20
IV. HASIL DAN PEMBAHASAN
4.1 Iklim Lingkungan disekitar miniatur Rumah Baduy Dalam
Kondisi iklim lingkungan di sekitar miniatur rumah Baduy Dalam yang diambil di Laboratorium Lapang Leuwikopo Dept. TMB Fateta IPB dari tanggal 12 November sampai dengan 14
November 2009. Dari data penelitian yang diambil dipilih data tanggal 13 November 2009 merupakan input penelitian yang ditampilkan pada Lampiran 1. Suhu udara terendah terjadi pada pukul 05:00 dan
06:00 sebesar 22
o
C, hal ini karena pada pukul tersebut terjadi proses kondensasi di sekitar rumah. Suhu udara tertinggi terjadi pada pukul 13:00 sebesar 34
o
C. Menurut Lippsmeier 1980, panas tertinggi dicapai kira-kira 1-2 jam setelah tengah hari,
karena pada saat itu radiasi matahari langsung bergabung dengan suhu udara yang sudah tinggi, sedangkan suhu terendah sekitar 1-2 jam sebelum matahari terbit. Berikut data sekunder yang
digunakan sebagai input pada proses simulasi. Tabel 6. Data kondisi lingkungan penelitian sebagai data masukkan simulasi
Jam Suhu °C
Kec. Aliran udara ms RH
11 33
0.9 61
13 34
0.9 63
15 24
0.9 92
19 23
96 21
23 96
23 23
96 Data kondisi lingkungan pada Tabel 6 merupakan data masukkan untuk simulasi. Jam 11:00,
13:00, dan 15:00 mewakili suhu tertinggi pada siang hari dan jam 19:00, 21:00, 23:00 mewakili kondisi lingkungan pada malam hari.
Dilihat pada Tabel 6 kelembaban pada malam hari cenderung konstan dan pada siang hari mengalami penurunan. Hal ini dikarenakan pada malam hari kecepatan aliran udara disekitar
bangunan konstan. RH akan mengalami penurunan pada waktu siang hari dimana suhu udara meningkat, sehingga dapat dikatakan suhu dan kelembaban udara berbanding terbalik. Titik jenuh
akan naik dengan meningkatnya suhu sehingga menyebabkan RH menurun Lippsmeier, 1980. Kombinasi suhu udara dan kelembaban udara mempunyai pengaruh yang kuat terhadap kualitas udara
di dalam ruangan Priyanto, 1988. Data radiasi matahari yang digunakan pada penelitian ini merupakan input data yang ada
pada Solidworks. Data radiasi diinput melalui general setting pada menu Flow Simulation dengan tipe analisis External. Pada tree Radiation dipilih Solar Radiation yang didefinisikan berdasarkan waktu
dan tempat. Lokasi berada di laboratorium Wageningen IPB dengan latitude 06
o
34 LS, waktu pengambilan data pada 13 November 2009 seperti terlihat pada Gambar 4.
4.2 Penggambaran Geometri
Penggambaran model simulasi rumah Baduy Dalam menggunakan program Solidworks 2011. Model rumah kemudian dikondisikan dengan keadaan sekitar bangunan lalu dilakukan proses
simulasi dengan flow simulation. Model rumah yang digambarkan berukuran 60×60×24 cm dalam koordinat kartesian, lebar mengarah pada sumbu x, panjang mengarah pada sumbu z, dan tinggi
21 mengarah pada sumbu y. model rumah dan computational domain dapat dilihat pada Gambar 10
dengan sumbu z sebagai arah utara.
Gambar 10. Tampak piktorial domain dan geometri rumah Baduy Dalam
4.3 Hasil Simulasi 4.3.1 Hasil simulasi kombinasi 1
Hasil simulasi suhu dan pola aliran udara pada Model rumah Baduy Dalam dengan komponen kombinasi 1 antara lain komponen atap keramik, dinding bata, dan lantai semen yang
dilakukan selama 6 waktu, 3 di saat siang hari dan 3 di waktu malam hari. Waktu siang yaitu jam 11:00 pada Gambar 11-14 , jam 13:00 pada Gambar 15-18, jam 15:00 pada Gambar 19-22 . Suhu di
dalam rumah terlihat lebih tinggi dibandingkan suhu sekitar lingkungannya. Perpindahan panas secara konveksi terjadi pada atap dan dinding ke udara, hal ini diperlihatkan dengan suhu yang lebih tinggi di
ruang antara atap dan dinding.
Gambar 11. Tampak depan distribusi suhu udara jam 11:00
Gambar 12. Tampak depan kontur dan vektor kecepatan aliran udara jam 11:00
22 Gambar 13. Tampak atas kontur dan vektor kecepatan aliran udara jam 11:00
Gambar 14. Kontur kelembaban relatif material kombinasi 1 jam 11:00 Gambar 11, 12, 13 memperlihatkan distribusi suhu dan vektor kecepatan aliran udara pada
jam 11:00. Suhu udara di dalam ruangan sebesar 46.84°C pada titik 2 dan 46.06°C pada titik 3 sedangkan pada bagian di dekat atap titik 1 suhu hasil simulasi sebesar 48.26°C. Penyebaran suhu ini
hampir merata diseluruh bagian dalam rumah. Hal ini disebabkan oleh volume ruang yang relatif kecil dan atap serta dinding yang masih menyimpan panas akibat radiasi matahari pada siang hari.
