Evaluasi lingkungan visual

Seperti yang telah dibahas dalam bab tentang fluks cahaya, iluminasi merupakan indeks evaluasi yang sangat penting dalam desain pencahayaan, dengan sebagian besar desain pencahayaan didasarkan pada iluminasi yang direkomendasikan yang ditetapkan oleh CIE dan standar lainnya. Meskipun iluminasi dapat diukur dengan iluminasi meter, besaran fotometrik yang dapat kita ukur tidak hanya mencakup iluminasi tetapi juga kecerahan. Gambar 1 menunjukkan hubungan antara iluminasi dan kecerahan.

Seperti yang ditunjukkan pada Gambar 1, iluminasi menangkap cahaya yang masuk ke subjek yang dievaluasi. Namun, ketika kita mempertimbangkan hubungan posisi antara mata evaluator dan subjek yang dievaluasi, evaluasi kecerahan yang dirasakan oleh evaluator terhadap subjek tidak didasarkan pada cahaya yang masuk ke subjek, melainkan pada jumlah cahaya yang masuk ke arah garis pandang evaluator setelah cahaya itu mengenai dan dipantulkan oleh subjek. Jika subjek itu sendiri memancarkan cahaya, seperti sumber cahaya, jumlah cahaya yang datang dari subjek ke arah garis pandang memengaruhi bagaimana orang yang melihat subjek tersebut mengevaluasi silau.

Kecerahan mencerminkan jumlah cahaya yang datang ke arah garis pandang evaluator. Oleh karena itu, untuk mendesain pencahayaan yang mempertimbangkan indra manusia, desain pencahayaan perlu lebih didasarkan pada kecerahan daripada iluminasi.

Pada bab ini, kami akan memperkenalkan metode evaluasi lingkungan visual yang dikembangkan berdasarkan kecerahan seperti yang dijelaskan di atas.

Jika terdapat lampu atau jendela yang menyala dalam bidang pandang seseorang di siang hari, cahaya yang menyilaukan dapat menimbulkan rasa tidak nyaman dan bisa menyulitkan orang tersebut untuk melihat objek. Fenomena ini disebut silau (glare).

Biasanya, silau terjadi ketika seseorang melihat langsung ke lampu dengan kecerahan tinggi atau sumber cahaya serupa lainnya, bahkan ketika orang tersebut tidak melihat langsung ke lampu dengan kecerahan tinggi, fenomena silau dapat terjadi jika lampu berada dalam bidang pandang, atau jika lampu dipantulkan pada kaca atau permukaan mengkilap lainnya dan pantulannya masuk ke mata orang tersebut.

Selain itu, silau dibagi menjadi dua jenis berdasarkan pengaruhnya terhadap orang: discomfort glare, yaitu silau membuat orang merasa tidak nyaman, dan disability glare, yaitu silau yang menyulitkan orang untuk melihat objek. Secara umum, kedua jenis silau ini saling memengaruhi dengan cara yang kompleks, dan tidak mudah dipisahkan.

Dengan iluminasi interior umum, sangat jarang terjadi silau pada tingkat kritis di mana objek yang ingin dilihat seseorang mungkin terlihat atau tidak, sehingga masih ada cukup ruang agar objek tersebut tetap dapat dilihat. Dengan demikian, meskipun sumber cahaya dengan tingkat kecerahan yang agak tinggi memasuki bidang pandang seseorang, masalah besar yang disebabkan oleh disability glare hampir tidak pernah terjadi. Oleh karena itu, discomfort glare menjadi prioritas untuk pencahayaan interior.

Hingga kini, telah dilakukan banyak studi eksperimental untuk mengembangkan dan mengevaluasi metode kuantitatif dalam mengukur ketidaknyamanan akibat silau dari perlengkapan pencahayaan. Metode evaluasi ini secara umum dapat dibagi menjadi sistem indeks silau dan sistem kontrol kecerahan.

Tabel 1: Kutipan dari tabel perhitungan indeks posisi 1)

		H/R
		0.0	0.1	0.2	0.3	0.4	0.5	0.6	0.7	0.8
T/R	0.0	1.00	1.26	1.53	1.90	2.35	2.86	3.50	4.20	5.00
	0.1	1.05	1.22	1.46	1.80	2.20	2.75	3.40	4.20	5.00
	0.2	1.12	1.30	1.50	1.80	2.20	2.66	3.18	4.20	5.00
	0.3	1.22	1.38	1.60	1.87	2.25	2.70	3.25	4.20	5.00
	0.4	1.32	1.47	1.70	1.96	2.35	2.80	3.30	4.20	5.00
	0.5	1.43	1.60	1.82	2.10	2.48	2.91	3.40	4.20	5.00
	0.6	1.55	1.72	1.98	2.30	2.65	3.10	3.60	4.20	5.00
	0.7	1.70	1.88	2.12	2.48	2.87	3.30	3.78	4.20	5.00
	0.8	1.82	2.00	2.32	2.70	3.08	3.50	3.92	4.20	5.00
	0.9	1.95	2.20	2.54	2.90	3.30	3.70	4.20	4.20	5.00
	1.0	2.11	2.40	2.75	3.10	3.50	3.91	4.40	4.20	5.00
	1.1	2.30	2.55	2.92	3.30	3.72	4.20	4.70	4.20	5.00
	1.2	2.40	2.75	3.12	3.50	3.90	4.35	4.85	4.20	5.00
	1.3	2.55	2.90	3.30	3.70	4.20	4.65	5.20	4.20	5.00
	1.4	2.70	3.10	3.50	3.90	4.35	4.85	5.35	4.20	5.00
	1.5	2.85	3.15	3.65	4.10	4.55	5.00	5.50	4.20	5.00
	1.6	2.95	3.40	3.80	4.25	4.75	5.20	5.75	4.20	5.00
	1.7	3.10	3.55	4.00	4.50	4.90	5.40	5.95	4.20	5.00

