## PENGGUNAAN SOFTWARE OPTIMASI PENCAHAYAAN SEBAGAI MEDIA PEMBELAJARAN MATA KULIAH FISIKA BANGUNAN
Erna Kusuma Wati Program Studi Teknik Fisika, Universitas Nasional Email: ernakusuma.w@gmail.com

## Abstrak
Penelitian ini bertujuan untuk menggunakan media pembelajaran pada Mata Kuliah Fisika Bangunan dengan software DIALux  guna  membantu  mahasiswa  memahami  konsep  intensitas  pencahayaan. Penelitian  ini  dilakukan  dengan  menggunakan  bentuk  pembelajaran  SCL  dan based  on  problem . Mahasiswa melakukan pengukuran iluminasi cahaya dengan menggunakan luxmeter di Laboratorium Mikrobiologi  dan  Genetika  Universitas  Nasional,  berdasarkan  hasil  pengukuran  nilai  iluminasi  tidak sesuai  dengan  standard.  Masing-masing  kelompok  mahasiswa  bertugas  untuk  melakukan  optimasi pencahayaan  ruangan  laboratorium  tersebut  dengan  menggunakan software DIALux  agar  sesuai standard  SNI  yaitu  500lux.  Optimasi  terhadap  pencahayaan  dengan  menggunakan software DIALux yang  dilakukan  oleh  masing-masing  kelompok  mahasiswa  mampu  mencapai  nilai  standard. Pembelajaran dengan menggunakan media software DIALux pada mata kuliah Fisika Bangunan dapat membantu  mahasiswa  lebih  aktif  karena  terlibat  secara  langsung  dalam problem  solving, sehingga mampu menambah pemahaman konsep terhadap pencahayaan . Kata Kunci : Media Pembelajaran, Optimasi Pencahayaan, SCL

## Abstract
This research aims to use learning media in Building Physics Subjects with DIALux software to help students understand the concept of lighting intensity. This research was conducted using SCL learning and  based  on  problems.  Students  took  measurements  of  illumination  using  a  luxmeter  at  the Microbiology  and  Genetics  Laboratory  of  the  National  University,  based  on  the  results,  the illumination measurements value was not in accordance with the standard. Each group was assigned to optimize the lighting in the laboratory using DIALux software to conform to SNI standards that was 500lux.  Optimization  of light  using  DIALux software  carried  out  by  each  student  group  was  able  to reach a standard value. Learning by using DIALux software media in the Building Physics course can help  students  be  more  active  because  they  are  directly  involved in  problem-solving  so  that  they  can increase their understanding of the concept of lighting.
Key Words : Learning Media, Lighting Optimization, SCL

