Efektifitas Void Dan Taman Interior Pada Kenyamanan Termal Di Dalam Ruang

EFEKTIFITAS VOID DAN TAMAN INTERIOR PADA
KENYAMANAN TERMAL DI DALAM RUANG

LUQMANUL HAKIM

SEKOLAH PASCASARJANA
INSTITUT PERTANIAN BOGOR
BOGOR
2016

PERNYATAAN MENGENAI THESIS DAN
SUMBER INFORMASI SERTA PELIMPAHAN HAK CIPTA*
Dengan ini saya menyatakan bahwa Tesis berjudul Efektifitas Void dan
Taman Interior Pada Kenyaman Termal adalah benar karya saya dengan arahan dari
komisi pembimbing dan belum diajukan dalam bentuk apa pun kepada perguruan
tinggi mana pun. Sumber informasi yang berasal atau dikutip dari karya yang
diterbitkan maupun tidak diterbitkan dari penulis lain telah disebutkan dalam teks
dan dicantumkan dalam Daftar Pustaka di bagian akhir disertasi ini.
Dengan ini saya melimpahkan hak cipta dari karya tulis saya kepada Institut
Pertanian Bogor.
Bogor, September 2016

Luqmanul Hakim
NIM A451120111

RINGKASAN
LUQMANUL HAKIM. Efektifitas Void dan Taman Interior Pada Kenyamanan
Termal di Dalam Ruang . Dibimbing oleh ANDI GUNAWAN and BAMBANG
SULISTIYANTARA
Kenyamanan di sebuah tempat merupakan dambaan semua orang dalam
melakukan segala macam aktivitasnya, sehingga semua faktor yang mendukung
kenyamanan beraktifitas akan diusahakan untuk dipenuhi. Faktor-faktor tersebut
antara lain ruang gerak yang cukup, fasilitas yang memadai, penerangan yang cukup,
pengudaraan yang nyaman, keamanan, keindahan, harga diri dan lain sebagainya.
Yang menjadi perhatian dalam penelitian ini adalah bagaimana kenyamanan
itu bisa dicapai dengan cara menggabungkan faktor alam berupa tanaman dengan
faktor lingkungan buatan yang berupa void (bukaan vertikal) di dalam desain rumah
sederhana. Dengan dua faktor ini diharapkan mampu meningkatkan kenyamanan di
dalam rumah sederhana, yaitu adanya perubahan pada factor-faktor kenyamanan
termal yang berupa aliran dan kecepatan angin, kelembaban udara dan suhu udara
di dalam ruang. Penelitian dilakukan dengan metode eksperimen (percobaan), yaitu
dengan membuat 2 (dua) ruang dengan luas yang sama tetapi dengan perlakuan

yang berbeda, yaitu ruang dengan void dan ruang tanpa void.
Hasil penelitian menunjukkan bahwa 1). keberadaan void dalam sebuah ruang
sangat signifikan dalam meningkatkan kenyamanan termal di dalam ruang.
Pemberian void dalam ruang akan meningkatkan kecepatan aliran udara, 2)
keberadaan tanaman sebagai unsur taman kurang signifikan dalam meningkatkan
kenyamanan termal di dalam ruang, 3) interaksi antara void dengan taman tidak
memberikan kontribusi yang signifikan dalam meningkatkan kenyamanan termal
di dalam ruang.
Penelitian ini memberikan solusi desain void dan taman yang mampu
memberikan faktor kenyamanan terutama pada pengudaraan di dalam ruang dengan
meminimalkan penggunaan energi buatan seperti listrik dan memaksimalkan
penggunaan sumber daya alam.
Kata kunci : kenyamanan, taman, void, termal dan penghawaan.

SUMMARY
LUQMANUL HAKIM. Effectivity of Void and Indoor Garden for Thermal
Comfort Within the Room. Supervised by ANDI GUNAWAN and BAMBANG
SULISTIYANTARA
Comfort in a place is a dream shared by all people while doing all kinds of
activities, consequently all the factors that promote comfort activity will be

attempted to be met, such as sufficient space, adequate facilities, adequate lighting,
comfortable aeration, safety, beauty, self-esteem and so forth.
The concern of this study is how comfort can be achieved by combining
natural factors with environmental factors such as plant-made form void (vertical
openings) in the design of a simple house. Combination of the two factors is
expected to increase comfort in the simple house, that is a change in thermal comfort
factors such as the flow of wind speed, air humidity and air temperature in the room.
The study was conducted as utilizing experimental method (experimental), is that
creating two (2) rooms of the same size but with different treatment, one room (a)
with voids and one other room (b) without voids.
This study found that, 1). the existence of voids in a room are very
significant in improving thermal comfort of the room, 2). the existence of plants as
an element of the interior garden are less significant in improving thermal comfort
of the room 3). the interaction between the void and garden does not make a
significant contribution in improving the thermal comfort of the room. Provision of
void in a room will increase the speed of air flow.
This study provides voids and garden design solutions that can provide the
convenience factor, especially the aeration of space by minimizing the use of
artificial energy such as electricity and maximize the use of natural resources.
Keywords: comfort, garden, void, thermal and aeration.

.

© Hak Cipta Milik IPB, Tahun 2016
Hak Cipta Dilindungi Undang-Undang
Dilarang mengutip sebagian atau seluruh karya tulis ini tanpa mencantumkan atau
menyebutkan sumbernya. Pengutipan hanya untuk kepentingan pendidikan,
penelitian, penulisan karya ilmiah, penyusunan laporan, penulisan kritik, atau
tinjauan suatu masalah; dan pengutipan tersebut tidak merugikan kepentingan IPB
Dilarang mengumumkan dan memperbanyak sebagian atau seluruh karya tulis ini
dalam bentuk apa pun tanpa izin IPB

EFEKTIFITAS VOID dan TAMAN INTERIOR pada
KENYAMANAN TERMAL di DALAM RUANG

LUQMANUL HAKIM

Tesis
sebagai salah satu syarat untuk memperoleh gelar
Magister Sains
pada

Program Studi Teknologi Industri Pertanian

SEKOLAH PASCASARJANA
INSTITUT PERTANIAN BOGOR
BOGOR
2016

Penguji Luar Komisi pada Ujian Tesis :

Dr. Ir. Indung Sitti Fatimah, MSi.

Judul Tesis
Nama
NIM

: Efektifitas Void dan Taman Interior Pada Kenyamanan Termal di
Dalam Ruang
: Luqmanul Hakim
: A451120111

Disetujui oleh
Komisi Pembimbing

Dr Ir Andi Gunawan, M.Agr Sc
Ketua

Dr Ir Bambang Sulistyantara, M.Agr
Anggota

Diketahui oleh

Ketua Program Studi
Arsitektur Lanskap

Dr Ir Nizar Nasrullah, M.Agr

Tanggal Disetujui:

Dekan Sekolah Pascasarjana

Prof Dr Ir Dahrul Syah, MScAgr

PRAKATA

Assalaamu’alaikum warahmatullaahi wabarakaatuh.
Tiada kata yang pantas diucapkan selain puji syukur ke hadirat Allah
subhanahu wa ta’ala yang telah memberi kekuatan dan rahmatnya sehingga tesis
ini dapat saya selesaikan. Tesis ini berjudul Efektifitas Void dan Taman Interior
Pada Kenyamanan Termal, merupakan respon saya sebagai penulis terhadap
manfaat tanaman terhadap lingkungan dan permasalahan mendasar yang kerap kali
muncul di kompleks perumahan sederhana di Indonesia dengan iklim tropisnya,
khususunya ketika tiap unit hunian tersebut dikembangkan. Hal inilah yang
mendorong penulis untuk dapat memberikan kontribusi kepada pemerintah daerah
dalam membuat kebijakan, dan pihak-pihak terkait untuk memanfaatkan hasil
penelitian ini.
Secara khusus penulis menyampaikan terima kasih kepada Dr. Ir. Andi
Gunawan, MAgr.Sc. dan Dr. Ir. Bambang Sulistyantara, MAgr. sebagai
pembimbing I dan II yang telah memberikan bimbingan dan pengarahan selama
kegiatan penyusunan tesis ini. Selanjutnya, kepada Istriku dan anakku tercinta,
rekan-rekan Pascasarjana Arsitektur Lanskap 2012, dan seluruh pihak yang tidak

dapat disebutkan satu persatu yang telah memberikan dorongan yang tulus baik
moril maupun materil, penulis juga tak lupa mengucapkan terima kasih yang
sedalam-dalamnya.
Semoga tesis ini bermanfaat.
Wassalaamu’alaikum warahmatullaahi wabarakaatuh.

