1. PENDAHULUAN
1.1 Latar Belakang
Minimalisasi penggunaan energi mulai menjadi perhatian masyarakat. Ini berkaitan dengan semakin meningkatnya kebutuhan pemakaian energi dari tahun ke tahun terutama pada sektor bangunan gedung, baik bangunan residensial maupun bangunan komersial (U.S. Energy Information Administration, 2009).
Penggunaan energi paling besar digunakan oleh sektor bangunan, yaitu sebesar 40%, sektor industry sebesar 32%, dan sektor transportasi sebesar 28%.
Konsumsi energi terbesar pada bangunan gedung residential adalah heating (31%), cooling (12%) dan water heat (12%), sedangkan konsumsi energi terbesar pada bangunan komersial adalah lightings (26%), heating (14%) dan cooling (13%).(Integrated Environmental Solutions, 2009). Oleh karena itu pengkondisian sistem udara dalam suatu bangunan perlu diperhatikan.
Besar kecilnya kebutuhan energi pada suatu bangunan ditentukan sejak tahap perancangan bangunan itu sendiri. (Prof. Koo Tsai Kee, Senior Parliamentary Secretary). Pada tahap perancangan bangunan, pemilihan bentuk bangunan, penentuan arah orientasi bangunan, ukuran bangunan, dan pemilihan material selubung bangunan berpengaruh untuk menghitung besarnya beban panas yang diterima dan energi untuk pendinginan suatu bangunan.
Overall Thermal Transfer Value (OTTV) yang merupakan nilai
perpindahan panas menyeluruh melalui selubung bangunan dikenal sebagai ETTV di Singapura. Bentuk bangunan, orientasi arah hadap, WWR, dan material bangunan merupakan faktor yang berpengaruh pada besarnya OTTV/ETTV suatu bangunan. Kombinasi yang efektif antara faktor-faktor tersebut dapat meminimalkan penggunaan energi pada suatu bangunan, maka dari itu peneliti menganalisa ETTV & OTTV 2011 yang ditinjau dari bentuk, orientasi, WWR, dan material selubung bangunan. Standar OTTV di Indonesia diatur dalam SNI 03-6389-2000, dan diperbarui dengan RSNI 03-6389-2011.
Perbedaan peraturan SNI 03-6389-2000 dan RSNI 03-6389-2011 terletak pada nilai maximum OTTV dan absorbtansi radiasi matahari. Pada peraturan SNI 03- 6389-2000 batas maximal nilai OTTV adalah 45 W/m2 dan nilai absorbtansi radiasi matahari (α) diambil dengan cara mengalikan α bahan dan α warna selubung bangunan yang dipakai. Sedangkan pada peraturan RSNI 03-6389-2011, batas maximal nilai OTTV adalah 35 W/m2 dan nilai absorbtansi radiasi matahari yang diambil adalah warna cat. Pada konstruksi dinding tirai yang memiliki 2 nilai absorbtansi radiasi matahari, maka total nilai absorbtansi radiasi matahari didapat dengan mengalikannya.
1.2 Perumusan Masalah Rumusan masalah ini adalah:
1. Kombinasi bentuk, orientasi arah hadap, WWR, dan material mana saja yang masuk dalam batas nilai OTTV menurut RSNI 2011?
2. Kombinasi bentuk, orientasi arah hadap, WWR, dan material manakah yang memberikan nilai OTTV minimum pada suatu bangunan menurut RSNI 2011?
3. Kombinasi bentuk, orientasi arah hadap, WWR, dan material manakah yang masuk dalam batas nilai ETTV pada hasil perhitungan penelitian sebelumnya tetapi tidak masuk dalam batasan OTTV menurut RSNI 2011, ataupun sebaliknya.
4. Bagaimana cara mempresentasikan pengaruh dari bentuk, orientasi arah hadap, WWR, material selubung bangunan secara bersamaan dalam satu grafik?
1.3 Keaslian Penelitian
Penelitian mengenai ETTV yang terdapat pada peraturan di Singapura (BCA of Singapore) pernah dilakukan sebelumnya oleh saudara Santoso dan Shinta Notriana. Penelitian dilakukan pada berbagai macam bentuk bangunan, orientasi arah hadap bangunan, WWR, dan material selubung bangunan yang digunakan. Perbedaan penelitian sekarang dengan penelitian sebelumnya dapat
Pada penelitian kali ini, pembahasan mengarahkan pada perhitungan OTTV yang terdapat pada peraturan di Indonesia, yaitu RSNI 03-6389-2011.
