GROUND REFLECTANCE DALAM KONTEKS IMEJ PEDESAAN DAN PENGARUHNYA TERHADAP BANGUNAN

Transkripsi

1 GROUND REFLECTANCE DALAM KONTEKS IMEJ PEDESAAN DAN PENGARUHNYA TERHADAP BANGUNAN FX Teddy Badai Samodra, Mas Santosa Jurusan Arsitektur, Institut Teknologi Sepuluh Nopember ABSTRAK Imej pedesaan dalam studi rumah tinggal pedesaan dideskripsikan sebagai kondisi lingkungan yang bertipologi rural atau khas desa. Tipologi ini dapat dijabarkan dengan kepadatan yang rendah, penutup permukaan yang didominasi oleh material alami seperti tanah, vegetasi, atau bebatuan (Samodra, 2005-a). Perbedaan fisik pada kondisi permukaan akan berpengaruh pada tipologi lingkungan. Selain kecepatan angin, perbedaan vegetasi akan berpengaruh pada faktor-faktor kinerja termal yaitu pembayangan lingkungan dan ground reflectance. Perbedaan terhadap jenis permukaan di daerah pedesaan dapat dilihat pada kecenderungan bahwa daerah pantai akan didominasi oleh pasir dan air, dataran rendah oleh vegetasi dengan kepadatan yang rendah dan dataran tinggi oleh vegetasi yang lebih padat dan beberapa batuan pegunungan. Jenis permukaan ini memiliki efek pada sistim kinerja termal yang ada pada bangunan sebagai bagian dari efek lingkungan. Dari kondisi lingkungan yang memiliki perbedaan ground reflectance dapat ditinjukkan bahwa dataran tinggi yang memiliki dominasi vegetasi memiliki kinerja termal yang paling optimal. Hal ini diindikasi oleh kontribusi termal oleh refleksi permukaan lingkungannya ke bangunan yang paling rendah dan peran pembayangan yang diberikan oleh lingkungannya. Kata kunci: altitude, ground reflectance, imej pedesaan, rumah tinggal pedesaan 1. IMEJ PEDESAAN Kondisi geografis seperti kekasaran permukaan atau terrain roughness di lokasi pedesaan termasuk kriteria rendah. Kekasaran permukaan rendah berakibat angin yang berada pada kedua kawasan tersebut tidak banyak melewati halangan artinya kecepatan angin cukup tinggi, sehingga akan berpotensi mengurangi temperatur dan kelembaban. Berdasarkan data sekunder seperti dari BMG, kecepatan angin di area ini dapat berkisar 2 m/s - 7 m/s. Tipologi dari rumah tinggal pedesaan adalah Low Rise Building. Rumah-rumah yang berdiri di daerah ini pada umumnya berupa bangunan dengan ketinggian satu lantai (Low Rise Building). Kawasan tersebut berpotensi untuk mengalirkan angin lebih besar daripada pada kawasan lainnya yang memiliki bangunan mayoritas dengan ketinggian lebih dari satu lantai. Building Density atau kepadatan bangunan di lokasi pedesaan adalah satu rumah tiap 400 m 2, jadi masih berkepadatan rendah (>250 m 2 ). II - 40

2 Dominasi permukaan di daerah pedesaan merupakan tipologi natural, dominan vegetasi, tanah pasir, air, dan sedikit perkerasan berakibat kelembaban tinggi dan bertemperatur rendah, karena tanah menyerap panas dan sedikit memantulkannya lagi (Gambar 1.). Kondisi ini akan bervariasi sesuai perbedaan altitude atau ketinggian dari permukaan laut. Obstruction sekitar rendah (< tinggi bangunan) Liddament, 1996 Low-rise building (bangunan bertipe lantai rendah (1 lantai). Building density rendah, jarak antar bangunan > tinggi bangunan (H>L) Dominasi permukaan yang natural, sedikit perkerasan, dominasi vegetasi pada semua sisi/orientasi (ground reflectance sama pada semua sisi bangunan) Gambar 1. Kondisi Geografis Lingkungan Pedesaan II - 41

