PERANCANGAN APARTEMEN DI JAKARTA DENGAN EKSPLORASI BENTUK DAN DEFLECTOR BERDASARKAN PENGARUH ANGIN Hardy Suanto, Firza Utama Sjarifudin, Nofriyon Nasir Jurusan Arsitektur Universitas Bina Nusantara, Kampus Syahdan Jl. K.H. Syahdan No.9, Kemanggisan, Jakarta Barat 11480, Telp. (62-21) 534 5830,
[email protected]
ABSTRACT Vertical housing in general confronted by environmental problems such as wind speed and pressure. The increasing of wind speed which is parallel with the increasing of height, becoming an obstacle for apartment’s units in order to obtain natural ventilation. The purpose of this research is to discover the adaptability of apartment’s building massing and units that susceptible to wind movement, speed and pressure with the assisting of deflector system. The Research Method in this study utilizing quantitative research approach in which quantitative variable in this research is observed from macro and micro wind speed data. Wind speed data is used as input data for CFD simulation process using Revit Architecture – Falcon software. The Simulation results are the best building form is using model 8 F for zone 1 because of the aerodynamic shape with low wind speed acceleration and model 12 F for zone 4 because of the aerodynamic shape with high wind speed acceleration and low dragging effect. Deflector system used are Attached Deflector system 100 and 200, Detached Deflector System 100, Detached Deflector System 200 for maximum wind speed equal of 6 m/s, and Cross Deflector System 200 for maximum wind speed equal of 4 m/s. (HS) Hunian vertikal pada umumnya menhadapi permasalahan pengaruh lingkungan seperti laju kecepatan dan tekanan angin. Kecepatan angin yang terus meningkat sejalan dengan ketinggian unit apartemen menjadi kendala bagi unit apartemen untuk memanfaatkan penghawaan alami. Tujuan penelitian ini adalah untuk menemukan massa dan unit bangunan apartemen yang peka terhadap kecepatan, pergerakan dan tekanan angin dengan bantuan deflector system. Metode penelitian menggunakan pendekatan penelitian kuantitatif dimana variable kuantitatif dalam penelitian ini dilihat dari pengukuran kecepatan angin makro dan mikro. Data kecepatan angin kemudian digunakan sebagai data input simulasi CFD dengan bantuan software Revit Architecture – Falcon. Hasil simulasi mendapatkan bahwa bentuk massa bangunan yang terbaik adalah menggunakan model 8 F untuk level zona 1 karena bentuk yang aerodinamis dengan percepatan rendah serta model 12 F untuk zona 4 karena bentuk aerodinamis dengan percepatan tinggi dan efek dragging yang kecil. Sistem deflector yang digunakan adalah Attached Deflector System 100 dan 200, Detached Deflector System 100, Detached Deflector System 200 kecepatan maksimal 6m/s, dan Cross Deflector System 200 kecepatan maksimal 4m/s. (HS) Kata kunci: Kecepatan Angin, Apartemen Adaptif, Deflector, Penghawaan Alami
1
Pendahuluan Hasil survey Bank Indonesia, kawasan utara Jakarta diperkirakan tahun 2013 akan terjadi peningkatan permintaan apartemen hingga 10% dibandingkan tahun ini. Hal ini menunjukan masih kurangnnya jumlah unit apartemen di Jakarta Utara dalam memenuhi kebutuhan hunian didaerah tersebut. Menurut CEO Binakarya Propertindo Group (BPG) Go Hengky Setiawan, permintaan apartemen di wilayah Utara Jakarta masih akan terus tumbuh. Jakarta Utara saat ini telah berubah menjadi kawasan elit yang didukung oleh kemudahan akses karena dekat dengan akses tol bandara maupun tol dalam kota dan lingkar luar. Semakin tinggi kepadatan suatu kawasan akan membebani data dukung lingkungan. Hal ini dapat dilihat dari perubahan hunian horizontal kearah vertikal. Pembangunan hunian landed sekarang ini sudah mulai bergerak kepada sistem hunian vertikal. Dengan pembangunan hunian gedung tinggi atau Hi Rise Building, dapat mempengaruhi kecepatan angin disekitar bangunan baik pengaruh terhadap tekanan pada struktur bangunan maupun percepatan angin pada level bawah. Data