dan malah tingkat kesilauan mata pekerja dari jendela naik sampai lima kali lipat. Untuk mengatasi hal tersebut di atas maka pada tempat itu perlu dipasang penerangan bantuan berupa lampu listrik atau lainnya. Memang sulit untuk menentukan tingkat illuminasi ruangan yang berasal dari cahaya siang hari, karena fakta menunjukan bahwa kecerahan alam sekitar selalu berfariasi dari satu tempat yang lainnya dan juga berbeda dari hari ke hari. Tetapi walaupun demikian kita dapat menentukannya dengan perkiraan kasar. Apabila penerangan buatan akan dipasang pada kantor besar yang diterangi oleh cahaya siang hari maka penerangan buatan tersebut dipasang dibagian belakang ruangan yang letaknya jauh dari jendela. Tingkat illuminasi pada tempat tersebut harus 50(lumen/Ft2). Tetapi pada daerah-daerah tropis yang biasanya memiliki illuminasi luar yang tinggi tidak perlu penerangan buatan seperti tersebut di atas. Hal dapat dilakukan adalah dengan memasang

pengontrol kecerahan ruangan pada jendela. Manfaat dari pemakaian cahaya alami pada siang hari sudah dikenal dari pada cahaya listrik, namun cenderung terjadi peningkatan pengabaian terutama pada ruang kantor modern yang berpenyejuk dan perusahaan komersial seperti hotel, plaza pebelanjaan dll. Di industri pada umumnya menggunakan cahaya siang untuk beberapa model, namun perancangan sistim pencahayaan siang hari yang tidak benar dapat mengakibatkan koplain dari personil atau penggunaan cahaya listrik tambahan pada siang hari. Pertimbangkan ruangan yang memerlukan tingkat pencahayaan 500 lux. Untuk menghitung pengurangan pantulan dan penyebaran pada titik atap kaca, asumsikan bahwa 40% cahaya matahari melalui atap kaca ke ruangan. Jadi, pada hari yang terang benderang, sekitar 2% dibutuhkan atap yang tembus pandang. Untuk menanggulangi sudut matahari yang rendah, kondisi berkabut, atap kaca kotor, dll., lipatkan dari nilai tersebut sekitar 4%. Untuk menghitung kondisi berawan rata-rata, naikan nilai ini ke 10% atau 15%. Beberapa metoda untuk menggabungkan pencahayaan siang hari adalah: Pencahayaan utara dengan menggunakan tiang penopang bubungan jenis gigi gergaji sangat umum digunakan di industri; rancangan ini cocok untuk garis lintang utara 23 yakni India Utara. Di India Selatan, pencahayaan ke arah utara mungkin tidak cocok kecuali jika kaca penyebar cahaya digunakan untuk memotong arah cahaya. Rancangan yang inovatif memungkinkan akan menghilangkan sorotan cahaya siang hari dan mencampurkan dengan interior. Potongan kaca, berjalan secara sinambung melintasi atap yang luas pada rentang yang beraturan, dapat memberikan cahaya yang baik dan seragam pada lantai bengkel pabrik dan tempat penyimpanan. Sebuah rancangan yang bagus yang memadukan kaca atap dengan bahan FRP bersamaan dengan langit-langit transparan dan tembus cahaya dapat memberikan

pencahayaan bagus bebas silau; langit-langit juga akan memotong panas yang datang dari cahaya alami. Pemakaian atrium dengan kubah FRP pada arsitektur dasar dapat menghilangkan penggunaan cahaya listrik pada lintasan gedung-gedung tinggi. Cahaya alam dari jendela harus juga digunakan. Walau begitu, hal ini harus dirancang dengan baik untuk menghindari silau. Rak cahaya dapat digunakan untuk memberikan cahaya alami tanpa silau.

Gb. 3.4 pencahayaan yang baik J. PENGLIHATAN Semua objek yang dilihat mata selalu diikuti dengan kerja otak untuk member tanggapan. Sebagai contoh, timbulnya rasa senang ketika melihat panorama yang indah. Dalam hal ini otak bekerja untuk memberi tanggapan bahwa panorama ituindah. Jadi proses melihat selalu meminta kerja otak untuk memberi tanggapan. Suatu objek dapat dilihat dengan jelas jika disekeliling medan pandang ke objek itu tersedia penerangan yang memadai. Seluk beluk penerangan yang memadai dapat dipahami dengan terlebih dahulu mengetahui cara kerja mata, cara menghasilkan dan memanfaatkan cahaya dengan baik. 1. Mata Manusia Bentuk mata manusia hampir bulat, berdiameter + 2,5 cm. Bagian luarnya terdapat lapisan pembungkus sclera yang mempunyai ketebalan + 1 mm.

Seperenam luas sclera di bagian depan merupakan lapisan bening yang disebut cornea. Di sebelah dalam cornea ada iris dan pupil. Fungsi iris untuk mengatur bukaan pupil secara otomatis menurut jumlah cahaya yang masuk ke mata. Dalam keadaan terang bukaan pupil akan kecil, sedangkan dalam keadaan gelap bukaan pupil akan membesar. Diameter bukaan pupil berkisar antara 2 sampai 8 mm. Bagian penting mata lainnya adalah retina. Bagian ini merupakan lapisan sebelah dalam mata, dengan ketebalan 0,004 sampai 0,02 inchi. a. Pigment epithelium b. Layer of rods and cones c. External limiting membrane d. Outer nuclear layer e. Outer fibre layer f. Inner fibre layer g. Layer of ganglion cells h. Layer of optic nerve fibres i. Internal limiting membrane Retina terdiri atas lapisan saraf yang peka terhadap cahaya (Rod dan cone), lapisan cell bipolar, lapisan cell ganglion dan lapisan serat saraf optic. Retina mata manusia normal memiliki 100 juta rod dan cone, dengan perincian bahwa jumlah rod hampir sepuluh kali jumlah cone. Rod sangat peka cahaya tetapi tidak dapat membedakan warna, sedangkan cone kurang peka cahaya tetapi dapat membedakan warna. Rod tersebar sepanjang retina sedangkan cone terkonsentrasi pada fofea dan mempunyai hubungan tersendiri dengan serat saraf optik. Pada retina terdapat dua buah bintik yaitu bintik kuning (fofea) dan bintik buta (blind spot). Pada bintik kuning (fofea) terdapat sejumlah cone sedangkan pada bintik buta tidak terdapa cone maupun rod. Suatu objek dapat dilihat dengan jelas apabila bayangan objek tersebut tepat jatuh pada fofea. Dalam hal ini lensa mata akan bekerja otomatis untuk memfokuskan bayangan objek tersebut sehingga tepat jatuh pada bagian fofea. Diantara cornea dan lensa mata terdapat semacam cairan encer (aquerus humour). Demikian pula antara lensa mata dan bagian

belakang mata terisi semacam cairan kental (vitreous humour). Cairan ini bekerja bersama-sama lensa mata untuk membiaskan cahaya sehingga tepat jatuh pada fofea atau dekat fofea. Proses kerja mata manusia diawali dengan masuknya cahaya melalui bagian cornea, yang kemudian dibiaskan oleh aquerus humour ke arah pupil. Pada bagian pupil, jumlah cahaya yang masuk ke dalam mata dikontrol secara otomatis, dimana untuk jumlah cahaya yang banyak, bukaan pupil akan mengecil sedangkan untuk jumlah cahaya yang sedikit bukaan pupil akan membesar. Lewat pupil, cahaya diteruskan ke bagian lensa mata, dan oleh lensa mata cahaya difokuskan ke bagian retina melalui vitreus humour. Cahaya ataupun objek yang telah difokuskan pada retina, merangsang rod dan cone untuk bekerja dan hasil kerja ini diteruskan ke serat saraf optik, ke otak dan kemudian otak bekerja untuk memberi tanggapan sehingga menghasilkan penglihatan. 2. Karakteristik Kepekaan Penglihatan Mata Manusia Tingkat kepekaan mata manusia terhadap cahaya akan rendah pada cahaya yang pendek dan pada cahaya yang panjang. Tetapi kepekaan dimaksud akan maksimum pada cahaya yang terletak dekat harga pertengahan dari skala panjang gelombang spektrum cahaya tampak. Kepekaan mata terhadap berbagai jenis panjang gelombang/cahaya, tidak selamanya sama untuk setiap orang. Demikian pula halnya dengan kepekaan kerja rod dan cone pada retina mata. Rod bekerja untuk penglihatan dalam suasana kurang cahaya, misalnya pada malam hari (Scotopic vision). Sedangkan cone bekerja untuk penglihatan dalam suasana terang, misalnya pada siang hari (photopic vision). Luminasi terendah dimana efek cahaya dapat menghasilkan penglihatan adalah 10-6 cd/m2 . Pada tingkat luminasi antara 10-6 cd/m2 sampai dengan 10-2 cd/m2, penglihatan mata adalah scotopic vision. Mata manusia dalam kondisi penglihatan ini belum dapat mendeteksi warna objek yang dilihat. Pada tingkat luminasi di atas 10-2 cd/m2, penglihatan mata adalah scotopic vision. Dalam kondisi penglihatan ini, mata manusia dapat mendeteksi warna objek yang dilihat. Oleh sebab itu rencana penerangan interior harus menghasilkan kondisi

