LANTING Journal of Architecture, Volume 2, Nomor 1, Februari 2013, Halaman 29-35 ISSN 2089-8916
OPTIMASI MATERIAL AKUSTIK UNTUK PENINGKATAN KUALITAS BUNYI PADA RUANG AUDITORIUM MULTI-FUNGSI Yuswinda Febrita Staf Pengajar Fakultas Teknik Program Studi Arsitektur Unlam Abstrak Penelitian ini bertujuan untuk mengoptimalkan kinerja akustik di dalam ruang auditorium multi-fungsi. Studi kasus penelitian ini Gedung Serba Guna BP-PNFI Regional VI Banjarbaru berdasarkan jenis aktivitas yang dapat berlangsung di dalamnya termasuk jenis auditorium multi-fungsi yaitu auditorium yang dapat menampung fungsi untuk pertemuan dengan aktivitas utama percakapan (speech) seperti seminar, konferensi, dan seterusnya, serta fungsi dengan aktivitas sajian kesenian seperti seni musik, seni tari, teater musikal, dan seterusnya. Masalah yang terjadi adalah besaran kualitas akustik yang kurang memenuhi persyaratan bagi sebuah auditorium multi-fungsi, karena penggunaan bahan dan desain interior yang tidak tepat, dan sejak semula ruang tidak direncanakan sebagai auditorium, sehingga kurang mampu melayani aktifitas secara optimal. Metode yang digunakan yaitu menggunakan metode pengukuran background noise level dengan alat Sound Level Meter (SPL). Kemudian dilakukan Perhitungan untuk menunjukkan peningkatan kualitas akustik (RT). Kata Kunci: Optimasi, Material Akustik, Ruang Auditorium Multi-fungsi. Abstract This research is aimed at optimizing the acoustic performance in a multi-functional auditorium. The case study of this research is BP-PNFI Regional VI Banjarbaru Building which by type of activities taken place in there can be categorized as multi-functional auditorium that can accommodate functions for a meeting with speech as the principal activity such as seminars, conferences, and so on, and activities such as arts offering music, dance, musical theater, and so on. The problem is that the amount of acoustic quality does not meet the requirements for a multi-functional auditorium because the use of materials and interior design that is not right, and the room was not planned from the beginning as an auditorium, making it less able to serve activities optimally. The method is to use background noise level measuring method with a Sound Level Meter (SPL). Then the calculations are done to demonstrate improved quality acoustic (RT). Keywords: Optimization, Acoustic Materials, Multi-functional auditorium.
PENDAHULUAN Perancangan akustik ruang ditujukan untuk menghasilkan kondisi akustik optimal bagi pendengar di dalam ruangan. Gedung Serba Guna BP-PNFI Regional VI Banjarbaru berdasarkan jenis aktivitas yang dapat berlangsung di dalamnya termasuk jenis auditorium multi-fungsi yaitu auditorium yang dapat menampung fungsi untuk pertemuan dengan aktivitas utama percakapan (speech) seperti seminar, konferensi, dan seterusnya, serta fungsi dengan aktivitas sajian kesenian seperti seni musik, seni tari, teater musikal, dan seterusnya. Selain itu Gedung Serba Guna ini difungsikan untuk Resepsi Perkawinan dan Olah Raga Badminton. Pada pengamatan lapangan memperlihatkan adanya fenomena bahwa perencanaan
