i

LAPORAN KEMAJUAN

PENELITIAN PASCASARJANA

DANA ITS 2020

PENGARUH GEOMETRI PEMBAYANG DENGAN MOVABLE LOUVERS

TERHADAP KINERJA PENERANGAN ALAMI

PADA HUNIAN RUMAH SUSUN DI SURABAYA

Tim Peneliti :

Asri Dinapradipta (Arsitektur/FTSPK)

I Gusti Ngurah Antaryama (Arsitektur/FTSPK)

Ima Defiana (Arsitektur/FTSPK)

Erwin Sudarma (Arsitektur/FTSPK)

DIREKTORAT RISET DAN PENGABDIAN KEPADA MASYARAKAT

INSTITUT TEKNOLOGI SEPULUH NOPEMBER

SURABAYA

2020

Sesuai Surat Perjanjian Pelaksanaan Penelitian No: 915/PKS/ITS/2020

2

Daftar Isi

Daftar Isi .................................................................................................................................................... 2

Daftar Tabel ............................................................................................................................................... 3

Daftar Gambar ........................................................................................................................................... 4

Daftar Lampiran .......................................................................................................................................... i

BAB I RINGKASAN ................................................................................................................................ 1

BAB II HASIL PENELITIAN ................................................................................................................... 2

BAB III STATUS LUARAN ................................................................................................................... 20

BAB IV KENDALA PELAKSANAAN PENELITIAN .......................................................................... 20

BAB V RENCANA TAHAPAN SELANJUTNYA ................................................................................ 20

BAB VI DAFTAR PUSTAKA ................................................................................................................ 21

BAB VII LAMPIRAN ............................................................................................................................. 22

LAMPIRAN 1 Tabel Daftar Luaran ........................................................................................................ 23

3

Daftar Tabel

Tabel 2.1 Bar Chart - Jadual Kegiatan Utama Penelitian .............................................................2

Tabel 2. 2 Spesifikasi Material Unit Rumah Susun Siwalankerto I ...................................... ……4

Tabel 2. 3 Perbandingan Rata-rata Nilai Iluminan dengan Standar Penerangan ………………..5

Tabel 2. 4 Perbandingan Rata-rata Daylight Factor (DF) dengan Standar ……………………………….…..7

Tabel 2.5 Tabel Korelasi Spearmen Variabel Bentuk......................................................... ……18

Tabel 2.6 Tabel Korelasi Spearmen Variabel Sudut ........................................................... ……18

Tabel 2.7 Bar Chart - Jadual Kegiatan Penelitian Selanjutnya ..................................................20

4

.

Daftar Gambar

Gambar 2. 1 Koridor Rumah susun Siwalankerto II dengan courtyard

Gambar 2. 2 Material interior unit rusun Siwalankerto II

Gambar 2. 3 Denah Ruang Siwalankerto II

Gambar 2. 4 Bentuk Bukaan dan Dimensinya pada rusun Siwalankerto II

Gambar 2. 5 Grafik Nilai Iluminan Indoor (Ei) Hasil Pengukuran Langsung Rusun Siwalankerto

II Partly cloudy

Gambar 2. 6 Grafik Nilai Iluminan Indoor (Ei) Hasil Pengukuran Langsung Rusun Siwalankerto

II Overcast

Gambar 2. 7 Informasi Titik Pengukuran dan Potongan Unit Rusun Siwalankerto II

Gambar 2. 8 Distribusi Nilai Iluminan Indoor Unit Rusun Siwalankerto II A-A' Partly cloudy

Gambar 2. 9 Distribusi Nilai Iluminan Indoor Unit Rusun Siwalankerto II A-A’Overcast

Gambar 2. 10 Distribusi Nilai Iluminan Indoor Unit Rusun Siwalankerto II B-B’ Partly cloudy

Gambar 2. 12 Distribusi Nilai DF Indoor Unit Rusun Siwalankerto II B-B’ Partly cloudy

Gambar 2. 13 Distribusi Nilai DF Indoor Unit Rusun Siwalankerto II B-B’ Overcast

Gambar 2. 14 Distribusi Nilai DF Unit Rusun Siwalankerto II A-A’ Partly cloudy

Gambar 2. 15 Distribusi Nilai DF Unit Rusun Siwalankerto II A-A’ Overcast

Gambar 2. 16 Distribusi Nilai DF Unit Rusun Siwalankerto II B-B’ Partly cloudy

Gambar 2. 17 Distribusi Nilai DF Unit Rusun Siwalankerto II B-B’ Overcast

i

Daftar Lampiran

Lampiran 1. Draft Paper Jurnal Open House International

1

BAB I RINGKASAN

Rumah Susun membutuhkan konsumsi energi bangunan yang tiap tahun kian mengalami

kenaikan. Energi terbesar digunakan untuk mendapat kenyamanan penghuni. Kenyamanan

penghuni sangat penting untuk keperluan produktivitas serta kesehatan. Untuk tujuan penerangan

alami, kenyamanan visual penghuni perlu diperhatikan. Rumah susun di daerah tropis memiliki

kondisi iklim yang dinamis karena pengaruh pola pergerakan matahari. Hal ini menimbulkan area-

area yang kurang cukup mendapat penerangan utamanya pada siang hari saat penggunaan

penerangan buatan tidak digunakan juga menimbulkan area-area yang mendapat penerangan

berlebih sehingga mengganggu kenyamanan visual. Disamping itu, pertimbangan biaya yang murah

(low-cost) juga perlu diperhatikan. Dengan pertimbangan keterbatasan penggunaan metode

penerangan alami tersebut, maka dipilih system elemen façade yakni shading device dengan

movable louvers. Hal ini diharapkan dapat menjadi salah satu solusi penggunaan sarana pasif

penerangan alami yang dinamis, efisien dan tepat guna. Tujuan khusus penelitian ini adalah

mengevaluasi pengaruh geometri movable louvers terhadap kinerja penerangan alami di Rumah

Susun dan mengusulkan tipe geometri yang sesuai dengan iklim tropis khususnya di Surabaya.

Metode eksperimental quasi digunakan untuk mencari pengaruh variabel bebas berupa tiga

tipe geometri louvers yang diujikan, orientasi kemiringan louvers, serta kondisi langit terhadap

variabel terikat berupa kinerja penerangan alami. Eksperimen ini menggunakan bantuan simulasi

software Ecotect 2011 dan plug-in Dekstop Radiance 1.02. Analisis dilakukan untuk mendapatkan

informasi kinerja penerangan yakni rata-rata nilai penerangan dan distribusi penerangan.

Hasil dalam penelitian ini berupa peningkatan kinerja penerangan alami dalam rumah

susun yang hemat energi dengan memanfaatkan tipe shading movable louvers. Luaran yang akan

dihasilkan dari penelitian ini adalah model awal (konsep design) moveable louvre, dan publikasi

ilmiah berupa jurnal internasional bereputasi.

Kata kunci: movable louvers, shading device, penerangan alami, rumah susun, iklim tropis

2

BAB II HASIL PENELITIAN

2.1. Kemajuan pelaksanaan penelitian

Dari gambar tahapan penelitian dibawah, (table 2.1) hingga pada laporan kemajuan ini

disusun maka dapat dilaporkan bahwa penelitian telah mencapai tahapan analisis dan penarikan

kesimpulan awal (tahap7).

