Seminar Nasional Teknologi Informasi dan Komunikasi (SNASTIKOM 2014)
ISBN:978-602-19837-5-1
Rancang Bangun Perangkat Lunak Perencanaan Pencahayaan Buatan Pada Ruangan Anggoro Suryo Pramudyo
[email protected]
Suhendar
[email protected]
Fauzan Azima
[email protected]
Jurusan Teknik Elektro Universitas Sultan Ageng Tirtayasa Jl. Jend. Sudirman km.3 Cilegon – Indonesia
Abstrak Cahaya merupakan aspek yang sangat penting bagi manusia dalam beraktifitas, karena pencahayaan yang tidak sesuai standar dapat menimbulkan permasalahan, terlebih untuk aktifitas yang membutuhkan ketelitian tinggi. Proses perhitungan kebutuhan pencahayaan secara manual memiliki langkah-langkah perhitungan yang panjang dan pembacaan tabel yang menuntut ketelitian tinggi agar tidak terjadi kesalahan pembacaan. Oleh karena itu, dibuatlah sebuah perangkat lunak yang bertujuan untuk mempermudah perhitungan kebutuhan pencahayaan sesuai dengan standar yang ada. Perangkat lunak ini dibuat menggunakan bahasa pemrograman PHP dan MySQL sebagai basis data. Masukan yang digunakan adalah kegunaan ruangan, tipe dan jumlah lampu per armatur, warna ruangan, dan ukuran ruangan. Keluaran dari perangkat lunak ini adalah kebutuhan titik lampu berdasarkan tipe lampu dan total daya yang diurutkan dari yang paling kecil hingga paling besar. Hasil dari pengujian menunjukan bahwa keluaran yang dihasilkan perangkat lunak memiliki perbedaan sebesar 0,01 sampai 0,02 dibandingkan dengan perhitungan secara manual untuk jumlah titik, tetapi tidak ada perbedaan jika sudah dibulatkan dan tidak ada perbedaan untuk total daya.
1. Pendahuluan Cahaya merupakan aspek yang sangat penting bagi manusia untuk beraktifitas karena pencahayaan yang tidak memenuhi standar dapat menimbulkan permasalahan, terlebih ketika aktifiktas yang dilakukan membutuhkan ketelitian tinggi. Penerangan yang buruk
dapat mengakibatkan kelelahan mata dengan berkurangnya daya efisiensi kerja, kelelahan mental, keluhan-keluhan pegal di daerah mata dan sakit kepala sekitar mata, kerusakan alat pengelihatan, dan meningkatnya kecelakaan serta berkurangnya produktifitas [1]. Kelelahan mata adalah ketegangan pada mata dan disebabkan oleh penggunaan indera pengelihatan dalam bekerja yang memerlukan kemampuan untuk melihat dalam jangka waktu yang lama dan biasanya disertai dengan kondisi pandangan yang tidak nyaman [2]. Oleh karena itu, perencanaan pencahayaan harus sangat diperhatikan, juga harus memenuhi standar dan pedoman pencahayaan yang ada. Penerangan yang baik adalah penerangan yang memungkinkan orang dapat melihat objek yang dikerjakan secara jelas, cepat dan tanpa upaya-upaya yang tidak perlu [1]. Perancanaan penerangan harus mempertimbangkan faktor intensitas penerangan di bidang kerja, karena perbedaan penggunaan ruangan memerlukan intensitas penerangan yang juga berbeda. Pencahayaan adalah jumlah penyinaran pada suatu bidang kerja yang diperlukan untuk melaksanakan kegiatan secara efektif [3]. Dalam perencanaan pencahayaan secara manual, memiliki langkah-langkah dan perhitungan yang panjang dan pembacaan tabel yang memerlukan ketelitian dan kesabaran agar tidak terjadi kesalahan dalam pembacaan, sehingga proses perencanaan secara manual ini sangat menyita waktu. Oleh karena itu, perancangan perangkat lunak ini dirasa penting mengingat kebutuhan pencahayaan yang sifatnya krusial untuk aktifitas manusia, dan untuk mengoptimalkan perencanaan pencahayaan suatu ruangan. Dengan perangkat lunak ini orang awam pun dapat merencanakan pencahayaan pada ruang baru dengan sesuai standar.
