Ujian Tesis. DISTRIBUSI ALIRAN UDARA PADA PERUMAHAN BERPOLA GRID DI LAHAN BERKONTUR (Kampung Jacky Chan di Aceh Besar) QURRATUL AINI

Transkripsi

1 Ujian Tesis DISTRIBUSI ALIRAN UDARA PADA PERUMAHAN BERPOLA GRID DI LAHAN BERKONTUR (Kampung Jacky Chan di Aceh Besar) QURRATUL AINI DOSEN PEMBIMBING: Dr. Eng. Ir. Dipl. Ing Sri Nastiti N.E., MT Ir. I Gusti Ngurah Antaryama, Ph.D PROGRAM MAGISTER BIDANG KEAHLIAN ARSITEKTUR LINGKUNGAN JURUSAN ARSITEKTUR FAKULTAS TEKNIK SIPIL DAN PERENCANAAN INSTITUT TEKNOLOGI SEPULUH NOPEMBER SURABAYA

2 Variasi topografi berpengaruh terhadap kondisi angin (Givoni, 1998) Latar Belakang - Pendahuluan Fenomena alam ketersediaan energi (Brenda dan Robert, 1991; Hegger, et. al,2007) Solusi desain rumah dapat meminimalisir dampak terhadap lingkungan (Hawkes, et. al, 2002) Adaptasi lingkungan fisik sistem penghawaan alami (Krishan, et. al, 2001; Hegger, et.al, 2007) Adaptasi arsitektur kondisi lahan (landform) dan bentuk bangunan (builtform) (Krishan, et. al, 2001) PERMASALAHAN Pertanyaan - BAGAIMANA Kombinasi antara desain dan karakteristik alam (Krishan, 2001) Tatanan massa berpola grid dan orientasi kelompok massa Distribusi aliran udara yang dipengaruhi topografi Konfigurasi bangunan Efektifitas aliran udara di lahan berkontur

3 Sintesa Kajian Pustaka Karakteristik tapak pembentukan iklim mikro (Aynsley, 1977, Boutet, 1987 dan Samodra, 2006) KONTEKS LINGKUNGAN Prinsip pergerakan angin, ditandai oleh kecepatan, arah dan turbulensi (Lechner, 2000, Boutet, 1987, Aynsley, 1977) Karakteristik tapak perilaku angin topografi: meningkatkan dan menurunkan pergerakan udara (Boutet, 1987 & Evans, 1980) ALIRAN UDARA Topografi konfigurasi bangunan pada tapak distribusi aliran udara (Boutet, 1987 & Oke, 1978) Konfigurasi bangunan : pola massa dan orientasi (Boutet, 1987; Krishan,2001; Lechner, 2000; Olgyay, 1992) Jarak bangunan & ketinggian bangunan (Oke, 1978 & Johansson, 2006) FAKTOR YANG MEMPENGARUHI ALIRAN UDARA

4 Metode Penelitian Tujuan Mengevaluasi distribusian aliran udara tatanan massa berpola grid di lahan berbukit Paradigma Postpositivisme Validitas internal dan eksternal meninjau fenomena dan hasilnya dapat diketahui pada kondisi berbeda Metode Studi Kasus: Menginvestigasi fenomena dalam konteks nyata Simulasi CFD alat melihat interaksi VARIABEL TERIKAT: Distribusi Aliran Udara - Kecepatan Angin - Arah Angin - Turbulensi BEBAS: Konfigurasi massa & Karakteristik Tapak - Pola Massa - Orientasi - Topografi

5 Perumahan di Perbukitan Aceh Besar Orientasi pengembangan ke perbukitan pesisir 3 kelompok orientasi massa berpola grid Ketinggian kontur m di atas permukaan laut Perumahan Jacky Chan Dataran rendah berbukit ( m)

6

7 temperatur udara kelembaban udara 7 Perbandingan Data Kecepatan Angin Kecepatan Angin (m/s) :00 4:00 7:00 10:00 13:00 16:00 19:00 22:00 BMKG 12,64 km dari lokasi penelitian Kruengraya 7,74 km dari lokasi penelitian BMKG 1,48 2,37 4,2 3,97 1,94 0,98 0,63 0,99 Kruengraya 5,34 5,30 5,28 4,86 4,73 5,81 5,60 5,17 V. BMKG < V. Kruengraya skala iklim: microclimate kategori altitude: Dataran rendah

8 Menganalisa kebutuhan kecepatan angin terkait kenyamanan Profil kecepatan angin pada saat pengukuran lapangan menunjukkan kecenderungan yang sama dengan profil kecepatan angin di daerah Krueng Raya Arah angin simulasi Barat dan Timur

9 Arah angin dari Barat membentuk windshadow yang rendah dan kecepatan angin yang tinggi dibandingkan dengan arah angin dari Timur Arah angin Perilaku Angin Windshadow Kecepatan angin

10 Kecepatan angin meningkat pada rasio H/W kecil dan sebaliknya Jarak >, rasio H/W < Kecepatan angin tinggi pada rongga yang dipengaruhi elevasi

11 Kecepatan angin tidak menunjukkan pengaruh yang signifikan terhadap besar kecilnya rongga Pengalihan angin dari bagian atas bukit

