OPTIMASI KINERJA PENCAHAYAAN ALAMI UNTUK EFISIENSI ENERGI PADA RUMAH SUSUN DENGAN KONFIGURASI TOWER DI DENPASAR

Transkripsi

1 OPTIMASI KINERJA PENCAHAYAAN ALAMI UNTUK EFISIENSI ENERGI PADA RUMAH SUSUN DENGAN KONFIGURASI TOWER DI DENPASAR Studi Kasus : Rumah Susun Dinas Kepolisian Daerah Bali

2 LATAR BELAKANG Krisis energi Isu Global Warming Arsitektur Hemat Energi energi listrik Keterbatasan Lahan kebutuhan hunian yang layak RUMAH SUSUN DI DENPASAR peningkatan kebutuhan energi RUMAH SUSUN DINAS KEPOLISIAN DAERAH BALI Pemanfaatan strategi pencahayaan alami untuk efisiensi energi Konfigurasi Tower pencahayaan alami optimal dari fasade Batasan karena pengaruh gaya Arsitektur Bali Ornamen Tri Angga

3 RUMUSAN MASALAH 1. Bagaimana kinerja pencahayaan alami pada rumah susun dengan konfigurasi tower di Denpasar yang dipengaruhi oleh gaya Arsitektur Bali? 2. Seberapa jauh optimasi pemanfaatan potensi pencahayaan alami pada unit rumah Susun di Denpasar untuk memenuhi tuntutan t t akan pencahayaan alami yang sesuai dengan kebutuhan aktifitas? 3. Bagaimana a a optimasi pemanfaatan aa a pencahayaan ayaa alami a ini dapat memenuhi kenyamanan visual dalam interiornya?

4 VARIABEL PENELITIAN 1. Variabel Tergantung Fenomena yaitu distribusi pencahayaan alami yang dilihat dari Iluminasi dan Daylighting Factor (DF) 2. Variabel Bebas - Geometri ruang meliputi kedalaman ruang, lebar ruang, tinggi ruang - Bukaan pada dinding meliputi tinggi dan lebar, posisi, orientasi - Material dinding, lantai dan plafond termasuk jenis,warna dan tekstur - Bahan penutup jendela (jenis kaca dan spesifikasinya) - Obstruction (Penghalang) meliputi overhang, dinding bangunan lain - Kondisi lingkungan termasuk waktu penyinaran matahari. 3. Variabel kontrol potensi silau melebihi 1:40 antara iluminasi terendah dan tertinggi. ti i

5 OBYEK DAN SAMPEL PENELITIAN Hunian tipe 38 di Rumah Susun Dinas Kepolisian Daerah Bali C D E F G H K L I J

6 PENGAMATAN AWAL OPERASIONAL PENELITIAN PENENTUAN SAMPEL (Pengamatan Lapangan) PENGAMATAN DAN PENCATATAN LAPANGAN SIMULASI KOMPUTER Pengamatan ruang, kondisi pencahayaan dan aktifitas pengguna Pengukuran fisik ruangan Pengukuran pencahayaan VERIFIKASI Hasil Simulasi Simulasi pencahayaan kondisi eksisting obyek Simulasi fenomena pencahayaan alami pada obyek KAJIAN TEORI PERMODELAN (Optimasi i Desain) -Penetapan kondisi lingkungan -Penentuan variabel waktu -Penentuan material atap core -Penentuan lebar listplank SIMULASI KOMPUTER (Optimasi Desain) KAJIAN HASIL Optimasi Desain HASIL PENELITIAN

7 IV. PENGAMATAN LAPANGAN Analisa Tingkat Pencahayaan Alami di Luar Bangunan Pengaruh Posisi Matahari terhadap obyek Pengaruh cloud cover Pengaruh arah orientasi i hunian Pengaruh lingkungan dan ketinggian bangunan Pengaruh pergerakan posisi matahari dan pergerakan awan Analisa Tingkat Pencahayaan Alami di Core Bangunan Pengaruh Posisi Matahari terhadap area core Pengaruh ketinggian Lantai lantai Hunian Pengaruh struktur tangga Faktor yang mempengaruhi kuantitas pencahayaan dan ketidaknyamanan Visual Potensi bentuk massa dan komposisi ruang Potensi Bukaan dalam memasukkan pencahayaan alami Pengaruh pola bukaan Potensi Perbedaan Level Ketinggian hunian Pengaruh Listplank dan Lingkungan pada efektifitas bukaan

