ANALISIS PERBANDINGAN KENYAMANAN TERMAL GEDUNG KULIAH B1, FEM IPB DENGAN MENGGUNAKAN ATAP BETON DAN GREEN ROOF (TANAMAN HIAS) YUNIANTI

ANALISIS PERBANDINGAN KENYAMANAN TERMAL GEDUNG KULIAH B1, FEM – IPB DENGAN MENGGUNAKAN ATAP BETON DAN GREEN ROOF (TANAMAN HIAS)

YUNIANTI

DEPARTEMEN TEKNIK SIPIL DAN LINGKUNGAN FAKULTAS TEKNOLOGI PERTANIAN INSTITUT PERTANIAN BOGOR BOGOR 2013

PERNYATAAN MENGENAI SKRIPSI DAN SUMBER INFORMASI SERTA PELIMPAHAN HAK CIPTA Dengan ini saya menyatakan bahwa skripsi berjudul Analisis Perbandingan Kenyamanan Termal Gedung Kuliah B1, FEM – IPB dengan menggunakan Atap Beton dan Green Roof (tanaman hias) adalah benar karya saya dengan arahan dari komisi pembimbing dan belum diajukan dalam bentuk apa pun kepada perguruan tinggi mana pun. Sumber informasi yang berasal atau dikutip dari karya yang diterbitkan maupun tidak diterbitkan dari penulis lain telah disebutkan dalam teks dan dicantumkan dalam Daftar Pustaka di bagian akhir skripsi ini. Dengan ini saya melimpahkan hak cipta dari karya tulis saya kepada Institut Pertanian Bogor. Bogor, September 2013 Yunianti NIM F44090048

ABSTRAK YUNIANTI. Analisis Perbandingan Kenyamanan Termal Gedung Kuliah B1, FEM-IPB dengan menggunakan Atap Beton dan Green Roof (Tanaman Hias). Dibimbing oleh MEISKE WIDYARTI. Bangunan hijau (green roof) merupakan bangunan yang berwawasan lingkungan karena dapat mengurangi penggunaan energi dan mengurangi polusi CO2, oleh sebab itu akhir-akhir ini (green roof) banyak digunakan di berbagai negara untuk mengurangi dampak lingkungan. Penelitian ini dilakukan untuk mengetahui kondisi kenyamanan termal ruang kelas gedung kuliah B1 milik Fakultas Ekonomi dan Managemen (FEM), IPB, dan membandingkannya dengan melakukan modifikasi atap bangunan dengan jenis tanaman hias. Kondisi iklim yang dianalisa perbandingannya adalah suhu, cahaya, kelembaban, dan aliran udara dengan menggunakan Computational Fluid Dynamics (CFD). Selain itu dilakukan juga analisis dengan berbagai macam bukaan dinding. Pengambilan data berupa pengukuran kondisi ruang dan iklim lingkungan sekelilingnya. Simulasi dilakukan menggunakan program SolidWorks 2012. Hasil pengukuran menunjukkan suhu tertinggi 30,37°C, kelembaban 77,44%, aliran udara 0,014 m/s yang menunjukkan kondisi gedung kuliah B1 dalam kondisi belum nyaman untuk perkuliahan. Setelah diberikan green roof, kenyamanan termal dalam kondisi lebih nyaman dengan suhu sebesar 28,48°C dan kelembaban 75,19%. Selanjutnya dilakukan optimalisasi bukaan dinding pada jam 13.00 didapatkan suhu sebesar 27,97°C dan kelembaban 50,02%. Sesuai standard, ruangan ini ketika setelah diberi bukaan dinding sudah memenuhi krtiteria ruang yang nyaman. Kata kunci: simulasi, tanaman hias, Computational kenyamanan termal, green roof

Fluid

Dynamics,

ABSTRACT YUNIANTI. Analysis of Comparative Comfort Thermal Classroom B1, FEM-IPB by the Use of a Roof Concrete and Green Roof (ornamental plants). Supervised by MEISKE WIDYARTI. Green roof is one of a way to make an environmental building because it can reduce the use of fossil fuel and CO2 pollution. Nowadays green roof has been used in several countries to reduce an environmental impact from building which can worse the condition of thermal comfort. This research was conducted to find out the thermal comfort conditions of class room B1 belongs to the Faculty of Economics and management (FEM), IPB. This research purpose are to know about the existing condition of the classroom B1 thermal comfort and to comparing the thermal comfort of the room if the building use a green roof, and then make an optimalization of the wall openings. Green roof convered by a kind of landscape schrub which call pineapple.In this research has been analysed temperature, humidity, and air flow in several height using a simulation technique base on Computational Fluid Dynamics (CFD). The simulation is carried out using the program SolidWorks 2012. This research result show that the highest

temperature at 13.00 PM showed 30,37°C, humidity 77,44%, and air flow 0,014 m/s. The thermal comfort using the green roof are temperature 28,48°C and humidity 75,19%. The thermal comfort with wall opening are temperature 27,97°C and humidity 50,02%. The standard for thermal comfort room that is 2229°C, humidity 30-50%. Keywords: simulation, ornamental plants, Computational Fluid Dynamics, thermal comfort, green roof

ANALISIS PERBANDINGAN KENYAMANAN TERMAL GEDUNG KULIAH B1, FEM – IPB DENGAN MENGGUNAKAN ATAP BETON DAN GREEN ROOF (TANAMAN HIAS)

YUNIANTI

Skripsi sebagai salah satu syarat untuk memperoleh gelar Sarjana Teknik pada Departemen Teknik Sipil dan Lingkungan

DEPARTEMEN TEKNIK SIPIL DAN LINGKUNGAN FAKULTAS TEKNOLOGI PERTANIAN INSTITUT PERTANIAN BOGOR BOGOR 2013

Judul Skripsi : Analisis Perbandingan Kenyamanan Termal Gedung Kuliah B1, FEM-IPB dengan menggunakan Atap Beton dan Green Roof (tanaman hias) Nama : Yunianti NIM : F44090048

Disetujui oleh

Dr. Ir Meiske Widyarti, M. Eng. Pembimbing

Diketahui oleh

Prof. Dr. Ir. Budi Indra Setiawan, M.Agr. Ketua Departemen Teknik Sipil dan Lingkungan

Tanggal Lulus:

PRAKATA Puji dan syukur penulis panjatkan kepada Allah subhanahu wa ta’ala atas segala karunia-Nya sehingga skripsi ini berhasil diselesaikan. Tema penelitian yang dilaksanakan sejak bulan Maret-Mei 2013 ini ialah konstruksi bangunan berkelanjutan, dengan judul Analisis Perbandingan Kenyamanan Termal Gedung Kuliah B1, FEM-IPB dengan menggunakan Atap Beton dan Green Roof . Penulis mengucapkan terima kasih kepada Ibu Dr. Ir. Meiske Widyarti, M.Eng. selaku pembimbing. Ungkapan terima kasih juga disampaikan kepada ayah, ibu, seluruh keluarga dan teman-teman SIL angkatan 46, atas segala doa dan kasih sayangnya. Semoga karya ilmiah ini bermanfaat bagi perkembangan ilmu selanjutnya dan dapat bermanfaat sebagai informasi untuk pembangunan konstruksi di Indonesia.

Bogor, September 2013 Yunianti

DAFTAR ISI DAFTAR TABEL

vi

DAFTAR GAMBAR

v

DAFTAR LAMPIRAN

v

PENDAHULUAN

1

Latar Belakang

1

Perumusan Masalah

1

Tujuan Penelitian

2

Manfaat Penelitian

2

Ruang Lingkup Penelitian

2

METODE

2

Waktu dan Tempat

2

Bahan

2

Alat

3

Prosedur Analisis Data

3

HASIL DAN PEMBAHASAN

5

Hasil pembuatan geometri

5

Data Hasil Pengukuran Bangunan dan Lingkungan

5

Persiapan Simulasi dengan Teknik Computational Fluid Dynamics

7

Hasil Simulasi Kondisi Existing

9

Validasi data

16

Hasil Simulasi Kondisi Green Roof

17

Hasil Simulasi Kondisi Green Roof Modifikasi dengan Bukaan Dinding

24

SIMPULAN DAN SARAN

32

Simpulan

32

Saran

33

DAFTAR PUSTAKA

33

RIWAYAT HIDUP

29

LAMPIRAN

34

RIWAYAT HIDUP

47

DAFTAR TABEL 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11

Hasil pengukuran kondisi ruang hari ke-3 Hasil simulasi kondisi existing jam 10.00 Hasil simulasi kondisi existing jam 13.00 Hasil simulasi kondisi existing jam 14.00 Hasil validasi jam 10.00 Hasil simulasi green roof jam 10.00 Hasil simulasi green roof jam 13.00 Hasil simulasi green roof jam 14.00 Hasil simulasi bukaan dinding jam 10.00 Hasil simulasi bukaan dinding jam 13.00 Hasil simulasi bukaan dinding jam 14.00

5 9 12 14 16 18 20 23 25 28 30

DAFTAR GAMBAR 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21

Tahapan penelitian Titik pengambilan data iklim hasil simulasi Kondisi domain dan geometri 3D Ruang Kelas B1 tampak piktorial General Setting Analysis Type General Setting Fluids General Setting Solids General Setting Wall Conditions General Setting Initial Conditions Tampak depan untuk potongan bagian belakang kondisi existing simulasi suhu udara jam 10.00 Tampak depan untuk potongan bagian depan kondisi existing simulasi kelembaban udara jam 10.00 Denah hasil simulasi kondisi existing kecepatan udara jam 10.00 dengan ketinggian 1,70 meter. Aliran udara 3D kondisi existing jam 10.00 Tampak samping kondisi existing simulasi suhu udara jam 13.00 Tampak samping kondisi existing simulasi kelembaban udara jam 13.00 Denah hasil simulasi kondisi existing kecepatan udara jam 13.00 dengan ketinggian 1,70 meter. Aliran udara 3D kondisi existing jam 13.00 Tampak samping hasil simulasi suhu udara kondisi existing jam 14.00 Tampak depan untuk potongan bagian belakang simulasi kelembaban relatif udara jam 14.00 Tampak samping hasil simulasi kecepatan udara kondisi existing jam 14.00 Denah samping simulasi kondisi existing kecepatan airan udara jam 14.00 dengan ketinggian 1,70 meter. Grafik nilai kelembaban udara dan hasil simulasi

3 4 5 7 7 8 8 8 10 10 11 11 12 13 13 13 14 15 15 15 17

22 23 24 25 26 27 28 29 30 31 32 33 34 35 36 37 38 39 40 41 42 43 44 45 46

Ruang kelas dengan penambahan green roof Grafik perbandingan kondisi temperatur jam 10.00 Grafik perbandingan kondisi kelembaban jam 10.00 Grafik perbandingan kondisi kecepatan jam 10.00 Aliran udara 3D kondisi green roof jam 10.00 Grafik perbandingan temperatur jam 13.00 Denah hasil simulasi kecepatan udara green roof jam 13.00 dengan ketinggian 1,70 meter Aliran udara 3D kondisi green roof jam 13.00 Grafik perbandingan kondisi kelembaban jam 13.00 Grafik perbandingan kondisi kecepatan udara jam 14.00 Grafik perbandingan kondisi kelembaban udara jam 14.00 Grafik perbandingan kondisi kelembaban udara jam 14.00 Grafik perbandingan kondisi suhu udara jam 10.00 Grafik perbandingan kondisi kelembaban udara jam 10.00 Grafik perbandingan kondisi kecepatan aliran udara jam 10.00 Denah hasil simulasi kecepatan aliran udara modifikasi dinding jam 10.00 dengan ketinggian 1,70 meter. Aliran udara 3D kondisi optimalisasi bukaan dinding jam 10.00 Grafik perbandingan kondisi temperatur udara jam 13.00 Grafik perbandingan kondisi kecepatan aliran udara jam 13.00 Denah hasil simulasi kecepatan aliran udara modifikasi dinding jam 13.00 dengan ketinggian 1,70 meter Grafik perbandingan kondisi kelembaban udara jam 13.00 Grafik perbandingan kondisi temperatur udara jam 14.00 Grafik perbandingan kondisi kelembaban udara jam 14.00 Tampak samping simulasi kelembaban udara green roof jam 14.00 Grafik perbandingan kondisi kecepatan udara jam 14.00