penglihatan photopic vision. Kepekaan mata manusia untuk kedua jenis penglihatan (scotopic vision dan photopic vision). Kepekaan maksimum mata manusia untuk jenis penglihatan ‘scotopic vision” jatuh pada panjang gelombang 507 nm, sedangkan untuk jenis penglihatan “photopic vision” jatuh pada panjang gelombang 555 nm. 3. Akomodasi Mata Manusia Telah dijelaskan bahwa suatu objek dapat dilihat dengan jelas apabila bayangan objek tersebut tepat jatuh pada bagian fofea. Untuk itu maka lensa mata harus dapat bekerja otomatis memfokuskan bayangan objek sehingga tepat jatuh pada bagian fofea. Kerja lensa mata bergantung pada jarak antara objek dan mata. Untuk objek yang dekat, lensa mata akan cenderung cembung sedangkan untuk objek yang jauh lensa mata akan cenderung menjadi plat. Kerja otomatis lensa mata ini disebut akomodasi mata. Untuk mata yang normal, akomodasi mata menghasilkan bayangan pada retina sedangkan untuk mata yang tidak normal (mata yang tidak dapat berakomodasi), maka bayangan obyek mungkin jatuh di bagian depan atau di bagian belakang retina. Mata orang yang tidak dapat berakomodasi tetapi dapat melihat jelas objek di dekatnya, maka orang tersebut dikatakan berpenglihatan dekat. Dalam hal ini jarak antara lensa mata dan retina terlalu jauh sehingga bayangan obyek yang dilihatnya jatuh di depan retina. Untuk memperbaiki penglihatan ini maka orang tersebut dianjurkan menggunakan kaca mata dari jenis lensa cekung. Sedangkan mata orang yang tidak dapat berakomodasi tetapi dapat melihat jelas objek yang jauh dari padanya, maka orang tersebut dikatakan berpenglihatan jauh. Dalam hal ini jarak antara lensa mata dan retina terlalu dekat sehingga bayangan objek yang dilihatnya jatuh di belakang retina. Untuk memperbaiki penglihatan ini maka orang tersebut dianjurkan menggunakan kaca mata dari jenis lensa cembung. Kemampuan akomodasi mata manusia biasanya berkurang sejalan dengan perubahan umur. Oleh sebab itu kesempurnaan

penglihatan orang yang berusia lanjut sering harus dibantu dengan menggunakan kaca mata.

4. Adaptasi Mata Manusia Mata manusia memiliki kemampuan untuk mengatur kepekaannya secara otomatis terhadap intensitas cahaya yang berlainan. Sebagai contoh : orang dari tempat terang memasuki suatu ruang gelap maka pada mulanya orang tersebut tidak dapat melihat obyek dalam ruangan itu tetapi beberapa saat kemudian dapat melihat. Selanjutnya orang yang keluar dari ruang gelap ke tempat terang maka pada awalnya timbul rasa menyilaukan yang kemudian diikuti dengan penyesuaian mata sampai menghasilkan penglihatan normal. Kerja otomatis mata manusia untuk menyesuaikan penglihatan menurut besarnya intensitas cahaya ini (misalnya dari terang ke gelap atau sebaliknya), disebut adaptasi mata. Proses adaptasi mata manusia dari suasana terang ke suasana gelap atau sebaliknya dari suasana gelap ke suasana terang selalu membutuhkan waktu. Biasanya adaptasi mata dari suasana terang ke suasana gelap membutuhkan waktu lebih lama jika dibandingkan dengan adaptasi mata dari suasana gelap ke suasana terang. 5. Contrast Untuk dapat melihat jelas suatu objek, perlu adanya contrast antara objek tersebut dengan latar belakangnya. Contrast diartikan sebagai perbedaan terang atau perbedaan warna objek yang dilihat dan latar belakangnya. Kepekaan contrast mata manusia terhadap objek yang dilihat dari latar belakangnya, akan tinggi apabila objek dan latar belakang dimaksud terlihat lebih banyak memancarkan cahaya dibandingkan dengan cahaya yang dipancarkan oleh bagian-bagian lain di sekelilingnya. Apabila terjadi keadaan sebaliknya dimana daerah sekeliling obyek lebih banyak memancarkan cahaya (lebih terang) maka

kepekaan contrast mata manusia akan rendah, sehingga akibatnya obyek yang dilihat tidak dapat diidentifikasi dengan jelas. Untuk itu maka pada tempat-tempat kerja seperti meja tulis atau meja baca, tempat mesin kerja, harus memiliki penerangan yang memadai.

6. Ketajaman Penglihatan Kemampuan mata manusia untuk dapat melihat jelas suatu obyek secara mendetail disebut ketajaman penglihatan. Ketajaman penglihatan mata manusia terhadap suatu obyek ditentukan oleh tiga faktor sebagai berikut : a.Berapa besar cahaya yang diperlukan untuk dapat melihat jelas suatu obyek. b.

Berapa besar sudut penglihatan ke arah obyek tersebut.

c.Bagaimana baiknya contrast antara obyek dimaksud dan latar belakangnya. Dengan demikian untuk melihat jelas suatu obyek secara mendetail maka halhal yang perlu dilakukan adalah sebagai berikut : a.Memasang penerangan yang memadai ke obyek tersebut. b.

Menambah contrast antara obyek dan latar belakangnya.

c.Memperbesar sudut penglihatan ke arah obyek tersebut dengan menggunakan lensa pembesar. 7. Faktor-Faktor Yang Merugikan Penglihatan Kadang-kadang instalasi penerangan menampilkan beberapa kondisi penerangan yang merugikan penglihatan. Kondisi penerangan dimaksud antara lain adalah kesilauan dan gejala adanya cahaya yang bergetar. Kesilauan adalah kondisi penerangan dimana beberapa bagian medan pandang memiliki jumlah pancaran/pantulan cahaya ekstrim lebih banyak dibandingkan dengan bagian-

bagian lainnya yang berada dalam medan pandang dimaksud. Selanjutnya gejala cahaya yang bergetar (Stroboscopic effect) adalah suatu kondisi penerangan dimana terasa adanya pergantian irama cahaya yang dipancarkan oleh sumber cahaya. Kedua kondisi penerangan di atas menimbulkan penglihatan yang tidak menyenangkan dan merugikan. Sebagai contoh, adanya gejala cahaya yang bergetar dalam suatu instansi penerangan di workshop ataupun di bengkel dapat mengakibatkan kesalahan memberi tanggapan penglihatan terhadap poros suatu mesin yang berputar, yaitu dalam kenyataan poros mesin berputar cepat, tetapi karena adanya pengaruh cahaya yang bergetar, maka poros mesin terlihat berputar pelan atau bahkan seperti tidak berputar. Beberapa contoh gejala kesilauan terjadi pada saat berjalan menentang sorotan lampu mobil dimana pada saat tersebut mata tidak dapat melihat obyek lain yang berada di sekeliling medan pandang. Untuk mengurangi gangguan penglihatan ini maka di sekeliling medan pandang termasuk latar belakangnya perlu ditambah tingkat penerangan yang memadai. Contoh lain gejala kesilauan terjadi pada saat melihat lampu-lampu penerangan yang kebetulan harus terpasang dalam daerah medan pandang, dimana cahaya lampu dimaksud ekstrim lebih terang dibandingkan tingkat penerangan sekelilingnya atau latar belakangnya. Gejala kesilauan dapat juga terjadi apabila jumlah dan posisi peletakan lampu-lampu penerangan dalam suatu ruangan kerja berada dalam medan pandang. Untuk mengurangi pengaruh kesilauan dalam suatu ruangan dapat dilakukan dengan beberapa cara sebagai berikut : a. Mengurangi jumlah cahaya lampu yang berada dalam medan pandang yaitu dengan memasang penutup transparan (kap) pada lampu tersebut sehingga distribusi cahaya yang jatuh pada medan pandang menjadi berkurang. b. Memperbesar jarak ketinggian letak lampu (umumnya pada c. ruanganruangan yang besar).Mengecat langit-langit dan dinding dengan cat berwarna terang sehingga dapat mengurangi kontras antara cahaya

yang dipancarkan lampu-lampupenerangan dan bagian-bagian lain yang berada di sekeliling ruangan. Kesilauan dapat terjadi secara langsung dari sumber cahaya ataupun melalui pantulan. Kesilauan karena pantulan biasanya terjadi karena bidang yang diterangi bersifat mengkilap sehingga bayangan lampu ataupun sebagian besar cahaya dipantulkan ke mata. Salah satu contoh jenis kesilauan ini terjadi pada saat membaca atau menulis di atas kertas mengkilap dimana kertas tersebut memancarkan kembali cahaya lampu ke arah mata sehingga menimbulkan kesilauan dan mengganggu penglihatan. untuk mengurangi gangguan penglihatan ini maka letak lampu penerangan diatur demikian rupa sehingga arah datangnya cahaya ke bidang baca adalah dari sudut samping. Letak lampu dalam gambar di atas harus diatur demikian rupa sehingga pantulan cahaya yang tajam dari bidang baca yang mengkilap tidak mengenai mata. Untuk itu disarankan agar letak lampu penerangan tidak dari arah depan tetapi harus dari arah samping K. BESARAN-BESARAN PENERANGAN Dalam teknik penerangan dikenal besaran-besaran penerangan fluks cahaya, illuminasi, intensitas cahaya dan luminasi. 1. Fluks cahaya; Besaran fluks cahaya dinotasikan dengan simbol (Lm), adalah kelompok berkas cahaya yang dipancarkan suatu sumber cahaya setiap satu detik. Fluks cahaya diukur dalam satuan lumen. Sebagai contoh lampu halogen 500 watt/220 Volt mengeluarkan cahaya sebanyak 9500 lumen, lampu merkuri fluorescen 125 watt/220 volt mengeluarkan fluks cahaya sebanyak 5800 lumen. Umumnya lampu-lampu listrik dengan ukuran watt tertentu, menghasilkan jumlah fluks cahaya tertentu. Perbandingan antara jumlah fluks cahaya yang dihasilkan dan jumlah watt yang diserap rangkaian lampu disebut efficiency cahaya lampu tersebut. Sebagai contoh lampu fluorescent dengan nomor kode warna 54 memiliki efficiency 69 (lumen/watt), lampu fluorescent dengan nomor kode

