OPTIMASI KINERJA PENCAHAYAAN ALAMI UNTUK … · -Bahan penutup jendela ... Tiga lantai Core bangunan Ruang tamu pada unit- unit hunian di ... Presentasi untuk sidang R1.ppt ...

OPTIMASI KINERJA PENCAHAYAAN ALAMI UNTUK EFISIENSI ENERGI

PADA RUMAH SUSUN DENGAN KONFIGURASI TOWER DI DENPASAR

Studi Kasus : Rumah Susun Dinas Kepolisian Daerah Bali

LATAR BELAKANG

Krisis energi Isu Global Warming Arsitektur HematKrisis energi Isu Global Warming Arsitektur Hemat Energi energi listrikKeterbatasan Lahan kebutuhan hunian yang layak RUMAH SUSUN DI DENPASAR peningkatanRUMAH SUSUN DI DENPASAR peningkatan kebutuhan energiRUMAH SUSUN DINAS KEPOLISIAN DAERAH BALI Pemanfaatan strategi pencahayaan alami untuk efisiensi g p yenergiKonfigurasi Tower pencahayaan alami optimal dari fasadeBatasan karena pengaruh gaya Arsitektur Bali

OrnamenTri AnggaTri Angga

RUMUSAN MASALAH

1. Bagaimana kinerja pencahayaan alami pada rumah susun dengan konfigurasi tower di Denpasar yang dipengaruhi oleh gaya Arsitektur Bali ?g y

2. Seberapa jauh optimasi pemanfaatan potensi pencahayaan alami pada unit rumah Susun di Denpasar

t k hi t t t k h l iuntuk memenuhi tuntutan akan pencahayaan alami yang sesuai dengan kebutuhan aktifitas?

3. Bagaimana optimasi pemanfaatan pencahayaan alami ini 3 aga a a op as pe a aa a pe ca ayaa a adapat memenuhi kenyamanan visual dalam interiornya?

VARIABEL PENELITIAN

1. Variabel TergantungFenomena yaitu distribusi pencahayaan alami yang dilihat dariFenomena yaitu distribusi pencahayaan alami yang dilihat dari Iluminasi dan Daylighting Factor (DF)

2 Variabel Bebas2. Variabel Bebas- Geometri ruang meliputi kedalaman ruang, lebar ruang, tinggi ruang- Bukaan pada dinding meliputi tinggi dan lebar, posisi, orientasi- Material dinding, lantai dan plafond termasuk jenis,warna dan teksturg, p j ,- Bahan penutup jendela (jenis kaca dan spesifikasinya)- Obstruction (Penghalang) meliputi overhang, dinding bangunan lain - Kondisi lingkungan termasuk waktu penyinaran matahari.

3. Variabel kontrolpotensi silau melebihi 1:40 antara iluminasi terendah dan t ti itertinggi.

Hunian tipe 38 di Rumah Susun Dinas Kepolisian Daerah BaliOBYEK DAN SAMPEL PENELITIAN

p p

H KG

C D

L

E F

H KG

I J

L

OPERASIONAL PENELITIANPENGAMATAN AWAL

PENENTUAN SAMPEL(Pengamatan Lapangan)

KAJIAN TEORI

PERMODELAN(O i i D i )

Pengamatan ruang, kondisi pencahayaan dan aktifitas

pengguna

Pengukuran fisik ruangan

PENGAMATAN DAN PENCATATAN LAPANGAN (Optimasi Desain)

-Penetapan kondisi lingkungan-Penentuan variabel waktu-Penentuan material atap core-Penentuan lebar listplank

Pengukuran pencahayaanLAPANGAN

VERIFIKASI

Simulasi pencahayaan SIMULASI

pVERIFIKASI Hasil Simulasi

SIMULASI KOMPUTER

(Optimasi Desain)

KAJIAN HASILOptimasi Desain

kondisi eksisting obyek

Simulasi fenomena pencahayaan alami pada

obyek

SIMULASIKOMPUTER

(Optimasi Desain)

HASIL PENELITIAN

IV. PENGAMATAN LAPANGAN

Pengaruh Posisi Matahari terhadap obyekPengaruh cloud coverP h h i t i h i

Analisa Tingkat Pencahayaan Alami di Luar Bangunan

Pengaruh arah orientasi hunianPengaruh lingkungan dan ketinggian bangunanPengaruh pergerakan posisi matahari dan pergerakan awan

Analisa Tingkat Pencahayaan Alami di Core BangunanPengaruh Posisi Matahari terhadap area corePengaruh ketinggian Lantai – lantai Huniang ggPengaruh struktur tangga

