1
Desain Akustik Ruang Kelas Mengacu Pada Konsep Bangunan Hijau Kukuh Darmawan, Ir. Heri Joestiono, MT dan Ir. Wiratno Argo Asmoro, M.Sc Teknik Fisika, Fakultas Teknologi Industri, Institut Teknologi Sepuluh Nopember (ITS) Jl. Arief Rahman Hakim, Surabaya 60111
Abstrak— Ruang kelas merupakan fasilitas utama yang ada di lingkungan akademis, kualitas akustik ruang kelas menentukan kualitas belajar mengajar. Ruang kelas C125 Teknik Fisika, ITS digunakan sebagai objek penelitian tugas akhir ini. Ruang kelas C125 memiliki desain akustik yang belum memenuhi standar dengan waktu dengung sebesar 2.4 detik dan bising latar belakang sebesar 45 dBA. Perbaikan kualitas akustik, dilakukan dengan cara melakukan simulasi penambahan bahan yang ramah lingkungan seperti produk dari Knauf, Himalayan Acoustic dan JayaBoard. Penambahan bahan ini bertujuan agar waktu dengung ruang kelas C125 turun menjadi 0.7 detik. Selain itu, sesuai dengan konsep bangunan hijau, maka kebutuhan cahaya alami dari matahari yang masuk dalam ruang juga harus diperhatikan, untuk itu ditambahkan lubang cahaya pada plafon gypsum. Penambahan luasan kaca yang disimulasikan hendaknya tidak mempengaruhi performa akustik yang telah dirancang sebelumnya. Perbaikan nilai NC juga menjadi bahasan pada tugas akhir ini. Penambahan ketebalan dinding setebal 1.44cm, jendela kaca setebal 0.14cm dan pintu kayu setebal 0.41cm dapat menurunkan NC ruang kelas C125 menjadi 45 dBA. Kata Kunci : Kualitas Akustik, Ramah Lingkungan, Ruang Kelas C125.
I. PENDAHULUAN
D
esain akustik yang baik merupakan salah satu hal yang perlu diperhatikan pada ruang kelas. Sebagaimana fungsinya, parameter akustik utama yang harus diperhatikan dalam ruang kelas adalah tingkat kejelasan ucapan ( speech intelligibility ). Apabila parameter akustik ini dapat dicapai, maka informasi dari pembaca dapat diterima dengan baik oleh pendengar. Faktor kebisingan lingkungan sekitar ruang kelas juga perlu diperhatikan, hal ini menyangkut kenyamanan saat digunakan untuk kegiatan belajar mengajar. Sejalan dengan maraknya sosialisasi green building yang sedang berkembang, maka dimungkinkan untuk dilakukan perancangan ruang kelas yang memenuhi standar akustik namun tetap mengedepankan konsep green building, antara lain :
a. Hemat energi, dengan cara meminimalisir penggunaan lampu pada saat siang hari dan mengakomodasi luasan kaca sehingga sinar matahari dapat masuk secara optimal. b. Pemilihan bahan ramah lingkungan, bahan yang dipilih hendaknya merupakan bahan hasil daur ulang atau bahan yang ramah lingkungan. Maka
dari
itu,
penting
untuk
mempertimbangkan
penggunaan konsep green building pada ruang kelas selain tetap memperhatikan parameter utama akustik. Pada penelitian ini akan dilakukan desain akustik ruang kelas mengacu pada konsep bangunan hijau. II. DASAR TEORI A. Akustik Ruangan Perambatan gelombang bunyi yang mengenai obyek akan mengalami pemantulan,penyerapan, dan penerusan bunyi, yang karakteristiknya tergantung pada karakteristik obyek. Perambatan gelombang bunyi yang mengenai bidang batas dengan celah akan mengalami defraksi (Ernaning Setiyowati). Hal inilah yang terjadi pada bunyi pada ruangan yang berlubang. Refleksi atau pemantulan bunyi oleh suatu obyek penghalang atau bidang batas disebabkan oleh karakteristik penghalang yang memungkinkan terjadinya pemantulan. Pada ruangan yang memiliki bidang batas yang memiliki kemampuan pantul yang besar akan terjadi tingkat pemantulan yang besar, sehingga tingkat kekerasan bunyi pada titik-titik berbeda dalam ruangan tersebut lebih kurang sama. Pada keadaan ini, ruang mengalami difus Pemantulan suara bisa digambarkan sebagai berikut: pantulan ke fokus, pantulan menyebar, pentulan terkendali (Ernaning Setiyowati). Dalam ruangan, suara yang memantul akan mempengaruhi kejelasan suara. Terkadang pemantulan suara bisa meningkatkan intensitas suara dan membuat suara menjadi lebih jernih, tapi jika suara itu datang terlambat ke penerima, maka akan menimbulkan gema. Reverberation time merupakan indikator penting untuk ruang pembicaraan. B. Reverberation Time ( Waktu Dengung ) Bila bunyi tunak atau steady dihasilkan dalam suatu ruang, tekanan bunyi membesar secara bertahap dan dibutuhkan beberapa waktu ( dalam kebanyakan ruang sekitar 1 sekon ) bagi bunyi untuk mencapai nilai keadaan tunaknya. Pentingnya pengendalian dengung dalam rancangan akustik auditorium telah mengharuskan masuknya besaran standar yang relevan, yaitu waktu dengung ( RT ). Ini adalah waktu agar TTB dalam ruang berkurang 60 dB setelah bunyi dihentikan. ( Akustik Ruang, Leslie L. Doelle ) Dalam sistem metrik, rumus RT yang disederhanakan adalah ( Akustik Ruang, Leslie L. Doelle ) :
