LAPORAN AKHIR HASIL PENELITIAN UNGGULAN PERGURUAN TINGGI - HIBAH BERSAING (TAHUN KE-1) TAHUN ANGGARAN 2012

UNGGULAN PERGURUAN TINGGI-HIBAH BERSAING

LAPORAN AKHIR HASIL PENELITIAN UNGGULAN PERGURUAN TINGGI HIBAH BERSAING (TAHUN KE-1) TAHUN ANGGARAN 2012

Judul

: MODEL KETERPADUAN POHON DALAM MENENTUKAN INDEKS KENYAMANAN RUANG TERBUKA HIJAU

Ketua

:

Ir. Sitawati, MS

Anggota

:

Dr. Ir Agus Suryanto, MS

Dibiayai oleh Direktorat Jenderal Pendidikan Tinggi, Kementerian Pendidikan dan Kebudayaan, Melalui DIPA Universitas Brawijaya nomor : 0636/023-04.2.16/15/2012, tanggal 9 Desember 2011, dan berdasarkan SK Rektor Universitas Brawijaya Nomor : 058/SK/2012 tanggal 8 Pebruari 2012

Lembaga Penelitian dan Pengabdian kepada Masyarakat Universitas Brawijaya

2012

MODEL KETERPADUAN POHON DALAM MENENTUKAN INDEKS KENYAMANAN RUANG TERBUKA HIJAU Sitawati and Agus Suryanto Fakultas Pertanian Universitas Brawijaya [email protected]; [email protected] Abstrak Tujuan penelitian : 1. Mendapatkan bentuk dan struktur RTH pada tingkat kenyamanan yang optimal. 2. Mendapatkan peranan dan ciri pohon pada tingkat kenyamanan. Penelitian observatif dilakukan di 26 RTH publik di Kota Malang. Pengamatan fisik pohon dan iklim mikro di bawah tajuk diamati di Kebun Raya Puwodadai Pasuruan. Hasil penelitiuan mendapatkan bahwa : 1. RTH kota Malang didominasi bentuk Jalur Berstrata Banyak (JB) 46 %. 2. Kemampuan menurunkan suhu di bawah tajuk yang tinggi pada pohon berbentuk tajuk rounded (2,07 + 0,72) °C., percabangan simpodial (2,01 + 0.61) °C, tekstur daun halus (1,91 + 0,59) °C, warna daun gelap (1,82 + 0,78) °C. Dari 75 pohon yang diamati terdapat 11 jenis pohon yang memiliki kemampuan menurunkan suhu di bawah tajuk < 1oC, yang didominasi oleh Kelompok Palmae (Kelapa Sawit, Palem Putri, Palem Raja, Palem Putri, Palem Ekor Tupai, Kelapa), Dewandaru, Genitri, Kelengkeng, Ketepeng dan Kluwih. Sedang Kiara Payung memiliki kemampuan menurunkan hingga 3.8oC dengan kerapatan tajuk 85%. 3. Semakin tebal tajuk dan LAI akan diikuti dengan kemampuan pohon dalam menurunkan suhu, masing-masing mengikuti persamaan y = 0.046x + 1.370 dan y = 0.230x + 1.430.. 4. Kerapatan tajuk pohon merupakan parameter penentu penurunan suhu secara kuadratik dengan persamaan y = -0.001x2 + 0.118x + 28.79, Kata kunci ; ruang Terbuka Hijau, Indeks Kenyamanan , Pohon

TREE ALIGNMENT MODEL IN DETERMINING THE COMFORT INDEX OF GREEN OPEN SPACE Sitawati and Agus Suryanto UB's Faculty of Agriculture [email protected]; [email protected] abstract The purpose of the study: 1. Getting the shape and structure of green open space (GOS) at the optimum level of comfort. 2. Getting the role and characteristics of the tree on the comfort level. Observational study conducted in 26 public GOC in the city of Malang. Physical observations and trees under the canopy microclimate observed in the Botanical Gardens Puwodadi Pasuruan. The results of the study found that: 1. GOC Malang city is dominated by stratified two (46%). 2. Ability to reduce temperature under tree canopy with rounded shape (2.07 + 0.72) ° C., branching simpodial (2.01 + 0.61) ° C, fine leaf texture (1.91 + 0.59) ° C, dark leaf color (1.82 + 0.78) ° C. Of 75 trees examined contained 11 tree species that has the ability to reduce the temperature under the canopy <1oC, which is dominated by Palmae, Dewandaru, Genitri, Longan, ketepeng and Kluwih. Kiara payung has the ability to reduce up to 3.8oC with canopy density of 85%. 3. The thicker of canopy and LAI will be followed by the ability of trees to reduce temperature, each following equation y = 0.046x + 1370 and y = 0.230x + 1430. 4. The density of the tree canopy is a parameter determining the temperature decreases quadratically with the equation y =0.118x + 28.79 + 0.001x2, Keyword : Green Open Space (GOC), Comfort Index, Tree

