rag 121 sains persekitaran kuliah 6 n.
Download
Skip this Video
Download Presentation
RAG 121 SAINS PERSEKITARAN KULIAH 6

Loading in 2 Seconds...

play fullscreen
1 / 53

RAG 121 SAINS PERSEKITARAN KULIAH 6 - PowerPoint PPT Presentation


  • 306 Views
  • Uploaded on

RAG 121 SAINS PERSEKITARAN KULIAH 6. Ar.Prof.Madya Dr.Hj.Abdul Majid Ismail Sesawang: http://www.usm.my.hbp/ventilation. “..Barangsiapa yang tiada diberi cahaya (petunjuk) oleh Allah tiadalah dia mempunyai cahaya sedikitpun.” An Nuur:40. CAHAYA & PENCAHAYAAN. CAHAYA & REKA BENTUK

loader
I am the owner, or an agent authorized to act on behalf of the owner, of the copyrighted work described.
capcha
Download Presentation

PowerPoint Slideshow about 'RAG 121 SAINS PERSEKITARAN KULIAH 6' - dolan-wolfe


Download Now An Image/Link below is provided (as is) to download presentation

Download Policy: Content on the Website is provided to you AS IS for your information and personal use and may not be sold / licensed / shared on other websites without getting consent from its author.While downloading, if for some reason you are not able to download a presentation, the publisher may have deleted the file from their server.


- - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - E N D - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - -
Presentation Transcript
rag 121 sains persekitaran kuliah 6

RAG 121 SAINS PERSEKITARANKULIAH 6

Ar.Prof.Madya Dr.Hj.Abdul Majid Ismail

Sesawang:

http://www.usm.my.hbp/ventilation

@ Abdul Majid Ismail

slide2

“..Barangsiapa yang tiada diberi cahaya (petunjuk) oleh Allah tiadalah dia mempunyai cahaya sedikitpun.” An Nuur:40

@ Abdul Majid Ismail

cahaya pencahayaan
CAHAYA & PENCAHAYAAN
  • CAHAYA & REKA BENTUK
    • Uniti menerusi penglihatan (visual) terhadap ciri fizikal oleh pancaindera (perlu kepada cahaya)
    • Citarasa pendengaran, rasa & bau berkait rapat dengan penglihatan
    • Persepsi & psikologi warna - (panas & sejuk)
  • PENCAHAYAAN & BANGUNAN
    • Cahaya - elemen utama dalam reka bentuk
    • Objek padu, berongga, warna, tekstura dapat dinikmati apabila dicahayai.

@ Abdul Majid Ismail

slide4
Reka bentuk bangunan – perlu penyatuan konsep dan dapat dinyatakan sama ada pada waktu siang & malam.
  • Ditentukan menerusi kawalan kecerahan & kontras (pertemuan gelap & terang, tekstura, cahaya & bayang, warna)
  • Cahaya & warna digunakan untuk menzahirkan bentuk, kelogikan struktur, mengenali laluan, tumpuan ciri “feature” tertentu, menjelaskan tempat bahaya.

@ Abdul Majid Ismail

slide5
PILIHAN BAHAN
    • Kualiti pantulan bahan memberi kesan yang berbeza-beza
    • Silau terbentuk oleh cahaya pantulan permukaan bahan berkilat dan gelap – jangan diguna pada lantai & meja (menyukarkan)
    • Permukaan utama bilik (dinding, lantai & siling) – sebaiknya guna warna suram “matt”
    • Hadkan bahan berkilat hanya untuk bingkai, rangka & hiasan
    • Kaca & langsir (bidai) diguna untuk mengawal jumlah cahaya.

@ Abdul Majid Ismail

prinsip cahaya
PRINSIP CAHAYA
  • Sumber cahaya siang ialah sinaran matahari (sinar haba & cahaya)
  • Masa panas terik – cahaya ±100,000 lux & sinar habanya ± 1kW/m2

MATAHARI

SINAR HABA

(cegah daripada masuk)

CAHAYA SIANG

(benarkan masuk)

@ Abdul Majid Ismail

penentu cahaya siang
PENENTU CAHAYA SIANG
  • Ciri & kecerahan langit
  • Saiz, bentuk & kedudukan tingkap
  • Pantulan dari permukaan di dalam bilik
  • Pantulan & halangan daripada objek di luar bilik
  • Sumber:
    • Cahaya terus 100,000 luks
    • Langit seragam piawai bermendung “overcast” – 5000 lux
    • Langit piawai “the Comission Internationale d’Eclairage” CIE - (L di zenith = 3 x L horizon)