1 | Decision Support System
Seminar Nasional Teknologi Informasi dan Komunikasi (SNASTIKOM 2014)
ISBN:978-602-19837-5-1
a) Efisisensi atau rendemen armaturnya (v) b) Faktor refleksi dindingnya (rw), faktor refleksi langit-langitnya (rp), dan faktor refleksi bidang pengukurnya (rm) c) Indeks ruangannya
2. Landasan Teori 2.1. Intensitas Penerangan Intensitas penerangan yang diperlukan ikut ditentukan oleh sifat pekerjaan yang dilakukan. Suatu bagian mekanik halus misalnya, akan memerlukan intensitas penerangan yang jauh lebih besar daripada yang diperlukan suatu galangan kapal. Intesitas penerangan E dinyatakan dalam satuan lux, sama dengan jumlah lm/m2. Jadi flux cahaya yang diperlukan untuk suatu bidang kerja seluas A m2 ialah : (1) Keterangan : Φ = Flux cahaya diperlukan E = Intensitas penerangan A = Luas bidang kerja Flux cahaya yang dipancarkan lampu-lampu tidak semuanya mencapai bidang kerja. Sebagian flux cahaya itu akan dipancarkan ke dinding dan langitlangit. Karena itu untuk menentukan flux cahaya yang diperlukan harus diperhitungkan efisiensi atau rendemennya. (2) Keterangan : η = Efisiensi Φg = flux cahaya yang dipancarkan oleh semua sumber cahaya yang ada dalam ruangan. Φo = flux cahaya berguna yang mencapai bidang kerja, langsung atau tak langsung setelah dipantulkan oleh dinding atau langit-langit.
2.3. Indeks Ruangan Indeks ruangan atau indeks bentuk k menyatakan perbandingan antara ukuran-ukuran utama suatu ruangan berbentuk bujur sangkar. Dapat dirumuskan menjadi : (4) Keterangan : p = Panjang ruangan dalam m l = Lebar ruangan dalam m h = Tinggi sumber cahaya di atas bidang kerja, dinyatakan dalam m Bidang kerja adalah suatu bidang khayalan umumnya 0,8 m di atas lantai. Kalau nilai k yang diperoleh tidak terdapat dalam tabel, efisiensi penerangannya dapat ditentukan dengan interpolasi. Kalau misalnya k = 4,5 maka untuk η diambil nilai tengah antara nilai-nilai untuk k = 4 dan k = 5. Untuk k yang melebihi 5, diambil nilai η untuk k = 5, sebab untuk k di atas 5, efisiensi penerangannya hampir tidak berubah lagi. Tabel 1. Efisiensi armatur penerangan langsung [4]
2.2. Efisiensi Penerangan Dari persamaan (1) dan (2), didapat rumus flux cahaya sebagai berikut :
Tabel 2. Intensitas penerangan yang dibutuhkan berdasarkan sifat pekerjaan
(3) Keterangan : A = Luas Bidang kerja dalam m2 E = Intensitas penerangan yang diperlukan di bidang kerja Untuk menentukan efisiensi penerangannya harus diperhitungkan :
Sifat Pekerjaan Kantor Ruang gambar Ruang kantor Ruang yang tidak digunakan terus menerus
Penerangan sangat baik
Penerangan baik
2000 1000
1000 500
250
150
2 | Decision Support System
Seminar Nasional Teknologi Informasi dan Komunikasi (SNASTIKOM 2014)
Sifat Pekerjaan Ruang sekolah Ruang kelas Ruang gambar Ruang untuk pelajaran jahit-menjahit Industri Pekerjaan yang sangat halus (pembuatan jam tangan, instrumen kecil, mengukir). Pekerjaan halus (pekerjaan pemasangan halus, penyetelan mesin bubut halus, kempa halus, poles). Pekerjaan biasa (bor, bubut kasar, pemasangan biasa). Pekerjaan kasar (menempa, menggiling). Toko Ruang jual dan pamer : Toko-toko besar Toko-toko lain Etalase : Toko-toko besar Toko-toko lain Masjid, gereja, sebagainya
dan