Bogor, September 2016
Luqmanul Hakim

DAFTAR ISI
DAFTAR TABEL

xii

DAFTAR GAMBAR

xii

DAFTAR LAMPIRAN

xiii

1 PENDAHULUAN
Latar Belakang
Perumusan Masalah
Tujuan Penelitian
Manfaat Penelitian
Ruang Lingkup
Kerangka Pikir
Hipotesis

1
1
2
2
2
3
3
4

2 TINJAUAN PUSTAKA
Pengertian
Pendekatan Perancangan
Kecepatan Aliran Udara
Suhu Udara
Kelembaban Udara
MRT (Mean Radient Temperature)
Presipitasi Hujan
Kenyamanan Bedford
Perancangan Bangunan Tropis

4
4
8
9
10
10
10
11
12

13

3 METODE
Deskripsi kasus
Lokasi dan Waktu Percobaan
Metode
Desain percobaan

25
25
32
33
33

4 HASIL DAN PEMBAHASAN
Data Termal
Temuan
Interaksi Void dengan Taman di Dalam Ruang
Kenyamanan Bedford
Uji Anova 2 Faktorial
Uji Lanjut dengan DMRT
Kenyamanan Responden
Uji Kruskal Wallis

39
40
41
43
44
45
46
46
47

5 SIMPULAN DAN SARAN
Simpulan
Saran

49
49
49

DAFTAR PUSTAKA

50

LAMPIRAN

52

RIWAYAT HIDUP

56

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

Kecepatan Udara dan Kenyamanan Termal
Kemampuan material terhadap panas
Standart kenyamanan Bedford
Kenyamanan termal di indonesia
Tanaman sebagai penigkat kualitas udara
Tingkat refleksi panas pada material bangunan
Data termal hasil percobaan tanpa taman
Data termal hasil percobaan dengan taman
Hasil uji ANOVA
Hasil uji DMRT
Rekapitulasi data kenyamanan (S) ruang responden
Uji Kruskal Wallis

9
11
12
12
23
24
40
40
45
46
47
48

DAFTAR GAMBAR
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
13
14
15
16
17
18
19
20
21
22
23
24
25
26
27
28

Kerangka pikir penelitian
Arus konveksi alami
Bagan kenyamanan termal
Bagan keseimbangan termal
Efek bernoulli pada tabung ventury
Efek kemiringan atap terhadap tekanan udara dan kecepatan angin
Efek Bernoulli pada sayap pesawat terbang
Efek bernoulli pada bentuk bangunan
Efek Bernoulli pada bangunan dengan lubang udara di atap
Efek cerobong asap akan membuang udara panas
Hubungan tekanan udara dengan ketinggian
Void tangga rumah 2 lantai dan cerobong matahari
Perencanaan sudut bayangan pada vegetasi
Arah aliran udara di perbukitan karena pengaruh radiasi sinar matahari
Efek pertukaran udara dari lereng dan lembah terhadap aliran angin di
sepanjang lembah
Desain bukaan yang baik(kiri) dan yang buruk(kanan)
Desain bukaan yang kurang optimal
Rasio lebar bukaan dan kedalaman ruang
Overhang dengan celah dekat bukaan
Overhang solid yang jauh diatas bukaan ventilasi
Infiltrasi hilangnya panas oleh pohon
Lokasi kasus perumahan
Lokasi rumah blok 1/27
Gambar denah dan tampak depan rumah asal
Gambar denah dan tampak depan rumah 1(satu)
Desain denah renovasi oleh Arsitek
Gambar potongan renovasi
Gambar tampak depan rumah renovasi

3
6
13
13
15
16
16
16
17
17
17
18
19
20
20
21
21
22
22
22
23
26
26
27
28
30
31
31

29 Lokasi penelitian
30 Denah lokasi ruang percobaan A & B
31 Anemometer KW06-564 Krisbow, termometer Omron dan 4in1
Environment meter Krisbow KW0600291
32 Tahapan penelitian
33 Rumah kopel yang menjadi deret
34 Bukaan pintu ruang percobaan
35 Lubang void dan posisi ketinggian sensor anemometer
36 Posisi void pada ruang percobaan A di lantai 3
37 Denah ruang percobaan V0T0
38 Denah ruang percobaan V0T1
39 Denah ruang percobaan V1T0
40 Denah ruang percobaan V1T1
41 Perbedaan kecepatan angin pada ruang V0 dengan V1
42 Ilustrasi arah aliran angin horizontal
43 Ilustrasi arah aliran angin vertikal
44 Perbedan suhu atap dan ruang percobaan
45 Hasil uji lanjut Kolgomorov Smirnov

32
32
33
34
34
35
35
36
37
37
37
38
41
42
42
43
48

DAFTAR LAMPIRAN
1 Daftar tanaman dan karakteristiknya ............................................................... 53
2 Tanaman yang digunakan dalam percobaan .................................................... 54
3 Data kenyamanan termal responden ................................................................ 55

