DESAIN BARRIER UNTUK MENGURANGI TINGKAT KEBISINGAN DENGAN MENGGUNAKAN METODE MAEKAWA
batas yang telah ditetapkan dalam Peraturan
( Syahid Prima Rakhmawan, Andi Rahmadiansah, ST, MT, Ir. Tutug Dhanardono,Hidup MT) no.46 Menteri Negara Lingkungan
tahun 1996. Berdasarkan temuan awal maka
Jurusan Teknik Fisika – Fakultas Teknologi Industri hipotesa pada penelitian ini perlu dibuatnya Institut Teknologi Sepuluh Nopember Barrier untuk mengurangi nilai bising yang Kampus ITS Keputih Sukolilo,Surabaya 60111 Temuan awal didapatkan nilai bising sebesar 85-95 dBA dimana melebihi ambang batas yang telah ditetapkan dalam Peraturan Menteri Negara Lingkungan Hidup no.46 tahun 1996. Berdasarkan temuan awal maka hipotesa pada penelitian ini perlu dibuatnya Barrier untuk mengurangi nilai bising yang ada. Pada penelitian ini lebih dikonsentrasikan pada ukuran dan variasi barrier yang diperlukan untuk menurunkan bising di kawasan pemukiman tersebut. Gangguan-gangguan bising yang biasanya terjadi di kawasan jalan raya adalah suara deru mesin kendaraan yang lalu lalang dan berbagai aktivitas lainnya yang berlangsung di terminal tersebut.
Abstrak Sumber bising khususnya pada pemukiman sering terjadi karena rancangan lokasi pemukiman ataupun alat peredam bising yang tidak berfungsi dengan baik. Pemukiman yang berada di tepi jalan raya adalah salah satu contohnya. Dari hasil observasi lapangan, diperoleh nilai kebisingan jalan raya adalah 85-95 dBA. Salah satu usaha untuk mengurangi tingkat kebisingan di daerah tersebut adalah merancang barrier antara jalan raya dan pemukiman. Desain barrier ini menggunakan metode Maekawa. Tujuan desain ini adalah sebagai usaha untuk mengurangi tingkat kebisingan yang terjadi di kawasan pemukiman agar daerah pemukiman penduduk di sekitarnya tidak merasa terganggu. Spesifikasi dari rancangan barrier ini mempunyai tinggi 3m, dan tebal antara 24cm – 29cm yang diharapkan mampu mengurangi tingkat kebisingan sebesar 33 dBA sehingga dapat sesuai dengan kondisi ideal suatu pemukiman khususnya di pemukiman yang berdekatan dengan jalan raya.
Permasalahan Dalam penelitian ini, ada beberapa permasalahan yang muncul, diantaranya sebagai berikut 1. Bagaimana mendesain barrier di sebuah pemukiman sesuai dengan kondisi yang digunakan sebagai penghalang kebisingan menggunakan metode Maekawa. 2. Bagaimana membuat variasi barrier yang sudah ada sebagai penghambat efek difraksi. 3. Berapa dimensi minimal yang diperlukan sesuai dengan kondisi kebisingan di pemukiman menggunakan metode Maekawa. 4. Rekomendasi desain barrier yang seperti apa terhadap pemukiman yang berada di pinggir jalan raya sehubungan dengan sumber bising yang dihasilkan oleh jalan raya.
Pendahuluan Sumber bising khususnya pada pemukiman sering terjadi karena desain lokasi pemukiman ataupun alat peredam bising tersebut tidak dirancang dengan baik. Macam-macam jenis di sebuah pemukiman dapat diklasifikasikan sebagai berikut (berdasarkan Peraturan Menteri Negara Lingkungan Hidup no.46 tahun 1996) 1. Bising pemukiman yang disebabkan lokasi yang berdekatan industri. 2. Bising pemukiman yang disebabkan oleh jalan raya. 3. Bising pemukiman yang disebabkan oleh fasilitas umum seperti terminal, stasiun, bandara, pelabuhan, sekolah. 4. Bising pemukiman yang disebabkan oleh kawasan perkantoran dan perdagangan. Pada penelitian tugas akhir ini mengambil lokasi di perumahan sekitar Terminal Bungurasih Surabaya. Lokasi terminal Bungurasih yang bersebelahan dengan pemukiman penduduk sangat berpotensi menghadirkan kebisingan yang menganggu bagi kenyamanan warga yang bermukim di daerah tersebut.
Batasan Masalah Dalam penelitian tugas akhir ini, berlaku beberapa batsan masalah sebagai berikut 1. Dilakukan pengujian simulasi barrier di jalan raya dengan tinggi barrier adalah 3 m. 2. Data yang diperoleh adalah data sumber kebisingan di jalan raya dan atenuasi kebisingan menggunakan metode Maekawa. 3. Sumber bising yang berlaku adalah hanya suara deru mesin kendaraan yang melintas.
