FISIKA BANGUNAN I Kode MK 082314209-Semester 1

FISIKA BANGUNAN IKode MK 082314209-Semester 1Tahun Ajaran 2021-2022

TERMAL BANGUNAN:kontrol mataharipemanfaatan anginselubung bangunan

PENCAHAYAAN:pemanfaatan terang alamitata pencahayaan terpadu

AKUSTIK:pengendalian kebisinganakustik bangunanakustik lingkunganelektroakustik

✅

KENYAMANAN FISIK

SUMBER BACAAN

Evans, M. (1980). Housing Climate and Comfort. Architectural Press.Koenigsberger, O. H., Ingersoll, T. G., Maythew, A., & Szokolay, S. V. (1974). Manual of

Tropical Housing and Building. Longman Group Limited.Mangunwijaya, Y.B. (1988). Pengantar Fisika Bangunan. Jakarta: Penerbit Djambatan.McMullan, Randall. (1992). Environmental Science in Building. London: McMillan Press

Ltd.Satwiko, Prasasto. (2003). Fisika Bangunan 1. Yogyakarta: Penerbit Andi.Standard Nasional Indonesia SNI: 03-2396-2001. (2001). Tata cara perancangan system

pencahayaan alami pada bangunan gedung.

Standart Nasional Indonesia SNI: 03-6197-2011. (2011). Konservasi energi pada sistempencahayaan.

Thomas, Randall. (1995). Environmental Design: An Introduction for Architecs and Engineers. London: E & FN Spon.

Pengertian Cahaya

a. Cahaya adalah gelombang elektromagnet dengan panjang380 – 700 nm.

b. Sinar adalah berkas cahaya yang mengarah ke suatu tujuan,sinar membawa panas.

c. Cahaya matahari memiliki gelombang 290 – 2300 nm. Berspektrum lengkap.

d. Cahaya langit bersumber dari cahaya matahari.

PENGERTIAN• Pencahayaan dalam bangunan

Sistem tata kelola cahaya dalam bangunan melalui komponen arsitektural denganmemanfaatkan segenap potensi alam dan inovasi teknologi untuk mencapaikebutuhan ruangan secara estetis maupun standart kesehatan dan kenyamananvisual.

• Alami

Suatu kondisi pemanfaatan alam secara bijak dan cermat denganmempertimbangkan potensi alam sekitar dan kriteria persyaratan ruang dalambangunan.

Pencahayaan alami merupakan sistem tata cahaya dalam bangunanyang diperoleh dari sumber terang langit pada siang hari antara jam

08.00 hingga jam 16.00

ISTILAH dan DEFINISI

• bidang lubang cahaya efektif = bidang vertikal sebelah dalam dari lubang cahaya.

• faktor langit (fl) = angka karakteristik yang digunakan sebagai ukuran keadaan pencahayaan alamisiang hari diberbagai tempat dalam suatu ruangan.

• langit perancangan = langit dalam keadaan yang ditetapkan dan dijadikan dasar untuk perhitungan, memberikan tingkat pencahayaan pada titik-titik di bidang datar di lapangan terbuka sebesar 10.000 lux.

• lubang cahaya efektif untuk suatu titik ukur = bagian dari bidang lubang cahaya efektif lewat manatitik ukur itu melihat langit.

• terang langit = sumber cahaya yang diambil sebagai dasar untuk penentuan syarat-syaratpencahayaan alami siang hari.

• titik ukur = titik di dalam ruangan yang keadaan pencahayaannya dipilih sebagai indikator untukkeadaan pencahayaan seluruh ruangan.

• iluminan = arus cahaya yang datang pada satu unit bidang (lux, lumen/m2)• faktor cahaya siang (daylight factor, DF) = perbandingan antara iluminan di satu titik dalam ruang

dengan titik di luar ruangan

Kriteria perancangan pencahayaan alamiPencahayaan alami siang hari dapat dikatakan baik apabila :a. pada siang hari antara jam 08.00 sampai

dengan jam 16.00 waktu setempat, terdapat cukup banyak cahaya yang masukke dalam ruangan.

b. distribusi cahaya di dalam ruangan cukupmerata dan atau tidak menimbulkankontras yang mengganggu.

Kualitas pencahayaan yang harus dan layakdisediakan, ditentukan oleh:

1. Penggunaan ruangan, khususnya ditinjau dari segi beratnya penglihatan oleh mata terhadapaktivitas yang harus dilakukan dalam ruangan itu.

