pengaruh elemen fasad terhadap laju pergerakan …
TRANSCRIPT
i
PENGARUH ELEMEN FASAD TERHADAP LAJU PERGERAKAN
ALIRAN UDARA DI RUANG KELAS
Studi Kasus: Gedung Class Room Fakultas Teknik Universitas Hasanuddin, Kampus Gowa
Oleh
DIAN FEBRINA
D511 13 040
DEPARTMEN ARSITEKTUR
FAKULTAS TEKNIK
UNIVERSITAS HASANUDDIN
GOWA
2017
ii
PENGARUH ELEMEN FASAD TERHADAP LAJU PERGERAKAN
ALIRAN UDARA DI RUANG KELAS
Studi Kasus: Gedung Class Room Fakultas Teknik Universitas Hasanuddin, Kampus Gowa
SKRIPSI PENELITIAN Tugas Akhir – 478D5106
Periode IV Tahun 2016/2017
Sebagai Persyaratan untuk Ujian Sarjana Arsitektur
Oleh
DIAN FEBRINA
D511 13 040
DEPARTMEN ARSITEKTUR
FAKULTAS TEKNIK
UNIVERSITAS HASANUDDIN
GOWA
2017
i
KEMENTRIAN RISET, TEKNOLOGI DAN PENDIDIKAN TINGGI
UNIVERSITAS HASANUDDIN
FAKULTAS TEKNIK
PROGRAM STUDI S1 ARSITEKTUR
Jala Poros Malino KM.6, Bontomarannu (92172) Gowa, Sulawesi Selatan
0411-586 265, Fax. 0411-587 707 Email: [email protected]
HALAMAN PENGESAHAN
Judul : Pengaruh Elemen Fasad Terhadap Laju Pergerakan Aliran Udara di Ruang Kelas. Studi Kasus: Gedung Class Room Fakultas Teknik Universitas Hasanuddin, Kampus Gowa.
Nama : Dian Febrina Nomor Induk : D511 13 040 Program Studi : S1 Arsitektur
Menyetujui,
Mengetahui
Ketua Departmen Arsitektur Fakultas Teknik
Dr. Eng. Rosady Mulyadi, ST., MT NIP. 19700810 199802 1 001
Pembimbing I
Prof. Baharuddin Hamzah, ST., M.Arch., Ph. D NIP. 19690308 199512 1 001
Pembimbing II
Dr. Eng. Rosady Mulyadi, ST., MT NIP. 19700810 199802 1001
ii
PENGARUH ELEMEN FASAD TERHADAP LAJU PERGERAKAN ALIRAN UDARA DI RUANG KELAS
(Studi Kasus: Gedung Class Room Fakultas Teknik Gowa Universitas Hasanuddin)
Dian Febrina Universitas Hasanuddin, Indonesia
ABSTRAK
Penelitian ini menjelaskan tentang pengaruh elemen fasad (kisi-kisi) terhadap persebaran aliran udara di ruang kelas. Penelitian ini dilakukan di ruang kelas gedung class room Fakultas Teknik, Universitas Hasanuddin dengan metode kuantitatif deskriptif. Langkah-langkah penelitian ini ialah dengan melakukan pengukuran kecepatan aliran udara (velocity), kelembaban, dan temperatur pada beberapa ruang kelas, kemudian dilakukan pembuatan model sesuai objek penelitian, dan dilakukan simulasi dengan menggunakan perangkat lunak SolidWorks 2016 sesuai parameter penelitian. Hasil penelitian menunjukkan bahwa kisi-kisi yang terdapat di hadapan bukaan jendela mempengaruhi persebaran ailiran udara yang masuk ke dalam ruang kelas. Tujuan dari penelitian ini adalah untuk mengetahui efektifitas penerapan elemen fasad pada bangunan, dimana peran arsitektur dalam desain bangunan harus memperhatikan kondisi iklim dan alam untuk meminimalkan kondisi ketidaknyamanan. Sehingga dapat disimpulkan bahwa kisi-kisi pada fasad bangunan mempengaruhi laju pergerakan aliran udara yang masuk ke dalam ruang kelas, kemudian untuk memperoleh cross ventilation yang baik perlu dilakukan penambahan bukaan baik inlet/Outlet maupun pintu ruang kelas diusahakan saling berhadapan. Kata kunci: kisi-kisi, kecepatan aliran udara, kenyamanan termal.
iii
THE INFLUENCE OF FASADE ELEMENT TO THE SPREAD OF VELOCITY IN CLASS ROOM
(Case Study: Class Room Building of Engineering Faculty, Hasanuddin University)
Dian Febrina Indonesia, Hasanuddin University
ABSTRACT
This paper discusses about fasade element influence to the wind spread in class room. It was conducted at Class Room Building of Engineering Faculty, Hasanuddin University by using quantitative descriptive method. This research measuring wind velocity, humidity, and temperature in each class room. The model that’d been created are simulated on SolidWorks 2016 Simulation software, which is used for simulting the termal comfort. Then based on that measured data, it showed that the fasade element (kisi-kisi) which prevented the window of the class room, are influentally filtring the wind spread in the room. The aim of this research is to find out the effectiveness of fasade element where the role of architecture in building design should be payyed attention to the climate and nature condition, in order to minimize uncomforted condition.
