pengaruh elemen fasad terhadap laju pergerakan …

22
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

Upload: others

Post on 21-Nov-2021

11 views

Category:

Documents


0 download

TRANSCRIPT

Page 1: PENGARUH ELEMEN FASAD TERHADAP LAJU PERGERAKAN …

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

Page 2: PENGARUH ELEMEN FASAD TERHADAP LAJU PERGERAKAN …

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

Page 3: PENGARUH ELEMEN FASAD TERHADAP LAJU PERGERAKAN …

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

Page 4: PENGARUH ELEMEN FASAD TERHADAP LAJU PERGERAKAN …

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

[email protected]

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.

Page 5: PENGARUH ELEMEN FASAD TERHADAP LAJU PERGERAKAN …

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

[email protected]

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.

Page 6: PENGARUH ELEMEN FASAD TERHADAP LAJU PERGERAKAN …

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.

Page 7: PENGARUH ELEMEN FASAD TERHADAP LAJU PERGERAKAN …

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

Page 8: PENGARUH ELEMEN FASAD TERHADAP LAJU PERGERAKAN …

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

Page 9: PENGARUH ELEMEN FASAD TERHADAP LAJU PERGERAKAN …

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

Page 10: PENGARUH ELEMEN FASAD TERHADAP LAJU PERGERAKAN …

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

Page 11: PENGARUH ELEMEN FASAD TERHADAP LAJU PERGERAKAN …

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

Page 12: PENGARUH ELEMEN FASAD TERHADAP LAJU PERGERAKAN …

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

Page 13: PENGARUH ELEMEN FASAD TERHADAP LAJU PERGERAKAN …

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

Page 14: PENGARUH ELEMEN FASAD TERHADAP LAJU PERGERAKAN …

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

Page 15: PENGARUH ELEMEN FASAD TERHADAP LAJU PERGERAKAN …

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

Page 16: PENGARUH ELEMEN FASAD TERHADAP LAJU PERGERAKAN …

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

Page 17: PENGARUH ELEMEN FASAD TERHADAP LAJU PERGERAKAN …

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

Page 18: PENGARUH ELEMEN FASAD TERHADAP LAJU PERGERAKAN …

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.

Page 19: PENGARUH ELEMEN FASAD TERHADAP LAJU PERGERAKAN …

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?

Page 20: PENGARUH ELEMEN FASAD TERHADAP LAJU PERGERAKAN …

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

Page 21: PENGARUH ELEMEN FASAD TERHADAP LAJU PERGERAKAN …

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.

Page 22: PENGARUH ELEMEN FASAD TERHADAP LAJU PERGERAKAN …

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.