Faktor yang mempengaruhi kuantitas pencahayaan dan ketidaknyamanan Visual

Potensi bentuk massa dan komposisi ruangPotensi Bukaan dalam memasukkan pencahayaan alamiPengaruh pola bukaan

Visual

Potensi Perbedaan Level Ketinggian hunianPengaruh Listplank dan Lingkungan pada efektifitas bukaan

RANGKUMAN HASILPENGUKURAN LAPANGANPENGUKURAN LAPANGAN

1. Variabilitas kondisi cuaca (perubahan posisi matahari dan kondisi langit) pada saat pengukuran mengakibatkan adanya beberapa fluktuasi data t t d d t k did l h iterutama pada data pengukuran yang didalam ruang – ruang hunian

2. Kuantitas pencahayaan di luar ruangan dipengaruhi oleh Arah hadap bangunan, Ketinggian hunian dari permukaan tanah dan kondisi obstruction

3. Kuantitas pencahayaan pada core bangunan sangat dipengaruhi oleh posisi p y p g g p g pmatahari terhadap bukaan core bangunan, semakin tinggi lantai hunian iluminasi meningkat dan struktur tangga membuat distribusi cahaya alami tidak merata

4. Kuantitas pencahayaan di ruang tamu pada kedua Blok bangunan dapat p y g p g pdisimpulkan sebagai pencahayaan yang tidak memadai untuk aktifitas

5. Pencahayaan alami di ruang tidur utama dan ruang tidur sudah memenuhi kebutuhan minimal iluminasi untuk kebutuhan aktifitas namun memiliki potensi silau. p

6. Potensi silau ditemui pada Blok H di pagi hari dan Blok K di sore hari. Potensi silau ini harus diverifikasi dengan hasil simulasi dan perlu dipertimbangkan optimasi shading yang bersifat tetap seperti listplank untuk menurunkan potensi silau ini.p

7. Kuantitas pencahayaan di dapur sangat fluktuatif dan tidak memiliki pola tertentu. Perannya terhadap perbaikan kualitas pencahayaan ruang tamu dipengaruhi pola perilaku pengguna yang variatif dan tidak bisa diprediksi

V. VERIFIKASI HASIL PENGUKURAN DENGAN HASIL SIMULASIDENGAN HASIL SIMULASI

1. Perbandingan hasil pengukuran dan simulasi • Nilai Iluminasi di luar bangunan• Nilai Iluminasi di luar bangunan• Distribusi Iluminasi di area core• Distribusi Iluminasi di dalam Ruang – ruang hunian Ruang Tamu,

Ruang Tidur utama dan ruang tidur• Distribusi Daylighting Factor Ruang Tamu, Ruang Tidur utama dan

ruang tidur

2 Pembahasan Verifikasi hasil simulasi2. Pembahasan Verifikasi hasil simulasi• Adanya perbedaan penetapan kondisi cuaca di luar bangunan antara

pengukuran lapangan dan simulasi jenis cahaya alami terukur, karakter langit overcast dengan variabilitas tinggi, faktor turbidity (posisi

t h i d k l b b ) di i l i dib t k i tmatahari dan kelembaban) di simulasi dibuat konsisten• Perbedaan titik pengukuran dan karakteristik simulasi Radiance• Adanya perbedaan permodelan adanya penyederhanaan karena

keterbatasan kemampuan simulasi dengan Desktop Radiancep g p

KARAKTERISTIK PENCAHAYAAN ALAMI PADA OBYEKALAMI PADA OBYEK1. Pembahasan Karakteristik Pencahayaan Alami

• Faktor Posisi matahari mempengaruhi cahaya alami di luar ruangan

• Cahaya di area core dipengaruhi oleh posisi matahari terhadap core, ketinggian bangunan dan adanya struktur tanggaP h l i did l di hi l h i i• Pencahayaan alami didalam ruang dipengaruhi oleh posisi matahari, jarak dengan sumber cahaya, perbedaan ketinggian dan pengaruh lingkungan yang merubah fluktuasi dan pola distribusi iluminasidistribusi iluminasi.

