Modul 6-Karakteristik Sumber Cahaya

76 FISIKA BANGUNAN

SENTAGI SESOTYA UTAMI, ST., M.Sc., Ph.D Program Studi Teknik Fisika UGM

MODUL AJAR 6 KARAKTERISTIK SUMBER CAHAYA

Tujuan Pembelajaran 1. Dapat memahami karakteristik sumber-sumber cahaya baik sumber cahaya alami maupun

buatan.

2. Dapat memahami penerapan sumber cahaya untuk optimalisasi pencahayaan ruang.

Substansi 1. Karakteristik sumber cahaya alami

2. Karakteristik sumber cahaya buatan

Waktu Pertemuan Minggu ke-6

3 sks (3 x 50 menit)

FISIKA BANGUNAN 77


6 KARAKTERISTIK SUMBER CAHAYA

6.1 Karakteristik Sumber Cahaya Alami

Sumber cahaya alami untuk penerangan ruang yaitu matahari. Sebagai sumber cahaya alami, cahaya matahari berubah bersamaan dari waktu ke waktu berdasarkan musim. Temperatur warna yang diberikan juga berubah seiring dengan berubahnya sudut matahari terhadap bumi akibat pergerakan rotasi bumi. Sumber cahaya alami dapat dikategorikan menjadi direct (berupa cahaya langsung atau dari cahaya difus oleh langit) atau indirect (cahaya refleksi atau cahaya alami yang sudah dimodifikasi dari sumber utamanya).

Pada SNI, tidak terdapat data fluktuansi pencahayaan matahari tahunan sehingga diambil data tingkat pencahayaan matahari sebagai uniform, yaitu 10.000 lux dengan menyesuaikan kondisi langit dengan rasio langit. [5]. Meskipun demikian, sebenarnya tingkat iluminansi cahaya eksterior tergantung beberapa hal yaitu:

1. posisi matahari yang ditentukan oleh ketinggian/latitude, tanggal dan jam pengamatan. 2. kondisi cuaca 3. efek yang ditimbulkan oleh benda-benda di sekitar bangunan (local terrain) berupa obyek

terbangun alami maupun buatan dan cahaya pantulan oleh lingkungan. 4. posisi dari matahari di langit yang digambarkan dengan altitude di atas horizon dan sudut

azimuth. Kondisi langit dapat dibagi menjadi tiga kategori; cerah, berawan, dan mendung. Rasio

tingkat pencahayaan yang sampai ke permukaan bumi ditentukan dari kondisi langit tersebut.

Tabel 6.1 Rasio tingkat pencahayaan alami terhadap kondisi langit [20]

Kondisi langit Rasio tingkat pencahayaan Cerah Rasio langit 0,3

Berawan 0,3 rasio langit 0,8 Mendung 0,8 rasio langit

Secara garis besar model pencahayaan alami dibagi menjadi 2

tangkapan samping (contoh jendela)

tangkapan atas ( contoh skylight)

78 FISIKA BANGUNAN


6.1.1 Side-lighting system Sebagian besar dari desain ini saat ini adalah untuk mengatasi problem dari

ketidakseimbangan distribusi cahaya yang dihasilkan dari jendela tradisional.

Sidelighting akan efektif manakala bisa mengurangi cahaya yang berlebih di dekat

jendela dan mendistribusikan lebih banyak cahaya ke dalam ruang.

Contoh dari desain ini adalah pemberian light shelves, prisms atau mirrored louvers yang

mampu memantulkan cahaya dari samping jendela ke arah ruang/zona pencahayaan yang

lebih dalam.

Jendela

Jendela tradisional cenderung efektif membentuk daerah terang disekitarnya saja

sementara bagian sisanya lebih redup, lebih-lebih untuk zona yang lebih dalam.