pengukuran angin tanggal 29 Maret 2013 di Season Ciy menunjukan bahwa terdapat beberapa titik bawah yang dapat mempengaruhi kecepatan angin hingga 16 m/s. Sedangkan beberapa titik lainnya menunjukan perlambatan angin dimana akan meningkatkan tekanan angin pada titik perlambatan tersebut dalam kaitannya terhadap tekanan horizontal struktur bangunan. Rumah yang dibangun didaerah tropis, semestinya sudah dirancang dengan cross ventilation system untuk memaksimalkan proses pergantian udara didalam ruangan. Tetapi dengan pergeseran hunian landed ke hunian vertikal, sistem ini menjadi tidak aman dan nyaman untuk penghuni hunian vertikal mengingat kecepatan angin yang semakin tinggi berparalel dengan ketinggian bangunan. Pembelajaran penelitian diambil dari sirkulasi udara bangunan tingkat tinggi dimana permasalahan yang terjadi berupa perbedaan kualitas ventilasi dilantai bawah dan lantai atas bangunan berkaitan dengan perubahan pergerakan angin. Pembelajaran kondisi agin dengan CFD pada level bawah dengan persamaan RANS dan Model K-E digunakan untuk meyediakan bagian dari informasi aerodinamik dengan simulasi sistem grid dan validasi pengukuran lapangan pada paper 4. Dalam Air Flow Distribution in a High-Rise Residential Building menunjukan unit pada lantai bawah mendapatkan ventilasi yang cukup pada saat siang hari sedangkan unit yang lebih tinggi tidak mendapatkan ventilasi sama sekali. Unit yang menghadap kearah angin akan menjadi over ventilated dan unit yang sebaliknya tidak mendapatkan udara segar. Memanfaatkan peluag ventilasi alami dapat menigkatkan kenyamanan termis dalam ruang tapa menggunakan perangkat mekanis seperti AC ataupun kipas angin. Selain dari pada hadapan bukaan terhadap angin, pengaturan angin dilakukan dengan pengukuran koefisien bukaan (Coefficient Discharge) terhadap dinding bangunan dengan menggunakan system simulasi numeric berdasarkan persamaan konversi massa dan momentum yang berbasis persamaan Navier Strokes seperti dalam paper Mengestimasi Koefisien Bukaan Cd Pada Jendela Bangunan Tinggi Dengan Bantuan Simulasi CFD. Secara keseluruhan bangunan pada wilayah sub-urban yang tidak memiliki orientasi tegak lurus terhadap aliran angin masih dapat memenuhi persyaratan pergantian udara. Hasil ditunjukan dalam paper Kinerja Ventilasi Pada Hunian Rumah Susun Dupak Bangunrejo Surabaya dengan simulasi AIOLOS berdasarkan input data iklim setempat. Fisika Bernoulli pada paper Perhitungan Aliran Angin Pada Ventilasi bangunan Menggunakan Simulasi Numerik menggunakan persamaan kecepatan angin yang berpengaruh terhadap tekanan dalam penelitian luasan ventilasi untuk memberikan celah bagi angin agar dapat masuk kedalam ruangan demi tercapainya kenyamanan yang di syaratkan. Unsur kebaruan dari penelitian ini adalah penelitian akan perubahan bentuk dan orientasi massa berdasarkan pengaruh arah adan kecepatan angin pada level pedestrian hingga level tertinggi bangunan. Pelitian juga mengandung unsur penyelesaian kenyamanan berdasarkan kecepatan angin didalam unit apartemen dengan pendekatan sistem deflector. Software yang digunakan untuk simulasi juga merupakan software yang berbeda dengan penelitian sebelumnya dimana, penelitian ini menggunakan simulasi dari software Falcon. Software ini dianggap paling efektif dalam menjelaskan informasi yang didapatkan dalam simulasi.
Metode Penelitian Penelitian ini merupakan penelitian kuantitatif eksperimental. Variable kuantitatif dalam penelitian ini dilihat dari pengukuran kecepatan angin pada setiap level ketinggian dengan mengambil apartemen Season City sebagai sampel. Sampel digunakan untuk menghasilkan data perhitungan faktor kekasaran lingkungan dengan nilai variabel kelas kekerasan lingkungan yakni 0.0, 0.5, 1.0, 1.5, 2.0, 3.0, dan 4.0. Keseluruhan data kekasaran lingkungan akan disaring menggunakan data angin pada tapak untuk mendapatkan kekasaran lingkungan tapak yang akan digunakan sebagai input dalam simulasi.
