PENDEKATAN AKUSTIK ADAPTIF DALAM OPTIMALISASI WAKTU DENGUNG PADA GEREJA KATOLIK DI JAKARTA

Transkripsi

1 PENDEKATAN AKUSTIK ADAPTIF DALAM OPTIMALISASI WAKTU DENGUNG PADA GEREJA KATOLIK DI JAKARTA Michelle Tiara, Wiyantara Wizaka, Riva Tomasowa Jurusan Arsitektur, Fakultas Teknik, Universitas Bina Nusantara Jalan K.H. Syahdan No. 9, Palmerah, Jakarta Barat ABSTRAK Penelitian ini menjelaskan mengenai cacat akustik yang dialami Gereja Katolik jaman sekarang, dimana terdapat dua jenis kebutuhan Reverberation Time (RT) yaitu untuk speech dan music. Penelitian ini bertujuan untuk menciptakan Gereja Katolik dengan tingkat Reverberation Time (RT) yang sesuai standar dengan menggunakan akustik adaptif. Metode penelitian yang dilakukan adalah kuantitatif dan kualitatif. Analisis dilakukan dengan menganalisa RT dengan simulasi yang menggunakan Ecotect Analysis 2011 dan perhitungan manual menggunakan rumus Sabine. Dari analisa yang dilakukan diperoleh hasil bahwa semakin besar volume ruang dan semakin kecil penyerapan ruang total maka RT akan semakin panjang. Disimpulkan, untuk menghindari Gereja Katolik yang cacat akustik dalam hal RT, maka harus diperhatikan volume ruang, koefisien penyerapan, dan luas permukaan material, serta digunakan akustik adaptif agar volume ruang dapat beradaptasi. Kombinasi material yang dapat digunakan untuk menghindari cacat akustik untuk dinding dapat menggunakan bata plester, kayu, dan kaca, untuk lantai menggunakan keramik dan karpet, serta untuk langit-langit menggunakan gypsum.(mt) Kata kunci: Waktu Dengung; Akustik; Gereja Katolik; Akustik Adaptif. ABSTRACT The research describes the acoustic defects suffered by the Catholic Church today, where there are two types of Reverberation Time (RT) needs, which is for speech and music. The research aims to create the Catholic Church with a standards-compliant RT using adaptive acoustic. The research method was quantitative and qualitative. The analysis was performed by analyzing RT with simulations using Ecotect Analysis An analysis results that the greater the volume of space and the smaller total space absorption, the RT will become longer It was concluded, to avoid the Catholic Church acoustic defects in RT, then be aware of the volume of space, the absorption coefficient, and surface area of the material, as well as the use of adaptive acoustic volume of space that can be adapted. The combination of materials that can be used to avoid acoustic defects to be able to use brick wall plaster, wood, and glass, to use ceramic floors and carpets, as well as for use gypsum ceiling.(mt) Keywords: Reverberation Time; Acoustic; Catholic Church; Acoustic Adaptive 1