2
RT = Dengan :
…………………………..…… ( 2.1)
RT = Waktu dengung ( sekon ) V = Volume Ruang ( m3 ) A = Penyerapan ruang total ( Sabin m2 )
C. Transmission Loss ( Kehilangan Transmisi ) Reduksi bising ( Noise reduction ) ( NR ) adalah istilah yang lebih umum dari pada TL untuk menyatakan insulasi bunyi antara ruang-ruang karena ia ikut memperhitungkan efek berbagai jejak transmisi antara ruang sumber dan ruang penerima dan juga sifat akustik ruang-ruang ini. NR yang dinyatakan dalam decibel, diberikan oleh : NR = Lp1 – Lp2 ………..……………..………….. ( 2.2 ) TL = NR - 10 log
……………….……………….. ( 2.3 )
Dengan : TL = Rugi Transmisi, dB NR = Reduksi Bising, dB A2 = Penyerapan Total ruang penerima, sabine m2 S = Luas Partisi, m2 Lp1 = Tingkat tekanan bunyi pada sumber Lp2 = Tingkat tekanan bunyi pada ruang penerima NR dapat lebih tinggi atau lebih rendah dari TL, tergantung pada hubungan antara luas partisi dan penyerapan bunyi dalam ruang penerima. Dengan menambahkan luas partisi, terdapat transmisi bising yang lebih banyak, dan dengan penambahan penyerapan bunyi, terjadi transmisi bising yang lebih sedikit ke dalam ruang penerima. Bila semua permukaan batas di ruang penerima menyerap secara sempurna, NR akan melampaui TL dengan sekitar 5 dB, dalam hal tersebut NR = TL + 5 dB. ( Doelle, 1990 ). Nilai Transmission Loss juga dapat digunakan untuk memperbaiki kualitas Noise Criteria, dengan cara menghitung nilai kerapatan densitas untuk mengetahui ketebalan atau jenis bahan yang akan digunakan dalam sebuah perancangan. TL = ( 20 Log W ) + ( 20 Log f ) – C ………………. ( 2.6 ) Dengan :
baik adalah pentransmisi bunyi yang efisien dan arena itu adalah insulator bunyi yang tidak baik. Sebaliknya dinding insulasi bunyi yang efektif akan menghalangi transmisi bunyi dari satu sisi ke sisi lain. Bahan-bahan dan kontruksi penyerap bunyi dapat dipasang pada dinding ruang ataupun digantung di udara. Bahan-bahan tersebut dapat diklasifikasikan sebagai berikut : 1. Bahan berpori, seperti papan serat (fiber board), plesteran lembut, mineral wools, dan selimut isolasi, memiliki karakteristik dasar suatu jaringan seluler dengan pori-pori yang saling berhubungan. 2. Penyerap panel atau selaput merupakan penyerap frekuensi rendah yang efisien. 3. Resonator rongga (Helmholtz) merupakan penyerap bunyi yang terdiri dari sejumlah udara tertutup yang dibatasi dinding-dinding tegar dan dihubungkan oleh celah sempit ke ruang sekitarnya, di mana gelombang bunyi merapat. 4. Eco Glass ( kaca ramah lingkungan ) baru-baru ini telah dikembangkan beberapa varian kaca dengan mengedepankan konsep ramah lingkungan. III. METODOLOGI PENELITIAN Perancangan eksperimental pada penelitian tugas akhir ini disesuaikan kondisi lapangan yang ada. Adapun susunannya sebagai berikut : 1. Kondisi ruang kelas C125 saat dilakukan pengambilan data yaitu saat kondisi Background Noise ( bising latar belakang ) sedang dalam kondisi tertinggi. 2. Data yang diambil adalah Reverberation Time ( waktu dengung ) dan Transmission Loss ( kehilangan Transmisi dinding ) 3. Sumber bunyi untuk pengukuran Reverberation Time yaitu petasan dengan bunyi maksimum yang terukur adalah 118 dBA, sedangkan untuk pengukuran Transmission Loss menggunakan sumber bunyi tone yang diperkuat oleh amplifier dengan bunyi tertinggi yang terukur adalah 99,8 dBA. 4. Alat ukur (SLM) diletakkan ± 1,5 meter diatas permukaan tanah dengan besaran yang diukur dBA. Jumlah titik ukur untuk pengukuran TL yaitu sebanyak 8 titik.