## PENDAHULUAN
Untuk  meningkatkan  pemahaman  konsep materi terhadap mahasiswa, metode pembelajaran Teacher  Centered  Learning pada  perguruan  tinggi  sudah  tidak  dapat diterapkan lagi [1]. Metode TCL membuat mahasiswa  pasif  karena  pembelajaran hanya  terpusat  kepada  dosen  [2].  Oleh karena  itu,  perlu  mengubah  paradigma bahwa proses pembelajaran harus melibatkan  keaktifan  mahasiswa,  dengan demikian mahasiswa mampu
meningkatkan pemahaman dan konsep dari materi yang disampaikan. Metode pembelajaran Student  Centered  Learning
merupakan  metode  pembelajaran  yang menempatkan  mahasiswa  sebagai  pusat pada  suatu  proses  pembelajaran,  sehingga metode  SCL  mampu  mendorong  dan memotivasi mahasiswa untuk berpartisipasi  secara  aktif,  memiliki  daya kritis,  mampu  menganalisa  dan  dapat memecahkan permasalahan [2].
Program  Studi  Teknik  Fisika,  Universitas Nasional  memiliki  lima  bidang  peminatan yaitu  rekayasa  instrumentasi  dan  kontrol, rekayasa material, rekayasa energi, rekayasa  akustik,  dan  rekayasa  fotonika. Fisika  bangunan  merupakan  salah  satu
mata  kuliah  wajib  untuk  bidang  rekayasa energi.  Fisika  Bangunan  mempelajari mengenai bangunan, pencahayaan, akustik, thermal,  dan  energi  [2].  Oleh  karena  itu, pada  MK  tersebut  perlu  menerapkan metode pembelajaran dengan menggunakan  SCL,  melibatkan  keaktifan mahasiswa dalam proses belajar merupakan hal yang penting guna memahami konsep materi.
Pada  penelitian  ini,  akan  menerapkan metode pembelajaran SCL guna mendorong  aktivitas  mahasiswa  pada proses  pembelajaran.  Materi  yang  akan digunakan  dalam  penelitian  ini  adalah mengenai pencahayaan.
Dengan memberikan
permasalahan terhadap pencahayaan, mahasiswa diharapkan mampu  melakukan  optimasi  pencahayaan agar  sesuai  dengan  Standard  SNI.  Dalam pembelajaran  ini  menggunakan  media peraga  berbasis  simulasi computer yaitu dengan  simulasi  DIALux.  Penggunaan software dalam
pembelajaran ini diharapkan
menjadi
sarana untuk
mempertajam pemahaman optimasi cahaya dilakukan  secara  nyata  dan  langsung  [3]. DIALux  merupakan software simulasi pencahayaan, untuk indoor maupun outdoor , serta mengenai pencahyaan alami dan  buatan.  Fungsi  dari  DIAlux  yaitu untuk membangun suatu optimasi pencahayaan dengan menampilkan pemodelan  3D,  memprediksi  cahaya,  dan memberikan
perhitungan parameter obyektif  dari  skenario  tersebut  [4]. Program  DIALux    ini  digunakan  untuk melakukan proses verifikasi terhadap hasil pengukuran  besaran  luminasi  di  lapangan dan  simulasi  optimasi  dengan  berbagai macam  eksperimen  desain  pencahayaan menggunakan material  library yang  telah disediakan di dalam program tersebut [5].

## METODE
Penelitian  ini  dilakukan  pada  MK  Fisika Bangunan  untuk  Mahasiswa  Angkatan
2017/2018.  Metode  pembelajaran  yang digunakan  adalah  SCL  ( Student  Centered Learning ) based  on  problem .  Kegiatan pembelajaran  dilakukan  di  Laboratorium mikrobiologi  dan  genetika  Universitas Nasional.
Mahasiswa secara berkelompok melakukan pengukuran Iluminasi pencahayaan  di  ruangan  tersebut  dengan menggunakan Lux  Meter , laser  distance meter ,  meteran.    Setelah  mengetahui  nilai illuminasi maka masing-masing kelompok akan  mengetahui  hasil  pencahayaan  yang terukur  apakah  sudah  sesuai  dengan standard  SNI  yaitu  sebesar  500  Lux  [6], jika  belum  sesuai  maka  masing-masing kelompok  bertugas  untuk  melakukan optimasi  pencahayaan  agar  sesuai  dengan standard  dengan  menggunakan  media pembelajaran Software DIALux.

## Gambar 1. Laboratorium Mikrobiologi dan Genetika Universitas Nasional
Untuk melakukan pengukuran pada ruangan tersebut
yaitu dengan menggunakan metode sebagai berikut.
1. Luas ruangan ˂10 m 2
Gambar 2. Penentuan Titik [6]
2. Luas  ruangan  antara  10  meter  persegi sampai 100 meter persegi
Gambar 3. Penentuan Titik [7]
3. Luas  ruangan  lebih  dari  100  meter persegi.

## Gambar 4. Penentuan Titik [8]
Pada Gambar 5 merupakan titik yang akan diambil  pada  pengukuran  di  labroatorium mikrobiologi  dan  genetika  Universitas Nasional  T1,  T2  T3,  dan  T4  merupakan pengambilan  data  berdasarkan  ruangan, sedangkan  untuk  no.  1  2,  3,  4,  5,  6,  7,  8, dan  9  merupakan  pengambilan  data  pada meja kerja.

