unit 9

MES 3113 ELECRICAL INDUSTRIAL INSTALLATIO 2

UNIT 9: IIIUMINATION

9.1 DEFINITION OF LUMEN
Cahaya adalah satu bentuk tenaga sinaran.Ia dapat dihasilkan dengan cara mengalirkan arus elektrik
melalui filamen karbon , logam , rod karbon atau tiub-tiub yang berisi gas.Tenaga elektrik yang
dialirkan itu akan ditukarkan kedalam bentuk tenaga haba dan kemudian menjadi cahaya yang
menyinar keluar.
Kebanyakan jasad dapat memantulkan cahaya tetapi kadar pantulan itu tidaklah sama pada semua
jasad.Cahaya yang dipantulkan ini dinamakan sumber kedua bagi cahaya dan ia amat berguna dalam
pencahayaan.Hampir keseluruhan lampu elektrik yang digunakan pada hari ini bergantung
sepenuhnya pada faktor pantulan ini.Contohnya pencahayaan disebuah bilik yang bercat putih
tentulah lebih terang daripada pencahayaan dalam bilik yang bercat dengan warna biru atau warna
lain yang gelap.

ISTILAH-ISTILAH PENCAHAYAAN

1. Lumen (lm)
Lumen adalah unit luminous flux atau kadar pengaliran cahaya dari satu punca. Contohnya mentol
biasa boleh mengeluarkan sehingga 1200 lumen.
2. Illuminance (E)
Ia bermaksud kadar sesuatu permukaan dicahayakan atau banyaknya cahaya yang jatuh diatas
sesuatu permukaan, lebih jelas lagi ialah berapa lumen dalam satu unit permukaan contohnya satu
meter persegi.
Apabila seseorang itu mengatakan nilai illuminance ialah beberapa lumen, ini adalah kurang tepat
kerana ia tidak menyatakan luas permukaan yang lumen itu tersebar. Oleh itu illuminance hendaklah
dinyatakan berapa lumen semeter persegi atau berapa lux. Lux atau lumen semeter persegi
menerangkan cahaya yang tersebar disuatu permukaan atau benda dan tidak menerangkan berapa
terang permukaan itu akan kelihatan. Ini adalah bergantung kepada keupayaan permukaan itu
memantulkan cahaya itu kepada mata sipermerhati.

3. Lux
Lux adalah unit metrix untuk pencahayaan iaitu 1 lumen semeter persegi. Ia bersamaan dengan
10.76 lumen sekaki persegi.

4. Nanometer (nm)
Unit untuk menerangkan panjangnya gelombang cahaya iaitu sepuluh kuasa tolak sembilan atau
satu per seribu juta.

Unit 9 -1

MES 3113 ELECRICAL INDUSTRIAL INSTALLATIO 2

5. Candela
Unit keamatan bercahaya (luminous intensity) sesuatu punca cahaya disuatu arah yang tertentu (ini
samalah seperti tekanan dibelakang pancutan air).

Apabila bekerja dengan punca cahaya yang mengeluarkan flux (lumen) setara (equal) kesemua
penjuru mithalnya didalam spere, candela atau luminous intensity disuatu arah yang tertentu boleh
didapati dengan membahagi lumen dengan 4 x 22/7 (12.57) atau lebih kurang 12. jadi untuk mentol
100W yang mengeluarkan 1200 lumen menghasilkan luminous intensity 100 candela disuatu arah.

6. Intensity (I) {keamatan}
Banyaknya candela yang dikeluarkan oleh suatu punca didalam suatu arah :

Illuminance = Candela / jarak kuasa dua (I / d x d) = Lux

Contohnya jika punca cahaya mempunyai intensity 100 candela dan jarak dari punca cahaya ialah 2
meter maka

Illuminance = 100 / 2 x 2 = 25 lux

7. Luminance (keterangan)
Ia menjelaskan nilai terang sesuatu benda, digunakan kepada lampu-lampu atau punca cahaya atau
permukaan yang memantul atau memancarkan cahaya. Ia ditulis sebagai candela / meter persegi.

8. Apostilb

Digunakan untuk mengatakan nilai terang permukaan yang memancarkan atau memantulkan satu
lumen semeter persegi. Ia menerangkan jumlah cahaya yang datang dari permukaan itu dan ini
memberi gambaran permukaan itu.
Perhatian: Illuminance ialah sukatan cahaya yang tiba disesuatu permukaan manakala Luminance
ialah cahaya yang meninggalkan atau memantul dari sesuatu permukaan.
Contoh: Satu dinding 1 meter persegi menerima 500lux dan mempunyai kadar pemantulan 50% dan
memancarakan kembali 250lux semeter persegi i.e ia mempunyai keterangan 250 apostilb.
Perbedaan diantara keterangan yang diterima (illuminance) dan keterangan yang dipancarkan
(luminance) boleh dibayangkan dengan lebih jelas dengan mengisikan dua gelas, satu berisi susu dan
satu lagi berisi kopi dan kedua-duanya sama-sama dicahayakan. Kedua-dua gelas akan menerima
sama illuminance tetapi gelas yang berisi susu akan memantulkan lebih banyak cahaya dan
mempunyai luminance yang tinggi, iaitu ia nampak lebih terang berbanding dengan gelas yang berisi
kopi.

