BAB II LANDASAN TEORI

Transkripsi

1 BAB II LANDASAN TEORI 2.1 DEFINISI PENCAHAYAAN Berdasarkan sumber energi yang digunakan, Sistem pencahayaan dalam suatu ruangan dapat dibagi menjadi dua bagian besar yaitu sistem pencahayaan alami dan sistem pencahayaan buatan. Pencahayaan alami adalah sumber pencahayaan yang berasal dari sinar matahari maupun pantulan dari sinar matahari (cahaya bulan). Salah satu keuntungan pencahayaan alami yaitu dapat menghemat energi listrik. Akan tetapi sumber pencahayaan alami kurang efektif dibanding dengan penggunaan pencahayaan buatan. Selain karena tidak setiap waktu mendapatkan sumber pencahayaan alami yaitu hanya pada siang hari, intensitas cahaya dari sumber pencahayaan alami juga tidak tetap, sehingga pencahayaan buatan sangat diperlukan. Pencahayaan buatan adalah pencahayaan yang dihasilkan oleh sumber cahaya selain cahaya alami yaitu pencahayaan yang berasal dari sumber cahaya buatan manusia. Pencahayaan buatan sangat dibutuhkan terutama saat sumber pencahayaan alami kurang ataupun tidak ada. Perkembangan cahaya buatan dimulai dari cahaya obor, lampu minyak tanah, lilin, lampu gas sampai ditemukannya lampu listrik. Kebutuhan pencahayaan suatu ruangan tergantung pada jenis kegiatan yang dilakukan di ruangan tersebut. Kegiatan-kegiatan yang memerlukan ketelitian dan 7

2 konsentrasi tinggi membutuhkan pencahayaan yang lebih tinggi dibandingkan dengan kegiatan-kegiatan yang umum. Menurut Prabu dalam Firmansyah (2010), ada 5 sistem pencahayaan di ruangan, yaitu: 1. Sistem pencahayaan langsung (direct lighting). Pada sistem ini 90%-100% cahaya diarahkan secara langsung ke benda yang perlu diterangi. Sistem ini dinilai paling efektif dalam mengatur pencahayaan, tetapi ada kelemahannya karena dapat menimbulkan bahaya serta kesilauan yang mengganggu, baik karena penyinaran langsung maupun karena pantulan cahaya. Untuk efek yang optimal, disarankan langi-langit, dinding serta benda yang ada di dalam ruangan perlu diberi warna cerah agar tampak menyegarkan. 2. Pencahayaan semi langsung (semi direct lighting) Pada sistem ini 60%-90% cahaya diarahkan langsung pada benda yang perlu diterangi, sedangkan sisanya dipantulkan ke langit-langit dan dinding. Dengan sistem ini kelemahan sistem pencahayaan langsung dapat dikurangi. Diketahui bahwa langit-langit dan dinding yang diplester putih memiliki pemantulan 90%, apabila dicat putih pemantulan antara 5%- 90%. 3. Sistem pencahayaan difus (general diffuse lighting) Pada sistem ini setengah cahaya 40%-60% diarahkan pada benda yang perlu disinari, sedangkan sisanya dipantulkan ke langit-langit dan dinding. Dalam pencahayaan sistem ini termasuk sistem direct-indirect yakni 8

3 memancarkan setengah cahaya ke bawah dan sisanya keatas. Pada sistem ini masalah bayangan dan kesilauan masih ditemui. 4. Sistem pencahayaan semi tidak langsung (semi indirect lighting) Pada sistem ini 60%-90% cahaya diarahkan ke langit-langit dan dinding bagian atas, sedangkan sisanya diarahkan ke bagian bawah. Untuk hasil yang optimal disarankan langit-langit perlu diberikan perhatian serta dirawat dengan baik. Pada sistem ini masalah bayangan praktis tidak ada serta kesilauan dapat dikurangi. 5. Sistem pencahayaan tidak langsung (indirect lighting) Pada sistem ini 90%-100% cahaya diarahkan ke langit-langit dan dinding bagian atas kemudian dipantulkan untuk menerangi seluruh ruangan. Agar seluruh langit-langit dapat menjadi sumber cahaya, perlu diberikan perhatian dan pemeliharaan yang baik. Keuntungan sistem ini adalah tidak menimbulkan bayangan dan kesilauan sedangkan kerugiannya mengurangi effisien cahaya total yang jatuh pada permukaan kerja. 2.2 STANDAR PENCAHAYAAN Pencahayaan buatan yang baik harus memenuhi standar yang ada, salah satunya yaitu SNI Standar ini mencakup persyaratan minimal sistem pencahayaan buatan dalam bangunan gedung agar diperoleh sistem pencahayaan buatan yang sesuai dengan syarat kesehatan, kenyamanan, keamanan dan memenuhi ketentuan yang berlaku untuk bangunan gedung. 9

