PEMETAAN RUANG KELAS STANDAR SD INPRES …/Pemetaan...Telah dilakukan penelitian kenyamanan ruangan...

1

PEMETAAN RUANG KELAS STANDAR SD INPRES

BERDASARKAN SISI AKUSTIK, PENCAHAYAAN DAN SUHU

MENGGUNAKAN MATLAB 6.1

Disusun oleh :

ERVIANA NURSANTI

M0205004

SKRIPSI

Diajukan untuk memenuhi sebagian

persyaratan mendapatkan gelar Sarjana Sains Fisika

FAKULTAS MATEMATIKA DAN ILMU PENGETAHUAN ALAM

UNIVERSITAS SEBELAS MARET

SURAKARTA

Januari, 2010

2

LEMBAR PERSETUJUAN UJIAN SKRIPSI

Skripsi ini dibimbing oleh :

Pembimbing I Pembimbing II

Budi Legowo, S.Si.,M.Si. Artono D. Sutomo,S.Si.M.Si.

NIP. 19730510 199903 1 002 NIP. 19700128 199903 1 001

Dipertahankan di depan Tim Penguji Skripsi pada :

Hari :

Tanggal :

Anggota Tim Penguji :

1. Dra. Riyatun M.si. (..............................)

NIP. 19680226 199402 2 001

2. Viska Inda Variani,S.Si., M.Si. (..............................)

NIP. 19700727 199702 1 001

Disahkan oleh:

Jurusan Fisika

Fakultas Matematika dan Ilmu Pengetahuan Alam

Universitas Sebelas Maret Surakarta

Ketua Jurusan Fisika

Drs. Harjana, M.Si., Ph.D.

NIP. 19590725 198601 1 001

3

PERNYATAAN

Dengan ini saya menyatakan bahwa skripsi saya yang berjudul “

PEMETAAN RUANG KELAS SD STANDAR INPRES BERSADASARKAN SISI

AKUSTIK, SUHU DAN PENCAHAYAAN MENGGUNAKAN MATLAB 6.1”

belum pernah diajukan untuk memperoleh gelar kesarjanaan di suatu perguruan

tinggi, dan sepanjang pengetahuan saya juga belum pernah ditulis atau dipublikasikan

oleh orang lain, kecuali yang secara tertulis diacu dalam naskah ini dan disebutkan

dalam daftar pustaka.

Surakarta, 15 Januari 2010

Erviana Nursanti

M0205004

4

MOTTO

Jadikanlah sabar dan sholat sebagai penolongmu, sesungguhnya Allah bersama orang-orang

yang sabar.

(Al Baqaroh: 153)

Pengetahuan tidaklah cukup, kita harus mengamalkannya. Niat tidaklah cukup, kita harus

melakukannya.

(Johann Wolfgang von Goethe)

Diberkatilah orang yang terlalu sibuk untuk kuatir pada siang hari, dan terlalu lelah untuk

kuatir di malam harinya .

( Phil Marquart )

PERSEMBAHAN

Karya ini dipersembahkan teruntuk:

Yang tercinta Ayahanda dan Ibunda sebagai tanda baktiku yang tulus

Almamater

5

PEMETAAN RUANG KELAS STANDAR SD INPRES BERDASARKAN SISI AKUSTIK, PENCAHAYAAN DAN SUHU

MENGGUNAKAN MATLAB 6.1

ERVIANA NURSANTI

Jurusan Fisika.Fakultas MIPA. Universitas Sebelas Maret

ABSTRAK

Telah dilakukan penelitian kenyamanan ruangan kelas standar Sekolah Dasar Inpres dengan pengukuran distribusi kebisingan, distribusi pencahayaan dan distribusi suhu. Pengolahan data menggunakan software Matlab 6.1 dan perhitungan waktu dengung menggunakan software Sabin 3.0. Penelitian ini dilakukan di ruang kelas 5 yang menghadap depan dan kelas 1 yang menghadap samping. Pengukuran kenyamanan ruang dilakukan pada jam pertama pukul 07.00 – 09.00, jam kedua pada pukul 09.15 – 11.00 dan jam ketiga pada pukul 11.15 – 13.00. Hasil pengukuran distribusi kebisingan menunjukkan bahwa tingkat tekanan suara merata disetiap jam pelajaran. Hasil pengukuran distribusi pencahayaan menunjukkan bahwa pencahayaan semnakin meningkat pada jam ketiga. Hasil pengukuran distribusi suhu menunjukkan bahwa suhu semakin meningkat pada jam ketiga. Waktu dengung ruang kelas 5 adalah 1,89 s dan ruang kelas 1 adalah 1,78.

Kata kunci : kebisingan, pencahayaan, suhu, SD Inpres, Matlab

6

MAPPING OF STANDARD CLASS ROOM

OF INPRES ELEMENTARY SCHOOL BASES ACOUSTICS SIDE,

ILLUMINATION AND TEMPERATURE USE MATLAB 6.1

ERVIANA NURSANTI

Department of Physic. Faculty of science, Sebelas Maret University

ABSTRACT

Has been conducted research of class room comfortable standard of Inpres Elementary School with measurement of noise distribution, illumination distribution and temperature distribution. Data processing uses Matlab 6.1 software and calculation of reverberation time uses Sabin 3.0 software. This research is conducted in 5th grade class room that face front and 1st grade class that face from other side. Measurement of room comfortable is conducted at first hour at 07.00 – 09.00, second hour at 09.15 – 11.00 and third hour at 11.15 – 13.00. Result of noise distribution measurement indicates that voice pressure stage flattens in every lesson hour. Result of illumination distribution measurement indicates that illumination growing mounts at third hour. Result of temperature distribution measurement indicates that temperature growing mounts at third hour. Time reverberation of 5th grade class room is 1,89 s and 1st grade class room is1,78.

Keyword : noise, illumination, temperature, Inpres Elementary School, Matlab

7

KATA PENGANTAR

Puji syukur Alhamdulilah penulis panjatkan kehadirat Allah SWT atas rahmat dan

karunia-Nya yang selalu dilimpahkan sehingga penulis dapat menyelesaikan tugas akhir ini

dengan judul : "ANALISA KENYAMANAN RUANG KELAS STANDAR SD INPRES

BERDASARKAN SISI AKUSTIK, PENCAHAYAAN DAN SUHU ".

Tujuan penulisan tugas akhir ini merupakan salah satu syarat memperoleh gelar

Sarjana Sains dalam bidang Fisika pada fakultas Matematika dan Ilmu Pengetahuan Alam

Universitas Sebelas Maret Surakarta.

Dalam proses penulisan tugas akhir ini penulis banyak memeperoleh bantuan dan

dorongan dari berbagai pihak. Dalam kesempetan ini penulis ingin menyampaikan terima

kasih yang sebesar-besarnya pada semua pihak yang telah membantu, baik secara langsung

maupun tidak langsung hingga terselesaikannya tugas akhir ini yaitu :

1. Bapak Budi Legowo, M.Si, yang telah banyak memberikan masukan,

bantuan, bimbingan, pengarahan, menguji kesabaran.

2. Bapak Artono M.Si yang selalu memberikan bimbingan dan bantuan untuk

Matlab.

3. Pak Eko, mas Ari, mas Johan, mas David terima kasih banyak untuk latihan

alat dan ilmunya.

4. Kepala Sekolah SD Guwotirto, telah memberikan izin untuk melakukan

penelitian.

5. Ayah dan Ibu atas doa dan semuanya.

8

6. Teman-teman Fisika 2005

7. Teman-teman Shima Atas

8. Semua pihak yang membantu.

Semoga Allah SWT membalas jerih payah dan pengorbanan yang telah diberikan

dengan balasan yang lebih baik. Amiin.

Penulis menyadari bahwa banyak kekurangan dalam penulisan skripsi ini. Oleh

karena itu, penulis mengharapkan kritik dan saran untuk menyempurnakannya. Namun

demikian, penulis berharap semoga karya kecil ini bermanfaat bagi pembaca.

Surakarta, 15 Januari 2010

penulis

9

DAFTAR ISI

Halaman

HALAMAN JUDUL i

HALAMAN PENGESAHAN ii

HALAMAN PERNYATAAN iii

MOTTO DAN PERSEMBAHAN iv

HALAMAN ABSTRAK v

HALAMAN ABSTRACK vi

KATA PENGANTAR vii

DAFTAR ISI ix

DAFTAR GAMBAR xi

DAFTAR TABEL xii

DAFTAR LAMPIRAN xiii

BAB I PENDAHULUAN 1

A. Latar Belakang Masalah 1

B. Tujuan Penulisan 2

C. Perumusan Masalah 2

D. Batasan Masalah 2

E. Manfaat Penulisan 2

10

BAB II DASAR TEORI 4

A. Akustika Ruangan 4

B. Sound Level 5

C. Gejala Akustik Dalam Ruang Tertutup 8

D. Penyerapan Bunyi 10

E. Bunyi Dengung 12

F. Pencahayaan 14

G. Fotometri 15

H. Suhu 18

I. Sifat Termal Bahan 19

BAB III METODOLOGI PENELITIAN 21

A. Waktu dan Tempat Penelitian 21

B. Peralatan Pengukuran 21

C. Tahapan Penelitian 22

D. Pengolahan data menggunakan software Matlab 6.1 23

E. Perhitungan waktu dengung menggunakan sotware Sabin 3.0 25

BAB IV HASIL DAN PEMBAHASAN 28

A. Hasil 28

1. Pemetaan Software Matlab 6.1 28

2. Distribusi Kebisingan 30

3. Distribusi Pencahayaan 36

4. Distribusi Suhu 42

B. Pembahasan 48

1. Pemetaan Speech Intelligibility 49

11

2. Perhitungan waktu dengung 49

3. Pemetaan Distribusi Pencahayaan 50

4. Pemetaan Distribusi Suhu Ruangan 52

BAB V KESIMPULAN DAN SARAN 53

A. Kesimpulan 53

B. Saran 53

DAFTAR PUSTAKA 55

LAMPIRAN

12

DAFTAR GAMBAR

halaman

Gambar 2.1 Sifat Bunyi yang Mengenai Bidang...............................................8

Gambar 2.2 Skematik Perambatan Suara Ruang Tertutup................................10

Gambar 2.3 Riadiasi Sinar Tampak...................................................................14

Gambar 2.5 Kurva Efisiensi Terang Cahaya.....................................................16

Gambar 2.6 Hukum Kuadrat Terbalik Untuk Cahaya.......................................17

Gambar 4.2 Distribusi Tingkat Tekanan Bunyi Kelas 5 Jam Pertama..............30

Gambar 4.3 Distribusi Tingkat Tekanan Bunyi Kelas 5 Jam Kedua................31

Gambar 4.4 Distribusi Tingkat Tekanan Bunyi Kelas 5 Jam Ketiga................32

Gambar 4.5 Distribusi Tingkat Tekanan Bunyi Kelas 1 Jam Pertama..............33

Gambar 4.6 Distribusi Tingkat Tekanan Bunyi Kelas 1 Jam Kedua................34

Gambar 4.7 Distribusi Tingkat Tekanan Bunyi Kelas 1 Jam Ketiga...............35

Gambar 4.8 Distribusi Tingkat Pencahayaan Kelas 5 Jam Pertama..................36

Gambar 4.9 Distribusi Tingkat Pencahayaan Kelas 5 Jam Kedua ...................37

Gambar 4.10 Distribusi Tingkat Pencahayaan Kelas 5 Jam Ketiga..................38

Gambar 4.11 Distribusi Tingkat Pencahayaan Kelas 1 Jam Pertama..................39

