Strategi Desain Tropis (1)

(1)

Page 1

STRATEGI DESAIN TROPIS

by Hatifah, ST.,MT

JURUSAN TEKNIK ARSIT

JURUSAN TEKNIK ARSITEKTUR

EKTUR

UNIVERSITAS TADULAKO

ARSITEKTUR TROPIS

(2)

SISTEM KONTROL IKLIM

Sistem kontrol bangunan terhadap iklim dapat dilakukan pada

elemen-elemen desain bangunan

berikut:

a)Housing a!out

b)Shelter "esain

#)$uilding Element

(3)

Page 2

SISTEM KONTROL IKLIM

Sistem kontrol bangunan terhadap iklim dapat dilakukan pada

elemen-elemen desain bangunan

berikut:

a)Housing a!out

b)Shelter "esain

#)$uilding Element

(4)

H

o

u

s

i

n

g

L

a

y

o

u



S

!

e

l



e

"

D

e

s

i

g

n

#

u

i

l

d

i

n

g

E

l

e

m

e

n



••

Pemilihan tapak

melalui analisis

orientasi matahari dan

angin%

••

Kepadatan struktur

kota% ruang publik

dengan pertimbangan

angin dan tutupan

permukaan tanah%

••

&ariasi lansekap

berupa topogra'%

••

&

&egetasi

egetasi !ang

!ang

ber(ungsi sebagai

pengontrol iklim



Tipe bangunan

*kompak+bebas)%



Penempatan bangunan

*sesuai analisis iklim)%



a!out, orientasi dengan

pertimbangan besarn!a

bangunan !ang terekspos

matahari dan angin%



$entuk+-olume dengan

memperhatikan rasio

pan.ang/lebar terhadap

sumbu mata angin%



Pemilihan 0arna sesuai

iklim

••

$ukaan dan

.endela,

••

"inding,

••

Atap,

••

1aterial,

••

Perangkat

Perangkat shading

shading,,

••

Peralatan

mekanikal dengan

memperhatikan

orientasi matahari

dan angin pada

setiap sisi

bangunan

SISTEM KONTROL IKLIM

(5)

Page 4

H

Ho

ou

us

si

in

ng

g

L

La

ay

yo

ou

u



S

S!

!e

el

l

e

e"

"

De

D

es

si

ig

gn

n

#

#u

ui

il

ld

di

in

ng

g

E

El

le

em

me

en

n



••

Pemilihan tapak

••

T

Topogra'

opogra'

••

&egetasi

 

Penataan

$angunan



Pemilihan 0arna

••

"inding

••

Atap

••

antai

••

$ukaan

••

$eranda

••

Perangkat

Perangkat shading

shading

••

2ourt!ard

SISTEM KONTROL IKLIM

(6)

HOUSING LAYOUT DAN SHELTER DESIGN

$emili!an sie%a&a' $e"lea'an bangunan &ada a&a' Kondisi permukaan tanah

Orientasi Topogra'

Karakteristik sekitar tapak

okasi a!out $entuk

Orientasi bangunan pada tapak

Penataan Tapak

$enaaan o"ienasi bangunan di dae"a! "o&is be"u(uan )

a)Pertimbangan desain berkaitan dengan radiasi matahari dan angin, dimana sinar matahari diterima hampir di sepan.ang tahun* Tamimi, etal, 3455)

b)Sebagai pengontrol parameter iklim seperti angin dan matahari !ang berpengaruh terhadap temperatur tapak Orientasi !ang berbeda akan men!ebabkan perbedaan temperatur udara di dalam ruangan *6amala, etal, 3447)

$enga"u! o"ienasi bangunan e"!ada& a"a! angin da&a dili!a di ba*a! ini

Pola grid/bangunan tegak lurus dengan arah datang

Pola grid/sudut bangunan !ang berbeda terhadap arah

Pola berselang/sudut bang berbeda terhadap arah

(7)

Page 6

HOUSING LAYOUT DAN SHELTER DESIGN

TOPO8RA9I

Kemiringan bukit membelokan angin !ang bere(ek terhadap ke#epatan angin Ke#epatan angin  pada arah kemiringan bukit

8erakan Angin di Kemiringan $ukit

Pro'l bukit mengalihkan angin !ang terasa pada .arak !ang .auh sehingga mempengaruhi ke#epatan angin pada .arak tertentu

8erakan Angin !ang "irasakan

pada 6arak Tertentu embah di perbukitan akan

men!alurkan angin dan memberikan pengaruh terhadap kondisi termal sebagai aliran udara !ang memberikan pen!e.ukan pada daerah lereng