12 Pengaruh jarak terlihat pada arah angin dari Barat Kecepatan angin meningkat pada rasio H/W kecil Kecepatan angin pada rongga yang dipengaruhi topografi dengan H/W 0,5-0,99 = kecepatan angin pada rongga di elevasi yang sama dengan H/W<0,5 Pengaruh topografi menciptakan aliran udara yang lebih baik Windshadow tinggi dan pergerakan udara rendah kelompok massa Barat- Timur

13 Geometri bangunan yang tegak lurus terhadap arah angin membentuk windshadow 2D Geometri bangunan yang menyudut terhadap arah angin membentuk windshadow 2-3/4 D Pola massa yang disusun grid di lahan berkontur mampu memperbaiki distribusi aliran udara di sekitar bangunan. Pola grid pada lahan berkontur yang disusun menyudut terhadap arah angin yang datang dari bagian bawah bukit, menciptakan aliran udara yang lebih merata. Pola grid yang tegak lurus terhadap arah angin pada lahan berkontur, menciptakan aliran udara yang lebih baik dibandingkan pada lahan datar.

14 3. Pengaruh Topografi Aliran Udara _ Prosentase Kontur Parameter Desain Kecepatan Angin (m/s) 0-10% 11-20% 20-29% >30% Barat Daya-Timur Laut Layout 0-0,4 0-0,8 0-1,2 0,8-1,2 Rasio H/W (kontur) - - 0,2-1,2 - Barat Timur Layout 0-0,7 0-0,7 0,2-1,1 0,5-0,7 Rasio H/W (kontur) 0,2-0,5 0-0,2 - - Barat Laut Tenggara Layout 0-0,5 0-1,3 0-1,3 - Rasio H/W (kontur) 0-0,5 0-1,3 0-1,3 - Pengaruh topografi untuk setiap % kemiringan, terlihat pada arah angin dari Barat Semakin tinggi % kemiringan kontur, kecepatan angin semakin tinggi Kecepatan angin terendah kelompok massa Barat-Timur tegak lurus terhadap arah angin

15 Pengaruh Topografi Aliran Udara _ Bidang Terpapar Bidang paparan hanya terbentuk pada arah angin dari Barat Orientasi menyudut 2 bidang terpapar Orientasi tegak lurus 1 bidang terpapar Ketinggian kontur 5m dan 2,5m bidang paparan 100% dan 50% Kecepatan angin tinggi pada % bidang paparan yang tinggi

16 4. Efektifitas Aliran Udara V (m/s) Cooling effect (K) 0,59 2,15 0,59 2,18 0,58 2,14 0,58 2,14 1,13 4,13 1,26 4,62 1,06 3,88 0,63 2,33 V (m/s) simulasi B T BD-TL : 0,6-0,9 0,4-0,6 B-T : 0,2-0,5 0,2-0,3 BL-Tg: 0,4-0,7 0,2-0,4 Angin dari Timur rata-rata kecepatan angin < 0,5 dibawah standar kebutuhan angin yang dapat memperbaiki zona nyaman Orientasi menyudut V= 0,4-0,9 m/s mampu memperluas zona nyaman Orientasi tegak lurus V= 0,2-0,5 < standar kebutuhan angin nyaman Cooling effect 0,2-2 m/s umumnya memberikan efek pendinginan, namun kecepatan > 0,5 m/s memperluas zona nyaman V. Bidang terpapar: 0,5-1,3 tidak mampu memberikan pendinginan secara konveksi, karena V < 2,5 m/s (Defraeye et. Al, 2011)

17 Kesimpulan Arah yang berasal dari bagian bawah bukit (Barat) berpotensi mengalirkan udara ke sekitar bangunan % windshadow pada massa berpola grid di lahan berkontur < % windshadow di lahan datar. Kecepatan terendah dan windshadow tertinggi tercipta pada orientasi kelompok massa yang tegak lurus terhadap arah angin Kecepatan angin meningkat meningkatnya elevasi dan % kemiringan tapak. Semakin besar bidang paparan, kecepatan angin semakin tinggi Kecepatan angin pada kelompok massa yang menyudut terhadap arah angin mampu memperbaiki zona nyaman dibandingkan kecepatan angin pada kelompok massa yang tegak lurus terhadap arah angin. Pendinginan konveksi tidak tercipta pada bidang terpapar Massa berpola grid di perbukitan menciptakan perilaku angin yang berbeda dengan massa berpola grid di lahan datar. Hal tersebut dipengaruhi oleh kondisi topografi, dimana dapat meningkatkan dan menurunkan kecepatan angin orientasi badan bukit terhadap arah angin

18 PENGEMBANGAN TEORI Saran Kinerja ventilasi pada internal bangunan, dengan mengevaluasi material dan posisi bukaan, yang dipengaruhi oleh lingkungan di perbukitan tepi pantai. CFD terbatas dalam pendefinisian model yang memiliki patahan kompleks, sehingga digunakan program Adobe Photoshop CS dalam mendefinisikan hasil simulasi, sehingga diperlukan simulasi yang mampu menggambarkan kondisi lingkungan eksternal secara detail. REKOMENDASI DESAIN Pola massa grid di area berbukit dapat diterapkan untuk memaksimalkan penghawaan alami. METODE Kelompok massa berpola grid yang menyudut terhadap arah angin sangat cocok diterapkan pada perumahan Pola grid yang tegak lurus terhadap arah angin, dapat diterapkan pada lahan datar dengan jarak dua kali lebar bangunan (2D)

19 Terima Kasih Atas Saran dan Masukannya