Gambar 4.12 Distribusi Tingkat Pencahayaan Kelas 1 Jam Kedua ...................40

13

Gambar 4.13 Distribusi Tingkat Pencahayaan Kelas 1 Jam Ketiga....................41

Gambar 4.14 Distribusi Suhu Kelas 5 Jam Pertama............................................42

Gambar 4.15 Distribusi Suhu Kelas 5 Jam Kedua..............................................43

Gambar 4.16 Distribusi Suhu Kelas 5 Jam Ketiga..............................................44

Gambar 4.17 Distribusi Suhu Kelas 1 Jam Pertama............................................45

Gambar 4.18 Distribusi Suhu Kelas 1 Jam Kedua..............................................46

Gambar 4.19 Distribusi Suhu Kelas 1 Jam Ketiga..............................................47

Gambar 4.21 Distribusi Pencahayaan Ruang Kelas 5..........................................51

Gambar 4.22 Distribusi Pencahayaan Ruang Kelas 1.........................................52

14

DAFTAR TABEL

Halaman

Tabel 2.4 Simbol dan Satuan Cahaya...................................................................15

Tabel 4.1 Hasil Pengukuran .................................................................................28

Tabel 4.20 Pengukuran Dimensi Ruangan..............................................................49

15

DAFTAR LAMPIRAN

Halaman

Lampiran 1. Denah Ruangan................................................................................57

Lampiran 2. Tabel Pengukuran.............................................................................60

Lampiran 3. Perhitungan Waktu Dengung dengan Software Sabin 3.0...............66

Lampiran 4. Listing Program Matlab 6.1..............................................................72

Lampiran 5. Gambar Alat......................................................................................74

16

BAB I

PENDAHULUAN

A. Latar Belakang Sekolah Dasar inpres mulai di bangun pada masa peralihan orde lama ke orde

baru, karena pada saat itu kualitas pendidikan di Indonesia sangat rendah. Pada masa

itu telah didirikan sebanyak 2.950 SD Inpres (Gemari,2008). Salah satu karakteristik

bentuk bangunannya yaitu yang masih menggunakan jendela kawat dan atap asbes.

Dengan bangunan sekolah landscape berbentuk huruf U. Sedangkan di tengahnya

terdapat suatu lapangan. Dengan karakter bangunan yang mesih menggunakan

jendela kawat ini lebih menghemat energi di bandingkan sekolah-sekolah dengan

bangunan modern karena tidak perlu menggunakan AC / kipas angin untuk

menyejukkan ruangan karena sirkulasi udara yang cukup, pencahayaan alami yang

langsung menuju perlubangan pada jendela membuat kelas lebih terang dan tidak

perlu menggunakan lampu untuk penerangan.

Speech intelligibility sangat dipengaruhi oleh sifat media penutup ruang

(dinding, atap dan lantai). Semakin keras media penutup ruang maka semakin banyak

suara yang terpantul sehingga semakin panjang waktu yang dibutuhkan oleh suara

pantul yang hilang dari ruangan. Sesuai karakternya Sekolah Dasar Inpres

mempunyai jendela yang berlubang terbuat dari kawat.

ANSI (American Standards National Institute) S12.60 menetapkan batas

ambang bising ruang kelas tidak boleh melebihi 55 dB dan waktu dengung yang tidak

boleh melebihi 0,6 detik di seluruh bagian ruangan kelas. ASHRAE (American

Society of Heating,Refrigerating and Air Conditioning Engineers) menyatakan

batasan kenyamanan suhu efektif 23ºC - 27ºC sedangkan CIE (Commision

17

Internationale de L’Eclairage) menyatakan bahwa tingkat pencahayaan normal rata-

rata 200 Lux untuk ruangan kelas.

Metode griddata dalam software Matlab merupakan metode interpolasi untuk

mengetahui pemetaan suatu permukaan dengan input data x yaitu untuk pengukuran

lebar permukaan dan y untuk pengukuran panjang permukaan. Metode interpolasi ini

dapat memetakan sutau permukaan sehingga menghasilkan pemetaan yang smooth.

Dengan berdasarkan standar tersebut maka dalam penelitian dibuat pemetaan

dengan menggunakan software Matlab 6.1 di Sekolah Dasar Inpres untuk mengetahui

pemetaan akustik, pencahayaan dan suhu ruang kelas yang nilainya berdasarkan dari

standar yang direkomendasikan.

B. Tujuan Penelitian

Tujuan dari penelitian ini yaitu untuk memetakan ruangan dengan software

Matlab 6.1 menggunakan metode interpolasi Griddata dengan melakukan pengukuran

terhadap akustik ruangan, pencahayaan alami siang hari dan suhu ruangan pada siang

hari pada Sekolah Dasar Inpres.

C. Perumusan Masalah

Perumusan masalah dalam penelitian ini di titik beratkan pada pengukuran

pada siang hari yaitu analisa distribusi akustik ruangan dengan memperhitungkan

waktu dengung, analisa pencahayaan ruang belajar dan analisa distribusi suhu

ruangan. Pemetaan menggunakan software Matlab 6.1.

D. Batasan Masalah

Pengukuran akustik, pencahayaan dan suhu hanya di lakukan dalam ruangan

yaitu bangunan kelas 5 di bagian tengah dan kelas 1 dibagian samping. Pengukuran

dilakukan pada siang hari sesuai jam kegiatan belajar mengajar. Standar pembanding

18

yang digunakan adalah ANSI, CIE, ASHRAE. Pemetaannya menggunakan software

Matlab 6.1 dengan metode interpolasi Griddata.

E. Manfaat penelitian

Penelitian ini digunakan untuk mengetahui pemetaan akustik, pencahayaan

dan suhu ruangan selanjutnya dapat diketahui apakah sekolah tipe Inpres sesuai

dengan standar yang direkomendasikan.

19

BAB II

TINJAUAN PUSTAKA

A. Akustik Ruangan

Akustik merupakan ilmu yang mempelajari hal-hal yang berkaitan dengan

bunyi, berkenaan dengan indra pendengaran dan keadaan ruangan yang

mempengaruhi kondisi bunyi (Gabriel,2001). Bunyi adalah gelombang getaran

mekanis yang masih bisa ditangkap telinga manusia dengan rentang frekuensi 20-

20.000 Hz. Gelombang bunyi merupakan gelombang mekanik yang dapat merambat

melalui medium padat, cair, dan gas. Gelombang bunyi adalah gelombang

longitudinal sehingga mempunyai sifat-sifat dapat dipantulkan (reflection), dibiaskan

(refraction), dilenturkan (difraction), dan dipadukan (interferention).

Gelombang bunyi dapat diukur dalam satuan panjang gelombang, frekuensi

dan kecepatan rambat. Dengan persamaan sebagai berikut (Charistina, 2005) :

2.1

Dimana :

= kecepatan rambat (m/s)

= frekuansi (Hz)

= panjang gelombang (m)

20

Panjang gelombang adalah jarak antara dua titik pada posisi yang sama yang

saling berurutan antara dua puncak atau antara dua lembah. Panjang gelombang ini

menunjukkan kekuatan bunyi. Selain panjang gelombang elemen bunyi lain adalah

frekuansi. Frekuensi adalah jumlah atau banyaknya getaran yang terjadi dalam setiap

detik. Kecepatan rambat bunyi menunjukkan jarak yang ditempuh oleh gelombang

bunyi pada arah tertentu dalam satu detik. Kecepatan rambat bunyi bergantung pada

kerapatan partikel zat medium yang dilaluinya. Kerapatan partikel ditentukan oleh

susunan partikel, temperature dan kandungan partikel lain dalam zat seperti

kandungan titik air dalam gas (relative humidity). Gelombang bunyi merambat lebih

cepat dalam medium dengan suhu tinggi dibanding dalam suhu rendah (Christina,

2005).

B. Sound Levels

Kekuatan bunyi secara umum dapat diukur melalui tingkat bunyi (sound

level). Sound power adalah cara pengukuran kekuatan bunyi berdasarkan jumlah

energy yang diproduksi oleh sumber bunyi. Sound power dinotasikan sebagai (P)

dalam satuan Watt (W).

Pengukuran tingkat kekuatan bunyi dapat dilakukan dengan sound

intensity atau intensitas bunyi. Intensitas bunyi adalah besar energi bunyi tiap satuan

waktu tiap satuan luas yang datang tegak lurus. Ketika sebuah objek sumber bunyi

bergetar dan getarannya merambat ke segala arah, sebaran ini akan menghasilkan

ruang berbentuk seperti bola.

Pada titik tertentu dalam bola tersebut, intensitas bunyinya dapat dihitung dengan

persamaan sebagai berikut

2.2

21

Dimana :

= intensitas bunyi pada jarak r dari sumber bunyi (Watt/m2)

= daya atau kekuatan sumber bunyi (Watt)

= jarak dari sumber bunyi (m)

Semakin besar nilai (r) atau semakin jauh jarak pendengar dari sumber bunyi

maka intensitas semakin kecil atau semakin pelan bunyi yang diterima.

Sound pressure adaah rata-rata variasi tekanan udara di atmosfer yang

disebabkan oleh karena adanya objek yang bergetar yang menekan partikel udara.

Soud pressure dihitung dalam satuan pascal (Pa). Karena getaran merambat dalam

wujud rapatan dan renggangan partikel, maka tekanan yang timbul selalu berubah-

ubah dari positif ke negative dan sebaliknya. Bunyi yang sangat keras hanya

menghasilkan tekanan di udara sebesar-besarnya 0,707 Pa (Christina, 2005).

Intensitas suatu bunyi berbanding secara proporsional dengan kuadrat

tekanannya dan dapat dituliskan sebagai berikut

2.3

Dimana :

= intensitas bunyi (Watt/m2) = tekanan bunyi (Pa)

= kerapatan material (kg/m3) = kecepatan bunyi (m/s)

Hubungan intensitas dan tekanan akan menunjukkan adanya ambang batas

bunyi yang dapat didengarkan telinga manusia diukur dengan tingkat kekuatan bunyi.

Ambang batas bawah (threshold of hearing) adalah bunyi terlemah yang dapat

didengar telinga manusia pada kondisi normal. Angka ambang batas bawah ini

seringkali sedikit berbeda bagi setiap individu. Bila diukur dalam intensitas, ambang

22

batas bawah manusia berada pada 1.10-12 Watt/m2 sedangkan bila diukur dalam

tekanan, ambang batas manusia berada pada 2.10-5 Pa.

Selain ambang batas bawah, manusia juga memiliki ambang batas atas

(threshold of pain) yaitu bunyi terkeras yang mampu didengarkan tanpa

menimbulkan rasa sakit di telinga. Ambang batas manusia yang diukur dengan

intensitas berada pada 100 Watt/m2 sedangkan bila diukur dengan tekanan berada

pada 200 Pa.

Sound level pressure adalah nilai yang menunjukkan perubahan tekanan di

dalam udara karena adanya perambatan gelombang bunyi. SPL diukur dalam skala

dB dengan mengacu pada standar tertentu.

2.4

Dimana :

= sound level pressure (dB)

= tekanan (Pa)

= tekanan acuan ( 20 µPa)

Model pengukuran dengan sistem rasio atau perbandingan di antara dua

nilai, dapat berupa antara dua nilai intensitas maupun antara dua nilai tekanan.

Perbandingan ini dilakukan dengan sistem logaritmik dan selanjutnya dihitung dalam

satuan DeciBell.

