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
This document is posted to help you gain knowledge. Please leave a comment to let me know what you think about it! Share it to your friends and learn new things together.
Transcript
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,
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.