Unit 9 -2

MES 3113 ELECRICAL INDUSTRIAL INSTALLATIO 2

9. Faktur Pemantulan (Reflection Factor)

Satu faktur yang menerangkan kadar sesuatu permukaan akan membalikkan cahaya. Ia biasanya
ditulis dalam peratusan (%). Jadi bagi suatu permukaan yang mempunyai faktur pemantulan 45%
akan membalikkan 45% dari cahaya yang dipancarkan kepadanya. Ini bererti Luminance = Lux x
Faktur Pemantulan.

10. Faktur Penghantar (transmission Factor)
Faktor yang menerangkan kadar cahaya yang menembusi suatu bahan yang lutsinar. Ini biasanya
dinyatakan sebagai peratusan faktur penghantaran. Contohnya plastic yang lutsinar akan
menghantar 75% dari cahaya yang dipancarkan kepadanya dan memantulkan 10% daripadanya.

11. Faktur Penyerapan
Faktur yang menerangkan kadar penyerapan cahaya oleh sesuatu bahan i.e cahaya yang tidak
dipantulkan. Kesemua bahan menyerap cahaya dan cahaya yang diserap hilang sebagai haba.
Hubungan diantara faktur pantul, faktur penghantar dan faktur penyerapan sesuatu bahan ialah jika
ia dihimpunkan berjumlah 100%.

Contoh: sebuah bangunan dicahayakan dengan kadar illuminance 150lux. Disebabkan debu dan lain-
lain kekotoran kadar pantul ialah 20%. Berapakah kadar luminance didalam apostilb.

Luminance (apostilb) = illuminance x kadar pembalikan

= 150 x 0.2 = 30 apostilb

12. Luminous Efficiency – lumen per watt (lm/w)

Cara menerangkan kecekapan sesebuah lampu. Ini diperolehi dengan membahagi lumen yang
dikeluarkan dengan kuasa watt lampu

Contoh: Sebiji lampu 100W mengeluarkan 1200 lumen

Luminous efficiencynya ialah = 12 lm/w

13. Permukaan Kerja – working surface

Unit 9 -3

MES 3113 ELECRICAL INDUSTRIAL INSTALLATIO 2

Permukaan dimana kerja dijalankan. Permukaan ini dijadikan paras dasar dimana taraf pencahayaan
dipastikan. Kebiasaannya permukaan kerja diambil 0.85 meter dari paras lantai. Ingat, permukaan ini
tidak semestinya datar atau rata. Didalam keadaan biasa ianya seperti papan hitam.

14. Faktur Kegunaan – Utilization Factor (U.F)
Faktur yang digunakan untuk mengira bilangan lampu yang harus dipakai. Faktur ini mengambil kira
semua cahaya yang hilang.

15. Index Bilik – Room Index
Index yang menghubungkan ukuran bilik. Ia mengambil kira luas dan bentuk bilik.

16. Faktur Penyenggaraan – Maintenance Factor (M.F)
Faktur yang digunakan untuk mengambil kira kehilangan cahaya yang disebabkan oleh debu dan
kotoran lain. Ia mesti kurang dari satu. Kebiasaannya 0.8.

17. Azimuth
Permukaan disekitar paras datar

18. Sudut Atas dan Bawah
Permukaan didalam paras tegak atas atau dibawah paras datar.

19. Index Kesilauan – Glare Index
Senarai nombor yang digunakan untuk menentukan sesuatu pemasangan itu selesa atau tidak dilihat

20. British Zonal Classification (B.Z)
Satu klasifikasi untuk lampu-lampu berdasarkan keluaran cahaya dibawah. Ada 10 bahagian i.e BZ1
…………………….BZ10

21. Pembalik – Reflector
Pemantul yang mengubah arah cahaya. Pemantul digunakan bila pengubahan yang banyak
diperlukan

22. Pemantul Specular – Specular Reflector
Unit 9 -4

MES 3113 ELECRICAL INDUSTRIAL INSTALLATIO 2

Ini adalah pemantul dimana arca yang terang boleh dilihat dari satu arah yang tertentu. Contoh
pemantul specular ialah cermin, permukaan air yang tenang atau sudu yang berkilat.

23. Pemantul Perata – Diffuse Reflector
Pemantul yang memercikkan cahaya yang tiba padanya kesemua arah. Bayang tidak dapat dilihat
pada pemantul jenis ini. Pemantul jenis perata tulin payah didapati, contoh yang hampir ialah cat
kapor, kertas penyerap dakwat dan white cliff.

