Pengaruh Orientasi Bangunan Terhadap Kenyamanan Termal Dalam Rumah Tinggal Di Medan (Studi Kasus Komplek Perumahan Evergreen)
PENGARUH ORIENTASI BANGUNAN TERHADAP KENYAMANAN
TERMAL DALAM RUMAH TINGGAL DI MEDAN
(STUDI KASUS KOMPLEK PERUMAHAN EVERGREEN)
Sebagai Persyaratan untuk Memperoleh Gelar
Sarjana Arsitektur
Oleh
SOFIANDY
100406094
Dosen Pembimbing : Devin Defriza Harisdani , ST , MT
DEPARTEMEN ARSITEKTUR
FAKULTAS TEKNIK
UNIVERSITAS SUMATERA UTARA
MEDAN
2014
Universitas Sumatera Utara
ABSTRAK
Pada iklim tropis seperti di Indonesia, orientasi bangunan seharusnya
menjadi hal penting yang perlu diperhatikan dalam mendesain suatu tapak/lahan
karena memberikan pengaruh yang sangat besar terhadap kenyamanan termal
penghuni. Hal ini banyak ditemukan terutama pada perumahan-perumahan yang
menerapkan desain rumah yang sama pada suatu tapak dengan orientasi yang
berbeda-beda.Rumah tinggal adalah bangunan berfungsi untuk melindungi
sekaligus memberi kenyamanan bagi penghuni di dalamnya, sehingga
pembangunan perumahan-perumahan yang memiliki desain sama tetapi
berorientasi variatif menarik untuk diteliti untuk mengetahui pengaruh dari
orientasi bangunan terhadap kenyamanan termal ruangan-ruangan dalam rumah
tersebut.Obyek penelitian ini adalah rumah-rumah yang berada pada perumahan
komplek
Evergreen
dimana
terdapat
rumah-rumah
berorientasi
Utara,Selatan,Timur dan Barat dengan tipe-tipe rumah yang sama.
Analisis penelitian ini dilakukan dengan membandingkan data-data hasil
pengukuran lapangan yaitu temperatur dan kelembaban udara dari keempat rumah
yang berbeda orientasi. Pengukuran menggunakan alat ukur dan pengukuran
dilakukan selama 2 minggu. Pengukuran data diambil 3 kali sehari yaitu jam 7
pagi hari, jam 12 siang hari dan jam 5 sore hari. Setelah data diambil dilakukan
perbandingan data-data terukur tersebut dengan menyajikannya dalam bentuk
grafik. Dari grafik-grafik akan dianalisa untuk mencari pengaruh orientasi rumah
tinggal terhadap kenyamanan termal.
ii
Universitas Sumatera Utara
Hasil dari penelitian ini bahwa orientasi bangunan terutama rumah tinggal
sangat mempengaruhi kenyamanan termal. Temperatur udara antara rumah yang
menghadap Timur dengan yang menghadap Barat tidak jauh berbeda tetapi
orientasi paling panas adalah rumah yang menghadap arah Timur baik
pengukuran pada pagi, siang atau sore hari. Pada saat cuaca berawan/mendung
perbedaan temperatur udara dari keempat rumah tidak signifikan. Pada saat cuaca
cerah perbedaan temperatur udara cukup besar antara rumah yang menghadap
Timur(A3) dan Barat(A10) dengan rumah yang menghadap Utara(C5) dan
Selatan(C10).
Kata kunci : kenyamanan termal, orientasi bangunan, rumah.
iii
Universitas Sumatera Utara
ABSTRACT
In tropical climates such as in Indonesia, the orientation of the building should
be an important thing to consider in designing a site / landscape because it
provides an enormous influence on the thermal comfort of the occupants. It is
found in the housing that uses the same design house on a site with a different
orientation. House is a building to protect and to provide comfort for the
occupants in it, so that the construction of housing that has the same design but
has various orientation is interesting to study to determine the effect of building
orientation on thermal comfort rooms inside the house . In this study case are
houses that are in the Evergreen residence where houses there are oriented North,
South,
East
and
West
with
the
same
type
design
of
house.
