PENGARUH LAY OUT BANGUNAN DAN JENIS MATERIAL SERAP PADA KINERJA AKUSTIK RUANG KELAS SEKOLAH DASAR DI SURABAYA
TITI AYU PAWESTRI 3208204001
Latar belakang
pelebaran jalan akibat perkembangan kota mengakibatkan jarak bangunan kelas terhadap sumber bising semakin dekat, diikuti kepadatan lalu lintas yang semakin tinggi sangat rawan dengan gangguan kebisingan
Standar kebisingan yang diperbolehkan oleh pemerintah untuk ruang kelas sekolah dasar adalah 55 dBA
Bentuk tipologi lay out bangunan yang memaksimalkan penghawaan dan pencahayaan alami dengan konfigurasi kelas yang berjajar SD di Surabaya kebanyakan tersusun dalam konfigurasi: •
U menghadap jalan raya
•
L menghadap ke jalan raya dan
•
L yang membelakangi jalan raya tuntutan bukaan lebar untuk penghawaan alami ruang kelas dan kedekatan dengan jalan yang semakin kritis
Latar belakang
Sumber kebisingan,
meliputi: tingkat kebisingan, frekuensi, durasi dan waktu munculnya kebisingan
Medium yang dilalui,
meliputi: kondisi udara, jarak tempuh suara, ada tidaknya barier/penghalang
Bangunan sebagai penerima,
meliputi: tingkat kerapatan elemen bangunan secara keseluruhan (berupa dinding, plafon, lantai dan atap) serta kemungkinan ruang-ruang yang menderita kebisingan serta yang dapat dilindungi dari kebisingan.
Ruang kelas
bangu nan
Bising jalan
-Jarak -Obstruction -Pagar keliling
-Material serap -Geometri/luas
Penelitian Sebelumnya...
(Hananto, 2009) semakin tinggi tingkat bising di ruang kelas, maka semakin rendah konsentrasi belajar siswa pada kelas tersebut
Menurut Peggy Nelson, dosen Universitas Minnesota, anggota kelompok kerja Acoustical Society of America (ASA) perancang standar nasional ANSI S12.60-2002 tentang kualitas akustik bangunan sekolah menyatakan, anak-anak memerlukan kualitas akustik yang lebih ketat ketimbang orang dewasa.
Nurul Hidayati Solusi desain mereduksi bising di bangunan sekolah dengan cara meletakkan barrier serta prosentase penggunaan material kaca dan material masif
Difokuskan pada penelitian tentang pengaruh lay out bangunan dan material serapnya dalam usaha untuk memperoleh kinerja akustik yang baik
Permasalahan dan Tujuan Penelitian MASALAH
Lay Out
Material Serap
Akustik Kelas
TUJUAN: Menganalisa pola pengembangan solusi akustik melalui metode pemilihan lay out bangunan yang tepat, sesuai dengan tingkat kenyamanan dan kebutuhan pendidikan.
Mengatasi kebisingan yang sering muncul sebagai masalah utama di ruang kelas bangunan pendidikan dengan cara pemilihan material yang tepat.
Mencapai kondisi akustik ideal dalam ruang kelas dengan material terbaik untuk pereduksian bising
Kajian Pustaka Dalam medan bebas intensitas bunyi di tiap titik berbanding terbalik dengan kuadrat jarak dari sumber ke titik tersebut atau biasa disebut dengan hukum invers kuadrat (Doelle, 1972:22), Sumber bunyi berbentuk garis, setiap kali jaraknya bertambah dua kali lipat dari sumber, maka kekuatannya akan turun sebesar 3 dB (Mediastika, 2005:5). Maka rumus hukum invers kuadrat adalah sebagai berikut (Egan, 1972:5):
I1 = Intensitas jarak pertama I2 = Intensitas jarak kedua d1 = jarak pertama d2 = jarak kedua
Kajian Pustaka
Background noise level (BNL) (Szokolay, 2002:162)
L2 = L1-TL
L2 = penerima L1 = sumber TL = transmission loss
TL: Kemampuan material/konstruksi untuk mengurangi terjadinya transmisi atau merambatnya gelombang bunyi ke balik material/konstruksi karena diserap oleh material/konstruksi tersebut.