17 18 19 19 20 21 22 22 22 23 24 24 25 26 26 27 27 28 29 29 30 31 31 32 32

DAFTAR LAMPIRAN 1 2 3 4 5 6 7 8

Data indoor iklim hari pertama Data indoor iklim hari kedua Data iklim halaman dan atap hari pertama Data iklim halaman dan atap hari kedua Data iklim halaman dan atap hari ketiga Syarat Kenyamanan Ruang Hasil Validasi Jam 11, 12, 13, dan 14 Hasil simulasi kondisi existing, green roof, dan bukaan dinding jam 11.00 dan 12.00

34 36 38 39 40 41 42 44

1

PENDAHULUAN Latar Belakang Penggunaan sumber daya alam yang sedemikian besar karena pola pembangunan, dapat menyebabkan terjadinya penurunan kualitas lingkungan jika kondisi ini terus berlangsung. Hal ini dapat diketahui dengan borosnya penggunaan energi untuk AC dan pencahayaan yang meningkaatkan polusi CO ke udara dan Global Warming. Masyarakat dunia pada saat ini sudah mengkhawatirkan dengan merosotnya kondisi lingkungan sumber daya alam dimana banyak terjadi bencana di seluruh dunia. Menurut penelitian yang ada, bangunan ini mengkontribusi 66% pencemaran CO dengan cukup signifikan.Untuk mengurangi laju pencemaran udara dilakukan beberapa solusi, salah satunya dengan menggunakan green roof (bangunan hijau). Green Roof atau atap tanaman dapat memberikan dampak positif pada manusia dan lingkungannya seperti dapat menahan panas radiasi yang masuk ke dalam ruangan dan juga membantu menjaga suhu lingkungan tidak terlalu tinggi dan dapat mengurangi penggunaan energi. Menurut Frick (2008) atap hijau juga dapat mengikat kualitas udara (1 m2 atap rumput dapat mengikat 0,2 kg partikel dari udara per tahun). Kenyamanan termal sangat dibutuhkan tubuh agar manusia dapat beraktifitas dengan baik (di rumah, sekolah ataupun di kantor atau tempat bekerja). Menurut Szokolay (1973) dalam ‘Manual of Tropical Housing and Building’ menyebutkan kenyamanan tergantung pada variabel iklim (matahari atau radiasinya, suhu udara, kelembaban udara, dan kecepatan angin). Oleh sebab itu perlu diketahui kondisi kenyamanan bangunan agar dapat berfungsi secara optional. Pada penelitian ini dilakukan analisis dengan menggunakan teknik simulasi berdasarkan pada teknik Computational Fluid Dynamics (CFD) dalam upaya untuk mengetahui kenyamanan thermal dalam bangunan tanpa penggunaan AC. Dilakukan perbandingan kondisi kenyamanan thermal antara penggunaan atap existing, green roof, dan optimalisasi bukaan dinding pada ruang kelas tipe B1, FEM-IPB. Tanaman-tanaman yang digunakan sebagai atap hijau adalah tanaman hias berbunga (nanas).

Perumusan Masalah Bertitik tolak dari latar belakang masalah di atas permasalahan pokok yang ada antara lain sebagai berikut: 1. Melakukan analisis kenyamanan termal (suhu, cahaya, kelembaban, dan aliran udara) bangunan menggunakan bahan atap beton dan green roof. 2. Memodifikasi atap bangunan dengan tanaman penutup tanah. 3. Melakukan simulasi kenyamanan bangunan dengan mengoptimalkan ruang.

2 Tujuan Penelitian Adapun maksud dan tujuan dari penelitian ini adalah sebagai berikut: 1. Melakukan pengukuran kondisi kenyamanan termal gedung kuliah B1 milik Fakultas Ekonomi dan Managemen (FEM), IPB 2. Melakukan modifikasi atap bangunan dengan atap berpenutup tanaman hias dan mengukur kenyamanan termal berupa suhu, kelembaban, dan aliran udara). 3. Melakukan optimalisasi bukaan dinding dan mengukur serta membandingkan kenyamanan termal

Manfaat Penelitian Manfaat adanya penelitian ini adalah mengetahui kondisi kenyamanan bangunan RK B1 kondisi saat ini dan apabila dimodifikasi dengan tanaman penutup tanah. Selain itu dengan mengoptimalkan bukaan dinding diharapkan ruang kelas B1 mendapatkan kenyamanan sebagai ruang perkuliahan tanpa menggunakan AC untuk menekan penggunaan energi.

Ruang Lingkup Penelitian Ruang lingkup penelitian ini diantaranya sebagai berikut: 1. Simulasi kondisi kenyamanan dilakukan dengan menggunakan program Solidworks 2012. 2. Parameter kenyamanan termal yang digunakan adalah suhu, kelembaban, cahaya, dan aliran udara.

METODE Waktu dan Tempat Penelitian tentang “Analisis Perbandingan Kenyamanan Termal Gedung Kuliah B1, FEM – IPB dengan menggunakan Atap Beton dan Green Roof (Tanaman Hias)” ini dilakukan pengambilan data selama bulan Februari-April 2013 dan analisis dengan dilakukan selama bulan April-Agustus 2013.

Bahan Bahan yang digunakan dalam melakukan penelitian ini diantaranya yaitu data primer dan data sekunder. Data primer berupa data iklim yang meliputi suhu, kecepatan angin, temperatur, dan kelembaban relatif. Sedangkan data sekunder berupa denah data ruang kuliah B1 yang meliputi luas atap, denah, dinding, dan tinggi ruangan.

3 Alat Alat yang digunakan untuk menganalisis data yang ada yaitu Luxmeter digunakan untuk mengukur intensitas cahaya, Anemometer digunakan untuk mengukur kecepatan angin, PH meter atau psychometrical, dan Personal Computer (PC) atau Laptop yang digunakan untuk mengoperasikan program Computational Fluid Dynamics (CFD) dengan menggunakan software SolidWorks 2012. Software Solid Work 2012 digunakan untuk membangun desain geometri dan melakukan simulasi aliran fluida, dan alat tulis.

Prosedur Analisis Data Penelitian ini dilakukan dengan dua tahap, yaitu tahap pengambilan data dan tahap simulasi dengan menggunakan Computational Fluid Dynamics (CFD). Sedangkan detail tahapan penelitian dapat dilihat pada Gambar 1 berikut.

Gambar 1 Tahapan penelitian 1.

Pengambilan data Pengambilan data ini berupa data sekunder dan data primer. Data sekunder terdiri dari pengukuran data iklim berupa data kecepatan angin, data kelembaban, data radiasi matahari, dan data suhu udara di dalam bangunan dan di lingkungan. Data primer terdiri dari pengukuran pada gedung RK B1

4 yang berada di Institut Pertanian Bogor. Pengukuran tersebut meliputi pengukuran luas bangunan dan pengambilan data iklim. Pengukuran dilakukan selama tiga hari meliputi suhu dan kecepatan aliran udara yang diambil di tiga titik berbeda pada ruang kelas B1 yaitu di bagian depan, tengah, dan belakang kelas dengan titik ketinggian 0,5 meter, 1 meter, 1,5 meter diatas permukaan lantai.

Gambar 2 Titik pengambilan data iklim hasil simulasi 2.

Simulasi CFD Proses dilakukan menggunakan Personal Computer (PC) untuk menduga pola sebaran suhu, RH, dan aliran udara menggunakan persamaan keseimbangan dan pindah panas yang diolah secara terpadu dengan bantuan teknik Computational Fluid Dynamics (CFD) menggunakan software Solidworks 2012. Asumsi-asumsi yang digunakan dalam simulasi antara lain udara bergerak dalam keadaan steady, udara tidak terkompresi, panas jenis, konduktivitas, dan viskositas udara konstan, udara lingkungan dianggap konstan selama simulasi, dan kondisi ruang kelas dalam keadaan kosong. Tahapan ini antara lain: a) Pembuatan geometri Kegiatan ini berupa pembuatan geometri Gedung RK B1 milik Fakultas Ekonomi dan Management (FEM) Institut Pertanian Bogor (IPB). b) Input data lingkungan Kegiatan ini berupa pemasukan data primer yang kemudian akan disimulasikan secara terpadu menggunakan Software Solidworks 2012. c) Validasi d) Analisis CFD pada bangunan kondisi awal, atap modifikasi, dan bukaan dinding untuk mendapatkan hasil pengolahan data yang kemudian akan membandingkan dengan kondisi existing dan standard.

5

HASIL DAN PEMBAHASAN Hasil pembuatan geometri Simulasi kondisi kenyamanan termal pada model dilakukan menggunakan program SolidWorks Office Premium 2012. Geometri model Ruang Kelas ini dikondisikan dengan keadaan lingkungan sekitar bangunan lalu dilakukan proses simulasi dengan flow simulation. Adapun tampak piktorial 3D Ruang Kelas B1 dapat dilihat pada Gambar 3.

