PEMETAAN RUANG KELAS STANDAR SD INPRES BERDASARKAN SISI AKUSTIK, PENCAHAYAAN DAN SUHU MENGGUNAKAN MATLAB 6.1

1

PEMETAAN RUANG KELAS STANDAR SD INPRES BERDASARKAN SISI AKUSTIK, PENCAHAYAAN DAN SUHU MENGGUNAKAN MATLAB 6.1

Disusun oleh :

ERVIANA NURSANTI M0205004 SKRIPSI Diajukan untuk memenuhi sebagian persyaratan mendapatkan gelar Sarjana Sains Fisika

FAKULTAS MATEMATIKA DAN ILMU PENGETAHUAN ALAM UNIVERSITAS SEBELAS MARET SURAKARTA Januari, 2010

2

LEMBAR PERSETUJUAN UJIAN SKRIPSI Skripsi ini dibimbing oleh : Pembimbing I

Pembimbing II

Budi Legowo, S.Si.,M.Si.

Artono D. Sutomo,S.Si.M.Si.

NIP. 19730510 199903 1 002

NIP. 19700128 199903 1 001

Dipertahankan di depan Tim Penguji Skripsi pada : Hari

:

Tanggal

:

Anggota Tim Penguji : 1.

Dra. Riyatun M.si.

(..............................)

NIP. 19680226 199402 2 001 2.

Viska Inda Variani,S.Si., M.Si.

(..............................)

NIP. 19700727 199702 1 001 Disahkan oleh: Jurusan Fisika Fakultas Matematika dan Ilmu Pengetahuan Alam Universitas Sebelas Maret Surakarta Ketua Jurusan Fisika

Drs. Harjana, M.Si., Ph.D. NIP. 19590725 198601 1 001

3

PERNYATAAN

Dengan ini saya menyatakan bahwa skripsi saya yang berjudul “ PEMETAAN RUANG KELAS SD STANDAR INPRES BERSADASARKAN SISI AKUSTIK, SUHU DAN PENCAHAYAAN MENGGUNAKAN MATLAB 6.1” belum pernah diajukan untuk memperoleh gelar kesarjanaan di suatu perguruan tinggi, dan sepanjang pengetahuan saya juga belum pernah ditulis atau dipublikasikan oleh orang lain, kecuali yang secara tertulis diacu dalam naskah ini dan disebutkan dalam daftar pustaka.

Surakarta, 15 Januari 2010

Erviana Nursanti M0205004

4

MOTTO

Jadikanlah sabar dan sholat sebagai penolongmu, sesungguhnya Allah bersama orang-orang yang sabar. (Al Baqaroh: 153) Pengetahuan tidaklah cukup, kita harus mengamalkannya. Niat tidaklah cukup, kita harus melakukannya. (Johann Wolfgang von Goethe) Diberkatilah orang yang terlalu sibuk untuk kuatir pada siang hari, dan terlalu lelah untuk kuatir di malam harinya .

( Phil Marquart )

PERSEMBAHAN

Karya ini dipersembahkan teruntuk:

Yang tercinta Ayahanda dan Ibunda sebagai tanda baktiku yang tulus

Almamater

5

PEMETAAN RUANG KELAS STANDAR SD INPRES BERDASARKAN SISI AKUSTIK, PENCAHAYAAN DAN SUHU MENGGUNAKAN MATLAB 6.1

ERVIANA NURSANTI Jurusan Fisika.Fakultas MIPA. Universitas Sebelas Maret

ABSTRAK Telah dilakukan penelitian kenyamanan ruangan kelas standar Sekolah Dasar Inpres dengan pengukuran distribusi kebisingan, distribusi pencahayaan dan distribusi suhu. Pengolahan data menggunakan software Matlab 6.1 dan perhitungan waktu dengung menggunakan software Sabin 3.0. Penelitian ini dilakukan di ruang kelas 5 yang menghadap depan dan kelas 1 yang menghadap samping. Pengukuran kenyamanan ruang dilakukan pada jam pertama pukul 07.00 – 09.00, jam kedua pada pukul 09.15 – 11.00 dan jam ketiga pada pukul 11.15 – 13.00. Hasil pengukuran distribusi kebisingan menunjukkan bahwa tingkat tekanan suara merata disetiap jam pelajaran. Hasil pengukuran distribusi pencahayaan menunjukkan bahwa pencahayaan semnakin meningkat pada jam ketiga. Hasil pengukuran distribusi suhu menunjukkan bahwa suhu semakin meningkat pada jam ketiga. Waktu dengung ruang kelas 5 adalah 1,89 s dan ruang kelas 1 adalah 1,78.

Kata kunci : kebisingan, pencahayaan, suhu, SD Inpres, Matlab

6

MAPPING OF STANDARD CLASS ROOM OF INPRES ELEMENTARY SCHOOL BASES ACOUSTICS SIDE, ILLUMINATION AND TEMPERATURE USE MATLAB 6.1

ERVIANA NURSANTI Department of Physic. Faculty of science, Sebelas Maret University

ABSTRACT Has been conducted research of class room comfortable standard of Inpres Elementary School with measurement of noise distribution, illumination distribution and temperature distribution. Data processing uses Matlab 6.1 software and calculation of reverberation time uses Sabin 3.0 software. This research is conducted in 5th grade class room that face front and 1st grade class that face from other side. Measurement of room comfortable is conducted at first hour at 07.00 – 09.00, second hour at 09.15 – 11.00 and third hour at 11.15 – 13.00. Result of noise distribution measurement indicates that voice pressure stage flattens in every lesson hour. Result of illumination distribution measurement indicates that illumination growing mounts at third hour. Result of temperature distribution measurement indicates that temperature growing mounts at third hour. Time reverberation of 5th grade class room is 1,89 s and 1st grade class room is1,78.

Keyword : noise, illumination, temperature, Inpres Elementary School, Matlab

7

KATA PENGANTAR

Puji syukur Alhamdulilah penulis panjatkan kehadirat Allah SWT atas rahmat dan karunia-Nya yang selalu dilimpahkan sehingga penulis dapat menyelesaikan tugas akhir ini dengan judul : "ANALISA KENYAMANAN RUANG KELAS

STANDAR SD INPRES

BERDASARKAN SISI AKUSTIK, PENCAHAYAAN DAN SUHU ". Tujuan penulisan tugas akhir ini merupakan salah satu syarat memperoleh gelar Sarjana Sains dalam bidang Fisika pada fakultas Matematika dan Ilmu Pengetahuan Alam Universitas Sebelas Maret Surakarta. Dalam proses penulisan tugas akhir ini penulis banyak memeperoleh bantuan dan dorongan dari berbagai pihak. Dalam kesempetan ini penulis ingin menyampaikan terima kasih yang sebesar-besarnya pada semua pihak yang telah membantu, baik secara langsung maupun tidak langsung hingga terselesaikannya tugas akhir ini yaitu :

1. Bapak Budi Legowo, M.Si, yang telah banyak memberikan masukan, bantuan, bimbingan, pengarahan, menguji kesabaran. 2. Bapak Artono M.Si yang selalu memberikan bimbingan dan bantuan untuk Matlab. 3. Pak Eko, mas Ari, mas Johan, mas David terima kasih banyak untuk latihan alat dan ilmunya. 4. Kepala Sekolah SD Guwotirto, telah memberikan izin untuk melakukan penelitian. 5. Ayah dan Ibu atas doa dan semuanya.

8

6. Teman-teman Fisika 2005 7. Teman-teman Shima Atas 8. Semua pihak yang membantu. Semoga Allah SWT membalas jerih payah dan pengorbanan yang telah diberikan dengan balasan yang lebih baik. Amiin. Penulis menyadari bahwa banyak kekurangan dalam penulisan skripsi ini. Oleh karena itu, penulis mengharapkan kritik dan saran untuk menyempurnakannya. Namun demikian, penulis berharap semoga karya kecil ini bermanfaat bagi pembaca.

Surakarta, 15 Januari 2010

penulis

9

DAFTAR ISI Halaman HALAMAN JUDUL

i

HALAMAN PENGESAHAN

ii

HALAMAN PERNYATAAN

iii

MOTTO DAN PERSEMBAHAN

iv

HALAMAN ABSTRAK

v

HALAMAN ABSTRACK

vi

KATA PENGANTAR

vii

DAFTAR ISI

ix

DAFTAR GAMBAR

xi

DAFTAR TABEL

xii

DAFTAR LAMPIRAN

xiii

BAB I PENDAHULUAN

1

A. Latar Belakang Masalah

1

B. Tujuan Penulisan

2

C. Perumusan Masalah

2

D. Batasan Masalah

2

E. Manfaat Penulisan

2

10

BAB II DASAR TEORI A. Akustika Ruangan B. Sound Level

4 4 5

C. Gejala Akustik Dalam Ruang Tertutup

8

D. Penyerapan Bunyi

10

E. Bunyi Dengung

12

F. Pencahayaan

14

G. Fotometri

15

H. Suhu

18

I.

Sifat Termal Bahan

19

BAB III METODOLOGI PENELITIAN

21

A. Waktu dan Tempat Penelitian

21

B. Peralatan Pengukuran

21

C. Tahapan Penelitian

22

D. Pengolahan data menggunakan software Matlab 6.1

23

E. Perhitungan waktu dengung menggunakan sotware Sabin 3.0

25

BAB IV HASIL DAN PEMBAHASAN A. Hasil 1. Pemetaan Software Matlab 6.1

28 28 28

2. Distribusi Kebisingan

30

3. Distribusi Pencahayaan

36

4. Distribusi Suhu B. Pembahasan 1. Pemetaan Speech Intelligibility

42 48 49

11

2. Perhitungan waktu dengung

49

3. Pemetaan Distribusi Pencahayaan

50

4. Pemetaan Distribusi Suhu Ruangan

52

BAB V KESIMPULAN DAN SARAN

53

A. Kesimpulan

53

B. Saran

53

DAFTAR PUSTAKA LAMPIRAN

55

12

DAFTAR GAMBAR halaman Gambar 2.1

Sifat Bunyi yang Mengenai Bidang...............................................8

Gambar 2.2

Skematik Perambatan Suara Ruang Tertutup................................10

Gambar 2.3

Riadiasi Sinar Tampak...................................................................14

Gambar 2.5

Kurva Efisiensi Terang Cahaya.....................................................16

Gambar 2.6

Hukum Kuadrat Terbalik Untuk Cahaya.......................................17

Gambar 4.2

Distribusi Tingkat Tekanan Bunyi Kelas 5 Jam Pertama..............30

Gambar 4.3

Distribusi Tingkat Tekanan Bunyi Kelas 5 Jam Kedua................31

Gambar 4.4

Distribusi Tingkat Tekanan Bunyi Kelas 5 Jam Ketiga................32

Gambar 4.5

Distribusi Tingkat Tekanan Bunyi Kelas 1 Jam Pertama..............33

Gambar 4.6

Distribusi Tingkat Tekanan Bunyi Kelas 1 Jam Kedua................34

Gambar 4.7

Distribusi Tingkat Tekanan Bunyi Kelas 1 Jam Ketiga...............35

Gambar 4.8

Distribusi Tingkat Pencahayaan Kelas 5 Jam Pertama..................36

Gambar 4.9

Distribusi Tingkat Pencahayaan Kelas 5 Jam Kedua ...................37

Gambar 4.10

Distribusi Tingkat Pencahayaan Kelas 5 Jam Ketiga..................38

Gambar 4.11

Distribusi Tingkat Pencahayaan Kelas 1 Jam Pertama..................39

Gambar 4.12

Distribusi Tingkat Pencahayaan Kelas 1 Jam Kedua ...................40

13

Gambar 4.13

Distribusi Tingkat Pencahayaan Kelas 1 Jam Ketiga....................41

Gambar 4.14

Distribusi Suhu Kelas 5 Jam Pertama............................................42