2. Pengaruh Karakteristik Pencahayaan Alami dengan Kenyamanan VisualVisual• Simulasi tidak dapat menunjukkan potensi silau sesuai dengan

kondisi sesungguhnya karena hanya memperhitungkan cahaya diffus

• Maka yang dilihat adalah unit yang menunjukkan nilai rasio kontras yang paling tinggi

RANGKUMAN VERIFIKASIVERIFIKASI HASIL SIMULASINilai iluminasi dari simulasi jauh lebih rendah daripada pengukuran lapangan namun pola distribusi iluminasinya cenderung menunjukkan keserupaan. KARAKTERISTIK PENCAHAYAAN ALAMI PADA OBYEKKARAKTERISTIK PENCAHAYAAN ALAMI PADA OBYEK

Pencahayaan di Luar Bangunankondisi maksimum pada bulan Maret dan Oktober sedangkan kondisi minimum terjadi pada bulan JuniPencahayaan di Area Core Bangunany gKarakteristik pencahayaan alami di area core bangunan menunjukkan fluktuasi yang konsisten terhadap fluktuasi iluminasi di luar ruangan. Iluminasi di area core meningkat seiring dengan naiknya ketinggian lantai dan Struktur lantai dan tangga menjadi penghalang sinar masuk dari lantai III ke lantai – lantai dibawahnya Pencahayaan di dalam Ruang Ruang HunianPencahayaan di dalam Ruang – Ruang HunianLingkungan memberi pengaruh yang lebih besar daripada perubahan posisi matahari di dalam pencahayaan. Jarak terhadap sumber cahaya dan pola bukaan mempengaruhi karakteristik pola distribusi iluminasi di ruang – ruang hunian. Tingkat iluminasi meningkat seiring dengan pertambahan ketinggian lantai. Lingkungan mempengaruhi karakteristik iluminasi di ruang – ruang hunian dengan cara menurunkan tingkat iluminasi dan merubah pola distribusi iluminasi.

KENYAMANAN VISUAL PADA RUANG – RUANG HUNIANPerhitungan rasio potensi silau menunjukkan nilai iluminasi yang lebih konsisten daripada hasilPerhitungan rasio potensi silau menunjukkan nilai iluminasi yang lebih konsisten daripada hasil perhitungan dari pengukuran lapangan. Unit – unit dengan rasio tertinggi perlu dipertimbangkan dalam proses optimasi. Di Blok K, rasio tertinggi terjadi di K-I7 dan di Blok H di unit H-III4 pada siang hari

VI. SIMULASI OPTIMASIKONDISI EKSISTING

Penghilangan bangunan lain Penetapan kondisi lingkungan g g gdan perkerasan

Penetapan kondisi lingkungan

Penetapan lay out ruang dan variabel material ruang

Kondisi lay out dan material ruangan tetap

1 2

OPTIMASI PENGURANGAN POTENSI OPTIMASI PENCAHAYAAN ALAMI

OPTIMASI AREA COREOPTIMASI PENCAHAYAAN RUANG

TAMU Perubahan lebar listplank atap

SILAU

Perubahan material atap core

Kondisi fisik ruang tamu tidak mengalami perubahan

Unit K-I7 di siang hari. K-II8 di sore hari dan H-III4

di pagi dan siang hari

Tiga lantai Core bangunan Ruang tamu pada unit- unit hunian di Blok H dan Blok K

HASIL OPTIMASIOptimasi atap core dipengaruhi oleh :

Perubahan material penutup atap area core dan luasan bidang glazing Perbedaan ketinggian level lantai corePerbedaan ketinggian level lantai coreAdanya kantilever lantai dan struktur tangga

Optimasi core dan pengaruhnya terhadap pencahayaan alami di Ruang Tamu dipengaruhi oleh :Ruang Tamu dipengaruhi oleh :

Perbedaan ketinggian level lantai hunianPotensi bukaan dalam memasukkan cahaya alamiPerubahan distribusi iluminasi di ruang tamuPerubahan distribusi iluminasi di ruang tamu

Optimasi Listplank untuk Pengurangan Potensi SilauSetelah simulasi optimasi pengurangan potensi silau, frekwensi iluminasi yang ada pada rentang iluminasi nyaman sesuai standariluminasi yang ada pada rentang iluminasi nyaman sesuai standar IESNA untuk ruang tidur semakin meningkat. Perubahan rasio iluminasi terendah dan iluminasi tertinggi baik untuk setiap unit terpilih dan waktu yang ditentukan menunjukkan p p y g jadanya penurunan rasio kontras.

VII. KESIMPULAN1. Kinerja Pencahayaan Alami dan kenyamanan visual pada

obyek penelitiany p• Kinerja pencahayaan alami di area core Pencahayaan alami di

area core adalah sumber utama pencahayaan alami ke ruangtamu. Tingkat iluminasi pada area core sudah melebihi kebutuhanminimal untuk area sirkulasi yaitu 20 Lux.minimal untuk area sirkulasi yaitu 20 Lux.

