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.

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

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:

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.

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

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.

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.