## Gambar 5. Penentuan Titik Pengukuran

## HASIL DAN PEMBAHASAN
Pada  metode  pembelajaran  SCL based  on problem, mahasiswa  menjadi  terlibat secara langsung, dalam proses pengukuran iluminasi, mereka secara langsung mengetahui  masalah  yang  ada  di  ruangan tersebut, kemudian mereka berusaha untuk memecahkan dan menyelesaikan pencahayaan  agar  sesuai  dengan  standard [9].  Guna  melibatkan  mahasiswa  untuk bersikap  aktif,  dan  mampu  berpikir  untuk menemukan  masalah  dan  memecahkannya [10],  maka  perlu  melibatkan  mahasiswa secara langsung dalam pengukuran
iluminasi cahaya menggunakan alat luxmeter diletakkan  di  titik-titik  yang sudah  ditentukan  dengan  meletakkan  di atas  bidang  kerja  yaitu  pada  ketinggian 0,75  meter  dari  permukaan  lantai,  yang pada  dasarnya  titik-titik  tersebut  menjadi pusat  efektivitas  para  mahasiswa  untuk melakukan  praktikum.  Pada  penelitian  ini akan  diambil  data  tingkat  pencahayaan dalam  4  waktu  untuk  mewakili  kondisi pencahayaan alami dan buatan yaitu:
1) Pukul 09.00 WIB
2) Pukul 12.00 WIB
3) Pukul 15.00 WIB
4) Pukul 18.00 WIB

## Tabel 1. Data Hasil Rata-rata Pengukuran Selama 3 hari
Nilai  pengukuran  iluminasi  pada  pukul 09.00  WIB,  12.00  WIB,  15.00  WIB,  dan 18.00 WIB melebihi dari standard. Hal ini disebabkan  laboratorium  menghadap  ke timur, sehingga banyak cahaya alami yang masuk  ke  dalam.  Jika  cahaya  yang  masuk ke  dalam  laboratorium  berlebih  dapat menyebabkan silau saat mahasiswa sedang melakukan praktikum, selain itu juga dapat menyebabkan  bayangan  di  sekitar  meja kerja.  Oleh  karena  itu,  hal  ini  perlu diperhatikan karena Laboratorium
Mikrobiologi  dan  Genetika  juga  dipakai mahasiswa  melakukan  penelitian,  jika
pencahayaan di laboratorium tersebut tidak sesuai standard maka dapat mempengaruhi hasil penelitian lainnya.

## Perancangan dan Simulasi
Tahapan pertama yaitu mahasiswa melakukan  perancangan  dengan  membuat permodelan  ruang  dalam software [11] yang  kondisinya  dibuat  semirip  mungkin dengan kondisi lapangan (verifikasi) dengan  tidak  mengubah  jenis  &  jumlah luminaire.  Tahapan  kedua  yaitu  dilakukan optimasi  dengan  cara  mengganti  jenis  dan jumlah  luminaire  agar  mencapai  kondisi pencahayaan  laboratorium  yang  ideal. Waktu  yang  ditampilkan  pada  simulasi disesuaikan
dengan waktu saat
pengambilan data menggunakan alat luxmeter  yaitu  pada  pukul  09.00,  12.00, 15.00,  dan  18.00  saat  kondisi  cahaya  di laboratorium  cerah. False  color  display yaitu penyebaran tingkat iluminasi
penerangan  dengan  visualisasi  melalui tampilan  warna-warna  yang  berbeda  yang disesuaikan  dengan  besar  tinggi  iluminasi penyebaran  cahayanya. Isoline  rendering pada DIALux menunjukkan potongan garis pada  ruangan  dengan  menampilkan  nilai lux.  Berikut  ini  akan  dijelaskan  hasil simulasi DIALux.

