VISUALISASI POLA PEMBAYANGAN PADA SENTRA...

VISUALISASI POLA PEMBAYANGAN PADA SENTRA NIAGA

SWARGA BARA DI SANGATTA, KALIMANTAN TIMUR

ARTIKEL ILMIAH

Diajukan untuk memenuhi persyaratan

memperoleh gelar Sarjana Teknik

Disusun oleh :

APRIANY GRIFFIN PAGALLA

NIM. 0910653021

KEMENTERIAN PENDIDIKAN DAN KEBUDAYAAN

UNIVERSITAS BRAWIJAYA

FAKULTAS TEKNIK

JURUSAN ARSITEKTUR

2013

VISUALISASI POLA PEMBAYANGAN PADA SENTRA NIAGA

SWARGA BARA DI SANGATTA, KALIMANTAN TIMUR

Apriany Griffin Pagalla, Jusuf Thojib, Beta Suryokusumo Sudarmo

Jurusan Arsitektur, Fakultas Teknik, Universitas Brawijaya

Jalan MT. Haryono 167, Malang 65141, Indonesia

Email: [email protected]

ABSTRAK

Kondisi geografis Indonesia yang berada di bawah garis khatulistiwa berdampak pada ketersediaan sinar

matahari yang relatif stabil sepanjang tahun. Saat ini isu pemanasan global pun semakin marak, sehingga

berdampak pada peningkatan suhu udara di bumi termasuk di lokasi objek studi di Sangatta, Kalimantan Timur.

Hal ini menjadi tantangan untuk merespon radiasi mataharinya. Salah satu cara untuk mencegah radiasi matahari

berlebihan yang menerpa bangunan adalah melalui pembayangan pada fasade bangunan. Dalam kajian ini,

dilakukan pengukuran radiasi matahari dengan menggunakan diagram matahari sesuai dengan lokasi objek studi

(1LU) dan shading mask protactor. Waktu pengukuran pada bulan Juni, September, dan Desember pukul 09.00,

12.00, dan 15.00. Hasil dari pengukuran radiasi matahari tersebut berupa nilai SBV (sudut bayangan vertikal)

dan SBH (sudut bayangan horizontal). Tahap selanjutnya, memvisualisasikan pola pembayangan yang terbentuk

pada objek dengan menggunakan software Sketchup Pro 8 dan Ecotect Analysis 2011. Pola pembayangan

tersebut diuji validitasnya kemudian dianalisis. Hasil dari kajian ini berupa rekomendasi penangkal sinar

matahari (tritisan atau shading device) yang efektif untuk menaungi objek studi dari pancaran sinar matahari

langsung sehingga fungsi ruang di dalam bangunan tidak terganggu.

Kata kunci : Radiasi matahari, pola pembayangan, penangkal sinar matahari, Sangatta

PENDAHULUAN

Latar Belakang

Letak wilayah Indonesia berada pada

6LU-11LS dan 95BT-141BT,

merupakan daerah beriklim tropis.

Demikian halnya dengan posisi lokasi objek

studi, di Sangatta, Kalimantan Timur. Letak

geografis ini berdampak pada ketersediaan

cahaya matahari yang melimpah sepanjang

tahun. Sinar matahari yang melimpah

menjadi tantangan untuk merespon radiasi

mataharinya karena sinar matahari

membawa radiasi panas yang menyebabkan

meningkatnya suhu lingkungan. Selain itu,

isu mengenai pemanasan global pun sedang

marak. Yang menyebabkan kondisi iklim

pada lokasi objek studi cukup panas, aliran

udara rendah, dan kelembaban yang cukup

tinggi. Dampak pemanasan global semakin

memprihatinkan terutama pada peningkatan

suhu udara di bumi. Problematika yang

sering dialami oleh bangunan di iklim tropis

adalah menanggapi intensitas radiasi

matahari yang menerpa bangunan. Sentra

Niaga Swarga Bara ini cenderung boros

energi dengan menggunakan pendinginan

aktif (AC) di dalamnya dan tidak

mencerminkan bangunan yang tanggap

iklim. Radiasi matahari dapat ditanggulangi

dengan pembayangan. Hal ini dapat

dilakukan dengan menggunakan penangkal

sinar matahari (tritisan atau shading device),

sehingga sinar matahari tidak langsung

merambatkan panas pada dinding bangunan.

