Tugas Software Ecotect Fisbang [PDF]

Citation preview

FISIKA BANGUNAN ANALISA PENCAHAYAAN ALAMI MENGGUNAKAN SOFTWARE ECOTECT



DISUSUN OLEH: MUHAMMAD NURRAHMAN (03061381924069) DOSEN PEMBIMBING: WIDYA FRANSISKA FA S.T., M.T. PH.D.



PROGRAM STUDI ARSITEKTUR FAKULTAS TEKNIK UNIVERSITAS SRIWIJAYA TAHUN AKADEMIK 2019/2020



KATA PENGANTAR Alhamdulillah, puji syukur kehadirat Allah SWT yang telah memberikan rahmat dan inayah-Nya sehingga saya dapat menyelesaikan Laporan penelitian yang berjudul Analisa Pencahayaan Alami Menggunakan Software Ecotect. Terima kasih saya ucapkan kepada Ibu Widya Fransiska FA S.T., M.T. PH.D. yang telah membantu saya baik secara moral maupun materi. Terima kasih juga saya ucapkan kepada teman-teman seperjuangan yang telah mendukung saya sehingga saya bisa menyelesaikan tugas ini. Saya menyadari, bahwa laporan [jenis laporan] yang saya buat ini masih jauh dari kata sempurna baik segi penyusunan, bahasa, maupun penulisannya. Oleh karena itu, saya sangat mengharapkan kritik dan saran yang membangun dari semua pembaca guna menjadi acuan agar penulis bisa menjadi lebih baik lagi di masa mendatang. Semoga laporan penelitian ini bisa menambah wawasan para pembaca dan bisa bermanfaat untuk perkembangan dan peningkatan ilmu pengetahuan. Palembang, __ April 2020  



Penulis



2



ABSTRAK Selain bersifat teoritis, pembelajaran terintegrasi dengan berbagai analisis kerja dan fungsi simulasi. Perancang bangunan dapat terlebih dahulu mendapatkan informasi penting terkait dengan performa vital dari suatu desain bangunan sebelum benar-benar membangun bangunan tersebut. Dapat dimulai dari analisis iklim terperinci yang digunakan untuk pencahayaan juga dapat dilakukan dengan melakukan pengukuran langsung ataupun mensimulasikan data menggunakan software-software tertentu. Salah satu studi simulasi pencahayaan yang mudah adalah menggunakan software Ecotect yang berbeda dari software simulasi yang sudah ada sebelumnya. Ecotect sebagai software simulasi pencahayaan, cukup memadai untuk melakukan pendekatan desain pencahayaan ruang. Validasi hasil simulasi terhadap hasil pengukuran lapangan dilakukan pada tahap pertama untuk menguji keandalan program. Ecotect mampu menghitung efektivitas potensi dari bermacam macam teknik desain pasif atau untuk optimasi penggunaan sumber energi pencahayaan dan angin. Selain itu Ecotect juga mampu mengembangkan ide-ide desain yang ada dengan melakukan beberapa pemodelan sketsa sederhana sebelum sampai pada tahap desain akhir. Fitur sigfinikan yang ditawarkan dari Ecotect antara lain adalah tampilan analisisnya yang menarik. Menawarkan desain konstruksi 3D yang lebih fleksibel dan melakukan beragam analisis mulai dari yang sederhana sampai pada enclosure yang kompleks bahkan sampai pada aspek biaya.



3



DAFTAR ISI HALAMAN JUDUL.......................................................................................



1



KATA PENGANTAR....................................................................................



2



ABSTRAK.......................................................................................................



3



DAFTAR ISI...................................................................................................



4



DAFTAR GAMBAR......................................................................................



5



DAFTAR TABEL...........................................................................................



6



--Bab 1. Pendahuluan........................................................................................



7



1.1.....................................................................................................................Latar belakang tugas



7



1.2.....................................................................................................................Penjelasan objek amatan



7



1.2.1. Denah tampak foto.............................................................................



8



1.2.2. Fungsi ..................................................................................................



8



1.3.....................................................................................................................Metode praktik 1.3.1. Studi literature ...................................................................................



