fisika terapan niel

22
Kata Pengantar Puji syukur saya ucapkan kehadirat Tuhan Yang Maha Esa yang telah memberikan rahmatnya serta hidayah kepada saya, sehingga berkat Karunia-Nya saya dapat menyelesaikan makalah Fisika Terapan. Dalam penyusunan makalah ini, saya tidak lupa mengucapkan banyak terimakasih pada semua pihak yang telah membantu dalam menyelesaikan tugas makalah ini sehinggga saya dapat menyelesaikan penyusunan makalah ini. Penulis sangat menyadari bahwa makalah ini masih jauh dari sempurna. Oleh karena itu, saya mengharapkan kritik dan saran baik secara tertulis ataupun secara lisan Dalam penyusunan makalah ini saya berharap semoga makalah i n i dapat bermanfaat bagi saya sendiri maupun kepada pembaca umumnya. 1

Upload: adhye-aseek

Post on 03-Aug-2015

516 views

Category:

Documents


0 download

TRANSCRIPT

Page 1: Fisika Terapan Niel

Kata Pengantar

Puji syukur saya ucapkan kehadirat Tuhan Yang Maha Esa yang telah

memberikan rahmatnya serta hidayah kepada saya, sehingga berkat Karunia-Nya

saya dapat menyelesaikan makalah Fisika Terapan.

Dalam penyusunan makalah ini, saya tidak lupa

mengucapkan banyak terimakasih pada semua pihak yang telah membantu dalam

menyelesaikan tugas makalah ini sehinggga saya dapat menyelesaikan penyusunan

makalah ini. Penulis sangat menyadari bahwa makalah ini masih jauh dari sempurna. Oleh

karena itu, saya mengharapkan kritik dan saran baik secara tertulis ataupun secara lisan

Da lam  penyusunan  maka l ah   i n i   s aya  be rha rap   s emoga  maka l ah  

i n i dapat bermanfaat bagi saya sendiri maupun kepada pembaca umumnya.

Penyusun

NATANIEL SIRURU

1

Page 2: Fisika Terapan Niel

BAB I

VENTILASI

Istilah dan pengertian dalam ventilasi

Ventilasi (ventus, wind, angin) adalah aliran udara baik di ruang terbuka maupun

tertutup (dalam ruangan). Pergantian udara per jam (ACH , air change per hour) adalah

jumlah pergantian seluruh udara dalam dengan udara segar dari luar setiap jamnya. Semakin

besar potensi kekotoran udara di suatu ruangan (misalnya laboratirium, bengkel, toilet dan

dapur), semakin tinggi angka pergantian udara per jam yang diharuskan. Setiap Negara

mempunyai standar ACH sendiri.

Ventilasi bangunan dapat berupa ventilasi alami (tidak melibatkan mesin), ventilasi

buatan (melibatkan mesin pengondisi udara yang akan menurunkan suhu dan kelembaban

udara, AC) dan ventilasi semi buatan (ventilasi alami yang dibantu dengan kipas angin untuk

menggerakkan udara tetapi tidak melibatkan alat penurun suhu). Ventilasi dibutuhkan agar

udara di dalam ruangan tetap sehat dan nyaman. Angin, adalah udara yang bergerak. Gaya

penggerak angin (wind driving forces) adalah gaya yang menyebabkan udara bergerak.

Udara bergerak karena adanya gaya yang diakibatkan oleh perbedaan tekanan ( P) dan

perbedaan suhu (ΔT). Gaya apung (buoyancy, stack effect) adalah gaya gerak udara ke atas

akibat perbedaan suhu. Lapisan batas (boundary layer) adalah lapisan udara antara

permukaan bumi dan ketinggian tertentu ketika kecepatan angin tidak lagi terpengaruh oleh

kondisi permukaan bumi. Atmosfer adalah lapisan udara yang melingkupi bumi.

Penilaian terhadap kualitas ventilasi diukur dengan standar kenyamanan termal.

o Kelembaban Nisbi (RH, relative humidity) adalah perbandingan antara kandungan

uap air pada suatu saat dengan kemampuan uap air pada titik jenuh dalam suhu saat

itu.

o Penyejukan evaporative (evaporative cooling) adalah penyejukan dengan

memanfaatkan mekanisme pengurangan panas akibat penguapan air (atau zat lain).