warna 83 memiliki efficiency 96 (lumen/watt). Selanjutnya perbandingan antara fluks cahaya yang dipancarkan armatur lampu dan jumlah fluks cahaya yang dipancarkan lampunya sendiri disebut light output ratio atau disingkat LOR armatur lampu tersebut. Nilai LOR biasanya dicantumkan pada katalog. Jadi armatur dengan nilai LOR tertentu akan memancarkan sejumlah fluks cahaya tertentu pada bidang kerja.

2.

Intensitas Cahaya; besaran intensitas cahaya dinotasikan dengan simbol

(I). Konsep intensitas cahaya dipakai untuk menerangkan pancaran fluks cahaya dalam arah tertentu, dari suatu permukaan yang memancarkan cahaya. Permukaan dimaksud bisa berupa permukaan-permukaan lampu atau armature lampu dan bisa juga berupa permukaan-permukaan yang memantulkan atau yang meneruskan cahaya. Intensitas cahaya didefinisikan sebagai jumlah fluks cahaya yang dipancarkan suatu sumber cahaya per satuan sudut ruang, dalam arah tertentu. Untuk jelasnya perhatikan gambar (3.5) berikut ini.

Gambar 3.5 Ilustrasi Penjelasan Intensitas Cahaya Salah satu sifat cahaya, dapat merambat ke segala penjuru. Sehubungan dengan sifat tersebut, maka sumber cahaya dapat dibayangkan terletak pada pusat bola dan dilingkupi oleh bidang bola tersebut. Bangun kerucut dalam gambar di atas memperlihatkan pancaran fluks cahaya dalam arah tertentu yaitu ?0 dari sudut referensi 00. Jadi intensitas cahaya dalam arah tersebut (I?)

I,?

? ?

Dimana : I=Intensitas cahaya dalam arah ? 0 , dinyatakan dalam satuan lumen per steradian atau candela (Cd) ?=Fluks cahaya, dalam satuan lumen (lm) ?=Sudut ruang, dinyatakan dalam steradian (Sr) Intensitas Cahaya (I) biasanya disebut juga dengan nama candle power (cp). Harga rata-rata candle power suatu sumber cahaya adalah harga rata-rata untuk

semua arah, dan merupakan hasil bagi fluks cahaya total yang dipancarkan dengan faktor 4. Apabila harga rata-rata dimaksud diperhitungkan untuk setengah bidang bola maka besarnya sama dengan hasil bagi fluks cahaya total yang dipancarkan setengah bidang bola dengan factor 2 . Contoh soal : Sebuah selubung lampu tembus cahaya terbuat dari bahan gelas berbentuk bundar dengan diameter 20 cm, digunakan untuk menyelubungi lampu listrik 100 cd. Apabila 20% cahaya lampu diserap oleh selubung dimaksud, hitunglah intensitas cahaya rata-rata yang dipancarkan lampu setelah diselubungi. Jawab I? ?

?T ?T

100 ? ?

?

T

? 4?

adalah fluks cahaya yang dihasilkan oleh lampu. Dua puluh persen fluks ini

diserap oleh selubung lampu sehingga total fluks cahaya yang dipancarkan lampu setelah diselubungi adalah : (80/100) x 4? x 100 = 320 ? lumen. Intensitas cahaya rata-rata = 3.

320 ? cd X 100 lumen 4?

Illuminasi

Besaran illuminasi dinotasikan dengan huruf (E) dan dinayatakan dalam satuan lumen per meter persegi atau lux. Apabila suatu permukaan seluas A meter persegi menerima fluks cahaya sebanyak ? lumen maka illuminasi rata-rata pada bidang tersebut adalah (? /A) lux. Apabila luas permukaan A terukur dalam

satuan feed dan fluksi cahaya ? dalam satuan lumen maka illuminasi (E) dinyatakan dalam satuan footcandle (fc). Secara matematis, illuminasi pada suatu bidang kerja dapat ditulis sebagai berikut : E?

? A

.............................................................................

(i) Persamaan ( i ) berlaku apabila fluksi cahaya tegak lurus terhadap bidang A (lihat gambar (2.10) berikut ini) :

Gambar 3.6 Ilustrasi Penjelasan Konsep Illuminasi Dalam kenyataan tidak selamanya fluksi cahaya dari lampu penerangan jatuh tegak lurus pada bidang kerja, tetapi umumnya selalu membentuk sudut lebih besar atau lebih kecil dari 900 (lihat gambar (2.11) berikut ini) :

Gambar 3.7 Ilustrasi Penjelasan Konsep Illuminasi Untuk Cahaya Yang Tidak Tegak Lurus Bidang Kerja

Komponen fluksi cahaya yang tegak lurus bidang horizontal (A) adalah ? cos ? . Dengan demikian illuminasi horizontal pada bidang horizontal (A) dapat ditulis sebagai berikut : EH ?

? cos? A

Selanjutnya komponen fluksi cahaya yang tegak lurus bidang vertikal yang dibentuk melalui garis potong PQ adalah ? sin ? . Apabila luas bidang vertikal dimaksud adalah x maka illuminasi vertikal dapat ditulis sebagai berikut : EV ?

? sin? x

Menurut hukum kwadrat jarak, illuminasi pada suatu tempat akan sebanding dengan intensitas cahaya dan berbanding terbalik dengan kwadrat jarak antara sumber cahaya dan bidang yang diterangi. Apabila intensitas cahaya ke arah bidang yang diterangi adalah (I) cd dan jarak antara sumber cahaya dan bagian

bidang yang diterangi adalah (d) meter maka illuminasi pada bidang tersebut dapat ditulis sebagai berikut :

I

E?

d

…………………………………………..

2

(ii) Persamaan (ii) berlaku jika fluksi cahaya jatuh tegak lurus pada bidang yang diterangi. Tetapi apabila posisi lampu dan bidang seperti dalam gambar (2.11) di atas maka persamaan (ii) dapat ditulis sebagai berikut : E Horizontal

(E H ) ?

E Vertikal (E V ) ?

I cos? ( LP ) 2

I sin? ( LP ) 2

Illuminasi horizontal (EH) pada titik P dalam gambar (2.11) di atas dapat juga dijabarkan sebagai berikut : E

p

?

I cos? ( LP ) 2

?

I ( LR ) ( LP ) 2 ( LP )

?

I ( LR ) ( LR ) 2 x ( LP ) 2 ( LP ) ( LR ) 2

?

I ( LR ) 3 x ( LR ) 2 ( LP ) 3

=E R Cos 3 ? (iii)

……………………………………….

EP dan ER dalam persamaan (iii) di atas masing-masing menyatakan illmuninasi horizontal pada titik P dan illuminasi horizontal pada titik R. Illuminasi horizontal harus direncanakan dengan baik karena illuminasi ini yang menentukan tingkat terangnya suatu bidang kerja. Illuminasi vertikal dihitung pada bidang vertikal yang tegak lurus dengan arah pandang. Dalam praktek illuminasi vertikal otomatis terpenuhi jika illuminasi horizontal yang diperlukan telah memenuhi. Biasanya tingkat illuminasi pada lokasi-lokasi tertentu telah ditetapkan oleh rekomendasi-rekomendasi. Sebagai contoh SAA code (AS 1680) menetapkan rekomendasi tingkat illuminasi di beberapa tempat kerja pemeriksaan dan pengujian teknik adalah 400 lux. Jadi jumlah fluksi cahaya yang harus sampai ke bidang kerja seluas 200 m2 adalah 400 lux x 200 m2 = 80.000 lumen. Contoh Soal Hitunglah intensitas cahaya yang diperlukan untuk menghasilkan illuminasi 10 lux pada suatu bidang kerja yang mempunyai jarak 10 meter dari lampu penerangannya jika : a. Arah cahaya lampu tegak lurus terhadap bidang kerja. b. Arah cahaya lampu membentuk sudut 600 terhadap garis normal pada bidang kerja. Jawab:

Gambar 3.8 Menentukan Intensitas Cahaya, Jika Arah Cahaya Tegak Bidang Kerja

Gambar 3.9 Menentukan Intensitas Cahaya Jika Arah Cahaya Membentuk Sudut ? terhadap vertikal ? = 90 o - 60 o = 30 o Sin β ?

LM LB

?

LM d

LM

d ? Sin β 10

? (1 / 2) ? 20 m E?

ICos ? 22

10 ?

