IV. HASIL DAN PEMBAHASAN
4.2 Penggambaran Geometri
4.3.2 Hasil Simulasi Kombinasi 2
Hasil simulasi kombinasi 2 yakni dengan komponen atap beton, dinding bata, dan lantai semen juga dilakukan pada waktu yang sama yaitu pada siang dan malam hari. Pada siang hari dilakukan pada saat cuaca terpanas masing-masing jam 11:00, 13:00, dan 15:00. Input data pada simulasi kombinasi 2 sama dengan kombinasi 1 hanya material penyusun atap yang berbeda.
Simulasi pada jam 11:00 diperoleh suhu di dalam rumah Baduy Dalam sebesar 53.31°C di titik 1, 52.77°C di titik 2, dan 51.68°C di titik 3. Nilai tersebut sangat jauh diatas zona nyaman untuk suhu dalam rumah. Besarnya suhu yang diperoleh dari simulasi antara lain karena faktor sifat fisik material yang dugunakan, kondisi rumah yang tertutup dengan minim tempat sirkulasi udara, serta kondisi cuaca yang panas. Gambar 35 menunjukkan hasil simulasi distribusi suhu udara pada jam 11:00, sebaran kontur suhu hampir sama dengan kombinasi 1. Terlihat daerah ruang dalam rumah memiliki kontur suhu yang merata dengan warna yang relatif sama. Atap dan dinding bangunan menjadi panas karena adanya radiasi matahari serta terjadinya proses konveksi ke udara di dalam rumah yang menyebabkan suhu meningkat.
30 Gambar 35. Distribusi suhu udara simulasi kombinasi 2 pada jam 11:00
Gambar 36. Tampak depan vektor kecepatan aliran udara simulasi kombinasi 2 jam 11:00
Gambar 37. Tampak atas vektor kecepatan aliran udara simulasi kombinasi 2 jam 11:00
Gambar 38. Kontur kelembaban relatif simulasi kombinasi 2 jam 11:00
Gambar 36 dan 37 menunjukkan vektor kecepatan aliran udara hasil simulasi pada jam 11:00. Kecepatan aliran udara di luar rumah sebesar 0.9 m/s yang datang dari depan bangunan. Kondisi rumah yang tertutup menyebabkan minimnya udara yang masuk sehingga aliran udara relatif kecil di dalam rumah yakni sebesar 0.165 m/s di titik 1, 0.03 m/s titik 2, dan 0.04 m/s di titik 3. kecepatan aliran udara pada tiap simulasi masing-masing kombinasi hampir memiliki nilai yang sama
31 hal ini karena input data kecepatan aliran sama serta kondisi rumah yang tertutup. Kelembaban relatif hasil simulasi pada kombinasi 2 jam 11:00 ini ± 21%.
Hasil simulasi pada jam 13:00 diperoleh suhu udara di dalam rumah sebesar 59.22°C di titik 1, 59.58°C di titik 2, dan 58.85°C di titik 3 nilai ini relatif merata di seluruh ruangan. Suhu di titik 2 terlihat lebih tinggi dari suhu di titik 3 hal ini karena titik 2 terletak di ruang yang bersekat sehingga udara panas terperangkap lebih banyak. Distribusi suhu udara ditunjukkan pada Gambar 32, besarnya suhu lingkungan dan radiasi matahari menyebabkan atap dan dinding bangunan menyimpan panas sehingga suhu ruangan sangat tinggi. Besar kecepatan angin di luar rumah 0.9 m/s dan hasil simulasi di dalam rumah 0.171 m/s di titik 1, 0.085 m/s di titik 2, dan 0.09 m/s di titik 3. Kecilnya aliran udara di dalam rumah juga mempengaruhi suhu ruang dalam bangunan, udara semakin kecil suhu ruang semakin panas.