1

1 PENDAHULUAN
Latar Belakang
Kenyamanan di dalam ruang atau interior sering diartikan dengan gambaran
berupa fasilitas dan kualitas furniture yang ada di dalamnya, termasuk anggapan
bahwa pengondisian udara buatan atau air conditioning (AC) menjadi kebutuhan
dan lambang bagi sebuah rumah yang nyaman. Hal ini merupakan pemborosan
energi listrik dan membebani lingkungan. Pemahaman seperti ini bisa dibuktikan
dengan banyaknya penggunaan AC pada rumah-rumah menengah sampai dengan
yang mewah di kota-kota besar di Indonesia.
Di dalam perencanaan bangunan, khususnya hunian (rumah) memaksimalkan
fungsi, unsur-unsur pembentuk ruang dan unsur alam untuk meningkatkan kualitas
dan kenyamanan ruang, adalah hal yang paling utama. Sehingga perencanaan
kenyamanan dalam ruang (interior) ini akan erat hubungannya dengan rumah
sederhana, karena biasanya rumah sederhana mempunyai lahan yang terbatas,
terutama ketika harus dikembangkan secara vertikal atau bertingkat untuk
memenuhi meningkatnya kebutuhan ruang.
Kenyamanan sebuah ruang harus dikaitkan dengan cara memaksimalkan
kualitas ruang seperti bukaan untuk pemandangan, pencahayaan pada penutup
dinding. Bukaan-bukaan pada penutup ruang seperti jendela merupakan faktor
utama dalam menentukan kwalitas suatu ruangan (Ching 2000). Bukaan pada lantai
bagian atas yang didesain sebagai bagian dari ruang yang ada dibawahnya atau
open to below (void) untuk mendapatkan pencahayaan dan view dari atasdan
sebaliknya, merupakan wujud-wujud positif yang membentuk keberadaan ruang di
bawah bukaan-bukaannya (Ching 2000). Hal ini merupakan salah satu cara dalam
meningkatkan kualitas ruang secara alami.
Selain itu, kenyamanan ruang dalam juga dipengaruhi oleh iklim mikro atau
iklim sekitar bangunan yang disebut dengan kenyamanan termal yaitu, kondisi
pemikiran yang mengekspresikan kepuasan atas lingkungan termalnya (Lechner
2007). Pemahaman tentang lingkungan hidup dan cara memanfaatkan sumber daya
alami yang tak terbatas seperti angin, curah hujan dan cahaya matahari dengan
optimal merupakan paradigma masa depan yang harus kita utamakan dalam
mencapai kenyaman termal yang tentunya sangat mempengaruhi kenyamanan
dalam ruang. Elemen-elemen iklim yang mempengaruhi tingkat kenyamanan
didalam sebuah ruangan tertutup atau bangunan (Lippsmeier 1997), antara lain :
temperatur udara, kelembaban udara, radiasi matahari, kecepatan gerakan udara,
tingkat pencahayaan dan distribusi cahaya pada dinding pandangan.
Vegetasi atau tumbuhan adalah unsur alam ciptaan Tuhan yang mempunyai
banyak sekali jasa lingkungan yang diantaranya adalah ameliorasi iklim
(perbaikan iklim). Vegetasi atau tumbuhan mampu memproduksi oksigen dalam
proses fotosintesisnya yang merupakan kebutuhan pokok manusia, selain fungsifungsi yang lain seperti memberikan efek pendinginan pasif, mengatur kecepatan
angin, menjaga cadangan air dalam tanah dan keindahan. Tanaman dalam
lingkungan iklim mikro dapat menurunkan suhu udara dengan adanya naungan
pohon dan evapotranspirasi tanaman (Dimoudi dan Nikolopoulou 2003).

2
Pengetahuan tentang arsitektur ekologis, terutama yang berkaitan dengan
desain arsitektur rumah tinggal sederhana, sangat membutuhkan perhatian yang
lebih. Bertemunya dua kepentingan yang sama-sama mendasar yaitu kebutuhan
ruang dan kenyamanan termal sangat berkaitan erat dengan kenyamanan penghuni
rumah tinggal tersebut.Kenyamanan rumah tinggal sederhana dipengaruhi oleh
banyak faktor seperti tata ruang dalam, elemen vegetasi, elemen environment,
pengetahuan tentang teknologi bahan bangunan ramah lingkungan, kebersihan,
keamanan, ketersediaan dan elemen bukaan ventilasi udara.
Perumusan Masalah
Permasalahan yang akan dikaji dalam penelitian ini mencakup hal-hal yang
dituliskan di bawah ini:
1. Pengaruh void terhadap kenyaman termal.
2. Pengaruh taman interior terhadap kenyamanan termal.
3. Pengaruh interaksi taman interior dan void dalam meningkatkan kenyamanan
termal di dalam rumah sederhana.
Tujuan Penelitian
Tujuan umum dari penelitian ini adalah mencari korelasi antara iklim mikro
dengan kenyamanan termal di dalam ruang. Sementara tujuan khusus penelitian ini
adalah:
1) Menguji efektivitas bukaan vertikal atau void dan keberadaan taman interior
terhadap kenyamanan termal di dalam ruang.
2) Menguji efektivitas interaksi antara bukaan vertikal atau void dengan taman
interior pada kenyamanan termal di dalam ruang.
Manfaat Penelitian
Hasil dari penelitian ini, diharapkan mampu menjadi solusi terhadap beberapa
permasalahan hunian sederhana di Indonesia, yang diantaranya adalah:
1) Mengapresiasi fungsi taman interior dan bukaan vertikal atau void sebagai faktor
pengendali kenyamanan termal alami yang harus dimanfaatkan secara maksimal
selain dari fungsi keindahannya.
2) Memberi alternatif pilihan yang baik bagi masyarakat penghuni rumah
sederhana dalam merenovasi atau mengembangkan bangunan hunian
sederhananya secara horisontal atau vertikal agar tetap nyaman.
3) Memberikan alternatif solusi dan masukan dalam penentuan kebijakan peraturan
daerah yang berhubungan dengan bangunan hunian, hususnya peraturan dalam
mengembangkan sebuah bangunan hunian sederhana.

3
Ruang Lingkup
Dalam penelitian ini, pembahasan dibatasi pada pengaruh yang dirasakan
dengan adanya void dan taman di dalam ruang terhadap kenyamanan termal seperti
suhu udara, kecepatan angin dan kelembaban, dengan menggunakan metode
eksperimental atau percobaan. Di dalam penelitian ini juga akan dilihat efektivitas
interaksi antara void dan taman interior terhadap kenyamanan termal. Sedangkan
faktor taman yang akan diteliti adalah fungsi utama tanaman secara umum tanpa
melihat jenis, tata letak atau desainnya dan juga tidak termasuk fungsi unsur taman
yang lain, seperti batuan dan air.
Kerangka Pikir
Penelitian ini didasarkan pada permasalahan yang mendasar dalam sebuah
hunian sederhana dalam penelitian sebelumya yang memerlukan penelitian lanjutan,
yang berkembang karena hubungan fisik buatan dengan alam. Banyaknya manfaat
tanaman terhadap lingkungan dan khusunya adalah dampaknya yang positif
terhadap perbaikan iklim (ameliorasi iklim).
Kualitas lingkungan sangat berpengaruh terhadap kualitas hidup manusia
terutama pada lingkungan buatan manusia seperti kawasan perumahan yang
seharusnya bersinergi dengan alam. Sehingga dihasilkan sebuah kerangka berfikir
penelitian ini yang bisa dijelaskan dengan diagram pada (Gambar 1).
Hal ini menjadi sangat menarik dan menjadi sebuah tantangan dan tentu akan
menjadi pertanyaan besar, apakah kualitas lingkungan buatan manusia tersebut
sama dengan kualitas lingkungan yang disediakan oleh alam ? Selain itu, hal
tersebut selalu berbenturan dengan permasalahan bertambahnya kebutuhan ruang
buatan manusia yang berupa rumah atau tempat tinggal yang disebabkan karena
bertambahnya jumlah populasi manusia.

Gambar 1 Kerangka pikir penelitian

4
Bertambahnya jumlah penghuni dan macam aktifitas di dalam sebuah unit
rumah tinggal juga merupakan pemicu permasalahan ini, sehingga pengembangan
unit rumah secara horizontal tentu harus dilakukan, tetapi sangat terbatas.
Pengembangan vertikal rumah sederhana menjadi pilihan yang pada kenyataannya
akan mempengaruhi koefisien dasar bangunan (KDB) dan koefisien lantai
bangunan (KLB).
Disinilah korelasi antara beberapa permasalahan itu bermuara. Selanjutnya,
pengembangan rumah harus memperhatikan kaidah perencanaan tentang kualitas
ruang yang sangat mempengaruhi kenyamanan ruang, terutama dari pengaruh iklim
mikro. Faktor kualitas ruang yang mempengaruhi kenyamanan dari segi fisik akan
diwakili oleh keberadaan void dan tanaman, sedangkan faktor yang lain adalah
iklim mikro yang berupa suhu udara, kelembaban udara dan kecepatan angin. Data
fisik dan iklim mikro ini akan diuji dengan percobaan yang mengkombinasikan
faktor fisik (void) dan tanaman pada taman interior dengan iklim mikro, yang
nantinya akan dilihat korelasi antara faktor-faktor tersebut terhadap kenyamanan
termal.
Hipotesis
Dari kajian teori yang sudah dilakukan dan kajian pada hasil penelitian yang
sudah dilakukan sebelumnya serta kerangka berfikir, maka hipotesis dalam
penelitian ini bahwa keberadaan void dan taman di dalam ruang yang berada di
bawah void dapat meningkatkan kenyamanan termal di dalam ruang.