Temuan awal didapatkan nilai bising sebesar 88 dBA dimana melebihi ambang 1
Setelah melakukan serangkaian kegiatan di atas maka dapat diambil kesimpulan bahwa hasil dari analisis data apakah telah dapat mencapai tujuan dari penelitian tugas akhir kali ini.
Tujuan Tugas Akhir Tujuan dari Tugas Akhir ini adalah : 1. Penggunaan metode Maekawa dalam mendesain barrier di sebuah pemukiman sesuai dengan kondisi yang diakibatkan oleh sumber kebisingan jalan raya. 2. Mendesain barrier yang sudah ada agar fungsinya maksimal dalam meredam kebisingan dan merancang variasi barrier yang telah ada untuk mengurangi efek difraksi gelombang sumber bising. 3. Mendesain dimensi minimal yang sesuai, dalam hal ini adalah tinggi barrier menggunakan metode Maekawa. 4. Mengusulkan suatu desain barrier berdasarkan metode Maekawa sebagai rekomendasi untuk penentuan letak suatu pemukiman yang berada di tepi jalan raya yang bising sehingga pemukiman tersebut dapat menerima atenuasi bising yang besar. Metodologi Penelitian Dalam penelitian tugas akhir ini, langkahlangkah yang dilakukan untuk mencapai tujuan penelitian tugas akhir ini adalah sebagai berikut 1. Identifikasi Permasalahan Melakukan pengamatan langsung ke lokasi yang menjadi objek pengambilan data sehingga nantinya akan mendapatkan data awal sebagai permasalahan yang akan dibahas. 2. Studi Lapangan Mengidentifikasi saat-saat kesibukan dan saat-saat lengang kebisngan lalu lintas jalan raya sehingga akan didapatkan tingkat kebisingan paling tinggi. 3. Pengambilan Data Sebelum melakukan desain variasi barrier, terlebih dahulu dilakukan survey lokasi agar mendapatkan sebuah data awal yang berupa data tingkat kebisingan tertinggi dan nilai redaman menggunakan metode Maekawa sebelum mendesain variasi barrier. 4. Analisis Data dan Pembahasan Dari data yang telah diambil, selanjutnya dilakukan analisis data kemudian datadatanya akan digunakan sebagai bahan referensi dalam mendesain variasi barrier. 5. Perancangan Barrier Mengacu pada metode pengambilan data dan analisis pengukuran, maka dapat dilakukan perancangan ulang barrier yang dalam penelitian kali ini menggunakan metode Maekawa. 6. Kesimpulan dan Saran
2.DASAR TEORI Pengertian Kebisingan Bising merupakan sumber bunyi yang sifatnya mengganggu indera pendengaran manusia. Tingkat kebisingan adalah ukuran derajat tinggi rendahnya kebisingan yang dinyatakan dalam satuan desibel (dB). dBA adalah satuan tingkat kebisingan dalam kelas A, yaitu kelas yang sesuai dengan respon manusia normal. Tingginya tingkat sumber bising dapat mengganggu kesehatan dan psikologis manusia. Sebagai contoh, apabila sumber bising bernilai 70 dB maka akan memunculkan kegelisahan, kurang enak badan, kejenuhan dalam pendengaran, pencernaan terganggu dan mengganggu proses sirkulasi darah pada tubuh. Sumber bising yang sangat kencang yang memiliki nilai 85dB dapat menyebabkan manusia mengalami kemunduran serius pada kondisi kesehatan manusia pada umumnya. Dan apabila dibiarkan dalam jangka waktu yang lama bukan tidak mungkin akan mengalami gangguan pendengaran. Bising yang berkepanjangan dapat juga berakibat fatal diantaranya penyakit jantung dan tekanan darah tinggi. Oleh karena itu perlu dilakukan pengendalian kebisingan agar gangguan-gangguan tersebut bisa diminimalisasi. Ada beberapa cara untuk mengendalikan kebisingan, antara lain : 1. Pengendalian bising yang dihasilkan sumber 2. Pengendalian bising yang ditransmisikan 3. Pengendalian pada penerima FREKUENSI Ketika sumber bunyi bergetar maka akan menimbulkan getaran yang terjadi tiap detiknya. Itulah yang disebut frekuensi. Frekuensi mempunyai satuan Hertz (Hz). Indera pendengaran manusia umumnya dapat mendengarakan bunyi pada jarak 20Hz sebagai batas frekuensi terendah yang dapat didengar dan frekuensi tertinggi yang dapat dijagkau oleh indera pendegaran manusia adalah sebesar 20kHz.
2
Frekuensi sangat berkaitan erat dengan indera pendegaran manusia karena memliki tingkat respon yang berbeda-beda untuk dapat menangkap frekuensi tertentu. Demikian pula halnya dengan bahan-bahan akustik yang memperoleh perlakuan yang berbeda-beda tergantung kegunaan bahanbahan tersebut. Biasanya digunakan untuk teknikteknik perancangan pengendalian bunyi dengan melihat tiap-tiap frekuensi bunyi yang dihasilkan.
