PENCAHAYAAN

1. PENDAHULUAN
Bagian ini memberikan latar belakang singkat mengenai penerangan dan berbagai istilah dan definisi dasar yang digunakan di industri berkaitan dengan penerangan.


Latar Belakang
Sejak dimulainya peradaban hingga sekarang, manusia meciptakan cahaya hanya dari api, walaupun lebih banyak sumber panas daripada cahaya. Di abad ke 21 ini kita masih menggunakan prinsip yang sama dalam menghasilkan panas dan cahaya melalui lampu pijar.


Hanya dalam beberapa dekade terakhir produk-produk penerangan menjadi lebih canggih dan beraneka ragam. Perkiraan menunjukan bahwa pemakaian energi oleh penerangan adalah 20 -45% untuk pemakaian energi total oleh bangunan komersial dan sekitar 3 - 10% untuk pemakaian energi total oleh plant industri. Hampir kebanyakan pengguna energi komersial dan industri peduli penghematan energi dalam sistim penerangan. Seringkali, penghematan energi yang cukup berarti dapat didapatkan dengan investasi yang minim dan masuk akal. Mengganti lampu uap merkuri atau sumber lampu pijar dengan logam halida atau sodium bertekanan tinggi akan menghasilkan pengurangan biaya energi dan meningkatkan jarak penglihatan. Memasang dan menggunakan kontrol foto, pengaturan waktu penerangan, dan sistim manajemen energi juga dapat memperoleh penghematan yang luar biasa. Walau begitu, dalam beberapa kasus mungkin perlu mempertimbangkan modifikasi rancangan penerangan untuk mendapatkan penghematan energi yang dikehendaki. Penting untuk dimengerti bahwa lampu-lampu yang efisien, belum tentu merupakan sistim penerangan yang efisien.


JENIS-JENIS SISTIM PENCAHAYAAN
Bagian ini menjelaskan berbagai jenis dan komponen sistim pencahayaan.


Lampu Pijar (GLS)
Lampu pijar bertindak sebagai ‘badan abu-abu’ yang secara selektif memancarkan radiasi, dan hampir seluruhnya terjadi pada daerah nampak. Bola lampu terdiri dari hampa udara atau berisi gas, yang dapat menghentikan oksidasi dari kawat pijar tungsten, namun tidak akan


menghentikan penguapan. Warna gelap bola lampu dikarenakan tungsten yang teruapkan mengembun pada permukaan lampu yang relatif dingin. Dengan adanya gas inert, akan menekan terjadinya penguapan, dan semakin besar berat molekulnya akan makin mudah menekan terjadinya penguapan. Untuk lampu biasa dengan harga yang murah, digunakan campuran argon nitrogen dengan perbandingan 9/1. Kripton atau Xenon hanya digunakan dalam penerapan khusus seperti lampu sepeda dimana bola lampunya berukuran kecil, untuk mengimbangi kenaikan harga, dan jika penampilan merupakan hal yang penting. Gas yang terdapat dalam bola pijar dapat menyalurkan panas dari kawat pijar, sehingga daya hantar yang rendah menjadi penting. Lampu yang berisi gas biasanya memadukan sekering dalam kawat timah. Gangguan kecil dapat menyebabkan pemutusan arus listrik, yang dapat menarik arus yang sangat tinggi. Jika patahnya kawat pijar merupakan akhir dari umur lampu, tetapi untuk kerusakan sekering tidak begitu halnya.


Lampu Tungsten--Halogen
Lampu halogen adalah sejenis lampu pijar. Lampu ini memiliki kawat pijar tungsten seperti lampu pijar biasa yang digunakan di rumah, tetapi bola lampunya diisi dengan gas halogen.
Atom tungsten menguap dari kawat pijar panas dan bergerak naik ke dinding pendingin
bola lampu. Atom tungsten, oksigen dan halogen bergabung pada dinding bola lampu membentuk molekul oksihalida tungsten. Suhu dinding bola lampu menjaga molekul oksihalida tungsten dalam keadaan uap. Molekul bergerak kearah kawat pijar panas dimana suhu tinggi memecahnya menjadi terpisah-pisah. Atom tungsten disimpan kembali pada daerah pendinginan dari kawat pijar – bukan ditempat yang sama dimana atom diuapkan. Pemecahan biasanya terjadi dekat sambungan antara kawat pijar tungsten dan kawat timah molibdenum dimana suhu turun secara tajam.

Lampu halogen tungsten
Ciri-ciri
1. Efficacy – 12 lumens/Watt
2. Indeks Perubahan Warna – 1A
3. Suhu Warna - Hangat (2.500K – 2.700K)
4. Umur Lampu – 1-2.000 jam

Lampu Neon

Ciri-ciri lampu Neon
Lampu neon, 3 hingga 5 kali lebih efisien daripada lampu pijar standar dan dapat bertahan 10 hingga 20 kali lebih awet. Dengan melewatkan listrik melalui uap gas atau logam akan menyebabkan radiasi elektromagnetik pada panjang gelombang tertentu sesuai dengan menyebabkan radiasi elektromagnetik pada panjang gelombang tertentu sesuai dengan komposisi kimia dan tekanan gasnya. Tabung neon memiliki uap merkuri bertekanan rendah, dan akan memancarkan sejumlah kecil radiasi biru/ hijau, namun kebanyakan akan berupa UV pada253,7nm dan 185nm. Bagian dalam dinding kaca memiliki pelapis tipis fospor, hal ini dipilih untuk menyerap radiasi UV dan meneruskannya ke daerah nampak. Proses ini memiliki efisiensi sekitar 50%. Tabung neon merupakan lampu ‘katode panas’, sebab katode dipanaskan sebagai bagian dari proses awal. Katodenya berupa kawat pijar tungsten dengan sebuah lapisan barium karbonat. Jika dipanaskan, lapisan ini akan mengeluarkan elektron tambahan untuk membantu pelepasan. Lapisan ini tidak boleh diberi pemanasan berlebih sebab umur lampu akan berkurang. Lampu menggunakan kaca soda kapur yang merupakan pemancar UV yang buruk. Jumlah merkurinya sangat kecil, biasanya 12 mg. Lampu yang terbaru menggunakan amalgam merkuri, yang kandungannya sekitar 5 mg. Hal ini memungkinkan tekanan merkuri optimum berada pada kisaran suhu yang lebih luas. Lampu ini sangat berguna bagi pencahayaan luar ruangan karena memiliki fitting yang kompak.


