PENGARUH ORIENTASI BANGUNAN TERHADAP KENYAMANAN TERMAL DALAM RUMAH TINGGAL DI MEDAN
(STUDI KASUS KOMPLEK PERUMAHAN EVERGREEN)
Sebagai Persyaratan untuk Memperoleh Gelar Sarjana Arsitektur
Oleh SOFIANDY
100406094
Dosen Pembimbing : Devin Defriza Harisdani , ST , MT
DEPARTEMEN ARSITEKTUR FAKULTAS TEKNIK
UNIVERSITAS SUMATERA UTARA MEDAN
ABSTRAK
Pada iklim tropis seperti di Indonesia, orientasi bangunan seharusnya menjadi hal penting yang perlu diperhatikan dalam mendesain suatu tapak/lahan karena memberikan pengaruh yang sangat besar terhadap kenyamanan termal penghuni. Hal ini banyak ditemukan terutama pada perumahan-perumahan yang menerapkan desain rumah yang sama pada suatu tapak dengan orientasi yang berbeda-beda.Rumah tinggal adalah bangunan berfungsi untuk melindungi sekaligus memberi kenyamanan bagi penghuni di dalamnya, sehingga pembangunan perumahan-perumahan yang memiliki desain sama tetapi berorientasi variatif menarik untuk diteliti untuk mengetahui pengaruh dari orientasi bangunan terhadap kenyamanan termal ruangan-ruangan dalam rumah tersebut.Obyek penelitian ini adalah rumah-rumah yang berada pada perumahan komplek Evergreen dimana terdapat rumah-rumah berorientasi Utara,Selatan,Timur dan Barat dengan tipe-tipe rumah yang sama.
Hasil dari penelitian ini bahwa orientasi bangunan terutama rumah tinggal sangat mempengaruhi kenyamanan termal. Temperatur udara antara rumah yang menghadap Timur dengan yang menghadap Barat tidak jauh berbeda tetapi orientasi paling panas adalah rumah yang menghadap arah Timur baik pengukuran pada pagi, siang atau sore hari. Pada saat cuaca berawan/mendung perbedaan temperatur udara dari keempat rumah tidak signifikan. Pada saat cuaca cerah perbedaan temperatur udara cukup besar antara rumah yang menghadap Timur(A3) dan Barat(A10) dengan rumah yang menghadap Utara(C5) dan Selatan(C10).
ABSTRACT
KATA PENGANTAR
Puji syukur kepada Tuhan Yang Maha Esa sehingga peneliti dapat menyelesaikan penelitian ini tepat pada waktunya.
Penelitian ini dapat diselesaikan dengan arahan dana masukkan dari pembimbing serta berbagai materi kepustakaan. Karena arahan, masukkan dan bantuan-bantuan baik secara langsung maupun tidak langsung dari berbagai pihak, maka peneliti sampaikan rasa terima kasih kepada :
1. Pihak Wiraland yang meminjamkan rumah-rumah untuk dijadikan obyek penelitian.
2. Devin Devriza Harisdani, ST, MT selaku Dosen Pembimbing.
3. Ir.Nurinayat Vinky Rachman, MT dan Ir.Novrial Amran, M.Eng selaku Dosen Penguji.
4. Dr.Ir.Dwira Nirfalini Aulia, MSc dan Ir.Bauni Hamid, MT selaku Dosen Koordinator Skripsi Sarjana Teknik Arsitektur Universitas Sumatera Utara. 5. Seluruh dosen Teknik Arsitektur Universitas Sumatera Utara yang tidak dapat
peneliti sebutkan satu persatu yang telah memberi ilmu dan membuka wawasan peneliti.
6. Mahasiswa Arsitektur USU yang telah banyak membantu dalam pengumpulan dan pengukuran data lapangan.
7. Rekan-rekan satu angkatan pada Skripsi Sarjana Teknik Arsitektur USU. 8. Keluarga dan teman-teman yang tidak dapat peneliti sebutkan satu persatu
Peneliti berharap dengan penelitian ini dapat bermanfaat bagi para perancang bangunan agar dapat mendesain bangunan yang ramah lingkungan dan hemat energi dengan memperhatikan orientasi bangunan.
