V. PENUTUP
5.2 SARAN
1) Penambahan ventilasi dan pemilihan material bangunan yang relatif tidak menyerap panas terlalu besar perlu dilakukan agar diperoleh kondisi yang nyaman di dalam rumah.
2)
Simulasi CFD untuk kecepatan aliran udara pada saat kecepatan udara tinggi dilakukan dari arah angin bertiup untuk mengetahui bagian ventilasi yang memberikan pengaruh besar terhadap suhu.50
DAFTAR PUSTAKA
Boutet, Terry S. 1987. ControllingAir Movement A Manual for Architect and Builders. Mc. Graw-hill Book Company, New York.
Frick H, Fx Bambang S, 1998. DASAR-DASAR EKO-ARSITEKTUR. Penerbit Kanisius dan Soegijapranata University Press.
Gardjito. 2002. Sistem Ventilasi. Pelatihan Aplikasi Teknologi Hidroponik Untuk Pengembangan AgribisnisPerkotaan, Bogor 28 Mei - 7 Juni 2002. CREATA, IPB, Bogor.
Givoni, Baruch. 1995. Climate Conciderations in Building and Urban Desaign. Van Nostrand Reinhold, New York.
Handoko. 1994. Klimatologi Dasar. PT. Dunia Pusaka Jaya. Jakarta.
Lechner, Norbert. 2001. HEATING, COOLING, LIGHTING: Metode Desain untuk Arsitektur. Sandriana Siti, penerjemah. Jakarta: RajaGrafindo Persada. Terjemahan dari: HEATING,
COOLING, LIGHTING: Design Methods for Architects.
Lippsmeier, Georg. 1980. Bangunan Tropis. Syahmir Nasution, penerjemah. Jakarta: Penerbit Erlangga. Terjemahan dari: Tropenbau Building in the Tropics.
Mangunwijaya YB. 1994. Pengantar Fisika Bangunan. DJambatan, Jakarta.
Mannan, Abdul. 2007. Faktor Kenyamanan Dalam Perancangan Bangunan (Kenyamanan Suhu- Termal Pada Bangunan). Ichsan Gorontalo, Vol 2 No.1.
Nurianingsih, Resti. 2011. Analisis Pola Aliran dan Distribusi Suhu Udara Pada Rumah Tanaman
Standard Peak Menggunakan Computational Fluid Dynamics (CFD). [Skripsi]. Departemen
Teknik Mesin dan Biosistem, IPB. Bogor.
Permana RCE. 2006. Tata Ruang Masyarakat Baduy. Jakarta: Wedetama Widya Sastra. Prabowo SH. 2009. Easy to Use Solidworks 2009. ANDI. Yogyakarta.
Roaf, Sue. 2001. Ecohouse: a Design Guide. Architectural Press. London.
Sayma, Abdulnaser. 2009. Computational Fluid Dynamic. Ventus Publishing, London.
Suhardiyanto H. 2009. Teknologi Rumah Tanaman untuk Iklim Tropika Basah. IPB Press. Bogor. Tuakia F. 2008. Dasar-Dasar CFD Menggunakan Fluent. Informatika Bandung. Bandung. Varghese P C. 2005. Building Materials. Prentice-Hall of India Private Limited, New Delhi.
Widyarti, Meiske. 2011. Kajian dan Rekonstruksi Konsep Eco-village dan Eco-house Pada Permukiman Baduy Dalam Berdasarkan Community Sustainability Assesment [Disertasi]. Bogor: Program Pascasarjana, Institut Pertanian Bogor.
Wulandani D, Nelwan LO, Abdullah K. 2001. Pemodelan Matematika untuk Optimasi Perubahan dan Distribusi Suhu, RH, dan Kecepatan Udara Dalam Ruang Pengering Berenergi Surya
51
LAMPIRAN
52
Lampiran 1. Data kondisi iklim lingkungan penelitian tanggal 13 November 2009.