Gambar 3 Kondisi domain dan geometri 3D Ruang Kelas B1 tampak piktorial

Data Hasil Pengukuran Bangunan dan Lingkungan Pengukuran ini dilakukan dilingkungan dan didalam ruangan kuliah B1. Dari data pengukuran yang dilakukan dilingkungan sebanyak tiga hari yang dapat dilihat pada Lampiran 1 dan 2. Dari data penelitian yang diambil dipilih data pengukuran hari ke-3 yang merupakan input penelitian. Tabel 1 Hasil pengukuran kondisi ruang hari ke-3 Jam

Ketinggian pengukuran (m)

Suhu (°C)

Kelembaban

Kecepatan udara (m/s)

Intensitas Cahaya (W/m²)

BB

BK

(%)

0,50

25,00

27,00

85,19

0,00

0,54

1,00

25,50

27,00

88,79

0,00

0,67

1,50

25,00

27,40

82,51

0,00

0,67

0,50

25,00

27,30

83,17

0,00

0,60

1,00

25,50

27,50

85,34

0,00

0,82

1,50

25,50

28,00

82,02

0,00

0,89

10.00 Depan

Tengah

6 Jam

Belakang


Suhu (°C)

Kelembaban

Kecepatan udara (m/s)

Intensitas Cahaya (W/m²)

BB

BK

(%)

0,50

25,50

27,50

85,34

0,00

0,59

1,00

25,50

27,50

85,34

0,00

0,72

1,50

25,50

28,00

82,02

0,00

0,86

0,50

25,50

28,00

82,02

0,00

0,56

1,00

25,50

28,20

80,73

0,00

0,70

1,50

25,50

28,00

82,02

0,00

0,71

0,50

26,20

29,00

80,36

0,00

0,65

1,00

26,00

29,80

74,24

0,00

0,86

1,50

26,00

29,80

74,24

0,00

0,87

0,50

26,00

29,00

79,04

0,00

0,75

1,00

26,00

28,50

82,02

0,00

0,88

1,50

26,00

29,00

79,04

0,00

0,90

0,50

27,00

29,00

85,76

0,00

0,58

1,00

27,00

28,50

89,11

0,00

0,62

1,50

27,00

29,30

83,80

0,00

0,63

0,50

26,80

28,70

83,80

0,00

0,75

1,00

26,90

30,00

78,78

0,00

0,87

1,50

27,00

29,00

85,76

0,00

0,9

0,50

26,50

29,70

78,01

0,00

0,55

1,00

25,40

30,30

67,76

0,00

0,71

1,50

26,70

31,00

71,74

0,00

0,9

0,50

26,00

28,00

85,48

0,00

0,54

1,00

26,00

28,00

85,48

0,00

0,67

1,50

26,00

28,00

85,48

0,00

0,67

0,50

27,00

30,00

79,42

0,00

0,60

1,00

27,00

30,50

76,44

0,00

0,82

1,50

27,00

30,50

76,44

0,00

0,89

0,50

26,00

28,00

85,48

0,00

0,59

1,00

27,00

30,00

79,42

0,00

0,72

1,50

26,50

29,00

82,36

0,00

0,86

0,50

25,80

27,80

85,43

0,00

0,6

1,00

25,80

27,30

88,85

0,00

0,63

1,50

26,00

27,50

88,90

0,00

0,62

0,50

26,60

29,00

83,04

0,00

0,78

1,00

26,60

29,00

83,04

0,00

0,87

1,50

26,60

29,50

78,89

0,00

0,92

0,50

26,00

27,00

92,45

0,00

0,54

1,00

26,00

28,50

82,20

0,00

0,71

1,50

26,40

28,00

88,30

0,00

0,9

11.00 Depan

Tengah

Belakang 12.00 Depan

Tengah


Tengah


Tengah

Belakang

7 Persiapan Simulasi dengan Teknik Computational Fluid Dynamics Pada tahap general Setting diatur tipe analisis, fluida, material padat, kondisi batas, dan kondisi awal simulasi secara umum. Pada interface ini nilai radiasi matahari dan environment temperature (lampiran 5) dimasukkan. Digunakan radiasi akibat lingkungan dan solar radiasi dengan nilai Y=-1. Tampilan interface general setting untuk kasus Simulasi jam 10.00 dapat dilihat pada Gambar 3.

Gambar 4 General Setting Analysis Type Analisis aliran dipilih tipe aliran internal karena bagian yang dianalisis adalah bagian dalam geometri ruang kelas dan pengaruhnya terhadap eksternal geometri ruang kelas. Pada interface ini nilai radiasi matahari dan environment temperatur dimasukkan. Fluida yang digunakan adalah gas udara (air) dengan aliran yang digunakan tipe aliran laminar dan turbulen untuk mendekati kondisi sebenarnya di lingkungan serta memperhitungkan faktor kelembaban udara yang dapat dilihat pada Gambar 4. Selanjutnya mendefinisikan dinding yang akan digunakan dalam simulasi yaitu dinding bata atau Brickwork (outer leaf) yang dapat dilihat pada Gambar 5. Dan untuk mendefinisikan kondisi lingkungan seperti temperatur, arah angin, dan kelembaban dapat dilihat pada Gambar 8.

Gambar 5 General Setting Fluids

8

Gambar 6 General Setting Solids

Gambar 7 General Setting Wall Conditions

Gambar 8 General Setting Initial Conditions

9 Hasil Simulasi Kondisi Existing Pengukuran kondisi existing ruang B1 dibuat dengan keadaan pintu belakang tertutup dan kondisi jendela dalam keadaan terbuka. Untuk simulasi ini diambil data kondisi terburuk pada pengukuran di Ruang Kelas B1 dapat dilihat pada Tabel 1. Dapat dilihat pada Tabel 1 suhu yang didapatkan dari hasil pengukuran sangat melebihi batas kenyamanan. Untuk ruang kelas B1, temperatur atau suhu tertinggi terdapat pada jam 13.00 bagian tengah ruangan dengan suhu 30,5°C, kelembaban 76,44%, kecepatan angin 0 m/s, dan intensitas cahaya 0,89 W/m2. Sedangkan untuk jam 14.00, suhu sudah mulai mengalami penurunan. RH akan mengalami penurunan pada waktu siang hari dimana suhu udara meningkat, sehingga dapat dikatakan suhu dan kelembaban udara berbanding terbalik. Titik jenuh akan naik dengan meningkatnya suhu sehingga menyebabkan RH menurun (Lippsmeier, 1980). Hasil simulasi suhu dan pola aliran udara pada Gedung Ruang Kuliah B1 dilakukan selama 5 jam, dari pukul 10.00-14.00. Hasil simulasi kondisi existing jam 10.00 dapat dilihat pada Tabel 2. Tabel 2 Hasil simulasi kondisi existing jam 10.00

Depan

Tengah

Belakang

Plafon

Ketinggian pengukuran (m) 0,50 1,00 1,50 0,50 1,00 1,50 0,50 1,00 1,50 depan tengah belakang

Temperatur udara (°C) 27,439 27,473 27,524 27,467 27,506 27,568 27,518 27,555 27,601 27,654 27,659 27,759

Kecepatan udara (cm/s) 0,284 0,684 1,473 0,576 0,322 0,604 0,914 1,152 1,552 1,295 2,136 0,615

Kelembaban udara (%) 82,561 82,410 82,159 82,450 82,282 82,071 82,074 81,862 81,606 81,362 81,970 80,657

Dari Tabel 2 dapat dilihat bahwa penyebaran suhu ini hampir merata di seluruh bagian dalam ruang. Hal ini disebabkan oleh ruangan yang relatif tertutup. Sedangkan untuk Gambar 9 merupakan tampak depan hasil simulasi suhu potongan ruangan bagian belakang jam 10.00. Dapat dilihat bahwa suhu tertinggi berada pada bagian belakang dengan ketinggian 2,5 meter (plafon) sebesar 27,759°C.

10

Gambar 9 Tampak depan untuk potongan bagian belakang kondisi existing simulasi suhu udara jam 10.00 Dapat dilihat pada Gambar 10 bahwa kelembaban tertinggi berada pada bagian depan dengan ketinggian 0,5 meter sebesar 82,56%. Dengan tingginya suhu dalam ruang maka kelembaban semakin kecil, hal ini juga karena pengaruh aliran udara yang hampir tidak ada di dalam ruangan.

Gambar 10 Tampak depan untuk potongan bagian depan kondisi existing simulasi kelembaban udara jam 10.00 Kecepatan aliran udara hasil simulasi pada jam 10.00 dapat dilihat pada Tabel 2. Jika dilihat pada tabel tersebut, aliran udara yang masuk ke dalam bangunan memiliki nilai yang sangat kecil dan bisa terbilang tidak ada angin untuk bagian tengah bangunan (dapat dilihat pada Gambar 11.). Hal ini disebabkan oleh kondisi bangunan yang dibuat dalam keadaan tertutup dan hanya jendela yang dibuat dalam keadaan terbuka.

11

Gambar 11 Denah hasil simulasi kondisi existing kecepatan udara jam 10.00 dengan ketinggian 1,70 meter.

Gambar 12 Aliran udara 3D kondisi existing jam 10.00 Hasil simulasi jam 11.00 dan 12.00 hampir sama seperti pada jam 10.00, hanya saja hasil simulasi menunjukkan hasil yang makin meningkat. Hasil simulasi untuk kondisi existing pada jam 11.00 dan jam 12.00 dapat dilihat pada Lampiran 8. Menurut Paul (1993), untuk kelembaban 70%-100%, suhu optimal ruangan yang nyaman adalah sebesar 22°C - 27°C. Hasil simulasi kondisi existing jam 13.00 dapat dilihat pada Tabel 3. Umumnya nilai suhu efektif tertinggi berada pada jam 13.00. Dari hasil tersebut dapat dilihat suhu yang sangat tinggi, hal ini dapat terjadi karena menurut Lippsmeier (1980), pada saat itu radiasi matahari langsung bergabung dengan suhu udara yang sudah tinggi, sedangkan suhu terendah sekitar 1-2 jam sebelum

12 matahari terbit. Gambar 13 merupakan hasil simulasi tampak samping dari bangunan. Tabel 3 Hasil simulasi kondisi existing jam 13.00

Depan

Tengah

Belakang

Plafon





Gambar 13 Tampak samping kondisi existing simulasi suhu udara jam 13.00 Dapat dilihat pada Gambar 13 suhu tertinggi berada pada ruangan bagian belakang dengan ketinggian 2,5 meter (plafon) sebesar 30,37°C dan suhu terendah berada pada bagian depan dengan ketinggian 0,5 meter sebesar 29,81°C. Hasil simulasi kecepatan dan kelembaban relatif udara jam 13.00 dapat dilihat pada Tabel 3. Dari tabel tersebut dapat dilihat bahwa bagian bangunan yang sangat jarang dilalui angin adalah bagian depan, hal ini tidak terjadi karena letak jendela, sehingga angin yang masuk ke ruangan tidak sampai terasa di bagian depan ruang kelas B1 ini. Untuk kelembaban pada jam ini dapat dilihat pada Gambar 14, kelembaban tertinggi berada pada ruangan bagian depan dengan ketinggian 0,5 meter sebesar 79,48% dan kelembaban terendah berada pada bagian belakang dengan ketinggian 2,5 meter (plafon) sebesar 77,44%.

13

Gambar 14 Tampak samping kondisi existing simulasi kelembaban udara jam 13.00

Gambar 15 Denah hasil simulasi kondisi existing kecepatan udara jam 13.00 dengan ketinggian 1,70 meter.

Gambar 16 Aliran udara 3D kondisi existing jam 13.00

14 Untuk jam 14.00 hasil simulasi dapat dilihat pada Tabel 4. Dapat dilihat hasil simulasi suhu di dalam ruangan sudah mulai mengalami penurunan. Untuk tampak samping kondisi existing simulasi suhu dapat dilihat pada Gambar 17. Tabel 4 Hasil simulasi kondisi existing jam 14.00

Depan

Tengah

Belakang

Plafon



Kecepatan angin (cm/s) 0,959 1,420 1,697 2,159 1,041 1,039 2,235 1,656 1,112 2,082 8,849 1,207


Gambar 17 Tampak samping hasil simulasi suhu udara kondisi existing jam 14.00 Dapat dilihat pada Gambar 17, suhu tertinggi berada pada ruangan bagian belakang dengan ketinggian 2,5 meter (plafon) sebesar 29,20°C dan suhu terendah berada pada bagian depan dengan ketinggian 0,5 meter sebesar 28,51°C. Sedangkan untuk kelembaban, tampak depan untuk potongan bagian belakang simulasi suhu dapat dilihat pada Gambar 18.

