skripsi

1. ANALISIS TINGKAT PENCAHAYAAN ALAMI
[ STUDI KASUS RUANG KELAS SMA NEGERI 9 MAKASSAR ]
Aan Kurniawan
Jurusan Pend. Teknik Sipil dan Perencanaan, Fakultas Teknik
Universitas Negeri Makassar
e-mail: 09.arsitek@gmail.com
ABSTRAK
Penelitian ini bertujuan untuk mengetahui apakah tingkat pencahayaan alami yang ditimbulkan oleh cahaya matahari pada ruang kelas SMA Negeri 9 Makassar sudah sesuai standar dalam rangka menciptakan kenyamanan (thermal dan visual comfort) bagi penghuninya dalam suasana belajar dan untuk kesehatan karena menciptakan mood yang menyenangkan bagi pengguna ruang. Objek dalam penelitian ini adalah ruang kelas SMA Negeri 9 Makassar, dengan sampel dua buah ruang kelas yang memiliki orientasi berbeda. Metode yang digunakan untuk pengumpulan data dalam penelitian ini yaitu dengan observasi langsung mengenai ukuran ruang kelas dan arah bangunan, serta melakukan pengukuran langsung pada 16 titik yang telah ditentukan dengan menggunakan alat ukur lux meter LX-101. Data yang diperoleh dari pengukuran kemudian dihitung nilai rata-rata tingkat pencahayaannya. Berdasarkan hasil analisis data yang telah dilakukan menunjukkan bahwa pencahayaan alami pada pagi, siang dan sore hari di ruang kelas SMA Negeri 9 Makassar berada dibawah standar pencahayaan ruang kelas yaitu sebesar 250 lux sehingga dibutuhkan pencahayaan buatan.
Kata kunci: Tingkat pencahayaan, kenyamanan, lux meter, ruang kelas.
ABSTRACT
This study aims to find out what level of natural lighting posed by sunlight in space SMA Negeri 9 Makassar class is appropriate standards in order to make comfort (thermal and visual comfort) for residents in a study and to health as create a pleasant mood for the user space . Objects in this study is the space SMA Negeri 9 Makassar class, with a sample of two classrooms that have different orientations. Methods used for data collection in this study that is the direct observation of classroom size and direction of the building, and do direct measurement at 16 points were determined using a measuring instrument LX-101 lux meter. Data obtained from measurements then calculated the average lighting level. Based on the results of data analysis that has been done shows that natural light in the morning, afternoon and evening in the classroom SMA Negeri 9 Makassar is under standard room illumination of 250 lux class that is so needed artificial lighting.
Keywords: Natural lighting, comfort, lux meter, classroom.

2. LATAR BELAKANG
Pencahayaan merupakan salah satu faktor penting dan sangat dibutuhkan oleh pengguna ruang dalam bangunan gedung. Kehadiran cahaya dapat membantu pengguna dalam melakukan aktivitasnya dengan baik dan terasa nyaman. Selain itu, cahaya juga menyinari berbagai objek yang ada pada ruang sehingga menjadi teramati dengan jelas suasana visualnya (visual sense).
Dalam pemenuhan kenyamanan pengguna ruang dibutuhkan sumber cahaya yang sesuai dengan fungsi ruang. Sumber cahaya ada dua yaitu cahaya alami yang bersumber dari alam dan cahaya buatan yang bersumber dari alat yang diciptakan oleh manusia. Pencahayaan alami berasal dari matahari masuk ke dalam bangunan melalui bukaan pada fasade bangunan dan dapat dimanfaatkan untuk penerangan pada ruangan dalam bangunan gedung.
Ruang kelas dalam Lembaga Pendidikan memiliki standar intensitas pencahayaan minimum. Berdasarkan SNI No.03-6575- 2001 kriteria tingkat terang cahaya alami untuk ruang kelas adalah sebesar 250 lux. Fenomena yang terjadi pada ruang kelas SMA Negeri 9 Makassar yaitu bahwa perlunya distribusi cahaya alami untuk memenuhi kebutuhan pengguna ruang akan kenyamanan suasana belajar dalam ruang kelas. Berdasarkan latar belakang diatas, ide pembahasan pencahayaan alami dituangkan ke dalam judul penelitian yaitu: Analisis Tingkat Pencahayaan Alami pada Ruang Kelas SMA Negeri 9 Makassar.
TINJAUAN PUSTAKA
a. Pengertian Cahaya
Cahaya adalah energi berbentuk gelombang elektromagnetik dan merupakan faktor terpenting dalam segala aktifitas pengguna ruang dalam bangunan gedung.
b. Pencahayaan Alami (Matahari)
Cahaya alami adalah cahaya yang berasal dari alam yang tidak terbatas dan dapat dimanfaatkan untuk mendukung aktivitas manusia.
c. Mata Manusia
Mata manusia merupakan alat indra yang dapat melihat, mengenali dan menangkap detail objek serta warna dari spektrum cahaya.
d. Faktor Yang Berpengaruh Terhadap Tingkat Pencahayaan Alami
• Kondisi Langit
• Posisi Matahari
• Orientasi Bangunan
• Selubung Bangunan
e. Istilah Dalam Pencahayaan
• Cahaya adalah gejala gelombang elektromagnetik yang dapat ditangkap oleh mata.
• Titik ukur adalah titik di dalam ruangan yang keadaan penerangannya dipilih sebagai indikator untuk keadaan penerangan di seluruh ruangan.
• Lubang cahaya efektif untuk suatu titik ukur adalah bagian dari bidang lubang cahaya efektif lewat mana titik ukur itu melihat langit.
• Tingkat pencahayaan adalah sinar cahaya yang jatuh pada bidang kerja.
f. Standar Pencahayaan Minimum Pada Lembaga Pendidikan
Berdasarkan SNI No.03-6575-2001 untuk ruang kelas adalah 250 lux.
g. Ruang Kelas Fungsi ruangan Lux Rendensi warna
Ruang kelas
250
1 atau 2
Perpustakaan
300
1 atau 2
Laboratorium
500
1
Kantin
200
1