• Kinerja pencahayaan alami di ruang tamu Kondisi pencahayaanalami di ruang tamu tidak memenuhi standar kebutuhan iluminasiuntuk aktifitas yang diwadahi Memerlukan optimasi untukpeningkatan iluminasipeningkatan iluminasi

• Kinerja Pencahayaan alami di Ruang Tidur Utama dan RuangTidur Secara umum, kebutuhan iluminasi di ruang tidur utamadan ruang tidur sudah memenuhi kebutuhan aktifitas bahkan padapengukuran lapangan menunjukkan ada beberapa pengukuranpengukuran lapangan menunjukkan ada beberapa pengukurandengan iluminasi lebih dari 20.000 Lux dan dengan rasio kontrasyang tinggi melebihi 1:40 memerlukan optimasi penguranganpotensi silau

2. Pengaruh optimasi terhadap kualitas pencahayaan pada obyek penelitian• Bahan penutup atap area core

Setelah dilakukan optimasi terjadi peningkatan kuantitas iluminasi diSetelah dilakukan optimasi terjadi peningkatan kuantitas iluminasi di masing – masing lantai bangunan. Peningkatan kuantitas iluminasi terbesar terjadi di lantai III dan yang terendah di lantai I.

• Perubahan atap core terhadap kuantitas pencahayaan alami di Ruang Tamu masing – masing unitg gSecara umum, terjadi peningkatan kuantitas iluminasi dan perubahan pola distribusi iluminasi menjadi lebih merata terutama di bagian dinding belakang. Presentase iluminasi yang ada pada rentang diatas 100 Lux meningkat dan ini menunjukkan terjadinya perbaikan kualitas iluminasi. Namun untuk unit – unit hunian di lantai I tidak mengalami perubahan yang signifikan cenderung tingkat iluminasi hampir sama. perubahan positif adalah semakin banyak iluminasi yang masuk di rentang iluminasi diatas 100 Lux

• Ukuran Listplankiluminasi tertinggi yang terukur dalam ruang tidur utama menurun dan posisi titik ukur iluminasi tertinggi bergerak semakin ke tengah ruangan seiring dengan bertambah lebarnya listplank. Rasio kontras antara iluminasi terendah dan tertinggi juga semakin menurun seiring dengan bertambah lebarnya listplank yang digunakan untuk simulasi optimasi. Frekwensi distribusi pada rentang nyaman antara 200 – 500 Lux juga

l i i k tmengalami peningkatan

3. Hubungan optimasi dengan kenyamanan visual• Kenyamanan visual di area core

Setelah optimasi pencahayaan alami kuantitas iluminasi di area coreSetelah optimasi pencahayaan alami, kuantitas iluminasi di area core meningkat dan cenderung menjadi sangat tinggi terutama di lantai III. Kondisi pencahayaan seperti ini mungkin memunculkan potensi iluminasi berlebih dan paling besar terjadi di lantai III.

• Kenyamanan visual di ruang tamu unit – unit hunianOptimasi pencahayaan alami di area core membawa pengaruh berupa

peningkatan iluminasi di ruang – ruang tamu unit hunian terutama yang berada di lantai II dan III Sedangkan untuk kondisi pencahayaan alami diberada di lantai II dan III. Sedangkan untuk kondisi pencahayaan alami di lantai I apabila dilihat dari nilai minimum dan maksimum cenderung tidak mengalami perubahan tapi jumlah nilai iluminasi yang berada pada rentang diatas 100Lux meningkat.

• Kenyamanan visual di ruang tidur utamaoptimasi pengurangan potensi silau berhasil meningkatkan kenyamanan

visual di ruang tidur. Dari peningkatan persentase iluminasi yang masuk di rentang iluminasi nyaman menurut standar IESNA antara 200- 500di rentang iluminasi nyaman menurut standar IESNA antara 200 500 Lux maka optimasi dengan lebar listplank 1,5 m lebih efektif karena secara optimal mampu meningkatkan persentase frekwensi iluminasi untuk semua unit terpilih.

TERIMAKASIH

Masih ada kesalahan :- Abstrak masih belum menggambarkan keseluruhan penelitian- Tujuan penelitian masih menyebutkan termal sebagai kontrol- Kerangka operasional penelitian (bagan 3 3) pada bagian permodelanKerangka operasional penelitian (bagan 3.3) pada bagian permodelan

(optimasi) masih memerlukan revisi sesuai optimasi yang dilakukan