24 lingkungan sekitar atap serta adanya angin memperlihatkan hasil yang nyata terhadap distribusi suhu
udara. Perbedaan aliran dan distribusi suhu udara pada Gambar 15, 16, 17, dan 18 disebabkan
karena faktor termal. Menurut Suhardiyanto 2009 ventilasi alamiah akibat faktor termal adalah pergerakan udara keluar dari danatau masuk ke rumah tanaman yang terjadi karena dipicu oleh
adanya efek buoyansi. Efek buoyansi ini disebabkan oleh perbedaan kerapatan udara di dalam dan di luar rumah tanaman. Ventilasi akibar faktor termal menyebabkan terdapatnya suatu bidang dimana
tidak terjadi aliran udara karena tekanan udara di dalam dan di luar bangunan besarnya sama yang disebut bidang tekanan netral Yani et al. 2007. Faktor angin dan termal ini dimanfaatkan untuk
menggerakkan udara dan menentukan laju ventilasi alamiah yang terjadi. Laju ventilasi diukur dengan satuan massa udara per unit waktu Mastalerz 1977. Laju pertukaran udara dipengaruhi oleh total luas
bukaan, arah bukaan, kecepatan angin dan perbedaan suhu di luar dan di dalam bangunan Mastalerz 1977.
Kisaran beda suhu udara yang terjadi di dalam dan di luar rumah tanaman tidak terlalu besar. Pola pergerakan udara dan bukaan ventilasi menentukan distribusi suhu udara di dalam rumah
tanaman. Udara yang masuk melalui bukaan dinding dan keluar melalui bukaan atap membantu dalam membuang panas yang dapat merugikan tanaman. Suhu udara yang semakin tinggi di dalam rumah
tanaman salah satu penyebabnya adalah besarnya kecepatan angin dan dari mana arah angin berasal. Jika terdapat aliran fluida di atas permukaan benda yang dipanaskan atau didinginkan,
velocity boundary layer dan thermal boundary layer akan terbentuk secara bersamaan. Fenomena ini menunjukkan kecepatan udara yang mengalir di atas permukaan benda tersebut mempunyai pengaruh
besar terhadap konveksi pindah panas yang terjadi Cengel dan Turner 2001 dalam Suud 2009. Arah angin tidak berpengaruh terhadap laju pertukaran udara pada ventilasi akibar faktor
termal dan angin Bot 1982, Kittas et al. 1996 diacu Suhardiyanto 2009. Pada ventilasi akibat faktor angin, arah angin merupakan salah satu faktor yang berpengaruh Brockett dan Albright 1987 dalam
Suhardiyanto 2009.
4.5. Validasi Suhu Udara Hasil Simulasi
Hasil penelitian menunjukkan bahwa hasil simulasi suhu udara di dalam rumah tanaman mendekati hasil pengukuran Gambar 19. Pengukuran suhu udara di dalam rumah tanaman
menggunakan 10 titik. Untuk melakukan validasi, titik-titik yang digunakan adalah yang mewakili letak titik pengukuran di dalam rumah tanaman, yaitu titik 1 -187,5; 170; 201,7, titik 4 187,5; 170;
201,7, dan titik 10 0; 300; -302,5. Perbandingan suhu udara di dalam rumah tanaman hasil simulasi
dengan hasil pengukuran tanggal 16 Juli 2010 dapat dilihat pada Gambar 19.
25 Gambar 19. Perbandingan suhu udara di dalam rumah tanaman hasil simulasi dengan hasil
pengukuran 16 Juli 2010 Suhu udara hasil simulasi di dalam rumah tanaman cenderung lebih seragam dibanding hasil
pengukuran. Perbedaan suhu udara pada setiap titik pengukuran juga dipengaruhi oleh kecepatan angin di dalam rumah tanaman. Kecepatan udara yang rendah terjadi karena angin yang masuk ke
dalam rumah tanaman dihambat oleh screen yang berukuran kecil dan juga angin yang telah berada di dalam rumah tanaman terhalangi oleh bedengan dan peralatan penelitian lainnya sehingga membuat
suhu udara tidak terdistribusi dengan baik. Selain itu, asumsi yang digunakan dalam simulasi tidak memperhitungkan adanya bedengan dan alat-alat penelitian di dalam rumah tanaman. Hal ini juga
dapat ditunjukkan oleh nilai error yang diperoleh dari hasil perhitungan pada Lampiran 3, dimana error yang dihasilkan adalah pada pukul 00:00 sebesar 1,44, pukul 07:00 sebesar 1,83, pukul
12:00 sebesar 2,34 dan pukul 17:00 sebesar 1,49. Hal ini disebabkan karena dalam menjalankan simulasi, kondisi di dalam rumah tanaman diasumsikan kosong sehingga pergerakan aliran dan
distribusi suhu udara hanya dipengaruhi oleh pindah panas konveksi antara atap dan lantai ke udara tanpa dipengaruhi pindah panas konveksi oleh elemen-elemen yang ada di dalam rumah tanaman
seperti bedengan hidroponik dan tangki air, serta saat proses pengkabutan berlangsung terdapat sprayer yang tersumbat sehingga ada beberapa titik yang tidak terkena proses pengkabutan tersebut.
22 23
24 25
26 27
28 29
30 31
2 4
6 8
10 12
14 16
18 20
22 24
Su hu
Uda ra
o
C
Waktu setempat WIB
Titik 1 ukur Titik 1
simulasi Titik 4 ukur
Titik 4 simulasi
Titik 10 ukur Titik 10
simulasi
26 Gambar 20. Hubungan linier antara suhu udara di dalam rumah tanaman hasil simulasi dengan
pengukuran 16 Juli 2010 Pengujian keakuratan hasil simulasi dapat dilakukan dengan analisis regresi yang terbentuk
pada hubungan linier antara suhu udara hasil pengukuran dan hasil simulasi yang ditunjukkan pada Gambar 20. Berdasarkan hasil regresi, diperoleh nilai a adalah 0,923 dan nilai b adalah 1,914 dari
persamaan y=ax+b, sehingga dapat diketahui bahwa model pindah panas tersebut valid dan dapat digunakan untuk memprediksi suhu udara di dalam rumah tanaman. Hal ini dapat dibuktikan dengan
nilai dari a adalah mendekati 1 dan nilai dari b adalah mendekati 0. Nilai regresi R
2
adalah 0,940 dimana nilai ini mendekati 1 yang menunjukkan keragaman data.
4.6. Modifikasi Kemiringan Atap Rumah Tanaman
