SUMBER CAHAYA BUATAN dan

METODE LUMEN

EVOLUSI SUMBER CAHAYA BUATAN

LAMPU BERASAL DARI KATA LAMPAS ( YUNANI ) OBOR MENYALA

70.000 SM CARA MEMBUAT API

ABAD XV LILIN LEBAH,MINYAK HEWAN/TUMBUHAN

ABAD XVII GAS DARI BATU BARA

ABAD XIX LAMPU PIJAR / INCADESCENT LAMP

HINGGA KINI PERKEMBANGAN PESAT : FLOURESCENT, HALOGEN, NATRIUM, MERCURY, FIBER OPTIC, DLL.

MASA DEPAN KRISIS ENERGI PERLU INOVASI BARU UTK. EFISIENSI

• Incandescent Lamps• Fluorescent Lamps• Halogen Lamps• HID ( High Intensity Discharge )

Lamps• Sumber Cahaya lain

VARIASI JENIS SUMBER CAHAYA BUATAN

Spektrum cahaya dari berbagai sumber:

cahaya alami TL – white High Pressure Mercury

Metal Halide Low Pressure SodiumHigh Pressure Sodium

INCANDESCENT LAMPS

Efisiensi Luminous rendah ( ± 10 – 20 lumen/watt )

tapi dapat menjadi makin baik jika nilai watt-nya bertambah besar

Umur pendek ± 2000 jam

Color Rendering baik ( 90 – 100 )

Color Temperatur rendah ( 2500 – 3000oK )

CONTOH SPESIFIKASI LAMPU INCADESCENT PHILIPS

VARIASI LAIN - INCANDESCENT LAMPS

CANDLE LAMPS

LAMPU WARNA

DENGAN REFLEKTOR

Keunggulan dan Kekurangan Incandescent Lamp

Biaya awal relatif lebih murah

rapid start

Instalasi mudah

Dimming capable

Color rendering index tinggi

Efisiensi rendah tidak hemat energi

Umur lampu pendek biaya pemeliharaan besar

Sensitif terhadap perubahan voltage

Silau dan Panas

Jadi umumnya penggunaan Lampu Pijar, terbatas untuk:

1. Penggunaan yang jarang, dalam jangka waktu yang pendek

2. Bila proses dimming diperlukan

3. Bila dibutuhkan sumber cahaya titik

4. Jika biaya awal mininum diperlukan

5. Untuk efek-efek pencahayaan tertentu

FLUORESCENT LAMPS

Warna cahaya tergantung pada komposisi zat fluorescent-nyaUmur lampu (± 6000 jam nyala) tergantung juga pada jam nyala per start (standar 3 jam nyala/ start),Lumen output dengan cepat berkurang pada 100 jam nyala pertama, setelah itu akan berkurang dengan sangat lambatEfisiensi ± 44 – 80 lumen/ watt tergantung pada arus listrik operasional dan penggunaan fosfornya. Jenis warm-white paling efisien, diikuti oleh jenis: cool white, white, daylight, kemudian coloured lampVoltage, tidak mempengaruhi umur lampu tidak sensitif (karena menggunakan ballast)

CONTOH SPESIFIKASI LAMPU FLUORESCENT PHILIPS

VARIASI LAIN FLUORESCENT LAMPS

SL LAMPSColour Temp 2700K-6500KRa 85

PLE-C LAMPSColour Temp 2700K-6500KRa 85

PLE-T LAMPSColour Temp 2700K-6500KRa 85

Keunggulan dan Kekurangan Fluorescent Lamp

Umur panjang Biaya relatif murahEfisiensi luminous cukup tinggiColor Rendering cukup tinggi (≥ 85)Cahayanya diffus tidak menim-bulkan pembayangan dan mereduksi efek silauTersedia dalam berbagai ukuran , warna/ color appearance, bentuk, color temperature, dan brightness yang sangat berragamTidak sensitif terhadap perubahan voltase

Ukuran relatif lebih besar Perlu ballast / starterTidak mudah di-dim (dimming )

perlu peralatan yang khusus

mahalMenimbulkan suara dengung Menimbulkan efek getar/ kedip

disebut stroboscopic effect

HALOGEN LAMPS

-Umur Lampu 4000 JAM-COLOR TEMPERATURE 3200 K-Color Rendering Index sempurna-Rapid start-Efisiensi luminous hampir sama dengan lampu pijar 22-30Lm/watt-Silau dan panas

