RUANG KANTOR DI DAERAH TROPIS LEMBAB

DRAFT TESIS

PENGARUH TIPE PERCABANGAN HORIZONTAL LIGHT PIPE TERHADAP KINERJA PENCAHAYAAN ALAMI DALAM RUANG KANTOR DI DAERAH TROPIS LEMBAB

FENY ELSIANA NRP 3211204005 DOSEN PEMBIMBING Dr Eng Ir SRI NASTITI N.E, N E MT Ir. I GUSTI NGURAH ANTARYAMA, PhD. PROGRAM MAGISTER BIDANG KEAHLIAN ARSITEKTUR LINGKUNGAN JURUSAN ARSITEKTUR FAKULTAS TEKNIK SIPIL DAN PERENCANAAN INSTITUT TEKNOLOGI SEPULUH NOPEMBER SURABAYA 2013

BAB 1 PENDAHULUAN

DRAFT TESIS


PERNYATAAN PERMASALAHAN  Tujuan pencahayaan alami: denah bangunan berlantai banyak ramping, peningkatan rasio S/V  Meningkatnya penggunaan pengkondisian udara: bentuk denah menjadi dalam, rasio S/V minimal

Moore (1993: 306)

Lomas, 2007:166 Lomas 2007:166

PERTANYAAN PENELITIAN

Givoni (1998: 383)

kinerja timbul area‐area yang kurang atau tidak mendapatkan distribusi cahaya alami keterbatasan aplikasi metode:  Skylight  Sidelighting  light shelves  vertical light pipe

horizontal light pipe

Hien dan Chirarattananon, 2007:462 Edmonds dan Greenup, 2001: 112 Szokolay (2004: 124)

kuat dan distribusi cahaya alami dalam ruang yang dihasilkan oleh tipe percabangan horizontal light pipe.

desain pengaruh desain tipe percabangan horizontal light pipe pada kuat dan distribusi cahaya alami dalam ruang.

BAB 2 KAJIAN PUSTAKA

DRAFT TESIS


LIGHT PIPE Beltran, dkk (1996: 09)

area 4.5 hingga 9.1 m dari ruang yang dalam dengan area bukaan yang relatif kecil. Beltran, dkk , ((1996: 02) )

melengkapi cahaya alami yang dihasilkan oleh sebuah sidelighting maupun untuk menjadi sumber utama cahaya alami pada jarak 4.6 hingga 4.6 hingga 9.1 m dari 9.1 m dari sidelighting Chirarattananon (2000: 339)

pola iluminan cahaya alami oleh sidelighting: menurun untuk area yang jauh dari jendela, light pipe: meningkat ke arah interior dari light pipe: meningkat interior dari ruang, dan gabungan keduanya Beltran, dkk, 1996: 09

Dinding bagian belakang memegang peranan penting dalam mengiluminasi ruang Hien dan Chirarattananon, 2007: 467

Manipulasi cahaya alami pada Horizontal Light Pipe Light Pipe Szokolay (2004: 126)

Konsep Percabangan Light Pipe

KAJIAN PUSTAKA

BAB 3 METODOLOGI PENELITIAN

DRAFT TESIS


METODE PENELITIAN

System of inquiry: positivism Strategi: Eksperimental Tactics: validasi eksperimental d simulasi dari l digital

Wang 2002: 252 Groat dan Wang, 2002: 252

Ek i t l Eksperimental

tools Simulasi

Satwiko, 2010: 85

Radiance

Canziani, dkk (2004) Scartezzini dan Courret (2002) Courret, dkk , ((1998))

VARIABEL PENELITIAN VARIABEL BEBAS

VARIABEL TERIKAT

Tipe percabangan HLP, dengan parameter:  jumlah pembelokan cahaya  dimensi bukaan distribusi  panjang HLP  jumlah bukaan distribusi

Szokolay (2004: 125) Beltran, dkk (1996: 07) Chirarattananon, dkk (2000: 339) Beltran, dkk (1996: 07)