Pergerakan aliran udara yang ditunjukan pada Gambar 12 bergerak lurus ke belakang bagian rumah, kecepatan angin tertinggi berada di bagian atas dan samping kanan dan kiri rumah, hal ini karena
aliran udara yang datang bertabrakan langsung dengan bagian muka bangunan yang berada dalam keadaan tertutup sehingga aliran udara disebarkan dan hanya sedikit yang masuk ke dalam rumah.
Hasil simulasi sebesar 0.133 ms di titik 1, 0.053 ms di titik 2, 0.042 ms titik 3. Aliran udara di dalam ruang lebih kecil dari aliran udara di sekitar lingkungan yaitu sebesar 0.9 ms, hal ini
disebabkan oleh kondisi rumah dalam keadaan tertutup hanya terdapat lubang-lubang kecil di bagian atas dinding dekat atap sehingga kurang terjadi sirkulasi udara di dalam rumah. Kelembaban relatif
hasil simulasi jam 11:00 diperoleh sebesar 27.09 di titik 1, 29.11 di titik 2, dan 30.29 di titik 3. RH lingkungan sebesar 61. Dengan tingginya suhu dalam rumah maka kelembaban semakin kecil,
hal ini juga karena pengaruh aliran udara yang hampir tidak ada di dalam ruangan.
Gambar 15. Tampak depan distribusi suhu udara jam 13:00
23 Gambar 16. Tampak depan vektor kecepatan aliran udara jam 13:00
Gambar 17. Tampak atas vektor kecepatan aliran udara jam 13:00
Gambar 18. Kontur kelembaban relatif material kombinasi 1 jam 13:00 Gambar 15 sampai Gambar 17 memperlihatkan distribusi suhu dan pola aliran udara pada
jam 13:00. Suhu udara merata di dalam ruangan pada titik 1 sebesar 55.31°C, titik 2 sebesar 55.52°C, dan titik 3 sebesar 55.04°C. Nilai ini sangat tinggi jauh diatas nilai kenyamanan rumah pada
umumnya, hal ini karena suhu lingkungan sebesar 34°C yang merupakan suhu tertinggi pada hari itu dan rumah tidak memiliki tempat sirkulasi udara. Radiasi matahari yang besar menyebabkan panas
tersimpan pada atap dan dinding sehingga ruangan dalam rumah menjadi panas. Faktor material bangunan juga sangat berpengaruh pada suhu di dalam ruang. Pergerakan arah angin bergerak lurus ke
bagian belakang rumah dari utara sebesar 0.9 ms. RH pada hasil simulasi jam 13:00 memiliki nilai antara 20 - 22 dengan nilai RH lingkungan sebesar 63. Dengan kondisi suhu udara yang tinggi
dan adanya radiasi matahari menyebabkan atap dan dinding bangunan menyerap panas dan terjadi konveksi ke bagian dalam bangunan sehingga pengudaraan di dalam bangunan menjadi panas dan
kering.
24 Kecepatan aliran udara pada jam 13:00 memiliki besar kecepatan aliran sebesar 0.9 ms,
kondisi bangunan tertutup sama seperti simulasi jam 11:00 sehingga aliran udara yang masuk ke dalam bangunan memilki nilai yang relatif kecil yaitu sebesar 0.0172 ms di titik 1, 0.064 ms di titik
2, dan 0.08 ms di titik 3. Pergerakan aliran udara yang ditunjukkan pada Gambar 16 udara mengalir dari depan bangunan dan bergerak lurus ke belakang dan atas bangunan. Udara yang mengalir ke
dalam bangunan hanya sebagian kecil ditumjukkan oleh kontur warna biru yang merata di seluruh bagian dalam bangunan.
Distribusi suhu dan aliran udara jam 15:00 ditunjukan pada Gambar 19 sampai Gambar 21 memiliki nilai suhu dalam ruangan sebesar 36.07°C di titik 1, 35.46°C di titik 2, dan 35.83 di titik 3
dengan suhu lingkungan sebesar 24°C. Atap dan dinding menyimpan panas dari radiasi matahari sehingga suhu dalam ruangan menjadi tinggi dari suhu lingkungan. Kurangnya sirkulasi udara juga
menyebabkan tingginya perbedaan suhu di dalam dan luar ruangan.
