Mulai dari mana: Imajinasi Artistik atau Building Science?

Banyak yang bertanya kepada saya: sebagai praktisi Building Science Fisika Bangunan untuk memulai desain sebaiknya dimulai dari mana?

Apakah dimulai dari eksplorasi imajinasi artisitik atau dari eksplorasi kaidah - kaidah building science? Kalau dimulai dari eksplorasi building science bagaimana dapat menghasilkan desain yang artistik?

Menurut saya: seperti proses penciptaan lagu dapat dimulai dari mengarang lirik baru mencari melodi yang cocok untuk menggambarkan lirik tersebut atau sebaliknya. Kemudian dilanjutkan dengan pendetailan desain seperti orang merajut kain tenun yang indah, benang demi benang.

Hasilnya: karya yang menyentuh perasaan seseorang akan tetapi tetap memenuhi kriteria High Performance Building Science seperti galeri rendering desain kami pada tautan gambar di bawah.

Berpikir ulang apa tujuan hidup saya?

Kebahagiaan ada perwujudan dari kesehatan yang sempurna.

Kesehatan yang sempurna adalah kesehatan jasmani, mental dan sosial.

Lingkungan Fisika seperti lingkungan suara, cahaya, temperatur dan kualitas udara dapat menggangu kesehatan jasmani, mental dan sosial kita semua. Karena setiap saat telinga kita dapat mendengar bunyi, bahkan sewaktu tidur. Begitu pula dengan udara kulit dan hidung kita dapat merasakan udara yang nyaman dan bersih. Terakhir cahaya membantu kita melihat dan melakukan pekerjaan.

Indera manusia merupakan insting primitif yang diciptakan untuk menghindari marabahaya. Akan tetapi pada saat ini kita sering mendengarkan suara kurang nyaman yang secara psikologis diterjemahkan oleh otak sebagai sinyal marabahaya dan tubuh melepas hormon tertentu untuk bersiaga. Hal tersebut apabila berkepanjangan dapat menyebab penyakit serius seperti serangan jantung maupun kanker.

Di sisi satu lagi indera manusia berfungsi untuk menikmati hidup. Suara yang indah, pemandangan yang indah, udara yang harum dapat meningkatkan kesehatan fisik, mental dan sosial.

Membuat lingkungan fisika yang baik pada bangunan Anda adalah hal yang saya pelajari setiap hari.

Mendesain Mengukur Pencahayaan Interior Circadian Rhythm Light

Pada abad 21 ini komunitas pencahayaan global terus mengamati dan mengembangkan pemahaman fungsi intrinsically-photosensitive Retinal Ganglion Cells (ipRGC) pada mata. Telah diketahui bahwa cahaya yang jatuh pada sel retina ganglion pada mata berfungsi mengatur pelepasan dan penekanan hormon tidur Melatonin manusia.

Oleh karena itu peranan konsultan lighting di abad ke 21 ini selain mendesain fungsi dan aestetik visual, adalah menghitung kecukupan cahaya yang perlu diterima oleh ipRGC yang dapat mempengaruhi kesehatan fisik, mental menjadi penting. Parameter fisika pencahayaan yang perlu diperhitungkan, dibuatkan permodelan dan diukur performannya adalah level pencahayaan, spektrum cahaya, kapan dan durasi pemaparan cahaya, dan sejarah pemaparan cahaya sebelumnya. Selain parameter fisika yang disebutkan diatas dikembangkan pula beberapa parameter biofisika yang besaranya adalah respon biologis terhadap parameter lingkungan fisika cahaya.

Cahaya yang jatuh ke Sel Retina Ganglion diubah menjadi sinyal Neural ke Suprachiasmatic Nucleus yang kemudian mengendalikan hormon Cortisol dan Melatonin

Circadian Light (CLA) dan Circadian Stimulus (CS)

Mark Rea dan Mariana Figueiro mengembangkan permodelan matematis yang mengkonversi energi cahaya menjadi sinyal neural pada cell mata manusia yang mengendalikan suprachiasmatic nucleus (SCN). Cahaya yang jatuh ke kornea mata mengendalikan jumlah hormon Melatonin yang berfungsi untuk merangsang rasa kantuk dan membuat tubuh tertidur. Permodelan ini mengukur dan mengkonvesi densitas cahaya yang jatuh ke kornea mata menjadi Circadian Light (CLA) yang dapat dibandingkan pencahayaan photopic dengan pembobotan sensitifitas spektral sistem sirkadian manusia yang diukur berdasarkan nilai penekanan jumlah hormon melatonin setelah mata terpapar cahaya selama satu jam.