Persamaan yang digunakan adalah sebagai berikut:

= 2.5

Dimana :

= intensitas bunyi (dB)

dan = intensitas akhir dan awal bunyi (Watt/m2)

dan = tekanan akhir dan awal bunyi (Pa)

23

C. Gejala Akustik dalam Ruang Tertutup Bunyi di dalam ruang tertutup bisa dianalisa dalam beberapa sifat yaitu

bunyi langsung, bunyi pantulan, bunyi yang diserap oleh lapisan permukaan, bunyi

yang disebar, bunyi yang dibelokkan, bunyi yang ditransmisi, bunyi yang diabsorpsi

oleh struktur bangunan, dan bunyi yang merambat pada konstruksi atau struktur

bangunan (Suptandar, 2004).

Gambar 2.1 Sifat bunyi yang mengenai Bidang

Saat sumber bunyi dipancarkan dalam ruang, pendengar akan menerima

bunyi yang pertama secara langsung dari sumber. Sesaat kemudian disusul oleh bunyi

pantulan yang sebagian diantaranya telah diserap oleh media penutup ruang. Bunyi

yang tidak terserap akan terus menerus terpantul hingga keseluruhan bunyi terserap

(hilang) dalam ruangan. Semakin besar daya serap bahan maka pemantulan bunyi

semakin kecil sehingga bunyi dapat didengar dengan baik. Namun, daya serap bahan

yang kecil menyebabkan pemantulan bunyi semakin besar sehingga bunyi tidak dapat

didengar dengan baik (Edellborck, 2002).

Pemantulan bunyi suatu objek penghalang atau bidang batas disebabkan oleh

karakteristik penghalang yang memungkinkan terjadinya pemantulan. Semakin keras,

licin dan homogen suatu bidang batas yang memiliki kemampuan pantul yang besar

akan terjadi pula tingkat pemantulan yang besar, sehingga tingkat kekerasan bunyi

pada titik-titik berbeda dalam ruangan tersebut kurang lebih sama. Pada keadaan ini

Bunyi datang

Bunyi diteruskan

Bunyi serap

Bunyi terpantul

24

ruangan mengalami difus dan semua cara pengukuran tingkat kekerasan bunyi dalam

ruangan tersebut menjadi tidak sahih. Namun demikian sebuah ruangan yang normal

umumnya tidak memeiliki tingkat pemantulan difus. Pemantulan yang biasa terjadi

dapat digambarkan sebagai berikut.

1. Near field adalah area yang terjadi di dekat sumber bunyi, yang jaraknya

diukur sekitar satu panjang gelombang dari frekuensi bunyi tersebut.

2. Reverberant field adalah area yang terjadi di dekat bidang batas,

berseberangan dengan sumber bunyi. Mendekati bidang batas yang besar dan

sangat memantul, reverberant field akan sangat dominan dan dapat

mendekati kondisi difus. Meskipun sengaja dirancang memantulkan bunyi

untuk mendistribusikan bunyi secara merata, sebuah ruangan yang baik adalah

ruangan yang jauh dari kondisi difus.

3. Free field yaitu area yang berada diantara near field dan reverberation field .

Titik-titik pada area ini cukup sahih untuk dipakai mengukur tingkat

kekerasan bunyi. Pada ruangan amat sempit yang bidang batasnya

memantulkan bunyi, free field ini tidak terbentuk.

(a)

25

(b)

Gambar 2.2 Skematik perambatan suara ruang tertutup (denah dan potongan)

D. Penyerapan Bunyi

Bahan lembut, berpori dan kain serta juga manusia menyerap sebagian besar

gelombang bunyi yang membentuk bahan tersebut, dengan kata lain bahan-bahan

tersebut adalah penyerap bunyi. Dari definisi penyerapan bunyi adalah perubahan

energi bunyi menjadi suatu bentuk lain biasanya panas ketika melewati bahan atau

ketika menumbuk suatu permukaan. Jumlah panas yang dihasilakan pada perubahan

energi ini adalah sangat kecil sedang kecepatan perambatan gelombang bunyi tidak

dipengaruhi oleh penyerapan (Erik Jansson, 2002).

Penyerapan oleh elemen pembatas ruangan sangat bermanfaat untuk mengurangi

tingkat kekuatan bunyi yang terjadi ,sehingga dapat mengurangi kebisingan di dalam

ruang. Hal ini sekaligus bermanfaat untuk mengontrol waktu dengung (Christina,

2005).

Sebenarnya semua bahan bangunan menyerap bunyi sampai batas tertentu,

tetapi pengendalian akustik bangunan yang baik membutuhkan penggunaan bahan-

bahan dengan tingkat penyerapan tingkat bunyi yang tinggi. Dalam akustik

lingkungan unsur-unsur berikut dapat menunjang penyarapn bunyi (Schonwalder,

et.al, 2004):

Near field Free field reverberation field

26

1. Lapisan permukaan dinding, lantai, atap

2. Isi ruang penonton, bahan tirai, tempat duduk dengan lapisan lunak dan karpet.

3. Udara dalam ruang.

Efisiensi penyerapan bunyi suatu bahan pada suatu frekuensi tertentu

dinyatakan oleh koefisien penyerapan bunyi. Koefisian penyerapan bunyi suatu

permukaan adalah bagian energi bunyi datang yang diserap atau tidak dipantulkan

oleh permukaan. Koefisien ini dinyatakan dalam huruf Greek α. Nilai α dapat berada

antara 0 dan 1. Misal : pada frekuensi 500 Hz bahan akustik menyerap 65 % energi

bunyi datang dan memantulkan 35 % maka α = 0,65 (Doelle,1990). Permukaan

interior yang keras dan tidak dapat ditembus (kedap) misalnya bata, bahan bangunan

batu (masonry), batu dan beton biasanya menyerap energi gelombang kurang dari 5

% dan memantulkan 95 % atau lebih, koefisien penyerapan bahan-bahan ini kurang

dari 0,05 ( Peter Lord dan Duncan Tempelton, 1996 ).

Penyerapan bunyi suatu permukaan diukur dalam Sabine, yang sebelumnya

disebut satuan jendela terbuka. Satu Sabine menyatakan suatu permukaan 1 yang

mempunyai koefisien penyerapan α = 1 (Prasasto Satwiko, 2008).

Penyerapan permukaan diperoleh dengan mengalikan luas permukaan luas

permukaan dengan koefisien penyerapan bunyinya α.

2.6

Dimana :

A : penyerapan permukaan

S : luas permukaan

α : koefisien penyarapan bunyi

Sabine sebelumnya disebut satuan jendela terbuka karena satua ini sama dengan

penyerapan jendela terbuka dengan luas yang sama yang tentunya menyerap 100 %

dari energi bunyi datang dan mempunyai koefisien penyerapan 1 (Doelle, 1990).

27

E. Bunyi dengung

Bunyi dengung adalah bunyi yang terpantul-pantul dalam ruangan yang

berkepanjangan (Prasasto,2008). Dengung dapat mengubah persepsi atau tanggapan

terhadap bunyi transient (bunyi yang mulai dan berhenti secara tiba-tiba).

Waktu dengung adalah waktu yang diperlukan oleh bunyi untuk berkurang

60 dB, dihitung dalam detik. Waktu dengung pada sebuah ruangan akan bergantung

pada volume ruangan, luas permukaan bidang-bidang pembentuk ruangan, tingkat

penyerapan permukaan bidang dan frekuensi bunyi yang muncul pada ruangan

(Christina, 2005).

Formula Sabin diperuntukkan bagi penghitungan reverberation time pada

ruangan yang tersusun dari elemen bidang batas yang tidak terlalu menyerap.

Formula ini dinamakan Sabin disesuaikan dengan penemunya yaitu Wallace Clement

Sabin.

Persamaan waktu dengung dengan menggunakan Formula Sabin

2.7

Dimana :

= waktu dengung (s)

= volume ruangan (m3)

A = penyerapan ruang total (sabin m2)

Persamaan waktu dengung hanya berlaku untuk ruang tertutup dimana bunyi

adalah difus artinya bunyi didistribusikan merata bebas dari penyimpangan yang

mengganggu. Medan bunyi tidak dianggap difus jika :

1. Mempunyai lapisan akustik yang dipusatkan pada satu daerah atau pada

daerah yang sempit.

28

2. Mempunyai dinding-dinding yang menyebabkan pemusatan bunyi misalnya

kubah yang melengkung, dinding yang dilengkungkan dan dinding yang tidak

diberi lapisan permukaan akustik.

3. Mempunyai satu ukuran yang tidak sesuai dengan ukuran dua sisi yang lain

(Doelle, 1990).

Dalam pengukuran waktu dengung ruang kelas yang sangat perlu diperhatikan

adalah mengukur panjang,lebar dan tinggi ruangan. Selain itu juga perlu dicatat lokasi

pintu, jendela serta benda-benda lan yang tedapat dalam ruangan tersebut misalnya

meja, kursi, dan papan tulis. Waktu dengung yang direkomendasikan untuk ruang

kelas dengan volume atau kurang tidah boleh melebihi 0,6 s pada masing-masing

frekensi 500 Hz, 1000 Hz, dan 2000 Hz. Ukuran ruang sangat mudah berpengaruh

pada tingkat kemudahan dalam memahami pembicaraan (speech intelligibility) (Carl

C. Crandell, 1997).

Penghitungan waktu dengung dapat juga menggunakan perangkat lunak yaitu

Software Sabin . Dengan menggunakan software ini lebih mudah untuk melakukan

perhitungan waktu dengung. Karena tinggal memasukkan luasan ruangan dan

komponen ruangan.

F. Pencahayaan

Cahaya adalah gelombang elektromagnetik yang mempunyai panjang antara

380 nm - 700nm. Gelombang tersebut memiliki panjang dan frekuensi tertentu, yang

nilainya dapat dibedakan dari energi cahaya lainnya dalam spektrum

elektromagnetisnya. Dengan urutan warna : ultra ungu, ungu, nila, biru, hijau, kuning,

jinga, merah, infra merah. Ultra ungu dan inframerah hanya dapat dilihat dengan

bantuan alat optic khusus. Ultra ungu mempunyai panjang gelombang 290-380 nm

berdaya kimia sedangkan inframerah mempunyai panjang gelombang 70-2300 nm

29

berdaya panas seperti yang ditunjukkan pada Gambar (2.3). Kecepatan cahaya adalah

3x108m/dtk (Prasasto, 2008).

Gambar 2.3 Radiasi sinar tampak

(sumber Arisetyo,2010)

Cahaya tampak adalah menyatakan gelombang yang sempit diantara cahaya

ultraviolet (UV) dan energi inframerah (panas). Gelombang cahaya tersebut mampu

merangsang retina mata yang menghasilkan sensasi penglihatan yang disebut

pandangan. Oleh karena itu penglihatan memerlukan mata yang berfungsi dan cahaya

yang nampak (Arisetyo,2010).

Untuk mengetahui besaran dan satuan dalam cahaya dapat dilihat pada tabel berikut.

Tabel 2.4 Simbol dan satuan cahaya

(sumber Prasato,2008)

Besaran Simbol Satuan Persamaan

Arus cahaya Ф Lumen (lm)

Intensitas cahaya Ι Candela (cd)

30

Derajat pancaran E Lux (lx)

Derajat penerangan B Cd/m2

Dimana :

= jumlah banyak cahaya

= waktu

= sudut ruangan

G. Fotometri

Fotometri adalah bagian dari optik yang mempelajari mengenai kuat cahaya

(intensity) dan derajat penerangan (brightness). Fotometri diaplikasikan pada hal

yang berhubungan dengan spektrum optik pada cahaya tampak, berfungsi sebagai

respon mata manusia terhadap energi radiasi pada berbagai panjang gelombang.

