PENGARUH PEMBERIAN LAPISAN CAT PADA BAHAN PENUTUP ATAP SENG DAN GENTING

Transkripsi

1 Konferensi Nasional Teknik Sipil 11 Universitas Tarumanagara, Oktober 2017 PENGARUH PEMBERIAN LAPISAN CAT PADA BAHAN PENUTUP ATAP SENG DAN GENTING Andi Prasetiyo Wibowo 1 1 Prodi Arsitektur, Fakultas Teknik, Universitas Atma Jaya Yogyakarta, Jl. Babarsari No. 44 Yogyakarta andiprasetiyo@staff.uajy.ac.id ABSTRAK Atap merupakan salah satu komponen utama dari sebuah bangunan gedung. Saat ini tersedia berbagai macam jenis pilihan bahan penutup atap yang dapat kita terapkan pada bangunan gedung. Saat ini sudah banyak bahan material tambahan yang muncul untuk meningkatkan kemampuan atap dalam menahan/menyerap bahkan memantulkan panas dari matahari. Penelitian dilakukan dengan melakukan ujicoba perbandingan kemampuan bahan penutup atap dalam menahan panas. Pengukuran dilakukan dengan membandingkan bahan yang diberi pelapis cat dan yang tidak diberi lapisan cat. Bahan atap yang akan diteliti yaitu bahan atap yang paling banyak digunakan pada bangunan rumah di Indonesia yaitu genting dan seng (metal). Pemberian lapisan cat pada permukaan atap ternyata mampu meredam panas. Selain itu penggunaan cat dirasa cukup efektif dan mudah dilakukan tanpa keterampilan dan kemampuan khusus dalam proses aplikasinya. Pemberian lapisan cat mampu membuat suhu/temperatur permukaan atap lebih rendah dibandingkan dengan permukaan atap tanpa lapisan cat. Perbedaan suhu rata-rata berkisar 5 10 C pada permukaan bagian luar atap, dan 5 7 C pada bagian dalam ruangan (interior). Kata kunci: atap, panas, seng, genting, cat pelapis 1. PENDAHULUAN Suhu udara yang panas ternyata akan membuat manusia merasa tidak nyaman dalam melaksanakan aktivitasnya. Dalam sebuah penelitian yang dilakukan di sebuah pabrik di Medan, -berdasarkan pengamatan pendahuluan dan laporan dari pihak perusahaan- lama durasi keluar dan masuk pekerja dapat mencapai 20 sampai 30% dari waktu kerja hanya untuk mencari tempat / ruang yang memiliki mesin pendingin ruangan (Huda, 2012). Dalam menjalankan aktivitasnya, manusia membutuhkan kenyamanan termal. Kenyamanan termal merupakan salah satu unsur kenyamanan yang sangat penting. Kenyamanan termal menyangkut kondisi suhu ruangan yang nyaman yang dapat membantu tubuh manusia mempertahankan suhu badan idealnya yang berkisar 37 C. Suhu badan ideal dibutuhkan agar organ tubuh dapat berfungsi dengan baik (Rilatupa, 2008). Indonesia mempunyai iklim tropis dengan karakteristik kelembapan udara yang tinggi (dapat mencapai angka 80%), dan suhu udara relatif tinggi hingga mencapai 35 C (Talarosha, 2005). Padahal suhu udara yang nyaman berkisar antara C dengan kelembapan udara berkisar antara 40% - 70%. Dengan adanya informasi ini, maka perlu dipikirkan bagaimana menciptakan kondisi termal yang ideal/nyaman. Apabila kondisi ideal tersebut tercapai, diharapkan tingkat kesehatan juga akan mencapai kondisi yang optimum. Atap merupakan salah satu komponen utama dari sebuah bangunan gedung. Saat ini tersedia berbagai macam jenis pilihan bahan penutup atap yang dapat kita terapkan pada bangunan gedung. Salah satu pertimbangan pemilihan bahan/material atap tersebut yaitu kemampuannya menahan/menyerap atau bahkan memantulkan panas, mengingat salah satu fungsi utama dari atap yaitu menaungi dan melindungi bagian di bawahnya dari panas matahari. Saat ini sudah banyak bahan/material tambahan yang muncul untuk meningkatkan kemampuan atap dalam menahan/menyerap bahkan memantulkan panas dari matahari. Namun material-material tersebut dinilai masih cukup mahal untuk diaplikasikan pada bangunan gedung, khususnya rumah tinggal sederhana. Perlu diciptakan material yang mampu menahan/menyerap atau bahkan memantulkan panas dengan nilai ekonomis yang lebih terjangkau. Pemilihan jenis atap yang kurang dapat menahan/menyerap dan memantulkan panas dapat berakibat tingginya suhu di dalam ruangan akibat panas yang tidak mampu ditahan dan diteruskan oleh bahan penutup atap tersebut. Hal ini dapat menyebabkan ketidaknyamanan penghuni di dalamnya. Perlu dilakukan penelitian dari beberapa jenis bahan penutup atap agar didapatkan informasi/data mengenai tingkat konduktivitas panas yang nantinya dapat dijadikan pertimbangan dalam pemilihan jenis bahan penutup atap dan atau pengembangan penelitian selanjutnya dalam rangka meningkatkan kemampuan bahan penutup atap dalam menahan panas. MTR-123

