HASIL DAN PEMBAHASAN
1. Hasil Simulasi Aliran Udara di Permukiman
Pada lokasi permukiman angin bertiup dari arah Tenggara dengan kecepatan 0.8 m/s. Dapat dilihat pada hasil simulasi potongan denah lokasi permukiman Baduy Dalam angin sebesar 0.8 m/s. bertiup dari arah Tenggara. Gambar denah dibawah bangunan sejarak 0.5 m dari tanah menunjukkan bahwa dengan adanya angin sebesar 0.8 m/s.maka seluruh wilayah permukiman teraliri angin dengan kecepatan yang cukup besar. Terlihat bahwa terjadi aliran dikolong bangunan dengan kecepatan antara 0.4– 0.8 m/s. (Gambar 30).
y = 0,888x + 3,417 R² = 0,963 20 22 24 26 28 30 32 34 36 20 25 30 35 Pen g u ku ran oC SimulasioC Tepas Linear ( Tepas) y = 1,111x - 3,590 R² = 0,961 20 22 24 26 28 30 32 34 36 20 25 30 35 Pen g u ku ran o C SimulasioC Imah Linear (Imah) y = 0,739x + 6,722 R² = 0,968 20 22 24 26 28 30 32 34 36 20 25 30 35 Pen g u ku ran oC SimulasioC Atap y = 0,838x + 4,653 R² = 0,967 20 22 24 26 28 30 32 34 36 20 25 30 35 Pen g u ku ran oC SimulasioC SosT Linear (SosT)
Gambar 30 Aliran udara di bawah rumah (t = 0,5 m)
Pada bangunan dengan sistim panggung maka di bawah bangunan terjadi aliran angin yang cukup besar sekitar 0.8 m/s. Pada saat angin membentur bangunan maka kecepatannya menjadi 0 m/s.(Gambar 31) Di antara bangunan
Gambar 31 Aliran udara pada potongan antar rumah
Terdapat aliran angin yang cukup besar antara 0.3- 0.5 m/s. Angin di kolong bangunan dan di jalan antara bangunan berkecepatan yang sama sebesar 0.8 m/s. Melihat dari hasil simulasi di lokasi. aliran udara mengalir melalui bagian bawah rumah panggung dan tidak tertahan oleh bangunan sehingga terjadi aliran menerus pada lokasi.
2. Hasil Simulasi Kondisi Pengudaraan di Dalam Rumah a. Suhu
Suhu mulai meningkat pada jam 6 sesuai dengan peningkatan besar radiasi matahari. Peningkatan suhu terbesar terjadi pada jam 9 sampai jam 13. Pada jam 14 suhu menurun kembali hingga jam 18 dan setelah itu mulai stabil sepanjang malam dengan suhu sebesar 23oC. Suhu terendah terjadi pada jam 5 sebesar 22 oC.
Suhu terpanas pada jam 12 mencapai 34.16oC pada ruang Sosoro Timur. Besar suhu hampir merata di setiap ruang. Di ruang Imah dan ruang Sosoro Barat suhu lebih rendah yaitu hanya sebesar 33.18 oC. Hal ini dikarenakan pada saat itu matahari berada di Lintang Selatan dan letak ruang Imah di bagian Barat Laut dan ruang Imah tertutup dinding bilik (Gambar 32).
Simulasi dilakukan dengan kondisi bangunan tertutup. Kondisi suhu di dalam bangunan sangat terpengaruh dengan suhu lingkungan. Apabila suhu lingkungan naik maka suhu di dalam bangunan akan naik. Suhu lingkungan antara jam 6–18 adalah 23 oC. Suhu dalam bangunan antara jam 17–5 sekitar 23-24 oC. Suhu lingkungan mulai naik pada jam 6 dan mencapai puncaknya pada jam 13.00
Gambar 26 Kondisi suhu di dalam rumah
sebesar 34 oC. Suhu rata rata bangunan setelah jam 18 sampai jam 4 pagi sekitar 23 oC. Jam 5 suhu bangunan menurun menjadi 22 oC. Mulai jam 6 sampai jam 10suhu naik dan mencapai puncaknya jam 12 yaitu sebesar 34.16 oC di ruang Sosoro Timur. Setelah jam 13 suhu menurun kembali, karena hujan turun pada jam 13. Pada saat itu matahari sudah bergulir ke arah Barat memanasi ruang Imah dan Sosoro Barat. Dikarenakan ruang Imah bersekat maka suhunya menjadi sedikit lebih rendah dari ruang lainnya.
