37 Universitas Kristen Petra
4 ANALISIS PENELITIAN DAN PEMBAHASAN
4.1 Desain dan Awal Universitas Kristen Petra Gedung P1 & P2
4.1.1 Desain Awal Universitas Kristen Petra Gedung P1 & P2 (3D)
Analisa awal yang dilakukan menggunakan data modeling yang dibuat oleh pihak
perencana menggunakan SketchUp, sehingga diperlukan re-modeling bentuk
gedung dengan menggunakan program Ecotect. Model Desain Awal Universitas
Kristen Petra Gedung P1 & P2 dengan menggunakan Ecotect adalah sebagai
berikut:
Gambar 4-1: Tempak Depan, Belakang, dan Samping Gedung Universitas
Kristen Petra P1 & P2
38 Universitas Kristen Petra
4.1.2 Properti Bangunan Pada Desain Awal Gedung Universitas Kristen
Petra P1 & P2
Properti Bangunan Desain Awal Gedung Unviersitas Kristen Petra P1 & P2:
a. Dinding : Bata Merah (Tebal = 30cm)
b. Kaca : Clear Glass (transparansi 0.92)
c. Dinding antar ruangan : Gypsum Board
d. Lantai : Keramik
e. Jenis Fasade : 3 jenis konfigurasi tampak depan (yang
menghadap utara dan selatan) :
- 100% Kaca
- 50% Panel, 50% Kaca
- 100% Kaca with Perforated Panel
4.2 Pemilihan Sample untuk Penelitian Simulasi
Pemilihan sample digunakan sebagai acuan untuk melihat kondisi keseluruhan
gedung Universitas Kristen Petra (P1 & P2), percobaan menggunakan sample
yang disepakati bersama. Dari hasil penelitian sudah dapat menjadi bahan
masukan pihak perencana untuk mendesain jenis bukaan luar bagian dalam
gedung tersebut.
Pada gedung P1 terdiri dari 11 lantai, sedangkan gedung P2 terdapat 10 lantai dan
sample yang dipilih dari gedung Universitas Kristen Petra P1& P2 adalah lantai 4,
8, dan 11.
39 Universitas Kristen Petra
Penjelasan secara ringkas mengenai sample adalah sebagai berikut:
a. Lantai 4 Dipilih untuk Mewakili Gedung Bagian Bawah
Gambar 4-2: Gedung P1 & P2 - Lantai 4
Gambar 4-3: Gedung P1- Lantai 4
40 Universitas Kristen Petra
Gambar 4-4 : Gedung P2 - Lantai 4
Ruang-ruang pada lantai 4 banyak difungsikan sebagai:
• Ruang-ruang kelas
• Toilet
• R. Janitor
• R. Panel
41 Universitas Kristen Petra
b. Lantai 8 Dipilih untuk Mewakili Gedung Bagian Tengah
Gambar 4-5: Gedung P1 & P2 - Lantai 8
Gambar 4-6: Gedung P1 - Lantai 8
42 Universitas Kristen Petra
Gambar 4-7: Gedung P2 - Lantai 8
Berdasarkan jenis fungsi ruangan pada lantai 8 terdapat 3 kelompok yaitu:
• Ruang-Ruang Administrasi/Kantor
• Ruang-Ruang Laboratorium
• Ruang Galeri
• Toilet
• Ruang Janitor
• Ruang Panel
c. Lantai 11 Dipilih untuk Mewakili Gedung Bagian Atas
Gambar 4-8: Gedung P1 - Lantai 11 (Perspektif)
43 Universitas Kristen Petra
Gambar 4-9: Gedung P1 - Lantai 11
Lantai 11 banyak difungsikan sebagai:
• Studio (Studio DKV dan Studio Interior)
• Toilet
• Ruang Janitor
• Ruang Panel
Studio Interior
Studio DKV
44 Universitas Kristen Petra
4.3 Hasil Optimasi Penghawaan dan Pencahayaan Alami & Buatan
4.3.1 Hasil Optimasi Penghawaan Alami Pada penelitian sebelumnya (Wijaya, P., 2012) jenis bukaan yang paling optimal
adalah jenis bukaan Horizontal Sliding Window. Ukuran per panel jendela adalah
60 cm x 230 cm, dengan posisi 1 meter dari permukaan lantai.
Gambar 4-10: Horizontal Sliding Window
Hasil dari analisa simulasi juga menunjukkan bahwa angin yang masuk dalam
ruangan masih memenuhi tingkat kenyamanan manusia yaitu 0.5 m/s - 1 m/s.
Gambar 4-11: Air Flow Factor (Ecotect-WinAir):
Keseluruhan Gedung P1 & P2
45 Universitas Kristen Petra
Berikut adalah hasil lebih detail dari simulasi pada lantai 4, 8, dan 11:
a. Lantai 4 :Tampak pada ruang kelas 1 dan 2 pada gedung P1 terjadi
cross ventilation.
Gambar 4-12: Air Flow Factor (Ecotect-WinAir) - Gedung P1 - Lantai 4
(sebagian)
Pada sebagian kelas tidak terjadi cross ventilation, hal ini disebabkan oleh
adanya ruang di dalam ruangan.