auditorium multi-fungsi ini dibuat tanpa melibatkan ahli akustik sehingga acoustic performance auditorium dapat dipastikan tidak mampu menampilkan kualitas akustik dengan baik, akibatnya penikmat merasa terganggu oleh dengung yang berlebihan dan echo. Fenomena yang dapat diamati pada Gedung Serba Guna BP-PNFI Regional VI Banjarbaru, Jalan R.O Ulin, Banjarbaru. Pada mulanya, gedung tersebut berfungsi untuk kegiatan-kegiatan pertemuan (speech auditorium), tetapi pada perkembangannya harus pula mewadahi berbagai macam aktivitas (multi-fungsi). Gedung Serba Guna yang berbentuk persegi panjang dan berkapasitas sekitar 600 orang tersebut seringkali dipergunakan untuk berbagai macam kegiatan berkarakter speech seperti seminar, konferensi, upacara seremonial 29
dan resepsi perkawinan yang menggunakan band/organ tunggal yang berkarakter musik serta olahraga badminton. Masalah yang terjadi pada Gedung Serba Guna BP-PNFI Regional VI Banjarbaru adalah besaran kualitas akustik belum memenuhi persyaratan bagi sebuah auditorium multi-fungsi, karena penggunaan bahan dan desain interior yang tidak tepat, sehingga tidak mampu beradaptasi. Berdasarkan hasil perhitungan awal yang telah dilakukan di lapangan, ditemukan besaran RT rata-rata adalah 5,68 detik. Kondisi dengan besaran RT yang melebihi parameter karakter speech (0,60-1,20 detik) dapat mempengaruhi keberlangsungan aktivitas yang berhubungan dengan speech, berupa dengung yang berlebihan. Dengan adanya kasus pada Gedung Serba Guna BP-PNFI Regional VI tersebut maka peneliti perlu meneliti permasalahan penggunaan bahan-bahan pelapis pada elemen interior (dinding, lantai, dan plafon) yang masih belum dapat mewadahi berbagai aktivitas yang ada, sehingga belum dapat mencapai persyaratan akustik ruang auditorium multifungsi. Peneliti perlu mencari solusi desain interior yang adaptable dengan memanfaatkan bahan-bahan pelapis bidang permukaan elemen interior (reflektif/ absorbtif) untuk mengatasi setiap perbedaan jenis aktivitas yang diselenggarakan
Gambar 1. Interior Ruang Gedung Serba Guna BP-PNFI Regional VI Banjarbaru (Sumber: Penulis, 2012)
KAJIAN PUSTAKA Masalah utama pada ruang serba guna adalah tuntutan waktu dengung yang pendek untuk keperluan pidato dan waktu dengung yang lebih panjang untuk keperluan musik. Agar diperoleh waktu dengung optimal untuk keperluan pidato dan musik, maka harga waktu dengung ditentukan di antara harga waktu dengung untuk pidato dan musik. Salah satu tujuan dalam mendesain ruang auditorium adalah mencapai suatu tingkat kejelasan yang tinggi sehingga diharapkan agar setiap pendengar pada semua posisi menerima tingkat tekanan bunyi yang sama. Suara yang dipancarkan oleh pembicara atau pemusik diupayakan dapat menyebar merata dalam auditorium, agar para pendengar dengan posisi yang berbeda- beda dalam auditorium tersebut memiliki penangkapan dan pemahaman yang sama akan informasi yang disampaikan oleh pembicara maupun pemusik. Syarat agar pendengar dapat menangkap informasi yang disampaikan meskipun dalam posisi berbeda adalah selisih antara tingkat tekanan bunyi terjauh dan terdekat tidak lebih dari 6 dB. Jika dalam suatu ruangan yang relatif kecil di mana sumber bunyi dengan tingkat suara yang normal telah mampu menjangkau