Hasil simulasi menunjukkan suhu terdistribusi hampir merata pada seluruh bangunan. Perbedaan suhu antara satu ruang dengan ruang lainnya maksimal 0.12 -2.8 oC antara jam 8–14, sedangkan pada malam hari suhu lebih merata. Atap
bangunan bersuhu 0.5 oC di atas bangunan pada siang hari. Temperatur atap terbesar pada jam 13 sebesar 36.17 oC ( Gambar 33).
Gambar 33 Kondisi suhu jam 13
Gambar 34 Aliran udara jam 13
b. Aliran Udara
Aliran udara di dalam bangunan disimulasikan pada kondisi bangunan tertutup. Kecepatan angin lingkungan mulai besar pada jam 9-18. Kecepatan angin lingkungan terbesar terjadi pada jam 11, 15 dan 17 yaitu sebesar 0.9–1 m/s. Aliran ventilasi dalam rumah terjadi sepanjang hari dengan besaran yang beragam. Melihat hasil simulasi Gambar 34, kondisi aliran udara terjadi diseluruh bagian bangunan. Ruang Imah walaupun berpenyekat tetapi aliran udaranya tidak lebih kecil rata ratanya dari pada ruang lainnya. Aliran udara ini terlihat lebih besar disiang hari daripada di malam hari. Hal ini sejalan dengan kondisi aliran udara lingkungan. Kecepatan angin terbesar pada jam 10 di ruang Imah sebesar
0.75 m/s., pada ruang Sosoro Barat sebesar 0.71 m/s. dan Tepas 0.66 m/s. dan pada jam 15 di ruang Sosoro Timur sebesar 0.44 m/s. Angin lingkungan maka saat itu bertiup dari arah Barat Laut dengan kecepatan 1 m/s. Walaupun tidak terdapat jendela dan pintu dalam keadaan tertutup ternyata angin lingkungan berpengaruh terhadap aliran udara di dalam rumah. Aliran udara tetap berjalan sepanjang siang dan malam di dalam rumah dengan besaran yang beragam. Kecepatan angin di seluruh bangunan pada siang hari lebih besar daripada malam hari (Gambar 35). Pada bagian atap bangunan aliran udara lebih besar daripada di dalam ruangan dengan kecepatan maksimum sebesar 1.80 m/s. Aliran angin bagian atap sangat besar pada siang hari antara 0.52-1.80 m/s. Aliran udara di dalam bangunan terjadi sepanjang hari. Kecepatan angin jam 10 dan jam 15 merupakan yang terbesar (Gambar 35). Pada pengamatan di satu lubang di sopi-
Gambar 35 Aliran udara di dalam rumah
Gambar 36 Aliran udara di ruang dan atap 0 0,2 0,4 0,6 0,8 1 1,2 1 3 5 7 9 11 13 15 17 19 21 23 m /s Lingk . Imah Jam
sopi atap bagian Selatan terlihat bahwa antara jam 10 sampai jam 15 kecepatan angin di bagian atap dan sopi-sopi sangat besar yaitu antara 1,30 – 2,20 m/s. pada saat itu kecepatan angin lingkungan antara 0.40-1,00 m/s. Hal ini sisebabkan karena pada bagian atap terjadi konveksi akibat perbedaan panas (Gambar 36, 37).
Gambar 37 Aliran udara atap
c. Kelembaban Relatif
Pada ruang yang terletak di bagian Barat kelembaban pada jam 13 dan 14 lebih tinggi sebesar 0.3 % yaitu pada ruang Sosoro Barat. Kelembaban terendah ruang terjadi pada jam 11 yaitu sebesar 60%. Kelembaban bagian atap bangunan lebih kecil dari pada kelembaban ruang di bawahnya. Hal ini terjadi mulai jam 10 sampai jam 14.00 sebesar 58 – 66.9%.
Gambar 38 Kelembaban relatif di dalam rumah
Kelembaban relatif terendah terjadi pada jam 11.00 sebesar 58.8 % (Gambar 38). Kelembaban pada bangunan di waktu malam bernilai tertinggi yaitu sekitar 98 – 99 %. Kelembaban dalam ruang mulai rendah pada jam 7.00 dan terus
58 63 68 73 78 83 88 93 98 1 3 5 7 9 11 13 15 17 19 21 23 Per sen Lingk. Imah Tepas SosoroT SosoroB Atap Jam
menurun sampai jam 14.00. Kelembaban relatif (RH) merata di dalam seluruh bangunan. Kelembaban di dalam rumah sangat tergantung dari kondisi kelembaban lingkungan dan rata-rata lebih rendah sekitar 1 % pada siang hari dan lebih besar sekitar 1-2 % pada malam hari.