Ciri-ciri
1. Efficacy – 18 lumens/Watt
2. Indeks Perubahan Warna – 1A
3. Suhu Warna – Hangat (3.000K-3.200K)
4. Umur Lampu – 2-4.000 jam

Kekurangan
1. Lebih mahal
2. IR meningkat
3. UV meningkat
4. Masalah handling

Kelebihan
1. Lebih kompak
2. Umur lebih panjang
3. Lebih banyak cahaya
4. Cahaya lebih putih (suhu warna lebih tinggi)

PENGKAJIAN SISTIM PENCAHAYAAN
Bagian ini meliputi perancangan sistim penerangan untuk interior dan juga metodologi studi
efisiensi energi sistim pencahayaan. Bagian ini juga memberi rekomendasi nilai penerangan yang
diperlukan oleh berbagai jenis pekerjaan sesuai dengan standar India.

Merancang Sistim Pencahayaan

Berapa banyak cahaya yang diperlukan?

Setiap pekerjaan memerlukan tingkat pencahayaan pada permukaannya. Pencahayaan yang baik
menjadi penting untuk menampilkan tugas yang bersifat visual. Pencahayaan yang lebih baik
akan membuat orang bekerja lebih produktif. Membaca buku dapat dilakukan dengan 100 to 200
lux. Hal ini merupakan pertanyaan awal perancang sebelum memilih tingkat pencahayaan yang
benar. CIE (Commission International de l’Eclairage) dan IES (Illuminating Engineers Society)
telah menerbitkan tingkat pencahayaan yang direkomendasikan untuk berbagai pekerjaan. Nilainilai
yang direkomendasikan tersebut telah dipakai sebagai standar nasional dan internasional
bagi perancangan pencahayaan (Tabel diberikan dibawah). Pertanyaan kedua adalah mengenai
kualitas cahaya. Dalam kebanyakan konteks, kualitas dibaca sebagai perubahan warna.
Tergantung pada jenis tugasnya, berbagai sumber cahaya dapat dipilih berdasarkan indeks
perubahan warna.

PELUANG EFISIENSI ENERGI
Bagian ini memberikan berbagai alat dan cara dimana energi dapat dihemat dengan penerapan
praktek pencahayaan yang baik.

Penggunaan Pencahayaan Alami Siang Hari
Manfaat dari pemakaian cahaya alami pada siang hari sudah dikenal dari pada cahaya listrik,
namun cenderung terjadi peningkatan pengabaian terutama pada ruang kantor modern yang
berpenyejuk dan perusahaan komersial seperti hotel, plaza pebelanjaan dll. Di industri pada
umumnya menggunakan cahaya siang untuk beberapa model, namun perancangan sistim
pencahayaan siang hari yang tidak benar dapat mengakibatkan koplain dari personil atau
penggunaan cahaya listrik tambahan pada siang hari. Pertimbangkan ruangan yang memerlukan
tingkat pencahayaan 500 lux. Untuk menghitung pengurangan pantulan dan penyebaran pada
titik atap kaca, asumsikan bahwa 40% cahaya matahari melalui atap kaca ke ruangan. Jadi, pada
hari yang terang benderang, sekitar 2% dibutuhkan atap yang tembus pandang. Untuk
menanggulangi sudut matahari yang rendah, kondisi berkabut, atap kaca kotor, dll., lipatkan dari
nilai tersebut sekitar 4%. Untuk menghitung kondisi berawan rata-rata, naikan nilai ini ke 10%
atau 15%. Beberapa metoda untuk menggabungkan pencahayaan siang hari adalah:
􀂃 Pencahayaan utara dengan menggunakan tiang penopang bubungan jenis gigi gergaji sangat
umum digunakan di industri; rancangan ini cocok untuk garis lintang utara 23 yakni India
Utara. Di India Selatan, pencahayaan ke arah utara mungkin tidak cocok kecuali jika kaca
penyebar cahaya digunakan untuk memotong arah cahaya.
􀂃 Rancangan yang inovatif memungkinkan akan menghilangkan sorotan cahaya siang hari dan
mencampurkan dengan interior. Potongan kaca, berjalan secara sinambung melintasi atap
yang luas pada rentang yang beraturan, dapat memberikan cahaya yang baik dan seragam
pada lantai bengkel pabrik dan tempat penyimpanan.
􀂃 Sebuah rancangan yang bagus yang memadukan kaca atap dengan bahan FRP bersamaan
dengan langit-langit transparan dan tembus cahaya dapat memberikan pencahayaan bagus
bebas silau; langit-langit juga akan memotong panas yang datang dari cahaya alami.
􀂃 Pemakaian atrium dengan kubah FRP pada arsitektur dasar dapat menghilangkan
penggunaan cahaya listrik pada lintasan gedung-gedung tinggi.
􀂃 Cahaya alam dari jendela harus juga digunakan. Walau begitu, hal ini harus dirancang
dengan baik untuk menghindari silau. Rak cahaya dapat digunakan untuk memberikan
cahaya alami tanpa silau.