@ Abdul Majid Ismail

slide8
Konsep pencahayaan siang:
    • Benarkan cahaya masuk tetapi halang sinar habanya (kawasan tropika)
  • Takrif:
    • Cahaya – satu jalur kecil panjang gelombang sinaran elektromagnatik antara 380 – 780 nm (1 nanometer = 10-9m)
    • Memiliki sifat bertentangan – zarah & tenaga (foton & gerakan gelombang)

@ Abdul Majid Ismail

slide9
Panjang gelombang menentukan warna – mata kita sensitif kepada berbagai panjang gelombang, terbesar sekali ±550nm (kuning)
  • Di dalam media homogen, cahaya bergerak lurus dengan kelajuan ± 3x108m/s (300,000 km/s)
  • Di dalam hampagas ±2.998x108m/s
  • Di dalam udara ± 2.997x108m/s
  • Di dalam air ± 2.248x108m/s
  • Di dalam kaca ± 1.982x108m/s

@ Abdul Majid Ismail

pemancaran
PEMANCARAN
  • Bahan-bahan apabila didedahkan kepada cahaya akan menyebabkan:
    • Membenarkan cahaya menembusinya – lutsinar
    • Menghalang cahaya menembusinya – legap “opaque”, menghasilkan bayang
    • Membenarkan sebahagian & menghalang sebahagiannya – hening “translucent”, pembiasan menghasilkan cahaya resap “difuse light”.

@ Abdul Majid Ismail

slide11
Cahaya bertembung dengan objek dipancarkan melalui 3 cara:
    • Pantulan (r)
    • Penyerapan (n)
    • Pemancaran (t)
  • Oleh itu r+n+t = 1
    • Untuk objek legap (t) = 0, Jadi r + n = 1

n

t

r

@ Abdul Majid Ismail

slide12
Cahaya juga akan mengalami berbagai jenis pantulan:
    • Pantulan sekata “specular” & berserakan “diffuse”
  • Cahaya juga akan mengalami berbagai serapan warna oleh pantulan terpilih – contohnya cat kuning menyerap biru, mementulkan merah,kuning & hijau.

sekata

berserakan

@ Abdul Majid Ismail

kuantiti fotometrik
KUANTITI FOTOMETRIK
  • Intensiti punca cahaya (I) – unit Candela (cd)
    • Takrif – intensiti 1/60 cm2 pengeluaran tetap objek hitam “black body” pada suhu cair platinum
  • Fluks (aliran) cahaya (F) – unit Lumen (lm)
    • Takrif – satu lumen adalah aliran cahaya yang dipancarkan oleh satu unit intensiti 1cd punca titik “point source”, dalam satu unit sudut padu 1 sr “steradian”.

@ Abdul Majid Ismail

sudut padu jumlah fluks oleh sumber 1cd adalah 4 lumen
SUDUT PADUJumlah fluks oleh sumber 1cd adalah 4 π lumen

r2 (luas)

r

1 sr

SUMBER TITIK

@ Abdul Majid Ismail

slide15
Pencahayaan / illuminans (E) ialah jumlah fluks yang jatuh pada satu unit luas (lm/m2 lux)
  • Kilauan “luminance” (L) ialah ukuran kecerahan “brightness” satu unit permukaan
    • Sumber cahaya berintensiti 1cd untuk permukaan 1m2 (1 cd ditaburkan diatas permukaan 1m2) = 1cd/m2
    • Permukaan pantulan & serapan (r=1.00), pencahayaan 1 luks, kilauannya 1asb “apostilb”
    • 1cd/m2 = 3.14asb.

