STUDI TINGKAT KENYAMANAN TERMAL RUANG TAMU
KOMPLEK PERUMAHAN SERDANG RESIDENCE MEDAN
SKRIPSI
OLEH
HENDRA
100406077
DEPARTEMEN ARSITEKTUR
FAKULTAS TEKNIK
UNIVERSITAS SUMATERA UTARA
MEDAN
STUDI TINGKAT KENYAMANAN TERMAL RUANG TAMU
KOMPLEK PERUMAHAN SERDANG RESIDENCE MEDAN
SKRIPSI
Untuk Memperoleh Gelar Sarjana Teknik Dalam Departemen Arsitektur
Pada Fakultas Teknik Universitas Sumatera Utara
Oleh
HENDRA
100406077
DEPARTEMEN ARSITEKTUR
FAKULTAS TEKNIK
UNIVERSITAS SUMATERA UTARA
MEDAN
PERNYATAAN
STUDI TINGKAT KENYAMANAN TERMAL RUANG TAMU KOMPLEK PERUMAHAN SERDANG RESIDENCE MEDAN
SKRIPSI
Dengan ini saya menyatakan bahwa dalam Skripsi ini tidak terdapat karya yang pernah diajukan untuk memperoleh gelar kesarjanaan di suatu perguruan tinggi, dan sepanjang pengetahuan saya juga tidak terdapat karya atau pendapat yang pernah ditulis atau diterbitkan oleh orang lain, kecuali yang secara tertulis diacu dalam naskah ini dan disebutkan dalam daftar pustaka.
Medan, Juli 2014
Judul skripsi : Studi Tingkat Kenyamanan Termal Ruang Tamu Komplek Perumahan Serdang Residence Medan Nama Mahasiswa : Hendra
Nama Pokok : 100406077 Departemen : Arsitektur
Menyetujui Dosen Pembimbing
(Yulesta Putra, ST, M.Sc)
Koordinator Skripsi, Ketua Program Studi,
Dr. Ir. Dwira Nirfalini Aulia, M.Sc Ir. N. Vinky Rahman, MT
Telah diuji pada Tanggal : 14 Juli 2014
Panitia Penguji Skripsi
Ketua Komisi Penguji : Yulesta Putra. ST, M.Sc Anggota Komisi Penguji : Ir. Basaria Talarosha, MT
ABSTRAK
Kenyamanan minimum yang harus dipenuhi oleh tempat tinggal adalah kenyamanan termal. Ruang tamu merupakan salah satu bagian rumah yang mewakili keseluruhan ruangan manapun di dalam rumah. Penelitian ini merupakan penelitian deskriptif kuantitatif. Penelitian ini bertujuan untuk mengetahui kondisi kenyamanan thermal pada ruang tamu komplek perumahan serdang residence dengan mengukur temperatur udara, kelembaban dan kecepatan angin serta pembagian kuesioner untuk mendapatkan data pakaian, aktifitas dan pendapat penghuni. Berdasarkan hasil pengukuran dan kuesioner diperoleh suhu efektif dari diagram psikometri dan nilai PMV. Metode analisis yang digunakan adalah analisis komparasi. Hasil penelitian ini menunjukan bahwa: Ruang tamu Perumahan serdang residence tidak memenuhi standar kenyamanan termal, orientasi ruang tamu dapat berpengaruh terhadap kenyamanan thermal, terdapat perbedaan kenyamanan temperatur efektif dengan kenyamanan PMV dan tidak ada perbedaan antara kenyamanan temperatur efektif dengan kenyamanan yang dirasakan penghuni. Manfaat dari penelitian ini adalah memberikan pengetahuan tentang pengaruh orientasi terhadap kenyamanan termal.
Kata kunci : Ruang tamu, kenyamanan thermal, orientasi
ABSTRACT
Minimum comfort that must be owned by the residence is thermal comfort. The reception room is one part that represents the whole room in the house. This research is descriptive quantitative. This study purpose is to determine the thermal comfort conditions in the reception room of Serdang residence housing by measuring air temperature, humidity and wind speed as well as the distribution of questionnaires to obtain data of clothing, activities and opinions of residents. Based on the results of measurements and questionnaires obtained the effective temperature from psychometric diagram and PMV value. The analytical method that used is a comparative analysis. These results indicate that: reception room of Serdang Housing residence does not meet the thermal comfort standards ISO, orientation of the reception room can affect thermal comfort, there are differences in effective temperature comfort with PMV comfort and there is no difference between effective temperature comfort with comfor that felt by the occupant. The benefit of this research is to provide knowledge about the effect of orientation on thermal comfort.
KATA PENGANTAR
Puji syukur kehadirat Tuhan Yang Maha Esa yang telah melimpahkan rahmat, taufik, serta hidayah-Nya kepada penulis sehingga penulis dapat menyelesaikan laporan Skripsi yang berjudul Studi Tingkat Kenyamanan Termal Ruang Tamu Komplek Perumahan Serdang Residence Medan.
Dalam penyusunan skripsi ini, penulis banyak mendapatkan bantuan dari berbagai pihak, oleh karena itu pada kesempatan kali ini penulis ingin menyampaikan ucapan terima kasih kepada :
1. Tuhan Yang Maha Esa, atas rahmat dan karunia-Nya yang diberikan kepadaku
2. Ayah dan Ibuku serta adik dan kakakku yang tercinta atas bantuan doa dan dukungannya selama ini.
3. Bapak Yulesta Putra, ST, M.Sc selaku dosen pembimbing dalam penyusunan skripsi ini.
4. Ibu Ir. Basaria Talarosha, MT dan Bapak Firman Eddy, ST, MT selaku dosen penguji atas saran dan masukan yang telah diberikan.
5. Semua teman-teman Fakultas Teknik Arsitektur terima kasih atas semuanya.
6. Semua pihak-pihak yang telah banyak membantu penulis yang tidak dapat disebutkan satu per satu disini.
penulis harapkan. Penulis berharap, semoga laporan Skripsi ini dapat memberikan manfaat kepada para pembaca pada umumnya dan bagi penulis pada khususnya.
Medan, Juli 2014 Hormat saya
DAFTAR ISI
Halaman
HALAMAN JUDUL ... i
PERNYATAAN ORISINALITAS SKRIPSI ... ii
HALAMAN PENGESAHAN SKRIPSI ... iii
ABSTRAK ... v
KATA PENGANTAR ... vi
DAFTAR ISI ... vii
DAFTAR TABEL ... xii
DAFTAR GAMBAR ... xiv
BAB I. PENDAHULUAN ... 1
1.1. Latar Belakang ... 1
1.2. Perumusan Masalah ... 2
1.3. Tujuan Penelitian ... 3
1.4. Manfaat Penelitian ... 3
1.5. Batas Penelitian ... 4
1.6. Pilot Survey ... 5
1.7. Kerangka Berfikir ... 6
BAB II. TINJAUAN PUSTAKA ... 7
2.1. Perumahan ... 7
2.1.1. Definisi Perumahan ... 7
2.1.2. Definisi Rumah ... 7
2.2. Ruang ... 8
2.2.1. Definisi Ruang ... 8
2.3. Iklim... 8
2.3.1. Iklim Makro dan Iklim Mikro ... 8
2.3.2. Iklim Tropis ... 8
2.4. Prinsip Dasar... 9
2.4.1. Panas ... 9
2.4.2. Perpindahan Panas ... 10
2.5. Temperatur... 10
2.8.1. Jenis Termometer ... 11
2.6. Kelembaban Udara ... 13
2.7. Kecepatan Angin ... 14
2.8. Matahari ... 16
2.8.1. Diagram Matahari ... 16
2.9. Variabel Desain ... 18
2.9.1. Shape ... 18
2.9.2. Fabric ... 18
2.9.3. Fenestration ... 19
2.9.4. Ventilasi ... 20
2.10. Kenyamanan Termal... 21
2.10.1. Defenisi Kenyamanan Termal ... 21
2.10.2. Pemaknaan Kenyamanan Termal ... 21
2.10.3. Variabel Kenyamanan Termal ... 22
2.10.4. Istilah Kenyamanan Termal ... 23
2.10.5. Persepsi Kenyamanan Termal ... 24
2.11. Indeks Kenyamanan Termal ... 32
2.11.1. Temperatur Efektif ... 32
2.11.2. Predicted Mean Vote (PMV) Indeks ... 34
2.11.3. PPD (Predicted Percentage of Dissatisfied) Indeks ... 37
BAB III. METODOLOGI PENELITIAN... 39
3.1. Jenis Penelitian ... 39
3.1.1. Langkah – Langkah Penelitian ... 39
3.2. Variabel Penelitian ... 42
3.3. Kawasan Penelitian... 43
3.4. Tempat Penelitian ... 45
3.5. Populasi/Sampel ... 46
3.5.1. Populasi ... 47
3.5.2. Sampel ... 48
3.6. Metoda Pengumpulan Data ... 49
3.6.1. Data Primer ... 49
3.6.2. Data Sekunder ... 50
3.6.3. Teknik Penelitian ... 50
3.6.4. Instrumen Penelitian ... 50
3.6.5. Titik Pengukuran ... 51
3.6.6. Waktu Pengukuran dan Pembagian Kuesioner ... 53
3.6.2. Metoda Analisa Data ... 53
BAB IV. PEMBAHASAN ... 55
4.1. Hasil Pengukuran ... 56
4.1.1. Temperatur ... 56
4.1.1. Kecepatan Angin ... 58
4.2. Hasil Kuesioner ... 60
4.3. Pengolahan Data ... 61
4.3.1.Perhitungan Clo Pakaian Penghuni ... 61