2 Penelitian dilakukan dengan melakukan ujicoba perbandingan untuk menguji kemampuan bahan penutup atap dalam menahan panas. Pengukuran akan dilakukan dengan membandingkan bahan yang diberi pelapis cat dan yang tidak diberi lapisan cat. Penelitian ini merupakan penelitian dasar/awal yang nantinya diharapkan menjadi acuan dan data awal bagi pengembangan penelitian selanjutnya, terkait dengan penggunaan bahan/material bangunan khususnya bahan penutup atap dan menemukan bahan penutup atap atau zat pelapis yang mampu menahan/menyerap atau bahkan memantulkan panas dengan nilai ekonomis yang lebih terjangkau. Beberapa penelitian mengenai usaha untuk menurunkan panas yang bersumber dari atap bangunan sudah banyak dilaksanakan, diantaranya yang dilakukan oleh beberapa mahasiswa Universiti Tun Hussein Onn Malaysia, yang mengadakan penelitian mengenai efek pemberian aliran air pada jenis atap zinc. Penelitian tersebut memberikan hasil bahwa dengan perlakuan khusus yakni dengan memberi aliran air ternyata mampu menurunkan suhu ruangan 3 5 o C (Kaamin, M, dkk, 2013). Salah satu upaya lain untuk menyiasati panas yang diakibatkan dari penutup atap yakni pemberian aluminium foil (Sudarmadji, 2014). Seperti diketahui bahwa panas matahari yang jatuh ke penutup atap akan terbagi, yaitu ada yang dipantulkan dan ada pula yang diserap atap sehingga ruangan di bawahnya menjadi panas. Untuk itu, pemakaian aluminium foil yang daya serapnya rendah dan daya pantulnya tinggi akan menjadi alternatif terbaik. Dari beberapa pilihan tersebut dirasa masih cukup merepotkan dan membutuhkan keahlian khusus untuk penerapannya. Perlu cara mengurangi panas dengan teknik yang sederhana dan mudah dikerjakan. Teknik melapisi atap dengan cat dirasa merupakan pilihan yang masuk akal. Menurut Satwiko (2004), terdapat lima penyebab yang dapat meningkatkan suhu udara di dalam ruangan, yaitu : Tingkat aktivitas penghuni di dalam ruangan. Semakin aktif/giat kegiatan seseorang dalam ruangan maka makin cepat panas ruangan tersebut. Seberapa banyak penggunaan alat-alat ekektronik dalam rumah tangga penyebab panas, seperti setrika, kompor, televisi, lemari es, lampu Kalor udara (panas) dari luar yang masuk dalam ruangan. Transfer panas dari selubung bangunan (dinding dan atap) yang terkena sinar matahari langsung Kalor panas pancaran sinar matahari langsung yang masuk dalam ruangan Dari uraian di atas, panas masuk ke dalam bangunan melalui proses konduksi pada material bangunan khususnya melalui atap. Hasil survey pada tahun 2008 kecenderungan penggunaan bahan atap pada rumah di Indonesia yaitu seng dan genting. Gambar 1 Jenis material/bahan penutup atap yang paling banyak digunakan di Indonesia (Yayasan Cipta Sarana Mandiri, 2008) Ilminnafik (2015) dalam penelitiannya menunjukkan bahwa perbedaan warna pada atap bangunan dapat berpengaruh pada daya serap panas. Temperatur tertinggi terjadi pada ruang dengan atap asbes warna merah mencapai 36,1ºC dan temperatur ruangan terendah dicapai pada ruangan dengan atap genteng warna abu-abu yaitu 34ºC. Semakin terang warna semakin memiliki kemampuan memantulkan panas, dalam hal ini warna putih memiliki tingkat pemantulan yang terbaik. 2. TUJUAN PENULISAN Penelitian ini bertujuan menguji kemampuan bahan penutup atap dalam menahan panas dan mendapatkan data dan perbandingan dari bahan atap yang diberi pelapis cat dan yang tidak diberi lapisan cat. Penelitian ini diharapkan akan memberikan data dan informasi mengenai pengaruh cat terhadap penurunan suhu/panas pada bahan atap khususnya genting dan seng (logam). Hasil penulisan ini nantinya diharapkan mampu memberikan kontribusi dan penyebarluasan wawasan mengenai pentingnya menurunkan suhu permukaan atap yang dapat berdampak pada penurunan suhu lingkungan/kota. Hasil penelitian-penelitian lainnya yang sejenis nantinya dapat diolah dan dikembangkan menjadi artikel ilmiah yang dapat menambah wawasan bagi perkembangan ilmu pengetahuan, khususnya bidang teknologi bahan bangunan. MTR-124