8erakan Angin pada embah

Aliran udara !ang disalurkan di antara bukit menghasilkan -ariasi ke#epatan, dimana dibelokkan sesuai dengan pro'l bukit akibat aliran angin !ang mele0ati #elah antara bukit

Aliran Udara di Antara $ukit

Pengaruh Posisi $angunan terhadap Pola Pergerakan Angin $erdasarkan

(8)

HOUSING LAYOUT DAN SHELTER DESIGN

(9)

Page 8

HOUSING LAYOUT DAN SHELTER DESIGN

PE>ATAA> &E8ETASI

Tanaman da&a mem&enga"u!i em&e"au" "uangan dan beban &endinginan% &emanasan bangunan melalui bebe"a&a +a"a ,i.oni/ 01123)

5)Kanopi tinggi?pergola pada dinding dan .endela memberikan shading dan mengurangi solar heat gain

3)Tanaman rambat pada dinding+sekitar dinding memberikan naungan dan mengurangi ke#epatan angin *e(ek shading dan isolasi)

7) Tanaman lebat menurunkan temperatur udara di kulit bangunan

@) Tanaman penutup tanah mengurangi radiasi matahari !ang dipantulkan

) 1enurunkan temperatur lingkungan sekitar condeser A2 bangunan

B)1engurangi ke#epatan angin sekitar bangunan, mengurangi tingkat in'ltrasi dan penggunaan energi pemanasan bangunan *e(ek isolasi)

(10)

HOUSING LAYOUT DAN SHELTER DESIGN

PE>ATAA> $A>8U>A>

S"aegi desain &enaaan bangunan

5) $angunan sebaikn!a terbuka dengan .arak

!ang

#ukup

antara

masing

/

masing

bangunan, untuk men.amin sirkulasi udara

!ang baik

3) Orientasi

Utara/Selatan

*#ondong

untuk

men#egah pemanasan (asad !ang lebih lebar

ke ruang internal) Orientasi bangunan .uga

sebaikn!a tegak lurus terhadap arah angin,

namun .uga harus memiliki perlindungan !ang

tepat terhadap masukn!a hu.an

7) Ruangan

ditata

side-by-side

untuk

mengi.inkan -entilasi silang Keterbukaan atau

tidak adan!a sekat ruang didalam hunian

membantu pelepasan panas men.adi lebih

mudah *Santosa, 3445)

@) Rangkaian ruang/ruang terbuka tidak harus

memiliki

koridor+

partisi

internal

!ang

menghalangi sirkulasi udara dan tangga

sebaikn!a ditempatkan se#ara eksternal pada

u.ung atap rumah

(11)

Page 10

HOUSING LAYOUT DAN SHELTER DESIGN

PE>ATAA> $A>8U>A>

O"ienasi #angunan di&enga"u!i ole! )

5) Radiasi matahari dan tindakan perlindungan

Setiap pasangan (asade *$/T atau U/S) menerima beban radiasi

matahari 9asade U/S menerima lebih sedikit radiasi dari (asade $/

T

3) Arah dan kekuatan angin

Orientasi !ang baik memungkinkan ter.adin!a -entilasi silang

sepan.ang hari

(12)

ELEMEN BANGUNAN

"I>"I>8

Ti&e-i&e desain dinding bangunan se&e"i be"i'u)

Thin skins

Inclined skin

Thick skins

Bufering

Valve efects Thins skins : elemen dinding sebagai kulit !ang ber(ungsi sebagai 'lter iklim dengan

menga#u pada material dalam memodi'kasi iklim

Inclined skin : dinding !ang diangkat dan diorientasikan se#ara bebas dengan sudut tertentu baik se#ara -ertikal maupun horiContal, bisa berbahan opaDue maupun transparan

Thick skins : dinding bangunan dengan kedalaman (asade dan pro!eksi untuk mendapatkan e(ek pemba!angan dari matahari

$ufering dapat digunakan untuk meminimalisasi solar access

&al-e ee#t : penggunaan elemen dinding !ang diidentikkan dengan sebuah katup untuk mengontrol lingkungan internal

(13)

Page 12

ELEMEN BANGUNAN

"I>"I>8

Thin skins

Ada 4 (enis mae"ial yang diguna'an )

5ungsi dinding se+a"a e"mal adala! )