Gambar 4.15

Distribusi Suhu Kelas 5 Jam Kedua..............................................43

Gambar 4.16

Distribusi Suhu Kelas 5 Jam Ketiga..............................................44

Gambar 4.17

Distribusi Suhu Kelas 1 Jam Pertama............................................45

Gambar 4.18

Distribusi Suhu Kelas 1 Jam Kedua..............................................46

Gambar 4.19

Distribusi Suhu Kelas 1 Jam Ketiga..............................................47

Gambar 4.21

Distribusi Pencahayaan Ruang Kelas 5..........................................51

Gambar 4.22

Distribusi Pencahayaan Ruang Kelas 1.........................................52

14

DAFTAR TABEL Halaman Tabel 2.4 Simbol dan Satuan Cahaya...................................................................15 Tabel 4.1 Hasil Pengukuran .................................................................................28 Tabel 4.20 Pengukuran Dimensi Ruangan..............................................................49

15

DAFTAR LAMPIRAN

Halaman Lampiran 1. Denah Ruangan................................................................................57 Lampiran 2. Tabel Pengukuran.............................................................................60 Lampiran 3. Perhitungan Waktu Dengung dengan Software Sabin 3.0...............66 Lampiran 4. Listing Program Matlab 6.1..............................................................72 Lampiran 5. Gambar Alat......................................................................................74

16

BAB I PENDAHULUAN

A. Latar Belakang Sekolah Dasar inpres mulai di bangun pada masa peralihan orde lama ke orde baru, karena pada saat itu kualitas pendidikan di Indonesia sangat rendah. Pada masa itu telah didirikan sebanyak 2.950 SD Inpres (Gemari,2008). Salah satu karakteristik bentuk bangunannya yaitu yang masih menggunakan jendela kawat dan atap asbes. Dengan bangunan sekolah landscape berbentuk huruf U. Sedangkan di tengahnya terdapat suatu lapangan. Dengan karakter bangunan yang mesih menggunakan jendela kawat ini lebih menghemat energi di bandingkan sekolah-sekolah dengan bangunan modern karena tidak perlu menggunakan AC / kipas angin untuk menyejukkan ruangan karena sirkulasi udara yang cukup, pencahayaan alami yang langsung menuju perlubangan pada jendela membuat kelas lebih terang dan tidak perlu menggunakan lampu untuk penerangan.

Speech intelligibility sangat dipengaruhi oleh sifat media penutup ruang (dinding, atap dan lantai). Semakin keras media penutup ruang maka semakin banyak suara yang terpantul sehingga semakin panjang waktu yang dibutuhkan oleh suara pantul yang hilang dari ruangan. Sesuai karakternya Sekolah Dasar Inpres mempunyai jendela yang berlubang terbuat dari kawat.

ANSI (American Standards National Institute) S12.60 menetapkan batas ambang bising ruang kelas tidak boleh melebihi 55 dB dan waktu dengung yang tidak boleh melebihi 0,6 detik di seluruh bagian ruangan kelas. ASHRAE (American Society of Heating,Refrigerating and Air Conditioning Engineers) menyatakan batasan kenyamanan suhu efektif

23ºC - 27ºC sedangkan

CIE

(Commision

17

Internationale de L’Eclairage) menyatakan bahwa tingkat pencahayaan normal ratarata 200 Lux untuk ruangan kelas.

Metode griddata dalam software Matlab merupakan metode interpolasi untuk mengetahui pemetaan suatu permukaan dengan input data x yaitu untuk pengukuran lebar permukaan dan y untuk pengukuran panjang permukaan. Metode interpolasi ini dapat memetakan sutau permukaan sehingga menghasilkan pemetaan yang smooth.

Dengan berdasarkan standar tersebut maka dalam penelitian dibuat pemetaan dengan menggunakan software Matlab 6.1 di Sekolah Dasar Inpres untuk mengetahui pemetaan akustik, pencahayaan dan suhu ruang kelas yang nilainya berdasarkan dari standar yang direkomendasikan.

B. Tujuan Penelitian Tujuan dari penelitian ini yaitu untuk memetakan ruangan dengan software Matlab 6.1 menggunakan metode interpolasi Griddata dengan melakukan pengukuran terhadap akustik ruangan, pencahayaan alami siang hari dan suhu ruangan pada siang hari pada Sekolah Dasar Inpres. C. Perumusan Masalah Perumusan masalah dalam penelitian ini di titik beratkan pada pengukuran pada siang hari yaitu analisa distribusi akustik ruangan dengan memperhitungkan waktu dengung, analisa pencahayaan ruang belajar dan analisa distribusi suhu ruangan. Pemetaan menggunakan software Matlab 6.1.

D. Batasan Masalah Pengukuran akustik, pencahayaan dan suhu hanya di lakukan dalam ruangan yaitu bangunan kelas 5 di bagian tengah dan kelas 1 dibagian samping. Pengukuran dilakukan pada siang hari sesuai jam kegiatan belajar mengajar. Standar pembanding

18

yang digunakan adalah ANSI, CIE, ASHRAE. Pemetaannya menggunakan software Matlab 6.1 dengan metode interpolasi Griddata.

E. Manfaat penelitian Penelitian ini digunakan untuk mengetahui pemetaan akustik, pencahayaan dan suhu ruangan selanjutnya dapat diketahui apakah sekolah tipe Inpres sesuai dengan standar yang direkomendasikan.

19

BAB II TINJAUAN PUSTAKA

A. Akustik Ruangan

Akustik merupakan ilmu yang mempelajari hal-hal yang berkaitan dengan bunyi, berkenaan dengan indra pendengaran dan keadaan ruangan

yang

mempengaruhi kondisi bunyi (Gabriel,2001). Bunyi adalah gelombang getaran mekanis yang masih bisa ditangkap telinga manusia dengan rentang frekuensi 2020.000 Hz. Gelombang bunyi merupakan gelombang mekanik yang dapat merambat melalui medium padat, cair, dan gas. Gelombang bunyi adalah gelombang longitudinal sehingga mempunyai sifat-sifat dapat dipantulkan (reflection), dibiaskan (refraction), dilenturkan (difraction), dan dipadukan (interferention).

Gelombang bunyi dapat diukur dalam satuan panjang gelombang, frekuensi dan kecepatan rambat. Dengan persamaan sebagai berikut (Charistina, 2005) :

2.1 Dimana : = kecepatan rambat (m/s) = frekuansi (Hz) = panjang gelombang (m)

20

Panjang gelombang adalah jarak antara dua titik pada posisi yang sama yang saling berurutan antara dua puncak atau antara dua lembah. Panjang gelombang ini menunjukkan kekuatan bunyi. Selain panjang gelombang elemen bunyi lain adalah frekuansi. Frekuensi adalah jumlah atau banyaknya getaran yang terjadi dalam setiap detik. Kecepatan rambat bunyi menunjukkan jarak yang ditempuh oleh gelombang bunyi pada arah tertentu dalam satu detik. Kecepatan rambat bunyi bergantung pada kerapatan partikel zat medium yang dilaluinya. Kerapatan partikel ditentukan oleh susunan partikel, temperature dan kandungan partikel lain dalam zat seperti kandungan titik air dalam gas (relative humidity). Gelombang bunyi merambat lebih cepat dalam medium dengan suhu tinggi dibanding dalam suhu rendah (Christina, 2005). B. Sound Levels Kekuatan bunyi secara umum dapat diukur melalui tingkat bunyi (sound level). Sound power adalah cara pengukuran kekuatan bunyi berdasarkan jumlah energy yang diproduksi oleh sumber bunyi. Sound power dinotasikan sebagai (P) dalam satuan Watt (W). Pengukuran tingkat kekuatan bunyi dapat dilakukan dengan sound intensity atau intensitas bunyi. Intensitas bunyi adalah besar energi bunyi tiap satuan waktu tiap satuan luas yang datang tegak lurus. Ketika sebuah objek sumber bunyi bergetar dan getarannya merambat ke segala arah, sebaran ini akan menghasilkan ruang berbentuk seperti bola. Pada titik tertentu dalam bola tersebut, intensitas bunyinya dapat dihitung dengan persamaan sebagai berikut 2.2

21

Dimana : = intensitas bunyi pada jarak r dari sumber bunyi (Watt/m2) = daya atau kekuatan sumber bunyi (Watt) = jarak dari sumber bunyi (m)

Semakin besar nilai (r) atau semakin jauh jarak pendengar dari sumber bunyi maka intensitas semakin kecil atau semakin pelan bunyi yang diterima. Sound pressure adaah rata-rata variasi tekanan udara di atmosfer yang disebabkan oleh karena adanya objek yang bergetar yang menekan partikel udara. Soud pressure dihitung dalam satuan pascal (Pa). Karena getaran merambat dalam wujud rapatan dan renggangan partikel, maka tekanan yang timbul selalu berubahubah dari positif ke negative dan sebaliknya. Bunyi yang sangat keras hanya menghasilkan tekanan di udara sebesar-besarnya 0,707 Pa (Christina, 2005). Intensitas suatu bunyi berbanding secara proporsional dengan kuadrat tekanannya dan dapat dituliskan sebagai berikut

2.3

Dimana : = intensitas bunyi (Watt/m2)

= tekanan bunyi (Pa)

= kerapatan material (kg/m3)

= kecepatan bunyi (m/s)

Hubungan intensitas dan tekanan akan menunjukkan adanya ambang batas bunyi yang dapat didengarkan telinga manusia diukur dengan tingkat kekuatan bunyi. Ambang batas bawah (threshold of hearing) adalah bunyi terlemah yang dapat didengar telinga manusia pada kondisi normal. Angka ambang batas bawah ini seringkali sedikit berbeda bagi setiap individu. Bila diukur dalam intensitas, ambang

22

batas bawah manusia berada pada 1.10-12 Watt/m2 sedangkan bila diukur dalam tekanan, ambang batas manusia berada pada 2.10-5 Pa. Selain ambang batas bawah, manusia juga memiliki ambang batas atas (threshold of pain) yaitu bunyi terkeras yang mampu didengarkan tanpa menimbulkan rasa sakit di telinga. Ambang batas manusia yang diukur dengan intensitas berada pada 100 Watt/m2 sedangkan bila diukur dengan tekanan berada pada 200 Pa. Sound level pressure adalah nilai yang menunjukkan perubahan tekanan di dalam udara karena adanya perambatan gelombang bunyi. SPL diukur dalam skala dB dengan mengacu pada standar tertentu. 2.4 Dimana : = sound level pressure (dB) = tekanan (Pa) = tekanan acuan ( 20 µPa) Model pengukuran dengan sistem rasio atau perbandingan di antara dua nilai, dapat berupa antara dua nilai intensitas maupun antara dua nilai tekanan. Perbandingan ini dilakukan dengan sistem logaritmik dan selanjutnya dihitung dalam satuan DeciBell. Persamaan yang digunakan adalah sebagai berikut: = Dimana : = intensitas bunyi (dB) dan

= intensitas akhir dan awal bunyi (Watt/m2)

dan

= tekanan akhir dan awal bunyi (Pa)

2.5

23

C.

