PENGARUH LAY OUT BANGUNAN DAN JENIS MATERIAL SERAP PADA KINERJA AKUSTIK RUANG KELAS SEKOLAH DASAR DI SURABAYA TITI AYU PAWESTRI 3208204001
Latar belakang pelebaran jalan akibat perkembangan kota mengakibatkan jarak bangunan kelas terhadap sumber bising semakin dekat, diikuti kepadatan lalu lintas yang semakin tinggi sangat rawan dengan gangguan kebisingan Standar kebisingan yang diperbolehkan oleh pemerintah untuk ruang kelas sekolah dasar adalah 55 dba Bentuk tipologi lay out bangunan yang memaksimalkan penghawaan dan pencahayaan alami dengan konfigurasi kelas yang berjajar SD di Surabaya kebanyakan tersusun dalam konfigurasi: U menghadap jalan raya L menghadap ke jalan raya dan L yang membelakangi jalan raya tuntutan bukaan lebar untuk penghawaan alami ruang kelas dan kedekatan dengan jalan yang semakin kritis
Latar belakang Sumber kebisingan, meliputi: tingkat kebisingan, frekuensi, durasi dan waktu munculnya kebisingan Medium yang dilalui, meliputi: kondisi udara, jarak tempuh suara, ada tidaknya barier/penghalang Bangunan sebagai penerima, meliputi: tingkat kerapatan elemen bangunan secara keseluruhan (berupa dinding, plafon, lantai dan atap) serta kemungkinan ruang-ruang yang menderita kebisingan serta yang dapat dilindungi dari kebisingan. Bising jalan bangu nan Ruang kelas -Jarak -Obstruction -Pagar keliling -Material serap -Geometri/luas
Penelitian Sebelumnya... (Hananto, 2009) semakin tinggi tingkat bising di ruang kelas, maka semakin rendah konsentrasi belajar siswa pada kelas tersebut Menurut Peggy Nelson, dosen Universitas Minnesota, anggota kelompok kerja Acoustical Society of America (ASA) perancang standar nasional ANSI S12.60-2002 tentang kualitas akustik bangunan sekolah menyatakan, anak-anak memerlukan kualitas akustik yang lebih ketat ketimbang orang dewasa. Nurul Hidayati Solusi desain mereduksi bising di bangunan sekolah dengan cara meletakkan barrier serta prosentase penggunaan material kaca dan material masif Difokuskan pada penelitian tentang pengaruh lay out bangunan dan material serapnya dalam usaha untuk memperoleh kinerja akustik yang baik
Permasalahan dan Tujuan Penelitian MASALAH Lay Out Material Serap Akustik Kelas TUJUAN: Menganalisa pola pengembangan solusi akustik melalui metode pemilihan lay out bangunan yang tepat, sesuai dengan tingkat kenyamanan dan kebutuhan pendidikan. Mengatasi kebisingan yang sering muncul sebagai masalah utama di ruang kelas bangunan pendidikan dengan cara pemilihan material yang tepat. Mencapai kondisi akustik ideal dalam ruang kelas dengan material terbaik untuk pereduksian bising
Kajian Pustaka Dalam medan bebas intensitas bunyi di tiap titik berbanding terbalik dengan kuadrat jarak dari sumber ke titik tersebut atau biasa disebut dengan hukum invers kuadrat (Doelle, 1972:22), Sumber bunyi berbentuk garis, setiap kali jaraknya bertambah dua kali lipat dari sumber, maka kekuatannya akan turun sebesar 3 db (Mediastika, 2005:5). Maka rumus hukum invers kuadrat adalah sebagai berikut (Egan, 1972:5): I 1 = Intensitas jarak pertama I 2 = Intensitas jarak kedua d 1 = jarak pertama d 2 = jarak kedua
Kajian Pustaka Background noise level (BNL) (Szokolay, 2002:162) L 2 = L 1 -TL L 2 = penerima L 1 = sumber TL = transmission loss Reverberation time (RT) TL: Kemampuan material/konstruksi untuk mengurangi terjadinya transmisi atau merambatnya gelombang bunyi ke balik material/konstruksi karena diserap oleh material/konstruksi tersebut. Rumus Sabine, SI units (Lawrence, 1970:144) t 0,161V S Keterangan: t = waktu dengung V = volume S = luas permukaan α = koefisien serap Nilai koefisien serapan 0 menyatakan tidak ada energi bunyi yang diserap dan nilai koefisien serapan 1 menyatakan serapan yang sempurna.