8 RANGKUMAN HASIL PENGUKURAN LAPANGAN 1. Variabilitas kondisi cuaca (perubahan posisi matahari dan kondisi langit) pada saat pengukuran mengakibatkan adanya beberapa fluktuasi data terutama t pada data pengukuran yang didalam ruang ruang hunian 2. Kuantitas pencahayaan di luar ruangan dipengaruhi oleh Arah hadap bangunan, Ketinggian hunian dari permukaan tanah dan kondisi obstruction 3. Kuantitas pencahayaan pada core bangunan sangat dipengaruhi oleh posisi matahari terhadap bukaan core bangunan, semakin tinggi lantai hunian iluminasi meningkat dan struktur tangga membuat distribusi cahaya alami tidak merata 4. Kuantitas pencahayaan di ruang tamu pada kedua Blok bangunan dapat disimpulkan sebagai pencahayaan yang tidak memadai untuk aktifitas 5. Pencahayaan alami di ruang tidur utama dan ruang tidur sudah memenuhi kebutuhan minimal iluminasi untuk kebutuhan aktifitas namun memiliki potensi silau. 6. Potensi silau ditemui pada Blok H di pagi hari dan Blok K di sore hari. Potensi silau ini harus diverifikasi dengan hasil simulasi dan perlu dipertimbangkan optimasi shading yang bersifat tetap seperti listplank untuk menurunkan potensi silau ini. 7. Kuantitas pencahayaan di dapur sangat fluktuatif dan tidak memiliki pola tertentu. Perannya terhadap perbaikan kualitas pencahayaan ruang tamu dipengaruhi pola perilaku pengguna yang variatif dan tidak bisa diprediksi

9 V. VERIFIKASI HASIL PENGUKURAN DENGAN HASIL SIMULASI 1. Perbandingan hasil pengukuran dan simulasi Nilai Iluminasi di luar bangunan Distribusi Iluminasi di area core Distribusi Iluminasi di dalam Ruang ruang hunian Ruang Tamu, Ruang Tidur utama dan ruang tidur Distribusi Daylighting Factor Ruang Tamu, Ruang Tidur utama dan ruang tidur 2. Pembahasan Verifikasi hasil simulasi Adanya perbedaan penetapan kondisi cuaca di luar bangunan antara pengukuran lapangan dan simulasi jenis cahaya alami terukur, karakter langit overcast dengan variabilitas tinggi, faktor turbidity (posisi matahari dan kelembaban) b di simulasi i dibuat konsisten Perbedaan titik pengukuran dan karakteristik simulasi Radiance Adanya perbedaan permodelan adanya penyederhanaan karena keterbatasan kemampuan simulasi dengan Desktop Radiance

10 KARAKTERISTIK PENCAHAYAAN ALAMI PADA OBYEK 1. Pembahasan Karakteristik Pencahayaan Alami Faktor Posisi matahari mempengaruhi cahaya alami di luar ruangan Cahaya di area core dipengaruhi oleh posisi matahari terhadap core, ketinggian bangunan dan adanya struktur tangga Pencahayaan alami didalam ruang dipengaruhi oleh posisi i matahari, jarak dengan sumber cahaya, perbedaan ketinggian dan pengaruh lingkungan yang merubah fluktuasi dan pola distribusi iluminasi. 2. Pengaruh Karakteristik Pencahayaan Alami dengan Kenyamanan Visual Simulasi tidak dapat menunjukkan potensi silau sesuai dengan kondisi sesungguhnya karena hanya memperhitungkan cahaya diffus Maka yang dilihat adalah unit yang menunjukkan nilai rasio kontras yang paling tinggi