Kinerja Ki j pencahayaan h alami, dengan parameter:  distribusi cahaya alami  Iluminan, DF

SUBYEK PENELITIAN OPEN PLAN  Komplemen terhadap sidelighting  Partially daylight area  Blok bangunan tinggi, core pada bagian pusat

Beltran, dkk, 1996 Lechner, 2009: 394 Kohn dan Katz, 2002: 33

PRIVATE OFFICE  Sumber utama pencahayaan alami  No N ddaylight li ht area Central Offices  Nilai reflektansi permukaan : Plafond: 85% Dinding: 70% Lantai: 40%

HORIZONTAL LIGHT PIPE Prototipe light pipe tipe C Beltran, dkk, 1996

Beltran, dkk, 1996 Lechner, 2009: 394 Marmot dan Eley, 2000:109 Rea dalam Egan dan Olgyay, 2002:59

SKEMA KERANGKA EKSPERIMEN

HLP‐P

HLP‐Y HLP‐O

HLP‐L

HLP‐T

BAB 4 ANALISA DAN PEMBAHASAN

DRAFT TESIS


SKEMA ANALISA DAN PEMBAHASAN ASPEK KINERJA PENCAHAYAAN ALAMI

ASPEK DESAIN TIPE PERCABANGAN HLP PADA RUANG

ANALISA KUAT CAHAYA ALAMI

ANALISA DISTRIBUSI CAHAYA ALAMI

Perbandingan Iluminan, DF Base Case dan Case

Perbandingan uniformity Base case dan Case

Persyaratan rata‐rata P iluminan pada bidang kerja

Panduan P d uniformity if i iluminan pada bidang kerja

Steffy (2008: 146)

Standar DF: Kualitas B (kerja halus, pekerjaan cermat tidak secara intensif terus menerus) RSNI 03‐2396‐2001 Heerwagen (2004:345)

Steffy (2008: 146)

ANALISA PENGARUH DESAIN TIPE ANALISA PENGARUH DESAIN TIPE PERCABANGAN HLP PADA KUAT DAN DISTRIBUSI CAHAYA ALAMI DALAM RUANG Perbandingan kuat dan distribusi cahaya alami Base case dan Case, dalam kaitannya dengan aspek desain tipe percabangan HLP Jumlah pembelokan cahaya Dimensi bukaan distribusi Panjang HLP Jumlah Bukaan Distribusi

ANALISA KUAT DAN DISTRIBUSI CAHAYA ALAMI DALAM RUANG

OPEN PLAN

Iluminan

Lechner (2009)

1. Rata‐rata Iluminan

HLP‐O HLP O HLP‐L HLP‐T

Rata‐ rata Ilumina n pada Bidang Kerja 306 296 295

Persyaratan Iluminasi Ruang Kerja Visual Task Visual Task Sederhana, Berkekontrasan Tipikal (150 Tinggi, Tipikal lux, ±10%) (300 lux, ±10%) √ √ √ √ √ √

HLP‐O

Beltran, dkk (1996)

HLP komplemen k l terhadap h d sidelighting d l h HLP‐L

Prosentase Titik dalam Ruang Open Plan dengan Nilai Iluminan di Bawah Persyaratan Iluminasi Ruang Kerja

HLP‐T HLP T,L < ±300 lux: 55.3%  HLP‐O < ±300 lux: 54.7%  HLP‐T < ±150 lux: 1.9% dan HLP‐L < ±150 lux: 1.24%

ANALISA KUAT DAN DISTRIBUSI CAHAYA ALAMI DALAM RUANG OPEN PLAN

3. DF

2. Uniformity Ratio

Keseluruhan Area Rasio Keseragaman Rata‐rata terhadap Maksimum terhadap Minimum Minimum Kondisi Persyaratan Kondisi Persyaratan (maksimal 3:1) (maksimal 6:1) HLP‐O 2.1: 1 √ 5.1: 1 √ HLP‐L 2.2: 1 √ 5.5: 1 √ HLP‐T 2.2: 1 √ 5.5: 1 √