Pola pembayangan pada skala lingkungan

dimaksudkan untuk melindungi ruang-ruang

dalam bangunan dari intensitas radiasi

matahari yang berlebihan. Semakin banyak

bayangan yang terbentuk, semakin sedikit

radiasi matahari yang diterima dinding

bangunan.

Maksud dan Tujuan

Maksud dan tujuan dari kajian

“Visualisasi Pola Pembayangan pada Sentra

Niaga Swarga Bara di Sangatta, Kalimantan

Timur” yaitu untuk mengetahui visualisasi

pola pembayangan yang dapat menaungi

objek studi dari sinar matahari langsung.

mailto:[email protected]

Pengertian Pola Pembayangan

Pola pembayangan yaitu pola yang

terbentuk pada dinding bangunan dari sinar

matahari langsung yang terhalang penangkal

sinar matahari.

Sudut Bayangan dan Shading Masks

a. Sudut Bayangan

Sudut bayangan terdiri dari 2 jenis,

yaitu SBV (sudut bayangan vertikal) dan

SBH (sudut bayangan horizontal).

b. Shading Masks

Shading masks adalah diagram matahari

(horizontal projection) yang menunjukkan

bayangan yang terbentuk oleh shading

device.

Waktu Pengamatan yang Efektif

Menurut Lippsmeir (1994), waktu

pengamatan yang efektif dalam

penyelidikan pematahan sinar matahari

adalah tiga jam sebelum jam 12.00 pagi hari

dan tiga jam setelah jam 12.00 pada sore

hari.

Pengurangan Radiasi Matahari

Sukawi (2010), mengungkapkan bahwa

radiasi sinar matahari yang masuk secara

langsung ke dalam bangunan sebagian besar

melalui kaca pada jendela. Cara

menghindarinya yaitu meletakkan bidang

kaca pada daerah yang terlindung oleh

bidang penangkal sinar matahari (suns

shading device) atau bahkan tidak terkena

matahari secara langsung sama sekali. Lebar

sirip penghalang sinar matahari tergantung

pada jam perlindungan yang dikehendaki

dan letak lintang daerah tersebut.

Perpindahan Panas (Radiasi)

Radiasi adalah perpindahan panas

matahari melalui pancaran sinar matahari

yang langsung masuk ke dalam bangunan.

Persamaan yang dapat digunakan dalam

menghitung nilai radiasi, yaitu:

Qs = A x G x ..................................(1)

dengan :

a. Qs : Solar heat gain (Watt)

b. A : Area of Windows (m2)

c. G : Global irradiance (W/m2)

d. : Absorptance

Nilai global irradiance yang digunakan

yaitu global horizontal irradiation tahun

1999-2011 dengan nilai 1800 kWh/m2,

sedangkan untuk nilai absorptance () yaitu

0,9-0,95 pada suhu 10-40C.

2. METODE KAJIAN

Metode yang digunakan dalam kajian

ini yaitu metode kualitatif yang terdiri dari:

a. Pengumpulan data yang dilakukan yaitu

melakukan observasi lapangan,

dokumentasi, dan melakukan studi

literatur.

b. Analisis data yang terdiri dari beberapa

tahapan, yakni:

1. Penentuan Objek Studi

Pada Sentra Niaga Swarga Bara

terdapat 5 bangunan yang menggunakan

pendinginan aktif. 5 bangunan ini yang

menjadi objek studi.