Distribusi cahaya yang dihasilkan tergantung pada kondisi langit. Kondisi langit overcast

mampu memberikan distribusi cahaya yang lebih rata daripada kondisi clear sky. Dalam

keadaan ini bayangan cenderung agak halus dan tidak silau.

Disamping kondisi langit, beberapa hal yang berpengaruh terhadap dalamnya penetrasi

cahaya ke dalam ruang adalah letak posisi jendela, tingginya dalam tembok dan juga

lebar atau lebar jendela.

Gambar 6.1 Kedalaman cahaya masuk merupakan fungsi dari lebar jendela

Pembahasan lebih lanjut bisa dilihat di IESNA tentang rule of the thumb dari dalamnya

penetrasi cahaya sebagai fungsi dari lokasi jendela.

Secara garis besar kedalaman dari penetrasi cahaya yakni 1.5 - 2 kali tinggi batas atas

jendela.

FISIKA BANGUNAN 79


Gambar 6.2 Kedalaman cahaya masuk merupakan fungsi dari ketinggian jendela

Jendela tunggal cenderung menghasilkan glare krn kontras yang terjadi antara cerahnya

jendela dan gelapnya sekeliling jendela bagian dalam.

Lebih baik dengan menggunakan dua jendela dari arah yang berlawanan sehingga

menghasilkan cahaya yang lebih seimbang.

Gambar 6.3 Kombinasi antara jendela dan clerestory menghasilkan kombinasi yang lebih baik

Gambar 6.4 Dua jendela dari sisi yang berbeda juga memperpanjang penetrasi sekaligus

mengurangi glare

80 FISIKA BANGUNAN


Light shelf

Light shelf adalah sebuah device yang didisain untuk menangkap cahaya matahari dan diteruskan

ke ruangan yang lebih dalam. Hasilnya akan lebih memperdalam penetrasi dan keseimbangan

pencahayaan dibandingkan hanya menggunakan jendela biasa.

Gambar 6.5 Light shelf

Keuntungan yang lain yaitu mampu menutup cahaya langsung (shade) sehingga mengurangi

glare. Lightshelf bekerja optimal dalam kondisi ada sunlight. Material untuk lightself harus

menggunakan yang mempunyai reflekivitas tinggi dan jangan menggunakan material

spicular (highly polished) untuk mencegah glare dan spot di langit-langit. Eksterior Lightself

lebih efektif dalam memberikan shading dibandingkan interior tetapi merefleksikan lebih

sedikit cahaya ke dalam ruang.

Gambar 6.6 Eksterior dan Interior Lightself jika dibandingkan dengan jendela biasa

FISIKA BANGUNAN 81


Gambar 6.7 Light shelf miring

Gambar 6.8 Komponen Light shelf

Light shelf jenis ini bisa digunakan secara variable di atur dalam dua posisi untuk

mendapatkan efisiensi yang lebih besar

Louvers

Louvers mempunyai fungsi yang sama yaitu menangkap cahaya untuk kemudian

memantulkannya ke belakang. Louvers bisa didisain secara statis dan juga dinamis, dan

bekerja optimal di bawah kondisi sunlight. Dalam mode automatic, maka algoritma program

harus disesuaikan dengan kondisi kebutuhan penerangan, waktu dan juga heating, cooling

system.

82 FISIKA BANGUNAN


Gambar 6.9 Louvers

Prismatic glazing

Prismatic glazing didisain untuk mengubah arah dari cahaya matahari dengan dasar refraksi

dan refleksi. Cahaya matahari ketika menyentuh panel kemudian diubah karena prinsip

refraksi, sebagian darinya kemudian direfleksikan ke langit-langit dan ke lantai sebelah

dalam. Secara prinsip kaca prisma bisa dipasang di bagian atas dari jendela atau diantara dua

kaca untuk memudahkan pemeliharaan dari debu.