2 TINJAUAN PUSTAKA
Pengertian
Rumah Sederhana
Kata Rumah Sederhana terdiri dari dua suku kata yaitu Rumah dan sederhana.
Rumah merupakan kebutuhan dasar manusia yang menjadi cermin kemajuan
peradaban manusia. Dalam buku Berarsitektur karya Purnama Salura, kebutuhan
rumah berawal dari kebutuhan manusia akan perlindungan atas ancaman yang
timbul disekitarnya, seperti binatang buas dan iklim yang berubah-ubah. Kebutuhan
ini mulai dipenuhi dengan menempati goa atau lobang-lobang di batu-batu besar,
kemudian berkembang menjadi sebuah tempat naungan yang merupakan konsep
awal Rumah yang disebut (Shelter).
Konsep yang tadinya hanya tempat bernaung saja, berkembang sejalan
dengan meningkatnya kebutuhan manusia seperti berlindung dari binatang buas,
berkembang biak, beristirahat dan pembinaan anggota keluarga, sekarang rumah
mempunyai fungsi dan arti yang lebih luas yaitu sebagai tempat atau wadah
bermacam aktifitas sebuah keluarga.
Kata sederhana tidak mempunyai arti sedikit, karena kata sedikit akan
membatasi perkembangan manusia. Kata Sederhana mempunyai pengertian Hasil
yang optimal dengan kemampuan terbatas.

5
Yang dimaksudkan dengan sederhana ialah yang dapat dibeli atau dimiliki
oleh golongan tingkatan masyarakat terbanyak. Perumahan sederhana disini berarti
bagaimana kita dengan kemampuan yang terbatas bisa mendapatkan rumah yang
paling optimal dalam perencanaan, organisasi, denah (layout), konstruksi, bahan
bangunan dan sebagainya. (Frick 1991).
Pengkondisian Udara
Pengkondisian udara dalam sebuah rumah tinggal adalah salah satu faktor
penting yang mempengaruhi kenyamanan penghuni didalamnya. Dalam hal ini,
yang dimaksud adalah pengudaraan alami yang dihasilkan oleh ventilasi silang
(Cross Ventilation). Ventilasi udara adalah lubang atau bukaan pada sebuah ruang
yang didesain untuk keluar masuknya atau pertukaran udara didalam dan diluar
ruang. Silang mempunyai pengertian pergerakan dengan lintasan dari satu sisi ke
sisi yang lain. Cross Ventilation mempunyai pengertian pergerakan udara di sebuah
ruang yang diakibatkan oleh angin atau oleh perbedaan suhu pada sisi ruang yang
terkena sinar matahari dan sisi ruang yang tidak terkena sinar matahari melalui
lobang atau bukaan pada kedua sisinya (Frick 1991).
Udara adalah lapisan-lapisan gas ( Nitrogen (N2), Oksigen (O2), Helium (He),
Ozon (O3), Hidrogen (H), Carbon Dioksida (CO2), Carbon Mono Oksida (CO) dan
masih banyak lagi gas yang lain dan mempunyai fungsi beragam.) yang
menyelimuti bumi yang mencapai ketinggian sampai 100 Km diatas bumi. Lapisan
gas ini berfungsi sebagai pelindung bumi dari radiasi Sinar Matahari yang
berbahaya secara Makro, (Mangunwijaya 1980)
Kenyamanan Termal (comfort)
Kenyamanan (comfort), dalam hal ini adalah kenyamanan didalam ruang
sebuah bangunan, adalah hal yang ingin dicapai arsitek dalam sebuah perencanaan
dan perancangan. Kenyamanan termal adalah kondisi pemikiran yang
mengekspresikan kepuasan atas lingkungan termalnya (Lechner 2007).
Prinsip Dasar
Untuk memahami hubungan antara bangunan Rumah dengan sistim
pengudaraannya, maka dibutuhkan pemahaman tentang prinsip-prinsip dasar yang
berhubungan dengan suhu, yang diantaranya berhubungan dengan Kalor (panas),
sifat suatu zat terhadap panas, penghantar atau penahan panas, sumber panas, aliran
angin dan unsur-unsur yang mempengaruhi kenyamanan manusia didalam
bangunan.
Sejalan dengan itu, Snyder dan Cathanese (1984) mengatakan bahwa seorang
Arsitek menghadapi seperangkat faktor alam yang berubah-ubah yaitu suhu, radiasi
matahari, gerakan udara, kelembaban dan pengendapan yang menuntut tanggapan
atau respon rancangan yang luwes untuk desain yang optimum.Menurut Lechner,
prinsip-prinsip dasar itu adalah:
1. Panas. Panas adalah salah satu bentuk energi yang dalam hal ini sumber
utamanya adalah matahari. Khusus untuk daerah tropis sinarnya yang

6
menghasilkan panas bisa didapat sepanjang tahun. Dalam hal ini, panas dapat
dibedakan mejadi tiga golongan:
a. Panas yang dapat dirasakan atau terukur (sensible heat), bisa diukur dengan
termometer,
b. Panas terpendam (latent heat), perubahan wujud atau perubahan fase sebuah
materi,
c. Panas terpancar (radiant heat), sebuah bentuk radiasi magnet listrik.
2. Sensible Heat. Pergerakan beberapa molekul secara acak merupakan sebuah
bentuk energi yang disebut (sensible heat) panas yang dapat diukur. Molekul
udara yang panas lebih jarang dari udara yang lebih dingin, tetapi
pergerakannya lebih cepat. Jika molekul udara yang panas bersentuhan dengan
molekul yang lebih dingin, maka panasnya akan berpindah sebagian ke molekul
yang lebih dingin, perpindahan panas ini dinamakan konduksi. (Lechner 2007).
3. Latent Heat. Panas terpendam (latent-heat) adalah jumlah energi yang
dibutuhkan untuk mengubah wujud sebuah materi (perubahan fase; es menjadi
air, air menjadi uap), dan perubahan ini tidak dapat diukur dengan termometer.
4. Konveksi. Disaat gas atau cairan mendapatkan panas melalui konduksi, cairan
tersebut akan mengembang dan menjadi tidak begitu padat. Setelah itu, ia akan
naik dan mengambang di atas cairan yang lebih padat dan yang lebih dingin
(Gambar 2). Hasil arus pemindahan panas dengan mekanisme ini dinamakan
konveksi alami.Mekanisme pemindahan panas ini sangat bergantung pada
gravitasi sehingga panas tidak pernah berkonveksi menurun. Karena kita hidup
dengan lautan udara, konveksi alami merupakan mekanisme pemindahan panas
yang sangat penting.
Arus konveksi alami cenderung membuat lapisan dengan suhu berbeda. Di
dalam ruangan, udara panas berkumpul dekat daerah plafond, sedangkan udara
dingin berkumpul dekat daerah lantai.
Pembentukan pelapisan udara seperti ini dapat menjadi sebuah nilai lebih yang

Gambar 2 Arus konveksi alami
harus dimanfaatkan untuk menghasilkan suhu udara dalam ruang yang
diinginkan.
5. Pengantar Pengangkut Energi. Pada pemanasan dan pendinginan berbagai
bangunan, salah satu keputusan dalam perancangan yang penting adalah
pemilihan pengantar pengangkut energi. Alternatif materi yang paling sering
terpilih adalah udara dan air. Oleh karena itu, memahami kapasitas relatif panas
yang dipertahankan (heat-holding) oleh kedua materi tersebut akan sangat

7

6.