Medan, 2014
DAFTAR ISI
2.2 Perpindahan Kalor/Panas ... 12
2.3 Orientasi ... 13
2.4 Hubungan Temperatur Dengan Kelembaban ... 13
2.5 Ventilasi ... 14
2.6 Solusi-solusi Kenyamanan Termal ... 15
3.5 Metode Analisa Data ... 27
4. HASIL DAN PEMBAHASAN ... 28
4.1 Hasil Pengukuran Temperatur Udara ... 28
4.2 Analisa Data ... 35
5. KESIMPULAN DAN SARAN ... 59
DAFTAR PUSTAKA ... 62
LAMPIRAN 1 Spesifikasi Alat Ukur ... 63
LAMPIRAN 2 Denah rumah ... 64
DAFTAR TABEL
NO Judul Hal
2.1 Nilai Insulasi Pakaian ... 6
2.2 Nilai MET Berbagai Aktivitas ... 7
2.3 Batas Kenyamanan George Lippsmeier ... 7
2.4 Suhu Nyaman Menurut Standar Tata Cara Perencanaan Teknis Konservasi Energi pada Bangunan Gedung ... 12
2.5 Shading Coeficient untuk Elemen Arsitektur ... 17
2.6 Radiasi Matahari dan Serapan Kalor... 19
3.1 Variabel Penelitian ... 21
4.1 Temperatur Rumah C10 ... 28
4.2 Temperatur Rumah A3 ... 30
4.3 Temperatur Rumah C5 ... 32
4.4 Temperatur Rumah A10 ... 33
DAFTAR GAMBAR
NO Judul Hal
1.1 Diagram Kerangka Berfikir ... 3
2.1 Diagram Kenyamanan sebagai Fungsi dari Temperatur, Kelembaban dan Kecepatan Angin ... 8
2.2 Diagram Psikometrik ... 10
2.3 Pembalikan Arah Angin Oleh Bangunan Tinggi ... 11
2.4 Gerakan Udara Antara Deretan Bangunan ... 11
2.5 Prinsip Ventilasi ... 15
2.6 Elemen Arsitektur sebagai Pelindung Radiasi Matahari ... 16
2.7 Jarak Pohon terhadap Bangunan dan Pengaruhnya terhadap Ventilasi Alami ... 17
3.1 Peta Kawasan Penelitian ... 26
4.1 Grafik perbandingan temperatur udara pada 28 April 2014 ... 37
4.2 Grafik perbandingan temperatur udara pada 29 April 2014 ... 39
4.3 Grafik perbandingan temperatur udara pada 30 April 2014 ... 41
4.4 Grafik perbandingan temperatur udara pada 2 Mei 2014 ... 43
4.5 Grafik perbandingan temperatur udara pada 3 Mei 2014 ... 45
4.6 Grafik perbandingan temperatur udara pada 5 Mei 2014 ... 46
4.7 Grafik perbandingan temperatur udara pada 6 Mei 2014 ... 48
4.8 Grafik perbandingan temperatur udara pada 7 Mei 2014 ... 50
ABSTRAK
Pada iklim tropis seperti di Indonesia, orientasi bangunan seharusnya menjadi hal penting yang perlu diperhatikan dalam mendesain suatu tapak/lahan karena memberikan pengaruh yang sangat besar terhadap kenyamanan termal penghuni. Hal ini banyak ditemukan terutama pada perumahan-perumahan yang menerapkan desain rumah yang sama pada suatu tapak dengan orientasi yang berbeda-beda.Rumah tinggal adalah bangunan berfungsi untuk melindungi sekaligus memberi kenyamanan bagi penghuni di dalamnya, sehingga pembangunan perumahan-perumahan yang memiliki desain sama tetapi berorientasi variatif menarik untuk diteliti untuk mengetahui pengaruh dari orientasi bangunan terhadap kenyamanan termal ruangan-ruangan dalam rumah tersebut.Obyek penelitian ini adalah rumah-rumah yang berada pada perumahan komplek Evergreen dimana terdapat rumah-rumah berorientasi Utara,Selatan,Timur dan Barat dengan tipe-tipe rumah yang sama.
Hasil dari penelitian ini bahwa orientasi bangunan terutama rumah tinggal sangat mempengaruhi kenyamanan termal. Temperatur udara antara rumah yang menghadap Timur dengan yang menghadap Barat tidak jauh berbeda tetapi orientasi paling panas adalah rumah yang menghadap arah Timur baik pengukuran pada pagi, siang atau sore hari. Pada saat cuaca berawan/mendung perbedaan temperatur udara dari keempat rumah tidak signifikan. Pada saat cuaca cerah perbedaan temperatur udara cukup besar antara rumah yang menghadap Timur(A3) dan Barat(A10) dengan rumah yang menghadap Utara(C5) dan Selatan(C10).
ABSTRACT
BAB 1
PENDAHULUAN
1.1Latar Belakang
Rumah tinggal adalah bangunan yang berfungsi untuk melindungi orang yang tinggal di dalamnya rumah tinggal yang baik haruslah aman dan nyaman. Sehingga rumah tinggal juga berfungsi untuk membuat nyaman orang yang tinggal di dalamnya. Maka peran arsitek bukan hanya merancang rumah tinggal dari segi struktur saja, masalah kenyamanan pun harus dipertimbangkan. Orientasi bangunan menjadi salah satu faktor yang mempengaruhi temperatur udara dalam suatu ruangan. Maka arsitek juga harus mempertimbangkan masalah orientasi bangunan agar ruangan memenuhi standar kenyamanan termal.
Banyak dijumpai desain rumah tinggal yang indah tetapi sebenarnya setelah ditempati, ternyata rumahnya terasa panas dan tidak nyaman. Seharusnya rumah tinggal itu harus nyaman, apalagi orang yang tinggal di dalamnya setelah pulang dari aktivitas bekerja yang melelahkan.
1.2Perumusan Masalah
penelitian ini adalah bagaimana pengaruh orientasi bangunan terhadap kenyamanan termal.
1.3Tujuan Penelitian
Tujuan dari penelitian adalah
Mengetahui dan membandingkan kenyamanan termal pada rumah yang berbeda orientasi
Memberi saran pada rumah sesuai orientasi agar dapat memiliki kenyamanan termal yang lebih baik
1.4Manfaat Penelitian
Manfaat dari penelitian ini adalah
1. Penelitian ini memberikan gambaran orientasi yang terbaik untuk suatu rumah.
2. Penelitian ini memberikan solusi-solusi yang dapat diterapkan pada rumah masing-masing untuk mendapatkan kenyamanan termal yang lebih baik.
1.5Batasan Penelitian Batasan penelitian ini adalah
2. Variabel termal yang diukur hanya temperatur udara dan kelembaban udara.
3. Pengukuran dilakukan dalam keadaan pintu dan jendela ditutup.
4. Pengukuran dilakukan pada jam 7 pagi hari, jam 12 siang hari dan jam 5 sore hari.
1.6Kerangka Berfikir
Gambar 1.1 Diagram Kerangka Berfikir
BAB 2
TINJAUAN PUSTAKA
Menurut ASHRAE (American Society of Heating, Refrigerating and Airconditioning Engineers, 1989), kenyamanan termal merupakan perasaan dimana seseorang merasa nyaman dengan keadaan temperatur lingkungannya, yang dalam konteks sensasi digambarkan sebagai kondisi dimana seseorang tidak merasakan kepanasan maupun kedinginan pada lingkungan tertentu.
Menurut Lee dan Chang (2000), pada umumnya orang menghabiskan waktunya (lebih dari 90%) di dalam ruangan, sehingga mereka membutuhkan udara yang nyaman dalam ruang tempat mereka beraktivitas, oleh karenanya kecepatan udara yang baik dalam ruangan sangat bermanfaat bagi mereka.