2. Lamanya waktu aktivitas yang memerlukan dayapenglihatan yang tinggi dan sifat aktivitasnya, sifat aktivitas dapat secara terus menerusmemerlukan perhatian dan penglihatan yang tepat, atau dapat pula secara periodik dimanamata dapat beristirahat.

Sumber:SNI 03-6197-2011

PROSEDUR PERANCANGAN PENCAHAYAAN ALAMI PADA SIANG HARI

DISKUSISimak video singkat ini, sebutkan faktor apa saja yang dapat mempengaruhi kualitaspencahayaan alami…?

Ke JAMBOARDsri yuliani atmaja

Prinsip PENCAHAYAAN ALAMI

Pencahayaan alami yang optimal ditentukanoleh: • hubungan geometris antara titik ukur dan

lubang cahaya• ukuran dan posisi lubang cahaya• distribusi terang langit• bagian langit yang dapat dilihat dari titik ukur

LEBAR DAN TINGGI LUBANG CAHAYA EFEKTIF

Titik ukur diambil pada suatubidang datar yang letaknya padatinggi 0,75 meter di atas lantai. Bidang datar tersebut disebutbidang kerja

TEORI DASAR

Untuk menjamin tercapainya suatu keadaanpencahayaan yang cukup memuaskan,maka Faktor Langit (fl) titik ukur tersebut harusmemenuhi suatu nilai minimum tertentu yang ditetapkan menurut fungsi dan ukuran ruangannya.

Dalam perhitungan digunakan dua jenis titik ukur :1. titik ukur utama (TUU), diambil pada tengah-

tengah antar kedua dinding samping, yang berada pada jarak 1/3d dari bidang lubang cahaya efektif.

2. titik ukur samping (TUS), diambil pada jarak 0,50 meter dari dinding samping, yang juga berada pada jarak 1/3d dari bidang lubang cahaya efektif, dengan d adalah ukuran kedalaman ruangan, diukur dari mulai bidang lubang cahaya efektifhingga pada dinding seberangnya, atau hinggapada “bidang” batas dalamruangan yang hendakdihitung pencahayaannya itu (lihat gambarsamping).

Nilai Faktor langituntuk bangunan umum

KLASIFIKASI PENCAHAYAAN flmin TUUA

kerja halus sekali, pekerjaan secara cermat terus menerus, seperti menggambar detil, menggravir, menjahit kain warna

gelap, dan sebagainya

0.45 d

Bkerja halus, pekerjaan cermat tidak secara intensif terus

menerus, seperti menulis, membaca, membuat alat atau merakitkomponen-komponen kecil, dan sebagainya

0.35 d

Ckerja sedang, pekerjaan tanpa konsentrasi yang besar dari si

pelaku, seperti pekerjaan kayu, merakit suku cadang yang agakbesar, dan sebagainya

0.25 d

Dkerja kasar, pekerjaan dimana hanya detil-detil yang besar harus

dikenal, seperti pada gudang, lorong lalu lintas orang, dansebagainya

0.15 d

silahkan bertanya…

Daylight Factor (DF) dirumuskan sebagai prosentasedari perbandingan iluminasi pada satu titik dalamruang dengan di luar ruang.

DF= Ei/Eo X 100%DF daylight factor Ei iluminasi pada satu titik di dalam ruangEo iluminasi pada ruang luar tanpa penghalangDF = SC + ERC +IRC

Komponenpencahayaan alami

Faktor pencahayaan alami pada siang hari ada 3 komponen: a. komponen faktor langit (fl), SC (sky component)b. komponen refleksi luar (faktor refleksi luar – frl), ERC

(externally reflected component)c. komponen refleksi dalam (faktor refleksi dalam – frd),

IRC (internally reflected component)

Faktor pencahayaan alami siang hari ditentukan oleh persamaan-persamaan berikut ini

keterangan :L = lebar lubang cahaya efektif.H = tinggi lubang cahaya efektif.D = jarak titik ukur ke lubang cahaya

Keterangan :(fl)p = faktor langit jika tidak ada penghalang.Lrata-rata= perbandingan antara luminansi penghalang denganluminansi rata-rata langit.tkaca = faktor transmisi cahaya dari kaca penutup lubang cahaya, besarnyatergantung pada jenis kaca yang nilainya dapat diperoleh dari katalogyang dikeluarkan oleh produsen kaca tersebut.A = luas seluruh permukaan dalam ruanganR = faktor refleksi rata-rata seluruh permukaanW = luas lubang cahaya.