Tabel 2.1. Bar Chart - Jadual Kegiatan Utama Penelitian

N o

Jenis Kegiatan

Sudah dilakukan, tahun/bulan ke- Akan dilakukan, tahun/bulan

ke-

2019 2020 2020

7 8 9 10 11 12 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11

1 Koordinasi awal & survai tipologi rumah susun

2

Studi literatur dan persiapan ijin, penentuan parameter dasar penerangan, persiapan alat pengukuran

3 Uji coba pengukuran, observasi dan set-up alat; persiapan simulasi, kegiatan pengukuran dan observasi .

4 Persiapan model dan validasi simulasi Radiance

5 Simulasi model awal di Radiance, penentuan model yang dikembangkan, pembuatan model.

6 Simulasi kinerja penerangan alam dengan model terpilih dan Publikasi 1 (draft seminar/jurnal)

7 Lanjutan pengukuran kinerja penerangan dengan simulasi dan analisis hasil.

8 Analisa komprehensif hasil pengukuran tahap II, diseminasi hasil (draft jurnal)

9 Pelaporan interim & final, submit jurnal

Keterangan: tahapan saat pelaporan kemajuan

2.2. Data

2.2.1. Data Pengamatan Lapangan

Bangunan yang menjadi subyek utama penelitian adalah salah satu unit di Rumah susun

Siwalankerto II. Pemilihan unit berdasarkan kriteria kebutuhan penelitian dimana diperlukan unit

di lantai tertinggi bangunan, dalam hal ini unit di lantai 5 Rumah susun Siwalankerto II. Adapun

unit tersebut berada di sisi paling ujung, sesuai ketersediaan unit kosong dari pemerintah Kota

3

Surabaya untuk kebutuhan penelitian mahasiswa. Bangunan Rumah susun Siwalankerto II berada

di Kota Surabaya yang terletak pada koordinat geografis antara 7,09˚-7,21˚ LS dan 112,36˚-112,54˚

BT. Rumah susun Siwalankerto II berada pada lingkungan lahan kosong di pinggir daerah

Siwalankerto, Surabaya Selatan dimana terdapat banyak area lapang yang merupakan kombinasi

area hijau dengan sedikit pepohonan di sebelah Barat, perkerasan berupa paving dan lapangan di

sebelah Timur, terdapat kolam pancing yang sekaligus ternak ikan pada sebelah Utara, dan dilintasi

jalan Tol Waru-Juanda di sebelah Selatan. Orientasi utama (pintu masuk unit) bangunan adalah

Selatan, sedangkan orientasi bukaan jendela utama ada pada sisi Utara.

A. Detil Fisik Bangunan

Unit Rumah susun Siwalankerto II merupakan unit rusun tipe double loaded system, dimana

terdapat sistem koridor yang melayani unit-unit pada dua sisi bangunan dengan courtyard di tengah-

tengah seperti yang terlihat pada Gambar 2.1 dibawah ini.

Gambar 2.1. Koridor Rumah susun Siwalankerto II dengan courtyard

Rumah susun Siwalankerto II ini bertipe studio dengan satu kamar mandi dalam dan balkon. Lantai

unit rusun ini berupa ceramic tiles 40x40 cm dengan motif granit. Pada bagian dinding seluruhnya

menggunakan finishing cat berwarna hijau kekuningan. Pada bagian plafon bangunan berupa plafon

beton yang finishing cat berwarana putih dengan list gipsum mengelilingi unit rusun. Desain pintu

rangka kayu sederhana dengan finishing lapisan HPL motif kayu berwarna coklat gelap dan jendela

aluminium seperti yang dapat dilihat pada Gambar 2.2. Adapun deskripsi jenis dan material

bangunan yang digunakan lebih detail dapat dilihat pada Tabel 2.2

4

Gambar 2. 2 Material interior unit rusun Siwalankerto II Sumber : Penulis 2020

Tabel 2. 2. Spesifikasi Material Unit Rumah susun Siwalankerto II

Elemen Bangunan Jenis Material Warna Reflektansi (Suptandar,

2006)

Plafon Cor beton Cat Putih 70-90%

Lantai Granit Putih 20-25%

Dinding Cor beton Cat hijau kekuningan 50% Pintu HPL motif kayu Cokelat gelap 6-12%

Jendela Kaca bening Bening/ transparan 20-80%

Aluminium Abu-abu 55-58%

Hasil pengamatan lapangan yang dilakukan oleh penulis bahwa Rumah susun Siwalankerto II

memiliki denah ruang seperti pada Gambar 2.3.

Gambar 2. 3. Denah Ruang Siwalankerto II

Denah ruang Rumah susun Siwalankerto II memiliki pembagian area sangat sederhana karena

merupakan tipe studio, yakni terdiri dari ruang utama, toilet, dan balkon. Adapun jenis bukaan pada

unit rusun Siwalankerto II ini terdiri dari tiga pintu yang memiliki dimensi berbeda, yakni pintu

5

utama memiliki dimensi 80x200cm, serta pintu toilet dan pintu balkon yang memiliki dimensi sama

yakni 70x200cm. Jendela utama pada unit rusun ini adalah jendela aluminium di ketinggian 65cm

dari lantai dengan total dimensi 120x170cm. Jendela utama terbagi dua yakni jendela hidup pada

bagian atas dan jendela mati pada bagian bawah dengan dimensi yang sama rata masing-masing

120x85cm. detail dimensi dan bukaan rumah susun Siwalankerto II dapat dilihat pada Gambar 2.4

Gambar 2. 4. Bentuk Bukaan dan Dimensinya pada rusun Siwalankerto II

2.2.2. Data Pengukuran Lapangan

Analisa penerangan alami dilakukan dengan cara melihat data nilai-nilai iluminan dan daylight

factor (DF) yang dihasilkan ruangan dari proses pengukuran lapangan. Data tersebut nantinya akan

dilihat bagaimana distribusi penerangan alami pada eksisting bangunan. Nilai iluminan yang

dihasilkan dari jendela utama unit rusun Siwalankerto II bervariasi dengan nilai rata-rata indoor

sekitar 358.8 - 644.8 lux. Hal ini dapat dilihat pada Tabel 4.2 tentang perbandingan rata-rata nilai

iluminan dengan standar penerangan alami rumah tinggal (SNI:2001, Penerangan Rumah

Tinggal)[1].

Tabel 2. 3. Perbandingan Rata-rata Nilai Iluminan dengan Standar Penerangan Alami Rumah

Pengukuran Tipe Langit Waktu Nilai

Iluminan

Minimum

Nilai

Iluminan

Maksimum

Rata-rata

Iluminan

pada

Bidang Kerja

SNI :2001

Penerangan

Alami Rumah

Tinggal (120- 350 lux)

Indoor Partly cloudy Pagi

(09.00)

232.3 1721.0 530.1 Sebagian memenuhi

Siang

(12.00)

272.3 2047.7 644.8 Sebagian memenuhi

6

Sore

(15.00)

166.6 1015.0 358.8 Sebagian memenuhi

Overcast Pagi

(09.00)

104.6 791.2 252.8 Sebagian memenuhi

Siang

(12.00)

260.0 1206.6 610.8 Sebagian memenuhi

Sore

(15.00)

158.7 1661.8 414.2 x (tidak memenuhi)

Outdoor Partly cloudy Pagi (09.00)

35753.6 84033.3 50001.2 -

Siang (12.00)

106433.3 470333.6 145112.1 -

Sore

(15.00)

78641.4 102110.1 90387.8 -

Overcast Pagi (09.00)

49978.0 54211.3 51680.4 -

Siang (12.00)

19890.3 32678.0 26686.6 -

Sore (15.00)

17111.1 32778.0 27348.7 -

Nilai iluminan yang dihasilkan dari pengukuran di dua kondisi langit yang berbeda dan tiga waktu

yang berbeda memiliki perbedaan yang cukup jauh antara nilai minimum dan nilai maksimum. Pada

kondisi langit partly cloudy didapati nilai iluminan minimum berada di waktu sore hari sebesar

166.6 lux. Sebaliknya, pada kondisi langit overcast nilai iluminan minimum berada di waktu pagi

hari sebesar 104.6 lux. Nilai iluminan minimum tertinggi di kondisi dua langit dan tiga waktu berbeda

sama-sama pada waktu siang hari masing-masing sebesar 272.3 dan 260 lux. Adapun pengukuran

iluminan outdoor juga dilakukan sesuai dengan titik pengukuran indoor dan dilaksanakan bersamaan

dengan tujuan keakuratan. Selain itu pengukuran outdoor berfungsi untuk menghitung nilai daylight

factor.