## Hasil DIAlux Pukul 09.00 WIB
Nilai  iluminasi  pada  pengukuran  sudah terlalu  tinggi  dan  tidak  merata.  Pada Gambar  6,  menunjukkan  hasil rendering false color . Tampilan false colour rendering pada  pukul  09.00  didominasi dengan  warna  abu-abu,  warna  ini  tidak terdapat  pada  rentang  yang  mengartikan nilai iluminasi nya lebih dari 500 lux.
Gambar 6. False Color Rendering Kondisi Verifikasi Pukul 09.00 WIB
Hasil  kontur  cahaya  ini  menjelaskan bahwa iluminasi rata-rata di area workplace (E av )  1835  lux,  minimal  (E min ) 52  lux  dan  maksimal  (E max )  2853  lux, sedangkan pada pengukuran menggunakan luxmeter  angka  yang  terbaca  rata-rata (Eav)  1682  lux.  Selanjutnya  Simulasi pencahayaan kedua untuk optimasi dilakukan  dengan  mengganti  jenis  dan jumlah  armatur  agar  pencahayaan  di laboratorium  mencapai  kondisi  sesuai dengan  standard.  Hasil False color rendering menunjukkan  iluminasi  di  meja kerja sudah  sesuai  yaitu  500  lux  yang  di tampilkan dengan warna putih seperti pada Gambar 7 berikut ini.
Gambar 7. False Color Rendering

## Kondisi Optimasi Pukul 09.00 WIB
Hasil  kontur  cahaya  pada  Gambar  7 menjelaskan  bahwa  iluminasi  rata-rata  di area workplace (E av )  535  lux,  minimal (E min )  14  lux  dan  maksimal  (E max )  1368 lux.  Walaupun  yang  ditunjukkan  pada gambar  di  meja  kerja  menunjukkan  250 lux  itu  dikarenakan  penunjukan  angkanya berdekatan.  Namun  untuk  di  meja  kerja iluminasi yang diperoleh 500 lux.

## Hasil DIALux Pukul 12.00 WIB
Hasil  simulasi false  color  rendering Gambar  8  pada  pukul  12.00  menunjukkan di  sekitar  meja  kerja  pencahayaannya sangat terang karena jendela pada laboratorium  berada  di  sisi  sebelah  timur, sehingga  banyak  tambahan  cahaya  alami yang masuk ke dalam laboratorium. Selain itu,  semua  lampu  yang  ada  pada  ruang praktikum  dalam  kondisi  menyala  karena pada  jam  tersebut  mahasiswa  sedang praktikum.
Gambar 8. False Color Rendering
Kondisi Verifikasi Pukul 12.00 WIB
Gambar 8 merepresentasikan hasil perhitungan atau kalkulasi desain pencahayaan.  Pada  gambar  terlihat  bahwa pencahayaan di laboratorium belum merata karena nilai iluminasi dekat bukaan jendela sangat  besar  yaitu  iluminasi  rata-rata  di area workplace (E av )  2118  lux,  minimal (E min )  59  lux  dan  maksimal  (E max )  4033 lux, sedangkan pada pengukuran menggunakan luxmeter angka yang terbaca rata-rata  (E av )  2128  lux.  Nilai  iluminasi pada  Gambar  9  yang  merupakan  hasil optimasi,  menunjukkan  pada  meja  kerja sudah  mencapai  500  lux.  Namun  untuk iluminasi sekitar meja kerja nilai iluminasinya  masih  tinggi  karena  sumber cahaya  alami  tidak  terhalang,  dan  jendela menggunakan kaca bening sehingga cahaya dapat menembus sempurna.
Gambar 9. False Color Rendering
Kondisi Optimasi Pukul 12.00 WIB
Hasil DIALux Pukul 15.00 WIB Dari  hasil false  colour  rendering seperti pada Gambar 10 dapat dilihat bahwa pada pukul  15.00  WIB  untuk  keseluruhan laboratorium  masih  terlalu  terang  jika menggunakan  lampu  yang  digunakan  saat ini.  Oleh  karena  itu,  perlu  dilakukan
simulasi  dengan  mengganti  jenis  dan jumlah luminaire.
Gambar 10. False Color Rendering

## Kondisi Verifikasi Pukul 15.00 WIB
Pada  gambar  10  memperlihatkan  hasil kontur  cahaya  ini  menjelaskan  bahwa iluminasi  rata-rata  di  area workplace (E av ) 1960  lux,  minimal  (E min )  54  lux  dan maksimal (E max ) 3252 lux. Sedangkan pada pengukuran  menggunakan  luxmeter  nilai iluminasi rata-rata (E av ) 1880 lux, sehingga hasil  simulasi  kondisi  aktual  dengan pengukuran  langsung  sudah  mendekati. Nilai  iluminasi  pada  meja  kerja  sudah mencapai  500  lux.  Untuk  daerah  yang mendapatkan pencahayaan maksimal  yaitu pada  sisi  bagian  timur  dan  barat  karena dekat dengan bukaan jendela.
Gambar 11. False Color Rendering