Gambar 19. Tampak depan distribusi suhu udara jam 15:00 Gambar 19 menunjukkan sebaran merata suhu di dalam rumah, kondisi rumah yang tertutup
menyebabkan terjadi perbedaan suhu yang besar selain itu komponen material penyusun dinding dan atap bangunan juga sangat mempengaruhi dalam hal ini atap menggunkan bahan tanah liat genteng
dan dinding pasangan bata. Keduanya memiliki kerapatan yang tinggi dan mampu menyimpan panas. Dengan kondisi tertutup, sangat kecil terdapat pergerakkan aliran udara di dalam rumah. Kecepatan
aliran udara di luar rumah mempunyai nilai sama besar dengan kondisi jam 11:00 dan 13:00 yaitu 0.9 ms. Sirkulasi udara di dalam ruang hasil simulasi memiliki nilai antara 0.06
– 0.1 ms hanya berbeda sedikit dengan simulasi sebelumya. Terjadinya perbedaan pergerakkan di dalam bangunan dimana
kondisi di lingkungan memiliki nilai yang sama dapat disebabkan oleh perbedaan kerapatan udara. Kerapatan udara yang rendah menyebabkan suhu udara dan kecepatan angin meningkat. Berikut
ditampilkan vektor kecepatan aliran udara jam 15:00.
Gambar 20. Tampak depan vektor kecepatan aliran udara jam 15:00
25 Gambar 21. Tampak atas vektor kecepatan aliran udara jam 15:00
Gambar 22. Kontur kelembaban relatif material kombinasi 1 jam 15:00 RH hasil simulasi jam 15:00 diperoleh antara 45-47 merata di seluruh ruangan sedangkan
RH lingkungan sebesar 92. Tingginya suhu dalam ruangan menyebabakan RH lebih kecil dibandingkan dengan RH di luar ruangan. kelembaban pada jam 15:00 lebih tinggi dibandingkan
dengan jam-jam sebelumnya hal ini karena suhu lingkungan yang lebih rendah sehingga suhu ruanganpun tidak terlalu tinggi.
Simulasi pada malam hari dilakukan mulai jam 19:00, 21:00, dan 23:00. Pada jam-jam tersebut suhu lingkungan rumah mempunyai nilai sama besar yaitu 23°C. Kecepatan aliran udara di
sekitar rumah juga mempunyai nilai sama yaitu 0 ms. Hasil simulasi distribusi suhu dan aliran udara jam 19:00 dapat dilihat pada Gambar 23-25.
Gambar 23. Tampak depan distribusi suhu udara jam 19:00 Suhu udara di dalam rumah memiliki nilai rata-rata 23°C dan tersebar secara merata di setiap
bagian. Terjadinya perbedaan suhu yang kecil dengan lingkungan karena radiasi matahari tidak berpengaruh pada atap dan dinding bangunan sehingga dinding dan atap tidak menyimpan panas. Pada
Gambar 24 menunjukkan hasil simulasi vektor kecepatan aliran udara jam 19:00. Di dalam ruangan nilai pergerakkan udara tidak nol melainkan sebesar 0.02 ms di titik 1, 0.005 ms di titik 2, dan 0.017
26 di titik 3. Walaupun sangat kecil namun ada pergerakkan udara, berbeda dengan di luar ruangan yang
memiliki nilai 0 ms. Hal ini dapat terjadi karena adanya perbedaan kerapatan udara. Perbedaan kerapatan udara terjadi karena adanya perbedaan suhu rumah dengan lingkungan.
Gambar 24. Tampak depan vektor kecepatan aliran udara jam 19:00
Gambar 25. Tampak atas vektor kecepatan aliran udara jam 19:00
Gambar 26. Kontur kelembaban relatif material kombinasi 1 jam 19:00 Aliran udara bergerak lurus ke atas, kecepatan angin yang tinggi berada di bagian atas rumah
sementara kecepatan udara di luar rumah sebesar 0 ms. Hal ini karena udara mengalir dari posisi dengan suhu yang lebih tinggi yang dimiliki oleh atap ke posisi dengan suhu yang lebih rendah yaitu
lingkungan di sekitar rumah sehingga menyebabkan perbedaan kerapatan udara. Kelembaban relatif udara pada jam 19:00 di dalam bangunan ± 92, udara lembab di lingkungan
rumah pada malam hari dengan tingkat kelembaban sama pada jam 19:00-23:00 sebesar 96. Karena perbedaan suhu yang kecil di dalam dan luar rumah maka kelembaban tidak jauh berbeda, atap dan
dinding bangunan yang merupakan material solid relatif tidak menyimpan panas karena suhu lingkungan yang rendah dan kurangnya radiasi matahari.
Distribusi suhu dan pergerakkan udara pada jam 21:00 dan 23:00 tidak berbeda jauh dengan jam 19:00 karena nilai suhu lingkungan, kecepatan angin, dan RH sama besar. Pada jam 21:00 dan
27 jam 23:00 suhu udara rata-rata sebesar 23°C. Kecepatan aliran ± 0.01 ms, adanya pergerakkan udara
disebabkan karena perbedaan kerapatan udara di dalam dan luar ruangan. Aliran udara relatif cepat di atas atap karena suhu atap lebih tinggi dari suhu lingkungan sehingga kerapatan udara berbeda. RH
juga memiliki nilai yang tinggi yakni antara 93 sampai 95 untuk jam 21:00 dan jam 23:00. Berikut ditunjukkan gambar vektor kecepatan aliran udara pada jam 21:00 dan 23:00.