Konsep Kearifan Lokal Desain Rumah Baduy Dalam Tata letak rumah.
Keterangan:
Zone I : Permukiman.
Dilengkapi dengan alun-alun, bangunan tempat memproses pangan dan aula, tempat ibadah dan ternak kecil. Tata letak permukiman sesuai dengan iklim dan kondisi geografis setempat.
.
Gambar 39 Skema eco-village Baduy Dalam
Zone II : Vegetasi (windbreaker), bangunan penyimpanan, air bersih dan MCK Area ini berjarak minimal 15 m dari permukiman. Fungsi Zone ini sebagai pelindung dan pengendali angin kencang yang tidak diinginkan, menyerap CO2, polusi dan memproduksi O2. Fungsi lainnya sebagai gudang pangan, penyejuk lingkungan, bahan bangunan, kebun buah-buahan, bahan bakar, sumber air bersih dan ikan (protein).
Z >10 m Z 1 Z 3 Z 4 Z 2 >1.5km
Zone III : Huma (ladang).
Zone ini terletak di lereng yang berjarak minimal 1,5 km dari permukiman. Merupakan tempat mencari nafkah, sumber pangan, bahan bangunan dan sumber ekonomi lainnya.
Zone IV : Hutan .
Hutan seluruhnya terdapat dipuncak bukit atau gunung. Hutan dikonservasi karena merupakan sumber mata air, proteksi terhadap bencana longsor dan keragaman ( biodiversity) hayati. Dapat menjadi sumber nafkah dengan aturan tentang pengambilan yang mendukung keberlanjutan (sustainable).
Kampung Cibeo diletakkan di wilayah lembah bukit yang datar 1 – 5 % kemiringannya, di atas elevasi permukaan air dan dikelilingi hutan pada zone 2 sehingga aman terhadap bahaya longsor dan banjir (Gambar 39). Pemilihan lokasi permukiman di Kampung Cibeo yang dikelilingi oleh vegetasi yang padat (leuweung lembur) membuat temperatur agak lebih rendah yaitu sekitar 28 oC pada jam 14.00 (Lampiran 16). Perletakan rumah disesuaikan dengan kondisi iklim setempat seperti angin, matahari. Vegetasi akan mengatur aliran udara dengan memfilter, mengarahkan, menahan dan mendefleksikan angin (Prianto, 2000). Setelah melewati leuweung lembur angin yang datang di permukiman Baduy Dalam akan menjadi angin yang nyaman berkecepatan sedang dan suhu lebih sejuk (Gambar 40).
Seluruh sistem di Desa Kanekes di desain untuk dicapai dengan berjalan kaki. Terdapat peraturan adat bahwa masyarakat dilarang menaiki kendaraan bermotor. Keseluruhan sistem yang mendukung kebutuhan manusia seperti desain bangunan dan tata letaknya, infrastruktur, aktifitas dan lanskap dibuat dengan menghormati keberlanjutan alam, flora dan fauna. Desain perletakan bangunan yang memposisikan rumah dengan orientasi yang benar akan efisien penggunaan energinya. Tata letak rumah Baduy Dalam diorientasikan Utara – Selatan sehingga panas matahari tidak masuk bangunan.
Gambar 40 Konsep tata letak permukiman
Kampung dikelilingi oleh sungai dan terdapat banyak air yang bersumber dari mata air untuk keperluan penduduk seperti mandi, mencuci dan kakus. Dengan pembatasan jumlah penduduk yang saat ini sekitar 537 orang, masih dapat mencukupi kebutuhan air penduduk dan air bekasnya belum tercemar, jadi siklus ekologi masih berjalan baik. Jumlah penduduk sekitar 500 orang per kampung yang termasuk kategori kecil sampai sedang Zee (1986). Menurut kategori Zee (1986) tipe permukiman Baduy Dalam berbentuk plaza. Tipe plaza adalah permukiman dimana jajaran rumah membentuk suatu alun-alun di tengah yang berfungsi sebagai lahan serba guna yang berfungsi sebagai tempat interaksi sosial terbuka. Terdapat hirarhi dalam penyediaan tempat berinteraksi sosial. Bangunan aula (bale) berfungsi sebagai tempat interaksi sosial tertutup.
Perletakan rumah Baduy Dalam berhadap-hadapan agar warga dapat berinteraksi dengan tetangga. Tata letak rumah disesuaikan dengan kontour tanah agar rumah tidak tergenang air waktu hujan. Air dibiarkan mengalir bebas tanpa dibuat saluran sehingga sebagian besar air meresap ke tanah sesuai dengan anjuran Sinukaban (2001).
