Natural lighting window

Pengadaan jendela pada perkembangannya mempunyai fungsi dan bentuk yang berbeda. Pada zaman dahulu sebelum ditemukan material kaca, jendela dibiarkan terbuka mengarah ke lingkungan luar atau dengan bentuk tertentu yang dapat meminimalisir udara dingin yang masuk ke dalam ruang saat malam hari. Jendela pada saat itu berfungsi sebagai kontrol temperatur ruangan (Philips, 2004). Hal ini ditunjukkan dengan gambar 1 yaitu jendela berupa bukaan-bukaan dengan ukuran tertentu pada daerah gurun. Adapun ukuran tersebut merupakan kontrol penghawaan dari lingkungan luar sehingga dapat diminimalisir ketika memasuki bangunan.Pada abad pertengahan pengadaan jendela digunakan sebagai kontrol pencahayaan dan penghawaan ruangan. Hal ini didukung dengan mulai dikenalnya material kaca. Pengadaan jendela dengan material kaca pada awalnya ditunjang dengan struktur kayu, dengan bilah kayu berada di tengah-tengah (Philips, 2004).Pada perkembangan selanjutnya, pengadaan jendela sebagai kontrol pencahayaan dan penghawaan dilakukan dengan perhitungan tertentu. Hal ini ditunjukkan pada bangunan Notre Dame du Haut, Ronchamp karya Le-Corbusier (1950). Perhitungan ukuran, letak, maupun sudut elevasi yang dilakukan untuk memasukkan cahaya dengan sudut jatuh cahaya, memberikan kesakralan pada interior gereja tersebut.Dari perkembangan jendela yang telah dilakukan dapat diketahui bahwa pengadaan jendela dilakukan pada sisi dinding. Hal ini dikatakan bahwa pengadaan jendela tersebut termasuk jenis jendela horisontal (Philips, 2004). Pada perkembangan selanjutnya, pengadaan jendela selain di sisi dinding bangunan (jendela horisontal) juga dilakukan di atap (rooflight), sehingga disebut sebagai jendela vertikal (Philips, 2004).Awalnya, pengadaan rooflight diketahui sebagai pengadaan pencahayaan ruangan secara vertikal. Sementara secara horisontal didapat melalui pengadaan jendela di sisi dinding bangunan. Pencahayaan vertikal tersebut didapatkan dari rooflight dengan menggunakan struktur yang mendukung dalam pengadaan dan pengoperasiannya. Namun pada bangunan Clerestorey dan pada gedung-gedung dengan ketinggian ruangan jauh lebih besar dibanding bangunan rumah pada umumnya, pencahayaan horisontal juga sekaligus sebagai pencahayaan vertikal (Philips, 2004).Hal ini diaplikasikan pada pengadaan jendela di sisi dinding bangunan yang diteruskan hingga ke langit-langit. Jendela tersebut ditujukan untuk pengoptimalan pencahayaan alami di siang hari ke seluruh ruangan yang ada di dalam bangunan. Selain itu, juga untuk menerangi struktur atap. Munculnya bentuk jendela horisontal sekaligus vertikal tersebut dalam perencanaannya menuntut pengadaan struktur yang mendukung (Philips, 2004).Pada 3 bangunan Embankment, London, dapat dilihat adanya perbedaan aplikasi jendela dalam mengoptimalkan pencahayaan alami. Bangunan kiri menggunakan jendela horisontal pada umumnya (konvensional). Sementara bangunan tengah menggunakan jendela horisontal yang terus menerus dengan pengadaan lantai sebagai struktur pengikat secara horisontal. Bangunan kanan menggunakan jendela horisontal-vertikal (pengadaan jendela dari lantai hingga langit-langit). Bangunan tersebut menggunakan kaca sebagai estetika bangunan, sehingga dalam hal keberhasilan pengadaan pencahayaan alami kurang tercapai (Philips, 2004).Pencahayaan pada siang hari sangat tergantung pada ketinggian ruang. Pada bangunan dengan ketinggian ruang rendah berpengaruh pada pencahayaan alami masuk ke dalam ruang menjadi terbatas. Sebaliknya, apabila volume ruangan dengan ketinggian yang lebih besar, maka ruangan tersebut lebih banyak menerima pencahayaan alami yang masuk. Pengadaan rooflight bertujuan untuk mendapatkan pencahayaan alami yang masuk lebih banyak daripada sekedar melalui jendela (Philips, 2004).RooflightRooflight pada awalnya diadakan pada atrium bangunan Romawi. Rooflight tersebut digunakan untuk pengadaan pencahayaan ruangan di dalam saja. Dikarenakan sifatnya yang terbuka ke langit dan tidak melindungi air hujan yang masuk ke dalam ruangan, maka rooflight tersebut tidak menanggapi iklim eksterior yang masuk ke dalam ruangan (Philips, 2004). Perkembangan selanjutnya, rooflight bersifat tertutup dan berbentuk kubah (dome). Hal ini dinilai dapat memodifikasi iklim lingkungan luar yang masuk ke dalam bangunan. Pada inovasi selanjutnya seperti pada Museum Soane (Philips, 2004), pengadaan rooflight dilakukan dengan berbagai ukuran dan bentuk. Hal ini memberikan pengaruh pencahayaan alami yang masuk ke masing-masing ruang berbeda-beda intensitasnya. Intensitas pencahayaan yang berbeda pada setiap ruangan memberikan privatisasi antar ruang juga berbeda-beda.Pada abad ke-20 penggunaan rooflight mulai berkurang dan berbentuk lebih sederhana. Adapun bentuk yang paling umum digunakan (Philips, 2004) adalah shed-roof, sawtooth-roof, dan monitor-roof. Beberapa bentuk rooflight tersebut memiliki kekurangan dan kelebihan masing-masing. Bentuk shed-roof merupakan solusi yang paling murah dalam pengadaan rooflight tetapi mempunyai efek buruk dalam penggunaannya yang mengakibatkan tidak dapat digunakan lagi sekarang ini. Adapun bentuk monitor-roof dinilai paling efektif untuk memecahkan permasalahan pencahayaan alami dalam ruangan (Philips, 2004).Atrium (Philips, 2004) merupakan suatu ruangan di dalam bangunan yang berfungsi untuk menangkap pencahayaan alami dari rooflight yang kemudian diteruskan ke ruangan di sekitarnya. Selain itu, atrium juga berkontribusi dalam kontrol penghawaan ruangan. Hal ini dapat dicapai dengan proporsi dan volume ruangan atrium yang sesuai. Dengan adanya kontrol penghawaan ruangan maka dinilai dapat meminimalisasi energi bangunan. Untuk mengontrol penghawaan dan pencahayaan pada atrium, memungkinkan pengadaan shading pada rooflight. Hal ini menunjukkan bahwa pengadaan atrium memiliki peran penting terkait dengan pencahayaan penghawaan alami baik horisontal maupun vertikal (Philips, 2004).Dalam menentukan jendela, hal-hal yang perlu diperhatikan (Philips, 2004) mencakup orientasi jendela yang berhubungan dengan view ruangan ke lingkungan luar, karakteristik termal dan akustik ruangan, ada tidaknya dan letak-ukuran teritisan sebagai kebutuhan shading, serta sifat jendela (terbuka atau mati) hubungannya dengan kontrol penghawaan, jenis kaca hubungannya dengan kontrol sinar matahari yang masuk ke dalam ruang.Adapun jenis kaca (Philips, 2004) antara lain:a. Clear-glazing; merupakan kaca dengan penentuan jumlah lapisan tertentu yang ditujukan untuk mengurangi efek panas dari sinar matahari yang masuk ke dalam ruangan.b. Tinted-glass; merupakan kaca dengan lapisan tipis mikorskopis logam oksida yang dapat memantulkan sinar matahari yang masuk dari luar bangunan.c. Miscellaneous-glazing; meliputi pattern-glass (kaca dengan pola tertentu sebagai dekorasi untuk memodifikasi pencahayaan yang masuk), wired-glass (pengadaan kabel diantara lapisan kaca untuk mengurangi sinar yang masuk), laminated-glass (pengadaan plastik diantara lapisan kaca untuk mengurangi sinar yang masuk), glass-block (balok kaca yang memberikan view dan pencahayaan yang berbeda pada ruangan), high-tech glazing (berupa photovoltaic yang dirancang untuk menangkap sinar matahari kemudian diubah menjadi bentuk energi untuk bangunan)ShadingTujuan pengadaan shading (Philips, 2004) antara lain:a. Mengontrol sinar matahari yang masuk.b. Mengurangi silau dari pengadaan jendela.c. Menyediakan kebutuhan privasi ruangan; pengadaan shading sebagai pengontrol view dari lingkungan luar agar bisa terbatasi untuk melihat ke dalam ruangan.Beberapa bentuk shading (Philips, 2004) antara lain:a. Shading eksternal;Meliputi teritisan, kanopi, krepyak, teritisan yang dapat dimajumundurkan, pengaturan jendela yang menjorok ke dalam, kerai gulung.

