SUN SHADING ADAPTIF PADA
BANGUNAN KANTOR DI JAKARTA
BARAT
Davin, Sigit Wijaksono, Sani Heryanto
Universitas Bina Nusantara Jl. KH Syahdan no.9, Kemanggisan, Palmerah, Jakarta Barat 11480 Telp. (021) 5345830 / Fax. (021) 5300244
d4v1n_92@yahoo.com
ABSTRACT
The research shows the use of sun shading can reduce excessive sunlight (glare). The
method of research that has been done is quantitative. The analysis was performed
with the simulation of the room that will be designed to analyze the large of the
openings that will be used and the simulation using an adaptive sun shading that can
adjust to the sunlight. From the research that done, produce evidence that the sun
shading can reduce excessive sunlight, so the sunlight can be used as a source of
lighting in the building. However, sun shading can't work alone to reduce sunlight.
Windows also plays an important role in reducing excess sunlight that would enter
into the building. It is concluded that the adaptive sun shading can reduce excessive
sunlight that would enter into the building in accordance with the intensity of sunlight.
(D).
Keywords: Sun Shading, Adaptive, Glare, Daylighting, Office
ABSTRAK
Penelitian membuktikan penggunaan sun shading dapat mengurangi atau mereduksi
cahaya matahari berlebih (silau/glare). Metode penelitian yang telah dilakukan
adalah kuantitatif. Analisis dilakukan dengan simulasi ruangan yang akan dirancang
dengan menganalisa besar bukaan yang akan digunakan dan simulasi ruangan
dengan menggunakan sun shading adaptif yang dapat menyesuaikan dengan cahaya
matahari. Dari penelitian yang dikerjakan menghasilkan bukti bahwa sun shading
dapat mereduksi cahaya matahari berlebih, sehingga cahaya matahari dapat
digunakan sebagai sumber penerangan di dalam bangunan. Namun, sun shading tidak
dapat bekerja sendiri untuk mereduksi cahaya matahari. Bukaan juga memegang
peran penting dalam mereduksi cahaya matahari berlebih yang akan masuk kedalam
bangunan. Disimpulkan bahwa sun shading adaptif dapat mereduksi cahaya matahari
berlebih yang akan masuk kedalam bangunan sesuai dengan intensitas cahaya
matahari. (D).
Kata Kunci: Pembayang Matahari, Adaptif, Silau, Pencahayaan Alami, Kantor
PENDAHULUAN
Kantor merupakan gedung bertingkat yang sebagian besar pemakaiannya pada pagi sampai dengan sore hari, sehingga kegiatan yang dilakukan didalam bangunan tersebut pada
saat matahari bersinar. Kantor sebagai area kerja membutuhkan tingkat kenyamanan yang memadai agar pengguna di dapat melakukan aktivitas dengan lancar dan memiliki produktivitas kerja yang baik. Kenyamanan tidak hanya bergantung pada temperatur dalam ruang, radiasi matahari yang masuk, kualitas udara, dan penghawaan, namun juga ditentukan oleh kualitas pencahayaan. Pencahayaan kantor merupakan salah satu bagian yang mengkonsumsi listrik tertinggi dan membawa dampak yang besar pada sektor ekonomi karena berkaitan dengan efisiensi kerja pekerja-pekerja kantor tersebut.
Banyak bangunan, terutama gedung-gedung bertingkat, yang ada di kota-kota besar di Indonesia seperti halnya Jakarta di rancang tanpa memperdulikan kondisi iklim setempat sehingga berpengaruh pada penggunaan listrik yang berlebih. Penggunaan listrik pada gedung-gedung bertingkat dipakai untuk berbagai keperluan untuk memenuhi kebutuhan dalam bangunan tersebut. Salah satunya adalah penggunaan listrik untuk tata cahaya ruang. Pencahayaan merupakan salah satu faktor untuk mendapatkan keadaan lingkungan yang aman dan nyaman dan berkaitan erat dengan produktivitas manusia.
Suryo Anggoro (2009) mengatakan bahwa penggunaan penerangan listrik semakin mengarah pada non efisiensi dan pemborosan. Kecenderungan yang terjadi di hampir semua negara sekitar 25% dari energi listrik yang dihasilkan digunakan untuk penerangan.
