BAB III METODE PENELITIAN
3.1 Lokasi dan Waktu
Penelitian ini dilaksanakan di kampus IPB Darmaga, Bogor pada bulan Februari sampai Mei tahun 2011. Lokasi-lokasi pengambilan data antara lain di
Arboretum Fakultas Kehutanan IPB dan Arboretum Plasma nutfah Hutan Tropika untuk pengukuran kemampuan pohon dalam menyerap panas, dan di gedung-
gedung kuliah serta ruang perkantoran untuk melakukan pengukuran kebutuhan pendinginan ruangan.
3.2 Alat dan Bahan
Alat dan bahan yang digunakan pada penelitian ini diperoleh melalui penyewaan dan pembelian. Alat dan bahan yang digunakan dalam penelitian ini
adalah Alat pendingin ruangan AC dan ruangan, pohon sebagai penyusun hutan kota, thermometer, kamera, kalkulator, meteran, tali rafia, tangga tali, kompas, alat
tulis dan peralatan pendukung lainnya.
3.3 Metode Pengumpulan dan Analisis Data
Metode pengumpulan dan analisis data secara umum disajikan pada Tabel 2. Tabel 2 Sistematika metodologi penelitian
No. Jenis data Metode
pengumpulan Analisis data
Luaran 1.
Data Primer : a. Ukuran dan deskripsi
ruangan termasuk pemakaian AC dan daya listrik,
b. Suhu udara di bawah tajuk pohon,
c. Luas tajuk plot L dan kerapatan pohon,
a. Pengukuran ruangan dan
pengisian check list b. Pengukuran
perbedaan suhu vertikal 1m - 6 m
c. pengukuran luas plot
a. Deskriptif kuantitatif
perhitungan room air
conditioner Handoko 1979
b. Menghitung nilai H Hukum
Fourier c. Rn = a X i X L
a. Kebutuhan pendinginan
suatu ruangan b. Nilai H
densitas fluks panas vegetasi
c. intensitas cahaya bersih
Rn
2. Data sekunder:
a. Panas laten permukaan λ,
b. Evapotranspirasi E, c. Intensitas cahaya matahari i
d. Albedo hutan a, e. Biaya hutan kota.
f. Keadaan umum a. Pustaka
b. Pustaka c. Data BMKG
d. Pustaka e. Pustaka
f. Pustaka a. sampai d.:
G = Rn – H – λE
Campbell dan Norman 2000
a. sampai d.: G Laju
Penyimpanan Panas dalam
pohon f. Nilai
ekonomi
3.3.1 Pengukuran Kebutuhan Pendingin pada RuanganGedung
Pengukuran untuk memperoleh data kebutuhan tingkat pendinginan untuk suatu ruangan dilakukan dengan menggunakan instrument yang berupa data check
list Tabel 3. Pengisian check list tersebut dilakukan dengan menggunakan alat bantu berupa meteran panjang. Dalam hal ini meteran dipakai untuk mengukur
panjang dan lebar jendela-jendela, panjang dan lebar ruangan, dan panjang pintu. Ruangan yang akan diukur sebanyak delapan ruangan di Kampus IPB Damaga
dengan tipe, bentuk atau ukuran berbeda yang dilakukan secara purposif. Penentuan tersebut antara lain didasarkan pada kemudahan akses terhadap ruangan, izin untuk
dilakukan pengukuran, dan kemampuan peneliti untuk melakukan pengukuran. Selain itu, penggunaan alat pendingin ruangan AC juga dihitung untuk mengetahui
biaya yang dikeluarkan terhadap penggunaannya.
3.3.2 Pengukuran Kemampuan Pohon dalam Menyerap Panas
Kemampuan pohon dalam menyerap panas dilakukan dengan mengukur suhu udara pada beberapa ketinggian tertentu dari pohon untuk mengetahui laju
penyimpanan panas dalam vegetasi pada lokasi penelitian. Suhu udara berubah sesuai dengan tempat dan waktu. Pengukuran dilakukan pada saat suhu maksimum
yaitu antara pukul 12.00 dan 14.00 Tjasyono, 2004. Jarak yang ditentukan dalam pengukuran ini yaitu pada setiap satu meter mulai pada titik satu meter sampai enam
meter. Pengukuran pada masing-masing lokasi dilakukan dengan enam kali ulanganhari selama tujuh hari yang cerah. Penentuan rentang jarak tersebut
didasarkan atas tingkat kesulitan untuk melakukan pengukuran pada titik yang lebih tinggi. Pengukuran kemampuan pohon dalam menyerap panas dilakukan pada tipe
pohon yang berkelompok. Kerapatan pohon dalam suatu luasan komunitas vegetasi diukur melalui analisis vegetasi sederhana khusus untuk tingkat pohon.
3.4 Analisis Data 3.4.1 Kebutuhan Pendinginan Ruangan dan Biaya Alat Pendingin AC
Metode analisis yang digunakan adalah analisis deskriptif kuantitatif yang merupakan olahan data yang diperoleh dari hasil pengukuran. Dalam pengolahan
data, peneliti menggunakan rumusan yang tersaji dalam Tabel 3.