RINGKASAN

Kenyamanan Kota Malang yang telah dikenal sejak jaman kolonial, pada beberapa dekade terakhir ini terasa mulai berkurang. Kota Malang yang dulu dikenal sebagai tempat peristirahatan yang sejuk dan asri kini mulai tidak nyaman disesaki rumah tinggal, rumah toko, mal, perkantoran dan industri sebagai konsekwensi dari laju populasi yang terus meningkat. Keberadaan bangunan fisik ini akan mempengaruhi iklim mikro, yakni meningkatkan suhu dan menurunkan kelembaban, padahal kenyamanan suatu daerah sangat ditentukan oleh iklim mikro setempat. Lebih lanjut aktifitas manusia (antroposentris) di perkotaan seringkali menggeser keberadaan Hutan Kota yang merupakan salah satu dari Ruang Terbuka Hijau (RTH) suatu wilayah perkotaan, yang diisi oleh vegetasi endemik dan introduksi. RTH berfungsi sebagai paru-paru kota, menyerap gas karbondioksida (CO2) dan menghasilkan oksigen (O2) melalui proses fotosintesis tanaman yang mampu menurunkan suhu udara sebagai salah satu pendukung kenyamanan.. Peningkatan suhu ini secara tidak langsung mempengaruhi aktivitas dan metabolisme manusia. Hutan Kota sebagai elemen utama lanskap kota, sangat potensial dalam menyerap karbon dan menurunkan suhu di perkotaan sekaligus meningkatkan kenyamanan kota. Penelitian ini bertujuan : Mendapatkan bentuk dan struktur RTH pada tingkat kenyamanan yang optimal. Mendapatkan peranan dan ciri pohon pada tingkat kenyamanan. Penelitian dilakukan di kota Malang Jawa Timur, dengan tinggi tempat 440 – 667 m dpl pada 26 RTH dengan luasan ≥ 400 m2. Sebagai pembanding, data juga diambil dari Kebun Raya Purwodadi, Lembaga Ilmu Penelitian Indonesia (LIPI) di Kabupaten Pasuruan, dengan ketinggian tempat sekitar 400 m dpl dan terletak pada 112°-113° BT dan 70°-80° LS. Kesimpulan dan saran dari penelitian ini sebagai berikut :. 1, RTH kota Malang didominasi (46 %) bentuk Jalur Berstrata Banyak (JB), RTH dengan bentuk Jalur Berstrata Dua dan Menyebar Dua (JD, SD) lebih nyaman dibanding RTH dengan bentuk Jalur berstrata Banyak (JB, SB) 4. Morfologi pohon dan kemampuan menurunkan suhu ialah bentuk tajukk rounded (46 %) dengan kemampuan menurunkan suhu (2,07 + 0,72)°C., percabangan simpodial (2,01 + 0.61) °C, tekstur daun halus (1,91 + 0,59) °C, warna daun gelap (1,82 + 0,78) °C. Kelompok Palmae (Kelapa Sawit, Palem Putri, Palem Raja, Palem Putri, Palem Ekor Tupai, Kelapa), Dewandaru, Genitri, Kelengkeng, Ketepeng dan Kluwih memilki kemampuan menurunkan suhu yang rendah (0,1°C), sedang Kiara Payung (Fillicium decipiens) memiliki kemampuan menurunkan suhu udara di bawah tajuk tertinggi (3.8oC) dengan kerapatan tajuk 90%. Peningkatan penutupan tajuk pohon dalam RTH akan diikuti dengan penurunan suhu secara kuadratik dengan persamaan y = -0.001x2 + 0.118x + 28.79. 5. Pada tahun 2010 terdapat 25 desa nyaman di Kota Malang dengan THI < 27 dan diperkirakan pada tahun 2050 tidak terdapat satu wilayahpun yang memiliki THI < 27.