Suhu RH Tek Rad
arah m/dt oC % mmHg Lux 1 0 23 96 760.1 0 2 0 23 96 759.4 0 3 0 23 95 759.3 0 4 0 23 96 759.4 0 5 0 22 96 759.6 0 6 0 22 96 760.1 0 7 TL 0 25 88 761.5 111 8 TL 0 29 74 761.7 324 9 B 0.4 31 67 761.8 584 10 BD 0.9 33 66 761.5 883 11 TG 0.9 33 61 761 918 12 S 0.4 33 64 760.1 575 13 TG 0.9 34 63 759.2 508 14 TG 0.8 31 65 759 520 15 U 0.9 24 92 759.6 440 16 BL 0 24 93 760.2 121 17 TG 0.9 24 95 760.8 23 18 TG 0.4 23 94 760.8 10 19 T 0 23 96 761.3 0 20 0 23 96 762.4 0 21 0 23 96 762.8 0 22 0 23 96 762.4 0 23 0 23 96 761.5 0 24 0 23 96 760.9 0 Jam Angin
53
Lampiran 2. Tampak depan denah rumah Baduy Dalam.
GAMBAR TEKNIK
TAMPAK DEPAN RUMAH BADUY DALAM
SKALA SATUAN
54
Lampiran 3. Tampak samping denah rumah Baduy Dalam.
GAMBAR TEKNIK
TAMPAK SAMPING RUMAH BADUY DALAM
SKALA SATUAN
ANALYSIS OF THERMAL COMFORT USING MODERN BUILDING MATERIAL
IN BADUY DALAM HOUSE WITH COMPUTATIONAL FLUID DYNAMIC
Rendy Prayogi1, Meiske Widyarti2
1
Department of Civil and Environmental Engineering, Faculty of Agricultural Technology, Bogor Agricultural University, IPB Darmaga Campus, PO BOX 220, Bogor, West Java, Indonesia.
ABSTRACT
Eco-house is the applying of an ecological design on building. In Indonesia, Baduy Dalam community are examples of people who still have and perform local knowledge in their lifestyle including implementing ecological design in their homes. In this research, has been performed an analysis of thermal comfort in Baduy Dalam homes. The analysis had been performed by using three combinations of roof, wall and floor materials in Baduy Dalam’s house which are ceramic- brick- ceramic; concrete-brick- ceramic and asbestos cement-brick-ceramic. The analysis performed by a simulation techniques using a computer program Computational Fluid Dynamic (Solidworks 2011) to get a distribution model of air temperature, air movement, and relative humidity(RH) in the building. The input of environmental data such as temperature, RH, solar radiation, and wind speed used a 13 November 2010’s datas. The simulations carried out at 11:00, 13:00, 15:00, 19:00, 21:00, and 23:00. The simulation results of the most unsatisfied thermal comfort conditions using a combination 1 materials are; temperature 55.52°C, RH 20.71%, air flow 0.064 m/s, combination 2 are temperature 59.58°C, RH 17.10%, air flow 0.085 m/s, and combination 3 are; temperature 50.56°C, RH 24.14%, and air flow 0.065 m/s. The simulation results show that the worst conditions are combination 2 (concrete roof, brick walls and cement floor). The highest temperature is 59.58 ° C at 13:00. Modifications is made to the worst house condition by adding vents on the Baduy Dalam house and the results are temperature was -22.07°C lower at Imah and -22.24°C lower at Tepas.
Rendy Prayogi. F44080013. 2012. Analisis Kenyamanan Termal Penggunaan Material Modern
Pada Rumah Baduy Dalam Dengan Teknik Computational Fluid Dynamic. Di bawah bimbingan
Meiske Widyarti.