2.2.3. Data Simulasi

Proses verifikasi dilakukan untuk mengetahui sejauh mana kesesuaian data hasil dari pengukuran

lapangan dengan hasil simulasi komputer yang dilakukan dengan Software Ecotect Analysis 2011.

Verifikasi berupa hasil analisa korelasi, yakni mengetahui ada tidaknya hubungan antara hasil nilai

iluminan pada pengukuran lapangan dengan hasil nilai iluminan pada simulasi komputer.

Pengukuran lapangan pada kondisi langit partly cloudy pukul 09.00 diambil sebagai sampel analisa

korelasi sebagai berikut :

7

Gambar 2.5 Grid Kontur Penerangan Alami pada Pengukuran Lapangan (kiri) dan Simulasi Komputer

(kanan)

Gambar 2. 6 Grafik Korelasi Pengukuran Lapangan Eksisting dengan Simulasi Eksisting

Berdasarkan hasil analisa korelasi pada Gambar 2.6 didapatkan kurva yang naik mengarah ke kanan

dimana berarti positif dengan nilai R² = 0.8 yang berarti mendekati 1. Hasil ini menunjukkan bahwa

antara pengukuran lapangan dengan simulasi komputer memiliki hubungan searah yang positif atau

dapat dikatakan memiliki kesesuaian.

Deskripsi Bangunan sebagai Input pada Simulasi Komputer

Bangunan rumah susun pada simulasi Ecotect Analysis 2011 dibangun menyesuaikan pada kondisi

asli eksisting dan dibuat semirip mungkin dimana unit yang dijadikan eksperimen berada pada lantai

5 dan jendela utama menghadap Utara.

8

Dimensi pintu utama 80x200cm, pintu toilet dan pintu balkon 70x200cm. Jendela utama 65cm dari

permukaan lantai dengan dimensi 120x170cm sesuai pada pengukuran lapangan. Pada interior unit

rusun yang dijadikan ruang eksperimen diberi material sesuai eksisting yakni dinding cat berwarna

hijau kekuningan, plafon berwarna putih, lantai ceramic tiles motif marmer, dan pintu bermaterial

kayu. Pada orientasi Utara terdapat kolam pancing dimana pada software disimulasikan dengan

material air. Pada blok Rumah susun Siwalankerto II bertipe double loaded dengan adanya area

servis pribadi berupa koridor masing- masing sisi, dan terdapat courtyard di tengah seperti yang

dapat dilihat pada Gambar dibawah ini.

Gambar 2. 7 Dari Kiri Tampak Depan, Tampak Perspektif, Tampak Samping, dan Tampak Atas

Simulasi Bangunan Eksisting

Selanjutnya, setelah dilakukan permodelan pada Software Ecotect Analysis 2011 kemudian

dilakukan setting berupa pemberian data iklim. Data iklim yang dipakai adalah Data Iklim 2017

Juanda, Kota Surabaya.

9

Kemudian dilakukan simulasi kinerja penerangan alami dengan hasil berupa tampilan grid kontur

distribusi penerangan alami dengan bantuan plug-in Dekstop Radiance 1.02 sesuai ketentuan

variabel, yakni waktu pengukuran dan kondisi langit.

Deskripsi Variabel Geometri Movable Louvers pada Simulasi Komputer

Variabel geometri movable louvers yang diujikan seperti yang dijelaskan pada sub bab variabel

penelitian. Dimensi frame louvers menggunakan rangka hollow aluminium 4cm dan berdimensi

sesuai jendela utama louvers dengan offset/ jorokan keluar 50cm. Hal ini berfungsi untuk memberi

ruang ketika jendela hidup dibuka. Dimensi kisi louvers yakni 120x30cm sama pada semua variabel.

Pemasangan variabel pada eksterior jendela utama unit rusun seperti pada Gambar 2.8.

Gambar 2. 8 Pemasangan Variabel Bebas dari kiri Variabel 1, Variabel 2, Variabel 3

2.3. Hasil Analisa

A. Hasil analisa pengukuran lapangan

Hasil menunjukkan perbedaan hasil kinerja penerangan alami dari masing-masing variabel geometri

louvers. Berdasarkan kurva tersebut, baik pukul 09.00 dan pukul 12.00 varian zigzag menunjukkan

hasil kurva yang landai yang tidak terlalu turun drastis, dengan begitu pada kondisi ini diketahui

bahwa varian zigzag merupakan geometri louvers yang optimal. Hal ini menunjukkan bahwa varian

zigzag unggul pada pagi dan siang hari di tipe langit partly cloudy. Berbeda dengan penelitian [2]

yang meneliti geometri kisi louvers pada tipe langit clear sky di iklim hot arid, bahwa geometri

louvers persegi panjang memberikan hasil yang optimal dibanding geometri lengkung/kurva. Hal

ini juga menunjukkan bahwa tipe langit berpengaruh pada penerangan alami yang dihasilkan dari

geometri louvers.

10

Gambar 2. 9 Kurva Distribusi Kinerja Penerangan Alami Variabel Geometri Louvers sudut 30˚ pada Kondisi Langit Partly cloudy pukul 09.00 dan 12.00

Gambar 2. 10 Kurva Distribusi Kinerja Penerangan Alami Variabel Geometri Louvers sudut 30˚

pada Kondisi Langit Partly cloudy pukul 15.00

11

Berbeda dengan pukul 09.00 dan pukul 12.00, pada pukul 15.00 (Gambar 2.10) terlihat bahwa hasil

kurva kinerja penerangan alami yang landai adalah varian persegi panjang. Hal ini disebabkan

karena sore hari membutuhkan sinar matahari lebih banyak, sedangkan varian persegi panjang

memberikan bidang pantul pada kondisi langit tersebut. Namun secara keseluruhan pada kondisi

langit partly cloudy geometri movable louvers pada rotasi 30˚ yang paling optimal adalah varian

zigzag.

Gambar 2. 11 Kurva Distribusi Kinerja Penerangan Alami Variabel Geometri Louvers sudut 45˚ pada

Kondisi Langit Partly cloudy pukul 09.00, 12.00, dan 15.00

12

Hasil yang berbeda kembali ditunjukkan pada geometri louvers dengan rotasi 45˚ keadaan langit

partly cloudy (Gambar 2.11) dimana pada pukul 09.00, 12.00, dan 15.00 varian persegi panjang

memberikan hasil kurva kinerja penerangan alami yang landai atau cenderung stabil, kemudian

disusul varian zigzag.

Gambar 2. 12 Kurva Distribusi Kinerja Penerangan Alami Variabel Geometri Louvers sudut 60˚ pada

Kondisi Langit Partly cloudy pukul 09.00

Pada geometri louvers rotasi 60˚ keadaan langit partly cloudy pukul 09.00 menunjukkan bahwa

varian persegi panjang memberikan hasil kurva kinerja penerangan alami yang landai atau

cenderung stabil, kemudian disusul varian zigzag. Namun hal yang berbeda terjadi pada pukul 12.00

dan 15.00 (Gambar 2.12) dimana varian zigzag lebih unggul, sehingga secara keseluruhan pada

rotasi 60˚ tipe geometri louvers varian zigzag lebih direkomendasikan.