ICos 60 o 400

I = 8000 (cd) 4.

Luminasi

besaran luminasi dinotasikan dengan huruf (L) dan dinyatakan dalam satuan candela per meter persegi (cd/m2). Luminasi didefinisikan sebagai perbandingan antara intensitas cahaya (I) dari suatu obyek yang memancarkan cahaya dalam arah tertentu, dengan luas bidang proyeksinya (Ap) dalam arah dimaksud. Obyek yang memancarkan cahaya dapat langsung dari lampu, atau merupakan pantulan dari suatu bidang permukaan.

Gambar 3.10 Illustrasi Penjelasan Konsep Luminasi Apabila (A) adalah luas suatu permukaan yang dilihat dari arah tertentu dan mempunyai intensitas cahaya (I) maka luminasinya dalam arah tersebut dapat dinyatakan sebagai berikut L?

?

I Ap

I ASin (90 −?)

Contoh Soal : Dua buah obyek besar dan kecil, masing-masing memancarkan cahaya ke arah pengamat yang berada pada jarak 300 m. Obyek yang berukuran besar adalah dinding sebuah bangunan yang memiliki luas permukaan 400 m2 disoroti dengan lamp u listrik sehingga memantulkan cahaya 5000 cd tegak lurus ke arah pengamat. Obyek yang berukuran kecil adalah sebuah lampu sinyal dengan luas permukaan 0,1 m2, memancarkan cahaya 5000 cd tegak lurus ke arah pengamat. Hitunglah Illuminasi dan Luminasi disisi pengamat.

Jawab : 1.

Perhitungan untuk dinding bangunan

a.Illuminasi (EB) =

=

I cos? d2 5000 cos 0 0 (lux ) (300 ) 2

= 0.06 lux b.

Luminasi (LB) =

=

I A sin( 90 −?)

5000 (cd / m 2 ) 400

= 12,5 (cd / m 2 )

2. a.

Perhitungan untuk lampu sinyal Illuminasi (ES) =

=

I cos? d2

5000 cos 0 0 (lux ) (300 ) 2

= 0,06 (lux)

b.

Luminasi (LS) =

I A sin( 90 −?)

5000

2 = 0,1 (cd / m )

= 50000 (cd / m 2 ) L. KONVERSI SATUAN ILLUMINASI DAN LUMINASI Sistem satuan internasional besaran-besaran penerangan didasarkan pada satuan lumen, candela, meter dan detik. Beberapa contoh besaran penerangan dengan sistem satuan internasionalnya adalah sebagai berikut : 1.

Intensitas cahaya (I) lumen per steradian (lm/sr) atau candela (cd)

2.

Fluksi cahaya (Lm ) lumen (lm).

3.

Efficiency cahaya (η ), lumen per watt (lm/watt ).

4.

Illuminasi (E), lumen per meter persegi (lm/m2) atau lux

5.

Luminasi (L), candela per meter persegi (cd/m2) atau nit. Illuminasi (E) dapat juga dinyatakan dalam satuan lumen per foot persegi (lm/ft2)atau footcandle, dimana 1 (lm/ft2) setara dengan 10,76 lux atau 1 lux setara dengan 0,0929 (lm/ft2). Selanjutnya Luminasi (L) dapat juga dinyatakan dalam satuan-satuan sebagai berikut : 1.

Candela per inchi persegi (cd/in2)

2.

Candela per centimeter persegi (cd/cm2) atau stilb (sb).

3.

Footlambert (ft-L)

4.

Apostilb (asb).

5.

Lambert

6.

Mili Lambert

Faktor konversi masing-masing Satuan Luminasi (L) dapat dilihat dalam tabel (2.1) di bawah ini.

Mengkonversi Satuan Luminasi (L) dalam lajur ini Cd/in ft-L Terhadap Faktor Cd/m 2 satuan 2 Pengg luminasi (L) dalam lajur ali ini 1 1550 4,3 Cd/m 2 2 0,000645 1 0,00221 Cd /in 0,929 452 1 ft-L 3,14 4970 10,8 asb 0,0001 0,155 0,000343 sb 0,000314 0,487 0,00108 lambert 0,314 487 1,08 mililambert

asb

sb

lambert

mililamb ert

0,318 0,000205 0,0929 1 0,0000318 0,0001 0,1

10000 6,45 2920 31400 1 3,14 3140

3180 2,05 929 10000 0,318 1 1000

3,18 0,00205 0,929 10 0,000318 0,001 1

Tabel 3.4 Faktor Konversi Satuan Luminasi (L) Ada beberapa klasifikasi dalam system Illuminasi yang ada, yaitu: a.

Inluminasi langsung. Pada illuminasi langsung 90%- 100% dari pada cahaya diarahkan secara langsung pada permukaan yang perlu diterangi. Langit-langit dan dinding serta objek-objek didalam ruangan perlu diberi warna-warna cerah supaya tampak menyegarkan.

b.

llluminasi semi langsung. Pada illuminasi semi langsung : 60%-90% dari pada cahaya diarahkan langsung kepada permukaan yang perlu diterangi, sedang selebihnya menerangiJdipantu1kan oleh langit-langit dan dinding. Plesteran putih mempunyai effisiensi pantulan 90% sedang cat putih (mat) antara 75 dan 90%.

c.

Illuminasi Dijfus. Illuminasi ini termasuk sistim langsung yang memancarkan separuh cahaya ke bawah dan separuh keatas dan tidak kurang ke arah mata kita. Masalah bayangan dan kesilauan masih terdapat pada sistim illuminasi ini.

d.

Illuminasi semi tidak langsung. Illuminasi semi tak langsung : 60%-90% dari pada cahaya diarahkan ke langitlangit dan dinding bagian atas, dan sisanya ke bawah, rnaka langit-langit perlu dibkri finishing dan pemeliharaan yang baik masalah bayangan praktis tidak ada serta kesilauan dapat dikurangi.

e.

Illuminasi tidak langsung. Illuminasi tidak langsung : 90%-100% dari pada cahaya diarahkan ke arah langitlangit dan dinding bagian atas, untuk dipantulkan kemudian menerangi keseluruhan bagian ruangan berupa cahaya diffus. M. KUAT PENERANGAN Sebagian dari cahaya yang mengenai suatu permukaan akan diserap oleh permukaan itu. Bagian yang diserap menimbulkan panas pada permukaan tersebut. Permukaan yang gelap dan buram menyerap banyak cahaya. Bagian flux cahaya yang diserap oleh suatu permukaan ditentukan oleh faktor absorpsi apermukaan. flux cahaya yang diserap a = flux cahaya yang mengenai permukaan. Dengan adanya penyerapan yang dilakaukan permukaan maka kita harus bisa mensiasati penerangan-penerangan yang seperti apa pada masing-masing ruangan.

1. Kantor Ruang gambar 2000 lux 1000 lux

Ruang kantor (untuk pekerjaan kantor biasa, melayani mesin-mesin kantor) 1000 lux 500 lux Ruangan yang tidak digunakan terus-menerus untuk pekerjaan (rnanganarsip, tangga, gang, ruangan tunggu) 250 lux 150 lux 2.

Ruangan sekolah

Ruangan kelas 500 lux 250 lux Ruangan gambar 1000 lux 500 lux Ruangan untuk pelajaran jahit-menjahit 1000 lux 500 lux 3.

Industri

Pekerjaan sangat halus (pembuatan jam tangan, instrumen kecil dan halus, mengukir) 5000 lux 2500 lux Pekerjaan halus (pekerjaan pemasangan halus, kempa halus, poles) 2000 lux 1000 lux Pekerjaan biasa (pekerjaan bor, bubut kasar, pemasangan biasa) 1000 lux 500 lux Pekerjaan kasar (menempa dan menggiling) 500 lux 250 lux

Gb. 3.11 Prosentase pemakian pencahayaan dengan peralatan yang lain N. HUKUM KUADRAT TERBALIK

Hukum kuadrat terbalik mendefinisikan hubungan antara pencahayaan dari sumber titik danjarak. Rumus ini menyatakan bahwa intensitas cahaya per satuan luas berbanding terbalikdengan kuadrat jarak dari sumbernya (pada dasarnya jarijari). E=I/d2 Dimana :E = Emisi cahaya, I = Intensitas cahaya dan d = jarak Bentuk lain dari persamaan ini yang lebih mudah adalah: E1 d1² = E2 d2² Jarak diukur dari titik uji ke permukaan yang pertama-tama kena cahaya – kawat lampu pijar jernih, atau kaca pembungkus dari lampu pijar yang permukaannya seperti es. Contoh: Jika seseorang mengukur 10 lm/m² dari sebuah cahaya bola lampu pada jarak 1 meter,berapa kerapatan flux pada jarak setengahnya? Penyelesaian: E1m = (d2 / d1)² * E2 = (1,0 / 0,5)² * 10 = 40 lm/m²

O. WARNA CAHAYA

1.