pendengar terjauh, maka hampir dapat dipastikan bahwa distribusi tingkat tekanan bunyi dalam ruangan tersebut telah merata. Parameter yang sangat berpengaruh dalam desain akustik auditorium adalah waktu dengung (Reverberation Time). Hingga saat ini, waktu dengung tetap dianggap sebagai kriteria paling penting dalam menentukan kualitas akustik suatu auditorium. Dalam geometri akustik disebutkan bahwa bunyi juga mengalami pantulan jika mengenai permukaan yang keras, tegar, dan rata, seperti plesteran, batu bata, beton, atau kaca. Selain bunyi langsung, akan muncul pula bunyi yang berasal dari pantulan tersebut. Bunyi yang berkepanjangan akibat pemantulan permukaan yang berulang-ulang ini disebut dengung. Waktu dengung adalah waktu yang dibutuhkan suatu energi suara untuk meluruh hingga sebesar sepersatujuta dari energi awalnya, yaitu sebesar 60 dB. Sabine (1993) mendefinisikan waktu dengung yaitu 30
waktu lamanya terjadi dengung di dalam ruangan yang masih dapat didengar. Dalam perkembangannya, waktu dengung tidak hanya didasarkan pada peluruhan 60 dB saja, tetapi juga pada pengaruh suara langsung dan pantulan awal (EDT) atau peluruhan-peluruhan yang terjadi kurang dari 60 dB, seperti 15 dB (RT15), 20 dB (RT20), dan 30 dB (RT30). Waktu dengung (Reverberation Time) sangat menentukan dalam mengukur tingkat kejelasan speech. Auditorium yang memiliki waktu dengung terlalu panjang akan menyebabkan penurunan speech inteligibility, karena suara langsung masih sangat dipengaruhi oleh suara pantulnya. Sedangkan auditorium dengan waktu dengung terlalu pendek akan mengesankan ruangan tersebut “mati”. Besaran RT untuk karakter speech/conference yaitu 0,85-1,30 detik, sedangkan besaran RT untuk karakter music yaitu 1,30-1,83 (Indrani ,2006). Jadi ruang dengan fungsi auditorium multi-fungsi memiliki besaran RT 0,85-1,83. Pentingnya pengendalian dengung dalam rancangan akustik auditorium telah mengharuskan masuknya besaran standar yang relevan, yaitu waktu dengung (RT). Ini adalah waktu agar Tingkat Tekanan Bunyi dalam ruang berkurang 60 dB setelah bunyi dihentikan. Rumus perhitungan RT adalah
RT
Nilai koefisien penyerapan udara x yang diperhatikan hanya pada dan di atas 1000 Hz (Doelle, 1972). Kondisi bunyi di dalam ruang tertutup bisa dianalisa dalam beberapa sifat yaitu: bunyi langsung, bunyi pantulan, bunyi yang diserap oleh lapisan permukaan, bunyi yang disebar, bunyi yang dibelokkan, bunyi yang ditransmisi, bunyi yang diabsorpsi oleh struktur bangunan, dan bunyi yang merambat pada konstruksi atau struktur bangunan (Suptandar, 2004).
Gambar 2. Sifat Bunyi yang Mengenai Bidang (Mediastika, 2005)
0.16V A xV
(1) Di mana: RT : waktu dengung, detik V : volume ruang, meter kubik A : penyerapan ruang total, sabin meter persegi X : koefisien penyerapan udara Penyerapan suatu permukaan diperoleh dengan mengalikan luasnya S dengan koefisien penyerapan α, dan penyerapan ruang total A diperoleh dengan menjumlahkan perkalian-perkalian ini dengan mengikutsertakan penyerapan yang dilakukan oleh jemaah dan benda-benda lain dalam ruang (karpet, tirai, dan lain-lain). Jadi A = S1α1 + S2α2 +.....+Snαn (2)
Gambar 3. Sifat Bunyi yang Mengenai Bidang Bercelah (Mediastika, 2005)