Gejala Akustik dalam Ruang Tertutup

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).

Bunyi datang Bunyi diteruskan

Bunyi serap Bunyi terpantul

Gambar 2.1 Sifat bunyi yang mengenai Bidang

Saat sumber bunyi dipancarkan dalam ruang, pendengar akan menerima bunyi yang pertama secara langsung dari sumber. Sesaat kemudian disusul oleh bunyi pantulan yang sebagian diantaranya telah diserap oleh media penutup ruang. Bunyi yang tidak terserap akan terus menerus terpantul hingga keseluruhan bunyi terserap (hilang) dalam ruangan. Semakin besar daya serap bahan maka pemantulan bunyi semakin kecil sehingga bunyi dapat didengar dengan baik. Namun, daya serap bahan yang kecil menyebabkan pemantulan bunyi semakin besar sehingga bunyi tidak dapat didengar dengan baik (Edellborck, 2002). Pemantulan bunyi suatu objek penghalang atau bidang batas disebabkan oleh karakteristik penghalang yang memungkinkan terjadinya pemantulan. Semakin keras, licin dan homogen suatu bidang batas yang memiliki kemampuan pantul yang besar akan terjadi pula tingkat pemantulan yang besar, sehingga tingkat kekerasan bunyi pada titik-titik berbeda dalam ruangan tersebut kurang lebih sama. Pada keadaan ini

24

ruangan mengalami difus dan semua cara pengukuran tingkat kekerasan bunyi dalam ruangan tersebut menjadi tidak sahih. Namun demikian sebuah ruangan yang normal umumnya tidak memeiliki tingkat pemantulan difus. Pemantulan yang biasa terjadi dapat digambarkan sebagai berikut. 1.

Near field adalah area yang terjadi di dekat sumber bunyi, yang jaraknya diukur sekitar satu panjang gelombang dari frekuensi bunyi tersebut.

2.

Reverberant field adalah area yang terjadi di dekat bidang batas, berseberangan dengan sumber bunyi. Mendekati bidang batas yang besar dan sangat memantul, reverberant field

akan sangat dominan dan dapat

mendekati kondisi difus. Meskipun sengaja dirancang memantulkan bunyi untuk mendistribusikan bunyi secara merata, sebuah ruangan yang baik adalah ruangan yang jauh dari kondisi difus. 3.

Free field yaitu area yang berada diantara near field dan reverberation field . Titik-titik pada area ini cukup sahih untuk dipakai mengukur tingkat kekerasan bunyi. Pada ruangan amat sempit yang bidang batasnya memantulkan bunyi, free field ini tidak terbentuk.

(a)

25

Near field

Free field

reverberation field

(b) Gambar 2.2 Skematik perambatan suara ruang tertutup (denah dan potongan)

D.

Penyerapan Bunyi

Bahan lembut, berpori dan kain serta juga manusia menyerap sebagian besar gelombang bunyi yang membentuk bahan tersebut, dengan kata lain bahan-bahan tersebut adalah penyerap bunyi. Dari definisi penyerapan bunyi adalah perubahan energi bunyi menjadi suatu bentuk lain biasanya panas ketika melewati bahan atau ketika menumbuk suatu permukaan. Jumlah panas yang dihasilakan pada perubahan energi ini adalah sangat kecil sedang kecepatan perambatan gelombang bunyi tidak dipengaruhi oleh penyerapan (Erik Jansson, 2002). Penyerapan oleh elemen pembatas ruangan sangat bermanfaat untuk mengurangi tingkat kekuatan bunyi yang terjadi ,sehingga dapat mengurangi kebisingan di dalam ruang. Hal ini sekaligus bermanfaat untuk mengontrol waktu dengung (Christina, 2005). Sebenarnya semua bahan bangunan menyerap bunyi sampai batas tertentu, tetapi pengendalian akustik bangunan yang baik membutuhkan penggunaan bahanbahan dengan tingkat penyerapan tingkat bunyi yang tinggi. Dalam akustik lingkungan unsur-unsur berikut dapat menunjang penyarapn bunyi (Schonwalder, et.al, 2004):

26

1. Lapisan permukaan dinding, lantai, atap 2. Isi ruang 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 koefisien penyerapan bunyi. Koefisian penyerapan bunyi suatu permukaan adalah bagian energi bunyi datang yang diserap atau tidak dipantulkan oleh permukaan. Koefisien ini dinyatakan dalam huruf Greek α. Nilai α dapat berada antara 0 dan 1. Misal : pada frekuensi 500 Hz bahan akustik menyerap 65 % energi bunyi datang dan memantulkan 35 % maka α = 0,65 (Doelle,1990). Permukaan interior yang keras dan tidak dapat ditembus (kedap) misalnya bata, bahan bangunan batu (masonry), batu dan beton biasanya menyerap energi gelombang kurang dari 5 % dan memantulkan 95 % atau lebih, koefisien penyerapan bahan-bahan ini kurang dari 0,05 ( Peter Lord dan Duncan Tempelton, 1996 ).

Penyerapan bunyi suatu permukaan diukur dalam Sabine, yang sebelumnya disebut satuan jendela terbuka. Satu Sabine menyatakan suatu permukaan 1

yang

mempunyai koefisien penyerapan α = 1 (Prasasto Satwiko, 2008).

Penyerapan permukaan diperoleh dengan mengalikan luas permukaan luas permukaan

dengan koefisien penyerapan bunyinya α. 2.6

Dimana : A : penyerapan permukaan S : luas permukaan α : koefisien penyarapan bunyi Sabine sebelumnya disebut satuan jendela terbuka karena satua ini sama dengan penyerapan jendela terbuka dengan luas yang sama yang tentunya menyerap 100 % dari energi bunyi datang dan mempunyai koefisien penyerapan 1 (Doelle, 1990).

27

E.

Bunyi dengung

Bunyi dengung adalah bunyi yang terpantul-pantul dalam ruangan yang berkepanjangan (Prasasto,2008). Dengung dapat mengubah persepsi atau tanggapan terhadap bunyi transient (bunyi yang mulai dan berhenti secara tiba-tiba).

Waktu dengung adalah waktu yang diperlukan oleh bunyi untuk berkurang 60 dB, dihitung dalam detik. Waktu dengung pada sebuah ruangan akan bergantung pada volume ruangan, luas permukaan bidang-bidang pembentuk ruangan, tingkat penyerapan permukaan bidang dan frekuensi bunyi yang muncul pada ruangan (Christina, 2005).

Formula Sabin diperuntukkan bagi penghitungan reverberation time pada ruangan yang tersusun dari elemen bidang batas yang tidak terlalu menyerap. Formula ini dinamakan Sabin disesuaikan dengan penemunya yaitu Wallace Clement Sabin. Persamaan waktu dengung dengan menggunakan Formula Sabin 2.7 Dimana : = waktu dengung (s) = volume ruangan (m3) A = penyerapan ruang total (sabin m2)

Persamaan waktu dengung hanya berlaku untuk ruang tertutup dimana bunyi adalah difus artinya bunyi didistribusikan merata bebas dari penyimpangan yang mengganggu. Medan bunyi tidak dianggap difus jika : 1. Mempunyai lapisan akustik yang dipusatkan pada satu daerah atau pada daerah yang sempit.

28

2. Mempunyai dinding-dinding yang menyebabkan pemusatan bunyi misalnya kubah yang melengkung, dinding yang dilengkungkan dan dinding yang tidak diberi lapisan permukaan akustik. 3. Mempunyai satu ukuran yang tidak sesuai dengan ukuran dua sisi yang lain (Doelle, 1990).

Dalam pengukuran waktu dengung ruang kelas yang sangat perlu diperhatikan adalah mengukur panjang,lebar dan tinggi ruangan. Selain itu juga perlu dicatat lokasi pintu, jendela serta benda-benda lan yang tedapat dalam ruangan tersebut misalnya meja, kursi, dan papan tulis. Waktu dengung yang direkomendasikan untuk ruang kelas dengan volume atau kurang tidah boleh melebihi 0,6 s pada masing-masing frekensi 500 Hz, 1000 Hz, dan 2000 Hz. Ukuran ruang sangat mudah berpengaruh pada tingkat kemudahan dalam memahami pembicaraan (speech intelligibility) (Carl C. Crandell, 1997).

Penghitungan waktu dengung dapat juga menggunakan perangkat lunak yaitu Software Sabin . Dengan menggunakan software ini lebih mudah untuk melakukan perhitungan waktu dengung. Karena tinggal memasukkan luasan ruangan dan komponen ruangan.

F.

Pencahayaan

Cahaya adalah gelombang elektromagnetik yang mempunyai panjang antara 380 nm - 700nm. Gelombang tersebut memiliki panjang dan frekuensi tertentu, yang nilainya

dapat

dibedakan

dari

energi

cahaya

lainnya

dalam

spektrum

elektromagnetisnya. Dengan urutan warna : ultra ungu, ungu, nila, biru, hijau, kuning, jinga, merah, infra merah. Ultra ungu dan inframerah hanya dapat dilihat dengan bantuan alat optic khusus. Ultra ungu mempunyai panjang gelombang 290-380 nm berdaya kimia sedangkan inframerah mempunyai panjang gelombang 70-2300 nm

29

berdaya panas seperti yang ditunjukkan pada Gambar (2.3). Kecepatan cahaya adalah 3x108m/dtk (Prasasto, 2008).

Gambar 2.3 Radiasi sinar tampak (sumber Arisetyo,2010)

Cahaya tampak adalah menyatakan gelombang yang sempit diantara cahaya ultraviolet (UV) dan energi inframerah (panas). Gelombang cahaya tersebut mampu merangsang retina mata yang menghasilkan sensasi penglihatan yang disebut pandangan. Oleh karena itu penglihatan memerlukan mata yang berfungsi dan cahaya yang nampak (Arisetyo,2010). Untuk mengetahui besaran dan satuan dalam cahaya dapat dilihat pada tabel berikut.

Tabel 2.4 Simbol dan satuan cahaya (sumber Prasato,2008) Besaran

Simbol

Satuan

Arus cahaya

Ф

Lumen (lm)

Intensitas cahaya

Ι

Candela (cd)

Persamaan

30

Derajat pancaran

E

Lux (lx)

Derajat penerangan

B

Cd/m2

Dimana : = jumlah banyak cahaya = waktu = sudut ruangan

G.

Fotometri

Fotometri adalah bagian dari optik yang mempelajari mengenai kuat cahaya (intensity) dan derajat penerangan (brightness). Fotometri diaplikasikan pada hal yang berhubungan dengan spektrum optik pada cahaya tampak, berfungsi sebagai respon mata manusia terhadap energi radiasi pada berbagai panjang gelombang. Pengukuran radiasi dengan menggunakan fotometri dapat terdeteksi oleh mata normal dibandingkan dengan menggunakan detektor tanpa bias. Karena pada mata manusia memiliki sifat terang yang berbeda-beda maka badan International Commision on Illumination (CIE) menetapkan standar sifat terang cahaya, standar terang cahaya ini dapat dilihat pada Gambar 2.5 berikut.