The analysis is done by comparing the data results of field measurements are
temperature and humidity of the four different orientations. The measurements is
using an instruments and the measurements were performed for 2 weeks. The
measurement data is taken 3 times a day at 7 am that day, at 12 noon and 5 pm
evening. Once the data is retrieved done, comparison of the measured data by
presenting it in a graphical form. From the graphs will be analyzed to find the
effect
of
the
building
orientation
towards
thermal
comfort.
The results of this study that the orientation of buildings, especially residential
greatly affect thermal comfort. The air temperature between the house facing East
with the West facing orientation is not much different but the most heat house is
the house facing the East direction both measurements in the morning, afternoon
iv
Universitas Sumatera Utara
or evening. When the weather is cloudy / overcast, the air temperature difference
is not significant from the fourth house. On a bright day the air temperature
difference is quite large between the house facing East (A3) - West (A10) with the
house facing North (C5) -South (C10).
v
Universitas Sumatera Utara
KATA PENGANTAR
Puji syukur kepada Tuhan Yang Maha Esa sehingga peneliti dapat menyelesaikan
penelitian ini tepat pada waktunya.
Penelitian ini dapat diselesaikan dengan arahan dana masukkan dari
pembimbing serta berbagai materi kepustakaan. Karena arahan, masukkan dan
bantuan-bantuan baik secara langsung maupun tidak langsung dari berbagai pihak,
maka peneliti sampaikan rasa terima kasih kepada :
1. Pihak Wiraland yang meminjamkan rumah-rumah untuk dijadikan obyek
penelitian.
2. Devin Devriza Harisdani, ST, MT selaku Dosen Pembimbing.
3. Ir.Nurinayat Vinky Rachman, MT dan Ir.Novrial Amran, M.Eng selaku Dosen
Penguji.
4. Dr.Ir.Dwira Nirfalini Aulia, MSc dan Ir.Bauni Hamid, MT selaku Dosen
Koordinator Skripsi Sarjana Teknik Arsitektur Universitas Sumatera Utara.
5. Seluruh dosen Teknik Arsitektur Universitas Sumatera Utara yang tidak dapat
peneliti sebutkan satu persatu yang telah memberi ilmu dan membuka
wawasan peneliti.
6. Mahasiswa Arsitektur USU yang telah banyak membantu dalam pengumpulan
dan pengukuran data lapangan.
7. Rekan-rekan satu angkatan pada Skripsi Sarjana Teknik Arsitektur USU.
8. Keluarga dan teman-teman yang tidak dapat peneliti sebutkan satu persatu
yang telah memberikan motivasi dan bantuan selama penelitian.
vi
Universitas Sumatera Utara
Peneliti berharap dengan penelitian ini dapat bermanfaat bagi para perancang
bangunan agar dapat mendesain bangunan yang ramah lingkungan dan hemat
energi dengan memperhatikan orientasi bangunan.
Medan, 2014
Sofiandy
vii
Universitas Sumatera Utara
DAFTAR ISI
ABSTRAK .................................................................................................
ii
ABSTRACT ...............................................................................................
iii
KATA PENGANTAR ...............................................................................