2. Penetapan Waktu Pengukuran Sudut

Jatuh Matahari

Waktu pengukuran yang digunakan

yaitu bulan Juni, September, dan

Desember pada pukul 09.00, 12.00, dan

15.00.

3. Penetapan Alat yang Digunakan Dalam

Pengukuran dan Visualisasi

Alat ukur yang digunakan yaitu

diagram matahari 1LU dan pengukur

sudut bayangan. Selanjutnya, Dalam

memvisualisasikan pola pembayangan

menggunakan Sketchup pro 8 dan

Ecotect Analysis 2011.

4. Validasi Bayangan

Untuk mendapatkan bayangan yang

dapat mewakili kondisi eksisting, maka

dalam kajian ini terlebih dahulu akan

menguji kebenaran dari bayangan

simulasi yang digunakan (uji validitas)

dengan menggunakan simulasi shadow

ecotect analysis 2011.

3. HASIL DAN PEMBAHASAN

Sudut Bayangan Vertikal dan Horizontal

(Eksisting)

Juni

U 09.00 + 12.00 + 15.00

T 09.00 + 12.00

S ---

B 12.00 + 15.00

September

U 09.00 + 12.00 + 15.00

T 09.00 + 12.00

S 09.00 + 12.00 + 15.00

B 12.00 + 15.00

Desember

U ---

T 09.00 + 12.00

S 09.00 + 12.00 + 15.00

B 12.00 + 15.00

Dari hasil pengukuran sudut jatuh

matahari diperoleh data sebagai berikut:

Bulan Sisi 09.00 12.00 15.00 SBH SBV SBH SBV SBH SBV

Juni

U 60 59 0 67,5 -60 59

T 30 45 -90 90 -

S ------------

B - 90 90 30 45

September

U 90 90 0 90 -90 90

T 0 45 0 90 -

S -90 90 0 90 90 90

B - 0 90 0 45

Desember

U ------------

T 32 45 90 90 -

S -58 59 0 67,5 58 59

B - -90 90 -32 45

Visualisasi Pola Pembayangan

(Eksisting)

a. Objek studi 1: Griya Gemini

Sisi 09.00 12.00 15.00

U (Juni)

T (Sept)

-

S (Des)

B (Sept) -

b. Objek studi 2: Minimarket

Sisi 09.00 12.00 15.00

U (Juni)

T (Sept)

-

S (Des)

B (Sept)

-

c. Koperasi K3PC

Sisi 09.00 12.00 15.00

U (Juni)

T (Sept)

-

S (Des)

B (Sept) -

d. BRI Cab. Sangatta Utara

Sisi 09.00 12.00 15.00

U (Juni)

T (Sept)

-

S (Des) -

B (Sept)

-

e. Fuji Film

Sisi 09.00 12.00 15.00

U (Juni)

T (Sept)

-

S (Des)

B (Sept) -

Berdasarkan kajian sudut sinar

matahari terhadap fungsi ruang dapat

disimpulkan sebagai berikut :

Tabel 1. Waktu Saat Radiasi Menerpa Fasade Bangunan

Tabel 2. Hasil Pengukuran Sudut Jatuh Matahari pada 1LU

Tabel 3. Pola Pembayangan Eksisting Griya Gemini

Tabel 4. Pola Pembayangan Eksisting Minimarket

Tabel 5. Pola Pembayangan Eksisting Koperasi K3PC

Tabel 6. Pola Pembayangan Eksisting BRI

Tabel 7. Pola Pembayangan Eksisting Fuji Film

Objek Studi Sun Shading

U T S B Griya Gemini - - -

Minimarket

Koperasi K3PC - -

BRI Cab. Sangatta Baru - -

Fuji Film - - -

Visualisasi Pola Pembayangan

(Modifikasi)

a. Objek studi 1: Griya Gemini

Sisi selatan griya gemini ditambahkan

shading horizontal dengan lebar ±1m.