0.00002
140
130
20
Batas bawah pendengaran
Satuan tingkat bunyi disesuaikan dengan objek penderannya. Misalnya, dBA, dBB, dBC dan dBD. Skala dBA merupakan respon yang paling mewakili batasan pendengaran manusia dan respon telinga terhadap bising lingkungan. Indera pendengaran manusia dapat mendeteksi keberadaan bunyi dalam kisaran frekuensi 20Hz hingga 20kHz. Daerah rekuensi yang meliputi range tersebut adalah daerah sonic. Terdpat pula beberapa standart yang digunakan diantaranya adalah OSHA dan peraturan pemerintah yang membatasi tingkat kebisingan di beberapa tempat seperti yang terlihat dalam tabel 2.2 tentang batas maksimal kebisingan yang diperbolehkan di suatu tempat tertentu sehingga tidak menimbulkan gangguan pada indera pendengaran manusia dan kenyamanan lingkungan. Tabel 2.2 PERMENLH RI No. 48 Tahun 1996 No. Jenis Kawasan Batas Maksimal (dBA)
DESIBEL Adalah satuan kebisingan yang ditimbulkan oleh sumber bunyi. Tingkat kepekaan indera pendengaran manusia berkisar antara 0 dB hingga 140 dB. Umumnya pengukuran sumber bunyi menggunakan tingkat kebisingan yang memekakkan telinga daripada menggunakan tingkat kebisingan yang rendah karena pertimbangan faktor frekuensi. Tabel 2.1 Tingkat Keras Bunyi dalam Pa dan dB [1] Sound Sound Level Contoh Keadaan Pressure (Pa) (dB) 200
0-10
Batas atas pendengaran
1.
Perumahan dan Pemukiman
55
Take off pesawat
2.
Perdagangan dan Jasa
70
120
Diskotek sangat gaduh
3.
Perkantoran dan Perdagangan
65
110
Diskotek gaduh
4.
Ruang Terbuka Hijau
50
100
Pabrik gaduh
5.
Industri
60
90
Kereta api berjalan
6.
Pemerintahan dan Fasilitas Umum
60
80
Pojok perempatan jalan
7.
Rekreasi
70
8.
Stasiun dan Terminal
60
70
Vacuum cleaner 9.
Pelabuhan
70
0.02
60
Orang berteriak 10.
30-50
Percakapan normal
Rumah Sakit, Sekolah Tempat Ibadah
55
0.002
0.0002
20
Desa yang tenang
2
0.2
Jenis-Jenis Kebisingan Kebisingan pada umumnya merupakan bunyi yang terdiri dari sejumlah frekuensi dengan
3
adalah bising yang paling sering dijumpai. Selain itu juga kebisingan tersebut membawa dampak yang kurang baik bagi penghuni yang bermukim di pinggir jalan. Kebisingan dari kendaraan bermotor umumnya bersumber dari knalpot dari kendaraan tersebut. Juga terdapat sumber bising lainnya, diantaranya suara klakson dan gesekan roda dengan jalan.
tingkat bunyi yang berbeda-beda dalam besaran desibel (dB). Ditinjau dari hubungan tingkat bunyi sebagai waktu maka kebisingan dapat dibedakan menjadi 1. Kebisingan kotinyu (Steady State Wide Band Noise) Kebisingan dimana fluktuasi intensitas pada kebisingan ini tidak lebih dari 6 dB dengan spektrum frekuensi yang luas. Sebagai contoh adalah bunyi yang ditimbulkan oleh mesin gergaji dan bunyi yang ditimbulkan oleh katub gas. 2. Kebisingan terputus-putus (Intermitten Noise) Merupakan kebisingan dimana bunyi mengeras dan melemah secara perlahanlahan. Seperti kebisingan yang ditimbulkan oleh aktifitas jalan raya, dan bunyi yang ditimbulkan oleh kereta api. 3. Kebisingan impulsif berulang (Impulse Noise) Merupakan kebisingan dimana waktu yang dibutuhkan untuk mencapai puncaknya tidak lebih dari 65 ms dan waktu yang dibutuhkan untuk penurunan intensitasnya sampai 20 dB dibawah puncaknya tidak lebih dari 500 ms. Seperti bunyi mesin tempa di pabrik-pabrik. 4 Steady-state noise adalah kebisingan yang tingkat tekanan bunyinya stabil terhadap perubahan waktu dan tak mengalami perubahan yang begitu besar. Contoh kebisingan yang stabil adalah kebisingan sekitar air terjun dan kebisingan pada interior pesawat terbang saat sedang diudara. 5 Fluktuating noise adalah kebisingan yang kontinyu namun berubah-ubah tingkat tekanan bunyinya. Contoh fluctuating noise adalah kebisingan akibat lalulintas pada jalan raya.