Reverberation time (RT) Rumus Sabine, SI units (Lawrence, 1970:144)
0,161V t S
Keterangan: t = waktu dengung V = volume S = luas permukaan α = koefisien serap
Nilai koefisien serapan 0 menyatakan tidak ada energi bunyi yang diserap dan nilai koefisien serapan 1 menyatakan serapan yang sempurna.
Kajian Pustaka Area tengah bangunan akan terjadi tingkat kebisingan yang tinggi akibat terpantulnya bunyi oleh permukaan dinding yang saling berhadapan dari kedua lengan tersebut (Mediastika, 2005:64).
Tipe courtyard dapat menjadi sebuah kebisingan yang tinggi (Egan, 1972:98). Dinding terpanjang yang sejajar berhadapan dapat menyebabkan echo dan sumber bising. Posisi yang paling ideal untuk tatanan bangunan adalah posisi sejajar dengan dinding terpendek yang berhadapan.
Alur Penelitian LATAR BELAKANG
PERMASALAHAN TUJUAN
PENGUMPULAN DATA POPULASI PENENTUAN SAMPEL PENGUKURAN FISIK PENGUKURAN AKUSTIK
EKSPERIMEN JARAK&LAY OUT EKSPERIMEN MATERIAL SERAP
TINJAUAN PUSTAKA TINJAUAN DATA EKSISTING
PENGAMBILAN DATA VERIFIKASI&VALIDASI SOFTWARE SIMULASI
ANALISA & KESIMPULAN
PENGGAMBARAN MODEL SIMULASI
Penentuan Sampel Populasi:999 No. 1.
2.
3.
Aspek
Kriteria Pemilihan
Karakteristik jalan penghasil bising lingkungan luar
Dekat jalan tipe I kelas jalan I jalan arteri
Posisi bangunan induk dari jalan
Jarak dari bangunan induk Posisi ruang kelas
Tipologi bangunan sekolah dasar
SDN SIWALANKERTO 1
Pilihan Obyek Studi Jumlah yang didapat - Di jalur lurus - Tingkat kepadatan lalu lintas paling tinggi
Kurang dari +10 m Dipilih bangunan induk yang mempunyai ruang kelas Bentuk bangunan - U keluar terhadap sumber bising - U ke luar dan - L ke dalam
SDN GADING 1
15 sekolah
8 sekolah
3 sekolah
SDS BARUNAWATI
SDN SIWALANKERTO 1
jalan
SDN GADING 1
jalan
SDS BARUNAWATI
jalan
Metode Pengukuran Lapangan Pengukuran BNL
1.
Pengukuran fisik
2.
Pengukuran pengurangan kebisingan (background noise level)
3.
Karakteristik akustik kelas (TTB dan RT)
Alat - SLM - Laptop
Pengukuran RT Alat
- SLM - balon
Tempat
Hari
Waktu
Durasi
Dalam bangunan
1hr
-
20 detik
Tempat Luar bangunan
Hari 3hr
Waktu Pk.07.00 Pk.09.00 Pk.12.00
Dalam bangunan (di masingmasing ruang kelas)
1hr
Pk.07.00
Durasi Alasan 5 menit Jam 5 menit berangkat 5 menit kerja dan istirahat kantor 10 Saat jam detik pelajaran berlangsung
Tujuan pengukuran Mengetahui pengurangan bising luar oleh material
Tujuan pengukuran
Mengetahui waktu dengung ruangan Alat - Kabel interfacing SLM-PC 1 buah - Sound Source B&K - Laptop
Tempat Ruang kelas sampel ± 5 titik
Pengukuran TTB Hari 1hr
Waktu
Durasi
Alasan
Pk.07.30
10 detik
Mewakili tempat duduk pojok depan, belakang, dan tengah
Tujuan pengukuran Mengetahui penyebaran suara dalam kelas
Pengukuran Lapangan 14,93
SDS BARUNAWATI
15,67 16,62
14,73
18,31
14,44
11,55
9,52
28,81
SDN SIWALANKERTO 1 14,71
11,36
SDN GADING 1
Pengukuran Lapangan • Bentuk lay out/konfigurasi bangunan yang mempengaruhi arah dari sound propagation (penyebaran bunyi).