Pengukuran radiasi dengan menggunakan fotometri dapat terdeteksi oleh

mata normal dibandingkan dengan menggunakan detektor tanpa bias. Karena pada

mata manusia memiliki sifat terang yang berbeda-beda maka badan International

Commision on Illumination (CIE) menetapkan standar sifat terang cahaya, standar

terang cahaya ini dapat dilihat pada Gambar 2.5 berikut.

31

Gambar 2.5 Kurva efisiensi terang cahaya

(Sumber CIE, 1988)

Hubungan respon atau sensitivitas terang pada mata dapat diplotkan pada

kurva terhadap panjang gelombang, ditunjukkan bahwa sensitivitas terjadi pada

panjang gelombang 555 nm. Sebenarnya yang tampak pada kurva adalah efisiensi

terang pada mata atau photopic vision yaitu ketika beradaptasi pada siang hari.

Arus cahaya adalah banyaknya cahaya yang dipancarkan ke segala arah oleh

sebuah sumber cahaya (luminous flux). Satu lumen setara dengan flux cahaya, yang

jatuh pada setiap meter persegi (m²) pada lingkaran dengan radius satu meter (1m)

jika sumber cahayanya isotropik 1 candela (yang bersinar sama ke seluruh arah)

merupakan pusat isotropik lingkaran. Dikarenakan luas lingkaran dengan jari-jari r

adalah 4πr², maka lingkaran dengan jari-jari 1m memiliki luas 4πm2, dan oleh karena

itu flux cahaya total yang dipancarkan oleh sumber 1 cd adalah 4π lm. Jadi flux

cahaya yang dipancarkan oleh sumber cahaya isotropik dengan intensitas I adalah

32

2.8

Kuat penerangan (intensitas cahaya) adalah banyaknya cahaya yang dipancarkan oleh

sebuah sumber titik persatuan sudut ruang (luminous intensity). Derajat pancaran

merupakan banyaknya fluks yang jatuh tegak lurus pada satu satuan luas permukaan.

Derajat penerangan adalah kuat cahaya persatuan luas permukaan (brightness).

Dalam fotometri juga dikenal istilah hukum kuadrat terbalik. Hukum kuadart

terbalik (inverse square law) yaitu hukum yang menyatakan bahwa intensitas cahaya

akan menjadi seperempatnya setiap kali digandakan. Dapat digambarkan sebagai

berikut.

Gambar 2.6 Hukum kuadrat terbalik untuk cahaya

(sumber Prasasto, 2008)

Hukum kuadrat terbalik umumnya berlaku ketika suatu gaya, energi, atau

kuantitas kekal lainnya dipancarkan secara radial dari sumbernya. Karena luas

permukaan sebuah bola (yang besarnya 4πr2) sebanding dengan kuadrat jari-jari,

maka semakin jauh kuantitas tersebut dipancarkan dari sumber dan semakin tersebar

dalam sebuah daerah yang sebanding dengan kuadrat jarak dari sumber. Dengan

demikian, kuantitas yang melewati satu satuan luas berbanding terbalik dengan

kuadrat jarak dari sumber. Penggandaan jarak akan menyebabkan cahaya harus

33

tersebar diluasan 4x lebih besar sehingga intensitasnya ¼ intensitas semula (Prasasto,

2008).

H. Suhu

Suhu atau temperatur didefinisikan sebagai derajat panas-dinginnya suatu

benda. Suhu secara fisis sesungguhnya adalah ukuran energi kinetik rata-rata partikel

dalam suatu benda. Alat untuk mengukur suhu adalah termometer, terbuat dari bahan

yang memiliki sifat termometrik yaitu terjadi perubahan (volumenya, resistansinya)

jika suhu berubah.

Kalor adalah salah satu bentuk energi yang mengalir karena adanya

perbedaan suhu dan atau karena adanya suatu usaha pada sistem. Kalor

mempunyai satuan kalori, satu kalori didefinisikan sebagai kalor yang dibutuhkan

oleh 1 gram air untuk menaikkan suhunya 1.

Dalam sistem SI satuan kalor adalah joule. Satu joule setara dengan 0,24

kalori. Besaran kalor (Q) dapat dituliskan sebagai berikut.

2.9

Dimana :

= jumlah kalor (J) = kapasitas kalor (kal/oC)

= perubahan suhu (oC) = masa benda (g)

= kalor jenis (kal/g.oC)

34

I. Sifat Termal Bahan

Sifat termal bahan adalah sifat fisik yang khas dari suatu bahan. Beberapa

sifat bahan yang relevan dalam perpindahan panas yaitu :

1. Konduktivitas

2. Resistivitas

Persamaan umum untuk mengetahui besarnya perpindahan panas dapat

dituliskan sebagai berikut.

2.10

Dimana :

= perpindahan kalor ( W)

= nilai transmitan (W/m2.deg.C)

= luas permukaan (m2)

= selisih suhu permukaan luar dan dalam (deg.C)

Konduktan permukaan adalah konduktan lapisan udara tipis antara udara

dengan permukaan bahan. Konduktan permukaan ini mempengaruhi perpindahan

panas dan nilainya tergantung dari kondisi permukaan dan nilainya.

Absorpsi adalah kemampuan benda menyerap radiasi matahari. Radiasi

matahari mempunyai gelombang pendek yang diserap ini akan menjadi panas dan

menyebabkan suhu bertambah. Panas ini akan dibuang (dipancarkan) kembali dalam

bentuk gelombang panjang. Kemampuan bahan untuk memancarkan panas kembali

ini dinamakan resistivitas.

Faktor-faktor yang mempengaruhi perpindahan kalor antara lain

1. Kandungan uap air

2. Suhu

3. Kepadatan dan porositas

35

Koefisien permukaan berpengaruh terhadap perindahan kalor. Faktor-faktor

yang mempengaruhi perpindahan kalor pada permukaan antara lain:

1. Emisivitas permukaan

Emisivitas adalah kemampuan bahan untuk memancarkan panas kembali.

Apabila suatu permukaan bidang memancarkan radiasi kepada daerah yang

memiliki suhu rendah maka koefisien permukaan akan meningkat.

2. Kecepatan udara

Kecepatan udara yang tinggi akan meningkatkan koefisien permukaan.

3. Perbedaan suhu

4. Permukaan yang kasar

36

BAB III

METODE PENELITIAN

A. Waktu dan Tempat Penelitian

1. Laboratorium Komputasi Fisika jurusan Fisika Fakultas MIPA Universitas

Sebelas Maret

2. Pengukuran dilakukan di Sekolah Dasar Inpres Guwotirto Wonogiri pada bulan

Oktober 2009.

B. Peralatan Pengukuran

Alat dan bahan yang digunakan dalam penelitian ini adalah

1. Pengukuran distribusi kebisingan

a. Sound level meter tipe 2 Extech RS 232/Datalogger

b. Sound calibrator Extech 840031

c. Perangkat lunak Extech 407764 ver 5.3

d. Function generator

e. Speaker

f. Perangkat lunak Sabin 3.0

g. Perangkat lunak Matlab 6.1

2. Pengukuran distribusi pencahayaan

a. Luxmeter Digital tipe DX-100

b. Perangkat lunak Matlab 6.1

3. Pengukuran distribusi suhu

a. Thermometer Digital tipe Winner M-890 C

b. Perangkat lunak Matlab 6.1

37

C. Tahapan Penelitian

1. Persiapan alat dan bahan

Alat yang digunakan Sound Level Meter untuk mengukur kebisingan,

Luxmeter Digital untuk mengukur intensitas cahaya dan Thermometer Digital untuk

mengukur suhu ruangan.

2. Pengkalibrasian alat

Kalibrasi alat dilakukan sebelum melakukan pengukuran. Kalibrasi Sound

level meter dengan menggunakan Calibrtor Extech 840031. Pengambilan data

a. Pengambilan data akustik

1. Metode pengukuran dengan cara scanning tempat duduk yang ada di

dalam ruangan.

2. Sumber bunyi menggunakan speaker dengan frekuensi 1000 Hz.

3. Pengambilan data yang dilakukan meliputi pengukuran dimensi ruang

(panjang, lebar, tinggi), jumlah jendela dan pintu, menghitung luasan

dinding, lantai, atap, komponen jendela dan pintu. Selanjutnya untuk

menghitung waktu dengung menggunakan software Sabine 3.0

b. Pengambilan data pencahayaan

1. Menggunakan metode Scanning tempat duduk siswa dalam ruangan.

2. Parameter yang digunakan selama pengambilan data yaitu warna cat

tembok, jendela kawat.

3. Sumber yang digunakan adalah sumber dari luar yaitu sinar matahari

c. Pengambilan data suhu ruangan

1. Menggunakan metode scanning tempat duduk siswa dalam ruangan.

2. Parameter yang digunakan adalah atap asbes, jendela kawat.

3. Sumber mengguanakan sumber analitik

38

D. Pengolahan data menggunakan software Matlab 6.1

1. Menyimpan data dalam file software Matlab

Data disimpan dengan nama normalfault.txt .

2. Membuat program untuk pemetaan

Dalam pemetaan ini digunakan metode Gridding untuk pemetaan

ruangan. Data gridding menginterpolasi permukaan pada titik khusus (XI,YI) untuk

menghasilkan nilai ZI.

Langkah pembuatan program pemetaan

a. Memuat data dari file yang disimpan

b. Mengubah variabel data 3 dari numerik menjadi string, dengan menentukan digit

angkanya.

c. Menentukan batas minimum dan maksimum untuk koordinat x dan y dan

menentukan intervalnya

d. Mengubah vektor x dan y ke dalam array XI dan YI dengan metode meshgrid

e. Memasukkan metode interpolasi Griddata untuk memuat pemetaan

f. Memasukkan batas minimum dan maksimum untuk masukan nilai z, dan

menentukan intervalnya

g. Menentukan warna tampilan dalam pemetaan

h. Menampilkan hasil pemetaan griddata dengan menggunakan contour filled

(contourf) supaya tampil dengan warna penuh pada permukaan

39

i. Memplotkan data 1 dan data 2, ′y′ untuk menentukan warna titik tempat

dilakukan pengukuran dan ′o′ untuk menentukan letak dimana dilakukan

pengukuran.

j. Pembacaan hasil dari pemetaan pada program matlab. Tanda ′+′ berfungsi untuk

memberikan spasi pada peletakan tanda ′o′ dengan nilai dari hasil pengukuran

yang tampil pada permukaan.

3. Menampilkan hasil program

40

Flowchart prosedur pemetaan interpolasi

E. Perhitungan waktu dengung menggunakan sotware Sabin 3.0

Software Sabin digunakan untuk mengukur waktu dengung secara otomatis dengan

memasukkan nilai dari besaran yang diukur seperti luasan tembok, luasan langit-

langit dan luasan lantai. Kemudian memasukkan komponen-komponen dalam

ruangan yaitu meja, kursi, papan tulis, pintu, almari, jendela dan komponen lainnya

Mulai

Input data 1, data 2,data 3

meshgrid

griddata

contourf

Plot data

Text data

selesai

41

dengan memberikan pendekatan nilai dengan komponen dalam software yang sudah

standart nilainya dan berdasarkan komponen dari bahan tersebut.

Langkah-langkahnya sebagai berikut :

1. Mengisi volume ruang kosong dan memberikan keterangan untuk nama file

2. Mengisi nama komponen dan memberikan luasnya (dinding, langit-langit

dan lantai).