13

Gambar 2. 13 Kurva Distribusi Kinerja Penerangan Alami Variabel Geometri Louvers sudut 60˚ pada

Kondisi Langit Partly cloudy pukul 12.00 dan 15.00

Pada geometri louvers rotasi 60˚ keadaan langit partly cloudy pukul 09.00 menunjukkan bahwa

varian slat segitiga memberikan hasil kurva kinerja penerangan alami yang landai atau cenderung

stabil, kemudian disusul varian zigzag. Berdasarkan hasil tersebut, maka geometri louvers rotasi

60˚ memiliki kinerja penerangan alami yang unggul pada varian zigzag di keadaan langit partly

cloudy. Pada geometri louvers rotasi 90˚ keadaan langit partly cloudy pukul 09.00, 12.00, dan 15.00

(Gambar 2.13) ketiganya menunjukkan bahwa varian persegi panjang memberikan hasil kurva

kinerja penerangan alami yang landai atau cenderung stabil, kemudian disusul varian slat segitiga.

14

Gambar 2. 14 Kurva Distribusi Kinerja Penerangan Alami Variabel Geometri Louvers sudut 90˚ pada

Kondisi Langit Partly Cloudy Pukul 09.00

Berdasarkan hasil analisa keseluruhan variabel movable louvers diatas didapatkan kesimpulan

bahwa ketiga variabel memiliki potensinya masing- masing terhadap peningkatan kinerja

penerangan alami dalam unit bangunan rusun tergantung pada sudut rotasi louvers. Namun dapat

dilihat bahwa variabel yang paling unggul dalam meningkatkan kinerja alami unit bangunan rusun

jika dilihat dari nilai iluminan berupa pemerataan distribusi cahaya yakni variabel V1 (tipe geometri

persegi panjang) dan V2 (tipe geometri zigzag).

B. Hasil analisa Nilai DF Variabel Geometri Movable Louvers terhadap Peningkatan Kinerja

Penerangan Alami pada unit Rusun Siwalankerto II

Gambar 2. 15 Grafik Nilai DF Varian Geometri Persegi Panjang

Nilai DF Varian geometri persegi panjang 7.0

6.0 5.8

5.2 5.2

5.0 4.7

4.0 3.0 3.1 3.1 3.3

3.0 2.5 2.5 2.5 2.6

2.0

1.0

E Min.

30˚ 45˚

E Max. 60˚

E Rata-rata 90˚

15

Pada varian geometri persegi panjang (gambar 2.15), nilai DF minimum dan rata-rata di tiap titik

ukur memenuhi standar DF rumah tinggal. Namun nilai maksimum rotasi 45˚, 60˚, 90˚ berada diatas

standar DF sehingga pada varian geometri persegi panjang rotasi 30˚ yang paling

direkomendasikan.

Gambar 2. 16 Informasi Titik Pengukuran dan Potongan Unit Rusun Siwalankerto II

Pada gambar diatas dapat dilihat bahwa secara keseluruhan distribusi hampir serupa. Pada distribusi

potongan B-B’ tidak menjadi masalah karena keseluruhan rotasi memenuhi standar DF rumah

tinggal dan kurva cenderung landai, namun pada distribusi pada potongan A-A’ dapat dilihat bahwa

varian persegi panjang rotasi 30˚ adalah yang paling direkomendasikan karena semua titik ukur

memenuhi standar DF rumah tinggal, sedangkan rotasi lain di titik T2 tidak memenuhi standar DF.

Hal ini sama dengan hasil iluminan pada tipe langit partly cloudy sebelumnya, dimana varian

persegi panjang rotasi 30˚ unggul namun di sore hari pukul 15.00.

Pada varian zigzag dapat dilihat pada gambar 2.16 bahwa nilai DF minimum dan rata-rata di tiap

titik ukur memenuhi standar DF rumah tinggal, sama halnya dengan variabel 1. Namun nilai

maksimum rotasi 60˚, 90˚ berada diatas standar DF sehingga pada varian zigzag rotasi 30˚ dan 45˚

yang paling direkomendasikan. Hal ini menunjukkan bahwa varian zigzag lebih unggul

dibandingkan dengan varian persegi panjang. Pernyataan ini berbeda dengan penelitian [2]

sebelumnya, bahwa semakin mendekati bentuk persegi panjang atau tidak lengkung, maka kinerja

penerangan alami akan semakin baik. Pada penelitian ini, ternyata menunjukkan bahwa semakin

banyak bidang pantul, semakin melengkung, semakin landai justru kinerja penerangan alami akan

semakin baik untuk tujuan pemerataan distribusi.

16

Pada gambar diatas dapat dilihat bahwa secara keseluruhan distribusi memiliki kecenderungan

kurva yang hampir serupa. Pada distribusi potongan B-B’ tidak menjadi masalah karena

keseluruhan rotasi memenuhi standar DF rumah tinggal dan kurva cenderung landai seperti pada

varian geometri persegi panjang, namun pada distribusi potongan A-A’ dapat dilihat bahwa varian

geometri persegi panjang rotasi 30˚ dan 45˚adalah yang paling direkomendasikan karena semua

titik ukur memenuhi standar DF rumah tinggal, sedangkan rotasi 60˚ dan 90˚ di titik T2 tidak

memenuhi standar DF. Hal ini membuat varian geometri zigzag lebih unggul dibandingkan dengan

varian geometri persegi panjang dimana memiliki rotasi di sudut yang memenuhi standar DF rumah

tinggal.

Gambar 2. 17 Grafik Nilai DF Varian Slat Segitiga

Pada varian geometri slat segitiga dapat dilihat Gambar 2.17 bahwa nilai DF minimum dan rata-

rata di tiap titik ukur memenuhi standar DF rumah tinggal. Namun nilai maksimum rotasi 45˚, 60˚,

90˚ berada diatas standar DF sehingga pada variabel 3 rotasi 30˚ yang paling direkomendasikan.

Hal ini serupa dengan varian geometri persegi panjang, namun nilai DF varian geometri slat segitiga

lebih tinggi masing-masing 5.1%, 5.8%, dan 6.4% sehingga membuat varian geometri slat segitiga

tidak lebih unggul dibandingkan dengan varian geometri persegi panjang.

7.0

6.0

5.0

Nilai DF Varian Slat Segitiga

6.4

5.8

4.9 5.1

4.0

3.1 3.1 3.3 3.4

3.0 2.4 2.5 2.6 2.5

2.0

1.0

0.0 E Min.

30˚ 45˚

E Max.

60˚

E Rata-rata 90˚

17

Pada gambar diatas pula dapat dilihat bahwa secara keseluruhan distribusi memiliki

kecenderungan kurva yang hampir serupa. Pada distribusi potongan B- B’ tidak menjadi masalah

karena keseluruhan rotasi memenuhi standar DF rumah tinggal dan kurva cenderung landai seperti

pada varian persegi panjang dan varian zigzag, namun pada distribusi potongan A-A’ dapat dilihat

bahwa varian slat segitiga rotasi 30˚adalah yang paling direkomendasikan karena semua titik ukur

memenuhi standar DF rumah tinggal, sedangkan rotasi lain di titik T2 tidak memenuhi standar DF.

Kondisi hasil kinerja penerangan alami varian slat segitiga ini memiliki kecenderungan yang sama

dengan varian geometri persegi panjang, namun nilai DF varian geometri slat segitiga jauh diatas

standar DF dibandingkan dengan varian geometri persegi panjang. Berbeda dengan penelitian [3]

bahwa bentuk slat segitiga dengan dimensi tertentu cenderung memberikan hasil optimal pada

penerangan alami karena bentuk tersebut seusai di iklim temperate atau non tropis, sedangkan pada

studi kasus rumah susun ini tidak demikian.Hal ini disebabkan karena geometri slat segitiga hanya

memiliki satu tekukan membuat bentuk menyudut curam menjadikan bentuk tersebut memasukkan

sinar matahari sebanyak-banyaknya kedalam ruang dan membuat silau pada kondisi iklim tropis

sehingga geometri slat segitiga menjadi yang paling rendah kinerjanya menghadapi kondisi iklim

rusun.