RINGKASAN
Penerapan desain ekologis pada hunian bagi manusia disebut dengan Ecological House (Eco-
house). Di Indonesia rumah masyarakat Baduy Dalam merupakan satu contoh masyarakat yang
memiliki kearifan lokal dan desain ekologis. Desain rumah Baduy Dalam dengan material yang digunakan menjamin terjadinya pergerakan udara agar pertukaran udara bersih terus berlangsung. Hal ini juga berdampak pada terjaganya suhu ruangan. Pada penelitian ini dilakukan analisis kenyamanan termal rumah Baduy Dalam yang menggunakan material bangunan modern. Penelitian dilakukan menggunakan teknik Computational Fluid Dynamics (CFD) yang memodelkan pola pergerakan dan distribusi suhu udara di dalam bangunan. Simulasi pola aliran udara, RH, dan distribusi suhu udara dibuat menggunakan program Solidworks 2011 dengan data masukan berupa data kondisi lingkungan seperti suhu, radiasi matahari, kelembaban relatif, dan kecepatan angin pada tanggal 13 November 2009. Simulasi dilakukan pada denah rumah Baduy Dalam dengan menggunakan 3 kombinasi material modern yaitu kombinasi 1 berupa atap keramik, dinding bata, dan lantai semen, kombinasi 2 berupa atap beton, dinding bata, dan lantai semen, serta kombinasi 3 berupa atap asbes, dinding bata, dan lantai semen.
Simulasi di dalam rumah menggunakan kombinasi material yang berbeda mendapatkan perbedaan pada kondisi pengudaraannya antara lain suhu udara, kecepatan angin, dan kelembaban relatif. Simulasi dilakukan pada saat kondisi udara terpanas yaitu jam 11:00, 13:00, 15:00 serta pada saat malam hari yaitu jam 19:00, 21:00, dan 23:00. Pada penelitian ini nilai pengudaraan hasil simulasi diambil pada 3 titik berbeda di dalam rumah yaitu di dekat atap, di ruang Imah dan Tepas
dengan jarak 1 m dari lantai.
Hasil simulasi menunjukkan bahwa kombinasi material 1, 2, dan 3 memiliki kondisi nilai pengudaraan yang tinggi pada siang hari. Hasil simulasi suhu, RH, dan kecepatan udara tertinggi ketiga kombinasi material adalah suhu 52°C, RH 20.71%, kecepatan aliran 0.064 m/s untuk kombinasi 1, kombinasi 2 diperoleh suhu 59.58°C, RH 17.10%, kecepatan aliran 0.085 m/s, dan 50.56°C, RH 24.14%, kecepatan aliran 0.065 m/s untuk kombinasi 3, sedangkan pada malam hari suhu udara berkisar antara 23°C-24°C, RH 90%-95%, dan kecepatan aliran udara 0.004 m/s - 0.02 m/s untuk semua kombinasi material. Kondisi pengudaraan tertinggi di dalam rumah diperoleh pada material kombinasi 2. Suhu tertinggi diperoleh pada jam 13:00 sebesar 59.58°C dengan RH 17.10%.
Modifikasi denah rumah Baduy Dalam dilakukan pada material modern kombinasi 2 karena hasil simulasi suhu yang lebih tinggi dari material kombinasi lainnya. Modifikasi berupa penambahan ventilasi pada bagian depan, belakang, serta samping kanan dan kiri rumah. Hasil simulasi suhu sebesar 37.51°C di Imah dan 36.61°C di Tepas. Penurunan suhu terjadi cukup signifikan dengan sebelum modifikasi yaitu turun 22.07°C di Imah dan 22.24°C di Tepas. Hasil setelah modifikasi lebih baik dari sebelum modifikasi namun masih berada diatas suhu normal ruangan.
1
I. PENDAHULUAN
1.1 Latar Belakang
Saat ini perkembangan pembangunan begitu pesat, hal ini dapat dilihat dari pembangunan gedung bertingkat yang meningkat jumlahnya dengan pesat di berbagai belahan dunia termasuk di Indonesia. Sangat disayangkan banyaknya pembangunan sekarang ini tanpa disertai dengan pengetahuan mengenai dampaknya terhadap lingkungan.