Keywords: fasade element, velocity, thermal comfort.
iv
KATA PENGANTAR
Puji dan syukur kehadirat Tuhan Yang Maha Esa, karena berkat
limpahan, rahmat dan karunia-Nya sehingga penyusunan skripsi ini dapat
terselesaikan dalam rangka penyelesaian Tugas Akhir dengan judul
“Pengaruh Elemen Fasad Terhadap Kenyamanan Termal Gedung
Class room”.
Dalam penelitian dan penyusunan skripsi ini, telah dilakukan
berbagai proses observasi, pengukuran dan analisis terhadap objek
penelitian. Semua yang terbaik telah dituangkan dalam penyusunan
penulisan ini, walaupun pada hakekatnya tidak ada kesempurnaan
maksimal dalam diri manusia. Maka dari itu penulis harapkan kepada
pembaca untuk memberikan saran serta kritik yang membangun. Kritik
konstruktif dari pembaca sangat diharapkan dalam penyempurnaan skripsi
ini.
Dalam kesempatan ini pula penulis mengucapkan terima kasih
yang sebesar-besarnya atas motivasi, dukungan, didikan dan bimbingan
yang telah diberikan kepada penulis selama ini, antara lain kepada yang
terhormat:
1. Keluarga tercinta, terutama kepada Ayahanda Firdanus, ST dan
Ibunda Rosdiana atas limpahan kasih sayang, dukungan serta doa
yang diberikan selama ini dan juga kepada saudara-saudara terkasih
Oktaria Sri Astuti dan Ibnu Fajar San Wijaya.
2. Bapak Prof. Baharuddin Hamzah, ST., M.Arch., Ph.D selaku
Pembimbing I yang selalu memberikan bimbingan kepada penulis
sehingga penulisan skripsi ini berjalan dengan lancar.
3. Bapak Dr. Eng. Rosady Mulyadi, ST.,MT selaku Ketua Department
Arsitektur sekaligus sebagai Pembimbing II yang selalu memberikan
arahan, dorongan serta bimbingan kepada penulis sehingga penulis
dapat menyelesaikan penelitian ini.
v
4. Bapak Ir. Husni Kuruseng, MT., Ir. Muhammad Taufik Ishak MT.,
dan Ibu Ir. Ria Wikantari Rosalia, M.Arch, PhD selaku dosen penguji
atas segala arahan, masukan dan saran yang diberikan dalam
penyempurnaan skripsi ini.
5. Hary Nur Purwanto yang selalu ada, mendukung, dan juga memberi
masukan selama proses penyusunan skripsi ini.
6. Sahabat-sahabat terbaik dari laboratorium perancangan Haslinda
Magfirah, laboratorium sejarah Faisal Hakim, laboratorium sains
bangunan yang juga merupakan laboratorium yang digeluti penulis
Muhammad Roy, serta staff teknik Kak Hafid yang sangat
memahami dan mengerti bagaimana proses penelitian ini
berlangsung, mereka adalah orang-orang yang selalu ada dalam
keadaan suka maupun duka.
7. Sahabat dari Strata 3 (S3) Sahabuddin Latif yang tanpa lelah
mendukung, memberi masukan dan arahan kepada penulis dari awal
penelitian hingga akhirnya penelitian ini dapat terselesaikan dengan
baik.
8. Teman-teman Strata 2 (S2) Kak Niniek, Kak Ovy dan teman-teman
S2 atau pun S3 lainnya yang juga selalu mendengarkan berbagai
keluh-kesah penulis selama proses penelitian ini berlangsung.
9. Terkhusus kepada teman-teman seangkatan Arsitektur 2013 dan
juga kepada seluruh teman-teman yang tidak dapat saya sebut satu
persatu, terima kasih atas bantuan dan motivasi dalam menemani dan
menyemangati selama proses penelitian skripsi tugas akhir ini.
Akhir kata, semoga dengan adanya skripsi ini dapat memberikan
manfaat bagi semua pihak.