2

Page 3: Fisika Terapan Niel

Untuk menguap, air me,butuhkan panas yang akan diambil dari lingkungan

sekitarnya, dengan demikian suhu lingkungan akan turun.

o Air, dalam bentuk kabut (spray) lebih mudah menangkap panas dari udara

lingkungan sekitarnya. Bila lingkungan lembab (Indonesia tropis lembab), udara tidak

lagi haus uap air, penguapan tidak berlangsung dengan cepat.

o Penyejukan radiatif (radiative cooling) adalah penyejukan dengan memanfaatkan

mekanisme radiasi. Pada daerah beriklim kering langit jernih (jarang berawan) maka

pada malam hari permukaan bumi yang hangat dapat melepaskan panasnya secara

radiasi ke langit yang dingin, sedangkan di daerah iklim tropis lembab, langit hampir

selalu berawan, sehingga benda2 hangat sulit melepaskan panasnya.

o Penyejukan fisiologis (physiological cooling) adalah sensasi sejuk yang dirasakan

manusia karena hembusan angin yang mengenai kulitnya. Tubuh membuang

kelebihan panasnya melalui kontak dengan benda lain yang lebih dingin, uap nafas

dan penguapan keringat. Keringat di permukaan kulit akan cepat menguap apabila

dihembus oleh angin, sambil membawa panas dari kulit dan memberi tempat bagi

keringat selanjutnya. Semakin cepat proses itu semakin cepat panas dibuang sehingga

tubuh menjadi sejuk.

o Penyejukan konvektif (convective cooling) adalah penyejukan dengan

memanfaatkan aliran angin. Bila benda hangat dilewati angin yang lebih sejuk maka

akan terjadi perpindahan panas dari benda tersebut ke udara.bila proses ini

berlangsung terus menerus maka akan menyebabkan benda tersebut menjadi sejuk

karena panasnya (kalornya) diangkut oleh angin.

o Perpindahan panas (heat transfer) adalah proses perpindahan kalor dari benda

yang lebih panas ke benda lain yang kurang panas. Ada tiga cara perpindahan panas,

yaitu:

Perpindahan panas konduktif (conductive heat transfer) adalah perpindahan

panas dari benda yang lebih panas ke benda yang kurang panas melalui kontak

(sentuhan).

Perpindahan panas konvektif (convective heat transfer) adalah perpindahan

panas dari benda yang lebih panas ke benda yang kurang panas melalui aliran

3

Page 4: Fisika Terapan Niel

angin (atau zat alir lainnya), jika kita kegerahan maka kita suka mengipas

tubuh kita.

Perpindahan panas radiatif (radiatif heat transfer) adalah perpindahan

panas dari benda yang lebih panas ke benda yang kurang panas dengan cara

pancaran.

o Efek rumah kaca (green house effect), adalah efek yang diperoleh dalam rumah

kaca untuk memelihara tanaman.

o Skala sensasi termal (thermal sensation scale) adalah skala psiko-fisik tujuh titik

mulai dari =3. -2, -1, 0, +1, +2, +3 yang secara verbal disebut dingin, sejuk, agak

sejuk, netral, agak hangat, hangat, panas.

o Zona nyaman (comfort zone) adalah daerah dalam bioclimatic chart yang

menunjukkan kondisi komposisi udara yang nyaman secara termal.

o Kelembanan waktu (time lag) adalah waktu yang diperlukan bagi panas untuk

merambat dari satu sisi permukaan bidang ke sisi permukaan lain. Fenomena ini

terjadi pada dinding tebal

o Konduktivitas (conductivity, K), adalah bilangan yang menunjukkan besar panas

(Watt) yang mengalir melalui bahan setebal 1 m, seluas 1 m 2 dengan perbedaan

suhu antar kedua sisi permukaan 1 degC (derajat Celcius). Jadi satuan konduktivitas

adalah Wm/m2degC.

o Resistivitas (Resistivity, R) adalah kebalikan dari konduktivitas (R = l/k) dengan

satuan mdegC/W. resistan merupakan kebalikan konduktan, b/k dengan satuan

m2degC/W.

o Konduktan permukaan (air film conductance), adalah konduktan lapisan udara

tipis antara udara dengan permukaan bahan, biasa diberi notasi f.