4 Tingkat pencahayaan minimum dan renderasi warna yang direkomendasikan untuk berbagai fungsi ruangan sesuai dengan Badan Standarisasi Nasional Indonesia (SNI ) dapat dilihat pada table berikut : Tabel 2.1 SNI Pencahayaan Untuk Rumah Tinggal Fungsi Ruangan Tingkat Pencahayaan (lux) Kelompok renderasi warna Keterangan Teras 60 1 atau 2 Ruang tamu atau 2 Ruang makan atau 2 Ruang kerja Kamar tidur atau 2 Kamar mandi atau 2 Dapur atau 2 Garasi 60 3 atau 4 10

5 Tabel 2.2 SNI Pencahayaan untuk Perkantoran : Tingkat Kelompok Fungsi Ruangan Pencahayaan renderasi Keterangan (lux) warna Ruang Direktur atau 2 Ruang kerja atau 2 Gunakan armatur berkisi untuk Ruang Komputer atau 2 mencegah silau akibat pantulan layar monitor Ruang rapat atau 2 Ruang gambar atau 2 Gunakan pencahayaan setempat pada meja gambar Gudang arsip atau 4 Ruang arsip aktif atau 2 Ruang arsip aktif atau 2 11

6 Tabel 2.3 SNI Pencahayaan Untuk Lembaga Pendidikan Tingkat Kelompok Fungsi Ruangan Pencahayaan renderasi Keterangan (lux) warna Ruang kelas atau 2 Perpustakaan atau 2 Laboratorium Ruang gambar Gunakan pencahayaan setempat pada meja gambar Kantin Tabel 2.4 SNI Pencahayaan untuk Rumah Sakit Fungsi Ruangan Tingkat Pencahayaan (lux) Kelompok renderasi warna Keterangan Ruang rawat inap atau 2 Ruang operasi Ruang bersalin Laboratorium atau 2 12

7 Ruang rekreasi dan rehabilitasi Tabel 2.5 SNI Pencahayaan Untuk Industri (umum) Tingkat Kelompok Fungsi Ruangan Pencahayaan renderasi Keterangan (lux) warna Ruang parkir 50 3 Gudang Pekerjaan kasar atau 3 Pekerjaan sedang atau 2 Pekerjaan halus Pekerjaan amat halus Pemeriksaan warna Selain standar SNI, acuan lain yang bisa digunakan yaitu Menurut Keputusan Menteri Kesehatan No.1405 tahun 2002 tentang pencahayaan: 13

8 Tabel 2.6 Keputusan Menteri Kesehatan No.1405 tahun 2002 Tentang Pencahayaan Tingkat Jenis Kegiatan Pekerjaan kasar dan tidak Pencahayaan Minimum (lux) Keterangan Ruang penyimpanan & ruang terus-menerus 100 peralatan/instalasi yang memerlukan Pekerjaan kasar dan terus menerus Pekerjaan rutin Pekerjaan agak halus Pekerjaan halus Pekerjaan amat halus Pekerjaan terinci pekerjaan yang kontinyu Pekerjaan dengan mesin dan perakitan kasar Ruang administrasi, ruang kontrol, pekerjaan mesin & perakitan/penyusun Pembuatan gambar atau bekerja dengan mesin kantor, pekerjaan pemeriksaan atau pekerjaan dengan mesin Pemilihan warna, pemrosesan teksti, pekerjaan mesin halus & perakitan halus Mengukir dengan tangan, pemeriksaan pekerjaan mesin dan perakitan yang sangat halus Pemeriksaan pekerjaan, perakitan sangat halus 14

9 2.3 BESARAN PENERANGAN Untuk merancang pencahayaan suatu ruangan, harus diperhatikan beberapa kriteria dasar agar didapatkan tingkat pencahayaan yang baik, yaitu yang memenuhi fungsi supaya mata bisa melihat dengan jelas dan nyaman. Kriteria-kriteria dasar tersebut saling berhubungan dan tidak dapat terpisah karena masing-masing bergantung satu sama lain sehingga menghasilkan kualitas pencahayaan yang optimal Intensitas penerangan / iluminasi Intensitas penerangan di suatu bidang sangat ditentukan oleh kuat cahaya yang jatuh pada suatu luas bidang atau permukaan. Intensitas penerangan ialah total fluks cahaya yang dipancarkan dibagi dengan luas bidang atau permukaan. Satuan intensitas penerangan ialah lux. Secara umum intensitas cahaya dapat dirumuskan : Ftotal E (Lux)...1) A Dimana : E = Intensitas penerangan (lux) F = Total fluks cahaya pada area pencahayaan (lumen) A = Luas bidang (m2) 15

