perencanaan akustik bangunan dengan waktu dengung yang dapat diubah
DESCRIPTION
perancangan bangunan dengan nilai wakti dengung yang dapat diubahTRANSCRIPT
A. Parameter Waktu Dengung Interaksi gelombang akustik dengan struktur bangunan dapat menyebabkan fenomena pengurangan kerapatan energi gelombang akustik. Fenomena ini dapat dijelaskan melalui gambar 1. Dari gambar dapat dilihat bahwa saat gelombang akustik mengenai sebuah permukaan yang terbuat dari material dengan nilai koefisien absorpsi tertentu, maka rapat energi gelombang akustik yang dipantulkan mengalami pengurangan. Hal ini sesuai dengan persamaan energi gelombang akustik yang jatuh pada sebuah permukaan
!! =!! +!! (1.1) dimana !! adalah nilai energi gelombang akustik datang, !! adalah nilai energi gelombang akustik yang diserap (diabsorp) oleh permukaan,
dan !! adalah nilai energi gelombang akustik yang dipantulkan (direfleksikan) oleh permukaan. Dari fenomena ini, dirumuskanlah sebuah parameter akustik ruang, yaitu waktu dengung. Waktu dengung merupakan waktu yang diperlukan untuk sebuah suara
Perencanaan Akustik dari Ruangan dengan Waktu Dengung yang Dapat Diubah-ubah
Gisela Vania Aline
13311012
Program Studi Teknik Fisika Fakultas Teknologi Industri Institut Teknologi Bandung
ABSTRAK Dalam perancangan sebuah bangunan atau ruangan, kenyamanan akustik yang disesuaikan dengan fungsi ruang merupakan faktor yang perlu diperhatikan. Salah satu parameter akustik ruang yang dapat menggambarkan apakah desain ruang memiliki tingkat kenyamanan akustik yang baik dan sesuai dengan fungsi ruangan adalah waktu dengung. Dalam paper ini akan dijelaskan mengenai apa itu parameter waktu dengung, serta bentuk mekanisme pengendalian waktu dengung untuk sebuah multipurpose room yang merupakan ruangan yang membutuhkan nilai waktu dengung yang berubah-ubah.
Gambar 1. Interaksi gelombang akustik dengan sejumlah
permukaan
mengalami peluruhan tingkat tekanan suara sebesar 60 dB setelah sumber suara dimatikan (berhenti). Waktu dengung merupakan parameter yang penting dalam menentukan desain ruangan. Ruangan dengan fungsi yang berbeda mensyaratkan nilai waktu dengung yang berbeda. Sebuah ruangan yang berfungsi untuk seminar (aktivitas utama berupa speech) mensyaratkan nilai waktu dengung yang rendah, karena nilai waktu dengung yang tinggi dapat menyebabkan overlap antara satu suku kata dengan suku kata lain yang diucapkan oleh pembicara, sehingga penghuni ruangan tidak akan merasakan kenyamanan dalam mendengar/ memperhatikan speech yang diberikan. Lain halnya dengan ruangan yang berfungsi sebagai tempat konser. Waktu dengung yang lama dapat menyebabkan perpaduan suara musik dan sensasi pendengaran musik yang lebih baik (lebih enak dinikmati) dibandingkan jika ruangan yang digunakan memiliki waktu dengung yang pendek. Nilai-nilai standard waktu dengung untuk fungsi ruangan yang berbeda-beda dapat dilihat pada tabel 1. Permasalahan timbul ketika ruangan yang akan dibuat adalah
multipurpose room atau ruang serbaguna yang ditujukan untuk penggunaan berbagai jenis aktivitas yang mensyaratkan nilai waktu dengung yang berbeda-beda. Diketahui bahwa nilai waktu dengung dalam suatu ruangan ditentukan menggunakan persamaan di bawah ini
! =0.161 !