CONTOH SPESIFIKASI LAMPU HALOGEN PHILIPS

VARIASI LAIN - HALOGEN LAMPS

LOW-VOLTAGE HALOGENColour Temp 3000KRa 100

DOUBLE ENVELOPE HALOGENColour Temp 2900KRa 100

PAR HALOGENARa 100

HID LAMPS

HIGH PRESSURE MERCURY LAMPS

Umur lampu cukup panjang (± 24.000 jam nyala dengan dasar 10 jam/ start)

Koreksi warna sangat diperlukan. Karena cahaya biru-hijau yang dipancarkan akan merubah semua warna obyek yang disinari. Untuk mengkoreksi warna ditambah dengan lapisan fosfor, agar sinar UV di-reradiasi pada daerah merah

Efisiensi Luminus: ± 50 – 60 lumen/ watt

Sangat peka terhadap perubahan voltase listrik (idealnya tidak boleh menyimpang ≥ 2,5 – 5% dari voltase desain) cepat rusak/ berkurang umurnya. Untuk men-stabil-kan voltase, dipergunakan ballast

non-rapid start perlu waktu 7 – 8 menit untuk mencapai output penuh

Color rendering index nya, tidak begitu baik (± 15 – 45). Yang paling baik nilai Ra nya adalah HPL Comfort, dengan Ra = 52

BLENDED-LIGHT LAMPSColour Temp 3050K - 3750KRa 70

CONTOH SPESIFIKASI LAMPU HALOGEN PHILIPS

HID LAMPS

HIGH PRESSURE SODIUM LAMPS

Strukturnya agak berbeda dengan lampu merkuri dan metal halide, tapi memiliki kelebihan pada penyerapan spektral dari sodium pada tekanan tinggi sehingga menghasilkan warna resultan kuning yang hampir sama efeknya dengan cahaya warm-white pada lampu fluorescent

Efisiensi luminus = 85 – 140 lumen/watt

Warm up time 3 -4 menit

Tidak sensitif terhadap perubahan voltase

Color Temperature ± 2000o K

Color Rendering Index, tidak begitu baik (poor to moderate)

HIGH-PRESSURE SODIUM LAMPSRa 23CAHAYA KEEMASAN

CONTOH SPESIFIKASI LAMPU HP SODIUM PHILIPS

HID LAMPS

METAL HALIDE LAMPS

Adalah lampu Merkuri + bubuk metal (seperti: Thallium, Indium, atau Sodium) sehingga cahaya dapat di re-radiasi pada frekuensi lain diluar frekuensi warna dasar lampu Merkuri

Efisiensi bertambah, tapi mengurangi umur lampu hingga 60%

Warna yang dihasilkan lebih hangat jika dibandingkan dengan lampu Merkuri

Umur nyala lampu mencapai 7.500 – 15.000 jam,

Sensitif terhadap perubahan voltase,

Waktu start mencapai 2 – 3 menit

Efisiensi luminus 61 – 94,5 lumen/ watt,

Color Rendering Index Ra = 68 – 92

Color Temperature 3000 – 5600oK

MHD LAMPSRa 92CAHAYA KEEMASAN

CONTOH SPESIFIKASI LAMPU METAL HALIDE PHILIPS

SUMBER CAHAYA LAIN

QL Induction Lamp System

Bola lampu berisi campuran gas murni dan uap merkuriBagian dalam bola lampu diberi lapisan fluorescent untuk mengubah sinar ultra violet menjadi cahaya tampak Umur mencapai 60.000 jam CRI sangat baik (> 80) Warna Cahaya: cool white ( 3000oK) & warm-white (4000oK) Efisiensi luminous ± 67 - 70 lumen/ watt

• tabung kaca atau serat fiber, yang mentransmisikan cahaya lampu

• Serat fiber-nya sendiri tidak meneruskan listrik bila seberkas sinar melalui-nya, maka sinar akan diteruskan hingga ke ujung yang lain

• Dapat diletakkan pada daerah basah ( kolam/ air mancur) / daerah yang rawan beban (misalnya: trotoar / jalan/ tempat parkir)