Gambar 27. Tampak depan distribusi suhu udara jam 21:00
Gambar 28. Vektor kecepatan aliran udara jam 21:00
Gambar 29. Kontur kelembaban relatif material kombinasi 1 jam 21:00
Gambar 30. Tampak depan distribusi suhu udara jam 23:00
28 Gambar 31. Vektor kecepatan aliran udara jam 23:00
Gambar 32. Kontur kelembaban relatif material kombinasi 1 jam 23:00 Berikut ringkasan dalam bentuk tabel dan grafik simulasi suhu dan pola aliran udara pada kombinasi
1 pada waktu siang dan malam hari. Tabel 7. Hasil simulasi iklim mikro rumah Baduy Dalam kombinasi 1
Waktu Jam
Titik Pengukuran
Suhu °C
Suhu Lingkungan
°C Aliran
udara ms
Aliran udara
Lingkungan ms
RH RH
Lingkungan
11:00 Titik 1 atap
48.26 33.00
0.133 0.900
27.09 61.00
Titik 2 Imah 46.84
33.00 0.053
0.900 29.11
61.00 Titik 3 Tepas
46.06 33.00
0.042 0.900
30.29 61.00
13:00 Titik 1 atap
55.31 34.00
0.172 0.900
20.92 63.00
Titik 2 Imah 55.52
34.00 0.064
0.900 20.71
63.00 Titik 3 Tepas
55.04 34.00
0.080 0.900
21.20 63.00
15:00 Titik 1 atap
36.07 24.00
0.111 0.900
45.98 92.00
Titik 2 Imah 35.46
24.00 0.068
0.900 47.54
92.00 Titik 3 Tepas
35.83 24.00
0.081 0.900
46.58 92.00
19:00 Titik 1 atap
23.77 23.00
0.020 91.63
96.00 Titik 2 Imah
23.60 23.00
0.005 92.58
96.00 Titik 3 Tepas
23.67 23.00
0.017 92.22
96.00 21:00
Titik 1 atap 23.46
23.00 0.010
93.39 96.00
Titik 2 Imah 23.29
23.00 0.011
94.34 96.00
Titik 3 Tepas 23.29
23.00 0.009
94.30 96.00
23:00 Titik 1 atap
23.24 23.00
0.023 94.63
96.00 Titik 2 Imah
23.04 23.00
0.011 95.75
96.00 Titik 3 Tepas
23.01 23.00
0.012 95.92
96.00
29 Gambar 33. Grafik simulasi suhu dan RH material kombinasi 1
Gambar 34. Grafik kecepatan aliran udara hasil simulasi kombinasi 1
4.3.2 Hasil Simulasi Kombinasi 2
Hasil simulasi kombinasi 2 yakni dengan komponen atap beton, dinding bata, dan lantai semen juga dilakukan pada waktu yang sama yaitu pada siang dan malam hari. Pada siang hari
dilakukan pada saat cuaca terpanas masing-masing jam 11:00, 13:00, dan 15:00. Input data pada simulasi kombinasi 2 sama dengan kombinasi 1 hanya material penyusun atap yang berbeda.
Simulasi pada jam 11:00 diperoleh suhu di dalam rumah Baduy Dalam sebesar 53.31°C di titik 1, 52.77°C di titik 2, dan 51.68°C di titik 3. Nilai tersebut sangat jauh diatas zona nyaman untuk
suhu dalam rumah. Besarnya suhu yang diperoleh dari simulasi antara lain karena faktor sifat fisik material yang dugunakan, kondisi rumah yang tertutup dengan minim tempat sirkulasi udara, serta
kondisi cuaca yang panas. Gambar 35 menunjukkan hasil simulasi distribusi suhu udara pada jam 11:00, sebaran kontur suhu hampir sama dengan kombinasi 1. Terlihat daerah ruang dalam rumah
memiliki kontur suhu yang merata dengan warna yang relatif sama. Atap dan dinding bangunan menjadi panas karena adanya radiasi matahari serta terjadinya proses konveksi ke udara di dalam
rumah yang menyebabkan suhu meningkat.