42

3. Memasukkan komponen dengan memberikan pendekatan nilai dan bahan.

4. Menampilkan hasilnya

43

BAB 1V

HASIL DAN PEMBAHASAN

A. HASIL

1. Pemetaan Software Matlab 6.1

Dalam pengukuran ini besaran yang diukur antara lain distribusi tingkat

tekanan bunyi, distribusi pencahayaan alami dan distribusi suhu ruangan. Data dari

hasil pengukuran kemudian dipetakan kenyamanannya dengan menggunakan

software Matlab 6.1. Dari masing-masing pemetaan nilai maksimum dan minimum

untuk tiap besaran berbeda-beda berdasarkan dari nilai standar yang

direkomendasikan. Berikut merupakan tabel hasil pengukuran kebisingan,

pencahayaan dan suhu ruangan pada tanggal 18 Oktober 2009 dengan kondisi cuaca

cerah.

Tabel 4.1 Hasil pengukuran

Jam (WIB) Ruang kelas 5 Ruang kelas 1

Bising

(dB)

Cahaya

(lux)

Suhu

(oC)

Bising

(dB)

cahaya

(lux)

Suhu

(oC)

55 dB 200 Lux 27 oC 55 dB 200 Lux 27 oC

07.00-09.00 68-74 30-46 26-27 68-75 34-38 26-27

09.15-11.00 68-76 145-210 28-29 68-74 34-76 27-28

11.15-13.00 69-75 156-233 30-32 68-74 90-140 28-29

Pemetaan tingkat tekanan bunyi menggunakan nilai standar 55dB. Dalam

input pemetaan Sotware Matlab 6.1 untuk menampilkan hasil dari griddata diambil

nilai minimum 55dB dan nilai maksimum 90 dB dengan interval 0,5. Pemetaan suhu

ruangan menggunkan standar 27oC, untuk pemetaannya menggunkan nilai minimum

24oC dan nilai maksimum 32oC dengan interval 0,25. Sedangkan pemetaan tingkat

44

pencahayaan menggunakan standar 200 Lux, untuk pemetaannya menggunakan nilai

minimum 30 Lux dan nilai maksimum 250 Lux dengan interval 2. Penggunaan nilai

minimum dan maksimum yang sama dalam pemetaan dengan waktu pengukuran

yang berbeda dimaksudkan untuk memberikan skala pada colorbar yang sama untuk

masing-masing pengukuran dan juga untuk memasukkan nilai standar yang

digunakan dalam pengukuran sehingga memudahkan dalam pembacaannya. Dari

hasil pemetaan, skala yang tampil pada colorbar berbeda-beda hal ini dikarenakan

nilai maksimum dari tiap jam berbeda-beda namun tetap menunjukkan bahwa pada

skala warna merah menunjukkan skala dengan nilai pengukuran yang tinggi dan skala

warna biru menunjukkan skala dengan nilai pengukuran yang rendah dengan

colormap menggunakan paduan warna jet. Interval pada pemetaan ini fungsinya

untuk memberikan jarak koordinat pada contourf supaya permukaan hasil pemetaan

menjadi halus dan mudah dibaca. Untuk rentang nilai yang tinggi maka intervalnya

besar sedangkan untuk rentang nilai yang rendah intervalnya kecil.

2. Distribusi kebisingan

Dari hasil pemetaan distribusi tingkat tekanan bunyi menggunakan software

Matlab 6.1 diperoleh hasil sebagai berikut dengan standar acuan 55dB.

Ruang kelas 5 jam 07.00 - 09.00 WIB

45

Gambar 4.2 Distribusi tingkat tekanan bunyi kelas 5 jam pertama

Dari hasil pemetaan menunjukkan bahwa nilai kebisingan yang tinggi

melebihi dari standar yang direkomendasikan karena menunjukkan warna kuning dan

sebagian besar warna merah. Nilai kebisingan yang sesuai standar ditandai dengan

warna hijau yaitu 55 dB. Nilai kebisingan pada jam pertama ini yaitu 68 dB – 72 dB.

Nilai kebisingan pada daerah yang dekat jendela lebih kecil karena sebagian dari

suara yang berasal dari sumber keluar melalui perlubangan pada jendela kawat.

Daerah yang dekat dengan sumber bunyi yaitu speaker dengan frekuensi 1000 Hz

mempunyai nilai kebisingan yang lebih tinggi yaitu terletak pada koordinat (2,5 ; 3).

Daerah dengan warna kuning yang terletak pada tengah-tengah mempunyai nilai

kebisingan yang rendah karena jauh pantulan, dan sebagian bunyi keluar melalui

jendela kawat yang terletak di samping kanan dan kiri tembok. Deretan belakang nilai

kebisingan naik lagi karena mendapat bunyi pantulan dari tembok belakang.

Ruang kelas 5 jam 09.15 – 11.00 WIB

46

Gambar 4.3 Distribusi tingkat tekanan bunyi kelas 5 jam kedua

Dari hasil pemetaan pada jam kedua menunjukkan bahwa nilai kebisingan

lebih dari standar yang direkomendasikan yaitu dengan ditandai banyaknya warna

merah dan sebagian kecil warna kuning. Nilai kebisingan yang sesuai standar ditandai

dengan warna hijau yaitu 55 dB . Interval nilai kebisingan pengukuran pada jam

kedua ini antara 66 dB – 74 dB. Pada koordinat y = 25 m nilai kebisingan lebih tinggi

karena lebih dekat dengan sumber bunyi yang berupa speaker. Pada koordinat y = 3,5

– 4m nilai kebisingan rendah karena sebagian bunyi dari speaker hilang melalui

perlubangan pada jendela kawat. Pada deretan belakang nilai kebisingan tinggi

dengan ditandai warna merah karena sebagian bunyi dari speaker dipantulkan ke

tembok belakang.

47


Gambar 4.4 Distribusi tingkat tekanan bunyi kelas 5 jam ketiga

Dari hasil pemetaan pada jam ketiga menunjukkan bahwa nilai

kebisingan melebihi dari standar yang rekomendasikan, warna merah menunjukkan

nilai kebisingan yang tinggi dan sebagian warna kuning. Karena suasana tingkat

tekanan bunyi yang nyaman yaitu 55 dB dengan ditandai warna hijau pada colorbar .

Nilai kebisingan tertinggi di daerah depan yang dekat dengan speaker dengan ditandai

warna merah tua. Deretan yang dekat jendela nilai kebisingannya rendah karena

bunyi lebih banyak keluar melalui lubang jendela kawat dan sebagian dipantulkan ke

tembok belakang. Persebaran kebisingan lebih merata daripada jam kedua karena

semakin siang suhu semakin panas sehingga bunyi lebih mudah merambat.

48


Gambar 4.5 Distribusi tingkat tekanan bunyi kelas 1 jam pertama

Dari hasil pemetaan menunjukkan bahwa nilai kebisingan pada kelas ini

melebihi dari standar yang direkomendasikan karena seluruh permukaan pemetaan

menunjukkan warna merah, nilai kebisingannya antara 68 dB – 72 dB. Daerah yang

dekat jendela nilai kebisingannya lebih rendah dengan ditandai warna kuning tua.

Daerah yang dekat sumber bunyi yang berupa speaker nilai kebisingannya lebih

tinggi hingga deretan belakang karena pada ruangan ini hanya terdiri dari 9 meja dan

bangku sehingga penyerapan dan pantulan bunyinya lebih sedikit. Karena material

dari bahan kayu mempunyai sifat menyerap bunyi. Bunyi lebih mudah tersebar

karena tanpa penghalang lebih sedikit . Nilai kebisingan yang sesuai standar ditandai

dengan warna hijau yaitu 55 dB

49


Gambar 4.6 Distribusi tingkat tekanan bunyi kelas 1 jam kedua

Dari hasil pemetaan pada jam kedua ini menunjukkan bahwa nilai kebisingan

melebihi dari standar yang direkomendasikan. Nilai kebisingan yang sesuai standar

ditandai dengan warna hijau yaitu 55 dB. Warna merah tua pada permukaan ini

menunjukkan daerah dengan nilai kebisingan tertinggi yaitu pada daerah yang dekat

dengan tembok karena selain mendapatkan bunyi langsung dari sumber bunyi yang

berupa speaker juga mendapat pantulan bunyi dari tembok. Warna kuning pada

pemetaan ini menunjukkan nilai kebisingan yang lebih rendah. Daerah ini terletak

didekat jendela dan tengah-tengah ruangan. Hal ini dikarenakan sebagian bunyi

keluar melalui perlubangan pada jendela kawat.

50


Gambar 4.7 Distribusi tingkat tekanan bunyi kelas 1 jam ketiga

Pemetaan pada jam ketiga pada ruang kelas 1 menunjukkan bahwa nilai

kebisingan melebihi dari standar yang direkomendasikan ANSI karena nilai

kebisingannya yang tinggi yaitu ditandai dengan warna merah. Nilai kebisingan yang

sesuai standar ditandai dengan warna hijau yaitu 55 dB . Sebagian kecil warna kuning

tua menunjukkan nilai kebisingan yang rendah pada ruangan ini. Pada jam ketiga

persebaran kebisingan hampir merata diseluruh ruangan karena suhu semakin panas

sehingga bunyi lebih mudah merambat dalam udara. Daerah paling belakang dengan

ditandai warna merah tua nilai kebisingannya paling tinggi diruangan ini karena

mendapatkan bunyi pantulan dari tembok selain mendapat langsung bunyi dari

sumbernya.

51

3. Distribusi pencahayaan

Dari hasil pemetaan distribusi pencahayaan diperoleh hasil pengolahan data

dengan menggunakan sotware Matlab 6.1 sebagai berikut dengan standar acuan

pencahayaan 200 Lux.


Gambar 4.8 Distribusi pencahayaan kelas 5 jam pertama

Pemetaan distribusi pencahayaan pada ruang kelas 5 jam pertama ini

menunjukkan nilai yang rendah yaitu rentang 30 – 46 lux. Nilai pencahayaan tertinggi

pada ruangan ini ditandai dengan warna merah tua sedangkan warna biru tua

menunjukkan nilai pencahayaan yang rendah pada jam pertama ini. Daerah dengan

warna merah tua adalah daerah yang dekat dengan jendela dan sudah mendapatkan

pencahayaan matahari pagi. Daerah lainnya yang dekat dengan jendela ditandai

dengan warna kuning menunjukkan sedikit lebih terang dari daerah belakang yang

jauh dari jendela.

52


Gambar 4.9 Distribusi pencahayaan kelas 5 jam kedua

Pemetaan distribusi pencahayaan pada ruang kelas 5 jam kedua tingkat

pencahayaanya mulai naik yaitu dengan ditandai warna merah yang menunjukkan

nilai tertinggi dan warna kuning menunjukkan daerah pemetaan dengan nilai terendah

pada jam kedua ini. Nilai distribusi pencahayaanya yaitu antara 140 lux - 210 lux.

Daerah depan dengan ditandai warna kuning nilai pencahayaanya karena pada jam

kedua ini matahari sudah mulai naik sehingga sinarnya lebih banyak ke daerah

belakang. Daerah dengan pemetaan warna kuning mendapatkan pantulan cahaya yang

mengenai bangku dan ubin dengan warna abu-abu sehingga tidak bisa memberikan

efek pantulan yang terang. Cahaya yang mengenai tembok yang berwarna putih lebih

memantulkan cahaya sehingga deretan belakang lebih terang dengan ditandai

pemetaan ruangan berwarna merah.