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 (Mediastika, 2005). 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 31
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 (Suptandar, 2004). 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. Dalam akustik lingkungan unsur-unsur berikut dapat menunjang penyerapan bunyi: 1. Lapisan permukaan dinding, lantai, atau atap 2. Isi ruang seperti penonton, bahan tirai, tempat duduk dengan lapisan lunak, dan karpet 3. Udara dalam ruang Efisiensi penyerapan bunyi suatu bahan pada suatu frekuensi tertentu dinyatakan oleh koefisiensi penyerapan bunyi. Koefisiensi penyerapan bunyi suatu permukaan adalah bagian energi bunyi yang datang yang diserap, atau tidak dipantulkan oleh permukaan. Koefisiensi ini dinyatakan dalam huruf greek α. Nilai α dapat berada antara 0 dan 1 (Doelle, 1972). Difusi bunyi atau penyebaran bunyi terjadi dalam ruang. Difusi bunyi yang cukup adalah ciri akustik yang diperlukan pada jenis-jenis ruang tertentu, karena ruangruang itu membutuhkan distribusi bunyi yang merata dan menghalangi terjadinya cacat akustik yang tidak diinginkan (Doelle, 1972). Difraksi adalah gejala akustik yang menyebabkan gelombang bunyi dibelokkan atau dihamburkan sekitar penghalang seperti sudut, kolom, tembok, dan balok. Difraksi di sekeliling penghalang, lebih nyata pada frekuensi rendah daripada frekuensi tinggi. Refraksi adalah membeloknya gelombang bunyi karena melewati atau memasuki medium perambatan yang memiliki kerapatan molekul berbeda (Mediastika, 2005). Bentuk merupakan unsur yang ikut mendukung pengkondisian akustik suatu ruang sebagai elemen nonstruktural, tapi bisa juga sebagai elemen struktural.
Gambar 4. Pemantulan yang Terjadi pada Bidang Batas Cembung, Datar, dan Cekung (Mediastika, 2005)
METODOLOGI Penelitian ini menggunakan metode pengukuran background noise level dengan alat Sound Level Meter (SPL). Kemudian dilakukan Perhitungan untuk menunjukkan peningkatan kualitas akustik (RT). Pengukuran background noise level dilakukan pada waktu siang hari, dalam keadaan 4 buah AC di dalam ruang dioperasikan, dan speaker tidak digunakan. Hal tersebut dilakukan agar diperoleh level yang maksimal.
Gambar 5. Penempatan 9 titik ukur pada Ruang Gedung Serba Guna BP-PNFI Regional VI Banjarbaru
Pengukuran background noise level dilakukan pada 9 titik ukur. Alat ukur yang digunakan adalah Sound Level Meter (SPL). Pengukuran respon impuls ruang yaitu Reverberation Time (RT) diperoleh dengan cara perhitungan. Perhitungan menggunakan perhitungan dengan rumus Egan (1976). Perhitungan pada kondisi 32
eksisting dan kemudian dilakukan perhitungan dengan menambahkan treatment akustik. Sampai didapatkan kualitas akustik yang optimal.
Tabel 1. Nilai NC dalam Ruang Gedung Serba Guna BP-PNFI Regional VI Banjarbaru
SPL 40
PEMBAHASAN Sesuai dengan kriteria kebisingan latar belakang Doelle (1972) untuk conference room nilai NC 25-30, maka kebisingan latar belakang yang ada pada ruang serbaguna setelah dilakukan pengukuran di 12 titik untuk SPL pada pita frekuensi 1200-2400 Hz maka nilai NC pada Ruang Gedung Serba Guna BPPNFI Regional VI Banjarbaru tidak memenuhi kriteria.