46 Universitas Kristen Petra
b. Lantai 8 : R. Dosen LB, R. Dosen Sas-Ing, ASC, ILC, R. Psikotest,
R. Diskusi, R. Ass La / Materi, Lab Bahasa Sas-Ing, Sas-
Tiong Ilpen, Lab Komp.
Gambar 4-13: Air Flow Factor (Ecotect-WinAir) - Gedung P2 - Lantai 8
(sebagian)
Ruangan yang tidak terjadi cross ventilation, hal ini disebabkan oleh
adanya ruang di dalam ruangan, antara lain:
• Ruang Dosen LB
• ASC
• Ruang Psikotest
• Ruang Diskusi
47 Universitas Kristen Petra
c. Lantai 11(sebagian) : Studio DKV
Gambar 4-14: Air Flow Factor (Ecotect-WinAir) - Gedung P1 - Lantai 11
(sebagian)
Pada lantai 11, tidak menggunakan jendela, karena udara di lantai 11
cenderung melebihi batas kenyamanan (> 1.5 m/s) sehingga penghawaan
buatan dibutuhkan untuk memenuhi kebutuhan kenyamanan termal
manusia.
4.3.2 Tabel Optimasi Beban Penghawaan Buatan
Pada penelitian ini, disepakati bersama untuk menggunakan lantai 4, 5,
dan 6 untuk menganalisa total beban pendinginan yang dibutuhkan per jam
per meter persegi dalam satu tahun.
Hasil analisa dari desain awal (batu bata merah + clear glass)
menunjukkan bahwa beban penghawaan udara yang dibutuhkan adalah
70,266 Wh/m2. Dibandingkan dengan yang lain, penggunaan bata merah
paling besar beban pendinginannya.
Penggunaan bahan B-Panel untuk dinding dengan Low-E Glass untuk
kaca jendela dapat mengurangi beban pendinginan yang paling signifikan
dibandingkan dengan bahan material yang diteliti, yaitu 41,539 Wh/m2.
48 Universitas Kristen Petra
Beberapa jenis material lainnya juga telah dicoba pada penelitian ini,
antara lain Bata Ringan + Clear Glass, Bata Ringan + Low-E Glass,
B-Panel + Clear Glass, dan B-Panel + Low-E Glass.
Berikut adalah rangkuman untuk penelitian material Gedung P1 & P2 :
Tabel 4-1: Rangkuman Hasil Penelitian Material
Alternatif Material
Bata Merah +
Clear Glass
Bata Ringan +
Clear Glass
Bata Ringan +
Low-E Glass
B-Panel + Clear Glass
B-Panel + Low-E Glass
Yearly Loads 70,266 Wh/m2
56,117 Wh/m2
50,386 Wh/m2
43,922 Wh/m2
41,539 Wh/m2
GAINS: Fabric 36.30% 36.10% 35.70% 35.70% 35.60% Sol-air 45.40% 45.60% 45.20% 45.70% 45.90% Solar 5.80% 5.90% 5.80% 5.90% 5.90% Ventilation 8.30% 8.20% 8.30% 8.40% 8.30% Internal 4.20% 4.10% 4.80% 4.20% 4.20% Inter-Zonal 0.20% 0.20% 0.20% 0.10% 0.10%
Dari Table 4-1 penyumbang panas yang paling besar berasal dari Sol-Air
Radiation (~45%), dan yang kedua adalah panas akibat jenis selubung
bangunan/Fabric Heat Gain (~35%).
Hasil dari simulasi, peneliti menyimpulkan bahwa B-Panel+Low-E Glass
merupakan pilihan terbaik karena memiliki U-Value yang paling rendah, sehingga
dapat menghasilkan beban pendinginan yang berasal dari Fabric Gain paling kecil
diantara pilihan material lainnya.
49 Universitas Kristen Petra
4.3.3 Hasil Optimasi Pencahayaan Alami dan Buatan
Pencahayaan alami yang optimal pada penelitian sebelumnya (Yonas, 2012),
menyatakan bahwa bukaan yang optimal adalah dengan menggunakan kaca
bening (transparan (0-1 = 0.92).
Desain awal dari perencana adalah dengan menggunakan full kaca, tetapi hasil
kajian dari penelitian didapat ukuran panel jendela adalah 60 cm x 230 cm,
dengan posisi bibir bawah jendela adalah tinggi 1 meter dari permukaan lantai.
Gambar 4-15: Horizontal Sliding Window dengan ukuran 60cm x 230cm dan
Penerapan Jendela pada Gedung P1&P2
50 Universitas Kristen Petra
Pada gedung ini lampu yang digunakan pada penelitian ini menggunakan jenis
lampu Philips TCS160 2xTL-D36W HFP L1.
Gambar 4-16: Model Lampu dan Polar Intensity Diagram Philips TCS160
2xTL-36W HEP L1
Hasil simulasi untuk lantai 4, 8, dan 11 sebagai berikut:
a. Gedung P1 & P2 - Lantai 4
Hasil simulasi pada lantai 4 menunjukkan 80% dari ruang kelas sudah
memenuhi standar SNI untuk pencahaayan alami. Ada beberapa kelas, dan
service area tidak mencukupi standar penerangan.(Gambar 4-17). Pada
gedung P2, pencahayaan alami hanya bisa masuk sampai 1/3 dari total
luas ruangan.