Gambar 6.10 Prismatic glazing

FISIKA BANGUNAN 83


Penggunaan kaca prisma ini bukan hal yang baru, tetapi lebih sering digunakan dalam lampu

untuk membuat efek scatter dan mendistribusikannya lebih optimal. Pada aplikasi

pencahayaan alami memang terbatas dan masih dalam riset yang lebih serius.

Anidolic Zenithal Collector Systems

Gambar 6.11 Anidolic Zenithal Collector Systems

Konsep ini menggunakan dua buah cermin parabolic yang mendapakan sinar matahari dan

menyampaikannya ke dalam ruangan. Sistem ini bisa digabungkan dengan light duct untuk

menangkap cahaya dan didistribusikan ke dalam dengan cara yang lebih terkontrol.

6.1.2 Top-lighting System Skylight system

Skylight system merupakan model yang paling sederhana. Yaitu berupa bukaan kaca

horisontal yang menangkap cahaya dari luar dan mendistribusikannya ke dalam. Konsep

ini hanya bisa digunakan di lantai paling atas dalam perumahan bertingkat.

84 FISIKA BANGUNAN


Gambar 6.12 Skylight system

Skylight dengan menggunakan reflektor menjadikan distribusi cahaya lebih merata

Gambar 6.13 Skylight system dengan reflektor

Rule of the thumb pemasangan skylight untuk mendapatkan keseragaman cahaya

Gambar 6.14 Rule of the thumb pemasangan skylight

Roof Monitor dan Sawtooth

Roof monitor dan sawtooth berbeda dalam bentuk dan model, dan biasanya digunakan

untuk menangkap cahaya matahari dalam kurun waktu tertentu, yaitu dalam hari atau

FISIKA BANGUNAN 85


bulan tertentu. Semisal untuk menghindari cahaya musim panas sementara menangkap

cahaya matahari di musim dingin.

Gambar 6.15 Monitor Roof dan Sawtooth

Dua sisi dari monitor roof dan cahaya yang dihasilkan juga lebih merata

Gambar 6.16 Monitor roof dua sisi dan distribusi cahayanya

Light pipe system

Light pipe sistem adalah sebuah strategi untuk membawa cahaya masuk ke dalam

ruangan di sebuah bangunan bertingkat.

Jenis ini sangat beragam dari yang paling sederhana sampai yang canggih.

86 FISIKA BANGUNAN


Komponen yang ada adalah: solar kolektor, yang menangkap cahaya, konsentrator yang

memfokuskan cahaya ke media yang lebih sempit, dan media transport dan distribusi

Gambar 6.17 Light Pipe System

Komponen Light Pipe System

FISIKA BANGUNAN 87


Gambar 6.18 Sun Tracking Mirror Heliodon dan pipa pengangkut cahaya

6.1.3 Prinsip Prinsip Dasar Daylighting 1. Dimulai dari gambar disain rumah, yang memungkinkan semua tempat kerja atau kamar

mendapatkan akses dari jendela, skylight, atau sumber daylighting yang lain. Berikan

perhatian lebih pada jendela yang memberikan view. Perhatikan bahwa area efektif

daylighting hanya 2 kali lebar dari jendela atau 22.5 kali tinggi dari jendela itu

2. Minimalkan ukuran lebar barat-timur bangunan, dan maksimalkan ukuran utara-selatan,

Karena posisi matahari yang berubah-ubah, sangat sulit untuk mendisain jendela yang

menghadap timur atau barat. Jendela yang menghadap ke utara di bagian bumi bagian utara

jelas tidak bermasalah dengan beban panas. Dan jendela yang menghadap ke selatan akan

sangat mudah di proteksi dengan overhangs, awning atau lightselves.

3. Jika beberapa area bangunan tidak dekat dengan jendela, perlu di investigasi penggunaan

top-light skylights di one-story buildings atau di bagian puncak dari gedung bertingkat. Top-

light skylights yang sederhana, yaitu sekitar 3% sampai 5% dari total luas atap akan mampu

memenuhi kebutuhan penerangan interior.