Penggunaan sumber daya alam yang sedemikian besar karena pola pembangunan dan penggunaan material saat ini dari masyarakat, dapat menyebabkan terjadinya penurunan kualitas lingkungan jika kondisi ini terus berlangsung. Maka dari itu harus dimulai suatu pembangunan yang ekonomis, efisien, dan efektif serta berwawasan lingkungan. Setiap aktifitas manusia harus terintegrasi dengan alam, dimana pembangunan yang dilakukan mendukung kesehatan manusia serta menjaga kelestarian alam. Masyarakat harus mengutamakan gaya hidup yang berdampak rendah terhadap lingkungan, dengan cara antara lain membuat bangunan ekologis, produksi organik, dan penggunaan energi alternatif. Desain bangunan yang harus dilakukan ialah desain ekologis dan mengutamakan kehidupan yang harmoni dengan semua ekosistem yang ada di bumi. Penerapan desain ekologis pada rumah hunian bagi manusia disebut dengan Ecological House (Eco-house). Eco-
house merupakan sistem membangun rumah yang ramah lingkungan dan efisien dalam penggunaan
sumber daya seperti mengurangi biaya operasional dengan menggunakan material yang ada di daerah tertentu dan jumlahnya banyak, kemudian mengurangi penggunaan energi dan air, dan mengelola kualitas udara dalam bangunan agar kesehatan penghuninya terjaga.
Indonesia merupakan negara kepulauan yang memiliki berbagai budaya dan adat-istiadat, banyak warisan budaya yang ada di setiap daerah di Indonesia. Salah satunya adalah warisan berupa rumah adat yaitu rumah tinggal bagi masyarakat asli, contohnya Rumah Kesepuhan dari Jawa Barat, Rumah Limas dari Sumatera Selatan, Rumah Kebaya dari Jakarta, Rumah Gadang dari Sumatera Barat dan lain-lain. Selain itu terdapat pula suku-suku di berbagai tempat di Indonesia yang juga memiliki warisan budaya berupa rumah hunian seperti Suku Baduy Dalam. Masyarakat Baduy Dalam merupakan suku asli Indonesia yang sejak berabad-abad silam hidup tanpa bantuan dari manapun. Masyarakat Baduy Dalam dikenal dengan kearifan lokalnya yang mengutamakan konservasi dan gaya hidup terintegrasi dengan alam. Hingga saat ini sebagian masyarakat Baduy Dalam masih tetap mempertahankan adat dan budayanya. Rumah adat tersebut diduga kebanyakan telah memiliki konsep desain ekologis seperti sirkulasi udara di dalam rumah juga material bangunannya dari material alami.
Sebelumnya telah dilakukan penelitian terhadap rumah Baduy Dalam tentang rekonstruksi konsep eco-house Baduy Dalam oleh Dr. Ir. Meiske Widyarti, M.Eng merupakan salah satu dosen pada Departemen Teknik Sipil dan Lingkungan, IPB. Hasil penelitian yang berjudul Kajian dan Rekonstruksi Konsep Eco-village dan Eco-house Pada Permukiman Baduy Dalam Berdasarkan
Community Sustainability Assesment dilakukan analisis aliran udara, suhu, dan kelembaban bangunan
rumah Baduy Dalam dengan hasil yang baik dan mendapatkan bahwa rumah Baduy Dalam berdesain ekologis. Pada penelitian ini dilakukan analisis lanjutan tentang kenyamanan termal rumah Baduy Dalam, lalu hasil penelitian ini akan dibandingkan dengan bangunan yang menggunakan material tradisional.
Apabila tingkat kenyamanan pada rumah Baduy Dalam yang bermaterial modern lebih rendah maka akan dilakukan modifikasi desain seperti penambahan ventilasi agar terjadi sirkulasi udara yang baik di dalam ruangan. Metode yang digunakan untuk menganalisis dan memodelkan pola
2 pergerakan dan distribusi suhu udara di dalam bangunan adalah teknik Computational Fluid Dynamics
(CFD). ComputationalFluid Dynamics (CFD) adalah cabang ilmu dinamika fluida yang memberikan nilai efektif untuk simulasi aliran-aliran nyata dengan menggunakan solusi numerik dari persamaan yang terlibat (Sayma, 2009).
1. 2 Tujuan
Tujuan dari penelitian ini adalah sebagai berikut:
1. Melakukan modifikasi material dinding dan atap pada denah rumah Baduy Dalam.
2. Melakukan analisis dinamika pola aliran udara, suhu, dan kelembaban rumah Baduy Dalam yang menggunakan material modern dengan teknik simulasi CFD.