2.1 Kenyamanan Termal
Ada 6 faktor yang mempengaruhi kenyamanan termal menurut ASHRAE (1989): 1. Temperatur udara
Temperatur udara merupakan temperatur di sekeliling individu. Bisa dikatakan salah satu faktor utama dari kenyamanan termal.
2. Temperatur radiant
3. Kecepatan angin
Kecepatan angin merupakan faktor yang penting dalam kenyamanan termal. Udara yang tidak bergerak dalam ruangan tertutup akan menyebabkan pengguna ruangan merasa kaku ataupun berkeringat.
4. Kelembaban relatif
Kelembaban relatif adalah perbandingan antara jumlah uap air pada udara dengan jumlah maksimum uap air yang udara bisa tampung pada temperatur tersebut. Lingkungan yang mempunyai kelembaban relatif tinggi mencegah penguapan keringat dari kulit. Di lingkungan yang panas, semakin sedikit keringat yang menguap karena kelembaban tinggi, sehingga kegerahan bagi individu yang berada dilingkungan tersebut.
5. Insulasi pakaian
Kenyamanan termal sangat dipengaruhi oleh efek insulasi pakaian yang kita kenakan.
Tabel 2.1. Nilai Insulasi Pakaian
6. Tingkat metabolisme
Tabel 2.2 Nilai MET Berbagai Aktivitas
Sejalan dengan teori Humphreys dan Nicol, Lipsmeier (1994) menunjukkan beberapa penelitian yang membuktikan batas kenyamanan (dalam Temperatur Efektif/TE) berbeda beda tergantung kepada lokasi geografis dan subyek manusia (suku bangsa) yang diteliti seperti pada tabel di bawah ini:
Tabel 2.3 Batas kenyamanan George.Lippsmeier
Sumber: Bangunan Tropis, Georg. Lippsmeier
Kondisi lingkungan yang sukar mulai dirasakan pada suhu 33,5°C TE– 35,5 °C TE, dan pada suhu 35°C TE – 36°C TE kondisi lingkungan tidak dapat ditolerir lagi. Produktifitas manusia cenderung menurun atau rendah pada kondisi udara yang tidak nyaman seperti halnya terlalu dingin atau terlalu panas. Produktifitas kerja manusia meningkat pada kondisi suhu (termis) yang nyaman (Idealistina , 1991).
Gambar 2.1:
Diagram Kenyamanan sebagai Fungsi dari Temperatur, Kelembaban dan Kecepatan Angin
Sumber: Bangunan Tropis, Georg. Lippsmeier
Menurut George Lippsmeier, terdapat beberapa teori sebagai berikut. 1. Teori ciri-ciri dan masalah bangunan pada iklim tropis
• Ciri-ciri iklim daerah tropis basah adalah presipitasi dan kelembaban tinggi dengan temperatur. Angin sedikit, radiasi matahari sedang sampai kuat. Pertukaran panas sedikit karena tingginya kelembaban.
• Masalah bangunan daerah iklim tropis basah adalah panas yang tidak
menyenangkan. Penguapan sedikit karena gerakan udara lambat. Perlu perlindungan terhadap matahari, hujan dan angin.
• Hal penting yang harus diperhatikan pada daerah iklim tropis basah adalah bangunan terbuka dengan jarak yang nyaman untuk sirkulasi udara. Orientasi utara-selatan, dengan lebar bangunan untuk ventilasi silang, serta diberi penenduh disekitar bangunan. Bangunan ringan dengan daya serap panas yang rendah. 2. Teori temperatur udara
Umumnya daerah yang paling panas adalah daerah khatulistiwa, karena paling banyak menerima radiasi matahari. Tetapi temperatur udara juga dipengaruhi oleh faktor derajat lintang (musim), atmosfer, serta daratan dan air.
Temperatur terendah pada 1-2 jam sebelum matahari terbit dan temperatur tertinggi pada 1-2 jam setelah posisi matahari tertinggi, dengan 43% radiasi matahari dipantulkan kembali, 43% diserap oleh permukaan bumi, dan 14% diserap oleh atmosfer.
meyerap 50%-95% radiasi matahari.Pengurangan radiasi panas dapat juga dilakukan dengan menggerakkan udara pada permukaan atap atau dinding.
3. Teori kelembaban udara
Semakin tinggi udara, maka semakin kemampuan udara untuk menyerap air, berarti semakin tinggi kelembaban udaranya. ”Temperatur lembab” menunjukkan
kombinasi antar temperatur kering yang diukur secara normal dan kadar kelembaban udara, yang dapat dibaca dalam diagram psikometrik.
Gambar 2.2: Diagram psikometrik
4. Teori gerakan udara
Gambar 2.3: Pembalikan arah angin oleh bangunan tinggi
Pada bangunan tertutup dan sejajar dibutuhkan jarak sekitar tujuh kali tinggi bangunan untuk membuat kecepatan angin kembali ke permukaan.
Gambar 2.4: Gerakan udara antara deretan bangunan
Gerakan udara menimbulkan pelepasan panas oleh permukaan kulit, selama temperatur udara lebih rendah dari temperatur kulit. Arah angin menjadi salah satu faktor penentu orientasi bangunan untuk memperbaiki kondisi iklim interior bangunan.
5. Teori persyaratan kenyamanan
Sementara itu, Standar Tata Cara Perencanaan Teknis Konservasi Energi pada Bangunan Gedung yang diterbitkan oleh Yayasan LPMB-PU(SNI 03-6572-2001) membagi temperatur udara nyaman untuk orang Indonesia atas tiga bagian yaitu:
Tabel 2.4
Suhu Nyaman menurut Standar Tata Cara Perencanaan Teknis Konservasi Energi pada Bangunan Gedung
Pada temperatur 26°C TE umumnya manusia sudah mulai berkeringat sedangkan temperatur rata-rata di Indonesia dapat mencapai 35oC dengan kelembaban yang cukup tinggi hingga 85%(iklim tropis panas lembab).