Kajian Pustaka Area tengah bangunan akan terjadi tingkat kebisingan yang tinggi akibat terpantulnya bunyi oleh permukaan dinding yang saling berhadapan dari kedua lengan tersebut (Mediastika, 2005:64). Tipe courtyard dapat menjadi sebuah kebisingan yang tinggi (Egan, 1972:98). Dinding terpanjang yang sejajar berhadapan dapat menyebabkan echo dan sumber bising. Posisi yang paling ideal untuk tatanan bangunan adalah posisi sejajar dengan dinding terpendek yang berhadapan.
Alur Penelitian LATAR BELAKANG PERMASALAHAN TUJUAN PENGUMPULAN DATA POPULASI PENENTUAN SAMPEL PENGUKURAN FISIK PENGUKURAN AKUSTIK EKSPERIMEN JARAK&LAY OUT EKSPERIMEN MATERIAL SERAP TINJAUAN PUSTAKA TINJAUAN DATA EKSISTING PENGAMBILAN DATA VERIFIKASI&VALIDASI SOFTWARE SIMULASI PENGGAMBARAN MODEL SIMULASI ANALISA & KESIMPULAN
Penentuan Sampel Populasi:999 No. Aspek Kriteria Pemilihan Pilihan Obyek Studi Jumlah yang didapat 1. Karakteristik jalan penghasil bising lingkungan luar 2. Posisi bangunan induk dari jalan 3. Tipologi bangunan sekolah dasar Dekat jalan tipe I kelas jalan I jalan arteri Jarak dari bangunan induk Posisi ruang kelas Bentuk bangunan terhadap sumber bising - Di jalur lurus - Tingkat kepadatan lalu lintas paling tinggi 15 sekolah Kurang dari +10 m Dipilih bangunan induk yang mempunyai ruang kelas 8 sekolah - U keluar - U ke luar dan - L ke dalam 3 sekolah SDN SIWALANKERTO 1 SDN GADING 1 SDS BARUNAWATI
SDN SIWALANKERTO 1 SDN GADING 1 SDS BARUNAWATI jalan jalan jalan
Metode Pengukuran Lapangan 1. Pengukuran fisik 2. Pengukuran pengurangan kebisingan (background noise level) 3. Karakteristik akustik kelas (TTB dan RT) Pengukuran RT Alat Tempat Hari Waktu Durasi Alasan Tujuan pengukuran Luar 3hr bangunan - SLM - Laptop Dalam bangunan (di masingmasing ruang kelas) Alat Tempat Hari Waktu Durasi Tujuan pengukuran - SLM - balon Dalam bangunan 1hr - 20 detik Pengukuran BNL Mengetahui waktu dengung ruangan - Kabel interfacing SLM-PC 1 buah - Sound Source B&K - Laptop Pk.07.00 Pk.09.00 Pk.12.00 5 menit 5 menit 5 menit 1hr Pk.07.00 10 detik Jam berangkat kerja dan istirahat kantor Saat jam pelajaran berlangsung Mengetahui pengurangan bising luar oleh material Alat Tempat Hari Waktu Durasi Alasan Tujuan pengukuran Ruang Mengetahui kelas penyebaran sampel suara dalam ± 5 titik kelas 1hr Pk.07.30 10 detik Mewakili tempat duduk pojok depan, belakang, dan tengah Pengukuran TTB
Pengukuran Lapangan 14,93 15,67 SDS BARUNAWATI 16,62 18,31 14,73 14,44 11,55 9,52 28,81 SDN SIWALANKERTO 1 14,71 11,36 SDN GADING 1