Sistem indeks silau merupakan metode akurat untuk mengevaluasi tingkat discomfort glare melalui rumus perhitungan yang melibatkan variabel-variabel utama berikut: kecerahan sumber cahaya yang memengaruhi tingkat discomfort glare, ukuran sumber cahaya; posisi sumber cahaya, dan kecerahan sekeliling yang membentuk latar bagi permukaan pemancaran cahaya sumber (permukaan langit-langit/dinding, dll.). Di masa lalu, beberapa negara telah merumuskan dan menggunakan rumus perhitungan untuk sistem ini secara independen.

Oleh karena itu, pada tahun 1987, CIE membentuk komite teknis yang bertugas untuk menetapkan sistem indeks silau yang terpadu. Pertimbangan teknis dilakukan terkait UGR (Peringkat Silau Terpadu)2)—suatu metode yang menyatukan discomfort glare menurut CIE—dan UGR ditetapkan sebagai standar CIE.

UGR dihitung dari kecerahan latar belakang Lb[cd/m2], kecerahan permukaan pemancar cahaya dari perlengkapan pencahayaan L[cd/m2], ukuran bagian pemancar cahaya dari perlengkapan pencahayaan ω[sr], dan indeks posisi Guth p menggunakan Rumus (3) yang ditunjukkan di bawah ini.

Di sini, kecerahan latar belakang Lb biasanya dihitung menggunakan Rumus (4) dari iluminasi tidak langsung Ei[lx] dari posisi mata pengamat.

Kecerahan L dari permukaan pemancar cahaya perlengkapan pencahayaan didapat dengan menggunakan Rumus (5) dari integral intensitas cahaya arah pengamat perlengkapan pencahayaan I[cd], dan luas proyeksi bagian pemancar cahaya perlengkapan penerangan Ap[m2].

Karena ukuran bagian pemancar cahaya perlengkapan pencahayaan ω dinyatakan dengan sudut padat, maka dihitung menggunakan Rumus (6) yang ditunjukkan di bawah ini dari luas proyeksi bagian pemancar cahaya perlengkapan pencahayaan Ap[m2], dan jarak dari pengamat ke pusat bagian pemancar cahaya perlengkapan pencahayaan r[m].

Indeks posisi Guth p, ditentukan oleh posisi perlengkapan pencahayaan ketika dilihat oleh pengamat. Kami akan menjelaskan metode untuk mendapatkan nilai ini, menggunakan contoh ruang pencahayaan yang ditunjukkan pada Gambar 10. Seperti yang Anda lihat pada Gambar 10, hubungan posisi antara pengamat dan perlengkapan pencahayaan dinyatakan menggunakan H, T, dan R. Selanjutnya T/R dan H/R dihitung dari H, T, dan R, dan kemudian p diinterpretasikan dari T/R dan H/R.

Dengan menggunakan UGR yang dihitung dengan cara ini, discomfort glare di fasilitas subjek dievaluasi, atau lebih tepatnya, perlengkapan pencahayaan dipilih. Hubungan antara nilai UGR dan tingkat discomfort glare ketika hal-hal tersebut dilakukan ditunjukkan pada Tabel 2, sehingga evaluasi dilakukan berdasarkan tabel ini.

Tabel 2: Hubungan antara nilai UGR dan tingkat discomfort glare 2)

Tabel 3: Kutipan dari daftar persyaratan pencahayaan CIE

(Referensi)
*Informasi pada halaman ini diformat berdasarkan situs web perusahaan kami dalam bahasa Jepang dan direvisi sesuai dengan standar IEC; namun, beberapa item diformat sesuai dengan standar JIS sebagai referensi.

1) Mori, Sudo, Saijo, Sato, dan Hotta: Penelitian tentang indeks evaluasi suasana untuk eksterior arsitektur—laporan kedua, Prosiding konferensi tahunan teknik penerangan Jepang, hlm. 5-23 (2012)
2）CIE Technical Report 117-1995： Discomfort Glare in Interior Lighting (1995) .