Upload
vankhanh
View
239
Download
2
Embed Size (px)
Citation preview
1
PEMETAAN RUANG KELAS STANDAR SD INPRES
BERDASARKAN SISI AKUSTIK, PENCAHAYAAN DAN SUHU
MENGGUNAKAN MATLAB 6.1
Disusun oleh :
ERVIANA NURSANTI
M0205004
SKRIPSI
Diajukan untuk memenuhi sebagian
persyaratan mendapatkan gelar Sarjana Sains Fisika
FAKULTAS MATEMATIKA DAN ILMU PENGETAHUAN ALAM
UNIVERSITAS SEBELAS MARET
SURAKARTA
Januari, 2010
2
LEMBAR PERSETUJUAN UJIAN SKRIPSI
Skripsi ini dibimbing oleh :
Pembimbing I Pembimbing II
Budi Legowo, S.Si.,M.Si. Artono D. Sutomo,S.Si.M.Si.
NIP. 19730510 199903 1 002 NIP. 19700128 199903 1 001
Dipertahankan di depan Tim Penguji Skripsi pada :
Hari :
Tanggal :
Anggota Tim Penguji :
1. Dra. Riyatun M.si. (..............................)
NIP. 19680226 199402 2 001
2. Viska Inda Variani,S.Si., M.Si. (..............................)
NIP. 19700727 199702 1 001
Disahkan oleh:
Jurusan Fisika
Fakultas Matematika dan Ilmu Pengetahuan Alam
Universitas Sebelas Maret Surakarta
Ketua Jurusan Fisika
Drs. Harjana, M.Si., Ph.D.
NIP. 19590725 198601 1 001
3
PERNYATAAN
Dengan ini saya menyatakan bahwa skripsi saya yang berjudul “
PEMETAAN RUANG KELAS SD STANDAR INPRES BERSADASARKAN SISI
AKUSTIK, SUHU DAN PENCAHAYAAN MENGGUNAKAN MATLAB 6.1”
belum pernah diajukan untuk memperoleh gelar kesarjanaan di suatu perguruan
tinggi, dan sepanjang pengetahuan saya juga belum pernah ditulis atau dipublikasikan
oleh orang lain, kecuali yang secara tertulis diacu dalam naskah ini dan disebutkan
dalam daftar pustaka.
Surakarta, 15 Januari 2010
Erviana Nursanti
M0205004
4
MOTTO
Jadikanlah sabar dan sholat sebagai penolongmu, sesungguhnya Allah bersama orang-orang
yang sabar.
(Al Baqaroh: 153)
Pengetahuan tidaklah cukup, kita harus mengamalkannya. Niat tidaklah cukup, kita harus
melakukannya.
(Johann Wolfgang von Goethe)
Diberkatilah orang yang terlalu sibuk untuk kuatir pada siang hari, dan terlalu lelah untuk
kuatir di malam harinya .
( Phil Marquart )
PERSEMBAHAN
Karya ini dipersembahkan teruntuk:
Yang tercinta Ayahanda dan Ibunda sebagai tanda baktiku yang tulus
Almamater
5
PEMETAAN RUANG KELAS STANDAR SD INPRES BERDASARKAN SISI AKUSTIK, PENCAHAYAAN DAN SUHU
MENGGUNAKAN MATLAB 6.1
ERVIANA NURSANTI
Jurusan Fisika.Fakultas MIPA. Universitas Sebelas Maret
ABSTRAK
Telah dilakukan penelitian kenyamanan ruangan kelas standar Sekolah Dasar Inpres dengan pengukuran distribusi kebisingan, distribusi pencahayaan dan distribusi suhu. Pengolahan data menggunakan software Matlab 6.1 dan perhitungan waktu dengung menggunakan software Sabin 3.0. Penelitian ini dilakukan di ruang kelas 5 yang menghadap depan dan kelas 1 yang menghadap samping. Pengukuran kenyamanan ruang dilakukan pada jam pertama pukul 07.00 – 09.00, jam kedua pada pukul 09.15 – 11.00 dan jam ketiga pada pukul 11.15 – 13.00. Hasil pengukuran distribusi kebisingan menunjukkan bahwa tingkat tekanan suara merata disetiap jam pelajaran. Hasil pengukuran distribusi pencahayaan menunjukkan bahwa pencahayaan semnakin meningkat pada jam ketiga. Hasil pengukuran distribusi suhu menunjukkan bahwa suhu semakin meningkat pada jam ketiga. Waktu dengung ruang kelas 5 adalah 1,89 s dan ruang kelas 1 adalah 1,78.