3 3. METODE PENELITIAN Metode penelitian merupakan ilmu yang mempelajari tentang cara penelitian ilmu tentang alat-alat dalam suatu penelitian. Dalam penulisan makalah ini metode pengumpulan data dilakukan dari pengumpulan data sekunder dengan melakukan studi kepustakaan dan studi dokumen, yaitu pengumpulan data/materi dasar. Materi dasar biasanya adalah bahan tulisan, baik dari buku, buku ilmiah kamus, majalah, majalah teknik, bahan kuliah (hand-out atau catatan kuliah sendiri), ataupun dari internet (Frick,H;2008). Data tersebut mencakup pula studi kasus yang pernah ada sehingga bisa dijadikan referensi/contoh untuk mempermudah pemahaman kajian. Data yang diperoleh sudah dianalisis secara kualitatif yaitu analisis yang dilakukan dengan memahami dan merangkai data yang telah dikumpulkan dan disusun secara sistematis kemudian ditarik kesimpulan. Kesimpulan yang diambil dengan menggunakan cara berpikir deduktif yaitu cara berpikir yang mendasar kepada hal hal yang bersifat umum dan kemudian ditarik kesimpulan yang bersifat khusus. Penelitian ini lebih mengarah pada penelitian kuantitatif dengan melakukan perbandingan data pengukuran. Dalam tulisan ini akan dipaparkan data-data pendukung dari hasil penelitian yang dilakukan oleh dua produsen cat pelapis atap. Pengukuran menggunakan infrared thermometer untuk mengukur suhu pada permukaan di luar dan di dalam ruangan. Data yang tersaji merupakan perbandingan bahan atap yang diberi cat pelapis dan yang tidak diberi lapisan cat. 4. ANALISIS DAN PEMBAHASAN Saat ini terdapat bermacam-macam jenis cat untuk pelapis dan memberi warna pada atap. Terdapat dua jenis cat pelapis atap, yaitu cat biasa dan cat khusus penolak panas. Adapun merk cat yang ada di dalam tulisan ini tidak mengandung unsur promosi, melainkan kemudahan dalam mendapatkan data. Pembahasan pertama mengenai perbandingan harga dari dua jenis cat. Data didapat dari survey langsung ke salah satu toko bahan bangunan yang ada di Yogyakarta. Terdapat perbedaan yang signifikan antara harga cat biasa dan cat khusus penolak panas. Gambar 2 Cat Genting biasa Gambar 3 Cat Atap Khusus Penolak Panas (ukuran 20Kg dan 4 kg) MTR-125