TL = Rugi Transmisi, dB W = Kerapatan densitas, Kg/m2/cm f = Frekuensi, Hz C = Koefisien dengan nilai yang ditentukan, 47
Persamaan diatas digunakan untuk mengetahui kerapatan densitas pada suatu titik dari pengukuran transmission loss. D. Material Akustik Ramah Lingkungan Bila bunyi menumbuk suatu permukaan, maka ia dipantulkan atau diserap. Energi bunyi yang diserap oleh oleh lapisan penyerap sebagian diubah menjadi panas, tetapi sebagian besar ditransmisikan ke sisi lain lapisan tersebut, kecuali bila transmisi tadi dihalangi oleh penghalang yang berat dan kedap. Dengan perkataan lain penyerap bunyi yang
Gambar 3.1 Metodologi pengambilan data TL
3 Dinding Kanan ( 2 )
1.26
Dinding Kanan ( 3 )
6.84
Tinggi
3.76
Dari data hasil pengukuran dimensi ruang, didapat bahwa ruang kelas C125 memiliki volume ruang sebesar 236.24 m3. Sedangkan total luas permukaan ruang kelas C125 sebesar 269.10 m2. B. Perhitungan Kualitas Akustik Ruang Kelas C125 Setelah didapatkan volume ruang kelas C125, maka langkah selanjutnya adalah menghitung koefisiensi serap ruang kelas C125 dimana data koefisiensi serap masing-masing partisi serta luasan partisinya ditunjukkan oleh tabel 4.2 dibawah ini. Tabel 4.2 Data pengukuran luas masing-masing partisi beserta koefisiensi serap masing-masing bahan / materialnya Elemen
Bahan
Dinding depan
Dinding kanan
Dinding Belakang Dinding Kiri
Dinding Patahan
Langit-langit
Gambar 3.2 Flowchart penelitian
IV. HASIL DAN PEMBAHASAN Pada bab ini akan dilakukan analisa perbaikan kualitas akustik dari ruang kelas C125 namun sebelumnya, akan dibahas terlebih dahulu kualitas akustik ruang kelas C125 pada kondisi saat ini, setelah itu akan dilakukan simulasi pemilihan bahan/material pelapis yang dipasang di dalam ruangan, serta penambahan lubang bukaan untuk mengakomodir kepentingan cahaya matahari. Dalam pembahasan pada bab ini akan diketahui pula efektifitas penggunaan bahan / material pelapis.
