Iklim dan Arsitekturx

IKLIM
DAN
ARSITEKTUR
DI INDONESIA
Disampaikan oleh : Beta Paramita, MT. pada kuliah Arsitektur dan Lingkungan –
Jurusan PendidikanTeknik Arsitektur UPI
FAKTOR PERENCANAAN
FAKTOR KENYAMANAN
1.
2.
3.
4.
PERGERAKAN UDARA
SUHU UDARA
KELEMBAPAN UDARA
RADIASI
PERENCANAAN BANGUNAN
Faktor yang terpenting yang menyangkut bahan
pemikiran dalam melaksanakan suatu perancangan:
Manusia dengan kebutuhannya
Pengaruh iklim
Bahan bangunan
.
SOSIAL/EKONMI PEMILIK
PERENCANAAN BANGUNAN
LINGKUNGAN
SELARAS DENGAN KEHDUPAN
RAKYAT
ADAT ISTIADAT /KEBIASAAN KHAS SETEMPAT
PENGARUH IKLIM
Perputaran bumi pada sumbunya yang selalu
berubah dalam perjalanannya mengelilingi
matahari, mengakibatkan suatu tempat di bumi
menerima panas matahari yang berlainan
Rotasi Bumi
PENDINGINAN
PEMANASAN
PANAS
Panas dihantarkan matahari hanya dengan
satu proses saja yaitu RADIASI
GELOMBANG PANJANG
(berkas berkas infra merah)
RADIASI ini akan mengalir dari suatu ruang yang lebih
panas menuju suatu ruang yang lebih dingin
Panas yang didiabsorsbsi oleh bumi setiap tahunnya
seimbang
dengan
kehilangan
panasnya
atau
pendinginannya
Bumi kehilangan panasnya melalui tiga proses, yaitu :
Re-radiasi, gelombang panjangmenuju tempat disekitarnya yang
lebih dingin
Konveksi, udara yang menjadi panas, oleh sebab pertemuan
dengan permukaan bumi yang panas, naik menuju atmosfer
atas, dimana dari sana di reradiasaikan lagi ke ruang angkasa.
Evaporasi, permukaan bumi menjadi dingin seperti berubahnya
air menjadi uap air
Jumlah panas yang diterima leh suatu yempat di bumi
tergantung pada :
Lamanya terkena sinara matahari
Sudut sinar matahari
Iklim di Indonesia
Indonesia berada pada daerah yang
mempunyai iklim tropis dan tergolong panas
dan lembab
CIRI :
Tingginya kelembaban udara, baik musim
hujan maupun musim panas (rata rata
80%/thn)
Curah hujan sangat tinggi (1809mm/thn)
Perbedaan suhu udara pada siang hari dan
malam hari tidak besar (berkisar antara 2 – 5
derajat celcius).
1. Hawa udara dan kenyamanan
(comfort)
Faktor yang mempengaruhi:
Pergerakan udara
Suhu udara
Kelembaban udara
Radiasi
Solar radiasi
Thermal radiasi
Atap dan dinding adalah bagian bangunan yang palng banyak
menerima radiasai matahari secara langsung.
Cara untuk mengurangi besarnya pengaruh radiasi terhadap bangunan
1.
Pembanyangan atap,
2.
Pembayangan dinding.
NOMOGRAM
S = angka kenikmatan
tl = suhu udara dalam celcius
ts = suhu pancaran sinar ( stralings temperatur )
x = kelembaban absolut
v = kecepatan angin ( m/sekon ), pengukuran 0,5 m di atas
lantai
p = angka knstan : 10,6 untuk musim panas
S ( angka kenikmatan )
+3
+2
+1
0
-1
-2
-3
ukuran perasaan
Terlalu sangat panas
Terlalu panas
Panas nikmat
Nikmat
Dingin nikmat
Terlalu dingin
Terlalu sangat dingin
Diambil dari : BOUWKUNDE VII Jellema
2.2.2.Ventilasi dan Pergantian Udara
Rasa nyaman atau nikmat (comfort)
yang dirasa oleh tubuh kita
disebabkan adanya pendinginan
secara merata pada kulit dan
permukaan serta terdapatnya
gerakan udara yang melaluinya
dengan lambat.