TITIK 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12
MAX 80,5 80,8 80,2 80,8 87,4 81,0 82,1 82,1 81,4 82,3 81,1 83,3
MIN 46,5 55,1 49,5 46,8 49,9 54,2 47,7 45,9 45,7 55,1 50,8 52,0
(Sumber: Penulis, 2012) Tabel 2. Analisis Lingkungan Akustik R. Serba Guna BP-PNFI Regional VI Banjarbaru ANALISIS LINGKUNGAN AKUSTIK "R. SERBA GUNA" BP-PNFI REGIONAL VI BANJARBARU Deskripsi 2 Permukaan Luas amid-band Sa (m ) Keterangan Permukaan 2 Bahan/Material/Obyek (m ) a500 a1000 Sa500 Sa1000
Lantai, Dinding, Pintu,
beton dilapis keramik tembok kaca kaca gipsum 100 orang
420
0,02
0,02
8,40
8,40
521,295
0,02
0,02
10,43
10,43
40
0,18
0,12
7,20
4,80
57,12
0,18
0,12
10,28
6,85
1124
0,17
0,09
191,08
101,16
2162,42
0,8
0,94 SSa =
80,00 307,39
94,00 225,64
Koef. serapan akustik rerata, arerata =SSa/SS =
0,142
0,104
Waktu dengung = RT (detik) = 0.161V/[-Sln(1-arerata)] =
5,68
7,90
Jendela, Plafond kursi+orang
S= Volume internal = V (m3) =
11696,40
Waktu dengung optimum = RT opt (detik) =
0,85- 1,83
perhitungan (Egan,1976)
(Sumber: Penulis, 2012)
33
Tabel 3. Optimasi Lingkungan Akustik R. Serba Guna BP-PNFI Regional VI Banjarbaru OPTIMASI LINGKUNGAN AKUSTIK "R. SERBA GUNA" BP-PNFI REGIONAL VI BANJARBARU Deskripsi 2 Permukaan Luas amid-band Sa (m ) Keterangan Permukaan 2 Bahan/Material/Obyek (m ) a500 a1000 Sa500 Sa1000 karpetberat di atas karet Lantai, busa 420 0,57 0,69 239,40 289,80 tembok dilapis panel kayu lapis tebal 1/2" + Dinding, glasswoll tebal2 1/2" 521,295 0,8 0,5 417,04 260,65 Dinding,
Jendela,
Plywood tebal 3/8" kaca ditutup tirai berat 0,6kg/m2,dilipat-lipat hingga setengahnya kaca ditutup tirai berat 0,6kg/m2,dilipat-lipat hingga setengahnya
Plafond
gipsum
kursi+orang
100 orang
Pintu,
521,295
0,17
0,09
88,62
46,92
40
0,55
0,72
22,00
28,80
57,12
0,55
0,72
31,42
41,13
1124
0,17
0,09
191,08
101,16
2683,71
0,8
0,94 SSa =
80,00 1069,55
94,00 862,45
Koef. serapan akustik rerata, arerata =SSa/SS =
0,399
0,321
Waktu dengung = RT (detik) = 0.161V/[-Sln(1-arerata)] =
1,38
1,81
SS = 3
Volume internal = V (m ) =
11696,40
Waktu dengung optimum = RT opt (detik) =
0.85-1,83
perhitungan (Egan,1976)
(Sumber: Penulis, 2012)
Kondisi eksisting auditorium menunjukkan bahwa RT pada occupancy 0% (5,68 detik untuk Sα500 dan 7,90 untuk Sα1000) belum dapat memenuhi persyaratan kualitas akustik untuk karakter speech dan music 1,30-1,83) sehingga terjadi dengung yang tidak diinginkan. Dengan demikian, untuk pemecahan masalah desain akustik terutama peningkatan karakter speech dan music perlu kembali memperhatikan background noise level, penggunaan bahan-bahan absorbtif, letak, dan luasan bahan pada bidang permukaan elemen interior yang memiliki luasan besar sehingga dapat meningkatkan kualitas RT. Adapun desain yang direkomendasikan meliputi jenis bahan, letak, dan luasan bahan pada elemen interior, serta occupancy ruang yang dapat mengoptimalkan kualitas akustik karakter speech. Hal ini sesuai dengan pendapat Doelle (1972) bahwa koefisien absorpsi bahan tertentu sangat menentukan perubahan kualitas akustik ruang. Bahan-bahan absorbtif dengan total koefisien penyerapan