Penelitian mengenai analisa perhitungan OTTV pada penelitian besar tentang konservasi energi dilakukan pada bangunan bertingkat tinggi dengan delapan bentuk bangunan, orientasi arah hadap, WWR, dan material selubung bangunan yang berbeda.
Penelitian ini dibagi 2 dengan saudara Yohan Prasetyo Gunawan, dimana perbedaannya terletak pada bentuk-bentuk bangunan yang ditinjau. Penelitian ini membahas bentuk lingkaran, segi delapan sama sisi, segitiga sama sisi, dan jajaran genjang.
Tabel 1.1. Perbandingan Penelitian Sebelumnya dengan Penelitian Sekarang
1.4 Ruang Lingkup Masalah
Penelitian yang dilakukan memiliki batasan ruang lingkup yaitu:
PENELITIAN SEBELUMNYA PENELITIAN SEKARANG
1. Menghitung ETTV (BCA) dengan orientasi arah hadap bangunan, rasio kaca terhadap dinding, dan material yang berbeda pada empat macam bentuk bangunan (lingkaran, segi delapan sama sisi, segitiga sama sisi, dan jajaran genjang). Pada penelitian Shinta Notriana, 2010.
1. Menghitung OTTV (RSNI 2011) dengan orientasi arah hadap
bangunan, rasio kaca terhadap dinding, dan material yang berbeda pada empat macam bentuk bangunan (lingkaran, segi delapan sama sisi, segitiga sama sisi, dan jajaran genjang).
2. Membandingkan ETTV (BCA) dengan hasil perhitungan OTTV (SNI- 2000). Pada penelitian Shinta Notriana, 2010.
2. Membandingkan OTTV (RSNI 2011) dengan hasil perhitungan ETTV dan (BCA) pada penelitian sebelumnya.
1.4.1 Definisi Terminologi
Judul penelitian ini adalah "Analisa OTTV berdasarkan RSNI 2011 Ditinjau Dari Faktor Bentuk-Orientasi-WWR-Material Selubung Bangunan. Studi Kasus Bentuk Bangunan Lingkaran, Segi Delapan Sama Sisi, Segitiga Sama Sisi, Dan Jajaran Genjang”. Beberapa variabel yang muncul dalam penelitian ini mempunyai pengertian antara lain :
a. Bentuk
Merupakan bentuk luar dari suatu bangunan yang berbentuk geometris.
Bentuk ini digunakan sebagai denah bangunan.
b. Orientasi
Merupakan arah peletakan bangunan yang berkaitan dengan beban radiasi matahari terhadap bangunan.
c. WWR (Window to Wall Ratio)
Perbandingan luas jendela dengan luas seluruh dinding luar pada orientasi yang ditentukan.
d. Material
Merupakan jenis material yang digunakan pada selubung bangunan.
e. Selubung bangunan (fasade)
Merupakan elemen bangunan yang menyelubungi bangunan gedung, yang terdiri dari dinding dan atap yang tembus cahaya maupun yang tidak tembus cahaya, dimana sebagian besar energi termal berpindah melalui elemen tersebut.
1.4.2 Data Bangunan
Data bangunan yang dipakai sebagai bahan penelitian disesuaikan dengan data bangunan dari Singapore Reference Building (Lampiran 1), yaitu:
1.4.2.1 Kriteria Bangunan
- Bangunan perkantoran di Indonesia.
- Jumlah lantai adalah 10 (sepuluh) lantai.
- Luas lantai keseluruhan adalah 625 m², dan luas core adalah 100 m².
- Luas per lantai yang memerlukan pendinginan adalah 625m²-100 m² = 525 m², sehingga total untuk 10 lantai adalah 5250 m².
1.4.2.2 Material selubung bangunan
a. Material untuk selubung bangunan yang dipakai:
- Aluminium Komposit Tecobond 4 mm, Aluminium Frame, Steel Bracket, dan Gypsum Board 9 mm (Dinding I).
- Glass Fibre Reinforced Concrete 12,7 mm, Steel Bracket, dan Gypsum Board 9 mm (Dinding II).