Gowa, Mei 2017
Dian Febrina
vi
DAFTAR ISI
HALAMAN PENGESAHAN ......................................................................... i
ABSTRAK .................................................................................................. ii
KATA PENGANTAR ................................................................................. iv
DAFTAR ISI .............................................................................................. vi
DAFTAR GAMBAR ................................................................................... ix
DAFTAR TABEL ....................................................................................... iv
BAB I PENDAHULUAN..............................................................................1
1.1. Latar belakang .............................................................................................. 1
1.2. Rumusan Masalah ....................................................................................... 3
1.3. Tujuan Penelitian .......................................................................................... 4
1.4. Manfaat Penelitian........................................................................................ 4
1.5. Batasan Penelitian ....................................................................................... 4
1.6. Sistematika Penulisan .................................................................................. 4
1.7. Alur Pikir ....................................................................................................... 6
BAB II STUDI PUSTAKA ...........................................................................7
2.1. Pergerakan Udara ........................................................................................ 7
2.2. Sistem Ventilasi Udara ............................................................................... 10
2.3. Ventilasi Alami ............................................................................................ 12
2.4. Fungsi, Prinsip dan Mekasnisme Sistem Kerja Ventilasi .......................... 21
2.5. Kinerja Pertukaran Udara Luar Dan Dalam Ruangan ............................... 27
2.6. Kriteria Luas Bukaan Yang Dapat Menggerakkan Udara ......................... 34
vii
2.7. Komposisi Bukaan Yang Efektif Untuk Memicu Pergerakan Udara
(Sirkulasi) ........................................................................................................... 35
2.8. Ruang Kelas ............................................................................................... 40
2.9. Persyaratan Ruang Kelas yang Baik ......................................................... 42
2.10. Sistem Ventilasi Ruang Kelas yang Baik ................................................. 43
2.11. Penelitian Terdahulu ................................................................................ 46
2.12. Kerangka Konsep ..................................................................................... 56
BAB III METODE PENELITIAN................................................................57
3.1. Gambaran Umum Objek Penelitian ........................................................... 57
3.2. Lokasi Objek Penelitian .............................................................................. 57
3.3. Waktu Penelitian ......................................................................................... 59
3.4. Jenis Penelitian .......................................................................................... 60
3.5. Kasus .......................................................................................................... 60
3.6. Instrumen Penelitian................................................................................... 63
3.7. Jenis dan Sumber Data .............................................................................. 66
3.8. Definisi Operasional ................................................................................... 67
3.9. Teknik Pengumpulan Data ......................................................................... 69
3.9. Teknik Analisis Data ................................................................................... 71
3.10. Variabel Penelitian ................................................................................... 71
3.11. Alur Penelitian .......................................................................................... 73
BAB IV HASIL DAN PEMBAHASAN ........................................................74
4.1. Gambaran Umum Ruang Kuliah Gedung CR Fakultas Teknik Gowa ...... 74
4.2. Gambaran Umum Kondisi Ventilasi Ruang Kelas Gedung Class Room .. 75
4.3. Hasil Pengukuran Lapangan ...................................................................... 77
4.3.2. Hasil Pengukuran Iklim Makro............................................................. 77
4.3.1. Hasil Pengukuran Iklim Mikro .............................................................. 78
4.4. Analisis Termal Ruang ............................................................................... 92
viii
4.4.1. Analisis Kisi-Kisi Fasad Ruang Kelas G08 CR.50 dan Ruang Kelas
121 CR 50 ...................................................................................................... 92
4.4.2. Analisis Kisi-Kisi Fasad Ruang Kelas 214 CR 50 dan Ruang Kelas 314
CR 50 ............................................................................................................. 93
4.5. Penggabungan Data Iklim Mikro di 4 Elevasi Berbeda ............................. 95
4.6. Standar Kenyamanan Termal serta Nilai Sirkulasi Udara dan Temperatur
Ruang Kelas ...................................................................................................... 97
4.6.1. Hasil pengukuran di Gedung Class Room .......................................... 97
4.6.2. Standar Kenyamanan Termal ............................................................. 98
4.7. Hasil Simulasi Kecepatan Aliran Udara di Gedung ClassRoom ............. 100