## Kondisi Optimasi Pukul 15.00 WIB
Hasil  kontur  cahaya  pada  Gambar  11 menjelaskan  bahwa  iluminasi  rata-rata  di area workplace (E av )  448  lux,  minimal (E min )  190  lux  dan  maksimal  (E max )  1026 lux.  Nilai  tersebut  merupakan  rata-rata ruang  laboratorium,  untuk  nilai  iluminasi di  meja  kerja  dapat  melakukan controling lampu  yaitu  memilih  lampu  mana  saja yang hidup.
Hasil DIALux Pukul 18.00 WIB Dari  hasil false  colour  rendering masih tidak  sesuai  standar  karena  pada  saat cahaya alami yang masuk tidak banyak dan semua  lampu  menyala  tetap  masih  sangat melebihi  standar  untuk  pencahayaan  di ruang praktikum, sehingga perlu dilakukan simulasi  dengan  mengganti  jenis  dan jumlah luminaire nya.

## Gambar 12 . False Color Rendering Kondisi Verifikasi Pukul 18.00 WIB
Pada  Gambar  12  menunjukkan  kontur cahaya dari hasil perhitungan dan permodelan 3D DIALux 4.13 dengan nilai iluminasi  rata-rata  di  area workplace (E av ) 1711  lux,  minimal  (E min )  47  lux  dan maksimal (E max ) 2752 lux, sedangkan pada pengukuran  menggunakan  luxmeter  nilai iluminasi  rata-rata  (E av )  yaitu  1800  lux sehingga  hasil  simulasi  kondisi  aktual dengan pengukuran langsung sudah mendekati.
Hasil rendering  false  color pada  Gambar 13  nilai  iluminasi  pada  meja  kerja  sudah mencapai 500 lux terlihat pada false color menampilkan warna putih.
Gambar 13. False Color Rendering

## Kondisi Optimasi Pukul 18.00
Hasil  kontur  cahaya  pada  Gambar  13 menjelaskan  bahwa  iluminasi  rata-rata  di
area workplace (E av )  574  lux,  minimal (E min )  15  lux  dan  maksimal  (E max )  1205 lux.  Pukul  18.00  merupakan  waktu  yang baik  untuk  melakukan  pengecekan  lampu yang  digunakan  untuk  optimasi  sudah sesuai  atau  belum  untuk  mencapai  nilai idel  pencahayaan  laboratorium.  Karena pada  pukul  18.00  cahaya  alami  dari matahari  sudah  tidak  ada  hanya  cahaya buatan dari lampu.
Dengan  melakukan  beberapa  simulasi untuk mencapai nilai standard [8] mahasiswa mampu berpikir dan memberikan  alasan  dalam  memberikan rekomendasi pemecahan masalah
pencahayaan.  Kemampuan  berpikir  serta pemahaman  konsep  mahasiswa  dalam pengukuran  secara  langsung  di  lapangan yang diharapkan mampu membuat perubahan  dalam  proses  pembelajaran, yang  tidak  hanya  mengacu/  berpusat  pada dosen [11].