b. Shading internalPengadaan shading pada selubung bangunan dinilai kurang efisien dikarenakan sinar/panas dari lingkungan luar sudah memasuki ruangan. Hal ini menunjukkan bahwa shading pada selubung bangunan tidak memegang peran utama dalam kontrol panas yang masuk. Shading internal meliputi tirai, pemilihan jenis kaca. Penggunaan tirai disesuaikan dengan cara pengoperasiannya untuk mengoptimalkan cahaya yang masuk dan mengurangi silau. Pemilihan jenis kaca juga dapat mengurangi panas yang masuk, misal electrochromic and liquid glazing, photochromic glass, dan thermochromic glass.Distribusi cahayaTerdapat beberapa upaya dalam meningkatkan distribusi cahaya alami agar seluruh ruangan dapat menerima secara langsung (Philips, 2004), meliputi:a. Cermin; penggunaan cermin ditujukan untuk memantulkan cahaya ke ruangan yang dinilai gelap karena tidak dilengkapi bukaan yang cukup. Biasanya diletakkan pada langit-langit untuk dapat dipantul dan diarahkan ke dalam ruangan.

b. Prismatic glazing; penggunaan kaca dengan teknik pembiasan cahaya. Hal ini ditujukan untuk mengurangi silau yang masuk ke dalam ruangan. Adapun penggunaannya pada jendela vertikal dan rooflight.c. Light shelves; berhubungan dengan shading bangunan. Adapun metode yang digunakan dengan memantulkan cahaya yang masuk ke langit-langit sehingga cahaya ruangan dapat terdistribusi rata.

d. Light pipe; pada dasarnya sama dengan cara kerja rooflight, tetapi dengan penambahan pipa reflektif untuk mendistribusikan dan mengarahkan cahaya ke ruangan yang diinginkan. Pengadaan jendela dilakukan tidak hanya untuk memberikan karakteritik tampilan bangunan, tetapi juga harus dapat menjawab peran utama dalam kontrol terhadap lingkungan sekitar (Philips, 2004). Hal ini ditujukan untuk meningkatkan energi pasif bangunan dalam pencapaian penghawaan dan pencahayaan alami. Pengadaan jendela bertujuan (Philips, 2004), antara lain:a. Menyediakan pencahayaan alamib. Memecahkan permasalahan penghawaan ruanganc. Mengontrol penghawaand. Mengontrol akustike. Mengurangi sinar matahari yang masuk (silau)