Nilai CLA ini kemudian dapat menentukan nilai Circadian Stimulus (CS). Nilai CS menentukan tingkat efektifitas densitas cahaya dengan pembobotan spektral yang jatuh pada mata. Nilai CS dimulai dari nilai ambang yang tidak menekan jumlah hormon Melatonin yaitu CS = 0.1 sampai dengan nilai saturasi tertinggi yaitu CS = 0.7.

Penelitian terhadap pekerja kantor, remaja, dan orang dewasa yang sehat menyimpulkan terpapar terhadap cahaya dengan nilai CS 0.3 atau lebih selama satu jam setiap pagi dapat menyehatkan sistem sirkadian tubuh manusia, membuat kualitas tidur lebih baik dan memperbaiki perilaku dan mood.

Diagram yang menunjukan korelasi antara parameter fisika cahaya dan parameter biofisika manusia yang berupa respon sirkadian terhadap cahaya

Circadian Action Factor (CAF)

Gall and Bieske mengembangan Circadian Action Factor (CAF) sebagai indikator pengaruh non-visual cahaya terhadap tubuh manusia. Secara sederhana CAF adalah ukuran efek biologis per unit of visual response. Hye dan kawan (2014) menyarankan dosis CAF yang berbeda pada waktu berbeda misalnya CAF yang tinggi di siang hari dan CAF rendah pada malam hari. Gall menyarankan kombinasi ideal untuk setiap aktifitas, nilai CAF dan Temperatur Warna Sumber Cahaya.

Equivalent Melanopic Lux

Parameter lain yang menjadi dasar desain dan penilaian WELL Building Certification adalah Equivalent Melanopic Lux (EML). Perbedaan pengukuran Lux and Melanopic Lux adalah ‘Lux’ merupakan unit satuan besaran level pencahayaan yang diterima oleh sebuah permukaan. Sedangkan Melanopic Lux adalah metode pengukuran efek biologi akibat besaran cahaya (lux) yang diterima oleh manusia. Satuan Melanopic Lux didasari atas pembobotan sensitifitas cahaya pada sel retinal ganglion.

Melanopic Lux diperhitungkan dengan mengalikan angka Melanopic Rasio dengan besaran cahaya fisika Lux menjadi Equivalent Melanopic Lux pada titik dan arah pandangan vertical pengguna ruangan. Melanopic Ratio adalah adalah rasio Respons Melanopic Sel Retina Ganglion. Saat mendesain dan mengukur performa terbangun Melanopic Lux diukur pada bidang vertikal setinggi mata yang kerap terlihat oleh pengguna ruangan sepanjang hari.

nilai pengukuran melanopic lux di sebuah pantai menjelang matahari terbenam

Apabila Anda memiliki rencana untuk meningkatkan kualitas hidup dengan meningkatkan lingkungan fisika bangunan, ALTA Integra dapat membantu menghitung, mendesain dan mengukur kecukupan cahaya Ritmik Sirkadian. ALTA Integra adalah konsultan multi-disiplin fisika bangunan yang terus meningkatkan kompetensi dalam memberikan lingkungan fisika bangunan terbaik buat kebahagiaan Anda.

Desain Cahaya pada Lingkungan Bangunan Arsitektur dan Interior

Beberapa bulan yang lalu saya diminta oleh Marcel dari UnaTubes untuk menjadi narasumber tentangKonsep dan Strategi Pencahayaan pada Lingkungan Bangunan Arsitektur dan Interior. Berikut adalah video hasil produksi UnaTubes yang dipublish di YouTubes channel dimana saya membahas cahaya mulai dari awal peradaban manusia, manfaat cahaya dan konsep dan strategi pencahayaan pada lingkungan bangunan Arsitektur Interior.

Allah berfirman: “Jadilah terang”.

Seperti yang kita ketahui bersama, dalam proses penciptaan alam semesta, Sang Pencipta membuat cahaya pada hari pertama untuk memisahkan kegelapan. Cahaya alam atau cahaya buatan sang Pencipta yang menerangi langit dan bumi adalah matahari, bulan yang memantulkan cahaya matahari di malam hari, bintang-bintang yang merupakan matahari dari sistem tata surya dan galaksi lain, komet atau benda yang masuk ke atmosfer bumi dan terbakar, aurora dan sebagainya. Selain cahaya alam yang kita lihat di langit, cahaya dapat juga kita lihat pada beberapa binatang yang bersinar (bioluminescent) seperti kunang-kunang, ikan flashlight dan sebagainya.