KRITERIA BANGUNAN HUNIAN Perbedaan dalam lokasi pengembangan tempat tinggal, fasilitas dll mempunyai pengaruh terhadap kenyamanan bagi penghuni karena letak dan latar belakang kebisingan yang berbeda-beda. Oleh karena itu, menetapkan tingkat bising yang diterima oleh suatu hunian adalah rekomendasi yang benar. Tabel 2.3 Kriteria Bising Latar Belakang untuk Hunian[2] Lokasi Ruang Ruang Tidur Keluarga (dBA) (dBA) Desa
20
25
Pinggir Kota
25
30
Kota
30
35
Dekat Lalu Lintas Padat
35
40
Dekat Padat
40
45
Industri
Barrier untuk Mengatasi Kebisingan Dalam kehidupan sehari-hari, barrier sering disebut tembok, pagar atau bangunan yang fungsinya sebagai peredam rambatan gelombang bunyi. Adapun pertimbangan-pertimbangan dalam merancang dan membuat barrier yang dapat digunakan sebagai peredam bising secara maksimal, antara lain 1. Faktor Posisi 2. Faktor Peletakan 3. Faktor Bentuk 4. Faktor Kerapatan Material 5. Faktor Dimensi Ada 3 cara perambatan sumber bising yang menuju dan menabrakkan ke barrier antara lain
SUMBER KEBISINGAN JALAN RAYA Dalam kehidupan sehari-hari, ada banyak sumber bunyi yang dianggap mengganggu indera pendengaran misalnya, suara mesin kendaraan bermotor, kereta api, pesawat terbang, suara mesin-mesin pabrik dll. Dari sekian banyak contoh kebisingan yang terjadi dalam kehidupan sehari-hari, kebisingan yang diakibatkan suara mesin kendaraan bermotor
4
τ = (W2/Wα)
difraksi, refleksi, transmisi. Umumnya bahanbahan yang digunakan dalam merancang barrier adalah kayu atau beton. Brikut adalah bahan-bahan yang dapat digunakan dalam perancangan barrier 1. Material kayu 2. Material batu bata 3. Material Logam 4. Material Kaca
maka rugi transmisi bunyi dapat dirumuskan sebagai berikut TL = 10 log (1/ τ) (2.7) Rugi transmisi juga dipengaruhi oleh frekuensi. Untuk nilai frekuensi yang rendah rugi transmisi bunyi dipengaruhi oleh ketebalan dinding, sedangkan untuk frekuensi yang bernilai tinggi rugi transmisi bunyi dipengaruhi oleh massa dinding. Persamaan yang berhubungan dengan ferkuensi dan rugi transmisi bunyi adalah sebagai berikut TL = (20 log W) + (20 log f) – C (2.8) Keterangan : f = frekuensi (Hz) W = Massa jenis dinding (kg/m2/cm) C = koefisien (47)
Barrier Insertion Loss
Barrier insertion loss adalah banyaknya redaman bising yang disebabkan sumber bunyi yang dapat diserap oleh barrier. Persamaan insertion loss dalam satuan desibel (dB) dapat dinyatakan dengan sebagai berikut IL = Lp0 – Lp2 (2.1) Persamaan di atas dapat dijabarkan lagi sehingga didapatkan persamaan sebagai berikut IL = 10 log (P02/Pre2) – 10 log (P22/Pre2) (2.2)
Tabel 2.4 Kerapatan Material Barrier Material Densitas Permukaan
Persamaan-persamaan di atas dapat disederhanakan menjadi IL = 10 log (P02/P22) (2.3) Persamaan 2.3 dapat diselesaikan jika variebel P22 diketahui. P22 adalah variabel untuk menyatakan parameter barrier dan ruangan.
Tebal (Lb/ft2/in)
Rugi Transmisi Pengertian rugi transmisi bunyi adalah berkurangnya jumlah desibel energi bunyi datang pada partisi bila melewati struktur. Besarnya TL tergantung pada konstruksi dari partisi dan berubah dengan frekuensi bunyi. TL tidak tergantung pada sifat akustik ruangan yang dipisahkan oleh partisi tersebut. TL partisi ditentukan dari perbedaan antara tingkat bunyi yang diukur di sisi kedua partisi tersebut. Persamaan yang berlaku untuk menghitung besanya rugi transmisi bunyi adalah sebagai berikut TL = 10 log (Wα/W2) (2.4) Keterangan : TL = Rugi transmisi bunyi (dB) Wα = Daya akustik dari sumber bunyi (W) W2 = Daya akustik yang ditransmisikan (W) Sehingga koefisien rugi transmisi dirumuskan sebagai berikut τ = P2 transmitter d/P2incident atau
(2.6)
Tebal (kg/m2/cm)
Brick
10-12
19-23
Cinder Concrete
8
15
Dense Concrete
12
23
Wood
2-4
4-8
Common Glass
15
29
Lead Sheets
65
125
METODE MAEKAWA Secara teoritis, metode Maekawa merupakan metode yang efisien dalam perancangan peredaman kebisingan dengan menggunakan penghalang akustik. Sehingga memberikan kemudahan dan kepastian kepada para perancang untuk mengendalikan kebisingan. Menurut metode Maekawa, nilai pengurangan tingkat tekanan bunyi tergantung pada jarak dari sumber bunyi ke penghalang, jarak dari penghalang ke sumber bunyi, dimensi penghalang dan tergantung dari
dapat (2.5)
5
raya. Agar diketahui lokasi yang cocok untuk mendesain barrier maka harus mempunyai denah yang dituju.
