Faktor yang Perlu Dipertimbangkan dalam Desain Pencahayaan Interior

Penerangan Interior Umum di Masa Lalu dan Sekarang

Kita tahu penerangan listrik pada awalnya ketika ruang kelas, kantor, dan area kerja umum lainnya diterangi oleh bola prisma atau transparan. Bola-bola ini digantung dari langit-langit dan menampung lampu pijar dengan cara yang memberikan lumen baik secara langsung maupun tidak langsung ke bidang kerja. Hal ini terjadi melalui pantulan dari permukaan ruangan. Kembali lagi, bola kaca yang mengapit digunakan secara luas untuk memiliki luminansi tinggi. Dengan demikian, skema pencahayaan ini menghasilkan silau yang cukup signifikan di mata pekerja.

• Pada tahun 1930-an, pencahayaan pijar sepenuhnya tidak langsung muncul dengan penggunaan lampu berbentuk panci atau luminaire cincin konseks. Bahkan ada lampu setengah perak dipasang basis ke atas di lubang di tengah unit. Dalam sistem ini, lumen lampu dialihkan ke langit-langit. Dengan demikian, esensialnya langit-langit menjadi sumber cahaya.
  Benar bahwa unit-unit tidak langsung ini menghasilkan pencahayaan bebas silau berkualitas tinggi. Namun, skema pencahayaan ini sangat tidak efisien. Dalam skema pencahayaan tidak langsung ini, tidak ada lumen yang langsung menuju bidang kerja. Lagi pula, banyak lampu yang diperlukan dalam suatu ruang untuk menyediakan iluminansi bidang kerja yang cukup. Dengan demikian, banyak panas (infra merah) dihasilkan yang seringkali membuat ruangan menjadi tidak nyaman secara termal.

• Pada akhir tahun 1930-an, kemunculan lampu fluoresen menginisiasi perubahan dalam pencahayaan interior. Lampu-lampu ini memiliki luminansi jauh lebih rendah daripada lampu pijar. Dengan demikian, tidak lagi diperlukan untuk mengarahkan semua lumen lampu ke langit-langit untuk dialihkan ke bawah. Dengan susunan yang sesuai dengan louver dan lensa, sebagian besar lumen dapat dikirim langsung ke bawah. Tentu saja, lampu fluoresen memiliki efisiensi sekitar lima kali lebih tinggi dibandingkan lampu pijar. Oleh karena itu, 70 foot-candela pencahayaan fluoresen dapat disediakan lebih efisien daripada 30 foot-candela pencahayaan pijar.

• Kemunculan lampu halida logam dan natrium tekanan tinggi menyebabkan beberapa perubahan tambahan dalam pencahayaan interior pada tahun 1960-an. Mereka meredakan krisis energi pada awal tahun 1970-an. Lampu-lampu ini terkonsentrasi dan memiliki luminansi tinggi seperti lampu pijar. Mereka memiliki efisiensi tujuh kali lebih besar atau lebih. Dengan demikian, pencahayaan tidak langsung total di ruang interior menjadi ekonomis sekali lagi untuk dirancang dengan lampu-lampu ini. Akibatnya, pengurangan konsumsi energi menjadi mungkin. Dalam pencahayaan tidak langsung dengan lampu-lampu ini, tingkat iluminansi diturunkan. Sistem pencahayaan ini, meskipun menyediakan iluminansi yang cukup merata di seluruh area bidang kerja, memerlukan iluminansi tambahan di lokasi tugas.

• Jadi kita catat bahwa pencahayaan pijar tidak direkomendasikan untuk pencahayaan umum ruang interior di mana pencahayaan fluoresen terus mendominasi skema pencahayaan pijar. Lagi pula, dalam pencahayaan interior, terutama lampu fluoresen 4 foot-candela, 40 W start cepat adalah lampu fluoresen yang paling umum digunakan. Lampu halida logam semakin banyak muncul setiap tahun dalam pencahayaan tidak langsung, baik luminaire yang digantung dari langit-langit maupun unit yang dibangun ke dalam perabot kantor. Lampu yang paling populer untuk penggunaan ini adalah lampu halida logam 400 W yang dilapisi fosfor. Lampu natrium tekanan tinggi dalam luminaire yang dirancang dengan hati-hati mulai mendapatkan beberapa penerimaan dalam pencahayaan interior tetapi biasanya hanya direkomendasikan untuk ruangan dengan langit-langit tinggi dan di mana reproduksi warna yang baik tidak penting, seperti gymnasium.