15

Gambar 18 Tampak depan untuk potongan bagian belakang simulasi kelembaban relatif udara jam 14.00 Kelembaban relatif hasil simulasi akan mengalami penurunan pada waktu siang hari dimana suhu udara meningkat, sehingga dapat dikatakan suhu dan kelembaban udara berbanding terbalik. Dapat dilihat pada Gambar 18 bahwa kelembaban udara berada pada rentang 78%-85% dengan kondisi tidak nyaman. Menurut Paul (1993), kondisi yang nyaman pada siang hari, jika kelembaban berada pada rentang 70%-100%, suhu harus berada pada nilai 22°C-27°C.

Gambar 19 Tampak samping hasil simulasi kecepatan udara kondisi existing jam 14.00

Gambar 20 Denah samping simulasi kondisi existing kecepatan airan udara jam 14.00 dengan ketinggian 1,70 meter

16 Validasi data Validasi yang dilakukan pada simulasi ini meliputi validasi pengukuran. Validasi dilakukan untuk membandingkan hasil pengukuran dengan hasil simulasi. Hasil dari validasi data untuk jam 10.00 dapat dilihat pada Tabel 5. Tabel 5 Hasil validasi jam 10.00 Jam 10.00

Belakang

Tengah

Depan

Plafon

Rata-rata

Ketinggian

T (°C)

T' (°C)

Eror (%)

RH

RH'

BK

(%)

(%)

0,17

0,07

85,34

82,074

(%) RH 3,83

27,555

1,76

0,20

85,34

81,862

4,08

25,061

27,601

0,24

1,42

82,02

81,609

0,50

25,055

27,467

0,22

0,61

83,17

82,450

0,87

27,50

25,069

27,506

1,69

0,02

85,34

82,282

3,58

25,50

28,00

25,097

27,568

1,58

1,54

82,02

82,071

0,06

0,5

25,50

27,00

25,439

27,439

0,24

1,63

85,19

82,561

3,09

1

25,50

27,00

25,056

27,473

1,74

1,75

88,79

82,410

7,17

1,5

25,50

27,40

25,524

27,524

0,09

0,45

82,51

82,160

0,42

belakang

-

-

25,090

27,760

-

-

-

80,657

-

tengah

-

-

25,158

27,659

-

-

-

81,970

-

depan

-

-

25,079

27,654

-

-

-

81,362

-

25,33

27,47

25,144

27,560

0,86

0,86

84,41

81,957

2,63

pengukuran (m) 0,5

BB

BK

BB

BK

BB

25,00

27,50

25,043

27,518

1

25,50

27,50

25,052

1,5

25,00

28,00

0,5

25,00

27,30

1

25,50

1,5

Eror

Keterangan: T = temperature pengukuran T’ = temperature simulasi

Dari tabel berikut dapat dilihat bahwa eror untuk suhu dibawah 2%. Menurut Wahyuningsih (2007), hasil simulasi dikatakan baik jika nilai eror yang diperoleh dibawah 4,0%. Ini menunjukkan bahwa pendefinisian dalam simulasi untuk parameter suhu sudah cukup baik sehingga hasil simulasi dapat dipercaya. Sedangkan untuk nilai kelembaban, hasil simulasi dapat dikatakan tidak baik karena tidak memenuhi kriteria, tetapi pola profil kelembaban udara yang digambarkan dalam simulasi dapat dipercaya karena data antara pengukuran aktual dan nilai simulasi menunjukkan pola yang sama seperti ditunjukkan pada Gambar 21. Untuk hasil validasi jam 11.00, 12.00, 13.00, dan 14.00 dapat dilihat pada Lampiran 7.

17

Kelembaban relatif (m/s)

Grafik kelembaban relatif Jam 10.00 90.00 88.00 86.00 84.00 82.00 80.00 78.00 0,5 1 1,5 0,5 1 1,5 0,5 1 1,5 Belakang

Tengah

RH pengukuran Hasil simulasi

Depan

Ketinggian (m)

Gambar 21 Grafik nilai kelembaban udara dan hasil simulasi

Hasil Simulasi Kondisi Green Roof Tampak piktorial 3D Ruang Kelas B1 dengan penambahan Green Roof dapat dilihat pada Gambar 22. Hasil simulasi kondisi Green Roof ini dibuat sama dengan kondisi pada kondisi existing dengan membuka semua jendela dan menutup bagian pintu belakang. Spesifikasi tanaman dan tanah atap greenroof adalah lapisan pertama adalah membran waterproof atau kedap air, lapisan proteksi akar, lapisan drainase, medium penumbuh, dan tanaman.

Gambar 22 Ruang kelas dengan penambahan green roof Hasil simulasi suhu dan pola aliran udara pada Gedung Ruang Kuliah B1 setelah ditambahkan atap tanaman dapat dilihat pada Tabel 6 dan Grafik perbandingan kondisi temperatur jam 10.00 dapat dilihat pada Grafik 23.

18 Tabel 6 Hasil simulasi green roof jam 10.00

Depan

Tengah

Belakang

Plafon

Ketinggian pengukuran (m) 0,5 1 1,5 0,5 1 1,5 0,5 1 1,5 depan tengah belakang




Temperatur awal Temperatur green roof 0,5 1 1,5 0,5 1 1,5 0,5 1 1,5 depan tengah belakang

Temperatur (°C)

Perbandingan Kondisi Temperatur Jam 10.00 28 27.5 27 26.5 26 25.5 25 24.5 24 23.5 23

Depan

Tengah

Belakang

Plafon

Ketinggian (m)

Gambar 23 Grafik perbandingan kondisi temperatur jam 10.00 Pada Gambar 23 hasil yang didapatkan untuk jam 10.00 jika dibandingkan dengan hasil simulasi pada kondisi existing, suhu yang dihasilkan telah memenuhi suhu udara ruangan yang ideal (Mangun Wijaya Y.B (1994) (Lampiran 6), hal ini dapat dilihat dari suhu tertinggi pada kondisi existing berada pada ruangan bagian belakang dengan ketinggian 2.5 meter (plafon) sebesar 27,76°C dan ketika ditambahkan atap tanaman suhu tersebut turun menjadi 24,82°C.

83 82 81 80 79 78 77 76

Perbandingan Kondisi Kelembaban Jam 10.00

Kelembaban awal 0,5 1 1,5 0,5 1 1,5 0,5 1 1,5 depan tengah belakang

Kelembaban (%)

19

Depan

Tengah Belakang Ketinggian (m)

Kelembaban green roof

Plafon

Gambar 24 Grafik perbandingan kondisi kelembaban jam 10.00 Pada Gambar 24 terlihat bahwa jika dibandingkan dengan kondisi existing, kelembaban pada jam 10.00 mengalami sedikit penurunan kelembaban. Hal ini dapat disebabkan karena dalam ruangan ini pertukaran udara yang terjadi pada kondisi existing dan setelah ditambah green roof sama, yaitu hanya jendela yang dalam keadaan terbuka sehingga kelembaban yang dihasilkan hanya mengalami sedikit penurunan. Menurut Paul (1993), jika dilihat pada Tabel 6 dengan suhu berada pada rentang 23,5°C-25°C dan kelembaban berada di rentang 76%-82%, ruang kelas B1 sudah memenuhi syarat suhu nyaman pada siang hari. Syarat ruangan yang ideal dapat dilihat pada lampiran 6. Kecepatan aliran udara hasil simulasi jika dilihat pada Tabel 6, aliran udara yang masuk ke dalam bangunan masih memiliki nilai yang relatif kecil. Grafik yang menunjukkan perbandingan kondisi existing dan green roof dapat dilihat pada Gambar 25 dan denah dengan ketinggian 1,70 meter hasil simulasi green roof dapat dilihat pada Gambar 26.

Kecepatan (cm/s)

6

Perbandingan Kondisi Kecepatan Jam 10.00

5 4 3 2

Kecepatan awal

1 0,5 1 1,5 0,5 1 1,5 0,5 1 1,5 depan tengah belakang

0

Depan


Keepatan green roof

Plafon

Gambar 25 Grafik perbandingan kondisi kecepatan jam 10.00

20

Gambar 26 Aliran udara 3D kondisi green roof jam 10.00 Gambar 26 menunjukkan bagian depan tengah sama sekali tidak terkena angin, hal ini bisa terjadi karena kemungkinan bentuk bangunan yang membuat angin yang berhembus tidak dapat menjangkau ke bagian dalam, tetapi dapat dilihat pada Gambar 25 jika dibandingkan dengan kondisi existing, angin yang berhembus di dalam ruangan lebih besar daripada saat kondisi existing. Hasil simulasi setelah ditambah atap tanaman untuk jam 11.00 dan 12.00 juga mengalami penurunan suhu, kelembaban, dan kenaikan kecepatan aliran udara. Hasil simulasi untuk jam 11.00 dan jam 12.00 dapat dilihat pada Lampiran 8. Dari hasil simulasi ini, ruang kelas B1 ini masih dapat tergolong ruangan yang nyaman untuk dilakukan perkuliahan. Menurut Paul (1993), syarat untuk suhu nyaman pada siang hari adalah 22°C - 29°C dengan kelembaban 30%-50%. Hasil simulasi setelah diberi atap tanaman pada jam 13.00 dapat dilihat pada Tabel 7 dan grafik perbandingan kondisi suhu yang menunjukkan perbandingan kondisi existing dan green roof dapat dilihat pada Gambar 27. Tabel 7 Hasil simulasi green roof jam 13.00

Depan

Tengah

Belakang

Plafon





21

Depan

Tengah Belakang ketinggian (m)

tengah

belakang

depan

1,5

1

0,5

1,5

1

0,5

1,5

1

Temperaatur awal 0,5

Temperatur (°C)

Perbandingan Kondisi Temperatur Udara Jam 13.00 31 30.5 30 29.5 29 28.5 28 27.5 27

Temperatur green roof

Plafon

Gambar 27 Grafik perbandingan temperatur jam 13.00 Pada Gambar 27 dapat dilihat bahwa jika dibandingkan dengan kondisi existing dengan mengambil suhu tertinggi yaitu berada pada bagian belakang dengan ketinggian 2,5 meter (plafon) dengan suhu 30,37°C. Setelah diberi atap tanaman, suhu tersebut turun menjadi 28,48°C. Hasil kecepatan udara dan kelembaban udara pada jam 13.00 setelah dimodifikasi dapat dilihat pada Tabel 7. Untuk kecepatan udara pada jam ini, dapat dilihat pada Gambar 28, kecepatan udara jika dilihat pada denah dengan ketinggian 1,70 meter, angin lebih besar terjadi berada di sekitar jendela bagian tengah, sedangkan pada bagian dalam angin tidak terlalu terasa. Sedangkan untuk kelembaban udara, jika dibandingkan dengan kondisi existing pada Gambar 30 ketika ditambah dengan atap tanaman juga mengalami penurunan. Kelembaban tertinggi pada kondisi existing berada pada bagian depan pada ketinggian 0,5 meter sebesar 79,48%, dan ketika diberi atap tanaman kelembaban turun menjadi 78,58%. Jika dilihat dari Tabel 7, kelembaban udara berada pada rentang 73,5%79%. Ruangan ini ketika setelah ditambahkan atap tanaman belum memenuhi krtiteria ruang yang nyaman. Menurut Paul (1993), ruang nyaman apabila kondisi kelembaban udara sekitar 70%-100%, suhu efektif untuk siang hari adalah sekitar 22°C - 27°C.