4.3.2.Perhitungan Metabolisme Aktifitas Penghuni ... 62
4.4. Nilai Maksimum dan Minimum Iklim Ruang, Temperatur Efektif serta PMV dan PPD ... 63
4.5. Perbandingan Temperatur Efektif Maksimum dengan Standar SNI ... 74
4.6. Perbandingan Temperatur Efektif Maksimum Ruang Tamu A5, A10 (timur) dan B8, B15 (barat) ... 78
4.7. Perbandingan Nilai PMV Ruang Tamu A5, A10 (timur) dan B8, B15 (barat) ... 80
4.8. Perbandingan Kenyamanan Temperatur Efektif dengan PMV ... 82
4.9. Perbandingan Kenyamanan Hasil Pengukuran Temperatur Efektif dengan Kenyamanan Penghuni. ... 84
BAB V. KESIMPULAN DAN SARAN ... 87
DAFTAR TABEL
Halaman
Tabel 2.1 Skala Gaya Angin Beaufort ... 15
Tabel 2.2 Skala Sensasi Kenyamanan Termal Oleh ASHRAE dan Bedford ... 23
Tabel 2.3. Kecepatan Udara dan Kesejukan ... 26
Tabel 2.4. Aktifitas dan Kecepatan Metabolisme ... 29
Tabel 2.5. Pakaian dan Clothing Value ... 31
Tabel 2.6. Hubungan Antara Skala PMV dengan Kondisi Termal Lingkungan .. 35
Tabel 4.1. Perkiraan Cuaca Medan Menurut BMKG ... 55
Tabel 4.2. Temperatur (oC)Sampel A5 ... 56
Tabel 4.3. Temperatur (oC)Sampel A10 ... 56
Tabel 4.4. Temperatur (oC)Sampel B8 ... 56
Tabel 4.5. Temperatur (oC)Sampel B15 ... 57
Tabel 4.6. Kelembaban (%) Sampel A5... 57
Tabel 4.7. Kelembaban (%) Sampel A10... 57
Tabel 4.8. Kelembaban (%) Sampel B8 ... 58
Tabel 4.9. Kelembaban (%) Sampel B15 ... 58
Tabel 4.10. Kecepatan Angin (m/s) Sampel A5 ... 58
Tabel 4.11. Kecepatan Angin (m/s) Sampel A10 ... 59
Tabel 4.12. Kecepatan Angin (m/s) Sampel B8 ... 59
Tabel 4.13. Kecepatan Angin (m/s) Sampel B15 ... 59
Tabel 4.14. Hasil Kuesioner ... 60
Tabel 4.16. Nilai Maksimum dan Minimum Iklim Ruang, Temperatur Efektif serta PMV dan PPD Ruang Tamu A10 ... 66 Tabel 4.17. Nilai Maksimum dan Minimum Iklim Ruang, Temperatur Efektif
serta PMV dan PPD Ruang Tamu B8 ... 69 Tabel 4.18. Nilai Maksimum dan Minimum Iklim Ruang, Temperatur Efektif
serta PMV dan PPD Ruang Tamu B15 ... 71 Tabel 4.19. Perbandingan Temperatur Efektif dengan PMV ... 82 Tabel 4.20. Perbandingan Kenyamanan Temperatur Efektif SNI dengan
DAFTAR GAMBAR
Halaman
Gambar 2.1.Thermo-Hygro Digital... 10
Gambar 2.2. Thermo-Hygro Analog ... 11
Gambar 2.3. Diagram Matahari ... 16
Gambar 2.4. Definisi Aspek Rasio ... 17
Gambar 2.5. Grafik Psikometrik Penunjuk Garis Temperatur Efektif... 32
Gambar 2.6. Rumus PMV ... 34
Gambar 2.7. Hubungan Antara PMV-indeks dengan PPD-indeks ... 36
Gambar 3.1. Jarak 100m Sekitar Kawasan Penelitian ... 41
Gambar 3.2. Denah Komplek Perumahan Serdang Residence ... 42
Gambar 3.3. Foto Komplek Perumahan Serdang Residence ... 43
Gambar 3.4. Rumah Sampel Penelitian ... 44
Gambar 3.5. Jumlah Unit Rumah Komplek Perumahan Serdang Residence ... 45
Gambar 3.6. Tampak Bangunan Sampel Penelitian... 46
Gambar 3.7. Digital Termometer dan Higrometer ... 48
Gambar 3.8. Anemometer ... 49
Gambar 3.9. Denah Awal Ruang Tamu dan Titik Pengukuran ... 51
Gambar 4.1. Grafik Temperatur Efektif Maksimum dan Minimum Ruang Tamu Rumah A5 ... 64
Gambar 4.2. Grafik PMV dan PPD Maksimum dan Minimum Ruang Tamu Rumah A5 ... 65
Gambar 4.3. Grafik Temperatur Efektif Maksimum dan Minimum Ruang Tamu Rumah A10 ... 66
Gambar 4.5. Grafik Temperatur Efektif Maksimum dan Minimum Ruang Tamu Rumah B8 ... 69 Gambar 4.6 Grafik PMV dan PPD Maksimum dan Minimum Ruang Tamu
Rumah B8 ... 70 Gambar 4.7. Grafik Temperatur Efektif Maksimum dan Minimum Ruang Tamu
Rumah B15 ... 72 Gambar 4.8. Grafik PMV dan PPD Maksimum dan Minimum Ruang Tamu
Rumah B15 ... 74 Gambar 4.9. Grafik Perbandingan Temperatur Efektif Maksimum Ruang Tamu
A5, A10 (timur) dengan Standar SNI ... 75 Gambar 4.10.Grafik Perbandingan Temperatur Efektif Maksimum Ruang Tamu
B8, B15 (barat) dengan Standar SNI ... 76 Gambar 4.11.Grafik Perbandingan Temperatur Efektif Maksimum Ruang Tamu
A5, A8 (timur) dan B8, B15 (barat) ... 78 Gambar 4.12.Grafik Perbandingan Nilai PMV Maksimum Ruang Tamu A5, A10
ABSTRAK
Kenyamanan minimum yang harus dipenuhi oleh tempat tinggal adalah kenyamanan termal. Ruang tamu merupakan salah satu bagian rumah yang mewakili keseluruhan ruangan manapun di dalam rumah. Penelitian ini merupakan penelitian deskriptif kuantitatif. Penelitian ini bertujuan untuk mengetahui kondisi kenyamanan thermal pada ruang tamu komplek perumahan serdang residence dengan mengukur temperatur udara, kelembaban dan kecepatan angin serta pembagian kuesioner untuk mendapatkan data pakaian, aktifitas dan pendapat penghuni. Berdasarkan hasil pengukuran dan kuesioner diperoleh suhu efektif dari diagram psikometri dan nilai PMV. Metode analisis yang digunakan adalah analisis komparasi. Hasil penelitian ini menunjukan bahwa: Ruang tamu Perumahan serdang residence tidak memenuhi standar kenyamanan termal, orientasi ruang tamu dapat berpengaruh terhadap kenyamanan thermal, terdapat perbedaan kenyamanan temperatur efektif dengan kenyamanan PMV dan tidak ada perbedaan antara kenyamanan temperatur efektif dengan kenyamanan yang dirasakan penghuni. Manfaat dari penelitian ini adalah memberikan pengetahuan tentang pengaruh orientasi terhadap kenyamanan termal.
Kata kunci : Ruang tamu, kenyamanan thermal, orientasi
ABSTRACT
Minimum comfort that must be owned by the residence is thermal comfort. The reception room is one part that represents the whole room in the house. This research is descriptive quantitative. This study purpose is to determine the thermal comfort conditions in the reception room of Serdang residence housing by measuring air temperature, humidity and wind speed as well as the distribution of questionnaires to obtain data of clothing, activities and opinions of residents. Based on the results of measurements and questionnaires obtained the effective temperature from psychometric diagram and PMV value. The analytical method that used is a comparative analysis. These results indicate that: reception room of Serdang Housing residence does not meet the thermal comfort standards ISO, orientation of the reception room can affect thermal comfort, there are differences in effective temperature comfort with PMV comfort and there is no difference between effective temperature comfort with comfor that felt by the occupant. The benefit of this research is to provide knowledge about the effect of orientation on thermal comfort.
BAB I
PENDAHULUAN
1.1. Latar Belakang
Pembangunan komplek perumahan akhir–akhir ini semakin pesat, seiring dengan pertambahan jumlah penduduk. Menurut Sekretaris Jenderal Federasi Real Estate Internasional (FIABCI), Rusmin Lawin bisnis properti Indonesia akan menjadi bintang di regional asia pasifik. Perumahan selain berfungsi sebagai bangunan yang dapat memberikan perlindungan yang aman dan nyaman bagi penghuninya juga harus menampung aktifitas dasar penghuninya.
Perumahan ini tentu saja memerlukan kenyamanan termal yang dapat membuat penghuni merasa nyaman dan betah berada di rumah. Kenyamanan minimum yang harus dipenuhi oleh tempat tinggal adalah kenyamanan fisiologis. Kenyamanan fisiologis termal adalah kenyamanan yang sangat berperan bagi unjuk kerja orang di dalam bangunan. Fanger, 1982, mengatakan bahwa intelektual dan performansi persepsual orang dalam ruang akan mencapai kondisi maksimum bila dalam kondisi nyaman termal. Dengan demikian studi kenyamanan termal dalam dunia arsitektur adalah penting.