Berdasarkan hasil analisa keseluruhan variabel movable louvers diatas didapatkan kesimpulan

bahwa ketiga variabel memiliki potensinya masing- masing terhadap peningkatan kinerja

penerangan alami dalam unit bangunan rusun tergantung pada sudut rotasi louvers. Namun dapat

dilihat bahwa variabel yang paling unggul dalam meningkatkan kinerja alami unit bangunan rusun

jika dilihat dari nilai DF berupa pemerataan distribusi cahaya yakni varian zigzag. Hal ini

disebabkan karakter bentuk varian zigzag memiliki tiga tekukan atau bidang pantul membentuk

huruf z dimana permukaan reflektannya lebih banyak dari bentuk lain sehingga meningkatkan

kinerja penerangan alami.

B. Analisa Pengaruh Variabel Movable Louvers

Hasil analisa variabel movable louvers terdahap distribusi penerangan alami pada sub bab

sebelumnya telah diketahui bahwa bentuk yang paling direkomendasikan yakni varian zigzag dan

sudut rotasi yang paling direkomendasikan yakni pada rotasi 45˚ dan 60˚ pada kondisi langit partly

cloudy dan overcast. Selanjutnya, dilakukan analisa untuk mengetahui dari variabel bentuk dan

sudut tersebut mana yang paling berpengaruh terhadap kinerja penerangan alami. Analisa dilakukan

dengan menggunakan persamaan spearmen. Persamaan ini digunakan untuk memberikan peringkat

sehingga diketahui variabel mana yang paling berpengaruh terhadap kinerja penerangan alami.

18

Hasil nilai yang paling mendekati 1 maka dikatakan paling berpengaruh. Hal ini dapat dilihat pada

tabel 2.4 dan tabel 2.5 berikut.

Tabel 2. 4 Tabel Korelasi Spearmen Variabel Bentuk

Y (Rata-rata

DF eksisting)

X (Variabel

bentuk

V1,V2,V3)

PERINGKAT Y Peringkat X bi (selisih x-y) bi²

3.9 3.1 3.5 3.5 0 0

3.9 3.1 3.5 3.5 0 0

3.9 3 3.5 6 2.5 6.25

3.9 3.1 3.5 3.5 0 0

3.9 3.1 3.5 3.5 0 0

3.9 3.3 3.5 1 -2.5 6.25

TOTAL 12.5

Hasil spearmen : 0.7

Tabel 2. 5 Tabel Korelasi Spearmen Variabel Sudut

Berdasarkan hasil analisa spearmen tersebut maka diketahui bahwa variabel bentuk lebih

mempengaruhi kinerja penerangan alami Rumah susun Siwalankerto II sebanyak 0.7 dibandingkan

dengan variabel sudut yang hanya 0.2. hal ini disebabkan karena dimensi dan lipatan yang

dihasilkan pada variabel bentuk mempunyai peran cukup besar dalam pendistribusian penerangan

alami kedalam ruang, sehingga perubahan bentuk sangat mempengaruhi distribusi penerangan

alami. Sebaliknya, variabel rotasi juga memberikan pengaruh pada kinerja penerangan alami namun

tidak sedrastis variabel bentuk.

2.3. Kesimpulan sementara

Berdasarkan hasil simulasi yang telah dilakukan didapatkan kesimpulan yang berhubungan dengan

kinerja penerangan alami yang dihasilkan melalui jendela utama unit Rumah susun Siwalankerto 2,

yaitu:

Y (Rata-rata DF eksisting)

X (Variabel bentuk

V1,V2,V3)

PERINGKAT Y

PERINGKAT X bi (selisih x-y) bi²

3.9 3 3.5 1.5 -2 4

3.9 3 3.5 1.5 -2 4

3.9 3.1 3.5 3 -0.5 0.25

3.9 3.4 3.5 4 0.5 0.25

TOTAL 8.5

Hasil spearmen : 0.2

19

1. Hasil simulasi seluruh variabel pada kondisi langit partly cloudy dilihat dari nilai iluminan

berbeda dengan simulasi kondisi langit overcast yang dilihat dari nilai DF.

2. Hasil simulasi di kondisi langit partly cloudy menunjukkan bahwa varian geomteri persegi

panjang dan varian geometri zigzag memiliki kinerja yang seimbang terhadap penerangan

alami di rusun Siwalankerto II, sehingga kedua variabel direkomendasikan. Sedangkan

sudut rotasi yang direkomendasikan yakni sudut 30˚ dan 45˚.

3. Hasil simulasi di kondisi langit overcast menunjukkan bahwa varian geometri zigzag

memiliki kinerja yang paling baik terhadap penerangan alami di rusun Siwalankerto II

karena memiliki titik pengukuran yang paling banyak memenuhi standar DF dan kurva

distribusi penerangan alami cenderung landai. Sedangkan sudut rotasi yang

direkomendasikan yakni sudut 45˚ dan 60˚.

4. Hasil analisa varian yang paling berpengaruh terhadap kinerja penerangan alami pada

Rumah susun berdasarkan analisa statistik spearmen yaitu varian bentuk lebih berpengaruh

dengan nilai 0.7 dibandingkan dengan varian sudut yang hanya 0.2. Hal ini disebabkan

karena rotasi kisi louvers tidak terlalu merubah secara signifikan penerangan alami yang

masuk kedalam ruang, sebaliknya bentuk (geometri) lebih mempengaruhi penerangan alami

yang masuk karena adanya dimensi dan faktor reflektansi dari tekukan bentuk tersebut.

5. Hasil analisa sistem operasional movable louvers yang paling berpengaruh meningkatkan

kinerja penerangan alami adalah sistem operasional diagonal. Hal ini disebabkan karena

bentuk kisi bila dimiringkan pada sudut tertentu dapat merefleksikan dan mendistribusikan

penerangan alami yang masuk kedalam unit rumah susun dengan baik sesuai pola

pergerakan matahari dan langit kondisi iklim tropis.

20

BAB III STATUS LUARAN

Status Luaran hingga saat ini adalah seminar internasional dan draft jurnal internasional. (draft terlampir).

BAB IV KENDALA PELAKSANAAN PENELITIAN

Hingga saat ini tidak banyak kendala yang dihadapi karena perubahan scenario penelitian telah diusulkan

dari penelitian lapangan menjadi penelitian dengan menggunakan simulasi. Hal yang sedikit menjadi kendala

adalah komunikasi antar peneliti dan asisten peneliti yang tidak dapat berupa tatap muka langsung.

BAB V RENCANA TAHAPAN SELANJUTNYA

Rencana tahapan selanjutnya finalisasi hasil penelitian dan submitting paper pada jurnal yang dituju.

Tahapan selanjutnya dapat dilihat pada table dibawah:

Tabel 2.6. Bar Chart - Jadual Kegiatan Penelitian Selanjutnya

N o

Jenis Kegiatan

Sudah dilakukan, tahun/bulan ke- Akan dilakukan, tahun/bulan

ke-

2019 2020 2020

7 8 9 10 11 12 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11

1 Koordinasi awal & survai tipologi rumah susun

2

Studi literatur dan persiapan ijin, penentuan parameter dasar penerangan, persiapan alat pengukuran

3 Uji coba pengukuran, observasi dan set-up alat; persiapan simulasi, kegiatan pengukuran dan observasi .

4 Persiapan model dan validasi simulasi Radiance

5 Simulasi model awal di Radiance, penentuan model yang dikembangkan, pembuatan model.

6 Simulasi kinerja penerangan alam dengan model terpilih dan Publikasi 1 (draft seminar/jurnal)

7 Lanjutan pengukuran kinerja penerangan dengan simulasi dan analisis hasil.

8 Analisa komprehensif hasil pengukuran tahap II, diseminasi hasil (draft jurnal)

9 Pelaporan interim & final, submit jurnal

Keterangan: tahapan selanjutnya

21

BAB VI DAFTAR PUSTAKA

[1] SNI,200, Tata cara perancangan penerangan alami pada bangunan.

https://mmbeling.files.wordpress.com/2008/09/sni-03-2396-2001.pdf

[2] Sherif, Ahmed & Sabry, Hanan & Wagdy, Ayman & Mashaly, Islam & Arafa, Rasha. (2016).