31

Gambar 2.5 Kurva efisiensi terang cahaya (Sumber CIE, 1988)

Hubungan respon atau sensitivitas terang pada mata dapat diplotkan pada kurva terhadap panjang gelombang, ditunjukkan bahwa sensitivitas terjadi pada panjang gelombang 555 nm. Sebenarnya yang tampak pada kurva adalah efisiensi terang pada mata atau photopic vision yaitu ketika beradaptasi pada siang hari. Arus cahaya adalah banyaknya cahaya yang dipancarkan ke segala arah oleh sebuah sumber cahaya (luminous flux). Satu lumen setara dengan flux cahaya, yang jatuh pada setiap meter persegi (m²) pada lingkaran dengan radius satu meter (1m) jika sumber cahayanya isotropik 1 candela (yang bersinar sama ke seluruh arah) merupakan pusat isotropik lingkaran. Dikarenakan luas lingkaran dengan jari-jari r adalah 4πr², maka lingkaran dengan jari-jari 1m memiliki luas 4πm2, dan oleh karena itu flux cahaya total yang dipancarkan oleh sumber 1 cd adalah 4π lm. Jadi flux cahaya yang dipancarkan oleh sumber cahaya isotropik dengan intensitas I adalah

32

2.8 Kuat penerangan (intensitas cahaya) adalah banyaknya cahaya yang dipancarkan oleh sebuah sumber titik persatuan sudut ruang (luminous intensity). Derajat pancaran merupakan banyaknya fluks yang jatuh tegak lurus pada satu satuan luas permukaan. Derajat penerangan adalah kuat cahaya persatuan luas permukaan (brightness). Dalam fotometri juga dikenal istilah hukum kuadrat terbalik. Hukum kuadart terbalik (inverse square law) yaitu hukum yang menyatakan bahwa intensitas cahaya akan menjadi seperempatnya setiap kali digandakan. Dapat digambarkan sebagai berikut.

Gambar 2.6 Hukum kuadrat terbalik untuk cahaya (sumber Prasasto, 2008) Hukum kuadrat terbalik umumnya berlaku ketika suatu gaya, energi, atau kuantitas kekal lainnya dipancarkan secara radial dari sumbernya. Karena luas permukaan sebuah bola (yang besarnya 4πr2) sebanding dengan kuadrat jari-jari, maka semakin jauh kuantitas tersebut dipancarkan dari sumber dan semakin tersebar dalam sebuah daerah yang sebanding dengan kuadrat jarak dari sumber. Dengan demikian, kuantitas yang melewati satu satuan luas berbanding terbalik dengan kuadrat jarak dari sumber. Penggandaan jarak akan menyebabkan cahaya harus

33

tersebar diluasan 4x lebih besar sehingga intensitasnya ¼ intensitas semula (Prasasto, 2008). H.

Suhu

Suhu atau temperatur didefinisikan sebagai derajat panas-dinginnya suatu benda. Suhu secara fisis sesungguhnya adalah ukuran energi kinetik rata-rata partikel dalam suatu benda. Alat untuk mengukur suhu adalah termometer, terbuat dari bahan yang memiliki sifat termometrik yaitu terjadi perubahan (volumenya, resistansinya) jika suhu berubah. Kalor adalah

salah satu bentuk energi yang mengalir karena adanya

perbedaan suhu dan atau karena adanya suatu usaha pada sistem. Kalor mempunyai satuan kalori, satu kalori didefinisikan sebagai kalor yang dibutuhkan oleh 1 gram air untuk menaikkan suhunya 1. Dalam sistem SI satuan kalor adalah joule. Satu joule setara dengan 0,24 kalori. Besaran kalor (Q) dapat dituliskan sebagai berikut.

2.9 Dimana : = jumlah kalor (J)

= kapasitas kalor (kal/oC)

= perubahan suhu (oC)

= masa benda (g)

= kalor jenis (kal/g.oC)

34

I.

Sifat Termal Bahan

Sifat termal bahan adalah sifat fisik yang khas dari suatu bahan. Beberapa sifat bahan yang relevan dalam perpindahan panas yaitu : 1.

Konduktivitas

2.

Resistivitas Persamaan umum untuk mengetahui besarnya perpindahan panas dapat

dituliskan sebagai berikut. 2.10 Dimana : = perpindahan kalor ( W) = nilai transmitan (W/m2.deg.C) = luas permukaan (m2) = selisih suhu permukaan luar dan dalam (deg.C)

Konduktan permukaan adalah konduktan lapisan udara tipis antara udara dengan permukaan bahan. Konduktan permukaan ini mempengaruhi perpindahan panas dan nilainya tergantung dari kondisi permukaan dan nilainya. Absorpsi adalah kemampuan benda menyerap radiasi matahari. Radiasi matahari mempunyai gelombang pendek yang diserap ini akan menjadi panas dan menyebabkan suhu bertambah. Panas ini akan dibuang (dipancarkan) kembali dalam bentuk gelombang panjang. Kemampuan bahan untuk memancarkan panas kembali ini dinamakan resistivitas. Faktor-faktor yang mempengaruhi perpindahan kalor antara lain 1.

Kandungan uap air

2.

Suhu

3.

Kepadatan dan porositas

35

Koefisien permukaan berpengaruh terhadap perindahan kalor. Faktor-faktor yang mempengaruhi perpindahan kalor pada permukaan antara lain: 1.

Emisivitas permukaan Emisivitas adalah kemampuan bahan untuk memancarkan panas kembali. Apabila suatu permukaan bidang memancarkan radiasi kepada daerah yang memiliki suhu rendah maka koefisien permukaan akan meningkat.

2.

Kecepatan udara Kecepatan udara yang tinggi akan meningkatkan koefisien permukaan.

3.

Perbedaan suhu

4.

Permukaan yang kasar

36

BAB III METODE PENELITIAN

A. Waktu dan Tempat Penelitian 1.

Laboratorium Komputasi Fisika jurusan Fisika Fakultas MIPA Universitas Sebelas Maret

2.

Pengukuran dilakukan di Sekolah Dasar Inpres Guwotirto Wonogiri pada bulan Oktober 2009. B. Peralatan Pengukuran

Alat dan bahan yang digunakan dalam penelitian ini adalah 1. Pengukuran distribusi kebisingan a. Sound level meter tipe 2 Extech RS 232/Datalogger b. Sound calibrator Extech 840031 c. Perangkat lunak Extech 407764 ver 5.3 d. Function generator e. Speaker f. Perangkat lunak Sabin 3.0 g. Perangkat lunak Matlab 6.1 2. Pengukuran distribusi pencahayaan a. Luxmeter Digital tipe DX-100 b. Perangkat lunak Matlab 6.1 3. Pengukuran distribusi suhu a. Thermometer Digital tipe Winner M-890 C b. Perangkat lunak Matlab 6.1

37

C. Tahapan Penelitian

1. Persiapan alat dan bahan Alat yang digunakan Sound Level Meter untuk mengukur kebisingan, Luxmeter Digital untuk mengukur intensitas cahaya dan Thermometer Digital untuk mengukur suhu ruangan. 2. Pengkalibrasian alat Kalibrasi alat dilakukan sebelum melakukan pengukuran. Kalibrasi Sound level meter dengan menggunakan Calibrtor Extech 840031. Pengambilan data a. Pengambilan data akustik 1. Metode pengukuran dengan cara scanning tempat duduk yang ada di dalam ruangan. 2. Sumber bunyi menggunakan speaker dengan frekuensi 1000 Hz. 3. Pengambilan data yang dilakukan meliputi pengukuran dimensi ruang (panjang, lebar, tinggi), jumlah jendela dan pintu, menghitung luasan dinding, lantai, atap, komponen jendela dan pintu. Selanjutnya untuk menghitung waktu dengung menggunakan software Sabine 3.0 b. Pengambilan data pencahayaan 1. Menggunakan metode Scanning tempat duduk siswa dalam ruangan. 2. Parameter yang digunakan selama pengambilan data yaitu warna cat tembok, jendela kawat. 3. Sumber yang digunakan adalah sumber dari luar yaitu sinar matahari c. Pengambilan data suhu ruangan 1. Menggunakan metode scanning tempat duduk siswa dalam ruangan. 2. Parameter yang digunakan adalah atap asbes, jendela kawat. 3. Sumber mengguanakan sumber analitik

38

D. Pengolahan data menggunakan software Matlab 6.1 1.

Menyimpan data dalam file software Matlab Data disimpan dengan nama normalfault.txt .

2.

Membuat program untuk pemetaan Dalam pemetaan ini digunakan metode Gridding untuk pemetaan

ruangan. Data gridding menginterpolasi permukaan pada titik khusus (XI,YI) untuk menghasilkan nilai ZI. Langkah pembuatan program pemetaan a.

Memuat data dari file yang disimpan

b.

Mengubah variabel data 3 dari numerik menjadi string, dengan menentukan digit angkanya.

c.

Menentukan batas minimum dan maksimum untuk koordinat x dan y dan menentukan intervalnya

d.

Mengubah vektor x dan y ke dalam array XI dan YI dengan metode meshgrid

e.

Memasukkan metode interpolasi Griddata untuk memuat pemetaan

f.

Memasukkan batas minimum dan maksimum untuk masukan nilai z, dan menentukan intervalnya

g.

Menentukan warna tampilan dalam pemetaan

h.

Menampilkan hasil pemetaan griddata dengan menggunakan contour filled (contourf) supaya tampil dengan warna penuh pada permukaan

39

i.

Memplotkan data 1 dan data 2, ′y′ untuk menentukan warna titik tempat dilakukan pengukuran dan ′o′ untuk menentukan letak dimana dilakukan pengukuran.

j.

Pembacaan hasil dari pemetaan pada program matlab. Tanda ′+′ berfungsi untuk memberikan spasi pada peletakan tanda ′o′ dengan nilai dari hasil pengukuran yang tampil pada permukaan.

3.

Menampilkan hasil program

40

Flowchart prosedur pemetaan interpolasi Mulai

Input data 1, data 2,data 3

meshgrid

griddata

contourf

Plot data

Text data

selesai

E.

Perhitungan waktu dengung menggunakan sotware Sabin 3.0

Software Sabin digunakan untuk mengukur waktu dengung secara otomatis dengan memasukkan nilai dari besaran yang diukur seperti luasan tembok, luasan langitlangit dan luasan lantai. Kemudian memasukkan komponen-komponen dalam ruangan yaitu meja, kursi, papan tulis, pintu, almari, jendela dan komponen lainnya

41

dengan memberikan pendekatan nilai dengan komponen dalam software yang sudah standart nilainya dan berdasarkan komponen dari bahan tersebut. Langkah-langkahnya sebagai berikut : 1.

Mengisi volume ruang kosong dan memberikan keterangan untuk nama file

2.

Mengisi nama komponen dan memberikan luasnya (dinding, langit-langit dan lantai).

42

3.

Memasukkan komponen dengan memberikan pendekatan nilai dan bahan.

4.