- Bata, plesteran dan ceramic tile 9 mm (Dinding III).
b. Cat permukaan dinding luar:
- Cat hitam merata, α = 0,95 - Cat hijau / biru medium, α = 0,57 - Cat pernis putih, α = 0,21
c. Material kaca Single Glazing yang dipakai untuk jendela : - Kaca Indoflot 8 mm (high), Shadding coeficient=0.88
- Kaca Panasap Euro Grey 8 mm (medium), Shadding coeficient=0.62 - Kaca Stopsol Classic Green 8 mm (low), Shadding coeficient=0.37
Material kaca pada sisi-sisi setiap bentuk bangunan adalah sama untuk tiap jenis variasi. Jenis material dapat dilihat pada Lampiran 2.
d. Transmisi termal (U) material selubung bangunan
Nilai Transmisi Termal diambil dari tesis terdahulu. Data perhitungan nilai Resistansi Termal dapat dilihat pada Lampiran 3.
1.4.3 Bentuk bangunan
Bentuk bangunan yang akan diteliti adalah bangunan prismatis hipotesis. Denah bangunan prismatis dapat dilihat pada Gambar 1.1. sampai dengan Gambar 1.5.
Ukuran dan bentuk bangunan dapat dilihat pada Lampiran 4.
1.4.4 Orientasi arah hadap bangunan
Pada penelitian ini, orientasi arah hadap bangunan mengambil orientasi arah delapan arah mata angin, yaitu: Utara, Timur Laut, Timur, Tenggara, Selatan, Barat Daya, Barat, dan Barat Laut. Orientasi arah hadap dapat dilihat pada Lampiran 5.
Gambar 1.1. Bangunan Prismatis Yang Denahnya Berbentuk Lingkaran
Gambar 1.2. Bangunan Prismatis Yang Denahnya Berbentuk Segi Delapan
Sama Sisi
Gambar 1.4. Bangunan Prismatis Yang Denahnya Berbentuk Jajaran Genjang
1.4.5 Window to Wall Ratio (WWR)
Pada penelitian ini WWR yang digunakan adalah mulai 0% sampai dengan 100% dengan interval 10%. Letak bidang kaca tidak harus terletak pada bagian tengah bidang, dan bentuk bidang kaca bebas asalkan WWR tetap sama pada setiap bidang dinding. WWR selubung bangunan dapat dilihat pada Lampiran 6.
1.5 Tujuan Penelitian
Tujuan dari penelitian yang dilakukan adalah:
1. Mengetahui kombinasi bentuk, orientasi arah hadap bangunan, WWR, dan material yang masuk dalam batas OTTV (RSNI-2011).
2. Mengetahui bentuk, orientasi arah hadap bangunan, kombinasi WWR, dan kombinasi material yang memberikan nilai OTTV (RSNI-2011) paling kecil.
3. Mengetahui orientasi arah hadap bangunan, kombinasi WWR, dan kombinasi material pada empat macam bentuk bangunan (lingkaran, segi delapan sama sisi, segitiga sama sisi, dan jajaran genjang) yang masuk dalam batasan OTTV (RSNI-2011) tetapi tidak masuk dalam batas nilai ETTV pada hasil perhitungan sebelumnya, ataupun sebaliknya.
4. Menggabungkan variabel bentuk, orientasi arah hadap, WWR, dan material selubung bangunan dalam bentuk grafik.
1.6 Manfaat Penelitian
Penelitian yang dilakukan mempunyai manfaat sebagai berikut:
a. Bagi peneliti, berupa:
- Menambah wawasan mengenai pengaruh bentuk, orientasi arah hadap, rasio WWR, dan material selubung bangunan terhadap OTTV (RSNI- 2011) pada suatu bangunan.
- Pembuktian atau menguatkan suatu pilihan dari peraturan SNI tentang konservasi energi selubung bangunan pada bangunan gedung dan BCA of Singapore 2008 supaya menjadi acuan yang lebih jelas lagi.
b. Bagi pembaca, berupa:
c. Bagi perencana gedung, berupa:
- Memberikan informasi kepada perencana dalam menentukan orientasi arah hadap, WWR, dan penggunaan material dinding-kaca agar memperoleh OTTV (RSNI-2011) yang seminimal mungkin.
d. Bagi pemilik gedung, berupa:
- Memberikan informasi mengenai pentingnya tahapan perencanaan agar dapat meminimalkan penggunaan energi pada suatu bangunan.