Tabel 3 Daftar perhitungan beban room air conditioner RAC Handoko 1979
Bagian Satuan
Faktor Perkalian Beban dingin
BTUjam Ukuran
x Faktor
1. JENDELA-JENDELA Menghadap matahari :
Pilih satu, beban yang terbesar a Timur Laut
b Timur c Tenggara
d Selatan e Barat Daya
f Barat g Barat Laut
h Utara Siang hari
….. m
2
….. m
2
….. m
2
….. m
2
….. m
2
….. m
2
….. m
2
….. m
2
Tanpa penutup
Ditutup tirai
Tenda luar
807,29 322,92 215,28
1076,39 430,56
269,09 807,29
322,92 215,28
807,29 376,74
215,28 1291,67
538,20 376,74
1614,58 699,65
484,38 1291,67
538,20 376,74
807,29 376,74
215,28 2. JENDELA-JENDELA
Tidak menghadap Matahari: Jumlah semua jendela
a Gelas Tunggal b Gelas ganda atau Glass
Block ….. m
2
….. m
2
150,69 75,35
3. DINDING-DINDING a Bagian Luar
Menghadap matahari b Bagian Dalam
Hanya pada dinding yang merupakan batas dengan
ruangan lain yang tidak didinginkan
Panjang ….. m
….. m konstruksi
Ringan Berat 196,81 98,42
98,42 4.ATAP atau LANGIT-LANGIT
Pilih sebuah saja a Atap tanpa isolasi
b Atap berisolasi c Langit-langit di atasnya
bertingkat d Langit-langit berisolasi di
atasnya ada ruangan e Langit-langit tanpa isolasi di
atasnya ada ruangan ….. m
2
….. m
2
….. m
2
….. m
2
….. m
2
204,51 86,11
32,29 53,82
129,17 5. LANTAI
Hilangkan jika langsung di atas tanah atau di atas ruang bawah
tanah ….. m
2
32,29 6. ORANG VENTILASI
Jumlah orang …..
600 7. LAMPU-LAMPU ALATALAT
LISTRIK YANG DIPAKAI………………………
Watt 3
8. PINTU Terus-menerus terbuka ke
ruangan yang tidak didinginkan. Lebar
Panjang ….. m
….. m 3229,17
3229,17 9. JUMLAH 1 sd 8
10. JUMLAH BEBAN DINGIN Bagian 9 x 1.1 Faktor =
Keterangan untuk mengisi daftar perhitungan beban dari RAC: 1. Mengalikan luas jendela dari tiap-tiap arah dengan faktor-faktor dari arah jendela.
Faktor yang diberikan tergantung pada pemakaian penutup tirai, gorden, atau tenda dari luar.
2. a. Mengalikan jumlah panjang dari semua dinding yang menghadap ke luar dengan faktor yang sesuai ketentuan pada tabel. Pintu dianggap sebagai bagian
dari dinding. Dinding yang tidak berisolasi atau dinding batu yang tebalnya 20 cm atau kurang dianggap konstruksi ringan. Dinding yang berisolasi atau dinding batu
yang tebalnya lebih dari 20 cm dianggap konstruksi berat. b. Mengalikan jumlah semua dinding dari dinding-dinding bagian dalam yang
berbatasan dengan ruangan yang tidak didinginkan dengan faktor yang diberikan. Dinding yang membatasi ruangan lain yang juga didinginkan tidak perlu ikut
dijumlahkan untuk dihitung. 3. Mengalikan jumlah luas atap atau langit-langit dengan faktor-faktor yang
diberikan yang paling sesuai bentuk atap atau langit-langit. 4. Mengalikan jumlah luas lantai dengan faktor yang diberikan. Hilangkan bagian ini
jika lantai berada langsung di atas tanah atau diatas ruangan bawah tanah basement.
5. Mengalikan jumlah orang yang ada di dalam ruangan yang diatur udaranya dengan faktor yang diberikan. Jumlah orang dihitung sesuai kapasitas maksimum ruangan.
6. Menghitung jumlah daya lampu-lampu dan alat-alat listrik yang dipakai dalam ruangan, kemudian mengalikan jumlah daya dengan faktor yang diberikan pada
metode RAC ini. 7. Mengalikan lebar dari pintu atau dinding yang terbuka atau terus menerus terbuka
dan berhubungan dengan lain ruangan yang tidak didinginkan dengan faktor yang diberikan.
8. Menjumlahkan beban-beban dari semua bagian diatas : 1 sd 8 9. Mengalikan jumlah beban yang didapat dari bagian 9 dengan faktor koreksi dan
hasilnya adalah jumlah perkiraan beban dingin dalam BTUjam. Tahap selanjutnya akan dihitung biaya listrik dan pembelian unit serta jumlah
AC yang terdapat pada ruangan tersebut. Perhitungan biaya penggunaan AC dilakukan dengan persamaan 1.
BAC = BU + BL 1
Keterangan: BAC = Biaya penggunaan AC suatu ruangan
BU = Biaya pembelian Unit AC
BL = Biaya listrik yang harus ditanggung pada penggunaan alat asumsi
pemakaian AC selama delapan jamhari.