Shading horizontal tersebut dapat

menangkal sinar matahari langsung yang

menerpa bangunan, sehingga barang-barang

yang dijual di dalam toko tidak langsung

terkena sinar matahari dan menghindari

resiko kerusakan pada barang yang dijual.

Waktu Gambar

15.00

Bukaan pada sisi selatan ternaungi

dengan baik dari pancaran sinar matahari

langsung pada saat waktu kritis bangunan

(bulan Desember pukul 15.00).

b. Objek Studi 2: Minimarket

Untuk menghindari pancaran sinar

matahari langsung yang menerpa dinding

bangunan minimarket, maka tritisan atapnya

diperpanjang 30cm. Selain itu juga,

kemiringan bidang untuk peletakkan jendela

mati (kaca) 25. Perpanjangan tritisan 30 cm

diberlakukan untuk setiap fasade bangunan

utama (utara-timur-selatan-barat). Acuannya

adalah nilai SBV timur barat (45).

Waktu Gambar

09.00

Bukaan pada sisi utara ternaungi



(bulan Juni pukul 09.00).

Waktu Gambar

09.00

Bukaan pada sisi timur ternaungi



(bulan September pukul 09.00).

Waktu Gambar

15.00

Bukaan pada sisi selatan ternaungi



(bulan Desember pukul 15.00).

Waktu Gambar

15.00

Keterangan : : Memerlukan Penangkal Sinar Matahari

- : Tidak memerlukan Penangkal Sinar Matahari

Tabel 9. Pola Pembayangan Modifikasi Sisi Selatan Griya Gemini Bulan Desember

SBV = 59

Gambar 2. Detail Shading

Horizontal pada Sisi Selatan

Griya Gemini.

Gambar 1. Pengaplikasian Shading Horizontal pada Sisi

Selatan Griya Gemini.

59

45

Gambar 3. Pengaplikasian

Perpanjangan Tritisan Atap

Minimarket Gambar 4. Detail Tritisan

Modifikasi Minimarket

Tabel 10. Pola Pembayangan Modifikasi Sisi Utara Minimarket Bulan Juni

Tabel 11. Pola Pembayangan Modifikasi Sisi Timur

Minimarket Bulan September

Tabel 12. Pola Pembayangan Modifikasi Sisi Selatan

Minimarket Bulan Desember

Tabel 13. Pola Pembayangan Modifikasi Sisi Barat

Minimarket Bulan September

Tabel 8. Kebutuhan Penangkal Sinar Matahari pada Sisi Objek

Bukaan pada sisi barat ternaungi




Modifikasi tritisan atap pada

minimarket dapat menaungi fungsi ruang di

dalamnya, sehingga area display barang,

ruang pendingin (freezer), dan kantor

pengelola dapat terhindar dari pancaran

sinar matahari langsung.

c. Objek Studi 3: Koperasi K3PC

1. Sisi Utara

Untuk menghindari radiasi matahari

secara langsung pada bukaan, maka pada

sisi utara digunakan shading horizontal.

Shading horizontal dengan lebar 70 cm

tersebut dapat menaungi bukaan sisi utara

yang ada pada saat pancaran radiasi

matahari yang cukup banyak menerpa

bangunan, mulai pukul 12.00-15.00,

sehingga area display barang terhindar dari

paparan sinar matahari yang dapat merusak

barang dagangan.

Waktu Gambar

09.00





2. Sisi Timur

Pada fasade timur koperasi

ditambahkan shading horizontal dengan

lebar 65 cm untuk memantulkan sinar

matahari langsung pada pagi hari, sehingga

panas dan silau tidak masuk ke dalam

ruangan. Adanya shading tersebut dapat

melindungi barang dagangan di dalam

koperasi sehingga tidak mudah rusak.