• CRI 60 – 100• Life time 3500 – 9000 jam nyala• Color Temperature 3000 – 8500oK

Fiber Optics

Penampang kabel optikPrinsip penyalaan

Prinsip penerusan cahaya

• LASER merupakan kependekan dari: Light Amplification by Stimulated Emission of Radiation,

• Menghasilkan cahaya monokromatik dapat menghasilkan gambar 3 dimensi yang bergerak di ruangan atau pada layar, dengan bantuan komputer atau gerak mekanikal

• Holography adalah fotografi dibawah sinar laser gambar akan terlihat 3 dimensi bila disinari dengan arah yang tepat

Laser Beam & Holography

ARMATUR - LUMINAIRESINDOOR LAMPS

RUMAHKANTOR

ARMATUR - LUMINAIRES

ARMATUR OUTDOOR

LINGKUNGAN

BANDARA JALAN RAYA

STADION OLAH RAGA

ARMATUR - LUMINAIRES

DOWNLIGHTS - DECORATIVE

TOKO

EKTERIOR

KORIDOR

ARMATUR - LUMINAIRES

SPOTLIGHT-DECORATIVE

GALERI

KUANTITAS PENCAHAYAAN BUATAN PERHITUNGAN METODA LUMEN

Kuantitas Pencahayaan Buatan

1. Metoda TITIK DEMI TITIK (POINT BY POINT METHOD)- hanya ada 1 sumber cahaya yang diperhitungkan saat itu- bidang kerja harus relatif kecil- Sumber cahaya dianggap merupakan sumber cahaya titik- Harus ada data pola distribusi cahaya ( Diagram Polar)

karena itu metoda ini dianggap tidak praktis & jarang dipergunakan

2. Metoda LUMEN mencari tingkat pencahayaan rata-rata pada bidang kerja ( pencahayaan merata / general lighting )

Faktor-faktor penentu dalam perhitungan kuantitas Pencahayaan dengan cara Lumen• Bentuk / Ukuran / dimensi dan proporsi Ruang• Pola perletakan sumber cahaya: - jumlah lampu

- jenis lampu / armatur/ pola distribusi cahaya

• Tinggi sumber cahaya terhadap bidang kerja • Faktor Refleksi Dinding & Plafon ( + Bidang Kerja) • Kuat Pencahayaan Standar sesuai aktivitas / fungsi ruang• Pengurangan cahaya lampu ada depresiasi, akibat:

- umur lampu- masa pemeliharaan- berkurangnya kebeningan gelas

lampu- debu pada lampu/ armatur- refleksi yang berkurang (dari

dinding & plafon)- penurunan tegangan daya listrik - lokasi dimana sumber cahaya

berada• Kontribusi dan distribusi cahaya alami

Perhitungan METODE LUMEN – cara sederhana

• Kuat Pencahayaan diukur pada tempat dimana tugas visual dilakukan pada BIDANG KERJA pada ketinggian 75 – 90 cm diatas permukaan lantai ruangan,

• INTENSITAS PENCAHAYAAN/ KUAT PENCAHAYAAN (E) tergantung macam/ sifat aktivitas yang dilakukan (yang diambil dari Nilai Standar/ DPMB – dalam: Lux),

FE =

A

E = Standar Kuat Pencahayaan dalam ruangan (Lux)

F = Flux Cahaya (lumen)

A = satuan luas ruangan (m2)

JUMLAH ALIRAN CAHAYA/ FLUX CAHAYA yang dibutuhkan oleh suatu

Bidang Kerja dengan luas = A m2 adalah:

F = E x A (lumen)

Sebenarnya : tidak semua cahaya lampu mencapai Bidang Kerja sebagian terpancar ke: Bidang Dinding, Plafon, Lantai, dls.

Ada pantulan (R), ada penyerapan (A),

F yang sampai pada Bidang Kerja tidak penuh = F tidak 100%

Plafon

Dinding

Bidang Kerja

Lantai

R/A

R/A R/A

R/A

Untuk menentukan Jumlah Cahaya/ Flux Cahaya yang dipergunakan harus dihitung RENDEMEN nya

TAPI UNTUK PERHITUNGAN SEDERHANA FAKTOR RENDEMEN DAPAT DIABAIKAN

EFISIENSI LAMPU

JENIS LAMPUEFISIENSI (lumen/w

att)CATATAN

LAMPU PIJAR, dengan:• Gas & kawat pijar spiral• Kawat pijar spiral ganda & bagian dalam bola lampu diburamkan

