pencahayaan buatan dengan simulasi 500 lux

1. 1
JURNAL
PENGUJIAN INTENSITAS PENCAHAYAAN BUATAN PADA RUANG LABORATORIUM
FAKULTAS SAINS DAN TEKNIK (FST)
UNIVERSITAS NUSA CENDANA DENGAN SIMULASI
SOFTWARE CALCULUX V.5.0
Aloysius L. Kabelen. Nursalim*, Sri Kurniati A.**
Fakultas Sains Dan Teknik, Universitas Nusa Cendana
Jurusan Teknik Elektro, Fakultas Sains Dan Teknik, Universitas Nusa Cendana
Jl. Adisucipto Penfui-Kupang-NTT Telp (0380) 881590
Abstrak
Laboratorium Fakultas Sains dan
Teknik (FST) merupakan tempat yang
digunakan oleh mahasiswa untuk melakukan
praktek dan pengujian terhadap suatu alat
maupun bahan dari beberapa mata kuliah,
karena laboratorium ini diperuntukan
sebagai laboratorium dasar tiap-tiap jurusan
di Fakultas Sains dan Teknik (FST). kualitas
pencahayaan dari ruang laboratorium ini
haruslah baik dan memenuhi standar yang
berlaku (500 lux)
Pada pengujian laboratorium FST
ini bertujuan untuk mengetahui besar
Intensitas Pencahayaan (Erata-rata)
berdasarkan acuan SNI dengan cara
pengukuran, analisa data dan simulasi
Software Calculux untuk laboratorium.
Hasil pengukuran, analisa manual
dan simulasi software Calculux diadapat
besar Nilai Erata-rata laboratorium Metalurgi
sebesar 317.814 lux, laboratorium Blasting
299.728 lux, dan laboratorium Komputer
304.398 lux, yang mana dari ketiga ruangan
laboratorium ini belum mencapai standar
rekomendasi SNI sebesar 500 lux, sehingga
dilakukan solusi pemenuhan SNI
menggunakan Simulasi Calculux dan
didapatkan hasil dengan Menambah jumlah
lampu dari 8 buah menjadi 14 buah lampu
untuk Metalurgi, dari 8 buah lampu menjadi
14 buah ruangan Blasting dan Komputer dari
6 menjadi 10 buah lampu dengan jenis
lampu yang sama, sehingga pemenuhan bias
mencakupi 500 lux.
Kata kunci: Intensitas pencahayaan,
Laboratorium FST, pengujian pencahayaan
I. PENDAHULUAN
A. Latar Belakang
Laboratorium Fakultas Sains dan
Teknik (FST) merupakan tempat yang
digunakan oleh mahasiswa untuk
melakukan praktek dan pengujian terhadap
suatu alat maupun bahan dari beberapa
mata kuliah
Kualitas pencahayaan di suatu
ruangan. Jika keadaan ruang laboratorium
terlalu terang maka akan berdampak pada
kesialauan mata dalam melihat benda kerja
atau pencahayaan yang tidak merata
membuat ruangan kelihatan suram
Tingkat pencahayaan minimum
yang direkomendasikan untuk fungsi
ruangan Lembaga Pendidikan adalah 500
Lux untuk Laboratorium (SNI 03-6575-
2001)
B.Permasalahan
Adapun permasalahan yang diangkat
adalah pengujian intensitas pencahayaan
buatan pada ruang laboratorium apakah
sesuai dengan standar SNI 500 lux,
kemudian dibandingkan dan dibuatkan
solusi pemenuhan standar SNI
C.Tujuan
Tujuan Tugas Akhir ini adalah
pengujian intensitas pencahayaan buatan
pada ruang laboratorium apakah sesuai
dengan standar SNI 500 lux, sehingga
kemudian dibandingkan dan dibuatkan
suatu solusi untuk pencapaian pemenuhan
standar SNI
D.Batasan Masalah
1. Pencahayaan buatan padaruang FST
2. Intensitas Pencahayaan rata-rata

2. 2
II. LANDASAN TEORI
A. Kuat Pencahayaan
intensitas penerangan adalah Lux (1 Lux = 1
lumen per m2
), iluminasi rata-rata dalam lux
dapat dinyatakan dengan rumus dibawah ini:
lux
A
E