4. Jaga interior dari cahaya alami yang terlalu banyaksekitar 2.5 kali lebi besar daripada

level penerangan lampudengan menggunakan kaca jendela yang tepat, exterior shading

devices, interior shading devices, atau kombinasi dari ketiganya.

88 FISIKA BANGUNAN


5. Sediakan juga lampu listrik, atau sistem kontrol yang hemat energi. Cara yang terbaik

adalah dengan membuat dim, dari pada menggunakan model on-off. Sistem fluorescent

dimming modern memungkinkan pengontrolan daylighting dan juga penggunaan energy-

efficient fluorescent dan compact fluorescent lighting.

6.2 Karakteristik Sumber Cahaya Buatan

Pencahayaan buatan (artificial lighting) adalah pencahayaan yang dihasilkan selain sumber

cahaya alami. Pencahayaan buatan berfungsi untuk memungkinkan penghuni melihat secara

detail serta terlaksananya tugas serta kegiatan visual secara mudah dan tepat ketika pencahayaan

alami tidak mencukupi. Di dalam beberapa situasi, pencahayaan buatan mendukung penghuni

untuk berjalan dan bergerak secara mudah dan aman.

6.2.1 Lampu Pijar Lampu pijar merupakan sumber cahaya buatan yang dihasilkan melalui penyaluran arus

listrik melalui kawat pijar tungsten yang kemudian memanas dan menghasilkan cahaya. Kaca

yang menyelubungi kawat pijar tersebut menghalangi udara untuk berhubungan dengan filamen

sehingga mengakibatkan terjadinya proses oksidasi. Bola lampu terdiri dari hampa udara atau

berisi gas, yang dapat menghentikan oksidasi dari kawat pijar, namun tidak akan menghentikan

penguapan. Warna gelap bola lampu dikarenakan tungsten yang teruapkan mengembun pada

permukaan lampu yang relatif dingin. Dengan adanya gas di dalam bola lampu, khususnya yang

memiliki berat molekul yang besar, maka akan makin mudah menekan terjadinya penguapan.

Untuk lampu biasa dengan harga yang murah, digunakan campuran argon nitrogen dengan

perbandingan 9/1.

Ciri-ciri

Efficacy 12 lumens/Watt

Indeks Perubahan Warna 1A

Suhu Warna - Hangat (2.500K 2.700K)

Umur Lampu 1-2.000 jam

FISIKA BANGUNAN 89


Gambar 6.19 Ilustrasi lampu pijar [2]

6.2.2 Lampu Halogen Lampu Tungsten Lampu halogen, dikenal juga dengan lampu halogen tungsten, adalah lampu pijar yang

diisi oleh gas halogen seperti iodine dan bromine. Kombinasi dari gas halogen dan kawat pijar tungsten akan menghasilkan siklus halogen, dimana reaksi kimia dari hasil penguapan tungsten yang dikirimkan (redeposit) kembali ke kawat pijar/filamen. Hal ini akan menambah usia dan mempertahankan kejernihan dari selubung lampu. Karena hal ini, lampu halogen dapat beroperasi pada suhu yang lebih tinggi daripada lampu tungsten standar, menambah umur lampu, serta memproduksi cahaya yang memiliki efikasi dan suhu warna yang lebih tinggi.

Gambar 6.20 Ilustrasi lampu halogen [2]

Ciri-ciri


Indeks Perubahan Warna 1A

Suhu Warna Hangat (3.000K-3.200K)


90 FISIKA BANGUNAN


Kelebihan

Lebih kompak

Umur lebih panjang

Lebih banyak cahaya

Cahaya lebih putih (suhu warna lebih tinggi)

Kekurangan

Lebih mahal

IR meningkat

UV meningkat

Masalah handling

6.2.3 Fluorescent Lampu Neon Lampu fluorescent, atau disebut juga lampu neon, adalah lampu yang bekerja dengan

melewatkan listrik melalui uap gas atau logam. Hal ini akan 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 atau hijau, namun kebanyakan akan berupa UV dengan panjang gelombang pada 253.7 nm dan 185 m. Lampu neon memiliki efisiensi 3 hingga 5 kali lipat daripada lampu pijar standar (incandescent), dan memiliki usa 10 hingga 20 kali lebih lama.

