BAB II TINJAUAN PUSTAKA
2.6. Elaborasi Tema
2.6.2. Interpretasi Tema
Corsini (1997) mengatakan bahwa Iklim mikro di sekitar bangunan perlu dikendalikan dengan memanfaatkan tanaman hijau yang berdaun gelap dan lebat. Sangat ideal jika 30% - 70% volume ruang lahan bangunan terisi tanaman hijau dan 30% - 70% luasan permukkaan tanah tidak ditutupi material keras. Kehalusan permukaan dan warna bahan bangunan sangat menentukan iklim mikro di sekitar bangunan, warna cerah dan permukaan licin adalah pemantul sinar matahari yang baik dan menaikkan suhu sekitar. Warna gelap dan permukaan kasar akan membantu meredam dan menyerap sinar dan panas matahari.
a. Permasalahan Iklim Tropis Matahari
Daerah beriklim tropis merupakan daerah yang dipenuhi oleh paparan sinar matahari, sedangkan sinar matahari didalamnya selalu membawa panas, maka aspek orientasi bangunan menjadi sorotan utama dalam proses desain agar pengantisipasian pengaruh buruk sinar matahari dapat dihindari.
Panas matahari pagi sangatlah baik untuk kesehatan, maka bagian timur cenderung dibuka untuk memasukan sinar matahari, akan tetapi dibatasi hanya sampai jam 09.00 saja, selebihnya dari itu sifatnya terik dan menyengat, sedangkan sinar
Gambar 2.81 Orientasi Bangunan
(http://en.wikipedia.org/wiki/File:30_St_Mary_Axe,_%27 Gherkin%27.JPG)
matahari di barat membawa pengaruh buruk untuk bangunan, sebaiknya diantisipasi, dengan tritisan atau double layer (titik puncak panas 14.00 jam 2 siang).
b. Penanganannya Dengan Solar Chart
Dengan menggunakan solar chart dapat ditentukan sudut altitude dan azimut posisi matahari sehingga ukuran sun shading maupun parapet dapat ditentukan ukuran idealnya (pembayangan matahari Gut, Packerknechtd, 1993).
Gambar 2.82 Solar Chart Untuk menentukan pembayangan ideal tritisan (sumber:
http://www.gumbo.net.au/esd/passive_design/p_sunangles.html)
Gambar 2.83 Sudut Azimut Altitude Menentukan Pembayangan Matahari (sumber : http://www.esrl.noaa.gov/gmd/grad/solcalc/glossary.html)
c. Parameter Arsitektur Tropis
Faktor kenyamanan dalam bangunan di daerah beriklim tropis lembab merupakan hal terpenting, kendala utama pada iklim tropis lembab adalah temperatur dan kelembaban udara yang tinggi sepanjang tahun, maka perlu antisipasi untuk mencapai kenyamanan thermal yang ideal.
- Temperatur efektif sekitar 20°C - 26°CTE
Gambar 2.84 Sudut Azimut Altitude Menentukan Pembayangan Matahari (sumber: http://www.esrl.noaa.gov/gmd/grad/solcalc/glossary.html)
Gambar 2.85 Sudut Azimut Altitude Menentukan Pembayangan Matahari (sumber: http://www.esrl.noaa.gov/gmd/grad/solcalc/glossary.html)
- Kelembaban udara sekitar 60% - Pergerakan udara 0,25 – 0,5 m/s
Beberapa parameter yang juga perlu diperhatikan selain kenyamanan thermal:
1. Orientation
Orientasi bangunan terhadap mata angin mempengaruhi perletakan lubang - lubang permukaan dinding, perencanaan yang tepat dapat menghinadari masuknya sinar dan panas matahari tapi dapat menggunakan sky light sebagai pencahayaan alami dan aliran udara sebagai penetralisir kelembaban udara.
2. Isolasi
Isolasi terhadap panas, hujan dan partikel – partikel yang dibawa oleh angin sangatlah diperlukan bagi bangunan di daerah tropis.
3. Shading
Shading atau pembayangan adalah upaya mematahkan sinar matahari, karna sinar matahari membawa panas yang tidak baik untuk thermal bangunan.