10 2.3.2 Kepadatan cahaya / Luminasi Kepadatan cahaya / Luminasi adalah suatu ukuran untuk kepadatan radiasi cahaya yang jatuh pada suatu bidang atau permukaan dan dipancarkan ke mata sehingga mata mendapatkan kesan terang. Dengan kata lain kepadatan cahaya adalah kuat cahaya atau ukuran pancaran cahaya dari bidang tertentu dibagi dengan bidang penglihatan. L I...( Cd / m2) A...2) Dimana : L = Luminasi / kepadatan cahaya (candela / m2) I = Intensitas cahaya per satuan sudut ruang (candela) A = Luas permukaan (m2) Luminasi yang terlalu besar akan menyilaukan mata. Semakin tinggi kepadatan cahaya suatu permukaan maka semakin terang pula permukaan tersebut tampak oleh mata. 16

11 2.3.3 Pembatasan Cahaya agar Tidak Menyilaukan Mata Silau disebabkan karena distribusi cahaya yang tidak rata. Silau akan mengakibatk kan daya penglihatan berkurang dan dapat menyebabkan keletihan pada mata. Silau yang disebabkan oleh sumber cahaya langsung dapat dihindari dengan memasang armature lampu yang dilengkapi dengan pelindung berupa optical mirror. Semua lampu yang berada dalam sudut pandangg mata sebesar 45 akan menimbulkan efek silau pada mata. Gambar 2.1 Ilustrasi sudut silau Arah Pencahayaa an dan Pembentukan Bayangan Arah pencahayaan dan pembentukan bayangan dapat memberikan kesan berbeda terhadap benda yang dilihat mata. Arah pencahayaan serta bayangan yang ditimbulkan dipengaruhi oleh pembagian atau distribusi pencahayaan dan pengaturan susunan armature lampu. Jika pengaturan armatur tidak tepat bisa mengakibatkan 17

12 pembentukan bayangan terlalu banyak atau bisa juga tidak ada bayangan yang terbentuk. Di dalam ruangan untuk bekerja sebaiknya tidak menghilangkan intensitas bayangan karena akan menimbulkan kesan monoton dan mempersulit penglihatan Warna Cahaya dan Refleksi warnanya Warna dari suatu benda yang dilihat mata adalah relatif, tergantung pada pencahayaannya. Warna cahaya ang dimaksud adalah cahaya yang dipancarkan oleh suatu sumber cahaya yang memberikan kesan tertentu terhadap mata. Misalkan member kesan putih dan dingin (cool and white), atau member kesan hangat (warm). Kesan ini timbul karena sumber cahaya memancarkan cahaya dengan suhu tertentu pada permukaan benda dan dipantulkan kembali oleh benda ke mata sehingga mata dapat mendapatkan kesan warna yang berbeda-beda. Menurut Darmasetiawan dan Puspakesuma (1991), warna cahaya dari suatu sumber untuk pencahayaan didalam ruangan dibagi menjadi : Tabel 2.7 Pembagian Warna Cahaya Warna Cahaya Putih Siang Hari (daylight white) Putih Netral (cool white) Putih Hangat (warmwhite) Temperatur 6000 Kelvin 4000 Kelvin 3000 Kelvin 18

13 Tabel 2.8 Warna Sinar Lampu Menurut Derajat Kelvin No Jenis Lampu Temperatur 1 Lampu Pijar Kelvin 2 Lampu Halogen Tungsten 3000 Kelvin 3 Lampu PL, TL, SL (daylight white) Kelvin 4 Lampu PL, TL, SL (cool white) Kelvin 5 Lampu PL, TL, SL (warm white) Kelvin 6 Lampu Merkuri Tekanan Tinggi 4000 Kelvin 7 Lampu Metal Halide 2100 Kelvin 8 Lampu Halogen TekananTinggi 6000 Kelvin Efikasi lampu. Efisiensi lampu atau yang disebut juga efikasi lampu, menunjukkan efisiensi lampu dari pengalihan energi listrik ke cahaya dan dinyatakan dalam lumen per watt (lumen/watt). Banyaknya cahaya yang dihasilkan oleh suatu lampu disebut Fluks luminus dengan satuan lumen. Efikasi lampu bertambah dengan bertambahnya daya lampu. Semakin besar efikasi lampu, semakin kecil energi listrik yang digunakan. Besarnya efikasi masing-masing tipe lampu bisa dilihat pada tabel: 19