Kecamatan Kembangan merupakan salah satu bagian wilayah dari Jakarta Barat yang memiliki potensi dengan adanya kegiatan atau bangunan yang terdapat Sentra Primer Barat Baru yang terletak di bagian barat Kecamatan Kembangan yang mempunyai fungsi sebagai Pusat Jasa dan Perkantoran. Berdasarkan Peraturan Daerah Provinsi Daerah Khusus Ibukota Jakarta mengenai RTRW 2030, pada pasal 136 ayat 2 menyebutkan bahwa kawasan Sentra Primer Barat merupakan daerah pengembangan kawasan perkantoran. Tetapi dalam Sentra Primer Barat Baru ini masih kekurangan dalam sarana dan prasana Pusat Jasa dan Perkantoran. Sehingga pembangunan kantor bertingkat tinggi dapat membantu perkembangan kawasan Sentra Primer Barat ini.
Permasalahan dalam penelitian ini adalah bagaimana cara menghalangi silau (glare) yang dihasilkan oleh cahaya matahari yang akan masuk kedalam bangunan sebagai sumber pencahayaan alami dengan menggunakan sun shading adaptif agar mampu menyesuaikan kebutuhan pencahayaan dalam ruangan sesuai dengan kegiatan yang dilakukan.
Penelitian ini bertujuan dapat menghalangi silau (glare) yang dihasilkan oleh cahaya matahari yang akan masuk kedalam bangunan sebagai sumber pencahayaan alami dengan menggunakan sun shading adaptif agar mampu menyesuaikan kebutuhan pencahayaan dalam ruangan sesuai dengan kegiatan yang dilakukan.
Adjustable shading device merupakan elemen yang dapat diatur, yang dapat dioperasikan secara manual atau otomatis dan dapat beradaptasi untuk menyesuaikan posisi matahari dan kebutuhan pengguna. Adjustable shading device lebih fleksibel daripada fixed devices. Respon mereka lebih baik terhadap pergerakan matahari dan dapat mengontrol penyebaran lebih baik dan memantulkan radiasi serta silau matahari. Serta, adjustable shading device dapat memanipulasi untuk memaksimalkan daylight dalam kondisi mendung. (dikutip dari buku Climate and Energy Responsive Housing in Continental Climates, Hal. 39)
Dalam buku Daylighting for Sustainable Design tertulis 'Meskipun pemeliharaan dan biaya yang lebih besar dalam adjustable shading device, peningkatan kinerja BIPV (Building-integrated photovoltaics) dan performa dari shading membuat opsi ini diinginkan.'
METODE PENELITIAN
Pendekatan dalam penelitian ini adalah penelitian kuantitatif. Penelitian ini bertujuan merancang bangunan kantor yang dapat menggunakan pencahayaan alami sebagai sumber pencahayaan yang berasal dari masuknya cahaya sinar matahari (lux) yang telah dikurangi tingkat silainya dengan menggunakan sun shading agar mampu menyesuaikan dengan kegiatan sesuai dengan kebutuhan ruangan di dalam bangunan.
Data-data yang sudah dikumpulkan akan di-analisa. Data-data intensitas cahaya matahari yang sudah didapatkan menggunakan lux meter akan dimasukkan ke dalam software Ecotect Analysis untuk menjadi input data analisa intensitas cahaya.
Kemudian dengan data-data yang ada akan dianalisa dengan menggunakan software Ecotect Analysis, sehingga menghasilkan data-data tentang intensitas cahaya dalam ruangan
secara simulasi. Bentuk bangunan atau bentuk ruangan juga akan disimulasikan untuk mendapatkan hasil yang paling baik dan kemudian akan disimulasikan kembali dengan menggunakan beberapa opsi sun shading. Hasil data tersebut dijadikan perbandingan antar beberapa opsi desain sun shading untuk mencapai intensitas cahaya ruang sesuai dengan kebutuhan.
HASIL DAN BAHASAN
Pada awal akan melakukan analisa simulasi pencahayaan alami atau intensitas cahaya dengan menggunakan software Ecotect Analysis, penulis akan menganalisa terlebih dahulu tentang bentuk atau massa bangunan pada tower bangunan. Analisa massa bangunan ini akan mengambil analisa dari matahari agar dapat mengurangi sinar matahari yang masuk ke dalam ruangan sehingga dapat dimanfaatkan sebagai pencahaayan alami.