frekuensi bunyi yang dihasilkan oleh sumber bunyi. Hal ini sesuai dengan sifat gelombang bunyi yang dapat dipantulkan, diserap, diteruskan dan didifraksikan oleh dinding penghalang. Dengan memperhitungkan jarak antara penghalang akustik dengan sumber bunyi dan penerima, serta dimensi dinding penghalang, maka dapat diperkirakan besarnya pengurangan tingkat tekanan bunyi yang optimal untuk berbagai frekuensi bunyi.
Gambar 2.11 Penghalang Akustik antara (S) dan Penerima (P)
PENGAMBILAN DATA Ada parameter yang ditonjolkan dalam mendesain barrier ini, yaitu tinggi barrier. Untuk parameter lebar barrier, menggunakan 2 buah Sound Level Meter (SLM). Langkah pertama yang dikerjakan adalah mengaktifkan SLM dengan nilai sumber bising sebesar 85-95 dB selama 30 detik. Bersamaan dengan itu, SLM pada bagian penerima yang letaknya berurutan, yaitu 5m, 10m dan 15m dari barrier juga diaktifkan selama 1menit. SLM pada bagian penerima dikoneksikan dengan laptop yang telah berisi software “Realtime Analyzer” pada daerah penerima yang gunanya untuk merekam suara dan frekuensi yang ditimbulkan. Selain itu juga untuk mengetahui nilai tingkat tekanan bunyi maksimal dan nilai atenuasi kebisingan menggunakan metode Maekawa juga diperhitungkan pada tiap-tiap frekuensi dengan tujuan untuk mengetahui besarnya nilai pengurangan dari tiap-tiap jarak yang diukur. Dalam hal ini, bagian penerima diumpamakan adalah pemukiman. Pengambilan data ini dilakukan saat belum ada barrier. Prosedur pengambilan data yang hampir sama dilakukan saat sudah didesain barrier. Saat barrier telah dibangun, akan diketahui nilai pengurangan kebisingan yang dapat diredam oleh barrier yang dibuat berdasarkan data yang telah diambil dari lokasi dengan metode yang digunakan dalam penelitian tugas akhir ini.
Sumber
PERANCANGAN BARRIER Ada beberapa aspek yang harus dipertimbangkan guna untuk mendesain barrier. Sebelum mendesain barrier, yang harus dilakukan pertama kali adalah mengambil data sumber kebisingan sebagai tujuan untuk mendesain barrier sedemikian rupa sehingga dapat mengurangi tingkat kebisingan yang disebabkan oleh arus kepadatan lalu lintas jalan raya. Aspek-aspek tersebut antara lain • Data denah pemukiman di tepi jalan raya sebagai obyek permasalahan kebisingan dalam penelitian tugas akhir. • Dimensi barrier eksisting, baik itu tinggi dan tebal. • Modifikasi barrier eksisting untuk meningkatkan atenuasi kebisingan yang terjadi di pemukiman yang berada di tepi jalan raya. • Desain ulang atau lebih tepat dikatakan sebagai modifikasi dari eksisting barrier berdasarkan simulasi yang telah dilakukan sehingga diharapkan nilai kebisingan yang terjadi di pemukiman tepi jalan raya sesuai dengan kriteria. Kawasan pemukiman di tepi jalan raya adalah salah satu kawasan dengan tingkat kebisingan tinggi yang lokasinya bersebelahan langsung dengan jalan raya yang padat. Jalan raya merupakan salah satu tempat yang memiliki tingkat kebisingan yang tinggi karena tempat tersebut banyak ditemui yang kepadatannya dapat mengganggu penduduk yang tinggal di dekat jalan
6
Desain Eksperimental Adapun langkah-langkah dari perancangan eksperimental pada penelitian tugas akhir ini adalah sebagai berikut 1. Sumber bunyi adalah deru mesin kendaraan saat melintas di jalan raya yang nilainya dari nilai SLM, yaitu sebesar 85-95 dBA. 2. Posisi sumber bunyi berada di depan desain barrier. 3. Alat ukur SLM berada di sumber bunyi dan SLM lainnya berada di balik barrier. 4. Jumlah titik ukur untuk sumber bunyi ada 1 titik dan jumlah titik ukur pada penerima ada 4 titik di belakang barrier, yaitu 2 m, 5 m, 10 m dan 15 m. 5. SLM yang diletakkan di bagian penerima dikoneksikan dengan software untuk diketahui nilai tingkat tekanan bunyi keseluruhan dari masing-masing frekuensi dan nilai rata-rata tiap-tiap titik. 6. Range frekuensi antara 31,5 Hz – 16kHz. 7. Menggunakan metode Maekawa untuk mengetahui besarnya pengurangan nilai kebisingan yang timbul di tiap-tiap frekuensi yang tertera dalam software. Pengukuran Kebisingan Dari hasil temuan di lokasi pengukuran, dapat diambil kesimpulan bahwa pengukuran diambil di 4 titik pengukuran di belakang barrier, yaitu jarak 2 m, 5 m, 10 m dan 15 m. Di tiap-tiap titik pengukuran diperoleh data-data berupa nilai Leq (nilai rata-rata), nilai tekanan bunyi maksimal keseluruhan dan nilai redaman bising tiap-tiap frekuensi yang diolah menggunakan metode Maekawa.