HLP‐O

HLP‐L

Partially Daylight Area

HLP O HLP‐O HLP‐L

Rasio Keseragaman Rata‐rata terhadap Maksimum terhadap Minimum Minimum Kondisi Persyaratan Kondisi Persyaratan (maksimal (maksimal 3:1) 6:1) 1.24:1 √ 1.45:1 √ 1.24:1 √ 1.50:1 √

HLP‐T

1.24:1

√

1.49:1

√

HLP‐TT HLP Memenuhi persyaratan DF kualitas penerangan B (kerja halus, pekerjaan cermat tidak secara intensif terus menerus)

ANALISA KUAT DAN DISTRIBUSI CAHAYA ALAMI DALAM RUANG

PRIVATE OFFICE 1 2 Rata rata Iluminan dan DF 1,2. Rata‐rata Iluminan

HLP‐P HLP‐YY HLP

Rata‐rata Persyaratan Iluminasi Ruang Iluminan Kerja pada Visual Task Visual Task Bidang Sederhana, Berkekontrasan Kerja Tipikal (150 Tinggi, Tipikal (lux) lux, ±10%) (300 lux, ±10%) 127.1 x x 135.3 √ x

Rata‐ Persyara rata DF tan DF pada pada Bidang Ruang Kerja Kerja (%) (2%) 1.27 x 1.35 x

3. Uniformity Ratio

HLP‐P HLP‐Y

Rasio Keseragaman Rata‐rata terhadap Maksimum terhadap Minimum Minimum Persyaratan Persyaratan Kondisi Kondisi (maksimal (maksimal 3:1) 6:1) 1.07:1 √ 1.12:1 √ 1.07:1 √ 1.15:1 √

HLP‐P

HLP‐Y

Case 3 (HLP‐Y): 62.5% memenuhi persyaratan iluminasi ruang kerja dengan visual task sederhana

HLP‐P

HLP‐Y

Kedua kasus, sebagai sumber utama pencahayaan alami, menghasilkan keseragaman iluminasi tinggi pada ruang

Titik‐titik dengan Nilai Iluminan < 150 lux (±10%) Titik‐titik dengan Nilai DF < 2%

OPEN PLAN JUMLAH PEMBELOKAN CAHAYA 1,2. Rata‐rata Iluminan dan DF

ANALISA PENGARUH DESAIN TIPE PERCABANGAN HLP TERHADAP KUAT DAN DISTRIBUSI CAHAYA ALAMI DALAM RUANG

Iluminan dan DF pada Potongan Ruang

3. Uniformity Ratio

Ander, 1993 Szokolay, 2004

 Pembelokan cahaya memberikan pengurangan rata‐rata iluminan dan DF: HLP L 3.27%, HLP‐T 3.59%  Rata‐rata iluminan, DF HLP‐L > HLP‐ T

Chirarattananon,2007

 Peningkatan level iluminan pada bagian belakang ruang  Pada jarak 7 m dari sidelighting: HLP‐O: 171 lux, HLP‐L: 163 lux, HLP‐T: 161 lux

 HLP‐O, tanpa pembelokan cahaya, mendistribusikan cahaya l i secara lebih l bih merata alami dibandingkan HLP‐T, HLP‐L  Area partially daylight: HLP‐T lebih merata dibandingkan HLP‐L

OPEN PLAN JUMLAH PEMBELOKAN CAHAYA


:

Beltran, dkk (1996)

Peran dinding belakang dalam pencahayaan ruang

Szokolay, 2004

Pembelokan cahaya: pengurangan kuat cahaya alami

Dominasi keberadaan sidelighting sepanjang ruang

OPEN PLAN PANJANG HLP


1,2 Rata‐rata Iluminan dan DF Iluminan dan DF pada Potongan Ruang

3. Uniformity Ratio

HLP‐T dan HLP‐L

Chirarattananon,dkk (2000)

 Peningkatan panjang HLP: pengurangan terhadap rata‐rata iluminan, DF dan keseragaman iluminan dalam ruang.