22

Gambar 28 Denah hasil simulasi kecepatan udara green roof jam 13.00 dengan ketinggian 1,70 meter

Gambar 29 Aliran udara 3D kondisi green roof jam 13.00

Kelembaban (%)

Perbandingan Kondisi Kelembaban Udara Jam 13.00 82 80 78 Kelembaban awal

76 74 0,5 1 1,5 0,5 1 1,5 0,5 1 1,5 depan tengah belakang

72

Depan



Plafon

Gambar 30 Grafik perbandingan kondisi kelembaban jam 13.00

23 Untuk hasil simulasi jam 14.00 dapat dilihat pada Tabel 8. Dari tabel tersebut dapat dilihat bahwa suhu udara juga mengalami penurunan, jika dibandingkan dengan hasil kondisi existing dapat dilihat pada Gambar 31, suhu tertingginya berada pada bagian belakang dengan ketinggian 2,5 meter (plafon) dengan suhu 29,20°C dan setelah ditambahkan green roof, suhu tersebut turun menjadi 27,08°C. Menurut Standar Tata Cara Perencanaan Teknis Konservasi Energi pada Bangunan Gedung (Lampiran 6), pada jam 14.00 ini kategori ini termasuk kategori hangat nyaman. Tabel 8 Hasil simulasi green roof jam 14.00

Depan

Tengah

Belakang

Plafon



Kecepatan angin (m/s) 2,790 2,127 0,940 3,214 1,454 0,957 4,092 1,273 1,389 1,788 1,718 1,419


Temperatur awal

Depan


belakang

tengah

depan

1,5

1

0,5

1,5

1

0,5

1,5

1

Temperatur green roof 0,5

Temperatur (°C)

Perbandingan Kondisi Temparatur Udara Jam 14.00 30 29.5 29 28.5 28 27.5 27 26.5 26

Plafon

Gambar 31 Grafik perbandingan kondisi kecepatan udara jam 14.00 Kelembaban relatif udara pada hasil simulasi jam 14.00 ini, jika dilihat pada Gambar 32, kelembaban ini juga mengalami penurunan, kelembaban tertinggi pada kondisi existing berada pada bagian tengah pada ketinggian 2,9 meter (plafon) sebesar 83,95%, dan setelah ditambahkan dengan atap tanaman kelembaban turun menjadi 73,14%.

24 Perbandingan Kondisi Kelembaban Udara Jam 14.00 Kelembaban (m/s)

84 82 80

Kelembaban awal

78 76


74

Depan


belakang

tengah

depan

1,5

1

0,5

1,5

1

0,5

1,5

1

0,5

72

Plafon

Gambar 32 Grafik perbandingan kondisi kelembaban udara jam 14.00

9 8 7 6 5 4 3 2 1 0

Kecepatan awal 0,5 1 1,5 0,5 1 1,5 0,5 1 1,5 depan tengah belakang

Kecepatan (cm/s)

Sedangkan untuk kecepatan udara, dapat dilihat pada Gambar 33, kecepatan udara yang masuk ke dalam bangunan masih memiliki nilai yang relatif kecil, tetapi jika dibandingkan dengan hasil simulasi kondisi existing, ruangan ini dapat dinyatakan nyaman dengan suhu tertinggi 27,08°C pada bagian belakang bangunan dengan ketinggian 2,5 meter (plafon) dengan kelembaban 74,42% dan kecepatan angin 0,014 m/s masih merupakan suhu nyaman pada siang hari (Paul, 1993). Perbandingan Kondisi Kecepatan Jam 14.00

Depan


Kecepatan green roof

Plafon


Hasil Simulasi Kondisi Green Roof Modifikasi dengan Bukaan Dinding Simulasi dilakukan dengan memodifikasi atap tanaman dan dengan bukaan dinding pada ruang B1, keadaan pintu belakang terbuka dan kondisi jendela dalam keadaan terbuka juga. Hasil simulasi suhu dan pola aliran udara pada Gedung Ruang Kuliah B1 setelah dimodifikasi dapat dilihat pada Tabel 9.

25

Tabel 9 Hasil simulasi bukaan dinding jam 10.00

Depan

Tengah

Belakang

Plafon





Hasil simulasi suhu yang didapatkan jika dibandingkan dengan hasil simulasi pada green roof sebelum dimodifikasi, suhu yang dihasilkan telah memenuhi suhu udara ruangan yang ideal, hal ini dapat dilihat pada Tabel 9 dari suhu tertinggi pada keadaan green roof sebelum dimodifikasi berada pada ruangan bagian depan dengan ketinggian 3,3 meter (plafon) sebesar 24,82°C dan ketika dimodifikasi suhu tersebut turun menjadi 24,52°C. Hasil suhu ruangan sudah ideal menurut Mangun Wijaya Y.B (1994) pada Lampiran 6. Berikut grafik yang menunjukkan perbandingan kondisi existing, green roof, dan keadaan setelah dimodifikasi. Perbandingan Kondisi Temperatur Jam 10.00 Temperatur (°C)

28 27 26 25

Temperatur awal

24

Temperatur green roof Temperatur modifikasi

Depan


belakang

tengah

depan

1,5

1

0,5

1,5

1

0,5

1,5

1

0,5

23

Plafon

Gambar 34 Grafik perbandingan kondisi suhu udara jam 10.00 Kelembaban relatif hasil simulasi yang didapatkan dilihat pada Gambar 35 jika dibandingkan dengan hasil pada green roof sebelum dimodifikasi, kelembaban yang dihasilkan telah memenuhi kelembaban udara ruangan yang ideal, hal ini dapat dilihat dari kelembaban tertinggi pada keadaan sebelum dimodifikasi berada pada ruangan bagian depan dengan ketinggian 0,5 meter

26 sebesar 81,67% dan ketika dimodifikasi kelembaban tersebut turun menjadi 51,68%. Penurunan kelembaban yang terjadi ini dapat diakibatkan karena adanya pertukaran udara. (Lihat Mangun Wijaya Y.B (1994) Lampiran 6). Berikut grafik yang menunjukkan perbandingan kondisi existing, green roof, dan keadaan setelah dimodifikasi.

80 75 70 65 60 55 50 45 0,5 1 1,5 0,5 1 1,5 0,5 1 1,5 depan tengah belakang

Kelembaban (%)

Perbandingan Kondisi Kelembaban Udara Jam 10.00

Depan


Kelembaban awal Kelembaban green roof Kelembaban modifikasi

Plafon


5 4 3 2 1 0

Perbandingan Kondisi Kecepatan Udara Jam 10.00

0,5 1 1,5 0,5 1 1,5 0,5 1 1,5 depan tengah belakang

Kecepatan (cm/s)

Kecepatan aliran udara hasil simulasi setelah dimodifikasi pada jam 10.00 dapat dilihat pada Tabel 9. Jika dilihat pada tabel tersebut, aliran udara yang masuk ke dalam bangunan masih memiliki nilai yang relatif kecil. Dapat dilihat pada Gambar 37 bagian depan tengah sama sekali tidak terkena angin, hal ini bisa terjadi karena kemungkinan bentuk bangunan yang membuat angin yang berhembus tidak dapat menjangkau ke bagian dalam, tetapi jika dibandingkan dengan keadaan ketika belum dimodifikasi, angin yang berhembus di dalam ruangan lebih besar daripada keadaan existing dan green roof sebelum dimodifikasi. Berikut grafik yang menunjukkan perbandingan kondisi existing, green roof, dan keadaan setelah dimodifikasi.

Depan

Kecepatan awal Kecepatan green roof Kecepatan modifikasi

Tengah Belakang Plafon Ketinggian (m)

Gambar 36 Grafik perbandingan kondisi kecepatan aliran udara jam 10.00

27

Gambar 37 Denah hasil simulasi kecepatan aliran udara modifikasi dinding jam 10.00 dengan ketinggian 1,70 meter.

Gambar 38 Aliran udara 3D kondisi optimalisasi bukaan dinding jam 10.00 Hasil simulasi setelah dimodifikasi untuk jam 11.00 dan 12.00 juga mengalami penurunan suhu, kelembaban, dan kenaikan kecepatan aliran udara. Hasil simulasi untuk jam 11.00 dan jam 12.00 dapat dilihat pada Lampiran 8. Dari hasil simulasi, ruang kelas B1 ini masih dapat tergolong ruangan yang nyaman untuk dilakukan perkuliahan. Menurut Paul (1993) untuk suhu nyaman pada siang hari adalah 22°C - 29°C dengan kelembaban 30%-50%.

28 Tabel 10 Hasil simulasi bukaan dinding jam 13.00 Ketinggian pengukuran (m) 0,5 1 1,5 0,5 1 1,5 1,5 0,5 1 1,5 depan tengah belakang

Depan

Tengah

Belakang

Plafon

Temperatur udara (°C) 27,621 27,628 27,664 27,645 27,651 27,699 27,699 27,745 27,772 27,835 28,021 27,974 27,964

Kecepatan angin (cm/s) 1,447 3,438 4,185 1,480 1,934 1,497 1,497 1,041 1,348 2,275 1,272 1,578 2,826

Kelembaban udara (%) 49,569 49,767 49,459 50,020 50,055 49,512 49,512 47,011 47,066 46,748 45,821 46,163 45,879

Hasil simulasi setelah diberi modifikasi pada jam 13.00 dapat dilihat pada Tabel 10. Jika dibandingkan dengan atap green roof sebelum dimodifikasi dengan mengambil suhu tertinggi yaitu berada pada bagian tengah dengan ketinggian 2,9 meter (plafon) dengan suhu 28,51°C. Setelah diberi modifikasi dengan bukaan dinding, suhu tersebut turun menjadi 27,97°C.

Depan

Tengah

Belakang

belakang

tengah

depan

1,5

1

0,5

1,5

1

0,5

1,5

1

temperatur awal

0,5

temperatur (°C)

Perbandingan Kondisi Temperatur Udara Jam 13.00 31 30.5 30 29.5 29 28.5 28 27.5 27 26.5 26

temperatur green roof temperatur modifikasi

Plafon

ketinggian (m)

Gambar 39 Grafik perbandingan kondisi temperatur udara jam 13.00 Jika dilihat pada Gambar 39, suhu yang didapatkan jika dibandingkan dengan hasil simulasi pada green roof sebelum dimodifikasi, suhu yang dihasilkan telah memenuhi suhu udara ruangan yang ideal. Hasil suhu ruangan yang ideal menurut Mangun Wijaya Y.B (1994) dapat dilihat pada Lampiran 6. Hasil kecepatan aliran udara dan kelembaban udara pada jam 13.00 setelah dimodifikasi dapat dilihat pada Tabel 10. Untuk kecepatan aliran udara pada jam ini, dapat dilihat pada Gambar 41, kecepatan aliran udara jika dilihat dari atas, angin lebih besar terjadi berada disekitar jendela dan pintu, sedangkan pada bagian dalam angin tidak terlalu terasa. Sedangkan untuk kelembaban udara, jika dibandingkan dengan keadaan sebelum dimodifikasi dapat dilihat pada Gambar