8



1.3.2. Lingkup pengamatan .........................................................................



9



1.3.3. Langkah praktik pengamatan pencahayaan ...................................



9



Bab 2. Tinjauan teori......................................................................................



10



2.1. tinjauan objek amatan .............................................................................



10



2.2. Teori pencahayaan ..................................................................................



10



2.3.Teori aplikasi software ecotect................................................................



21



Bab 3. Hasil .....................................................................................................



26



3.1. Hasil pengukuran objek .........................................................................



26



3.2. Hasil analisis ............................................................................................



27



Bab.4. Kesimpulan..........................................................................................



29



4.1. Kesimpulan...............................................................................................



29



Lampiran.........................................................................................................



30



4



8



DAFTAR GAMBAR Denah Tampak Foto Ruang Tamu...............................................................



8



Komponen cahaya siang.................................................................................



11



Komponen Refleksi dalam.............................................................................



11



Faktor cahaya siang hari................................................................................



13



Faktor Langit..................................................................................................



14



Potongan dan denah contoh soal...................................................................



16



Lobang cahaya................................................................................................



20



Langkah-langkah operasi software ecotect..................................................



21



Denah dan Tampak ruang Tamu dengan software ecotect........................



26



Ukuran void dan perhitungan grid...............................................................



27



Render menggunakan radiance dan diagram termal ................................



28



Lampiran denah tampak foto beserta run program ecotect......................



30



5



DAFTAR TABEL Tabel tingkat pencahayaan yang direkomendasikan..................................



10



Tingkat pencahayaan yang direkomendasikan...........................................



12



Pengelompokkan bangunan berdasarkan kegiatan....................................



13



Klasifikasi derajat bangunan.........................................................................



13



Bangunan utilities, Bangunan sekolah, dan Bangunan Tempat Tinggal. .



15



6



Bab 1 Pendahuluan 1.1 Latar Belakang Tugas Pencahayaan merupakan salah satu faktor penting dalam perancangan ruang. Ruang yang telah dirancang tidak dapat memenuhi fungsinya dengan baik apabila tidak disediakan akses pencahayaan. Pencahayaan di dalam ruang memungkinkan orang yang menempatinya dapat melihat benda-benda. Tanpa dapat melihat benda-benda dengan jelas maka aktivitas di dalam ruang akan terganggu. Intensitas cahaya perlu diatur untuk menghasilkan kesesuaian kebutuhan penglihatan di dalam ruang berdasarkan jenis aktivitas-aktivitasnya. Arah cahaya yang frontal terhadap arah pandang mata dapat menciptakan silau. Oleh karena itu arah cahaya beserta efekefek pantulan atau pembiasannya juga perlu diatur untuk menciptakan kenyamanan penglihatan ruang. Keberadaan ruang tamu yang nyaman dengan disertai kualitas tingkat pencahayaan yang nyaman pula sangat perlu difasilitasi dengan baik. Sistem pencahayaan alami perlu ditata dengan baik sedemikian rupa guna membantu manusia memperoleh kenyamanan dalam melakukan aktivitasnya. Pencahaya alami merupakan bagian paling utama pada disain pencahayaan alami (daylighting design). Upaya ini kelihatanya sangat mudah, meski kenyataannya tidaklah sesederhana yang terlihat. Cahaya yang masuk tidak semata-mata membuat akses cahaya dari ruang luar ke ruang dalam, dengan membuat bukaan sebesar-besarnya atau memasang Analisis Itensitas Pencahayaan Alami pada Ruang Kuliah Prodi Arsitektur Universitas Malikussaleh H 062 | Prosiding Temu Ilmiah IPLBI 2017 bidang transparan yang seluas-luasnya agar cahaya dapat masuk dengan leluasa. Cara pandang ini tentu bukan pendekatan disain yang tepat, karena bukan kuantitas semata yang menjadi pertimbangan, (tapi) kualitas cahaya serta berbagai faktor lain pun harus di perhatikan. Penerangan yang baik akan membantu kita mengerjakan dan membuat kita merasa nyaman ketika mengerjakannya. Walaupun terkesan sederhana, pernyataan ini merupakan tujuan dari lighting design, yaitu mencaiptakan kenyamanan, suasana yang menyenangkan, dan ruang yang fungsional bagi setiap orang di dalamnya. (Lam, 1977 dalam Anasiru). Dalam kasus ini saya menggunakan ruang tamu sebagai analisa pencahayaan alami. Menurut saya, pencahayaan pada ruangan tersebut sudah cukup. Intensitas cahaya yang masuk tidak lebih atau kurang, sesuai dengan kenyaman visual untuk melakukan aktivitas atau kegiatan pada ruangan tersebut. 1.2 Penjelasan Objek Amatan Objek pengamatan adalah ruang tamu untuk kamar kost di wilayah Palembang, Perumahan Dosen Jl. Masjid Al-Ghazali . Bangunannya tidak begitu luas dan merupakan hunian pribadi tetapi juga disewakan per tahun dan terdiri dari beberapa kamar. Ruangan di dalam bangunan ini ialah ruang tamu, kamar tidur, dapur dan toilet.