Menampilkan hasilnya

43

BAB 1V HASIL DAN PEMBAHASAN

A. HASIL 1. Pemetaan Software Matlab 6.1 Dalam pengukuran ini besaran yang diukur antara lain distribusi tingkat tekanan bunyi, distribusi pencahayaan alami dan distribusi suhu ruangan. Data dari hasil pengukuran kemudian

dipetakan kenyamanannya dengan menggunakan

software Matlab 6.1. Dari masing-masing pemetaan nilai maksimum dan minimum untuk

tiap

besaran

direkomendasikan.

berbeda-beda

Berikut

berdasarkan

merupakan

tabel

dari

hasil

nilai

standar

pengukuran

yang

kebisingan,

pencahayaan dan suhu ruangan pada tanggal 18 Oktober 2009 dengan kondisi cuaca cerah.

Tabel 4.1 Hasil pengukuran Jam (WIB)

Ruang kelas 5

Ruang kelas 1

Bising (dB)

55 dB

Cahaya

Suhu o

Bising

cahaya

Suhu

(lux)

( C)

(dB)

(lux)

(oC)

200 Lux

27 oC

55 dB

200 Lux

27 oC

07.00-09.00

68-74

30-46

26-27

68-75

34-38

26-27

09.15-11.00

68-76

145-210

28-29

68-74

34-76

27-28

11.15-13.00

69-75

156-233

30-32

68-74

90-140

28-29

Pemetaan tingkat tekanan bunyi menggunakan nilai standar 55dB. Dalam input pemetaan Sotware Matlab 6.1 untuk menampilkan hasil dari griddata diambil nilai minimum 55dB dan nilai maksimum 90 dB dengan interval 0,5. Pemetaan suhu ruangan menggunkan standar 27oC, untuk pemetaannya menggunkan nilai minimum 24oC dan nilai maksimum 32oC dengan interval 0,25. Sedangkan pemetaan tingkat

44

pencahayaan menggunakan standar 200 Lux, untuk pemetaannya menggunakan nilai minimum 30 Lux dan nilai maksimum 250 Lux dengan interval 2. Penggunaan nilai minimum dan maksimum yang sama dalam pemetaan dengan waktu pengukuran yang berbeda dimaksudkan untuk memberikan skala pada colorbar yang sama untuk masing-masing pengukuran dan juga untuk memasukkan nilai standar yang digunakan dalam pengukuran sehingga memudahkan dalam pembacaannya. Dari hasil pemetaan, skala yang tampil pada colorbar berbeda-beda hal ini dikarenakan nilai maksimum dari tiap jam berbeda-beda namun tetap menunjukkan bahwa pada skala warna merah menunjukkan skala dengan nilai pengukuran yang tinggi dan skala warna biru menunjukkan skala dengan nilai pengukuran yang rendah dengan colormap menggunakan paduan warna jet. Interval pada pemetaan ini fungsinya untuk memberikan jarak koordinat pada contourf supaya permukaan hasil pemetaan menjadi halus dan mudah dibaca. Untuk rentang nilai yang tinggi maka intervalnya besar sedangkan untuk rentang nilai yang rendah intervalnya kecil.

2. Distribusi kebisingan

Dari hasil pemetaan distribusi tingkat tekanan bunyi menggunakan software Matlab 6.1 diperoleh hasil sebagai berikut dengan standar acuan 55dB. Ruang kelas 5 jam 07.00 - 09.00 WIB

45

Gambar 4.2 Distribusi tingkat tekanan bunyi kelas 5 jam pertama

Dari hasil pemetaan menunjukkan bahwa nilai kebisingan yang tinggi melebihi dari standar yang direkomendasikan karena menunjukkan warna kuning dan sebagian besar warna merah. Nilai kebisingan yang sesuai standar ditandai dengan warna hijau yaitu 55 dB. Nilai kebisingan pada jam pertama ini yaitu 68 dB – 72 dB. Nilai kebisingan pada daerah yang dekat jendela lebih kecil karena sebagian dari suara yang berasal dari sumber keluar melalui perlubangan pada jendela kawat. Daerah yang dekat dengan sumber bunyi yaitu speaker dengan frekuensi 1000 Hz mempunyai nilai kebisingan yang lebih tinggi yaitu terletak pada koordinat (2,5 ; 3). Daerah dengan warna kuning yang terletak pada tengah-tengah mempunyai nilai kebisingan yang rendah karena jauh pantulan, dan sebagian bunyi keluar melalui jendela kawat yang terletak di samping kanan dan kiri tembok. Deretan belakang nilai kebisingan naik lagi karena mendapat bunyi pantulan dari tembok belakang. Ruang kelas 5 jam 09.15 – 11.00 WIB

46

Gambar 4.3 Distribusi tingkat tekanan bunyi kelas 5 jam kedua Dari hasil pemetaan pada jam kedua menunjukkan bahwa nilai kebisingan lebih dari standar yang direkomendasikan yaitu dengan ditandai banyaknya warna merah dan sebagian kecil warna kuning. Nilai kebisingan yang sesuai standar ditandai dengan warna hijau yaitu 55 dB . Interval nilai kebisingan pengukuran pada jam kedua ini antara 66 dB – 74 dB. Pada koordinat y = 25 m nilai kebisingan lebih tinggi karena lebih dekat dengan sumber bunyi yang berupa speaker. Pada koordinat y = 3,5 – 4m nilai kebisingan rendah karena sebagian bunyi dari speaker hilang melalui perlubangan pada jendela kawat. Pada deretan belakang nilai kebisingan tinggi dengan ditandai warna merah karena sebagian bunyi dari speaker dipantulkan ke tembok belakang.

47

Ruang kelas 5 jam 11.15 – 13.00 WIB

Gambar 4.4 Distribusi tingkat tekanan bunyi kelas 5 jam ketiga Dari hasil pemetaan pada jam ketiga menunjukkan bahwa nilai kebisingan melebihi dari standar yang rekomendasikan, warna merah menunjukkan nilai kebisingan yang tinggi dan sebagian warna kuning. Karena suasana tingkat tekanan bunyi yang nyaman yaitu 55 dB dengan ditandai warna hijau pada colorbar . Nilai kebisingan tertinggi di daerah depan yang dekat dengan speaker dengan ditandai warna merah tua. Deretan yang dekat jendela nilai kebisingannya rendah karena bunyi lebih banyak keluar melalui lubang jendela kawat dan sebagian dipantulkan ke tembok belakang. Persebaran kebisingan lebih merata daripada jam kedua karena semakin siang suhu semakin panas sehingga bunyi lebih mudah merambat.

48


Gambar 4.5 Distribusi tingkat tekanan bunyi kelas 1 jam pertama Dari hasil pemetaan menunjukkan bahwa nilai kebisingan pada kelas ini melebihi dari standar yang direkomendasikan karena seluruh permukaan pemetaan menunjukkan warna merah, nilai kebisingannya antara 68 dB – 72 dB. Daerah yang dekat jendela nilai kebisingannya lebih rendah dengan ditandai warna kuning tua. Daerah yang dekat sumber bunyi yang berupa speaker nilai kebisingannya lebih tinggi hingga deretan belakang karena pada ruangan ini hanya terdiri dari 9 meja dan bangku sehingga penyerapan dan pantulan bunyinya lebih sedikit. Karena material dari bahan kayu mempunyai sifat menyerap bunyi. Bunyi lebih mudah tersebar karena tanpa penghalang lebih sedikit . Nilai kebisingan yang sesuai standar ditandai dengan warna hijau yaitu 55 dB

49


Gambar 4.6 Distribusi tingkat tekanan bunyi kelas 1 jam kedua

Dari hasil pemetaan pada jam kedua ini menunjukkan bahwa nilai kebisingan melebihi dari standar yang direkomendasikan. Nilai kebisingan yang sesuai standar ditandai dengan warna hijau yaitu 55 dB. Warna merah tua pada permukaan ini menunjukkan daerah dengan nilai kebisingan tertinggi yaitu pada daerah yang dekat dengan tembok karena selain mendapatkan bunyi langsung dari sumber bunyi yang berupa speaker juga mendapat pantulan bunyi dari tembok. Warna kuning pada pemetaan ini menunjukkan nilai kebisingan yang lebih rendah. Daerah ini terletak didekat jendela dan tengah-tengah ruangan. Hal ini dikarenakan sebagian bunyi keluar melalui perlubangan pada jendela kawat.

50


Gambar 4.7 Distribusi tingkat tekanan bunyi kelas 1 jam ketiga

Pemetaan pada jam ketiga pada ruang kelas 1 menunjukkan bahwa nilai kebisingan melebihi dari standar yang direkomendasikan ANSI karena nilai kebisingannya yang tinggi yaitu ditandai dengan warna merah. Nilai kebisingan yang sesuai standar ditandai dengan warna hijau yaitu 55 dB . Sebagian kecil warna kuning tua menunjukkan nilai kebisingan yang rendah pada ruangan ini. Pada jam ketiga persebaran kebisingan hampir merata diseluruh ruangan karena suhu semakin panas sehingga bunyi lebih mudah merambat dalam udara. Daerah paling belakang dengan ditandai warna merah tua nilai kebisingannya paling tinggi diruangan ini karena mendapatkan bunyi pantulan dari tembok selain mendapat langsung bunyi dari sumbernya.

51

3. Distribusi pencahayaan Dari hasil pemetaan distribusi pencahayaan diperoleh hasil pengolahan data dengan menggunakan sotware Matlab 6.1 sebagai berikut dengan standar acuan pencahayaan 200 Lux.


Gambar 4.8 Distribusi pencahayaan kelas 5 jam pertama

Pemetaan distribusi pencahayaan pada ruang kelas 5 jam pertama ini menunjukkan nilai yang rendah yaitu rentang 30 – 46 lux. Nilai pencahayaan tertinggi pada ruangan ini ditandai dengan warna merah tua sedangkan warna biru tua menunjukkan nilai pencahayaan yang rendah pada jam pertama ini. Daerah dengan warna merah tua adalah daerah yang dekat dengan jendela dan sudah mendapatkan pencahayaan matahari pagi. Daerah lainnya yang dekat dengan jendela ditandai dengan warna kuning menunjukkan sedikit lebih terang dari daerah belakang yang jauh dari jendela.

52


Gambar 4.9 Distribusi pencahayaan kelas 5 jam kedua

Pemetaan distribusi pencahayaan pada ruang kelas 5 jam kedua tingkat pencahayaanya mulai naik yaitu dengan ditandai warna merah yang menunjukkan nilai tertinggi dan warna kuning menunjukkan daerah pemetaan dengan nilai terendah pada jam kedua ini. Nilai distribusi pencahayaanya yaitu antara 140 lux - 210 lux. Daerah depan dengan ditandai warna kuning nilai pencahayaanya karena pada jam kedua ini matahari sudah mulai naik sehingga sinarnya lebih banyak ke daerah belakang. Daerah dengan pemetaan warna kuning mendapatkan pantulan cahaya yang mengenai bangku dan ubin dengan warna abu-abu sehingga tidak bisa memberikan efek pantulan yang terang. Cahaya yang mengenai tembok yang berwarna putih lebih memantulkan cahaya sehingga deretan belakang lebih terang dengan ditandai pemetaan ruangan berwarna merah.