30 Gambar 35. Distribusi suhu udara simulasi kombinasi 2 pada jam 11:00
Gambar 36. Tampak depan vektor kecepatan aliran udara simulasi kombinasi 2 jam 11:00
Gambar 37. Tampak atas vektor kecepatan aliran udara simulasi kombinasi 2 jam 11:00
Gambar 38. Kontur kelembaban relatif simulasi kombinasi 2 jam 11:00 Gambar 36 dan 37 menunjukkan vektor kecepatan aliran udara hasil simulasi pada jam
11:00. Kecepatan aliran udara di luar rumah sebesar 0.9 ms yang datang dari depan bangunan. Kondisi rumah yang tertutup menyebabkan minimnya udara yang masuk sehingga aliran udara relatif
kecil di dalam rumah yakni sebesar 0.165 ms di titik 1, 0.03 ms titik 2, dan 0.04 ms di titik 3. kecepatan aliran udara pada tiap simulasi masing-masing kombinasi hampir memiliki nilai yang sama
31 hal ini karena input data kecepatan aliran sama serta kondisi rumah yang tertutup. Kelembaban relatif
hasil simulasi pada kombinasi 2 jam 11:00 ini ± 21. Hasil simulasi pada jam 13:00 diperoleh suhu udara di dalam rumah sebesar 59.22°C di titik
1, 59.58°C di titik 2, dan 58.85°C di titik 3 nilai ini relatif merata di seluruh ruangan. Suhu di titik 2 terlihat lebih tinggi dari suhu di titik 3 hal ini karena titik 2 terletak di ruang yang bersekat sehingga
udara panas terperangkap lebih banyak. Distribusi suhu udara ditunjukkan pada Gambar 32, besarnya suhu lingkungan dan radiasi matahari menyebabkan atap dan dinding bangunan menyimpan panas
sehingga suhu ruangan sangat tinggi. Besar kecepatan angin di luar rumah 0.9 ms dan hasil simulasi di dalam rumah 0.171 ms di titik 1, 0.085 ms di titik 2, dan 0.09 ms di titik 3. Kecilnya aliran udara
di dalam rumah juga mempengaruhi suhu ruang dalam bangunan, udara semakin kecil suhu ruang semakin panas.
Gambar 39. Distribusi suhu udara simulasi kombinasi 2 jam 13:00
Gambar 40. Tampak atas vektor kecepatan aliran udara simulasi kombinasi 2 jam 13:00
Gambar 41. Tampak atas vektor kecepatan aliran udara simulasi kombinasi 2 jam 13:00
32 Gambar 42. Kontur kelembaban relatif material kombinasi 2 jam 13:00
Pada simulasi jam 13:00 besarnya kelembaban relatif lingkungan rumah yaitu 63 dengan RH simulasi sebesar ± 17. Nilai ini lebih kecil bila dibandingkan dengan simulasi jam 11:00, suhu
udara pada jam 13:00 juga merupakan suhu terpanas. Dengan suhu yang semakin tinggi maka tingkat kelembaban akan berkurang.
Pada simulasi jam 15:00, suhu rumah hasil simulasi yaitu 43.12°C di titik 1, 42.71°C di titik 2, dan 41.08°C di titik 3 relatif lebih rendah dari suhu pada jam-jam sebelumnya. Suhu lingkungan
pada jam 15:00 juga sebesar 24°C pada saat itu kelembaban di luar rumah sangat tinggi yaitu sebesar 92 maka atap dan dinding bangunan juga tidak terlalu banyak menyerap panas. Tetapi penyebaran
suhu di dalam rumah masih di atas zona nyaman hal ini karena kondisi rumah yang tertutup sehingga kurang ada aliran udara. Gambar 43 memperlihatkan distribusi suhu udara di dalam rumah pada jam
15:00. Penyebaran kontur suhu hampir sama merata di seluruh ruangan dan warna kontur menunjukan intensitas yang relatif sama.
Gambar 43. Distribusi suhu udara simulasi kombinasi 2 jam 15:00
Gambar 44. Tampak depan vektor kecepatan aliran udara simulasi kombinasi 2 jam 15:00
33 Gambar 45. Kontur kelembaban relatif material kombinasi 2 jam 15:00
Besarnya aliran udara hasil simulasi di dalam rumah ialah 0.265 ms di titik 1, 0.027 ms di titik 2, dan 0.042 ms di titik 3. Aliran di titik 1 cenderung lebih tinggi pada setiap hasil simulasihal ini
karena titik 1 terletak di bagian dalam atap rumah yang dekat dengan lubang udara. Terlihat pada Gambar 44 kontur aliran udara di dalam rumah berwarna biru dimana aliran udara hampir tidak ada
karena kondisi rumah yang tertutup. Kelembaban relatif masih rendah karena suhu udara yang relatif tinggi dengan nilai 31.52 di titik 1, 32.20 di titik 2, dan 35.09 di titik 3.
Simulasi suhu udara pada malam hari dilakukan samaseperti kombinasi 1 dengan input yang sama. Simulasi dilakukan pada jam 19:00, 21:00, dan 23:00. Gambar 38 merupakan hasil simulasi
suhu udara jam 19:00 dimana besarnya suhu di dalam rumah yaitu 23.76°C di titik 1, 23.59°C di titik 2, dan 23.52°C di titik 3. Kecepatan aliran udara di luar 0 ms, namun hasil simulasi di dalam rumah
tidak menunjukkan 0 ms tetapi antara 0.01 ms sampai 0.02 ms. Hal ini disebabkan karena perbedaan kerapatan udara di dalam dan di luar ruangan. Suhu udara yang lebih tinggi di dalam ruangan
menyebabkan beda kerapatan udara.
Gambar 46. Distribusi suhu udara simulasi kombinasi 2 jam 19:00
Gambar 47. Vektor kecepatan aliran udara simulasi kombinasi 2 jam 19:00
34 Gambar 48. Kontur kelembaban relatif material kombinasi 2 jam 19:00
Pada Gambar 47 aliran udara bergerak lurus ke atas rumah dengan nilai yang semakin tinggi sementara kecepatan di luar ruangan 0 ms hal ini disebabkan karena perbedaan suhu antara atap dan
udara di atasnya sehingga kerapatan udara berbeda. Kelembaban relatif di dalam rumah hasil simulasi sebesar 91.72 di titik 1, 92.61 di titik 2, dan 93.05 di titik 3.