Rumah tinggal Kamar tamu Penerangan setempat (bidang kerja) Penerangan umum, suasana Dapur Penerangan setempat Penerangan umum Ruangan-ruangan lain Kamar tidur, kamar mandi, kamar rias (penerangan setempat) Gang, tangga, gudang, garasi Penerangan setempat
Penerangan sangat baik
Penerangan baik
500 1000
250 500
1000
500
ISBN:978-602-19837-5-1
Sifat Pekerjaan untuk pekerjaan ringan (hobi, dan sebagainya) Penerangan umum
Penerangan sangat baik
Penerangan baik
250
125
Dari persamaan-persamaan (1) sampai dengan (4) didapatkan rumus : (5)
5000
2500
2000
1000
1000
500
500
250
1000 500
500 250
2000 1000
1000 500
250
125
Keterangan : n E A Φarmatur η
= Jumlah titik = Intensitas penerangan yang diperlukan = Luas bidang kerja = Total lumen per titik lampu = Efisiensi armatur
2.4. PHP PHP : Hypertext Preprocessor merupakan salah satu bahasa pemrograman yang digunakan untuk membuat sebuah perangkat lunak berbasis web. Bahasa pemrograman yang pada awalnya merupakan singkatan dari Personal Home Page ini dikembangkan oleh Rasmus Lerdorf pada tahun 1995. Karena PHP merupakan turunan dari bahasa pemrograman C, maka dalam segi tata tulis bahasa tidak jauh berbeda dengan bahasa C. Saat ini PHP tersedia untuk versi 5.5.8. Dengan memiliki kelebihan yang antara lain adalah merupakan bahasa yang open source, PHP menjadi bahasa pemrogram untuk berbasis web yang paling populer dari bahasa pemrograman lainnya.
2.5. MySQL 1000
500
100
50
500 250
250 125
500
250
250
125
500
250
MySQL merupakan salah satu perangkat lunak yang termasuk ke dalam kategori relational database management system (RDBMS). Perangkat lunak ini dikembangkan oleh sebuah perusahaan asal Swedia, yaitu MySQL AB, dengan pendirianya David Axmark, Allan Larsson, dan Michael “Monty” Widenius. Versi pertama dirilis pada tanggal 23 Mei 1995. MySQL merupakan pilihan populer untuk aplikasi berbasis web, karena pada awal kehadirannya, perangkat lunak ini sudah dalam satu paket dengan perangkat lunak lain, yang disebut LAMP (Linux, Apache, MySQL, Perl/PHP/Phyton). Meskipun demikian, MYSQL dapat dikolaborasikan dengan bahasa pemrograman lainnya, termasuk bahasa pemrograman berbasis desktop.
3 | Decision Support System
Seminar Nasional Teknologi Informasi dan Komunikasi (SNASTIKOM 2014)
ISBN:978-602-19837-5-1
3. Rancangan Perangkat Lunak
4. Hasil dan Pembahasan
Perangkat lunak dirancang hanya satu halaman. Di halaman tersebut tersedia form input parameter perhitungan yang terdiri atas jenis ruangan, merk lampu, jumlah lampu per armatur, faktor refleksi di langit-langit dan dinding, panjang ruangan, lebar ruangan, dan tinggi ruangan. Parameter-parameter tersebut akan diolah untuk mendapatkan data tentang daya total tiap jenis lampu. Setelah perhitungan tiap jenis lampu selesai, maka akan ditampilan secara keseluruhan berdasarkan total daya dari yang terkecil hingga terbesar. Selain itu, ditampilkan pula jumlah titik lampu yang dibutuhkan untuk tiap jenis lampu. Basis data digunakan untuk menyimpan data lampu yang terdiri atas merk, nama lampu, lumen, dan daya. Dalam satu kali perhitungan, hanya satu merk yang akan diproses. Selain data lampu, disimpan juga data tentang intensitas cahaya yang dibutuhkan untuk tiaptiap jenis penggunaan ruangan. Tidak ada hubungan secara langsung antara table lampu dan table ruangan.