Rasa panas atau tidaknya di suatu
ruang tidak tergantung pada tinggi
rendahnya langit-langit ruang, tetapi
tergantung pada cukup tidaknya
pergerakan dan pergantian udara di
dalam ruang tersebut.
Syarat-syarat Hawa Nyaman dari Udara Bersih menurut J.H.BARTOL
No
Macam-macam Bangunan
1.
Kantor Kecil atau Rumah
2.
Besar Ruangan
Udara bersih
1000
30
Kantor Besar
500 - 700
15
3.
Kamar Sidang atau Ruangan Bermain
400 - 500
30
4.
Toko Kecil
400 - 500
15
5.
Toko Besar
300 - 400
20
6.
Restoran Besar
300 - 400
25
7.
Restoran Kecil
200 - 300
30
8.
Night Club/Bar & Grill
125 - 200
40
9.
Theatre dan Auditorium
200 - 300
15
10.
Sekolah (anak2)&(O.Dewasa)
200 - 250
30
11.
Rumah Sakit (Kamar Bedah)
1000 lebih
40 lebih
12.
Rumah Sakit (Private Room)
750 lebih
25
13.
Rumah Sakit (Ward)
350 - 500
30
14.
Klinik Umum
200 - 300
35
2.2.3. Matahari dan Angin Terhadap Orientasi Bangunan
Matahari & Angin sangat erat hubungannya dengan tata
letak(orientasi) bangunan yang akan dirancang.
Sinar Matahari tropik, pada musim kemarau di daerah
equator memberikan pengaruh jelek pada bangunan.
Pancaran yang diberikan dapat memanaskan badan
bangunan sehingga panasnya terasa sampai kedalam ruang.
2.3. Penggunaan Bahan Bangunan
2.3.1. Refleksi Sinar Matahari
2.3.3. Penetrasi
Panas
2.3.2. Penyimpanan
Panas
Matahari adalah faktor utama penyebab
ketidaknyamanan tinggal dalam suatu
bangunan.
Daya absorbsi suatu benda yang di cat
putih lebih kecil daripada benda yang di
cat dengan warna lain.
Makin gelap warna catnya, maka akan
makin panas suatu benda itu dibuatnya.
NO
BAHAN
REFLEKSI PANAS %
1.
Kapur Putih
80
2.
Cat Timah Putih
71
3.
Asbestos Cement (baru)
60
4.
Pualam Putih
54
5.
Genteng (Merah Muda)
53
6.
Bata-Kapur Pasir-Putih
50 – 59
7.
Alumunium
47
8.
Cat Aluminium
46
9.
Batu Kapur
43
10.
Seng Berombak (Baru)
36
11.
Genteng Sement (tak berwarna)
35
12.
Asbestos Cement (1 tahun)
29
13.
Bata Merah
23 – 30
14.
Daun – daunan Hijau
21 – 29
15.
Seng Berombak (tua)
10
2.3.2. Penyimpanan Panas
Pergeseran Fasa
Faktor – faktor Pergeseran Fasa
1. Pergeseran Fasa
adalah Perbedaan panas pada permukaan luar dari
dinding yang tidak sama (tak sesuai) dengan perubahan
yang ada pada permukaan dalamnya.
2.
Faktor – faktor penyebab terjadinya Pergeseran Fasa :
* Bahan – bahan yang digunakan
* Porositet Bahan
* Tebal Dinding / Bahan
* Coefficient Suhu
2.3.3. Penetrasi Panas
Demi kesehatan ruangan, sinar matahari diperlukan masuk
kedalam ruangan lebih kurang 2 jam lamanya dalam setiap
hari. Jika berlebihan akan menjadi tidak baik, apalagi secara
terus-menerus sehari penuh.
Oleh karena pendeknya gelombang cahaya (0,4-3m) maka
90% dari cahaya yang masuk dalam bangunan menyebabkan
bangunan dan isinya menjadi panas.
Koefisien konduksi dari panas bergantung pada gravitasi
spesifik dari bahan bangunan tersebut. Makin besar gravitasi
spesifiknya, maka makin tinggi pula konduksi panasnya,
karenanya makin besar pula kapasitasnya untuk menyimpan
panas.