HLP‐O dan HLP‐T

 HLP dengan HLP dengan panjang kedua lengan sama mendistribusikan cahaya alami lebih merata dibandingkan HLP dengan panjang lengan berbeda

OPEN PLAN JUMLAH BUKAAN DISTRIBUSI


1,2 Rata‐rata Iluminan dan DF

3. Uniformity Ratio

 pembagian 1 bukaan distribusi menjadi 2 melalui pembelokan dan penambahan panjang HLP: pengurangan terhadap h d rata‐rata iluminan, DF dalam ruang

 Jumlah bukaan distribusi >, rasio

keseragaman >, dibandingkan dengan HLP berjumlah bukaan distribusi lebih sedikit, tetapi sedikit tetapi tidak mengalami pembelokan HLP Hien dan Chirarattananon, 2007 Szokolay 2004 Szokolay,

PRIVATE OFFICE LUAS BUKAAN DISTRIBUSI


1. Rata‐rata Iluminan Iluminan pada Potongan Ruang

Iluminan pada Titik Pengukuran

HLP-P

Beltran, dkk, 1996

Pengurangan luas bukaan distribusi: meningkatkan rata‐rata iluminan dan DF sebesar 6.42%

HLP-P

HLP-Y

 Peningkatan iluminan pada area dekat dinding belakang ruangg  Luas bukaan distribusi <, iluminan > (146 lux dibandingkan 127 lux) Beltran, dkk, 1996

HLP-Y

Nilai iluminan dekat dinding lebih tinggi dibandingkan area tengah ruang: kuatnya pengaruh p g dindingg dalam merefleksikan cahaya alami pada proporsi ruang yang kecil

PRIVATE OFFICE LUAS BUKAAN DISTRIBUSI

Radius Iluminasi

2. Rata‐rata DF Pengurangan l luas b k bukaan distribusi: meningkatkan rata‐rata DF sebesar 6.42%

3. Uniformity Ratio f y

HLP dengan luas bukaan distribusi lebih besar: lebih merata


BAB 5. KESIMPULAN DAN SARAN

DRAFT TESIS


Aspek KINERJA:

KESIMPULAN

Tipe Percabangan HLP Ruang Open Plan

memenuhi persyaratan keseragaman iluminan untuk visual task sederhana maupun berkekontrasan b k k t ti i pada tinggi d bidang bid k j dan kerja d menghasilkan h ilk distribusi di t ib i cahaya alami yang merata dalam ruang

Beltran, dkk (1996)

Ruang Private Office memenuhi persyaratan iluminan untuk visual task sederhana dan menghasilkan distribusi cahaya alami yang merata dalam ruang

Aspek DESAIN: Ruang Open Plan Pembelokan cahaya alami, peningkatan panjang HLP dan penambahan jumlah bukaan distribusi memberikan pengurangan terhadap rata-rata iluminan DF dan keseragaman iluminan dalam ruang iluminan,  Rata-rata iluminan HLP-L> HLP-T; akan tetapi HLP-T mendistribusikan cahaya alami secara lebih merata dibandingkan HLP-L.

Ruang Private Office Pengurangan luas bukaan distribusi meningkatkan rata-rata iluminan dan DF; tetapi menurunkan keseragaman iluminan dalam ruang

Szokolay 2004 Szokolay, 2004 Chirarattananon, dkk (2000)

KESIMPULAN DAN SARAN SARAN: T iti Teoritis  Penelitian lebih lanjut: kedalaman ruang > 10 m  Pengembangan prototipe HLP: penyesuaian kemiringan reflektor