2
Penulis melakukan eksperimen dalam pencarian bentuk massa bangunan melalui percobaan simulasi terhadap berbagai bentuk massa yang terus bekembang hingga mendapatkan nilai yang terbaik. Penulis juga melakukan percobaan simulasi ini untuk mencari perubahan sudut dan jenis bukaan yang terbaik dalam pencapaian kecepatan angin didalam ruangan yang nyaman. Data kecepatan angin yang telah dikumpulkan akan dijadikan sebagai input formulasi untuk menjalankan simulasi wind tunnel dengan menggunakan software Falcon. Data lapangan kemudian dibandingkan dengan data kalkulasi faktor angin pada ketinggian (Soren Krohn & Danish Wind Industry Association) untuk menentukan kekasaran lingkungan yang akan mempengaruhi perubahan kecepatan angin disetiap 10 meter ketinggiannya. Nilai kekasaran lingkungan sekitar akan dianggap sebagai pengaruh lingkungan sekitar tapak terdapat kecepatan angin di dalam tapak. Simulasi pencarian bentuk adaptif angin mula-mula dimulai dengan pencarian bentuk massa secara keseluruhan. Eksplorasi bentuk massa akan dilakukan dengan bentuk dasar bujur sangkar yang akan terus berkembang hingga mencapai bentuk massa yang dapat memenuhi 2 point kesuksesan massa yang ditetapkan oleh peneliti yakni Bentuk massa apartemen yang dapat menurunkan kecepatan angin pada zona 1 atau zona pedestrian dan bentuk massa apartemen yang dapat menurunkan tekanan angin pada bangunan zona 2 – 4 sehingga bangunan dapat bersifat aerodinamis. Simulasi dilanjutkan pada obyek setiap unit pada setiap sisi dan level bangunan yang berbeda untuk mendapatkan orientasi unit yang paling maksimal demi mencapai kesuksesan bahwa unit apartemen dengan sistem deflector yang dapat bergerak menangkap dan membelokan angin. Hal ini bertujuan agar ventilasi udara pada unit dapat terjadi secara baik dengan kecepatan angin nyaman yakni antara 0.25 – 1.5 m/s. Hasil dari analisa kecepatan angin dalam tiap unit akan menciptakan alternatif orientasi sistem deflector. Hasil simulasi akan digunaakan untuk merancang unit yang memiliki sistem deflector dengan kemampuan untuk membelokan ataupun menangkap angin.Hasil keseluruhan simulasi akan digunakan dalam proses perancangan lebih detail yakni dengan memasukan program ruang, ukuran, kebutuhan ruang dan lainnya.
Hasil dan Pembahasan 1. Kalkulasi Faktor Angin Dari data hasil pengukuran kecepatan angin di Season City dan tapak, Faktor kecepatan angin pada ketinggian dapat ditentukan dengan bantuan Wind Factor Calculator yang dimiliki oleh Soren Krohn & Danish Wind Industry Association. Angka kecepatan angin yang diukur pada apartemen Season City dimasukan kedalam kalkulator untuk mendapatkan kelas kekasaran lingkungan. Informasi ini akan memberikan kekasaran lingkungan pada tapak dengan melihat kepada kecepatan angin pada tapak. Tabel 1 Kalkulator Kekasaran Lokasi dan Kecepatan Angin
Sumber Soren Krohn & Danish Wind Industry Association, 2003
3
Dari ketujuh kelas yang ada, data pengukuran kecepatan angin di Season City dimasukan. Data kecepatan angin yang paling mendekati untuk titik maksimum ketinggian dan titik minimum ketinggian akan dipilih sebagai kelas kekasaran lingkungan apartemen Season City. Kemudian, Kecepatan angin tertinggi pada tapak akan dicocokan dengan kecepatan angin yang mendekati pada level 10 meter. Data yang paling sesuai adalah berada pada kelas kekasaran lingkungan 3. Data perbedaan kecepatan angin setiap 10 meternya akan di faktorkan untuk mendapatkan faktor angin di tapak pada ketinggian. Data faktor tabel diatas, maka dihasilkan faktor kecepatan angin pada tapak sebagai berikut: • 60 m = 1.55 • 110 m = 1.74 • 10 m = 1 • 20 m = 1.22 • 70 m = 1.6 • 120 m = 1.77 • 30 m = 1.34 • 80 m = 1.65 • 130 m = 1.8 • 40 m = 1.43 • 90 m = 1.68 • 140 m = 1.82 • 50 m = 1.5 • 100 m = 1.72 • 150 m = 1.84 Kecepatan angin maksimal yang diukur pada tanggal 2 April 2013 adalah 6.3 m/s. Faktor 1 adalah kecepatan angin 5.9 m/s yang merupakan kecepatan angin yang mendekati kecepatan 6.3 m/s. Kecepatan angin pada ketinggian diatasnya akan dibagikan dengan Angka 5.9 m/s untuk mendapatkan faktor perubahan kecepatan. Kecepatan angin rata-rata lokasi yakni 4.1 m/s akan digunakan sebagai input kecepatan angin pada simulasi CFD untuk lantai dasar. Berikut adalah table faktor yang digunakan dalam simulasi CFD terhadap massa bagunan.