53


Gambar 4.10 Distribusi pencahayaan kelas 5 jam ketiga

Pemetaan distribusi pencahayaan pada ruang kelas 5 jam ketiga ini menunjukkan bahwa nilai distribusi pencahayaan semakin meningkat yaitu antara 160 – 233 Lux. Daerah pemetaan dengan warna merah menunjukkan nilai tertinggi sedangkan daerah dengan warna kuning menunjukkan nilai terendah. Daerah dengan warna merah distribusi pencahayaannya sesuai dengan satndar yangdrekomendasikan bahwa pancahayaan ruangan yang baik sekitar 200 Lux. Daerah dengan warna kuning hanya sedikit mendapatkan sinar matahari karena terhalang oleh sebagian tembok yang tidak ada jendelanya. Sedangkan daerah dengan warna merah mendapatkan banyak cahaya yang masuk melalui jendela dan sebagian dari cahaya yang datanag dipantulkan ke tembok dengan warna cat putih sehingga pantulannya lebih baik.

54


Gambar 4.11 Distribusi pencahayaan kelas 1 jam pertama

Pemetaan distriusi pencahayaan ruang kelas 1 jam pertama menunjukkan nilai pencahayaan yang rendah yaitu antara 36 – 38 Lux. Nilai ini belum sesuai dengan standar yang direkomendasikan CIE . Daerah pemetaan warna merah menunjukkan daerah denhgan nilai pencahayaan yang tinggi sedangakn daerah dengan warna biru menunjukkan daearah dengan nilai pencahayaan yang paling rendah pada ruangan ini. Daerah kuning menunjukkan nilai tengah-tengah antara daerah dengan warna merah dan warna biru. Pada daerah dekat pintu yaitu ditandai dengan warna biru nilai distribusi pencahayaanya paling kecil karena cahaya terhalang oleh pintu. Sedangkan daerah yang dekat dengan jendela nilai pencahayaanya lebih tinggi karena mendapatkan paparan sinar matahari langsung dari luar dengan ditandai warna merah tua.

55


Gambar 4.12 Distribusi pencahayaan kelas 1 jam kedua

Pemetaan distribusi pencahayaan ruang kelas 1 jam kedua menunjukkan bahwa daerah dengan biru mempunyai nilai pencahayaan yang rendah pada ruangan ini sedangkan warna merah tua menunjukkan nilai pencahayaan yang tertinggi pada ruangan ini. Daerah warna biru terdapat pada depan ruangan karena cahaya yang masuk terhalang oleh pintu dan tembok diseberamg pintu yang tanpa jendela. Daerah warna biru muda hingga merah menunjukkan daerah yang dekat dengan jendela sehingga mendapataka paparan sinar matahari langsung dari luar. Daerah peling belakang nilainya paling tinggi karena sebagian cahaya yang datang dipantulkan ketembok sehingga pantulannya ketitik baca lebih terang. Pemetaan pada ruangan ini sesuai dengan hukum kuadrat terbalik bahwa semakin jauh dari sumber cahaya maka nilai pencahayaanya semakin rendah.

56

. Ruang kelas 1 jam 11.15 – 13.00 WIB

Gambar 4.13 Distribusi pencahayaan kelas 1 jam ketiga

Pemetaan distribusi pencahayaan ruang kelas 1 jam ketiga ini menunjukkan bahwa rentang nilai pencahayaan antara 90 – 143 Lux. Daerah dengan warna kuning menunjukkan daerah dengan nilai pencahayaanya yang rendah pada ruangan ini sedangkan daerah dengan ditunjukkan warna merah menunjukkan daerah dengan nilai tertinggi untuk ruangan ini. Daerah dengan nilai rendah yaitu ditandai dengan warna kuning terletak dibagian depan ruangan karena cahaya yang masuk terhalang oleh pintu sehigga cahaya didapatkan dari pantulan ubin dengan warna abu-abu dan bangku siswa dengan warna cokelat. Sedangkan daerah belakang yang ditunjukkan warna merah nilai kebisingannya tinggi karena lebh dekat jendela dan mendapat pantulan dari tembok yang berwarna putih sehingga nilai pencahayaanya lebih tinggi dibandingkan dengan daerah yang depan.

57

4. Distribusi suhu Dari hasil pemetaan distribusi suhu diperoleh hasil pengolahan dengan menggunakan sotware Matlab 6.1 sebagai berikut dengan nilai standar yaitu 27oC.


Gambar 4.14 Distribusi suhu kelas 5 jam pertama Pemetaan distribusi suhu pada ruang kelas 5 pada jam pertama menunjukkan bahwa nilai suhu ruangan sesuai dengan satndar rang direkomendasiakan ASHRAE yaitu sekitar 26o C – 27o C pada ruangan ini. Daerah dengan suhu nyaman yaitu 27o C ditandai dengan warna kuning pada pemetaan ini. Sedangkan daerah dengan warna biru menunjukkan nilai distribusi suhu yang rendah. Daerah pemetaan yang ditandai warna merah menunjukkan daerah dengan suhu yang tinggi. Daerah dekat jendela suhunya lebih nyaman karena mendapatkan pertukaran udara langsung melalui perlubangan jendela kawat. Pada pagi hari suhu lingkungan masih rendah.

58


Gambar 4.15 Distribusi suhu kelas 5 jam kedua

Pemetaan distribusi suhu ruang kelas 5 jam kedua menunjukkan bahwa suhu ruangan mulai mengalami kenaikan suhu. Suhu ruangan menjadi 28o C – 29o C. Penelitian dilakukan pada saat kondisi langit yang cerah.Daerah dengan warna merah menunjukkan suhu ruangan yang tinggi. Daerah dengan warna hijau menunjukkan daerah yang sesuai dengan standar yang direkomendasikan. Sebagian besar suhu ruangan menjadi naik hanya bagian belakang yang mempunyai nilai suhu rendah yaitu dengan ditandai warna biru. Udara menjadi panas karena paparan sinar matahari langsung yang melalui jendela kawat. Atap asbes juga membuat udara panas karena bahan dari asbes ini mampu meneruskan panas dengan baik dibandingkan atap yang terbuat dari genteng dengan bahan tanah liat. Koefisien transmitan asbes 7,95 W/m2degC sedangkan genteng tanah liat 0,62 W/m2degC (Prasasto, 2008). . Ruang kelas 5 jam 11.15 – 13.00 WIB

59

Gambar 4.16 Distribusi suhu kelas 5 jam ketiga

Pemetaan distribusi suhu ruangan kelas 5 jam ketiga menunjukkan bahwa mulai terjadi kenaikan suhu dari jam kedua tadi. Rentang suhu antara 29o C – 32o C. Nilai ini sudah melebihi dari standar yang direkomendasikan ASHRAE. Nilai suhu tertinggi ditandai dengan warna pemetaan merah tua yaitu pada deretan depan dan belakang yang jauh dari jendela. Daerah yang nilainya sesuai dengan standar yaitu ditandai dengan warna biru muda. Panas yang ditransmisikan melalui atap asbes membuat suhu ruangan menjadi lebih panas. Penelitian dilakukan pada saat kondisi cuaca cerah. Daerah dekat jendela mempunyai nilai distribusi suhu yang rendah pada ruangan ini karena udara lebih leluasa masuk melalui perlubangan pada jendela kawat. Paparan langsung sinar matahari melalui perlubangan pada kawat mnyebabkan suhu udara menjadi tinggi.

60


Gambar 4.17 Distribusi suhu kelas 1 jam pertama

Pemetaan distribusi suhu ruang kelas 1 pada jam pertama menunjukkan suhu yang nyaman karena masih sesuai dengan standar yang direkomendasikan ASHRAE. Nilai suhu antara 26o C- 27o C. Warna hijau dan kuning pada pemetaan menunjukkan nilai suhu yang nyaman sedangkan warna merah menunjukkan suhu yang tinggi dan warna biru menunjukkan nilai suhu yang rendah. Daerah dekat tembok mempunyai nilai suhu yang sesuai dengan yang direkomendasikan ASHRAE. Daerah warna merah adalah daerah yang tepat pada arah datngnya sinar matahari sehingga nilai suhunya lebih tinggi. Udara pagi masih memberikan suhu lingkungan yang sejuk. Daerah dengan warna hijau terletak pada tengah ruangan, daerah ini cukup mandapatkan pertukaran udara dari jendela yang ada disamping kanan dan kiri jendela.

61


Gambar 4.18 Distribusi suhu kelas 1 jam kedua

Pemetaan pengukuran distribusi suhu pada ruang kelas 1 jam kedua menunjukkan

bahwa

pada

titik-titik

pengukuran

nilai

distribusi

suhunya

menunjukkan suhu yang nyaman yang sesuai dengan standar yang direkomendasikan oleh ASHRAE yaitu 27o C yaitu dengan ditandai warna hijau muda pada daerah sekitar dekat jendela dan daerah tengah. Daerah dengan ditandai warna merah tua mennunjukkan daerah dengan nilai suhu yang tinggi karena daerah ini tepat mendapatkan sinar matahari langsung dari perlubangan pada jendela kawat. Karena paparan sinar matahari langsung menyebabkan suhu ruangan menjadi panas. Selain itu juga atap asbes membuat suhu ruangan menjadi panas karena asbes mempunyai nilai transmitan yang tinggi yaitu 7,95 W/m2degC (Prasasto, 2008).

62


Gambar 4.19 Distribusi suhu kelas 1 jam ketiga

Pemetaan distribusi suhu ruang kelas 1 pada jam ketiga menunjukkan bahwa suhu mulai mengalami kenaikan, ditunjukkan dengan warna kuning dan merah lebih dominan pada pengukuran jam ketiga ini. Warna hijau hanya sedikit, terletak pada derrah yang dekat dengan jendela. Deretan daerah belakang nilai suhunya lebih tinggi yaitu ditandai dengan warna merah tua. Paparan sinar matahari langsung pada siang hari menyebabkan suhu ruangan menjadi panas. Pengukuran ini dilakukan pada saat kondisi cuaca cerah. Atap asbes menambah suhu ruangan menjadi lebih panas, karena material penyusun asbes mampu meneruskan panas dengan baik dengan nilai koefisien transmisi 7,95 W/m2degC (Prasasto,2008).