14 Tabel 2.9 Efikasi Lampu No. Jenis Lampu Efficacy (lm/w) 1 Pijar 12 2 Halogen 18 3 Neon T12, T5 60, 90 4 Neon Kompak (PLC) 60 5 Sodium 90 6 Sodium Tekanan Rendah Merkuri 60 8 Kombinasi Merkuri dan Pijar 30 9 Metal Halida LED JENIS JENIS LAMPU Lampu pijar Lampu incandescent atau lampu pijar merupakan lampu tipe radiator termal yang akan menghasilkan cahaya ketika dipanaskan melalui energi listrik sehingga filamen atau kawat tipis dalam bola lampu menyala. Lampu pijar memiliki suhu warna yang rendah sehingga menghasilkan warna yang hangat. Suhu dari filamen 20

15 bisa mencapai 3000K tergantung tipe lampu dann besar watt. Lampu pijar mempunyai beberapa kelemahan, diantaranya; memiliki efficacy yang rendah, sangat boros dan panas karenaa energi listrik yang dikonversi menjadi energi cahaya hanya sebesar 7% sisanya dikonversi menjadi energi panas, dan mempunyai umur lampu yang pendek. Komponen utama lampu pijar terdiri dari : filamen, bola lampu, gas pengisi dan kaki lampu (fitting). Gambar 2.2 Lampu pijar Makin tinggi temperatur filamen, makin besar energi yang jatuh pada spektrum radiasi tampak dan makin besar efikasi dari lampu. Pada saat ini jenis filamen yang dipakai adalah tungsten. Filamen suatu lampu pijar ditutup rapat dengan selubung gelas yang dinamakan bola lampu. Bentuk bola lampu bermacam-macam dan juga warna gelasnya. Beberapa contohnya yaitu bentuk bola, bentuk jamur, 21

16 bentuk lilin dan lustre dengan bola lampu bening, susu atau buram dan dengan warna merah, hijau, biru atau kuning. Penguapan filamen dikurangi dengan diisinya bola lampu dengan gas inert. Gas yang umumnya dipakai adalah Nitrogen dan Argon. Untuk pemakaian umum, tersedia dua jenis yaitu : kaki lampu berulir dan kaki lampu bayonet, yang diindentifikasikan dengan huruf E (Edison) dan B (Bayonet), selanjutnya diikuti dengan angka yang menyatakan diameter kaki lampu dalam milimeter. Bahan kaki lampu dari alumunium atau kuningan Lampu reflektor Lampu reflektor merupakan salah satu jenis dari lampu pijar yang mempunyai reflektor yang terbuat dari lapisan metal tipis pada permukaan dalam dari bola lampu yang memberikan arah intensitas cahaya yang dipilih. Reflektor dalam tidak boleh rusak, korosi atau terkontaminasi. Ada dua jenis lampu berreflektor yaitu jenis Pressed glass dan jenis Blownbulb. Lampu Pressed glass, adalah lampu yang kokoh dan gelas tahan panas. Gelas depan mempunyai beberapa jenis pancaran cahaya seperti spot, flood, wide flood. Lampu ini dapat dipasang langsung sebagai pasangan instalasi luar, tahan terhadap cuaca. Lampu Blown bulb, menyerupai lampu pressed glass, tetapi lampu ini hanya dipasang di dalam ruangan. 22

17 2.4.3 Lampu Halogen Lampu halogen merupakan tipe lampu pijar yang berisi tambahan gas halogen. Gas halogen membuat kerja filamen menjadi lebih efisien sehingga dapat menghindari i penghitaman kaca lampu karenaa proses penguapan filamen. Lampu halogen memiliki cahaya yang lebih putih dibanding lampu pijar biasa ( K). Lampu halogen berisi gas halogen (iodine, chlorine, chromine) yang dapat mencegah penghitaman n lampu. Gambar 2.3 Lampuu Halogen Lampu fluoresen tabung Lampu fluoresen tabung dimana sebagian besar cahayanya dihasilkan oleh bubuk fluoresen pada dinding bola lampu yang diaktifkan oleh energi ultraviolet dari pelepasan energi elektron. Umumnya lampu inii berbentuk panjang yang mempunyai 23