Tabel 1 Perbandingan Bentuk Dasar
Bentuk Kelebihan Kekurangan
Lingkaran • Mengalirkan angin • Bentuk dinamis • Mempunyai pusat
• Ruang kurang efisien • Pembuatan sulit
Kotak • Efisiensi ruang tinggi • Mudah untuk membuat
modul
• Pembangunan relatif cepat
• Orientasi bangunan terbatas
• Bentuk kotak memiliki bidang rata yang besar
Segitiga • Mempunyai orientasi lebih banyak
• Permukaan bangunan tidak frontal terhadap arah barat dan timur secara langsung
• Efisiensi ruang kurang dikarenakan sulit untuk memanfaatkan daerah sudut
Dari ketiga bentuk tersebut berdasarkan analisa yang dijabarkan dalam tabel tersebut, bentuk yang akan diterapkan dan diambil adalah bentuk segitiga. Dikarenakan bentuk segitiha mempunyai permukaan bangunan yang tidak frontal terhadap arah barat dan timur secara langsung maka dapat mengurangi silau yang akan masuk ke dalam ruangan serta mengurangi dampak dari radiasi panas matahari. Kemudian akan penulis akan menganalisa yang membahas pencahayaan alami yang dilakukan pada bentuk kotak dan segitiga saja, karena bentuk lingkaran tidak cocok untuk fungsi bangunan kantor sebab lingkaran sangat tidak efektif untuk fungsi ruang.
Cahaya yang diterima pada bentuk kotak sangatlah tinggi dan hampir menyebar ke seluruh permukaan ruangan dikarenakan permukaan yang frontal menghadap arah barat dan timur sehingga pada bagian barat dan timur mendapatkan cahaya yang sangat besar. Pada area dekat dengan sudut-sudut bentuk mendapatkan cahaya yang besar dikarenakan pada area tersebut mendapatkan pencahayaan dari 2 sisi bangunan.
Gambar 2 Analisa Pencahayaan Pada Bentuk Segitiga
Pada bentuk segitiga, cahaya yang masuk ke dalam ruangan yang cukup besar hanya berada pada sisi pinggir ruangan. Dan cahaya yang masuk lebih merata daripada cahaya yang masuk pada bentuk kotak. Cahaya yang masuk tidaklah sebesar pada bentuk kotak karena permukaan ruangan tidak menghadap arah barat dan timur secara frontal sehingga dapat mengurangi masuknya cahaya yang berasal dari arah barat dan timur.
Berdasarkan analisa-analisa yang sudah dilakukan diatas, dapat dilihat bahwa bentuk segitiga lebih baik daripada bentuk kotak. Namun bentuk segitiga belum sempurna sehingga masih perlu sedikit perubahan untuk mendapatkan hasil yang lebih baik daripada hasil analisa diatas.
Gambar 3 Transformasi Bentuk Segitiga
Perubahan yang akan dilakukan pada bentuk segitiga ialah pada sudut-sudut segitiga. Pada sudut segitiga akan ditambahkan permukaan yang berfungsi untuk mengurangi ruang-ruang yang sulit dimanfaatkan serta berguna juga untuk menambah view. Pada titik tengah setiap permukaan juga ditambahkan view yang baru untuk meratakan cahaya yang akan masuk ke dalam ruangan.
Bentuk segitiga yang mengalami transformasi kemudian juga akan disimulasikan untuk mengetahui apakah bentuk tersebut dapat menghasilkan hasil yang lebih baik daripada analisa-analisa diatas.
Gambar 4 Analisa Pencahayaan Pada Bentuk Segitiga yang di Transformasi
Dari analisa yang sudah dilakukan mendapatkan hasil yang lebih baik daripada analisa pencahayaan bentuk segitiga dasar. Cahaya yang masuk ke dalam ruangan lebih merata dan bagian yang terang hanya di bagian pinggir sisi ruangan. Pada area sudut-sudut ruangan juga mendapatkan pencahayaan yang tidak terlalu tinggi dan yang terang hanya pada bagian sisi ruangan saja. Bentuk ini merupakan bentuk yang paling baik setelah analisa-analisa yang telah dilakukan, sehingga bentuk ini akan mejadi bentuk untuk denah lantai tipikal.
Bentuk denah tipikal yang sudah dianalisa diatas akan dilakukan simulasi/analisa lebih lanjut dengan penambahan sun shading untuk mengurangi intensitas cahaya yang masuk ke dalam ruangan agar mendapatkan pencahayaan alami (lux) yang sesuai dengan kebutuhan ruangan.
Gambar 5 Peletakan Kamera Pada Denah Tipikal
Denah tipikal yang ada akan dianalisa dengan penambahan sun shading horisontal pada eksterior ruangan yang bertujuan dapat mengurangi intensitas cahaya yang masuk ke dalam ruangan.
Tabel 2 Analisa Pencahayaan Denah Tipikal Dengan Sun Shading Horisontal Pada 21 Juni
Kamera Waktu
09:00 12:00 15:00
1
900-2000 lux 750-1800 lux 750-2000 lux 2
900-2500 lux 900-2500 lux 1000-3000 lux 3
1000-2500 lux 900-2300 lux 900-2000 lux
Berdasarkan analisa di atas, penggunaan sun shading horisontal hanya dapat menghalangi sinar matahari untuk waktu tertentu saja, sehingga cahaya yang masuk tetap ada yang besar intensitasnya ketika sun shading horisontal tidak dapat menghalanginya.