2 2 PENDAHULUAN Gereja merupakan bangunan yang memiliki fungsi sebagai tempat umat paroki datang berhimpun untuk mendengarkan Sabda Tuhan, untuk berdoa dan bernyanyi, dan untuk merayakan korban syukur Ekaristi, sehingga memiliki memiliki akustik yang unik, dimana terdapat 2 jenis akustik yaitu speech dan musik. Dalam hal akustik, salah satu hal yang perlu diperhatikan adalah waktu dengung atau Reverberation Time (RT). Tempat-tempat ibadah di Jakarta yang sebanyak 80 rumah, kebanyakan menggunakan sound-system sebagai bantuan untuk menyebarkan suara. Akan tetapi, masih banyak Gereja yang memiliki tingkat waktu dengung yang berlebih. Akibat dari waktu dengung yang berlebih adalah suara tidak dapat disampaikan dengan baik dan bahkan akan mengganggu pendengar. Menurut Satwiko (2003), standar tingkat Reverberation Time (RT) untuk khotbah dan musik memiliki kesenjangan dimana Reverberation Time (RT) untuk khotbah adalah detik dan sedangkan untuk musik adalah detik. Dari perbedaan kebutuhan tingkat Reverberation Time (RT) tersebut, maka diperlukan sesuatu yang dapat beradaptasi dengan kedua tingkat Reverberation Time (RT) tersebut. Dari jurnal-jurnal, juga diperoleh bahwa banyak gereja yang mengalami cacat akustik. Dari beberapa gereja yang terdapat di Jakarta Barat, diuji 4 (empat) gereja yaitu Gereja Maria Bunda Karmel (MBK), Gereja St. Andreas, Gereja Maria Kusuma Karmel (MKK), dan Gereja St. Petrus dan Paulus. Dalam keempat gereja tersebut, terdapat cacat akustik yaitu masalah dalam tingkat Reverberation Time (RT) yang berlebih yang terjadi saat misa. Tabel 1 Tingkat Reverberation Time (RT) pada 4 Gereja Katolik di Jakarta Barat GEREJA KHOTBAH MUSIK Maria Bunda Karmel 3,3 Detik 3,2 Detik St. Andreas 1,9 Detik 2,8 Detik Maria Kusuma Karmel 2,0 Detik 3,1 Detik St. Petrus dan Paulus 2,5 Detik 4,1 Detik Standar (Satwiko, 2003) 0,5-1,4 detik 1,4-2,6 detik Hal-hal yang berpengaruh pada tingkat waktu dengung adalah volume ruang dan penyerapan ruang total. Dalam penelitian ini, terdapat rumusan masalah dimana perbedaan kebutuhan Reverberation Time (RT) dari speech dan musik memerlukan adaptasi volume ruang, sehingga perlu diciptakan ruang dengan volume yang bersifat fleksibel dan adaptif terhadap kebutuhan penggunaan ruangnya secara akustik. Tujuan diadakannya penelitian ini dalah untuk dapat menciptakan Gereja dengan perancangan ruang/volume yang dapat beradaptasi pada 2 kebutuhan/kondisi Reverberation Time (RT) yang berbeda. Karena terdapat perbedaan 2 kondisi Reverberation Time (RT) maka terdapat hipotesis dalam penelitian ini, dimana Semakin besar volume ruang dan semakin kecil penyerapan ruang total maka Reverberation Time (RT) akan semakin panjang. METODE PENELITIAN Metode penelitian yang digunakan dalam penelitian ini adalah metode penelitian campuran yaitu metode kuantitatif dan kualitatif. Metode kuantitatif digunakan untuk menghitung tingkat Reverberation Time (RT), dimana analisa dilakukan dengan pengukuran tingkat RT awal pada bentuk ruang, kemudian dilakukan pengujian pada material-material permukaaan dinding, lantai, dan plafon serta volume ruang untuk mengetahui kombinasi material-material dan berapa volume ruang yang paling baik dalam menciptakan waktu dengung yang sesuai standar, dimana pada penelitian ini peneliti menggunakan rumus Sabine dan program Ecotect Analysis 2011 untuk menghitung tingkat RT. Sedangkan metode kualitatif digunakan untuk mengetahui sistem struktur kinetik apa yang digunakan untuk mengadaptasikan volume ruang dengan cara studi literatur. HASIL DAN BAHASAN Analisa RT pada Bentuk Ruang Gereja merupakan bangunan yang memiliki kebutuhan akustik yang unik dimana terdapat 2 kegiatan utama yairu speech dan music. Kedua kegiatan tersebut memiliki kebutuhan tingkat RT yang berbeda. Menurut Satwiko (2003), standar tingkat Reverberation Time (RT) untuk khotbah ataau speech adalah 0,5 1,4 detik dan sedangkan untuk musik adalah 1,4 2,6 detik. Ruang dalam Gereja terbagi menjadi 3 bagian menurut teori sacred space, yaitu narthex (kurang sacral), nave (sacral) dan sanctuary (paling sakral).

3 3 Gambar 1 Teori Sacred Space Karena tingkat hirarki yang berbeda, maka diberikan perbedaaan ketinggian langit-langit untuk menunjukkan perbedaan hirarki, yaitu narthex dengan tinggi 6 m, nave dengan tinggi 12 m, dan sanctuary dengan tinggi 24 m. Bentuk ruang tersebut dianalisa tingkat Reverberation Time dengan menggunakan material yang sama untuk mengetahui tingkat RT awal. Gambar 2 Bentuk Ruang Gambar 3 Analisa Reverberation Time Bentuk ruang ini menghasilkan RT sebesar 3,84 5,35 detik, dengan volume ruang 8057,4 m3. RT yang dihasilkan oleh bentuk ruang ini, tidak sesuai dengan standar RT. Oleh karena itu, untuk analisa selanjutnya dilakukan perubahan volume atau tinggi langit-langit pada ruang dengan hirarki nave atau sakral, karena penelitian ini berfokus pada volume ruang di bagian sakral atau nave.