2. Faktor Pengaruh Lingkungan Sekitar Terhadap Kecepatan Angin Simulasi dilakukan pada bangunan sekitar kawasan tapak untuk mengetahui apakah bangunan kawasan sekitar tapak mempengaruhi kecepatan angin pada tapak. Dari hasil simulasi diatas dapat dilihat tidak ada pengaruh kecepatan angin yang diakibatkan dari bangunan sekitar tapak dilihat dari kecepatan angin pada titik datang angin dan titik angin pada tapak
Gambar 1 Hasil simulasi pengaruh angin area sekitar kawasan tapak. Sumber Dokumentasi Pribadi, 2013
3. Eksplorasi Massa Bangunan dengan Menggunakan Simulasi CFD Analisa CFD dilakukan dengan menggunakan software Revit dengan plugin Falcon. Simulasi ini dilakukan untuk mencari bentuk massa yang paling sesuai yang akan digunkan dalam perancangan apartemen.Berdasarkan dari 46 perubahan bentuk, model 8 F yang akan digunakan pada zona dasar Karena memiliki bentuk yang cukup aerodinamis tanpa memberikan percepatan angin yang berlebihan terhadap lingkungan sekitar. Sedangkan model 12 F akan digunakan untuk bentuk zona 4 karena bentuk yang aerodinamis terhadap angin dengan kecepatan tinggi sehingga tekanan pada bangunan dapat dikurangi. Zona 2 dan 3 merupakan bentuk transisi dari model 8 F menuju ke model 12 F.
4
Berdasarkan hasil simulasi, model 8 F dan 12 F yang akan digunakan. Berikut adalah hasil simulasi 8 F dan 12 F: Tabel 2 Tabel Simulasi Wind Tunnel Untuk Model 8 F No. Massa Zone 1
Zone 2
Zone 3
8F
Keterangan
Perkembangan model merupakan pemisahan model 7 menjadi dua bagian. Percepatan angin dimulai hampir dari titik terdepan massa. Hal ini menunjukan pada model 8, hampir keseluruhan dinding barat tidak mendapatkan tekanan horizontal angin. Hal ini membuat model 8 menjadi model yang baik dalam hal aerodinamis. Model 8 juga dapat membelokan angin pada sisi timur tanpa mengakibatkan percepatan yang berlebihan pada zona 1.
Zone 4
Perspective
Sumber Dokumentasi Pribadi, 2013
5
Tabel 3 Tabel Simulasi Wind Tunnel Untuk Model 12 F No. Massa Zone 1
Zone 2
12 F
Keterangan
Model 12 F merupakan model 12 E yang diperhalus. Model diberikan fillet sebesar 5m. Hasil menunjukan sisi depan tidak begitu mengalami perlambatan dan sisi kanan juga tidak terjadi dragging yang besar. Sehingga model ini dianggap lebih unggul dari model 12 D.