24. Refractor – Controller
Prism lutsinar yang mengubah arah pancaran cahaya beberapa darjah

25. Silauan
Cahaya pada arah yang salah yang menghindar pandangan. Ini biasanya dibahagikan kepada silauan
biasa dan silauan keterlaluan
Silauan biasa hanya mengganggu pandangan tetapi silauan keterlaluan menghindar pandangan

26. Nisbah Pancaran Cahaya – Light Output Ratio
Ialah nisbah cahaya yang keluar dari lampu kepada cahaya yang keluar dari mentol sahaja. Ini
biasanya dibahagi kepada dua iaitu diatas dan dibawah paras permukaan datar dan ditulis dalam
peratusan

27. Lampau Unggu (Ultra Violet – UV)
Pancaran yang tidak terlihat oleh mata kasar manusia. Ia mempunyai ukuran gelombang diantara
200nm. Ultra violet boleh ditukarkan kepada cahaya yang boleh dilihat dengan menemukan ia
dengan bahan fluorescent contohnya lampu kalimantang.

28. Infra Red
Pancaran yang tidak terlihat oleh mata kasar manusia. Ia mempunyai ukuran gelombang diantara
700nm dan 2500nm. Ia biasanya boleh dirasa dengan rasa panas dikulit badan kita.

Unit 9 -5

MES 3113 ELECRICAL INDUSTRIAL INSTALLATIO 2

9.2 LUMENS LAWS
1. Sumber cahaya

Pencahayaan adalah berkadar terus dengan kematan berkilau.Secara formulanya bolehlah ditulis :

E  IE  K.I

E = Pencahayaan
I = Keamatan berkilau
K = Pemalar

2. Hukum Kuasa Dua Sonsang

Pencahayaan yang terjadi pada suatu permukaan berkadar songsang dengan kuasa dua jarak
permukaan itu dari sumber cahaya atau dalam kata lain pencahayaan pada sesuatu permukaan akan
menjadi bertambah kurang pada jarak yang serupa dari permukaan yang pertama sebanyak 1/kuasa
dua jarak permukaan kedua.Secara ringkasnya :

E   1

jarak.. permukaan.. yang..kedua 2

3. Hukum Kosinus – Lambart

Mengikut hukum ini pencahayaan adalah berkadar terus dengan kosinus sudut yang diambil dari
pemisahan pencahayaan biasa (tepat dibawah sumber cahaya) dengan arah fluk yang terjadi.

Pada kedudukan yang pertama fluk yang wujud ialah  yang akan menimpa sepenuhnya
permukaan A tetapi pada kedudukan yang kedua fluk akan menjadi   Cos.

Apabila kita menggunkan formula ini untuk menyelesaikan masaalah pencahayaan , kita akan dapati
hasil pencahayaan itu sebagai ;

E1 ( permukaan..normal)  
A

E2 ( permukaan..condong)    Cos ......maka
A

E2  E1  Cos

9.3 FOTOMETRI BERSEPADU

Unit 9 -6

MES 3113 ELECRICAL INDUSTRIAL INSTALLATIO 2

Fotometri bersepadu ialah alat untuk mengukur keamatan berkilau kuasa lilin sfera purata ( K.L.S.P )
dan fluk lampu-lampu lain dengan cara membandingkan K.L.S.P yang dikeluarkan oleh lampu piawai
dengan lampu yang diuji.Lampu piawai akan dimasukkan dahulu kedalam bekas yang berongga S ,
dan kemudian dinyalakan.Cahaya lampu itu akan diserap oleh tingkap gelas W dan cahaya ini
berkadar terus dengan jumlah fluk lampu itu.Nilai pencahayan cahaya ini akan ditentukan dengan
meletakkan fotometer di depan tingkap gelas W dan bacaan dicatatkan.Masukkan pula lampu yang
hendak diuji seperti langkah pertama dan catatkan bacaan bagi langkah yang kedua.

Formula ;

K.L.S.P..lampu...uji

K .L.S .P..lampu.. piawai

Pencahayaan..E 'di..W ..oleh..lampu..uji
 Pencahayaan..E..di..W ..oleh..lampu..piawai

 K.L.S.P..lampu..piawai  E '..lampu..uji
E..lampu..uji

Bagi menentukan fluk lampu uji , kita bolehlah menggunakan formula seperti berikut ;

K.L.S.P  
4

 K.L.S.P  4...unit..lumens

FOTOMETRI

Fotometri adalah adah alat untuk menyukat keamatan berkilau bagi suatu sumber cahaya yang
belum diketahui nilainya iaitu dengan cara membandingkan dengan keamatan berkilau yang telah
tahu nilai kuasa kandelanya.Radas yang lazim digunakan bagi membuat perbandingan keamatan
berkilau ini ialah fotometri meja yang terdiri daripada satu rangka ufuk yang berskala dalam
sentimeter.Pada skala itu terdapat blok yang boleh bergerak untuk melaraskan kepala fotometri
agar kedua-dua keamatan berkilau lampu itu sama terang dipermukaan kepala fotometri itu ,
keamatan berkilau boleh ditulus ;

Keama tan ..berkilau...B..lampu..uji
Keama tan ..berkilau..S..lampu..piawai

BC 2 E  I ..dan..E1  I1 
AB 2  d2 di2 


B  S  BC 2
AB 2

9.4 FOTOMETER

Unit 9 -7

MES 3113 ELECRICAL INDUSTRIAL INSTALLATIO 2

Fotometer ialah peralatan yang digunakan bagi menyukat nilai pencahayaan di tempat yang ingin
diketahui nilai pencahayaannya atau boleh juga digunakan untuk menyukat kuasa lilin dari pelbagai
arah dan sumber cahaya.Kebanyak fotometer menggunakan prinsip hukum kuasa dua sonsang.