51 Universitas Kristen Petra
Gambar 4-17: Profil Daylighting Levels: Gedung P1 - Lantai 4 dengan Klip
Min. 250 Lux (Tanpa Lampu)
Gambar 4--18: Profil DDaylighting
Min. 250 L
52
g Levels: Ge
Lux (Tanpa
edung P2 - L
a Lampu)
Lantai 4 denngan Klip
53 Universitas Kristen Petra
Penambahan lampu sudah dapat mencukupi standar minimum untuk
penerangan ruang kelas (250 Lux). Hasil setelah penambahan lampu
secara optimal dapat dilihat pada Gambar 4-19.
Gambar 4-19: Profil Overall Light Levels Gedung P1 - Lantai 4 dengan Klip
Min. 250 Lux (Dengan Lampu)
54 Universitas Kristen Petra
Gambar 4-20: Profil Overall Light Levels Gedung P2 - Lantai 4 dengan Klip Min. 250 Lux (Dengan Lampu)
55 Universitas Kristen Petra
b. Gedung P1 & P2 - Lantai 8
Hasil simulasi pada lantai 8, berdasarkan kebutuhan SNI 03-6575-2001
menunjukkan pencahayaan alami hanya bisa mencakup 1/3 dari total
luasan ruangan, akan tetapi pada beberapa ruangan yang kecil cahaya
dapat memenuhi standar minimum SNI.
Gambar 4-21: Profil Daylighting Levels: Gedung P1 - Lantai 8 dengan Klip
Min. 300 Lux (Tanpa Lampu)
56 Universitas Kristen Petra
Gambar 4-22: Profil Daylighting Levels: Gedung P2 - Lantai 8 dengan Klip
Min. 300 Lux (Tanpa Lampu)
57 Universitas Kristen Petra
Gambar 4-23: Profil Overall Light Levels Gedung P1 - Lantai 8 dengan Klip
Min. 300 Lux (Dengan Lampu)
58 Universitas Kristen Petra
Gambar4-24: Profil Overall Light Levels Gedung P2 - Lantai 8 dengan Klip
Min. 300 Lux (Dengan Lampu)
59 Universitas Kristen Petra
c. Gedung P1 & P2 - Lantai 11
Hasil simulasi pada lantai 8, berdasarkan kebutuhan SNI 03-6575-2001
menunjukkan pencahayaan alami hanya bisa masuk 1/3 dari ruang
Galeri Interior dan Galeri DKV. (Gambar 4-25)
Gambar 4-25: Profil Daylighting Levels: Gedung P1 - Lantai 11 dengan Klip
Min.500 Lux (Tanpa Lampu)
60 Universitas Kristen Petra
Gambar 4-26: Profil Overall Light Levels Gedung P1 - Lantai 11 dengan
Klip Min. 500 Lux (Dengan Lampu)
61 Universitas Kristen Petra
4.4 Analisa Hybrid antar Penghawaan dan Pencahayaan
Analisa ini merupakan penggabungan hasil penelitian sebelumnya antara
penghawaan dan pencahayaan alami maupun buatan.
Pada penelitian sebelumnya hasil pemilihan material yang paling hemat
penggunaan beban listrik adalah B-Panel untuk material selubung bangunan dan
Low-E Glass untuk material keca, akan tetapi pada analisa selanjutnya
penggunaan Bata Ringan dan Clear Glass yang dipilih. Hal ini dilakukan atas
dasar ketersediaan barang yang lebih mudah di pasar dan harga yang relatif lebih
murah dibanding B-Panel dan Low-E Glass.
Tabel 4-2: Hasil Pemilihan Material untuk Penelitian Hybrid
Dari Tabel 4-2, hasil penelitian dengan menggunakan Bata Ringan dan Clear
Glass akan digunakan sebagai dasar penerapan hybrid pada analisa selanjutnya.
P
k
d
D
p
b
d
K
d
d
l
i
m
Pada peneli
konfigurasi
dapat dilihat
A
Gambar 4
Dapat diliha
penghawaan
bertambah b
dari penghitu
Table 4-
J
Kemudian h
diperhitungk
diperhitungk
lighting) yan
ini adalah j
menerangi ru
itian hybrid
kaca pada
t pada Gamb
Analisa Pengha
4-27: Perbe
Pe
at hasil buka
n. Pada pen
besar, kenaik
ungan awal)
-3 : Perband
Jenis Peneli
AlternatMateria
Yearly Loa
hal yang per
kan beban p
kan pada an
ng sudah op
jumlah lamp
uangan agar
d ini sanga
penghawaa
bar 4-27.
awaan
edaan Konfi
enghawaan
aan dari penc
nelitian hyb
kan cooling
) berasal dari
dingan hasil P
itian P
tif al
B
ads 5
rlu diingat a
penggunaan
nalisa ini a
ptimal. Yang
pu yang be
r sesuai stand
62
at penting u
an alami da
igurasi anta
dengan An
cahayaaan b
brid penghit
load adalah
i penambaha
Penghawaan
PenghawaaAlami
Bata Ringan Clear Glass
6.117 Wh/m
adalah juml
listrik dal
adalah juml
g dimaksud
enar-benar d
dar SNI 03-6
untuk mem
an pencahay
Analisa
ara Bukaan
alisa Hybrid
berpengaruh
tungan beb
h 15.142 Wh
an jumlah ko
n Alami deng
n Ana
+ s
BataCl
m2 71.25
ah lampu p
lam 1 tahun
lah lampu
dengan opti
dibutuhkan p
6575-2001.
mperhatikan
yaan alami.