3. Tempat berlangsungnya interaksi antara pendidik dengan peserta didik dalam proses kegiatan belajar mengajar, dengan kuat penerangan minimum 250 lux yang mendukung aktivitas baca dan tulis.
h. Alat Ukur Cahaya
Lux meter LX-101 merupakan alat ukur yang digunakan untuk mengukur kuat penerangan (tingkat penerangan) pada suatu area atau zona tertentu. Lux meter terdiri dari rangka, sebuah sensor dengan sel foto dan layar panel.
Gambar 1. Hasil Pengukuran Pencahayaan
i. Kerangka Pikir
Gambar 2. Kerangka Pikir
METODE PENELITIAN
a. Jenis Penelitian, Waktu dan Tempat Penelitian
Jenis penelitian yang digunakan dalam penelitian ini adalah jenis penelitian deskriptif. Adapun yang menjadi objek dalam penelitian ini adalah tingkat pencahayaan alami ruang kelas SMA Negeri 9 Makassar yang terletak di Jl. Karunrung Raya No.37 Makassar. Penelitian ini direncanakan antara bulan Februari 2013 sampai bulan Maret 2013.
b. Populasi dan Sampel Penelitian
Populasi dalam penelitian ini adalah seluruh ruang kelas yang digunakan dalam proses belajar mengajar di SMA Negeri 9 Makassar. Adapun sampel dalam penelitian ini dilakukan secara acak dengan mempertimbangkan orientasi bangunannya. Sampel yang diperoleh tersebut berjumlah tiga buah ruang kelas yang memiliki orientasi bangunan yang berbeda.
c. Variabel Penelitian
Variabel dalam penelitian ini adalah bukaan pencahayaan, dimensi ruang, dimensi bukaan, orientasi bangunan serta tingkat pencahayaan alami pada pagi hari, siang dan sore hari.
d. Definisi Operasional Variabel
1. Bukaan pencahayaan adalah tempat masuknya cahaya dapat berupa jendela, pintu dan ventilasi,
2. Dimensi ruang adalah ukuran lebar dan panjang ruang kelas,
3. Dimensi bukaan adalah ukuran lebar dan panjang jendela, pintu dan ventilasi,
4. Orientasi bangunan adalah orientasi dalam kaitannya dengan posisi bukaan bangunan dimana posisi dan luar bukaan akan mempengaruhi jumlah radiasi sinar matahari yang masuk ke dalam bangunan.,
5. Tingkat pencahayaan adalah besarnya cahaya atau kekuatan cahaya yang jatuh pada bidang kerja,
e. Desain Penelitian
Desain penelitian dibuat sebagai pedoman dalam penelitian. Desain penelitian terdiri dari:

4. 1. Penentuan titik ukur
Gambar 3. Penentuan Titik Ukur Pada Ruang Kelas
2. Waktu pengukuran
Waktu pengukuran dilakukan pada pukul 09.00 pagi, pukul 12.00 siang, dan pukul 15.00 sore. Pengukuran dilakukan diatas bidang kerja seperti meja atau kursi dengan ketinggian +65 cm diatas lantai.
3. Orientasi bangunan
4. Warna dan tekstur
5. Faktor penghalang
6. Ada tidaknya pengguna ruang
f. Teknik Pengumpulan Data
Teknik pengumpulan data yang akan digunakan dalam penelitian ini yaitu dengan observasi langsung untuk mengambil data orientasi bangunan dan melakukan pengukuran langsung terhadap dimensi bukaan. Sedangkan untuk mengukur tingkat pencahayaan dilakukan dengan menggunakan alat ukur lux meter pada beberapa titik yang telah ditentukan dalam ruang kelas. Sehingga data primer dan data sekunder yang diperoleh dari tempat penelitian merupakan masukan untuk perhitungan analisis tingkat pencahayaan.
g. Teknik Analisis Data
Teknik analisis data pada penelitian ini adalah analisis deskriptif di mana data yang diperoleh dianalisis dengan cara menghitung tingkat kekuatan pencahayaan alami pada pagi, siang dan sore hari dalam ruang kelas SMA Negeri 9 Makassar kemudian hubungannya dengan orientasi bangunan dan dimensi bukaan, setelah itu disesuaikan dengan standar pencahayaan yang disyaratkan dalam SNI No. 03-6575-2001 sebesar 250 lux.
HASIL DAN PEMBAHASAN
1. Observasi Langsung
SMA Negeri 9 Makassar terdiri dari beberapa bangunan dan fasilitas antara lain ruang kelas sebanyak 21 buah untuk kelas X, XI, XII, laboratorium sebanyak 5 buah yaitu lab. bahasa, lab fisika, lab biologi, lab komputer, lab kimia. Serta ruang kantor dan beberapa ruang penunjang atau fasilitas lainnya.
Gambar 4. Site Plan SMA Negeri 9 Makassar
Kedua ruang kelas yang akan digunakan adalah kelas X1 yang mewakili kelas yang arah bangunan menghadap utara-selatan, dan kelas XI IPS 2 yang mewakili kelas yang arah bangunan menghadap timur-barat.
a. Ruang Kelas X.1
Ruang kelas X.1 memiliki spesifikasi ruang (p x l x t): 9 x 8 x 3 m, dinding berupa dinding plaster cat putih. Mewakili kelas yang menghadap ke taman tengah sekolah dengan arah bangunan menghadap utara- selatan.

5. Gambar 5. Denah Ruang Kelas X.1
Gambar 6. Potongan Interior Ruang Kelas X.1
b. Ruang Kelas XI IPS 2
Ruang kelas XI IPS 2 memiliki spesifikasi ruang (p x l x t): 9 x 8 x 3,5 m, dinding berupa dinding plaster cat biru. Mewakili kelas yang menghadap ke lapangan upacara dengan arah bangunan menghadap timur-barat.
Gambar 7. Denah Ruang Kelas XI IPS 2
Gambar 8. Potongan Interior Ruang Kelas XI IPS 2
2. Hasil Pengukuran
Berikut adalah hasil pengukuran yang dilaksanakan saat kondisi langit cerah (clear sky) pada pagi, siang dan sore hari :
a) Pada Pagi Hari
Hasil pengukuran tingkat pencahayaan alami ruang kelas X.1 dan XI IPS 2 pada pagi hari pukul 09.00 Wita dapat dilihat pada tabel berikut:
Titik Ukur Ruang Kelas X.1 XI IPS 2 A1 103 053 A2 104 058 A3 094 056 A4 079 062 B1 088 042 B2 113 051 B3 095 058 B4 089 050 C1 124 061 C2 125 066 C3 124 068 C4 123 057 D1 297 075 D2 211 087 D3 208 077 D4 172 066 Rata-rata 134 61,7

6. b) Pada Siang Hari
Hasil pengukuran tingkat pencahayaan alami ruang kelas X.1 dan XI IPS 2 pada siang hari pukul 12.00 Wita dapat dilihat pada tabel berikut:
Titik Ukur Ruang Kelas X1 XI IPS 2 A1 063 036 A2 069 039 A3 070 037 A4 072 040 B1 056 037 B2 059 038 B3 061 040 B4 063 038 C1 055 047 C2 058 048 C3 063 046 C4 070 045 D1 084 053 D2 066 058 D3 079 057 D4 073 050 Rata-rata 66,3 44,3
c) Pada Sore Hari
Hasil pengukuran tingkat pencahayaan alami ruang kelas X.1 dan XI IPS 2 pada sore hari pukul 15.00 Wita dapat dilihat pada gambar berikut:
Titik Ukur Ruang Kelas X1 XI IPS 2 A1 108 024 A2 114 025 A3 125 022 A4 132 025 B1 075 024 B2 085 027 B3 094 026 B4 105 026 C1 065 032 C2 071 033 C3 074 032 C4 077 031 D1 078 041 D2 065 040 D3 073 038 D4 080 036 Rata-rata 88,8 30,1
Tingkat pencahayaaan ruang kelas X.1, pada pukul 09.00 sebesar 134 lux kemudian pada pukul 12.00 sebesar 66,3 lux dan pada pukul 15.00 tingkat pencahayaan yang masuk ke ruang kuliah sebesar 88,8 lux sedangkan ruang kelas XI. IPS 2, pada pukul 09.00 sebesar 61,7 lux kemudian pada pukul 12.00 sebesar 44,3 lux dan pada pukul 15.00 tingkat pencahayaan yang masuk ke ruang kuliah sebesar 30,1 lux.
Gambar 9. Grafik Tingkat Pencahayaan Alami
Berdasarkan pembahasan di atas dapat diketahui bahwa perubahan tingkat pencahayaan alami pada ruang kelas di SMA Negeri 9 Makassar dipengaruhi oleh beberapa faktor seperti kondisi langit, posisi matahari, orientasi bangunan dan pembayangan karena adanya aktivitas saat pengukuran, posisi dan luas bukaan, penataan/perletakan mebel dalam ruangan, adanya penghalang baik berupa overstek pada bangunan, pohon dan bangunan lain di sekitar ruangan yang menjadi objek penelitian.

