ALAT PERAGA PERGERAKAN MATAHARI (HELIODON)

DESKRIPSI ALAT PERAGA

Alat peraga pergerakan matahari adalah alat peraga yang dapat memperlihatkan bagaimana

pergerakan matahari pada saat ata waktu tertentu, terhadap suatu bangunan maupun suatu

kawasan lingkungan bangunan yang meliputi kelompok bangunan, tapak, koridor jalan dan

vegetasi.

Alat peraga pergerakan matahari ini dibuat berdasarkan perhitungan matematis dengan

skala tertentu. Alat ini terdiri dari bidang model sebagai tiruan permukaan bumi dan garis

lengkung yang menyerupai setengah lingkaran sebagai tiruan lintasan pergerakan matahari.

Alat peraga pergerakan matahari berfungsi menirukan alam, khususnya pergerakan

matahari mulai dari terbit hingga terbenam, untuk mengetahui pengaruhnya terhadap

pembayangan pada bangunan atau kawasan. Alat peraga ini merupakan alat bantu untuk

memprediksi perilaku pembayangan akibat pergerakan matahari, dan bukan merupakan alat

ukur. Hasil berupa data gambar perlu diolah lebih lanjut untuk menghasilkan data kuantitatif.

Hasil visualisasi berupa pola pembayangan pada obyek studi membantu peneliti untuk

mengamati bangunan yang sudah ada, maupun membantu perancang untuk memodifikasi

desain bangunan maupun merancang bangunan baru.

FUNGSI ALAT PERAGA

Alat peraga pergerakan matahari membantu peneliti untuk mengamati perilaku:

1. Pola pembayangan matahari pada kawasan yang terbentuk akibat geometri bangunan,

tata massa bangunan, geometri tapak dan vegetasi peneduh.

2. Pola pembayangan pada dinding luar dan bukaan bangunan yang terbentuk akibat

adanya shading device, tritisan atap bangunan, geometri dinding dan atap bangunan.

3. Pola pembayangan dan sinar langsung yang masuk ke ruang dalam bangunan.

KOMPONEN ALAT PERAGA

1. Komponen bidang model sebagai tiruan permukaan bumi berukuran 60 cm X 60 cm

terbuat dari papan kayu dengan rangka besi dapat digerakkan ke arah tegak lurus garis

lintasan matahari (ke arah utara dan selatan) untuk menirukan posisi lokasi obyek studi

terhadap garis lintang. Bidang ini dapat diposisikan mulai 45˚ Lintang Utara hingga 45˚

Lintang Selatan. Alat pengatur sudut kemiringan bidang pantul terdapat di sisi kanan

dan kiri meja untuk meletakkan maket bangunan. Bidang model ini juga berperan

sebagai bidang pengamatan. Bidang ini juga dapat digerakkan menjauhi dan mendekati

daerah lintasan matahari (ke arah utara dan selatan) dengan menggerakkan bidang

yang dilengkapi dengan roda dan rel ini. Fungsi pergerakan tersebut bertujuan untuk

menirukan waktu penyinaran matahari berdasarkan tanggal dan bulan, dengan

keterangan tanggal dan bulan pada dasar meja heliodon.

2. Posisi penunjukkan bulan Desember (musim dingin) hingga bulan Juni (musim panas)

pada meja dasar heliodon dibuat dengan pedoman garis yang sejajar dengan garis

tiruan lintasan matahari (solar chart).

3. Garis berbentuk setengah lingkaran yang terdiri dari 13 buah lampu halogen menirukan

lintasan matahari mulai dari pukul 6 pagi hingga pukul 6 sore, yang kedudukannya

diperoleh dengan membagi lintasan setengah lingkaran yang memiliki sudut 180˚ ke

dalam 12 bagian. Komopnen ini berpedoman pada solar chart yang menggambarkan

posisi matahari saat equinox berada pada bidang vertikal di atas garis equator. Posisi

garis edar matahari terjauh pada 23˚27’LU (musim panas) dan 23˚27’LS (musim dingin)

dirumuskan sebagai pengamatan pada bulan Juni dan Bulan Desember. Untuk bulan-

bulan lainnya, maka kedudukan bidang pengamatan pada titik tertentu berada di antara

23˚27’LU hingga 23˚27’LS merupakan anggapan bahwa lintasan edar matahari berada

pada titik tertentu itu. Bidang lintasan matahari ditirukan dengan membuat garis

lengkung berdiameter 2 meter yang dibuat dari pipa galvanis. Cahaya lampu dapat

diatur dengan menekan saklar pada sisi heliodon pada setiap tombol waktu. Selain itu

tingkat cahaya dapat diatur dengan memutar tombol dimmer.