18 elektroda pada kedua ujungnya, berisi uap merkuri pada tekanan rendah dengan gas inert untuk penyalaannya. Jenis fosfor pada permukaan bagian dalam tabung lampu menentukan jumlah dan warna cahaya yang dihasilkan.lampu fluoresen mempunyai diameter antara lain 26 mm dan 38 mm, mempunyai bermacam-macam warna; merah, kuning, hijau, putih, daylight dan lain-lain serta tersedia dalam bentuk bulat (TLE). Lampu fluoresen mempunyai dua sistem penyalaan, yaitu memakai starter dan tanpa starter. Lampu fluoresen jenis tanpa starter antara lain TL-RS, TL-X dan TL-M. Ada dua jenis lampu fluoresen tanpa starter yaitu rapid start dan instant start. Bentuk lampu fluoresen dapat berbentuk miniatur dan ada yang dilengkapi dengan ballast dan starter dalam satu selungkup gelas dan kaki lampunya sesuai dengan kaki lampu pijar. Lampu ini memakai ballast elektronik atau ballast konvensional dan disebut lampu fluoresen kompak. Lampu ini mengkonsumsi hanya 25% energi dibandingkan dengan lampu pijar untuk fluks luminus yang sama serta umurnya lebih panjang Lampu Merkuri Prinsip kerja lampu merkuri sama dengan prinsip kerja lampu fluoresen, yaitu cahaya yang dipancarkan berdasarkan terjadinya loncatan elektron di dalam tabung. Sedangkan konstruksinya berbeda dengan lampu fluoresen. Lampu merkuri terdiri dari dua tabung, yaitu tabung dalam dari gelas kuarsa dan bohlam luar. Tabung dalam berisi uap merkuri dan sedikit gas argon. Dua elektroda utama dibelokkan pada kedua 24

19 ujung tabung, dan sebuah elektroda pengasut dipasang pada posisi berdekatan dengan salah satu elektroda utama. Saat sumber listrik disambung, arus listrik yang mengaliri tidak akan cukup untuk mencapai terjadinya loncatan muatan diantara kedua elektroda utama. Namun, ionisasi terjadi diantara salah satu elektroda utama (E1) dengan elektroda pengasut (Ep) melalui gas argon. Ionisasi gas argon ini akan menyebar didalam tabung dalam menuju elektroda utama yang lain (E2). Panas akan timbul akibat pelepasan elektron yang terjadi dalam gas argon, dan cukup untuk menguapkan merkuri. Hal ini menyebabkan tekanan gas dalam tabung meningkat tinggi. Lampu akan menyala dalam waktu 5 sampai 7 menit. Cahaya awal berwarna kemerahan dan setelah kerja normal berwarna putih. Jika sumber listrik diputuskan, maka lampu tidak dapat dinyalakan kembali sampai tekanan di dalam tabung berkurang. Untuk dapat menghidupkan kembali lampu merkuri ini, perlu waktu sekitar 5 menit atau lebih. Bohlam luar dari gelas yang di sisi dalamnya dilapisi dengan bubuk fluoresen berfungsi sebagai rumah lampu dan untuk menstabilkan suhu disekitar tabung. Karena lampu merkuri ini adalah bagian dari lampu tabung, maka untuk mengoperasikannya harus menggunakan ballast sebagai pembatas arus. Biasanya ballast ini berupa reaktor atau transformator, bergantung dari karakteristik lampunya. Lampu merkuri bekerja pada faktor daya yang rendah, sehingga untuk meningkatkannya diperlukan kapasitor kompensasi yang dipasang secara paralel. 25

20 Gambar 2.4 Lampuu Merkuri Lampu LED Lampu LED (Light Emitting Diodes) merupakan teknologi semikonduktor yang mampu memberikan energi cahaya yangg 10 kali lebih efisien dibandingkan lampu pijar biasa. Dalam aplikasinya, LED mengkonversi energi listrik secara langsung menjadi energi cahaya. Lampu LED juga disebut sebagai solid state lighting karena cahaya dipancarkann melalui material solid berupa kumpulan material semikonduk ktor berbeda. Kepingan LED dapatt disusun menjadi sebuah unit lampu dengan bentuk yang sama seperti unit/bola lampu (bulp) fluorescent, parabolik halogen, lampu pijar sehingga dapat dipasang pada beberapaa jenis rumah lampu. 26