v
1. PENDAHULUAN..................................................................................
1
1.1 Latar Belakang ........................................................................
1
1.2 Perumusan Masalah ...............................................................
1
1.3 Tujuan Penelitian ....................................................................
2
1.4 Manfaat Penelitian ..................................................................
2
1.5 Batasan Penelitian ...................................................................
2
1.6 Kerangka Berfikir ...................................................................
3
2. TINJAUAN PUSTAKA ........................................................................
4
2.1 Kenyamanan Termal ..............................................................
4
2.2 Perpindahan Kalor/Panas ......................................................
12
2.3 Orientasi ...................................................................................
13
2.4 Hubungan Temperatur Dengan Kelembaban ......................
13
2.5 Ventilasi....................................................................................
14
2.6 Solusi-solusi Kenyamanan Termal ........................................
15
3. METODOLOGI PENELITIAN ..........................................................
20
3.1 Jenis Penelitian ........................................................................
20
3.2 Variabel Penelitian ..................................................................
21
3.3 Populasi/Sampel ......................................................................
22
3.4 Metode Pengumpulan Data ....................................................
23
3.4.1 Teknik Pengumpulan Data .....................................
23
3.4.2 Metode Sampling......................................................
24
3.5 Kawasan Penelitian .................................................................
26
viii
Universitas Sumatera Utara
3.5 Metode Analisa Data ...............................................................
27
4. HASIL DAN PEMBAHASAN .............................................................
28
4.1 Hasil Pengukuran Temperatur Udara ..................................
28
4.2 Analisa Data.............................................................................
35
5. KESIMPULAN DAN SARAN .............................................................
59
DAFTAR PUSTAKA ................................................................................
62
LAMPIRAN 1 Spesifikasi Alat Ukur ......................................................
63
LAMPIRAN 2 Denah rumah ...................................................................
64
LAMPIRAN 3 Foto-Foto Pengukuran ....................................................
66
ix
Universitas Sumatera Utara
DAFTAR TABEL
NO
Judul
Hal
2.1 Nilai Insulasi Pakaian .......................................................................... 6
2.2 Nilai MET Berbagai Aktivitas ............................................................ 7
2.3 Batas Kenyamanan George Lippsmeier .............................................. 7
2.4 Suhu Nyaman Menurut Standar Tata Cara Perencanaan Teknis
Konservasi Energi pada Bangunan Gedung ........................................ 12
2.5 Shading Coeficient untuk Elemen Arsitektur...................................... 17
2.6 Radiasi Matahari dan Serapan Kalor................................................... 19
3.1 Variabel Penelitian .............................................................................. 21
4.1 Temperatur Rumah C10 ...................................................................... 28
4.2 Temperatur Rumah A3 ........................................................................ 30
4.3 Temperatur Rumah C5 ........................................................................ 32
4.4 Temperatur Rumah A10 ...................................................................... 33
4.5 Cuaca Pada Saat Pengukuran .............................................................. 35
x
Universitas Sumatera Utara
DAFTAR GAMBAR
NO
Judul
Hal
1.1 Diagram Kerangka Berfikir ................................................................ 3
2.1 Diagram Kenyamanan sebagai Fungsi dari Temperatur, Kelembaban
dan Kecepatan Angin .................................................................................... 8
2.2 Diagram Psikometrik .......................................................................... 10
2.3 Pembalikan Arah Angin Oleh Bangunan Tinggi ................................ 11
2.4 Gerakan Udara Antara Deretan Bangunan .......................................... 11