2014

Efisiensi Rendah

LAMPU HALOGEN 22 - 30

LAMPU NATRIUM:• Tekanan Rendah• Tekanan Tinggi

450100

Efisiensi Tinggi

LAMPU TL / FLORESEN;• Warm White• Daylight• White

444980

LAMPU MERKURI, dengan:• Gelas Terang• + Yodium

5683

LAMPU SODIUM, bertekanan:• Tinggi• Rendah

118185

• VARIABEL ± 10 %• ATAU SESUAI DENGAN SPESIFIKASI PABRIK BROSUR

SOAL LATIHAN

SEBUAH RUANG GAMBAR DENGAN LUAS 8 X 12 M2 DIRENCANAKAN MENGGUNAKAN ARMATUR DENGAN2 LAMPU TL @ 40 WATT DAN EFISIENSI 52 LM / WATT

BERAPA JUMLAH TITIK LAMPU YANG DIBUTUHKAN?

RENCANAKAN PERLETAKKAN TITIK LAMPU SERTA ZONING SAKLARNYA AGAR DIPEROLEHPENCAHAYAAN RUANG MERATA DAN PENYALAAN YANG SESUAI DENGAN ZONA PENCAHAYAAN SIANG HARI !

Penempatan merata (general lighting) dapat dicapai dengan aturan:

DENAH PLAFON

armatur a

a

2a

2a

b b2b 2b 2b

BILA JUMLAH LAMPU/ARMATUR TIDAK MEMUNGKINKAN UNTUK DISUSUN SECARA MERATA ( jumlah armatur yang ganjil) TAMBAHKAN DENGAN ARMATUR YANG SEJENIS dibulatkan keatas

PENEMPATAN TITIK LAMPU/ARMATUR

ZONING PENCAHAYAAN PADA WAKTU SIANG HARI

• PERHATIKAN POSISI BUKAAN JENDELA/ LUBANG CAHAYA EFEKTIF, • TENTUKAN ZONING: TERANG – GELAP• BILA ADA ZONA AKTIFITAS

4 SISI BUKAAN 2 SISI BUKAAN 1 SISI BUKAAN

ZONE III Daerah yang selalu perlu penambahan lampu

ZONE II Daerah yang perlu ditambah lampu – jika cuaca redup / mendung

ZONE I Daerah yang intensitas pencahayaannya memenuhi persyaratan

ZONING PENCAHAYAAN & ZONING SAKLAR

• ZONA I SAKLAR GROUP I• ZONA II SAKLAR GROUP II• ZONA III SAKLAR GROUP III

II

ZONA II

ZONA I

ZONA III

ZONING PENCAHAYAAN ZONING SAKLAR

LATIHAN METODA LUMEN SEDERHANALATIHAN METODA LUMEN SEDERHANA

Sebuah laboratorium identifikasi warna pada pabrik tekstil berukuran Sebuah laboratorium identifikasi warna pada pabrik tekstil berukuran lebar x panjang x tinggi (9 x 15 x 3 m3) membutuhkan perencanaan lebar x panjang x tinggi (9 x 15 x 3 m3) membutuhkan perencanaan pencahayaan buatan sebagai pendukung. pencahayaan buatan sebagai pendukung. Pilihlah dari ke empat jenis sumber cahaya buatan pada tabel di bawah Pilihlah dari ke empat jenis sumber cahaya buatan pada tabel di bawah ini agar sesuai dengan fungsi ruang! Sertakan alasan pemilihan!ini agar sesuai dengan fungsi ruang! Sertakan alasan pemilihan!Hitung berapa titik lampu yang dibutuhkan bila tiap armatur terdiri Hitung berapa titik lampu yang dibutuhkan bila tiap armatur terdiri atas 2 lampu dan buat juga penataan serta penzoningan saklar yang atas 2 lampu dan buat juga penataan serta penzoningan saklar yang sesuai!sesuai!

No Jenis Lampu Dayawatt

Eff lum.Lm/watt

Col. Temp ºK

Ra Umurjam

1 Halogen 300 40 4000 100 6000

2 Incadescent 100 20 2500 100 2000

3 Fluorescent 40 80 4000 85 6000

4 HP Mercury 60 60 3400 55 24000

SEKIANSampai Minggu

Depan