Ruang tamu merupakan salah satu ruang yang sangat penting mengingat fungsi ruang tamu yang merupakan salah satu bagian rumah yang mewakili keseluruhan ruangan manapun di dalam rumah. Ruang tamu juga merupakan ruangan yang paling telihat oleh siapapun yang memasuki rumah. Baik itu teman, keluarga jauh maupun teman yang berkunjung.
Eksistensi topik kenyamanan termal pada dunia arsitektur adalah hal yang sangat disadari bagi para arsitek dan pekerja ilmu dunia arsitektur. Tugas pokok dan mendasar dari sebuah bangunan adalah tugas sebagai wadah aktivitas. Dalam hal ini bangunan harus memberikan perlindungan terhadap tekanan luar dan dapat memberikan kenyamanan agar aktivitas dalam bangunan berjalan dengan maksimum.
Dalam hal ini ruang tamu pada perumahan serdang residence merupakan salah satu perumahan yang terdapat isu-isu mengenai ketidaknyamanan yang dirasakan penghuni mengenai kondisi termal pada ruang tamu. Hal ini dapat dilihat dari pemakaian penghawaan buatan seperti AC dan kipas angin yang semakin meningkat dan juga keluhan - keluhan tentang kondisi termal saat wawancara langsung kepada penghuni.
Berkenaan dengan hal tersebut di atas dan mengingat tingginya permintaan dan minat masyarakat pada perumahan cluster/komplek perumahan adalah penting dan menarik untuk melakukan studi yang menjawab permasalahan tentang faktor apa sajakah yang mempengaruhi kenyamanan termal dalam ruang tamu pada komplek perumahan.
1.2. Perumusan Masalah
1. Bagaimanakah kondisi kenyamanan termal ruang tamu komplek perumahan serdang residence?
3. Apakah terdapat perbedaan antara kenyamanan temperatur efektif dengan kenyamanan PMV?
4. Apakah terdapat perbedaan antara kenyamanan temperatur efektif hasil pengukuran dengan kenyamanan yang dirasakan penghuni?
1.3. Tujuan Penelitian
1. Untuk mengetahui kondisi kenyamanan termal pada ruang tamu komplek perumahan serdang residence.
2. Untuk mengetahui apakah orientasi dapat mempengaruhi kenyamanan termal.
3. Untuk mengetahui apakah ada perbedaan kenyamanan temperatur efektif dengan kenyamanan PMV
4. Untuk mengetahui apakah ada perbedaan antara kenyamanan temperatur efektif hasil pengukuran dengan kenyamanan yang dirasakan penghuni
1.4. Manfaat Penelitian
1. Memberikan pengetahuan tentang kenyamanan termal ruang tamu komplek perumahan serdang residence
2. Memberikan pengetahuan tentang pengaruh orientasi terhadap kenyamanan termal
3. Sebagai pertimbangan dalam menentukan orientasi ruang tamu
1.5. Batasan Penelitian
1. Variabel termal yang diukur hanya suhu udara, kelembaban, dan kecepatan angin.
2. Mengambil sampel temperatur, kelembaban dan kecepatan angin tertinggi tiap waktu dalam seminggu pengukuran kemudian membandingkan dengan diagram prikometri untuk mendapatkan temperatur efektif.
3. Membandingkan temperatur efektif masing – masing ruang tamu dengan standar kenyamanan termal SNI.
4. Membandingkan temperatur efektif ruang tamu yang berbeda orientasi. 5. Variabel subjektif yang akan didapatkan hanyalah aktifitas, pakaian
penghuni dan kenyamanan yang dirasakan penghuni.
6. Mendapatkan nilai PMV dan PPD dari hasil pengukuran iklim ruang dan hasil kuesioner.
7. Membandingkan hasil nilai PMV ruang tamu yang berbeda orientasi. 8. Membandingkan kenyamanan temperatur efektif dengan kenyamanan
PMV hasil pengukuran.
9. Membandingkan kenyamanan temperatur efektif hasil pengukuran dengan kenyamanan yang dirasakan penghuni dari hasil kuesioner.
1.6. Pilot Survey
1.6. Kerangka Berfikir
LATAR BELAKANG
PERUMAHAN
RUANG TAMU
KENYAMANAN TERMAL STUDI LITERATUR
METODE PENELITIAN
PILOT SURVEY
PENGUKURAN & QUISIONER
SURVEY LOKASI
ANALISA DATA
PERBANDINGAN
HASIL
BAB II
TINJAUAN PUSTAKA
2.1. Perumahan
2.1.1. Definisi Perumahan
The dictionary of Real Estate Appraisal (2002:313) mengartikan perumahan sebagai pengembangan yang dilakukan pada sebidang tanah kosong, disediakan atau dipakai sebagai tempat tinggal, seperti rumah susun, apartemen dan single family houses.
2.1.2. Definisi Rumah
Dalam Undang-Undang No 4 Tahun 1992 tentang Perumahan dan Permukiman rumah adalah bangunan yang berfungsi sebagai hunian atau tempat tinggal dan sarana membina keluarga.
2.2. Ruang
2.2.1 Definisi Ruang
Bidang yang diperluas di arah yang berbeda dari arah asalnya akan menjadi sebuah ruang. Ruang adalah dimana objek di daerah 3 dimensi dan peristiwa berada. Ruang memiliki posisi dan arah yang relatif, terutama jika suatu bagian dari daerah itu dirancang sedemikian rupa untuk tujuan tertentu.
2.2.2. Ruang Tamu
Menurut Suharso (2000) ruang tamu adalah tempat untuk menerima tamu dan sekaligus untuk berkomunikasi dengan orang luar. Ruang tamu biasanya terletak di bagian depan dari susunan sebuah bangunan rumah tinggal. Ruang tamu yang menjadi satu dengan ruang keluarga atau ruang makan bisa diberi sekat pembatas, misalnya buffet atau penyekat ruang yang transparan.
2.3. Iklim
2.3.1. Iklim Makro dan Iklim Mikro
Iklim (Lippsmeier, 1994) dibedakan menurut iklim makro dan mikro. Iklim makro adalah keseluruhan kejadian meteorologis khusus di atmosfir. Iklim makro dipengaruhi oleh kondisi topografis bumi dan perubahan peradaban di permukaannya. Iklim makro berhubungan dengan ruang yang besar seperti benua, negara dan lautan. Sedangkan iklim mikro berhubungan dengan ruang terbatas, yaitu ruang dalam, kota, jalan dan taman kecil.
2.3.2. Iklim Tropis
lembab dan Indonesia berada dalam daerah tropis lembab ini, dengan ciri-ciri yaitu :
a. Temperatur udara yang relatif panas sepanjang tahun dan kelembaban udara yang tinggi. Kelembapan udara rata-rata 80% dan mencapai maksimum sekitar pukul 6 pagi dan minimum pukul 2 siang. Kelembaban ini sama bagi dataran rendah, temperatur rata-ratanya adalah sekitar 32ºC. Semakin tinggi letak suatu tempat terhadap permukaan laut, maka suhu udara akan berkurang rata-rata sekitar 0,6º C untuk kenaikan 100 m. b. Curah hujan tinggi dengan rata-rata 1500-2500 mm/tahun.
c. Radiasi matahari rata-rata adalah 400 watt/m² sehari dan tidak banyak berbeda sepanjang tahun.
d. Keadaan langit pada selalu berawan.
2.4. Prinsip Dasar
2.4.1. Panas
Energi berwujud dalam berbagai bentuk dan sebagian besar bentuk ini digunakan pada berbagai bangunan. Energi panas dibagi menjadi 3 bentuk yaitu:
e. Panas yang dapat dirasakan/terukur (sensible heat)/dapat di ukur dengan termometer. Sensible heat adalah pergerakan beberapa molekul secara acak yang berbentuk energi.
g. Panas terpancar (radiant heat) sebuah bentuk radiasi magnet listrik. Radiant heat adalah bentuk ke 3 dari panas yang merupakan bagian spectrum elektromaknetik yang disebut infra merah.
2.4.2. Perpindahan Panas
a. Konveksi merupakan perpindahan panas yang disertai dengan perpindahan zat perantaranya.
b. Radiasi adalah proses perpindahan panas tanpa perantara.
c. Konduksi adalah perpindahan panas dengan melalui perantara. Namun zat perantara tidak ikut berpindah/bergerak.
2.5. Temperatur
Temperatur adalah ukuran panas-dinginnya dari suatu benda. Panas-dinginnya suatu benda berkaitan dengan energi termis yang terkandung dalam benda tersebut. Makin besar energi termisnya, makin besar temperaturnya. Ada beberapa yang dapat digunakan untuk menentukan suhu mutlak T. Satuan dari T adalah Kelvin, yang memiliki simbol K.
dipengaruhi oleh kelembaban udara. Oleh karena itu suhu yang di catat oleh kedua termometer tersebut dapat digunakan untuk mengukur kelembaban udara dengan melihat diagram psikometri.