4. High Cross Ventilation
Aliran udara yang baik dalam bangunan selain menetralisir udara juga dapat menetralisir kelembaban udara
5. Pemanfaatan Tanaman
Tanaman biasanya juga dapat berfungsi sebagai barier, pemecah udara maupun filter debu, pemilihan tanaman yang tepat dapat mempengaruhi iklim mikro dan dapat menciptakan lingkungan yang lebih baik karena hasil dari fotosintesisnya
6. Roof Ventilation
Sebisa mungkin panas akibat radiasi sinar matahari pada atap bangunan dapat di keluarkan dengan aliran udara, dan diharapkan ventilasi pada atap dapat memasukan udara kedalamnya.
d. Prinsip Desain Menurut Ken Yeang
i. Penempatan Core Menurut Ken Yeang
Posisi service core sangat penting dalam merancang bangunan tingkat tinggi. Service core bukan hanya sebagai bagian struktur, juga mempengaruhi kenyamanan thermal.
Posisi core dapat diklasifikasikan dalam tiga bentuk, yaitu: 1. Core pusat
2. Core ganda
3. Core tunggal terletak pada sisi bangunan.
Core ganda memiliki banyak keuntungan, dengan memakai dua core dapat dijadikan sebagai penghalang panas yang masuk kedalam bangunan. Penelitian harus menunjukkan penggunaan pengkondisian udara secara minimum dari penempatan service core ganda yang tampilan jendala menghadap utara dan selatan, dan core ditempatkan pada sisi timur dan barat. Penerapan ini juga dapat diterapkan pada daerah beriklim sejuk
Gambar 2.86 Model Core
(sumber: http://iconarchitecture.weebly.com/)
ii. Menentukan Orientasi
Bangunan tingkat tinggi mendapatkan penyinaran matahari secara penuh dan radiasi panas. Orientasi bangunan sangat penting untuk menciptakan konservasi energi. Secara umum, susunan bangunan dengan bukaan menghadap utara dan selatan memberikan keuntungan dalam mengurangi insulasi panas. Orientasi bangunan yang terbaik adalah meletakkan luas permukaan bangunan terkecil menghadap timur – barat memberikan dinding eksternal pada luar ruangan atau pada emperan terbuka. Kemudian untuk daerah tropis peletakan core lebih disenangi pada poros timur-barat. Hal ini dimaksudkan daerah buffer dan dapat menghemat AC dalam bangunan.
iii. Penempatan Bukaan Jendela
Bukaan jendela harus sebaiknya menghadap utara dan selatan sangat penting untuk mendapatkan orientasi pandangan. Jika memperhatikan alasan easthetic, curtain wall bisa digunakan pada fasad bangunan yang tidak menghadap matahari. Pada daerah iklim sejuk, ruang transisional bisa menggunakan kaca pada bagian fasad yang lain maka teras juga berfungsi sebagai ‘ruang sinar matahari’, berkumpulnya panas matahari, sperti rumah kaca. Penempatan bukaan jendela pada bangunan dapat dilihat pada gambar.
Gambar 2.87 Orientasi Bangunan (sumber: http://iconarchitecture.weebly.com/)
Menggunakan kaca jendela yang sejajar dengan dinding luar dengan menggunakan kaca dengan sistem Metrical Bioclimatic Window (MBW). MBW didesain sebagai sistem elemen dengan fungsi yang dikhususkan untuk ventilasi, perlindungan tata surya, penerangan alami, area visualisasi, dan kebebasan pribadi serta sistem luar yang aktif. Sistem MBW disadur dan disesuaikan dengan perkembangan zaman. Sistem ini bermaksud mengatur kondisi termal ruangan dengan menggunakan teknik:
- Penurunan perolehan panas oleh radiasi surya.
- Kontrol perolehan panas oleh konveksi dan penggunaan ventilasi silang ataupun dengan pemilihan cerobong asap. Dengan penggunaan teknik diatas, maka pencahayaan lebih maksimal dan udara pada malam hari dapat menjadi lebih sejuk.
iv. Penggunaan Balkon
Menempatkan balkon akan membuat area tersebut menjadi membuatnya memiliki teras sehingga bangunan menjadi berlubang - lubang sehingga transfer panas yang terjadi tidak berlebihan, apabila diberi tanaman dapat menambah fungsinya menjadikan lingkungan yang lebih baik.
Gambar 2.88 Orientasi Bangunan (sumber: http://iconarchitecture.weebly.com/)
Gambar 2.89 Orientasi Bangunan (sumber: http://iconarchitecture.weebly.com/)
v. Membuat ruang Transisional
Menurut Yeang, ruang transisional dapat diletakkan ditengah dan sekeliling sisi bangunan sebagai ruang udara dan atrium. Ruang ini dapat menjadi ruang perantaran antara ruang dalam dan ruang luar bangunan. Ruang ini bisa menjadi koridor luar yang mampu menghambat transfer panas.