! (1.2)
dimana ! adalah nilai waktu dengung, ! adalah nilai volume ruangan, dan ! adalah nilai absorpsi total di dalam ruangan. Dari persamaan tersebut, dapat dilihat bahwa dua parameter yang menentukan nilai waktu dengung suatu ruangan adalah volume dan absorpsi total di dalam ruangan. Volume berhubungan dengan ukuran ruangan, sedangkan absorpsi berhubungan dengan nilai koefisien absorpsi dari jenis material (baik material dinding, pelapis dinding, maupun benda-benda) yang terdapat di dalam ruangan. Untuk sebuah multipurpose room, desain yang hanya disesuaikan dengan syarat waktu dengung dari salah satu fungsi dapat membuat kondisi waktu dengung ruangan tidak sesuai dengan kebutuhan untuk penggunaan fungsi yang lainnya. Karena itu, diperlukan mekanisme
Frekuensi (Hz) 125 250 500 1k 2k 4k
Bioskop 1,00 0,83 0,76 0,71 0,64 0,57
Konferensi 1,30 1,10 1,00 1,00 1,00 1,00 Konser 1,70 1,50 1,40 1,30 1,20 1,00
Tabel 1. Spesifikasi nilai waktu dengung untuk ruangan dengan fungsi yang berbeda
pengendalian waktu dengung pada multipurpose room agar karakteristik ruangan dapat mengakomodsai kebutuhan untuk setiap fungsi. Mekanisme pengendalian waktu dengung dilakukan dengan menjadikan parameter volume dan nilai absorpsi total di dalam ruangan menjadi variabel bebas, atau dengan kata lain nilainya dapat diubah-ubah. B. Mekanisme Pengendalian Waktu Dengung Mekanisme pengendalian waktu dengung di dalam sebuah ruangan dibagi menjadi dua, yaitu melalui mekanisme pengubahan nilai volume ruangan dan mekanisme pengubahan nilai absorpsi total di dalam ruangan. B.1 Mekanisme Pengubahan Nilai Volume Dalam mekanisme pengubahan nilai volume, ukuran ruangan harus bisa diubah-ubah untuk memperoleh nilai waktu dengung yang berbeda-beda. Berdasarkan persamaan (1.2), untuk nilai waktu dengung yang lebih besar diperlukan nilai volume yang lebih besar, sehingga ketika multipurpose room akan digunakan untuk fungsi yang membutuhkan waktu dengun yang lebih besar, ukuran luangan harus diperbesar. Pengubahan ukuran ruangan dapat dilakukan dengan cara mendesain langit-langit yang dapat digeser (atas-bawah), atau dapat juga dengan cara memberikan bingkai (proscenium) yang memisahkan tempat penonton dengan tempat pertunjukan. Salah satu ruangan yang menggunakan desain bingkai
panggung yang dapat diubah-ubah posisinya adalah Idun multipurpose room yang terdapat di Umea, Swedia. Desain multipurpose room ini ditunjukkan pada gambar 2. Dapat dilihat pada gambar bahwa bagian belakang panggung berupa ruang kosong dimana panjang ruang kosong memiliki range nilai yang berpengaruh terhadap range nilai volume total ruangan. Untuk nilai volume ruangan maksimum (waktu dengung juga maksimum), maka bingkai panggung akan digeser hingga posisi maksimal dan begitu pula sebaliknya.
Gambar 2. Mekanisme pengendalian waktu dengung ruangan dengan metode
pengubahan nilai volume ruangan
B.2 Mekanisme Pengubahan Nilai Absorpsi Total Nilai absorpsi total di dalam sebuah ruangan ditentukan oleh nilai koefisien absorpsi dari material permukaan-permukaan dinding ataupun permukaan benda-benda di dalam ruangan. Pengubahan nilai absorpsi total dapat dilakukan dengan cara menambah benda-benda di dalam ruangan yang dapat diubah posisinya
(sehingga penggunaannya dapat disesuaikan dengan kebutuhan/fungsi ruangan) dan memiliki nilai koefisien absorpsi tertentu yang akan menunjang kondisi akustik ruangan. Adapun nilai-nilai absorpsi dari beberapa benda dapat dilihat pada tabel 2. Dengan menggunakan rumus
! = !!!!! + !!!! +⋯+ !!!!
!! + !! +⋯+ !! (2.1)
Tabel 2. Koefisien absorpsi berbagai jenis material
dimana ! adalah nilai absorpsi total, ! adalah nilai luas permukaan total, !! adalah nilai koefisien absorpsi material tertentu, dan !! adalah nilai luas material absorber tertentu, maka dengan mensubstitusikan nilai ! pada persamaan (1.2), dapat diperoleh kombinasi absorber yang disesuaikan dengan fungsi ruangan secara spesifik untuk sebuah multipurpose room dengan nilai volume ruangan yang tetap. Adapun grafik perubahan nilai waktu dengung akibat penggunaan absorber pada multipurpose room dapat dilihat pada grafik1. Benda-benda yang pada umumnya digunakan sebagai absorber pada multipurpose room dapat berupa
panel yang dapat berubah arah, tirai, dan roller blind yang dapat diletakkan di permukaan dinding. Salah satu solusi yang paling sering digunakan adalah dinding lipat dengan lapisan peredam. Grafik perubahan nilai waktu dengung ruangan akibat penggunaan benda-benda pengubah absorpsi ditunjukkan pada grafik 1. Sedangkan salah satu desain multipurpose room yang menggunakan dinding lipat dengan lapisan peredam dapat dilihat pada gambar 3, yaitu gambar dari teater Pearson yang mempunyai fungsi sebagai tempat konser, menonton, juga tempat untuk kegiatan akademik seperti konferensi dan presentasi.
Grafik 1. Perubahan nilai waktu dengung akibat penggunaan berbagai material absorber
C. Kesimpulan Ruang serbaguna memerlukan kondisi ruangan yang membuat nilai waktu dengung berubah-ubah. Perubahan nilai waktu dengung dapat diperoleh dengan cara membuat bagian bangunan yang dapat diubah/digeser (movable), seperti misalnya bingkai panggung (proscenium). Cara lainnya adalah dengan menngunakan barang-barang tertentu yang jika dikombinasikan dapat mengubah total absorpsi dalam ruangan, sehingga nilai waktu dengung dapat diubah. Benda-benda yang dapat digunakan adalah tirai, roller blind, dan panel di dinding.
D. Referensi Bonner, Charles. Music Building
Acoustics. halaman 6. Gade. Architectural Acoustics.
halaman342-346. Ribeiro, Maria Rosa. Room Acoustics
Quality of A Multipurpose Hall: A Case Study. halaman 3.
Gambar 3. Teater Pearson, Kalifornia