Memperkirakan temperatur atau suhu udara dengan cara kira-kira cukup sulit karena kemampuan adaptasi tubuh. Setelah melakukan pengamatan bertahun-tahun untuk kondisi Yogya. Orang mulai mengeluh apabila suhu di atas 29ºC. Mereka meraswa cukup nyaman di suhu 27ºC. Apabila mulai banyak yang memakai jaket atau sweater, biasanya suhu turun hingga 24ºC. Sebaliknya, Ketika melakukan pengamatan di Selandia Baru, ketika orang mulai memakai celana pendek, rupanya suhu mulai diatas 15ºC, bagi orang Yogya tentu cukup dingin. Angin juga sering menipu presepsi kita tentang suhu udara. Ketika banyak angin, kita merasakan lebih nyaman dan sejuk, walau suhu udaranya sama. (Satwiko, 2008)
2.5.1. Jenis Termometer
Adapun beberapa jenis termometer antara lain: 1. Thermo-Hygro Digital
Gambar 2.1. Thermo-Hygro Digital
• Termometer digital, dilengkapi memory data minimum dan makimum dengan pembacaan skala °C atau °F
• Range pengukuran suhu indoor antara 0°C-50°C (32°F-120°F), outdoor antara -20°C-70°C (-4°F-158°F)dengan tingkat keakuratan 1.0°C (±1.8°F)
• Hygrometer digital dengan memory min dan mak
• Range pengukuran kelembaban antara 30-90% RH dengan tingkat keakuratan ± 5% RH untuk tingkat kelembaban antara 40-80% RH
• Dilengkapi jam (PM dan AM), kalender, dan alarm
• Power battery AAA 1.5 volt (bonus 1 pieces) • Panjang kabel sensor ± 2,5 meter
2. Thermo-Hygro Analog
Gambar 2.2. Thermo-Hygro Analog
Sumber : Globalindustrial.com
• Termometer manual, pembacaan skala °C atau °F • Hygrometer manual
2.6. Kelembaban Udara
Kelembaban udara adalah kandungan uap air dalam udara. Uap air yang ada dalam udara berasal dari hasil penguapan air di permukaan bumi, air tanah, atau air yang berasal dari penguapan tumbuh-tumbuhan.
2.7. Kecepatan Angin
Angin adalah massa udara yang bergerak dari suatu tempat ke tempat lain. Tiupan angin terjadi jika di suatu daerah terdapat perbedaan tekanan udara, yaitu tekanan udara maksimum dan minumum. Angin bergerak dari daerah bertekanan udara maksimum ke minimum.
Untuk mengukur kecepatan angin dapat dilakukan dengan anemometer. Namun, kecuali kita memang berprofesi sebagai pengukur kecepatan angin, alat tersebut serintidak tersedia. Sebagai ganti, tabel berikut dapat digunakan untuk memperkirakan kecepatan angin, yang dilakukan dengan mengamati fenomena yang terjadi di sekitar kita seperti pada tabel 2.1. Sedangkan arah angin dapat dengan mudah dilihat lewat gerak asap. Di lapangan terbang, arah angin dapat dilihat dari kaos angin (wind sock). Zaman dulu sering ada hiasan ayam jantan di atas atap yang akan berputar menunjukkan arah angin. Data keadaan suhu, arah angin, kelembaban, dan curah hujan kota-kota besar dapat diperoleh dari Kantor Meteorologi dan Geofisika, atau dalam bentuk data statisktik dari publikasi Kantor Statistik. (Satwiko, 2008)
Tabel 2.1. Skala Gaya Angin Beaufort
Gaya Efek yang dapat dilihat Kecepatan angin,
m/dtk (km/jm) 0 Tidak ada angin, asap membumbung tegak
lurus, permukaan air danau tenang
< 0,5 (3,6)
1 Pergerakan udara lemah, asap sedikit condong
1,7 (6,1)
2 Hembusan angin sepoi-sepoi basa, daun gemerisik
Tabel 2.1, sambungan 3 Angin lemah, ranting-ranting bergerak, riak
kecil di air
5,2 (18,7)
4 Angin sedang, cabang kecil bergerak 7,4 (26,6) 5 Angin kuat, cabang besar bergerak, suara
keras, ombak berbuih putih
9,8 (35,3)
6 Angin sangat keras, daun-daun terlepas, berjalan agak sulit
12,4 (44,6)
7 Angin puyuh, batang pohon kecil melngkung, ranting patah
15,2 (54,7)
8 Angin puyuh kuat, cabang pohon mungkin patah, cabang yang lebih besar melengkung
18,2 (65,5)
9 Angin puyuh sangat kuat, pohon kecil tercabut, genting beterbangan, bangunan rusak
Sumber : Koenigsberger (Satwiko, 2008)
cyclone), dinamakan hurricane. Tornado adalah badai terdahsyat, lebih dahsyat dari hurricane, walau diameternya hanya 50 km (diameter minimum cyclone) dan sering terjadi di Amerika. Kecepatan berputarnya mencapai 510 km/jam dan membentuk pusaran mengerucut. Tyhoon adalah hurricane di Lautan Pasifik.
2.8. Matahari
Matahari adalah suatu reaksi fusi yang sangat besar di mana atom ringan menyatu ke dalam atom yang lebih berat, dan dalam prosesnya terjadi pelepasan energi. Reaksi ini hanya terjadi di bagian inti matahari yang membutuhkan suhu sebesar 25,000,000 ºF. Radiasi matahari akan mencapai bumi, dimana cahaya yang dipancarkan berasal dari permukaan matahari yang suhunya jauh lebih dingin. Jumlah dan komposisi radiasi matahari yang mencapai permukaan atmosfir bumi tidak mengalami perubahan disebut sebagai radiasi matahari yang konstan (solar constant).
2.8.1. Diagram Matahari
Diagram matahari (gambar 2.3) untuk semua garis lintang antara 30º LU dan 30º LS dengan interval 2º. Pada kasus tertentu, terdapat penyimpangan maksimum sebesar 1º, yang dalam prakteknya hanya menimbulkan sedikit konsekuensi. Diagram ini memberi informasi mengenai azimut dan tinggi matahari pada sembarang waktu di sepanjang tahun. Perlu dijabarkan beberapa istilah berikut:
2. Tinggi matahari adalah sudut antar horizon dan matahari dan dicantumkan dalam skala sudut 0º - 90º pada sumbu U – S pada diagram.
3. Garis tanggal digambarkan dalam arah T – B dan merupakan representasi jalan matahari dari matahari terbit sampai matahari terbenam, pada hari yang bersangkutan. Dari posisi pengamat, yang selalu berada di pusat lingkaran, matahari terlihat bergerak pergi dan kembali sekali setahun antara garis-garis tanggal untuk 22.6 dan 22.12.
4. Garis jam adalah garis yang terletak vertikal terhadap garis tanggal, masing-masing dalam jarak satu jam. Garis yang bersamaan dengan sumbu U – S menunjukkan waktu tangah hari setempat yang sebenarnya, artinya waktu dimana tinggi matahari terbesar dan azimut tepat 180º atau 360º (tergantung pada tempat dan musim). (Lippsmeier, 1994)
Gambar 2.3. Diagram Matahari
2.9. Variabel Desain
Empat variabel desain yang memiliki pengaruh terbesar pada kinerja termal:
shape, fabric, fenestration dan ventilasi.
2.9.1. Shape
a. Rasio volume permukaan: panas yang hilang dan yang diserap sangat bergantung pada daerah amplop, terutama diiklim yang ekstrem, disarankan untuk memperkecil luas permukaan untuk volume tertentu. b. Orientasi: jika rencana selain lingkaran, orientasi sehubungan dengan
mendapatkan panas akan memiliki efek yang kuat. Istilah ' aspek rasio ' (Gambar 2.4) sering digunakan untuk menunjukkan rasio dimensi rencana pendek. Dalam kebanyakan kasus N & S dinding harus lebih panjang dari E & W dan rasio akan sekitar 1,3-2,0, tergantung pada kondisi suhu dan radiasi.
Gambar 2.4. Defenisi Aspek Rasio
Sumber : Szokolay, 2002
2.9.2. Fabric
menghilangkan input matahari sore. Untuk bentuk desain yang kompleks, shading suatu permukaan harus dipertimbangkan.
b. Kualitas permukaan: daya serap dan pantulan akan sangat mempengaruhi panas matahari yang masukan. Warna putih dan permukaan logam mengilap mungkin memiliki reflektansi sama, tetapi putih akan memiliki daya pantul yang mirip dengan warna hitam pada suhu terestrial sementara daya pantul logam mengkilap praktis diabaikan. Dengan demikian jika disipasi panas adalah tujuannya, permukaan yang putih akan lebih baik. c. Isolasi resistif mengontrol aliran panas di kedua arah; Hal ini sangat
penting dalam iklim yang sangat dingin (bangunan dipanaskan) atau dalam iklim yang sangat panas (ber-AC bangunan). Di bangunan yang
nonconditioned radiasi matahari sangat penting. Dalam situasi panas setiap dinding harus baik teduh atau memiliki isolasi resistif yang baik.
d. kapasitif isolasi menyediakan kontrol yang sangat kuat sewaktu panas masuk terutama di daerah beriklim dengan suhu besar, karena dapat menyimpan kelebihan panas pada satu waktu untuk rilis dilain waktu ketika dibutuhkan.