4. Maket bangunan atau tiruan obyek studi yang diteliti dapat berupa maket kawasan atau

maket bangunan yang diletakkan di atas bidang pantul sebagai tiruan permukaan bumi

harus memperhatikan sudut orientasi bangunan serta posisi obyek studi dalam kondisi

nyata (derajat lintang pada permukaan bumi).

CARA PENGGUNAAN ALAT PERAGA

Untuk alat peraga pergerakan matahari buatan dengan deskripsi di atas, skala maket studi

yang diperkenankan maksimal berskala 1:100. Maket yang dibuat harus bisa menunjukkan

letak desain bukaan pencahayaan baik berupa bidang transparan pada dinding maupun

atap bangunan. Transparansi material pada bidang bukaan maket studi sangat penting

untuk memasukkan cahaya lampu (tiruan matahari) ke ruang dalam untuk dilihat perilaku

pembayangan dan sinar langsung yang masuk. Untuk maket studi perencanaan kawasan

bangunan (master plan), maka tiruan bukaan transparan pada maket tidak diperlukan,

karena pengamatan ditujukan pada pembayangan yang jatuh pada tapak oleh bangunan

dan komponen lain di atas tapak (vegetasi dan permukaan tapak), serta pembayangan

bangunan oleh bangunan lain. Berikut adalah cara penggunaan dan pengamatan hasil

simulasi pada beberapa jenis obyek studi:

1. Pola pembayangan matahari pada kawasan yang terbentuk akibat geometri bangunan,

tata massa bangunan, geometri tapak dan vegetasi peneduh.

a. Letakkan maket kawasan yang terdiri dari miniatur bangunan, vegetasi serta elemen

lain di atas tapak, pada bagian atas bidang model.

b. Atur posisi maket studi sesuai dengan orientasi bangunan terhadap arah mata angin

(Utara/Selatan/Barat/Timur).

c. Atur posisi bidang model berdasarkan posisi bangunan sesungguhnya, berkaitan

dengan derajat LS/LU dengan memiringkan bidang pantul sesuai sudut yang

dibutuhkan.

d. Atur posisi bidang model berdasarkan waktu pengamatan, dengan menggerakkan

bidang model sesuai dengan tanggal dan bulan pengamatan.

e. Nyalakan tombol lampu sesuai jam yang dinginkan untuk menghasilkan tiruan

penyinaran matahari pada jam tertentu.

f. Rekam hasil pengamatan pada setiap waktu yang diteliti dengan kamera untuk

menghasilkan gambar visualisasi yang representatif, maupun catatan untuk

mendeskripsikan pola pembayangan matahari terhadap obyek studi yang diteliti.

Untuk menghasilkan visualisasi pembayangan kawasan, posisi kamera dapat

diletakkan pada sudut pandang dari atas maket bangunan, tepatnya di bawah lampu

jam 12 siang untuk menghasilkan pola pembayangan yang menyerupai kondisi

kenyataan.

g. Dalam tahap perancangan awal, studi tata massa bangunan, vegetasi, elemen

lansekap lainnya, serta geometri tapak dapat dipelajari dengan memindah-mindahkan

elemen maket untuk menghasilkan desain pembayangan kawasan yang terbaik

berdasarkan parameter desain yang dijadikan acuan. Setiap susunan maket dapat

diambil gambarnya dengan kamera dan dianalisis lebih lanjut untuk membandingkan

pola pembayangan kawasan yang diteliti.