Denah tipikal kemudian akan dianalisa dengan penambahan sun shading vertikal pada eksterior ruangan yang bertujuan dapat mengurangi intensitas cahaya yang masuk ke dalam ruangan.
Gambar 7 Perspektif Denah Tipikal Dengan Sun Shading Vertikal
Tabel 3 Analisa Pencahayaan Denah Tipikal Dengan Sun Shading Vertikal Pada 21 Juni
Kamera Waktu
09:00 12:00 15:00
1
700-1500 lux 900-2500 lux 1200-3500 lux 2
Kamera Waktu
09:00 12:00 15:00
3
1200-3000 lux 800-2500 lux 650-1500 lux
Berdasarkan analisa di atas, penggunaan sun shading vertikal hanya dapat menghalangi sinar matahari untuk waktu tertentu saja, sehingga cahaya yang masuk tetap ada yang besar intensitasnya ketika sun shading horisontal tidak dapat menghalanginya.
Sun shading adaptif merupakan sun shading yang dapat berubah menyesuaikan dengan waktu, sehingga bukaan pada sun shading dapat diatur agar cahaya yang masuk ke dalam ruang dapat disesuaikan dengan kebutuhan intensitas cahaya ruang.
Gambar 8 Tampak Depan Modul Sun Shading Alternatif 1
Gambar 9 Perspektif Denah Tipikal Dengan Sun Shading Alternatif 1
Tabel 4 Analisa Pencahayaan Denah Tipikal Dengan Sun Shading Alternatif 1 Pada 21 Juni
Kamera Waktu
09:00 12:00 15:00
1
400-1000 lux 500-1200 lux 350-1000 lux 2
400-1000 lux 500-1300 lux 800-1500 lux 3
Berdasarkan analisa di atas, sun shading alternatif 1 dapat mengurangi intensitas cahaya yang masuk lebih banyak daripada menggunakan sun shading horisontal dan vertikal. Range antara nilai lux maksimum dengan yang minimun tidaklah sebesar range nilai lux pada sun shading horisontal dan vertikal.
Gambar 10 Tampak Depan Modul Sun Shading Alternatif 2
Gambar 11 Perspektif Denah Tipikal Dengan Sun Shading Alternatif 2
Tabel 4 Analisa Pencahayaan Denah Tipikal Dengan Sun Shading Alternatif 1 Pada 21 Juni
Kamera Waktu
09:00 12:00 15:00
1
200-600 lux 300-750 lux 250-800 lux
2
250-750 lux 400-1000 lux 600-1500 lux 3
500-1000 lux 300-1000 lux 200-600 lux
Berdasarkan analisa di atas, sun shading alternatif 2 dapat mengurangi intensitas cahaya yang masuk lebih banyak daripada menggunakan sun shading horisontal dan vertikal. Pada alternatif 2, permukaan lebih banyak yang tertutup apabila dibandingkan dengan alternatif 1 sehingga pengurangan intensitas cahaya lebih banyak daripada alternatif 1. Namum terdapat juga area-area yang kurang mendapatkan cahaya matahari, sehingga bukaan yang digunakan harus lebih besar agar cahaya dapat masuk secara merata.
SIMPULAN DAN SARAN
Penelitian ini dapat menyimpulkan bahwa dengan penggunaan sun shading dapat mereduksi intensitas cahaya matahari berlebih (silau). Pada sun shading vertikal dan horisontal dapat mengurangi intensitas cahaya, namun tidak pada semua waktu dapat mengurangi instensitas cahaya dengan baik. Sehingga masih sangat besar intensitas cahayanya ketika tidak dapat menghalangi sinar matahari yang datang.
Dengan menggunakan sun shading adaptif dapat menyesuaikan bukaan dari sun shading tersebut dengan intensitas cahaya matahari di luar agar dapat menyesuaikan dengan pencahayaan yang dibutuhkan di dalam ruangan. Sun shading adaptif yang akan digunakan adalah modul sun shading alternatif 1, pada modul sun shading alternatif 2 memang baik dalam mengurangi intensitas cahaya yang masuk ke dalam ruangan tetapi terdapat area-area yang mendapatkan cahaya sangat kecil sehingga menjadi gelap. Hal tersebut terjadi karena pada modul sun shading alternatif 2, bagian yang tertutup lebih banyak daripada modul sun shading alternatif 1. Pada modul sun shading alternatif 1 cahaya yang masuk mencapai kebutuhan untuk ruangan kantor yaitu 500-600 lux, serta jarak antara nilai maksimum dan minimum lux yang didapatkan tidak terlalu jauh.