45 buah Kursi Lantai
Tabel 4.1 Data pengukuran dimensi ruang kelas C125 Partisi
Panjang ( m )
Dinding Depan
7.08
Dinding Kiri
9.74
Dinding Belakang
5.73
Dinding Kanan ( 1 )
2
22.82 3.8 20.67 2.78 1.07 1.19 9.17 6.64 66.29 0.33 2.8 1.9 7.83 51.29 11.05 59.47 269.10
α125 0.01 0.35 0.01 0.15 0.35 0.35 0.01 0.35 0.01 0.35 0.01 0.35 0.01 0.01 0.29 0.15 0.01
α250 0.02 0.25 0.02 0.11 0.25 0.25 0.02 0.25 0.02 0.25 0.02 0.25 0.02 0.01 0.1 0.19 0.01
Koefisiensi serap bahan α500 α1000 0.02 0.03 0.18 0.12 0.02 0.03 0.1 0.07 0.18 0.12 0.18 0.12 0.02 0.03 0.18 0.12 0.02 0.03 0.18 0.12 0.02 0.03 0.18 0.12 0.02 0.03 0.02 0.02 0.05 0.04 0.22 0.39 0.01 0.01
α2000 0.04 0.07 0.04 0.06 0.07 0.07 0.04 0.07 0.04 0.07 0.04 0.07 0.04 0.02 0.07 0.38 0.02
α4000 0.05 0.04 0.05 0.07 0.04 0.04 0.05 0.04 0.05 0.04 0.05 0.04 0.05 0.02 0.09 0.3 0.02
Tabel 4.3 Data Perhitungan Total Koefisiensi Serap Masingmasing Partisi Elemen Dinding depan
Dinding kanan
Dinding Belakang Dinding Kiri Dinding Patahan
A. Pengukuran Dimensi Ruang Ruang kelas C125 Jurusan Teknik Fisika ITS merupakan ruang kelas berkapasitas kecil yang mampu menampung sekitar 60 orang. Data pengukuran yang diambil meliputi dinding ruang dan tinggi ruang. Hal ini dimaksudkan untuk memperoleh volume ruang kelas C125.
S(m)
Plester pada batubata Kaca, jendela biasa Plester pada batubata Pintu ( kayu ) Kaca, jendela biasa ( 1 ) Kaca, jendela biasa ( 2 ) Plester pada batubata Kaca, Jendela biasa Plester pada batubata Kaca, jendela biasa Plester pada batubata Kaca, jendela biasa Plester pada batubata Beton Gypsum Kursi Kayu Marmer ΣS
Langit-langit 45 buah Kursi Lantai ΣS.α
S.α
α125 0.23 1.33 0.21 0.42 0.37 0.42 0.09 2.32 0.66 0.12 0.03 0.67 0.08 0.51 3.20 6.75 0.59
α250 0.46 0.95 0.41 0.31 0.27 0.30 0.18 1.66 1.33 0.08 0.06 0.48 0.16 0.51 1.11 8.55 0.59
α500 0.46 0.68 0.41 0.28 0.19 0.21 0.18 1.20 1.33 0.06 0.06 0.34 0.16 1.03 0.55 9.90 0.59
α1000 0.68 0.46 0.62 0.19 0.13 0.14 0.28 0.80 1.99 0.04 0.08 0.23 0.23 1.03 0.44 17.55 0.59
α2000 0.91 0.27 0.83 0.17 0.07 0.08 0.37 0.46 2.65 0.02 0.11 0.13 0.31 1.03 0.77 17.10 1.19
α4000 1.14 0.15 1.03 0.19 0.04 0.05 0.46 0.27 3.31 0.01 0.14 0.08 0.39 1.03 0.99 13.50 1.19
18.00
17.39
17.63
25.49
26.48
23.98
Dari data hasil perhitungan nilai koefisiensi serap ruang kelas C125, maka langkah selanjutnya dapat dilakukan pengukuran nilai waktu dengung ( Reverberation Time / RT ) dan kehilangan transmisi ( Transmission Loss / TL ). Dari hasil pengukuran waktu dengung yang dilakukan sebanyak dua kali, diperoleh hasil : Dari pengambilan data pertama, waktu dengung yang didapatkan dari tingkat tekanan bunyi yang dihasilkan oleh petasan sebagai sumber impuls, suara petasan yang terekam pada software adalah sebesar 116.61 dBA lalu meluruh sebanyak 60 dB hingga mencapai 54.42 dBA kembali ke kondisi semula. Dari data yang terbaca,
4
didapatkan waktu dengung ruang kelas C125 pada pengukuran pertama yaitu 2.4 detik. Dari hasil pengukuran ke-2 didapat hasil yang tidak jauh beda dengan hasil pengukuran ke-1 dengan tingkat tekanan bunyi maksimal petasan yang terukur adalah sebesar 116.62 dBA dan meluruh 60 dB hingga mencapai 54.43 dBA. Dari data yang terbaca, didapatkan waktu dengung ruang kelas C125 pada pengukuran pertama yaitu 2.1 detik. Sedangkan untuk waktu dengung pada beberapa frekuensi ditunjukkan oleh tabel 4.5 dibawah ini. Tabel 4.4 Data hasil pengukuran waktu dengung Data pengukuran ke-1 pengukuran ke-2 RT-60 rata-rata
125 3.15 3.25 3.20
Data hasil pengukuran RT 250 500 2.57 2.21 2.47 2.23 2.52 2.22
1k 2.21 2.02 2.12
2k 2.33 1.99 2.16
4k 2.07 1.81 1.94
Tabel 4.6 Data hasil perhitungan waktu dengung Hasil ΣS.α RT-60
125 18.00 2.11
250 17.39 2.19
2000 26.48 1.44
Tabel 4.9 Panel akustik beserta karakteristik peredaman suara di masing-masing frekuensi Panel Akustik
Untuk mencari waktu dengung sebuah ruangan, salah satu caranya adalah dengan menggunakan rumus sabine seperti yang tercantum pada persamaan 2.3. Hasil perhitungan waktu dengung yang didapat ditunjukkan oleh tabel 4.6 dibawah ini.