Hasil Pengukuran Lapangan dalam dB rata-rata distribusi TTB
Sekolah
SDN Siwalankerto 1 SDN Gading 1 SDS Barunawati sekolah SDN Siwalankerto 1 SDN Gading 1 SDS Barunawati
68.22 68.06 72.92
reduksi bunyi
21.78 21.94 17.08
reverberation time (RT) frek. 500 Hz 0.84 detik 0.80 detik 1.60 detik
Kesimpulan
• Dinding yang mengelilingi bangunan mempunyai pengaruh besar terhadap pereduksian bising, karena dinding ini akan menjadi penghalang diantara jarak sumber bunyi dengan penerima. • Konfigurasi jendela atau bukaan di sekeliling selubung bangunan dapat mentransmisi bunyi • Material yang digunakan sudah mampu menyebarkan sumber bunyi dengan pantulan-pantulan yang sesuai dengan kebutuhan RT dan TTB
Metode Penelitian
Metode Simulasi Eksperimental
KELOMPOK EKSPERIMEN I Lay Out
Terdapat 12 kali simulasi eksperimen
L menghadap jalan U menghadap jalan L membelakangi jalan
1 LK1 LU1 LD1
Jarak (m) 2 4 LK2 LK4 LU2 LU4 LD2 LD4
8 LK8 LU8 LD8
Metode Penelitian
KELOMPOK EKSPERIMEN II Lay Out L menghadap jalan (LK) U menghadap jalan (LU)
Kode Material dinding (a1) Bata lapis keramik
L membelakangi jalan (LD) (a2) Bata double berongga tengah
plafon (b1) Beton
lantai (c1) Keramik
(b2) Ceiling (c2) keramik gantung gipsum berongga
a1b1c1 a1b1c2
a1b2c1 a1b2c2
a2b1c1 a2b1c2 a2b2c1 a2b2c2
L menghadap jalan (LK) U menghadap jalan (LU) L membelakangi jalan (LD)
Terdapat 24 kali simulasi eksperimen
Hasil Simulasi Eksperimen I (Jarak & Lay Out) Jarak 1m
2m
4m
8m
Lay Out L ke luar U L ke dalam L ke luar U L ke dalam L ke luar U L ke dalam L ke luar U L ke dalam
Kode LK1 LU1 LD1 LK2 LU2 LD2 LK4 LU4 LD4 LK8 LU8 LD8
Eksperimen II (Material Serap)
Rata-rata Nilai Reduksi (dBA) 14.10 6.67 23.25 14.17 6.99 23.35 15.14 7.72 23.53 16.13 7.88 23.57
No.
Kode Eksperimen
1 2 3 4 5 6 7 8
a1b1c1 a1b1c2 a1b2c1 a1b2c2 a2b2c1 a2b2c2 a2b1c1 a2b1c2
Lay Out L Menghadap Jalan 14.10 15.53 12.15 14.80 14.56 16.03 14.74 13.89
Dalam dBA Lay Out U Menghadap Jalan 14.44 15.24 19.64 14.92 16.67 17.15 19.87 21.04
Lay Out L Membelakangi Jalan 24.39 24.37 24.38 24.81 24.99 24.81 26.07 24.74
BNL (dBA)
U menghadap jalan L menghadap jalan L membelakangi jalan
Jarak terhadap jalan raya(m)
U menghadap jalan L menghadap jalan L membelakangi jalan
Jarak terhadap jalan raya(m)
Pengaruh Material pada Reduksi Bunyi Untuk melihat Dinding
Untuk melihat Plafon
Nilai Reduksi (dBA) No.