11 RANGKUMAN VERIFIKASI VERIFIKASI HASIL SIMULASI Nilai iluminasi dari simulasi jauh lebih rendah daripada pengukuran lapangan namun pola distribusi iluminasinya cenderung menunjukkan keserupaan. KARAKTERISTIK PENCAHAYAAN ALAMI PADA OBYEK Pencahayaan di Luar Bangunan kondisi maksimum pada bulan Maret dan Oktober sedangkan kondisi minimum terjadi pada bulan Juni Pencahayaan di Area Core Bangunan Karakteristik pencahayaan alami di area core bangunan menunjukkan fluktuasi yang konsisten terhadap fluktuasi iluminasi di luar ruangan. Iluminasi di area core meningkat seiring dengan naiknya ketinggian lantai dan Struktur lantai dan tangga menjadi penghalang sinar masuk dari lantai III ke lantai lantai dibawahnya Pencahayaan di dalam Ruang Ruang Hunian Lingkungan memberi pengaruh yang lebih besar daripada perubahan posisi matahari di dalam pencahayaan. Jarak terhadap sumber cahaya dan pola bukaan mempengaruhi karakteristik pola distribusi iluminasi di ruang ruang hunian. Tingkat iluminasi meningkat seiring dengan pertambahan ketinggian lantai. Lingkungan mempengaruhi karakteristik iluminasi di ruang ruang hunian dengan cara menurunkan tingkat iluminasi dan merubah pola distribusi iluminasi. KENYAMANAN VISUAL PADA RUANG RUANG HUNIAN Perhitungan rasio potensi silau menunjukkan nilai iluminasi yang lebih konsisten daripada hasil perhitungan dari pengukuran lapangan. Unit unit dengan rasio tertinggi perlu dipertimbangkan dalam proses optimasi. Di Blok K, rasio tertinggi terjadi di K-I7 dan di Blok H di unit H-III4 pada siang hari

12 VI. SIMULASI OPTIMASI KONDISI EKSISTING Penetapan kondisi lingkungan Penghilangan g bangunan lain dan perkerasan Penetapan lay out ruang dan variabel material ruang Kondisi lay out dan material ruangan tetap 1 2 OPTIMASI PENCAHAYAAN ALAMI OPTIMASI PENGURANGAN POTENSI SILAU OPTIMASI AREA CORE OPTIMASI PENCAHAYAAN RUANG TAMU Perubahan lebar listplank atap Perubahan material atap core Tiga lantai Core bangunan Kondisi fisik ruang tamu tidak mengalami perubahan Ruang tamu pada unit- unit hunian di Blok H dan Blok K Unit K-I7 di siang hari. K- II8 di sore hari dan H-III4 di pagi dan siang hari

13 HASIL OPTIMASI Optimasi atap core dipengaruhi oleh : Perubahan material penutup atap area core dan luasan bidang glazing Perbedaan ketinggian level lantai core Adanya kantilever lantai dan struktur tangga Optimasi core dan pengaruhnya terhadap pencahayaan alami di Ruang Tamu dipengaruhi oleh : Perbedaan ketinggian level lantai hunian Potensi bukaan dalam memasukkan cahaya alami Perubahan distribusi iluminasi di ruang tamu Optimasi Listplank untuk Pengurangan Potensi Silau Setelah simulasi optimasi pengurangan potensi silau, frekwensi iluminasi yang ada pada rentang iluminasi nyaman sesuai standar IESNA untuk ruang tidur semakin meningkat. Perubahan rasio iluminasi terendah dan iluminasi tertinggi baik untuk setiap unit terpilih dan waktu yang ditentukan menunjukkan adanya penurunan rasio kontras.