2.5 Prinsip Ventilasi .................................................................................. 15
2.6 Elemen Arsitektur sebagai Pelindung Radiasi Matahari ..................... 16
2.7 Jarak Pohon terhadap Bangunan dan Pengaruhnya terhadap
Ventilasi Alami ................................................................................... 17
3.1 Peta Kawasan Penelitian ..................................................................... 26
4.1 Grafik perbandingan temperatur udara pada 28 April 2014 ............... 37
4.2 Grafik perbandingan temperatur udara pada 29 April 2014 ............... 39
4.3 Grafik perbandingan temperatur udara pada 30 April 2014 ............... 41
4.4 Grafik perbandingan temperatur udara pada 2 Mei 2014 ................... 43
4.5 Grafik perbandingan temperatur udara pada 3 Mei 2014 ................... 45
4.6 Grafik perbandingan temperatur udara pada 5 Mei 2014 ................... 46
4.7 Grafik perbandingan temperatur udara pada 6 Mei 2014 ................... 48
4.8 Grafik perbandingan temperatur udara pada 7 Mei 2014 ................... 50
4.9 Grafik perbandingan temperatur udara pada 8 Mei 2014 ................... 52
xi
Universitas Sumatera Utara
4.10 Grafik perbandingan temperatur udara pada 9 Mei 2014 ................. 54
4.11 Grafik perbandingan temperatur udara pada 10 Mei 2014 ............... 56
xii
Universitas Sumatera Utara
TERMAL DALAM RUMAH TINGGAL DI MEDAN
(STUDI KASUS KOMPLEK PERUMAHAN EVERGREEN)
Sebagai Persyaratan untuk Memperoleh Gelar
Sarjana Arsitektur
Oleh
SOFIANDY
100406094
Dosen Pembimbing : Devin Defriza Harisdani , ST , MT
DEPARTEMEN ARSITEKTUR
FAKULTAS TEKNIK
UNIVERSITAS SUMATERA UTARA
MEDAN
2014
Universitas Sumatera Utara
ABSTRAK
Pada iklim tropis seperti di Indonesia, orientasi bangunan seharusnya
menjadi hal penting yang perlu diperhatikan dalam mendesain suatu tapak/lahan
karena memberikan pengaruh yang sangat besar terhadap kenyamanan termal
penghuni. Hal ini banyak ditemukan terutama pada perumahan-perumahan yang
menerapkan desain rumah yang sama pada suatu tapak dengan orientasi yang
berbeda-beda.Rumah tinggal adalah bangunan berfungsi untuk melindungi
sekaligus memberi kenyamanan bagi penghuni di dalamnya, sehingga
pembangunan perumahan-perumahan yang memiliki desain sama tetapi
berorientasi variatif menarik untuk diteliti untuk mengetahui pengaruh dari
orientasi bangunan terhadap kenyamanan termal ruangan-ruangan dalam rumah
tersebut.Obyek penelitian ini adalah rumah-rumah yang berada pada perumahan
komplek
Evergreen
dimana
terdapat
rumah-rumah
berorientasi
Utara,Selatan,Timur dan Barat dengan tipe-tipe rumah yang sama.
Analisis penelitian ini dilakukan dengan membandingkan data-data hasil
pengukuran lapangan yaitu temperatur dan kelembaban udara dari keempat rumah
yang berbeda orientasi. Pengukuran menggunakan alat ukur dan pengukuran
dilakukan selama 2 minggu. Pengukuran data diambil 3 kali sehari yaitu jam 7
pagi hari, jam 12 siang hari dan jam 5 sore hari. Setelah data diambil dilakukan
perbandingan data-data terukur tersebut dengan menyajikannya dalam bentuk
grafik. Dari grafik-grafik akan dianalisa untuk mencari pengaruh orientasi rumah
tinggal terhadap kenyamanan termal.
ii
Universitas Sumatera Utara
Hasil dari penelitian ini bahwa orientasi bangunan terutama rumah tinggal
sangat mempengaruhi kenyamanan termal. Temperatur udara antara rumah yang
menghadap Timur dengan yang menghadap Barat tidak jauh berbeda tetapi
orientasi paling panas adalah rumah yang menghadap arah Timur baik
pengukuran pada pagi, siang atau sore hari. Pada saat cuaca berawan/mendung
perbedaan temperatur udara dari keempat rumah tidak signifikan. Pada saat cuaca
cerah perbedaan temperatur udara cukup besar antara rumah yang menghadap
Timur(A3) dan Barat(A10) dengan rumah yang menghadap Utara(C5) dan
Selatan(C10).
Kata kunci : kenyamanan termal, orientasi bangunan, rumah.
iii
Universitas Sumatera Utara
ABSTRACT
In tropical climates such as in Indonesia, the orientation of the building should
be an important thing to consider in designing a site / landscape because it
provides an enormous influence on the thermal comfort of the occupants. It is
found in the housing that uses the same design house on a site with a different
orientation. House is a building to protect and to provide comfort for the
occupants in it, so that the construction of housing that has the same design but
has various orientation is interesting to study to determine the effect of building
orientation on thermal comfort rooms inside the house . In this study case are
houses that are in the Evergreen residence where houses there are oriented North,
South,
East
and
West
with
the
same
type
design
of
house.