Hybrid
pada Hasil
d
pada hasil a
ban pending
h/m2 (bertam
onfigurasi ka
gan Analisa
alisa Hybrid
a Ringan + lear Glass
59 Wh/m2
ada lantai 4
n. Jumlah la
(berdasar g
mal pada ba
pada jam k
perbedaan
Perbedaan
Analisa
analisa dari
ginan akan
mbah 27%
aca.
Hybrid
4, 5, dan 6
ampu yang
group zone
ahasan kali
kerja untuk
63 Universitas Kristen Petra
Tabel 4-4: Total Kebutuhan Beban Listrik Pencahayaan dalam 1 Tahun
Lantai
Jumlah Lampu
TL-D36W Setelah
Optimasi
x 36 Watt
Waktu Operasional ( 8 Jam x 216 hari kerja)
Total Luas
Lantai 4,5, dan 6
(m2)
Jumlah Kebutuhan
Energi dalam 1 Tahun
(Wh/m2)
Total Kebutuhan Energi per
tahun (Wh/m2)
Lantai 4 118 4248 17286503.26
1128,75 4151,50 Lantai 5 170 6120 1728 1626,16
Lantai 6 146 5256 1728 1396,59
Tabel 4-5: Total Kebutuhan Beban Pendinginan + Lampu dalam 1 Tahun
Jenis Penelitian Analisa Hybrid TOTAL Alternatif Material
Bata Ringan + Clear Glass Lampu TL-D36W
75.410,50 Wh/m2 Waktu Operasi AC 08:00 - 18:00 08:00 - 18:00
Yearly Loads 71.259 Wh/m2 4.151, 50 Wh/m2
Total keseluruhan penambahan beban energi untuk "Penghawaan dan
Pencahayaan" dalam 1 tahun adalah 75.410,50 Wh/m2.
Untuk mengurangi beban listrik tersebut dibutuhkan beberapa analisa lebih dalam.
Berikut beberapa usulan yang dapat mengurangi beban penggunaan listrik.
4.4.1 Usulan 1: Pengaturan Jadwal Penggunaan Mixed Mode
Menurut Handayani (2010), sinar matahari akan memanaskan seluruh bidang
bangunan yang menghadap ke arahnya. Arah Timur sebagai arah terbit matahari
memberikan efek panas yang tidak menyenangkan pada kisaran:
• Arah Timur : sebagai arah matahari terbit jam 09.00 – 11.00
• Arah Barat : sebagai arah terbenamnya matahari memancarkan
panasnya secara maksimal pada jam 13.00 - 15.00
64 Universitas Kristen Petra
Pada penelitian sebelumnya, AC bekerja mulai jam 08:00 dan dimatikan pada jam
18:00. Dengan melihat efek panas yang dijelaskan di atas, waktu pengoperasian
AC dapat dikurang pada jam 08:00-09:00 dan pada jam 17:00 - 18:00 efek
pendinginan dari AC masih ada dalam ruangan, sehingga udara masih sejuk
walapun AC sudah tidak difungsikan pada pukul 17:00.
Pada saat AC tidak beroperasi, fan dapat digunakan sebagai alat mekanik untuk
mempertahankan tingkat kenyamanan ruangan.
Konfigurasi yang dilakukan pada program Ecotect adalah sebagai berikut:
Gambar 4-28: Program Ecotect ==> Zone Management pada Hours of
Operation diubah menjadi On: 09:00 dan Off: 17:00
65 Universitas Kristen Petra
Hasil dari penghitungan analisa dari Ecotect ditambah beban listrik pencahayaan
yang optimal adalah sebagai berikut:
Tabel 4-6 : Total Beban Listrik Setelah Pengkondisian Jadwal AC
Jenis Penelitian Analisa Hybrid TOTAL
Alternatif Material Bata Ringan + Clear Glass
Lampu TL-D36W
65.637,50 Wh/m2
Waktu Operasi AC 09:00 - 17:00 08:00 - 18:00 Suhu AC Mulai
Beroperasi 27 oC -
Yearly Loads 61.486 Wh/m2 4.151, 50 Wh/m2
Penurunan beban listrik sekitar 9773 Wh/m2 (13%) merupakan penurunan yang
efektif untuk mengurangi beban listrik.
4.4.2 Usulan 2: Meningkatkan Suhu Kenyamanan dari Suhu 27oC ke Suhu
28oC
Menurut standar SNI 03-6390-2000 kenyamanan manusia adalah 25oC ± 1 oC,
dengan kelembaban relatif 60% ± 10%, tetapi untuk penduduk yang tinggal pada
daerah tropis memiliki tingkat kenyamanan pada suhu udara dan kelembaban
relatif yang lebih tinggi dibanding dengan penduduk di daerah sub-tropis.