Hasil simulasi jam 21:00 dan 23:00 tidak berbeda jauh dengan simulasi jam 19:00, distribusi suhu udara merata di dalam rumah pada jam 21:00 dan jam 23:00 yaitu ± 23°C. Suhu lingkungan
sebagai data masukkan sebesar 23°C tidak berbeda jauh dengan suhu di dalam rumah. Hal ini karena kondisi semakin malam tanpa ada radiasi matahari sehingga atap dan dinding bangunan tidak
menyimpan panas. Aliran udara di dalam rumah juga relatif kecil pada jam 21:00 sebesar 0.005 ms di titik 1, 0.004 ms di titik 2, dan 0.026 ms di titik 3. Pada jam 23:00 sebesar 0.009 ms di titik 1, 0.01
ms di titik 2, dan 0.012 ms di titik 3. Adanya pergerakkan udara di dalam rumah karena beda kerapatan udara antara di luar dan di dalam. Pergerakkan udara di atas atap lebih tinggi karena beda
suhu atap dan udara lingkungan sehingga ada beda kerapatan udara seperti ditunjukkan pada Gambar 50 dan 53.
Gambar 49. Distribusi suhu udara simulasi kombinasi 2 jam 21:00
Gambar 50. Vektor kecepatan aliran udara simulasi kombinasi 2 jam 21:00
35 Gambar 51. Kontur kelembaban relatif material kombinasi 2 jam 21:00
Kelembaban relatif hasil simulasi masing-masing sebesar ±94 pada jam 21:00 dan jam 23:00 yaitu ±95. RH semakin malam semakin tinggi berbanding terbalik dengan suhu dimana
semakin malam semakin rendah.
Gambar 52. Distribusi suhu udara simulasi kombinasi 2 jam 23:00
Gambar 53. Vektor kecepatan aliran udara simulasi kombinasi 2 jam 23:00
Gambar 54. Kontur kelembaban relatif material kombinasi 2 jam 23:00
36 Berikut tabel dan gambar grafik hasil simulasi suhu, kecepatan angin, dan RH pada rumah
Baduy Dalam yang menggunakan material kombinasi 2 berupa atap beton, dinding bata, dan lantai semen.
Tabel 8. Hasil simulasi kondisi pengudaraan material kombinasi 2 Waktu
Jam Titik
Pengukuran Suhu
°C Suhu
Lingkungan °C
Aliran udara
ms Aliran
udara Lingkungan
ms RH
RH Lingkungan
11:00 Titik 1 atap
53.31 33.00
0.165 0.900
21.10 61.00
Titik 2 Imah 52.77
33.00 0.030
0.900 21.66
61.00 Titik 3 Tepas
51.68 33.00
0.040 0.900
22.85 61.00
13:00 Titik 1 atap
59.22 34.00
0.171 0.900
17.39 63.00
Titik 2 Imah 59.58
34.00 0.085
0.900 17.10
63.00 Titik 3 Tepas
58.85 34.00
0.090 0.900
17.70 63.00
15:00 Titik 1 atap
43.12 24.00
0.265 0.900
31.52 92.00
Titik 2 Imah 42.71
24.00 0.027
0.900 32.20
92.00 Titik 3 Tepas
41.08 24.00
0.042 0.900
35.09 92.00
19:00 Titik 1 atap
23.76 23.00
0.021 91.72
96.00 Titik 2 Imah
23.59 23.00
0.017 92.61
96.00 Titik 3 Tepas
23.52 23.00
0.024 93.05
96.00 21:00
Titik 1 atap 23.38
23.00 0.005
93.83 96.00
Titik 2 Imah 23.25
23.00 0.004
94.54 96.00
Titik 3 Tepas 23.23
23.00 0.026
94.69 96.00
23:00 Titik 1 atap
23.09 23.00
0.009 95.48
96.00 Titik 2 Imah
23.07 23.00
0.010 95.59
96.00 Titik 3 Tepas
23.08 23.00
0.012 95.54
96.00
Gambar 55. Grafik simulasi suhu dan RH material kombinasi 2
Gambar 56. Grafik simulasi aliran udara material kombinasi 2
37
4.3.3 Hasil Simulasi Kombinasi 3
Pada simulasi Rumah Baduy Dalam kombinasi 3 digunakan material atap asbes, dinding bata dan lantai semen sebagai komponen penyusun serta input untuk simulasi. Simulasi dilakukan pada
waktu-waktu yang sama dengan simulasi kombinasi 1 dan 2 yaitu jam 11:00, 13:00, dan 15:00 untuk siang hari dan 19:00, 21:00, dan 23:00 untuk malam hari.