2.2 Perpindahan Kalor/Panas
Kalor dapat berpindah dengan 3 cara yaitu: • Konduksi :
Perpindahan panas dengan cara penjalaran di dalam suatu bahan atau antara permukaan dua bahan yang saling bersentuhan. Misal antara kaki kita tanpa sepatu dan permukaan lantai. Dinding yang tebal memerlukan waktu lama untuk penjalaran panas, karena itu dinding tebal sering dipakai di bangunan tropis
• Konveksi
• Radiasi
Perpindahan panas secara pancaran, misal panas dari alat elektronik, lampu, sinar matahari
2.3Orientasi
Menurut David Egan, orientasi bangunan yang paling optimum di semua daerah iklim adalah memanjang dari arah timur ke barat dan untuk daerah tropis lembab proporsi yang optimum antara lebar dan panjang adalah 1 :1,7 dan proporsi yang bagus adalah 1:3 (M. David Egan, Concept in Thermal Comfort) Untuk bangunan di daerah tropis, bidang Barat dan Timur menerima radiasi lebih besar daripada bidang Utara dan Selatan.
Menurut Olgyay(1963), secara umum bangunan yang memanjang Timur dan Barat lebih menguntungkan daripada Utara dan Selatan karena bangunan yang memanjang Utara-Selatan akan menerima lebih banyak panas radiasi. Oleh karena itu, beban panas radiasi yang paling mempengaruhi kondisi termal di dalam ruangan. Sehingga orientasi bangunan sangat mempengaruhi kenyamanan termal ruang.
2.4 Hubungan Temperatur Dengan Kelembaban Udara • Temperatur udara dinyatakan dengan :
• Temperatur bola basah adalah temperatur udara yang berisi uap air sedangkan temperatur udara kering adalah temperatur udara tanpa uap air.
• Kedua temperatur ini dipakai untuk menentukan kondisi saturasi (jenuh) dari uap air serta temperatur pengembunan udara.
• Termometer bola basah adalah termometer yang dilengkapi dengan bahan basah berupa sepon yang diberi air. Cara menggunakannya dengan memutar termometer tersebut.
• Jika di udara kadar uap airnya sudah sama dengan kadar uap air jenuh maka tidak ada lagi uap air yang bisa menguap dan keringat tidak bisa terlepas dari kulit.
• Hubungan antara temperatur udara kering, temperatur udara basah dan kelembaban jenuh disusun dalam suatu diagram (karta) yang disebut dengan psikometrik
• Psikometrik ini digunakan untuk menentukan temperatur pengembunan yaitu temperatur pada saat kelembaban jenuh (saturasi) 100%.
2.5 Ventilasi
• Ventilasi merupakan bukaan yang menyediakan terjadinya aliran udara dan pertukaran udara.
• Ventilasi merupakan salah satu pengendali faktor kenyamanan termal dan kenyamanan udara. Kenyamanan udara berupa udara yang bersih, sehat dan tidak berbau
- Ventilasi buatan yang menggunakan alat bantu seperti kipas, AC.
Gambar 2.5 : prinsip ventilasi 2.6 Solusi-solusi Kenyamanan Termal.
Solusi-solusi agar ruangan menjadi nyaman dengan iklim tropis panas lembab antara lain:
1. Memakai AC
Penggunaan AC adalah cara paling mudah namun membutuhkan biaya operasional yang tidak sedikit.
2. Menggunakan elemen-elemen arsitektur
radiasi panas yang langsung masuk ke dalam bangunan (melalui bukaan/kaca) akan memanaskan ruang dan menaikkan suhu/temperatur udara dalam ruang. Di samping itu efek silau yang muncul pada saat sudut matahari rendah juga sangat mengganggu. Gambar di bawah adalah elemen arsitektur yang sering digunakan sebagai pelindung terhadap radiasi matahari (solar shading devices).
(1) Cantilever (Overhang) (2) Louver Overhang (Horizontal) (3) Panels (atau Awning)
(4) Horizontal Louver Screen (5) Egg Crate (6) Vertical Louver (bisa diputar)
(kombinasi elemen horizontal dan vertikal)
(5) dan (6) Paling Efektif digunakan pada bidang bangunan yang menghadap Timur-Barat. Berfungsi juga sebagai ‘Windbreak’, penting untuk daerah yang mempunyai ‘banyak’ angin.
Gambar 2.6
Tabel 2.5
Shading Coeficient untuk Elemen Arsitektur
Sumber: Concept in the Thermal Comfort, M. David Egan.
3. Menggunakan elemen lansekap a. Vegetasi
Di samping elemen arsitektur, elemen lansekap seperti pohon dan vegetasi juga dapat digunakan sebagai pelindung terhadap radiasi matahari. Keberadaan pohon secara langsung/tidak langsung akan menurunkan suhu udara di sekitarnya, karena radiasi matahari akan diserap oleh daun untuk proses fotosintesa dan penguapan. Efek bayangan oleh vegetasi akan menghalangi pemanasan permukaan bangunan dan tanah di bawahnya.
Pohon berjarak 1,5 m Pohon berjarak 3 m Pohon berjarak 9 m dari Bangunan
Gambar 2.7
Jarak Pohon terhadap Bangunan dan Pengaruhnya terhadap Ventilasi Alami
b. Unsur Air
Untuk memodifikasi udara luar yang terlalu panas masuk ke dalam bangunan dapat dilakukan dengan membuat air mancur di dalam bangunan. Keberadaan air akan menurunkan suhu udara di sekitarnya karena terjadi penyerapan panas pada proses penguapan air. Selain menurunkan suhu udara, proses penguapan akan menaikkan kelembaban. Untuk daerah iklim tropis basah seperti di Indonesia yang memiliki kelembaban yang tinggi maka peningkatan kelembaban harus dihindarkan. Oleh sebab itu penggunaan unsur air harus mempertimbangkan adanya gerakan udara (angin) sehingga tidak terjadi peningkatan kelembaban.