53


Gambar 4.10 Distribusi pencahayaan kelas 5 jam ketiga

Pemetaan distribusi pencahayaan pada ruang kelas 5 jam ketiga ini

menunjukkan bahwa nilai distribusi pencahayaan semakin meningkat yaitu antara 160

– 233 Lux. Daerah pemetaan dengan warna merah menunjukkan nilai tertinggi

sedangkan daerah dengan warna kuning menunjukkan nilai terendah. Daerah dengan

warna merah distribusi pencahayaannya sesuai dengan satndar yangdrekomendasikan

bahwa pancahayaan ruangan yang baik sekitar 200 Lux. Daerah dengan warna kuning

hanya sedikit mendapatkan sinar matahari karena terhalang oleh sebagian tembok

yang tidak ada jendelanya. Sedangkan daerah dengan warna merah mendapatkan

banyak cahaya yang masuk melalui jendela dan sebagian dari cahaya yang datanag

dipantulkan ke tembok dengan warna cat putih sehingga pantulannya lebih baik.

54


Gambar 4.11 Distribusi pencahayaan kelas 1 jam pertama

Pemetaan distriusi pencahayaan ruang kelas 1 jam pertama menunjukkan nilai

pencahayaan yang rendah yaitu antara 36 – 38 Lux. Nilai ini belum sesuai dengan

standar yang direkomendasikan CIE . Daerah pemetaan warna merah menunjukkan

daerah denhgan nilai pencahayaan yang tinggi sedangakn daerah dengan warna biru

menunjukkan daearah dengan nilai pencahayaan yang paling rendah pada ruangan ini.

Daerah kuning menunjukkan nilai tengah-tengah antara daerah dengan warna merah

dan warna biru. Pada daerah dekat pintu yaitu ditandai dengan warna biru nilai

distribusi pencahayaanya paling kecil karena cahaya terhalang oleh pintu. Sedangkan

daerah yang dekat dengan jendela nilai pencahayaanya lebih tinggi karena

mendapatkan paparan sinar matahari langsung dari luar dengan ditandai warna merah

tua.

55


Gambar 4.12 Distribusi pencahayaan kelas 1 jam kedua

Pemetaan distribusi pencahayaan ruang kelas 1 jam kedua menunjukkan

bahwa daerah dengan biru mempunyai nilai pencahayaan yang rendah pada ruangan

ini sedangkan warna merah tua menunjukkan nilai pencahayaan yang tertinggi pada

ruangan ini. Daerah warna biru terdapat pada depan ruangan karena cahaya yang

masuk terhalang oleh pintu dan tembok diseberamg pintu yang tanpa jendela. Daerah

warna biru muda hingga merah menunjukkan daerah yang dekat dengan jendela

sehingga mendapataka paparan sinar matahari langsung dari luar. Daerah peling

belakang nilainya paling tinggi karena sebagian cahaya yang datang dipantulkan

ketembok sehingga pantulannya ketitik baca lebih terang. Pemetaan pada ruangan ini

sesuai dengan hukum kuadrat terbalik bahwa semakin jauh dari sumber cahaya maka

nilai pencahayaanya semakin rendah.

56

. Ruang kelas 1 jam 11.15 – 13.00 WIB

Gambar 4.13 Distribusi pencahayaan kelas 1 jam ketiga

Pemetaan distribusi pencahayaan ruang kelas 1 jam ketiga ini menunjukkan

bahwa rentang nilai pencahayaan antara 90 – 143 Lux. Daerah dengan warna kuning

menunjukkan daerah dengan nilai pencahayaanya yang rendah pada ruangan ini

sedangkan daerah dengan ditunjukkan warna merah menunjukkan daerah dengan

nilai tertinggi untuk ruangan ini. Daerah dengan nilai rendah yaitu ditandai dengan

warna kuning terletak dibagian depan ruangan karena cahaya yang masuk terhalang

oleh pintu sehigga cahaya didapatkan dari pantulan ubin dengan warna abu-abu dan

bangku siswa dengan warna cokelat. Sedangkan daerah belakang yang ditunjukkan

warna merah nilai kebisingannya tinggi karena lebh dekat jendela dan mendapat

pantulan dari tembok yang berwarna putih sehingga nilai pencahayaanya lebih tinggi

dibandingkan dengan daerah yang depan.

57

4. Distribusi suhu Dari hasil pemetaan distribusi suhu diperoleh hasil pengolahan dengan

menggunakan sotware Matlab 6.1 sebagai berikut dengan nilai standar yaitu 27oC.


Gambar 4.14 Distribusi suhu kelas 5 jam pertama

Pemetaan distribusi suhu pada ruang kelas 5 pada jam pertama menunjukkan

bahwa nilai suhu ruangan sesuai dengan satndar rang direkomendasiakan ASHRAE

yaitu sekitar 26o C – 27o C pada ruangan ini. Daerah dengan suhu nyaman yaitu 27o C

ditandai dengan warna kuning pada pemetaan ini. Sedangkan daerah dengan warna

biru menunjukkan nilai distribusi suhu yang rendah. Daerah pemetaan yang ditandai

warna merah menunjukkan daerah dengan suhu yang tinggi. Daerah dekat jendela

suhunya lebih nyaman karena mendapatkan pertukaran udara langsung melalui

perlubangan jendela kawat. Pada pagi hari suhu lingkungan masih rendah.

58


Gambar 4.15 Distribusi suhu kelas 5 jam kedua

Pemetaan distribusi suhu ruang kelas 5 jam kedua menunjukkan bahwa suhu

ruangan mulai mengalami kenaikan suhu. Suhu ruangan menjadi 28o C – 29o C.

Penelitian dilakukan pada saat kondisi langit yang cerah.Daerah dengan warna merah

menunjukkan suhu ruangan yang tinggi. Daerah dengan warna hijau menunjukkan

daerah yang sesuai dengan standar yang direkomendasikan. Sebagian besar suhu

ruangan menjadi naik hanya bagian belakang yang mempunyai nilai suhu rendah

yaitu dengan ditandai warna biru. Udara menjadi panas karena paparan sinar matahari

langsung yang melalui jendela kawat. Atap asbes juga membuat udara panas karena

bahan dari asbes ini mampu meneruskan panas dengan baik dibandingkan atap yang

terbuat dari genteng dengan bahan tanah liat. Koefisien transmitan asbes 7,95

W/m2degC sedangkan genteng tanah liat 0,62 W/m2degC (Prasasto, 2008).


59

Gambar 4.16 Distribusi suhu kelas 5 jam ketiga

Pemetaan distribusi suhu ruangan kelas 5 jam ketiga menunjukkan bahwa

mulai terjadi kenaikan suhu dari jam kedua tadi. Rentang suhu antara 29o C – 32o C.

Nilai ini sudah melebihi dari standar yang direkomendasikan ASHRAE. Nilai suhu

tertinggi ditandai dengan warna pemetaan merah tua yaitu pada deretan depan dan

belakang yang jauh dari jendela. Daerah yang nilainya sesuai dengan standar yaitu

ditandai dengan warna biru muda. Panas yang ditransmisikan melalui atap asbes

membuat suhu ruangan menjadi lebih panas. Penelitian dilakukan pada saat kondisi

cuaca cerah. Daerah dekat jendela mempunyai nilai distribusi suhu yang rendah pada

ruangan ini karena udara lebih leluasa masuk melalui perlubangan pada jendela

kawat. Paparan langsung sinar matahari melalui perlubangan pada kawat

mnyebabkan suhu udara menjadi tinggi.

60


Gambar 4.17 Distribusi suhu kelas 1 jam pertama

Pemetaan distribusi suhu ruang kelas 1 pada jam pertama menunjukkan suhu

yang nyaman karena masih sesuai dengan standar yang direkomendasikan ASHRAE.

Nilai suhu antara 26o C- 27o C. Warna hijau dan kuning pada pemetaan menunjukkan

nilai suhu yang nyaman sedangkan warna merah menunjukkan suhu yang tinggi dan

warna biru menunjukkan nilai suhu yang rendah. Daerah dekat tembok mempunyai

nilai suhu yang sesuai dengan yang direkomendasikan ASHRAE. Daerah warna

merah adalah daerah yang tepat pada arah datngnya sinar matahari sehingga nilai

suhunya lebih tinggi. Udara pagi masih memberikan suhu lingkungan yang sejuk.

Daerah dengan warna hijau terletak pada tengah ruangan, daerah ini cukup

mandapatkan pertukaran udara dari jendela yang ada disamping kanan dan kiri

jendela.

61


Gambar 4.18 Distribusi suhu kelas 1 jam kedua

Pemetaan pengukuran distribusi suhu pada ruang kelas 1 jam kedua

menunjukkan bahwa pada titik-titik pengukuran nilai distribusi suhunya

menunjukkan suhu yang nyaman yang sesuai dengan standar yang direkomendasikan

oleh ASHRAE yaitu 27o C yaitu dengan ditandai warna hijau muda pada daerah

sekitar dekat jendela dan daerah tengah. Daerah dengan ditandai warna merah tua

mennunjukkan daerah dengan nilai suhu yang tinggi karena daerah ini tepat

mendapatkan sinar matahari langsung dari perlubangan pada jendela kawat. Karena

paparan sinar matahari langsung menyebabkan suhu ruangan menjadi panas. Selain

itu juga atap asbes membuat suhu ruangan menjadi panas karena asbes mempunyai

nilai transmitan yang tinggi yaitu 7,95 W/m2degC (Prasasto, 2008).

62


Gambar 4.19 Distribusi suhu kelas 1 jam ketiga

Pemetaan distribusi suhu ruang kelas 1 pada jam ketiga menunjukkan bahwa

suhu mulai mengalami kenaikan, ditunjukkan dengan warna kuning dan merah lebih

dominan pada pengukuran jam ketiga ini. Warna hijau hanya sedikit, terletak pada

derrah yang dekat dengan jendela. Deretan daerah belakang nilai suhunya lebih tinggi

yaitu ditandai dengan warna merah tua. Paparan sinar matahari langsung pada siang

hari menyebabkan suhu ruangan menjadi panas. Pengukuran ini dilakukan pada saat

kondisi cuaca cerah. Atap asbes menambah suhu ruangan menjadi lebih panas, karena

material penyusun asbes mampu meneruskan panas dengan baik dengan nilai

koefisien transmisi 7,95 W/m2degC (Prasasto,2008).

63

B. Pembahasan

1. Pemetaan Speech Intelligibility

Berdasarkan pola pemetaan distribusi tingkat tekanan bunyi dengan software

Matlab 6.1 yang diperoleh dari hasil pengambilan data dapat dilihat bahwa tempat

duduk yang nyaman untuk mendengar tersebar tidak merata. Speech intelligibility

merupakan kemampuan seseorang untuk mendengar dengan baik pembicaraan

seseorang didalam ruangan. Untuk ruang kelas 5 pada jam pertama yaitu pukul 07.00

-09.00 tingkat tekanan bunyi yang tinggi terletak pada deretan tempat duduk paling

depan karena lebih dekat dengan sumber bunyi. Untuk bagian kiri dan kanan yang

dekat dengan jendela tingkat tekanan bunyi lebih rendah karena bunyi lebih banyak

tersebar keluar melalui lubang-lubang pada jendela kawat. Pada jam kedua dan ketiga

juga terjadi demikian, deretan tempat duduk paling depan tingkat tekanan suaranya

lebih tinggi. Deretan tempat duduk tengah lebih rendah tingkat tekanan

kebisingannya karena jauh dari sumber bunyi dan sebagian bunyi tersebar keluar

melalui perlubangan pada jendela. Pemantulan bunyi yang berkepanjangan

menyebabkan sebagian besar energi hilang di udara sehingga bunyi yang diterima di

tempat duduk deretan tengah hanya sebagian kecil saja. Sedangkan deretan belakang

nilai tekanan bunyinya lebih tinggi dari tempat duduk yang ditengah karena bunyi

yang berasal dari sumber bunyi terpantul oleh tembok yang ada di belakang. Untuk

ruang kelas 1 pada jam pertama tingkat tekanan bunyi tertinggi terletak di bagian

deretan depan, hal ini karena dekat dengan sumber bunyi. Namun ada pada tempat

duduk pojok kanan nilai kebisingannya rendah, hal ini disebabkan terdapat almari

kayu disamping tempat duduk tersebut. Almari dari bahan kayu mempunyai daya

serap bunyi yang tinggi, sehingga sebagian bunyi terserap ke dalam almari kayu

tersebut. Tempat duduk paling belakang mempunyai nilai tingkat tekanan suara yang

tinggi karena bunyi terpantul oleh tembok bagian belakang. Pada jam kedua dan

ketiga juga terjadi demikian, tempat duduk yang dekat dengan sumber bunyi

mempunyai tekanan bunyi yang lebih tinggi di bandingkan dengan yang jauh dari

sumber bunyi. Sedangkan tempat duduk yang dekat dengan almari mempunyai nilai

64

tekanan bunyi yang lebih rendah karena sebagian bunyi terserap oleh almari kayu.

