Riptek, Vol.4, No.1, Tahun 2010, Hal.: 31- 35
EFEK WARNA DINDING TERHADAP PEMAKAIAN ENERGI LISTRIK DALAM RUMAH TANGGA Eddy Prianto*) Abstrak Salah satu ciri konfigurasi dalam disain rumah minimalis adalah kesederhanaan paduan warna yang bernuansa alami dan warna dasar/primer yang menyolok. Prinsip minimalis didasari pada usaha mengoptimalkan pemakaian energi listrik secara effisien dan optimal penggunaannya. Dari tampilan facade rumah tinggal minimalis ini, sejauh mana peran warna pada dinding facade principal suatu rumah dapat memberi konstribusi terhadap penurunan suhu di dalam ruangan ? Dan warna apa saja yang membuat rumah bagian dalam dingin? Tulisan ini merupakan hasil awal dari penelitian yang dilakukan pada model bangunan rumah minimalis. Facade model berorientasi Timur untuk mengetahui karakter sebaran panas pancaran sinar matahari yang optimal, dan pengukuran suhu dinding eksterior dan interior dari berbagai ragam warna dalam rentang waktu pagi hingga sore (terbit hingga terbenamnya matahari) untuk menjawab tujuan penelitian ini. Ada tiga hasil penelitian ini, rumah dengan dinding tidak dicat suhu eksterior relatif sama dengan suhu interior. Kedua, pemberian warna dinding akan menurunkan suhu sebesar 1,3°C dibanding suhu eksteriornya, dan ketiga, bahwa warna biru lebih mendinginkan suhu dinding eksterior 64% dibanding dinding warna merah. Kata kunci : warna cat, energi listrik, rumah minimalis, facade, Semarang Pendahuluan Trend perumahan bergaya minimalis yang berkembang sekarang ini ditandai dengan karakter dari tampilan wajah depan rumah tinggal (facade) dengan warna yang tajam (merah, biru, hijau, kuning dan sebagainya). Dengan meminimalkan element yang dianggap’ tidak estetis, seperti tritisan (terjadi banyak perubahan bentuk untuk tritisan, dari bentuk yang bersudut/miring menjadi bentuk datar/garis dengan demensi relatif kecil), maka pancaran sinar matahari langsung ke bangunan sehingga sangat mempengaruhi suhu interior rumah tinggal. konsumsi pemakaian listrik dalam rumah tangga (dari study rumah type 21,36,45,60&90)
Rice 10%
lampu pemanas air 5% kolam 4% 1%
Setrika 9%
Mesin cuci 9%
Sanyo 6% Radio/Tape 1% TV 2% Komputer 10%
AC 38%
KulkasKipas 2% 3%
Gambar 1 Profil Prosentase Konsumsi Listrik dalam Rumah Tinggal (Prianto,2007) Pada penelitian sebelumnya diketahui bahwa beban panas karena kulit bangunan (skin load dominated) pengaruhi 80% suhu interior rumah tinggal. Pengaruh iklim luar tersebut tertransmisi ke dalam bangunan rumah tinggal melalui kulit bangunan sehingga menyebabkan
beban pendinginan semakin besar. Sebesar 4050% energi listrik dalam rumah tinggal dibutuhkan untuk proses pendinginan (Air Conditioner) (Prianto,2007), prosentase ini akan semakin meningkat bila kita tidak melakukan strategi konfigurasi disain kulit bangunan . Tampilan facade rumah tinggal minimalis mempunyai ‘nilai jual’ untuk sektor properti, dan hanya sedikit dari kalangan mereka yang mencoba mempertimbangkan effek disain facade terhadap konsumsi listrik pasca huni Usaha penghematan listrik pada skala bangunan, paling mudah diterapkan pada skala rumah tinggal dengan mempertimbangkan konfigurasi arsitekturalnya, sehingga susunan material, dimensi hingga ‘lipstik’ wajah berupa pewarnaan dinding tersebut menjadi perhatian pada penelitian ini. Menurut ahli fisiologi dan psikologi, ada empat warna utama: merah, hijau, kuning dan biru, dimana setiap warna mempunyai karakter atau sifat yang berbeda-beda. Sejak dahulu warna diketahui mempunyai pengaruh terhadap manusia. Namun baru belakangan ini penggunaannya telah dimanfaatkan secara meluas dalam dunia permotoran, pakaian, dan permainan hingga sektor properti. Metode Penelitian Penelitian ini dilakukan dengan menggunakan pendekatan Reseach and Development (R&D), yaitu suatu penelitian yang ditindaklanjuti dengan pengembangan suatu model (model reduksi rumah minimalis tropis). Penelitian ini merupakan kelanjutan dari kegiatan sebelumnya, seperi pengamatan tentang identifikasi tampilan warna pada
*) Staf Pengajar Jurusan Arsitektur Universitas Diponegoro Semarang
Efek Warna Dinding Terhadap Pemakaian Energi Listrik Dalam Rumah Tangga
(Eddy Prianto)
perumahan minimalis dan peta tampilan warna rumah minimalis di Kota Semarang. a.