3. Matahari dan Arsitektur
3.1. Pembayangan
3.2. Cara Bilamana, Dimana, dan Bagaimana
mengelakkan Sinar
Matahari
yang
berlebihan.
3. Matahari dan Arsitektur
Marcel Breuer Mengatakan:
“The sun control device has to be on the
outside of the building, an element of
the façade, an element of architecture,
and because this device is so important
apart of our open architecture, it may
develop into a characteristic a form as
the doric column”.
Kenikmatan dan kesehatan dari orang
yang berdiam atau bekerja dalam suatu
bangunan bergantung pada banyaknya
sinar matahari yang masuk kedalam
bangunan tersebut, demikian pula cepat
rusak atau tidaknya benda-benda yang
ada di dalamnya.
3.1. Pembayangan
Pada prinsipnya pembayangan adalah cara yang paling
efektif, tidak saja untuk menanggulangi akibat-akibat jelek
dari panasnya sinar matahari terhadap bahan bangunan tapi
juga dalam banyak hal dapat mengurangi/menghapuskan
perasaan silau (glare) yang menimpa penglihatan kita.
Pembayangan dpat dicapai dengan :
* Memberikan teritisan yang cukup lebar,
penggunaan
keree, mankies, dinding/pagar, pohon-pohonan.
* Memberikan
elemen-elemen
pengontrol
sinar
matahari (sun-shading).
3.2.
Cara
Bilamana,
Bilamana,
Dimana,
Dimana,
dan
Bagaimana
mengelakkan sinar matahari yang berlebihan
Prinsip umum dalam pengontrolan masuknya sinar matahari
kedalam bangunan ialah dengan membiarkan sinar matahari itu
masuk kedalam ruangan pada waktu-waktu yang kita perlukan
dan menolaknya pada saat yang tidak kita ingini. Pada praktek
sehari-hari kita kenal dengan teritis dan tabirtabir-tabir penahan (luifel
luifel)).
Merencanakan suatu penahan sinar matahari (shading device)
untuk lokasi dan posisi tertentu dilakukan dengan cara:
1. Menentukan waktu-waktu bilamana pembayangan
dibutuhkan.
2. Menentukan letak Matahari, bilamana pembayangan di
butuhkan.
3. Menentukan jenis dan bentuk dari “shading
device”.
4. Diagram Matahari (Solar Chart) untuk Menentukan Letak Matahari
4.1.
Matahari dan Bumi
4.2.
Sudut Bayangan
4.3.
Menentukan Sudut Bayangan Secara Proyeksi
4.4.
Diagram Matahari (Solar Chart)
4.5.
Protektor Sudut Bayangan
4.6.
Mempergunakan Diagram Matahari dengan
Sudut Bayangan.
Protektor
Secara Astronomi, Matahari tidak bergerak, tetapi Bumi yang
berputar mengelilingi Matahari.
Bila Matahari berada pada titiknya yang paling tinggi maka itu
disebut Matahari Tengah Hari (Solar noon). Itu semua
menjelaskan bahwa bumi berputar pada Asnya dan garis
jalannya matahari bergerak agak kesebelah Utara dan
Selatan. Pergerakan ini disebabkan oleh perjalanan tahunan
bumi mengelilingi matahari yang mengakibatkan seolah2
jalannya matahari agak kesebelah utara atau selatan equator.
Jarak sudut matahari dari equator pada waktu ke waktu
disebut DEKLINASI MATAHARI.
MATAHARI
Deklinasi berubah-ubah terus diantara 23 ½ derajat Lintang
Utara pada tanggal 21 atau 22 juni dan 23 ½ derajat Lintang
Selatan pada tanggal 21 atau 22 Desember.
4.2. Sudut Bayangan
- Untuk mengukur posisi matahari pada suatu waktu disuatu
tempat digunakan 2 sudut :
* “Altiude” (Suatu bidang/sudut matahari diatas
kita
yang tegak lurus pada bidang horizontal).
* “Azimuth” (Sudut antara garis matahari yang
terproyeksikan dibidang horizontal dan garis
utara). Azimuth dapat diukur baik dari
arah timur
maupun barat.
- Sudut Bayangan dapat ditentukan antara lain dengan cara :
* Proyeksi
* Penggunaan Protactor Sudut Bayangan dengan
diagram
Matahari.