4. Material/Bahan Bangunan
Panas masuk ke dalam bangunan melalui proses konduksi (lewat dinding, atap, jendela kaca) dan radiasi matahari yang ditransmisikan melalui jendela/kaca.
penelitian menunjukkan bahwa radiasi matahari adalah penyumbang jumlah panas terbesar yang masuk ke dalam bangunan. Besar radiasi matahari yang ditransmisikan melalui selubung bangunan dipengaruhi oleh fasade bangunan yaitu perbandingan luas kaca dan luas dinding bangunan keseluruhan (wall to wall ratio), serta jenis dan tebal kaca yang digunakan.
Radiasi matahari yang jatuh pada selubung bangunan dipantulkan kembali dan sebagian diserap. Panas yang terserap akan dikumpulkan dan diteruskan ke bagian sisi yang dingin (sisi dalam bangunan). Masing-masing bahan bangunan mempunyai angka koefisien serapan kalor (%) seperti terlihat pada tabel berikut. Semakin besar serapan kalor, semakin besar panas yang diteruskan ke ruangan.
Tabel 2.6
Radiasi Matahari dan Serapan Kalor
Sumber: Pengantar Fisika Bangunan, Mangunwijaya, hal. 117
BAB 3
METODE PENELITIAN
3.1Jenis Penelitian
Metode penelitian ini menggunakan metode kuantitatif komparatif.
Menggunakan metode kuantitatif karena penelitian ini mengukur temperatur dan kelembaban udara yang menghasilkan data terukur. Menurut Sukaria(2011), metode penelitian kuantitatif adalah metode penelitian yang digunakan untuk meneliti suatu sampel atau populasi dengan cara pengumpulan data dan analisis yang bersifat kuantitatif.
3.2Variabel Penelitian
Menurut Sekaran.U(2003), variabel adalah segala sesuatu yang memiliki nilai yang berbeda dan bervariasi. Nilai tersebut dapat bersifat kualitatif dan kuantitatif. Temperatur udara dan kelembaban udara adalah variabel kuantitatif.
Variabel terbagi menjadi lima tipe yaitu variabel dependen, variabel independen, variabel moderator, variabel intervening dan variabel kontrol.
Variabel dependen adalah variabel yang nilainya dipengaruhi atau ditentukan oleh nilai variabel lain. Variable dependen merupakan variabel utama. Untuk penelitian ini, kenyamanan termal adalah variabel dependen.
Variabel independen adalah variabel yang mempengaruhi nilai dari variabel dependen. Yang berarti jika variabel independen ada maka variabel dependen juga ada atau jika nilai variabel indenpenden berubah maka nilai variabel dependen juga ikut berubah. Suhu udara dan kelembaban udara adalah variabel independen.
Variabel kontrol adalah variabel indenpenden yang dikendalikan dengan tujuan mengetahui pengaruh dari variabel independen lain terhadap variabel dependen. Rumah dengan orientasi berbeda adalah variabel kontrol pada penelitian ini.
VARIABEL INDIKATOR METODE
Kenyaman Termal
Temperatur udara Pengukuran memakai alat ukur
Kelembaban udara
3.3Populasi/Sampel
Dalam sebuah penelitian, yang dilakukan adalah untuk mencari jawaban dari suatu masalah. Dengan begitu, kegiatan penelitian behubungan dengan objek tertentu yang sedang atau akan diteliti untuk menyelesaikan masalah tersebut. Untuk menyelesaikan masalah dari objek tersebut maka perlu dilakukan batasan(boundary) dari objek tersebut. Batasan(boundary) dari objek tersebut yang dinamakan populasi. Menurut Sukaria(2011), populasi adalah keseluruhan anggota atau suatu kelompok yang membentuk suatu objek untuk diteliti.
Sedangkan sampel adalah subset atau bagian dari populasi tersebut. Sampel ditarik dari suatu populasi dengan tujuan tertentu.
Pada penelitian ini pengambilan sampel dengan cara pengambilan sampel tidak acak atau nonrandom sampling/nonprobability sampling. Pada teknik pengambilan sampel ini dibagi dua yaitu convenience sampling dan purposive sampling. Dalam penelitian ini menggunakan teknik purposive sampling, karena yang dibahas adalah orientasi bangunan maka sampel yang diperlukan adalah 2 bangunan rumah tinggal berbeda orientasi yang berada di kawasan Medan Sunggal yaitu perumahan kompleks Evergreen yang terletak di jalan Amal.
3.4Metode Pengumpulan Data
3.4.1 Teknik Pengumpulan Data
Teknik pengumpulan data adalah kegiatan atau aktivititas yang dilakukan untuk mengumpulkan data-data yang dibutuhkan. Sedangkan metoda pengumpulan data adalah cara pendekatan terhadap sumber data sehingga data yang terkumpul dapat mewakili populasinya.
Teknik pengumpulan terdiri dari teknik interview, kuesioner dan observasi.
Interview adalah salah satu teknik pengumpulan data dengan langsung berinteraksi dengan cara berkomunikasi dengan orang-orang tertentu yang dijadikan sumber data. Interview terbagi menjadi dua yaitu interview tak terstruktur dan interview terstruktur.
Interview tak terstruktur adalah interview yang dilakukan peneliti terhadap responden(sumber data) dengan tata aturan pertanyaan yang tak terencana. Sehingga data dan informasi yang diberikan oleh responden dapat bersifat meluas dan lebih lengkap.
Kuesioner adalah suatu bentuk pengumpulan data dengan menyajikan format pertanyaan tertulis yang dilengkapi dengan kolom dimana responden akan menuliskan jawaban. Dalam membuat kuesioner perlu diperhatikan cara penulisan pertanyaan, cara pengukuran yaitu mengkategorikan, membuat skala dan mengkodekan jawaban dari responden tersebut.