Enam faktor kenyamanan termal (4 faktor lingkungan + 2 faktor manusia) adalah:

4

Page 5: Fisika Terapan Niel

Suhu udara, T (temperature), oC

Kecepatan angin, V(velocity), m/dtk

Kelembaban udara, RH (Relative Humidity), %

Rata-rata suhu permukaan ruang, MRT ( Mean Surface Radiant Temperature), oC

Aktivitas manusia, met (Metabolism),W/m2, (1 met = 58,15 W/m2

sering dibulatkan 58 W/m2

Pakaian, clo (clothing), m2deg C/W (1 clo – 0,155 m2 deg C/W)

Ventilasi Alami

Ventilasi alami adalah ventilasi yang tidak melibatkan mesin. Sesuai dengan fungsinya

kualitas ventilasi alami sangat tergantung pada kualitas udara sekitar. Iklim tercipta

karena pemanasan yang berganti-ganti pada permukaan bumi, akibat bumi mengelilingi

matahari satu putaran selama setahun. Aktivitas manusia maupun benda-benda dalam

ruangan dapat menghasilkan gas-gas yang berbahaya bagi kesehatan, bila tetap

terkonsentrasi dalam jumlah yang melebihi batas toleransi manusia. Pergantian udara

secara alami, menawarkan ventilasi yang sehat, nyaman, tanpa membutuhkan energi

tambahan. Untuk merancang ventilasi alami perlu dipikirkan syarat-syarat:

Tersedianya udara luar yang sehat (bebas dari debu, bau dan polutan yang mengganggu)

Suhu udara luar tidak terlalu tinggi (maksimal 28 o C),

Tidak banyak bangunan di sekitar yang akan menghalangi aliran udara horizontal sehingga angin dapat berhembus lancer

Lingkungan tidak bising.

Adapun trik sederhana untuk mengatur aliran angin, dengan gradasi tekanan, caranya adalah

sebagai berikut:

5

Page 6: Fisika Terapan Niel

a) Solusi rumah kota kecil sebagai berikut :

1. Menggunakan perbedaan tekanan pada sisi luar rumah

2. Menggunakan perbedaan tekanan yang disebabkan oleh variasi tekanan dalam

rumah.

b) Solusi rumah kota besar adalah sebagai berikut :

1. Desain rumah dengan bukaan.

2. Meletakkan dinding tanaman di bidang bertekanan udara positif. Kelembaban

tanaman terbawa oleh angin sehingga mendinginkan udara.

3. Mengarahkan aliran angin untuk melewati tanaman dan kolam membuat udara

menjadi lebih dingin.

4. Teras rumah yang tidak memantulkan sinar matahari, lebih baik bila

halamannya berumput.

5. Overstek atap lebar, bagian dari atap di sisi luar bangunan

6. Pohon menaungi dinding rumah

Nilai positif dari ventilasi alami :

Hemat energi

Menghubungkan ilkim dalam ruangan dengan iklim luar ruangan yang menciptakan suasana alami

Biaya pembuatan dan perawatan relative murah dibandingkan ventilasi buatan

Tidak memerlukan ruang mesin

Nilai negatif dari ventilasi alami:

Suhu tidak mudah diatur

Kecepatan angin tidak mudah diatur

Kelembaban tidak mudah diatur

Kualitas udara tidak mudah diatur (debu, bau dan polusi lain)

Gangguan serangga

Gangguan lingkungan (kebisingan dll), sulit dicegah

Bukaan mungkin akan berisiko pada keamanan

6

Page 7: Fisika Terapan Niel

Untuk bangunan yang bermassa gemuk ventilasi alami sukar menjangkau bagian tengah

Ventilasi Buatan

Ventilasi Buatan atau Penghawaan buatan adalah penghawaan yang melibatkan

peralatan mekanik.Penghawaan buatan sering juga disebut Pengondisian udara ( air

conditioning ), yaitu proses perlakuan terhadap udara didalam bangunan yang meliputi

suhu, kelembaban kecepatan dan arah angin, kebersihan, bau serta distribusinya untuk

menciptakan kenyamanan bagi penghuninya.Dengan demikian pengondisian udara

sebenarnya tidak hanya berarti menurunkan suhu tetapi juga menaikkan suhu. Di daerah

tropis lembab yang suhu rata – ratanya tinggi, pengondisian udara diasosiasikan dengan

penyejukan udara oleh mesin penyejuk udara yang dikenal dengan Air Conditioner

( AC ). Contoh Ventilasi Buatan yaitu Kipas Angin listrik dan AC.