Hasil simulasi distribusi suhu udara pada jam 11:00 sebesar 50.07°C di titik 1, 50.56°C di titik 2, dan 49.45°C di titik 3. Nilai ini relatif merata di seluruh bagian dalam bangunan. Kondisi suhu
udara lingkungan sebesar 33°C dan radiasi matahari menyebabkan atap dan dinding bangunan menyimpan panas serta rumah dengan kondisi tertutup sehingga suhu di dalam rumah menjadi panas.
Kecepatan aliran udara di dalam rumah hasil simulasi sebesar 0.188 ms di titik 1, 0.065 ms di titik 2, dan 0.083 ms untuk titik 3. Aliran udara di titik 1 relatif lebih tinggi dari titik 2 dan 3, hal ini karena
titik 1 terletak dekat dengan lubang angin. Sirkulasi udara yang kurang pada bangunan menyebabkan kecilnya aliran udara di dalam rumah. Gambar 58 menunjukkan vektor kecepatan aliran udara pada
jam 11:00.
Gambar 57. Distribusi suhu udara simulasi kombinasi 3 jam 11:00
Gambar 58. Tampak depan vektor kecepatan aliran udara simulasi kombinasi 3 jam 11:00
Gambar 59. Kontur kelembaban relatif simulasi kombinasi 3 jam 11:00
38 Pada Gambar 58 terlihat aliran udara yang tinggi di sekitar rumah, kontur biru menunjukkan
bahwa sirkulasi udara relatif kecil di dalam rumah hal ini karena rumah yang minim ventilasi. Kelembaban relatif hasil simulasi pada jam 11:00 sebesar ± 25 di dalam bangunan sangat jauh
dengan RH masukkan untuk lingkungan rumah yaitu 61. Simulasi pada jam 13:00 diperoleh suhu di dalam rumah Baduy Dalam dengan material
kombinasi 3 sebesar 44.73°C di titik 1, 44.46°C di titik 2 dan 44°C di titik 3. Gambar 60 menunjukkan distribusi suhu udara pada jam 13:00. Atap dan dinding menyimpan energi panas dari radiasi matahari
dan terjadi proses konveksi ke bagian dalam rumah sehingga suhu udara meningkat. Tingginya suhu pada siang hari terjadi akibat komponen material penyusun rumah serta kurangnya aliran udara yang
masuk ke dalam rumah. Aliran udara di dalam rumah relatif kecil dengan aliran udara pada jam 13:00 yaitu 0.172 ms di titik pengukuran 1, 0.014 ms di titik 2, dan 0.012 ms di titik 3. Walaupun terdapat
aliran angin, suhu rumah tetap tidak berada pada zona nyaman. Hal ini karena kurangnya sirkulasi udara di dalam rumah.
Gambar 60. Distribusi suhu udara simulasi kombinasi 3 jam 13:00
Gambar 61. Tampak depan vektor kecepatan aliran udara simulasi kombinasi 3 jam 13:00
Gambar 62. Tampak atas vektor kecepatan aliran udara simulasi kombinasi 3 jam 13:00
39 Gambar 63. Kontur kelembaban relatif simulasi kombinasi 3 jam 13:00
Kelembaban relatif pada simulasi dengan komponen atap asbes, dinding bata, dan lantai semen jam 13:00 diperoleh sebesar 26.17 di titik pengukuran 1, 26.53 di titik 2, dan 27.14 di
titik 3. RH yang kecil menyebabkan kondisi udara di dalam rumah kering dan panas. Simulasi pada jam 15:00 diperoleh suhu udara di dalam rumah Baduy Dalam sebesar
34.16°C di titik 1, 34.25°C di titik 2, dan 34.13°C di titik 3. Suhu pada jam 15:00 lebih kecil dengan suhu pada jam-jam sebelumnya hal ini dikarenakan suhu lingkungan yang tidak tinggi yaitu 24°C
sehingga atap dan dinding tidak menyimpan panas terlalu besar. Gambar 64 memperlihatkan distribusi suhu udara pada rumah Baduy Dalam yang mengunakan material kombinasi 3.
Gambar 64. Distribusi suhu udara simulasi kombinasi 3 jam 15:00
Gambar 65. Tampak depan vektor kecepatan aliran udara simulasi kombinasi 3 jam 15:00
40 Gambar 66. Kontur kelembaban relatif simulasi kombinasi 3 jam 15:00
Pada Gambar 65 terlihat vektor aliran udara pada jam 15:00, besarnya aliran udara di dalam rumah 0.235 ms di titik 1, 0.068 ms untuk titik 2, dan 0.03 ms di titik 3. Udara mengalir relatif
tinggi di bagian luar rumah, hal ini terjadi karena angin yang datang sebesar 0.9 ms ke arah rumah sebesar dalam kondisi tertutup sehingga aliran angin disebarkan ke sisi-sisi rumah. RH hasil simulasi
sekitar 51. Udara di dalam rumah tidak terlalu kering juga suhu udara relatif tidak terlalu tinggi. Hasil simulasi rumah Baduy Dalam dengan material kombinasi 3 pada waktu malam yaitu
jam 19:00, 21:00, dan 23:00 tidak berbeda jauh dengan material kombinasi 1 dan 2. Pada jam 19:00 distribusi suhu udara di dalam rumah yaitu 23.92°C di titik 1, 23.57°C di titik 2, dan 23.6°C di titik 3
dengan kecepatan aliran udara 0.004 ms, 0.013 ms, 0.009 ms dan RH sekitar 92. Gambar 66 menunjukkan distribusi suhu udara hasil simulasi pada jam 19:00.