Frekuensi 500 1000 17.63 25.49 2.16 1.49
C. Pemilihan bahan Untuk memperbaiki kualitas akustik dari ruang kelas C125 maka beberapa pilihan bahan coba ditambahkan pada bagian ruang kelas C125. Plafond ruang kelas C125 yang terbuat dari beton akan coba ditambahkan panel akustik. Panel akustik yang akan disimulasikan antara lain ditunjukkan oleh tabel 4.9 berikut ini:
Danoline Aphony Cortex Knauf Black JayaBell
Tabel 4.7 Hasil Perhitungan Transmission Loss pengukuran ke-1 pada masing-masing titik Keterangan Titik 1 Titik 2 Titik 3 Titik 4 Titik 5 Titik 6 Titik 7
Pengukuran Transmission Loss ke-1 ( dB ) 125Hz 250Hz 500Hz 1000Hz 41.93 42.05 44.59 64.62 41.54 43.63 45.07 66.33 41.26 42.33 44.68 64.43 41.13 42.74 45.53 52.25 42.14 44.91 47.03 58.43 40.41 38.45 36.59 65.84 40.66 38.75 38.37 61.90
2000Hz 64.24 59.01 59.38 45.25 45.84 58.41 61.96
4000Hz 53.02 54.68 58.09 42.05 40.36 49.79 49.76
Danoline Aphony Cortex
JayaBell
Keterangan
4000 0.45 0.76 0.98 0.48
koefisiensi serap dan waktu dengung 250 500 1000 2000 47.65 52.50 57.80 56.23 0.80 0.72 0.66 0.68 59.45 60.20 63.44 60.84 0.64 0.63 0.60 0.63 29.19 45.32 67.03 72.64 1.30 0.84 0.57 0.52 70.22 61.22 56.26 51.61 0.54 0.62 0.68 0.74
4000 46.03 0.83 61.93 0.61 73.21 0.52 47.57 0.80
Tabel 4.11 Hasil simulasi penambahan luasan kaca pada masing-masing perancangan panel akustik Panel Akustik
Kaca
Danoline
4000Hz 53.98 51.37 59.42 41.03 40.03 48.22 51.42
2000 0.6 0.69 0.92 0.51
Penambahan lubang bukaan cahaya pada ruang kelas C125 dimaksudkan untuk mengakomodir kepentingan cahaya yang masuk, namun penambahan luasan kaca ini harus diperhatikan agar luasan yang digunakan tidak memiliki pengaruh yang signifikan terhadap kualitas akustik yang sudah di rancang ulang. Penambahan luasan kaca dapat dilakukan ditengah atap gypsum dengan menggunakan kaca jendela biasa. Agar memperoleh hasil yang maksimal maka dapat diberikan beberapa pilihan luasan kaca agar kepentingan cahaya dalam ruang dapat terakomodir secara maksimal namun kualitas akustik dalam ruang tidak banyak berpengaruh.. Hasil dari penambahan luasan kaca tersebut ditunjukkan oleh tabel 4.11 berikut ini :
Tabel 4.8 Hasil Perhitungan Transmission Loss pengukuran ke-2 pada masing-masing titik Pengukuran Transmission Loss ke-2 (dB ) 125Hz 250Hz 500Hz 1000Hz 2000Hz 40.90 42.84 44.64 62.51 63.51 41.93 44.29 44.46 65.82 59.45 41.14 42.73 45.52 65.83 52.52 41.89 42.22 45.40 51.03 46.24 40.93 43.79 47.06 59.82 53.40 40.32 37.79 37.17 66.81 58.20 40.52 38.65 37.06 64.89 61.28
125 40.57 0.94 39.54 0.96 24.15 1.57 52.87 0.72
ΣS.α RT-60 simulasi ΣS.α RT-60 simulasi ΣS.α RT-60 simulasi ΣS.α RT-60 simulasi
1.95
Keterangan Titik 1 Titik 2 Titik 3 Titik 4 Titik 5 Titik 6 Titik 7
Frekuensi 500 1000 0.7 0.65 0.85 0.76 0.56 0.83 0.87 0.62
Tabel 4.10 Hasil simulasi penambahan panel akustik pada plafon ruang kelas C125
Knauf Black
Kehilangan tranmisi merupakan salah satu parameter akustik yang diamati dalam penelitian ini, persamaan 2.4 digunakan untuk menghitung Noise Reduction dari hasil pengurangan antara bunyi pada sumber dengan bunyi pada penerima dihitung pada masing-masing titik pengukuran. sedangkan persamaan 2.5 digunakan untuk menghitung nilai Transmission Loss dari dinding yang di dapat pada masingmasing titik pengukuran ditunjukkan pada tabel 4.7. Kolom faktor koreksi pada tabel tersebut merupakan koefisien konversi dari satuan dBA ke satuan dB.