3.4.2 Potensi Kemampuan Vegetasi Hutan Kota
Potensi hutan kota dalam menurunkan suhu dilakukan melalui pendugaan menggunakan bantuan data sekunder yaitu laju panas laten dari permukaan,
intensitas cahaya matahari, albedo, laju evapotranspirasi, dan panas laten evapotranspirasi. Berdasarkan perhitungan tersebut maka dapat diketahui berapa
jumlah pohon yang diperlukan untuk menciptakan suhu yang nyaman berdasarkan perhitungan beban dari RAC. Namun, perlu dilakukan perhitungan densitas fluks
panas di dalam vegetasi terlebih dahulu. Data perbedaan suhu digunakan untuk menghitung nilai H Hukum Fourier, untuk transfer panas dihitung dengan
persamaan 2.
H = -k A ΔT
2 ΔZ
Keterangan: H = densitas fluks panas Wm
2
di dalam vegetasi A = luas penapangtajuk m
2
ΔT = rentang suhu C
ΔZ = rentang tinggi jarak meter k = konduktansi udara -5,7 x 10
-5
Calcm.sec. C
Sears and Zemansky 1960
Hasil perhitungan di atas dan data lapangan berupa absorbsi energi melalui fotosintesis serta data-data sekunder kemudian digunakan untuk menghitung
kemampuan penyimpanan panas oleh pohonvegetasi. Berdasarkan prinsip keseimbangan energi pada permukaan vegetasi yang menunjukkan input, output atau
storage energy dengan persamaan 3 Campbell and Norman 2000.
G = Rn – H – λE
3
Keterangan: = laju penyimpanan panas dalam vegetasi dan tanah,
= kerapatan fluks penyerapan radiasi oleh permukaan atau intensitas cahaya matahari bersih yang diterima oleh pohon
= laju pelepasan panas aliran panas melalui konveksi atau konduksi ditentukan oleh perbedaan suhu,
= laju panas laten dari permukaan, = laju evapotranspirasi air,
= panas laten evapotranspirasi panas yang diserap ketika 1 gram air diuapkan.
3.5 Efisiensi Hutan Kota
Perhitungan nilai atau efisiensi hutan kota dianalisis dengan membandingkan dan mencari selisih antara biaya yang diperlukan untuk penggunaan alat pendingin
ruangan dengan biaya pembangunan hutan kota pada tingkat pemenuhan kebutuhan pendinginan suatu ruangan yang sama. Dengan demikian akan diketahui
perbandingan biaya yang dibutuhkan oleh kedua objek yang diteliti. Nilai ekonomi Hutan kota dihitung dengan persamaan 4.
NHK = BAC – BHK
4
Keterangan: NHK = Nilai ekonomi Hutan kota
BAC = Biaya penggunaan AC biaya pembelian dan listrik BHK = Biaya pembangunan hutan kota pohon untuk memenuhi kebutuhan penyejuk
ruangan berdasarkan perhitungan beban dari RAC
BAB IV KONDISI UMUM LOKASI
4.1 Kondisi Fisik secara Umum
Topografi Kampus IPB Darmaga sangat beragam, mulai dataran sampai bergelombang dengan gedung-gedung yang dikelilingi oleh kawasan hutan. Kondisi
topografi kampus IPB Darmaga yaitu : a.
41 dari luas kawasan memiliki kemiringan 0-5 b.
37 dari luas kawasan memiliki kelerengan 5-15 c.
17 dari luas kawasan areal memiliki kelerengan 15-25 d.
5 dari luas kawasan memiliki kelerengan lebih besar dari 25 . Jenis tanah di Kampus IPB Darmaga termasuk jenis Latosol dengan
ketinggian tempat berkisar antara 145-200 meter di atas permukaan laut. Menurut klasifikasi Schmidt dan Ferguson Kampus IPB Darmaga termasuk daerah yang
memiliki tipe hujan A dengan bulan basah lebih dari 9 bulan Balen et al. 1986 dalam Kurnia 2003.
Curah hujan tahunan wilayah Darmaga dalam 1 tahun terakhir 2010 mencapai 4051,20 mm, dengan temperatur udara tahunan rata-rata 25,8
°
C, suhu maksimum 33,2
°
C dan minimum 22,7
°
C. Sedangkan kelembaban nisbi 84,00 , kecepatan angin 2,1 kmjam dan laju penguapan 4,1 BMKG 2010.
4.2 Letak dan Luas
Balen et al. 1986 dalam Kurnia 2003 menyebutkan bahwa kampus IPB Darmaga memiliki lahan dengan luas 256,97 ha. Secara administratif, kampus
tersebut terletak di Desa Babakan Kecamatan Dramaga Kabupaten Bogor yang berjarak kurang lebih 10 KM ke arah barat Kota Bogor. Secara geografis terletak
antara 6°30‟ - 6°45‟ LS dan 106°45‟ - 106°50‟ BT. Sebelah timur berbatasan dengan pemukiman penduduk desa Babakan, sebelah selatan dan barat berbatasan dengan
sungai Cihideung Desa Cihideung Ilir, dan sebelah utara berbatasan dengan sungai Ciapus dan Cisadane.