3. METODE PENELITIAN
3.1. Jenis Penelitian
Penelitian ini dilakukan dengan metode eksperimen, perbandingan dengan model referensi dan model modifikasi. Untuk mendapatkan kesamaan nilai-nilai model pada fisik, sifat bahan, dan ukuran, maka model eksperimen yang digunakan sebanyak satu buah kemudian pengukurannya akan dilakukan bergantian pada model yang sama dengan rentan waktu pengukuran.
3.2. Lokasi dan Waktu Penelitian
Penelitian ini akan dilakukan di atap beton datar lantai 7 gedung P, Universitas Kristen Petra Surabaya. Waktu penelitian di lakukan sekitar bulan September-Oktober 2014. Penelitian akan memakai 1 model percobaan kemudian pengukuran atas perilaku termal atap akan di lakukan dengan dua macam, yaitu:
pengukuran pada model dalam kondisi asal-mula (asli) yang kemudian akan disebut sebagai model referensi. Kemudian pengukuran satu lagi akan dilakukan pada model yang telah dimodifikasi secara bergantian dalam rentan waktu 5 hari.
3.3. Pengukuran
Melakukan pengukuran dengan sebuah model bangunan yang menggunakan sistem green roof secara tidak langsung dengan skema dan alat-alat sesuai dengan penjelasan berikut.
3.3.1. Skema pengukuran
Gambar 3.1. Skema pengukuran model Sumber: Pengolahan pribadi (2014)
3.3.2. Model Penelitian
Model bangunan dibuat dengan ukuran 100cm x 100cm. Dengan kaki yang menopang model setinggi 50cm dan tinggi penutup atap 7cm. Model ini menggunakan prinsip percobaan dari Stevenson Screen, dimana alat pengukur suhu diletakkan di dalam tempat yang ternaungi, sehingga udara dari luar tidak dapat masuk.
Gambar 3.2. Sketsa dan foto model Sumber : Pengolahan pribadi (2014)
Karena ukurannya yang begitu besar dan berat, maka model ini di buat dari rangka besi hollow yang ringan untuk mempermudah dalam pengangkutan ke lokasi percobaan yaitu lantai 7 gedung P, Universitas Kristen Petra Surabaya. Besi kemudian dilas untuk membentuk rangka yang kokoh.
Gambar 3.3. Besi hollow dan rangka yang sudah dilas Sumber : Dokumentasi pribadi (2014)
Rangka besi itu kemudian diberi penutup kalsiboard, penggunaan kalsiboard setebal 3mm ini di harapkan dapat mengalangi air masuk jika terjadi hujan karena didalam model bengunan ini terdapat alat untuk pengukuran radiasi
7
matahari dan peletakkan model di luar ruangan sangat beresiko bagi keselamatan alat–alat penelitian. Kalsiboard ini kemudian dilapisi styrofoam pada bagian luar dan dalam untuk sebagai insulator panas. Styrofoam pada bagian luar kemudian dilapisi oleh aluminium foil untuk memantulkan radiasi matahari yang datang.
Gambar 3.4. Sketsa potongan model Sumber: Pengolahan pribadi (2014)
Sementara itu pada bagian atap bangunan menggunakan material kalsifloor setebal 2cm, penggunaan material kalsifloor ini juga digunakan untuk material tembereng model. Pada bagian atap model juga diberi lapisan waterproofing untuk mencegah terjadinya kebocoran pada atap.
Gambar 3.5. Material kalsifloor untuk atap Sumber : Dokumentasi pribadi (2014)
Gambar 3.6. Spesifikasi kalsifloor
Sumber: http://kalsi.co.id/?p=catalog&action=viewimages&pid=80&cat_id=5
3.3.3. Alat pengukuran
Alat pengukuran yang digunakan adalah HOBO data logger. HOBO adalah alat untuk mengukur temperatur, baik temperatur luar maupun temperatur dalam ruang model penelitian. Alat ini bekerja menggunakan probe untuk penerimaan sinar solar radiasi matahari (A) yang akan diteruskan ke bagian
pencatatan secara otomatis dan berselang waktu tertentu secara terus menerus yang di sebut HOBO data logger (B).
(A) (B) Gambar 3.7. HOBO probe sensor (A) dan data logger (B)
Sumber : Mintorogo (2012)
Gambar 3.8. Spesifikasi HOBO U12 Sumber: Mintorogo (2012)
3.4. Pemasangan Green Roof
Jenis green roof yang akan digunakan dalam penelitian ini adalah tipe extensive greenroof (jenis tanaman yang digunakan adalah jenis tanaman semak).