B. Hubungan Tingkat Pencahayaan
Dengan Reflektansi
 Koefisien Depresi
Faktor depresi lumen lampu Lamp lumen
Depreciation (LLD) adalah Penurunan
kualitas kuat cahaya yang dipancarkan oleh
lampu
Persen penurunan kualitas rata-rata kuat
cahaya pada jenis lampu TL dapat dilihat
pada grafik dibawah ini:
Gambar 1: Penurunan Kualitas Cahaya Lampu
TL
Menurunya kualitas tingkat pencahayaan
akibat pengotoran tempat kerja,pengolongan
ruangan berdasarkan tingkat penurunan
kulitas cahaya sebagai berikut:
 Ruangan yang sangat bersih (Very
clean) sebesar 0-12%
 Ruangan yang bersih (Clean)
sebesar 13-24%
 Ruangan yang sedang (Medium)
sebesar 25-36%
 Ruangan yang kotor (Dirty) sebesar
37-48%
 Ruangan yang sangat kotor (Very
dirty) sebesar 49-60%
Nilai LLF persamaan sebagi berikut:
LLF = LLD x LDD x RSDD
 Koefisien Pengguna
Sebagian dari cahaya yang
dipancarkan oleh lampu diserap oleh
armatur sebagian dipancarkan ke arah atas
dan sebagian lagi dipancarkan ke arah
bawah. Faktor penggunaan didefinisikan
sebagai perbandingan antara fluks luminus
yang sampai di bidang kerja terhadap
keluaran cahaya yang dipancarkan oleh
semua lampu
lux
LLF
AE
CU ratarata


 

 Reflektansi
Reflektansi adalah perbandingan rasio
cahaya yang dipantulkan oleh suatu
permukaan terhadap cahaya yang
mengenainya atau cahaya yang datang
pada bidang.
Nilai tipikal reflektansi dinding yang
dibutuhkan untuk mencapai luminasi
dinding yang optimum adalah antara 0.5
dan 0.8 untuk tingkat pencahayaan rata-
rata 500 lux(SNI- 6575- 2001) Adapun
untuk suatu nilai reflektansi yang berada
pada suatu ruangan maka dapat dihitung
dengan rumus sebagai berikut:
100
.
tan.

PantulSinar
gDaSinar
Total
Daya listrik maksimum yang diijinkan
adalah
Tabel 1
Daya Listrik Maksimum
Besar daya listrik yang terpasang dalam
ruangan adalah besar daya dari semua
armatur yang meliputi lampu balast dan
semua peralatan yang berada didalam
luminaire

3. 3
Tingkat pencahayaan minimum yang
direkomendasikan oleh SNI untuk laboratorium
sebesar 500 lux. Dapat diketahui dari tabel 1
tingkat pencahayan minimum
Tabel 2
Tingkat Pencahayaan Rekomendasi
Software Calculux
Software calculux merupakan salah satu
software yang diciptakan oleh perusahaan
lampu Philips Lightning. Software Calculux
dapat digunakan unutk mendesain bentuk
dan kuat pencahayaan suatu ruangan, baik
itu dalam ruangan (indoor) ataupun di luar
ruangan (outdoor) maupun penerangan
pada jalan raya (road lightning).
Software Calculux indoor, Philips
Lightning memprioritaskan desain pada
ruang kantor, lapangan olahraga, ruangan
kebutuhan industri dan digunakan pada
ruangan-ruangan lain seperti ruang
laboratorium, software ini dapat juga
digunakan untuk pengujian penggunaan
pencahayaan dalam suatu ruangan tertentu
yang nantinya dari hasil tersebut dapat
dilihat secara keseluruhan besar nilai
pencahayaan rata-rata pada ruangan.
Perusahaan Philips Lightning telah
membuat software Calculux V.0.5
Gambar 2.Laman Kerja Software Calculux
III. METODOLOGI PENELITIAN
A. Untuk pengukuran intensitas
penerangan pada laboratorium dengan
dimensi ruangan
Panjang: 7 m
Lebar : 5.8 m
Tinggi: 3.3m
LABORATORIUM
METALURGI
Panjang : 7.00 m
Lebar : 5.80 m
Tinggi : 3.30 m
Dimensi Ruangan
Ukuran Pintu
Tinggi : 2.40 m
Lebar : 1.40 m
Ukuran jendela
Tinggi : 1.30m
Lebar : 1.30m
Meja Kerja 1
Tinggi : 0.80 m
Lebar : 0.60 m
Meja kerja 2
Tinggi : 0.80 m
Lebar : 0.60 m
Panjang : 7 m
Panjang : 5 m
Meja 1
Meja2
Pintu
Jendela Jendela
Lebar5.80m
Panjang 7 m
Gambar 3. Dimensi Laboratorium
Berdasarkan Acuan Standar SNI maka
titik ukur keseluruhan Ruangan
Laboratorium Metalurgi sebenyak 36 titik
Gambar 4.Titik Pengukuran Laboratorium
Tabel 3 Hasil Pengkuran Pertitik
Dari pengukuran yang dilakukan didapat hasil
dari tiap-tiap titik ukur dengan jumlah titik
ukur sebanyak 36 titik