7.

8.

9.

penting. Karena udara memiliki berat jenis jauh lebih rendah dan spesifik panas
dibanding air, sebagian besar kedua kemampuan tersebut diperlukan untuk
menyimpan dan mengangkut panas. Untuk melakukan penyimpanan dan
pengangkutan panas dengan jumlah yang sama diperlukan volume udara sekitar
3.000 kali lebih besar daripada volume air.
Radiasi. Bentuk ketiga dari panas adalah radiant heat. Itu merupakan bagian
spektrum magnit-elektro (electromagnetic) yang disebut infra merah. Semua
bahan yang menghadap sebuah ruang udara atau ruang vakum akan
mengeluarkan dan menyerap energi radiasi secara terus-menerus. Bahan yang
sudah panas akan menghilangkan panas dengan radiasi karena mereka
mengeluarkan energi lebih banyak dibanding dengan yang diserap.
Benda yang bersuhu ruang memancar pada bagian infra merah dari spektrum
magnit-elektro, sedangkan untuk benda yang sudah cukup panas akan bersinar
mengeluarkan panas pada bagian spektrum terlihat. Dengan demikian, panjang
gelombang atau frekuensi dari radiasi yang dikeluarkan merupakan fungsi
benda tersebut seperti elemen lampu pijar (wolframe).
Radiasi tidak terpengaruh oleh gravitasi, maka sebuah bahan tidak akan
mengeluarkan panas ke bawah sebesar bahan tersebut mengeluarkannya ke atas.
Walaupun demikian, radiasinya terpengaruh oleh sifat dasar materi karena ia
berinteraksi terutama pada permukaan materi tersebut.
Ada empat interaksi berbeda yang mungkin terjadi antara energi dan material.
Tipe interaksi tergantung tidak hanya pada sifat dasar materi tersebut, tetapi
juga pada panjang gelombang dari radiasi, adalah sebagai berikut:
a. Pemancaran (transmittance): situasi di mana radiasi melewati materi
b. Penyerapan (absorptance) : situasi di mana radiasi diubah menjadi sebuah
panas yang terukur (sensible heat) pada material.
c. Pemantulan (reflectance): situasi di mana radiasi dipantulkan permukaan.
d. Pemancaran (emittance): yaitu radiasi dilepaskan oleh permukaan benda
sehingga mengurangi isi panas benda yang sensibel dari benda.
Pendinginan Dengan Penguapan. Saat keringat menguap dari kulit, dibutuhkan
panas yang cukup tinggi. Panas penguapan ini diambil dari kulit, yang
kemudian akan didinginkan di pertengahan proses. Sensible heat dalam kulit ini
diubah menjadi latent heat pada uap air.
Saat air menguap, udara yang berada di sebelah kulit menjadi lembab dan
akhirnya terlarut. Uap air yang ada pada udara berikutnya akan memberhentikan
proses penguapan. Dengan demikian, untuk membuat pendinginan dengan
penguapan menjadi efisien, akan diperlukan sebuah pergerakan udara untuk
menggerakkan udara lembab atau udara yang sangat kering
Aliran Panas. Panas secara alami mengalir dani suhu yang lebih tinggi menuju
suhu yang lebih rendah, namun tidak harus dari jumlah panas yang lebih banyak
menuju yang lebih sedikit namun juga dipengaruhi oleh jumlah panas yang ada.
Panas Tenggelam (Heat Sink). Sebuah konsep yang benar dan lebih bermanfaat
adalah konsep (heat sink) panas tenggelam. Ruangan didinginkan dengan air

8
dingin yang berperilaku sebagai panas tenggelam. Air tersebut menjadi lebih
hangat, sedangkan ruangan menjadi lebih dingin.
Sering kali struktur masif sebuah bangunan berlaku sebagai panas tenggelam.
Banyak bangunan masif yang terasa nyaman dan dingin walau di musim panas.
10. Kapasitas Panas. Jumlah panas yang dibutuhkan untuk meningkatkan suhu
sebuah material sebesar 1 °F dinamakan kapasitas panas material. Kapasitas
panas untuk setiap material berbeda, namun secara keseluruhan material yang
lebih berat memiliki kapasitas panas lebih tinggi.
1 kaki kubik air menyimpan jumlah panas yang sama dengan 3 kaki kubik
beton, kapasitas panas volumetrik beton adalah sepertiga dari air. Air
merupakan zat yang luar biasa dengan kapasitas panas tertinggi walaupun
mempunyai berat yang sedang. Dalam arsitektur, kita sering kali lebih tertarik
pada kapasitas panas setiap volume dibanding kapasitas setiap pound yang lebih
dikenal sebagai panas tertentu.
11. Daya Tahan Termal. Perlawanan oleh material dan ruang udara terhadap aliran
panas dengan cara konduksi, konveksi dan radiasi, dinamakan daya tahan
termal.
�� 2 ×℉

�=�

Unit daya tahan panas atau nilai
�

�/ℎ = aliran panas tiap jam

Atau dalam SI, Nilai
Keterangan

m
o
C
W
1W

�=

�/ℎ

�2 ×℃
�

= meter
= Derajat celcius
= watt
= 3.412 BTU/h

12. Koefisien Aliran Panas. Sebagian besar tulisan ilmiah menggambarkan
karakteristik termal sistem dinding atau atap dengan koefisien aliran panas "U".
Perlawanan oleh material dan ruang udara terhadap aliran panas dengan cara
konduksi, konveksi, dan radiasi dinamakan daya tahan termal. Dengan
mengetahui daya tahan sebuah material, kita dapat memprediksi berapa jumlah
panas yang masuk ke dalam ruang melalui material yang digunakan.
Pendekatan Perancangan
Dalam desain bangunan rumah tinggal dengan sistim pengudaraan alami,
pemenuhan standart kenyamanan yang optimal bagi penghuninya sangat penting.
Untuk kebutuhan tersebut maka perlu dilihat beberapa faktor yang mempengaruhi
terpenuhinya kenyamanan itu sendiri, antara lain:
Kenyamanan Termal (Comfort)
Dipaparkan oleh (Lechner 2007), bahwa kenyamanan termal itu dipengaruhi
oleh beberapa faktor iklim, yang diantaranya adalah:
a. Pergerakan (kecepatan) udara
b. Suhu Udara
c. Kelembaban Udara dan