21 Gambar 2.5 Lampu LED 2.5 KOMPONEN LISTRIK DALAM ARMATUR. Armatur adalah rumah lampu yang digunakan untuk mengendalikan dan 1. Distribusi intensitas cahaya 2. Efisiensi cahaya. 3. Koefisien penggunaan 4. Perlindungan n terhadap kejutan listrikk 5. Ketahanan terhadap masuknya air dan debu 27 mendistribus sikan cahaya yang dipancarkan oleh lampu yang dipasang didalamnya, dilengkapi dengan peralatan untuk melindungi lampu dan peralatan pengendalian listrik. Untuk memilih armatur yang akan digunakan, perlu dipertimbangkan faktor- faktor yang berhubungan n dengan pencahayaan, sebagai berikut :

22 6. Ketahanan terhadap timbulnya ledakan dan kebakaran 7. Kebisingan yang ditimbulkan Starter Starter diperlukan untuk pemanasan awal / preheatt dari elektroda lampu dan memberikan tegangan puncak yang tinggi sehingga cukup untuk memicu pelepasan elektron di dalam lampu. Setelah penyalaan terjadi, starter harus berhenti menghasilka an tegangan puncak tersebut. Ada dua jenis starter untuk lampu fluoresen, yaitu glow switch starterr dan starterr elektronik. Gambar 2.6 Starter Lampu Glow Switch starter terdiri dari satu atau dua elektrode bimetal berada didalam tabung gelas yang tertutup berisi gas mulia. Starterr dipasang paralel terhadap lampu sedemikian sehingga jika starter terhubung maka arus pemanas awal dapat melalui elektroda-elektroda lampu. Pada saatt pembukaan kembali, arus melalui ballast diinterupsi, yang menyebabkan tegangan puncak pada elektroda-elektroda cukup tinggi untuk menyalakann lampu. Tegangan puncak minimal yang 28

23 dipersyaratkan adalah 800 V dan nilai rata-rata tegangan puncak antara 1000V dan 1200V.Jika elektroda lampu tidak cukup panas atau tegangan puncak tidak cukup tinggi, starter glow switch akan memulai lagi proses penyalaan sampai lampu menyala. Jika lampu tidak menyala (misalnya pada akhir umur lampu) starter akan terus berkedip sampai tegangan listrik putus atau sampai elektroda dari glow switch starter melekat bersama. Starter dilengkapi dengan kapasitor yang paralel dengan elektrode starter untuk mencegah interferensi radio. Pada saat ini glow switch starter mempunyai umur switches atau lebih Sistem kerja starter elektronik sama seperti starter jenis glow switch starter. Switching tidak berasal dari elektroda bimetal tetapi dari komponen elektronik didalam ballast. Sirkit elektronik dalam starter memberikan waktu pemanasan awal yang tepat (1,7 detik) untuk elektroda lampu dan sesudah itu didapat tegangan pemanas yang tepat yang menjadikan penyalaan lampu secara optimum. Starter elektronik mempunyai sirkit integrasi yang membuat starter tidak bekerja setelah beberapa kali percobaan penyalaan yang tidak berhasil, maka hal ini disebut keadaan tanpa kedip (Flicker free). Starter elektronik juga mempunyai alat pendeteksi pemanasan lebih, yang memutuskan starter jika terlalu panas. Starter elektronik dapat memperpanjang umur lampu fluoresen hingga 25%. Umur dari starter fluoresen dinyatakan dalam jumlah kali penyalaan (switches). Starter elektronik mempunyai umur switches atau lebih. 29

24 Ballast Ballast berfungsi Sebagai komponen pembatas arus. Jenis ballast terdiri dari ballast resistor, ballast kapasitor, ballast induktif atau choke, dan choke capasitor ballast. Gambar 2.7 Ballast Padaa kondisi kerja yang stabil, ballast resistor memerlukan pasokan tegangan dua kali lebih besar dari kebutuhan tegangan lampu. Hal ini berarti 50% daya listrik diboroskan oleh ballast dan akhirnya penggunaannya menjadi tidak ekonomis. Pada ballast kapasitor, kapasitor digunakan sebagai komponen utama ballast. Dalam perkembang gan selanjutnya, kapasitor dirangkai seri dengan resistor untuk menghasilka an gelombang listrik yang lebih baik. Ballast ini memiliki efisiensi yang agak rendah. Ballast induktif (choke) terdiri dari sejumlah lilitan kawat tembaga pada inti besi yang dilaminasi, bekerjanya dengan prinsip induktansi sendiri. Impedansi ballast harus dipilih sesuai pasokan tegangan listrik, frekuensi, jenis dan tegangan lampu, agar arus lampu berada pada nilai yangg tepat. Dengan kata lain, setiap jenis lampu mensyaratkan tegangan padaa chokenya sendiri untuk memperoleh impedansi 30