Lampu untuk Penerangan Interior

Perancang penerangan interior umumnya memilih lampu dari antara jenis-jenis lampu berikut:

• Lampu pijar

• Lampu fluoresen

• Lampu halida logam

• Natrium tekanan tinggi

Setiap jenis di atas memiliki kekuatan dan kelemahan tersendiri. Faktor-faktor yang harus dipertimbangkan perancang dalam memilih lampu adalah:

1. Pertimbangan efisiensi luminosa. Efisiensi luminosa adalah rasio output lumen dari lampu terhadap daya listrik (dalam watt) input ke lampu. Iluminansi yang diperlukan harus disediakan oleh lampu tersebut dalam pencahayaan secara ekonomis.

2. Pertimbangan umur lampu harus dilakukan oleh perancang. Mereka harus mempertimbangkan kesulitan apa yang mungkin terjadi untuk mengganti lampu yang telah habis dan apakah penggantian lampu secara kelompok merupakan pilihan yang lebih ekonomis atau tidak.

3. Pertimbangan pemeliharaan lumen lampu sangat penting. Pertanyaan dapat muncul jika penting untuk memiliki tingkat iluminansi minimum tertentu setiap saat.

4. Pertimbangan penting lainnya adalah warna, faktor penampilan. Meskipun semua lampu yang tercantum menghasilkan cahaya "putih", CCT dan CRI mereka berbeda. Perancang harus mempertimbangkan pentingnya warna tugas penglihatan dan lingkungan sekitarnya untuk diproduksi secara setia.

5. Perlengkapan tambahan yang diperlukan bersama dengan lampu menjadi pertanyaan besar. Seperti yang kita lihat, semua sumber cahaya gas buang memerlukan ballast, sementara lampu pijar tidak. Jenis ballast yang digunakan dapat mempengaruhi output lampu, umur, keandalan starting, efisiensi sistem, dan kenyamanan penghuni.

6. Perancang harus mempertimbangkan adanya faktor-faktor lain, misalnya apakah ada faktor lain yang ada di lingkungan tertentu, suhu menjadi masalah atau tidak, dan apakah area tersebut harus bebas dari efek stroboskop, gangguan elektromagnetik mengganggu aktivitas yang berlangsung di ruangan, asap yang ada dapat menyebabkan korosi atau atmosfer meledak, dll.

Pertimbangan Efisiensi Luminosa

Perbandingan tiga faktor pertama untuk empat jenis lampu umum ditunjukkan dalam tabel di atas. Mari kita bahas efisiensi lampu terlebih dahulu. Untuk lampu pijar, efisiensinya berkisar dari 12 lm/W untuk lampu standar 40 W hingga 22 lm/W untuk lampu standar 500 W. Untuk lampu pijar dengan desain yang tidak berubah, efisiensi lampu meningkat seiring dengan daya lampu. Hal ini terjadi sebagian besar karena filamen yang lebih tebal dari lampu daya yang lebih tinggi dapat dioperasikan pada suhu yang lebih tinggi untuk umur yang sama. Lampu PAR (Parabolic Aluminized Reflector) dan R (Reflector) umumnya memiliki efisiensi yang lebih rendah daripada lampu standar dengan daya yang sama. Ini karena lampu PAR dan R dirancang untuk memiliki umur yang lebih panjang.
Lampu fluoresen memberikan efisiensi yang jauh lebih tinggi daripada lampu pijar meskipun memiliki kerugian ballast. Sebagai contoh, lampu fluoresen standar 40 W putih dingin mengeluarkan 3150 lumen pada awalnya dan ballastnya mengonsumsi 12 W. Dengan demikian, efisiensinya adalah 3150/40 = 79 lumen/watt pada awalnya dan termasuk kerugian ballast total daya adalah 52 W dan karenanya 3150/52 = 61 lumen/watt secara keseluruhan. Penilaian efisiensi keseluruhan ini digunakan untuk angka belakangan di pasar. Dalam skema desain pencahayaan, lampu fluoresen digunakan untuk dioperasikan berpasangan dengan satu ballast untuk meningkatkan efisiensi keseluruhan. Misalnya, masing-masing dua lampu fluoresen mengonsumsi 40 W dan ballast bersama mereka mengonsumsi 12 W, memberikan efisiensi awal 68 lumen/W secara keseluruhan. Dalam kasus lampu fluoresen pra-panas, efisiensi lampu sangat rendah. Dalam era modern ini, ballast lampu fluoresen dirancang sedemikian rupa sehingga dianggap sebagai lampu hemat energi dengan efisiensi luminosa tertinggi.
Lampu halida logam memiliki efisiensi yang lebih tinggi daripada lampu merkuri. Hal ini disebabkan oleh penambahan garam halida ke dalam lampu halida logam. Sebagai contoh, lampu halida logam 400W mengeluarkan 34000 lumen pada awalnya dan ballastnya mengonsumsi 460 W. Ini memberikan efisiensi awal secara keseluruhan 745 lumen/W. Jadi ukuran daya yang lebih rendah memberikan efisiensi yang lebih rendah.
Kembali pada kasus lampu natrium tekanan tinggi, mereka memberikan efisiensi tinggi. Tetapi lampu natrium tekanan rendah dengan efisiensi yang lebih tinggi tidak cocok untuk pencahayaan interior. Hal ini disebabkan oleh sifat rendering warna yang buruk. Sebagai contoh, lampu natrium 400 W mengeluarkan 50000 lumen awal dan ballastnya mengonsumsi 75 W. Jadi seluruh set up mengonsumsi 475 W. Efisiensi luminosa awalnya adalah 105 lumen/W. Berdasarkan komposisi, lampu natrium 100 W mengeluarkan 9500 lumen, mengonsumsi 135 W, dan memiliki efisiensi awal 70 lumen/W.