Sebagai makhluk yang menyukai cahaya dan membutuhkannya untuk melakukan kegiatan, maka manusia berupaya menciptakan cahaya dengan caranya sendiri, dimulai dengan cahaya dari api, kemudian ditemukan lampu pijar, lampu gas dan terakhir lampu LED.

Fungsi cahaya matahari

• Cahaya masuk ke mata, informasi yang diterima mata disalurkan ke otak: informasi diolah oleh otak kiri secara intelektual dan oleh otak kanan secara emosional dan naluriah

• Selain itu mata meneruskan informasi cahaya ke Suprachiasmatic Nucleus (SCN) yang terletak pada jaringan otak yang berfungsi mengatur hormon jam biologis (Circadian Rhythm) yang bertanggung jawab mengelola siklus tidur dan terjaga dari manusia.

• Cahaya matahari yang jatuh pada permukaan kulit berfungsi dalam mempoduksi vitamin D untuk menguatkan tulang dan imunitas.

Baca artikel: Sembilan manfaat cahaya matahari bagi kesehatan dan kebahagiaan manusia

Cahaya pada Lingkungan Outdoor

Manusia adalah mahluk alam yang diciptakan untuk hidup di lingkungan outdoor, dimana mata dan tubuhnya mendapatkan cahaya matahari yang cukup di siang hari. Pada jaman primitif, manusia cenderung hidup di alam bebas. Seiring perkembangan arsitektur dan teknologi bangunan orang mulai lebih banyak menghabiskan waktu di lingkungan indoor. Hal ini terjadi karena di dalam bangunan parameter fisika nya dapat lebih di kendalikan. Misalnya temperatur yang lebih stabil. Sayangnya demi mencapai kenyamanan termal dan menghemat energi banyak bangunan yang dirancang dengan lingkungan indoor kurang mendapatkan paparan cahaya yang cukup. Dalam jangka panjang hal ini dapat menyebabkan penurunan produktifitas kerja dan meningkatkan resiko anacaman kesehatan.

Demi menghemat listrik atau memaksimalkan luas bangunan, tak jarang ruangan menjadi kurang cahaya matahari pada siang hari. Hal ini dapat menyebabkan orang lebih mudah lelah dan mengantuk.

Mendesain Cahaya Lingkungan Indoor buat kesehatan

Dengan kesadaran akan pentingnya cahaya matahari bagi kesehatan manusia, belakangan ini timbul gerakan desain yang dapat memaksimalkan performa dua dunia tersebut sehingga manusia dapat hidup lebih sehat, bahagia sekaligus produktif. Dengan mendesain lingkungan indoor yang nyaman dapat meningkatkan produktifitas dan kesehatan.

Saat mendesain cahaya di siang hari pada lingkungan indoor kita perlu mengkalkulasi komponen cahaya luar yang masuk. Adapun komponen cahaya yang masuk ke dalam lingkungan indoor adalah: Cahaya matahari langsung, pantulan cahaya matahari pada langit atmosfer, pantulan cahaya dari permukaan tanah atau bangunan sekitar, dan pantulan cahaya pada permukaan interior.

Apabila diukur cahaya alam yang masuk ke dalam ruangan ini adalah cahaya matahari, cahaya pantulan langit, cahaya pantulan bangunan sekitar, pantulan cahaya di permukaan interior

Mengapa diperlukan lighting designer profesional?

Keuntungan menunjuk ALTA Integra sebagai mitra desain pencahayaan adalah kami tidak memiliki kepentingan untuk menjual lampu sebanyak-banyaknya demi mendapatkan keuntungan yang besar. Kepuasan kami dalam mendesain adalah kepedulian kami dalam menerapkan pengetahuan desain pencahayaan yang terbaik secara fungsi, keindahan maupun benefit kesehatan. Keasikan bekerja sama dengan team arsitek dan interior dalam mengembangkan konsep pencahayaan yang diikuti dengan pembuatan gambar kerja, memilih spesifikasi lampu yang disesuaikan dengan kepantasan anggaran.

Dari kick off meeting sampai dengan handover, kami selalu memberikan pandangan dan masukan profesional dalam memaksimalkan nilai tambah bangunan, benefit bagi pengguna bangunan, benefit finansial dan meminimalkan resiko pekerjaan bongkar pasang karena salah desain. Terakhir team desain pencahyaan kami menjaga kesesuaian teknis mulai dari fase desain sampai dengan konstruksi sehingga semua yang terdesain dapat terbangun dan terukur sesuai dengan yang ditargetkan.