Menurut Yeang, penempatan teras pada bagian dengan tingkat panas yang tinggi dapat mengurangi penggunaan panel – panel anti panas. Hal ini dapat memberikan akses ke teras yang dapat juga digunakan sebagai area evakuasi jika terjadi bencana seperti kebakaran. Penggunaan balkon pada bangunan dapat dilihat pada gambar diatas. Atrium sebaiknya tertutup, tetapi diletakkan diantara ruangan. Puncak bangunan sebaiknya dilindungi oleh sirip – sirip atap yang mendorong angin masuk kedalam bangunan. Hal ini juga bisa di desain sebagai fungsi Wind scoops untuk mengendalikan pengudaraan alami yang masuk kedalam bagian gedung.
vi. Desain Pada Dinding
Penggunaan membran yang menghubungkan bangunan dengan lingkungan dapat dijadikan sebagai kulit pelindung. Pada iklim sejuk dinding luar harus dapat menahan dinginnya musim dingin dan panasnya musim panas. Pada kasus ini, dinding luar harus seperti pelindung insulasi yang bagus tetapi harus dapat dibuka pada musim kemarau. Pada daerah
Gambar 2.90 Ruang Transisi (sumber: http://iconarchitecture.weebly.com/)
vii. Hubungan Terhadap Landscape
Menurut Yeang, lantai dasar bangunan tropis seharusnya lebih terbuka keluar dan menggunakan ventilasi yang alami karena hubungan lantai dasar dengan jalan juga penting. Fungsi atrium dalam ruangan pada lantai dasar dapat mengurangi tingkat kepadatan jalan.
Tumbuhan dan lanskap digunakan tidak hanya untuk kepentingan ekologis dan eastetik semata, tetapi juga membuat bangunan menjadi lebih sejuk. Hubungan terhadap landscape dapat dilihat pada gambar.
viii. Menggunakan Alat Pembayang Pasif
Menurut Yeang, pembayang sinar matahari adalah esensi pembiasan sinar matahari pada dinding yang menghadap matahri secara langsung (pada daerah tropis berada disisi timur dan barat) sedangkan croos ventilation seharusnya digunakan (bahkan diruang ber-AC) meningkatkan udara segar dan mengalirkan udara panas keluar. Penggunaan alat pembayang pasif dapat dilihat pada gambar berikut ini,
Gambar 2.91 dinding selubung bangunan (sumber : http://iconarchitecture.weebly.com/)
Gambar 2.92 Konsep Lansekap Dan Bangunan (sumber : http://iconarchitecture.weebly.com/)
Pemberian ventilasi yang cukup pada ruangan dengan peraturan volumetric aliran udara. Dengan adanya ventilasi, maka udara panas diatas gedung dapat dialirkan kelingkungan luar sehingga dapat menyegarkan ruangan kembali.
ix. Penyekat Panas Pada Lantai
Menurut Yeang, insolator panas yang baik pada kulit bangunan dapat mengurangi pertukaran panas yang terik dengan udara dingin yang berasal dari dalam bangunan. Karakterisitk thermal insulation adalah secara utama ditentukan oleh komposisinya.
Thermal Insolation dibagi menjadi lima bagian utama, walaupun banyak insulator yang utama kerupakan turunan produk jenis – jenis ini.
Lima jenis utama, adalah : - Flake (serpihan)
Gambar 2.93 Passive Shading (sumber : http://iconarchitecture.weebly.com/)
Gambar 2.94 Passive Ventilation (sumber: http://iconarchitecture.weebly.com/)
- Reflective (memantulkan)
Struktur massa bangunan bekerja melepas panas pada malam hari dan melepas udara dingin pada siang hari. Pada iklim sejuk struktur bangunan dapat menyerap panas matahari sepanjang siang hari dan melepaskannya pada siang hari. Solar window atau solar-collector heat ditempatkan didepan fisik gedung untuk menyererap panas matahari.
Menurut DR. Ir. RM. Sugiyatmo, kondisi yang berpengaruh dalam perancangan bangunan pada iklim tropis adalah,
1) Kenyamanan Thermal
Usaha untuk mendapatkan kenyamanan thermal adalah dengan mengurangi perolehan panas, memberikan aliran udara yang cukup dan membawa panas keluar bangunan serta mencegah radiasi panas, baik radiasi langsung matahari maupun dari permukaan dalam yang panas.