3. Melakukan analisis simulasi pola aliran udara, kelembaban relatif, dan distribusi suhu udara di dalam rumah Baduy Dalam dengan kondisi pengudaraan terburuk setelah modifikasi dengan menambahkan ventilasi.
3
II. TINJAUAN PUSTAKA
2.1 Rumah Masyarakat Baduy
Rumah bagi masyarakat Baduy hanya berfungsi sebagai tempat untuk beristirahat pada malam hari atau ketika sakit ataupun saat ada keperluan yang mengharuskan mereka untuk tetap tinggal. Rumah Baduy berupa panggung sederhana dari bahan kayu ringan dan bambu. Rumah pada umumnya berukuran antara 3 m, 4,5 m, 6 m dan 9 m. Besar kecil ukuran rumah tergantung pada kemampuan pemilik dan kesedian lahan (Widyarti, 2011).
Struktur bangunan rumah Baduy adalah sistem rangka yang terbuat dari kayu berupa balok dan tiang persegi empat. Penutup dinding terbuat dari anyaman bambu, yang dibiarkan pada warna dan karakter aslinya. Detail pengakhiran anyaman bambu untuk penutup dinding adalah bambu yang dibelah. Konstruksi bangunan disambung dengan sistem ikatan, tumpuan, pasak, tumpuan berpaut, dan sambungan berkait. Bahan bangunan yang dipergunakan untuk mengikat suatu sambungan adalah ijuk dan bambu. Menurut Permana (2006) struktur penutup lantai menggunakan bambu yang disebut dengan palupuh, sementara itu penutup atap menggunakan rumbia, yang didukung dengan konstruksi bambu dan diikat dengan menggunakan rotan. Pembagian ruang di dalam rumah Baduy Dalam antara lain Imah yaitu ruang pusat atau inti rumah, Sosoro yaitu ruang depan setelah pintu masuk dan Tepas
yaitu ruang tanpa sekat dan lantai sejajar dengan Sosoro (Widyarti, 2011).
2.2 Eco-house
Eco-house adalah sistem membangun rumah yang ramah lingkungan dan efisien dalam
penggunaan sumber daya (Widyarti, 2011). Eco-house dikenal juga dengan bangunan yang berkelanjutan, maksudnya pembangunan yang mengarah pada keuntungan dalam mengurangi biaya operasional, memperbaiki kesehatan penghuni rumah dengan memperbaiki kualitas udara dan mengurangi buangan limbah baik cair maupun padat ke lingkungan dengan cara melakukan pengolahan (treatment plan). Beberapa arsitek melihat proses desain sebagai jalur produksi dengan bangunan sebagai produk yang akan dibangun pada suatu tempat dan tentunya memperhatikan aspek terhadap kualitas lingkungan akibat adanya pembangunan tersebut. Eco-house menerapkan konsep desain ekologis dimana dalam membangun harus terikat pada tempat (memanfaatkan hasil alam dengan bijak), mengelola air, angin serta denyut kehidupan alam dan sejarah lokal. Selain itu, prilaku sederhana juga akan berkontribusi pada budaya berkelanjutan seperti terwujudnya kesehatan manusia dan ekosistem. Desain eco-house yang berkelanjutan adalah desain yang memastikan bahwa dilakukan penelusuran terhadap dampak lingkungan dari desain yang dibuat.
2.3 Kenyamanan Termal Dalam Ruangan
Di daerah iklim tropis, kenyamanan termal dalam suatu ruang dapat dicapai apabila fluktuasi suhu didalam bangunan relatif sama dengan fluktuasi suhu diluar ruangan (Givoni, 1989). Menurut Mangun Wijaya Y.B (1994) secara umum suhu ruangan yang ideal ialah antara 20°C-25°C kelembaban 40%-50% dan gerak udara yang sedang 5 cm/detik-20 cm/detik.