Gambar 39. Distribusi suhu udara simulasi kombinasi 2 jam 13:00
Gambar 40. Tampak atas vektor kecepatan aliran udara simulasi kombinasi 2 jam 13:00
32 Gambar 42. Kontur kelembaban relatif material kombinasi 2 jam 13:00
Pada simulasi jam 13:00 besarnya kelembaban relatif lingkungan rumah yaitu 63% dengan RH simulasi sebesar ± 17%. Nilai ini lebih kecil bila dibandingkan dengan simulasi jam 11:00, suhu udara pada jam 13:00 juga merupakan suhu terpanas. Dengan suhu yang semakin tinggi maka tingkat kelembaban akan berkurang.
Pada simulasi jam 15:00, suhu rumah hasil simulasi yaitu 43.12°C di titik 1, 42.71°C di titik 2, dan 41.08°C di titik 3 relatif lebih rendah dari suhu pada jam-jam sebelumnya. Suhu lingkungan pada jam 15:00 juga sebesar 24°C pada saat itu kelembaban di luar rumah sangat tinggi yaitu sebesar 92% maka atap dan dinding bangunan juga tidak terlalu banyak menyerap panas. Tetapi penyebaran suhu di dalam rumah masih di atas zona nyaman hal ini karena kondisi rumah yang tertutup sehingga kurang ada aliran udara. Gambar 43 memperlihatkan distribusi suhu udara di dalam rumah pada jam 15:00. Penyebaran kontur suhu hampir sama merata di seluruh ruangan dan warna kontur menunjukan intensitas yang relatif sama.
Gambar 43. Distribusi suhu udara simulasi kombinasi 2 jam 15:00
Gambar 44. Tampak depan vektor kecepatan aliran udara simulasi kombinasi 2 jam 15:00
33 Gambar 45. Kontur kelembaban relatif material kombinasi 2 jam 15:00
Besarnya aliran udara hasil simulasi di dalam rumah ialah 0.265 m/s di titik 1, 0.027 m/s di titik 2, dan 0.042 m/s di titik 3. Aliran di titik 1 cenderung lebih tinggi pada setiap hasil simulasihal ini karena titik 1 terletak di bagian dalam atap rumah yang dekat dengan lubang udara. Terlihat pada Gambar 44 kontur aliran udara di dalam rumah berwarna biru dimana aliran udara hampir tidak ada karena kondisi rumah yang tertutup. Kelembaban relatif masih rendah karena suhu udara yang relatif tinggi dengan nilai 31.52% di titik 1, 32.20% di titik 2, dan 35.09% di titik 3.
Simulasi suhu udara pada malam hari dilakukan samaseperti kombinasi 1 dengan input yang sama. Simulasi dilakukan pada jam 19:00, 21:00, dan 23:00. Gambar 38 merupakan hasil simulasi suhu udara jam 19:00 dimana besarnya suhu di dalam rumah yaitu 23.76°C di titik 1, 23.59°C di titik 2, dan 23.52°C di titik 3. Kecepatan aliran udara di luar 0 m/s, namun hasil simulasi di dalam rumah tidak menunjukkan 0 m/s tetapi antara 0.01 m/s sampai 0.02 m/s. Hal ini disebabkan karena perbedaan kerapatan udara di dalam dan di luar ruangan. Suhu udara yang lebih tinggi di dalam ruangan menyebabkan beda kerapatan udara.
Gambar 46. Distribusi suhu udara simulasi kombinasi 2 jam 19:00
34 Gambar 48. Kontur kelembaban relatif material kombinasi 2 jam 19:00
Pada Gambar 47 aliran udara bergerak lurus ke atas rumah dengan nilai yang semakin tinggi sementara kecepatan di luar ruangan 0 m/s hal ini disebabkan karena perbedaan suhu antara atap dan udara di atasnya sehingga kerapatan udara berbeda. Kelembaban relatif di dalam rumah hasil simulasi sebesar 91.72% di titik 1, 92.61% di titik 2, dan 93.05% di titik 3.