2.9.3. Fenestration
b. kaca: tunggal, ganda, ganda dan kualitas kaca: kaca khusus (menyerap panas) dapat digunakan untuk memperbaiki situasi buruk, dengan mengurangi panas matahari.
c. tirai bisa sedikit mengurangi panas matahari yang masuk, dengan mengurangi sinar radiasi (langsung), tetapi mereka bisa menjadi panas dan akan kembali memancarkan panas.
d. Perangkat eksternal shading adalah cara yang paling positif pengendali masukan panas matahari. Efek dari perangkat tersebut adalah angin (ventilasi) dan daylighting dan pemandangan yang harus dipertimbangkan. e. Kassa nyamuk (bagian dari fenestration) mungkin suatu keharusan dalam
iklim hothumid (dengan populasi serangga besar mereka), tetapi efeknya pada aliran udara dan daylighting. Aliran udara dapat berkurang 30% bahkan dengan bahan layar nilon terbaik yang halus, daylighting juga dapat berkurangi sampai 25%. Untuk mengurangi efek, ukuran jendela mungkin harus ditingkatkan.
2.9.4. Ventilasi
a. Konstruksi kedap udara untuk mengurangi infiltrasi udara baik di iklim dingin dan di iklim yang panas di gedung ber-AC,
b. Selain pemberian udara segar, ventilasi dapat diandalkan untuk mengusir panas yang tidak diinginkan, To < Ti.
mekanis) dan ini mungkin merupakan penentu utama tidak hanya fenestration dan orientasi tetapi juga tata letak internal. (Szokolay, 2002)
2.10. Kenyamanan Termal
2.10.1. Defenisi Kenyamanan Termal
Kenyamanan termal merupakan suatu proses yang melibatkan fisiologis, fisik dan psikologis.
ASHRAE (1989), mengatakan kondisi pikir yang mengekspresikan tingkat kepuasan seseorang terhadap lingkungan termalnya sebagai definisi kenyamanan. (Sugini 2004)
Fanger (1982) mengatakan istilah keadaan fisik tubuh yang lebih baik daripada keadaan fisik lingkungan dan yang benar-benar kita rasakan adalah suhu kulit dan bukan suhu udara sebagai defenisi kenyamanan termal.
Dalam ASHRAE (1989), kenyamanan termal didefinisikan sebagai suatu pemikiran dimana kepuasan didapati. Maka dari itu, kenyamanan merupakan suatu pemikiran mengenai persamaan empiric.
2.10.2. Pemaknaan Kenyamanan Termal
Menurut Peter Hoppe (2002), terdapat tiga pemaknaan kenyamanan termal yaitu:
b. Heat balance yaitu keseimbangan temperatur kulit serta tingkat berkeringat tubuh ada dalam range yang nyaman dengan kenyamanan termal dapat tercapai bila aliran panas ke tubuh manusia
c. Psikologis yaitu kenyamanan termal merupakan kondisi pikiran yang mengekspresikan tingkat kepuasan individu terhadap lingkungan termalnya.
Pemaknaan kenyamanan termal terdiri dari tiga aspek yang yaitu fisik, fisiologis dan psikologis. Dengan demikian pemaknaan kenyamanan termal berdasarkan pendekatan psikologis adalah pemaknaan yang paling lengkap. (Sugini, 2004)
2.10.3. Variabel Kenyamanan Termal
Menurut Fanger (Fanger, 1982) dalam teori persamaan Fanger dan Menurut Markus dan Morris (Markus dan Morris, 1980) dalam teori persaman Gagge serta Koenigsberger dkk (1973) variabel yang mempengaruhi kenyamanan termal adalah sebagai berikut:
1. Variabel personal meliputi variabel:
a. Tingkat metabolisme yaitu variabel aktivitas
b. Tingkat insulasi pakaian yaitu variabel cara berpakaian
c. Variabel iklim yaitu suhu udara, suhu radiasi rata-rata, kelembaban d. Pergerakan udara atau kecepatan angin.
dipilih sebagai alternatif pemaknaan pada istilah-istilah kualitas kenyamanan termal. (Sugini, 2004)
Menurut Frick, dkk. (2008), Kenyamanan termal dipengaruhi oleh angin dan pengudaraan terus menerus mempersejuk ruangan udara. Udara yang bergerak menghasilkan penyegaran terbaik karena dengan penyegaran tersebut terjadi proses penguapan yang dapat menurunkan suhu pada kulit dengan demikian angin juga dapat digunakan untuk mengatur kenyamanan di dalam ruang.
Menurut Szokolay (1980) kenyamanan termal dipengaruhi oleh variabel iklim yaitu radiasi matahari, suhu, kelembaban udara, dan kecepatan angin dan beberapa faktor subyektif seperti aklimatisasi, usia, jenis kelamin, pakaian, tingkat kesehatan, tingkat kegemukan, warna kulit serta jenis makanan dan minuman yang dikonsumsi untuk mengatasi hal tersebut perlu adanya kajian iklim makro dan iklim mikro agar kenyamanan ruang rumah tinggal dapat dirasakan.
2.10.4. Istilah Kenyamanan Termal
Berkat penelitian-penelitian sebelumnya istilah kenyamanan termal dapat tersusun. Salah satunya adalah tujuh skala ASHRAE, dan tujuh skala Bedford. Perbandingan dua skala tersebut dalam dilihat dalam tabel 2.2.
Tabel 2.2. Skala Sensasi Kenyamanan Termal Oleh ASHRAE dan Bedford
Tabel 2.2, sambungan
Sumber (Nicol & Humphreys, 2002 dan Mc Intyre, 1980). (Sugini, 2004)
Istilah-istilah kualitas kenyamanan termal yang terkenal tentunya mempunyai hubungan makna dengan variabel iklim ruang suhu udara, suhu radiasi, kelembaban dan kecepatan angin serta polusi udara. (Sugini, 2004)
2.10.5. Persepsi Kenyamanan Termal
Sarlito Wirawan (1992), juga menjelaskan bahwa proses persepsi akan ditentukan juga dari pengalaman. Pengalaman akan dibentuk dari lingkungan budayanya. Lingkungan budaya apa yang akan mempengaruhinya tentunya akan berkaitan dengan lama waktu lingkungan itu terlibat. Ini berarti, lingkungan budaya dengan waktu terlama akan lebih menentukan proses pemaknaan seseorang terhadap istilah kenyamanan termal ruangan.
demikian yang dikatakan pekerjaan dalam hal ini termasuk di dalamnya adalah status pekerjaan sebagai mahasiswa dan jenis-jenis pekerjaan lainnya termasuk pengelompokan pekerjaan seperti akademisi, administrasi dan praktisi dilapangan. (Sugini, 2004)
2.10.6. Faktor – Faktor yang Mempengaruhi Kenyamanan Termal Orang.
A. Faktor Objektif
1. Temperatur Udara Kering
Temperatur udara kering memilki pengaruh yang sangat besar terhadap besar kecilnya kalor yang dilepas melalui penguapan (evaporasi) dan melalui konveksi.
Kenyamanan termal untuk kawasan tropis dapat dibagi menjadi : a. Sejuk nyaman, antara temperatur efektif 20,50C ~ 22,80C. b. Nyaman optimal, antara temperatur efektif 22,80C ~ 25,80C.
c. Hangat nyaman, antara temperatur efektif 25,80C ~ 27,10C. (SNI 03-6572-2001)
2. Kelembaban Udara Relatif
a. Kelembaban udara relatif dalam ruangan adalah perbandingan antara jumlah uap air yang dikandung oleh udara tersebut dibandingkan dengan jumlah kandungan uap air pada keadaan jenuh pada temperatur udara ruangan tersebut.
ruang meeting/pertemuan, maka kelembaban udara relatif yang masih diperbolehkan adalah berkisar antara 55% ~ 60%. (SNI 03-6572-2001) 3. Kecepatan Udara
a. Untuk mempertahankan kondisi nyaman, maka kecepatan udara yang dirasakan diatas kepala tidak boleh lebih tinggi dari 0,25 m/detik dan lebih baik atau lebih rendah dari kecepatan 0,15 meter/detik.
b. Kecepatan udara ini dapat lebih cepat dari 0,25 meter/detik hal ini tergantung dari temperatur udara kering rancangan (Tabel 2.3).
Tabel 2.3. Kecepatan Udara dan Kesejukan
Kecepatan udara, meter/detik 0,1 0,2 0,25 0,3 0,35 Temperatur udara kering, ºC 25 26,8 26,9 27,1 27,2
Sumber : SNI 03-6572-2001
Tabel 2.3. menunjukkan kebutuhan peningkatan kecepatan udara untuk mengkompensasi kenaikan temperatur udara kering agar tingkat kenyamanannya tetap terpelihara. (SNI 03-6572-2001)
4. Radiasi Permukaan
a. Apabila di dalam suatu ruangan dinding - dinding sekitarnya terasa panas, maka hal ini juga akan mempengaruhi kenyamanan seorang individu di dalam ruangan tersebut, walaupun temperatur udara disekitarnya sesuai dengan tingkat kenyamannya (misalnya di dekat oven atau dapur).
c. Jika temperatur radiasi rata-rata lebih tinggi dari temperatur udara kering ruangan, maka temperatur udara di dalam ruangan yang dirancang dibuat lebih rendah dari temperatur rancangan biasanya.
a. Temperatur rata-rata dari temperatur radiasi rata-rata dan temperatur udara kering ruangan didefinisikan sebagai temperatur operatif.
b. Untuk kecepatan angin yang rendah ( V = 0,1 m/detik), besarnya temperatur operatif : top= tRAD + truangan / 2. (SNI 03-6572-2001)
B. Faktor Subjektif
Menurut Szokolay (1980) ada beberapa faktor subyektif yang mempengaruhi kenyamanan termal individu seperti aklimatisasi, usia, jenis kelamin, pakaian, tingkat kesehatan, tingkat kegemukan, warna kulit serta jenis makanan dan minuman yang dikonsumsi.