Alat ukur dan ojek penelitian Obyek utama dalam tahap penelitian kali ini adalah ragam warna cat tembok yang diaplikasikan pada dinding-dinding luar model rumah yang ditempatkan berdasarkan orientasi lintasan matahari (timur dan barat), hal ini dilakukan guna memperoleh perilaku pancaran sinar matahari sepanjang hari (dari pk 06.00 hingga 21.00). Pengukuran yang dilakukan per jam selama 15 jam/hari dengan bantuan peralatan “infrared thermometer, light meter dan thermo-higro meter”, sebagaimana ditampilkan pada gambar di bawah ini.
d)
Gambar 4 d) Tahap Pengukuran Dengan Variasi Warna Cat Dinding Eksterior
Light meter
Infrared thermometer
b.
Termo-higro clock
Gambar 2 Ragam Peralatan yang Digunakan dalam Penelitian
a)
Metoda Pengukuran Cara pengukuran dilakukan untuk mendapatkan posisi nilai suhu interior ruangan yang lebih kecil dari suhu udara eksterior, dengan cara mempertimbangkan karakter arsitektural kulit bangunan. Dengan demikian usaha penghematan energi melalui effisiensi penggunaan alat pendingin (Air Conditioner) akan tercapai. Untuk itu dilakukan beberapa tahapan pengukuran terhadap model rumah minimalis di laboratorium Teknologi Bangunan Jurusan Arsitektur Universitas Diponegoro. Profil panas dinding eksterior akan didapatkan karena keberadaan pelapisan warna dinding model bangunan. Ada 3 (tiga) urutan pengamatan, yaitu: pertama : pengukuran terhadap dinding-dinding yang belum diwarna. Kedua, pengukuran terhadap dinding berwarna untuk bahan perbandingan besaran pengaruh aspek pewarnaan dinding dan ketiga, membandingkan profil panas dinding eksterior dari beberapa warna. c.
b) c)
Gambar 3 a) Tahap Disain Pemodelan b-c) Tahap Konstuksi Pembuatan Model
32
Metoda Analisa Data-data yang diperoleh dalam tahap pengukuran, dianalisa untuk mendapatkan tujuan penelitian ini. Pertama, perlu diketahui profil panas untuk kondisi dinding yang belum di cat: dan pengaruh orientasi dinding terhadap lintasan matahari. Bagian dinding mana yang perlu strategi design khusus dan perbedaan penurunan suhu antara eksterior dan interior dengan kondisi dinding tanpa warna .
Riptek, Vol.4, No.1, Tahun 2010, Hal.: 31 - 35 Kedua, untuk mengetahui effek pengecatan dinding dengan beberapa warna tertentu, langkah berikutnya adalah dengan membandingkan kedua kondisi dinding (dinding dicat dan tanpa cat), apakah ada perbedaan suhu permukaan dari dinding dicat dan tanpa cat, dan bagaimana effek suhu ruang dalamnya ? Ketiga, untuk mengetahui seberapa besar effek dari perbedaan warna dinding, maka langkah berikutnya adalah dengan membandingkan kondisi dinding yang berbeda warna. Apakah ada perbedaan suhu permukaan dari dinding yang berbeda warna? Berapa besar perbedaan suhu dan bagaimana effek suhu ruang dalamnya ?