Suhu Warna

Suhu warna, dinyatakan dalam skala Kelvin (K), adalah penampakan warna dari lampu Itu sendiri dan cahaya yang dihasilkannya. Bayangkan sebuah balok baja yang dipanaskan secara terus menerus hingga berpijar, pertama-tama berwarna oranye kemudian kuning dan seterusnya hingga menjadi “putih panas”. Sewaktuwaktu selama pemanasan, kita dapat mengukursuhu logam dalam Kelvin (Celsius + 273) dan memberikan angka tersebut kepada warna yang dihasilkan. Hal ini merupakan dasar teori untuk suhu warna. Untuk lampu pijar, suhu warna merupakan nilai yang “sesungguhnya”; untuk lampu neon dan lampu dengan pelepasan intensitas tinggi (HID), nilainya berupa perkiraan dan disebut korelasi suhu warna. Di Industri,“suhu warna” dan “korelasi suhu warna” kadang-kadang digunakan secara bergantian. Suhuwarna lampu membuat sumber cahaya akan nampak “hangat”, “netral” atau “sejuk”. Umumnya, makin rendah suhu, makin hangat sumber, dan sebaliknya. 2.

Perubahan Warna

Kemampuan sumber cahaya merubah warna permukaan secara akurat dapat diukur dengan baik oleh indeks perubahan warna. Indeks ini didasarkan pada ketepatan dimana serangkaian uji warna dipancarkan kembali oleh lampu yang menjadi perhatian relatif terhadap lampu uji, persesuaian yang sempurna akan diberi angka 100. Indeks CIE memiliki keterbatasan, namun cara ini merupakan cara yang sudah diterima secara luas untuk sifat-sifat perubahan warna dari sumber cahaya. P. JENIS PENCAHAYAAN Bagian ini menjelaskan berbagai jenis dan komponen sistim pencahayaan.

1. Lampu Pijar (GLS) Lampu pijar bertindak sebagai ‘badan abu-abu’ yang secara selektif memancarkan radiasi, dan hampir seluruhnya terjadi pada daerah nampak.

Bola lampu terdiri dari hampa udara atau berisi gas, yang dapat menghentikan oksidasi dari kawat pijar tungsten, namun tidak akan menghentikan penguapan. Warna gelap bola lampu dikarenakan tungsten yang teruapkan mengembun pada permukaan lampu yang relatif dingin. Dengan adanya gas inert, akan menekan terjadinya penguapan, dan semakin besar berat molekulnya akan makin mudah menekan terjadinya penguapan. Untuk lampu biasa dengan harga yang murah, digunakan campuran argon nitrogen dengan perbandingan 9/1. Kripton atau Xenon hanya digunakan dalam penerapan khusus seperti lampu sepeda dimana bola lampunya berukuran kecil, untuk mengimbangi kenaikan harga, dan jika penampilan merupakan hal yang penting. Gas yang terdapat dalam bola pijar dapat menyalurkan panas dari kawat pijar, sehingga daya hantar yang rendah menjadi penting. Lampu yang berisi gas biasanya memadukan sekering dalam kawat timah. Gangguan kecil dapat menyebabkan pemutusan arus listrik, yang dapat menarik arus yang sangat tinggi. Jika patahnya kawat pijar merupakan akhir dari umur lampu, tetapi untuk kerusakan sekering tidak begitu halnya.

2. Lampu Tungsten—Halogen Lampu halogen adalah sejenis lampu pijar. Lampu ini memiliki kawat pijar tungsten seperti lampu pijar biasa yang digunakan di rumah, tetapi bola lampunya diisi dengan gas halogen. Atom tungsten menguap dari kawat pijar panas dan bergerak naik ke dinding pendingin bola lampu. Atom tungsten, oksigen dan halogen bergabung pada dinding bola lampu membentuk molekul oksihalida tungsten. Suhu dinding bola lampu menjaga molekul oksihalida tungsten dalam keadaan uap. Molekul bergerak kearah kawat pijar panas dimana suhu tinggi memecahnya menjadi terpisah-pisah. Atom tungsten disimpan kembali pada daerah pendinginan dari kawat pijar – bukan ditempat yang sama dimana atom diuapkan. Pemecahan biasanya terjadi dekat sambungan antara kawat pijar tungsten dan kawat timah molibdenum dimana suhu turun secara tajam.

Gb. 3.12 Lampu pijar dan Diagram Alir Energi Lampu Pijar Ciri-ciri a.

Efficacy – 12 lumens/Watt

b.

Indeks Perubahan Warna – 1A

c.

Suhu Warna - Hangat (2.500K – 2.700K)

d.

Umur Lampu – 1-2.000 jam

3. Lampu Tungsten—Halogen Lampu halogen adalah sejenis lampu pijar. Lampu ini memiliki kawat pijar tungsten seperti lampu pijar biasa yang digunakan di rumah, tetapi bola lampunya diisi dengan gas halogen. Atom tungsten menguap dari kawat pijar panas dan bergerak naik ke dinding pendingin bola lampu. Atom tungsten, oksigen dan halogen bergabung pada dinding bola lampu membentuk

molekul oksihalida tungsten. Suhu dinding bola lampu menjaga molekul oksihalida tungsten dalam keadaan uap. Molekul bergerak kearah kawat pijar panas dimana suhu tinggi memecahnya menjadi terpisah-pisah. Atom tungsten disimpan kembali pada daerah pendinginan dari kawat pijar – bukan ditempat yang sama dimana atom diuapkan. Pemecahan biasanya terjadi dekat sambungan antara kawat pijar tungsten dan kawat timah molibdenum dimana suhu turun secara tajam.

Gb. 3.13 lampu tungsten Ciri-ciri Efficacy – 18 lumens/Watt Indeks Perubahan Warna – 1A Suhu Warna – Hangat (3.000K-3.200K) Umur Lampu – 2-4.000 jam

4. Lampu Neon 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 yang terbaru menggunakan amalgam merkuri, yang kandungannya sekitar 5 mg. Hal ini memungkinkan tekanan merkuri optimum berada pada kisaran suhu yang lebih luas. Lampu ini sangat berguna bagi pencahayaan luar ruangan karena memiliki fitting yang kompak.

Gb. 3.14 lampu neon Ciri-ciri a.

Efficacy – 18 lumens/Watt

b.

Indeks Perubahan Warna – 1A

c.

Suhu Warna – Hangat (3.000K-3.200K) d.

Umur Lampu – 2-4.000 jam

5. Perawatan Lampu Perawatan penting bagi efisiensi lampu. Tingkat pencahayaan menurun dengan bertambahnya waktu disebabkan penuaan lampu dan debu pada peralatan, permukaan lampu dan ruangan. Faktor-faktor tersebut secara bersamaan dapat menurunkan pencahayaan total sebesar 50% atau lebih, sementara lampu terus-terusan memakai energi penuh. Usulan perawatan dasar berikut dapat membantu mencegah hal tersebut. c. Bersihkan peralatan, lampu dan lensa setiap 6 hingga 24 bulan dengan menyapu debu. d. Ganti lensa jika sudah nampak kuning. e. Bersihkan atau cat ulang ruangan kecil setiap tahun dan ruangan yang lebih besar setiap 2 hingga 3 tahun. Debu yang terkumpul pada permukaan akan menurunkan jumlah cahaya yang dipantulkan. d. Pertimbangkan pemasangan kembali lampu secara berkelompok. Lampu yang umum, terutama lampu pijar dan neon, kehilangan keluaran cahayanya sekitar 20 persen hingga 30 persen dikarenakan umur layanannya. Para pakar pencahayaan merekomendasikan penggantian seluruh lampu dalam sistim pencahayaan dalam suatu waktu. Cara ini akan menghemat buruh, menjaga agar penerangan tetap tinggi dan menghindarkan tekanan terhadap balas dengan matinya lampu-lampu.

Elemen yang paling penting dalam perlengkapan cahaya, selain dari lampu, adalah reflector. Reflektor berdampak pada banyaknya cahaya lampu mencapai area yang diterangi dan juga pola distribusi cahayanya. Reflektor biasanya menyebar (dilapisi cat atau bubuk putih sebagai penutup) atau specular (dilapis atau seperti kaca). Tingkat pemantulan bahan reflektor dan bentuk reflektor berpengaruh

langsung terhadap efektifitas dan efisiensi fitting. Reflektor konvensional yang menyebar memiliki tingkat pemantulan 70-80% apabila baru. Bahan yang lebih baru dengan daya pemantulan yang lebih tinggi atau semi-difusi memiliki daya pemantulansebesar 85%. Pendifusi/Diffuser konvensional menyerap cahaya lebih banyak dan menyebarkannya daripada memantulkannya ke area yang dikehendaki. Lama kelamaan nilai daya pantul dapat berkurang disebabkan penumpukan debu dan kotoran dan perubahan warna menjadi kuning disebabkan oleh sinar UV. Reflektor specular lebih efektif dimana pemantul ini memaksimalkan optik dan daya pantul specular sehingga membiarkan pengontrolan cahaya yang lebih seksama dan jalan pintas yang lebih tajam. Dalam kondisi baru, lampu ini memiliki nilai pantul sekitar 85-96%. Nilai tersebut tidak berkurang seperti pada reflektor konvensional yang berkurang karena usia. Bahan yang umum digunakan adalah alumunium yang diberi perlakuan anoda (nilai pantul 85-90%) dan lapisan perak yang dilaminasikan ke bahan logam (nilai pantul 91-95%). Menambah (atau melapisi) alumunium dilakukan untuk mencapai nilai pantul lebih kurang 88-96%. Lampu harus tetap bersih agar efektif, reflektor optik kaca tidak boleh digunakan dalam peralatan yang terbuka di industri dimana peralatan tersebut mungkin akan terkena debu.