Observasi adalah teknik pengumpulan data yang tidak membutuhkan responden karena teknik ini dilakukan dengan pengamatan secara langsung oleh peneliti di lapangan. Observasi memberikan data dan informasi yang jauh lebih lengkap dan jelas daripada teknik interview dan kuesioner. Observasi terbagi dua yaitu observasi terstruktur dan observasi tak terstruktur. Observasi terstruktur adalah observasi yang peneliti telah memiliki atau mempersiapkan perangkat dan kategori dari setiap kegiatan yang akan dipelajari secara terencana. Sedangkan observasi dikatakan tak terstruktur apabila peneliti tidak dapat mempersiapkan perangkat dan kategori dari setiap kegiatan karena belum jelasnya atau sedikitnya informasi yang diketahui tentang objek yang diobservasi. Pada penelitian ini, observasi dilakukan adalah observasi terstruktur yaitu pada dua rumah yang berbeda orientasi dengan menggunakan alat ukur untuk mengambil data berupa suhu udara dan kelembaban udara pada masing-masing rumah.
3.4.2 Metode sampling
metode sensus menghasilkan data yang lebih lengkap. Metode sampling dibagi dua yaitu probability sampling dan non-probability sampling. Pada probability sampling yang setiap elemen pada populasi memiliki kesempatan untuk dijadikan sampel terbagi menjadi 5 yaitu simple random sampling, systematic sampling, stratified random sampling, cluster sampling dan area sampling. Sedangkan non-probability sampling adalah penarikan elemen dari suatu populasi untuk dijadikan sampel karena memiliki karakteristik yang khusus pada masing-masing elemen. Non-probability sampling dibagi dua yaitu convenience sampling dan purposive sampling.
3.5Kawasan Penelitian
Gambar 3.1 peta kawasan penelitian
Kawasan penelitian yang berada di jalan amal, Medan Sunggal. Pada kawasan ini terdapat banyak dijumpai ruko-ruko yang juga berperan sebagai toko.Kawasan ini akan menjadi salah satu kawasan yang akan berkembang pesat di kota Medan dikarenakan masih terdapat banyak lahan-lahan kosong yang dapat digunakan.
3.6Metode Analisa data
BAB 4
HASIL DAN PEMBAHASAN
Pada bab ini akan membahas tentang hasil dan pembahasan data-data survey yang telah dikumpulkan selama 2 minggu. Setelah melakukan survey dan penelusuran pustaka tentang orientasi bangunan terhadap kenyamanan termal maka di bab ini akan dilakukan analisa data yang telah dikumpulkan. Hal ini dilakukan untuk megetahui pengaruh orientasi bangunan terhadap kenyamana termal.
4.1 Hasil Pengukuran Temperatur Udara
Pengukuran minggu pertama dilakukan pada tanggal 28 April sampai dengan 3 Mei 2014 dan pengukuran minggu kedua dilakukan pada tanggal . Pengukuran dilakukan pada jam 7 pagi, 12 siang dan 5 sore untuk setiap hari. Dari pengukuran tersebut diperoleh suhu dan kelembaban udara di dalam ruang sebagai berikut :
selasa 07.00 30.4 30.5 30.3 maka dapat dibandingkan temperatur udara pada masing-masing ruang dari keempat rumah yaitu rumah C10 yang menghadap ke arah Selatan, rumah C5 yang menghadap ke arah Utara, rumah A3 yang menghadap ke arah Timur dan rumah A10 yang menghadap ke arah Barat. Sebelum masuk ke dalam analisa data, berikut ini adalah tabel cuaca hari pada masa pengukuran.
Tabel 4.5 Cuaca pada saat pengukuran
HARI / TANGGAL CUACA
Senin / 28 April 2014 Pagi: cerah; Siang: berawan/mendung; Sore: berawan
Rabu / 30 April 2014 Pagi: cerah; Siang: berawan/mendung; Sore: berawan/mendung
Jumat / 2 Mei 2014 Pagi: cerah; Siang: cerah; Sore: berawan
Sabtu / 3 Mei 2014 Pagi: cerah; Siang: hujan; Sore: berawan
Senin / 5 Mei 2014 Pagi: cerah; Siang: berawan/mendung; Sore: berawan/mendung
Selasa / 6 Mei 2014 Pagi: cerah; Siang: berawan/mendung; Sore: berawan/mendung
Rabu / 7 Mei 2014 Pagi: cerah; Siang: hujan; Sore: berawan
Kamis / 8 Mei 2014 Pagi: cerah; Siang: cerah; Sore: cerah
Jumat / 9 Mei 2014 Pagi: cerah; Siang: berawan/mendung; Sore: berawan/mendung
Maka untuk pengukuran minggu pertama yaitu dari tanggal 28 April sampai 3 Mei 2014, diperoleh hasil analisa data sebagai berikut :
Analisa data dilakukan dengan membandingkan temperatur udara dari
Pada 28 April 2014, cuaca pada pagi hari yang cerah tetapi berawan/mendung pada siang hari dan sore hari terlihat terdapat beberapa titik yang tidak beraturan dan tidak sesuai dengan teori yang menyatakan bahwa bangunan berorientasi Timur/Barat menerima radiasi matahari lebih banyak sehingga lebih panas. Hal ini dikarenakan cuaca berawan/mendung sehingga pada saat pengukuran beberapa kali awan menutupi bangunan-bangunan yang berorientasi Timur dan Barat sehingga terdapat beberapa titik pengukuran pada rumah yang menghadap Utara-Selatan memiliki temperatur udara yang lebih tinggi daripada rumah yang menghadap Timur-Barat. Kelembaban udara pada saat pengukuran adalah 72-74%.
Gambar 4.2 Grafik perbandingan temperatur udara pada 29 April 2014
hingga mencapai 32,2oC pada rumah A10. Kelembaban udara pada saat pengukuran adalah 70-72%.