4 4 Analisa RT pada Volume Ruang Penelitian ini menggunakan analisis dengan menghitung tingkat RT menggunakan rumus Sabin, dimana: RT = waktu dengung / Reverberation Time, sekon (s) V = volume ruang, meter kubik (m 3 ) A = penyerapan ruang total, sabin meter persegi x = koefisien penyerapan udara A = Sα S = luas masing-masing permukaan α = koefisien penyerapan / α antara 0 dan 1 Analisa dilakukan dengan melakukan perubahan ketinggian pada langit-langit pada bagian nave agar memperoleh volume ruang yang menghasilkan RT yang sesuai dengan standar. Untuk memperoleh volume ruang, maka dilakukan perhitungan RT dengan material standar yang tetap dan menggunakan koefisien serap pada frekuensi 500 Hz, sehingga akan diketahui berapa volume yang dibutuhkan untuk menghasilkan RT sesuai standar. Tabel 2 Analisa RT pada Volume Ruang Dinding Bata Plester 0, ,93 20,3986 Beton 0, ,89 22,8178 Langit-langit Gypsum 0,05 604,693 30, Total 676, V = (0,5 x 676,065299) / 0,16 = 2112,70 m3 V = (1,4 x 676,065299) / 0,16 = 5915,57 m3 Volume untuk RT speech = 2112,70 m3 (Vs1) 5915,57 m3(vs2) V = (1,4 x 676,065299) / 0,16 = 5915,57 m3 V = (2,6 x 676,065299) / 0,16 = 10986,06 m3 Volume untuk RT musik = 5915,57 m3 (Vm1) 10986,06 m3(vm2) Berdasarkan perhitungan, maka diperoleh hasil bahwa volume untuk menghasilkan tingkat RT speech yang sesuai adalah 2112, ,57 m3, sedangkan volume untuk menghasilkan tingkat RT musik yang sesuai adalah 5915, ,06 m3, Selisih yang dihasilkan antara kebutuhan RT untuk speech dan music adalah 1267,62 m3, dan disebabkan karena kebutuhan luas penyerapan total dan volume ruang yang berbeda untuk setiap kebutuhan, Untuk kebutuhan music, dibutuhkan volume ruang yang besar, sedangkan untuk speech dibutuhkan volume ruang yang kecil. Analisa RT pada Material Dalam analisa ini, dilakukan perubahan material agar dapat menghasikan RT yang sesuai dengan standar. Analisa dilakukan dengan volume ruang yang berasal dari perhitungan volume sebelumnya pada RT standar. Untuk analisa ini, digunakan frekuensi 500 Hz, dan diberikan 3 alternatif material yang dapat menghasilkan RT yang sesuai dengan besar luas penyerapan total (A) yang kurang lebih sama. Dengan volume yang tetap dan perubahan pada material, akan diketahui kombinasi material yang cocok untuk RT.

5 5 Alternatif - 1 Tabel 3 Analisa RT pada Material Alternatif 1 Dinding Beton 0, ,89 22, Bata Plaster (40%) 0,02 864, , Kayu(40%) 0,11 864, , Kaca(20%) 0,03 203,986 6, Langitlangit Gypsum 0,05 604, , Total 764, Gambar 4 Material Alternatif 1 RT = (0,16 x Vs1) / A = (0,16 x 2112,7)/ 764, = 0,44 s (RTs1) RT = (0,16 x Vs2) / A = (0,16 x 5915,57)/ 764, = 1,24 s (RTs2) RT = (0,16 x Vm1) / A = (0,16 x 5915,57)/ 764, = 1,24 s (RTm1) RT = (0,16 x Vm2) / A = (0,16 x 10986,06)/ 764, = 2,30 s (RTm2) Alternatif - 2 Tabel 4 Analisa RT pada Material Alternatif 2 Dinding Beton 0, ,89 22,8178 Kayu (70%) 0, Kaca (30%) 0, Langit-langit Gypsum 0,05 181,4079 9, Acoustic tile 0,47 423, , Total 911, Gambar 5 Material Alternatif 2