1. Fotometer pegun

Meter ini biasanya dipasang didalam bilik yang gelap dan digunakan untuk menyukat nilai kauasa
lilin daripada sumberyang berlainan.Biasanya peralatan ini tidak boleh dialihkan.

2. Fotometer Mudah alih

Meter ini dibuat dalam satu badan yang rapi tetapi ringan dan mudah dialihkan.Ia digunakan untuk
menyukat pencahayaan dirumah , pejabat dan perusahaan. Kita boleh membuat meter ini dengan
menggunakan fotosel yang disambungkan dengan mikroammeter.Skala meter itu hendaklah
ditukarkan kepada unit luxs.

9.5 REFLECTION

Pemantulan cahaya amat mustahak dalam pengeluaran cahaya yang dikehendaki kerana tidak
semua cahaya yang diperlukan itu akan didapati jika tiada pantulan.Pantulan ini dibuat untuk
mengumpulkan cahaya , menaburkan nya kesemua arah atau menyerapnya.Oleh itu cahaya yang
dihasilkan akan bertambah lalu menjadi terang , pudar atau berkurang.

Kadar pantulan bergantung pada beberapa faktor iaitu jenis permukaan , ketebalan permukaan ,
pengillapan bahan dan awarna.Pantulan boleh dibahagikan kepada tiga jenis iaitu ;

i) Pantulan spekular

ii) Pantulan resap

iii) Pantulan tersebar

Pantulan Spekular

Pantulan jenis ini terjadi apabila cahaya mengenai permukaan bergilap dengan membuat suatu

sudut  , terhadap normal , cahaya itu akan dipantulkan pada suatu sudut yang sama.Pantulan ini

dipanggil pantulan penuh atau spekular.

Cahaya yang normal
dipantulkan

Cahaya
yang datang

Pantulan spekular Permukaan yang
Pantulan Resap bergilap

Unit 9 -8

MES 3113 ELECRICAL INDUSTRIAL INSTALLATIO 2

Pantulan ini terjadi apabila cahaya mengenai permukaan yang tidak licin .Cahaya itu akan
dipantulkan hampir kesemua arah dalam kedaan yang berselerak.Pantulan begini terdapat dalam
lampu-lampu penunjuk isyarat.

Cahaya yang normal Cahaya
dipantulkan yang datang

Pantulan Resap

Pantulan Tersebar

Pantulan ini terjadi apabila cahaya mengenai permukaan yang gilap dan kasar.Cahaya yang
dipantulkan itu akan berada dalam kedaan tersebar iaitu pada arah umu pantulan spekular.

Cahaya yang normal
dipantulkan

Cahaya
yang
datang

Pantulan Tersebar

9.6 PENYUSUNAN , BILANGAN DAN JENIS LAMPU
Unit 9 -9

MES 3113 ELECRICAL INDUSTRIAL INSTALLATIO 2

Penyusunan dan bilangan suatu jenis lampu amat mustahak diperhatikan dalam sesuatu
pemasangan lampu dalam sesuatu keadaan ;

1. Boleh mempengaruhi pencahayaan dan menentukan sama ada mencapai pada nilai yang
dikehendaki

2. Memastikan cahaya tidak terbayang atau berkilau dan kesan boleh mengganggu mata
kerana mata cepat letih.

3. Memastikan penggagihan cahaya itu supaya seimbang
4. Tidak membazirkan wang untuk mencapai nilai pencahayaan yang dikehendaki
5. Mencantikkan rupa pemasangan dan penyusunan yang sekata.

9.7 KAEDAH LUMENS

Aspek rekabentuk yang perlu diambil kira ialah dari segi average illuminance iaitu menentukan paras
illuminance dan berapa bilangan lampu serta kuasa wattnya yang harus dipasang untuk
mendapatkan paras ini. Untuk memulakan rekabentuk pencahayaan dalam bangunan maklumat-
maklumat berikut mesti diperolehi dahulu:

 Panjang bilik (L)
 Lebar bilik (W)
 Tinggi siling (H)
 Warna siling
 Warna dinding
 Keadaan tingkap
 Berkipas atau berhawa dingin
 Keadaan keliling
 Untuk apa bilik itu digunakan
1. Setelah mengambil kira perkara-perkara diatas baharulah kita boleh memilih jenis lampu
yang hendak digunakan. Umpamanya lampu pendaflour, lampu pijar jenis decorative, lampu
jenis domestik atau jenis industri. Disini apa yang penting ialah keadaan cahaya yang
dihasilkan oleh lampu tersebut.