FUntuk menahan penerimaan panas dari ruang luar

FPen#egahan penetrasi kelembaban

Strategi !ang dapat dilakukan untuk men#apai (ungsi tersebut adalah: F1enggunakan material dengan tingkat reGekti'tas tinggi dan mengurangi temperatur permukaan F1enggunakan insulasi interstitial, seperti (oil reGekti( pada dua sisi dinding F1enggunakan bulk insulation pada area !ang terekspos radiasi Penggunaan material

transparan harus mempertimbangkan properti ka#a dan kemampuan memerangkap bahang di dalam ruang !ang men!ebabkan e(ek rumah ka#a *menaikkan temperature) $ukaan kurang baik untuk dinding

barat +timur Solusi ) memasang dinding

opaque, membe"i vertical

F Elemen Opaque ,massi63 F Elemen "ans&a"an

(14)

ELEMEN BANGUNAN

"I>"I>8

Inclined skin

5) 1eningkatan per(orma dinding 3) 1en!ediakan -entilasi 7) 1emberikan pemba!angan !ang men#egah radiasi matahari dari sudut !ang rendah untuk masuk ke dalam bangunan @) 1emberikan view dari bangunan dan ruang terbuka sekitar bangunan Aplikasi dari strategi ini harus

memperhatikan hal berikut ini :

a)Perhitungan dera.at sudut pengangkatan !ang dibutuhkan oleh orientasi (asade

b)Pemilihan .enis ka#a !ang memiliki shading coecient lebih rendah untuk meningkatkan pen#aha!aan alami

c)Perlun!a perhatian terhadap e(ek pantulan dari ka#a

Unu' mening'a'an &e"6o"ma e"mal dengan

me'anisme )

) &ie0 dengan arah ke ba0ah dapat mengurangi kesilauan.

(15)

Page 14

ELEMEN BANGUNAN

"I>"I>8

Thick skins

S"aegi desain thick skins sebagai

&embayangan da&a dila'u'an dengan

+a"a )

F 6endela dan (asade dimundurkan untuk balkon

FPenggunaan sky courts digunakan untuk e'siensi

energi

F$alkon dengan dinding opaue dan tanaman

berman(aat untuk bufering.

F1embangun per!orated walls di depan line o!

(16)

ELEMEN BANGUNAN

"I>"I>8

Bufering

S"aegi desain yang da&a dila'u'an dengan ) F1eletakkan dinding opaDue !ang lebih pendek pada arah barat/timur dan dinding transparan !ang pan.ang pada arah utara/selatan untuk meminimalisasi

permukaan dinding !ang terekspos ke matahari F"inding transparan membutuhkan pemba!angan dengan menggunakan bufering dan pemba!angan lingkungan

F1eletakkan sistem screening pada elemen bangunan dan landscaping di sekitar bangunan untuk men#iptakan pemba!angan Pohon dan bangunan !ang berdekatan dapat men#iptakan pemba!angan !ang e(ekti( baik untuk sebagian maupun seluruh bangunan

(17)

Page 16

ELEMEN BANGUNAN

"I>"I>8

Bufering

7ono! sisem bufering adala! Museum Kem&sey dengan &"insi& desain be"i'u )

FPa-ilion berbentuk

bu.ursangkar,sisi pan.ang menghadap ke arah utara dan selatan

FKulit bangunan dari corrugated iron dan ka#a !ang dipasang pada struktur rangka

Fokasi terletak pada hutan memberikan pemba!angan lingkungan ke bangunan

FBufering digunakan pada bagian/ bagian tertentu dari bangunan

FPintu masuk semuan!a ditarik mundur untuk men#iptakan porches !ang #ukup dalam sehingga dapat men#egah matahari masuk ke dalam bangunan

(18)

ELEMEN BANGUNAN

"I>"I>8

Valve efects

Sistem katup didesain dengan bukaan pada kulit !ang dapat dibuka atau ditutup, disaring dan diarahkan untuk memungkinkan udara dan #aha!a masuk

(19)

Page 18

ELEMEN BANGUNAN

ATAP

Pada iklim tropis, atap ber(ungsi *H!de, 3444) :

F1enahan dorongan alam seperti angin, presitipasi dan kondisi

termal

F1engurangi beban bahang selama siang hari dan mengupa!akan

pendinginan pada malam hari

F1engumpulkan sumber da!a alam dari iklim, misaln!a kolektor air

hu.an, landasan dari sel sur!a * photovoltaics) dan solar hot

water-syste#

(20)

ELEMEN BANGUNAN

ATAP

Elemen/elemen dari atap *H!de, 3444), antara lain:

FPermukaan atap merupakan bagian !ang menghadap langit dan

memberikan terhadap beban angin, presipitasi dan melindungi dari

radiasi matahari

FSistem struktural !ang mendukung atau terintegrasi dengan atap

Fsistem pla(ond !ang ditopang oleh atau terintegrasi dengan sistem

struktural

$e"mu'aan aa&

Sisem

S"u'u"al

Sisem

$la6ond

(21)

Page 20

ELEMEN BANGUNAN

ATAP

Prinsip desain atap di iklim tropis lembab *auber *344) dan Krishan *3445) !akni:

F"iberi -entilasi untuk pergerakan udara pada ruang atap F"ibuat double/la!er dilengkapi insulasi !ang reGekti(

(22)

ELEMEN BANGUNAN

ATAP

• Permukaan eksternal di0arnai pastel terang untuk mereGeksikan radiasi matahari dan meminimalkan pen!erapan bahang

F $ubungan atap tinggi untuk menghasilkan perbedaan temperatur !ang maksimum dan menghasilkan aliran udara maksimum

F 1emiliki kemiringan #uram untuk mengatasi #urah hu.an tinggi di daerah tropis

F 1emiliki o-erhang untuk melindungi dinding luar dari matahari dan hu.an

(23)

Page 22

ELEMEN BANGUNAN

A>TAI

Adapun (ungsi lantai meliputi :

F Tempat berpi.ak di dalam bangunan sebagai penutup tanah

F1emberikan keamanan dan ken!amanan bagi penghuni, dimana

dapat menahan air tanah *kesehatan), kebersihan, pembeda

ruangan, isolasi temperature udara, dan memberikan keindahan

F1embentuk karakteristik ruang dengan pengkondisiann!a terhadap

lingkungan

Per0u.udan rumah+bangunan dibedakan berdasarkan hubungann!a

dengan tapak *9ri#k dan 1ul!ani, 344B) terdiri dari 7, !aitu:

FRumah !ang tertanam,

FRumah dengan peninggian lantai

FRumah panggung

(24)

ELEMEN BANGUNAN

A>TAI

antai mempengaruhi ken!amanan termal iklim tropis lembab

*

9ri#k?1ul!ani, 344B):

FKonstruksi lantai dapat men.aga kese.ukan ruang, apabila tidak

mengandung kelembaban dari tanah dan ber0arna !ang dapat

memantulkan radiasi panas

Fantai !ang ditinggikan di atas permukaan tanah dan ditopang oleh

tiang/tiang memberikan pen!elesaian untuk daerah tropis * Heritage

Arsitektur, 3443)

FKelembaban tanah diatasi dengan penggunaan pondasi !ang tinggi

pada permukaan tanah dan lapisan lantai

Fantai untuk daerah tropis dari per(orated *berpori+berlubang/

lubang), karena melan#arkan -entilasi dan mempermudah dalam

pembersihan ruang *Hide, 3444)

(25)

Page 24

ELEMEN BANGUNAN

A>TAI

Lanai yang diinggi'an di aas &e"mu'aan ana! dan

dio&ang ole! iang-iang membe"i'an &enyelesaian unu'

dae"a! "o&is , He"iage A"sie'u"/ 48843 dengan 6ungsi)



Terbuka *terlihat .elas

rangka strukturn!a)



1elindungi lantai dari

kelembaban tanah



1emberikan -entilasi pada

kolong



1enarik aliran udara !ang

lebih dingin dari dalam

rumah melalui #elah/#elah

lantai



2elah/#elah lantai dapat

memudahkan dalam

membersihkan rumah

(26)

Page 25

ELEMEN BANGUNAN

"ESAI> $UKAA>

6endela sebagai elemen bangunan !ang memasukkan #aha!a matahari, angin dan melihat pemandangan *-ie0) di luar bangunan

F Vertical window ) &e"bandingan inggi lebi! da"i&ada leba"nya

F $ori%ontal window& biasan!a terdapat pada bangunan berlantai ban!ak dipisahkan oleh lantai

• 'indow 'all& berada pada semua perimeter bangunan *dinding adalah .endela) • (verhead 'indow& berada di bagian

(27)

Page 26

ELEMEN BANGUNAN

"ESAI> $UKAA>

6endela sebagai elemen bangunan !ang memasukkan #aha!a matahari, angin dan melihat pemandangan *-ie0) di luar bangunan

F Casement (sayap) _{F aca *ati}

• +eser vertikal

• ,ungkit Bawah

F Pivot atas bawah

(28)

ELEMEN BANGUNAN

"ESAI> $UKAA>

6endela #asement paling ban!ak

memasukkan angin ke dalam bangunan daripada model .endela lainn!a *1oore, 5;;7 )