6 6 RT = (0,16 x Vs1) / A = (0,16 x 2112,7)/ 911, = 0,37 s (RTs1) RT = (0,16 x Vs2) / A = (0,16 x 5915,57)/ 911, = 1,04 s (RTs2) RT = (0,16 x Vm1) / A = (0,16 x 5915,57)/ 911, = 1,04 s (RTm1) RT = (0,16 x Vm2) / A = (0,16 x 10986,06)/ 911, = 1,93 s (RTm2) Alternatif 3 Tabel 5 Analisa RT pada Material Alternatif 3 Dinding Beton 0, ,89 22,8178 Bata Plaster (70%) 0,02 713,951 14, Kaca (30%) 0,03 305,979 9, Langit-langit Acoustic tile 0,47 604, , Total 923, Gambar 6 Material Alternatif 3 RT = (0,16 x Vs1) / A = (0,16 x 2112,7)/ 923, = 0,37 s (RTs1) RT = (0,16 x Vs2) / A = (0,16 x 5915,57)/ 923, = 1,02 s (RTs2) RT = (0,16 x Vm1) / A = (0,16 x 5915,57)/ 923, = 1,02 s (RTm1) RT = (0,16 x Vm2) / A = (0,16 x 10986,06)/ 923, = 1,90 s (RTm2) Selisih yang terjadi antara luas penyerapan total pada 3 aternatif material terjadi karena perbedaan koefisien penyerapan dalam absorbsi dan refleksi material terhadap bunyi. Berdasarkan analisa yang telah dilakukan, maka dapat ditarik kesimpulan bahwa semakin besar luas penyerapan total (A) maka RT yang dihasilkan semakin pendek. Dan dari analisa material, kombinasi material yang paling baik dalam menyerap suara adalah kombinasi alternatif ketiga. Tetapi hasil RT yang paling mendekati standar adalah alternatif yang pertama. Oleh karena itu, dicari volume ruang yang menghasilkan RT yang sesuai standar dengan luas penyerapan total sesuai dengan kombinasi material yang pertama. V = (0,5 x 764,855390) / 0,16 = 2390,17 m3 V = (1,4 x 764,855390) / 0,16 = 6692,48 m3 Volume untuk RT speech = 2390, ,48 m3 V = (1,4 x 764,855390) / 0,16 = 6692,48 m3 V = (2,6 x 764,855390) / 0,16 = 12428,90 m3 Volume untuk RT musik = 6692, ,90 m3 Penerapan Analisa RT pada Bentuk Ruang Standar RT speech untuk gereja katolik adalah detik, sedangkan standar RT musik untuk gereja katolik adalah 1,4-2,6 detik (Satwiko, 2003). Dari analisa yang telah dilakukan diterapkan ke dalam bentuk bangunan. Material yang digunakan adalah alternatif yang kedua.

7 7 Tabel 6 Penerapan Analisa RT pada Tinggi 6 m Dinding Beton 0, ,89 22, Bata Plaster 0,02 412,3876 8, (40%) Kayu(40%) 0,11 412, , Kaca(20%) 0,03 206,1938 6, Langit-langit Gypsum 0,05 604, , Total 706, RT = (0,16 x 6029,93) / 706, = 1,36 detik. Untuk tinggi 6 m, dan volume 6029,93 m3, maka RT yang dihasilkan cocok untuk kondisi speech, akan tetapi tidak cocok untuk kondisi musik. Oleh karena itu, dilakukan perubahan pada tinggi langitlangit menjadi 8 m, sehingga volume menjadi 8057,4 m3. Gambar 7 Tinggi 6 m Tabel 7 Penerapan Analisa RT pada Tinggi 8 m Dinding Beton 0, ,89 22, Bata Plaster 0,02 864, , (40%) Kayu(40%) 0,11 864, , Kaca(20%) 0,03 203,986 6, Langit-langit Gypsum 0,05 604, , Total 764, RT = (0,16 x 8057,4) / 764, = 1,68 detik Dengan langit-langit setinggi 8 m dan volume 8057,4 m3, RT yang dihasilkan menjadi sesuai dengan standar RT untuk musik.

8 8 Gambar 8 Tinggi 8 m Analisa-analisa yang sudah dilakukan juga membuktikan bahwa hipotesis, yaitu semakin besar volume ruang dan semakin kecil penyerapan ruang total maka Reverberation Time (RT) akan semakin panjang, adalah benar terbukti. Dari analisa, diperoleh kesimpulan bahwa semakin besar volume ruang, maka semakin panjang RT yang diperoleh, dan semakin kecil volume bangunan, maka semakin pendek RT yang diperoleh. Serta, semakin kecil luas permukaan dan koefisien serap, maka RT yang dihasilkan semakin panjang, dan sebaliknya. Analisa Akustik Adaptif Dalam sistem akustik adaptif menurut Michael A. Fox dan Bryant P. Yeh (2000) dalam Intelligent Kinetic Systems in Architecture, terdapat 3 sistem struktur yaitu embedded, deployable, dan dynamic, Dilakukan analisa terhadap ketiga sistem tersebut. A. Embedded Sistem struktur kinetik yang berada pada lokasi yang tetap dan sudah menjadi satu kesatuan dengan struktur bangunan. Gambar 7 Sistem Kinetik Embedded B. Deployable Sistem struktur kinetik yang merupakan tambahan dan dapat dibongkar pasang serta dapat diletakkan di lokasi yang sementara. Gambar 8 Sistem Kinetik Deployable C. Dynamic Sistem struktur kinetik yang dapat beraksi secara bebas dan teratur pada keseluruhan bangunan. Gambar 9 Sistem Kinetik Dinamic Bangunan gereja menggunakan perbedaan volume dan tinggi langit-langit untuk memperoleh hasil RT yang sesuai standar, oleh karena itu, membutuhkan sistem struktur kinetik yang tidak merupakan satu kesatuan dengan struktur bangunan, sehingga dapat bergerak menyesuaikan dengan keadaan dan di terletak di tempat tertentu (tidak merupakan struktur yang menyatu dengan bangunan).