Hasil simulasi jam 21:00 dan 23:00 tidak berbeda jauh dengan simulasi jam 19:00, distribusi suhu udara merata di dalam rumah pada jam 21:00 dan jam 23:00 yaitu ± 23°C. Suhu lingkungan sebagai data masukkan sebesar 23°C tidak berbeda jauh dengan suhu di dalam rumah. Hal ini karena kondisi semakin malam tanpa ada radiasi matahari sehingga atap dan dinding bangunan tidak menyimpan panas. Aliran udara di dalam rumah juga relatif kecil pada jam 21:00 sebesar 0.005 m/s di titik 1, 0.004 m/s di titik 2, dan 0.026 m/s di titik 3. Pada jam 23:00 sebesar 0.009 m/s di titik 1, 0.01 m/s di titik 2, dan 0.012 m/s di titik 3. Adanya pergerakkan udara di dalam rumah karena beda kerapatan udara antara di luar dan di dalam. Pergerakkan udara di atas atap lebih tinggi karena beda suhu atap dan udara lingkungan sehingga ada beda kerapatan udara seperti ditunjukkan pada Gambar 50 dan 53.
Gambar 49. Distribusi suhu udara simulasi kombinasi 2 jam 21:00
35 Gambar 51. Kontur kelembaban relatif material kombinasi 2 jam 21:00
Kelembaban relatif hasil simulasi masing-masing sebesar ±94% pada jam 21:00 dan jam 23:00 yaitu ±95%. RH semakin malam semakin tinggi berbanding terbalik dengan suhu dimana semakin malam semakin rendah.
Gambar 52. Distribusi suhu udara simulasi kombinasi 2 jam 23:00
Gambar 53. Vektor kecepatan aliran udara simulasi kombinasi 2 jam 23:00
36 Berikut tabel dan gambar grafik hasil simulasi suhu, kecepatan angin, dan RH pada rumah Baduy Dalam yang menggunakan material kombinasi 2 berupa atap beton, dinding bata, dan lantai semen.
Tabel 8. Hasil simulasi kondisi pengudaraan material kombinasi 2
Waktu (Jam) Titik Pengukuran Suhu (°C) Suhu Lingkungan (°C) Aliran udara (m/s) Aliran udara Lingkungan (m/s) RH (%) RH Lingkungan (%) 11:00 Titik 1 (atap) 53.31 33.00 0.165 0.900 21.10 61.00 Titik 2 (Imah) 52.77 33.00 0.030 0.900 21.66 61.00 Titik 3 (Tepas) 51.68 33.00 0.040 0.900 22.85 61.00 13:00 Titik 1 (atap) 59.22 34.00 0.171 0.900 17.39 63.00 Titik 2 (Imah) 59.58 34.00 0.085 0.900 17.10 63.00 Titik 3 (Tepas) 58.85 34.00 0.090 0.900 17.70 63.00 15:00 Titik 1 (atap) 43.12 24.00 0.265 0.900 31.52 92.00 Titik 2 (Imah) 42.71 24.00 0.027 0.900 32.20 92.00 Titik 3 (Tepas) 41.08 24.00 0.042 0.900 35.09 92.00 19:00 Titik 1 (atap) 23.76 23.00 0.021 0 91.72 96.00 Titik 2 (Imah) 23.59 23.00 0.017 0 92.61 96.00 Titik 3 (Tepas) 23.52 23.00 0.024 0 93.05 96.00 21:00 Titik 1 (atap) 23.38 23.00 0.005 0 93.83 96.00 Titik 2 (Imah) 23.25 23.00 0.004 0 94.54 96.00 Titik 3 (Tepas) 23.23 23.00 0.026 0 94.69 96.00 23:00 Titik 1 (atap) 23.09 23.00 0.009 0 95.48 96.00 Titik 2 (Imah) 23.07 23.00 0.010 0 95.59 96.00 Titik 3 (Tepas) 23.08 23.00 0.012 0 95.54 96.00
Gambar 55. Grafik simulasi suhu dan RH material kombinasi 2
37