Lampu neon dapat memberikan warna apa saja, mulai dari hangat hingga dingin dengan nilai efikasi yang juga beragam, dari 50 lm/W hingga 90 lm/W.

Gambar 6.21 Ilustrasi lampu flourescence [2]

Pengaruh suhu. Operasi lampu neon yang paling efisien dicapai apabila suhu sekitar

berada antara 20 dan 30C. Suhu yang lebih rendah menyebabkan penurunan tekanan merkuri,

yang berarti bahwa energi UV yang diproduksi menjadi semakin sedikit. Oleh karena itu, lebih

FISIKA BANGUNAN 91


sedikit energi UV yang berlaku sebagai fospor sehingga sebagai hasilnya cahaya yang dihasilkan

menjadi sedikit. Suhu yang tinggi menyebabkan pergeseran dalam panjang gelombang UV yang

dihasilkan sehingga akan lebih dekat ke spektrum tampak. Makin panjang panjang gelombang

UV akan makin sedikit pengaruhnya terhadap fospor, dan oleh karena itu keluaran cahaya pun

akan berkurang. Pengaruh keseluruhannya adalah keluaran cahayanya jatuh diatas dan dibawah

kisaran suhu ambien yang optimal.

Ciri-ciri lampu neon:

Halofosfat

Efficacy 80 lumens/Watt (gir HF menaikan nilai ini sebesar 10%)

Indeks Perubahan Warna 2-3

Suhu Warna apa saja


Tri-fosfor


Indeks Perubahan Warna 1A-1B

Suhu Warna apa saja


Lampu neon yang kompak. Lampu ini dirancang dengan bentuk yang lebih kecil yang

dapat bersaing dengan lampu pijar dan uap merkuri di pasaran lampu dan memiliki bentuk bulat

atau segi empat. Produk di pasaran tersedia dengan gir pengontrol yang sudah terpasang (GFG)

atau terpisah (CFN).

Gambar 6.22 Lampu neon kompak

92 FISIKA BANGUNAN


Ciri-ciri:


Indeks Perubahan Warna 1B

Suhu Warna Hangat, Menengah


6.2.4 Lampu Sodium Lampu sodium tekanan tinggi

Lampu sodium tekanan tinggi (HPS) banyak digunakan untuk penerapan di luar ruangan dan

industri. Efficacy nya yang tinggi membuatnya menjadi pilihan yang lebih baik daripada metal

halida, terutama bila perubahan warna yang baik bukan menjadi prioritas. Lampu HPS berbeda

dari lampu merkuri dan metal halida karena tidak memiliki starter elektroda; sirkuit balas dan

starter elektronik tegangan tinggi. Tabung pemancar listrik terbuat dari bahan keramik, yang

dapat menahan suhu hingga 2372F. Didalamnya diisi dengan xenon untuk membantu

menyalakan pemancar listrik, juga campuran gas sodium merkuri.

Gambar 6.23 Lampu Sodium tekanan tinggi

FISIKA BANGUNAN 93


Ciri-ciri lampu sodium tekanan tinggi

Efficacy 50 - 90 lumens/Watt (CRI lebih baik, Efficacy lebih rendah)

Indeks Perubahan Warna 1 2

Suhu Warna - Hangat

Umur Lampu 24.000 jam, perawatan lumen yang luar biasa

Pemanasan 10 menit, pencapaian panas dalam waktu 60 detik

Mengoperasikan sodium pada suhu dan tekanan yang lebih tinggi menjadikan sangat

reaktif.