Pengukuran Lapangan Hasil Pengukuran Lapangan Sekolah rata-rata distribusi TTB dalam db reduksi bunyi SDN Siwalankerto 1 68.22 21.78 SDN Gading 1 68.06 21.94 SDS Barunawati 72.92 17.08 sekolah SDN Siwalankerto 1 SDN Gading 1 SDS Barunawati Kesimpulan reverberation time (RT) frek. 500 Hz 0.84 detik 0.80 detik 1.60 detik Bentuk lay out/konfigurasi bangunan yang mempengaruhi arah dari sound propagation (penyebaran bunyi). Dinding yang mengelilingi bangunan mempunyai pengaruh besar terhadap pereduksian bising, karena dinding ini akan menjadi penghalang diantara jarak sumber bunyi dengan penerima. Konfigurasi jendela atau bukaan di sekeliling selubung bangunan dapat mentransmisi bunyi Material yang digunakan sudah mampu menyebarkan sumber bunyi dengan pantulan-pantulan yang sesuai dengan kebutuhan RT dan TTB
Metode Penelitian Metode Simulasi Eksperimental KELOMPOK EKSPERIMEN I Lay Out Jarak (m) 1 2 4 8 Terdapat 12 kali simulasi eksperimen L menghadap jalan LK 1 LK 2 LK 4 LK 8 U menghadap jalan LU 1 LU 2 LU 4 LU 8 L membelakangi jalan LD 1 LD 2 LD 4 LD 8
Metode Penelitian KELOMPOK EKSPERIMEN II Lay Out L menghadap jalan (LK) U menghadap jalan (LU) L membelakangi jalan (LD) Kode Material dinding plafon lantai (a 1 ) Bata lapis keramik (a 2 ) Bata double berongga tengah (b 1 ) Beton (b 2 ) Ceiling gantung gipsum (c 1 ) Keramik (c 2 ) keramik berongga a 1 b 1 c 1 a 1 b 1 c 2 a 1 b 2 c 1 a 1 b 2 c 2 a 2 b 1 c 1 a 2 b 1 c 2 a 2 b 2 c 1 L menghadap jalan (LK) U menghadap jalan (LU) L membelakangi jalan (LD) Terdapat 24 kali simulasi eksperimen a 2 b 2 c 2
Hasil Simulasi Eksperimen I (Jarak & Lay Out) Jarak Lay Out Kode Rata-rata Nilai Reduksi (dba) L ke luar LK1 14.10 1 m U LU1 6.67 L ke dalam LD1 23.25 L ke luar LK2 14.17 2 m U LU2 6.99 L ke dalam LD2 23.35 L ke luar LK4 15.14 4 m U LU4 7.72 L ke dalam LD4 23.53 L ke luar LK8 16.13 8 m U LU8 7.88 L ke dalam LD8 23.57 Eksperimen II (Material Serap) No. Kode Eksperimen Lay Out L Menghadap Jalan Dalam dba Lay Out U Menghadap Jalan Lay Out L Membelakangi Jalan 1 a 1 b 1 c 1 14.10 14.44 24.39 2 a 1 b 1 c 2 15.53 15.24 24.37 3 a 1 b 2 c 1 12.15 19.64 24.38 4 a 1 b 2 c 2 14.80 14.92 24.81 5 a 2 b 2 c 1 14.56 16.67 24.99 6 a 2 b 2 c 2 16.03 17.15 24.81 7 a 2 b 1 c 1 14.74 19.87 26.07 8 a 2 b 1 c 2 13.89 21.04 24.74 BNL (dba) U menghadap jalan L menghadap jalan L membelakangi jalan U menghadap jalan L menghadap jalan L membelakangi jalan Jarak terhadap jalan raya(m) Jarak terhadap jalan raya(m)