Metodologi  Simulasi dengan software OPTICAD, PHOTOPIA

Praktis  Sebagai komplemen terhadap sidelighting: Meminimalkan pembelokan cahaya, panjang HLP, jumlah bukaan distribusi dan menyamakan cara bukaan mendistribusikan cahaya alami  Sebagai sumber utama cahaya alami: Mengoptimalkan luas material reflektif spekular tinggi

DAFTAR PUSTAKA Ander, Gregg D, (1995), Daylighting Performance and Design, John Wiley & Sons, Inc, Canada. Bailey, Stephen, (1990), Offices: A briefing and design Guide, Butterworth Architecture, London. Baroncini, C; Boccia, O.; Chella, F; Zazzini, P. (2010), “Experimental Analysis on a 1:2 Scale Model of the Double Light Pipe an Innovative Technological Device for Daylight Transmission”, Solar Energy, Vol. 84, hal. 296 Pipe, an Innovative Technological Device for Daylight Transmission Solar Energy Vol 84 hal 296–307 307. Beltran, L.O, Lee, E.S dan Selkowitz, S.E. (1996), “Advanced Optical Daylighting Systems: Light Shelves and Light Pipes”, IESNA Annual Conference, 4‐7 Agustus 1996. Canziani, R, Peron, F dan Rossi, G. (2004), “Daylight and Energy Performances of a New Type of Light pipe”, Energy and buildings, Vol. 36, hal. 1163‐1176. Chirarattananon, S., Chedsiri, S. dan Renshen, L. (2000). “Daylighting through Light Pipes in the Tropics”, Solar Energy, Vol. 69, No. 4, hal. 331‐341. Courret, Gilles; Scartezzini, JL; Francioli, David dan Meyer, JJ. (1998). “Design and Assessment of an Anidolic light‐duct”, Energy and Buildings, Vol 26, hal 79‐99. d o ds, . da G Greenup, P.J, (2002). “Daylighting ee up, .J, ( 00 ). ay g t g in the Tropics”, Solar Energy, Vol.73, hal t e op cs , So a e gy, o . 3, a 111‐121.. Edmonds, I.R dan Egan, M.David dan Olgyay, Victor W, (2002). Architectural Lighting, Second Edition, McGraw‐Hill Company, New York. Evans, Benjamin H, AIA. (1981), Daylight in Architecture, McGraw‐Hill, Inc, New York. Farrel, Anthony J; Norton, Brian; Kennedy, David. (2010), Lightpipe Daylight Simulation Modelling Using Radiance Backward and Forward Ray Tracing Methods: A Comparison With Monitored Data for Commercial Li ht i Lightpipes i I l d in Ireland. www.radiance‐online.org di li Frick, Heinz; Ardiyanto, Antonius; Darmawan, AMS, (2008), Ilmu Fisika Bangunan: Pengantar Pemahaman Cahaya, kalor, Kelembaban, Iklim, Gempa Bumi, Bunyi dan Kebakaran, Kanisius, Yogyakarta. Givoni, Baruch, (1998), Climate Considerations in Building and Urban Design, John Wiley and Sons, Inc, Canada. Groat, Linda dan Wang, David, (2002), Architectural Research Methods, John Wiley and Sons, Inc, Canada. Hansen, Veronica Garcia; Edmonds, Ian dan Hyde, Richard. (2001), “The Use of Light Pipes for Deep Plan Office Buildings: A Case Study of Ken Yeang’s Bioclimatic Skyscraper Proposal for KLCC, Malaysia”, ANZAsCA, hal 1‐ 8.