2. Pada amnya pengeluaran cahaya dari lampu boleh dibahagikan kepada:

a. Terus / direct (1 – 10%)
b. Separaterus / semidirect (10 – 40%)
c. Resapan / general diffusing (40 – 60%)

Unit 9 -10

MES 3113 ELECRICAL INDUSTRIAL INSTALLATIO 2

d. Separa tidakterus / semi indirect (60 – 90%)

e. Tidak terus / indirect (90 – 100%)

Kita juga mesti faham cara cahaya dari lampu-lampu itu disebarkan

3. Illuminance

Dari maklumat diatas dan kajian yang telah dibuat kita tahu paras pencahayaan yang diperlukan.
Contohnya untuk pejabat kita perlukan 300 hingga 500 lux.

4. Index Bilik
Mula-mula kita cari index bilik (R.I)

R.I = LxW
Dimana Hm (L + W)

R.I - Room index
L- Panjang bilik
W- Lebar bilik
Hm - Tinggi gantungan

Contoh: Satu bengkel berukuran 50m x 10m x 4.5m. Pada amnya paras kerja ialah 0.8m dari paras
lantai. Maka tinggi gantungan ialah:

4.5 – 0.8 = 3.7m

maka R.I = 50 x 10
3.7(50+10)

= 2.25

5. Faktur Penggunaan

Unit 9 -11

MES 3113 ELECRICAL INDUSTRIAL INSTALLATIO 2

Selepas kita pastikan jenis lampu yang hendak digunakan dan mengira index bilik, kita perlu
menentukan faktur kegunaan (U.F). Untuk mendapatkannya kita rujuk LAMPIRAN 4. Dari item diatas
i.e warna siling dan dinding, kita dapat pastikan peratusan pantulan siling dan dinding. Pada amnya
peratusan pantulan adalah seperti berikut:

Bil Warna/Huraian Siling Dinding

1 Putih / Warna cerah bersih 70% 50%

2 Warna muda seperti biru dan 50% 30%
seumpamanya / tidak berapa kotor 30% 10%

3 Warna kuat / kotor

4 Tingkap kecil dan keadaan 1 diatas 70% 50%

5 Tingkap besar dan keadaan 1 diatas 70% 30%

Contohnya jika kita gunakan lampu panjang biasa (bare lamp), dengan index bilik 2.25 dan peratusan
pantulan siling 70% dan peratusan pantulan dinding 50%, Faktur Penggunaan ialah Rujuk lampiran
dibawah.

Index Bilik Faktur Penggunaan
2 0.64
2.5 0.68
0.5 0.04
0.25 (0.04 x 0.25) / 0.5
2.25 0.66

6. Faktur Penyenggaraan (M.F)

Unit 9 -12

MES 3113 ELECRICAL INDUSTRIAL INSTALLATIO 2

Semasa merekabentuk cahaya biasanya Faktur Penyenggaraan (M.F) diambil kira. Ini ialah kesusutan
cahaya yang dihasilkan oleh lampu disebabkan habuk atau kotoran dan kesusutan cahaya yang
disebabkan oleh usia lampu. Pada amnya faktur penyenggaraan diambil sebagai 0.8.

7. Installed Flux

Selepas item no 1 hingga 6 diperolehi kita gunakan persamaan berikut untuk mendapatkan Installed
Flux.

Installed Flux = Flux yang diterima dipermukaan kerja
U.F x M.F

= Illuminance x luas permukaan kerja
U.F x M.F

Contohnya bagi bengkel 50m x 10m x 4.5m mempunyai Faktur Penggunaan 0.62, Faktur
Penyenggaraan 0.8, berapakah nilai Installed Flux yang perlu untuk mendapatkan illuminance 400
lux.

Installed Flux = 400 x 50 x 10
0.62 x 0.8

= 322,580 lumen

8. Bilangan Lampu Diperlukan

Apabila Installed Flux didapati, bilangan lampu yang telah dipilih boleh ditentukan dengan
membahagi installed flux dengan keluaran lumennya.

Contoh disini, keluaran lumen lampu pendaflour 1 x 36W ialah 2700 lumen, maka bilangan lampu
yang diperlukan untuk menghasilkan installed flux 322,580 lumen ialah:

322,580 = 119.47 lampu
2,700

atau 120 lampu 1 x 36W jenis pendaflour
atau 60 lampu 2 x 36W jenis pendaflour

Unit 9 -13

MES 3113 ELECRICAL INDUSTRIAL INSTALLATIO 2

atau 40 lampu 3 x 36W jenis pendaflour

9. Susunan Lampu

Untuk menyusun lampu kita gunakan persamaan

S/Hm = 1 atau 1.5

Dimana S - jarak diantara lampu
10. Switching
Hm - tinggi gantungan

Apabila jenis lampu, bilangan lampu dan susunannya telah dipastikan, pengawalan lampu harus
diteliti. Biasanya bagi rekabentuk yang baik, lampu-lampu berdekatan dengan tingkap dikawal oleh
suis yang berasingan dari yang lainnya. Sebagai langkah penjimatan tenaga, apabila cahaya matahari
/ siang masuk kedalam bilik, lampu ini boleh dipadamkan. Ianya hanya perlu dipasang diwaktu hari
gelap atau malam. Juga hanya bilangan lampu yang terhad harus dikawal oleh suis i.e tidak terlalu
banyak.