Gb. 3.15 Optik Kaca Luminer Q. PENGKAJIAN SISTEM PENCAHAYAAN

Setiap pekerjaan memerlukan tingkat pencahayaan pada permukaannya. Pencahayaan yang baik menjadi penting untuk menampilkan tugas yang bersifat visual. Pencahayaan yang lebih baik akan membuat orang bekerja lebih produktif. Membaca buku dapat dilakukan dengan 100 to 200 lux. Hal ini merupakan pertanyaan awal perancang sebelum memilih tingkat pencahayaan yang benar. CIE (Commission International de l’Eclairage) dan IES (Illuminating Engineers Society) telah menerbitkan tingkat pencahayaan yang direkomendasikan untuk berbagai pekerjaan. Nilainilai yang direkomendasikan tersebut telah dipakai sebagai standar nasional dan internasional bagi perancangan pencahayaan (Tabel diberikan dibawah). Pertanyaan kedua adalah mengenai kualitas cahaya. Dalam kebanyakan konteks, kualitas dibaca sebagai perubahan warna. Tergantung pada jenis tugasnya, berbagai sumber cahaya dapat dipilih berdasarkan indeks perubahan warna. Proses rancangan pencahayaan tahap demi tahap digambarkan dibawah dengan bantuan contoh. Gambaran berikut menunjukan parameter ruang yang khusus.

Gb.3.16 Tataletak lampu Tahap 1: Tentukan penerangan yang diperlukan pada bidang kerja, jenis lampu dan luminer

Pengkajian awal harus dibuat terhadap jenis pencahayaan yang dibutuhkan, seringkali keputusan dibuat sebagai fungsi dari estetika dan ekonomi. Untuk pekerjaan kantor yang normal, dibutuhkan pencahayaan 200 lux. Untuk ruang kantor yang berAC, dipilih lampu neon 36 W dengan tabung kembar. Luminernya berlapis porselen yang cocok untuk lampu yang diletakkan diatas. Penting untuk memperoleh tabel factor penggunaan untuk luminer ini dari pembuatnya untuk perhitungan lebih lanjut. Tahap 2: Perhitungan indeks ruangan

Tahap 3: Perhitungan faktor Penggunaan Faktor penggunaan didefinisikan sebagai persen dari lumen lampu kosong yang mengeluarkan cahaya dan mencapai bidang kerja. Faktor ini bertanggungjawab langsung terhadap cahaya dari luminer dan cahaya yang dipantulkan permukaan ruangan. Fihak pabrik akan memasok setiap luminer dengan tabel CU nya sendiri yang berasal dari laporan pengujian fotometrik. Dengan menggunakann tabel yang tersedia dari pabrik, ditentukan faktor penggunaan untuk pemasangan berbagai cahaya jika pantulan dari dinding dan langit-langit diketahui, indeks ruangan telah ditentukan dan jenis luminer diketahui. Untuk peralatan tabung kembar, faktor pengunaannya adalah 0,66, sesuai untuk indeks ruangan 2,5. Tahap 4: Perhitungan jumlah fitting yang diperlukan dengan penerapan rumus sebagai berikut:

Dimana: N = Jumlah fitting E = Tingkat lux yang diperlukan pada bidang kerja A = Luas ruangan (L x W) F = Flux total (Lumens) dari seluruh lampu dalam satu fitting UF = Faktor penggunaan dari tabel untuk peralatan yang digunakan LLF = Faktor kehilangan cahaya. Kehilangan ini disebabkan oleh penurunan keluaran

lampu yang sudah lama dan penumpukan kotoran pada

peralatan dan dinding bangunan. LLF = Lumen lampu MF x Luminer MF x Permukaan ruangan MF Tahap 5: Ruang luminer untuk mencapai keseragaman yang dikehendaki Setiap luminer akan memiliki ruang yang direkomendasikan terhadap perbandingan tinggi. Pada metodologi perancangan sebelumnya, perbandingan keseragaman, yakni perbandingan terang minimum terhadap terang rata-rata dijaga pada 0,8 dan ruang yang cocok untuk perbandingan tinggi ditentukan untuk mencapai keseragaman. Dalam perancangan modern memadukan efisiensi energi dengan tugas pencahayaan, konsep yang muncul adalah memberi keseragaman 1,5. Jika perbandingan aktual lebih dari nilai yang direkomendasikan, keseragaman pencahayaan akan menjadi lebih kecil. Contoh untuk peralatan yang pantas, mengacu ke gambar 12. Luminer yang lebih dekat ke dinding besarnya harus setengah atau lebih kecil dari jarak spasi. 1/3 hingga 1/10 tergantung pada tugasnya. Nilai luminer diatas yang direkomedasikan adalah 1,5. Jika perbandingan aktual lebih dari nilai yang direkomendasikan, keseragaman pencahayaan akan menjadi lebih kecil. Contoh untuk peralatan yang pantas,

mengacu ke gambar 12. Luminer yang lebih dekat ke dinding besarnya harus setengah atau lebih kecil dari jarak spasi.

Gb. 3.17 pemasangan lampu dengan fitting (rumah lampu) a. Jarak spasi antara luminer = 10/3 = 3,33 meters b. Tinggi mounting = 2,0 m c. Perbandingan jarak spasi terhadap tinggi = 3,33/2,0 = 1,66 d. Nilai ini mendekati batas yang ditentukan, jadi diterima. Akan lebih baik bila memilih luminer dengan SHR yang lebih besar. Hal ini akan mengurangi jumlah peralatan dan beban pencahayaan yang terhubung. R. REKOMENDASI PADA PENCAHAYAAN Terkait dengan efisiensi pencahayaan yang harusnya diterapkan pada setiap area kerja, maka perlulah bagi industri menimbang dan memperhitungkan pencahayaan yang harusnya diterpkan pada suatu ruangan, karena penghematan untuk pencahayaan perlu diterapkan namun kita juga tidak bias mengkesampingkan untuk kualitas pencahayaan itu sendiri. Maka dari itulah harusnya pada industri mempertimbangkan beberapa rekomendasi untuk pencahayaan ruangan. 1. Skala Pencahayaan

Pencahayaan minimum untuk seluruh interior yang bukan untuk pekerjaan, telah disebutkan sebesar 20 Lux (seperti pada IS 3646). Faktor sekitar 1,5 merupakan perbedaan terkecil yang cukup berarti pada efek pencahayaan subjektif. Oleh karena itu direkomendasikan skala pencahayaan berikut. 20–30–50–75–100–150–200–300–500–750–1000–1500–2000, …Lux 2. Kisaran pencahayaan Disebabkan keadaan sekitar mugkin secara signifikan berbeda dari bagian interior yang digunakan untuk penerapan yang sama atau untuk kondisi yang berbeda untuk jenis kegiatan yang sama, kisaran pencahayaan direkomendasikan untuk setiap jenis interior atau kegiatan yang diharapkan dari nilai tunggal pencahayaan. Setiap kisaran terdiri dari tiga langkah berturutan dari skala pencahayaan yang direkomendasikan. Untuk interior kerja, nilai tengah (R) untuk masing-masing kisaran menyatakan layanan pencahayaan yang direkomendasikan yang mungkin akan digunakan kecuali jika satu atau lebih faktor-faktor yang disebut dibawah diterapkan. Nilai yang lebih tinggi (H) dari kisaran harus digunakan pada kasuskasus pengecualian dimana pantulan rendah atau terjadi kontras dalam tugas, bila terjadi kesalahan akan mahal untuk diperbaiki, pekerjaan visual yang kritis, ketepatan atau produktivitas yang lebih tinggi merupakan hal yang sangat penting dan kapasitas visual pekerja menjadi penting. Dengan cara yang sama, nilai yang lebih rendah (L) dari kisaran dapat digunakan bila pantulan atau kontras biasanya tidak tinggi, kecepatan & ketepatan tidak penting dan tugas dilakukan hanya kadang-kadang. 3. De--lamping untuk mengurangi pencahayaan yang berlebihan De-lamping merupakan metode yang effektif untuk mengurangi pemakaian energi cahaya. Di beberapa industri, penurunan tinggi bantalan lampu memberikan luminers yang efisien dan delamping telah meyakinkan

bahwa penerangan sangat sulit dipengaruhi. De-lamping pada ruang kosong dimana tidak ditampilkan pekerjaan aktif juga merupakan konsep yang sangat berguna. Terdapat banyak isu yang diperuntukan bagi de-lamping dengan acuan kepada hubungan antara lampu dan balas pada peralatan lampu multi. Terdapat balas dengan kawat seri dan paralel. Keanyakan balas magnetis susunan kawatnya seri. Sekitar 50/50, seri terhadap paralel bila menggunakan balas elektronik. Dengan balas yang dipasang seri, bila sebuah lampu diambil dari balas maka lampu lain tidak akan menyala secara benar dan akan gagal jika berjalan sebelah kiri. Lampu yang tidak disingkirkan mungkin akan tidak menyala atau akan berkelip atau menghasilkan cahaya sangat sedikit. Sehingga, pada balas dengan susunan kawat secara seri kita perlu menyingkirkan seluruh lampu dari balas. Balas akan terus menggunakan energi, 10 hingga 12 watt untuk yang magnetis dan 1 hingga 2 watt untuk yang elektronik. Balas kawat parallel dapat di uraikan tanpa menemui terlalu banyak masalah dan kadang dihitung oleh pabriknya untuk mengurangi satu lampu kurang dari yang tertera dalam label. 4. Pencahayaan Tugas Khusus Pencahayaan tugas khusus menunjukkan dibutuhkannya pencahayaan yang baik hanya pada areal yang kecil dimana aktifitas tersebut dilaksanakan, sementara penerangan umum pada lantai bengkel atau kantor dijaga pada tingkat yang lebih rendah; misal lampu yang tergantung pada mesin atau lampu meja. Penghematan energi terjadi disebabkan pencahayaan tugas khusus dapat dicapai dengan lampu yang memiliki watt rendah. Konsep pencahayaan untuk tugas ini jika diterapkan dengan bijaksana, dapat mengurangi jumlah peralatan pencahayaan umum, mengurangi watt lampu, menghemat energi dan memberikan penerangan yang lebih baik serta memberikan suasana sekitar yang berestetika menyenangkan. Di beberapa