Mengandung 1-6 mg sodium dan 20mg merkuri

Gas pengisinya adalah Xenon. Dengan meningkatkan jumlah gas akan menurunkan

merkuri, namun membuat lampu jadi sulit dinyalakan.

Arc tube (tabung pemacar cahaya) didalam bola lampu mempunyai lapisan pendifusi

untuk mengurangi silau.

Makin tinggi tekanannya, panjang gelombangnya lebih luas, dan CRI nya lebih baik,

efficacy nya lebih rendah.

Lampu sodium tekanan rendah

Walaupun lampu sodium tekanan rendah (LPS) serupa dengan sistim neon (sebab

keduanya menggunakan sistim tekanan rendah), mereka umumnya dimasukkan kedalam

keluarga HID. Lampu LPS adalah sumber cahaya yang paling sukses, namun produksi semua

jenis lampunya berkualitas sangat jelek. Sebagai sumber cahaya monokromatis, semua warna

nampak hitam, putih, atau berbayang abu-abu. Lampu LPS tersedia dalam kisaran 18-180 watt.

Penggunaan lampu LPS umumnya hanya untuk penggunaan luar ruang seperti penerangan

keamanan atau jalanan dan jalan dalam gedung, penggunaan watt nya rendah dimana kualitas

warnanya tidak penting (seperti ruangan tangga). Walau demikian, karena perubahan warnanya

sangat buruk, beberapa daerah tidak mengijinkan penggunaan lampu tersebut untuk penerangan

jalan raya.

Ciri-ciri lampu sodium tekanan rendah

Efficacy 100 200 lumens/Watt

94 FISIKA BANGUNAN


Indeks Perubahan Warna 3

Suhu Warna Kuning (2.200K)

Umur Lampu 16.000 jam

Pemanasan 10 menit, pencapaian panas sampai 3 Menit

6.2.5 Lampu Uap Merkuri Lampu uap merkuri merupakan model tertua lampu HID. Walaupun mereka memiliki

umur yang panjang dan biaya awal yang rendah, lampu ini memiliki efficacy yang buruk (30

hingga 65 lumens per watt, tidak termasuk kerugian balas) dan memancarkan warna hijau pucat.

Isu paling penting tentang lampu uap merkuri adalah bagaimana caranya supaya digunakan jenis

sumber HID atau neon lainnya yang memiliki efficacy dan perubahan warna yang lebih baik.

Lampu uap merkuri yang bening, yang menghasilkan cahaya biru-hijau, terdiri dari tabung

pemancar uap merkuri dengan elektroda tungsten di kedua ujungnya. Lampu tersebut memiliki

efficacy terendah dari keluarga HID, penurunan lumen yang cepat, dan indeks perubahan warna

yang rendah. Disebabkan karakteristik tersebut, lampu jenis HID yang lain telah menggantikan

lampu uap merkuri dalam banyak penggunaannya. Walau begitu, lampu uap merkuri masih

merupakan sumber yang populer untuk penerangan taman sebab umur lampunya yang mencapai

24.000 jam dan bayangan taman yang hijaunya terlihat seperti gambaran hidup. Pemancar

disimpan di bagian dalam bola lampu yang disebut tabung pemancar. Tabung pemancar diisi

dengan gas merkuri dan argon murni. Tabung pemancar tertutup di dalam bola lampu yang

berada diluarnya, yang diisi dengan nitrogen.

Gambar 6.24 Lampu uap merkuri

Ciri-ciri lampu uap merkuri

FISIKA BANGUNAN 95


Efficacy 50 - 60 lumens/Watt ( tidak termasuk dari bagian L)

Indeks Perubahan Warna 3

Suhu Warna Menengah

Umur Lampu 16.000 24.000 jam, perawatan lumen buruk

Gir pengendali alat elektroda ketiga lebih sederhana dan lebih mudah dibuat.

Beberapa negara telah menggunakan MBF untuk penerangan jalan dimana lampu kuning

SOX dianggap tidak pantas.