7



1.2.1. Denah Tampak Foto



1.2.2. Fungsi Untuk saat ini, fungsi ruangannya adalah: -



Tempat duduk-duduk atau ngobrol



-



Belajar



-



Bersantai



1.3 Metode Praktik Penelitian ini menggunakan sifat penelitian eksperimental yaitu dengan langsung melakukan penelitian di lapangan/langsung dengan tidak hanya observasi dan peninjauan saja supaya mampu memahami sendiri dan mengerti materi analisa pencahayaan alami dengan ecotect. 1.3.1



Studi Literature Menurut SNI 03-2396-2001, pencahayaan alami pada siang hari dapat dikatakan baik apabila; Pada siang



hari antara jam 08.00 sampai dengan jam 16.00 waktu setempat terdapat cukup banyak cahaya yang masuk ke dalam ruangan, Distribusi cahaya di dalam ruangan cukup merata dan atau tidak menimbulkan silau yang mengganggu. Dalam pemanfaatan pencahayaan alami, tidak terlepas dari kualitas dan distribusi cahaya yang masuk ke dalam bangunan melalui melalui jendela (bukaan) dan orientasi arah bukaan. Semakin luas bukaan maka akan semakin banyak cahaya yang masuk kedalam ruang. Untuk itu diperlukan kontrol terhadap jumlah cahaya yang masuk ke dalam ruangan. Kualitas pencahayaan alami yang baik juga dipengaruhi oleh letak bukaan terhadap arah datangnya sinar matahari. Pencahayaan alami adalah pencahayaan yang memiliki sumber cahaya yang berasal dari matahari. Matahari adalah sumber pencahayaan alami yang paling utama, namun sumber pencahayaan ini 8



tergantung kepada waktu (siang hari atau malam hari), musim, dan cuaca (cerah, mendung, berawan). Menurut Lippsmeier (1997) bahwa matahari merupakan satu-satunya sumber cahaya alami yang menghasilkan cahaya alami (daylight) dengan disertai energi cahaya dan energi panas. Dalam penelitian ini saya mengamati: - Ukuran ruang tamu - Ukuran pintu - Ukuran jendela - Ukuran Void - Performa cahaya alami yang masuk pada ruangan 1.3.2 Lingkup Pengamatan Ruangan ini menghadap langsung ke arah Utara, di sisi kiri dan kanan diapit oleh Ruangan lainnya. Di belakang terdapat bangunan lain dan di depan terdapat tanah kosong. Untuk performa pencahayaan yang masuk tidak terlalu terang atau gelap karena orientasi arah bangunan tersebut ke arah Utara. 1.3.2 -



Langkah Praktik Pengamatan Pencahayaan Studi literature dengan pengumpulan data untuk menyusun teori dan memperoleh informasi mengenai ruang tamu selengkap mungkin.



-



Melakukan pengambilan data di lapangan melalui kegiatan pengamatan, dokumentasi dan pengukuran sebenarnya untuk pemodelan.



-



Mengamati pencahayaan alami pada ruang tamu secara langsung.



-



Membuat simulasi dengan program ecotect 2011 untuk menyimulasikan pencahayaan alami ruang tamu.