Dengan pengaplikasiannya menggunakan tanaman yang diletakkan pada polybag.
Pemilihan ini dilakukan dengan pertimbangan :
Kondisi iklim di kota Surabaya yang memiliki curah hujan tinggi, sehingga memudahkan perawatannya ketika terjadi penyumbatan saluran drainase
Memudahkan perawatan serta pergantian jenis tanaman yang diinginkan
Biaya pemasangan yang lebih murah
a b Gambar 3.9. a) Struktur green roof konvensional b) Struktur green roof yang diujikan
Sumber : Pengolahan pribadi (2014)
Jenis polybag yang digunakan pada penelitian ini adalah polybag dengan diameter 17cm, dengan jarak antar polybag sekitar 3cm. Pengaturan ini berlaku untuk 3 jenis tanaman yang digunakan dalam penelitian. Untuk skema pengaturan polybag dapat dilihat pada gambar dibawah ini.
Gambar 3.10. Skema pengaturan green roof Sumber: Pengolahan pribadi (2014)
3.5. Jenis Tanaman
Jenis tanaman yang akan diujikan pada penelitian ini diseleksi berdasarkan kategori :
Tanaman merambat
Tanaman semak dengan ketinggian daun rendah
Tanaman semak dengan ketinggian daun tinggi
Penggunaan polybag saja
Pemilihan tanaman merambat ini dikarenakan tanaman merambat dapat mengcover area permukaan atap, sementara tanaman semak memiliki rongga udara sehingga dapat dijadikan perbandingan dengan tanaman merambat dalam hal efektifitasnya untuk menurunkan temperatur atap. Pemilihan penggunaan polybag saja bertujuan untuk membandingkan bagaimana pengaruh termal yang terjadi pada model. Perbandingan antar tanaman lebih jelas dapat dilihat pada gambar dibawah ini.
Gambar 3.11. Perbandingan ketinggian daun pada jenis tanaman yang digunakan Sumber: Dokumentasi pribadi (2014)
Jenis jenis tanaman yang dipilih ini harus memenuhi syarat sebagai tanaman green roof extensive seperti :
Memiliki ketahanan terhadap radiasi matahari
Tidak membutuhkan terlalu banyak air
Memiliki daun yang rimbun
Memiliki ukuran daun yang cukup besar
Tidak dapat bertumbuh besar
3.5.1. Tanaman Merambat
Berikut ini adalah tanaman merambat yang saya observasi dan memenuhi beberapa kriteria sebagai tanaman green roof.
Tabel 3.1. Variasi Jenis Tanaman Merambat dan Kriterianya
Jenis Tanaman Ketahanan Radiasi
Intensitas Penyiramaan
Kerimbunan daun
Dapat bertumbuh
besar
Jenis daun
Krokot Portulaca
1 kali X X Jarum
Sirih hijau
Piper betle
1-2 kali X Bulat
Sirih Merah
Piper ornatum
1-2 kali X Bulat
Sirih Belanda Scindapsus
aureus
1-2 kali X Bulat
Sumber: Pengolahan pribadi (2014)
Hasil pengamatan pada tabel di atas dapat dilihat ke-4 tanaman merambat ini memiliki ketahanan sifat sebagai tanaman green roof, namun tanaman yang saya pilih adalah tanaman sirih belanda (scindapsus aureus). Pemilihan ini dikarenakan sirih belanda memiliki kelebihan sebagai tanaman anti-polutan dibanding dengan jenis sirih yang lainnya. Sehingga dapat mengurangi gas polutan ke dalam bangunan (Franz, 2008, para. 16).
Gambar 3.12. Tanaman Sirih Belanda Sumber : Dokumentasi pribadi (2014)
3.5.2. Tanaman Semak (ketinggian daun rendah)
Tabel 3.2. Variasi Jenis Tanaman Semak (Ketinggian Daun Sedang) dan Kriterianya
Jenis Tanaman Ketahanan radiasi
Intensitas penyiraman
Kerimbunan daun
Dapat bertumbuh
besar
Jenis daun
Melankori
1 kali X
Bulat
Brokoli kuning Brassica oleracea
1 kali Rump
ut
Miana Coleus scutellarioides, L
1 kali X Bulat
Sumber: Pengolahan pribadi (2014)
Tanaman jenis perdu tidak merambat ini dipilih tanaman miana, pemilihan ini didasarkan sifat dari tanaman yang memenuhi syarat sebagai tanaman untuk green roof, yaitu: tahan dengan sinar matahari langsung dalam waktu yang cukup
lama, tidak membutuhkan penyiraman air yang terlalu banyak, serta memiliki daun yang rimbun sehingga cocok sebagai tanaman greenroof.