Kipas Angin listrik tidak menurunkan suhu udara, tetapi hanya menggerakkan udara saja. Ada banyak tipe mesin AC, namun secara garis besar dapat dibagi menjadi AC Unit diantaranya : 1.Tipe paket tunggal ( Tipe jendela )

2.Tipe paket terpisah ( tipe split )

Tipe langit – langit / dinding

Tipe lantai

Tipe kaset

3.AC terpusat

Komponen – komponen dari mesin AC yaitu :

Kompresor, ini adalah inti dari mesin AC

Kondensor

Katup ekspansi, berguna untuk menurunkan tekanan dan menyemprotkan refrigen ke dalam evaporator,

Koil Evaporator.

Adapun keuntungan dan Kelemahan menggunakan ventilasi buatan.

Keuntungannya yaitu :

7

Page 8: Fisika Terapan Niel

Kita dapat mengatur suhu dalam ruangan

Memberikan kenyamanan dalam ruangan

Pada saat udara panas , sangat dibutuhkan

Untuk bangunan yang bermassa gemuk ventilasi buatan dapat menjangkau bagian tengah dibandingkan dengan ventilasi alami

Kecepatan angin mudah diatur

Kelembaban mudah diatur

Kualitas udara mudah diatur (debu, bau dan polusi lain)

Gangguan serangga tidak ada.

Kelemahannya yaitu :

Harganya mahal

Boros energy

Harus menggunakan dinding-dinding partisi celing ( langit-langit)

Terus menerus digunakan sangat berbahaya bagi kesehatan

Memerlukan biaya pembuatan dan perawatan sangat mahal

Memerlukan ruang mesin.

ASPEK PERANCANGAN

8

Page 9: Fisika Terapan Niel

Sebaiknya terapkan konsep atap hijau (green roof, eco-roof), yang akan menahan panas

radiasi matahari masuk dalam ruangan dan membantu menjaga suhu lingkungan tidak terlalu

tinggi. Beberapa keuntungan dari atap hijau:

Meningkatkan kualitas udara dan air (1 m2 atap rumput dapat mengilat 0,2 kg partikel dari udara per tahun).

Meningkatkan kualitas air , menurut Enviroment Protection Agency (US), sistem akar pada atap hijau mengandung bakteri dan jamur yang berperan sebagai penyaring air alami melalui proses bioremeditation dan phytoremediation.

Mengurangi panas. Atap hijau tetap sejuk saat terkena panas matahari. Ini akan mengurangi pemanasan lingkungan dan efek urban heat island, dimana suhu kota bisa 5 derajad Celcius lebih tinggi dari pada di luar kota yang penuh tanaman.

Mengurangi biaya energy untuk pengondisian udara

Memperpanjang umur atap 2- kali umur asli, tanaman melindungi atap dari sinar ultra ungu dan panas matahari

Menyediakan tempat hidup bagi hewan liar seperti serangga (lebah, kupu-kupu) dan burung.

ASPEK MATEMATIS

Untuk menghitung dan simulasi aliran udara secara akurat dilakukan dengan perangkat lunak yaitu program Computational Fluid Dynamics (CFD), harganya mahal, dapat digunakan sebagai pendekatan yang cukup baik:  

1. Transmitan Elemen Bangunan Berlapis

U = 1/Ra atau U = 1/(1/fo + Rb + 1/fi) W/m2 deg C

Dengan:

U = nilai transmitan (konduktan total), W/m2 degC

fo = konduktan permukaan luar bahan, W/m2 degC

Rb = resistansi total lapisan elemen, m2 degC/W

fi = konduktan permukaan dalam bahan, W/m2degC

3. Panas Yang Menembus Elemen: Qc = A.U.T

9

Page 10: Fisika Terapan Niel

BAB II

PENCAHAYAAN

Defisi Pencahayaan

Pencahayaan didefinisikan sebagai jumlah cahaya yang jatuh pada permukaan.