pabrik tekstil, merendahkan pencahayaan dari cahaya neon menghasilkan penerangan yang makin baik dan juga menghapuskan hampir sekitar 40% lampu. Manfaat ganda dengan pemakaian energi yang makin rendah akan mengakibatkan biaya penggantian yang makin rendah pula. Pada beberapa industri rekayasa, pencahayaan tugas khusus pada mesin diberikan oleh CFLs. Bahkan di kantor kantor, pencahayaan meja yang sudah dilokalisir dengan CFLs lebih disukai dari pada memberikan sejumlah besar lampu neon dengan pencahayaan umum yang seragam. S. PEMILIHAN LAMPU DAN PENCAHAYAAN YANG BEREFISIENSI TINGGI Rincian jenis-jenis lampu yang umum disarikan dibawah ini. Dari daftar ini, memungkinkan untuk mengidentifikasi potensi penghematan energi untuk lampulampu dengan menggantinya dengan jenis-jenis yang lebih efisien. Contoh penggantian lampu berikut adalah hal yang umum dilakukan. 1.

Pemasangan lampu logam halida sebagai pengganti lampu uap merkuri/

sodium 2.

Lampu-lampu logam halida memberikan indeks perubahan warna yang

tinggi. Jika dibandingkan dengan lampu uap merkuri & sodium. Lampu-lampu tersebut memberikan cahaya putih yang efisien. Jadi, logam halida merupakan pilihan untuk penerapan kritis warna dimana, diperlukan tingkat penerangan yang lebih tinggi. Lampu-lampu tersebut sangat cocok untuk penerapan seperti jalur perakitan, areal pemeriksaan, bengkel pengecatan, dll. Direkomendasikan untuk memasang lampu logam halida dimana perubahan warnanya lebih kritis. 3.

Pemasangan lampu Uap Sodium Tekanan Tinggi (HPSV) untuk penerapan

dimana perubahan warna tidak kritis 4.

Lampu Uap Sodium Tekanan Tinggi (HPSV) memberikan efficacy lebih.

Namun sifat perubahan warna HPSV sangat rendah. Jadi, direkomendasikan

untuk memasang lampu HPSV untuk penerapan seperti penerangan jalan, penerangan halaman, dll. 5.

Pemasangan penunjuk panel LED sebagai pengganti lampu pijar. Lampu

penunjuk panel secara luas digunakan dalam industri untuk pemantauan, indikasi kegagalan, pensinyalan, dll. Lampu pijar konvensional digunakan untuk tujuan tertentu, yang memiliki kerugian sebagai berikut: 1.

Pemakaian energi yang tinggi (15 W/lampu)

2.

Tingginya kegagalan lampu (Umur operasi kurang dari 10.000

jam) 3.

Sangat peka terhadap fluktuasi tegangan

LEDs memiliki kebaikan dibandingkan lampu pijar. 1.

Pemakaian daya lebih sedikit (Kurang dari 1 W/lampu)

2.

Menahan fluktuasi tegangan tinggi dalam pemasok daya.

3.

Umur operasi yang lebih panjang (lebih dari 100.000 jam)

Direkomendasikan untuk memasang LED untuk lampu penunjuk panel pada tahap perancangan. Jenis lampu yang digunakan tergantung pada ketinggian bantalan, perubahan warna mungkin juga menjadi faktor pemandu. Tabel di bawah ini merangkum kemungkinan penggantian dengan potensi penghematan. Mungkin terdapat beberapa pembatasan jika perubahan warna merupakan faktor penting. Dapat dicatat disini bahwa, pada hampir kebanyakan kasus, luminer dan gir kontrol juga harus diubah. Penghematannya besar jika skema pencahayaan dirancang ulang dengan luminer dan lampu efficacy yang lebih tinggi.

Perkembangan pekerjaan yang dapat dipertimbangkan telah selesai dilakukan untuk memperbaiki efektifitas luminer. Untuk lampu tabung di areal bebas debu, luminer dengan optic minimal dapat digunakan sebagai pengganti tungku enamel konvensional yang dicatkan ke berbagai jenis luminer atau luminer yang dilapisi oleh acrylic. Pengukuran ini diterima dengan baik dan telah diterapkan disejumlah besar perkantoran dan gedung-gedung komersial. Gambar 3.18 menunjukan pengaruh keanekaragaman tegangan pada keluaran cahaya dan pemakaian daya untuk lampu tabung neon. Keanekaragaman sejenis diselidiki pada lampu pengeluaran gas lain seperti lampu uap merkuri, lampu logam halida dan lampu uap sodium; tabel dibawah meringkas pengaruh-pengaruh. Jadi, penurunan dalam tegangan pengumpan pencahayaan dapat menghemat energi, sepanjang penurunan cahaya keluaran dapat diterima. Pada berbagai areal, tegangan kisi pada malam hari lebih tinggi dari biasanya, jadi pengurangan tegangan dapat menghemat energi dan juga memberi laju keluaran cahaya. Beberapa pabrik memasok reaktor dan trafo sebagai produk stándar. Sejumlah besar industri telah menggunakan peralatan tersebut dan melaporkan telah menghemat 5 hingga 15%. Industri-industri yang memiliki masalah dengan tegangan pada malam hari yang lebih tinggi dapat memperoleh manfaat tambahan dari berkurangnya kerusakan lampu sebelum waktunya.

Gb.3.18 pengaruh keanekaragaman tegangan pada keluaran cahaya dan pemakaian daya untuk lampu tabung neon

Balass Elektronik Balass elektromagnetik konvensional (chokes) digunakan untuk memberikan tegangan yang lebih tinggi untuk menghidupkan cahaya tabung dan kemudian membatasi arus selama operasi normal. Balass elektronik adalah oscillators yang merubah frekwensi yang dipasok ke sekitar 20.000 Hz hingga 30.000 Hz. Kehilangan dalam balass elektronik untuk cahaya tabung hanya sekitar 1 Watt, sebagai pengganti 10 hingga 15 Watts dalam choke elektromagnetik standar. Manfaat tambahannya adalah bahwa efficacy cahaya tabung meningkat pada frekwensi yang lebih tinggi, menghasilkan penghematan tambahan jika balas dioptimalkan untuk memberikan keluaran cahaya yang sama dengan choke

konvensional. Jadi penghematan sekitar 15 hingga 20 Watt per cahaya tabung dapat dicapai dengan penggunaan balas elektronik. Dengan balas elektronik, starter dihilangkan dan cahaya tabung menyala dengan segera tanpa berkedip-kedip. Sejumlah besar industri telah memasang balas elektronik untuk cahaya tabung dalam jumlah besar. Pengoperasiannya dapat dipercaya sepanjang balas-nya dibeli dari pabrik yang sudah ditentukan. Balas elektronik juga sudah dikembangkan untuk cahaya tabung neon, lampu 9W & 11W CFLs, lampu 35W LPSV dan lampu 70W HPSV. Kesemuanya itu sekarang sudah tersedia di pasaran. Kehilangan pada Chokes Elektromagnetik standar untuk cahaya tabung mungkin 10 hingga 15 Watts. Penggunaan Chokes Elektromagnetik dengan kehilangan yang rendah dapat menghemat 8 hingga 10 Watt per cahaya tabung. Penghematan dikarenakan penggunaan tembaga yang lebih banyak dan kehilangan kecil laminasi baja di choke, menyebabkan kehilangan yang lebih rendah. Sejumlah industri telah menerapkan pengukuran ini. T. PENCATAT WAKTU, SAKLAR MALAM & SENSOR PENEMPATAN Kontrol otomatis untuk mematikan cahaya yang tidak penting dapat membawa pada penghematan energi yang baik. Pencatat waktu sederhana atau pencatat waktu yang dapat diprogram dapat digunakan untuk maksud ini. Pengaturan waktu mungkin harus diubah, sekali dalam dua bulan, tergantung pada musim. Penggunaan pencatat waktu merupakan metode pengontrolan yang dapat diandalkan.Saklar malam hari dapat digunakan untuk mengalihkan pencahayaan tergantung pada keberadaan cahaya siang hari. Harus diperhatikan bahwa sensor benar-benar sudah dipasang pada tempatnya, yang bebas dari bayangan, sorotan cahaya kendaraan dan gangguan dari burung. Lampu dim dapat juga digunakan yang dihubungkan dengan photo-control; walau demikian, lampu dim elektronik yang biasanya tersedia di India hanya cocok untuk lampu pijar dim. Lampu dim dari cahaya tabung neon memungkinkan jika lampu tersebut dioperasikan dengan balas elektronik; lampu tersebut dapat di dim