63

B. Pembahasan 1. Pemetaan Speech Intelligibility Berdasarkan pola pemetaan distribusi tingkat tekanan bunyi dengan software Matlab 6.1 yang diperoleh dari hasil pengambilan data dapat dilihat bahwa tempat duduk yang nyaman untuk mendengar tersebar tidak merata. Speech intelligibility merupakan kemampuan seseorang untuk mendengar dengan baik pembicaraan seseorang didalam ruangan. Untuk ruang kelas 5 pada jam pertama yaitu pukul 07.00 -09.00 tingkat tekanan bunyi yang tinggi terletak pada deretan tempat duduk paling depan karena lebih dekat dengan sumber bunyi. Untuk bagian kiri dan kanan yang dekat dengan jendela tingkat tekanan bunyi lebih rendah karena bunyi lebih banyak tersebar keluar melalui lubang-lubang pada jendela kawat. Pada jam kedua dan ketiga juga terjadi demikian, deretan tempat duduk paling depan tingkat tekanan suaranya lebih tinggi. Deretan tempat duduk tengah lebih rendah tingkat tekanan kebisingannya karena jauh dari sumber bunyi dan sebagian bunyi tersebar keluar melalui perlubangan pada jendela. Pemantulan bunyi yang berkepanjangan menyebabkan sebagian besar energi hilang di udara sehingga bunyi yang diterima di tempat duduk deretan tengah hanya sebagian kecil saja. Sedangkan deretan belakang nilai tekanan bunyinya lebih tinggi dari tempat duduk yang ditengah karena bunyi yang berasal dari sumber bunyi terpantul oleh tembok yang ada di belakang. Untuk ruang kelas 1 pada jam pertama tingkat tekanan bunyi tertinggi terletak di bagian deretan depan, hal ini karena dekat dengan sumber bunyi. Namun ada pada tempat duduk pojok kanan nilai kebisingannya rendah, hal ini disebabkan terdapat almari kayu disamping tempat duduk tersebut. Almari dari bahan kayu mempunyai daya serap bunyi yang tinggi, sehingga sebagian bunyi terserap ke dalam almari kayu tersebut. Tempat duduk paling belakang mempunyai nilai tingkat tekanan suara yang tinggi karena bunyi terpantul oleh tembok bagian belakang. Pada jam kedua dan ketiga juga terjadi demikian, tempat duduk yang dekat dengan sumber bunyi mempunyai tekanan bunyi yang lebih tinggi di bandingkan dengan yang jauh dari sumber bunyi. Sedangkan tempat duduk yang dekat dengan almari mempunyai nilai

64

tekanan bunyi yang lebih rendah karena sebagian bunyi terserap oleh almari kayu. Speech intelligibility di dalam ruangan kelas dipengaruhi oleh (S/N) dan juga pantulan bunyi (Bradley, 2009). Tingkat tekanan bunyi yang terukur lebih tinggi terdapat di bagian depan. Sedangkan deretan tengah sampai kebelakang tingkat tekanan suara merata. Hal ini disebabkan sebagian bunyi tersebar keluar melalui lubang-lubang jendela kawat. Lantai berupa ubin menyerap sebagian kecil gelombang bunyi yang mengenai lantai tersebut. Sementara plafon yang terbuat dari asbes mempunyai daya serap kecil. Komponen-komponen yang ada dalam ruangan seperti peta dan gambar-gambar mempunyai daya serap yang kecil juga. Namun ruang kelas ini belum memenuhi standar ruang kelas karena masih adanya pemantulan bunyi yang relative panjang. Speech intelligibility menurun ketika suara di sekililing meningkat dan panjangnya waktu dengung ( Malville, 2002).

65

2. Perhitungan Waktu Dengung Perhitungan waktu dengung menggunakan software Sabin 3.0. Berdasarkan pengukuran dimensi ruangan dan identifikasi diperoleh hasil sebagai berikut: Tabel 4.20 Pengukuran dimensi ruangan No

Luasan komponen (m/m2) Kelas 5 Kelas 1

Komponen

1.

Panjang ruangan

8,5 m

7,8 m

2.

Lebar ruangan

7m

6,8 m

3.

Tinggi ruangan

4m

4m

4.

Luasan lantai ubin

59,5 m2

53,4 m2

5.

Luasan kursi kayu

4,9 m2

2,5 m2

6.

Luasan langit-langit

59,5 m2

53,4 m2

7.

Luasan tembok plaster

44,9 m2

46,1 m2

8.

Luasan pintu kayu

1,7 m2

1,8 m2

9.

Luasan papan tulis

2,5 m2

2,5 m2

Berdasarkan hasil perhitungan waktu dengung dengan menggunakan software sabin 3.0 diperoleh nilai waktu dengung untuk ruang kelas 1 sebesar 1,78 sekon pada frekuensi 1000 Hz. Sedangkan untuk ruang kelas 5 sebesar 1,89 sekon. Dari hasil tersebut dapat dilihat bahwa ruang kelas ini belum nyaman digunakan sebagai ruang kelas. Atap yang digunakan dalam ruangan kelas ini adalah asbes, walaupun asbes menyerap banyak gelombang bunyi yang diterima namun ruang kelas ini belum memenuhi standar sebagai ruang kelas yaitu nilai waktu dengung ruang kelas adalah 0,6 sekon sampai 0,8 sekon pada frekuensi tengah yaitu 500 Hz dan 1000 Hz. Ruangan kelas ini mempunyai luas yang kecil, sehingga tekanan suara lebih tinggi karena bunyi yang datang dari sumber bunyi terpantul ke tembok dan dinding lebih cepat. Sedangkan komponen penyerap bunyi hanya berasal dari kayu yang mempunyai koefisen serap 0,39 pada frekuensi 1000 Hz.

66

Kondisi jendela dengan banyak perlubangan mempunyai daya serap bunyi sebesar permukaan jendela tersebut. Gangguan bunyi dari luar tersebut dapat berupa bunyi kendaraan lewat, bunyi langkah kaki orang melintas maupun suara orang yang sedang berbicara di luar ruangan.

3. Pemetaan distribusi pencahayaan Dari nilai iluminasi maksimum dan minimum pada ruang kelas 5 dapat dianalisa bahwa ruangan tersebut pada jam pertama pukul 07.00 – 09.00 nilai iluminasi masih rendah. Memasuki jam kedua nilai iluminasi semakin meningkat demikian seterusnya sampai jam ketiga yaitu pukul 11.15 – 13.00. Banyaknya lubang pada jendela kawat memudahkan cahaya alami menerobos masuk ruangan karena tidak ada penghalang. Pada jam ketiga nilai iluminasi semakin tinggi karena cahaya yang masuk ruangan tanpa ada penghalang seperti teritis. Pengaruh sinar langsung pada permukaan jendela akan merambatkan panas ke dalam ruangan sebesar 80% – 90% ( Ramli,2008).

Sinar datang Sinar datang

Gambar 4.21 Distribusi cahaya ruang kelas 5 Sedangkan cahaya yang masuk melalui lubang jendela pada bagian depan kelas lebih sedikit karena terdapat selasar pada depan kelas. Warna putih pada tembok membuat pantulan cahaya menjadi lebih baik. Menurut Heinzs Frick

67

bangunan dengan jendela menghadap ke utara dan selatan lebih sedikit mendapatkan panas matahari dan lebih nyaman, namun untuk ruangan kelas 5 ini masukan panas matahari berlebih karena tidak ada teritis pada dinding luar dari bangunan ini. Dari nilai iluminasi maksimum dan minimum kelas 1 pencahayaan semakin meningkat mulai jam pertama, kedua dan ketiga. Nilai maksimum iluminasi terdapat pada jam ketiga. Dengan posisi bangunan yang menghadap ke timur maka bangunan ini lebih banyak mendapatkan cahaya, karena jendela menghadap ketimur dan barat lebih tersengat sinar matahari (Heinz Frick, 2008). Namun bangunan ini terhalang oleh bangunan lain di belakang dan di depan ruang kelas terdapat selasar dan juga bangunan kelas lain. Sehingga nilai iluminasi kelas ini lebih rendah di bandingkan kelas 5 yang bangunannya menghadap ke utara.

penghalang

Gambar 4.22 Distribusi pencahayaan kelas 1 Pencahayaan ruang kelas 1 menjadi berkurang dengan adanya tembok-tembok ruangan kelas lain. Sinar matahari yang seharusnya menuju lubang pada jendela terpantul oleh atap bangunan lain. Sehingga hanya sedikit cahaya yang masuk yaitu yang melalui jendela depan dengan tiga daun jendela.

68

4. Pemetaan Distribusi Suhu Ruangan Berdasarkan pengukuran distribusi suhu ruang kelas 5 pada jam pertama masih menunjukkan suhu yang nyaman karena sirkulasi udara yang teratur melewati perlubangan pada jendela kawat namun memasuki jam kedua suhu menjadi agak panas. Ventilasi udara alami mempunyai nilai sejuk yang lebih tinggi dalam kondisi pintu tertutup (Dejan,2007). Kenaikan suhu 2ºC sudah terasa ketidaknyamannya. Pada jam ketiga suhu menjadi lebih panas karena panas matahari langsung menuju lubang jendela tanpa terhalang apapun. Jendela bukaan menyebabkan pencahayaan ruangan lebih terang namun menyebabakan udara panas karena paparan matahari langsung pada siang hari. Karena bangunan belakang ruang ini tanpa adanya teritis sehingga sinar matahari langsung masuk ke dalam ruangan. Atap asbes mempunyai koefisien menyerap panas 0,3. Atap asbes pada ruangan ini jenisnya bergelombang mempunyai nilai transmitan 7,69

. Sehingga menyebabkan suhu ruangan

lebih menjadi panas. Pengukuran distribusi suhu ruang kelas 1 pada jam pertama menunjukkan suhu ruangan yang nyaman, pada jam kedua juga masih menunjukkan suhu ruangan yang nyaman karena sirkulasi udara yang teratur melalui lubang pada jendela kawat. Memasuki

jam ketiga suhu ruangan menjadi lebih panas karena paparan sinar

matahri langsung melalui lubang jendela. Pada bagian belakang ruangan ini yaitu sebelah barat masih terdapat suatu ruangan lagi jadi arah angin hanya berasal dari sebelah timur atau depan ruang kelas ini. Ruang ini tidak pernah mendapatkan paparan matahari langsung karena pada bagian depan terdapat selasar.

69

BAB V KESIMPULAN DAN SARAN

A. Kesimpulan

1. Kebisingan ruang kelas 5 dan kelas 1 nilainya melebihi dari standar yang direkomendasikan ANSI yaitu melebihi dari 55dB. 2. Waktu dengung ruang kelas 5 adalah 1,89 s dan ruang kelas 1 adalah 1,78 s. 3. Nilai distribusi pencahayaan kelas 5 pada jam kedua dan ketiga sudah sesuai dengan standar yang direkomendasikan CIE dengan nilainya 210-233 Lux. 4. Nilai distribusi pencahayaan kelas 1 belum memenuhi dari standar yang direkomendasikan oleh CIE yaitu 34-140 Lux. 5. Nilai distribusi suhu ruang kelas 5 pada jam pertama memenuhi dari dari standar yang direkomendasikan ASHRAE yaitu 26o C - 27o C, pada jam kedua dan ketiga sudah melebihi nilai standar yang direkomendasikan dengan nilai 29o C-32o C. 6. Nilai distribusi suhu ruang kelas 1 pada jam pertama dan kedua sesuai dengan yang direkomendasikan ASHRAE yaitu 27o C, pada jam ketiga sudah melebihi dari standar yang direkomendasikan yaitu 29oC.

B. Saran 1. Sebaiknya dilakukan pengukuran daerah titik kritis pada ruangan.

70

DAFTAR PUSTAKA Accredited Standards Committee S12, Noise. (2002). American national standard: Acoustical performance criteria, design requirements, and guidelines for schools (ANSI S12.60-2002). Melville, NY: Acoustical Society of America. Arisetyo.2010. Pencahayaan . Diakses 19 Februari 2010 http://ariestyo.blogspot.com/2010/01/pencahayaan.html Doelle, Leslie. 1990. Akustik Lingkungan. Erlangga, Jakarta. Eddy, Firman. 2004. Pengaruh Pengkondisian Udara, Pencahayaan, Dan Pengendalian Kebisingan Pada Perancangan Ruang Dan Bangunan. FT Universitas Sumatera Utara, Sumatera. Endangsih, Tri. 2007. Pengaruh Material Dinding Bangunan Terhadap Iluminasi Ruangan Dengan Studi Kasus Ruang Keluarga. Fakultas Teknik, Universitas Budi Luhur. Frick, Heinz. 2008. Ilmu Fisika Bangunan. Kanisius, Yogyakarta. Gabriel,J.F.2001. Fisika Lingkungan. Hipokrates, Jakarta. Mediastika,Christina. 2005. Akustika Bangunan. Erlangga, Jakarta. Mumovic, Djan and Davies, Mike.2009. A comparative analysis of the indoor air quality and thermal comfort in schools with natural, hybrid and mechanical ventilation strategies . Proceedings of Clima 2007 WellBeing Indoors

Prabu.2009. Sistem dan Standar Pencahayaan Ruang. Di akses 29 Juli 2009. http://putraprabu.wordpress.com/2009/01/06/sistem-dan-

standar-

pencahayaan-ruang/ Prasasto, Satwiko. 2008. Fisika Bangunan. Andi, Yogyakarta. Rahim, Ramli dan Mulyadi, Rosady. 2008. Pembayangan Matahari dan Energi Bangunan. FT Universitas Hasanudin, Makasar.