hijau alami, memakai pakaian tipis santai, dan bergerak pelan. Dan sebaliknya dengan situasi gerah dilengkapi dengan musik cadas keras, warna-warna cerah merangasang, serta gerak yang semrawut berlebihan. Suasana akan menjadi tambah panas dan mengandung stres. Semakin aktif gerak tubuh maka panas uang dipancarkan akan semakin besar. (Satwiko, 2008)
Berberapa faktor lain yang sering dikaitkan dengan kegemaran akan kenyamanan tertentu misalnya:
a. Ras; sebenarnya tidak ditemukan bukti bahwa ras mempengaruhi penilaian akan kenyamanan. Manusia mempunyai kemampuan adaptasi terhadap iklim (aklimatisasi) dangan baik. Normalnya orang dapat menyesuaikan diri dalam waktu 2 minggu.
b. Jenis kelamin; perempuan pada umumnya menyukai lingkungan yang 1ºC lebih hangat daripada laki-laki.
c. Usia; seorang berusia lanjut lebih suka di lingkungan yang lebih hangat dan tidak berangin. Hal ini disebabkan kemampuan metabolisme tubuh orang berusia lanjut cenderung menurun. (Satwiko, 2008)
15km/jam, nilai met menjadi 9,5 seperti yang terlihat pada tabel 2.4. (Satwiko, 2008
Tabel 2.4. Aktifitas dan Kecepatan Metabolisme
No. Aktifitas Met Watt/m²
1 Berbaring 0,8 46
2 Duduk tenang 1,0 58
3 Tukang jam 1,1 65
4 Berdiri santai 1,2 70
5 Aktifitas biasa (kantor, rumah tangga, sekolah, lab)
1,2 70
6 Menyetir mobil 1,4 80
7 Pekerja grafis – tukang jilid 1,5 85
8 Berdiri, aktifitas ringan (belanja, lab, industri ringan)
1,6 93
9 Guru, mengajar di depan kelas 1,6 95
10 Kerja rumah tangga (mencukur, mencuci, berpakaian)
1,7 100
11 Berjalan di dataran, 2km/jam 1,9 110
12 Berdiri, aktifitas sedang (penjaga toko, rumah tangga)
2,0 116 13 Industri bangunan, memasang bata (bata 15,3 kg) 2,2 125
14 Berdiri mencuci piring 2,5 145
15 Kerja rumah tangga – mengumpulkan daun di halaman
2,9 170 16 Kerja rumah tangga – mencuci dengan tangan dan
menyetrika (120-220 W/m²)
2,9 170 17 Besi dan baja – menuang, mencetak 3,0 175 18 Industri bangunan – membentuk cetakan 3,1 180
19 Berjalan di dataran, 5km/jam 3,4 200
20 Kehutanan – memotong dengan gergaji satu tangan
3,5 205 21 Pertanian – membajak dengan kuda 4,0 235 22 Industri bangunan – mengisi pencampur semen
dengan spesi dan batu
4,7 275 23 Olahraga – meluncur di atas es, 18km/jam 6,2 360 24 Pertanian – menggali dengan cangkul (24
Selain keringat, nafas dan kulit, darah juga berperan aktif dalam proses perpindahan panas. Pada saat kepanasan, darah akan mendekati kulit untuk membuang panas. Karena itu kulit orang yang terang akan kelihatan merah apabila tekena panas matahari. Sebaliknya, dalam keadaan dingin, misalnya kita berendam di air dingin, kulit akan memucat. Rupanya darah mejauh dari kulit agar tidak lebih banyak panas yang hilang. (Satwiko, 2008)
Kulit merasakan panas atau dingin berdasarkan kecepatan panas yang melaluinya. Jika kita menyentuh benda yang lebih dingin dari kulit kita maka akan terjadi perpindahan panas dari kulit ke benda tadi. Semakin besar kecepatan perpindahan panas ke benda tadi, semakin dinginlah benda tadi kita rasakan. Namun apabila benda tadi bersifat isolator panas, seperti kayu atau styrofoam, perpindahan panas dari kulit tidak lancar (atau bahkan tidak terjadi). Akibat, kita merasakan benda tadi tidak dingin. Sebalikanya apabila kita menyentuh benda logam yang bersuhu sama dengan kayu tadi, kita merasakannya lebih dingin karena terjadi perpindahan panas dari kulit ke logam tadi. (Satwiko, 2008)
dingin, tetapi tidak tepat untuk dikenakan di daerah beriklim panas. Alasan bahwa jas adalah pakaian resmi mengembangkan pakaian resmi yang khas iklim tropis dan tetap percaya diri bersanding dengan jas hasil budaya barat. Nilai clo pakaian dapat di lihat pada tabel 2.5. (Satwiko, 2008)
Tabel 2.5. Pakaian dan Clothing Value
Deskripsi Clo Resistan
m²degC/W 1 Pakaian dalam,
celana
Celana dalam pendek sekali 0,02 0,003 Celana dalam pendek 0,03 0,005
Celana dalam 0,04 0,006
Celana kaki ½, wool 0,06 0,009 Celana kaki panjang 0,10 0,016 2 Pakaian dalam,
baju
Bra 0,01 0,002
Baju tanpa lengan 0,06 0,009
Oblong 0,09 0,014
Baju lengan panjang 0,12 0,019
Half-slip, nylon 0,14 0,022
3 Baju Tube top 0,06 0,009
Lengan pendek 0,09 0,029
Blus ringan, lengan panjang 0,15 0,023 Baju ringan, lengan panjang 0,20 0,031 Baju normal, lengan panjang 0,25 0,039 Baju flanel, lengan panjang 0,30 0,047 Lengan panjang, blus kerah
tinggi
0,34 0,053
4 Celana Celana pendek 0,06 0,009
Celana pendek selutut 0,11 0,017 Celana panjang ringan 0,20 0,031 Celana panjang normal 0,25 0,039 Celana panjang flanel 0,28 0,043
Celana terusan 0,28 0,043
Terdiri atas beberapa komponen, berisi fiber-pelt
1,03 0,160 1,13 0,175
7 Sweater Tanpa lengan 0,12 0,019
Sweater tipis 0,20 0,031
Lengan panjang, berkerah (tipis) 0,26 0,040
Tabel 2.5, sambungan
Sweater tebal 0,35 0,054
Lengan panjang, berkerah (tebal)
0,37 0,057
Sumber: www.innova.dk. (Satwiko, 2008)
Catatan: untuk memperoleh nilai clo gabungan dapat dilakukan dengan menjumlahkan komponen pakaian.
2.11. Indeks Kenyamanan Termal
Penilaian terhadap kenyamanan termal dilakukan dengan menggabungkan parameter-parameter termal dalam satu indek. Adapun indek yang sering digunakan untuk menyatakan kondisi kenyamanan termal diantaranya adalah:
1. Temperatur efektif 2. Indeks-PMV 3. Indeks-PPD
2.11.1. Temperatur Efektif
dari http://atjenese.wordpress.com/2012/06/04/indeks-kenyamanan-termal/ yang diakses pada tanggal 5 juni 2014)
Temperatur efektif diartikan sebagai indeks lingkungan yang menggabungkan temperatur dan kelembaban udara menjadi satu indeks yang mempunyai arti bahwa pada temperatur tersebut respon termal dari orang pada kondisi tersebut adalah sama, meskipun mempunyai temperatur dan kelembaban yang berbeda, tetapi keduanya harus mempunyai kecepatan udara yang sama.
(SNI T 03-6572, 2001 : 18). (dikutip dari
http://atjenese.wordpress.com/2012/06/04/indeks-kenyamanan-termal/ yang diakses pada tanggal 5 juni 2014)
Gambar 2.5. Grafik Psikometrik Penunjuk Garis Temperatur Efektif
Sumber : Jurnal Sains dan Teknologi EMAS, Vol. 18, No.3, Agustus 2008
2.11.2. Predicted Mean Vote (PMV) Indeks
Predicted Mean Vote (PMV) adalah kondisi termal lingkungan yang secara statistik menurut pilihan banyak orang dinyatakan sebagai : dingin, sejuk, normal, agak hangat, hangat dan panas. Predicted Mean Vote mempunyai rentang skala dari -3 (dingin) sampai +3 (panas) sementara 0 kondisi normal, untuk lebih jelasnya dapat dilihat pada tabel 2.6.
Tabel 2.6. Hubungan Antara Skala PMV dengan Kondisi Termal Lingkungan
No Skala PMV Kondisi Termal
Lingkungan
PPD
1 +3 Panas 99%
2 +2 Hangat 77%
3 +1 Agak Hangat 26%
4 0 Normal 5%
5 -1 Agak Sejuk 26%
6 -2 Sejuk 77%
7 -3 Dingin 99%
Sumber : Innova, 1999:14(dikutip dari
http://atjenese.wordpress.com/2012/06/04/indeks-kenyamanan-termal/ diakses pada tanggal 5 Juni 2014)
Predicted Mean Vote (PMV) indeks ini dikalkulasikan berdasarkan pada
International Standard (ISO) 7730. Nilai PMV ini diperoleh dari heat balance
tubuh yang mengindikasikan perasaan termal dari tubuh keseluruhannya yang mana dipengaruhi oleh aktifitas fisik dan pakaian. Adapun nilai PMV ini dapat ditentukan dengan beberapa cara yaitu:
1. Menggunakan komputerisasi
2. Menggunakan tabel nilai Predicted Mean Vote (PMV)
Sedangkan PPD memberikan prakiraan berapa besar (%) penghuni ruang yang akan merasa tidak nyaman. Jelas bahwa apabila PPD semakin mendekati 0% berarti ruang semakin nyaman. (Satwiko, 2008)
Gambar 2.6. Rumus PMV
Sumber : Fanger dalam Satwiko, 2008
Dengan,
M = Kecepatan metabolisme, W/m2. W = Tenaga mekanis efektif, W/m2
Pa = Kelembaban, tekanan parsial uap air, Oa.
ta = Temperatur udara, oC
tr = Temperatur permukaan rata-rata, oC
fcl = Faktor area pakaian. Perbandingan antara permukaan tubuh yang `
tertutup pakaian dan yang terbuka.