Tabung pemancar mengandung 100 mg gas merkuri dan argon. Pembungkusnya adalah

pasir kwarsa.

Tidak terdapat pemanas awal katoda, elektroda ketiga dengan celah yang lebih pendek

untuk memulai pelepasan

Bola lampu bagian luar dilapisi fospor. Hal ini akan memberi cahaya merah tambahan

dengan menggunakan UV, untuk mengkoreksi bias pelepasan merkuri.

Pembungkus kaca bagian luar mencegah lepasnya radiasi UV

6.2.6 Lampu Kombinasi Lampu kombinasi kadang disebut sebagai lampu two-in-one. Lampu ini

mengkombinasikan dua sumber cahaya yang tertutup dalam satu lampu yang diisi gas. Salah satu

sumbernya adalah tabung pelepas merkuri kuarsa (seperti sebuah lampu merkuri) dan sumber

lainnya adalah kawat pijar tungsten yang disambungkan secara seri. Kawat pijar ini bertindak

sebagai balas untuk tabung pelepasan yang menstabilkan arus, jadi tidak diperlukan balas yang

lain. Kawat pijar tungsten digulung dengan susunan melingkar pada tabung pelepasan dan

dihubungkan dalam susunan seri. Lapisan bubuk fluorescent diletakkan ke bagian dalam dinding

lampu untuk mengubah sinar UV yang dipancarkan dari tabung pelepas ke cahaya nampak. Pada

penyalaan, lampu hanya memancarkan cahaya dari kawat pijar tungsten, dan selama perjalanan

sekitar 3 menit, pemancar didalam tabung pelepas melesat mencapai keluaran cahaya penuh.

Lampu ini cocok untuk area anti nyala dan dapat disesuaikan dengan perlengkapan lampu pijar

tanpa modifikasi.

Ciri-ciri lampu kombinasi

Nilainya biasanya 160 W

96 FISIKA BANGUNAN


Efficacy 20 hingga 30 Lm/W

Faktor daya tinggi 0,95

Umur 8000 jam

Gambar 6.25 Lampu kombinasi

6.2.7 Lampu Metal Halida Halida bertindak sama halnya dengan siklus halogen tungsten. Manakala suhu bertambah

maka terjadi pemecahan senyawa halida melepaskan logam ke pemancar. Halida mencegah

dinding kuarsa diserang oleh logam-logam alkali.

Gambar 6.26 Lampu Metal Halida

Ciri-ciri lampu metal halida


Indeks Perubahan Warna 1A 2 tergantung pada campuran halida

Suhu Warna 3.000K 6.000K

Umur Lampu 6.000 20.000 jam, perawatan lumen buruk

FISIKA BANGUNAN 97


Pemanasan 2-3 menit, pencapaian panas dalam waktu 10-20 menit

Pemilihan warna, ukuran, dan nilainya lebih besar untuk MBI daripada jenis lampu

lainnya. Jenis ini merupakan versi yang dikembangkan dari dua lampu pelepas dengan

intensitas tinggi, dan cenderung memiliki efficacy yang lebih baik

Dengan menambahkan logam lain ke merkuri, spektrum yang berbeda dapat dipancarkan

Beberapa lampu SBI menggunakan elektroda ketiga untuk memulai penyalaan, namun

untuk yang lainnya, terutama lampu peraga yang lebih kecil, memerlukan denyut

penyalaan tegangan tinggi.