Shaping the slats of hospital patient room window blinds for daylighting and external view

under desert clear skies. Solar Energy. 133. 1-13. 10.1016/j.solener.2016.03.053.

[3] Gutiérrez R. Urbano., J. Dua., N. Ferreiraa., A. Ferreroc., dan S. Sharplesa (2019). Daylight

control and performance in office buildings using a novel ceramic louvre system.Building

Environment, https://doi.org/10.1016/j.buildenv.2019.01.030

[4] Dubois MC. Impact of Solar Shading Devices on Daylight Quality: Measurements in

Experimental Office Rooms, Sweden, Lund, Lund University, 2001

[5] Datta, Gouri. (2001), “Effect of Fixed Horizontal Louver Shading Devices on Thermal

Perfomance of Building by TRNSYS Simulation”, Renewable Energy, Vol. 23, hal 497-507.

[6] Mohapatra, Badri & Kumar, M. & Mandal, Sushanta. (2018). Analysis of daylighting using

daylight factor and luminance for different room scenarios. International Journal of Civil

Engineering and Technology. 9. 949-960.

22

BAB VIII LAMPIRAN

Lampiran berisi tabel daftar luaran (Format sesuai lampiran 1) dan bukti pendukung luaran wajib dan luaran

tambahan (jika ada) sesuai dengan target capaian yang dijanjikan

23

LAMPIRAN 1 Tabel Daftar Luaran

Program : Skema Penelitian Pascasarjana

Nama Ketua Tim : Asri Dinapradipta

Judul : Pengaruh geometri pembayang dengan movable louvre

terhadap kinerja penerangan alam pada hunian rumah susun

di Surabaya

1.Artikel Jurnal

No Judul Artikel Nama Jurnal Status Kemajuan*)

1 Movable Louvers Geometry for

Daylighting Performance in Humid

Tropic Apartment

Open house international Draft / persiapan

*) Status kemajuan: Persiapan, submitted, under review, accepted, published

2. Artikel Konferensi

No Judul Artikel Nama Konferensi (Nama

Penyelenggara, Tempat,

Tanggal)

Status Kemajuan*)

1 Climate Adaptive Folding Shutter For Daylighting In Apartment Buildings

UPI Bandung Submission

*) Status kemajuan: Persiapan, submitted, under review, accepted, presented

3. Paten

No Judul Usulan Paten Status Kemajuan

*) Status kemajuan: Persiapan, submitted, under review

4. Buku

No Judul Buku (Rencana) Penerbit Status Kemajuan*)

*) Status kemajuan: Persiapan, under review, published

5. Hasil Lain

No Nama Output Detail Output Status Kemajuan*)

*) Status kemajuan: cantumkan status kemajuan sesuai kondisi saat ini

24

6. Disertasi/Tesis/Tugas Akhir/PKM yang dihasilkan

No Nama Mahasiswa NRP Judul Status*)

1 Astrini Hadina

Hasya

08111850040003 Pengaruh geometri

movable louvre terhadap

kinerja penerangan alam

pada hunian rumah susun

di Surabaya

Lulus, genap 2020

*) Status kemajuan: cantumkan lulus dan tahun kelulusan atau in progress

25

Movable Louvers Geometry for Daylighting

Performance in Humid Tropic Apartment Asri Dinapradipta, I Gusti Ngurah Antaryama, Ima Defiana, Erwin Sudarma, Astrini Hadina Hasya

Department of Architecture, Institut Teknologi Sepuluh Nopember, Surabaya, Indonesia

*Corresponding author’s e-mail: asdina_p@arch.its.ac.id

Abstract― Flats have a complex dynamic daylighting problem. The good performance of daylighting in

flats can provide visual comfort to support the productivity and health of residents. Flats in the tropics

have dynamic climatic conditions due to the influence of solar movement patterns. Openings are only

from one side and the extent of limited openings results in uneven daylighting distribute, so strategies

for improving daylighting performance are needed. Considering the limitations of using the daylighting

method, the movable louvers geometry was chosen as the shading strategy in this study. Quasi-

experimental methods are used with the help of Ecotect 2011 software simulation and Radiance Desktop

plug-in 1.02. The design of geometry innovations focuses on the shapes created by certain reflective

planes and their operating system capabilities. The results show that the movable louvers geometry gives

an increase in the performance of daylighting. Shapes with many reflective planes have more reflective

surfaces than other forms. Therefore zigzag geometry integrated with the operational system rotation

30˚ and 45˚ is suitable for as an alternative dynamic shading system technology for daylighting in a flat

building.

Keywords― Louvers, Shading Device, Daylighting, Rural Flat, Tropics.

1. Introduction

Indonesia is located on the equator line which is rich in sunlight resources throughout the year with an

average irradiation period of 12 hours a day so that natural lighting is an important aspect in buildings that

can be utilized maximally [1]. However, the reality is that flats in tropical climates generally have complex

natural lighting problems. There are flats with the input of sunlight through uneven openings and tend to

cause glare for the occupants in them, resulting in the behavior of occupants closing the window with

various shading and using artificial lighting for visual comfort [1]. In other cases, flats as a whole have not

met the standard level of natural lighting, because only one-third of the space is met so that it can be

ascertained that the building's operations are not optimal [2]. This shows that throughout the year, the

state of the sky changes due to patterns of solar movement that affect parts of the climate inside or outside

[3]. This dynamic climatic condition requires smart technology that is adaptive and responsive to building

facades [4].

DRAFT JURNAL

26

Based on these natural lighting conflicts, flats require adequate natural lighting strategies for visual comfort

and daily productivity through the use of shading devices in the design of natural lighting in buildings [2-3].

However, due to changing sky and environmental conditions, the use of adaptive and dynamic shading

devices is more ideal because it balances incoming natural lighting, provides a crucial effect of visual

comfort without glare, and provides an outside view [5-7]. Besides dynamic shading devices have many

advantages because they are movable [3] [8-9]., and can be controlled personally according to user

preferences [10-11].

Various studies on shading devices and dynamic shading devices both placed inside (internal) and outside

(external) have been widely reviewed [7,9,12]. There have been many studies that offer the use of movable

shading devices such as Venetian blinds, vertical blinds, roller shade, and movable louvers to control natural

lighting, thermal, and energy savings [13,14,15]. The type of louvers themselves, in particular, is quite good

in dealing with patterns of solar movement with optimal dimensions depending on the louvers distance,

the location of the building's latitude, and the climatic conditions of the area [9]. Research on Louvers has

been done a lot, but in the context of static shading systems, studying thermal and energy performance,

and using simulation methods [16,17,18]. There are research louvers that examine the performance of

natural lighting, on static shading systems but using simulation methods [19]. Research on movable louvers

geometry has also been carried out, but with different geometries, studying energy saving [15,20], natural

lighting, and visual comfort [21], with simulation methods and in non climate conditions [15,20,21].

Based on studies from previous studies, the majority examines shading device systems, specifically both

static and dynamic louvers of thermal performance, energy, and natural lighting using simulation methods.

Then the research subjects have examined a lot in the office context. In tropical climates, research on

movable external shading devices or dynamic shading systems is still relatively limited [22] especially the

type of movable louvers geometry effect by examining the performance of natural lighting in flats. Movable

louvers that are driven conventionally or manually according to the low-cost character in the Flats. Besides,

the effect of adaptive shading device geometry shape performance on tropical climate has not been done

[22], so it has the potential to be developed. The current research is focused on discussing the influence of

movable louvers geometry as a dynamic shading system on apartment housing by studying the quality of

natural lighting in the interior apartment and surrounding climate using experimental methods. It is hoped

that by doing this research it will become one of the alternative dynamic shading systems in the use of

natural lighting in buildings, especially residential flats that are suitable and appropriate.