Bangunan penyimpanan diletakkan diluar lokasi permukiman agar ketersediaan pangan tetap terjaga. Hampir seluruh kebutuhan hidup masyarakat telah tersedia di Desa Kanekes. Masyarakat tidak perlu keluar wilayah untuk mencari pekerjaan dan makanan yang mereka beli hanya garam dan ikan asin. Huma tempat bekerja orang Baduy Dalam terletak minimal 1,5 km-2 km dari kampung di lereng bukit (Gambar 39). Puncak bukit dan gunung tetap dipreservasi untuk menjaga ketersediaan air dan biodivesitas tumbuhan dan hewan.
Desain Rumah.
Rumah masyarakat Baduy tidak mempunyai jendela dan hanya mempunyai 1 buah pintu masuk. Jendela dibuat dengan cara melubangi dinding. Walaupun tidak mempunyai jendela, cahaya dan udara masuk dari celah-celah dinding. Hasil simulasi dibuat dalam kondisi pintu tertutup, dan ternyata tiupan angin lingkungan tetap berpengaruh terhadap aliran udara di dalam rumah.
Rumah dibuat dengan tujuan untuk memberi naungan yang baik bagi penghuninya dengan biaya pengelolaan serendah mungkin. Pembuatan rumah di wilayah panas dan lembab harus memperhatikan untuk mencegah panas matahari memasuki rumah dan menghilangkan panas yang ada akibat dari aktivitas penghuni. Oleh sebab itu merupakan hal yang esensial maka sangat penting untuk membuat aliran ventilasi sepanjang tahun. Pada daerah beriklim tropis, aliran udara masuk melalui penempatan dari pintu, jendela dan kisi-kisi vertikal pada dinding dan lubang atap (Mollinson,1991).
Bangunan dikonstruksikan dengan material yang ringan yang dikonstruksikan memakai rangka yang kokoh sehingga tahan terhadap angin maupun gempa (Purwanto, 2006). Pada atap bangunan terdapat teritis (overstek)
yang lebar untuk mengurangi panas matahari di siang hari. Rumah Baduy Dalam
tidak ditutup plafon dengan demikian tinggi bangunan akan bertambah mengakibatkan terjadinya pertukaran udara secara konveksi didalam rumah akibat perbedaan suhu pada siang hari (Gambar 41). Pada bidang sopi-sopi atap ditutup dengan penutup dinding dari anyaman bambu yang sangat porous (abig-abig) yang berlubang besar dengan porositas sebesar 50 % .
Pada denah rumah hanya terdapat satu ruang yang bersekat yaitu ruang Imah. Pada denah rumah Baduy Dalam tidak terdapat banyak ruang yang tertutup dengan dinding pembatas ruang yang masif. Banyaknya dinding pembatas ruang yang masif akan menyebabkan akumulasi panas didalam rumah dikarenakan sirkulasi udara tidak berjalan dengan baik. Pada siang dan malam hari aliran udara selalu terjadi di dalam rumah. Penyekat ruang dibuat dengan dinding dari bahan porous yaitu bilik dari anyaman bambu. Dengan menggunakan dinding porous maka aliran udara masih dapat masuk melalui pori-pori dinding. Dinding penutup mempergunakan anyaman bambu (bilik) yang porous dan bernilai konduktifitas rendah 0.17 W/mK, sehingga dapat mengurangi panas yang masuk ke dalam rumah. Hal ini dapat dilihat dari hasil simulasi yang menunjukkan bahwa suhu dan aliran udara ruang Imah pada jam 12 adalah sekitar 0.6 m/s. dengan kelembaban sebesar 60 % dan suhu 34.16 oC, dimana saat itu suhu lingkungan
adalah sebesar 33 oC dan kelembaban 64% dan angin lingkungan sebesar 0.4 m/s. (Gambar 41). Kondisi ini masih dirasakan nyaman dengan terjadinya aliran ventilasi yang baik dan merata di dalam rumah, terutama apabila pintu dalam keadaan terbuka maka aliran ventilasi akan sangat besar. Menurut standard dari SNI (2001) untuk kenyamanan termal di wilayah tropis suhu maksimal sekitar 27 o
C , dengan naiknya temperatur 2.2 oC maka kecepatan angin harus naik dengan 0.5 m/s. Kelembaban relatif yang dianjurkan sekitar maksimal 70 %. Dengan naiknya aliran ventilasi maka kelembaban relatifpun dapat meningkat besarnya.