Var = Kecepatan Udara Relatif. Kecepatan angin relatif yang mengenai tubuh,
termasuk jika tubuh bergerak, m/dtk. tcl = Temperatur permukaan pakaian, oC.
Ec = pertukaran panas secara penguapan pada kulit ketika manusia
mengalami sensasi netral, W/m2.
Cres = pertukaran panas konvektif respiratori, W/m2.
Eres = Pertukaran panas evaporatif respiratori, W/m2.
Tsk = Temperatur kulit, oC.
H = Kehilangan Panas kering. Kehilangan panas melalui kulit akibat konveksi, radiasi dan konduksi.
PMV = Predicted Mean Vote.
PPD = Predicted Percentage of Dissatisfied.
2.11.3. PPD (Predicted Percentage of Dissatisfied)Indeks
PPD-Indeks (Predicted Percentage of Dissatisfied) digunakan untuk memprediksi berapa banyak orang yang merasa tidak nyaman dari suatu kondisi termal di dalam suatu ruangan. PPD-indeks (Predicted Percentage of Dissatisfied)
ini membangun prediksi kuantitatif dari banyaknya orang yang merasa tidak nyaman termal dalam persen. Setelah nilai dari PMV-indeks (Predicted Mean Vote) diketahui, maka nilai PPD-indeks dapat di ketahui dengan menggunakan grafik hubungan antara kurva prediksi persentase ketidaknyamanan (PPD) terhadap prediksi rata-rata pilihan (PMV) sebagaimana yang ditampilkan pada gambar 2.7, untuk mendapatkan nilai yang lebih akurat, PPD ini juga dapat ditentukan dengan menggunakan persamaan (2) (ISO 7730, 1999 : 3) di bawah ini PPD = 100 – 95 x e-(0.03353xPMV4 +0.2179xPMV2)
Gambar 2.7. Hubungan Antara PMV-indeks dengan PPD-indeks
Sumber : Innova, 1999:14
BAB III
METODOLOGI PENELITIAN
3.1. Jenis Penelitian
Penelitian ini merupakan penelitian deskriptif kuantitatif karena merupakan penelitian yang bertujuan untuk mendeskripsikan secara sistematik, akurat dan faktual tentang fakta-fakta dan sifat-sifat suatu objek atau populasi. Maksud dan tujuan penelitian ini hanya sebatas membuat deskripsi yang tepat, apa adanya tentang fakta dan sifat dari objek tanpa membuat prediksi atau mencari pemecahan masalah. Metode penelitian ini berlandaskan filsafat positivisme, yang mana dipakai untuk meneliti populasi atau sampel tertentu dengan menggunakan instrumen pengumpulan data dan analisis yang bersifat kuantitatif. Filsafat positivisme memandang realita/gejala dan fenomena sebagai sesuatu yang konkrit, tetap, teramati (observable), terukur (measurable), hubungan gejala bersifat sebab-akibat. (Sukaria, 2011:23)
Penelitian ini merupakan penelitian deskriptif (Sukmadinata, 2006:72) yaitu penelitan yang bertujuan untuk mendeskripsikan fenomena yang ada, baik fenomena alami maupun fenomena buatan manusia. fenomena itu bisa berupa aktifitas, karakteristik, bentuk, perubahan, hubungan, perbedaan dan kesamaan antara fenomena yang satu dengan yang lainnya.
3.1.1. Langkah – Langkah Penelitian
terikat yang di teliti pada penelitian ini adalah hal yang berhubungan dengan iklim ruang yaitu temperatur, kelembaban dan kecepatan angin. Sedangkan variabel bebasnya adalah orietasi terhadap matahari.
2. Pilot survey / survey awal : langkah kedua penelitian ini adalah melakukan pilot survey atau survey awal kawasan penelitian yang berguna untuk mengetahui gambaran kawasan penelitian. Pilot survey atau survey awal sangat berguna untuk mengumpulkan data awal yang nantinya akan digunakan untuk menentukan perumusan masalah penelitian. Pilot survey digunakan untuk mengetahui batasan penelitian, hal–hal yang berhubungan dengan masalah penelitian dan variabel–variabel penelitian yang berhubungan dengan kenyamanan termal seperti fisik bangunan, batasan kawasan penelitian, orientasi dan juga isu-isu yang berhubungan dengan kenyamanan termal ruang tamu kawasan penelitan.
3. Perumusan masalah : perumusan masalah merupakan tahap selanjutnya setelah melakukan pilot survey / survey awal penelitian. Perumusan masalah ditentukan dari hasil pilot survey / survey awal berdasarkan isu – isu / masalah kenyamanan termal yang ada pada kawasan penelitian yang mana akan menentukan variabel – variabel yang akan diteliti.
5. Pengumpulan data : langkah pengumpulan data merupakan tahapan yang dilakukan untuk mencari data dari penelitian yang dilakukan. Pengumpulan data yang akan dilakukan berupa pengukuran dengan alat seperti anemometer, higrometer dan termometer digital. Pengumpulan data juga menggunakan alat kuesioner untuk memgetahui faktor subjektif yang mempengaruhi kenyamanan termal. Pengumpulan data akan dilakukan setelah variabel – variabel serta elemen – elemen kenyamanan termal telah ditentukan seperti variabel iklim ruang (suhu ruangan, kelembaban dan kecepatan angin), orientasi dan faktor subjektif yang mempengaruhi kenyamanan termal seperti pakaian, aktifitas, usia, jenis kelamin dan warna kulit.
6. Analisis data : tahapan analisis data merupakan tahapan mempersiapkan data hasil penelitian seperti mengkategorikan data, pengkodean data, pengeditan data dan pembuatan data file serta pengujian validitas dan reliabilitas instrumen data. Penelitian ini menggunakan metoda deskriptif kuantitatif yang mana data yang dihasilkan akan di sajikan dalam bentuk statistik yang kemudian akan dilakukan analisis kolerasi untuk mengetahui ada tidaknya hubungan antar variabel.
3.2. Variabel Penelitian
Variabel penelitian bertujuan memberikan batasan pembahasan pada penelitian. Penelitian ini (Sukaria, 2011:73) menggunakan variabel dependen yang sering juga disebut variable kriteria yaitu variabel yang nilai atau valuenya dipengaruhi atau ditentukan variabel lain.
Berikut adalah jenis-jenis variabel yang akan diteliti dalam penelitian ini : 1. Variabel Iklim serta orientasi ruang tamu dan pengaruhnya terhadap kenyamanan termal.
Variabel iklim ruang yang akan menjadi parameter dalam penelitian ini adalah sebagai berikut:
a. Suhu ruangan b. Kelembaban udara c. Kecepatan angin
2. Faktor subjektif dan pengaruhnya terhadap kenyamanan termal
Variabel subjektif yang akan didata pada penelitian ini adalah sebagai berikut: a. Aktifitas
b. Pakaian
c. Kenyamanan yang dirasakan penghuni 3. Faktor lingkungan
Variabel penelitian yang akan didata adalah sebagai berikut: a. Iklim makro / data BMKG
4. Indeks kenyamanan termal
a. Temperatur Efektif b. Indeks PMV dan PPD
3.3. Kawasan Penelitian
Kawasan penelitian berada pada komplek serdang residence yang berada di jalan M.yakub kelurahan Sei kera hilir II kecamatan Medan perjuangan. Di jarak 100m sekitar kawasan penelitian hanya terdapat permukiman penduduk (gambar 3.1)
Gambar 3.1. Jarak 100m Sekitar Kawasan Penelitian
Sumber : Peneliti tahun 2014
Denah komplek serdang residence membentuk rumah yang saling berhadapan seperti yang terlihat pada gambar 3.2 dimana rumah A menghadap arah timur dan rumah B menghadap arah barat.
Gambar 3.2. Denah Komplek Perumahan Serdang Residence
Sumber : Peneliti tahun 2014
Lokasi penelitian ini sangat minim vegetasi yang mana biasanya vegetasi / ruang terbuka hijau berfungsi untuk menurunkan suhu lingkungan sehingga lingkungan sekitar menjadi lebih sejuk. Dalam perumahan ini sudah terdapat banyak renovasi desain oleh penghuni walaupun masih ada sebagian penghuni yang tidak melakukan renovasi seperti terlihat pada gambar 3.3. Adapun isu-isu yang ada pada perumahan ini adalah keluhan penghuni terhadap kenyamanan termal ruang tamu yang juga merangkap sebagai ruang keluarga. Dan belum dapat dipastikan penyebabnya. Untuk itu perlu dilakukan studi penelitian yang lebih lanjut untuk mengetahui penyebab ketidaknyamanan tersebut.