penurunan sekitar 0,1°C atau relatif tidak ada perbedaan suhu eksterior dan interior. Suhu tertinggi permukaan dinding yang tak berwarna ini mencapai 39,2°C atau mengalami peningkatan 31% dari suhu udara eksterior, sedangkan kenaikan keempat dinding lain relatif sama, hanya 12% dari suhu eksteriornya. Perbedaan panas rata-rata permukaan dinding eksterior dan interior dari dinding tanpa warna ini mencapai 2°C, dimana ratarata untuk eksterior 34,9°C dan interior 33°C. Perbedaan suhu yang menyolok mencapai 7°C berada pada dinding di sebelah timur, sedangkan dinding lainnya di bawah 1°C. Urutan penyerapan panas pada dinding tak berwarna ini dari kondisi tertinggi adalah: bagian timur (7°C), selatan (0,6°C), utara (0,3°C) dan barat (0,1°C)
Hasil dan Pembahasan Kajian pertama : Karakter panas dinding yang belum di cat suhu eksterior dan interior relatif sama & hati-hati untuk dinding orientasi timur a.
Teknis pelaksanaan : pengamatan ini merupakan langkah awal sebelum pengukuran terhadap dinding-dinding yang dicat. Posisi model untuk facade prinsipal/ facade tampak depan bangunan menghadap tepat kearah timur, sehingga ke empat bidang menempati posisi masing-masing sesuai arah mata angin. Pengukuran dilakukan dari pk 06.00-20.00 setiap hari dengan kondisi cuaca harus cerah tak berawan, agar didapatkan pancaran sinar matahari maksimal dari pagi hingga sore mengenai model.
b.
Hasil pengukuran dapat dilihat di grafik berikut ini. PROFIL PANAS DINDING BELUM DI WARNA
60.00
c.
Kajian kedua : Perbedaaan karakter panas dinding yang belum di warna dan berwarna dinding berwarna signifikan memberikan penurunan suhu dalam ruangan dalam sebesar 130% a.
Teknis pelaksanaan : Tahap selanjutnya dari penelitian ini adalah pengukuran terhadap dinding-dinding yang telah diberi warna merah. Pemilihan warna merah didasarkan pada hasil penelitian sebelumnya, bahwa warna tersebut kini menjadi trend untuk rumah minimalis dan hal ini tidak ditemukan sebelumnya. Facade prinsipal tetap dihadapkan tepat kearah timur dan pengukuran dilakukan dari pk 06.00-20.00 setiap hari dengan kondisi cuaca harus cerah tak berawan. Pengamatan dikonsentrasikan pada dinding yang berkondisi ekstrim, yaitu arah timur.
b.
Hasil pengukuran dapat dilihat di grafik berikut ini.
suhu dalam C
50.00
40.00
30.00
20.00
10.00
0.00 06.00 07.00 08.00 09.00 10.00 11.00 12.00 13.00 14.00 15.00 16.00 17.00 18.00 19.00 20.00
jam pengamatan Suhu eksterior (°C) plesteran-eksterior-timur plesteran-interior-barat plesteran-eksterior-selatan
Suhu interior (°C) plesteran-interior-timur plesteran-eksterior-utara plesteran-interior-selatan
Kelembaban (%) plesteran-eksterior-barat plesteran-interior-utara
Gambar 5 Grafik Profil Panas Dinding Eksterior dan Interior dari Kondisi Dinding Tanpa Warna. Suhu rata-rata eksterior 29,9°C dan suhu rata-rata bagian dalam bangunan model yang berdinding plesteran mengalami
Kesimpulan Berdasarkan analisis di atas, disimpulkan bahwa penurunan suhu antara eksterior dan interior di Kota Semarang untuk rumah dengan kondisi dinding tidak diwarna hanya mengalami perbedaan suhu sebesar 0,1°C atau relatif tak ada perbedaan suhu antara eksterior dan interior, dan yang penting, khusus dinding facade bagian timur harus dilakukan pengolahan material dinding (bisa berbeda terhadap dinding arah lain) agar terjadi penurunan suhu dalam material (tidak mencapai 7°C).
33
Efek Warna Dinding Terhadap Pemakaian Energi Listrik Dalam Rumah Tangga
(Eddy Prianto) c.