Akan tetapi, penelitian Kurnia N. berpendapat bahwa dengan menggunakan
parameter Ta (Temperature Absolute) sebagai unit skala suhu, suhu nyaman
optimal (netral) tersebut menjadi 28,7º C Ta. sedangkan rentang antara sejuk
nyaman hingga hangat nyaman adalah antara 25,1 º C sampai 28,3º C. (Kurnia N.,
2012)
Dalam penelitian yang sudah dilakukan untuk gedung ini, penghawaan buatan
akan berfungsi pada saat suhu ruangan telah mencapai 27 º C, tetapi pada suhu
28oC untuk mencapai tingkat kenyamanan dibutuhkan kecepatan angin lebih
tinggi yaitu 0.75 m/s. Penghitungan tersebut didapat dengan program yang
diciptakan oleh Dr. Marsh, Berkeley University dengan dasar penghitungan yang
dikembangkan oleh Dr. Ole Fanger dari Danish Technical University.
66 Universitas Kristen Petra
Gambar 4-29 : Hasil Penghitungan Thermal Comfort Model oleh Dr. Marsh
Hasil dari penghitungan Thermal Comfort Model di atas, kebutuhan minimum
kecepatan angin untuk mencapai kenyamanan masih dalam standar kecepatan
diterima tubuh manusia. (Tabel 4-7)
Tabel 4-7 : Tabel Kecepatan Angin menurut SNI 03-6572-2001
67 Universitas Kristen Petra
Hasil Analisa Beban Listrik setelah adanya perubahan Suhu Operasional AC
dengan program Ecotect dapat dilihat pada tabel berikut:
Tabel 4-8 : Hasil Analisa Hybrid Beban Listrik setelah Perubahan
Suhu 27oC => 28oC
Jenis Penelitian Analisa Hybrid TOTAL
Alternatif Material Bata Ringan + Clear Glass Lampu TL-D36W
57.860,50 Wh/m2
Waktu Operasi AC 09:00 - 17:00 08:00 - 18:00 Suhu AC Mulai
Beroperasi 28 oC -
Yearly Loads 53.709 Wh/m2 4.151, 50 Wh/m2
Penurunan beban listrik sekitar 7.777 Wh/m2 (11,9%) merupakan penurunan yang
efektif untuk mengurangi beban listrik.
4.4.3 Usulan 3: Perbandingan Standar SNI dengan Existing Gedung UK
Petra
Pada penelitian sebelumnya oleh Yonas (2012), standar minimum pencahayaan
ruangan menggunakan standar SNI 03-6575-2001. Langkah selanjutnya, pada
penelitian hyrid ini tidak hanya menggunakan standar SNI sebagai acuan, tetapi
melihat langsung pencahayaan ruangan-ruangan pada gedung Universitas Petra
yang sudah ada.
Observasi dapat sebagai pembanding antara kebutuhan standar SNI 03-6575-2001
dengan kebutuhan aktual pencahayaan di dalam ruangan, dan hasilnya dapat
berguna untuk mengambil keputusan dalam rencanakan jenis dan peletakan lampu
pada gedung Universitas Kristen Petra P1 & P2. Jenis-jenis ruangan dan
kebutuhan pencahaayan yang penting untuk diobservasi adalah ruang kelas, ruang
administrasi/dosen, ruang studio.
68 Universitas Kristen Petra
Alat yang digunakan untuk mengukur tingkat pencahayaan dalam ruangan adalah
Lux Meter.
Gambar 4-30 : Alat Pengukur Tingkat Pencahayaan (Lux Meter)
Berikut adalah perbandingan antara kebutuhan SNI 03-6576-2001 dengan hasil
rata-rata observasi pada gedung UK Petra yang sudah ada.
Tabel 4-9: Perbandingan Kebutuhan Tingkat Penerangan SNI 03-6575-2001
dengan Rata-Rata Pencahayaan Aktual
Dapat dilihat pada Tabel 4-9 bahwa rata-rata pencahayaan buatan pada gedung
UK Petra (Gedung W dan P) dibawah standar minimum yang sudah ditentukan
dalam SNI 03-6575-2001. Akan tetapi, dengan melihat kondisi lapangan dan
bertanya kepada beberapa murid dan petugas TU, pencahayaan ruangan yang
Ruang Observasi
SNI 03-6575-2001 Tingkat Pencahayaan
(lux)
Kondisi PencahayaanJumlah &
Jenis Lampu
PlafonLuas
Ruangan (m2)
Hasil Observasi
(lux)
Rata-Rata Tingkat
Pencahayaan Aktual(Lux)
Standard Deviasi Rata-Rata
Ruang TU Pasca Sarjana 254(Gedung W) 218Ruang Dosen S2 350(Gedung W) 270
Ruang Kelas S2-1Hanya Pencahayaan Alami - Tanpa
Plafon54 m2 160 182,375 54,14
(Gedung W)Pencahayaan Alami + Buatan
10 x 40 WattTanpa Plafon
54 m2 300 309,38 75,32
Hanya Pencahayaan Buatan 10 x 40 WattTanpa Plafon 54 m2 98 214,38 54,36
Ruang Kelas S2-2 220(Gedung W) 250Ruang Rapat 138(Gedung W) 150Ruang Studio Interior 274(Gedung P) 251
500
300
65 m2
42 m2
Tanpa Plafon
Tanpa Plafon
250
250
350
350
54,00
61,52
267,86
252,18
25 m2
48 m2
Tanpa Plafon
Tanpa Plafon
150 m2Tanpa Plafon
6 x 40 Watt
18 x 36 Watt
Hanya Pencahayaan Buatan
Hanya Pencahayaan Buatan
37,80
47,89
74,12
279,20
219,82
191,22
14 x 36 Watt
14 x 36 Watt
28 x 40 Watt
Hanya Pencahayaan Buatan
Hanya Pencahayaan Buatan
Hanya Pencahayaan Buatan
69 Universitas Kristen Petra
sekarang ada sudah cukup dan tidak melihat adanya keluhan dari pengguna
ruangan tersebut. Detail penelitian dapat dilihat pada Lampiran 23-29.