Kenyamanan termal adalah suatu kondisi termal yang dirasakan oleh manusia yang dikondisikan oleh lingkungan dan benda-benda disekitar arsitekturnya. Kenyamanan termal dalam suatu ruangan tergantung dari banyak hal, seperti temperatur udara, kelembaban udara, temperatur radiasi rata-rata dari dinding dan atap, kecepatan gerakan udara, serta tingkat pencahayaan dan
4 distribusi cahaya pada dinding pandangan (Frick, 1998). Berikut beberapa hasil penelitian batas-batas Kenyamanan yang dinyatakan dalam temperatur efektif:
Tabel 1. Hasil penelitian batas-batas kenyamanan dinyatakan dalam temperatur efektif
Pengarang Tempat Kelompok Manusia Batas Kenyamanan
ASHRAE USA selatan (30o LU) Peneliti 20,5-24,5oC TE
Rao Calkutta (22o LU) India 20-24,5oC TE
Webb Singapura Khatulistiwa Malaysia, Cina 25-27oC TE
Mom Jakarta (6o LS) Indonesia 20-26oC TE
Ellis Singapura Khatulistiwa Eropa 22-26oC TE
(Lippsmeier 1980)
2.4 Suhu Udara
Suhu udara merupakan salah satu faktor atau parameter lingkungan yang sangat penting bagi kenyamanan di dalam eco-house. Suhu udara dalam ruang dipengaruhi oleh energi radiasi dari matahari, pindah panas konveksi, intensitas radiasi matahari, kecepatan dan arah angin, serta suhu udara lingkungan dilihat secara umum.
Bangunan didirikan untuk melindungi penghuni dari kondisi iklim luar bangunan dengan lingkungan dalam yang aman dan nyaman. Perlu dirancang bangunan yang mampu menanggapi kondisi-kondisi iklim lingkungan luar dan dalam maupun persyaratan kenyamanan penghuni bangunan. Pada desain eco-house perlu adanya ruang gerak udara agar pertukaran udara bersih terus berlangsung, hal ini juga bertujuan agar terjaganya suhu ruangan dimana suhu ruang yang sehat berkisar antara 20oC-25oC. Tingkat kenyamanan termal untuk orang Indonesia yang memakai pakaian harian biasa, batas atas nyaman optimal adalah 28oC dan kelembaban udara relatif 70% atau 25,8oC temperatur efektif, dan batas bawah adalah 24oC dengan kelembaban udara relatif 80% atau 22,8oC temperatur efektif (Lippsmeier, 1980).
2.5 Aliran Udara
Angin dalam bentuk sederhana dapat dibatasi sebagai gerak horizontal udara relatif terhadap permukaan bumi. Angin merupakan penghantar yang sangat efektif dalam proses pemindahan energi dan massa udara secara konveksi dibanding proses difusi dan konduksi. Angin memindahkan panas, uap air serta amoniak dari permukaan tanah atau tanaman ke atmosfer (Handoko, 1994). Angin juga diartikan sebagai aliran udara yang diakibatkan oleh rotasi bumi dan juga karena adanya perbedaan tekanan udara di sekitarnya. Angin pada daerah iklim tropis-lembab cenderung minim, biasanya berhembus agak kuat di siang hari atau pada musim pancaroba. Udara bergerak dari tempat bertekanan udara tinggi ke udara bertekanan rendah. Udara yang masuk ke dalam rumah memiliki laju kecepatan yang tergantung pada luas ventilasi.
Pergerakan udara adalah aspek yang penting untuk kenyamanan termal, terlebih di daerah panas, seperti halnya di daerah tropis. Aliran udara merupakan faktor perencanaan yang penting karena sangat mempengaruhi kondisi iklim, baik untuk setiap rumah ataupun kota. Gerakan aliran udara menimbulkan pelepasan panas dari permukaan kulit oleh penguapan. Semakin besar kecepatan udara, semakin besar panas yang hilang. Tetapi ini hanya terjadi selama temperatur udara lebih rendah daripada temperatur kulit. Sehingga arah angin sangat menentukan orientasi bangunan. Jika di daerah lembab diperlukan sirkulasi udara yang terus-menerus, di daerah kering cenderung membiarkan sirkulasi udara hanya pada waktu dingin atau malam hari. Karena itu di daerah tropika basah, dinding-
5 dinding luar sebuah bangunan terbuka untuk sirkulasi udara lebih besar daripada yang dibutuhkan untuk pencahayaan. Sedangkan di daerah kering, lubang cahaya biasanya dibuat lebih kecil dari pada yang diperlukan. Cara yang baik digunakan untuk merancang sistem sirkulasi udara alami adalah dengan sistem ventilasi silang (cross ventilation). Pada sistem ventilasi silang, sirkulasi udara telah diatur sedemikian rupa agar bisa mengalirkan udara dari satu titik ventilasi udara menuju titik ventilasi udara lainnya (Mannan, 2007). Dengan adanya perbedaan tekanan di dalam dan di luar bangunan, maka aliran udara tidak terjebak di dalam rumah, yang menyebabkan rumah terasa pengap dan panas. Orientasi bangunan terhadap arah angin yang paling menguntungkan bila memilih arah tegak lurus terhadap arah angin itu (Frick, 1998). Artinya bahwa penempatan jendela dan lubang ventilasi menghadap ke arah aliran angin. Kenyamanan di daerah tropis lembab hanya dapat dicapai dengan bantuan aliran angin yang cukup pada tubuh manusia.