Perlu diingat bahwa manusia dapat beradaptasi dengan lingkungan. Manusia tropis lebih tolerir terhadap suhu tinggi. Menurut hasil penelitian Mallick (1994) di Dhaka dimana suhu selalu tinggi, temperatur yang nyaman tanpa aliran udara.untuk daerah panas di dalam rumah adalah antara 24 – 32 oC dan kelembaban relatif antara 50 – 95 %. Hasil penelitian Duangporn (2004) menunjukkan bahwa prediksi kondisi kenyamanan termal pada standard yang ada adalah pada temperatur 25,6 – 31,5 oC dengan kelembaban relatif 62,2 – 90 %. Dengan temperatur dan kelembaban yang digambarkan pada grafik Olgyay (Lampiran 17) maka untuk manusia yang tinggal di wilayah beriklim panas dan lembab seperti Thailand dan Indonesia, zone kenyamanan dapat naik karena temperatur dan kelembaban selalu tinggi. Oleh sebab itu dengan ventilasi memadai maka suhu lebih dari 30 oC masih dianggap nyaman pada wilayah beriklim panas (Rilatupa, 2008). Dengan kombinasi suhu, kelembaban dan kecepatan udara maka suhu efektif kenyamanan akan naik (Duangporn, 2004).
Kecepatan angin pada sopi-sopi dan atap terjadi akibat adanya angin lingkungan ditambah dengan konveksi akibat terjadinya perbedaan tekanan udara di dalam bangunan pada siang hari Kecepatan angin atap terbesar adalah 2 m/detik. Kondisi iklim mikro Rumah Baduy merata seluruh bangunan. Hal ini sesuai dengan pendapat Woolley dalam Neufert (1993) bahwa ventilasi di dalam bangunan harus dapat efektif dan merata pada seluruh ruang.
Rumah berbentuk panggung yang ditutup dengan lantai yang bercelah membuat aliran ventilasi masuk dari bagian bawah bangunan. Hal ini didukung pula dengan dinding bangunan yang porous membuat rumah Baduy Dalam mempunyai aliran ventilasi baik dan merata sepanjang hari.
Aliran udara tetap berjalan di dalam ruang walaupun jendela dan pintu dalam keadaan tertutup. Besar suhu bangunan berdinding bilik sangat dipengaruhi kondisi lingkungannya. Dengan kondisi aliran udara yang baik dan kelembaban relatif yang rendah dan denah yang tidak banyak bersekat maka kenyamanan penghuni rumah di dalam rumah Baduy Dalam tetap terjaga. Konstruksi penutup yang porous di bagian atap, lantai dan dinding sangat cocok untuk negara beriklim tropis lembab. Pada kehidupan yang masih bertaraf sederhana, manusia yang hidup pada iklim tropis cenderung tidak memerlukan energi fosil untuk mempertahankan hidupnya. Mereka dapat hidup tanpa bantuan alat pemanas ataupun pendingin udara (Karyono, 2001).
Dari penelitian ini dapat disimpulkan bahwa rumah panggung sesuai untuk wilayah tropis karena akan membuat aliran ventilasi masuk dari bawah bangunan sehingga ventilasi menjadi lebih besar dan merata pada seluruh bangunan. Bahan penutup dinding dan atap yang bernilai konduktivitas rendah cocok untuk dipergunakan pada daerah tropis. Dinding yang sesuai dengan wilayah tropis sebaiknya dinding porous atau dapat dibantu dengan penempatan jendela yang tepat dan kisi–kisi dinding dan lubang atap. Bentuk bangunan dengan atap runcing dan teritis lebar cocok untuk digunakan pada rumah tropis untuk mengalirkan air hujan, pelindung dari infiltrasi panas dan penahan angin. Mulyana (2009) menyebutkan bahwa pemakaian bahan lokal dan bangunan panggung akan memperpanjang jangka waktu pemakaian dan menguntungkan dari kalkulasi energi.
Menurut hasil penelitian Mallick, dalam Rashid (2008) bangunan kontemporer hanya mempunyai 20% bagian ruang yang nyaman dan hanya mempunyai 5 – 6 jam waktu nyaman didalam bangunan seharinya, sedangkan bangunan tradisional mempunyai 16 – 17 jam waktu nyaman. Kondisi termal dari bangunan tradisional lebih baik sehingga mempelajari vernacular buildings
menjadi penting (Engin, 2007). Vernacular buildings dapat memberikan
pandangan tentang kondisi dasar dari kebutuhan akan naungan dan rumah (Kartono,1999).