25 ballast yang diinginkan. Pada ballast induktif, rugi panas terjadi melalui resistansi ohmik dari lilitan dan histerisis pada inti besi. Keuntungan pemakaian ballast induktif sebagai berikut : a. Rugi daya cukup rendah dibandingkan jenis ballast resistor. b. Sirkit lebih sederhana dimana ballast dihubungkan seri dengan lampu. Kerugian pemakaian ballast ini induktif: a. Adanya ketinggalan fasa dari arus terhadap tegangan, sehingga diperlukan koreksi faktor daya. b. Arus awal cukup tinggi yaitu 1,5 kali lebih besar dari arus pengenal. c. Peka terhadap fluktuasi tegangan (tegangan listrik naik turun, menyebabkan arus masuk ke lampu juga bervariasi). Ballast tipe choke-capacitor ballast merupakan kombinasi antara ballast magnetis dengan ballast kapasitor. Kumparan dirangkai secara seri dengan sebuah kapasitor kemudian dihubungkan dengan rangkaian lampu. Ballast ini memungkinkan digunakan pada lampu tegangan tinggi. 2.6 TEKNIK PENGUKURAN INTENSITAS PENERANGAN Intensitas penerangan di tempat kerja dapat diukur menggunakan luxmeter. Luxmeter terdiri dari sensor cahaya dengan sel foto dan layar panel. Prinsip kerjanya didalam luxmeter terdapat sensor berupa photo diode, sensor tersebut mendeteksi 31

26 perubahan cahaya yang ada di ruangan. Cahaya akan menyinari sel foto sebagai energi yang diteruskan oleh sel fotoo menjadi arus listrik. Makin banyak cahaya yang diserap oleh sel, maka arus yang dihasilkanpunn semakin besar. Luxmeter mengubah energi cahaya menjadi energi listrik, kemudian energi listrik dalam bentuk arus digunakan untuk menggerakkan jarum skala. Untuk alat digital, energi listrik diubah menjadi angka yang dapat dibaca pada layar monitor. Gambar 2.8 Luxmeter 32

27 2.6.1 Penentuan Titik Pengukuran Menurut SNI , Untuk menentukan titik pengukuran suatu ruangan yang akan diukur, dibagi menjadi penerangan setempat dan penerangan umum. Untuk penerangan setempat, obyek kerja berupa meja kerja maupun peralatan. Jika yang akan diukur merupakan sebuah meja kerja, pengukuran dapat dilakukan langsung di atas meja yang akan diukur intensitas cahayanya. Sedangkan penerangan umum jika yang akan diukur merupakan suatu ruangan. Sistem pengukuran untuk pengukuran umum menggunakan titik potong garis horizontal panjang dan lebar ruangan pada setiap jarak tertentu. Pengukuran dilakukan pada ketinggian satu meter dari lantai. Jarak yang diukur dibedakan berdasarkan luas ruangan sebagai berikut: a. Luas ruangan kurang dari 10 meter persegi Untuk luas ruangan kurang dari 10 meter persegi, titik potong garis horizontal panjang dan lebar ruangan adalah pada jarak setiap 1(satu) meter. Contoh denah pengukuran intensitas penerangan umum untuk luas ruangan kurang dari 10 meter persegi seperti Gambar: 33

28 Gambar 2.9 Denah pengukuran area kurang dari 10m 2 b. Luas ruangan antara 10 meter persegi sampai 100 meter persegi Untuk luas ruangan antara 10 meter persegi sampai 100 meter persegi, titik potong garis horizontal panjang dan lebar ruangan adalah pada jarak setiap 3 (tiga) meter. Contoh denah pengukuran intensitas penerangan umum untuk luas ruangan antara 10 meter sampai 100 meter persegi seperti gambar: 34

29 Gambar 2.10 Denah pengukuran area antara m 2 c. Luas ruangan lebih dari 100 meter persegi Untuk luas ruangan lebih dari 100 meter persegi, titik potong horizontal panjang dan lebar ruangan adalah pada jarak 6 meter. Contoh denah pengukuran intensitas penerangan mum untuk ruangan dengan luas lebih dari 1000 meter persegi seperti Gambar Gambar 2.11 Denah pengukurann area lebih dari 100m 2 35