Gambar 3.3. Foto Komplek Perumahan Serdang Residence
Sumber : Peneliti tahun 2014
3.4. Tempat Penelitian
Gambar 3.4. Rumah Sampel Penelitian
Sumber : Peneliti tahun 2014
3.5. Populasi/Sampel
Teknik yang akan digunakan pada pengambilan sampel dalam penelitian ini adalah purposive sampling. Purposive sampling yaitu sampel dipilih berdasarkan penilaian peneliti bahwa dia adalah pihak yang paling baik untuk dijadikan sampel penelitiannya. Pada penelitian deskriptif, sampel yang akan diambil adalah 10 persen dari jumlah populasi (Gay dan Diehl, 1992).
3.5.1. Populasi
Populasi penelitian ini adalah perumahan blok A dan blok B di dalam komplek perumahan serdang residence. Total unit rumah adalah blok A 15 unit dan blok B 20 unit dapat dilihat pada gambar 3.5.
Gambar 3.5. Jumlah Unit Rumah Komplek Perumahan Serdang Residence
Sumber : Peneliti tahun 2014
3.5.2. Sampel
Sampel yang akan diambil adalah 10 persen dari jumlah populasi (Gay dan Diehl, 1992). Sampel dalam penelitian adalah 4 ruang tamu yaitu A5, A10 ruang tamu yang menghadap timur dan B8, B15 yang menghadap arah barat. Tampak rumah sampel penelitian dapat dilihat pada gambar 3.6.
Gambar 3.6. Tampak Bangunan Sampel Penelitian.
Sumber : Peneliti tahun 2014
A5
A10
Pertimbangan pemilihan sampel (Effendy, Singarimbun, 1989) 1. Derajat keseragaman
Sampel rumah yang akan dipilih adalah rumah yang belum di renovasi dengan kata lain belum ada perubahan yang di lakukan pada fisik bangunan terutama pada sistem penghawaan.
2. Rencana analisis
Rencana analisis pada penelitian ini adalah membandingkan kenyamanan termal ruang tamu yang memiliki orientasi yang berbeda.
3. Biaya, waktu dan tenaga yang tersedia
a. Biaya penelitian terbatas karena hanya ditanggung 1 orang
b. Waktu yang dimiliki oleh peneliti sangat terbatas yakni hanya beberapa minggu sehingga jumlah sempel harus disesuaikan dengan batas waktu penelitian.
c. Tenaga yang tersedia terbatas yakni hanya di lakukan oleh 1 orang sehingga akan disesuaikan dengan jumlah sampel dan selang waktu pengukuran.
3.6. Metoda Pengumpulan Data
3.6.1. Data Primer
3.6.2. Data Sekunder
Data sekunder merupakan data yang tidak perlu diteliti lagi oleh peneliti karena sudah dipersiapkan oleh pihak lain. Data sekunder pada penelitian ini adalah lokasi penelitian (google earth).
3.6.3. Teknik Penelitian
Pengukuran yang akan dilakukan adalah pengukuran iklim ruang berupa kelembaban udara, temperatur dan kecepatan angin. Hasil pengukuran akan digunakan untuk mendapatkan temperatur efektif dan membandingkan kondisi termal SNI dan kenyamanan termal (temperatur efektif) antara ruang tamu yang berbeda orientasi.
3.6.4. Instrumen Penelitian
1. Alat ukur
Jenis metoda pengumpulan data yang akan digunakan pada penelitian ini adalah survey dengan Pengukuran Kinerja Kenyamanan Termal
a. Pengukuran temperatur dan kelembaban udara di dalam ruang tamu menggunakan digital Termometer & Hygrometer. (gambar 3.7)
Gambar 3.7. Digital Termometer & Higrometer
b. Pengukuran kecepatan angin pada jendela ruang tamu menggunakan anemometer digital. (gambar 3.8)
Gambar 3.8. Anemometer
Sumber : Peneliti tahun 2014
2. Kuesioner
Kuesioner adalah suatu bentuk instrumen pengumpulan data dalam format pertanyaan tertulis.
Pertanyaan yang akan diajukan dalam kuesioner kepada responden atau penghuni adalah aktifitas yang dilakukan di ruang tamu, pakaian yang sering dikenakan penghuni pada saat berada diruang tamu dan kenyamanan yang dirasakan penghuni di ruang tamu pada jam pengukuran.
3.6.5. Titik Pengukuran
Gambar 3.9. Denah Awal Ruang Tamu dan Titik Pengukuran
Sumber : Peneliti tahun 2014
3.6.6. Waktu Pengukuran dan Pembagian Kuesioner
a. Pengukuran dilakukan 5 kali dalam satu hari penuh dengan durasi setiap pengukuran selama 5 menit, yaitu pukul 07.00, pukul 10.00, pukul 13.00, pukul 16.00, dan pukul 20.00. Dilakukan pengukuran jam 07.00 untuk mewakili pukul 06.00-09.00, pukul 10.00 untuk mewakili pukul 09.00-12.00, pukul 13.00 mewakili pukul 12.00-15.00, pukul 16.00 untuk mewakili 15.00-18.00, pukul 20.00 untuk mewakili pukul 19.00-21.00. b. Rentang waktu pengukuran adalah 5 menit. Karena keterbatasan instrumen
selisih waktu pengukuran adalah 6 menit. 5 menit pengukuran sedangkan 1 menit waktu perkiraan sampai ke tempat pengukuran selanjutnya.
c. Kuisioner akan dibagi kepada penghuni rumah untuk mengetahui data aktifitas, pakaian dan pendapat penghuni.
3.7. Metoda Analisa Data
Data yang akan dianalisa yaitu temperatur efektif, nilai PMV dan PPD dari ke empat sampel ruang tamu. Langkah – langkah metoda yang digunakan adalah sebagai berikut :
a. Hasil pengukuran pada ruang tamu didapat dengan pengukuran selama satu minggu pengukuran akan dilakukan selama 5 menit dan pengukuran akan dilakukan sebanyak 5 kali dalam sehari.
b. Hasil pengukuran iklim ruang akan digunakan untuk mendapatkan Temperatur efektif ruang yang kemudian akan dibandingkan dengan standar temperatur efektif SNI.
c. Nilai temperatur efektif masing-masing ruang tamu akan digunakan untuk membandingkan temperatur efektif ruang tamu yang berbeda orientasi. d. Hasil pengukuran iklim ruang dan kuesioner yang digunakan untuk
mengetahui aktifitas dan pakaian penghuni akan dianalisa melalui program CBE Termal ComfortTool for ASHRAE-55 untuk mendapatkan nilai PMV dan PPD.
e. Hasil nilai PMV masing-masing ruang tamu akan digunakan untuk membandingkan nilai PMV ruang tamu yang berbeda orientasi.
f. Membandingkan kenyamanan temperatur efektif dengan kenyamanan PMV pada ke empat ruang tamu.
BAB IV
PEMBAHASAN
Bab ini berisi tentang hasil pengukuran yang dilakukan selama seminggu yang meliputi pengukuran temperatur, kelembaban dan kecepatan angin pada ruang tamu komplek serdang residence. Yang dilakukan dari tanggal 4 Mei 2014 sampai 10 Mei 2014. Pengukuran dilakukan pada jam 7.00, 10.00, 13.00, 16.00, dan 20.00. Pengukuran dilakukan pada bulan Mei saat matahari berada pada sekitar 20,30º LU. Sehingga suhu udara lebih tinggi mengingat Medan berada pada wilayah utara garis khatulistiwa. Perkiraan cuaca BMKG pada saat pengukuran dapat dilihat pada tabel 4.1.
Tabel 4.1. Perkiraan Cuaca Medan Menurut BMKG Tanggal Cuaca Suhu(oC) Kelembaban
(%)
4.1. Hasil Pengukuran
4.1.1. Temperatur
Pada subbab ini akan ditampilkan tabel hasil pengukuran temperatur yang dilakukan pada ke 4 ruang tamu yang digunakan sebagai sampel penelitian yang dilihat pada tabel 4.2 – 4.5.
Tabel 4.2. Temperatur (oC)Sampel A5
Hari/waktu 07.00 10.00 13.00 16.00 20.00 Tabel 4.3. Temperatur (oC) Sampel A10
Hari/waktu 07.00 10.00 13.00 16.00 20.00
Tabel 4.4. Temperatur (oC) Sampel B8
Tabel 4.5.Temperatur (oC) Sampel B15
4.1.2. Kelembaban Udara
Pada subbab ini akan ditampilkan tabel hasil pengukuran kelembaban udara yang dilakukan pada ke 4 ruang tamu yang digunakan sebagai sampel penelitian yang dilihat pada tabel 4.6 – 4.9.
Tabel 4.6. Kelembaban (%) Sampel A5
Hari/waktu 07.00 10.00 13.00 16.00 20.00
Tabel 4.7. Kelembaban (%) Sampel A10
Tabel 4.8. Kelembaban (%) Sampel B8
Tabel 4.9. Kelembaban (%) Sampel B15
Hari/waktu 07.00 10.00 13.00 16.00 20.00
4.1.3. Kecepatan Angin
Pada subbab ini akan ditampilkan tabel hasil pengukuran kecepatan udara yang dilakukan pada ke 4 ruang tamu yang digunakan sebagai sampel penelitian yang dilihat pada tabel 4.10 – 4.13.
Tabel 4.10. Kecepatan Angin (m/s) Sampel A5