Rcw = faktor refleksi rata-rata dari langit-langit dan dindingbagian atasdimulai dari bidang yang melalui tengah-tengah lubang cahaya,tidak termasuk dinding dimana lubang cahaya terletak.C = konstanta yang besarnya tergantung dari sudut penghalang.Rfw = faktor refleksi rata-rata lantai dan dinding bagian bawahdimulai daribidang yang melalui tengah-tengah lubang cahaya, tidaktermasukdinding dimana lubang cahaya terletak.

Persamaan-persamaan untuk menentukan faktor pencahayaan alami

Faktor LangitDasar penetapan nilai faktor langit.

Penetapan Nilai Faktor Langit, didasarkan atas keadaan langit yang terangnya merata atau kriteria Langit Perancangan untuk Indonesia yang memberikan kekuatan pencahayaan pada titik dibidang datar di lapangan terbuka sebesar 10.000 lux.

Perhitungan faktor langit.

Perhitungan besarnya faktor langit untuk titik ukur pada bidang kerjadi dalarn ruangan dilakukan dengan menggunakan metoda analitis di mana nilai fl dinyatakan sebagai fungsi dari H/D dan L/D sepertitercantum dalam tabel SNI 03-2396-2001 Tata cara perancangansystem pencahayaan alami pada bangunan gedung

Cara menghitung lebih cepat

TABEL TINGKAT FAKTOR LANGITSNI: 03-2396-2001

PERHITUNGAN DENGAN TABEL

Posisi titik ukur U, yang jauhnya D dari lubangcahaya efektif berbentuk persegi Panjang ABCDsebagaimana dilukiskan di gambar samping.H adalah tinggi lubang cahaya efektif, diukur dari A ke DL adalah lebar lubang cahaya efektif, diukur dari A ke BD adalah jarak titik ukur ke bidang lubang cahayaefektif, diukur dari A ke U

H/D pada kolom dan L/D pada baris

CONTOH KASUS

Sebuah ruang kerja di rumah mempunyai lubang cahaya dengan lebar 1 meter, tinggi 2 meter. Apabila meja kerja pada jarak 2 meter dari arah lubang cahaya, apakah ruang kerja tersebut sudah memenuhi kriteria nyaman visual?

PenyelesaianLubang cahaya L= 1m; H= 2m; D= 2mH/D = 1; L/D = 0,5Menurut tabel faktor langit pada titik utama bidang kerjaadalah 3,56%Apabila faktor langit sebesar 10.000lux, maka pada bidangkerja tersebut mendapatkan iluminasi sebesar 3,56% x 10.000 = 356 lux.Menurut tabel SNI 03-6197-2011 ruang kerja untuk rumahtinggal minimal 300lux, sehingga ruang kerja tersebut sudahmemenuhi kriteria nyaman visual.

Alat ukur pencahayaan

Light meter atau Lux meterMengukur tingkat iluminasiatau kuat cahaya

EnvirometerMengukur beberapa unsurlingkungan meliputikecepatan angin, intesitascahaya, suhu dan kelembaban udara

KESIMPULANMANFAAT1. Menyediakan kenyamanan visual

dengan kualitas cahaya lebih nyatamelalui terang langit.

2. Lebih efisien dalam penggunaanenergi listrik

KENDALA1. Perancangan pencahayaan alami

yang kurang cermat dapatmengakibatkan silau glare: disability glare dan discomfort glare

2. Sangat tergantung kondisi teranglangit

Penerangan siang hari rata-rata 2% dpt diperoleh melalui lubang cahaya sebesar15% dr luas lantai dengan batasan-batasan posisi lubang cahaya di dinding pd

ketinggian yang normal dari langit, lebar tritisan 1 m, faktor refleksi cahaya rata-rata dari permukaan dalam ruangan sekitar 50% - 60%, tidak ada penghalang di muka

lubang cahaya dan kaca penutup lubang cahaya yang bening. Oleh karenanya, minimal lubang cahaya pada bangunan sebesar 15% x Luas ruang.

(Kemen PU)