EVALUASI KENYAMANAN TERMAL RUANGAN KELAS DI SDN 066049 BERDASARKAN INDEKS PMV DAN PPD SKRIPSI

(1)

EVALUASI KENYAMANAN TERMAL RUANGAN KELAS DI

SDN 066049 BERDASARKAN INDEKS PMV DAN PPD

SKRIPSI

OLEH

MELIANA

100406023

DEPARTEMEN ARSITEKTUR

FAKULTAS TEKNIK

UNIVERSITAS SUMATERA UTARA

MEDAN

(2)

EVALUASI KENYAMANAN TERMAL RUANGAN KELAS DI

SDN 066049 BERDASARKAN INDEKS PMV DAN PPD

SKRIPSI

Untuk Memperoleh Gelar Sarjana Teknik Dalam Departemen Arsitektur

Pada Fakultas Teknik Universitas Sumatera Utara

Oleh

MELIANA

100406023

DEPARTEMEN ARSITEKTUR

FAKULTAS TEKNIK

UNIVERSITAS SUMATERA UTARA

MEDAN

2014

(3)

PERNYATAAN

EVALUASI KENYAMANAN TERMAL RUANGAN KELAS DI SDN 066049

BERDASARKAN INDEKS PMV DAN PPD

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, 14 Juli 2014

(4)

066049 Berdasarkan Indeks PMV Dan PPD

Nama Mahasiswa : Meliana

Nomor Pokok : 100406023

Departemen : Arsitektur

Menyetujui

Dosen Pembimbing

Ir. Basaria Talarosha, MT

Koordinator Skripsi,

Dr. Ir. Dwira Nirfalini Aulia, M.Sc

Ketua Program Studi,

Ir. N. Vinky Rahman, MT

Tanggal Lulus : 14 Juli 2014

(5)

Telah diuji pada

Tanggal : 14 Juli 2014

Panitia Penguji Skripsi

Ketua Komisi Penguji : Ir. Basaria Talarosha, M.T.

Anggota Komisi Penguji : 1. Yulesta Putra, S.T., M.Sc.

(6)

vi

KATA PENGANTAR

Puji dan syukur penulis panjatkan ke hadirat Tuhan Yang Maha Esa atas

rahmat dan karunia-Nya yang senantiasa diberikan kepada penulis sehingga

penulis dapat menyelesaikan penelitian ini, sebagai salah satu syarat untuk

memperoleh kelulusan sarjana teknik Departemen Arsitektur Fakultas Teknik

Universitas Sumatera Utara.

Pada kesempatan ini penulis juga ingin mengucapkan terima kasih dan

penghargaan yang sebesar-besarnya kepada semua pihak yang telah membantu

penulis dalam menyelesaikan penyusunan skripsi ini, diantaranya kepada:

a. Ibu Ir. Basaria Talarosha, M.T., selaku dosen pembimbing yang dengan

sepenuh hati telah meluangkan waktu, pikiran, dan tenaganya untuk

membimbing dan mengarahkan penulis selama masa penelitian sehingga

penulis dapat menyelesaikan karya tulis ilmiah ini.

b. Bapak Yulesta Putra, S.T., M.Sc. dan Bapak Firman Eddy, S.T., M.T., selaku

dosen penguji yang telah membimbing dan memberikan banyak masukan yang

berharga kepada penulis dalam penyempurnaan penulisan karya ilmiah ini.

c. Ir. N. Vinky Rahman, M.T. dan Ir. Rudolf Sitorus, M.L.A., selaku Ketua dan

Sekretaris Jurusan Departemen Arsitektur Fakultas Teknik Universitas

Sumatera Utara atas bimbingan selama perkuliahan hingga penyelesaian studi.

d. Ibu Dr. Ir. Dwira N. Aulia, M.Sc. dan Pak Ir. Bauni Hamid, M.DesS, Ph.D,

selaku dosen koordinator, serta seluruf staf pengajar Departemen Arsitektur

atas bimbingan selama masa perkuliahan.

e. Ibu Kepala Sekolah SDN 066048 dan Ibu Kepala Sekolah SDN 066049 yang

telah memberikan izin kepada penulis untuk melakukan penelitian di sekolah

tersebut dan membantu jalannya penelitian.

f. Ibu Wali Kelas VA dan Ibu Wali Kelas III di SDN 066049 yang telah

membantu selama masa penelitian dengan memberikan izin dan

mengakomodasi tempat untuk melakukan penelitian, serta membimbing

siswa-siswa kelas VA dan kelas III untuk berpartisipasi selama masa penelitian.