11. Ekonomi

Satu faktur yang harus diambil kira ialah dari segi ekonomi sesuatu pemasangan. Ada tiga faktur
yang harus diambil kira:

a. Kos projek pemasangan tersebut
b. Kos senggaraan pemasangan, kos tenaga seunit, jumlah unit yang digunakan setiap

bulan, senangkah alat ganti diperolehi dan dalam masa yang munasabah, mahal
atau berpatutan harganya, kekerapan alat ini harus ditukar.
c. Keselesaan, adakah cahaya yang dihasilkan cukup selesa dan sesuai.

12. Kesimpulan

Unit 9 -14

MES 3113 ELECRICAL INDUSTRIAL INSTALLATIO 2

Cara rekabentuk pencahayaan yang dihuraikan diatas adalah memadai bagi kegunaan harian.
Walaubagaimanapun beberapa perkara harus diambil kira untuk mendapatkan hasil rekabentuk
yang memuaskan iaitu:

a. Kemahuan pengguna / akitek
b. Keadaan bangunan / bilik / hiasan
c. Garis panduan pejabat
d. Penggunaan ruang
e. Kesan khas (special effect) untuk menarik perhatian ramai

Apabila faktur ini diambil kira dan cuba disesuaikan kepada rekabentuk, maka penghasilan kerja
mungkin akan memuaskan semua pihak.

13. Perkiraaan Pencahayaan Dengan Kaedah Lumen (Lumen method)

Dalam perkiraan cara ini adalah dianggapkan didalam sesuatu bilik atau tempat kerja itu keseluruhan
fluk cahaya yang dikeluarkan oleh lampu (dalam lumen) adalah mencukupi bagi memperolehi paras
pencahayaan yang sama rata diatas permukaan kerja, umpamanya permukaan meja.

Formula yang digunakan ialah:

N  F EA
U.F  M .F

N= ExA .

F x U.F x M.F

Dimana N - Bilangan lampu

E- Paras pencahayaan yang dikehendaki (Lux)

A- Luas tempat kerja (m2)

F- Fluk cahaya untuk satu lampu

U.F - Faktur penggunaan

M.F - Faktur penyenggaraan

Contoh 1
Satu ruang pejabat berukuran 18m x 43m berkehendakkan pencahayaan pada paras 330 lux. Tinggi
lampu dari paras meja ialah 2m. Alternatif berikut adalah dicadangkan:

a. Lampu pendaflour 80W yang boleh mengeluarkan flux cahaya 4800 lumen semasa baru

Unit 9 -15

MES 3113 ELECRICAL INDUSTRIAL INSTALLATIO 2

b. Lampu filamen wolfram 150W yang boleh mengeluarkan fkux cahaya 1950 lumen
semasa baru

Tentukan berapa lampu yang diperlukan bagi setiap alternatif dengan menganggapkan Faktor
Penggunaan adalah 0.6 dan Faktur Penyenggaraan adalah 0.85

Guna formula diatas.

a. N = 330 x (18 x 43) = 104 lampu
4800 x 0.6 x 0.85

b. N = 330 x (18 x 43) = 257 lampu
1950 x 0.6 x 0.85

Untuk menentukan susunan lampu yang sempurna bolehlah dianggapkan bahawa jarak diantara
lampu memanjang adalah lebih kurang sama dengan jarak melintang. Jarak diantara lampu dengan
dinding pula bolehlah dianggapkan ½ daripada jarak diantara lampu.
Dalam kes ( a ) kita perolehi 7 barisan lampu dengan jarak 2.6m melintang diantara barisan dan
setiap barisan mempunyai 15 buah lampu dengan jarak diantara lampu ialah 2.8m.

Oleh itu nisbah jarak / tinggi lampu = 2.6 dan 2.8
22

= 1.3 dan 1.4

Dalam kes ( b ) kita perolehi 10 barisan dengan jarak diantara barisan ialah 1.8m. Setiap barisan
mempunyai 26 buah lampu dengan jarak 1.65m diantara lampu.

Oleh itu nisbah jarak / tinggi lampu = 1.8 dan 1.65 2
= 0.9 dan 0.825 2

Pada amnya nisbah jarak / tinggi lampu hendaklah tidak melebehi 1.5. Untuk mendapatkan paras
pencahayaan yang lebih tinggi dan pencahayaan yang sama rata, faktur ini lazimnya diambil kira
kurang daripada 1.5

Unit 9 -16

MES 3113 ELECRICAL INDUSTRIAL INSTALLATIO 2

Contoh 2

Sebuah bilik darjah berukuran 25 kaki lebar dan 30 kaki panjang, ketinggian siling ialah 10 kaki.
Lampu yang dipilih ialah lampu pendaflour 5 kaki 80 watt. Illumination yang dikehendaki ialah 300
lux. Kira bilangan lampu yang diperlukan.