-



Membuat analisa data hasil simulasi.



-



Membuat kesimpulan hasil penelitian.



9



Bab 2 Tinjauan Teori 2.1 Tinjauan Objek



Amatan



2.2 Teori Pencahayaan Untuk menghemat energi, pemanfaatan cahaya alami pada bangunan sedapat mungkin harus dilakukan pada siang hari. Namun demikian, harus diingat bahwa pemanfaatan cahaya alami dengan memasukkan cahaya matahari secara berlebihanakan membawa dampak ketidaknyamanan visual (silau) dan ketidaknyamanan termal (disamping memberikan cahaya terang, cahaya alami juga membawa panas melalui proses radiasi). PENCAHAYAAN



SEDAPAT MUNGKlN DIGUNAKAN



ALAMI SIANG HARI



SIANG HARI



(DAY LIGHT)



MEMBAWA PANAS (MENJADI BEBAN AC)



Berapa besar terang cahaya yang diperlukan untuk mendapatkan kondisi visual yang nyaman, sangat tergantung kepada kegiatan yang terjadi di dalam ruang/bangunan tersebut. Dengan demikian terang cahaya yang 10



dibutuhkan untuk ruang tamu berbeda dengan terang yang dibutuhkan untuk ruang kelas, sebuah ruang kantor atau ruang industri (garment). SUMBER DAYLIGHT 1. MATAHARI 2. CAHAYA TERANG



LANGIT (YANG PALING PENTING/UTAMA)



PERHITUNGAN TERANG CAHAYA Terdapat tiga komponen cahaya siang hari yang jatuh pada bidang kerja, mis; pada titik P: Ep = Tingkat Pener. Di Titik p Eo = Tingkat penerangan di Lapangan Terbuka



1. KOMPONEN LANGIT (KL) -> cahaya yang langsung dari matahari ke bidang kerja atau titik P. 2. KOMPONEN REFLEKSI LUAR (KRL) -> cahaya pantulan dari benda-benda sekitar, dinding, halaman rang jatuh pada bidang kerja atau titik P. 3. KOMPONFN REFLEKSI DALAM (KRD) -> cahaya yang jatuh di lantai, dipantulkan lagi oleh langit-langit ke bidang kerja atau titik P. Ep = Tingkat Pener di Titik P = KL+KRL+KRD



11



Telah disebutkan sebelumnya bahwa besar terang cahaya yang diperlukan sangat tergantung kepada kegiatan yang terjadi di dalam ruang/bangunan tersebut. Secara umum bangunan dapat dibagi atas 4 (empat) kelompok berdasarkan kegiatan yang terjadi di dalamnya, sedangkan klasifikasi derajat bangunan dibagi atas 3 kelompok sebagai berikut: Pengelompokan Bangunan berdasarkan Kegiatan: (4 Kelompok) A. (300 Lux) ¾ Kerja halus sekali ¾ Cermat terus menerus. Mis :gravir, jahit



B (150 Lux) ¾ Kerja halus ¾ Cermat (tidak intensif) Mis. : menulis, pembuatan alat, membaca



C (80 Lux) ¾ Kerja sedang, tanpa konsentrasi besar Mis. : pekerja



D (40 lux) ¾ Kerja kasar



Klasifikasi derajat bangunan dibagi atas 3 kelompok : Kelas I Bangunan Representatif ¾ Ged. MPR/DPR ¾ Kantor Gubernur



¾ ¾ ¾ ¾



Kelas II Hotel Gedung Pertemuan Kantor Gedung Olah Raga



Kelas Bangunan Biasa



BEBERAPA BESAR TERANG CAHAYA yang dibutuhkan / terdapat PADA SUATU RUANGAN ?



SESUAI DENGAN KEGIATAN/FUNGSI



Untuk Indonesia: perhitungan terang yang dibutuhkan harus berdasarkan syarat perhitungan yang dianjurkan Dep. PU Dirjen Ciptakarya Faktor Langit (fl) dari titik ukur harus sekurang-kurangnya memenuhi nilaiminimum min) yang tertera dalam tabel I A, IB dan 1C (lihat hlm. 6), klasifikasi derajat bangunan dan kualitas penerangan yang dikehendaki dan direncanakan.