3 2. KONTRIBUSI PERMUKAAN (GROUND) DAN VARIASINYA Perbedaan fisik oleh altitude pada kondisi permukaan akan berpengaruh pada tipologi lingkungan. Selain kecepatan angin, perbedaan vegetasi karena altitude akan berpengaruh pada faktor-faktor kinerja termal sebagai berikut: 1. Ground reflectance 2. Pembayangan lingkungan Perbedaan altitude terhadap jenis permukaan di daerah pedesaan dapat dilihat pada kecenderungan bahwa daerah pantai akan didominasi oleh pasir dan air, dataran rendah oleh vegetasi dengan kepadatan yang rendah dan dataran tinggi oleh vegetasi yang lebih padat dan beberapa batuan pegunungan. Jenis permukaan ini memiliki efek pada sistim kinerja termal yang ada pada bangunan sebagai bagian dari efek lingkungan. Perbedaan nilai ground reflectance dapat dilihat pada Tabel 1. Tabel 1. Ground Reflectance Jenis Permukaan Ground Reflectance Rural Areas Reflectance Fields with Snow Cover 1. Field with wooded area in background Open field (soil and dry grass), new road Trees dispersed in field 0.62 Wooded Areas 1. Conifer forest (with heavy snow cover) Deciduous forest (with heavy snow cover) 0.72 Water 1.Open water ater covered with ice and snow Partially open waterway (trees and houses in background) Urban Areas Reflectance 1. Commercial and institutional areas Residential areas (dwelling and roadway) Educational institution Recreational area (park) 0.49 (Sumber: ASHRAE- Handbook of Fundamentals, 1977) Pembayangan lingkungan merupakan pembayangan yang dibentuk oleh obstruction seperti bangunan sekitar atau vegetasi. Pada daerah pedesaan, jarak bangunan relatif jauh sehingga efek pembayangan hanya dibentuk oleh vegetasi (Gambar 2.). Vegetasi dengan kepadatan yang tinggi (High branching canopy trees) akan sangat efektif sebagai pengahalang radiasi matahari dengan pembayangan terhadap kulit bangunan yaitu pada atap, dinding, dan bukaan (Marsh, 2005). Dalam Gambar 3. diilustasikan bahwa semakin besar nilai tree cover (kepadatan vegetasi), akan semakin mampu untuk mereduksi temperatur (Irfan et al., 2006). Konstruksi kulit dinding akan II - 42

4 memiliki kinerja termal yang lebih optimal dibandingkan atap dengan pembayangan vegetasi ini. Dengan tree cover 100%, temperatur dinding akan tereduksi sebesar 40 0 F, sedang atap hanya sekitar 10 0 F. Gambar 2. Efek Pembayangan pada Bangunan (Sumber: Marsh, 2005: 8) Gambar 3. Efek Pembayangan oleh Permukaan Bervegetasi terhadap Temperatur Bangunan (Sumber: Irfan et al., 2006: 10) II - 43

5 Tabel 2. Lokasi Studi Tipologi Permukaan No Klasifikasi Dataran Tinggi Dataran Rendah 3. Pesisir Nama Daerah Nglegok, Blitar Kademangan, Blitar Bakung, Blitar Lokasi Altitude Latitude Longitude Terrain Roughness Tipologi Permukaan 475m Rural Vegetasi 200m Rural 30m Open Country Tanah, Beberapa Vegetasi Pasir dan Air Gambar 4. Perbedaan Permukaan oleh Altitude Variasi permukaan oleh perbedaan altitude ditunjukkan dalam Gambar 4. dan Tabel 2. Dengan dominasi vegetasi dengan tipe terrain rural, peluang pembayangan lingkungan cukup besar. Dari ilutrasi pada tabel tersebut, semakin rendah ketinggian permukaan dari permukaan laut, semakin terbuka daerahnya (terrain), yaitu semakin kecil kepadatan bangunan maupun lingkungan (vegetasi). Dengan lokasi geografis yang relatif berdekatan, perbedaan permukaan dari ketiga lokasi tersebut akan bervariasi sehingga menyebabkan kemungkinan pemantulan permukaan juga berbeda (ground reflectance). Perbedaan ini juga diindikasikan oleh perbedaan klimatik lingkungannya. II - 44

6 PERSENTASE Keterangan: Lokasi Permukaan Penyerapan Pemantulan (%) (%) Dataran Tinggi (DT) Vegetasi/Rumput Dataran Rendah (DR) Tanah Pesisir (PS) Pasir/Air Gambar 5. Ground Reflectance oleh Perbedaan Altitude 3. DISKUSI Lokasi dataran tinggi yang didominasi oleh vegetasi memiliki kapasitas menyerap radiasi sebesar 80%. Kondisi ini lebih besar daripada kondisi di lingkungan dengan altitude yang lebih rendah; dataran rendah (70%) dan pesisir (60%). Dengan demikian, masing-masing lokasi memiliki kontribusi terhadap aliran panas ke dalam bangunan rumah tinggal pedesaan dengan perbandingan DT : DR : PS = 2 : 3 : 4 atau pemantulan (reflection) = 20% : 30% : 40%. Optimalisasi vegetasi atau rumput dalam menyerap radiasi dibanding permukaan pedesaan lain dapat ditunjukkan oleh Gambar 5 dan 6. Ilustasi dalam gambar tersebut menunjukkan bahwa pemantulan oleh permukaan tertinggi dialami oleh pesisir (pasir dan air). Kinerja termal bangunan oleh pengaruh lingkungan diindikasikan bahwa temperatur akan memiliki nilai yang sebanding dengan distribusi panas yang dihasilkan oleh kontribusi ground reflectance. Selain itu, dengan dominasi vegetasi maka pada daerah dataran tinggi memiliki peluang untuk dibentuknya pendinginan pasif oleh pembayangan. II - 45