9 9 SIMPULAN DAN SARAN Kesimpulan yang dapat ditarik dari penelitian yang sudah dilakukan adalah gereja memiliki dua kebutuhan utama dalam hal akustik, yaitu musik dan speech. Kedua aktivitas tersebut memiliki kebutuhan Reverberation Time (RT) yang berbeda. Dalam hal tersebut dibutuhkan sesuatu yang dapat beradaptasi sesuai dengan kedua kebutuhan tingkat Reverberation Time (RT) tersebut, Reverberation Time (RT) dipengaruhi oleh beberapa aspek yaitu volume ruang, koefisien serap bunyi, dan luas permukaan. Dari hal tersebut terdapat hipotesis yaitu semakin besar volume ruang dan semakin kecil penyerapan ruang total maka Reverberation Time (RT) akan semakin panjang. Analisa dilakukan dengan menggunakan software Ecotect Analysis 2011 dan perhitungan menggunakan rumus Sabine. Analisa dilakukan dengan menguji hal-hal yang berpengaruh pada RT, yaitu pengujian pada volume ruang dan luas penyerapan total. Standar RT speech untuk gereja katolik adalah 0,5-1,4 detik, sedangkan standar RT musik untuk gereja katolik adalah 1,4-2,6 detik (Satwiko, 2003). Dari analisa yang sudah dilakukan, terdapat 3 alternatif kombinasi material yang sebelumnya telah dianalisa, dan dari ketiga alternatif tersebut, yang paling mendekati standar adalah alternatif pertama, dimana kombinasi material untuk dinding menggunakan beton, bata plester 40%, kayu 40%, dan kaca 20%, untuk lantai menggunakan keramik dan karpet, serta untuk langit-langit menggunakan gypsum. Sehingga dari analisa yang sudah dilakukan ditarik kesimpulan bahwa hipotesis yang sudah diduga sebelumnya terbukti benar. Serta untuk menghasilkan Reverberation Time (RT) untuk kondisi speech maka tinggi langit-langit 6 m untuk ruang sakral dan volume 6029,93 m3, maka Reverberation Time (RT) yang dihasilkan adalah sebesar 1,36 detik dan untuk menghasilkan Reverberation Time (RT) untuk kondisi musik maka tinggi langit-langit 8 m untuk ruang sakral dan volume 8057,4 m3, maka menghasilkan Reverberation Time (RT) sebesar 1,68 detik. Karena terdapat perbedaan kebutuhan volume ruang dalam 2 jenis kondisi, yatu speech dan musik, maka digunakan akustik adaptif untuk langit-langit, sehingga volume ruang dapat beradaptasi. Digunakan akustik adaptif dengan sistem struktur dinamik, dimana dimana struktur ini biasa digunakan untuk auditorium untuk konfigurasi langit-langit agar dapat memperoleh kondisi akustik yang sesuai, sehingga dapat menghasilkan tingkat Reverberation Time (RT) yang diinginkan. REFERENSI Cowan, James. (2000). Architectural Acoustics Design Guide. America: McGraw-Hill Companies, Inc. Fox, Michael A., Yeh, Bryant P. (2000). Intelligent Kinetic Systems in Architecture. P. Nixon: Managing Interactions in Smart Environments Komisi Liturgi KWI. Pedoman Umum Misale Romawi Baru Flores: Nusa Indah. Mediastika, Christina E. (2005). Akustika Bangunan: Prinsip-Prinsip dan Penerapannya Di Indonesia. Jakarta: Erlangga. Satwiko, Prasasto. (2003). Fisika Bangunan 1. Yogyakarta : Andi. Satwiko, Prasasto. (2004). Fisika Bangunan 2. Yogyakarta : Andi. Satwiko, Prasasto. (2009). Fisika Bangunan. Yogyakarta : Andi. RIWAYAT PENULIS Michelle Tiara lahir di kota Jakarta pada 23 Juni 1993, Penulis menamatkan pendidikan S1 di Universitas Bina Nusantara dalam bidang arsitektur pada 2015.