Sedangkan pada siang hari yang cuacanya berawan/mendung tidak menunjukkan pola temperatur udara beraturan. Terlihat temperatur udara dari keempat rumah tidak berbeda jauh pada saat pengukuran di ruang tidur(titik 4 sampai 8). Kelembaban udara pada saat pengukuran adalah 60-62%.
Gambar 4.3 Grafik perbandingan temperatur udara pada 30 April 2014
Utara(C5)-Selatan(A10) dengan rumah paling panas adalah rumah yang menghadap Timur. Temperatur udara pada rumah yang menghadap Utara(C5) tidak berbeda jauh dengan rumah yang menghadap Selatan(C10). Kelembaban udara saat pengukuran adalah 73-74%.
Pada siang hari dikarenakan cuaca berawan/mendung maka pada ruang keluarga(titik 1 sampai 3) rumah yang menghadap Utara, Timur dan Barat memiliki temperatur yang hampir sama. Sedangkan pada ruang tidur temperatur udara untuk rumah yang menghadap Utara-Selatan lebih rendah daripada rumah yang menghadap Timur-Barat. Kelembaban udara saat pengukuran adalah 65-67%.
Dikarenakan cuaca pada siang hari yang cerah maka terlihat jelas perbedaan temperatur udara antara rumah yang menghadap Timur(A3)-Barat(A10) dengan Utara(C5)-Selatan(C10). Temperatur udara pada rumah yang menghadap Timur(A3) tidak jauh berbeda dengan yang Barat(A10) begitu juga dengan yang Utara(C5) dan Selatan(C10). Kelembaban udara saat pengukuran adalah 65-67%.
Gambar 4.5 Grafik perbandingan temperatur udara tanggal 3 Mei 2014
bahwa rumah yang menghadap Timur(A3)-Barat(A10) lebih panas daripada Utara(C5)-Selatan(C10). Temperatur udara rumah yang menghadap Barat(A10) tidak jauh beda dengan rumah yang menghadap Timur(A3) dengan rumah yang menghadap Barat lebih panas. Kelembaban udara saat pengukuran di pagi hari adalah 70-72% sedangkan pada siang hari adalah 65-67%.
Pada sore hari terlihat rumah paling panas adalah rumah yang menghadap Barat(A10) dengan temperatur udara hingga mencapai 32,1oC. Kelembaban udara saat pengukuran adalah 58-60%.
Dari pengukuran pada minggu kedua dari tanggal 5-10 Mei 2014, maka diperoleh analisa data sebagai berikut:
Gambar 4.6 Grafik perbandingan temperatur udara pada 5 Mei 2014
Pada 5 Mei 2014 pagi hari yang cuacanya cerah tidak terlihat perbedaan temperature udara yang signifikan antara keempat rumah dikarenakan matahari yang baru mulai naik. Tempertur udara tertinggi dimiliki rumah A3(menghadap Timur) yaitu 30,7oC. Kelembaban udara saat pengukuran adalah 69-70%.
dimiliki oleh rumah A3(menghadap Timur). Kelembaban udara saat pengukuran adalah 65-67%.
Gambar 4.7 Grafik perbandingan temperatur udara pada 6 Mei 2014
menghadap Utara(C5) dan Selatan(C10) dengan rumah yang menghadap Timur(A3) yang paling panas. Kelembaban udara pada saat pengukuran adalah 70-71%.
Pada siang harinya yang cuaca berubah menjadi berawan/mendung pada ruang tidur(titik 4 sampai 8) perbedaan temperatur udara antara keempat rumah tidak terlalu signifikan. Temperatur udara pada siang hari lebih panas daripada pada pagi hari walaupun cuaca berawan/mendung. Pada ruang keluarga(titik 1 sampai 3) terlihat bahwa rumah yang menghadap Timur(A3) dan Barat(A10) memiliki temperatur udara yang lebih tinggi daripada rumah yang menghadap Utara(C5) dan Selatan(C10) dengan temperatur udara paling tinggi adalah 31,7oC yang dimiliki oleh rumah yang menghadap Timur(A3). Kelembaban udara pada saat pengukuran adalah 63-65%.
Gambar 4.8 Grafik perbandingan temperatur udara pada 7 Mei 2104
pada setiap ruangannya. Temperatur udara mencapai 23,3oC yang dimiliki oleh rumah yang menghadapTimur(A3). Kelembaban udara pada saat pengukuran adalah 68-70%.
Pada siang hari yang cuaca tiba-tiba hujan sehingga temperatur udara antar keempat rumah tidak jauh berbeda tidak seperti pagi harinya.temperatur tertinggi adalah 31,7oC yang dimiliki oleh rumah yang menghadap Barat(A10). Kelembaban udara saat pengukuran adalah 65-67%.
Gambar 4.9 Grafik perbandingan temperatur udara pada 8 Mei 2014
menghadap Utara(C5) dan Selatan(C10). Temperatur udara paling panas dimiliki oleh rumah yang menghadap Timur(A3) yaitu 30,8oC. Kelembaban udara pada saat pengukuran adalah 70-72%.
Pada siang hari yang cuacanya juga cerah dan matahari berada pada titik puncaknya sehingga perbedaan temperatur udara antar rumah antara 0,6-1,3oC.
Termperatur udara tertinggi dimiliki oleh rumah yang menghadap Barat(A10) yaitu 32,4oC. Kelembaban udara pada saat pengukuran adalah 62-63%.
Gambar 4.10 Grafik perbandingan temperatur udara pada 9 Mei 2014
tidur(titik 4 sampai 8) temperatur udara pada rumah yang menghadap Selatan(C10) lebih tinggi daripada rumah yang menghadap Utara(C5). Kelembaban udara pada saat pengukuran adalah 70-71%.