4.8. Perlakuan Terhadap Orientasi Sudut Arah Datang Angin ...................... 104
4.8.1. Pada Orientasi Bangunan 30o ........................................................... 105
4.8.2. Pada Orientasi Bangunan 45o ........................................................... 108
4.8.3. Pada Orientasi Bangunan 60o ........................................................... 112
4.9. Analisis Pengaruh Model Kisi-kisi Terhadap Laju Pergerakan Udara yang
Masuk ke Dalam Ruang Kelas ........................................................................ 114
4.9.1. Model kisi-kisi dimiringkan 30o .......................................................... 115
4.9.2. Model kisi-kisi dimiringkan 45o .......................................................... 119
4.9.3. Model kisi-kisi dimiringkan 60o .......................................................... 124
4.10. Pembahasan .......................................................................................... 127
BAB V KESIMPULAN DAN SARAN ...................................................... 129
5.1. Kesimpulan ............................................................................................... 129
5.2. Saran ........................................................................................................ 129
DAFTAR PUSTAKA ............................................................................... 130
ix
DAFTAR GAMBAR
Gambar 1. Daun Jendela Boven (Putra, 2011) .................................................... 14
Gambar 2.Jalusi (Jaindo, 2014) ............................................................................ 14
Gambar 3.Kaca Nako (Warta, 2011) .................................................................... 15
Gambar 4. Prinsip dilusi ventilasi, dengan inlet yang buruk ................................ 25
Gambar 5. Prinsip dilusi ventilasi, dengan inlet yang baik ................................... 26
Gambar 6. Perubahan pola pergerakan udara dari (a) laminar ke (b)terpisah ke
(c) turbulen. (Omer, 2013) .................................................................................... 30
Gambar 7. Posisi bukaan inlet dan outlet berpengaruh terhadap arah angin di
dalam ruangan/bangunan (Mediastika, 2002) ...................................................... 32
Gambar 8. Perbedaan dimensi inlet dan outlet mempengaruhi kecepatan aliran
udara pada bangunan (Mediastika, 2002) ............................................................ 33
Gambar 9. Tipe jendela dan persentase angin mengalir melaluinya (Mediastika,
2002) ..................................................................................................................... 33
Gambar 10. Jendela Gatung Ganda Vertikal (Omasae, 2011) ............................ 45
Gambar 11. Jendela Gantung Ganda Horisontal (Omasae, 2011) ..................... 45
Gambar 12. Jendela Sayap (Omasae, 2011) ....................................................... 46
Gambar 13. Kerangka Konsep ............................................................................. 56
Gambar 14. Peta Kabupaten Gowa ..................................................................... 57
Gambar 15. Peta Lokasi Kampus Fakultas Teknik Unhas-Gowa ........................ 58
Gambar 16. Tampak Depan Kampus Fakultas Teknik Unhas-Gowa .................. 58
Gambar 17. Tampak Gedung Class Room .......................................................... 58
Gambar 18. Bentuk bukaan pada ruang kuliah .................................................... 59
Gambar 19.Denah Lantai Dasar Gedung Class Room ........................................ 61
Gambar 20. Denah Lantai 1 Gedung Class Room .............................................. 61
Gambar 21. Denah Lantai 2 Gedung Class Room .............................................. 61
Gambar 22. Denah Lantai 3 Gedung Class Room .............................................. 62
Gambar 23. Model Simulasi Gedung Class Room Arah Utara ............................ 63
Gambar 24. Model Simulasi Gedung Class Room Arah Timur ........................... 63
Gambar 25.Aplikasi Solid Works Simulation ........................................................ 65
Gambar 26. Peralatan yang digunakan (a) LSI-LASTEM Multi Logger dan (b)
Hobo Data Logger, dan (c) Hobo Data Logger with external sensor. .................. 66
Gambar 27. Titik Peletakan Alat Hobo Data Logger ............................................ 70
Gambar 28. Skema Penelitian .............................................................................. 73
x
Gambar 29. Tampak Samping Gedung Class Room........................................... 74
Gambar 30. Tampak Depan dan Belakang Gedung Class Room ....................... 75
Gambar 31. Bentuk Bukaan Ruang Kelas ........................................................... 76
Gambar 32. Bentuk Kisi-kisi pada Fasad Gedung Class Room .......................... 76
Gambar 33. Windrose Kecepatan Angin dan Arah Angin pada 6 - 12 Februari
2017 jam 08.00-16.00 WITA ................................................................................. 78
Gambar 34. Denah, Perletakan Alat Ukur dan Model Bukaan Kelas G08 CR.50 79
Gambar 35. Foto Survey & Pengukuran Termal Kelas G08 CR.50 ................... 79
Gambar 36. Grafik Temperatur dan Kelembaban Ruang G08 CR.50, Lantai
Dasar Gedung Class Room. ................................................................................. 80
Gambar 37. Grafik Kecepatan Aliran Udara Ruang G08 CR.50, Lantai Dasar
Gedung Class Room. ............................................................................................ 81
Gambar 38. Denah, Perletakan Alat Ukur dan Model Bukaan Kelas 121 CR 50 83
Gambar 39. Foto Survey & Pengukuran Termal Kelas 121 CR 50 ..................... 83
Gambar 40. Grafik Temperatur dan Kelembaban Ruang 121 CR 50, Lantai Satu
Gedung Class Room. ............................................................................................ 84
Gambar 41. Grafik Kecepatan Aliran Udara Ruang 121 CR 50, Lantai Satu