The analysis is done by comparing the data results of field measurements are
temperature and humidity of the four different orientations. The measurements is
using an instruments and the measurements were performed for 2 weeks. The
measurement data is taken 3 times a day at 7 am that day, at 12 noon and 5 pm
evening. Once the data is retrieved done, comparison of the measured data by
presenting it in a graphical form. From the graphs will be analyzed to find the
effect
of
the
building
orientation
towards
thermal
comfort.
The results of this study that the orientation of buildings, especially residential
greatly affect thermal comfort. The air temperature between the house facing East
with the West facing orientation is not much different but the most heat house is
the house facing the East direction both measurements in the morning, afternoon
iv
Universitas Sumatera Utara
or evening. When the weather is cloudy / overcast, the air temperature difference
is not significant from the fourth house. On a bright day the air temperature
difference is quite large between the house facing East (A3) - West (A10) with the
house facing North (C5) -South (C10).
v
Universitas Sumatera Utara
KATA PENGANTAR
Puji syukur kepada Tuhan Yang Maha Esa sehingga peneliti dapat menyelesaikan
penelitian ini tepat pada waktunya.
Penelitian ini dapat diselesaikan dengan arahan dana masukkan dari
pembimbing serta berbagai materi kepustakaan. Karena arahan, masukkan dan
bantuan-bantuan baik secara langsung maupun tidak langsung dari berbagai pihak,
maka peneliti sampaikan rasa terima kasih kepada :
1. Pihak Wiraland yang meminjamkan rumah-rumah untuk dijadikan obyek
penelitian.
2. Devin Devriza Harisdani, ST, MT selaku Dosen Pembimbing.
3. Ir.Nurinayat Vinky Rachman, MT dan Ir.Novrial Amran, M.Eng selaku Dosen
Penguji.
4. Dr.Ir.Dwira Nirfalini Aulia, MSc dan Ir.Bauni Hamid, MT selaku Dosen
Koordinator Skripsi Sarjana Teknik Arsitektur Universitas Sumatera Utara.
5. Seluruh dosen Teknik Arsitektur Universitas Sumatera Utara yang tidak dapat
peneliti sebutkan satu persatu yang telah memberi ilmu dan membuka
wawasan peneliti.
6. Mahasiswa Arsitektur USU yang telah banyak membantu dalam pengumpulan
dan pengukuran data lapangan.
7. Rekan-rekan satu angkatan pada Skripsi Sarjana Teknik Arsitektur USU.
8. Keluarga dan teman-teman yang tidak dapat peneliti sebutkan satu persatu
yang telah memberikan motivasi dan bantuan selama penelitian.
vi
Universitas Sumatera Utara
Peneliti berharap dengan penelitian ini dapat bermanfaat bagi para perancang
bangunan agar dapat mendesain bangunan yang ramah lingkungan dan hemat
energi dengan memperhatikan orientasi bangunan.
Medan, 2014
Sofiandy
vii
Universitas Sumatera Utara
DAFTAR ISI
ABSTRAK .................................................................................................
ii
ABSTRACT ...............................................................................................
iii
KATA PENGANTAR ...............................................................................