Hawa panas dapat dikurangi dengan menggunakan bahan atau material yang mempunyai tingkat isolasi tahan panas yang besar, sehingga aliran panas yang menembus bahan tersebut akan terhambat. Permukaan yang paling besar menerima panas adalah atap. Sedangkan bahan atap umumnya mempunyai tahanan panas dan kapasitas panas yang lebih kecil dari dinding. Permukaan bagian atas bangunan dapat di desain dengan beberapa cara, seperti memberikan rongga langit-langit, penggunaan pemantul panas reflektif yang dapat memperbesar tahan panas.
Cara lain untuk memperkecil panas yang masuk antara lain yaitu:
a. Memperkecil luas permukaan yang menghadap ke timur dan barat. b. Melindungi dinding dengan alat peneduh. Perolehan panas dapat juga
dikurangi dengan memperkecil penyerapan panas dari permukaan, terutama untuk permukaan atap.
c. Warna terang mempunyai penyerapan radiasi matahari yang kecil sedang warna gelap adalah sebaliknya. Penyerapan panas yang besar akan menyebabkan temperatur permukaan naik. Sehingga akan jauh lebih besar dari temperatur udara luar. Hal ini menyebabkan
perbedaan temperatur yang besar antara kedua permukaan bahan, yang akan menyebabkan aliran panas yang besar.
2) Aliran Udara Melalui Bangunan
Kegunaan dari aliran udara atau ventilasi adalah,
a. Untuk memenuhi kebutuhan kesehatan yaitu penyediaan oksigen untuk pernafasan, mengalirkan asap dan uap air keluar ruangan, mengurangi konsentrasi gas-gas dan bakteri serta menghilangkan bau.
b. Untuk memenuhi kebutuhan kenyamanan thermal, mengeluarkan panas, membantu mendinginkan bagian dalam bangunan. Aliran udara terjadi karena adanya gaya thermal yaitu terdapat perbedaan temperatur antara udara di dalam dan diluar ruangan dan perbedaan tinggi antara lubang ventilasi. Kedua gaya ini dapat dimanfaatkan sebaik-baiknya untuk mendapatkan jumlah aliran udara yang dikehendaki. Jumlah aliran udara dapat memenuhi kebutuhan kesehatan pada umumnya lebih kecil daripada yang diperlukan untuk memenuhi kenyamanan thermal. Untuk yang pertama sebaiknya digunakan lubang ventilasi tetap yang selalu terbuka. Untuk memenuhi yang kedua, sebaiknya digunakan lubang ventilasi yang bukaannya dapat diatur.
untuk mencegah hal itu dapat digunakan alat-alat peneduh (Sun Shading Device). Pancaran panas dari suatu permukaan akan memberikan ketidaknyamanan thermal bagi penghuni, jika beda temperatur udara melebihi 40ºC. Hal ini sering terjadi pada permukaan bawah dari langit- langit atau permukaan bawah dari atap.
4) Penerangan Alami pada Siang Hari Cahaya alam siang hari yang terdiri dari: 1. Cahaya matahari langsung.
2. Cahaya matahari difus
Cahaya ini dapat dimanfaatkan untuk penerangan siang hari di dalam bangunan. Tetapi cahaya matahari tidak langsung masuk ke dalam bangunan karena akan menimbulkan pemanasan dan penyilauan, kecuali sinar matahari pada pagi hari. Sehingga cahaya langit yang dapat dimanfaatkan untuk penerangan.
Untuk bangunan berlantai banyak, semakin tinggi lantai bangunan makin kuat potensi cahaya langit yang bisa dimanfaatkan. Cahaya langit yang sampai pada bidang kerja dapat dibagi dalam 3 (tiga) komponen: 1. Komponen langit
2. Komponen refleksi luar 3. Komponen refleksi dalam
Dari ketiga komponen tersebut komponen langit memberikan pengaruh terbesar pada tingkat penerangan yang dihasilkan oleh suatu lubang cahaya. Faktor-faktor yang mempengaruhi besarnya tingkat penerangan pada bidang kerja tersebut adalah:
1. Luas dan posisi lubang cahaya 2. Lebar teritis
3. Penghalang yang ada dimuka lubang cahaya
4. Faktor refleksi cahaya dari permukaan dalam dari ruangan 5. Permukaan di luar bangunan di sekitar lubang cahaya