SUMMARY

The comforting state in Malang has been well-known since colonial era and it has been reduced for the last decades. Malang was known as cool and beautiful place for vacation, but it is different now. Malang has been occupied by buildings and housings, shops, malls, offices, and industries as consequences the rapid growth of population. The existence of these physical buildings will affect the micro climate, such as increasing temperature and decreasing humidity, whereas in fact the comfort of an area is mostly determined by local micro climate. Furthermore, human activities (anthropocentric) in urban area frequently shift the existence of City Park as one of Green-Open Space where introduction and endemic vegetations are planted. Green-Open Space has functioned as lungs due to it absorbs carbon dioxide (CO2) and produces oxygen (O2) in return through photosynthetic process, which could reduce temperature as one of comfort supports. Such increased temperature would indirectly affect human metabolism and activities. Urban forest as the main element of city landscape is potential in absorbing carbon and reducing temperature in urban area as well as increasing the city comfort. Objectives of this research are : Achieving the shape and structure of the Green-Open Space in optimal level of comfort. 4. Attaining the role and characteristic of trees at the comfort level. The research was conducted in Malang of East Java and the location is at the altitude of 440 – 667 m asl on 26 Green-Open Spaces that cover the area of  400 m2. As comparison, data was also taken from Purwodadi Botanical Garden, The Indonesian Academy of Sciences in Pasuruan Regency at the altitude of 400 m asl and lies at 112-113 West Longitude and 70-80 South Latitude. Some conclusions and suggestions of this research are as follow : 1. Green-Open Spaces in Malang have been dominated (46%) by Multi-Level Lines, Two-Level Lines and Two Spread are more comfortable than Multi-Level Lines. 2. The trees in the Green-Open Spaces in Malang have rounded shapes which are able to decrease the temperature (2,07 + 0,72)°C, sympodial branching could reduce temperature (2.01 + 0.61)C; finer texture of the leaf could reduce temperature (1.91 + 0.59)C; dark color of the leaf could reduce temperature (1.82 + 0.78)C. The Palmae (Elaeis guineensis Jack., Gyrtostachys lakka, Roystonea regia, Caryota mitis, Cocos nucifera), Dewandaru, Genitri, longan, foetid cassia (Cassia tora L.), and kluwih could decrease the lower temperature (0.1C), meanwhile, Kiara Payung (Fillicium decipiens) is able to reduce temperature below the highest canopy (3.8C) and having the canopy density for about 90%. The increasing canopy closing in Green-Open Space will be followed by decreasing temperature in quadrate using equation y = -0.001x2 + 0.118x + 28.79. 5. In 2010, 25 villages in Malang are presumed comfortable by THI < 27 and it is supposed by 2050, there would no area that has THI < 27.

DAFTAR PUSTAKA Afandi, A dan T. Hidayat. 2010. Kajian Kualitas Udara Dan Kemampuan Ruang Terbuka Hijau (RTH) Dalam Menyerap Emisi Karbon Akibat Lalu Lintas Di Provinsi Kepulauan Bangka Belitung. Kerjasama Kementrian Pekerjaan Umum dan Universitas Katolik Parahyangan. Anonymous, 2008d. Keadaan Kota Malang Di Hari Kemudian. http://malang. endonesa.net/index.php/keadaan-kota-malang-di-hari-kemudian.htm: diakses tanggal 19 Juli 2011. Akbari, H., D. Kurn, S. Bretz, and J. Hanford. 1997. Peak power and cooling energy savings of shade trees. Energy and Buildings. 25:139-148 Akbari, H., M. Pomerantz .and H.Taha.. 2001. Cool surfaces and shade trees to reduce energy use and improve air quality in urban areas. Solar Energy, Tampa, vol. 70, n. 3, p.295-310. Ali-Toudert, F and Mayer, H. 2007. Effects of asymmetry, galleries, overhanging façades and vegetation on thermal comfort in urban street canyons. Solar Energy, Tampa, vol. 81, p. 742-754. Andrade, T., J. Nery, T. Freire, L. Katzschner and D. Fortuna. 2004. Thermal Comfort Conditions for a Tropical City, Salvador – Brazil. Plea2004 - The 21st Conference on Passive and Low Energy Architecture. Eindhoven, The Netherlands, 19 – 22 Barradas, V. L., 1991. Air temperature and humidity and human comfort index of some city parks of Mexico City. Int J Biometeorol (1991) 35:24-28 Bintariadi, B. 2004. Ruang Terbuka Hijau Kota Malang Tinggal Empat Persen. http://abisatya.wordpress.com/2009/05/12/ruang-terbuka-hijau-kotamalang-tinggal-empat-persen/: diakses tanggal 10 Oktober 2009 Badan Pusat Statistik Kabupaten Malang. 2010. http://malangkab.bps.go.id Brooks, R.G. 1988. Site Planning, Environment, Process, and Development. Prentice Hall Career and Tec. New Jersey. p.322. Brown, R.D. and T.J. Gillespie. 1995. Microclimatic Landscape Design, Creating Thermal Comfort and Energy Efficiency. John Wiley and Sons, Inc. New York. p.193, 45-60 Budiatuti, Sri. MTH. 2006. Pohon dan Sistem Agroforestri Dalam Area Resapan Air, Peran tajuk dan Strata Tajuk Sebagai Pengendali Sistem Hidrologi. Disertasi Program Ilmu-ilmu Pertanian. Program Pasca Sarjana. Universitas Brawijaya. Malang. Campbell, G.S. 1997. An Introduction to Environment Biophysics. Springer Verlag. New York. 159p. Carpenter, P. L., T. D. Walker, and F. O Lanphear. 1975. Plant In The Landscape. Wh Freman and Co. New York Chatzidimitriou, A., N. Chrissomallidou and N. Yannas. 2005. Microclimate modifications of an urban street in northern Greece. In: PLEA 2005 – Passive and Low Energy Architecture, 2005, Beirut. Proceedings PLEA 2005 – Passive and Low Energy Architecture, Beirut: PLEA International, 2005, p. 689-694.