(7)

vii

g. Para staf pengurus dan staf pengajar yang lainnya di SDN 066049 yang turut

membantu dan memberikan support selama masa penelitian. Siswa-siswi kelas

VA dan kelas III yang telah membantu penulis melakukan penelitian dan

secara sukarela meluangkan waktunya untuk mengisi kuesioner sehingga

penelitian ini dapat berjalan dengan lancar.

h. Kedua orang tua penulis, Fransiskus dan Merry, adik penulis, Meliani dan

Felix Teodore, yang telah memberikan dukungan dan bantuan baik dalam

bentuk moral maupun material kepada penulis selama masa perkuliahan

maupun penelitian.

i. Yuly Elizabeth Aryatnie, yang sudah meminjamkan salah satu alat ukur kepada

penulis dan pihak DIGILIFE, selaku pihak penjual salah satu alat ukur yang

digunakan penulis selama masa penelitian.

j. Semua sahabat dan teman-teman penulis, serta teman-teman sekelompok dosen

pembimbing, Jenny, Shara Chintia, dan Melia Oktiva yang telah membantu

penulis selama penelitian dan meminjamkan alat ukur kepada penulis, serta

Sherly Chandra yang juga membantu selama penyusunan skripsi ini.

k. Seluruh pihak yang telah membantu, baik secara moral maupun material, yang

tidak bisa disebutkan satu persatu dalam proses penelitian dan penyusunan

skripsi ini.

Semoga karya tulis ini dapat memberikan manfaat bagi kita semua.

Medan, 14 Juli 2014

Penulis

(8)

viii

ABSTRAK

Kenyamanan termal dapat mempengaruhi kinerja siswa di dalam kelas. Penelitian ini bertujuan untuk mengetahui tingkat kenyamanan termal ruangan kelas dengan kondisi lingkungan, material, dan bukaan yang ada. Metode penelitian bersifat deskriptif kuantitatif dan dilakukan dengan pengukuran dan kuesioner kemudian dianalisa berdasarkan indeks PMV dan PPD. Berdasarkan hasil penelitian di kelas VA dan kelas III di SDN 066049 (orientasi Timur–Barat), nilai PMV berkisar antara 0.17-2.17 dan PPD berkisar antara 6%-84% di kelas VA. Sedangkan, nilai PMV berkisar antara 0.22-2.28 dan PPD berkisar antara 6%-88% di kelas III. Dari hasil penelitian tersebut, dapat disimpulkan bahwa kedua ruangan kelas tersebut tidak nyaman. Penelitian ini dapat dilanjutkan untuk mendapatkan solusi rancangan yang dapat meningkatkan tingkat kenyamanan termal kedua ruangan kelas secara optimal meskipun berorientasi Timur-Barat.

Kata-kata kunci: kenyamanan termal, ruang kelas, PMV, PPD

(9)

ix ABSTRACT

Thermal comfort can affect the performance of students in the classroom. Therefore, this study aims to determine the thermal comfort in the classroom with environmental conditions, materials, and existing ventilations. This research method is quantitative and descriptive done by measurement and distribution of the questionnaire and analyzed based on the PMV and PPD. Based on the results of research on class VA and class III in SDN 066049 (East-West orientation), the value of PMV and PPD ranged from 0.17 to 2.17 and 6%-84% in class VA. Meanwhile, the value of PMV and PPD ranged from 0.22 to 2.28 and 6%-88% in class III. From these results, it can be concluded that both classrooms are uncomfortable. This research can be continued to obtain design solutions that can improve the thermal comfort in both classrooms optimally though East-West oriented.