2. Methods

This study has characteristics that are classified in quantitative research types. This research uses a quasi-

experimental method with the help of computer simulation software Ecotect Analysis 2011 and Radiance

1.02 as a plug-in. The analysis and explanation in this study are focused on the application of dynamic

shading systems using movable louvers in natural lighting generated in flats in tropical climatic conditions.

An experiment was carried out by forming a space in the 2011 Ecotect Analysis software. The experimental

space in the software is the space in the Siwalankerto II flats unit which was chosen as the existing building.

These flats were chosen because the type of flats is the majority type that is commonly used in tropical

climates. The layout and description of the Siwalankerto II flats can be seen in Figure 1. and Figure 2.

27

Figure 1. Siwalankerto II Flats Site Plan

Figure 2. Siwalankerto II Flats Floor Plan and Section Plan

The Siwalankerto II flats have five floors, and the fifth floor is used as an existing one. This apartment has

an area of 23m² of studio type that is commonly used. The Siwalankerto II flats are located in a vacant land

environment on the edge of the Siwalankerto area, South Surabaya where there are lots of field areas

which are a combination of green areas with a little bit of peopling in the west, the pavement in the form

of paving and fields in the east, there are fishing ponds which are at the same time fish farmed on the

north, and crossed by the Waru-Juanda toll road in the south. The main orientation (unit entrance) of the

building is South, while the orientation of the main window opening is on the Northside. The Siwalankerto

II Flats Unit is a double-loaded system type flats unit, where there is a corridor system that serves units on

two sides of the building with a courtyard in the middle. This apartment has a bathroom and a balcony with

granite floors painted walls and painted concrete ceilings. The type of openings in the Siwalankerto II flats

unit consists of three doors that have different dimensions, namely the main door has dimensions of

80x200cm, as well as toilet doors and balcony doors that have the same dimensions of 70x200cm. The main

window of this flat is an aluminum window at a height of 65cm from the floor with a total dimension of

120x170cm. The main window is divided into two, namely the living window at the top and the dead

window at the bottom with the same dimensions each 120x85cm. detailed dimensions and openings of the

Siwalankerto II flats can be seen in Figure 3.

28

Figure 3. Siwalankerto II Flats Doors and Windows

In the experiment, three types of movable louvers geometry are selected with three different operating

systems and tested in two typical tropical sky conditions namely partly cloudy and overcast as in Table 1.

Table 1. Three Selected Movable Louvers Geometry

Types Variant

Geometry louvers

Rectangle Zigzag Triangle slat

Operational System Horizontal system

Horizontal system Pull-up system Diagonal system

- Tilt Angle : 30º, 45º, 60º, and 90º

Sky Types - Partly cloudy

- Overcast

The movable louvers geometry was determined and described in Figure 4., Figure 5., and Table 2.

29

Figure 4. Louvers Blade

Figure 5. Louvers Blade Depth

Table 2. Louvers Blade Dimension

No. Louvers Blade Dimension

A Blades amount 6

B Vertical offset from the window (cm) 27

C Tilt angle (cm) 30˚,45˚,60˚,90˚

D Distance from the window (cm) 30

E Blade depth (cm) 34

F Vertical spacing (cm) 17.5

Next Building is made according to the original dimensions and material in the software, movable louvers

geometry type is applied then performed validation testing on computer simulations so that the best

results are obtained. The experimental room in the simulation software will be treated similarly to the

conditions and characteristics of the apartment building as can be seen in Figure 6.

Figure 6. Building Sunpath, Building Model, and Louvers Model

30

3. Results and Discussion

a. Illumination Value Analysis

The first natural lighting analysis is done by looking at the data of illumination values produced by the room

from the louvers geometry simulation process. Based on the results of the analysis of movable louvers

geometry, it can be concluded that the three variables have their respective potentials to increase the

performance of natural lighting in the building units of towers. Factors that make optimal natural lighting

performance are the shape of the louvers and integrated with the angle of the louvers. However, the most

superior variant in increasing the natural performance of the towers when viewed from the illumination

value is the distribution of light distribution, the rectangle geometry variant, and the zigzag geometry

variant with angular integration of 30˚ and 45˚.

b. Daylight Factor Value Analysis

Furthermore, the analysis is carried out by looking at the daylight factor values generated by the room from

the louvers geometry simulation process. (See Figure 7.)

Figure 7. Zigzag Geometry Daylight Factor Value DistributeA-A'

In Figure 7., it can be seen that as a whole the distribution has an almost similar curve tendency. in the

distribution of A-A pieces, 'it can be seen that the geometrical variants of the rotational rectangle 30˚ and

45˚ are the most recommended because all measuring points meet the residential DF standard, while the

60˚ and 90˚ rotation at point T2 do not meet the DF standard. This makes the zigzag geometry variant

superior to the rectangular geometry variant which has a rotation at an angle that meets the DF standard

of residence.

5

3

2,72,6 2,5

5

3 2,8

2,52,5

5,3

3,2

2,8

2,62,5

6

3,7

32,7 2,7

2

2,5

3

3,5

4

4,5

5

5,5

6

T2 T4 T8 T12 T14

Day

lig

ht

Fac

tor

Val

ue

Zigzag Geometry Daylight Factor Value Distribution A-A'

30˚ 45˚ 60˚ 90˚

31

Figure 8. Zigzag Geometry Daylight Factor Value DistributeA-A'

In Figure 8., it can be seen that overall the distribution tends to curve which is also almost similar. however,

in the distribution of A-A slices, it can be seen that the rotation triangle slat variant 30 is the most

recommended because all the measuring points meet the residential DF standard, while the other rotation

at point T2 does not meet the DF standard. The condition for the results of the natural lighting performance

of this triangle slat variant has the same tendency as the rectangular geometry variant, but the DF value of

the triangle slat geometry variant is far above the DF standard compared to the rectangular geometry

variant. This is because the geometry of the triangle slat has only one bend making the shape of a steep

angle make the shape enter as much sunlight as possible into space and create glare so that the geometry

of the triangle slat is the lowest in performance against the climatic conditions of the flat.

Based on the results of the overall analysis of movable louvers variables in the conditions of two skies,

namely partly cloudy with illumination values and overcast with daylight factor values, it can be concluded

that the three geometrical variants have their respective potentials to increase the performance of natural

lighting in the building units depending on the rotation angle of the louvers. On the partly cloudy sky, the

rectangle variant and the zigzag variant are superior, but in the sky the zigzag variant alone is superior.

Thus, the overall zigzag variant is the most recommended in the conditions of two tropical skies. This is due

to the character of the zigzag variant shape having three folds or reflective planes forming the letter z

where the reflectance surface is more than other shapes thus increasing the performance of natural

lighting.

c. Geometry louvers influence on daylighting performance in a walk-up flat

Next, an analysis is carried out to find out which shape and angle variables are most influential on the

performance of natural lighting. An analysis is done using the spearmen equation. Based on the results of

the spearmen analysis, it is known that the shape variable influences the performance of natural lighting

in Siwalankerto II Flats by 0.7 compared to the angle variable which is only 0.2. this is because the

dimensions and folds produced in the shape variable have a significant role in the distribution of natural

lighting into space so that the shape changes greatly affect the distribution of natural lighting. Conversely,

4,9

3 2,7 2,62,8

5,1

3,2

2,7 2,5 2,6

5,8

3,5 32,7

2,7

6,4

3,7

3

2,6 2,62,5

3

3,5

4

4,5

5

5,5

6

6,5

7

T2 T4 T8 T12 T14

Day

lig

ht

Fac

tor

Val

ue

Triangle Slat Geometry Daylight Factor Value

Distribution A-A'

30˚ 45˚ 60˚ 90˚

32

the rotation variable also gives an influence on the performance of natural lighting but not as drastic as the

shape variable.

d. Movable louvers operational system influence towards daylighting performance in a walk-up flat

Finally, an analysis of the movable louvers system was also carried out after knowing which variables most

influenced the performance of natural lighting in the Siwalankerto II Flats. The analysis is carried out to find

out which movable system is the most optimal use in the Siwalankerto II flats, the system can be seen in

Figure 9.