4. 4
III. HASIL PENELITIAN DAN
PEMBAHASAN
A. Analisa Intensitas Pencahayaan
Hasil pengukuran rata-rata pada
laboratorium adalah:
Erata-rata Ukur laboratorium
Metalurgi
𝐸𝑟𝑎𝑡𝑎 −𝑟𝑎𝑡𝑎 =
𝐸𝑥
𝑛
=
𝑛
𝑥=1
317.814 𝑙𝑢𝑥
Berdasarkan hasil rata-rata intesitas
pencahayaan pada laboratorium maka dapat
diketahui bahwa besar nilai Erata-rata tidak
memenuhi standar 500 lux
Tabel 4 Erata-rata Keseluruhan Ruang
Laboratorium
Intensitas Pencahayaan Rata-rata
Laboratorium metalurgi, blasting dan
computer belum memenuhi standar SNI
dimana besar nilai presntase kesalahan dari
11 – 12 %
Tabel 5 Perbandingan Pengukuran dengan
SNI
Dari hasil perbandingan semua ruangan
Tidak merata karena nilai pengukuran yang
didapat dari ketiga ruangan laboratorium
dari 299 lux untuk lab computer, 304 lab
blasting, 317 lux lab metalurgi
belum mencapaian 500 lux (SNI)
B. NIlai kuat Pencahayaan
Minimum(Emin)
Tabel 6. Kuat Pencahayaan Minimum
Dari ketiga laboratorium diketahui bahwa
berdasarkan hasil pengukuran maka lab
computer yang kuat pencahayaannya
merata denga nilai 252 lux , sedangkan
Metalurgi dan blasting tidak merata
E. Angka Reflektansi
Dari perhitungan nilai reflektansi pada
laboratorium A1 (Laboratorium Metalurgi),
A2 (Laboratorium Blasting) dan P1
(Laboratorium komputer) didapat nilai
reflektansi total pada bidang (dinding,
lantai dan plafon atau langit-langit) yang
dapat dilihat seperti Table 7
Tabel 7 Reflektansi Total pada Bidang
Besar nilai reflektasni didapat dari
rumus 100
.
tan.

PantulSinar
gDaSinar
Total
Dimana nilai reflektansi ini memenuhi
standar rekomendasi SNI dari 0.5 sampai
0.8. Besar nilai ini di masukan pada input
reflektasni pada software calculux
Tabel 8.Perbandingan Refletansi Dinding
Nilai rata-rata reflektansi dinding hasil
perhitungan pada laboratorium Metalurgi,
Blasting dan Komputer telah memenuhi
nilai reflektansi rekomendasi SNI ideal.

5. 5
C. Besar Nilai Daya Semua Armature
Daya listrik yang dibutuhkan untuk
mendapatkan tingkat pencahayaan rata-rata
pada bidang kerja dihitung dengan cara
menghitung terlebih dahulu jumlah lampu
Nlampu = Narmatur x n
Tabel 8. Daya Lampu
Untuk besar nilai daya dalam ruangan
Metalurgi yang terpasang adalah: Wtotal /
Luas Bidang Kerja = 656 /40.6 = 16.15
(Watt/m2
), demikian pula untuk ruang
blasting yang terpasang adalah: 656 / 40.6
= 16.15 (Watt/m2
) dan ruangan komputer
yang terpasang sebesar: 492 / 40.6 = 12.11
(Watt/m2
).
Tabel 9. Daya Total Semau Armature
Total semua armatur laboratorium
belum mencakupi daya minimum-
maksimum sebesar 27-45 (Watt/m2
).
D. Analisa Pengukuran Menggunakan
Calculux
Gambar 4.
Letak Lampu
Gambar 5. Iso
Contour
Dari hasil simulasi diketahui Isolux
berwarna hijau pada area working plane
hanya sebesar 325 lux belum mencakupi
500 lux
E. Solusi Pemenuhan SNI
Pada laboratorium Metalurgi dimensi
ruangan diinput pada dialog room Software
Calculux berdasarkan pengukuran yang
telah dilakukan pada ruangan laboratorium
dengan panjang 7 m, lebar 5.8 m, tinggi 3.3
m dengan tinggi working plane 0.8 m
dimana nilai reflektansi yang diinput
didapat dari rata-rata pengkuran pada
laboratorium Metalurgi untuk plafon
sebesar 0.70 sedangkan untuk reflektansi
dinding 0.62 dan reflektansi lantai 0.43
dengan nilai estimasi refrensi sebesar 500
lux dapat dilihat pada gambar berikut
Gambar 6. Dimensi Ruanagn
F. Hasil SImulasi
Gambar 7.Letak
Lampu
Gambar 8. Iso
Contour
Dari hasil simulasi didapatkan banyak
lampu 24 buah dengan erata-rata sebesar
523 lux, sehingga pemenuhan standar SNI
500 lux tercapai. Aare hijau pada isolux
terlihat memenuhi standar pada 500 lux