12



Perhitungan terang cahaya dapat dilakukan berdasarkan: 1. Faktor Cahaya Siang Hari / Day Light Factor 2. Faktor Terang Langit 1. Perhitungan terang cahaya berdasarkan: Faktor Cahaya Siang Hari (DF) Tingkat penerangan di titik P adalah jumlah dari Komponen Langit (KL), Refleksi Luar (KRL), dan Komponen Refleksi Dalam



Ep = tetap (konstanta) pada saat apa saja. Eo = perbandingan tkt. Penerangan di ttk. P dan tkt. Penerangan di Lap. Terbuka pada titik DF (Day Light Factor) atau Faktor Cahaya Siang Hari ™ Perbandingan tingkat penerangan di DALAM RUANG pada titik P dengan titik di LUAR RUANG pada lapangan terbuka di titik O atau, ™ PROSENTASE JUMLAH TERANG SlANG HARI YANG JATUH PADA SUATU PADA BIDANG DI DALAM RUANGAN TERHADAP KEKUATAN TERANG LAPANGAN TERBUKA Kekuatan Terang cahaya di lapangan terbuka selalu berubah-ubah dari 100.000 sampai pada 0 Lux, tergantung pada keadaan langit. Dibuat kesepakatan: Kekuatan terang di lap. terbuka ditentukan : 3000 ™ Jika terang cahaya lap. terbuka d1, Maka jendela yang paling berpengaruh adalah jendela 1 Pengukuran pada dinding ke-2 hanya pada satu titik ukur tambahan yaitu : → fl minTUU2 = 50 % min TUU1 → d yang digunakan adalah yang paling kecil yaitu d1



17



PERHITUNGAN FAKTOR LANGIT JIKA LUBANG BERADA PADA 2 DINDING YANG



™ Tiap Lubang Cahaya Efektif mempunyai titik ukur sendiri ™ Untuk bidang lubang cahaya yang paling penting (misalnya jendela → fl minsesuai dengan tabel (1A, 1B,1C) → untuk min: → jika jarak jendela 1 dan 2 (d) Lubang cahaya ke dua: min= 30% min → jarak jendela: 4m 0,40 KELAS II -> 0,30 KELAS III -> 0,20 Untuk setiap 5 m panjang gang/lorong dengan ketentuan ™ Luas kaca ddg luar/atap, diperhitungkan ™ Luas kaca ddg. dlm. dengan kualitas penerangan A dan B diperhitungkan 20 % ™ Luas kaca berbatasan dengan ruangan kualitas penerangan C, diperhitungkan 10% ™ Luas kaca lainnya, diperhitungkan 0%



19



Penerangan Alami memuaskan ditentukan oleh: ™ Ratio rnas kaca/luas lantai ™ Bentuk dan perletakan lubang cahaya/kaca → lubang cahaya efektif yang sama besarnya apabila letaknya lebih tinggi, maka fl-nya akan lebih besar. → lubang cahaya efektif yang sama besarnya apabila letaknya lebih ke samping dari titik ukur, maka fl-nya akan lebih → lubang cahaya efektif yang letaknya sentral dan tinggi thd. Titik ukur akan lebih efektif dari pada yang letaknya ke samping dan rendah. → lubang cahaya efektif yang letaknya tinggi lebih efektif dalam mendistri busikan cahaya ke bagian ruangan yang letaknya lebih dalam dari pada ke samping. → lubang cahaya efektif yang bentuknya melebar, berguna untuk mendistribusikan cahaya lebih merata dalam arah lebar ruangan. → lubang cahaya efektif yang ukuran tingginya lebih besar dari ukuran lebarnya, memberikan distribusi cahaya ke dalam, yang lebih baik. ™ Kedudukan lubang cahaya (mungkin terdapat penghalang cahaya akibat overstek, balkon dll.)



20



2.3 Teori aplikasi software ecotect - Pertama, buka software ecotect, terus pilih layer project di sebelah kiri. Pilih weather data file “Jakarta Indonesia”. Lengkapi keterangan project. Ubah arah mata angin jadi 90 derajat.