(10)

x

1.2 Perumusan Masalah ... 2

1.3 Tujuan Penelitian ... 3

1.4 Manfaat Penelitian ... 3

1.5 Kerangka Berpikir ... 4

BAB 2. TINJAUAN PUSTAKA ... 5

2.1 Kenyamanan Termal ... 5

2.1.1 Definisi Kenyamanan Termal ... 5

2.1.2 Faktor-faktor yang Mempengaruhi Kenyamanan Termal ... 5

2.1.3 Standar Kenyamanan Termal ... 11

2.2 Kenyamanan Termal di Dalam Ruang Kelas ... 13

2.2.1 Standar Ruangan Kelas untuk Tingkat Pendidikan Dasar ... 13

2.2.2 Hubungan Antara Kenyamanan Termal di Dalam Kelas dengan Kinerja Belajar Siswa ... 13

2.3 Kenyamanan Termal Pada Manusia ... 13

2.3.1 Faktor-faktor yang Mempengaruhi Kenyamanan Termal Pada Manusia... 13

(11)

xi

2.3.2 Tindakan Kenyamanan Termal Pada Manusia ... 17

2.4 Penelitian Terkait dengan Kenyamanan Termal di Sekolah ... 20

2.5 Sintesa Tinjauan Pustaka ... 22

BAB 3. METODE PENELITIAN... 23

3.1 Jenis Penelitian ... 23

3.2 Variabel Penelitian ... 23

3.3 Populasi/Sampel ... 23

3.4 Metode Pengumupulan Data ... 24

3.4.1 Data Primer ... 24

3.4.2 Data Sekunder ... 25

3.5 Kawasan Penelitian ... 25

3.5.1 Lokasi Penelitian ... 25

3.5.2 Objek Penelitian ... 30

3.5.2.1 Ruang Kelas VA, Gedung D, SDN 066049 ... 33

3.5.2.2 Ruang Kelas III, Gedung D, SDN 066049 ... 39

3.6 Metode Analisis Data ... 46

BAB 4. HASIL DAN PEMBAHASAN ... 47

4.1 Hasil Penelitian ... 47

4.1.1 Hasil Penelitian di Ruang Kelas VA ... 47

4.1.2 Hasil Penelitian di Ruang Kelas III ... 54

4.2 Analisa Kenyamanan Termal ... 61

4.2.1 Analisa Kenyamanan Termal Ruang Kelas VA ... 61

4.2.2 Analisa Kenyamanan Termal Ruang Kelas III... 65

4.2.3 Analisa Kenyamanan Termal Ruang Kelas VA dan Ruang Kelas III ... 69

BAB 5. KESIMPULAN ... 85

DAFTAR PUSTAKA ... 87

(12)

xii

DAFTAR TABEL

No. Judul Hal

2.1 Transmitan konstruksi pada dinding bangunan (Latifah, N.L., Harry

Perdana, Agung Prasetya, dan Oswald P.M. Siahaan, 2013) ...8

2.2 Batas kenyamanan termal menurut SNI 03-6572-2001 ...12

2.3 Nilai insulasi pakaian di dalam kelas (ASHRAE, 2009) ...16

3.1 Tabel data rinci mengenai SDN 066048 dan SDN 066049 (Sumber:

olah data) ...30

3.2 Tabel jenis material ruangan kelas di Gedung D, SDN 066049

(Sumber: olah data) ...32

3.3 Tabel mata pelajaran siswa kelas VA di Gedung D, SDN

066049(Sumber: olah data) ...34

3.4 Tabel spesifikasi alat ukur EXTECH Humidity+Temperature

Recorder42280(Sumber:http://www.extech.com/instruments/produc

3.7 Tabel spesifikasi alat ukur EXTECH Humidity +Temperature

RecorderRH520A220(Sumber:http://www.extech.com/instruments/

max min Ruang Kelas VA, Gedung D, SDN 066049, Jalan Mawar

Raya (Orientasi Timur – Barat) (Sumber: Olah Data) ...48

(13)

xiii

4.2 Tabel data hasil pengukuran kecepatan angin max min Ruang Kelas

VA, Gedung D, SDN 066049, Jalan Mawar Raya (Orientasi Timur – Barat) (Sumber: Olah Data) ... 51 4.3 Tabel data hasil pengukuran temperatur max min dan kelembaban