Dalam perencanaan pencahayaan buatan terdapat beberapa parameter yang diperlukan dalam perhitungan. Kebutuhan ruangan, ukuran ruangan, faktor refleksi ruangan, ukuran ruangan, jenis lampu, dan jenis armatur. Contoh perencanaan sebagai berikut : Diinginkan sebuah ruangan gambar dengan panjang 8 m, lebar 5 m, dan tinggi 3,2 m, menggunakan jenis lampu Osram Lumilux T5 HO 49W 2 lampu per armatur, dinding dan langit-langit berwarna cerah. Dengan data yang telah disebutkan, kebutuhan titik pencahayaan untuk ruangan tersebut dapat dicari dengan rumus sebagai berikut. • Ruang Gambar = 1000 Lux • Osram Lumilux T5 HO 49W = 4900 Lumen • 2 Lampu per titik = 4900 x 2 = 9800 Lumen • rp = 0,7; rw = 0,5; rm = 0,1 • Panjang = 8 m, Lebar = 5 m, Tinggi = 3,2 m • Bidang kerja umumnya 0,8 m Tentukan Indeks Bentuk Ruangan (k) :
Hitung total daya berdasarkan parameter yang ditentukan
Tampilkan daftar lampu berdasarkan total daya yang paling kecil
Tentukan Efisiensi Penerangan (η), ditentukan menggunakan interpolasi berdasarkan tabel 1. k = 1,2 : η = 0,52 k = 1,5 : η = 0,56
Gambar 1. Diagram alir perangkat lunak Jadi titik lampu yang dibutuhkan dapat dicari dengan : E A
= 1000 Lux = 40 m2
4 | Decision Support System
Seminar Nasional Teknologi Informasi dan Komunikasi (SNASTIKOM 2014)
d armatur η sehingga :
= 0,8 = 9800 Lumen = 0,5309
ISBN:978-602-19837-5-1
dapat memutuskan untuk memilih lampu yang sesuai dengan kebutuhan.
5. Kesimpulan dan Saran 5.1. Kesimpulan
Dengan perhitungan manual jumlah titik lampu yang dibutuhkan adalah 9,6101 dibulatkan menjadi 10 titik. Selanjutnya jumlah titik ini dikali dengan daya masing-masing lampu yang ada di basis data, kemudian diurutkan berdasarkan jumlah daya yg paling kecil. Tampilan program :
Berdasarkan data yang didapat dari beberapa tahapan pengujian dapat ditarik kesimpulan tentang penelitian yang dilaksanakan yaitu : 1. Sistem yang dikembangkan mampu mengolah data yang diinginkan oleh user dalam menentukan kebutuhan pencahayaan dengan standar yang ada, serta memiliki perbandingan yang kecil dengan perhitungan manualnya. Sehingga sistem ini dapat digunakan dalam perancangan pencahayaan. 2. Perubahan parameter faktor refleksi dan kegunaan ruangan sangat berpengaruh dengan hasil kebutuhan pencahayaan yang dibutuhkan. 3. Perbandingan selisih hasil sistem dan perhitungan manual untuk jumlah titik tidak lebih dari 0,1.
5.2. Saran
Gambar 2. Form input parameter perhitungan
Saran-saran untuk pengembangan perangkat lunak ini adalah : 1. Agar sistem dapat digunakan untuk berbagai sistem penerangan, tidak hanya untuk sistem penerangan langsung. 2. Menggunakan database yang lebih lengkap untuk merek, tipe, dan jenis lampu. 3. Diharapkan sistem yang berikutnya dapat menampilkan layout ruangan beserta titik armaturnya agar mempermudah penentuan letak. 4. Agar pada sistem selanjutnya hasil akhir dari sistem menghasilkan tidak hanya berupa kebutuhan titik akan tetapi harga dari lampu juga.
6. Daftar Pustaka [1] Suma’mur, PK. 2009. Higene Perusahaan dan Kesehatan Kerja, Jakarta. Sagung Seto. [2] Pheasant, S, 1991. Ergonomics, Work and Health. Maryland. Aspen Publisher. [3] DEPKES RI, 2003. KEPUTUSAN MENTERI KESEHATAN NOMOR 1202/MENKES/SK/VIII/2003.
Gambar 3. Tampilan hasil perhitungan Dari hasi perhitungan dapat diketahui bahwa jumlah titik tidak linier dengan total daya, sehingga dengan menggunakan perangkat lunak ini pengguna
[4] E. Setiawan dan P. Van Harten, 1986, “Instalasi Listrik Arus Kuat 2”, PT. Binacipta, Bandung.
5 | Decision Support System