Pertimbangan Umur Lampu

Kolom kedua tabel di atas menunjukkan umur lampu dalam jam. Kami selalu mengasumsikan bahwa operasi lampu tersebut berada pada tegangan dan suhu normal. Umur lampu tergantung pada jenis lampu. Umur lampu pijar standar adalah 750 atau 1000 jam. Kembali, lampu PAR dan R diberi rating 2000 jam. Untuk lampu fluoresen, rentang hidup mereka didasarkan pada 3 jam pembakaran start, sementara lampu fluoresen pra-panas memiliki rating hidup di ujung bawah rentang, yaitu 7500 atau 9000 jam. Lampu start instan bertahan 12000 jam. Kembali, umur lampu start cepat bertahan 18000 atau 20000 jam.
Umur lampu halida logam bergantung pada jumlah jam pembakaran per start. Rating umur mereka adalah 10 jam per start. Sebagai contoh, lampu halida logam 400 W memiliki umur terpanjang, yaitu 20000 jam. Lampu 1500 W memiliki umur terpendek, yaitu 3000 jam. Kembali, semua lampu natrium tekanan tinggi memiliki umur 24000 jam ketika digunakan dengan ballast yang dirancang khusus. Lampu natrium tekanan tinggi digunakan untuk menggantikan lampu merkuri karena daya yang lebih rendah dan umur yang lebih panjang. Lampu Merkuri memiliki umur 12000 jam.

Pertimbangan Depresiasi Persentase Lumen

Depresiasi persentase lumen lampu ditunjukkan dalam tabel.
Dalam kasus lampu pijar standar, depresiasi output lumen sebesar 10 hingga 22% selama umur lampu.
Dalam kasus lampu fluoresen, nilai lumen 100 jam disebut lumen awal dan depresiasi lumen dihitung dari titik tersebut ke depan dan didasarkan pada 3 jam per start.
Faktor lumen rata-rata adalah persentase lumen awal yang diharapkan pada 40% umur yang diberi rating. Faktor depresiasi lumen lampu adalah persen lumen awal yang diharapkan pada 70% umur yang diberi rating.
Misalnya, lampu fluoresen standar 40 W putih dingin memberikan 3150 lumen awal pada 100 jam dan 2650 lm pada 70% umur yang diberi rating (14000 jam). Dengan demikian, faktor depresiasi lumennya adalah 0,84 atau 16% depresiasi output lumen.
Lampu discharge intensitas tinggi memiliki rating lumen awal mereka pada 100 jam. Depresiasi lumen untuk lampu-lampu ini diberikan dalam bentuk lumen rata-rata, yang merupakan output lumen yang diharapkan pada sekitar 70% umur yang diberi rating. Lampu halida logam menunjukkan depresiasi lumen yang lebih besar daripada lampu natrium tekanan tinggi.

Pertimbangan Warna Lumens Lampu

Warna lumen lampu adalah faktor keempat yang selalu dipert