tinggi (α>0,2) dipergunakan untuk peningkatan kualitas akustik berkarakter speech. Dalam peningkatan kualitas akustik berkarakter speech maupun music, peletakan bahan (absorbtif/ reflektif) pada luasan bidang permukaan elemen interior yang tepat juga perlu mendapat perhatian. Hal ini sesuai dengan pendapat Doelle (1986) bahwa penempatan bahan-bahan absorbtif pada wilayah dinding sekeliling tempat duduk penonton, 2/3 wilayah lantai dan plafon area tempat duduk penonton dapat menghasilkan peningkatan kualitas akustik karakter speech. Material bangunan yang dapat digunakan menurut Suptandar (2004) yaitu : - Karpet , adalah jenis material yang berfungsi sebagai bahan absorbs ruang dalam bentuk elemen lantai dengan tingkat penyerapan tinggi. Keberhasilan fungsi ditentukab oleh tebal dan porositas bahan (NRC 0,20,55). - Tirai dan tenunan , beberapa jenis kain berfungsi sebagai penyerap suara yang baik bila memiliki (+/34
500gr/m²). Tirai yang ringan hanya memiliki NRC 0,2 dan tirai yang berat dapat memiliki NRC lebih dari 0,7. - Selimut berserat, berupa fiberglass yang digunakan untuk dinding atau plafon diekspos, berfungsi mengabsorbsi suara serta mereduksi kebisingan dan dengung (NRC 0,9). - Papan berserat, biasa digunakan untuk panel dinding dan plafon merupakan material penyerap yang baik tergantung dari ketebalannya (NRC 0,75-0,9). (Suptandar,2004) Perhitungan optimasi dengan memasukkan bahan-bahan absorber menunjukkan bahwa kualitas akustik yang dihasilkan adalah paling baik 1,38 untuk Sα500 dan 1,81 untuk Sα1000 sehingga menunjukkan ketajaman speech dan music dan dengung yang tidak berlebihan. KESIMPULAN Auditorium multi-fungsi untuk auditorium yang tidak dirancang secara khusus untuk fungsi percakapan atau musik saja, namun sengaja dirancang untuk mewadahi keduanya. Setiap jenis auditorium menyebabkan tingkat pantulan bunyi untuk tiap-tiap jenis auditorium juga berbeda-beda, utamanya pada perhitungan waktu dengung (Reverberation Time). Nilai RT untuk jenis speech auditorium disarankan berada pada 1,30-1,83 detik. Dalam peningkatan kualitas akustik berkarakter speech dan music diperlukan peletakan bahan (absorbtif/ reflektif) pada luasan bidang permukaan elemen interior yang tepat. Penempatan bahan-bahan absorbtif pada wilayah dinding sekeliling tempat duduk penonton, 2/3 wilayah lantai, dinding dan plafon area tempat duduk penonton dapat menghasilkan peningkatan kualitas akustik karakter speech. Perhitungan optimasi untuk menunjukkan peningkatan kualitas akustik (RT) dapat dilakukan dengan menggunakan perhitungan dengan rumus Egan (1976).
Gambar 6.Pemasangan glasswoll dan Plywood berfungsi mengabsorbsi suara serta mereduksi kebisingan dan dengung (Penulis, 2012)
DAFTAR PUSTAKA Doelle, L.L., (1972), Environtmental Acoustic, McGraw-Hill Publishing Company, New York. Egan, M. D., (1976) Concept in Architectural Acoustics. Mc- Graw Hill, Inc. United States of America. Indrani, Hedy C. (2006), Desain Interior Untuk Peningkatan Kualitas Akustik Ruang Auditorium Multi-Fungsi - Studi kasus Auditorium Universitas Kristen Petra, Surabaya, http: //puslit.petra.ac.id/journals/interior. Mediastika, C.E. (2005), Akustika Bangunan Prinsip-Prinsip dan Penerapannya di Indonesia, Erlangga, Jakarta. Satwiko, P, (2004), Fisika Bangunan 1, Edisi 1, Andi Offset, Yogyakarta Suptandar, P.J. (2004), Faktor Akustik Dalam Perancangan Desain Interior, Djambatan, Jakarta.
35