Speech intelligibility di dalam ruangan kelas dipengaruhi oleh (S/N) dan juga

pantulan bunyi (Bradley, 2009).

Tingkat tekanan bunyi yang terukur lebih tinggi terdapat di bagian depan.

Sedangkan deretan tengah sampai kebelakang tingkat tekanan suara merata. Hal ini

disebabkan sebagian bunyi tersebar keluar melalui lubang-lubang jendela kawat.

Lantai berupa ubin menyerap sebagian kecil gelombang bunyi yang mengenai lantai

tersebut. Sementara plafon yang terbuat dari asbes mempunyai daya serap kecil.

Komponen-komponen yang ada dalam ruangan seperti peta dan gambar-gambar

mempunyai daya serap yang kecil juga. Namun ruang kelas ini belum memenuhi

standar ruang kelas karena masih adanya pemantulan bunyi yang relative panjang.

Speech intelligibility menurun ketika suara di sekililing meningkat dan panjangnya

waktu dengung ( Malville, 2002).

65

2. Perhitungan Waktu Dengung

Perhitungan waktu dengung menggunakan software Sabin 3.0. Berdasarkan

pengukuran dimensi ruangan dan identifikasi diperoleh hasil sebagai berikut:

Tabel 4.20 Pengukuran dimensi ruangan

No Komponen Luasan komponen (m/m2) Kelas 5 Kelas 1

1. Panjang ruangan 8,5 m 7,8 m

2. Lebar ruangan 7 m 6,8 m

3. Tinggi ruangan 4 m 4 m

4. Luasan lantai ubin 59,5 m2 53,4 m2

5. Luasan kursi kayu 4,9 m2 2,5 m2

6. Luasan langit-langit 59,5 m2 53,4 m2

7. Luasan tembok plaster 44,9 m2 46,1 m2

8. Luasan pintu kayu 1,7 m2 1,8 m2

9. Luasan papan tulis 2,5 m2 2,5 m2

Berdasarkan hasil perhitungan waktu dengung dengan menggunakan software

sabin 3.0 diperoleh nilai waktu dengung untuk ruang kelas 1 sebesar 1,78 sekon pada

frekuensi 1000 Hz. Sedangkan untuk ruang kelas 5 sebesar 1,89 sekon. Dari hasil

tersebut dapat dilihat bahwa ruang kelas ini belum nyaman digunakan sebagai ruang

kelas. Atap yang digunakan dalam ruangan kelas ini adalah asbes, walaupun asbes

menyerap banyak gelombang bunyi yang diterima namun ruang kelas ini belum

memenuhi standar sebagai ruang kelas yaitu nilai waktu dengung ruang kelas adalah

0,6 sekon sampai 0,8 sekon pada frekuensi tengah yaitu 500 Hz dan 1000 Hz.

Ruangan kelas ini mempunyai luas yang kecil, sehingga tekanan suara lebih tinggi

karena bunyi yang datang dari sumber bunyi terpantul ke tembok dan dinding lebih

cepat. Sedangkan komponen penyerap bunyi hanya berasal dari kayu yang

mempunyai koefisen serap 0,39 pada frekuensi 1000 Hz.

66

Kondisi jendela dengan banyak perlubangan mempunyai daya serap bunyi

sebesar permukaan jendela tersebut. Gangguan bunyi dari luar tersebut dapat berupa

bunyi kendaraan lewat, bunyi langkah kaki orang melintas maupun suara orang yang

sedang berbicara di luar ruangan.

3. Pemetaan distribusi pencahayaan

Dari nilai iluminasi maksimum dan minimum pada ruang kelas 5 dapat

dianalisa bahwa ruangan tersebut pada jam pertama pukul 07.00 – 09.00 nilai

iluminasi masih rendah. Memasuki jam kedua nilai iluminasi semakin meningkat

demikian seterusnya sampai jam ketiga yaitu pukul 11.15 – 13.00. Banyaknya lubang

pada jendela kawat memudahkan cahaya alami menerobos masuk ruangan karena

tidak ada penghalang. Pada jam ketiga nilai iluminasi semakin tinggi karena cahaya

yang masuk ruangan tanpa ada penghalang seperti teritis. Pengaruh sinar langsung

pada permukaan jendela akan merambatkan panas ke dalam ruangan sebesar 80% –

90% ( Ramli,2008).

Sinar datang

Sinar datang

Gambar 4.21 Distribusi cahaya ruang kelas 5

Sedangkan cahaya yang masuk melalui lubang jendela pada bagian depan

kelas lebih sedikit karena terdapat selasar pada depan kelas. Warna putih pada

tembok membuat pantulan cahaya menjadi lebih baik. Menurut Heinzs Frick

67

bangunan dengan jendela menghadap ke utara dan selatan lebih sedikit mendapatkan

panas matahari dan lebih nyaman, namun untuk ruangan kelas 5 ini masukan panas

matahari berlebih karena tidak ada teritis pada dinding luar dari bangunan ini.

Dari nilai iluminasi maksimum dan minimum kelas 1 pencahayaan semakin

meningkat mulai jam pertama, kedua dan ketiga. Nilai maksimum iluminasi terdapat

pada jam ketiga. Dengan posisi bangunan yang menghadap ke timur maka bangunan

ini lebih banyak mendapatkan cahaya, karena jendela menghadap ketimur dan barat

lebih tersengat sinar matahari (Heinz Frick, 2008). Namun bangunan ini terhalang

oleh bangunan lain di belakang dan di depan ruang kelas terdapat selasar dan juga

bangunan kelas lain. Sehingga nilai iluminasi kelas ini lebih rendah di bandingkan

kelas 5 yang bangunannya menghadap ke utara.

Gambar 4.22 Distribusi pencahayaan kelas 1

Pencahayaan ruang kelas 1 menjadi berkurang dengan adanya tembok-tembok

ruangan kelas lain. Sinar matahari yang seharusnya menuju lubang pada jendela

terpantul oleh atap bangunan lain. Sehingga hanya sedikit cahaya yang masuk yaitu

yang melalui jendela depan dengan tiga daun jendela.

penghalang

68

4. Pemetaan Distribusi Suhu Ruangan

Berdasarkan pengukuran distribusi suhu ruang kelas 5 pada jam pertama

masih menunjukkan suhu yang nyaman karena sirkulasi udara yang teratur melewati

perlubangan pada jendela kawat namun memasuki jam kedua suhu menjadi agak

panas. Ventilasi udara alami mempunyai nilai sejuk yang lebih tinggi dalam kondisi

pintu tertutup (Dejan,2007). Kenaikan suhu 2ºC sudah terasa ketidaknyamannya.

Pada jam ketiga suhu menjadi lebih panas karena panas matahari langsung menuju

lubang jendela tanpa terhalang apapun. Jendela bukaan menyebabkan pencahayaan

ruangan lebih terang namun menyebabakan udara panas karena paparan matahari

langsung pada siang hari. Karena bangunan belakang ruang ini tanpa adanya teritis

sehingga sinar matahari langsung masuk ke dalam ruangan. Atap asbes mempunyai

koefisien menyerap panas 0,3. Atap asbes pada ruangan ini jenisnya bergelombang

mempunyai nilai transmitan 7,69 . Sehingga menyebabkan suhu ruangan

lebih menjadi panas.

Pengukuran distribusi suhu ruang kelas 1 pada jam pertama menunjukkan

suhu ruangan yang nyaman, pada jam kedua juga masih menunjukkan suhu ruangan

yang nyaman karena sirkulasi udara yang teratur melalui lubang pada jendela kawat.

Memasuki jam ketiga suhu ruangan menjadi lebih panas karena paparan sinar

matahri langsung melalui lubang jendela. Pada bagian belakang ruangan ini yaitu

sebelah barat masih terdapat suatu ruangan lagi jadi arah angin hanya berasal dari

sebelah timur atau depan ruang kelas ini. Ruang ini tidak pernah mendapatkan

paparan matahari langsung karena pada bagian depan terdapat selasar.

69

BAB V

KESIMPULAN DAN SARAN

A. Kesimpulan

1. Kebisingan ruang kelas 5 dan kelas 1 nilainya melebihi dari standar yang

direkomendasikan ANSI yaitu melebihi dari 55dB.

2. Waktu dengung ruang kelas 5 adalah 1,89 s dan ruang kelas 1 adalah 1,78 s.

3. Nilai distribusi pencahayaan kelas 5 pada jam kedua dan ketiga sudah sesuai

dengan standar yang direkomendasikan CIE dengan nilainya 210-233 Lux.

4. Nilai distribusi pencahayaan kelas 1 belum memenuhi dari standar yang

direkomendasikan oleh CIE yaitu 34-140 Lux.

5. Nilai distribusi suhu ruang kelas 5 pada jam pertama memenuhi dari dari standar

yang direkomendasikan ASHRAE yaitu 26o C - 27o C, pada jam kedua dan ketiga

sudah melebihi nilai standar yang direkomendasikan dengan nilai 29o C-32o C.

6. Nilai distribusi suhu ruang kelas 1 pada jam pertama dan kedua sesuai dengan

yang direkomendasikan ASHRAE yaitu 27o C, pada jam ketiga sudah melebihi

dari standar yang direkomendasikan yaitu 29oC.

B. Saran

1. Sebaiknya dilakukan pengukuran daerah titik kritis pada ruangan.

70

DAFTAR PUSTAKA

Accredited Standards Committee S12, Noise. (2002). American national standard: Acoustical performance criteria, design requirements, and guidelines for schools (ANSI S12.60-2002). Melville, NY: Acoustical Society of America.

Arisetyo.2010. Pencahayaan . Diakses 19 Februari 2010

http://ariestyo.blogspot.com/2010/01/pencahayaan.html

Doelle, Leslie. 1990. Akustik Lingkungan. Erlangga, Jakarta.

Eddy, Firman. 2004. Pengaruh Pengkondisian Udara, Pencahayaan, Dan Pengendalian Kebisingan Pada Perancangan Ruang Dan Bangunan. FT Universitas Sumatera Utara, Sumatera.

Endangsih, Tri. 2007. Pengaruh Material Dinding Bangunan Terhadap Iluminasi Ruangan Dengan Studi Kasus Ruang Keluarga. Fakultas Teknik, Universitas Budi Luhur.

Frick, Heinz. 2008. Ilmu Fisika Bangunan. Kanisius, Yogyakarta.

Gabriel,J.F.2001. Fisika Lingkungan. Hipokrates, Jakarta.

Mediastika,Christina. 2005. Akustika Bangunan. Erlangga, Jakarta.