Berikut adalah gambar - gambar dan kondisi ruangan yang diambil sebagai
ruangan observasi lapangan pada gedung W dan P:
(a) (b)
(c)
Gambar 4-31 (a,b,c) : Kondisi dan Bentuk Ruang TU Pasca Sarjana
(Gedung W)
70 Universitas Kristen Petra
Gambar 4-32: Kondisi dan Bentuk Ruang Dosen S2 (Gedung W)
ffffff dsad
(a) (b)
(c)
Gambar 4-33 (a,b,c) : Kondisi dan Bentuk Ruang Kelas S2 - (Gedung W)
71 Universitas Kristen Petra
Gambar 4-34: Kondisi dan Bentuk Ruang Rapat S2 (Gedung W)
Gambar 4-35: Kondisi dan Bentuk Ruang Kelas S2 - (Gedung W)
72 Universitas Kristen Petra
Gambar 4-36: Kondisi dan Bentuk Ruang Studio Interior - (Gedung P)
Melihat dari observasi lapangan dapat disimpulkan bahwa standar tingkat
pencahayaan dapat diturunkan dari Standar SNI 03-6575-2001 menjadi minimal
250 Lux untuk tiap ruangan(Ruang Kelas, Ruang Kerja, Studio).
73 Universitas Kristen Petra
Hasil pencahayaan alami yang masuk dengan minimum klip 250 Lux dapat dilihat
sebagai berikut (lantai 4, 8. 11):
Gambar 4-37 : Daylighting Levels Gedung P1-Lantai 4 (minimum 250 Lux)
74 Universitas Kristen Petra
Gambar 4-38 : Daylighting Levels Gedung P2-Lantai 4 (minimum 250 Lux)
75 Universitas Kristen Petra
Gambar 4-39 : Daylighting Levels Gedung P1-Lantai 5 (minimum 250 Lux)
76 Universitas Kristen Petra
Gambar 4-40 : Daylighting Levels Gedung P2-Lantai 5 (minimum 250 Lux)
77 Universitas Kristen Petra
Gambar 4-41 : Daylighting Levels Gedung P1-Lantai 6 (minimum 250 Lux)
78 Universitas Kristen Petra
Gambar 4-42 : Daylighting Levels Gedung P2-Lantai 6 (minimum 250 Lux)
79 Universitas Kristen Petra
Gambar 4-43 : Daylighting Levels Gedung P1-Lantai 8 (minimum 250 Lux)
80 Universitas Kristen Petra
Gambar 4-44 : Daylighting Levels Gedung P2-Lantai 8 (minimum 250 Lux)
81 Universitas Kristen Petra
Gambar 4-45 : Daylighting Levels Gedung P1-Lantai 11 (minimum 250 Lux)
82 Universitas Kristen Petra
Perubahan penghitungan kebutuhan jumlah lampu dapat dilihat dari tabel
penghitungan daya pencahayaan sebagai berikut:
Tabel 4-10 : Kebutuhan Lampu TL-D36W untuk minimum 250 Lux
Lantai
Jumlah Lampu TL-
D36W Sebelum Optimasi
Jumlah Lampu TL-
D36W Setelah
Optimasi
Jumlah Lampu TL-D36W
dengan Minimum 250
Lux 4 402 118 118 5 444 170 142 6 412 146 136
Tabel 4-11: Total Kebutuhan Beban Listrik Pencahayaan dengan Minimum
250 Lux dalam 1 Tahun
Lantai
Jumlah Lampu
TL-D36W Setelah
Optimasi
x 36 Watt
Waktu Operasional
( 8 Jam x 216 hari kerja)
Total Luas
Lantai 4,5, dan 6
(m2)
Jumlah Kebutuhan
Energi dalam
1 Tahun (Wh/m2)
Total Kebutuhan Energi per
tahun (Wh/m2)
Lantai 4 118 4248 17286503,26
1128,75 3788,00 Lantai 5 142 5112 1728 1358,32
Lantai 6 136 4896 1728 1300,93
Tabel 4-12 : Hasil Analisa Hybrid Beban Listrik setelah Perubahan
Minimum 250 Lux
Jenis Penelitian Analisa Hybrid TOTAL
Alternatif Material Bata Ringan + Clear Glass
Lampu TL-D36W (min 250 Lux)
57.497 Wh/m2Waktu Operasi AC 09:00 - 17:00 08:00 - 18:00 Suhu AC Mulai
Beroperasi 28 oC -
Yearly Loads 53.709 Wh/m2 3.788,00 Wh/m2
Penurunan beban listrik sekitar 363,5 Wh/m2 (0,63%) tidak menunjukkan
perubahan yang signifikan pada total beban listrik, tetapi pada beban listrik
pencahayaan turun sebesar 8,8%.