4 Gambar 4 Perbandingan harga Cat Atap (dalam rupiah) Sumber : Survey oleh penulis (2017), BJ Home Yogyakarta Meskipun memiliki perbedaan harga yang cukup signifikan, namun semua jenis cat memberikan informasi mampu menutup area (daya sebar) seluas 4m 2. Dengan kata lain setiap 1 kg cat mampu menutup area atap seluas 1 m 2. Pembahasan berikutnya akan difokuskan mengenai performa dari jenis cat khusus penolak panas. Dalam hal ini penulis menyajikan dua jenis merk cat khusus yaitu HeatGard dan Aegis. HeatGard mewakili penelitian terhadap bahan metal/seng dan cat Aegis pada bahan metal dan genting. Hasil percobaan dari dua jenis cat tersebut akan dibahas sebagai berikut : Gambar 5 Perbandingan menggunakan model/maket rumah Sumber : Maket rumah percobaan difoto dengan menggunakan kamera digital pada gambar kiri dan gambar di kanannya dengan kamera Thermal Imaging FLIR (Forward Looking Infrared) yaitu kamera yang digunakan untuk mengukur temperatur permukaan suatu bahan dengan menggunakan sinar infrared. Bangunan Area 1 (warna hasil foto: kehijauan) menggunakan pelapisan dengan waterproofing biasa, sedangkan Area 2 (warna: biru tua) dilapisi dengan HeatGard. Dari hasil foto ini tampak bahwa bangunan yang telah dilapisi HeatGard menunjukkan warna yang lebih sejuk, yakni kebiruan. Gambar 6 Percobaan dengan metode penyinaran lampu Sumber : MTR-126

5 Gambar 7 Pengaplikasian HeatGard pada atap metal (seng) Sumber : Gambar 8 Pengaruh Pengaplikasian HeatGard Dari hasil analisis terhadap data pengukuran di atas, dapat diketahui bahwa pemberian lapisan HeatGard dapat menurunkan panas 12,99% pada pengukuran ruang luar dan 9,89% untuk sisi (permukaan) dalam atap, dengan selisih 5-6 o C. Perbedaan signifikan terjadi saat dilakukan pengukuran terhadap dua buah bahan yang disinari lampu, yakni terjadi penurunan panas mencapai 31,88% dengan selisih temperatur mencapai 22 o C. Hal ini membuktikan bahwa cat anti panas ini sangat efektif dalam mereduksi panas. Dalam situs resminya ( dijelaskan bahwa HeatGard memmpunyai formula khusus yang dapat merefleksikan panas yang diakibatkan dari sinar infrared matahari sinar. Dengan adanya formula khusus ini sebagian panas akan dipantulkan kembali. Formula khusus ini jua membuat lapisan HeatGard memiliki konduktivitas panas sebesar 0.1 W/m.K, dan dapat dikategorikan sebagai insulator panas. Produk lainnya yaitu Aegis Thermal Insulation Paint atau singkatnya cat thermal Aegis. Cat ini mengandung "hollow sodium borosilicate glass microspheres" yang akan membentuk suatu barrier atau lapisan barikade yang membendung penyerapan panas baik secara konduksi, konveksi, maupun radiasi. Gambar 9 hollow sodium borosilicate glass microspheres MTR-127