Gedung Class Room. ............................................................................................ 84
Gambar 42. Denah, Perletakan Alat Ukur dan Model Bukaan Kelas 214 CR 50 86
Gambar 43. Foto Survey & Pengukuran Termal Kelas 214 CR 50 ..................... 86
Gambar 44. Grafik Temperatur dan Kelembaban Ruang 214 CR 50, Lantai Dua
Gedung Class Room. ............................................................................................ 87
Gambar 45. Grafik Kecepatan Aliran Udara Ruang 214 CR 50, Lantai Dua
Gedung Class Room. ............................................................................................ 87
Gambar 46. Denah, Perletakan Alat Ukur dan Model Bukaan Kelas 314 CR 50 89
Gambar 47. Foto Survey & Pengukuran Termal Kelas 314 CR 50 ..................... 90
Gambar 48. Grafik Kecepatan Aliran Udara Ruang 314 CR 50, Lantai Tiga
Gedung Class Room. ............................................................................................ 90
Gambar 49. Grafik Temperatur dan Kelembaban Ruang 314 CR 50, Lantai Tiga
Gedung Class Room ............................................................................................. 91
Gambar 50. Tampilan Kisi-kisi Fasad Lantai Dasar dan Lantai 1 ........................ 92
Gambar 51. Tampilan Kisi-kisi Fasad Lantai 2 dan Lantai 3 ............................... 94
Gambar 52. Grafik Temperatur dan Kelembaban Ruang Kelas di Empat Elevasi
Berbeda ................................................................................................................. 95
xi
Gambar 53. Grafik Kecepatan aliran udara (Velocity) ruang kelas di empat
elevasi berbeda ..................................................................................................... 96
Gambar 54. Orientasi Kondisi Awal Gedung Class Room ................................. 100
Gambar 55. Tampak Cut Plots dan Kondisi Awal Kontur Persebaran
Peregerakan Aliran Udara di Ruang Kuliah Gedung Class Room, (L0) ............ 101
Gambar 56. Tampak Cut Plots dan Kondisi Awal Kontur Persebaran
Peregerakan Aliran Udara di Ruang Kuliah Gedung Class Room, (L1) kontur
Lantai 1 ................................................................................................................ 102
Gambar 57. Tampak Cut Plots dan Kondisi Awal Kontur Persebaran
Peregerakan Aliran Udara di Ruang Kuliah Gedung Class Room, (L2) kontur
Lantai 2 ................................................................................................................ 103
Gambar 58. Tampak Cut Plots dan Kondisi Awal Kontur Persebaran
Peregerakan Aliran Udara di Ruang Kuliah Gedung Class Room, (L3) Kontur
Lantai 3. ............................................................................................................... 103
Gambar 59. Tampak Cut Plots dan Kontur Potongan Vertikal-1 Persebaran
Peregerakan Aliran Udara .................................................................................. 104
Gambar 60. Tampak Cut Plots dan Kontur Potongan Vertikal-2 Persebaran
Peregerakan Aliran Udara .................................................................................. 104
Gambar 61. Orientasi Kondisi Gedung Class Room pada arah 30o .................. 105
Gambar 62. Kontur Persebaran Peregerakan Aliran Udara pada Orientasi 30o,
(L0) merupakan kontur Lantai Dasar .................................................................. 106
Gambar 63. Kontur Persebaran Peregerakan Aliran Udara pada Orientasi 30o,
(L1) kontur Lantai 1 ............................................................................................. 106
Gambar 64. Kontur Persebaran Peregerakan Aliran Udara pada Orientasi 30o,
(L2) kontur Lantai 2. ............................................................................................ 107
Gambar 65. Kontur Persebaran Peregerakan Aliran Udara pada Orientasi 30o,
(L3) Kontur Lantai 3. ........................................................................................... 107
Gambar 66. Kontur Velocity Ruang Kelas di Lantai Dasar G08 CR 50 (0), Lantai
Satu 121 CR 50 (1), Lantai Dua 214 CR 50(2), dan Lantai Tiga 314 CR 50 (3)
pada Orientasi 30 o .............................................................................................. 108
Gambar 67. Orientasi Kondisi Gedung Class Room pada Arah 45o ................. 108
Gambar 68. Kontur Persebaran Peregerakan Aliran Udara pada Orientasi 45o,
(L0) ...................................................................................................................... 109
xii
Gambar 69. Kontur Persebaran Peregerakan Aliran Udara pada Orientasi 45o,
(L1) kontur Lantai 1 ............................................................................................. 110
Gambar 70. Kontur Persebaran Peregerakan Aliran Udara pada Orientasi 45o,
(L2) kontur Lantai 2 ............................................................................................. 110
Gambar 62. Kontur Persebaran Peregerakan Aliran Udara pada Orientasi 45o,
(L3) Kontur Lantai 3 ............................................................................................ 111
Gambar 63. Kontur Velocity Ruang Kelas di Lantai Dasar G08 CR 50 (0), Lantai
Satu 121 CR 50 (1), Lantai Dua 214 CR 50 (2), dan Lantai Tiga 314 CR 50 (3)
pada Orientasi 45o .............................................................................................. 111
Gambar 73. Orientasi Kondisi Gedung Class Room pada Arah 60o ................. 112
Gambar 74. Kontur Persebaran Peregerakan Aliran Udara pada Orientasi 60o,
(L0) ...................................................................................................................... 112
Gambar 75. Kontur Persebaran Peregerakan Aliran Udara pada Orientasi 60o,
(L1) kontur Lantai 1 ............................................................................................. 113
Gambar 76. Kontur Persebaran Peregerakan Aliran Udara pada Orientasi 60o,
(L2) kontur Lantai 2 ............................................................................................. 113