Diena, A.L. 2009. Pengaruh Perubahan Penggunaan dan Penutupan Lahan terhadap Kenyamanan di Suburban Bogor Barat. Skripsi. Program Studi Arsitektur Lanskap. Fakultas Pertanian Institut Pertanian Bogor. Tidak Dipublikasikan. Bogor Dirjen Penataan Ruang, Departemen Pekerjaan Umum. 2008. Pedoman Penyediaan dan Pemanfaatan Ruang Terbuka Hijau di Kawasan Perkotaan. Direktorat Jenderal Penataan Ruang, Departemen Pekerjaan Umum. Jakarta. 63 hal. Dahlan, Endes N. 2004. Membangun Kota Kebun Bernuansa Hutan Kota. IPB Press. Bogor. EPA, 2010. Trees and Vegetation Chapter (PDF) (32 pp, 4.5MB) from Environmental Protection Agency’s - EPA’s Reducing Urban Heat Islands: Compendium of Strategies. Grey, G. W dan F. J. Deneke. 1978. Urban Forestry. John Wiley and Sons. Inc. Canada. Handadhari, Transtoto. 2009. Indonesia, Transmitter atau Penyerap ?. Kompas 7 Desember 2009. Hardy. John. T. 2003. Climate Change. Causes, Effect and Solutions. John Willey and Sons. Ltd. West Sussex. England. 241 p. Hernández, A., B. T. Domínguez, Cervantes, S. Muñoz-melgarejo, S. Salazarlizán, A. Tejeda-Martínez, 2011. Temperature-humidity index (THI) 1917 – 2008 and future scenarios of livestock comfort in Veracrus, Mexico. Atmósfera 24(1), 89-102 Irwan, Zoer’aini Djamal. 2008. Tantangan Lingkungan dan Lansekap Hutan Kota. Penerbit PT. Bumi Aksara. Jakarta. 179 hal. Jones, H.G. 1992. Plants and Microclimate. A Quantitative Approach To Environmental Plant Physiology. (2nd ed). Cambridge Univ. Press. New York. 428 p. Kementrian Kehutanan. 2007. Hutan Kota untuk Pengelolaan dan Peningkatan Kualitas Lingkungan Hidup. www.dephut.go.id. Diunduh 09 Desember 2011 Kramer, P.J and T.T. Kozlowski. 1970. Physiology of Trees. New York: McGraw-Hill. p. 197. Lakitan, B. 1994. Dasar – Dasar Klimatologi. Raja Grafindo Persada. Jakarta 173 hal. Laksmi. 2009. Rumah dan Mimpi Pengurangan Emisi. www.kompas.com 31 Juli 2009.

Diakses dari

Larcher, W. 1980. Physiological Plant Ecology. Trans. M.A. Biederman-Thorson. New York 1980. 302 p. Lin, T.P., 2007. Thermal perception, adaptation and attendance in a public square in hot and humid regions. Build. Environ. 44, 2017-2026 Matzarakis, A. 1995. Human biometeorological assessment of the climate of Greece. Aristotelian Univ. of Thessaloniki, Thessaloniki. Greek, 231 p.