29 42, ketika dimodifikasi juga sangat mengalami penurunan. Kelembaban tertinggi pada keadaan sebelum dimodifikasi berada pada bagian tengah dengan ketinggian 0,5 meter sebesar 78,62%, dan ketika dimodifikasi kelembaban turun menjadi 50,02%. Jika dilihat dari Gambar 42, kelembaban udara berada pada rentang 45%-50,5%. Setelah dimodifikasi dengan bukaan dinding sudah memenuhi krtiteria ruang yang nyaman. Menurut Paul (1993), suhu efektif nyaman untuk siang hari adalah sekitar 22°C - 29°C dengan kelembaban udara sekitar 30%50%. Berikut grafik yang menunjukkan perbandingan kondisi kecepatan aliran udara dan kelembaban pada kondisi existing, green roof, dan keadaan setelah dimodifikasi. Perbandingan Kondisi Kecepatan Udara Jam 13.00 Kecepatan (cm/s)

5.0 4.0 3.0

Kecepatan awal

2.0 1.0 0,5 1 1,5 0,5 1 1,5 0,5 1 1,5 depan tengah belakang

0.0

Depan


Kecepatan green roof Kecepatan modifikasi

Plafon

Gambar 40 Grafik perbandingan kondisi kecepatan aliran udara jam 13.00

Gambar 41 Denah hasil simulasi kecepatan aliran udara modifikasi dinding jam 13.00 dengan ketinggian 1,70 meter

30

Kelembaban awal Kelembaban green roof 0,5 1 1,5 0,5 1 1,5 0,5 1 1,5 depan tengah belakang

Kelembaban (%)

Perbandingan Kondisi Kelembaban Udara Jam 13.00 85 80 75 70 65 60 55 50 45 40

Depan


Kelembaban modifikasi

Plafon

Gambar 42 Grafik perbandingan kondisi kelembaban udara jam 13.00 Untuk hasil simulasi jam 14.00 dapat dilihat pada Tabel 11. Tabel 11 Hasil simulasi bukaan dinding jam 14.00

Depan

Tengah

Belakang

Plafon





Dari Tabel 11 dapat dilihat bahwa suhu udara ketika dimodifikasi juga mengalami penurunan, jika dibandingkan dengan hasil simulasi sebelum dimodifikasi suhu tertingginya berada pada bagian belakang dengan ketinggian 2,5 meter (plafon) dengan suhu 27,08°C dan setelah dimodifikasi, suhu tersebut turun lagi menjadi 26,24°C. Menurut Standar Tata Cara Perencanaan Teknis Konservasi Energi pada Bangunan Gedung, pada jam 14.00 ini termasuk kategori hangat nyaman. Berikut grafik yang menunjukkan perbandingan kondisi temperatur udara pada kondisi existing, green roof, dan keadaan setelah dimodifikasi.

31

Depan


belakang

tengah

depan

1,5

1

0,5

1,5

1

0,5

1

1,5

30 29.5 29 28.5 28 27.5 27 26.5 26 25.5 25 0,5

Temperatur (C)

Perbandingan Kondisi Temperatur Udara Jam 14.00

Temperatur awal Temperatur green roof Temperatur modifikasi

Plafon

Gambar 43 Grafik perbandingan kondisi temperatur udara jam 14.00 Kelembaban relatif udara pada hasil simulasi jam 14.00 ini, jika dilihat pada Tabel 11, kelembaban ini juga mengalami penurunan, kelembaban tertinggi pada keadaan sebelum dimodifikasi berada pada bagian depan pada ketinggian 0,5 meter sebesar 77,03%, dan ketika dimodifikasi kelembaban turun menjadi 48,56%. Jika dilihat dari Gambar 45, kelembaban udara berada pada rentang 44%-48%. Ruang kelas pada jam 14.00 masuk kedalam zona nyaman pada siang hari dengan syarat kelembaban 30%-50% dengan suhu 22°C-29°C (Paul, 1993). Sedangkan untuk kecepatan aliran udara, dapat dilihat pada Tabel 11, aliran udara yang masuk ke dalam bangunan masih memiliki nilai yang relatif kecil, tetapi jika dibandingkan dengan keadaan sebelum dimodifikasi, ruangan ini dapat dinyatakan nyaman dengan suhu tertinggi 26,39°C pada bagian depan bangunan dengan ketinggian 3,3 meter (plafon) dengan kelembaban 45,95% dan kecepatan angin 0,013 m/s masih merupakan suhu nyaman pada siang hari (Paul, 1993). Berikut grafik yang menunjukkan perbandingan kondisi kelembaban dan kecepaatan aliran udara pada kondisi existing, green roof, dan keadaan setelah dimodifikasi.

Kelembaban awal

Depan


belakang

tengah

depan

1,5

1

0,5

1,5

1

0,5

1,5

1

Kelembaban green roof 0,5

Kelembaban (%)

Perbandingan Kondisi Kelembaban Udara Jam 14.00 85 80 75 70 65 60 55 50 45 40

Kelembaban modifikasi

Plafon


32

Gambar 45 Tampak samping simulasi kelembaban udara green roof jam 14.00 9 8 7 6 5 4 3 2 1 0

Depan


belakang

tengah

depan

1,5

1

0,5

1,5

1

0,5

1,5

1

Kecepatan awal

0,5

Kecepatan (cm/s)

Perbandingan Kondisi Kecepatan Udara Jam 13.00

Kecepatan green roof Kecepatan modifikasi

Plafon

Gambar 46 Grafik perbandingan kondisi kecepatan udara jam 14.00

SIMPULAN DAN SARAN Simpulan 1. Hasil pengukuran menunjukkan suhu tertinggi 30,37°C, kelembaban 77,44%, aliran udara 0,014 m/s. Hal ini menunjukkan kondisi gedung kuliah B1 milik Fakultas Ekonomi dan Managemen (FEM), IPB dalam kondisi belum nyaman untuk perkuliahan. 2 . Hasil simulasi setelah modifikasi atap dengan green roof lebih nyaman dibandingkan dengan kondisi existing. Kondisi bangunan jam 13.00 hasil simulasi adalah setelah diberi atap tanaman 28,48°C. Sedangkan kelembaban dengan atap tanaman kelembabannya adalah 78,58%. Kondisi ini belum dapat dikatakan nyaman apabila dibandingkan dengan standard. 3. Kondisi dengan mengoptimalkan bukaan dinding pada jam 13.00 suhu pada bangunan (tinggi 2,9 meter) adalah 27,97°C. Sedangkan kelembabannya adalah 50,02%. Ruangan ini sudah memenuhi standard ruang yang nyaman.

33 Saran Untuk menghasilkan hasil simulasi yang lebih baik diperlukan tingkat ketelitian alat ukur dalam pengukuran suhu dan aliran udara. Diperlukan alat ukur kecepatan angin yang sensitif untuk dapat mengukur perubahan kecepatan angin dalam ruangan, mengingat angin yang masuk ke dalam ruangan relatif kecil. Apabila sudah green roof tidak perlu menggunakan AC sehingga dapat menghemat energi.

DAFTAR PUSTAKA Anonim, 2008. Pemanfaatan Serat Nanas. [terhubung berkala] http://smk3ae. wordpress.com/2008/07/02/pemanfaatan-serat-nanas-ananas-cosmosus/ Departemen Pekerjaan Umum. 1993. Standar: Tata Cara Perencanaan Teknis Konservasi Energi Pada Bangunan Gedung, Bandung: Yayasan LPMB. Frick, Heinz, et. Al. 2008. Ilmu Fisika Bangunan. Universitas Soegijapranata. Semarang Gut, Paul/Ackerknecht, D. 1993. Climate Responsive Building. St. Gall: SKAT Lippsmeier, Georg. 1980. Bangunan Tropis. Syahmir Nasution, penerjemah. Jakarta: Penerbit Erlangga. Terjemahan dari: Tropenbau Building in the Tropics. Lippsmeier, Georg. 1994. Tropenbau Building in the Tropics, Bangunan Tropis (terj.), Jakarta: Erlangga. Mangunwijaya YB. 1994. Pengantar Fisika Bangunan. Djambatan, Jakarta. Moura, S.C.S.R.; Germer, S.P.M.; Jardim, D.C.P.; Sadahira, M.S. 1998. Thermophysical Properties of Tropical fruit juices. Brazilian Journal Food technology, v.1, n. 1,2, p. 70-76, jan/dez. Peter Hoppe. 2002. Different Aspects of Assessing of Indoor & Outdoor Thermal Comfort. Journal: Energy and Buildings 34. Elsevier Science Pracaya, 1990. Bertanam Nanas, PT. Penebar Swadaya, Anggota IKAPI, Jakarta Rukmana, R. 1996. Usaha Tani Nenas. Kanisius. Yogyakarta Satwiko, Prasasto. 2009. Fisika Bangunan. Yogykarta (ID). Andi. Shamsudin, R.; Mohamed, I. O.; Yaman, N. K. M. 2005. Thermophysical Properties of Thai seedless guava juice as affected by temperature and concentration. Journal of food engineering v. 66, p 395-399. Szokolay S.V, et. al. 1973. Manual of Tropical Housing and Building, Bombay: Orient Langman. Wahyuningsih DN. 2007. Karakteristik Tempat dan Aliran Larutan Nutrisi Tanaman Tomat pada Sistem Hidroponik NFT. Skripsi. Departemen Teknik Pertanian IPB, Bogor. Yprawira. 2009. Pengaruh Cuaca Iklim dan Tanaman. [terhubung berkala] http://yprawira.wordpress. com/pengaruh-cuaca-iklim-dan-tanaman/ (21 Maret 2013)

34 Lampiran 1 Data indoor iklim hari pertama

BB

BK

%

Kecepatan udara m/s

0,50

24,00

26,00

84,89

0,00

0,55

1,00

24,00

26,00

84,89

0,00

0,78

1,50

24,00

26,50

81,48

0,00

0,66

0,50

24,50

27,00

81,67

0,00

0,83

1,00

24,50

27,50

78,42

0,00

0,73

1,50

24,80

28,00

77,29

0,00

0,78

0,50

24,50

27,50

78,42

0,00

0,69

Belakang

1,00

24,50

27,50

78,42

0,00

0,68

24,50

28,00

75,31

0,00

0,71

Jam 11.00

1,50 Ketinggian pengukuran (m) 0,50

BB

BK

%

m/s

W/m²

24,50

27,00

81,67

0,00

0,50

1,00

24,50

27,00

81,67

0,00

0,66

1,50

24,50

27,50

78,42

0,00

0,68

0,50

25,00

28,00

78,63

0,00

0,77

1,00

25,50

28,50

78,84

0,00

0,83

1,50

26,00

29,00

79,04

0,00

0,96

0,50

25,50

28,50

78,84

0,00

0,59

Belakang

1,00

25,00

27,50

81,85

0,00

0,69

25,00

28,00

78,63

0,00

0,88

Jam 12.00


BB

BK

%

m/s

W/m²

26,50

29,00

82,36

0,00

0,54

1,00

25,10

27,90

79,94

0,00

0,67

1,50

26,20

29,10

79,74

0,00

0,67

0,50

25,50

27,50

85,34

0,00

0,60

1,00

26,10

29,00

79,70

0,00

0,82

1,50

25,00

28,00

78,63

0,00

0,89

0,50

26,90

29,20

83,77

0,00

0,59

Belakang

1,00

25,40

28,00

81,34

0,00

0,72

26,20

29,80

75,50

0,00

0,86

Jam 13.00


BB

BK

%

m/s

W/m²

25,00

27,00

85,19

0,00

0,56

Depan

1,00

25,50

27,00

88,79

0,00

0,70

1,50

25,00

27,00

85,19

0,00

0,71

0,50

26,00

29,00

79,04

0,00

0,65

1,00

26,00

29,00

79,04

0,00

0,86

1,50

26,00

29,50

76,00

0,00

0,87

0,50

25,00

27,00

85,19

0,00

0,75

1,00

26,00

29,50

76,00

0,00

0,88

1,50

25,50

28,00

82,02

0,00

0,90

Indoor Jam 10.00 Depan

Tengah

Depan

Tengah

Depan

Tengah

Tengah

Belakang


Suhu (°C)