83 Universitas Kristen Petra
4.4.4 Usulan 4: Perubahaan Lampu TL-D36W Menjadi TL5-28W/840
Pada usulan ke-3 ada perubahan standar minimum pencahayaan menjadi 250 Lux.
Dengan adanya perubahan standar, desain pemilihan lampu dapat menjadi lebih
efisien dengan jenis lampu yang memiliki daya yang lebih rendah.
Gambar 4-46: Linear Fluorescent TL5-28W/840
Sebagai contoh, analisa pada ruang kelas 4 pada lantai 4 dengan menggunakan
program Dialux.
Gambar 4-47 : Kontur Penyebaran Pencahayaan dengan
ketinggian lampu = 3 m
84 Universitas Kristen Petra
Gambar 4-48 : False Color Rendering Ruang Kelas 4, Lantai 4
Hasil program Dialux menunjukkan bahwa dengan menggunakan daya lampu
yang lebih rendah, standar kenyamanan pencahayaan masih dapat dicapai sesuai
SNI 03-6575-2001.
Tabel 4-13: Total Kebutuhan Beban Listrik Pencahayaan dengan Jenis
Lampu TL5-28W/840 dalam 1 Tahun
Lantai
Jumlah Lampu TL5-
28W/840 Setelah
Optimasi
x 28 Watt
Waktu Operasional
( 8 Jam x 216 hari kerja)
Total Luas
Lantai 4,5, dan 6 (m2)
Jumlah Kebutuhan
Energi dalam
1 Tahun (Wh/m2)
Total Kebutuhan Energi per
tahun (Wh/m2)
Lantai 4 118 3304 17286503,26
877.92 2946,22 Lantai 5 142 3976 1728 1056,47
Lantai 6 136 3808 1728 1011,83
85 Universitas Kristen Petra
Tabel 4-14 : Hasil Analisa Hybrid Beban Listrik setelah Perubahan
dengan Jenis Lampu TL5-28W/840
Jenis Penelitian Analisa Hybrid TOTAL
Alternatif Material Bata Ringan + Clear Glass
Lampu TL5-28W/840 (min 250 Lux)
56.655,22 Wh/m2
Waktu Operasi AC 09:00 - 17:00 08:00 - 18:00 Suhu AC Mulai
Beroperasi 28 oC -
Yearly Loads 53.709 Wh/m2 2.946,22 Wh/m2
Penurunan beban listrik sekitar 841,78 Wh/m2 (1,5%) tidak menunjukkan
perubahan yang signifikan pada total beban listrik, tetapi pada beban listrik
pencahayaan turun sebesar 22,2%.
4.4.5 Usulan 5: Penggunaan T8-22W/TLED GA mengantikan lampu TL5-
28W/840
Lampu LED merupakan teknologi yang mulai diminati oleh pasar karena karakter
sebagai berikut (Philips, 2011):
• Lebih hemat energi dibanding lampu konvensional
• Mengeluarkan panas lebih sedikit dibanding lampu konvensional
• Memiliki ketahanan produk lebih lama dibanding lampu konvensional
• 50% lebih sedikit mengeluarkan gas emisi CO2 ke udara
• Environment Friendly : tidak mengandung Mercury(Hg) dan timbal(Pb)
Kelemahan LED dibandingkan lampu fluorescent tube :
• Pada lampu TL sekeliling lampu memancarkan cahaya ke segala arah,
sehingga apabila menggunakan rumah lampu, cahaya yang dihasilkan
lebih banyak dibanding cahaya yang dihasilkan oleh lampu LED. Lampu
LED hanya memiliki 1 arah pancaran cahaya.
86 Universitas Kristen Petra
Perbandingan Hasil Dialux antara TL5-28W/840 dengan T8-22W/TLED GA
Gambar 4-49: Perbandingan Penyebaran Pencahayaan antara T8-22W LED
dengan TL5-28W
87 Universitas Kristen Petra
Gambar 4-50: Perbandingan False Color Rendering antara T8-22W LED
dengan TL5-28W
Hasil dari analisa diatas membuktikan bahwa tingkat pencahayaan TL5-28W lebih
baik dibandingkan dengan T8-22W LED, akan tetapi pada analisa berikutnya ada
beberapa faktor keunggulan LED dibandingkan dengan lampu TL standar.
Penghitungan perbandingan secara umum penghematan penggunaan LED
dibanding lampu TL biasa:
Beban listrik yang disebabkan oleh penghematan daya lampu:
Tabel 4-15 : Perbandingan Biaya 1 Tahun TL-D28W dengan T8-22W LED
Total penghematan yang bisa dilakukan dalam 1 tahun sebesar Rp 6.122.937,40.