9
d. Radiasi (Departemen Pekerjaan Umum, 1994). Tetapi (Lechner 2007) dalam
poin ini menyebutnya dengan MRT (Mean Radient Temperature). MRT adalah
sudut radiasi yang diterima oleh badan manusia.
e. Prepitasi hujan atau curah salju, merupakan elemen kenyamanan Termal
menurut; (Snyder dan Catanese 1984).
Kecepatan Aliran Udara
Kecepatan aliran udara mempengaruhi kenyamanan, karena hilangnya
panas akan lebih cepat dengan cara konveksi maupun penguapan. Kecepatan aliran
udara ini sangat menguntungkan dan merupakan aset yang harus dimanfaatkan
untuk daerah-daerah Tropis seperti di Indonesia.
Kecepatan angin yang nyaman berkisar antara ±0,6 mph - ±2 mph, dengan
kisaran ini pergerakan udara sedikit terlihat. Sedangkan kecepatan angin diatas ±2
mph biasanya kurang nyaman dan mengganggu, seperti kertas didalam ruang
terbang tertiup angin kemana-mana (Lechner 2007) (lihat Tabel 1).
Pola Pergerakan Udara, terjadi karena adanya pemanasan udara yang
berbeda – beda. Sifat aliran udara, semakin kasar permukaan yang dilalui, semakin
tebal lapisan udara yang tertinggal didasar dan menghasilkan perubahan pada arah
serta kecepatannya. Dengan demikian bentuk topografi yang berbukit, vegetasi dan
tentunya bangunan dapat menghambat atau membelokkan gerakan udara. Gerakan
udara dapat mempengaruhi kondisi iklim, gerakan udara menimbulkan pelepasan
panas dari permukaan kulit oleh proses penguapan. Semakin cepat kecepatan udara,
semakin besar panas yang hilang, sedangkan kecepatan aliran udara ditentukan oleh
besarnya perbedaan suhu antar elemen permukaan bumi. Seperti antara laut dan
darat atau daerah teduh bayangan dan panas.
Tetapi ini hanya terjadi selama temperatur udara lebih rendah dari temperatur
kulit. Pendinginan melalui pengudaraan hanya dapat dilakukan bila temperatur
udara lebih rendah daripada temperatur kulit (35C - 36C). Metode pengudaraan
untuk memperbaiki iklim ruangan hanya dapat dilakukan di daerah tropis lembab,
karena di daerah ini temperatur udara tidak pernah melebihi temperatur kulit.
Tabel 1 Kecepatan Udara dan Kenyamanan Termal
Pengurangan
Kecepatan Udara
suhu
Perkiraan Ekuivalen
(◦F)a
FPM
MPH
Efek pada kenyamanan
10
0,1
0
Udara stagnan sedikit tidak nyaman
40
0,5
2
Sulit dilihat tetapi nyaman
80
1
3,5
Dapat dilihat dan nyaman
Sangat terlihat, tetapi dapat diterima di
160
2
5
area tertentu
dengan aktivitas tinggi jika udara hangat
200
2,3
6
Batas atas untuk ruang dengan udara yang
sudah dikondisikan
Sumber: (Lechner 2007)

Pengaliran udara alami sebaiknya dioptimalkan pada ruangan yang sering
digunakan dalam jangka waktu yang lama dan dialirkan pada ketinggian ruang

10
aktifias. Angin harus berhembus melalui daerah yang berada dalam bayangan
sebelum mencapai bangunan, jangan melalui permukaan yang panas.
Pengudaraan ruangan yang baik, angin mengalir dalam ruangan secara
kontinyu akan mempersejuk iklim ruangan tersebut. Ventilasi silang (Cross
Ventilation) merupakan faktor yang sangat penting bagi kenyamanan ruangan,
karena itu untuk daerah tropis basah, posisi bangunan yang melintang terhadap arah
angin sangat baik. Jenis, posisi dan ukuran lubang jendela pada sisi atas dan bawah
bangunan dapat meningkatkan efek ventilasi silang.
Suhu Udara
Suhu Udara menentukan kecepatan panas yang akan hilang yang sebagian
besar dengan cara konveksi (pengembunan). Suhu udara yang melebihi 98,6o F atau
37o C aliran udara akan berbalik dan badan akan mendapatkan panas dari Udara.
Suhu udara di permukaan bumi berbeda-beda dan semuanya berawal dari
radiasi Matahari terutama di siang hari. Semakin besar perbedaan suhu, maka
semakin besar pula pengaruhnya terhadap Iklim Mikro. Perbedaan suhu udara di
permukaan bumi dipengaruhi oleh beberapa faktor;
1) Kapasitas panas zat yang berbeda, air adalah suatu zat yang mempunyai
kapasitas panas yang besar. Sebagai contoh, 1 Ft 3 air mempunyai kapasitas
panas yang sama dengan 3 Ft3 beton atau 1 Ft3 air mempunyai kapasitas panas
( mampu menyimpan atau memindahkan panas ) sama dengan 3000 Ft 3 Udara.
(Lechner, 2007).
2) Perbedaan ketinggian kontur permukaan bumi, semakin curam atau tinggi
perbedaan permukaan bumi, maka semakin besar pula perbedaan suhunya.
Setiap daratan naik vertikal 303 m, maka suhu turun rata-rata sebanyak 3,6 oF
/ -15 oC. (Lechner, 2007).
3) Daerah bayangan Matahari, daerah yang tidak terkena radiasi matahari karena
terhalang oleh awan, bayangan gunung, bangunan tinggi dan pohon tentu saja
suhunya akan lebih rendah.
4) Permukaan material, juga mempengaruhi suhu udara
Kelembaban Udara
Udara yang kering atau yang mempunyai Kelembaban Relatif (Relatif
Humidity/RH) rendah, akan cepat menyerap penguapan air keringat dari kulit dan
akhirnya mempunyai efek menyejukkan badan.
Kelembaban yang terendah sebaiknya diatas 20%, dibawah 60% pada musim
panas dan dibawah 80% pada musim dingin. Angka-angka ini bukan ketetapan
yang pasti, tetapi akan menimbulkan keluhan pada saluran pernafasan, mulut, mata
dan kulit kering. Sedangkan kelembaban terlalu tinggi, akan memperlambat proses
penguapan dan mendukung pembentukan uap air (keringat) yang menyebabkan
rasa tidak nyaman. Selain itu kelembaban yang terlalu tinggi akan merangsang
tumbuhnya jamur.
MRT (Mean Radient Temperature)
Sudut radiasi juga menjadi pertimbangan kenyamanan karena sudut radiasi
juga mempengaruhi intensitas radiasi yang diterima tubuh. Hukum Cosine
mengatakan ”jumlah radiasi yang diterima oleh suatu permukaan akan berkurang
seiring dengan pertambanhan sudut normal”.

11
Radiasi matahari, adalah penyebab semua ciri umum iklim dan radiasi
matahari sangat berpengaruh terhadap kehidupan manusia. Intensitas cahaya
matahari dan pantulan cahaya matahari yang kuat merupakan gejala dari iklim
tropis. Energi radiasi matahari tertinggi akan terjadi jika sampai di permukaan bumi
tegak lurus. Orientasi bangunan, bentuk denah yang terlindung dari sinar matahari
langsung dan memiliki fasade yang tegak lurus terhadap arah pergerakan angin
adalah titik utama dalam peningkatan mutu iklim mikro, (Lippsmeier 1997).
Dengan menempatkan bangunan secara tepat terhadap arah matahari dan
angin, serta bentuk denah dan konstruksi serta pemilihan bahan yang sesuai, maka
temperatur ruangan dapat diturunkan beberapa derajat tanpa bantuan peralatan
mekanis. Panas tertinggi dicapai kira – kira 2 jam setelah tengah hari, karena itu
pertambahan panas terbesar terdapat pada fasade barat bangunan. Di daerah tropis,
fasade timur dan barat paling banyak terkena radiasi matahari.
Kaitannya dengan radiasi matahari, penyerapan dan pemantulan panas pada
bahan sebuah bangunan mempunyai efek terhadap perbedaan temperatur ruang
dalam. Ruangan yang hanya dipakai pada siang hari sebisa mungkin
mempertahankan dingin yang diserap pada malam hari oleh dinding dan atap.
Bahan–bahan yang padat dan berat menyerap dengan baik dan menyimpannya
cukup lama. Penghambat udara yang sangat baik adalah adanya aliran udara dingin
diantara permukaannya. Faktor pemantulan dan penyerapan bahan bangunan (lihat
Tabel 2).
Tabel 2 Kemampuan material terhadap panas
Bahan dan Keadaan Permukaan
Penyerapan
Pemantulan
Elemen Alam
Dinding Kayu
Dinding Batu
Lapisan Atap