Mumovic, Djan and Davies, Mike.2009. A comparative analysis of the indoor air quality and thermal comfort in schools with natural, hybrid and mechanical ventilation strategies . Proceedings of Clima 2007 WellBeing Indoors

Prabu.2009. Sistem dan Standar Pencahayaan Ruang. Di akses 29 Juli 2009.

http://putraprabu.wordpress.com/2009/01/06/sistem-dan- standar-

pencahayaan-ruang/

Prasasto, Satwiko. 2008. Fisika Bangunan. Andi, Yogyakarta.

Rahim, Ramli dan Mulyadi, Rosady. 2008. Pembayangan Matahari dan Energi Bangunan. FT Universitas Hasanudin, Makasar.

71

Sangkertadi. 2002. Memprediksi Pola Perubahan Temperatur Dalam Rumah Tropis Lembab Dengan Menggunakan Model Analogi Elektrik Satu Dimensi. Dimensi Teknik Arsitektur vol. 30, no. 1,70-76.

SchonwalderH.C,Bemdt,J.,Strofer F. ,Tiesler G.2004. Noise in school. Research

Report Fb 1030 Dortmund/Berlin. Sudarmanto. 2001. Skripsi Aanalisa Distribusi Iluminasi Ruang Perkuliahan

Pada Studi Kasus R.1.02 dan R.III.12 Fakultas MIPA. FMIPA UNS, Surakarta.

Talarosha, Basaria. 2004. Penerangan Alami dan Penerangan Bukaan. FT USU,

Sumatera.

Trauth, Martin. 2007. Matlab Recipes for Earth Sciences. 2nd edition. 178-188.

Widya N. 2006. Skripsi Analisa Karakter Akustik Pada Tingkat Kenyamana Ruang Kuliah FMIPA Unit II Uns Surakarta. FMIPA UNS, Surakarta.

W. Yang, J.S. Bradley.2009. Effects of room acoustics on the intelligibility Of speech in classrooms. Journal of the Acoustical Society of America,

125, (2), pp. 1-12.

72

LAMPIRAN

Lampiran 1. Denah Tempat Penelitian

Denah bangunan sekolah

Ruang kelas 5

4 m

7 m

8,5 m

R. VI R. V R. IV R. III R.II R. Kepsek

Dapur

R. I

Lapangan

73

Denah tempat duduk kelas 5

8,5 m

7 m

Ruang kelas 1

4 m

6,78 m 6,7 m

7,8 m

0,5 m

0,75

2,53

1,32

74

Denah tempat duduk ruang kelas 1

7,8 m

6,7 m

0,72

0,57

2,75

1,32

75

Lampiran 2. Data Pengukuran

1. Distribusi tekanan suara Kelas 5 jam pertama 07.00 – 09.00

x(m) Y(m) Z(db) 0.75 2.53 73 1.85 2.53 72 2.95 2.53 68 2.95 3.03 74 1.85 3.03 73 0.75 3.03 69 0.75 3.53 69 1.85 3.53 67 2.95 3.53 71 2.95 4.03 68 1.85 4.03 71 0.75 4.03 71 0.75 4.53 70 1.85 4.53 70 2.95 4.53 72 2.95 5.03 69 1.85 5.03 70 0.75 5.03 71

Kelas 5 jam kedua 09.15 – 11.00

x(m) Y(m) Z(db) 0.75 2.53 76 1.85 2.53 75 2.95 2.53 74 2.95 3.03 71 1.85 3.03 73 0.75 3.03 73 0.75 3.53 71 1.85 3.53 66 2.95 3.53 72 2.95 4.03 70 1.85 4.03 67 0.75 4.03 67 0.75 4.53 68 1.85 4.53 68 2.95 4.53 69 2.95 5.03 69 1.85 5.03 69 0.75 5.03 71

76

Kelas 5 jam ketiga 11.15 – 13.00

x(m) Y(m) Z(db) 0.75 2.53 75 1.85 2.53 72 2.95 2.53 74 2.95 3.03 71 1.85 3.03 73 0.75 3.03 69 0.75 3.53 69 1.85 3.53 72 2.95 3.53 71 2.95 4.03 70 1.85 4.03 67 0.75 4.03 68 0.75 4.53 69 1.85 4.53 71 2.95 4.53 72 2.95 5.03 70 1.85 5.03 69 0.75 5.03 74

Kelas 1 jam pertama 07.00 -09.00

x(m) Y(m) Z(db) 0.57 2.75 75 1.76 2.75 71 2.95 2.75 68 2.95 3.47 72 1.76 3.47 72 0.57 3.47 70 0.57 4.19 70 1.76 4.19 70 2.95 4.19 70


x(m) Y(m) Z(db) 0.57 2.75 73 1.76 2.75 68 2.95 2.75 68 2.95 3.47 72 1.76 3.47 71 0.57 3.47 71 0.57 4.19 74 1.76 4.19 71 2.95 4.19 74 Kelas 1 jam ketiga 11.15 – 13.00

x(m) Y(m) Z(db) 0.57 2.75 97 1.76 2.75 90 2.95 2.75 100 2.95 3.47 143 1.76 3.47 140 0.57 3.47 138 0.57 4.19 127 1.76 4.19 120 2.95 4.19 123

77

2. Distribusi Pencahayaan Kelas 5 jam pertama 07.00 -09.00

x(m) Y(m) Z( Lux) 0.75 2.53 46 1.85 2.53 33 2.95 2.53 30 2.95 3.03 37 1.85 3.03 43 0.75 3.03 46 0.75 3.53 38 1.85 3.53 35 2.95 3.53 37 2.95 4.03 38 1.85 4.03 40 0.75 4.03 37 0.75 4.53 36 1.85 4.53 37 2.95 4.53 39 2.95 5.03 35 1.85 5.03 32 0.75 5.03 30


x(m) Y(m) Z(Lux) 0.75 2.53 150 1.85 2.53 154 2.95 2.53 149 2.95 3.03 150 1.85 3.03 145 0.75 3.03 140 0.75 3.53 140 1.85 3.53 145 2.95 3.53 150 2.95 4.03 190 1.85 4.03 192 0.75 4.03 200 0.75 4.53 210 1.85 4.53 198 2.95 4.53 195 2.95 5.03 195 1.85 5.03 190 0.75 5.03 186

78


x(m) Y(m) Z(Lux) 0.75 2.53 170 1.85 2.53 163 2.95 2.53 160 2.95 3.03 156 1.85 3.03 154 0.75 3.03 160 0.75 3.53 200 1.85 3.53 190 2.95 3.53 193 2.95 4.03 200 1.85 4.03 210 0.75 4.03 233 0.75 4.53 200 1.85 4.53 195 2.95 4.53 193 2.95 5.03 182 1.85 5.03 200 0.75 5.03 194

Kelas 1 jam pertama 07.00 – 09.00

x(m) Y(m) Z(Lux) 0.57 2.75 34 1.76 2.75 37 2.95 2.75 38 2.95 3.47 40 1.76 3.47 38 0.57 3.47 37 0.57 4.19 37 1.76 4.19 38 2.95 4.19 38


x(m) Y(m) Z(Lux) 0.57 2.75 42 1.76 2.75 34 2.95 2.75 38 2.95 3.47 60 1.76 3.47 65 0.57 3.47 61 0.57 4.19 74 1.76 4.19 76 2.95 4.19 72


x(m) Y(m) Z(Lux) 0.57 2.75 97 1.76 2.75 90 2.95 2.75 100 2.95 3.47 143 1.76 3.47 140 0.57 3.47 138 0.57 4.19 127 1.76 4.19 120 2.95 4.19 123

79

3. Distribusi suhu Kelas 5 jam perrtama 07.00 – 09.00

x(m) Y(m) Z(⁰C) 0.75 2.53 30 1.85 2.53 32 2.95 2.53 30 2.95 3.03 30 1.85 3.03 30 0.75 3.03 30 0.75 3.53 31 1.85 3.53 30 2.95 3.53 32 2.95 4.03 30 1.85 4.03 30 0.75 4.03 30 0.75 4.53 31 1.85 4.53 30 2.95 4.53 31 2.95 5.03 30 1.85 5.03 30 0.75 5.03 29


x(m) Y(m) Z(⁰C) 0.75 2.53 29 1.85 2.53 29 2.95 2.53 29 2.95 3.03 29 1.85 3.03 29 0.75 3.03 29 0.75 3.53 29 1.85 3.53 29 2.95 3.53 29 2.95 4.03 29 1.85 4.03 29 0.75 4.03 29 0.75 4.53 29 1.85 4.53 29 2.95 4.53 29 2.95 5.03 29 1.85 5.03 29 0.75 5.03 28

80


x(m) Y(m) Z(⁰C) 0.75 2.53 26 1.85 2.53 26 2.95 2.53 26 2.95 3.03 26 1.85 3.03 27 0.75 3.03 26 0.75 3.53 26 1.85 3.53 27 2.95 3.53 27 2.95 4.03 27 1.85 4.03 27 0.75 4.03 26 0.75 4.53 27 1.85 4.53 27 2.95 4.53 27 2.95 5.03 27 1.85 5.03 27 0.75 5.03 27

Kelas 1 jam pertama 07.00 – 09.00

x(m) Y(m) Z(⁰C) 0.57 2.75 26 1.76 2.75 27 2.95 2.75 27 2.95 3.47 26 1.76 3.47 26 0.57 3.47 27 0.57 4.19 27 1.76 4.19 27 2.95 4.19 27


x(m) Y(m) Z(⁰C) 0.57 2.75 28 1.76 2.75 28 2.95 2.75 28 2.95 3.47 28 1.76 3.47 29 0.57 3.47 28 0.57 4.19 29 1.76 4.19 29 2.95 4.19 29


x(m) Y(m) Z(⁰C) 0.57 2.75 28 1.76 2.75 28 2.95 2.75 28 2.95 3.47 28 1.76 3.47 29 0.57 3.47 28 0.57 4.19 29 1.76 4.19 29 2.95 4.19 29

81

Lampiran 3. Perhitungan waktu dengung dengan software Sabin 3.0

86

Lampiran 4. Listing Program Matlab

87

1. Distribusi kebisingan

data = load ('normalfault.txt');

labels = num2str(data(:,3),2);

x = .70:.05:2.93; y = 2.5:.05:5.10;

[XI,YI] = meshgrid (x,y);

ZI = griddata (data(:,1),data(:,2),data(:,3),XI,YI,'v4');

contour (XI,YI,ZI);

v = 55:.5:90;

colormap (jet)

contourf(XI,YI,ZI,v),colorbar

hold on

plot (data(:,1),data(:,2),'co')

text (data(:,1)+.1,data(:,2),labels);

hold off

2. Distribusi Pencahayaan

data = load ('normalfault4.txt');


x = .70:.05:3.10; y = 2.45:.05:5.10;



contour (XI,YI,ZI);

v = 30:2:250;

colormap (jet)


hold on



88

hold off

3. Distribusi Suhu

data = load ('normalfault7.txt');


x = .60:.05:3.05; y = 2.45:.05:5.10;



contour (XI,YI,ZI);

v = 25:.25:32;

colormap (jet)


hold on



hold off

Lampiran 5. Gambar Alat

1. Digital Luxmeter type DX-100

89

2. Multimeter with Thermometer Digital tipe Winner M-890C

3. Sound Level Meter tipe tipe Extech RS/Datalogger

90

4. Function Generator

PEMETAAN RUANG KELAS STANDAR SD INPRES …/Pemetaan...Telah dilakukan penelitian kenyamanan ruangan...

Documents

Transcript of PEMETAAN RUANG KELAS STANDAR SD INPRES …/Pemetaan...Telah dilakukan penelitian kenyamanan ruangan...