Kata kunci : kebisingan, pencahayaan, suhu, SD Inpres, Matlab
6
MAPPING OF STANDARD CLASS ROOM
OF INPRES ELEMENTARY SCHOOL BASES ACOUSTICS SIDE,
ILLUMINATION AND TEMPERATURE USE MATLAB 6.1
ERVIANA NURSANTI
Department of Physic. Faculty of science, Sebelas Maret University
ABSTRACT
Has been conducted research of class room comfortable standard of Inpres Elementary School with measurement of noise distribution, illumination distribution and temperature distribution. Data processing uses Matlab 6.1 software and calculation of reverberation time uses Sabin 3.0 software. This research is conducted in 5th grade class room that face front and 1st grade class that face from other side. Measurement of room comfortable is conducted at first hour at 07.00 – 09.00, second hour at 09.15 – 11.00 and third hour at 11.15 – 13.00. Result of noise distribution measurement indicates that voice pressure stage flattens in every lesson hour. Result of illumination distribution measurement indicates that illumination growing mounts at third hour. Result of temperature distribution measurement indicates that temperature growing mounts at third hour. Time reverberation of 5th grade class room is 1,89 s and 1st grade class room is1,78.
Keyword : noise, illumination, temperature, Inpres Elementary School, Matlab
7
KATA PENGANTAR
Puji syukur Alhamdulilah penulis panjatkan kehadirat Allah SWT atas rahmat dan
karunia-Nya yang selalu dilimpahkan sehingga penulis dapat menyelesaikan tugas akhir ini
dengan judul : "ANALISA KENYAMANAN RUANG KELAS STANDAR SD INPRES
BERDASARKAN SISI AKUSTIK, PENCAHAYAAN DAN SUHU ".
Tujuan penulisan tugas akhir ini merupakan salah satu syarat memperoleh gelar
Sarjana Sains dalam bidang Fisika pada fakultas Matematika dan Ilmu Pengetahuan Alam
Universitas Sebelas Maret Surakarta.
Dalam proses penulisan tugas akhir ini penulis banyak memeperoleh bantuan dan
dorongan dari berbagai pihak. Dalam kesempetan ini penulis ingin menyampaikan terima
kasih yang sebesar-besarnya pada semua pihak yang telah membantu, baik secara langsung
maupun tidak langsung hingga terselesaikannya tugas akhir ini yaitu :
1. Bapak Budi Legowo, M.Si, yang telah banyak memberikan masukan,
bantuan, bimbingan, pengarahan, menguji kesabaran.
2. Bapak Artono M.Si yang selalu memberikan bimbingan dan bantuan untuk
Matlab.
3. Pak Eko, mas Ari, mas Johan, mas David terima kasih banyak untuk latihan
alat dan ilmunya.
4. Kepala Sekolah SD Guwotirto, telah memberikan izin untuk melakukan
penelitian.
5. Ayah dan Ibu atas doa dan semuanya.
8
6. Teman-teman Fisika 2005
7. Teman-teman Shima Atas
8. Semua pihak yang membantu.
Semoga Allah SWT membalas jerih payah dan pengorbanan yang telah diberikan
dengan balasan yang lebih baik. Amiin.
Penulis menyadari bahwa banyak kekurangan dalam penulisan skripsi ini. Oleh
karena itu, penulis mengharapkan kritik dan saran untuk menyempurnakannya. Namun
demikian, penulis berharap semoga karya kecil ini bermanfaat bagi pembaca.
Surakarta, 15 Januari 2010
penulis
9
DAFTAR ISI
Halaman
HALAMAN JUDUL i
HALAMAN PENGESAHAN ii
HALAMAN PERNYATAAN iii
MOTTO DAN PERSEMBAHAN iv
HALAMAN ABSTRAK v
HALAMAN ABSTRACK vi
KATA PENGANTAR vii
DAFTAR ISI ix
DAFTAR GAMBAR xi
DAFTAR TABEL xii
DAFTAR LAMPIRAN xiii
BAB I PENDAHULUAN 1
A. Latar Belakang Masalah 1
B. Tujuan Penulisan 2
C. Perumusan Masalah 2
D. Batasan Masalah 2
E. Manfaat Penulisan 2
10
BAB II DASAR TEORI 4
A. Akustika Ruangan 4
B. Sound Level 5
C. Gejala Akustik Dalam Ruang Tertutup 8
D. Penyerapan Bunyi 10
E. Bunyi Dengung 12
F. Pencahayaan 14
G. Fotometri 15
H. Suhu 18
I. Sifat Termal Bahan 19
BAB III METODOLOGI PENELITIAN 21
A. Waktu dan Tempat Penelitian 21
B. Peralatan Pengukuran 21
C. Tahapan Penelitian 22
D. Pengolahan data menggunakan software Matlab 6.1 23
E. Perhitungan waktu dengung menggunakan sotware Sabin 3.0 25
BAB IV HASIL DAN PEMBAHASAN 28
A. Hasil 28
1. Pemetaan Software Matlab 6.1 28
2. Distribusi Kebisingan 30
3. Distribusi Pencahayaan 36
4. Distribusi Suhu 42
B. Pembahasan 48
1. Pemetaan Speech Intelligibility 49
11
2. Perhitungan waktu dengung 49
3. Pemetaan Distribusi Pencahayaan 50
4. Pemetaan Distribusi Suhu Ruangan 52
BAB V KESIMPULAN DAN SARAN 53
A. Kesimpulan 53
B. Saran 53
DAFTAR PUSTAKA 55
LAMPIRAN
12
DAFTAR GAMBAR
halaman
Gambar 2.1 Sifat Bunyi yang Mengenai Bidang...............................................8
Gambar 2.2 Skematik Perambatan Suara Ruang Tertutup................................10