4.3. Menentukan Sudut Bayangan Secara Proyeksi.
Penentuan sudut bayangan secara proyeksi
merupakan pengkonstruksian daripada sudut
bayangan pada dinding bangunan dengan
mempergunakan teori-teori geometri.
Menghasilkan suatu altitude 30 derajat & azimuth
75 derajat kesebelah barat.
- Urutan
Urutan--urutan Pengkonstruksiannya adalah:
adalah:
1.
2.
3.
4.
5.
Tentukan dengan jelas arah Utara denah bangunan.
Lukiskan sudut azimuth 75 derajat kesebelah barat, maka
terdapatlah garis A-A (garis Horizontal) melalui titik P.
Dari titik P dibuat garis tegak lurus pada dinding sebelah utara,
maka terdapatlah sudut bayangan horizontal (SBH)
ialah
sudut antara garis tegak ke garis A-A yang besarnya
55
derajat..
derajat
Diujung teritis jendela pada potongan A-A dilukis sudut
altitude 30 derajat. Tarik terus garis-garis sinar vertikal itu
sampai ke lantai & proyeksikan kegaris A-A, sehingga
terdapat titik 1-2.
Dari titik 1-2 ditarik garis vertikal sehingga berpotongan
dengan garis lantai pada pot C-C. Dari titik potongan itu ditarik
garis ketitik ujung teritis jendela dan ketitik
terbawah dari
jendela. Dengan begitu terbentuk sudut bayangan
vertikal
(SBV) yang besarnya 35 derajat.
derajat.
Gambar Penentuan Sudut Bayangan secara Proyeksi
4.4. Diagram Matahari (Solar Chart)
Gerak jalannya matahari pada siang hari
pada tanggal dan bulan tertentu
digambarkan dengan garis-garis lengkung
mulai dari timur sampai barat. Garis
lengkung ini dilintasi oleh garis yang
menunjukkan garis-garis waktu(jam). Jadi
titik akibat perpotongan kedua garis itu
adalah posisi matahari pada waktu dan
tanggal/bulan tertentu.
4.5. Protektor Sudut Bayangan :
Protektor Sudut Bayangan adalah suatu diagram yang di buat berskala sama
dengan diagram matahari, tetapi garis dasarnya (base line) mewakili suatu
bidang vertikal dan garis-garis lengkungnya mewakili garis-garis dijalannya
matahari.
4.6. Mempergunakan Diagram Matahari dengan Protektor Sudut Bayangan.
Bayangan.
Mempergunakan Protektor Sudut Bayangan adalah dengan menempatkannya
di atas Diagram Matahari sehingga titik tengah pada garis dasar protektor
berada di atas titik tengah lingkaran diagram matahari. Selanjutnya protektor
dapat diputar sehingga arah garis dasarnya sesuai dengan arah bidang vertikal
daripada permukaan bangunan yang dikehendaki.
Pengertian WAKTU dan JAM
5. Pengertian Waktu dan Jam
Jam 12.00 tengah hari berarti matahari berada pada titik
yang paling tinggi, jadi azimuthnya ialah 0 derajat atau 180
derajat.
Pemindahan dari jam matahari (solar time) ke jam setempat
(local/standar time) dapat dicapai dengan dua kali
pembetulan satu kali untuk garis membujur dan kedua
kalinya untuk persamaan waktunya (tanggal/bulan).
5.1. Pembetulan Pertama (Garis Membujur)
Garis bujur penunjukkan (Reference Longitude)
biasanya
terletak lebih kurang ditengah-tengah wilayah waktu. Perbedaan satu
derajat pada garis bujur adalah
4 menit. Maka dari itu untuk
mengubah waktu ratarata setempat (mean-time) menjadi
waktu standart
dapat dibaca pada pebedaan waktu antar garis
bujur
penun jukkan
kalau berada di sebelah barat garis bujur penunjukkan
pembetulan ditambahkan (+), tetapi bila berada disebelah
pembetulan dikurangkan (-).
maka
timur,
5.2. Pembetulan Kedua (Persamaan Waktu)
Selisih antarajam matahari (Solar time) dengan jam rata-rata
(mean time) dikenal sebagai persamaan
waktu (equation
time)
of