Zone 3
Zone 4
Perspective
Sumber Dokumentasi Pribadi, 2013
4. Analisa Pengaruh Arah dan Letak Deflector Dengan Simulasi CFD Analisa CFD dilanjutkan kedalam interior ruangan dengan pengaruh deflector terhadap kecepatan angin. Analisa awal dilakukan untuk menentukan jarak efektif cross ventilation system pada ruangan dengan lebar 3 meter. Analisa dilakukan dengan kecepatan angin 2m/s dengan panajng ruangan 3 meter, 6 meter, 9 meter dan 24 meter. Hasil simulasi diatas menujukan bahwa, selama hadapan bukaan sejajar dengan arah angin, maka angin akan terus masuk kedalam ruangan dan menciptakan cross ventilasi dengan jarak hingga 24 meter. Sehingga hal ini membuktikan bahwa pernyataan GBCI bahwa jarak maksimal cross ventilation adalah 12 meter tidak berlaku untuk kasus demikian. Hasil simulasi ini juga menunjukan bahwa perletakan bukaan yang sejajar dengan arah angin, akan membuat kecepatan angin didalam ruangan sulit untuk dikontrol. Hal ini dikarenakan jika pada bukaan terdapat bidang untuk memperkecil ataupun memperbesar luas bukaan dengan tujuan memperlambat dan mempercepat kecepatan angin, angin akan memberikan tekanan yang besar pada
6
bidang tersebut sehingga memperberat kerja struktur. Sedangkan angin yang masuk akan melaju dengan kecepatan yang sama, yang berbeda hanyalah penyebaran angin sesuai dengan letak dan jumlah bukaan yang diciptakan dari bidang tersebut. Kesimpulan yang dapat diambil dari analisa ini adalah bahwa untuk mengatur kecepatan angin didalam ruangan sebaiknya digunakan bukaan yang tegak lurus dengan arah datangnnya angin bukan sejajar dengan arah datangnya angin. Sehingga angin akan lewat disamping struktur atau permukaan luar dinding dan tidak akan memberikan gaya horizontal terhadap struktur. Oleh karena perlu adanya reflector untuk menangkap dan membelokan angin secukupnya, sehingga kecepatan angin didalam ruangan dapat dikontrol. Berikut adalah table pengukuran angin dalam ruangan dengan menggunakan 3 jenis deflector dengan sudut bukaan 100, 200, dan 300 pada kecepatan angin 4m/s, 6m/s, 8m/s dan 10m/s pada ruang 3 meter x 12 meter: • A - Kecepatan angin pada titik terdekat inlet (Bagian kiri) • B - Kecepatan angin pada titik tengah ruangan (Bagian kiri) • C - Kecepatan angin pada titik terdekat outlet (Bagian kiri) • A1 - Kecepatan angin pada titik terdekat inlet (Bagian kanan) • B1 - Kecepatan angin pada titik tengah ruangan (Bagian kanan) • A1 - Kecepatan angin pada titik terdekat outlet (Bagian kanan) Tipe 1: Attached Deflector System Tabel 4 Tabel Analisis Attached Deflector System Kecepatan 4 m/s 6 m/s 8 m/s 10 m/s 4 m/s 6 m/s 8 m/s 10 m/s 4 m/s 6 m/s 8 m/s 10 m/s
Sudut 100 100 100 100 200 200 200 200 300 300 300 300
A 0.4 0.1 2.5 2.5 0.4 0.6 0.7 1.7 1.6 0.6 6.3 3.2