Gambar 77. Kontur Persebaran Peregerakan Aliran Udara pada Orientasi 60o,
(L3) Kontur Lantai 3. ........................................................................................... 114
Gambar 78. Kontur Velocity Ruang Kelas di Lantai Dasar G08 CR 50 (0), Lantai
Satu 121 CR 50 (1), Lantai Dua 214 CR 50 (2), dan Lantai Tiga 314 CR 50 (3)
pada Orientasi 60o .............................................................................................. 114
Gambar 79. Bentuk Isometri dan Denah Model Kisi-kisi Setelah Diputar sebesar
30o. ...................................................................................................................... 115
Gambar 80. Kontur Persebaran Pergerakan Aliran Udara dengan bentuk kisi-kisi
dimiringkan 30o, pada (L1) yang merupakan kontur Lantai 1 ............................ 116
Gambar 81. Kontur Persebaran Pergerakan Aliran Udara dengan bentuk kisi-kisi
dimiringkan 30o, pada (L2) kontur Lantai 2 ........................................................ 117
Gambar 82. Kontur Persebaran Pergerakan Aliran Udara dengan bentuk kisi-kisi
dimiringkan 30o, pada (L3) Kontur Lantai 3. ....................................................... 117
Gambar 83. Potongan Vertikal-1 dengan bentuk kisi-kisi dimiringkan 30o ........ 118
Gambar 84. Potongan Vertikal-2 dengan bentuk kisi-kisi dimiringkan 30o ........ 118
Gambar 85. Bentuk Isometri dan Denah Model Kisi-kisi Setelah Diputar sebesar
45o ....................................................................................................................... 119
xiii
Gambar 86. Kontur Persebaran Pergerakan Aliran Udara dengan bentuk kisi-kisi
dimiringkan 45o, pada (L1) yang merupakan kontur Lantai 1 ............................ 120
Gambar 87. Kontur Persebaran Pergerakan Aliran Udara dengan bentuk kisi-kisi
dimiringkan 45o, pada (L2) kontur Lantai 2 ........................................................ 121
Gambar 88. Kontur Persebaran Pergerakan Aliran Udara dengan bentuk kisi-kisi
dimiringkan 45o, pada (L3) Kontur Lantai 3. ....................................................... 122
Gambar 89. Potongan Vertikal-1 dengan bentuk kisi-kisi dimiringkan 45o ........ 123
Gambar 90. Potongan Vertikal-2 dengan bentuk kisi-kisi dimiringkan 45o ........ 123
Gambar 91. Bentuk Isometri dan Denah Model Kisi-kisi Setelah Diputar sebesar
60o ....................................................................................................................... 124
Gambar 92. Kontur Persebaran Peregerakan Aliran Udara di Lantai 3 dengan
bentuk kisi-kisi dimiringkan 60o, pada (L1) yang merupakan kontur Lantai 1 ... 125
Gambar 93. Kontur Persebaran Peregerakan Aliran Udara di Lantai 3 dengan
bentuk kisi-kisi dimiringkan 60o, pada (L2) kontur Lantai 2 ................................ 125
Gambar 94. Kontur Persebaran Peregerakan Aliran Udara di Lantai 3 dengan
bentuk kisi-kisi dimiringkan 60o, pada (L3) Kontur Lantai 3. .............................. 126
Gambar 95. Potongan Vertikal-1 dengan bentuk kisi-kisi dimiringkan 60o ....... 126
Gambar 96. Potongan Vertikal-2 dengan bentuk kisi-kisi dimiringkan 60o ........ 127
iv
DAFTAR TABEL
Tabel 1 Standar kebutuhan udara untuk tujuan berbedaTabel (ENREI, 1991) ... 28
Tabel 2. Klasifikasi kecepatan aliran udara. (Johnson, 2010) ............................. 29
Tabel 3. Kategori pola pergerakan udara (Amarullah, 2014) ............................... 30
Tabel 4. Faktor yang mempengaruhi pergerakan atau aliran udara.................... 31
Tabel 5. Nilai Rata-rata Temperatur, Kelembaban, dan Kecepatan Aliran Udara
Ruang Kelas G08 CR.50 ...................................................................................... 81
Tabel 6. Nilai Temperatur, Kelembaban, Dan Kecepatan aliran udara Pada
Ruang Kelas 121 CR 50 ....................................................................................... 85
Tabel 7. Nilai Temperatur, Kelembaban, Dan Kecepatan aliran udara Pada
Ruang Kelas 214 CR 50 ....................................................................................... 88
Tabel 8. Nilai Temperatur, Kelembaban, Dan Kecepatan aliran udara Pada
Ruang Kelas 314 CR 50 ....................................................................................... 91
Tabel 9. Tabel Rata-rata Temperatur, Kelembaban, dan Kecepatan aliran udara
di Lantai Dasar dan Lantai Satu Gedung Class Room. ....................................... 93
Tabel 10. Tabel Rata-rata Temperatur, Kelembaban, dan Kecepatan aliran udara
di Lantai Dua dan Lantai Tiga Gedung Class Room. ........................................... 94
Tabel 11. Nilai Rata-rata Kecepatan Aliran Udara, Temperatur dan Kelembaban
di Gedung Class Room, Fakultas Teknik Universitas Hasanuddin, Gowa. ......... 97
Tabel 12. Nilai Rata-Rata Kecepatan Aliran Udara di Gedung Class Room ....... 98
Tabel 13, Tabel Rata-rata Temperatur di Gedung Class Room .......................... 99
Tabel 14. Tabel Rata-rata Kelembaban Udara di Gedung Class Room ............. 99
1
BAB I PENDAHULUAN
1.1. Latar belakang
Ruang belajar merupakan tempat dimana kita beraktifitas dalam
memberi dan memperoleh ilmu. Winkel (1996) mengatakan, bahwa
belajar adalah suatu aktivitas mental/psikis yang berlangsung dalam
interaksi aktif dengan lingkungannya, yang menghasilkan perubahan-
perubahan, pengetahuan, pemahaman, keterampilan dan nilai sikap, serta
perubahan itu bersifat secara relatif konstan dan tetap.
Dalam proses belajar mengajar tentu diperlukan adanya
kenyamanan yang berhak untuk diperoleh setiap pengguna ruang
(mahasiswa). Kenyamanan dapat diperoleh dari berbagai aspek. Dari segi
aspek lokasi atau tempat dimana kita melakukan aktifitas. Kenyamanan
juga diperoleh dari seberapa nyamannya bangunan atau ruangan yang
kita tempati. Setiap bangunan diharapkan dapat memberikan kenyamanan
termal, visual, dan audio. Dari ketiga jenis kenyamanan tersebut,
kenyamanan yang paling berpengaruh langsung terhadap fisik pengguna
ruang adalah kenyamanan termal. Kenyamanan termal sangat dibutuhkan
tubuh agar manusia dapat beraktivitas dengan baik.