Waktu Gambar

09.00





d. BRI Cab. Sangatta Utara

1. Sisi Timur

Untuk menghindari radiasi matahari

secara langsung pada bukaan, maka pada

sisi timur digunakan shading horizontal

yang berguna untuk memblokir radiasi pagi.

Shading horizontal pada sisi timur dibagi

menjadi beberapa elemen shading supaya

tidak terlalu lebar. Namun, shading tersebut

dapat efektif menaungi bukaan yang ada

pada sisi timur.


Shading Horizontal pada Sisi

Utara Koperasi

Gambar 6. Detail Shading Horizontal pada Sisi Utara

Koperasi

Tabel 14. Pola Pembayangan Modifikasi Sisi Utara Koperasi

Bulan Juni

SBV = 45



Timur Koperasi

Gambar 8. Detail Shading Horizontal

pada Sisi Timur Koperasi

Tabel 15. Pola Pembayangan Modifikasi Sisi Timur

Koperasi Bulan September

SBV = 45

Gambar 9. Detail Shading

Horizontal Tipe 1 pada Sisi

Timur dan Barat BRI

Gambar 10. Pengaplikasian Shading Horizontal Tipe 1 pada

Sisi Timur dan Barat BRI

SBV = 59

Shading horizontal pada sisi timur dan

barat terdiri dari 2 tipe. Tipe 1 dengan lebar

shading 60 cm dan terdiri dari 5 elemen

shading, sedangkan tipe 2 dengan lebar

shading 60 cm terdiri dari 2 elemen shading.

Waktu Gambar

09.00





2. Sisi Barat

Modifikasi yang dilakukan pada sisi

barat sama dengan modifikasi sisi timur

karena nilai SBV yang menjadi acuan dalam

menentukan shading device yang cocok

adalah sama (45).

Waktu Gambar

15.00

Bukaan pada sisi barat ternaungi




e. Fuji Film

Pada bangunan fuji film ini, hanya sisi

utara saja yang dimodifikasi karena sisi

barat telah ternaungi, sedangkan sisi timur

dan selatan tidak terdapat bukaan. Shading

horizontal dengan lebar 40 cm dan terdiri

dari 2 elemen shading dapat menangkal

sinar matahari langsung yang menerpa

bangunan sehingga silau dan panas dapat

dihindari.

Waktu Gambar

09.00





Penurunan Nilai Radiasi

Melakukan perbandingan nilai radiasi

eksisting dan modifikasi. Hasil

perbandingan yang diperoleh adalah telah

terjadi penurunan nilai radiasi pada

modifikasi objek studi, antara lain:

a. Griya Gemini sisi selatan penurunan

radiasi 384 watt (59,81%).

b. Minimarket sisi utara penurunan

radiasi 5421 watt (100%), sisi timur

penurunan radiasi 1941,75 watt (100%),

sisi selatan penurunan radiasi 1929 watt

(100%), dan sisi barat penurunan radiasi

1687,5 watt (100%).

c. Koperasi K3PC sisi utara penurunan

radiasi 1122 watt (84,42%) dan sisi timur

penurunan radiasi 1154,25 watt (100%).

d. BRI Cab. Sangatta Utara sisi timur

penurunan radiasi 2322 watt (100%) dan

sisi barat 1278 watt (100%).

e. Fuji Film sisi utara penurunan radiasi

498 watt (68,31%).

Tabel 16. Pola Pembayangan Modifikasi Sisi Timur BRI Bulan September

Tabel 17. Pola Pembayangan Modifikasi Sisi Barat Koperasi

Bulan September

Gambar 12. Detail Shading Horizontal Tipe 2 pada Sisi

Timur dan Barat BRI

SBV = 45


Shading Horizontal Tipe 2 pada

Sisi Timur dan Barat BRI

SBV = 59



Utara Fuji Film Gambar 14. Detail Shading

Horizontal pada Sisi Utara Fuji

Film

Tabel 18. Pola Pembayangan Modifikasi Sisi Utara Fuji

Film Bulan Juni

KESIMPULAN

Berdasarkan kajian yang telah

dilakukan, maka dapat disimpulkan

beberapa hal sebagai berikut:

1. Salah satu langkah nyata untuk

menangani radiasi matahari berlebihan

yang menerpa bangunan dapat dilakukan

dengan pengaplikasian sun shading

(tritisan atau shading device).