A1 0.1 0.2 1.2 1.8 0.9 0.2 0.4 0.2 0.4 0.0 3.7 8.1
B 0.2 0.1 0.3 1.2 0.8 1.4 1.3 1.5 2.2 2.9 1.2 7.8
B1 0.1 0.3 0.3 0.5 1.1 0.8 0.8 0.3 1.6 3.2 4.7 7.2
C 0.2 0.2 0.7 0.4 1.4 0.7 0.4 0.2 2.8 1.8 1.9 4.7
C1 0.2 0.1 0.6 0.2 0.6 0.3 0.3 0.2 2.2 0.5 1.6 1.1
Poin 4 3 5 4 6 6 6 5 1 2 1 1
C 0.7 0.4 0.3 1.5 0.2 0.8 1.1 0.9 4.0 4.8 6.7 4.2
C1 0.9 1.0 1.7 0.3 0.2 1.5 1.5 1.4 2.3 3.7 4.5 2.5
Poin 6 5 4 5 6 5 3 2 0 0 0 2
Sumber Dokumentasi Pribadi, 2013 Tipe 2: Detached Deflector System Tabel 5 Tabel Analisis Detached Deflector System Kecepatan 4 m/s 6 m/s 8 m/s 10 m/s 4 m/s 6 m/s 8 m/s 10 m/s 4 m/s 6 m/s 8 m/s 10 m/s
Sudut 100 100 100 100 200 200 200 200 300 300 300 300
A 1.1 1.1 0.9 1.6 0.6 0.8 1.3 2.1 2.5 3.7 5.5 1.1
A1 1.3 1.5 1.3 1.5 0.7 0.9 1.9 2.9 2.3 3.9 4.5 1.2
B 1.5 1.4 1.5 0.4 1.3 1.5 1.8 2.5 3.4 4.7 6.3 6.1
B1 1.6 1.7 2.4 0.3 1.0 2.1 2.3 2.7 3.2 5.0 6.1 7.9
Sumber Dokumentasi Pribadi, 2013
7
Tipe 3: Cross Deflector System Tabel 6 Tabel Analisis Cross Deflector System Kecepatan 4 m/s 6 m/s 8 m/s 10 m/s 4 m/s 6 m/s 8 m/s 10 m/s 4 m/s 6 m/s 8 m/s 10 m/s
Sudut 100 100 100 100 200 200 200 200 300 300 300 300
A 0.1 0.1 0.2 0.0 0.2 1.5 1.4 3.2 1.9 2.1 2.2 2.1
A1 0.0 0.0 0.1 0.1 0.3 1.6 1.5 4.0 1.8 2.5 1.1 2.5
B 0.0 0.0 0.2 0.0 1.2 2.4 3.4 9.7 2.7 3.6 4.6 3.1
B1 0.0 0.1 0.2 0.1 1.7 2.6 4.1 4.5 3.2 4.0 5.9 3.4
C 0.9 1.6 1.8 0.4 1.5 2.2 4.5 9.7 2.0 3.3 4.5 4.3
C1 0.2 0.3 0.6 0.3 1.9 2.4 3.0 5.0 0.5 1.0 1.1 1.4
Poin 2 1 4 2 4 1 2 0 1 1 2 1
Sumber Dokumentasi Pribadi, 2013 Dari ketiga jenis deflector, deflector yang mencapai hasil tertinggi adalah attached deflector 100 dan detached deflector 100 dan 200. Sehingga perlu dicari rata-rata keceptatan angin yang dihasilkan deflector yang paling mendekati angka 0.875 m/s. Tabel 7 Tabel Deflector yang digunakan Kecepatan Angin <4 m/s 6 m/s 8 m/s >8 m/s
Jenis Deflector Attached Deflector System 200 Attached Deflector System 200 Attached Deflector System 200 Detached Deflector System 100
Sumber Dokumentasi Pribadi, 2013
5. Detail Mekanisme Deflector Mekanisme deflector dibuat dengan sistem pengerak dua arah yakni arah maju dan arah mundur. Pergerakan deflector dibantu dengan adanya rail yang disediakan dengan panjang rail menyesuaikan terhadap pengurukan derajat bukaan deflector pada setiap unitnya. Pengerak deflector menggunakan dynamo DC yang memutarkan gear yang dikaitkan dengan strip dan roda pengerak. Deflector terdiri dari 2 jendela yang dirancang lebih panjang sehingga memberikan dapat melakukan perpanjangan saat berada pada posisi miring dan melakukan perpendekan saat berada diposisi lurus. Bagian deflector terdiri: a) Plafon ruangan b)Dynamo DC c)Deflector Window d)Besi Hollow e)wind sensor f)Roda Gear dan Strip g)Main Movement Line h)Side Movement Line.