6 Gambar 10 Hasil pengukuran menggunakan cat merk Aegis Sumber : Gambar 11 Pengaruh Pengaplikasian Cat Aegis Dari hasil analisis terhadap data pengukuran di atas, dapat diketahui bahwa pemberian lapisan Aegis dapat menurunkan panas 29,36% untuk bahan metal dan 34,19% untuk bahan genting pada pengukuran ruang luar dan 16,67% untuk sisi (permukaan) dalam atap bahan metal, dengan selisih o C pada sisi luar dan 7 o C pada sisi dalam. 5. KESIMPULAN Pemberian lapisan cat mampu membuat suhu/temperatur permukaan atap lebih rendah dibandingkan dengan tanpa lapisan cat. Perbedan suhu rata-rata berkisar 5 10 C pada permukaan luar bahan atap (eksterior), dan 5 7 C pada bagian dalam ruangan (interior). Turunnya suhu bahan/material atap berdampak pada penurunan suhu pada bagian interior/bagian dalam rumah. Harga cat khusus penolak panas dirasa masih mahal dibandingkan cat biasa. Harga yang masih mahal tersebut dapat memberi keuntungan berupa penurunan panas pada suhu ruangan di bagian dalam bangunan. Suhu yang lebih rendah pada ruangan dapat membantu terciptanya suasana ruang untuk melakukan aktivitas lebih nyaman. Seandainya suhu ruang dalam masih di atas rata-rata suhu nyaman, maka energi untuk menurunkan suhu ruangan dapat dikurangi. Sebagai contoh, akan adanya penurunan biaya listrik untuk pendinginan aktif di dalam ruang saat menggunakan kipas angin atau AC. DAFTAR PUSTAKA Frick, H. (2008). Pedoman Karya Ilmiah. Penerbit Kanisius. Yogyakarta Huda, L.N. and Pandiangan, K.C. (2012). Kajian Termal Akibat Paparan Panas dan Perbaikan Lingkungan Kerja. Jurnal Teknik Industri, 14(2), pp Ilminnafik, N., LS, D., Sutjahjono, H., & Ansyori, M. M. (2015). Variasi bahan dan warna atap bangunan untuk Menurunkan Temperatur Ruangan akibat Pemanasan Global. Proceeding Seminar Nasional Tahunan Teknik Mesin XIV (SNTTM XIV). Banjarmasin Kaamin, Masiri ; Ab Rahman, Rosdi ; Suwandi, Amir Khan ; Kesot, Mohd Jahaya. (2013). Kajian Alternatif Mengurangkan Suhu Rumah Beratap Zink Di Waktu Tengah Hari. Proceeding of the International Conference on Social Science Research. Penang. Malaysia. MTR-128

7 Kepmenkes RI No. 829/Menkes/SK/VII/1999 tentang Persyaratan Kesehatan Perumahan. Jakarta : Departemen Kesehatan Republik Indonesia Rilatupa, J. (2008). Aspek Kenyamanan Termal pada Pengkondisian Ruang Dalam. EMAS Jurnal Sains dan Teknologi, 18(3), pp.pp-191. Satwiko, P., (2004), Arsitektur Sadar Energi. Penerbit Andi, Yogyakarta. Suarly, Rudy. (2016). Cara Ampuh Menurunkan Suhu Ruangan Tanpa Ac & Ramah Lingkungan. Diakses : 1 Maret Sudarmadji. (2014). Analisa Sisi Positif Dan Negatif Pemilihan Bentuk Atap Berpenutup Genteng Untuk Rumah Tingga. PILAR Jurnal Teknik Sipil, Volume 10, No. 1. Palembang. Talarosha, B. (2005). Menciptakan Kenyamanan Thermal dalam Bangunan. Jurnal Sistem Teknik Industri, 6(3). Yayasan Cipta Sarana Mandiri. (2008). Survei Sumber Daya dan Infrastruktur Desa The World Bank. Diakses : 1 Maret Referensi Gambar : HeatGard : Diakses : 1 Maret Aegis : Diakses : 1 Maret MTR-129

8 MTR-130