2. Diagram matahari dan pengukur sudut

bayangan diperlukan untuk mengukur

nilai SBV dan SBH sesuai dengan waktu

pengukuran yang telah ditentukan.

3. Pada kondisi eksisting dari 5 objek studi

yang dikaji, hanya terdapat beberapa

fasade objek studi yang ternaungi.

4. Acuan dalam menentukan penangkal

sinar matahari pada objek studi adalah

waktu kritis (fasade menerima banyak

radiasi matahari) antara lain sebagai

berikut:

a. Sisi utara : acuannya nilai SBV pada

bulan Juni pukul 09.00 (59).

b. Sisi timur : acuannya nilai SBV pada

bulan September pukul 09.00 (45).

c. Sisi selatan : acuannya nilai SBV pada

bulan Desember pukul 15.00 (59).

d. Sisi barat : acuannya nilai SBV pada

bulan September pukul 15.00 (45).

5. Pembayangan pada modifikasi objek

studi menyebabkan penurunan nilai

radiasi, sehingga dapat disimpulkan

bahwa modifikasi penangkal sinar

matahari efektif dalam menurunkan

kinerja AC (beban pendinginan). Hal ini

tentu saja hemat energi.

SARAN

1. Potensi sinar matahari yang melimpah

perlu ditangani dengan cermat,

sehingga bangunan dapat menggunakan

AC seminim mungkin.

2. Peneliti menyarankan sebaiknya

sebelum merancang penangkal sinar

matahari pada bangunan terlebih dahulu

melakukan pengukuran sudut jatuh

sinar matahari untuk mengetahui nilai

SBV dan SBH yang akan digunakan

sebagai acuan dalam merancang

penangkal sinar matahari yang efektif.

DAFTAR PUSTAKA

Sukawi. 2010. Kaitan Desain Selubung

Bangunan terhadap Pemakaian Energi

dalam Bangunan (Studi Kasus

Perumahan Graha Padma Semarang).

Prosiding Seminar Nasional Sains dan

Teknologi. Universitas Wahid Hasim

Semarang.

Karyono, T.H. 2001. Wujud Kota Tropis Di

Indonesia : Suatu Pendekatan Iklim,

Lingkungan, dan Energi. Jurnal

DIMENSI Teknik Arsitektur, Vol. 30,

No.2, Desember 2001. UKP Surabaya.

Lippsmeier,G. 1994. Bangunan Tropis.

Jakarta: Erlangga.

Szokolay, S.V. & Christopher Brisbin. 2004.

Introduction to Architectural Science :

The Basis of Sustainable Design.

Amsterdam: Architectural Press.

Koenigsberger, O.H., Ingersoll, T.G.,

Mayhew, A. & Szokolay, S.V. 1973.

Manual of Tropical Housing and

Building. London: Longman.

Lechner, Norbert. 2007. Heating, Cooling,

Lightning : Design Methods for

Architects. Edisi II, Cetakan I.

Terjemahan Siti Sandrianan. Jakarta :

PT Rajagrafindo Persada.

Stein, B., Reynolds, J.S., Grondzik, W.T. &

Kwok, A.G. 2006. Mechanical and

Electrical Equipment for Buildings

(tenth edition). Hoboken: John wiley

and Sons.

Satwiko Prasasto. 2005. Fisika Bangunan 1.

Edisi 2. Yogjakarta: Andi.

VISUALISASI POLA PEMBAYANGAN PADA SENTRA...

Documents

Transcript of VISUALISASI POLA PEMBAYANGAN PADA SENTRA...