Lapisan Cat

Rumput
Tanah
Warna tua
Warna muda
Batu bata merah
Beton exposed
Genting flam
Seng bergelombang
Seng Alumunium
Kapur putih
Kuning

80%
70% – 85%
40% - 60%
85%
60% - 75%
60% - 70%
60% - 75%
65% - 90%
10% - 60%
10% - 20%
50%

20%
15% - 30%
40% - 60%
15%
25% - 40%
30% - 40%
25% - 40%
10% - 35%
40% - 90%
80% - 90%
50%

Sumber: (Frick 1998)

Presipitasi Hujan
Kadar kelembaban udara juga tergantung pada curah hujan dan suhu udara,
semakin tinggi suhu udara semakin tinggi pula kemampuan menyerap air. Pulau
Jawa pada prinsipnya dibagi dua iklim musim. Bagian barat memiliki iklim musim
lembab yang menerima hujan antara 1.770 mm / tahun (Jakarta) – 3.749 mm/tahun
(Bogor). Bagian timur memiliki klim sabana tropis dengan curah hujan antara 1.650
mm / tahun (Surabaya) – 1.896 mm/tahun (Jember). Banyaknya air hujan yang
mengenai atap rata – rata adalah 0,6 – 1,6 mm/m2.

12
Kenyamanan Bedford
Berdasarkan 5 (lima) elemen kenyamanan diatas, Bedford dengan
percobaanya menghasilkan satu formula atau rumus Kenyamanan Termal yang
didasarkan pada unsur-unsur :
1. Suhu udara / pancaran sinar
2. Kelembaban udara
3. Pergerakan udara dan
4. Sebuah angka Konstan
Adapun formulanya adalah sebagai berikut :
�=�+ , 5 �+

+ , �− ,

, − � √�

� = angka kenyamanan
� = suhu udara dalam Celcius
= suhu pancaran sinar
� = kelembaban absolut (g/kg)
� = kecepatan angin (m/sek), pengukuran 0,50 m diatas lantai
� = angka konstan ; 10,6 untuk musim panas, kemudian
Bedford membagi skala kenyamanan termal seperti pada tabel (Tabel 3).
Dengan

Tabel 3 Standart kenyamanan Bedford
S
Ukuran Perasaan
+3
Terlalu Panas
+2
Panas
+1
Baik
0
Amat Baik
-1
Baik
-2
Dingin
-3
Terlalu dingin
Sumber; Bouwkunde VII Jellema

Sebagai perbandingan pada (Tabel 4) adalah tabel Kenyamanan untuk
Indonesia yang diambil dari The Bulletin Of the National Institute of Sciences of
India no. 6, 1955.
Tabel 4 Kenyamanan termal di indonesia
Suhu Udara
21o C
22o C
23o C
24o C
25o C
26o C
27o C
28o C
29o C
30o C
Sumber; Bouwkunde VII Jellema

Kelembaban Udara
90 %
70 – 90 %
30 – 90 %
29 – 90 %
27 – 90 %
26 – 90 %
25 – 70 %
25 – 55 %
24 – 35 %
23 %

13
Dengan sebuah bagan seperti dijelaskan pada Gambar 3, pemahaman tentang
kenyamanan termal dapat digambarkan sebagai berikut :

Gambar 3 Bagan kenyamanan termal
Penyerapan panas di linngkungan iklim mikro:
Metabolisme tubuh: Makanan penghasil energy panas
Konduksi: sentuhan dengan tubuh yang hangat
Konveksi: jika udara sekitar lebih hangat dari permukaan kulit
Radiasi: dari Matahari, langit dan tubuh yang panas.
Kehilangan panas:
1. Konduksi : Sentuhan dengan tubuh yang dingin
2. Konduksi : Sentuhan dengan tubuh yang hangat
3. Konveksi : jika udara sekitar lebih hangat dari permukaan kulit
4. Radiasi : dari Matahari, langit dan tubuh yang panas.
Keseimbangan termal yang menyebabkan kenyamanan termal bisa dilihat
dengan bagan (Gambar 4) dibawah ini :
1.
2.
3.
4.

Gambar 4 Bagan keseimbangan termal

Perancangan Bangunan Tropis
Prinsip Perancangan Bangunan
Perencanaan bangunan yang memenuhi kaidah bangunan tropis, berarti
adanya pemanfaatan elemen-elemen Iklim tropis pada perencanaan bangunan

14
beserta lingkungan buatannya, dalam hal ini terutama yang mempengaruhi
karakteristik angin terhadap bangunan. Terdapat kaitan dalam penyusunan pola
perencanaan bangunan dengan kondisi alam setempat.
Prinsip perencanaan yang dapat diterapkan merupakan bagian dari prinsipprinsip perencanaan Arsitektur Ekologi, karena keputusan arsitektur yang tidak
berorientasi pada Iklim setempat akan mengakibatkan ketidakseimbangan alam dan
Iklim Makro. Prinsip-prinsip itu antara lain:
1. Perhatian pada lingkungan setempat sebagai upaya pembangunan yang hemat
energi :
a. Penggunaan tumbuhan dan air sebagai pengatur iklim.
b. Orientasi terhadap sinar matahari dan angin.
c. Penyesuaian pada perubahan suhu siang dan malam
Substitusi sumber energi yang tidak dapat diperbaharui :
Minimalisasi penggunaan energi untuk alat pengkondisian udara.
a. Optimalisasi penggunaan sumber energi alam (Matahari, Angin, Curah
hujan).
b. Usaha memajukan penggunaan energi alternatif
c. Memelihara sumber daya lingkungan (udara, tanah, air).
d. Mengurangi ketergantungan pada sistem pusat energi (listrik, air) dan
pengolahan limbah (limbah cair, limbah padat)
2. Penggunaan bahan bangunan yang dapat dibudidayakan dan yang hemat energi :
a. Pemilihan bahan bangunan menurut penggunaan energi (entropi).
b. Minimalisasi penggunaan sumber bahan yang tidak dapat diperbaharui.
c. Penggunaan kembali sisa – sisa bahan bangunan (limbah).
d. Optimalisasi penggunaan bahan bangunan yang dapat dibudidayakan.
3. Pembentukan peredaran yang utuh di antara penyediaan dan penggunaan bahan
bangunan, energi dan air :
a. Gas kotor, limbah air, sampah dihindari sejauh mungkin.
b. Perhatian pada bahan mentah dan sampah yang tercemar.
c. Perhatian pada peredaran air minum dan limbah air.
d. Perhatian pada pangan, banyaknya sampah dan air limbah.
e. Kemungkinan lingkungan bangunan dapat menghasilkan dan memenuhi
sendiri kebutuhannya sehari – hari (energi listrik, bahan makanan).
4. Penggunaan teknologi tepat guna :
a. Produksi yang sesuai dengan teknologi pertukangan.
b. Mudah dirawat dan dipelihara (dapat dibuat sendiri).
c. Memanfaatkan atau menggunakan kembali bahan bangunan bekas pakai.
d. Teknologi yang berbasis energi yang dapat diperbaharui (life cycle energy)
kurang membebani lingkungan alam. Penggunaan energi surya (listrik),
angin (penyejukan udara, pompa air), arus air sungai (pengairan, listrik) dapat
diintegrasikan ke dalam desain bangunan.
Struktur dan Teknologi Bangunan
Dalam arsitektur Tropis kualitas struktur tidak hanya merupakan persoalan
teknis tetapi meliputi keseluruhan struktur fungsional (fungsi bangunan), struktur
lingkungan (iklim mikro), struktur bangunan (sistem, teknik dan konstruksi), dan
struktur bentuk (ruang dan estetikanya) secara integral.
Hal – hal yang berkaitan dengan kualitas struktur bangunan arsitektur Tropis:

15
1. Struktur fungsional berhubungan dengan pola penggunaan ruang (private, semi
private dan publik), dimensi fisiologis tentang kenyamanan penyinaran dan
penyegaran udara.
2. Struktur lingkungan, meliputi lingkungan alam (iklim, topografi, geologi,
hidrologi, flora dan fauna, konteks sosial dan psikologis).
3. Struktur bangunan adalah susunan kegiatan yang dibutuhkan untuk membangun,
memelihara dan membongkar suatu gedung. Berarti bahan bangunan, sistem
penggunaanmya (produksi dan pemasangan), dan teknik serta konstruksi
bangunan harus memenuhi tuntutan Iklim Tropis.
4. Struktur bentuk mengandung massa dan isi, ruang antara dan segala kegiatan
mengatur ruang. Bentuk ruang tersebut dapat didefinisikan oleh dinding
pambatas, tiang, lantai dan sebagainya serta lubang pembukaan. Pencahayaan
dan warna ikut mempengaruhi keindahan. Penilaian kualitas struktur didasarkan
atas :
a. Keseluruhan struktur fungsional, lingkungan, bangunan dan bentuk
b. Integralistik dengan alam Iklim sekitar (iklim mikro).
c. Kesinambungan (sustainabelity) pada struktur dan teknologi.
Jenis konstruksi yang ringan dan terbuka sangat dianjurkan di daerah tropis
basah. Di daerah tropis basah, penurunan temperatur pada malam hari hanya sedikit,
sehingga pendinginan hampir tidak mungkin terjadi. Sebab itu diutamakan
pemakaian bahan–bahan bangunan dan kostruksi yang ringan. Penerimaan radiasi
panas harus dihindarkan, melalui peneduhan dan permukaan yang dapat
memantulkan cahaya.
1. Dinding.Dinding akan menjadi panas jika tidak dilindungi dari radiasi matahari
dan akan meneruskan panas ini ke dalam ruangan. Dinding utara dan selatan
tidak begitu banyak menerima radiasi karena sudut jatuh matahari cukup besar.
Dinding timur dan barat mendapat beban panas yang jauh lebih besar, sehingga
dibutuhkan peneduhan pada kedua fasade ini. Jika diperlukan dinding pada
kedua fasade ini dapat menggunakan jenis dinding berongga / ganda, sehingga
radiasi panas bisa diisolasi oleh aliran udara dingin yang mengalir diantara dua
lapisan dinding tersebut.
2. Atap. Atap adalah bagian bangunan yang paling banyak menerima cahaya
matahari, dan merupakan bagian yang paling bertanggung jawab terhadap
kenyamanan ruangan. Atap harus mendapat perhatian seperti penggunaan bahan
dan konstruksi peredam suara, untuk melindungi gangguan ketika hujan turun.
Untuk menghindari kerusakan akibat angin badai, maka sebaiknya kemiringan
atap lebih dari 30, karena kemiringan di bawah 30 akan memperbesar daya
hisap angin (Gambar 6).
(Gambar 5) Adalah cara kerja tabung Venturi yang menggambarkan efek
Bernoulli, yaitu ketika kecepatan udara meningkat maka, tekanan statiknya

Gambar 5 Efek bernoulli pada tabung ventury

16

Gambar 6 Efek kemiringan atap terhadap tekanan udara dan kecepatan angin
menurun. Secara alami cara kerja tabung ini bisa dibuat pada bangunan untuk
menghasilkan pengudaraan alami melalui perbedaan tekanan udara antara dalam
ruang dengan luar ruang dengan cara mengatur besarnya dimensi ventilasi.
Selain untuk mempercepat pengaliran air, kemiringan atap 30 di daerah
tropis, akan mencegah air merembes ke dalam bangunan. Kemiringan atap yang
agak landai, juga akan mempunyai tekanan udara negatif (-) pada bagian atas
atap, sehingga mempunyai efek mengangkat atap seperti sayap pesawat terbang,
lihat (gambar 7).

Gambar 7 Efek Bernoulli pada sayap pesawat terbang
Begitu juga efek yang terjadi pada berbagai bentuk denah bangunan. Sisi
bangunan yang menghadap arah angin akan mempunyai tekanan yang positif,
sedangkan pada bagian belakang bangunan akan mempunyai tekanan udara yang
negatif (Gambar 8). Efek ini juga bisa terjadi pada bangunan dengan atap miring
yang mempunyai lubang di bagian atas dekat bubungan. Udara panas di dalam

Gambar 8 Efek bernoulli pada bentuk bangunan

17
ruang yang berada di permukaan lantai akan naik ke atas ruang secara konveksi
dan mengalir melalui lubang tersebut (Gambar 9).

Gambar 9 Efek Bernoulli pada bangunan dengan lubang udara di atap
Aliran udara terjadi selain karena perbedaan suhu udara di dalam dan luar
ruang, juga terjadi karena perbedaan tekanan udara antara di dalam ruang dan di
luar ruang disebabkan kecepatan angin meningkat akibat bentuk atap miring.
Penambahan kecepatan angin di atas atap, mengakibatkan tekanan udara
menjadi lebih rendah dari tekanan udara di dalam ruang. Efek Bernoulli ini akan
mengakibatkan udara dalam tersedot ke atas atap jika dibuat lubang udara.
Efek Bernoulli juga bisa terjadi juga karena sifat alami udara di alam.
Semakin tinggi suatu tempat, maka tekanan statik udara semakin rendah.

Gambar 11 Hubungan tekanan udara dengan ketinggian
Sehingga hal ini bisa dimanfaatkan dengan membuat bukaan pada bagian atap
atau dengan mendesain atap lebih tinggi menyerupai cerobong asap, maka udara
akan mengalir secara alami dari bagian bawah bangunan ke bagian atap. Hal ini
membuat efek pengudaraan silang vertikal yang baik (Gambar 10).
Efek cerobong seperti pada gambar (Gambar 11) sangat efektif untuk
membuang panas terutama panas yang ditimbulkan oleh radiasi matahari keatap
yang nantinya akan menyebabkan panas kedalam ruang yang ada dibawahnya.

Gambar 10 Efek cerobong asap akan membuang udara panas

18
Efek cerobong juga terdapat pada rumah tinggal 2 lantai yang mempunyai
lubang tangga sebagai void yang atapnya deberi lubang udara. Udara panas di
lantai satu dengan alami akan mengalir menuju lubang udara pada atap di atas
void tangga. Efek cerobong yang dimodifikasi dengan bahan logam dan dicat
hitam akan meningkatkan efek perbedaan suhu udara dan membuat perbedaan
tekanan udara yang signifikan, sehingga aliran udara yang dihasilkan sangat baik
(Gambar 12).

Gambar 12 Void tangga rumah 2 lantai dan cerobong matahari
3. Sun Shading.Di daerah tropis perlindungan terhadap matahari sangat penting.
Penyelesaian yang cukup baik adalah dengan menempatkan bangunan –
bangunan serapat mungkin, sehingga saling memberi bayangan. Selain dari
pengorganisasian masa antar bangunan, metode sun shading dapat dipergunakan
sebagai perlindungan terhadap panas matahari:
a. Tirai Horizontal. Elemen horizontal sangat efektif untuk menahan ma