v
1. PENDAHULUAN..................................................................................
1
1.1 Latar Belakang ........................................................................
1
1.2 Perumusan Masalah ...............................................................
1
1.3 Tujuan Penelitian ....................................................................
2
1.4 Manfaat Penelitian ..................................................................
2
1.5 Batasan Penelitian ...................................................................
2
1.6 Kerangka Berfikir ...................................................................
3
2. TINJAUAN PUSTAKA ........................................................................
4
2.1 Kenyamanan Termal ..............................................................
4
2.2 Perpindahan Kalor/Panas ......................................................
12
2.3 Orientasi ...................................................................................
13
2.4 Hubungan Temperatur Dengan Kelembaban ......................
13
2.5 Ventilasi....................................................................................
14
2.6 Solusi-solusi Kenyamanan Termal ........................................
15
3. METODOLOGI PENELITIAN ..........................................................
20
3.1 Jenis Penelitian ........................................................................
20
3.2 Variabel Penelitian ..................................................................
21
3.3 Populasi/Sampel ......................................................................
22
3.4 Metode Pengumpulan Data ....................................................
23
3.4.1 Teknik Pengumpulan Data .....................................
23
3.4.2 Metode Sampling......................................................
24
3.5 Kawasan Penelitian .................................................................
26
viii
Universitas Sumatera Utara
3.5 Metode Analisa Data ...............................................................
27
4. HASIL DAN PEMBAHASAN .............................................................
28
4.1 Hasil Pengukuran Temperatur Udara ..................................
28
4.2 Analisa Data.............................................................................
35
5. KESIMPULAN DAN SARAN .............................................................
59
DAFTAR PUSTAKA ................................................................................
62
LAMPIRAN 1 Spesifikasi Alat Ukur ......................................................
63
LAMPIRAN 2 Denah rumah ...................................................................
64
LAMPIRAN 3 Foto-Foto Pengukuran ....................................................
66
ix
Universitas Sumatera Utara
DAFTAR TABEL
NO
Judul
Hal
2.1 Nilai Insulasi Pakaian .......................................................................... 6
2.2 Nilai MET Berbagai Aktivitas ............................................................ 7
2.3 Batas Kenyamanan George Lippsmeier .............................................. 7
2.4 Suhu Nyaman Menurut Standar Tata Cara Perencanaan Teknis
Konservasi Energi pada Bangunan Gedung ........................................ 12
2.5 Shading Coeficient untuk Elemen Arsitektur...................................... 17
2.6 Radiasi Matahari dan Serapan Kalor................................................... 19
3.1 Variabel Penelitian .............................................................................. 21
4.1 Temperatur Rumah C10 ...................................................................... 28
4.2 Temperatur Rumah A3 ........................................................................ 30
4.3 Temperatur Rumah C5 ........................................................................ 32
4.4 Temperatur Rumah A10 ...................................................................... 33
4.5 Cuaca Pada Saat Pengukuran .............................................................. 35
x
Universitas Sumatera Utara
DAFTAR GAMBAR
NO
Judul
Hal
1.1 Diagram Kerangka Berfikir ................................................................ 3
2.1 Diagram Kenyamanan sebagai Fungsi dari Temperatur, Kelembaban
dan Kecepatan Angin .................................................................................... 8
2.2 Diagram Psikometrik .......................................................................... 10
2.3 Pembalikan Arah Angin Oleh Bangunan Tinggi ................................ 11
2.4 Gerakan Udara Antara Deretan Bangunan .......................................... 11
2.5 Prinsip Ventilasi .................................................................................. 15
2.6 Elemen Arsitektur sebagai Pelindung Radiasi Matahari ..................... 16
2.7 Jarak Pohon terhadap Bangunan dan Pengaruhnya terhadap
Ventilasi Alami ................................................................................... 17
3.1 Peta Kawasan Penelitian ..................................................................... 26
4.1 Grafik perbandingan temperatur udara pada 28 April 2014 ............... 37
4.2 Grafik perbandingan temperatur udara pada 29 April 2014 ............... 39
4.3 Grafik perbandingan temperatur udara pada 30 April 2014 ............... 41
4.4 Grafik perbandingan temperatur udara pada 2 Mei 2014 ................... 43
4.5 Grafik perbandingan temperatur udara pada 3 Mei 2014 ................... 45
4.6 Grafik perbandingan temperatur udara pada 5 Mei 2014 ................... 46
4.7 Grafik perbandingan temperatur udara pada 6 Mei 2014 ................... 48
4.8 Grafik perbandingan temperatur udara pada 7 Mei 2014 ................... 50
4.9 Grafik perbandingan temperatur udara pada 8 Mei 2014 ................... 52
xi
Universitas Sumatera Utara
4.10 Grafik perbandingan temperatur udara pada 9 Mei 2014 ................. 54
4.11 Grafik perbandingan temperatur udara pada 10 Mei 2014 ............... 56
xii
Universitas Sumatera Utara