7. KESIMPULAN
Dari hasil penelitian tentang analisis tingkat pencahayaan alami pada ruang kelas SMA Negeri 9 Makassar dapat disimpulkan bahwa tingkat pencahayaan alami ruang kelas X.1 pada jam 09.00 pagi sebesar 135 lux, pada jam 12.00 siang sebesar 66,31 lux, dan pada jam 15.00 sore sebesar 88,81 lux. Sedangkan tingkat pencahayaan alami ruang kelas XI IPS 2 pada jam 09.00 pagi sebesar 61,88 lux, pada jam 12.00 siang sebesar 34,56 lux, dan pada jam 15.00 sore sebesar 30,13 lux. Dimana arah bangunan utara- selatan memiliki pencahayaan yang lebih baik dari arah bangunan timur-barat, dan tingkat pencahayaan alami yang masuk ke dalam ruang kelas SMA Negeri 9 Makassar berada dibawah standar yang direkomendasikan yaitu 250 lux.
SARAN
Berdasarkan kesimpulan penelitian diatas, maka penulis dapat memberikan saran-saran sebagai berikut :
1. Dalam pemenuhan kebutuhan cahaya alami yang sesuai dengan fungsi ruang, seperti ruang kelas SMA Negeri 9 Makassar, diperlukan bantuan pencahayaan buatan karena kurangnya intensitas cahaya alami yang masuk ke dalam ruangan, dan menata kembali perabot/meubel dalam ruang kelas. Jika memungkinkan menambah luas bukaan.
2. Dalam perancangan dan perencanaan bangunan seperti lembaga pendidikan, khususnya pencahayaan alami dalam sebuah ruangan. Agar memperhatikan beberapa hal yaitu :
a. Orientasi bangunan terhadap arah sumber cahaya sinar matahari, letak dan luasan bukaan minimal 20%, jika berada pada pemukiman padat sebaiknya luasan bukaan mencapai
50% agar cahaya yang diterima bisa masuk lebih merata.
b. Reflektansi dan pemilihan material interior seperti warna dinding, jenis lantai, plafon, pintu dan finishing pada mebel kayu, serta ketinggian bidang kerja untuk memaksimalkan pencahayaan alami dalam menciptakan kondisi ruang yang nyaman dan sehat saat beraktifitas dalam ruangan.
REFERENSI
Darmasetiawan C. & Puspakesuma L. (1991). Teknik Pencahayaan dan Tata Letak Lampu. Jakarta: PT Gramedia Widiasarana Indonesia.
Mangunwijaya, YB.,1997. Pengantar Fisika Bangunan. Jakarta: Djambatan
Meijs, Van Der. tanpa tahun. Membangun | Fisika bangunan. Terjemahan oleh E. Diraatmadja. 1983 Jakarta: Erlangga.
Mithen. 2009. Buku Ajar Fisika Bangunan (Seri: Pencahayaan). Makassar.
Neufert, Ernest. Tanpa tahun. Data Arsitek Jilid 1. Terjemahan oleh Sunarto Tjahjadi. 1996. Jakarta: Erlangga.
Rohani dan Ahmadi. 1991 “pengelolaan Pengajaran”. Jakarta: Rineka Cipta.
Satwiko Prasasto. 2009. Fisika Bangunan. Yogyakarta: Andi.
SNI No. 03-6575-2001: Tata Cara Perancangan Sistem Pencahayaan Buatan Pada Bangunan Gedung.
Snyder James and Catanese. Tanpa tahun. Pengantar Arsitektur. Terjemahan oleh Hendro Sankoyo. 1989. Jakarta: Erlangga.
Soetiadji, Setyo S., 1986. Anatomi Utilitas. Jakarta: Djambatan
Tanggoro, Dwi. 1999. Utilitas Bangunan. Jakarta: Universitas Indonesia.