Kenyamanan ruang dalam bangunan ditentukan oleh banyak hal,
misalnya temperatur, kelembaban relatif, pergerakan udara dan
kecepatan penguapannya. Bangunan di Indonesia potensial sekali
memiliki ruang yang tidak nyaman karena mudah menjadi panas, hal ini
diakibatkan oleh sinar matahari , baik melalui radiasi, transmisi maupun
konduksi. Iklim tropis yang dimiliki oleh indonesia perlu untuk disiasati,
karena iklim ini memiliki kekhasan tertentu seperti perbedaan suhu antara
siang dan malam yang tidak terlalu besar, dan kelembaban yang jauh
berbeda antara siang dan malam hari. Radiasi matahari, kelembaban
udara dan kesilauan sangat mendukung terjadinya perubahan temperatur
pada suatu ruang, dan ternyata tingkat kenyamanan dan kemampuan
2
mental serta fisik penghuni sangat dipengaruhi oleh perubahan
temperatur.
Pada dasarnya arsitektur merupakan wadah kegiatan manusia agar
aktivitas dapat terselenggara dengan nyaman. Dua aspek yang perlu
dipenuhi oleh suatu karya arsitektur adalah kenyamanan psikis, berkaitan
dengan agama, kepercayaan, adat dan budaya yang bersifat kualitatif.
Sedangkan kenyamanan fisik terdiri dari kenyamanan ruang (spatial
comfort), kenyamanan penglihatan (visual comfort), kenyamanan
pendengaran (audial comfort), dan kenyamanan suhu (thermal comfort).
Dari keempat kenyamanan fisik tersebut „kenyamanan suhu‟ yang paling
dominan berpengaruh terhadap aktifitas manusia (Karyono, 1999).
Untuk mencapai kondisi kenyamanan termal dalam bangunan
khususnya ruang kuliah, penggunaan sistem ventilasi yang tepat sangat
dibutuhkan. Guna efisiensi energi, maka penggunaan sistem ventilasi
alami sangat dianjurkan. Namun jika sistem alami ini tidak dapat lagi
memenuhi kenyamanan pengguna, maka sistem ventilasi mekanis yang
hemat energi dapat digunakan sebagai gantinya. Oleh karena itu
perancangan sistem ventilasi, baik alami maupun mekanis merupakan
suatu hal yang sangat penting guna mewujudkan bangunan gedung
hemat energi yang nyaman bagi penggunanya (Baharuddin, 2016).
Ruang kuliah adalah salah satu bangunan yang merupakan
pengembangan dari bentuk interior ruang yang mana berfungsi sebagai
tempat untuk melakukan proses belajar mengajar, meningkatkan ilmu
pengetahuan dan menambah tingkat kecerdasan dari hasil belajar
mengajar oleh dosen di ruangan tersebut. Akan tetapi permasalahan yang
paling dominan dirasakan oleh mahasiswa di Gedung Class Room (CR)
ialah kurang kondusifnya ruangan kelas yang pada umumnya hampir
digunakan oleh sebagaian besar department di fakultas tersebut.
Sebagian besar tingkat kenyamanan mahasiswa sangat didasari pada
kenyamanan termal yang tidak sesuai dengan kapasitas pengguna ruang
dan bukaan-bukaan yang ada.
3
Baharuddin dkk (2012), menyimpulkan bahwa ruang-ruang kuliah
pada gedung Classroom Fakultas Teknik Universitas Hasanuddin Gowa,
belum memenuhi standar kenyamanan termal akibat tingginya temperatur
udara dan tidak adanya aliran udara dalam ruang. Kemudian untuk
mendapatkan aliran yang merata perlu dilakukan penambahan rasio luas
bukaan pada jendela tersebut (Latif dkk 2016)
Untuk menunjang kenyamanan termal pada suatu ruang diperlukan
bukaan-bukaan/ventilasi aktif yang sesuai dengan luas dan kapasitas
pengguna ruang. Meskipun demikian penerapan ventilasi aktif pun kadang
dianggap masih kurang efektif bila tidak diimplementasikan dengan benar.
Hal serupa dapat dirasakan perbedaannya jika dibandingkan dengan
bentuk bukaan yang terhalang oleh kisi-kisi, maupun bukaan yang tidak
terhalang pada lantai dasar. Bahkan beberapa pengkondisian dengan
menerapkan sistem penghawaan mekanis sebagai alternative pemecahan
masalah terhadap optimasi termal ruang kelas itu sendiri pun dianggap
masih kurang maksimal.
Sebagai tindak lanjut dari penelitian terhadap obyek ruang kuliah,
penulis merasa perlu melakukan investigasi terhadap pengaruh kisi-kisi
yang terdapat pada bukaan jendela di ruang kuliah gedung Class Room
(CR) tersebut. Penelitian ini merupakan studi awal untuk mendapatkan
gambaran mengenai pengaruh kisi-kisi tersebut terhadap laju pergerakan
angin yang masuk melalui bukaan ke dalam ruang kuliah di gedung CR.
1.2. Rumusan Masalah
1. Berapa besar kecepatan udara, temperatur dan kelembaban yang
masuk ke dalam ruang kelas?
2. Apakah sirkulasi udara pada ruang kelas gedung Class Room sudah
sesuai dengan standar kenyaman termal?
3. Bagaimana pengaruh kisi-kisi pada fasad bangunan Gedung Class
Room terhadap pergerakan aliran udara?