PROFIL SUHU DINDING BERWARNA MERAH DAN TANPA WARNA UNTUK ORIENTASI FACADE KE TIMUR
Kesimpulan Berdasarkan analisis di atas, dapat disimpulkan bahwa dinding berwarna ternyata mempunyai pengaruh yang signifikan terhadap penurunan suhu interior sebesar 1,3°C. Dengan pertimbangan konfigurasi disain yang matang pada dinding/ facade yang menghadap ke timur akan memberikan dampak yang signifikan terhadap penurunan suhu interior.
60.00
suhu dalam °C
50.00
40.00
30.00
20.00
10.00
0.00 06.00 07.00 08.00 09.00 10.00 11.00 12.00 13.00 14.00 15.00 16.00 17.00 18.00 19.00 20.00
jam pengamatan Suhu interior (°C) plesteran-eksterior-timur
merah ekterior-timur plesteran-interior-timur
S uhu eks terior (°C ) S uhu interior (°C ) s uhu dinding merah (eks terior)-timur s uhu dinding merah (interior)-timur s uhu dinding ples teran (interior)-timur s uhu dinding ples teran (eks terior)-timur
29.9 28.6 38.5 32.1 39.8 32.1
s elis ih interior dan ekterior
rata-rata ©
Gambar 06 Grafik Profil Panas Dinding Eksterior dan Interior dari Kondisi Dinding Berwarna Merah Dan Dinding Tanpa Warna
Teknis pelaksanaan : Pada tahap ini dilakukan pengukuran terhadap dinding warna merah dan pengukuran kemudian untuk dinding berwarna biru. Hasil pengukuran dapat dilihat di tabel berikut ini.
b.
PROFIL SUHU DINDING WARNA BIRU DAN MERAH
45.00
1.2
40.00 35.00
6.4 7.7
Gambar 07 Tabel Rekap Profil Perbandingan Panas Dinding Berwarna Merah dan Dinding Tanpa Warna Suhu rata-rata eksterior pada kondisi percobaan ini masih relatif stabil, cuaca cerah dan tak berawan, yaitu 29,9°C dan suhu rata-rata bagian dalam bangunan model yang berdinding berlapis cat warna merah mengalami penurunan hingga 1,3°C atau mengalami kenaikan 130% dari suhu interior pada dinding yang hanya diplester. Suhu tertinggi permukaan dinding berwarna merah ini mencapai 38,5°C atau meningkat 29% dari suhu eksterior. Dibandingkan dengan dinding plesteran, terjadi penurunan 1,3°C (artinya dinding bercat lebih dingin 1,3°C dari pada dinding tak bercat) sedangkan suhu interior dari kedua permukaan dinding ini relatif sama yaitu 32,1°C. Perbedaan panas permukaan dinding eksterior dan interior dari dinding berwarna ini mencapai 6,4°C, sedangkan untuk dinding tak berwarna mencapai 7,7°C, atau lebih panas 1,3°C.
34
a.
suhu dalam °C
Suhu eksterior (°C) merah interior-timur
Kajian ketiga : Perbedaaan karakter panas dinding berwarna merah dan berwarna biru warna biru penurunan suhu dalam ruangan dalam sebesar 130% dibanding warna merah
30.00 25.00 20.00 15.00 10.00 5.00 0.00 06.00 07.00 08.00 09.00 10.00 11.00 12.00 13.00 14.00 15.00 16.00 17.00 18.00 19.00 20.00
jam pengamatan Dinding warna merah (ekterior) Dinding warna biru (eksterior)
Dinding warna merah (interior) Dinding warna biru (interior)
Gambar 08 Grafik Profil Panas Dinding Berwarna Merah dan Biru Suhu rata-rata eksterior pada kondisi percobaan ini masih relatif stabil, cuaca cerah dan tak berawan, yaitu 29,9°C dan suhu rata-rata bagian dalam bangunan model yang berdinding berlapis cat warna biru mengalami penurunan sekitar relatif kecil 1,2°C dibanding dinding berwarna merah. Suhu permukaan eksterior dinding biru lebih rendah 0,5 C (dari 32,9C dinding merah dan 32,4 dinding biru), begitu juga suhu dinding interior dengan perbedaan 1C ( 33,7C untuk dinding merah dan 32,6 C untuk dinding biru), atau dapat dikatakan suhu dinding eksterior dinding warna biru 64% lebih rendah dibanding dengan warna merah.