7 4. KESIMPULAN Beberapa konsep tentang ground reflectance dalam konteks imej pedesaan dan pengaruhnya terhadap bangunan dapat dipaparkan dalam uraian berikut: 1. Optimalisasi bangunan oleh pengaruh lingkungan ditunjukkan oleh tingginya nilai penyerapan permukaan atau kecilnya nilai pemantulan. 2. Dataran tinggi memiliki ground reflectance paling rendah karena didominasi oleh vegetasi / rumput yang memiliki karakter absorbsi (penyerap). Gambar 6. Ilustrasi Ground Reflectance oleh Perbedaan Altitude II - 46

8 DAFTAR PUSTAKA ASHRAE- American Society of Heating, Refrigerating and Air Conditioning Engineers (1977) Handbook of Fundamentals Frick, H. (1997) Pola Struktural dan Teknik Bangunan di Indonesia. Kanisius, Yogyakarta Frick, H. (1998) Dasar-Dasar Eko-Arsitektur. Kanisius, Yogyakarta Gunadi S., Prijotomo, J. (1979) Perkembangan Arsitektur Pedesaan. FTA ITS, Surabaya Irfan, N., Zahoor, A., Khan, N. (2006) A Study Of Co-Relationship Between Interal Temperature Of Buildings And Tree Shading In Hot And Dry Climate. NED Architecture and Planning Journal Mehran University Of Engineering And Technology, Jamshoro. Ismunandar, R. (1997) Arsitektur Rumah Tradisional Jawa. Daahra Prize, Semarang Liddamen, M. (1996) A Guide to Energy Efficient Ventilation. Oscar Faber plc, Coventry Lippsmeier, G. (1997) Bangunan Tropis. Erlangga, Jakarta Malkawi, A., Srinivasan, R. Yi, Y., Choudhary, R., (2003) Performance-Based Design Evolution: The Use Of Genetic Algorithms And CFD. Eighth International IBPSA Conference, Eindhoven, Netherlands August 11-14, 2003 Mangunwijaya Y.B. (1994) Pengantar Fisika Bangunan. Djambatan, Jakarta Markus, T.A. dan Morris, E.N. (1998) Building, Climate, and Energy. Pitman Published Limited, London Marsh, A. (2005)The Application of Shading Masks In Building Simulation. Welsh School of Architecture, Cardiff University, Cardiff, UK. IBPSA 2005, - September 2006 Nirvansjah, R. dan Hariadi, D. (1988) Study Faktor Kenyamaman dan Kenikmatan Bangunan Kolonial di Surabaya. Pusat Penelitian ITS, Surabaya Olgyay, V. (1992) Design with Climate. Van Nostrand Reinhold. New York Prihatmaji, Y. (2002) Alternatif Bahan Dinding Permiabel untuk Daerah Tropis Lembab, International Symposium: Building Research and the Sustainability of the Built Environment in the Tropics Tarumanegara University Jakarta. October pp Samodra, FX. T.B.S. (2005-a) Optimasi Kinerja Termal Rumah Tinggal Pedesaan. Tesis Program Studi Magister Arsitektur ITS. Surabaya Samodra, FX. T.B.S. (2005-b) Thermal Performance Optimization for Javanese Village Houses, Proceeding International Seminar SENVAR VI ITB Bandung. September pp II - 47

9 Samodra, FX. T.B.S. (2006) Thermal Performance of Kloneng as Local Material on Javanese Village Houses, 2nd Proceeding International Conference inta DWCU Jogjakarta. April 3-5. pp P11-1 P11-6 Samodra, FX. T.B.S. (2006-b) Image of Village Architecture in The Watery Area and Its Environment Influences to The Building Through Opening, Proceeding International Seminar SENVAR VII Unhas Makassar. November pp Samodra, FX. T.B.S. (2006-b) Thermal Performance of Skin Construction System of Javanese Village House in the Coastal as The Lowest Altitude Region, Proceeding International Santosa, M. (2000) Specific Responses of Traditional Houses to Hot Tropic, Proceedings SENVAR2000 ITS Surabaya, October pp Santosa, M. (2003) Totalitas Arsitektur Tropis. Orasi Pengukuhan Guru Besar ITS. Surabaya Swami dan Chandra (1994) Correlation for Pressure Distribution on Buildings and calculation of Natural-Ventilation Airflow. ASHRAE Transactions, vol. 94. no.1 Szokolay, S.V. (1980) Environmental Science Handbook. The Construction Press, Lancaster, England Szokolay, S.V. (1987) Thermal Design of Buildings. RAIA Education Division, Canberra Szokolay, S.V. (2003) User s Manual ARCHIPAK v4.0. University of Queensland, St. Chapel Hill, Australia Tzonis, A. (2001) Tropical Architecture. Wiley Academy, West Sussex II - 48