kan dengan menggunakan trafo otomatis yang digerakkan oleh motor atau dimmer elektronik (cocok untuk membuat dim lampu neon; hingga saat ini, barang tersebut harus diimpor). Sensor Sinar Infra Merah dan Penempatan Ultrasonic dapat digunakan untuk mengontrol cahaya dalam kabin dan juga di perkantoran besar. Sensor penempatan infra merah sederhana sekarang tersedia di India. Walaupun begitu sensor penempatan ultrasonik masih harus diimpor. Mungkin dapat dicatat disini bahwa sensor penempatan yang lebih canggih yang digunakan diluar negeri memiliki kombinasi pendeteksian infra merah dan ultrasonik; sensor tersebut menggabungkan microprocessor dalam setiap unitnya yang secara terus menerus memantau sensor, menyetel tingkat kepekaan hingga ke kinerja optimal. Microprocessor diprogram untuk menghafalkan ciri-ciri statis dan perubahan lingkungan; hal ini menjamin bahwa sinyal yang diterima dari panas yang berulang dan perlatan yang bergerak seperti kipas dapat disaring. Di negara maju, konsep mengenai cahaya tabung dengan balas elektronik digabung dengan photo-controlled dimmer dan sensor penempatan dipromosikan sebagai satu paket. Metodologi kontrol berikut cukup berguna. 1. Area umum a.

Bilamana cahaya siang hari tersedia, berikan pengontrol cahaya

siang hari. Gunakan dim untuk ruangan yang kegiatan pergerakannya sedikit seperti membaca, menulis, dan konferensi. Gunakan dim bertingkat (saklar hidup/mati) untuk ruangan dengan kegiatan gerakan yang besar seperti berjalan dan penyimpanan kedalam rak. b.

Selalu meletakkan sensor penempatan ultrasonik paling tidak 6

hingga 8 ft jauhnya dari saluran HVAC pada tempat dan permukaan yang bebas dari getaran sehingga tidak terdapat pendeteksian diluar pintu atau keterbukaan ruangan. c.

Pada ruangan dengan kepemilikan tempat yang tinggi seperti

kantor swasta dan ruangan konferensi, selalu menyertakan saklar untuk pengontrolan cahaya yang terkesampingkan secara manual.

d.

Jika tidak terdapat perhatian bahwa cahaya dapat dimatikan

secara otomatis atau secara manual bilamana masih terdapat orang di ruangan, simpanlah pada pencahayaan malam hari untuk jalan keluar yang aman. e.

Beberapa peralatan pengontrol cahaya memiliki tegangan yang

spesifik dan persyaratan nilai beban. Yakinkan untuk menetapkan model alat yang sesuai dengan tegangan dan nilai beban yang benar untuk penerapannya. 2. Ruang Konferensi a.

Gunakan sensor penempatan dual teknologi dalam ruang

konferensi yang lebih besar untuk pendeteksian yang optimal bagi gerakan kecil dari tangan dan gerakan besar dari badan. b.

Sensor penempatan sinar infra merah pasif yang terpasang di

langit-langit atau pojokan digunakan untuk ruangan konferensi kecil dan sedang. c.

Selalu menyertakan saklar untuk melakukan pengontrolan cahaya

yang terkesampingkan secara manual. 3. Ruangan kecil a.

Kontrol beban steker seperti lampu tugas, monitor komputer, kipas

dan pemanas portable dengan sensor penempatan yang dikontrol oleh plug strip. b.

Pasang sensor penempatan pribadi dibawah tempat menjilid atau

meja dan posisikan sehingga alat ini tidak dapat mendeteksi gerakan diluar areal ruang kecil. U. DAFTAR PERIKSA OPSI Bagian ini memuat opsi-opsi efisiensi energi yang sangat penting

1. Kurangi tingkat pencahayaan yang berlebih ke tingkat standar dengan menggunakan saklar, pengurangan lampu, dll. (Ketahui terlebih dahulu pengaruh listrik sebelum melakukan pengurangan lampu) 2. Rajin mengontrol cahaya dengan jam waktu, pelambat waktu, photocells, dan/atau sensor penempatan. 3. Pasang alternatif-alternatif yang efisien terhadap lampu pijar, lampu uap merkuri, dll. Efisiensi (lumens/watt) berbagai kisaran teknologi mulai dari yang terbaik hingga yang terburuk kira-kira sebagai berikut: sodium tekanan rendah, sodium tekanan tinggi, logam halida, neon, uap merkuri, pijar. 4. Pilih balas dan lampu secara hati-hati dengan faktor daya tinggi dan efisiensi jangka panjang dari sistim neon yang sudah usang ke neon kompak dan balas elektronik. 5. Pertimbangkan untuk merendahkan peralatan agar mampu menggunakannya lebih sedikit. 6. Pertimbangkan cahaya siang hari, kaca atap, dll. 7. Pertimbangkan pengecatan dinding dengan warna yang lebih terang dan menggunakan sedikit peralatan pencahayaan atau menurunkan watt. 8. Gunakan lampu tugas dan kurangi pencahayaan latar belakang. 9. Evaluasi kembali kontrol, jenis, strategi pencahayaan luar ruangan. Kontrol dengan giat. 10. Ubah tanda keluar dari lampu pijar ke LED. Banyak faktor risiko di lingkungan kerja yang mempengaruhi keselamatan dan kesehatan pekerja salah satunya adalah pencahayaan. Menurut Keputusan Menteri Kesehatan No.1405 tahun 2002, pencahayaan adalah jumlah penyinaran pada suatu bidang kerja yang diperlukan untuk melaksanan kan kegiatan secara efektif. Definisi dan Istilah yang Umum Digunakan : 1.

Lumen: Satuan flux cahaya; flux dipancarkan didalam satuan unit

sudut padatan oleh suatusumber dengan intensitas cahaya yang seragam satu candela. Satu lux adalah satu lumen permeter persegi. Lumen (lm)

adalah kesetaraan fotometrik dari watt, yang memadukan respon mata“pengamat standar”. 1 watt = 683 lumens pada panjang gelombang 555 nm. 2.

Efficacy Beban Terpasang: Merupakan iluminasi/terang rata-rata

yang dicapai pada suatubidang kerja yang datar per watt pada pencahayaan umum didalam ruangan yang dinyatakandalam lux/W/m². 3.

Perbandingan Efficacy Beban Terpasang: Merupakan

perbandingan efficacy beban target danbeban terpasang. 4.

Luminaire: Luminaire adalah satuan cahaya yang lengkap,

terdiri dari sebuah lampu ataubeberapa lampu, termasuk rancangan pendistribusian cahaya, penempatan dan perlindunganlampu-lampu, dan dihubungkannya lampu ke pasokan daya. 5.

Lux: Merupakan satuan metrik ukuran cahaya pada suatu

permukaan. Cahaya rata-rata yangdicapai adalah rata-rata tingkat lux pada berbagai titik pada area yang sudah ditentukan. Satu luxsetara dengan satu lumen per meter persegi. 6.

Tinggi mounting: Merupakan tinggi peralatan atau lampu

diatas bidang kerja. 7.

Efficacy cahaya terhitung: Perbandingan keluaran lumen

terhitung dengan pemakaian dayaterhitung dinyatakan dalam lumens per watt. 8.

Indeks Ruang: Merupakan perbandingan, yang berhubungan

dengan ukuran bidang keseluruhanterhadap tingginya diantara tinggi bidang kerja dengan bidang titik lampu. 9.

Efficacy Beban Target: Nilai efficacy beban terpasang yang

dicapai dengan efisiensi terbaik,dinyatakan dalam lux/W/m². 10.

Faktor pemanfaatan (UF): Merupakan bagian flux cahaya

yang dipancarkan oleh lampulampu,menjangkau bidang kerja. Ini merupakan suatu ukuran efektivitas pola pencahayaan. 11.

Intensitas Cahaya dan Flux:Satuan intensitas cahaya I adalah

candela (cd) juga dikenal dengan international candle. Satulumen setara

dengan flux cahaya, yang jatuh pada setiap meter persegi (m2) pada lingkarandengan radius satu meter (1m) jika sumber cahayanya isotropik 1-candela (yang bersinar samake seluruh arah) merupakan pusat isotropik lingkaran. Dikarenakan luas lingkaran dengan jarijarir adalah 4πr2, maka lingkaran dengan jari-jari 1m memiliki luas 4πm2, dan oleh karena ituflux cahaya total yang dipancarkan oleh sumber 1- cd adalah 4π1m. Jadi flux cahaya yangdipancarkan oleh sumber cahaya isotropik dengan intensitas I adalah:Flux cahaya (lm) = 4π × intensitas cahaya (cd)Perbedaan antara lux dan lumen adalah bahwa lux berkenaan dengan luas areal pada mana fluxmenyebar 1000 lumens, terpusat pada satu areal dengan luas satu meter persegi, menerangi meterpersegi tersebut dengan cahaya 1000 lux. Hal yang sama untuk 1000 lumens, yang menyebar kesepuluh meter persegi, hanya menghasilkan cahaya suram 100 lux.