1 lumen / kaki persegi = 10.76 lux atau 10 lux (nilai hampir)

Oleh itu 300 lux = 30 lm / kaki persegi

Anggapkan lampu adalah 6 inci dari siling dan permukaan meja 2.5 kaki tinggi, maka Hm = 7 kaki, L =
30 kaki, W = 25 kaki

Oleh itu Index Bilik = LxW = 30 x 25 = 1.95
Hm(L + W) 7 x 55

Anggapkan siling dan dinding dicat putih, faktur pembalikan siling adalah 70% dan dinding 50%.

Dari jadual U.F = 0.6
Anggapkan M.F = 0.8

Flux terpasang = Illumination x Luas
U.F x M.F

= 30 x (25 x 30)
0.6 x 0.8

= 45,000 lumen

Lumen lampu 80W = 5,550 lumen (data pembuat)

Oleh itu bilangan lampu diperlukan = 45,000 8 bilangan
= 5,550

Atau kalau menggunakan tiub 36W (2650 lumen)

Unit 9 -17

MES 3113 ELECRICAL INDUSTRIAL INSTALLATIO 2 = 45,000 = 17 bilangan

Bilangan lampu diperlukan
2,650

Susunan lampu yang paling mudah ialah memasangnya sebaris (8 bilangan) ditengah-tengah bilik
darjah dengan jarak yang sama. Namun ini akan mengakibatkan bahagian tengah bilik darjah terlalu
terang manakala bahagian tepi agak gelap.

Matlamat kita adalah untuk mendapatkan keseragaman cahaya disegenap kawasan. Keseragaman
sepenuhnya adalah mustahil tetapi standard yang diterima pakai ialah kawasan paling kurang cahaya
adalah 70% dari bahagian yang cahayanya maksima.

9.8 ELECTRICAL LUMINARIES SOURCE
Sumber cahaya elektrik yang telah ditemui setakat ini dibahagikan kepada dua jenis iaitu lampu pijar
dan lampu nyahcas.

LAMPU PIJAR

Cahaya daripada lampu pijar ini dipancarkan terus iaitu hasil daripada pemanasan elemen hingga ke
suhu yang tinggi.Pemanasan elemen ini dilakukan dengan cara mengalirkan arus melalui elemen
tersebut.Haba yang dihasilkan akan bertukar menjadi tenaga cahaya dan akan memancar
keluar.Lampu bagi kategori ini ialah ;

1. Lampu arka
2. Lampu filament karbon
3. Lampu filament tungsten
4. Lampu filament tungstens bergas
5. Lampu tungsten beriodin

Lampu Arka

Lampu ini merupakan lampu yang mula-mula direka.Lampu ini dinyalakan dengan mencantumkan
kedua-dua rod karbon untuk beberapa ketika kemudian dipisahkan bagi menghasilan arka yang
diperlukan antara dua rod karbon.Lampu ini dapat berkendali pada bekalan AT atau AU.

Unit 9 -18

MES 3113 ELECRICAL INDUSTRIAL INSTALLATIO 2

Keburukan lampu arka ;

1. Kendalianya lambat kerana perlu cantuman antara dua rod karbon
2. Terdedah kepada arka mapu yang boleh menyebabkan kebakaran dan bahaya apabila

disentuh
3. Memerlukan voltan yang tinggi untuk kendalian.
4. Susah untuk dibawa
5. Silauannya tinggi

Lampu Filamen Karbon

Bagi mengatasi keburukan yang berlaku dalam lampu arka , maka tercipta lah sejenis lampu yang
dikenali sebagai lampu filamen berkarbon.Lampu filamen berkabon bertutup rapi dalam gelas kaca
vakum.Dengan cara ini kecekapan lampu dapat ditingkatkan , selamat daripada bahaya , mudah di
bawa , silauan rendah , guna voltan yang rendah dan mudah dikendali.Lampu ini dapat memberi
kekuatan lebih kurang 3.6 lumen/watt,
Kecekapan lampu filamen berkarbon ini bergantung pada suhu tetapi hal ini tidak mungkin dapat
dicapai oleh lampu karbon kerana karbon mempunyai pekali suhu yang negetif iaitu nilai rintangan
ketika sejuk dan nilai rintangan yang tinggi ketika panas.

Lampu filamen Tungstens
Dengan menggantikan filamen karbon dengan filamen tungstens , suhu kendalian ini dapat
ditingkatkan daripada 1800 ke 2400 darjah.Ini bermakna kecekapan lampu ini telah meningkat
dengan kekuatan sehingga lebih kurang 8 lumen/watt.Namun begitu lampu ini hanya mampu
mengeluarkan sekadar 40 W kerana vakum di dalam lampu itu dapat mencegah kehilangan
kepanasan dan ia akan mengewap pada suhu yang rendah.Filamen ini dapat mencair wap.Oleh
kerana itu kecekapan lampu ini masih kurang memuaskan.