Gambar 3.13. Tanaman miana Sumber : Dokumentasi pribadi (2014)
3.5.3. Tanaman Semak (ketinggian daun tinggi)
Tanaman jenis buah-buahan yaitu tanaman terong. Pemilihan jenis tanaman ini didasarkan sifat dari tanaman yang memenuhi syarat sebagai tanaman untuk greenroof, yaitu: Tahan dengan sinar matahari langsung dalam waktu yang cukup lama, tidak membutuhkan penyiraman air yang terlalu banyak, serta memiliki daun yang rimbun serta berukuran lebar sehingga cocok sebagai tanaman greenroof.
Gambar 3.14.. Tanaman terong Sumber: Dokumentasi pribadi (2014)
3.6. Media Green Roof dan Intensitas Penyiraman
Media tumbuh yang digunakan pada ketiga jenis tanaman ini adalah campuran dari tanah, sekam padi serta sekam padi bakar.
Gambar 3.15. Media tumbuh tanaman yang digunakan Sumber : Dokumentasi pribadi (2014)
Sementara untuk intensitas penyiraman tanaman green roof, penyiraman dilakukan secara sama antara jenis yang satu dengan yang lainnya. Penyiraman dilakukan selama 2 kali dalam satu hari, yaitu sekitar pukul 10.30-11.00 dan antara pukul 13.30-14.00. Penyiraman dilakukan dengan menggunakan water sprayer dengan volume 2 liter untuk sekali penyiraman.
Gambar 3.16. Alat yang digunakan untuk penyiraman Sumber: Dokumentasi pribadi (2014)
3.7. Cara Pengukuran
Pengukuran akan dilakukan dengan menggunakan suatu model atrium dengan besaran 100cm x 100cm x 157cm. Pengukuran ini bertujuan untuk mendapatkan perhitungan panas solar radiasi matahari yang diterima pada atap bangunan serta solar radiasi yang masuk kedalam bangunan. Pengujian ini dilakukan sesuai skema pada gambar 3.14.
Gambar 3.17. Skema pengukuran Sumber : Pengolahan pribadi (2014)
Pada pengukuran yang pertama, model ruang ini diukur dengan keadaan normal (tanpa green roof) sebagai referensi pengukuran. Referensi ini digunakan sebagai acuan pembanding dengan keadaan setelah diberi green roof. Pengukuran dilakukan menggunakan probe dengan sensor ditanam di permukaan atap untuk mengukur temperatur permukaan atap (roof surface temperature).
Gambar 3.18. Peletakkan sensor probe pada model Sumber : Pengolahan pribadi (2014)
Probe kemudian dihubungkan dengan HOBO data logger yang diletakkan di dalam model penelitian. Sementara untuk mengukur temperatur dalam ruang (room temperature) dapat menggunakan HOBO data logger yang lainnya. Data logger ini dipasang dengan cara digantung di tripod untuk mencegah rembetan panas dari dinding (lihat gambar 3.19.).
Gambar 3.19. Peletakkan HOBO dalam model Sumber : Dokumentasi pribadi (2014)
Pengukuran dilakukan selama 5 hari, kemudian pada minggu selanjutnya atap model diberi green roof dengan jenis tanaman sirih, kemudian dilakukan pengukuran yang sama selama 5 hari, begitu pula saat menggunakan jenis tanaman miana dan terong. Pada pengukuran model dengan green roof ini ditambahkan HOBO data logger serta probe untuk mengukur temperatur di media tanah tanaman (media temperature) dan permukaan media tanaman (roof surface temperature). Letak sensor probe dapat dilihat pada ilustrasi di bawah ini.
.
Gambar 3.20. Ilustrasi pengukuran pada model menggunakan green roof Sumber: Pengolahan pribadi (2014)
Gambar 3.21. Sensor probe surface media temperature Sumber: Dokumentasi pribadi (2014)
Surface media Temp.
Media Temp.
Surface Temp.