8
Gambar 2 Bagian detail deflector Sumber Dokumentasi Pribadi, 2013
Deflector bergerak pada 5 posisi yakni posisi off, posisi maintenance, posisi standby, posisi attached 200, dan posisi detached 100. 6. Conditional Statement Dalam Perancangan Denah Unit Unit apartemen dirancang secara parametrik dengan ketentuan If conditional atau logika matematika. Hal ini dilakukan karena outline yang dihasilkan dari simulasi massa memiliki luasan dan bentuk yang berbeda – beda pada setiap lantainya untuk ke 40 lantai. Untuk membantu perancangan ruanga dalam, dalam kondisi ini, ruang standar ditentukan terlebih dahulu untuk kemudian dikembangkan dengan logika matematika yang ditetapkan. Logika matematika adalah sebagai berikut:
Gambar 3 Conditional Statement Perancangan Ruang Sumber Dokumentasi Pribadi, 2013
9
Simpulan dan Saran Dari hasil simulasi terhadap 46 bentuk perubahan massa, maka bentuk massa yang dipilih adalah bentuk massa 8 F sebagai bentuk massa zona 1 dan bentuk massa 12 F sebagai bentuk massa zona 4. Bentuk massa zona 2 dan 3 merupakan bentuk transisi antara zona 1 hingga zona 4. Bentuk massa 8 F dipilih sebagai zona 1 karena dengan bentuk demikian, terjadi percepatan angin yang dimulai hampir dari titik terdepan bangunan. Hal ini menunjukan hampir keseluruhan dinding bangunan yang mengalami percepatan tidak menerima tekanan besar dari angin. Model 8 F dengan bentuk yang aerodinamis tidak terlalu menciptakan percepatan yang terlalu berlebihan pada area sekitarnya. Model 8 F hanya mengenerasi kecepatan angin maksimal 2.4m/s dimana kecepatan angin tersebut masih termasuk kedalam kategori gentle breeze. Model 12 F menjadi bentuk tertinggi dari bentuk massa bangunan karena dari hasil simulasi, model ini tidak menunjukan banyak area yang mengalami perlambatan ataupun efek dragging. Karena tekanan horizontal angin terhadap bangunan meningkat sejalan dengan ketinggian bangunan, maka model 12 F merupakan model yang terbaik. Untuk mencegah terjadinya tekanan angin pada bagian tengah bangunan, maka dibuat bukaan pada bagian tengah bangunan untuk memberikan ruang lewatnya angin. Ditambahlagi untuk menciptakan toleransi terhadap perubahan arah angin dalan satu tahun dilihat dari titik terbesar arah datangnnya angin berdasarkan windrose dalam setahun, maka dilakukan rotasi perlantai sejauh 50 dan – 50 dengan perbedaan 10 perlantainya. Dari keseluruhan analisis digabungkan dan dihasilkan bentuk massa bangunan yang kemudian disimulasikan kembali dan mendapatkan hasil bahwa hampir seluruh bidang massa mangalami pecepatan yang berarti massa sukses mendapatkan bentuk aerodinamis.
Gambar 4 Bentuk massa yang dihasilkan melalui analisa kecepatan angin Sumber Dokumentasi Pribadi, 2013 Berdasarkan pernyataan GBCI bahwa cross ventilation yang baik dengan jarak antar bukaan tidak melebihi 12 meter. Dari hasil simulasi didapatkan bahwa bukaan yang sejajar dengan arah datangnnya angin dapat menciptakan cross ventilation hingga 24 meter jarak antar bukaan. Dari hasil tersebut didapati bahwa, untuk mengatur kecepatan angin didalam ruangan sebaiknya digunakan bukaan yang tegak lurus dengan arah datangnnya angin untuk menghindari gaya tekan horizontal dari angin terhadap bidang massive. Dengan orientasi unit yang tegak lurus dengan angin, struktur tidak akan mendapatkan tekanan dari angin. Pada sisi pengamatan lain, Bukaan yang sejajar dengan arah datangnnya angin tidak akan dapat diperlambat, yang dapat dilakukan adalah memperkecil distribusi angin didalam ruangan sedangkan, bukaan dengan posisi tegak lurus dengan arah angin dapat memberikan kesempatan unit untuk mengontrol angin dengan bantuan Wind Deflector System. Sistem ini akan berkerja menangkap dan memperlambat kecepatan angin dan mendistribusikan angin didalam ruangan. Berdasarkan hasil analisa ketiga jenis wind deflector, perlu adanya penggabungan ketiga jenis pergerakan wind deflector untuk mendukung kemampuan sistem ini dalam mengendalikan kecepatan angin yang berbeda – beda. Jenis yang dapat digunakan untuk mengatur kecepatan angin mencapai
10
0.5m/s hingga 1.5m/s adalah Attached Deflector System 100 dan 200 dan Detached Deflector System 100 untuk semua kecepatan angin, Detached Deflector System 200 untuk kecepatan angin 6m/s, dan Cross Deflector System 200 untuk kecepatan angin 4m/s. Saran bagi peneliti selanjutnya adalah Dalam pencapaian kenyamanan dan kesehatan ruangan, maka hal yang perlu di atur adalah kecepatan angin, suhu dan kelembaban. Dalam penelitian ini yang didapatkan adalah salah satu angka untuk mendapatkan kenyamanan tersebut. Bagi peneliti selanjutnya dapat menggunakan metode yang sama dengan penelitian ini untuk mendapatkan value suhu dan kelembaban dengan melakukan input data yang berbeda. Jika ketiga angka tersebut telah didapatkan, penelitian dapat digabungkan untuk menghasilkan satu nilai dalam pencapaian ruangan yang paling nyaman. Perkembangan mekanisme deflector dan sliding wall dapat dikembangkan dengan mengaplikasikan teknologi terbaru sehingga mendapatkan mekanisme yang lebih effisien dalam pergerakan, pengaturan, aplikasi maupun dalam segi biaya pembuatannya.