Riptek, Vol.4, No.1, Tahun 2010, Hal.: 31 - 35 c.
Kesimpulan Perbedaan warna dinding mempunyai pengaruh terhadap profil panas suhu permukaan dinding, dimana untuk perubahan warna merah ke biru dapat menurunkan suhu permukaan dinding eksterior mencapai 64%.
DAFTAR PUSTAKA Anang, Ceria, Gian dan Joshua. 2008. Sustainable Architecture yang Ramah Lingkungan pada Rumah Tinggal Minimalis. Seminar mahasiswa bimbingan Dr.Ir.Eddy Prianto dan Ir. Djoko Amrijono, Jurusan Arsitektur Undip, Semarang.
Kesimpulan 1. Untuk mengetahui effek warna cat pada permukaan dinding terhadap penurunan suhu interior dan pemakaian listrik dalam rumah tinggal perlu dilakukan perbandingan antara kondisi yang dinding yang belum diberi warna dan yang berwarna. 2. Penurunan beban listrik terjadi bila beban unit pendingin ruangan tidak bekerja secara berlebih, artinya suhu interior sebaiknya lebih rendah dari suhu eksteriornya. 3. Dinding facade rumah yang menghadap timur, seyognyanya mendapat pertimbangan konfigurasi disain yang matang dibanding dinding arah lain. Artinya rumah dengan facade menghadap ke timur, beban hambatan panas terbukti lebih besar. 4. Hindari rumah tidak berwarna atau dalam kondisi dinding hanya plesteran saja, karena panas udara eksterior dan interior relatif sama, disamping dari sisi arsitekturis dapat dikatakan rumah tersebut ‘belum jadi’. 5. Dinding warna biru lebih baik dari pada warna merah, karena dapat mengurangi rata-rata suhu dinding sebesar 64%
Erfina, Athanasius, Elfira, Raka dan Sastia. 2009. Rumah Tropis Ramah Lingkungan. Seminar mahasiswa bimbingan Dr.Ir.Eddy Prianto dan Ir. Hendro Trilistyo, Jurusan Arsitektur Undip, Semarang.
Ucapan Terimakasih Makalah ini merupakan bagian dari rangkaian penelitian yang dibiayai oleh dana Penelitian Unggulan dari lingkungan Fakultas Teknik tahun 2010, dengan judul “Effect of color on the heat gain through the wall facade of residential houses in the extreme climate”, untuk itu pada kesempatan ini tak lupa penulis mengucapkan terima kasih kepada pihak-pihak di jajaran dekanat FT Undip. Dan juga pada para mahasiswa jurusan arsitektur Undip (sdr ahyar&sdri fara cs) yang telah membantu melalui penggalian referensi dan pengukuran lapangan selama 15 jam per hari untuk setiap warna dari 20 lebih warna yang diuji.
Halse, A. O. 1978. The Use Of Color In Interiors. Second edition. New York : Mc Graw Hill Book Company. Hinrich, Radan Kleinbach, M. 2005. Energy – its used and the environment. Fourth edition. United States : Thomson Brook Cole. Birren, F. 1988. Light, Color, and Environment. Pensylvania : Schiffer Publishing, Ltd. Prianto, E. 2007. Rumah Tropis Hemat Energi Bentuk Keperdulian Global Warming. Jurnal Pembangunan Kota Semarang RIPTEK, Vol.1, No.1, Semarang hal 1-10 Prianto, E. 2005. Arsitektur Jendela Respond Gerakan Hemat Energi. Jurnal Ilmiah Nasional Efisiensi & Konservasi Energi, Vol.1, No.1, FT, Undip, hal 1-11 Prianto, E. 2007. Energy Efficient Building as Manifesto of Enviromental Issue. Seminar Home Design Going Green, Hotel Ciputra, Jakarta Prianto,E. dan Depecker,P. 2002. Characteristic of Air Flow as The Effect of Balcony, Opening Design and Internal Division on Indoor Velocity . Energy and Building,Vol.34. No.4., pp.401-409. Satwiko, P. 2005. Arsitektur Sadar Energi. Yogyakarta : Penerbit Andi. ISBN 979731-793-5, 220 hal. .
35