Keterangan Gambar : a. Jarak jalan raya dengan barrier = 2 M b. Jarak barrier dengan pemukiman sebagai titik ukur = 2 M, 5 M, 10 M dan 15 M c. Dimensi barrier dengan tinggi = 3 M
7
kebisingan secara lebih baik daripada materialmaterial lainnya. Jika material barrier yang digunakan selain dense concrete, maka dikhawatirkan ada pantulan dari sumber bunyi yang memantul kembali sehingga terjadi nilai akumulasi sumber bunyi sehingga bunyi yang diterima pendengar akan semakin besar. Tetapi material-material tersebut memiliki segi estetika yang lebih bagus, seperti material aluminium atau steel.
Metode Analisis dan Interpretasi Data Mulai
Studi Literatur
Pengambilan Data Sumber Bising dan Atenuasi Bising Tiap Titik
Penentuan Dimensi Barrier Sebelum mendesain suatu barrier, terlebih dahulu harus mempunyai data-data penunjang untuk mengetahui karakteristik suatu barrier, dalam hal ini adalah dimensi barrier (tinggi barrier). Dihubungkan dengan metode Maekawa akan diketahui tinggi minimum barrier. Selain itu jika ingin mengetahui lebar minimal barrier maka dilakukan prosedur penelitian berupa sumber bunyi dan penerima letaknya saling berjauhan. Makin lebar dan makin jauh sumber bunyi dan penerima, maka intesitas kebisingan yang diterima penerima akan semakin berkurang. Tetapi, dalam metode Maekawa tidak memperhitungkan besarnya lebar barrier. Ukuran dimensi ini berpengaruh pada redaman kebisingan yang diterima oleh penduduk, terutama wilayah yang akan dijadikan objek penelitian.
Mencari Nilai Tingkat Tekanan Bunyi dan Atenuasi Dengan Metode Maekawa
Perancangan Variasi Barrier
Jika <= 55 dBA
Tidak
Ya Analisis dan Kesimpulan
Analisis Data dan Pembahasan Suatu barrier yang fungsi redaman bisingnya dapat dikatakan maksimal dan sesuai standar yang ditetapkan adalah ketika barrier tersebut dapat meredam sumber bising yang diterima oleh pendengar berdasarkan dari data-data yang telah dikumpulkan sebelumnya disertai dengan faktorfaktor yang akan dipaparkan dalam bab ini. Faktorfaktor tersebut yang mempengaruhi redaman bising yang dapat diterima oleh penduduk di kawasan sekitar sumber bising, kemudian selanjutnya dianalisis agar diperoleh rancangan dan bangunan suatu barrier yang sesuai dengan kebutuhan. Sehingga pendengar akan merasa nyaman setelah didesain barrier. Data hasil pengukuran tingkat kebisingan yang ditimbulkan oleh kebisingan jalan raya di 4 titik di daerah penerima sebelum mendesain barrier, yaitu dengan jarak 2m, 5m, 10m, 15m maka didapatkan nilai keseluruhan tingkat tekanan bunyi dan nilai redaman bising berdasarkan metode Maekawa tiap-tiap titik. Berikut akan disajikan data-data berupa nilai tingkat tekanan bunyi maksimal sebelum didesain barrier di tiap-tiap titik pengambilan data
Selesai
PENENTUAN MATERIAL BARRIER Dalam menentukan jenis material yang akan dipakai dalam mendesain barrier, terlebih dahulu harus memperoleh data-data pendukung mengenai tingkat kebisingan tertinggi di lokasi yang akan didesain barrier. Selain itu juga penggunaan aneka material modern guna mencapai nilai estetika yang tinggi. Dalam penentuan material barrier diperoleh material berupa dense concrete, yaitu berupa beton padat dengan ketebalan minimum 100mm dan kerapatan permukaan sebesar 244 kg/m2. Material ini memiliki kemampuan meredam kebisingan sebesar 40dBA. Alasan dipilihnya dense concrete ini adalah kemampuannya dalam peredaman kebisingan dan bahan baku pembuatnya mudah ditemui di pasaran. Selain itu material ini dapat menyerap gelombang sumber bunyi di permukaannya sehingga pendengar yang berada di jarak tertentu di balik material tersebut tidak merasa terganggu oleh sumber bising. Walaupun dari segi estetika kurang baik tetapi dapat meredam
8