Referensi Amin, J. A. (2010). Aerodynamic Modification to the Shape of the Buildings: A Review of the State-ofthe-Art. Department of Civil Engineering, Saedar Vallabhbhai Patel Institute of Technology, Vasad, India. Blocken, B. (2008). Pedestrian Wind Conditions at Outdoor Platforms in a High-Rise Apartment Building: Generic Sub-configuration Calidation, Wind Comfort Assessment and Uncertainty Issues. Buildings Physics and Systems, Technische Universiteit Eindhoven, Eindhoven, the Netherlands. Feustel, H. E. (2004). Air Flow Distribution in a High-Rise Residential Building. Lawrence Berkeley National Laboratory, Berkeley, USA. Frick, Heinz. (2006). Arsitektur Ekologis – Konsep Arsitektur Ekologis Di Iklim Tropis, Penghijauan Kota dan Kota Ekologis, Serta Energi Terbarukan, 51. Greenship Building Council Indonesia. (2011). Greenship Home – Appendices, 15. Indrani, H. C. (2008). Kinerja Ventilasi Pada Hunian Rumah Susun Dupak Bangunreho Surabaya. Universitas Kristen Petra, Surabaya. Janssen, W.D. (2012). Pedestrian Wind Comfort Around Buildings: Comparison of Wind Comfort Criteria Based on Whole-Flow Field Data for a Complex Case Study. Eindhoven University of Technology, Netherlands. Kussoy, W. J. (2011). Perhitungan Aliran Angin Pada Ventilasi Bangunan Menggunakan Simulasi Numerik. Universitas Sam Ratulangi, Manado. Manley, G. (2009). Climate and House Design, Vol. 156, 317 – 323. Ray, C. (2011). Archigram Architecture Inside Out. Massachusetts Institute of Technology, USA. Sangkertadi. (2001). Menestimasi Koefisien Bukaan Cd Pada Jendela bangunan Tinggi Dengan Bantuan Simulasi CFD. Universitas Sam Ratulangi, Manado. Schnadelbach, Holger. (2010). Adaptive Architecture – A Conceptual Framework, 1 – 15. Syawaliah, D. (2012). Apartemen Dengan Pendekatan Efisiensi Energi Listrik Di Kelapa Gading Jarta. Universitas Bina Nusantara, Jakarta. Yasmin. (2010). Refleksi Gaya Hidup Dan Pola Pemanfaatan Ruang Pada Perumahan Massal Vertikal, 57 – 76. Wind Speed Calculator. 2003 Soren Krohn & Danish Wind Industry Association. Retrived (20-03-2013) from http://wiki.windpower.org/index.php/Speed_calculation/
Riwayat Hidup Hardy Suanto lahir di kota Selatpanjang pada tanggal 23 april 1989. Penulis menamatkan pendidikan S1 di Universitas Bina Nusantara dalam bidang Teknik Arsitektur pada tahun 2013. Saat ini berkerja sebagai Principal Architect di Hardy Suanto Architectural Design and Research dibawah PT. Cakrawala Jayamakmur Sakti (CJS).
11