Satuannya adalah Lux / lumens ( 1 lm/m ). Salah satu factor penting dari lingkungan kerja

yang dapat memberikan kepuasan dan produktivitas adalah adanya penerangan yang baik

yang memungkinkan pekerja dapat melihat obyek yang dikerjakan secara jelas cepat dan

tanpa upaya-upaya yang tidak perlu. Penerangan yang cukup dan diatur dengan baik juga

akan membantu menciptakan lingkungan kerja yang nyaman dan menyenangkan sehingga

dapat memelihara kegairahan kerja. Telah kita ketahui hampir semua pelaksanaan pekerjaan

melibatkan fungsi mata, dimana sering kita temui jenis pekerjaan yang memerlukan tingkat

penerangan tertentu agar tenaga kerja dapat dengan jelas mengamati obyek yang sedang

dikerjakan. Intesitas penerangan yang sesuai dengan jenis pekerjaan jelas akan dapat

meningkatkan produktivitas kerja. Adapun istilah dan pengertian dalam pencahayaan :

Cahaya( light ) : gelombang electromagnet yang mempunyai panjang antara

380 – 700 nm ( 1 nm = 10-9 m )

Cahaya matahari mempunyai panjang gelombang antara 290 - 2300 nm dan

mempunyai spectrum lengkap dari ungu-ultra hingga merah-infra.

Macam - macam sinar matahari yaitu :

Ultra Violet ( jingga ultra )

Infra merah yaitu pembawa utama daya kalor dari matahari.

Cahaya terang.

Sinar kosmetik ( kosmos = semesta alam ).

10

Page 11: Fisika Terapan Niel

Terang alami ( dari sinar matahari ) :

1. Terang secara langsung yaitu cahaya langsung dari matahari pada bidang

kerja, pantulan dari benda-benda sekitar, Cahaya yang jatuh dilantai dan

dipantulkan lagi oleh langit-langit.

2. Terang secara tidak langsung yaitu sebagai pantulan cahaya matahari oleh

awan-awan serta benda-benda yang berada disekitar kita.

Kelebihan cahaya dan sinar matahri yaitu :

Bersifat alami

Tersedia berlimpah

Tersedia secara gratis

Terbarukan

Memiliki spectrum cahaya lengkap

Memiliki daya panas dan kimiawi yang diperlukan bagi makhluk hidup

di bumi

Dinamis

Dapat digunakan untuk pengobatan

Lebih alami bagi irama tubuh

Keperluan fotografi alami

Kelemahan Cahaya matahari untuk dipergunakan mencahayai ruangan yaitu :

Pada bangunan berlantai banyak dan gemuk sulit untuk memanfaatkan

cahaya alami matahari.

Intensitasnya tidak mudah diatur, dapat sangat menyilaukan atau

sebaliknya

Pada malam hari tidak tersedia

Sering membawa serts panas masuk kedalam ruangan

Dapat memudarkan warna

Cahaya langit ( sky light ): cahaya bola langit.Cahaya inilah yang dipakai untuk

penerangan alami ruangan, bukan sinar matahari langsung. Sinar matahari

langsung akan sangat menyilaukan dan membawa panas sehingga tidak dipakai

unutk menerangi ruangan.

Cahaya buatan ( artificial light ): segala bentuk cahaya yang bersumber dari alat

yang diciptakan oleh manusia, seperti :

11

Page 12: Fisika Terapan Niel

- lampu pijar, dimana memiliki filament yang memberikan cahaya ketika

dipanaskan menjadi pijar oleh aliran listrik.

- Lampu Fluoresens yaitu lampu discharge tubular dimana cahaya dihasilkan

dari fluresens lapisan fosfor didalam tabung.

- Lampu High-Intensity Discharge ( HID ) yaitu lampu discharge yang

memiliki jumlah cahaya signifikan yang dihasilkan dari pelepasan listrik

melalui uap logam didalam tabung kaca tertutup.

- lilin, lampu minyak tanah dan obor.

Dalam secara kuantitatif , ada beberapa istilah cahaya :

Arus cahaya yaitu banyak cahaya yang dipancarkan ke segala arah oleh sebuah

sumber cahaya per satuan waktu ( perdetik ).