Matzarakis A, F. Rutz and H. Mayer, 2000. Estimation and calculation of the mean radiant tem,perature within urban structures. In: Biometeorology and Urban Climatology at the Turn of the Millenium (ed. by R.J. de Dear, J.D. Kalma, T.R. Oke and A. Auliciems): Selected Papers from the Conference ICB-ICUC’99, Sydney, WCASP-50, WMO/TD No. 1026, 273278 Matzarakis, A., F. Rutz and H. Mayer. 2007. Modeling radiation fluxes in simple and complex environments - application of the Ray Man model. J . Biometeorol 51:323–334 Montheit J.L. 1965. Light Distribution and Photosynthesis in Field Crops. Ann. Bot., 19 (113):1-37. Nicol and Humphreys. 2002. Adaptive Thermal Comfort and Sustainable Thermal Standards for Buildings, Journal: Energy and Buildings 34, Elsevier Science, www.elsevier.com/locate/enbuild Nurisjah, S. 1991. Makalah Lokakarya Upaya Pengembangan dan Pembinaan RTH Perkotaan di Masa Datang. Direktorat Jenderal Pembangunan Daerah. Depdagri. Jakarta Oke, T. R. 1989. The micrometeorology of the urban forest. Phil. Trans. Royal Society London, London, vol. B324, p. 335-349. Purnomohadi, Srihartiningsih. 1994. Ruang Terbuka Hijau dan Pengelolaan Kualitas Udara di Metropolitan Jakarta, Disertasi. Tidak Dipublikasikan. PPS. IPB. Bogor. Sandifer, S. and B. Givoni. 2002. Thermal Effects of Vines on Wall Temperatures—Comparing Laboratory and Field Collected Data. SOLAR 2002, Proceedings of the Annual Conference of the American Solar Energy Society. Reno, NV 457 p. Sham, S. 1986. The Build Environment, Microclimate adn Human Thermal Comfort The Malaysian Experience. Paper Presented In Seminar On Appopriate Technology, Culture, Lifestyle and Development. Penang. Shashua-Bar, L. and M.E. Hoffman. 2004. Quantitative evaluation of passive cooling of the UCL microclimate in hot regions in summer, case study: urban streets and courtyards with trees. Building and Environment, Oxford, vol. 39, p. 1087-1099. Spangenberg, J., P. Shinzato, E. Johansson and D. Duarte. 2007. The Impact of Urban Vegetation on Microclimate in Hot Humid São Paulo, In: PLEA 2007 – Passive andLow Energy Architecture. 2007, Singapore. Proceedings PLEA 2007 – Passive and Low Energy Architecture, Singapore: PLEA International. Spangenberg, J., P. Shinzat, E. Johansson and D. Duarte. 2008. Simulation Of The Influence Of Vegetation On Microclimate And Thermal Comfort In The City Of São Paulo. SBAU, Piracicaba, .3(2):1-19. Sumarmi. 2010. Suhu Udara di Kota Malang Kian Panas. http://www.tempo interaktif.com /hg/surabaya/2010/08/05/brk,20100805-269032,id.html Tashiro, Y. dan B. Sulistyantara. 1994. A Fundamental Study on Changing Pattern of Thermoscape at District Scale (in Japanesse). J. Japan. Inst. Lands. Arch. 57 (5):145-150.

Tjitrosoepomo, Gembong. 1994. University Press. pp.85-86.

Morfologi

Tumbuhan.

Gadjah

Mada

Utaya, 2008. Perubahan Tata Guna Lahan dan Resapan Air di Kota : Optimalisasi Resapan Air Dalam Pengelolaan Lahan kota Malang. Disertasi PPS Fakultas Pertanian Universitas Brawiaya. 100 h. Widianto. 2009. Kota Malang Tak Lagi Dingin. http://www.tempointeraktif.com /hg/nusa/2009 /02/05/brk,20090205-158671,id.html Widiantono dan Ishma, 2009. Menakar Kinerja Kota-kota di Indonesia. Diakses dari www.buletin.penataanruang.net Yusuf, S. K., W. K. Hien, A. A. La Win, H. K. Thu, T. S. Negara, W. Xuchao. 2006. Study on effect of greenery in campus area. In: PLEA 2006 – Passive and Low Energy Architecture, 2006, Geneva. Proceedings PLEA 2006 – Passive and Low Energy Architecture, Geneva: PLEA International, 2006, vol. I, p. 483-488.