6.2.8 Lampu LED Lampu LED merupakan lampu terbaru yang merupakan sumber cahaya yang efisien

energinya. Ketika lampu LED memancarkan cahaya nampak pada gelombang spektrum yang

sangat sempit, mereka dapat memproduksi cahaya putih. Hal ini sesuai dengan kesatuan

susunan merah-biru hijau atau lampu LED biru berlapis fospor. Lampu LED bertahan dari

40.000 hingga 100.000 jam tergantung pada warna. Lampu LED digunakan untuk banyak

penerapan pencahayaan seperti tanda keluar, sinyal lalu lintas, cahaya dibawah lemari, dan

berbagai penerapan dekoratif. Walaupun masih dalam masa perkembangan, teknologi lampu

LED sangat cepat mengalami kemajuan dan menjanjikan untuk masa depan. Pada cahaya sinyal

lalu lintas, pasar yang kuat untuk LED, sinyal lalu lintas warna merah menggunakan lampu 10W

yang setara dengan 196 LEDs, menggantikan lampu pijar yang menggunakan 150W. Berbagai

perkiraan potensi penghematan energi berkisar dari 82% hingga 93%. Produk pengganti LED,

diproduksi dalam berbagai bentuk termasuk batang ringan, panel dan sekrup dalam lampu LED,

biasanya memiliki kekuatan 2-5W masing-masing, memberikan penghematan yang cukup berarti

dibanding lampu pijar dengan bonus keuntungan masa pakai yang lebih lama, yang pada

gilirannya mengurangi perawatan.

98 FISIKA BANGUNAN


Tabel 6.2 Tabel jenis-jenis lampu

6.3 Komponen Pencahayaan

6.3.1 Luminer/ Reflektor Elemen yang paling penting dalam perlengkapan cahaya, selain dari lampu, adalah

reflector. Reflektor berdampak pada banyaknya cahaya lampu mencapai area yang diterangi dan

juga pola distribusi cahayanya. Reflektor biasanya menyebar (dilapisi cat atau bubuk putih

sebagai penutup) atau specular (dilapis atau seperti kaca). Tingkat pemantulan bahan reflektor

dan bentuk reflektor berpengaruh langsung terhadap efektifitas dan efisiensi fitting. Reflektor

konvensional yang menyebar memiliki tingkat pemantulan 70-80% apabila baru. Bahan yang

lebih baru dengan daya pemantulan yang lebih tinggi atau semi-difusi memiliki daya pemantulan

sebesar 85%. Pendifusi/Diffuser konvensional menyerap cahaya lebih banyak dan

menyebarkannya daripada memantulkannya ke area yang dikehendaki. Lama kelamaan nilai

FISIKA BANGUNAN 99


daya pantul dapat berkurang disebabkan penumpukan debu dan kotoran dan perubahan warna

menjadi kuning disebabkan oleh sinar UV. Reflektor specular lebih efektif dimana pemantul ini

memaksimalkan optik dan daya pantul specular sehingga membiarkan pengontrolan cahaya yang

lebih seksama dan jalan pintas yang lebih tajam. Dalam kondisi baru, lampu ini memiliki nilai

pantul sekitar 85-96%. Nilai tersebut tidak berkurang seperti pada reflektor konvensional yang

berkurang karena usia. Bahan yang umum digunakan adalah alumunium yang diberi perlakuan

anoda (nilai pantul 85-90%) dan lapisan perak yang dilaminasikan ke bahan logam (nilai pantul

91-95%). Menambah (atau melapisi) alumunium dilakukan untuk mencapai nilai pantul lebih

kurang 88-96%. Lampu harus tetap bersih agar efektif, reflektor optik kaca tidak boleh

digunakan dalam peralatan yang terbuka di industri dimana peralatan tersebut mungkin akan

terkena debu.

Gambar 6.27 Reflektor

6.3.2 Gir (peralatan pencahayaan) Balas

Suatu alat yang membatasi arus, untuk melawan karakteristik tahanan negatif dari berbagai

lampu pelepas. Untuk lampu neon, alat ini membantu meningkatkan tegangan awal yang

diperlukan untuk memulai penyalaan.

Ignitors

Digunakan untuk penyalaan awal lampu Metal Halida dan uap sodium intensitas tinggi.

Documents

Modul 6-Karakteristik Sumber Cahaya