(a) (b) (c)

Figure 9. (a) Horizontal Operational System, (b) Diagonal Operational System, (c) Pull-up Operational System

Calculation of movable louvers system analysis uses Fissure analysis, where the intended fissures are holes

that are not blocked by Louvers or transparent openings. The calculation is then compared with the window

area. Transparent openings standard that is in the range of 35% -60%. It can be seen that the whole system

does not meet the standard Fissure Free-area louvers range, where the whole system is still above the

standard so that when compared to the three systems, the graph can be seen in Figure 10.

Figure 10. (a) Horizontal Operational System, (b) Diagonal Operational System, (c) Pull-up Operational System

Based on Figure 10. above it can be seen that the graph shows the results of a similar free-area louvers

percentage of the three systems. However, in the diagonal orientation system, the percentage shows the

98,23% 98,22% 98,23%

68,20% 67,90%

78,40%

60,80% 60,50%

66,70%

20,00%

30,00%

40,00%

50,00%

60,00%

70,00%

80,00%

90,00%

100,00%

110,00%

Fis

sure

Fre

e-ar

ea L

ouver

s (%

)

Comparison Movable Louvers System

Rectagle Geometry Zigzag Geometry Triangle Slat Geometry

Diaognal Operational

System

Horizontal

Operational System

33

smallest value among the three systems that are far above the standard free-area louvers, namely 98.2%,

67.90%, and 60.50%. This shows that not only the shape and angle variables that affect the performance

of natural lighting in the Flats but the movable louvers system if it does not meet the standards, will also

affect the performance of natural lighting. The diagonal operational system shows the most optimal results

can be caused because the orientation is tilted to form a certain angle that can reflect and distribute natural

lighting that enters the apartment unit properly according to the pattern of solar and sky movement of

tropical climate conditions. has characteristics that are classified in quantitative research types. This

research uses a quasi-experimental method with the help of computer simulation software Ecotect Analysis

2011 and Radiance 1.02 as a plug-in. The analysis and explanation in this study are focused on the

application of dynamic shading systems using movable louvers in natural lighting generated in flats in

tropical climatic conditions.

4. Conclusion

Movable louvers geometry has good results in improving the performance of natural lighting in flats in

tropical climates. What most influences the performance of natural lighting is the shape variant itself

compared to the angle variant. Besides, the operational system of movable louvers geometry also gives

good results, where without the geometry of movable louvers, transparent openings are 100%, whereas,

with the geometry of louvers, transparent openings are 60-98%. The most recommended movable louvers

geometry is zigzag because the characteristic zigzag geometry which has three folds forms the letter z and

the surface of the fold has the role of reflecting the lighting so that the distribution is evenly distributed.

Therefore, it can also be concluded that the more bending or reflecting plane makes the shape sloping and

has a lot of reflectances so that the distribution of natural lighting will be more even.

5. References

[1] Avesta R., Putri A.D., Hanifah R.A., Hidayat N.A., Dunggi M.D. (2017). “Strategi Desain Bukaan terhadap Penerangan Alami untuk Menunjang Konsep Bangunan Hemat Energi pada Rusunawa Jatinegara Barat” Jurnal Rekayasa Hijau. Vol. 2, No. 1, hal. 124-135.

[2] Indrani, Hedy C. (2008). Kinerja Penerangan Alam Pada Hunian Rumah susun Dupak Bangunrejo Surabaya. Jurnal Dimensi Interior Petra VOL.6, NO. 2, 85-98

[3] Mangkuto, R.A., Dewi Deasty Kusuma, HerwandaniAnnisa Azalia Herwandani, Mochamad Donny Koerniawan, Faridah (2019). Design optimisation of internal shading device in multiple scenarios: Case study in Bandung, Indonesia. Engineering Building 24

[4] Decker M. Distributed sensing and actuation in building skins (2013). In: energy forum conference. Bressanone, Italy; December 5 –6, 2013

[5] Wigginton M, Harris J. Intelligent skins. London: Routledge; 2002. [6] Yao, J., (2014). An investigation into the impact of movable solar shades on energy, indoor thermal, and visual comfort improvements.

Build. Environ. 71, 24–32. [7] Konstantoglou, M., Tsangrassoulis, A., 2016. Dynamic operation of daylighting and shading systems: A literature review. Renew. Sustain.

Energy Rev. 60, 268–283. [8] O'Brien, W., Kapsis, K., Athienitis, A.K., (2013). Manually-operated window shade patterns in office buildings: a critical review. Build.

Environ. 60, 319–338. [9] Kirimtat, A., Koyunbaba, B.K., Chatzikonstantinou, I., Sariyildiz, S., (2016). Review of simulation modeling for shading devices in buildings.

Renew. Sustain. Energy Rev. 53, 23–49. [10] Nicol, J.F., Humphreys, M.A., (2002). Adaptive thermal comfort and sustainable thermal standards for buildings. Energy Build. 34 (6),

563–572. [11] Karjalainen, S., (2009). Thermal comfort and use of thermostats in Finnish homes and offices. Build. Environ. 44 (6), 1237–1245. [12] Al-Masrani, Salwa & Al-Obaidi (2019). Dynamic shading systems: A review of design parameters, platforms and evaluation strategies.

Automation in Construction 102 195–216 [13] Kim Y. S, Park B C, Jeong K Y, Choi ASLJ. (2007). A comparison of daylight distribution from a different height of roller shade and venetian

blind. Archit Inst Korea ;24:1001–4. [14] Park B. C, Kim Y. S, Jeong K. Y, Choi ASLJ. (2007). Analyzing daylight distribution and evaluating discomfort glare of roller shade and

venetian blind using the RADIANCE software. Archit Inst Korea; 24: 993–6. [15] Hammad, F.B. Abu-Hijleh, (2010). The energy-saving potential of using dynamic external louvers in an office building, Energy Build. 42

1888–1895. [16] Datta, Gouri. (2001), "Effect of Fixed Horizontal Louver Shading Devices on Thermal Perfomance of Building by TRNSYS Simulation",

Renewable Energy, Vol. 23, page 497-507.

34

[17] Palmero-Marrero, I Anna dan Oliveira, Armando C. (2010), "Effect of Louver Shading Devices on Building Energy Requirements", Applied Energy, Vol. 87, page 2040-2049.

[18] He, Yuting., He, Jiang & Li Yigang (2019). Development of a sun-shading louver unit with an evaporative cooling effect. Science and Technology for the Built Environment, DOI: 10.1080/23744731.2018.1561076

[19] Hien, Wong Nyuk dan Istiadji, Agustinus Djoko. (2003), "Effect of External Shading Device on Daylighting and Natural Ventilation" Eighth International IBPSA Conference, Belanda page 475-482.

[20] Brennan, Cory Joseph, (2012). Analysis of passive louver shading systems and impact on the interior environment. Thesis, Department: Civil, Architectural and Environmental Engineering, Missouri University of Science and Technology

[21] Gutiérrez R. Urbano., J. Dua., N. Ferreiraa., A. Ferreroc., dan S. Sharplesa (2019). Daylight control and performance in office buildings using a novel ceramic louver system. Building Environment, https://doi.org/10.1016/j.buildenv.2019.01.030

[22] Al-Masrani, Salwa & Al-Obaidi, Karam & Azizah Zalin, Nor & I Aida Isma, M. (2018). Design optimization of solar shading systems for tropical office buildings: Challenges and future trends. Solar Energy. 170. 849–872. 10.1016/j.solener.2018.04.047.