@ Abdul Majid Ismail

fotometrik
FOTOMETRIK

SUMBER/PUNCA

INTENSITI -I -(cd)

FLUKS – F- (lm)

KILAUAN - L- 1(cd/m2) = 3.14 asb

PENCAHAYAAN - E - (lm/m2) atau lux

@ Abdul Majid Ismail

tujuan pencahayaan
TUJUAN PENCAHAYAAN
  • Praktikal – untuk melengkapi satu tugas penglihatan “visual task” & keselesaan penglihatan
    • Piawaian (pencahayaan umum)
  • Artistik – untuk menghasilkan kesan psikologi & emosi
    • Untuk tujuan khusus – menghasilkan keindahan / seni (ruang dalaman & luaran bangunan)

@ Abdul Majid Ismail

kuantiti pencahayaan
KUANTITI PENCAHAYAAN
  • Setiap aktiviti memerlukan tahap pencahayaannya sendiri (lux) – semakin rumit / terperinci pekerjaan, semakin banyak lux diperlukan
    • Penglihatan biasa 100 lux
    • Sedikit terperinci (kerja pejabat) 400 lux
    • Amat terperinci / rumit (membuat jam) 2000 – 3000 lux
  • Setiap negara mempunyai piawai pencahayaan berbeza bergantung kepada keadaan sosial & ekonomi dan iklim.

@ Abdul Majid Ismail

bidang penglihatan
BIDANG PENGLIHATAN
  • Mendatar – 1800
  • Menegak – 1200
  • Kadar ini tidak boleh dilebihi, menyebabkan silau

Kepala & mata tetap

@ Abdul Majid Ismail

kualiti pencahayaan
KUALITI PENCAHAYAAN
  • Pencahayaan perlu mencukupi & sesuai untuk tugas-tugas penglihatan/pandangan
  • Sesuai bermaksud:
    • Warna cahaya
    • Lorekan warna (colour rendering)
    • Taburan cahaya (terus, resap)
    • Bebas daripada silau
    • Taburan kilauan (kualiti permukaan & cahaya)
  • 1 & 2 untuk cahaya siang – tetap, taburan dipengaruhi oleh kedudukan & jenis tingkap serta permukaan pantulan.

@ Abdul Majid Ismail

pencahayaan siang
PENCAHAYAAN SIANG
  • Cahaya siang berpunca dari matahari, tiba pada satu titik di dalam bangunan melalui berbagai cara:
    • Cahaya teresap / langit masuk menerusi tingkap & permukaan terbuka
    • Cahaya pantulan luaran (tanah & bangunan)
    • Cahaya pantulan dalaman (dinding, siling & permukaan dalam)
    • Cahaya matahari langsung

@ Abdul Majid Ismail

cahaya siang
CAHAYA SIANG

Hemisfera langit

1

3

2

bangunan

satah kerja

@ Abdul Majid Ismail

slide23
Keadaan iklim mempengaruhi jumlah kuantiti & magnitud relatif cahaya siang
  • Keperluan pencahayaan siang di kawasan iklim tropika adalah:
    • Memberikan cukup cahaya siang
    • Tidak membenarkan masuk permukaan terang dalam bidang penglihatan – silau.

@ Abdul Majid Ismail

slide24
CAHAYA RESAP
    • Cahaya yang berpunca daripada keseluruhan hemisfera langit yang bermendung – mendung /awan menjadi penapis cahaya dari matahari
  • Terdapat 2 kaedah ramalan & analisis kuantitatif pencahayaan siang:
    • Menggunakan kuantiti kilauan (fluks, illuminans), andaikan nilai luaran tetap & kira illuminans di dalam
    • Menggunakan nilai relatif (faktor cahaya siang – DF), nisbah illuminans luar dan dalam pada satu titik rujukan

@ Abdul Majid Ismail

slide25
Faktor Cahaya Siang (DF) ialah kadar/nisbah pencahayaan cahaya siang pada satu titik di dalam atas satah kerja dan di luar.
  • Kadar ini malar (tetap) walaupun keadaan pencahayaan di luar berubah-ubah
  • DF = (Ei / Eo) X 100 (%)

Iaitu:

Ei = illuminans di dalam

Eo = illuminans di luar

@ Abdul Majid Ismail

contoh pengiraan
CONTOH PENGIRAAN
  • Soalan:
    • DF minimum 4% diperlukan pada satu lokasi di dalam sebuah bilik. Kira aras illuminans alami yang diperolehi sekiranya lagit tidak terhalang memberi nilai illuminans sebanyak 5000 lux.
      • Diketahui DF = 4%, Eo = 5000 lux, Ei = ?
      • DF =(Ei/Eo) X 100%
      • Ei = (4 X 5000)/ 100 = 200 lux