REFERENSI
Buku• Ernst & Neufert P. (2012). Architects' Data. (4th edition). New Jersey : Blackwell Publishing Ltd
• Guzowski M. (1999). Daylighting for Sustainable Design. (1st edition). McGraw-Hill Professional
• Juwana J.S. (2005). Panduan Sistem Bangunan Tinggi Untuk Arsitek dan Praktisi Bangunan. Jakarta : Erlangga
• Lippsmeier, G. (1997). Bangunan tropis. (edisi ke-2). Jakarta : PT. Gelora Aksara Pratama
• Marlina E. (2008). Panduang Perancangan Bangunan Komersial. Andi Publisher
• Meel J., Martens Y., & Ree H.J. (2010). Planning Office Spaces. London : Laurence King Publishing Ltd
• Yeang L., (1996). The Skyscraper Bioclimatically Considered. Great Britain : Academy Group Ltd.
Jurnal
• Anggoro, S. (2009). Hybrid Solar Lighting Sebagai Alternatif Teknologi Penerangan Alami Bangunan Untuk Efisiensi Energi Dan Pemanfaatan Energi Terbarukan.
• Dora, E,P. Nilasari, P,F. Pemanfaatan Pencahayaan Alami Pada Rumah Tinggal Tipe Townhouse di Surabaya.
• Gherri, B. (2013). Daylighting Strategies: Building’s Sustainability and Energy Efficiency. Journal of Civil Engineering and Architecture.
• Pasisarha D.S. (2012). Evaluasi IKE Listrik Melalui Audit Awal Energi Listrik di Kampus Polines.
• Sjarifudin, F.U. (2013). Parametric Camshaft Mechanism for Adaptive Building Envelope and Kinetic Building Ornaments. Key Engineering Materials Vol. 572 (2014) pp 225-228.
Tesis
Nasrollahi F. (2009). Climate and Energy Responsive Housing in Continental Climates. Doctoral Thesis. Universität Berlin
Website
• Badan Pusat Statistik Kota Adm. Jakarta Barat. (2012). Piramida Penduduk Jakarta Barat Tahun 2012. Diperoleh 10 April 2014 dari http://jakbarkota.bps.go.id/
• Badan Pusat Statistik. (2000). Sensus Penduduk Tahun 2000. Diperoleh 10 Maret 2014 dari http://jakarta.bps.go.id/index.php
• Comfortable Low Energy ARchitecture. (2004). Diperoleh 10 Maret 2014 dari http://new-learn.info/packages/clear/index.html
• Colliers International. (2013). Office Market Report. Diperoleh 10 April 2014 dari http://www.colliers.com/en-gb/indonesia
• Emmanuel Y. (2012). Pengaruh Pencahayaan Terhadap Bangunan. Diperoleh 20 Maret 2014 dari http://yerikoohm.blogspot.com/2012/12/fisika-bangunan-cahaya.html
• Energy Efficiency Guide for Industry in Asia. (2006). Lighting. Diperoleh 10 Maret 2014 dari http://www.energyefficiencyasia.org/
• Hidayat M.S. (2013). Bangunan Hemat Energi. Diperoleh 20 Maret 2014 dari http://www.scribd.com/doc/185684868/BANGUNAN-HEMAT-ENERGI2
• NJ Green Building Manual. (2011). What is Building Orientation. Diperoleh 14 April 2014 dari http://greenmanual.rutgers.edu/newcommercial/strategies.php
• PT. Energy Management Indonesia. (2013). Implementasi Proyek Efisiensi Energi. Diperoleh 9 April 2014 dari http://www.academia.edu/4686303/PT._Energy_ Management_Indonesia _Persero_
• Swikipedia. (2009). Building Orientation. Diperoleh 14 April 2014 dari http://www.sustainable-buildings.org/wiki/index.php/Building_Orientation
• UN Documents (1996), The Habitat Agenda : Chapter IV : C. Sustainable human settlements development in an urbanizing world, diakses pada 12 Januari 2014 dari http://un-documents.net/ha-4c.htm
• Wikipedia. (2014). Shape-memory alloy. Diperoleh 14 April 2014 dari http://en.wikipedia.org
• Wordpress. http://oyarchie.wordpress.com/2013/02/21/pertimbangan-dalam-sebuah-perencanaan-gedung-kantor-sewa/