14 VII. KESIMPULAN 1. Kinerja Pencahayaan Alami dan kenyamanan visual pada obyek penelitian Kinerja pencahayaan alami di area core Pencahayaan alami di area core adalah sumber utama pencahayaan alami ke ruang tamu. Tingkat iluminasi pada area core sudah melebihi kebutuhan minimal untuk area sirkulasi yaitu 20 Lux. Kinerja pencahayaan alami di ruang tamu Kondisi pencahayaan alami di ruang tamu tidak memenuhi standar kebutuhan iluminasi untuk aktifitas yang diwadahi Memerlukan optimasi untuk peningkatan iluminasi Kinerja Pencahayaan alami di Ruang Tidur Utama dan Ruang Tidur Secara umum, kebutuhan iluminasi di ruang tidur utama dan ruang tidur sudah memenuhi kebutuhan aktifitas bahkan pada pengukuran lapangan menunjukkan ada beberapa pengukuran dengan iluminasi lebih dari Lux dan dengan rasio kontras yang tinggi melebihi 1:40 memerlukan optimasi pengurangan potensi silau

15 2. Pengaruh optimasi terhadap kualitas pencahayaan pada obyek penelitian Bahan penutup atap area core Setelah dilakukan optimasi terjadi peningkatan kuantitas iluminasi di masing masing lantai bangunan. Peningkatan kuantitas iluminasi terbesar terjadi di lantai III dan yang terendah di lantai I. Perubahan atap core terhadap kuantitas pencahayaan alami di Ruang Tamu masing masing unit Secara umum, terjadi peningkatan kuantitas iluminasi dan perubahan pola distribusi iluminasi menjadi lebih merata terutama di bagian dinding belakang. Presentase iluminasi yang ada pada rentang diatas 100 Lux meningkat dan ini menunjukkan terjadinya perbaikan kualitas iluminasi. Namun untuk unit unit hunian di lantai I tidak mengalami perubahan yang signifikan cenderung tingkat iluminasi hampir sama. perubahan positif adalah semakin banyak iluminasi yang masuk di rentang iluminasi diatas 100 Lux Ukuran Listplank iluminasi tertinggi yang terukur dalam ruang tidur utama menurun dan posisi titik ukur iluminasi tertinggi bergerak semakin ke tengah ruangan seiring dengan bertambah lebarnya listplank. Rasio kontras antara iluminasi terendah dan tertinggi juga semakin menurun seiring dengan bertambah lebarnya listplank yang digunakan untuk simulasi optimasi. Frekwensi distribusi pada rentang nyaman antara Lux juga mengalami peningkatan

16 3. Hubungan optimasi dengan kenyamanan visual Kenyamanan visual di area core Setelah optimasi pencahayaan alami, kuantitas iluminasi di area core meningkat dan cenderung menjadi sangat tinggi terutama di lantai III. Kondisi pencahayaan seperti ini mungkin memunculkan potensi iluminasi berlebih dan paling besar terjadi di lantai III. Kenyamanan visual di ruang tamu unit unit hunian Optimasi pencahayaan alami di area core membawa pengaruh berupa peningkatan iluminasi di ruang ruang tamu unit hunian terutama yang berada di lantai II dan III. Sedangkan untuk kondisi pencahayaan alami di lantai I apabila dilihat dari nilai minimum dan maksimum cenderung tidak mengalami perubahan tapi jumlah nilai iluminasi yang berada pada rentang diatas 100Lux meningkat. Kenyamanan visual di ruang tidur utama optimasi pengurangan potensi silau berhasil meningkatkan kenyamanan visual di ruang tidur. Dari peningkatan persentase iluminasi yang masuk di rentang iluminasi nyaman menurut standar IESNA antara Lux maka optimasi dengan lebar listplank 1,5 m lebih efektif karena secara optimal mampu meningkatkan persentase frekwensi iluminasi untuk semua unit terpilih.

17 TERIMAKASIH Masih ada kesalahan : - Abstrak masih belum menggambarkan keseluruhan penelitian - Tujuan penelitian masih menyebutkan termal sebagai kontrol - Kerangka operasional penelitian (bagan 3.3) 3) pada bagian permodelan (optimasi) masih memerlukan revisi sesuai optimasi yang dilakukan