Kelembaban

Intensitas Cahaya W/m²

35 Jam 14.00

Depan

Tengah

Belakang

Ketinggian pengukuran (m) 0,50

BB

BK

%

m/s

W/m²

24,80

26,50

87,21

0,00

0,57

1,00

24,80

26,50

87,21

0,00

0,62

1,50

25,00

26,50

88,68

0,00

0,6

0,50

25,50

28,00

82,02

0,00

0,76

1,00

25,50

28,00

82,02

0,00

0,87

1,50

25,50

28,50

78,84

0,00

0,92

0,50

25,00

26,00

92,30

0,00

0,5

1,00

25,50

28,50

78,84

0,00

0,71

1,50

25,00

27,00

85,19

0,00

0,89

36 Lampiran 2 Data indoor iklim hari kedua

BB

BK

%

Kecepatan udara m/s

0,50

23,50

25,00

88,32

0,00

0,56

1,00

23,60

25,00

89,08

0,00

0,70

1,50

23,50

25,50

84,73

0,00

0,71

0,50

24,00

26,50

81,48

0,00

0,65

1,00

24,00

26,50

81,48

0,00

0,86

1,50

24,00

27,00

78,21

0,00

0,87

0,50

24,50

27,30

79,70

0,00

0,75

Belakang

1,00

24,50

27,30

79,70

0,00

0,88

24,30

27,50

77,07

0,00

0,90

Jam 11.00


BB

BK

%

m/s

W/m²

24,00

25,00

92,14

0,00

0,68

1,00

24,00

25,00

92,14

0,00

0,80

1,50

24,00

25,50

88,44

0,00

0,88

0,50

24,50

26,00

88,56

0,00

0,71

1,00

24,00

26,00

84,89

0,00

0,85

1,50

24,30

26,50

83,61

0,00

0,89

0,50 1,00

25,00 25,20

27,60 27,70

81,19 81,92

0,00 0,00

0,71 0,87

25,70

27,50

86,75

0,00

0,90

Jam 12.00


BB

BK

%

m/s

W/m²

26,00

28,80

80,29

0,00

0,54

Depan

1,00

25,70

28,00

83,40

0,00

0,67

1,50

26,20

28,60

82,91

0,00

0,67

0,50

25,50

27,50

85,34

0,00

0,60

1,00

26,30

28,80

82,30

0,00

0,82

1,50

25,00

28,00

78,63

0,00

0,89

Indoor Jam 10.00

Depan

Tengah

Depan

Tengah

Belakang

Tengah


Suhu (°C)

Kelembaban


0,50

26,90

29,20

83,77

0,00

0,59

Belakang

1,00

25,50

28,00

82,02

0,00

0,72

26,20

29,60

76,69

0,00

0,86

jam 13.00


BB

BK

%

m/s

W/m²

25,00

27,00

85,19

0,00

0,50

1,00

25,50

27,00

88,79

0,00

0,66

1,50

24,90

26,90

85,16

0,00

0,68

0,50

26,00

29,00

79,04

0,00

0,77

1,00

25,50

28,80

76,99

0,00

0,83

1,50

26,00

29,50

76,00

0,00

0,96

0,50

25,60

27,20

88,11

0,00

0,59

1,00

26,00

29,50

76,00

0,00

0,69

1,50

25,50

28,00

82,02

0,00

0,88

Depan

Tengah

Belakang

37 jam 14.00

Depan

Tengah

Belakang

Ketinggian pengukuran (m) 0,50

BB

BK

%

m/s

W/m²

24,60

26,00

89,30

0,00

0,58

1,00

24,80

26,50

87,21

0,00

0,62

1,50

25,00

26,50

88,68

0,00

0,63

0,50

25,50

28,00

82,02

0,00

0,75

1,00

25,50

28,00

82,02

0,00

0,87

1,50

26,00

28,50

82,02

0,00

0,9

0,50

24,60

26,00

89,30

0,00

0,55

1,00

24,70

27,60

79,14

0,00

0,71

1,50

24,50

27,00

77,79

0,00

0,9

38 Lampiran 3 Data iklim halaman dan atap hari pertama Atap Jam 10.00

Jam 11.00

Jam 12.00

Jam 13.00

Jam 14.00

Halaman Jam 10.00

Suhu (°C) Ketinggian pengukuran (m)

Kelembaban Kecepatan Udara Intensitas Cahaya

BB

BK

%

m/s

0,50

27,00

33,00

63,12

0,25

1,00

27,30

34,00

60,02

0,20

1,50

27,80

34,00

62,66

0,20


BB

BK

%

m/s

0,50

28,00

34,00

63,72

0,00

1,00

29,00

35,00

64,31

0,00

1,50

29,00

34,00

69,20

0,00


BB

BK

%

m/s

0,50

29,00

32,00

80,14

0,43

1,00

28,50

32,50

74,25

0,37

1,50

28,50

32,00

77,05

0,40


BB

BK

%

m/s

0,50

28,00

34,00

63,72

0,00

1,00

28,00

36,00

54,87

0,00

1,50

29,00

36,00

59,77

0,00


BB

BK

%

m/s

0,50

27,70

33,50

64,51

1,20

1,00

28,00

35,00

59,13

1,00

1,50

28,50

35,70

58,58

1,12

Suhu (°C) Ketinggian pengukuran (m)

780,00

W/m² 805,00 W/m² 680,00 W/m² 957,00 W/m² 785,00

Kelembaban Kecepatan Udara Intensitas Cahaya

BB

BK

%

m/s

0,50

27,00

33,00

63,12

0,00

1,00

28,00

34,00

63,72

0,00

1,50

28,00

33,50

66,16

0,00

Jam 11.00 Ketinggian pengukuran (m)

W/m²

W/m² 780,00

BB

BK

%

m/s

W/m²

0,50 1,00

28,00 29,00

34,00 35,00

63,72 64,31

0,00 0,00

805,00

1,50

29,00

34,00

69,20

0,00

BB

BK

%

m/s

0,50

28,00

30,00

86,02

0,23

1,00

28,70

30,00

90,79

0,25

1,50

28,00

30,00

86,02

0,21

BB

BK

%

m/s

0,50

26,30

29,30

79,16

0,00

1,00

26,00

30,50

70,27

0,00

1,50

26,50

30,80

71,64

0,00

BB

BK

%

m/s

0,50

26,00

29,00

79,04

0,14

1,00

25,70

30,00

71,23

0,15

1,50

25,50

30,00

70,00

0,10




W/m² 680,00 W/m² 957,00 W/m² 785,00

39 Lampiran 4 Data iklim halaman dan atap hari kedua Atap Jam 10.00

Jam 11.00

Jam 12.00

Jam 13.00

Jam 14.00

Halaman Jam 10.00

Jam 11.00

Jam 12.00

Jam 13.00

Jam 14.00


Suhu (°C)

Kelembaban

Kecepatan Udara


BB

BK

%

m/s

0,50

26,70

32,50

63,91

0,00

1,00

26,70

33,00

61,49

0,00

1,50

26,80

33,00

62,03

0,00


BB

BK

%

m/s

0,50

27,60

33,70

63,01

1,20

1,00

28,50

34,70

63,08

1,25

1,50

28,50

34,80

62,61

1,15


BB

BK

%

m/s

0,50

28,70

32,00

78,28

0,00

1,00

28,70

32,50

75,44

0,25

755,00 W/m² 797,00 W/m² 695,00

1,50

28,50

32,00

77,05

0,00


BB

BK

%

m/s

0,50

27,40

33,60

62,41

0,90

1,00

27,80

35,00

58,12

0,75

1,50

28,00

36,00

54,87

0,55


BB

BK

%

m/s

W/m²

0,50 1,00 1,50

27,50 28,20 28,50

33,30 34,00 35,50

64,39 64,80 59,45

0,15 0,00 0,00

765,00


Suhu (°C)

W/m² 926,00

Kelembaban

Kecepatan Udara


0,50 1,00

BB 26,50 26,50

BK 32,00 33,00

% 65,28 60,41

m/s 0,00 0,00

1,50

26,50

33,00

60,41

0,00


BB

BK

%

m/s

0,50

27,80

33,60

64,57

0,65

1,00

27,90

34,00

63,19

0,70

755,00 W/m² 797,00

1,50

28,00

34,00

63,72

0,80


BB

BK

%

m/s

W/m²

0,50 1,00

27,80 28,00

30,00 30,00

84,68 86,02

0,55 0,50

695,00

1,50

28,00

29,80

87,32

0,50


BB

BK

%

m/s

W/m²

0,50 1,00

26,00 25,70

29,00 30,00

79,04 71,23

0,00 0,00

926,00

1,50

25,70

30,00

71,23

0,10


BB

BK

%

m/s

W/m²

0,50 1,00

25,70 25,70

28,00 29,00

83,40 77,07

0,10 0,00

765,00

1,50

25,50

29,00

75,78

0,00

40 Lampiran 5 Data iklim halaman dan atap hari ketiga Atap Jam 10.00

Jam 11.00

Jam 12.00

Jam 13.00

Jam 14.00

Halaman Jam 10.00

Jam 11.00

Jam 12.00

Jam 13.00

Jam 14.00


Suhu (°C)

Kelembaban

Kecepatan Udara


BB

BK

%

m/s

0,50

27,00

33,00

63,12

0.25

1,00

27,30

34,00

60,02

0,20

1,50

27,80

34,00

62,66

0,20


BB

BK

%

m/s

0,50

28,00

34,00

63,72

0,00

1,00

29,00

35,00

64,31

0,00

1,50

29,00

34,00

69,20

0,00


BB

BK

%

m/s

0,50

31,00

35,40

73,19

1,10

1,00

30,70

36,00

68,55

0,56

1,50

31,00

36,00

70,16

0,00


BB

BK

%

m/s

0,50

31,40

37,30

66,06

0,00

1,00

31,40

37,30

66,06

0,00

1,50

32,00

37,70

67,28

0,00

804,00

W/m² 853,00 W/m² 907,00 W/m² 1024,00


BB

BK

%

m/s

W/m²

0,50 1,00

31,00 30,70

37,00 37,00

65,39 63,87

0,00 0,00

959,00

1,50

30,50

37,50

60,67

0,00


Suhu (°C)

Kelembaban

Kecepatan Udara


BB

BK

%

m/s

0,50

28,50

33,00

71,54

0,00

1,00

28,50

33,50

68,94

0,00

1,50

29,00

33,50

71,78

0,00

0,50

29,00

34,00

69,20

0,00

1,00

29,00

34,60

66,22

0,00

1,50

29,60

34,50

70,00

0,00

0,50

29,30

35,50

63,54

0,45

1,00

29,50

35,70

63,66

0,35

1,50

29,50

35,70

63,66

0,40


m/s


804,00 W/m² 853,00 W/m²


907,00 W/m²

0,50

30,00

36,80

61,25

0,00

1,00

30,20

37,00

61,37

0,00

1,50

30,30

37,00

61,86

0,00


1024,00 W/m²

0,50

30,00

36,40

63,03

0,00

1,00

29,50

36,70

59,21

0,00

1,50

29,50

37,00

57,94

0,00

959,00

41 Lampiran 6 Syarat Kenyamanan Ruang Batas kenyamanan (dalam Temperatur Efektif/TE) tergantung kepada lokasi geografis dan subyek manusia Pengarang ASHRAE Rao Webb Mom Ellis