71

Sangkertadi. 2002. Memprediksi Pola Perubahan Temperatur Dalam Rumah Tropis Lembab Dengan Menggunakan Model Analogi Elektrik Satu Dimensi. Dimensi Teknik Arsitektur vol. 30, no. 1,70-76. SchonwalderH.C,Bemdt,J.,Strofer F. ,Tiesler G.2004. Noise in school. Research Report Fb 1030 Dortmund/Berlin. Sudarmanto. 2001. Skripsi Aanalisa Distribusi Iluminasi Ruang Perkuliahan Pada Studi Kasus R.1.02 dan R.III.12 Fakultas MIPA. FMIPA UNS, Surakarta. Talarosha, Basaria. 2004. Penerangan Alami dan Penerangan Bukaan. FT USU, Sumatera. Trauth, Martin. 2007. Matlab Recipes for Earth Sciences. 2nd edition. 178-188. Widya N. 2006. Skripsi Analisa Karakter Akustik Pada Tingkat Kenyamana Ruang Kuliah FMIPA Unit II Uns Surakarta. FMIPA UNS, Surakarta. W. Yang, J.S. Bradley.2009. Effects of room acoustics on the intelligibility Of speech in classrooms. Journal of the Acoustical Society of America, 125, (2), pp. 1-12.

72

LAMPIRAN Lampiran 1. Denah Tempat Penelitian Denah bangunan sekolah

R. Kepsek

R. VI

R. V

R. IV

R. III

Dapur

R.II

R. I

Lapangan

Ruang kelas 5

4m

7m

8,5 m

73

Denah tempat duduk kelas 5

8,5 m

0,5 m 0,75

2,53 1,32

7m Ruang kelas 1

4m

6,78 m

7,8 m

6,7 m

74

Denah tempat duduk ruang kelas 1

0,72 0,57

2,75 1,32

6,7 m

7,8 m

75

Lampiran 2. Data Pengukuran 1. Distribusi tekanan suara Kelas 5 jam pertama 07.00 – 09.00 x(m) 0.75 1.85 2.95 2.95 1.85 0.75 0.75 1.85 2.95 2.95 1.85 0.75 0.75 1.85 2.95 2.95 1.85 0.75

Y(m) 2.53 2.53 2.53 3.03 3.03 3.03 3.53 3.53 3.53 4.03 4.03 4.03 4.53 4.53 4.53 5.03 5.03 5.03

Z(db) 73 72 68 74 73 69 69 67 71 68 71 71 70 70 72 69 70 71

Kelas 5 jam kedua 09.15 – 11.00 x(m) 0.75 1.85 2.95 2.95 1.85 0.75 0.75 1.85 2.95 2.95 1.85 0.75 0.75 1.85 2.95 2.95 1.85 0.75

Y(m) 2.53 2.53 2.53 3.03 3.03 3.03 3.53 3.53 3.53 4.03 4.03 4.03 4.53 4.53 4.53 5.03 5.03 5.03

Z(db) 76 75 74 71 73 73 71 66 72 70 67 67 68 68 69 69 69 71

76

Kelas 5 jam ketiga 11.15 – 13.00 x(m) 0.75 1.85 2.95 2.95 1.85 0.75 0.75 1.85 2.95 2.95 1.85 0.75 0.75 1.85 2.95 2.95 1.85 0.75

Y(m) 2.53 2.53 2.53 3.03 3.03 3.03 3.53 3.53 3.53 4.03 4.03 4.03 4.53 4.53 4.53 5.03 5.03 5.03

Z(db) 75 72 74 71 73 69 69 72 71 70 67 68 69 71 72 70 69 74

Kelas 1 jam pertama 07.00 -09.00 x(m) 0.57 1.76 2.95 2.95 1.76 0.57 0.57 1.76 2.95

Y(m) 2.75 2.75 2.75 3.47 3.47 3.47 4.19 4.19 4.19

Z(db) 75 71 68 72 72 70 70 70 70

Kelas 1 jam kedua 09.15 – 11.00 x(m) 0.57 1.76 2.95 2.95 1.76 0.57 0.57 1.76 2.95

Y(m) 2.75 2.75 2.75 3.47 3.47 3.47 4.19 4.19 4.19

Z(db) 73 68 68 72 71 71 74 71 74

Kelas 1 jam ketiga 11.15 – 13.00 x(m) 0.57 1.76 2.95 2.95 1.76 0.57 0.57 1.76 2.95

Y(m) 2.75 2.75 2.75 3.47 3.47 3.47 4.19 4.19 4.19

Z(db) 97 90 100 143 140 138 127 120 123

77

2. Distribusi Pencahayaan Kelas 5 jam pertama 07.00 -09.00 x(m) 0.75 1.85 2.95 2.95 1.85 0.75 0.75 1.85 2.95 2.95 1.85 0.75 0.75 1.85 2.95 2.95 1.85 0.75

Y(m) 2.53 2.53 2.53 3.03 3.03 3.03 3.53 3.53 3.53 4.03 4.03 4.03 4.53 4.53 4.53 5.03 5.03 5.03

Z( Lux) 46 33 30 37 43 46 38 35 37 38 40 37 36 37 39 35 32 30


Y(m) 2.53 2.53 2.53 3.03 3.03 3.03 3.53 3.53 3.53 4.03 4.03 4.03 4.53 4.53 4.53 5.03 5.03 5.03

Z(Lux) 150 154 149 150 145 140 140 145 150 190 192 200 210 198 195 195 190 186

78


Y(m) 2.53 2.53 2.53 3.03 3.03 3.03 3.53 3.53 3.53 4.03 4.03 4.03 4.53 4.53 4.53 5.03 5.03 5.03

Z(Lux) 170 163 160 156 154 160 200 190 193 200 210 233 200 195 193 182 200 194

Kelas 1 jam pertama 07.00 – 09.00 x(m) 0.57 1.76 2.95 2.95 1.76 0.57 0.57 1.76 2.95

Y(m) 2.75 2.75 2.75 3.47 3.47 3.47 4.19 4.19 4.19

Z(Lux) 34 37 38 40 38 37 37 38 38


Y(m) 2.75 2.75 2.75 3.47 3.47 3.47 4.19 4.19 4.19

Z(Lux) 42 34 38 60 65 61 74 76 72


Y(m) 2.75 2.75 2.75 3.47 3.47 3.47 4.19 4.19 4.19

Z(Lux) 97 90 100 143 140 138 127 120 123

79

3. Distribusi suhu Kelas 5 jam perrtama 07.00 – 09.00 x(m) 0.75 1.85 2.95 2.95 1.85 0.75 0.75 1.85 2.95 2.95 1.85 0.75 0.75 1.85 2.95 2.95 1.85 0.75

Y(m) 2.53 2.53 2.53 3.03 3.03 3.03 3.53 3.53 3.53 4.03 4.03 4.03 4.53 4.53 4.53 5.03 5.03 5.03

Z(⁰C) 30 32 30 30 30 30 31 30 32 30 30 30 31 30 31 30 30 29


Y(m) 2.53 2.53 2.53 3.03 3.03 3.03 3.53 3.53 3.53 4.03 4.03 4.03 4.53 4.53 4.53 5.03 5.03 5.03

Z(⁰C) 29 29 29 29 29 29 29 29 29 29 29 29 29 29 29 29 29 28

80


Y(m) 2.53 2.53 2.53 3.03 3.03 3.03 3.53 3.53 3.53 4.03 4.03 4.03 4.53 4.53 4.53 5.03 5.03 5.03

Z(⁰C) 26 26 26 26 27 26 26 27 27 27 27 26 27 27 27 27 27 27

Kelas 1 jam pertama 07.00 – 09.00 x(m) 0.57 1.76 2.95 2.95 1.76 0.57 0.57 1.76 2.95

Y(m) 2.75 2.75 2.75 3.47 3.47 3.47 4.19 4.19 4.19

Z(⁰C) 26 27 27 26 26 27 27 27 27


Y(m) 2.75 2.75 2.75 3.47 3.47 3.47 4.19 4.19 4.19

Z(⁰C) 28 28 28 28 29 28 29 29 29


Y(m) 2.75 2.75 2.75 3.47 3.47 3.47 4.19 4.19 4.19

Z(⁰C) 28 28 28 28 29 28 29 29 29

81

Lampiran 3. Perhitungan waktu dengung dengan software Sabin 3.0

82

83

84

85

86

Lampiran 4. Listing Program Matlab

87

1. Distribusi kebisingan data = load ('normalfault.txt'); labels = num2str(data(:,3),2); x = .70:.05:2.93; y = 2.5:.05:5.10; [XI,YI] = meshgrid (x,y); ZI = griddata (data(:,1),data(:,2),data(:,3),XI,YI,'v4'); contour (XI,YI,ZI); v = 55:.5:90; colormap (jet) contourf(XI,YI,ZI,v),colorbar hold on plot (data(:,1),data(:,2),'co') text (data(:,1)+.1,data(:,2),labels); hold off

2. Distribusi Pencahayaan data = load ('normalfault4.txt'); labels = num2str(data(:,3),2); x = .70:.05:3.10; y = 2.45:.05:5.10; [XI,YI] = meshgrid (x,y); ZI = griddata (data(:,1),data(:,2),data(:,3),XI,YI,'v4'); contour (XI,YI,ZI); v = 30:2:250; colormap (jet) contourf(XI,YI,ZI,v),colorbar hold on plot (data(:,1),data(:,2),'co') text (data(:,1)+.1,data(:,2),labels);

88

hold off

3. Distribusi Suhu data = load ('normalfault7.txt'); labels = num2str(data(:,3),2); x = .60:.05:3.05; y = 2.45:.05:5.10; [XI,YI] = meshgrid (x,y); ZI = griddata (data(:,1),data(:,2),data(:,3),XI,YI,'v4'); contour (XI,YI,ZI); v = 25:.25:32; colormap (jet) contourf(XI,YI,ZI,v),colorbar hold on plot (data(:,1),data(:,2),'co') text (data(:,1)+.1,data(:,2),labels); hold off

Lampiran 5. Gambar Alat 1. Digital Luxmeter type DX-100

89

2. Multimeter with Thermometer Digital tipe Winner M-890C

3. Sound Level Meter tipe tipe Extech RS/Datalogger

90

4. Function Generator

PEMETAAN RUANG KELAS STANDAR SD INPRES BERDASARKAN SISI AKUSTIK, PENCAHAYAAN DAN SUHU MENGGUNAKAN MATLAB 6.1

Recommend Documents