Pada siang hari yang cuaca berawan/mendung tidak terdapat pola temperatur udara pada tiap titik pengukuran. Pada ruang keluarga(titik 1 sampai 3) masih terlihat perbedaan rumah yang menghadap Timur(A3) dan Barat(A10) dengan rumah yang menghadap Utara(C5) dan Selatan(C10). Tetapi pada ruang tidur temperature udara hampir sama antara rumah yang menghadap Timur(A3) dan Barat(A10) dengan rumah yang menghadap Utara(C5) dan Selatan(C10). Kelembaban udara pada saat pengukuran adalah 65-67%.
Gambar 4.11 Grafik perbandingan temperatur udara pada 10 Mei 2014
tertinggi adalah 31oC yang dimiliki oleh rumah yang menghadap Timur(A3). Kelembaban udara pada saat pengukuran adalah 66-68%
Pada siang hari yang cuaca cerah pada ruang keluarga, temperature udara antara rumah yang menghadap Utara(C5), Timur(A3) dan Barat(A10) hampir sama. Temperatur udara tertinggi adalah 32,6oC yang dimiliki oleh rumah yang menghadap Timur(A3). Pada ruang tidur(titik 4 sampai 8) terlihat temperature udara rumah yang menghadap Timur(A3) dan Barat(A10) lebih tinggi daripada rumah yang menghadap Utara(C5) dan Selatan(C10). Kelembaban udara pada saat pengukuran adalah 57-60%.
BAB 5
KESIMPULAN DAN SARAN
Dari penelitian ini, ditemukan bahwa rumah C10(menghadap Selatan) dan rumah C5(menghadap Utara) memiliki temperatur yang lebih rendah daripada rumah A3(menghadap Timur) dan rumah A10(menghadap Barat). Pada setiap ruangan yang diteliti, rumah A3(menghadap Timur) dan rumah A10(menghadap Barat) lebih panas daripada bahwa rumah C10(menghadap Selatan) dan rumah C5(menghadap Utara) dikarenakan bukaan jendela pada rumah A3 dan A10 yang berada pada lintasan matahari, sehingga radiasi matahari yang masuk ke dalam ruangan lebih banyak dibandingkan rumah C10 dan C5.
Rumah yang paling panas adalah rumah yang menghadap Timur(A3) dikarenakan ruang-ruang dalam rumah A3 menerima radiasi matahari lebih banyak sepanjang hari sehingga temperatur udara lebih tinggi. Tetapi perbedaan temperatur udara antara rumah yang menghadap Timur(A3) dengan rumah yang menghadap Barat(A10) tidak jauh berbeda. Pada saat cuaca berawan/mendung perbedaan temperatur udara dari keempat rumah tidak signifikan. Pada saat cuaca cerah perbedaan temperatur udara cukup besar antara rumah yang menghadap Timur(A3) dan Barat(A10) dengan rumah yang menghadap Utara(C5) dan Selatan(C10).
Dengan perbedaan orientasi bangunan yang berdampak pada temperatur dan kelembaban udara dapat mempengaruhi kenyamanan termal pada suatu rumah tinggal. Maka kesimpulan dari penelitian ini, sebaiknya tidak menggunakan desain yang sama pada tapak atau lahan yang memiliki rumah tinggal yang berbeda orientasi. Apabila menggunakan desain yang sama pada tiap rumah, sebaiknya untuk rumah tinggal yang berada pada lintasan matahari diberi solar shading devices pada bukaan jendela sehingga mengurangi radiasi matahari yang masuk ke ruangan.
Saran-saran yang dapat diberikan antara lain:
1. Dari segi vegetasi, pada lahan penghijauan/taman kecil yang berada pada masing-masing depan rumah dapat ditanami pohon kenari atau pohon meranti merah yang berfungsi untuk shading sehingga dapat menurunkan temperatur udara ruangan yang berada di sekitarnya karena efek bayangan yang menghalangi pemanasan permukaan bangunan.
3. Menggunakan AC adalah salah satu agar suatu ruangan mencapai kenyamanan termal. Akan tetapi solusi menggunakan AC tentu saja tidak menghemat energi.
DAFTAR PUSTAKA
Lippsmeier, Georg (1994), Tropenbau Building in the Tropics, Bangunan Tropis (terj.), Jakarta: Erlangga.
Egan, M. David (1975), Concept in Thermal Comfort, London: Prentice-Hall International.
Mangunwijaya, Y.B., (1988), Pengantar Fisika Bangunan, Jakarta: Djambatan
Departemen Pekerjaan Umum (1993), Standar: Tata Cara Perencanaan Teknis Konservasi Energi Pada Bangunan Gedung, Bandung: Yayasan LPMB.
ASHRAE, “Handbook of FundamentalChapter 8” Physiological Principles, Comfort, and Health ASHRAE, USA,1989.
Talarosha Basaria(2005), Jurnal Sistem Teknik Industri Volume 6, Menciptakan Kenyamanan Thermal Dalam Bangunan, Medan
Sinulingga, Sukaria(2011) Metode Penelitian, USU press, Medan
LAMPIRAN 1
Gambar : alat ukur hygrotermometer Spesifikasi alat yang dipakai antara lain:
1.Batas ukur suhu udara
Indoor : -10oC ~ +50oC(+14oF ~ +122oF) Outdoor : -50oC ~ +70oC(-58oF ~ +158oF) 2.Batas ukur kelembaban udara : Indoor 20% ~ 99% RH
(apabila kelembaban udara <20% RH, maka akan muncul 10% RH pada layar ukur)
3.Fungsi
Mengukur indoor/outdoor suhu udara
Mengukur indoor kelembaban udara
Suhu udara dapat diukur dalam satuan oC/oF
Berfungsi menunjukkan waktu dan tanggal yang secara otomatis bergantian setiap 5 detik.
LAMPIRAN 2
LAMPIRAN 3
Foto Rumah A3 Foto Rumah A10
Foto Saat Pengukuran di Ruang Keluarga
Foto Saat Pengukuran di Ruang Tidur 4
Foto Saat Pengukuran di Ruang Tidur 2