Intensitas sumber cahaya yaitu kuat cahaya yang dikeluarkan oleh sebuah sumber

cahaya ke arah tertentu.

Iluminan yaitu banyak arus cahaya yang dating pada satu unit bidang.

Luminan yaitu intensitas cahaya yang dipancarkan, dipantulkan, atau diteruskan oleh

satu unit bidang yang diterangi.

1 Lilin ( candela ) kira-kira sama dengan cahaya yang dihasilkan oleh sebuah lilin

kecil, dalam SI = intensitas yang diberikan oleh 1/60 cm2 radiator hitam pada titik

leleh platina.

1 fc ( footcandela, lumen/ft2)= 10,79 lx ( lumen/m2).

Hukum kuadrat terbalik yaitu hokum yang menyatakan bahwa intensitas cahaya akan

menjadi seperempatnya setiap kali jarak yang digandakan.

Jenis – jenis pencahayaan menurut arahnya :

1. Short lighting ( posisi objek menghadap ke tiga perempat sisi )

2. Broad lighting ( kebalikan dari short lighting )

3. Paramount-butterfly lighting ( posisi cahaya utama berada disisi depan objek diatas

mata untuk menghasilakn bayangan lembut disisi hidung ).

4. Rembrant lighting ( kombinasi dari butterfly dan short lighting ).

5. Side lighting ( posisi sinar utama secara langsung diletakkan disisi tertentu dari

objek).

6. Back lighting ( Posisi sinar diletakkan di sisi belakang objek untuk memberikan efek

penegasan pada bentuk objek.12

Page 13: Fisika Terapan Niel

Secara umum pencahayaan ada dua yaitu pencahayaan secara alami dan pencahayaan

secara buatan.

a) Pencahayaan secara alami

Pencahayaan alami siang hari, terutama di daerah tropis dimanfaatkan untuk

penerangan dalam ruangan selama siang hari. Penggunaan pencahayaan alami siang

hari dalam bangunan sangat bermanfaat terutama untuk mengurangi konsumsi energy

listrik dalam bangunan serta untuk memberikan kenyaman secara fisiologis dan

psikologis bagi penghuni bangunan. Pencahayaan alami ini memberi manfaat

psikologi di samping kegunaan praktis berupa pengurangan energy untuk

pencahayaan buatan. Intensitas sinar matahari berubah sesuai dengan waktu, musim

dan lokasi. Sinar matahari dapat dibaurkan oleh awan, kabut dan uap air dan

dipantulkan dari tanah atau permukaan lain yang berada disekitar bangunan.

Penerangan alami siang hari yang baik adalah sekitar jam 08.00 – 16.00, dimana

banyak cahaya yang masuk dalam ruang dan tingkat penerangannya ditentukan oleh

hubungan geometris antara titik ukur dan lubang cahaya. Pencahayaan alami secara

Sunlight yaitu cahaya matahari langsung, umumnya memiliki intensitas yang tinggi

dan sudut penyebaran cahaya yang sempit. Cahaya jenis harus selalu dijaga agar

jumlahnya tetap terkendali, sehingga tidak menimbulkan silau dan radiasi panas yang

terlalu tinggi.

Sedangkan pencahayaan secara Daylight yaitu cahaya matahari tidak langsunh yang

disebarkan oleh partikel – partikel atmosfer, termasuk awan, umumnya memiliki

intensitas yang sedang sampai rendah dan sudut penyebaran cahaya yang lebar.

Cahaya jenis ini umumnya lebih disukai digunakan sebagai pencahayaan alami dalam

bangunan, karena tidak terlalu menimbulkan silau dan radiasi panas yang tinggi.

Pencahayaan alami siang hari sangat tergantung dari kondisi langit pada setiap saat.

Untuk keperluan perancangan, Commision Internationale L’Eclairage ( CIE )

menetukan beberapa jenis perancangan untuk berbagai lokasi dan kondisi :

1. Langt Cerah : langit dengan luminansi yang bervariasi menurut lintang geografis

dan ketinggian matahari.

2. Langit menengah : Variasi dari langit cerah yang lebih gelap. Luminansi tertinggi

juga berada dekat posisi matahari, tetapi tidak seterang pada langit cerah.