DAFTAR PUSTAKA Heerwagen, Dean, (2004), Passive and Active Environmental Controls: Informing The Schematic Designing of Buildings, McGraw‐Hill, New York. Hien, V. D. dan Chirarattananon, S. (2007), “Daylighting through Light Pipe for Deep Interior Space of Building with Consideration of Heat Gain”, Asian Journal on Energy and Environment, Vol. 08, hal. 461‐475. Jenkins D. Jenkins, D dan Muneer, Muneer T. T (2003), (2003) “Modelling Modelling Light‐pipe Light pipe Performances‐a Performances a Natural Daylighting Solution Solution”, Building and Environment, Vol. 38, hal. 965‐972. Jenkins, D. dan Muneer, T. (2004), “Light‐pipe Prediction Methods”, Applied Energy, Vol. 79, hal. 77‐86. Kischkoweit‐Lopin, Martin. (2002). “An Overview of Daylighting Systems”. Solar Energy, Vol 73 No 2, hal. 77‐82. Kohn, A.Eugene dan Katz, Paul, (2002), Building Type Basics for Office Buildings, John Wiley & Sons, Inc. New York. Lam, William M.C, (1986), Sunlighting as Formgiver for Architecture, Van Nostrand Reinhold Company, New York. Lauber, Wolfgang, (2005), Tropical Architecture, Prestel, New York. Lechner, Norbert, (2009), Heating, Cooling, Lighting, Sustainable Design Methods for Architects, John Wiley & Sons, Inc, Canada. Lomas, Kevin J. (2007), “Architectural Architectural Design of an Advanced Naturaly Ventilated Building Form Form”,, Energy and Buildings, Vol 39, hal. 166‐181. Marmot, Alexi dan Eley, Joanna, (2000), Office Space Planning: Designing for Tomorrow’s Workplace, McGraw‐Hill Professional, USA. Meel, Juriaan van; Martens, Yuri dan Ree, Hermen Jan van, (2010), Planning Office Spaces: a Practical Guide for M Managers and d Designers, D i L Laurence Ki Publishing King P bli hi Ltd, L d London. L d Moore, Fuller, (1993), Environmental Control Systems: Heating Cooling Lighting, McGraw‐Hill, Inc, USA. Oakley, G, Riffat, S. B. dan Shao, L. (2000), “Daylight Performance of Light pipes”, Solar energy, Vol. 69, No. 2, hal. 88‐ 98. ), “The experimental p and Numerical Analysis y of a Lightpipe g pp Paroncini,, M.;; Corvaro,, F.;; Nardini,, G.;; Pistolesi,, S. ((2008), using a Simulation Software”, World Academy of Science, Engineering and Technology, Vol. 40, hal 580‐ 583. Pemerintah Kota Surabaya, (2012), Info kota: Perdagangan, Diunduh dari http://www.surabaya.go.id/infokota/index.php?id=6

DAFTAR PUSTAKA Raymond, Santa dan Cunliffe, Roger, (1997), Tomorrow Office: Creating Effective and Humane Office, E&FN Spon, London. RSNI 03 2396 2001 (2001) Tata Cara Perancangan Sistem Pencahayaan Alami pada Bangunan Gedung, Diunduh RSNI 03‐2396‐2001 (2001), Tata Cara Perancangan Gedung Diunduh dari http://www.ciptakarya.pu.go.id/pbl/pustaka/ Satwiko, Prasasto, (2010), Arsitektur Digital, Gadjah Mada University Press, Yogyakarta Scartezzini, Jean Louis dan Courret, Gilles. (2002). “Anidolic Daylighting Systems”. Solar Energy. Vol 73, hal 123‐135. Steffy, Gary, (2002), Architectural Lighting Design, John Wiley & Sons, Inc, New York. Szokolay, Steven V, (2004), Introduction to Architectural Science: The Basis of Sustainable Design, Architectural Press, Oxford. Singh, M.C dan Garg, S.N. (2011). “Suitable Glazing Selection for Glass‐Curtain Walls in Tropical Climates of India”. ISRN Renewable Energy, Vol 2011, hal 1‐11. United Nation: Economic and Social Commission for Asia and the Pacific, (2003), Cities and Sustainable United Nation: Economic and Social Commission for Asia and the Pacific, (2003), Cities and Sustainable Development: Lessons and Experiences from Asia and the Pacific, United Nation Publications, New York

RUANG KANTOR DI DAERAH TROPIS LEMBAB

Recommend Documents