Tabel 4.1 Data Kebisingan Tanpa Barrier Jarak SPL Max (m) (dBA) 2 92,25 5 88,12 10 85,3 15 80,62
nilai tekanan bunyi keseluruhan yang paling tinggi. Selain itu juga, pada tabel 4.2 di atas dapat diketahui nilai tingkat tekanan bunyi dan dapat diketahui pula besarnya redaman sumber bunyi tiap frekuensi yang dapat diredam oleh barrier menggunakan metode Maekawa. Frekuensi yang digunakan mempunyai range 63 Hz sampai 8kHz. Pada tabel 4.1dapat dijelaskan bahwa tabel 4.1 adalah tabel pengambilan data atenuasi tingkat kebisingan setelah didesain barrier dengan menggunakan rekaman software selama 1 menit dengan range frekuensi 63 Hz-8 kHz. Data di tabel 4.2 sebagai bahan referensi untuk mendesain modifikasi barrier yang bertujuan untuk mengurangi efek difraksi transmisi gelombang bunyi. Prosedur pengambilan data sama seperti proses pengambilan data sebelum didesain modidikasi barrier. Pemilihan tempat kebisingan jalan raya sebagai penelitian tugas akhir karena jalan raya merupakan salah satu tempat yang memberikan efek kebisingan yang tinggi pada pemukiman sehingga perlu diterapkan suatu desain penghalang kebisingan agar pemukiman yang berada di tepi jalan raya memiliki tingkat kebisingan yang sesuai dengan ambang batas yang telah ditetapkan. Pemilihan desain barrier di tempat tersebut juga dapat digunakan sebagai variasi data dalam mendesain barrier yang bertujuan untuk mengurangi efek difraksi gelombang buynyi yang dikhawatirkan masuk ke pemukiman sehingga diharapkan dengan adanya variasi barrier tersebut efek difraksi yang masuk ke pemukiman dapat dikurangi secara signifikan. Tujuan mendesain barrier ini adalah guna memberikan rekomendasi kriteria pemukiman yang tepat yang lokasinya berada di tepi jalan raya yang padat ditinjau dari segi letak dan posisi pemukiman terhadap barrier sehubungan dengan kebisingan yang ditimbulkan oleh kepadatan jalan raya tersebut berdasarkan data-data yang diolah sebelumnya. Dengan kata lain, penyesuaian jarak antara pemukiman dengan barrier harus diperhatikan agar mendapatkan tingkat redaman bising yang baik. Tabel 4.3Data Barrier Sebelum Modifikasi
Tabel 4.2 Pengambilan Data Atenuasi Bising di Pemukiman
Dari tabel-tabel yang telah disajikan di atas, dapat dijelaskan bahwa tabel 4.2 adalah tabel data rekaman penerima yang berada di pemukiman Bungurasih yang merupakan data pokok pengukuran. Di tabel 4.2 pengambilan data dilakukan tiap 1 menit menggunakan software sehingga didapatkan nilai-nilai yang muncul, yaitu
9
Tabel 4.4 Data Barrier Setelah Modifikasi
2. Nilai tingkat tekanan bunyi keseluruhan yang didapatkan sebelum mendesain barrier adalah sebagai berikut Jarak 2m = 92,25 dBA Jarak 5m = 88,12 dBA Jarak 10m = 85,3 dBA Jarak 15m = 80,62 dBA 3. Nilai tingkat tekanan bunyi keseluruhan dan nilai redaman bunyi yang didapatkan setelah didesain barrier adalah sebagai berikut Jarak 2m= 80,64 dBA ; 20,6 dB Jarak 5m = 80,26 dBA ; 25,4 dB Jarak 10m = 68,85 dBA ; 33,4 dB Jarak 15m = 71,83 dBA ; 41,4 dB
Dari tabel 4.3 dapat diketahui bahwa pengambilan data dilakukan di 4 titik pengukuran, yaitu jarak 2m, 5m, 10m dan 15 m yang semua posisinya ada di belakang barrier. Pada tabel 4.3 dicantumkan nilai tingkat tekanan bunyi untuk tiaptiap jarak pengukuran cenderung mengalami penurunan jika jarak pengukurannya dari barrier semakin jauh sehingga kondisinya berbanding lurus dengan nilai redaman tiap frekuensi yang menggunakan metode Maekawa. Dalam penelitian tugas akhir ini, dilakukan pula suatu desain modifikasi untuk barrier agar diharapkan dapat berfungsi secara baik sebagai penghalang kebisingan. Pada tabel 3.4 di Bab III dapat dijelaskan bahwa pengambilan data dilakukan di tiap-tiap titik pengukuran, yaitu jarak 