E(ekti-itas Angin !ang 1asuk pada $erbagai Tipe 6endela

(29)

Page 28

ELEMEN BANGUNAN

"ESAI> $UKAA>

Penggunaan 1aterial Ka#a Pada 6endela

$erdasarkan sistemn!a, ka#a dibagi men.adi @ ma#am, !aitu *Ander,

5;;:7B/7<)

(30)

ELEMEN BANGUNAN

"ESAI> $UKAA>

2ie Ar#hite#t mengaplikasikan sistem kinetic !acades pada restoran terbuka

di Amsterdam sehingga .endela bisa dibuka dan ditutup se#ara dinamis

sesuai dengan kondisi #ua#a pada saat itu Saat angin dibutuhkan ke dalam

bangunan, .endela bisa dibuka penuh atau setengah tertutup sesuai dengan

(31)

Page 30

ELEMEN BANGUNAN

$ERA>"A+TERAS

Teras+beranda : ruangan terbuka beratap !ang

strukturn!a ad+ perpan.angan dari struktur utama

bangunan

9ungsi teras pada bangunan antara lain :

FSebagai ruang sosial, tempat bersantai , akti'tas

ekonomi !ang ringan

FUntuk menerima tamu

F1enggambarkan penerimaan dan keterbukaan

terhadap sekitarn!a

FSebagai ruang perantara ruang luar dan dalam

!ang digunakan siang hari

F1enghindari tempias hu.an dan radiasi matahari

(32)

ELEMEN BANGUNAN

$ERA>"A+TERAS

Teras memodi'kasi iklim dengan #ara : FSebagai alat pemba!ang !ang mereduksi paparan radiasi 1H sehingga tidak terserap oleh dinding F1engurangi #aha!a matahari berlebihan *kesilauan) F1emperluas permukaan atap agar hu.an tidak tempias dinding F1elindungi udara sekitar bukaan dari radiasi sehingga udara ke dalam bangunan terasa se.uk Fantai teras !ang ditinggikan dapat mengurangi kelembaban

(33)

Page 32

ELEMEN BANGUNAN

$ERA>"A+TERAS

#ebe"a&a !al yang di&e"!aian'an

dalam mendesain e"as/

diana"anya )

FOrientasi matahari untuk

mempertimbangkan perangkat

perlindungan dari paparan radiasi

matahati untuk membantu

meningkatkan ken!amanan seperti

shading, atap, dsb

F&ie0 !ang di dapat untuk

pertimbangan tingkat pri-asi !ang

diraih dan pemandangan !ang ada

(34)

ELEMEN BANGUNAN

PERA>8KAT PE1$AA>8A> *SHA"I>8 "E&I2E)

$eberapa metode pemba!angan

berdasarkan orientasi matahari, !akni :

FPada sudut matahari tinggi

menggunakan alat pemba!angan

horisontal

FPada sudut matahari rendah

menggunakan alat pemba!angan

-ertikal

(35)

Page 34

ELEMEN BANGUNAN

PERA>8KAT PE1$AA>8A> *SHA"I>8 "E&I2E)

alami ke dalam ruang

Tipe Alat Pemba!angan

olar blocking devices

a'an meng!alangi

&ene"asi "adiasi

maa!a"i9 2ontoh : blinds

*tirai) dengan kontrol

pengguna, memberikan

pemba!angan @4dari total

panas !ang diperoleh

olar and light blocking, unu'

mengu"angi &e"ole!an ba!ang dan

meng!alangi sunlight!

2ontoh : ka#a reGekti( memiliki da!a tembus

dari 5 arah dan menghalangi masukn!a

sinar U&

olar blocking and light enhancing systems&

sebagai alat penun.uk #aha!a !ang mengurangi

illuminasi berlebih pada .endela dan memberikan

keseragaman distribusi #aha!a dalam ruang

(36)

ELEMEN BANGUNAN

PERA>8KAT PE1$AA>8A> *SHA"I>8 "E&I2E)

alami ke dalam ruang

Tipe

Pemba!angan

(37)

Page 36

ELEMEN BANGUNAN

PERA>8KAT PE1$AA>8A> *SHA"I>8 "E&I2E)

(38)

ELEMEN BANGUNAN

(39)

Page 38

ELEMEN BANGUNAN

2OURTAR"

2ourt!ard : lahan terbuka di tengah+samping bangunan dan merupakan salah satu strategi passi-e design bangunan tropis untuk mendapatkan ban!ak #aha!a matahari dan angin .ika dikombinasikan dengan tipe dinding, bentuk bangunan dan lands#ape