max min Ruang Kelas III, Gedung D, SDN 066049, Jalan Mawar

4.4 Tabel data hasil pengukuran kecepatan angin max min Ruang Kelas

III, Gedung D, SDN 066049, Jalan Mawar Raya (Orientasi Timur –

Barat) (Sumber: Olah Data)...58

4.5 Tabel data hasil pengukuran temperatur max min dan kelembaban

max min Ruang Kelas VA, Gedung D, SDN 066049, Jalan Mawar

4.6 Tabel data hasil pengukuran temperatur max min dan kelembaban

max min Ruang Kelas III, Gedung D, SDN 066049, Jalan Mawar

4.7 Tabel perbandingan PMV dan PPD pengukuran dan kuesioner pada

batas kenyamanan hangat nyaman dan di atas hangat nyaman di

Ruang Kelas VA hari Sabtu, 3 Mei 2014(Sumber: Olah Data)...70

Ruang Kelas III hari Sabtu, 3 Mei 2014(Sumber: Olah Data) ...71

Ruang Kelas VA hari Senin, 5 Mei 2014(Sumber: Olah Data)...73

Ruang Kelas III hari Senin, 5 Mei 2014(Sumber: Olah Data) ...73

(14)

Ruang Kelas III hari Sabtu, 10 Mei 2014(Sumber: Olah Data) ...75

Ruang Kelas VA hari Senin, 26 Mei 2014 (Sumber: Olah Data) ...78

Ruang Kelas III hari Senin, 26 Mei 2014 (Sumber: Olah Data) ...78

Ruang Kelas VA hari Rabu, 28 Mei 2014 (Sumber: Olah Data) ...80

Ruang Kelas III hari Rabu, 28 Mei 2014 (Sumber: Olah Data) ...80

Ruang Kelas VA hari Selasa, 3 Juni 2014 (Sumber: Olah Data) ...83

(15)

DAFTAR GAMBAR

No. Judul Hal

1.1 Diagram kerangka berpikir ...4

2.1 Orientasi bangunan persegi terhadap arah angin (Boutet, 1987

dalam Latifah, Latifah, N.L., Harry Perdana, Agung Prasetya, dan

Oswald P.M. Siahaan, 2013) ... 7

2.2 Pengaruh dimensi dan bentuk dari bangunan terhadap ukuran

bayangan angin (Boutet, 1987 dalam Latifah, N.L., Harry Perdana,

Agung Prasetya, dan Oswald P.M. Siahaan, 2013) ... 8

2.3 Pengaruh perletakan massa bangunan terhadap aliran udara (Boutet,

1987 dalam Latifah, Latifah, N.L., Harry Perdana, Agung Prasetya,

dan Oswald P.M. Siahaan, 2013) ...9

2.4 Pengaruh perletakan dan orientasi bukaan terhadap angin(Sumber:

Melaragno, Michele, 1982, dalam Latifah, Latifah, N.L., Harry

2.5 Pengaruh lokasi bukaan terhadap pola aliran udara dalam ruang

(Sumber: Melaragno, Michele, 1982, dalam Latifah, Latifah, N.L.,

Harry Perdana, Agung Prasetya, dan Oswald P.M. Siahaan, 2013) ...9

2.6 Tipe bukaan (Sumber: Beckett, 1974 dalam Latifah, Latifah, N.L.,

Harry Perdana, Agung Prasetya, dan Oswald P.M. Siahaan, 2013) ...10

2.7 Jarak pohon terhadap bangunan dan pengaruhnya terhadap ventilasi

alami (Sumber: Egan, 1975 dalam Latifah, Latifah, N.L., Harry

2.8 Jenis-jenis solar shading devices sebagai pelindung terhadap radiasi

matahari(Sumber:http://www.bembook.ibpsa.us/index.php?title=Sol

ar_Shading) ...11

2.9 Diagram Psikometrik (Sumber: Lippsmeier, 1997) ... 12

2.10 Nilai MET berbagai aktivitas untuk orang dewasa,dimana luas

permukaan tubuhorangdewasa70kg=1,7m2(Sumber:ASHRAE,2009) ...15

(16)