250 0.6 0.83 0.24 1.04
Hasil dari penambahan panel akustik tersebut dapat dilihat pada tabel 4.10 berikut ini :
Panel Akustik
4000 23.98 1.59
125 0.45 0.43 0.13 0.69
4.09 1.95 Aphony Cortex 4.09 1.95 Knauf Black 4.09 1.95 JayaBell 4.09
Ket ΣS.α RT-60 ΣS.α RT-60 ΣS.α RT-60 ΣS.α RT-60 ΣS.α RT-60 ΣS.α RT-60 ΣS.α RT-60 ΣS.α RT-60
125 40.68 0.93 40.81 0.93 39.66 0.96 39.79 0.96 24.27 1.57 24.40 1.56 52.99 0.72 53.12 0.72
Koefisiensi serap dan waktu dengung 250 500 1000 2000 47.94 52.76 57.95 56.23 0.79 0.72 0.66 0.68 48.26 53.04 58.12 56.23 0.79 0.72 0.65 0.68 59.74 60.45 63.59 60.84 0.64 0.63 0.60 0.63 60.06 60.73 63.76 60.84 0.63 0.63 0.60 0.63 29.48 45.58 67.18 72.64 1.29 0.83 0.57 0.52 29.80 45.86 67.35 72.64 1.28 0.83 0.56 0.52 70.51 61.48 56.41 51.61 0.54 0.62 0.67 0.74 70.83 61.75 56.58 51.61 0.54 0.62 0.67 0.74
4000 45.94 0.83 45.83 0.83 61.83 0.62 61.73 0.62 73.12 0.52 73.01 0.52 47.47 0.80 47.37 0.80
5
Penambahan lubang bukaan cahaya tentunya akan menimbulkan masalah baru, salah satunya adalah panas dari sinar matahari yang masuk ke dalam ruangan, hal ini tentunya tidak sesuai dengan konsep bangunan hijau. Salah satu cara untuk mengatasi permasalahan tersebut adalah dengan cara memberikan panel tambahan yang diletakkan pada lubang bukaan cahaya yang terdapat pada atap gypsum. Dalam melakukan penambahan panel penghalang ini, beberapa syarat harus dipenuhi antara lain, bahan yang digunakan adalah bahan yang ramah lingkungan, dapat menyebarkan cahaya, hendaknya tidak mempengaruhi performa akustik dari ruang kelas yang telah dirancang ulang, khususnya waktu dengung ruang kelas C125
titik dengan nilai TTB yang terbesar terdapat pada titik 1 dengan nilai yang terukur sebesar 69.99 dBA. Sebelum melakukan perhitungan TL dari ruang kelas C125 perlu diketahui nilai NC ruang kelas saat ini. Nilai NC akan di plot kedalam kurva NC standar untuk berbagai ruang.