Tabel 4-16: Total Kebutuhan Beban Listrik Pencahayaan dengan Jenis Lampu
T8-22W/TLED GA dalam 1 Tahun
Lantai
Jumlah Lampu T8-22W/TLED GA Setelah Optimasi
x 22 Watt
Waktu Operasional
( 8 Jam x 216 hari kerja)
Total Luas
Lantai 4,5, dan 6 (m2)
Jumlah Kebutuhan
Energi dalam
1 Tahun (Wh/m2)
Total Kebutuhan Energi per
tahun (Wh/m2)
Lantai 4 118 2596 17286503,26
1074,46 2314,89 Lantai 5 142 3124 1728 1293,00
Lantai 6 136 2992 1728 1238,37
TL‐D28W HFP L1 T8 100 ‐ 240V 22W 140D 1xTLED GADaya Lampu 28 Watts 22 WattsPengunaan per Tahun 1724 hours 1724 hours
= 48.272 Watt.h =37928 Watt.h(dibagi 1000) = 48.3 kWh per year = 37.9 kWh per yearBeban Biaya per kWh Rp 468,‐ Rp 468,‐(I‐3/TM di atas 200kVABeban Biaya per Tahun Rp22.604,40 Rp17.737,20Total kebutuhan lampu (lantai 4,5, dan 6)Total Biaya Beban Listrik per TahunTotal Perkiraan Penghematanper Tahun
Perkiraan Beban Biaya
Rp6.122.937,40
Rp22.313.397,60Rp28.436.335,00
1258 1258
Jenis Lampu
88 Universitas Kristen Petra
Tabel 4-17 : Hasil Analisa Hybrid Beban Listrik setelah Mengubah Lampu
Menjadi LED
Jenis Penelitian Analisa Hybrid TOTAL
Alternatif Material Bata Ringan + Clear Glass
Lampu T8-22W/TLED
GA (min 250 Lux)56.023,89 Wh/m2
Waktu Operasi AC 09:00 - 17:00 08:00 - 18:00 Suhu AC Mulai
Beroperasi 28 oC -
Yearly Loads 53.709 Wh/m2 2314,89 Wh/m2
Penurunan beban listrik sekitar 631.33 Wh/m2 (1,1%) tidak menunjukkan
perubahan yang signifikan pada total beban listrik, tetapi pada beban listrik
pencahayaan turun sebesar 21,4%.
89 Universitas Kristen Petra
4.5 Hasil Analisa Keseluruhan dalam Tabel
Tabel 4-18 : Tabel Rangkuman Penelitian Hybrid untuk Gedung UK Petra (P1 & P2)
Hasil penelitian di atas dapat disimpulkan bahwa "Usulan 5" merupakan hasil
yang paling optimal dalam penelitian hybrid ini. Perbandingan penghematan pada
"Usulan 5" dapat mengurangi beban sebanyak 19.386,61 W.h/m2 (25,71%)
dalam 1 tahun(terhadap "Dasar Penghitungan").
Akan tetapi, apabila memilih dari segi nilai investasi yang lebih rendah, maka
dapat memilih "Usulan 4" sebagai pilihan, dengan hasil penghematan beban
listrik sebanyak 18.755,28 W.h/m2 (24,87%) dalam 1 tahun (terhadap "Dasar
Penghitungan").
TOTAL Pencahayaan1 Bata Ringan +
Clear GlassWaktu Operasi AC 08:00 - 18:00 08:00 - 18:00Yearly Loads 71.259 Wh/m2 4.151, 50 Wh/m2
2 Bata Ringan + Clear Glass
Waktu Operasi AC 09:00 - 17:00 08:00 - 18:00Suhu AC Mulai Beroperasi 27 oC -
Yearly Loads 61.486 Wh/m2 4.151, 50 Wh/m23 Bata Ringan +
Clear GlassWaktu Operasi AC 09:00 - 17:00 08:00 - 18:00Suhu AC Mulai Beroperasi 28 oC -
Yearly Loads 53.709 Wh/m2 4.151, 50 Wh/m24 Bata Ringan +
Clear GlassWaktu Operasi AC 09:00 - 17:00 08:00 - 18:00Suhu AC Mulai Beroperasi 28 oC -
Yearly Loads 53.709 Wh/m2 3.788,00 Wh/m25
Waktu Operasi AC 09:00 - 17:00 08:00 - 18:00Suhu AC Mulai Beroperasi 28 oC -
Yearly Loads 53.709 Wh/m2 2.946,22 Wh/m26
Waktu Operasi AC 09:00 - 17:00 08:00 - 18:00Suhu AC Mulai Beroperasi 28 oC -
Yearly Loads 53.709 Wh/m2 2314,89 Wh/m2
Alternatif Material (Usulan 5)
56.023,89 Wh/m2
Lampu T8-22W/TLED GA (min
250 Lux)
Bata Ringan + Clear Glass
56.655,22 Wh/m2
Alternatif Material (Usulan 3)
Lampu TL-D36W (min 250 Lux)
57.497 Wh/m2
22,20%
Alternatif Material (Dasar Penelitian)
Lampu TL-D36W 75.410,50 Wh/m2 -
9773 Wh/m2 (13%)
Alternatif Material (Usulan 2)
Lampu TL-D36W
57.860,50 Wh/m2
Alternatif Material (Usulan 1)
Lampu TL-D36W
65.637,50 Wh/m2
Alternatif Material (Usulan 4)
No
21,40%
Bata Ringan + Clear Glass
Lampu TL5-28W/840
(min 250 Lux)
TOTALAnalisa HybridJenis Penelitian
7.777 Wh/m2 (11,9%)
Penghematan Berjenjang Beban Listrik
-
-
-
631.33 Wh/m2 (1,1%)
841,78 Wh/m2 (1,5%)
363,5 Wh/m2 (0,63%) 8,8%.