2.12 Grafik hubungan antara PMV dan PPD (Sumber: ASHRAE, 2009) ...17

3.7 Lokasi Gedung E, SDN 066049 di Jalan Mawar Raya (Sumber: olah

data) ...29

3.8 Lokasi SDN 066048 & SDN 066049 (Sumber: olah data) ...30

3.9 Lokasi penelitian di Gedung D, SDN 066049 di Jalan Mawar Raya

(17)

xvii

3.14 Detail pintu dan jendela Gedung D, SDN 066049 di Jalan Mawar

Raya (Sumber: olah data) ...32

3.15 Denah keseluruhan lokasi penelitian di Gedung D, SDN 066049,

Jalan Mawar Raya (lingkar merah pada gambar menunjukkan lokasi

ruang kelas VA pada gedung yang dijadikan lokasi

penelitian)(Sumber: olah data) ...33

3.16 Denah ruang kelas VA di Gedung D, SDN 066049, Jalan Mawar

Raya (Titik merah pada gambar menunjukkan lokasi titik

3.17 Foto Ruangan Kelas VA di Gedung D, SDN 066046 (Sumber: olah

data) ...34

gambar menunjukkan lokasi titik ukur 1 untuk thermo-hygrometer

dan lingkar merah untuk anemometer) (Sumber: olah data)Catatan:

Foto diambil pada saat ruang kelas dalam keadaan kosong, namun

pengukuran tetap dilakukan pada saat jam pelajaran berlangsung. ...36

3.21 Lokasi titik ukur 1 di ruang kelas VA di Gedung D (Titik merah

pada gambar menunjukkan lokasi titik penelitian)(Sumber: olah

data) ...37

3.22 Foto lokasi titik ukur 2 di Ruang Kelas VA (lingkar kuning pada

dan lingkar merah untuk anemometer) (Sumber: olah data) Catatan:

(18)

pada gambar menunjukkan lokasi titik penelitian) (Sumber: olah

data) ...38

3.24 Foto lokasi titik ukur 3 di Ruang Kelas VA (lingkar kuning pada

pengukuran tetap dilakukan pada saat jam pelajaran berlangsung ...38

pada gambar menunjukkan lokasi titik penelitian)(Sumber: olah

data) ...38

ruang kelas III pada gedung yang dijadikan lokasi

3.27 Denah ruang kelas III di Gedung D, SDN 066049, Jalan Mawar

3.28 Foto Ruangan Kelas III di Gedung D, SDN 066046 (Sumber: olah

data) ...40

3.29 EXTECH Humidity+Temperature Recorder RH520A-220 (Sumber:

http://www.extech.com/instruments/product.asp?catid=37&prodid=

498) ...41

3.30 KRISBOW Flexible Thermo Anemometer KW06-562(Sumber:

http://www.krisbow.com/id/product/detail/3913/ca/flexible-thermo-anemometer-0.6-30ms) ...42

(19)

xix

3.31 Foto lokasi titik ukur 1 di Ruang Kelas III (lingkar kuning pada

3.32 Lokasi titik ukur 1 di ruang kelas III di Gedung D (Titik merah pada

gambar menunjukkan lokasi titik penelitian)(Sumber: olah data) ...44

pengukuran tetap dilakukan pada saat jam pelajaran berlangsung ...45

ruang kelas VA pada gedung yang dijadikan lokasi

4.2 Denah ruang kelas VA di Gedung D, SDN 066049, Jalan Mawar

(20)

ruang kelas III pada gedung yang dijadikan lokasi

4.4 Denah ruang kelas III di Gedung D, SDN 066049, Jalan Mawar

4.5 Grafik batas kenyamanan berdasarkan tingkat temperatur efektif

max Ruang Kelas VA, Gedung D, SDN 066049, Jalan Mawar Raya

(Orientasi Timur – Barat) (Sumber: Olah Data) ...64

4.6 Grafik batas kenyamanan berdasarkan tingkat temperatur efektif

max Ruang Kelas III, Gedung D, SDN 066049, Jalan Mawar Raya

(Orientasi Timur – Barat) (Sumber: Olah Data) ...68

4.7 Grafik temperatur efektif max Ruang Kelas VA dan Ruang Kelas III

pada hari Sabtu, 3Mei 2014 (Sumber: Olah Data)...69

pada hari Senin, 5Mei 2014 (Sumber: Olah Data)...72

pada hari Sabtu, 10Mei 2014 (Sumber: Olah Data) ... 74

pada hari Senin, 26 Mei 2014 (Sumber: Olah Data) ...77

pada hari Rabu, 28 Mei 2014 (Sumber: Olah Data) ...79

pada hari Selasa, 3 Juni 2014 (Sumber: Olah Data) ...82

(21)

DAFTAR LAMPIRAN

No. Judul Hal