2. Pola pembayangan pada dinding luar dan bukaan bangunan yang terbentuk akibat

adanya shading device, tritisan atap bangunan, geometri dinding dan atap bangunan.

a. Letakkan maket bangunan yang terdiri dari ruang-ruang yang menyerupai bangunan

sesungguhnya atau yang ingin dirancang. Maket bangunan diupayakan

menggunakan lubang atau material transparan pada bukaan pencahayaan baik pada

dinding maupun atap bangunan, serta memperhatikan dimensi shading devices dan

geometri atap pada sekeliling selubung bangunan.

b. Atur posisi maket studi sesuai dengan orientasi bangunan terhadap arah mata angin

(Utara/Selatan/Barat/Timur).

c. Atur posisi bidang model berdasarkan posisi bangunan sesungguhnya, berkaitan

dengan derajat LS/LU dengan memiringkan bidang pantul sesuai sudut yang

dibutuhkan.

d. Atur posisi bidang model berdasarkan waktu pengamatan, dengan menggerakkan

bidang model sesuai dengan tanggal dan bulan pengamatan.

e. Nyalakan tombol lampu sesuai jam yang dinginkan untuk menghasilkan tiruan

penyinaran matahari pada jam tertentu.

f. Rekam hasil pengamatan pada setiap waktu yang diteliti dengan kamera untuk

menghasilkan gambar visualisasi yang representatif, maupun catatan untuk

mendeskripsikan pola pembayangan matahari terhadap obyek studi yang diteliti.

Untuk menghasilkan visualisasi pembayangan pada dinding luar bangunan, ambil

gambar dengan kamera pada orientasi yang dibutuhkan (Utara/Selatan/Barat/Timur).

g. Dalam tahap perancangan awal, studi desain shading devices pada selubung

bangunan dapat dipelajari dengan mengganti-ganti komponen shading

devicesdengan dimensi dan geometri yang berbeda untuk menghasilkan desain

pembayangan bangunan yang terbaik berdasarkan parameter desain yang dijadikan

acuan. Setiap susunan shading devices dapat diambil gambarnya dengan kamera

dan dianalisis lebih lanjut untuk membandingkan pola pembayangan pada orientasi

dinding luar bangunan yang diteliti.

3. Pola pembayangan dan sinar langsung yang masuk ke ruang dalam bangunan.

a. Letakkan maket bangunan yang terdiri dari maket ruang dengan komponen atap

yang dapat dibuka-tutup. Maket bangunan diupayakan menirukan kondisi

sesungguhnya, yakni menggunakan lubang atau material transparan pada bukaan

pencahayaan baik pada dinding maupun atap bangunan, serta memperhatikan

dimensi shading devices dan geometri atap pada sekeliling selubung bangunan.

b. Atur posisi maket studi sesuai dengan orientasi bangunan terhadap arah mata angin

(Utara/Selatan/Barat/Timur).

c. Atur posisi bidang model berdasarkan posisi bangunan sesungguhnya, berkaitan

dengan derajat LS/LU dengan memiringkan bidang pantul sesuai sudut yang

dibutuhkan.

d. Atur posisi bidang model berdasarkan waktu pengamatan, dengan menggerakkan

bidang model sesuai dengan tanggal dan bulan pengamatan.

e. Nyalakan tombol lampu sesuai jam yang dinginkan untuk menghasilkan tiruan

penyinaran matahari pada jam tertentu.

f. Rekam hasil pengamatan pada setiap waktu yang diteliti dengan kamera untuk

menghasilkan gambar visualisasi yang representatif, maupun catatan untuk

mendeskripsikan pola pembayangan matahari terhadap obyek studi yang diteliti.

Untuk menghasilkan visualisasi pembayangan pada ruang dalam akibat adanya

bukaan pencahayaan, posisi kamera dapat diletakkan di bagian atas plafon (kamera

berukuran kecil agar dapat diletakkan di atas langit-langit ruang), atau di atas ruang

saat komponen atap dibuka.

g. Dalam tahap perancangan awal, studi desain bukaan dapat diganti-ganti variabel

posisi, dimensi dan bentuknya sesuai dengan parameter ddesain yang dijadikan

acuan. Setiap perlakuan diambil data visualnya dengan kamera untuk dianalisis lebih

lanjut perilaku pembayangan dan sinar langsung yang masuk ke dalam ruang.