1 2 3 4 5 6 7 8
Kode Eksperimen a1 b1 c1 a2 b1 c1 a1 b1 c2 a2 b1 c2 a1 b2 c1 a2 b2 c1 a1 b2 c2 a2 b2 c2
Lay Out L Lay Out L Lay Out U membelakangi menghadap jalan menghadap jalan jalan 14.10 14.44 24.39 14.74 19.87 26.07 15.53 15.24 24.37 13.89 21.04 24.74 12.15 19.64 24.38 14.56 16.67 24.99 14.8 14.92 24.81 16.03 17.15 24.81
Untuk melihat Lantai
Nilai Reduksi (dBA) No.
Kode Eksperimen
1 2 3 4 5 6 7 8
a1 b1 c1 a1 b2 c1 a2 b1 c1 a2 b2 c1 a1 b1 c2 a1 b2 c2 a2 b1 c2 a2 b2 c2
Lay Out L Lay Out L Lay Out U membelakangi menghadap jalan menghadap jalan jalan 14.10 14.14 24.39 12.15 19.64 24.38 14.74 19.87 26.07 14.56 16.67 24.99 15.53 15.24 24.37 14.80 14.92 24.81 13.89 21.04 24.74 16.03 17.15 24.81
Nilai Reduksi (dBA) No.
Kode Eksperimen
1 2 3 4 5 6 7 8
a1 b1 c1 a1 b1 c2 a2 b1 c1 a2 b1 c2 a1 b2 c1 a1 b2 c2 a2 b2 c1 a2 b2 c2
Lay Out L Lay Out L Lay Out U membelakangi menghadap jalan menghadap jalan jalan 14.10 15.53 14.74 13.89 12.15 14.80 14.56 16.03
14.44 15.24 19.87 21.04 19.64 14.92 16.67 17.15
24.39 24.37 26.07 24.74 24.38 24.81 24.99 24.81
Perhitungan RT untuk Material Terbaik Kel. Eksperimen I Nama Lay Out Nilai Kode Eksp. BNL Reduksi L menghadap jalan LK8 16.13 63.47 U menghadap jalan LU8 7.88 71.72 L membelakangi jalan LD8 23.57 56.03
Kel. Eksperimen II Nilai Kode Eksp. BNL Reduksi a2 b2c2 16.03 63.57 a2 b1c2 21.04 58.56 a2 b1c1 26.07 53.53
Nama Lay Out
Nilai RT
L menghadap jalan
1,04 detik
U menghadap jalan
1.10 detik
L membelakangi jalan
1,69 detik
elemen jendela terbuka menyatakan serapan yang sempurna dan tidak ada energi bunyi yang terpantul.
Kesimpulan
Hampir di semua kelompok eksperimen mempunyai kinerja yang sama. Nilai reduksi masih rendah dengan BNL (background noise level) yang tinggi.
Material dengan koefisien serap tinggi mampu memberikan nilai reduksi yang tinggi. Material bata double berongga yang digunakan pada dinding mempunyai pengaruh paling besar dibandingkan lantai dan plafon.
Lay out tipe U ke luar masih merupakan tipe bangunan yang mempunyai nilai reduksi tinggi.
Semakin jauh jarak sumber bunyi dan penerima intensitas bunyi semakin melemah, akan tetapi penurunannya tidak sesuai dengan hukum invers kuadrat. Hukum invers kuadrat tidak berlaku apabila jarak antara bangunan dan sumber bunyi berpenghalang dinding pembatas dan pagar.
Konfigurasi jendela yang terbuka memberikan pengaruh terhadap pereduksian bunyi. Semakin luas area jendela bukaan (digunakan sebagai penghawaan alami), semakin mengurangi nilai reduksi bunyi. Akibatnya bunyi dari luar akan dengan mudah tertransmisi ke dalam ruangan.
Material dengan koefisien serap tinggi serta volume ruang yang besar mampu memberikan nilai RT (Reverberation Time) yang rendah.
Terima Kasih......