Gambar 67. Distribusi suhu udara simulasi kombinasi 3 jam 19:00
Gambar 68. Vektor kecepatan aliran udara simulasi kombinasi 3 jam 19:00
41 Gambar 69. Kontur kelembaban relatif simulasi kombinasi 3 jam 19:00
Aliran udara di luar rumah pada malam hari 0 ms tetapi terjadi pergerakkan udara di dalam rumah. Hal ini karena adanya perbedaan suhu di dalam dan di luar rumah sehingga terjadi perbedaan
kerapatan udara. Tampak pada Gambar 68 kontur aliran udara berwarna hijau di atas rumah, artinya kecepatan aliran lebih tinggi di bandingkan dengan sekitarnya, ini disebabkan suhu atap berbeda
dengan suhu udara diatasnya sehingga terjadi perbedaan kerapatan udara. Pada jam 21:00 hasil simulasi suhu udara di dalam rumah masing-masing sebesar 23.31°C di
titik 1, 23.17°C di titik 2 dan 3. Pada jam 23:00 sebesar 23.12°C di titik 1, 23.02°C di titik 2, serta 23.01 di titik 3. Terjadi pergerakkan aliran udara di dalam rumah sama seperti jam 19:00 walaupun
sangat kecil. Kecepatan aliran udara pada jam 21:00 dan 23:00 antara 0.006 ms sampai 0.01 ms. Udara yang mengalir ke bagian atas rumah relatif lebih tinggi karena adanya perbedaan kerapatan
udara yang disebabkan suhu atap dan suhu di luar berbeda. RH di dalam rumah ± 95 untuk jam 21:00 dan jam 23:00. Suhu lingkungan yang rendah serta tidak adanya radiasi matahari menyebabkan
atap dan dinding bangunan sedikit menyimpan dan mentransfer panas ke dalam ruang di dalam rumah.
Gambar 70. Suhu udara hasil simulasi kombinasi 3 jam 21:00
Gambar 71. Vektor kecepatan aliran udara simulasi kombinasi 3 jam 21:00
42 Gambar 72. Kontur kelembaban relatif kombinasi simulasi 3 jam 21:00
Gambar 73. Suhu udara hasil simulasi kombinasi 3 jam 23:00
Gambar 74. Vektor kecepatan aliran udara simulasi kombinasi 3 jam 23:00
Gambar 75. Kontur kelembaban relatif simulasi kombinasi 3 jam 23:00 Berikut tabel ringkasan hasil simulasi suhu, aliran udara, dan kelembaban relatif dari rumah
Baduy Dalam yang menggunakan material atap asbes, dinding bata dan lantai semen.
43 Tabel 9. Hasil Simulasi kondisi pengudaraan material kombinasi 3
Waktu Jam
Titik Pengukuran
Suhu °C
Suhu Lingkungan
°C Aliran
udara ms
Aliran udara
Lingkungan ms
RH RH
Lingkungan
11:00 Titik 1 atap
50.07 33.00
0.188 0.900
24.75 61.00
Titik 2 Imah 50.56
33.00 0.065
0.900 24.14
61.00 Titik 3 Tepas
49.45 33.00
0.083 0.900
25.51 61.00
13:00 Titik 1 atap
44.73 34.00
0.172 0.900
26.17 63.00
Titik 2 Imah 44.46
34.00 0.014
0.900 26.53
63.00 Titik 3 Tepas
44.00 34.00
0.012 0.900
27.14 63.00
15:00 Titik 1 atap
34.16 24.00
0.235 0.900
51.09 92.00
Titik 2 Imah 34.25
24.00 0.068
0.900 50.85
92.00 Titik 3 Tepas
34.13 24.00
0.030 0.900
51.18 92.00
19:00 Titik 1 atap
23.92 23.00
0.004 90.81
96.00 Titik 2 Imah
23.57 23.00
0.013 92.77
96.00 Titik 3 Tepas
23.60 23.00
0.009 92.59
96.00 21:00
Titik 1 atap 23.31
23.00 0.008
94.23 96.00
Titik 2 Imah 23.17
23.00 0.011
95.00 96.00
Titik 3 Tepas 23.17
23.00 0.008
95.02 96.00
23:00 Titik 1 atap
23.12 23.00
0.006 95.32
96.00 Titik 2 Imah
23.02 23.00
0.006 95.90
96.00 Titik 3 Tepas
23.01 23.00
0.008 95.95
96.00
Gambar 76. Grafik hasil simulasi suhu dan RH material kombinasi 3
Gambar 77. Grafik hasil simulasi aliran udara material kombinasi 3
44
4.4 Perbandingan Hasil Simulasi dengan Simulasi Material Tradisional
Kategori