. Gambar 4.1 Perancangan panel penghalang panas dari cahaya matahari Perancangan penambahan panel akustik untuk menghalangi panas yang masuk kedalam ruangan dilakukan pada perancangan luasan kaca yang terluas yaitu 4.09 m2, dengan menambahkan panel akustik produk dari SONEX Classic ini dengan koefisiensi serap seperti yang ditunjukkan oleh tabel 4.12 dibawah ini. Tabel 4.12 Koefisiensi serap panel SONEX classic α125 0.17
Koefisiensi serap bahan SONEX Classic α250 α500 α1000 α2000 0.33 0.85 1.03 1.08
α4000 1.06
Sedangkan hasil perhitungan waktu dengung dengan menggunakan persamaan sabine, didapatkan waktu dengung pada masing-masing perancangan bahan seperti yang ditunjukkan oleh tabel 4.13 dibawah ini. Tabel 4.13 Waktu dengung ruang kelas setelah penambahan panel penghalang panas perancangan Danoline Aphony Knauf Black JayaBell
125 0.92 0.94 1.53 0.71
250 0.77 0.62 1.24 0.53
Frekuensi 500 1000 0.68 0.61 0.60 0.56 0.78 0.53 0.59 0.63
2000 0.63 0.58 0.49 0.68
4000 0.76 0.58 0.49 0.74
D. Perbaikan Noise Critera Ruang Kelas C125 Memperbaiki kualitas NC ruang kelas C125, membutuhkan data pengukuran transmission loss untuk menentukan tebal bahan yang ditambahkan pada dinding. Sesuai dengan metodologi penelitian, pada dinding depan terdapat tiga titik pengukuran dengan masing-masing dua kali pengulangan pengukuran. Dari keempat titik ( titik 1, titik 2, titik 3 dan titik 5 ) dimana sumber bunyi memapar media yang saama yaitu dinding, maka akan diambil satu titik yang mempunyai TTB palinng tinggi diantara lainnya. Hasilnya,
Gambar 4.8 Grafik NC ruang kelas C125 Dari hasil perhitungan transmission loss maka didapatkan hasil bahwa TL perancangan di titik 1 pada frekuensi 1000Hz adalah sebesar 198,15 Kg/m2. Untuk mengetahui seberapa tebal dinding yang akan ditambahkan maka nilai W akan dibagi dengan nilai kerapatan massa dinding standar yaitu 21 Kg/m2/cm. Maka ketebalan dinding yang harus ditambahkan pada dinding depan adalah sebesar 9.44cm. Dengan kata lain, apabila pada ruangan C125 ditambahkan ketebalan dinding depan dan samping kanan sebesar 9.44cm dari keadaan semula, maka diharapkan nilai bising latarbelakang ruang kelas C125 dapat turun dan sesuai standar. Sedangkan pada pintu dan kaca nilai W perancangan didapatkan nilai 139.13 Kg/m2/cm dengan membaginya dengan kerapatan massa dari kayu dan kaca maka didapatkan ketebalan kayu dan kaca sebesar 17.40cm dan 4.80cm. E. PEMBAHASAN Untuk dapat memperbaiki kualitas atau performa akustik dari ruang kelas C125, maka terlebih dahulu harus diketahui performa akustik dari ruang kelas C125 saat ini. Dari hasil pengukuran dan perhitungan yang didapat waktu dengung ruang kelas C125 terukur sebesar 2.1 detik pada pengukuran ke-1 dan 2.4 detik pada pengukuran ke-2, sedangkan untuk perhitungan waktu dengung dengan menggunakan persamaan sabine didapatkan hasil waktu dengung ruang kelas C125 sebesar 2.11 detik pada frekuensi 125Hz, 2.19 detik pada frekuensi 250Hz, 2.16 detik pada frekuensi 500Hz, 1.49 detik pada frekuensi 1000Hz, 1.44 detik pada frekuensi 2000Hz dan 1.59 detik pada frekuensi 4000Hz. Apabila data ini dibandingkan dengan data hasil pemgukuran, maka nilai deviasi yang terjadi tidak terlalu besar, artinya dengan melakukan perhitungan dengan menggunakan koefisiensi serap
6
dan formula sabine didapatkan waktu dengung yang mendekati hasil perhitungan. Setelah mendapatkan nilai waktu dengung ruang kelas, maka langkah selanjutnya adalah memperbaiki kualitas waktu dengung ruang kelas C125. Perbaikan ini dimaksudkan untuk menurunkan waktu dengung agar sesuai dengan standar waktu dengung untuk ruang kelas yaitu 0.7 detik. Menurunkan waktu dengung dapat dilakukan dengan cara menambahkan beberapa bahan dalam ruangan yang memiliki koefisisiensi serap tinggi. Pemilihan bahan ini juga harus mengacu pada konsep bangunan. Konsep bangunan hijau dalam artian, material yang dipilih harus ramah lingkungan, mudah