3. Langit mendung : Langit dengan luminansi yang bervariasi menurut lintang

geografis.

13

Page 14: Fisika Terapan Niel

4. Langit merata : Langit dengan luminansi yang sama pada seluruh posisi, tidak

tergantung dari lintang geografis dan ketinggian matahari.

Aspek matematis :

Iluminasi ( E ) , E = I cosβ / d2 lux dimana I = Intensitas sumber cahaya , lm

d = Jarak dari lampu ketitik, m

β = Sudut dating sinar

Sinar matahari langsung, alat yang digunakan untuk menghitungnya adalah altitude

( mengukur factor vertical bayangan ) dan Azimuth ( untuk menghitung factor

horizontal bayangan ). Bila sudut azimuth garis normal dinding sama dengan sudut

azimuth matahari ( a ), maka altitude ( g ) dapat dipakai langsung untuk

memperkirakan factor vertical bayangan. Tetapi apabila sudut azimuth garis normal

dinding tidak sama sudut azimuth matahari, maka digunakan rumus : tan e = tan g x

sec d.

Faktor cahaya Siang hari, DF = Ei / E0 x 100 % dimana DF = Daylight Faktor

Ei = iluminasi pada

didalam ruangan

E0 = iluminasi di ruang

luar oleh cahaya

bola langit yang

tidak terhalang.

b) Pencahayaan secara buatan ialah cahaya yang dihasilkan oleh elemen-elemen hasil

pabrikasi. Kuantitas dan kualitas cahaya yang dihasilkan berbeda-beda tergantung

jenis lampu yang digunakan. Cahaya buatan tentu saja tidak sesempurna cahaya

matahri. Bila teknik pencahayaan tidak tepat dapat merusak atmosfer ruangan, kurang

nyaman, pemborosan energy, merusak kesehatan. Oleh karena cahaya alam akan

tersebut sangat sulit diperkirakan kualitasnya, dikembangkan cahaya buatan agar

mampu memberikan kepastian kepada fotografer dalam mengepresikan keindahan

cahaya. Pemanfaatan cahaya pada malam hari sebenarnya memanfaatkan cahaya

14

Page 15: Fisika Terapan Niel

yang dihasilkan oleh lampu sebagai cahaya luar. Pemotret bisa menggunakan shutter

speed rendah tanpa tambahan lampu flash dan Tripod.

Hal-hal yang perlu diperhatikan dalam pemotretan malam hari :

1. Gunakan Tripod yaitu untuk mendapatkan ketajaman gambar yang maksimal.

2. Pemilihan lensa

3. Self timer ( menyerupai remote control )

4. Shutter speed

5. ISO speed.

Persyaratan bukaan bangunan ( UU No.28 Tahun 2002 tentang Bangunan Gedung ) :

a. Pencahayaan alami meliputi perencanaan pencahayaan alami dan penentuan

besarnya iluminasi.

b. Bangunan gedung hunian rumah tinggal, pelayanan kesehatan, pendidikan dan

bangunan pelayanan umum harus mempunyai bukaan untuk pencahayaan alami.

c. Pencahayaan buatan, meliputi tingkat iluminasi, konsumsi energy, perencanaan

system pencahayaan, penggunaan lampu, daya maksimum yang diizinkan dan daya

pencahayaan bauatan diluar bangunan gedung.

d. Pencahayaan buatan untuk pencahayaan darurat harus dapat bekerja secara

otomatis dan mempunyai tingkat pencahayaan yang cukup untuk evaluasi yang

aman.

Warna Cahaya dan Refleksi Warna ( Light Colourand and Colour Rendering )

Warna dari benda yang dilihat relative karena bergantung pada pencahayaan. Cahaya

matahari mempunyai temperature warna 6000 K. Pada suhu ini spectrum warna mempunyai

keseimbangan yang sempurna. Warna cahaya dari suatu sumber untuk pencahayaan di dalam

ruangan dibagi atas tiga kelompok dengan batasan yang tidak begitu tajam, yaitu :

Putih siang hari dengan temperature warna sekitar 6000 K

Putih netral, temperature warna sekitar 4000 K

Puith hangat dengan temperature warna sekitar 3000 K.

15