30 Pada saat melakukan pengukuran, ada beberapa syarat yang harus diperhatikan yaitu pintu serta jendela ruangan dalam keadaan sesuai dengan kondisi tempat pekerjaan dilakukan. Selain itu lampu ruangan dalam keadaan dinyalakan sesuai dengan kondisi pekerjaan Cara Menggunakan Luxmeter Untuk menggunakan luxmeter, pertama hidupkan luxmeter yang telah dikalibrasi dengan membuka penutup sensor. Kemudian bawa alat ke tempat titik pengukuran yang telah ditentukan, baik pengukuran untuk intensitas penerangan setempat atau umum. Pastikan pengukuran dilakukan sesuai dengan standar diatas. Baca hasil pengukuran pada layar monitor setelah menunggu beberapa saat sehingga didapat nilai angka yang stabil. Setelah itu catat hasil pengukuran pada lembar hasil pencatatan untuk intensitas penerangan setempat. Matikan luxmeter setelah selesai dilakukan pengukuran intensitas penerangan. 2.7 TEKNIK PERHITUNGAN PENCAHAYAAN BUATAN Tingkat pencahayaan pada suatu ruangan pada umumnya didefinisikan sebagai tingkat pencahayaan rata-rata pada bidang kerja. Yang dimaksud dengan bidang kerja ialah bidang horisontal imajiner yang terletak 0,75 meter di atas lantai pada seluruh ruangan. Tingkat pencahayaan rata-rata E rata-rata (lux), dapat dihitung dengan persamaan : 36

31 E rata Ftotal xk p xk d rata...(lux)..3) A Dimana : E rata rata = Tingkat pencahayaan rata-rata (lux) Ftotal = Fluks luminus total dari semua lampu yang menerangi bidang kerja (lumen) A = Luas bidang kerja (m 2 ). Kp = Koefisien penggunaan. Kd = Koefisien depresiasi (penyusutan) Koefisien Penggunaan (Kp). Sebagian dari cahaya yang dipancarkan oleh lampu diserap oleh armatur, sebagian dipancarkan ke arah atas dan sebagian lagi dipancarkan ke arah bawah. Faktor penggunaan didefinisikan sebagai perbandingan antara fluks luminus yang sampai dibidang kerja terhadap keluaran cahaya yang dipancarkan oleh semua lampu. Besarnya koefisien penggunaan dipengaruhi oleh faktor : 1. Distribusi intensitas cahaya dari armatur. 2. Perbandingan antara keluaran cahaya dari armatur dengan keluaran cahaya dari lampu di dalam armatur. 37

32 3. Reflektansi cahaya dari langit-langit,dinding dan lantai. 4. Pemasangan armatur apakah menempel atau digantung pada langit-langit, dimensi ruangan. Besarnya koefisien penggunaan untuk sebuah armatur diberikan dalam bentuk tabel yang dikeluarkan oleh pabrik pembuat armatur yang berdasarkan hasil pengujian dari instansi terkait. Biasanya sekitar Koefisien Depresiasi (Kd). Koefisien depresiasi (penyusutan) atau sering disebut juga koefisien rugi-rugi cahaya atau koefisien pemeliharaan, didefinisikan sebagai perbandingan antara tingkat pencahayaan setelah jangka waktu tertentu dari instalasi pencahayaan digunakan terhadap tingkat pencahayaan pada waktu instalasi baru. Besarnya koefisien depresiasi dipengaruhi oleh : 1. Kebersihan dari lampu dan armatur. 2. Kebersihan dari permukaan-permukaan ruangan. 3. Penurunan keluaran cahaya lampu selama waktu penggunaan. 4. Penurunan keluaran cahaya lampu karena penurunan tegangan listrik. Besarnya koefisien depresiasi bisa dilihat pada tabel: 38

33 Tabel 2.10 Nilai Kd Berdasarkan Tingkat Kebersihan Ruangan No Kebersihan ruangan Koefisien depresiasi 1. Ruang Bersih Ruang Sedang Ruang Kotor Jumlah Armatur Jumlah armatur yang diperlukan untuk mendapatkan tingkat pencahayaan tertentu. Untuk menghitung jumlah armatur, terlebih dahulu dihitung fluks luminus total yang diperlukan untuk mendapatkan tingkat pencahayaan yang direncanakan N Total FTotal F xn ) Dimana : N total = Jumlah armatur F total = Fluks luminus total dari semua lampu yang menerangi bidang kerja (lumen) F1 = Fluks luminus satu buah lampu n = Jumlah lampu dalam satu armatur Jumlah armatur bisa dihitung dengan rumus : 39

34 N Total Erata rata A F 1 Kp Kd n. 5) Dimana: N total = Jumlah armatur E rata rata = Tingkat pencahayaan rata-rata (lux) F1 = Fluks luminus satu buah lampu (lumen) A = Luas bidang kerja (m 2 ). Kp = Koefisien penggunaan. Kd = Koefisien depresiasi (penyusutan). n = Jumlah lampu dalam satu armatur 40