2m, 5m, 10m dan 15m di belakang barrier. Proses pengambilan data dilakukan selama 1 menit dengan menggunakan range frekuensi 63 Hz – 8 kHz. Pada frekuensi 8 kHz diketahui nilai atenuasi kebisingan yang lebih tinggi menggunakan metode Maekawa daripada nilai atenuasi di frekuensi lainnya dikarenakan jarak dan posisi pemukiman yang jauh dari barrier, yaitu sejauh 15m sehingga jika letak suatu pemukiman minimal berada di jarak tersebut maka nilai atenuasi kebisingannya lebih besar daripada pemukiman yang letaknya berada kurang dari 15m dari barrier. Diketahui pula nilai tingkat tekanan bunyi maksimal saat proses mendesain modifikasi barrier yang nilainya lebih rendah daripada nilai tingkat tekanan bunyi di tabel 3.3 sebelum proses modifikasi. Dengan membandingkan kedua tabel tersebut maka dapat dianalisis bahwa desain barrier menggunakan tudung sebagai modifikasi dapat mengurangi kebisingan akibat lalu lintas jalan raya. Selain itu, tudung tersebut dapat mengurangi efek diraksi yang dihasilkan oleh gelombang bunyi yang terbawa oleh angin menuju ke pemukiman. Sehingga dengan adanya tudung tersebut efek difraksi dapat dikurangi dan atenuasi kebisingan dapat akan meningkat.
4. Nilai tingkat tekanan bunyi keseluruhan dan nilai redaman bunyi setelah dilakukan desain modifikasi barrier adalah sebagai berikut Jarak 2m = 72,96 dBA ; 9,38 dB Jarak 5m = 72,94 dBA ; 14,2 dB Jarak 10m = 64,45 dBA ; 22,2 dB Jarak 15m = 60,88 dBA ; 30,2 dB 5. Dari perancangan ulang barrier didapatkan nilai tinggi minimum adalah 3m dan nilai minimal desain variasi barrier berupa tudung adalah minimal 2m. 6. Penentuan letak barrier dengan sumber bising adalah berjarak minimal 3m dari barrier dan posisi barrier dengan pemukiman berjarak minimal 15m. 7. Material barrier yang sesuai dengan kondisi di objek pengambilan data adalah dense concrete yang memiliki ketebalan minimum 100mm dan peredaman bising yang diberikan sebesar 40dBA. SARAN
Saran yang dapat diberikan dalam mendesain barrier di penelitian tugas akhir ini adalah sebagai berikut 1. Harus ada model desain variasi barrier dari yang sekarang sudah ada. 2. Menambahkan dimensi barrier berupa tinggi barrier dari yang telah ada sebelumnya dengan desain yang telah dilakukan dalam penelitian tugas akhir ini. 3. Menentukan jarak minimal untuk faktor posisi dan faktor peletakan suatu barrier baik jarak dari sumber kebisingan ke
KESIMPULAN
1. Berdasarkan analisis yang telah dilakukan bahwa kebisingan yang terjadi di kawasan intensitasnya tinggi, yaitu sebesar 85-95 dB.
10
barrier maupun jarak antara barrier dan pemukiman. Sehingga dengan memperhatikan saran-saran tersebut maka diharapkan suatu desain barrier dapat berfungsi sebagai peredam kebisingan sebagaimana mestinya sehingga suara bising yang menuju ke pemukiman akan berkurang dan tidak mengganggu indera pendengaran. DAFTAR PUSTAKA
1. Mediastika, E Christina. 2009. “Material Akustik Pengendali Kualitas Bunyi pada Bangunan”. Yogyakarta. 2. Doelle, L Leslie. 1985. “Akustik Lingkungan”. Erlangga. 3. Harris, M Cyril. 1979. “Handbook of Acoustical Measurements and Noise Control”. 4. Barron, Randall F. 2001. “Industrial Noise Control and Acoustics”. Marcel Dekker. New York. 5. “Materi Kuliah Akustik dan Getaran” Jurusan Teknik Fisika ITS Surabaya. 6. Irwin, J.D and Graf, E.R. 1979. “Industrial Noise and Vibration Control”. New Jersey. 7. Government of Hongkong SAR. 2003. “Guidlines on Design of Noise Barriers”. Hongkong. 8. Departement of Defense USA. 1995. “Noise and Vibration Control”. USA. 9. Putri M, Ajeng. 2009. “Perancangan Barrier Untuk Mengurangi Tingkat Kebisingan di Kampung Kanginan Surabaya Dengan Menggunakan Metode Nomograph”. Teknik Fisika-ITS Surabaya.
11