Pengaruh Material pada Reduksi Bunyi No. Untuk melihat Dinding Kode Eksperimen Lay Out L menghadap jalan Nilai Reduksi (dba) Lay Out U menghadap jalan Lay Out L membelakangi jalan 1 a1 b1 c1 14.10 14.44 24.39 2 a2 b1 c1 14.74 19.87 26.07 3 a1 b1 c2 15.53 15.24 24.37 4 a2 b1 c2 13.89 21.04 24.74 5 a1 b2 c1 12.15 19.64 24.38 6 a2 b2 c1 14.56 16.67 24.99 7 a1 b2 c2 14.8 14.92 24.81 8 a2 b2 c2 16.03 17.15 24.81 No. Untuk melihat Plafon Kode Eksperimen Lay Out L menghadap jalan Nilai Reduksi (dba) Lay Out U menghadap jalan Lay Out L membelakangi jalan 1 a1 b1 c1 14.10 14.14 24.39 2 a1 b2 c1 12.15 19.64 24.38 3 a2 b1 c1 14.74 19.87 26.07 4 a2 b2 c1 14.56 16.67 24.99 5 a1 b1 c2 15.53 15.24 24.37 6 a1 b2 c2 14.80 14.92 24.81 7 a2 b1 c2 13.89 21.04 24.74 8 a2 b2 c2 16.03 17.15 24.81 Untuk melihat Lantai No. Kode Eksperimen Lay Out L menghadap jalan Nilai Reduksi (dba) Lay Out U menghadap jalan Lay Out L membelakangi jalan 1 a1 b1 c1 14.10 14.44 24.39 2 a1 b1 c2 15.53 15.24 24.37 3 a2 b1 c1 14.74 19.87 26.07 4 a2 b1 c2 13.89 21.04 24.74 5 a1 b2 c1 12.15 19.64 24.38 6 a1 b2 c2 14.80 14.92 24.81 7 a2 b2 c1 14.56 16.67 24.99 8 a2 b2 c2 16.03 17.15 24.81
Perhitungan RT untuk Material Terbaik Kel. Eksperimen I Kel. Eksperimen II Nama Lay Out Nilai Nilai Kode Eksp. BNL Kode Eksp. Reduksi Reduksi BNL L menghadap jalan LK8 16.13 63.47 a2b2c2 16.03 63.57 U menghadap jalan LU8 7.88 71.72 a2b1c2 21.04 58.56 L membelakangi jalan LD8 23.57 56.03 a2b1c1 26.07 53.53 Nama Lay Out L menghadap jalan U menghadap jalan L membelakangi jalan Nilai RT 1,04 detik 1.10 detik 1,69 detik elemen jendela terbuka menyatakan serapan yang sempurna dan tidak ada energi bunyi yang terpantul.
Kesimpulan Hampir di semua kelompok eksperimen mempunyai kinerja yang sama. Nilai reduksi masih rendah dengan BNL (background noise level) yang tinggi. Material dengan koefisien serap tinggi mampu memberikan nilai reduksi yang tinggi. Material bata double berongga yang digunakan pada dinding mempunyai pengaruh paling besar dibandingkan lantai dan plafon. Lay out tipe U ke luar masih merupakan tipe bangunan yang mempunyai nilai reduksi tinggi. Semakin jauh jarak sumber bunyi dan penerima intensitas bunyi semakin melemah, akan tetapi penurunannya tidak sesuai dengan hukum invers kuadrat. Hukum invers kuadrat tidak berlaku apabila jarak antara bangunan dan sumber bunyi berpenghalang dinding pembatas dan pagar. Konfigurasi jendela yang terbuka memberikan pengaruh terhadap pereduksian bunyi. Semakin luas area jendela bukaan (digunakan sebagai penghawaan alami), semakin mengurangi nilai reduksi bunyi. Akibatnya bunyi dari luar akan dengan mudah tertransmisi ke dalam ruangan. Material dengan koefisien serap tinggi serta volume ruang yang besar mampu memberikan nilai RT (Reverberation Time) yang rendah.
Terima Kasih...