## SIMPULAN
Berdasarkan  hasil  penelitian,  maka  dapat disimpulkan bahwa:  (1) Ruang praktikum Laboratorium  Mikrobiologi  dan  Genetika Universitas Nasional memiliki nilai iluminasi  rata-rata  pada  pukul  09.00  yaitu 1682  lux,  pukul  12.00  sebesar  2128  lux, pukul  15.00  sebesar  1880  lux,  dan  pada pukul  18.00  sebesar  1800  lux.  Nilai iluminasi tersebut
menunjukkan pencahayaan di ruang praktikum laboratorium  sangat  terang.  Oleh  karena itu,  perlu  dilakukan  optimasi  pencahayaan dengan  mengganti  jenis  dan  jumlah luminaire.  (2)  Untuk  melakukan  Optimasi pencahayaan      yang      dilakukan      pada Laboratorium  Mikrobiologi  dan  Genetika yaitu dengan mengganti menjadi 9 armatur dan  jenis  luminaire  yang  digunakan  RM 4xMASTER TLED 18W/865 P. Dari hasil simulasi  optimasi  didapat  nilai  iluminasi rata-rata  pada  pukul  09.00  yaitu  535  lux, pukul  12.00  sebesar  662  lux,  pukul  15.00 sebesar  448  lux,  dan  pukul  18.00  nilai
iluminasi  574  lux.  Kondisi  optimasi pencahayaan  yang  telah  dibuat  dapat dijadikan pertimbangan untuk perancangan sistem  pencahayaan  ruang  praktikum laboratorium yang telah memenuhi standar SNI.  (3)  Metode  pembelajaran  SCL based on problem mampu melibatkan mahasiswa secara  aktif  dalam  proses  pembelajaran, dan  mahasiswa  memahami  konsep  materi dengan  menyelesaikan  permasalahan  yang ada. (4) Pembelajaran dengan menggunakan software optimasi 3D
DiaLux  dapat  dijadikan  referensi  untuk media pembelajaran pada
materi pencahayan alami dan buatan.

## DAFTAR PUSTAKA
[1] R.  R.  Antika.  “Proses  Pembelajaran Berbasis Student  Centered  Learning (Studi Deskriptif di Sekolah Menengah  Pertama  Islam  Baitul ‘Izzah, Nganjuk)”. Jurnal BioKultur ,  Vol.  III,  No.  1,  pp.  251, 2014.
[2] A. Ardian dan S. Munadi. “Pengaruh Strategi Pembelajaran
Student- Centered  Learning dan  Kemampuan Spasial terhadap Kreativitas Mahasiswa”. Jurnal Pendidikan
Teknologi  dan  Kejuruan ,  Vol.  22,
No. 4, pp. 454, 2015.
[3] A.  Suhandi,  P.  Sinaga,  I.  Kaniawati,
E. Suhendi. “Efektivitas Penggunaan Media Simulasi Virtual pada Pendekatan Pembelajaran Konseptual Interaktif dalam Meningkatkan  Pemahaman  Konsep dan  Meminimalkan  Miskonsepsi”. Jurnal Pengajaran  MIPA ,  Vol.  7,
No. 13, pp 35-48, 2009 [4] T. Handayani . “Efisiensi  Energi dalam Rancangan Bangunan”. Jurnal spectrum sipil , Vol. 1, No. 2, pp. 102
- 108, 2014.
[5] N.  Madarina  dan  W.  A.  Asmoro, “Perancangan  Pencahayaan  GOR Target  Menerapkan  Konsep Green Building ”. Jurnal Teknik Pomits . Vol 2, No. 2, 2013.
[6] M. Hesson and K. F. Shad. A Student Centered Learning Model. American Journal  of  Applied  Sciences ,  Vol.  4, No.9, pp. 628-636, 2007.
[7] Badan  Standarisasi  Nasional. SNI
03-6575-2001  tentang  Tata  Cara Perancangan  Sistem  Pencahayaan Buatan . Bandung: Badan Standarisasi Nasional, 2001. [8] Badan Standarisasi Nasional. SNI 03- 2396-2001 tentang Tata Cara Perancangan  Sistem  Pencahayaan Alami .  Bandung:  Badan  Standarisasi Nasional, 2001.
[9] Badan  Standarisasi  Nasional. SNI 16-7062-2004  tentang  Pengukuran Intensitas  Penerangan  di  Tempat Kerja. Bandung:  Badan  Standarisasi Nasional, 2004.
[10]  K.  J.  Holyoak  &  R.  G.  Morrison.
The Cambridge Handbook of
Thinking and Reasoning. New York: Cambridge University Press, 2005. [11]   R. Hadi.  “Perubahan  Metode Pembelajaran  di  Perguruan  Tinggi”. Jurnal Pemikiran Alternatif Pendidikan INSANIA , Vol. 12, No. 3, 408-419. 2007.