6. 6
Tabel 10.Perbandingan Simulasi dan SNI
Dari tabel diatas diketahui setelah
simulasi hasil perbaningan lampu dan erata-
rata memiliki selisih yang sangat kecil
dengan standar SNI 500 lux
Tabel 11. Perbandingan Hasil Simulasi
Pengukuran dan Pencapaian SNI (500 lux)
Pengkuran Pencapaian SNI
Gambar 9 iso lux Gambar 10Iso lux
Diketahui besar nilai rerata sekitar
working Plane atau bidang kerja yang
berada pada bagian samping dinding
tampak warna hijau yang besar nilainya
sekitar 525 lux maka dapat dilihat bahwa
pada area working plane sudah
memenuhi standar SNI sebesar 500 lux
Dari hasil simulsi diketahui sebelum
melakukan solusi jumlah lampu
sebanyak 8 buah dan belum mencapai
500 lux yakni sebesar 317.841 lux
kemudian dilakukan solusi pencapaian
dengan jumlah lampu 10 buah
IV. PENUTUP
1. Kesimpulan
1. Kuat pencahayaan rata-rata (Erata-rata)
di laboratorium FST belum
memenuhi standard yang
direkomendasikan SNI (500 lux).
Nilai Kuat pencahayaan laboratorium
adalah: 317.814 lux dengan jumlah
lampu pada laboratorium sebanyak 8
buah, Setelah dilakukan perhitungan
untuk mendapatkan (Erata-rata) sesuai
standar rekomendasi SNI (500 lux)
dibutuhkan lumen sebesar 31473
lumen untuk laboratorium, dengan
jumlah lampu sebanyak 14 buah
dengan peletakan titik kordinat
lampu dengan titik koordinat yang
sesua.
2. Kuat pencahayaan minimum(Emin)
pada laboratorium adalah: 0.50.
sehingga Emin belum memenuhi
standar 0.8
3. Hasil pengukuran dan perhitungan
besar nilai reflektansi dari
laboratorium memenuhi standar
rekomendasi SNI dengan besar nilai
adalah: 0.62
4. Daya semua armatur terpasang pada
bidang kerja dilaboratorium FST
sebesar 16.15 Watt/m2.
Daya pada
laboratorium FST belum memenuhi
daya maksimum-minimum sebesar
27-45 Watt/m2
.

7. 7
2. Saran
1. Pengujian dan evaluasi pencahayaan
buatan pada laboratorium hendaknya
pengukuran dilakukan secara teliti
2. Pada laboratorium nilai Erata-rata
belum memenuhi standara SNI sehingga
di rekomendasikan untuk menambah
jumlah luminare sebanyak 7 buah
dengan jumlah lampu sebanyak 14 buah
serta perubahan pada posisi atau letak
lampu sesuai kordinat hasil simulasi
software Calculux
3. Dapat menggunakan Software lain
untuk simulasi pencahayaan buatan
REFERENSI
[1]Dwi Tangoro. 2006. Utilitas Bangunan.
Jakarta: Universitas Indonesia.
[2]---,Manual Calculux Indoor,
http://www.Lighting.Philips.com.,
diakses 5 maret 2013.
[3]Ir.Hartono Poerbo,M.ARCH. 1992.
Utilitas Bangunan. Jakarta: Djambatan.
[4]Jurnal Teknik Pomits Vol. 1, No. 1,
(2012) Farid Khusnul Mujib, dan Andi
Rahmadiansah Desain Pencahayaan
Lapangan Bulu Tangkis Indoor ITS.
http://www. digilib.its.ac.id. diakses 5
maret 2013.
[4]Mangunwijaya. (1982). Pasal-Pasal
Pengantar Fisika Bangunan. Jakarta:
Gramedia.
[5]Mark Karlen James Benya. 2004.
Lightning Design basic: United States of
America.
[6]Prasasto Satwiko. 2009. Fisiska
bangunan: Yogyakarta.
[7]Prof.Dr.Sudjana,M.A.,M.Sc.1989.Metoda
Statistika. Bandung: Taristo.
[8]Prih Sumardjati. 2008.
TeknikPemaanfaatan Tenaga Listrik:
Jakarta.
[9]SNI 03-6575-2001Tata Cara Perancangan
Sistem Pencahayaan Buatan Pada
Bangunan Gedung.
[10]SNI-16 7062 2004 Pengukuran
Intensitas Penerangan ditempat Kerja