4
1.3. Tujuan Penelitian
1. Mengetahui besaran kecepatan aliran udara di ruang kuliah gedung
Class Room
2. Mengetahui pola kontur persebaran aliran udara dalam ruang kelas
3. Menjelaskan pengaruh kisi-kisi pada fasad, terhadap pergerakan aliran
udara di dalam ruang kelas
1.4. Manfaat Penelitian
1. Untuk meminimalkan sistem penghawaan mekanis (penggunaan AC)
pada ruang kuliah Gedung Class Room dan lebih mengoptimalisasikan
sistem penghawaan alami.
2. Dapat menjadi acuan bagi para peneliti selanjutnya.
3. Sebagai bahan masukan kepada pihak yang terkait.
1.5. Batasan Penelitian
1. Sistem termal yang diteliti pada penelitian ini adalah sistem
penghawaan alami yang berfokus kepada kecepatan aliran udara.
2. Penelitian dilakukan pada ruang kuliah Gedung Class Room Fakultas
Teknik Gowa UNHAS.
3. Penelitian ini dibatasi pada penerapan ruang dengan bukaan yang
terhalangi oleh kisi-kisi di lantai 1, 2 dan 3 dan yang tidak terhalangi
oleh kisi-kisi di lantai dasar yang terdapat di sudut kanan dari arah utara
bagunan.
1.6. Sistematika Penulisan
Sistematika penulisan ini terdiri dari tiga bagian, yaitu:
BAB I : PENDAHULUAN
Pada bab ini penulis menjelaskan tentang latar belakang,
identifikasi masalah, rumusan masalah, batasan penelitian, tujuan dan
manfaat penelitian, sistematika penulisan dan kerangka berpikir.
BAB II : TINJAUAN PUSTAKA
5
Pada bab ini penulis menjelaskan tentang ruang kelas, sirkulasi
udara, penghawaan alami, prinsip sirkulasi, standar atau jenis ventilasi
yang sesuai dengan luas ruang, kinerja pertukaran udara, kriteria luas
bukaan, Komposisi bukaan yang efektif.
BAB III : METODE PENELITIAN
Pada bab ini penulis menjelaskan tentang metodologi yang
digunakan selama penelitian yang terkait dengan “Pengaruh Elemen
Fasad Terhadap Kenyamanan Termal Gedung Class Room”.
BAB IV : HASIL PENELITIAN DAN PEMBAHASAN
Pada bab ini menjelaskan uraian data hasil penelitian serta
pembahasannya.
BAB V : PENUTUP
Pada bab ini merupakan bab terakhir atau bab penutup dari skripsi
yang berisi kesimpulan dan saran.
Pada bagian akhir dalam skripsi ini meliputi daftar pustaka dan
lampiran-lampiran yang melengkapi uraian pada bagian isi dan tabel-tabel
yang digunakan.
6
1.7. Alur Pikir
Identifikasi Masalah
1. Untuk menunjang kenyamanan termal pada suatu ruang
diperlukan bukaan-bukaan/ventilasi yang sesuai dengan
luas dan kapasitas pengguna ruang.
2. Pengguna ruang dihadapkan pada seberapa optimal
penghawaan alami yang dibutuhkan pada ruang kelas agar
dapat terciptanya kenyamanan.
3. Kondisi sistem penghawaan mekanis sebagai alternative
pemecahan masalah terhadap optimasi termal ruang kelas
itu sendiri pun masih dianggap kurang maksimal bila
kapasitas pengguna ruang cukup padat
Latar Belakang
1. Kenyamanan fisik (termal comfort) merupakan faktor utama dari salah satu komponen penting dalam
menunjang kegiatan yang ada dalam suatu bangunan
2. Penghawaan alami berperan penting dalam pembangunan berkelanjutan (sustainable development)
karena dapat dimanfaatkan tanpa membutuhkan energi sehingga menunjang efisiensi hemat energi
pada bangunan.
3. Kualitas penghawaan yang baik tidak terlepas dari luasan bukaan, kapasitas pengguna ruang dan
orientasi bangunan serta pemanfaatan sistem ventilasi yang sesuai dengan bangunan agar
diperolehnya kenyamanan termal.
Landasan Teori
1. Pergerakan Udara
2. Ventilasi Alami
3. Fungsi, Prinsip dan Mekasnisme
Sistem Kerja Ventilasi
4. Kinerja Pertukaran Udara Luar Dan
Dalam Ruangan
5. Kriteria Luas Bukaan Yang Dapat
Menggerakkan Udara
6. Komposisi bukaan yang efektif untuk
memicu pergerakan udara (sirkulasi).
7. Ruang Kelas
8. Persyaratan Ruang Kelas yang Baik
9. Sistem Ventilasi Ruang Kelas yang
Baik.
Pertanyaan Peneliti
1.Berapa besar kecepatan udara, temperatur dan kelembaban yang masuk ke dalam ruang kelas?
2.Apakah sirkulasi udara pada ruang kelas gedung Class Room sudah sesuai dengan standar kenyaman termal?
3.Bagaimana pengaruh kisi-kisi pada fasad bangunan Gedung Class Room terhadap pergerakan aliran udara?
Teknik Analisis
Teknik Analisis Deskriptif Kuantitatif
Kontribusi
Dapat menjadi pertimbangan dalam melakukan penerapan bentuk fasad pada bukaan untuk penghawaan alami.