Tempat USA Selatan (30 °LU) Calcutta (22 °LU) Singapura Khatulistiwa Jakarta (6 °LS) Singapura Khatulistiwa

Kelompok Manusia Peneliti India Malaysia Cina Indonesia Eropa

Batas Kenyamanan 20,5 °C – 24,5 °C TE 20 °C – 24,5 °C TE 25 °C – 27 °C TE 20 °C – 26 °C 22°C – 26 °C TE

Sumber: Bangunan Tropis, Georg. Lippsmeier Suhu dan kelembaban nyaman menurut Standar Tata Cara Perencanaan Teknis Konservasi Energi pada Bangunan Gedung Sejuk nyaman Ambang atas Nyaman optimal Ambang atas Hangat nyaman Ambang atas

Temperatur efektif (TE) 20,5 °C – 22,8 °C 24 °C 22,8 °C – 25,8 °C 28 °C 25,8 °C – 27,1 °C 31 °C

Kelembaban (RH) 50% 80% 70% 60%

Pengaruh kelembaban atas suhu dan kenyamanan ruang menurut Paul (1993) Kelembaban 0-30% 30-50% 50-70% 70-100%

Suhu nyaman siang hari 22-30°C 22-29°C 22-28°C 22-27°C

Suhu nyaman waktu malam 20-27°C 20-26°C 20-26°C 20-25°C

Mangun Wijaya Y.B (1994) secara umum suhu ruangan yang ideal ialah antara 20°C-25°C, kelembaban 40%-50%, dan gerak udara yang sedang 5 cm/detik - 20 cm/detik.

42 Lampiran 7 Hasil Validasi Jam 11, 12, 13, dan 14 Jam 11.00


BB

BK

BB

BK

BB

BK

0,5

25,50

29,00

25,502

28,763

0,00

0,82

79,04

77,224

2,30

Belakang

Tengah

Depan

Plafon

Rata-rata

Eror (%) RH (%)

RH' (%) RH

25,50

28,50

25,516

28,812

0,01

1,10

82,02

77,018

6,10

25,50

29,00

25,533

28,869

0,01

0,45

79,04

76,784

2,85

0,5

26,20

29,00

25,544

28,704

0,25

1,02

80,36

77,865

3,11

1

26,00

29,80

25,526

28,736

0,18

3,57

74,24

77,550

4,46

1,5 0,5

26,00 26,00

29,80 28,00

25,529 25,681

28,832 28,690

0,18 0,12

3,25 2,47

74,24 82,02

76,978 77,612

3,69 5,37

1

26,00

28,20

25,500

28,722

0,19

1,85

80,73

77,463

4,05

1,5

26,00

28,00

25,511

28,781

0,19

2,79

82,02

77,175

5,91

belakang

-

-

25,550

28,985

-

-

-

76,186

-

tengah

-

-

25,561

28,952

-

-

-

76,461

-

depan

-

-

25,538

28,946

-

-

-

76,347

-

25,86

28,81

25,541

28,816

0,13

1,92

79,30

77,055

4,20

RH (%)

RH' (%)

Rata-rata

Belakang

Eror (%)

1

Depan

Jam 12.00

T' (°C)

1,5 Tengah

Plafon

T (°C)

Ketinggian

T (°C)

T' (°C)

Eror (%)

Eror (%)

pengukuran (m)

BB

BK

BB

BK

BB

BK

RH

0,5

27,00

30,30

26,994

29,383

0,02

3,03

77,47

83,230

7,44

1

27,00

29,70

27,002

29,426

0,01

0,92

76,07

83,011

9,12

1,5

27,00

29,00

27,022

29,500

0,08

1,72

83,71

82,672

1,24

0,5

26,80

28,7

26,979

29,309

0,67

2,12

83,80

83,606

0,23

1

26,90

30

26,987

29,342

0,32

2,19

85,07

83,449

1,91

1,5

27,00

29,00

27,008

29,423

0,03

1,46

85,76

83,072

3,13

0,5

26,50

29,00

26,967

29,259

1,76

0,89

85,76

83,840

2,24

1

25,40

28,50

26,997

29,305

6,29

2,82

89,11

83,624

6,16

1,5

26,70

29,30

27,116

29,384

1,56

0,29

83,80

83,246

0,66

belakang

-

-

27,102

30,102

-

-

-

79,553

-

tengah

-

-

27,075

29,889

-

-

-

80,768

-

depan

-

-

26,811

29,751

-

-

-

81,449

-

26,70

29,28

27,005

29,506

1,19

1,72

83,39

82,627

3,57

43

Jam 13.00

Belakang

Tengah

Depan

Plafon

Ketinggian

T (°C)

Tengah

Depan

Plafon

Rata-rata

RH (%)

RH' (%)

Eror (%)

BB

BK

BB

BK

BB

BK

0,5

26,00

28,50

27,385

29,948

5,33

5,08

82,20

78,520

4,48

1

26,00

29,00

26,833

30,020

3,20

3,52

85,76

78,157

8,87

1,5

26,00

30,00

26,812

30,121

3,12

0,40

76,22

77,620

1,84

0,5

27,00

30,00

26,864

29,852

0,50

0,49

79,42

79,104

0,40

1

27,00

30,50

26,893

29,959

0,40

1,77

76,44

78,796

3,08

1,5

27,00

30,50

26,826

30,079

0,64

1,38

76,44

78,257

2,38

0,5

26,00

29,00

26,864

29,807

3,32

2,78

79,04

79,477

0,55

RH

1

27,00

29,50

26,904

29,880

0,36

1,29

76,00

79,272

4,31

1,5

26,50

30,00

26,874

29,957

1,41

0,14

73,08

79,060

8,18

belakang

-

-

26,936

30,371

-

-

-

76,398

-

tengah

-

-

26,961

30,173

-

-

-

77,966

-

depan

-

-

25,828

30,200

-

-

-

78,472

-

26,50

29,67

26,832

30,031

2,03

1,87

78,29

78,425

3,79

RH (%)

RH' (%)

Ketinggian

Belakang

Eror (%)

pengukuran (m)

Rata-rata

Jam 14.00

T' (°C)

T (°C)

T' (°C)

Eror (%)

Eror (%)

pengukuran (m)

BB

BK

BB

BK

BB

BK

RH

0,5

25,80

28,00

25,900

28,650

0,39

2,32

85,48

80,087

6,31

1

25,80

28,50

25,940

28,720

0,54

0,77

82,20

80,123

2,53

1,5

26,00

28,00

25,770

28,844

0,89

3,02

88,30

79,611

9,84

0,5

26,60

29,00

25,985

28,598

2,31

1,38

83,04

80,017

3,64

1

26,60

29,00

26,135

28,628

1,75

1,28

83,04

81,276

2,12

1,5

26,60

29,50

25,683

28,686

3,45

2,76

78,89

81,913

3,83

0,5

26,00

27,80

25,822

28,514

0,68

2,57

85,43

80,906

5,30

1

26,00

27,80

25,989

28,536

0,04

2,65

85,43

81,890

4,14

1,5

26,40

27,50

26,112

28,599

1,09

3,99

88,90

82,319

7,40

belakang

-

-

26,013

29,205

-

-

-

77,863

-

tengah

-

-

26,544

28,806

-

-

-

83,908

-

depan

-

-

26,161

28,899

-

-

-

80,731

-

26,20

28,34

26,004

28,724

1,24

2,31

84,52

80,887

5,01

44 Lampiran 8 Hasil simulasi kondisi existing, green roof, dan bukaan dinding jam 11.00 dan 12.00 Hasil simulasi kondisi existing jam 11.00

Depan

Tengah

Belakang

Plafon





Hasil simulasi kondisi existing jam 12.00

Depan

Tengah

Belakang Plafon





Hasil simulasi green roof jam 11.00

Depan

Tengah

Belakang

Plafon

Ketinggian

Temperatur

Kecepatan

Kelembaban

pengukuran (m) 0,5 1 1,5 0,5 1 1,5 0,5 1 1,5 depan tengah

udara (°C) 25,098 25,096 25,110 25,208 25,228 25,242 25,157 25,197 25,236 25,342 25,278

angin (cm/s) 1,3256 0,7664 0,7229 2,7827 3,5844 3,7381 1,6214 2,2241 2,6584 2,5263 1,9096

udara (%) 78,857 78,858 78,772 78,338 78,241 78,177 78,583 78,405 78,203 77,674 77,952

belakang

25,314

0,7531

77,829

45 Hasil simulasi green roof jam 12.00

Depan

Tengah

Belakang

Plafon





Hasil simulasi bukaan dinding jam 11.00

Depan

Tengah

Belakang

Plafon





Hasil simulasi bukaan dinding jam 12.00

Depan

Tengah

Belakang

Plafon



Kecepatan angin (m/s) 1,89992 1,93279 1,54581 3,28822 1,40771 0,40864 1,12685 0,31556 0,84116 1,55868 1,16836 0,84654


29

RIWAYAT HIDUP

Yunianti. Lahir di Bekasi, pada tanggal 13 Juni 1991 sebagai anak pertama dari dua bersaudara dari pasangan Ir. Syamsul Bachrie dan Tri Wahyuningsih. Penulis menyelesaikan pendidikan dasar pada tahun 2003 di SD Islam Al-Azhar 9 Kemang Pratama Bekasi, kemudian melanjutkan pendidikan menengah pertama di SMP Negeri 252 Jakarta Timur dan lulus pada tahun 2006. Penulis menamatkan pendidikan menengah atas di SMA Negeri 42 Jakarta Timur dan lulus pada tahun 2009. Pada tahun yang sama penulis diterima di Institur Pertanian Bogor melalui jalur UTMI. Penulis memilih Program Studi Teknik Sipil dan Lingkungan, Fakultas Teknologi Pertanian. Selama masa perkuliahan, penulis aktif dalam berbagai organisasi mahasiswa, salah satunya penulis menjadi pengurus Departemen Eksternal Himpunan Teknik Sipil dan Lingkungan (HIMATESIL, IPB) pada tahun 2010-2011. Penulis melakukan Praktik Lapangan (PL) pada tahun 2012 dengan topik “Studi tentang Tahapan serta Alat Pendukung Pembangunan Grand Centerpoint Apartement Bekasi” di PT. Catur Bangun Mandiri Proyek Pembangunan Apartemen Grand Center Point. Untuk memperoleh gelar Sarjana Teknik, penulis menyelesaikan skripsi dengan judul “Analisis Perbandingan Kenyamanan Termal Gedung Kuliah B1, FEM-IPB dengan menggunakan Atap Beton dan Green Roof (Tanaman Hias)” di bawah bimbingan Dr. Ir. Meiske Widyarti, MEng.

ANALISIS PERBANDINGAN KENYAMANAN TERMAL GEDUNG KULIAH B1, FEM IPB DENGAN MENGGUNAKAN ATAP BETON DAN GREEN ROOF (TANAMAN HIAS) YUNIANTI

Recommend Documents