- Pergi ke layar 3d project. Klik ikon “preference”, pilih “localization”, lalu ubah millimeter jadi meter. Lalu pindah tab modeling, ubah default zone height sesuai tinggi plafon.



-Klik icon zone, tekan F5, buat denah ruangan sesuai dengan ukurannya.



21



-



Ubah tampilan jadi perspektif. Buat pintu, jendela dan void sesuai dengan ukuran ruangan.



-



Ubah warna dinding dan plafon pada ikon material di sebelah kanan.



-



Pilih icon grid lalu buat grid dengan menekan “Display Analysis Grid”. 22



-



Apabila grid tidak sesuai dengan lantai bangunan, klik “Auto Fit Grid to Object”.



-



Untuk mengatur kamera, tekan F5, pilih ikon kamera di sisi kiri lalu letakkan pada grid. Posisinya bersebrangan dengan pintu dan jendela. Tekan F6 tampilan akan memperlihatkan tampak samping, arahkan kamera sesuai keinginan lalu klik lagi. Usahakan titik kamera tidak menyentuh lantai, suapaya grid tidak menutupi kamera.



-



Pindah ke ikon “Shadow Setting”. Checklist “Daily Sunpath” dan “Annual Sunpath”, kemudian “Display Shadow”.



-



Tampilannya akan seperti ini.



23



-



Klik Ikon “Visualise” pada kiri layar. Arah matahari juga bias kita tentukan sendiri. Untuk melihat view dari kamera tekan ikon di bawah layar di samping default.



-



Untuk menghitung analisis cahaya, klik ikon “calculate”. Pilih “Lighting Analysis”.



-



Sekarang gunakan “Tools” Radiance yang bias di unduh pada laman web. Sebelum digunakan lakukan beberapa setting dahulu pada Radiance yang telah terinstal.



-



Kembali ke software ecotect, klik file, lalu pilih export. Klik “to External Analysis”.



-



Untuk lokasi penyimpanan terdapat pada folder radiance. Beri nama file lalu ok.



-



Lakukak beberapa setting, pilih “General Point Data” lalu ok.



-



CMD akan berjalan lalu keluar pop up. Pilih file, open image(s).



24



-



Pilih all files, klik HDR file, klik open. Lalu hasilnya akan keluar.



25



Bab 3 Hasil 3.1 Hasil pengukuran objek



Denah



Tampak



26



Lubang pencahayaan 3.2 Hasil analisis



27



-



Dari gambar dapat dilihat dari analisis grid, untuk cahaya yang masuk ke dalam ruang tamu berwarna kuning memiliki persentase 20% dari total lux sebesar 8.500.



-



Ini adalah sejumlah besaran lux pada ruang tamu pada beberapa titik dengan menggunakan Radiance.



28



-



Ini adalah grafik termal atau suhu untuk iklim di Jakarta.



Bab 4 Kesimpulan 4.1 Kesimpulan Dari uraian dan analisis tahapan sebagaimana di atas, beberapa poin kesimpulan dapat dinyatakan atau disebutkan sebagai berikut, yakni: -



Pencahayaan alami dapat dikatakan baik apabila pada siang hari cahaya yang masuk ke dalam ruangan cukup terang dan distribusi cahaya didalam ruangan merata atau tidak menimbulkan kontras yang mengganggu.



-



Faktor penentu yang mempengaruhi intensitas pencahayaan alami pada ruang diantaranya, orientasi bangunan terhadap matahari, komponen refleksi luar yang disebabkan oleh pantulan cahaya terhadap penghalang cahaya yang masuk.



-



Dengan kondisi gedung yang memiliki jarak penghalang bangunan (bangunan sekitar gedung) cukup dekat, sehingga cahaya alami khususnya komponen langit (cahaya langsung) tidak dapat masuk kedalam bangunan di beberapa lokasi. Hal ini membuat kondisi pencahayaan alami pada bangunan tidak merata dengan baik.



29



LAMPIRAN



30



IDENTITAS: MUHAMMAD NUURAHMAN/03061381924069



31



32



33



IDENTITAS: MUHAMMAD NURRAHMAN/03061381924069



34