untuk didaur ulang. Bilamana produk yang digunakan untuk keperluan menurunkan waktu dengung tersebut membutuhkan produk yang pengadaannya harus melalui jalur impor, maka hal yang perlu diperhatikan dalam pemilihan bahan tersebut adalah, bahan tersebut sudah memiliki label serta setifikasi yang menyatakan bahwa material tersebut bersifat eco atau green. Dari hasil simulasi penggunaan bahan pelapis unuk plafon yang terbuat dari beton, diperoleh hasil bahwa dengan menggunakan bahan JayaBoard – JayaBell diperoleh waktu dengung yang sesuai dengan standart yaitu dengan rentang 0.54 detik pada frekuensi 250Hz sampai yang tertinggi pada frekuensi 4000Hz dengan waktu dengung sebesar 0.80 detik. Hal ini menunjukkan bahwa produk dari JayaBoard tersebut mampu meningkatkan performa akustik terutama waktu dengung dari ruang kelas C125 walaupun hanya ditambahkan pada plafon. Setelah mendapatkan bahan yang terbaik untuk perbaikan performa akustik ruang kelas C125, maka langkah selanjutnya adalah menganalisa pengaruh penambahan luasan kaca sebagai lubang bukaan untuk mengakomodir kepentingan cahaya dalam ruangan. Sesuai dengan konsep bangunan hijau, bahwa kebutuhan cahaya dalam ruangan tidak selalu dibebankan pada penggunaan energi listrik / lampu, dengan mengakomodir jalan masuk cahaya sebagai penerangan, maka ruang kelas C125 telah mengadaptasi konsep bangunan hijau. Penambahan panel ini tentunya sangat berpengaruh terhadap performa akustik ruang kelas C125, khususnya pada parameter waktu dengung, sebab bahan ini tentunya juga memiliki koefisiensi serap tertentu. Setelah melakukan perhitungan dengan menggunakan persamaaan sabine maka diperoleh hasil pada keempat perancangan penambahan bahan dan diperoleh hasil yang baik pada ketiga bahan yaitu KnaufDanoline plaza 600 Quadril Q1, Aphony Cortex 15mm dan JayaBoard – JayaBell. Hasil yang baik disini berarti nilai waktu dengung ruangan diperkirakan sudah cukup memenuhi pada rentang waktu dengung 1 ≥ RT ≥ 0.5 dan ketiga bahan tersebut sudah memenuhi rentang RT tersebut. V. KESIMPULAN Dari penelitian yang dilakukan, diperoleh kesimpulan bahwa : 1. Ruang kelas C125 memiliki performa akustik dengan rata-rata waktu dengung 2.4 detik pada frekuensi tengah dan nilai NC 45dB.
2. Pelapisan pada plafond dengan menggunakan produk dari JayaBoard – JayaBell adalah material terbaik yang dapat diaplikasikan dalam penelitian ini. Penambahan material jayaboard berakibat menurunnya waktu dengung ruang kelas C125 menjadi 0.9 < RT < 0.6 dan range waktu dengung ini sudah dapat dikatakan telah memenuhi standart. 3. Nilai NC ruang kelas C125 dapat diturunkan dengan cara menambahkan ketebalan pada dinding depan sebesar 2.57cm dan kaca setebal 1.86cm. Penambahan ketebalan juga dilakukan pada dinding samping kanan sebesar 2.65 dan tebal pintu 3.03cm. Untuk menurunkan nilai NC apabila kerapatan densitas yang diperoleh terlalu kecil, maka tiidak harus menambahkan ketebalan dinding, hal lain yang dapat dilakukan adalah dengan cara melapisi dinding dengan bahan yang mampu menginsulasi suara. VI. DAFTAR PUSTAKA Mediastika, E Christina. 2009. “Material Akustik Pengendali Kualitas Bunyi pada Bangunan”. Yogyakarta. Doelle, L Leslie. 1985. “Akustik Lingkungan”. Erlangga. Barron, Randall F. 2001. “Industrial Noise Control and Acoustics”. Marcel Dekker. New York. “Materi Kuliah Akustik dan Getaran” Jurusan Teknik Fisika ITS Surabaya Ernaning Setiyowati. “Pengaruh Bentuk Arsitektur Masjid Terhadap Kualitas Akustik Ruang”. Reynolds D.D.1981. “Engineering Principles of Acoustics (Noice and Vibration Control)”. Allyn and Bocon,inc. Boston.
VII. BIODATA PENULIS Nama : Kukuh Darmawan Tempat : Surabaya Tanggal Lahir : 16 November 1988 Email :
[email protected] Riwayat Pendidikan : - SDN Wedoro I - SLTPN 1 Waru - SMAN 17 Surabaya - D3 Otomasi Sistem Instrumentasi - S1 Teknik Fisika ITS
1994 – 2000 2000 – 2003 2003 – 2006 2006 – 2010 2010 - 2012