@ Abdul Majid Ismail

slide27
Terdapat 8 kaedah ramalan cahaya siang:
    • Kaedah Jumlah Fluks (total fluks)
    • Kaedah Fluks Berasingan (split fluks)
    • Jadual Cahaya Siang Mudah
    • Graf Cahaya Siang
    • Rajah Waldram
    • Rajah “Pepper Pot”
    • Kajian Model
    • Program Komputer (SUNTOOL, ADELINE 2.0, ECOTECT)

@ Abdul Majid Ismail

slide28
KAEDAH JUMLAH FLUKS
    • Sistem tertutup – cahaya masuk menerusi rongga (tingkap)
    • Sekiranya:
      • Illuminans pada permukaan tingkap = Ew
      • Keluasan tingkap = Aw
    • Jumlah Fluks = Qt = Ew X Aw

(lumen) (lux) X (m2)

Qt

Qe

@ Abdul Majid Ismail

slide29
Kuantiti fluks ini akan berkurangan oleh 3 faktor:
    • M = Faktor penyelenggaraan (habuk, keusangan kaca)
    • G = Faktor kaca (jenis kaca)
    • B = Faktor jeriji (bingkai dan lain-lain yang mengurangkan keluasan tingkap)
  • Fluks yang efektif & menembusi tingkap:

Qe = Qt X M X G X B

  • Purata pencahayaan = Qe / luas lantai

@ Abdul Majid Ismail

slide30
Pencahayan pada satu titik tertentu diperolehi dengan mengambilkira Faktor Penggunaan (UF) yang ditentukan oleh:
  • Indeks bilik

RI = (l X w) / (l + w)h

    • Iaitu:

l = panjang bilik

w = lebar bilik

h = tinggi pusat tingkap

@ Abdul Majid Ismail

slide31
Pantulan siling & kemasan dinding
  • Jenis fenestrasi (tingkap)
  • Kedudukan titik & tingkap secara relatif

UF = Qr (fluks diterima) / Qe (fluks efektif)

Qr = UF X Qe

  • Kaedah ini berguna untuk pencahayaan dari bumbung, tingkap sisi kurang sesuai

Qe

Tingkap bumbung

Qr

@ Abdul Majid Ismail

cara menggunakan
CARA MENGGUNAKAN
  • Kira indeks bilik (RI), sekiranya >5 anggap infiniti (rujuk jadual)
  • Tentukan nilai pantulan siling & dinding
  • Gunakan nilai RI, pantulan siling & dinding untuk mendapatkan nilai UF bersesuaian mengikut jenis fenestrasi dari Jadual
  • Kira pencahayaan (E) dengan formula:

E = (Ew X Aw X UF X M X G X B) / Af

@ Abdul Majid Ismail

slide34
Iaitu:
    • E = pencahayaan atas satah kerja (lux)
    • Ew = pencahayaan pada muka tingkap
    • UF = Faktor penggunaan
    • M = Faktor penyelenggaraan
    • G = Faktor kaca
    • B = Faktor jeriji atau bingkai
    • Af = luas lantai (satah kerja)
  • Sekiranya DF yang dikehendaki

DF = (Aw X UF X M X G X B)/ Af

@ Abdul Majid Ismail

slide36
KAEDAH FLUKS BERASINGAN
  • Terdapat 3 cara fluks memasuki rongga dan tiba pada titik permukaan satah kerja:
    • Cahaya langit yang terlihat pada titik berkenaan – komponen langit (SC)
    • Cahaya yang dipantulkan oleh permukaan bertentangan – komponen pantulan luaran (ERC)
    • Cahaya pantulan dalaman (IRC)
  • Jumlah ketiga-tiga komponen ini ialah DF
  • DF = SC + ERC + IRC

@ Abdul Majid Ismail

slide37

KAEDAH FLUKS BERASINGAN

Hemisfera langit

SC

IRC

bangunan

ERC

satah kerja (WP)

@ Abdul Majid Ismail

slide38
SC & ERC diperolehi dengan menggunakan protraktor, IRC dianggarkan menggunakan Nomogram. Siri 1 & 2 digunakan untuk langit bermendung Tropika
    • Dari keratan bilik bersekil dan Protraktor A, bacaan awal diperolehi
    • Dari pelan, faktor pembetulan diperolehi
    • Dari kedua-dua bacaan ini, SC boleh diperolehi.