Lampu Filamen Tungsten Bergas
Tujuan gas diisikan kedalam lampu filamen tungstens bergas ialah untuk mengelakkan tungsten
daripada mencairwap.Dengan ini suhu kendalian tungstens dapat ditingkatkan lagi dari 2400 ke 2750
darjah.Gas lazimnya yang digunakan ialah argon dan nitrogen.Kepanasan yang dihasilkan oleh
filamen akan berkurang kerana kepanasan itu akan dialirkan ke mentol oleh kerana wujudnya
gas.Bagi mengatasi masaalah tungsten daripada kurang panas filamen itu digelungkan.Gelungan
filamen sebanyak dua kali dapat memberikan kecekapan 10 – 20%.

Unit 9 -19

MES 3113 ELECRICAL INDUSTRIAL INSTALLATIO 2

Lampu jenis ini biasanya digunakan untuk kegunaan umum.Ia dibuat pada kadar 3 mV ke 1500 W
dan dapat bertahan sehingga 1000 jam.Lampu ini dapat mengeluarkan kecekapan cahaya 10 – 13
Lumen/watt.Antara kegunaan adalah sebagai lampu suluh , lampu kereta dan lampu biada di rumah.

Lampu Filamen Tungsten Beriodin
Wap iodin digunakan bagi menggantikan gas argon kerana untuk menagawal kadar cair-wapan
bahan filamen dan seterusnya akan dapat menjadikan filamen tahan lama.Pada suhu yang lebih
daripada 250 darjah tungsten akan bertindak dengan awap iodin didinding mentol dan ia akan
meresap.Seterusnya kecekapan lampu ini akan bertambah pada saiz yang lebih kecil daripa lampu
bergas.Antara kegunaan lampu ini adalah lampu suluh dan projektor.

LAMPU NYAHCAS
Lampu ini mengeluarkan cahaya dengan cara mengalirkan arus melalui gas atau wap.Dalam keadaan
biasa gas atau wap merupakan penebat elektrik tetapi ia kan jadi pengalir apabila voltan tinggi
dikenakan padanya ataupun ia menjadi panas.Dengan cara ini barulah proses nyahcas akan berlaku
melalui gas atau wap itu.Lampu nyahcas mengadungi sebuah bekas berisi gas dan wap dan
disambungkan ke punca bekalan elektrik.Pada elektrod nya terpadat dua jenis iaitu katod sejuk dan
katod panas.

Katod Sejuk
Lampu yang menggunakan katod sejuk memerlukan voltan yang tinggi untuk menyalakannya seperti
lampu raksa tekakan tinggi , lampu natrium tekanan rendah dan sebagainya.Tiub katod sejuk terdiri
sepasang selinder besi nipis yang dipasang di kedua-dua hujung tiub itu.

Katod panas
Katod panas ini dapat dikendalikan sama ada menggunakan voltan tinggi atau rendah.Perkara
penting ialah pemanasan elektrodnya untuk memulakan proses nyahcas.Terdapat juga tiub yang
dipasangkan dengan elektrod tambahan bagi maksud membantu proses nyahcas.
Jenis-jenis lampu yang termasuk dalam kategori ini ialah ;

1. Lampu wap raksa tekanan tinggi
2. Lampu wap natrium tekanan rendah
3. Lampu neon
4. Lampu pendaflour

i) Lampu wap raksa tekanan tinggi
Lampu ini terdiri daripada 2 elektrod utama dan satu elektrod tambahan dan
mempunyai 2 bekas mentol.Mentol yang didalam berisi wap raksa dan yang luar
ialah vakum.Tujuan diadakan dua bekas mentol ialah untuk mengelakkan kehilangan

Unit 9 -20

MES 3113 ELECRICAL INDUSTRIAL INSTALLATIO 2

kecekapan dan mengekalkan suhu bekas di dalam 500 darjah.
ii) Lampu Wap natrium Tekanan Rendah

Lampu ini terdiri daripada dua buah bekas utama diisikan dengan wap natrium dan
neon.Lampu ini dikendalikan pada tekanan rendah dan pada suhu yang kira-kira 300
darjah.Pada mula-mula proses nyahcas , nyalaan lampu ini dihasilakan oleh gas
neon yang berwarna merah jambu dan diambil alih oleh wap natrium apabila tekanan
di tiub bertambah.Warna lampu itu akan akan terus bertukar kuning menjadi kuning
keemasan.Lorong nyahcas yang panjang diperlukan dalam lampu ini.
iii) Lampu neon
Lampu ini boleh dibahagikan kepada dua bahagian iaitu lampu neon tekanan tinggi
dan lampu neon tekanan rendah.Lampu neon tekanan tinggi mempunyai sebuah tiub
kaca dan 2 elektrod selinder besi atau tembaga.Panjang lampu ini sehingga 30 kaki
dan dapat dibentuk mengikut kehendak sendiri.dahulu lampu neon menagandungi
gas neon mengandungi gas neon tetapi sekarang tidak lagi , sebaliknya
menggunakan gas helium atau argon , walaubagaimanapun lampu tersebut kekal
digunakan.

Unit 9 -21