Struktur bangunan dapat menangkis, menghalangi, dan membelokkan arah gerakan udara serta menurunkan dan meningkatkan kecepatan aliran udara. Struktur, ketinggian, lebar, panjang, dan bentuk bangunan akan berpengaruh pada gerakan udara. Udara yang bergerak kebagian atas bangunan dan sebagian lagi bergerak kebagian sisi lain, seperti terlihat pada Gambar 1. Struktur bangunan akan menghalangi aliran udara yang melewatinya dan dapat mengakibatkan penurunan kecepatan aliran udara (Boutet, 1987).
Gambar 1. Arah aliran udara yang melewati bangunan (Boutet, 1987)
Bentuk struktur dan fungsi suatu bangunan juga dapat mempengaruhi arah, kecepatan, dan gerakan udara disekitar bangunan.
6
2.6 Radiasi Matahari
Radiasi matahari adalah penyebab semua ciri umum iklim, radiasi matahari sangat berpengaruh terhadap kehidupan manusia. Kekuatan efektifnya ditentukan oleh energi radiasi (insolasi) matahari, pemantulan pada permukaan bumi, berkurangnya radiasi oleh penguapan, dan arus radiasi di atmosfir. Semuanya membentuk keseimbangan termal pada bumi. Dalam perjalanannya menuju permukaan bumi, radiasi matahari harus melewati atmosfir yang sebagian mengandung debu dan uap air. Jarak terpendek adalah radiasi vertikal. Secara teoritis, insolasi tertinggi akan terjadi jika sampai di permukaan bumi tegak lurus yaitu antara tropis cancer dan capricorn.
Lamanya penyinaran matahari setiap hari dapat diukur dengan otogral sinar matahari secara fotografis dan termoeleksis. Lama penyinaran maksimum dapat mencapai 90%. Salah satu cirri khas daerah tropis adalah waktu remang pagi dan senja yang pendek, semakin jauh sebuah tempat dari khatulistiwa, semakin panjang waktu remangnya. Cahaya siang bermula dan berakhir bila matahari berada sekitar 18o di bawah garis horison. Panas tertinggi dicapai kira-kira 2 jam setelah tengah hari, karena pada saat itu radiasi matahari langsung bergabung dengan temperatur udara yang sudah tinggi. Sebanyak 43% radiasi matahari dipantulkan kembali, 57% diserap, yaitu 14% oleh atmosfir dan 43% oleh permukaan bumi. Persyaratan-persyaratan panas di dalam suatu konstruksi terutama tergantung pada pertukaran panas antara dinding-dinding luar dan daerah di dekatnya, sedangkan penyinaran langsung dari sebuah dinding tergantung pada orientasinya terhadap matahari. Beberapa jenis bahan menyerap sebagian dari radiasi matahari, jenis kain memantulkan panas yang besar. Ini terjadi terutama pada dinding-dinding yang dicat dengan kapur putih. Dinding yang baru dicat menyerap tidak lebih dari 20% radiasi matahari. Di daerah tropis kering, dinding yang dicat putih, pada kasus- kasus tertentu member panas ke sekelilingnya sama atau hamper sama banyaknya dengan panas yang