@ Abdul Majid Ismail

contoh pengiraan1
CONTOH PENGIRAAN
  • Sebuah bilik berukuran 4 X 4m dicahayai oleh tingkap sisi:
    • Gunakan keratan bilik, tandakan satah kerja (WP) ±70 cm – katakan titik O
    • Sambungkan O ke hujung halangan (kepala pangkal tingkap) PO & RO
    • Letakkan Protraktor A di atas pusat titik O
    • Baca nilai PO & PR pada perimeter, Beza kedua-dua bacaan ini ialah awalan SC
    • Baca sudut altitud & ambil purata kedua-duanya

@ Abdul Majid Ismail

slide42
Gunakan pelan bilik & tandakan titik O
  • Sambungkan titik O dengan had penglihatan MO & NO
  • Letakkan Protraktor dengan garis dasarnya selari dengan tingkap & pusat pada titik O
  • Lukis bulatan berasarkan sudut altitud (5)
  • Baca nilai persilangan MO & NO dengan bulatan
  • Sekiranya ia sama bahagian dengan garis pusat, ambil bezaannya, sekiranya tidak, campurkan faktor pembetulan CF ini
  • Darabkan SC awal dengan CF untuk memperoleh bacaan SC

@ Abdul Majid Ismail

slide43
Komponen pantulan luaran ERC
  • Sekiranya tiada halangan di luar tingkap – ERC tiada, sekiranya terdapat objek lebih tinggi dari RO, ERC kena cari:
    • Cari SC yang bersamaan daripada luas langit tidak terhalang spt sebelum ini
    • Darabkan nilai ini dengan:
      • Siri 1: 0.5 kali pantulan permukaan halangan atau dengan 0.1
      • Siri 2: purata pantulan permukaan halangan atau 0.2

@ Abdul Majid Ismail

slide45
Komponen pantulan dalaman IRC
  • Gunakan Nomogram:
    • Cari nisbah luas tingkap: jumlah luas permukaan
      • Kira luas tingkap
      • Kira jumlah luas permukaan bilik (lantai + dinding + siling + tingkap)
      • Dapatkan nisbah luas tingkap: jumlah luas permukaan
      • Tandakan pada sekala A Nomogram
    • Cari purata pantulan (pada bhg bawah Nomogram)

@ Abdul Majid Ismail

slide46
Cari nisbah (luas dinding termasuk tingkap): jumlah permukaan (lantai + siling + tigkap + dinding)
    • Dapatkan purata pantulan menggunakan nilai nisbah ini & pantulan dinding
    • Tandakan nilai purata pantulan pada skala B Nomogram
  • Sambungkan titik A & B dengan garisan lurus
  • Apabila garisan ini memotong skala C, nilai IRC tanpa halangan luar diperolehi
  • Sekiranya terdapat halangan luar, cari sudut halangan & tanda pada skala D

@ Abdul Majid Ismail

slide47
Sambung titik D ke C dan ke E, baca skala E nilai IRC dengan halangan

DF = (SC + ERC + IRC) M X G X B

  • Nilai bacaan ini untuk satu titik sahaja, sekiranya taburan DF diperlukan cara Grid perlu digunakan

@ Abdul Majid Ismail

faktor cahaya siang yang sepatutnya
FAKTOR CAHAYA SIANG YANG SEPATUTNYA
  • Aras DF untuk beberapa jenis ruang:

@ Abdul Majid Ismail

langit buatan
LANGIT BUATAN
  • Digunakan untuk kajian model ramalan kemasukan cahaya siang ke dalam bangunan
  • Jenis hemisfera & segiempat
  • Dua jenis model digunakan:
    • Kajian kuantitatif – tidak perlu tepat, warna kelabu, sekala 1:20
    • Kajian kualitatif – model tepat menyamai sebuah bilik & perabut, sekala 1:10

@ Abdul Majid Ismail

ujian pertengahan semester rag 121 saians persekitaran 1

UJIAN PERTENGAHAN SEMESTERRAG 121 SAIANS PERSEKITARAN 1

SELASA 3 OGOS 2004

2:30 – 4:00 PETANG

DI DEWAN PEPERIKSAAN

L17:A

@ Abdul Majid Ismail

sekian

SEKIAN

TERIMA KASIH &

SELAMAT MAJU JAYA

@ Abdul Majid Ismail