Gambar 2.3 Riadiasi Sinar Tampak...................................................................14
Gambar 2.5 Kurva Efisiensi Terang Cahaya.....................................................16
Gambar 2.6 Hukum Kuadrat Terbalik Untuk Cahaya.......................................17
Gambar 4.2 Distribusi Tingkat Tekanan Bunyi Kelas 5 Jam Pertama..............30
Gambar 4.3 Distribusi Tingkat Tekanan Bunyi Kelas 5 Jam Kedua................31
Gambar 4.4 Distribusi Tingkat Tekanan Bunyi Kelas 5 Jam Ketiga................32
Gambar 4.5 Distribusi Tingkat Tekanan Bunyi Kelas 1 Jam Pertama..............33
Gambar 4.6 Distribusi Tingkat Tekanan Bunyi Kelas 1 Jam Kedua................34
Gambar 4.7 Distribusi Tingkat Tekanan Bunyi Kelas 1 Jam Ketiga...............35
Gambar 4.8 Distribusi Tingkat Pencahayaan Kelas 5 Jam Pertama..................36
Gambar 4.9 Distribusi Tingkat Pencahayaan Kelas 5 Jam Kedua ...................37
Gambar 4.10 Distribusi Tingkat Pencahayaan Kelas 5 Jam Ketiga..................38
Gambar 4.11 Distribusi Tingkat Pencahayaan Kelas 1 Jam Pertama..................39
Gambar 4.12 Distribusi Tingkat Pencahayaan Kelas 1 Jam Kedua ...................40
13
Gambar 4.13 Distribusi Tingkat Pencahayaan Kelas 1 Jam Ketiga....................41
Gambar 4.14 Distribusi Suhu Kelas 5 Jam Pertama............................................42
Gambar 4.15 Distribusi Suhu Kelas 5 Jam Kedua..............................................43
Gambar 4.16 Distribusi Suhu Kelas 5 Jam Ketiga..............................................44
Gambar 4.17 Distribusi Suhu Kelas 1 Jam Pertama............................................45
Gambar 4.18 Distribusi Suhu Kelas 1 Jam Kedua..............................................46
Gambar 4.19 Distribusi Suhu Kelas 1 Jam Ketiga..............................................47
Gambar 4.21 Distribusi Pencahayaan Ruang Kelas 5..........................................51
Gambar 4.22 Distribusi Pencahayaan Ruang Kelas 1.........................................52
14
DAFTAR TABEL
Halaman
Tabel 2.4 Simbol dan Satuan Cahaya...................................................................15
Tabel 4.1 Hasil Pengukuran .................................................................................28
Tabel 4.20 Pengukuran Dimensi Ruangan..............................................................49
15
DAFTAR LAMPIRAN
Halaman
Lampiran 1. Denah Ruangan................................................................................57
Lampiran 2. Tabel Pengukuran.............................................................................60
Lampiran 3. Perhitungan Waktu Dengung dengan Software Sabin 3.0...............66
Lampiran 4. Listing Program Matlab 6.1..............................................................72
Lampiran 5. Gambar Alat......................................................................................74
16
BAB I
PENDAHULUAN
A. Latar Belakang Sekolah Dasar inpres mulai di bangun pada masa peralihan orde lama ke orde
baru, karena pada saat itu kualitas pendidikan di Indonesia sangat rendah. Pada masa
itu telah didirikan sebanyak 2.950 SD Inpres (Gemari,2008). Salah satu karakteristik
bentuk bangunannya yaitu yang masih menggunakan jendela kawat dan atap asbes.
Dengan bangunan sekolah landscape berbentuk huruf U. Sedangkan di tengahnya
terdapat suatu lapangan. Dengan karakter bangunan yang mesih menggunakan
jendela kawat ini lebih menghemat energi di bandingkan sekolah-sekolah dengan
bangunan modern karena tidak perlu menggunakan AC / kipas angin untuk
menyejukkan ruangan karena sirkulasi udara yang cukup, pencahayaan alami yang
langsung menuju perlubangan pada jendela membuat kelas lebih terang dan tidak
perlu menggunakan lampu untuk penerangan.
Speech intelligibility sangat dipengaruhi oleh sifat media penutup ruang
(dinding, atap dan lantai). Semakin keras media penutup ruang maka semakin banyak
suara yang terpantul sehingga semakin panjang waktu yang dibutuhkan oleh suara
pantul yang hilang dari ruangan. Sesuai karakternya Sekolah Dasar Inpres
mempunyai jendela yang berlubang terbuat dari kawat.
ANSI (American Standards National Institute) S12.60 menetapkan batas
ambang bising ruang kelas tidak boleh melebihi 55 dB dan waktu dengung yang tidak
boleh melebihi 0,6 detik di seluruh bagian ruangan kelas. ASHRAE (American
Society of Heating,Refrigerating and Air Conditioning Engineers) menyatakan
batasan kenyamanan suhu efektif 23ºC - 27ºC sedangkan CIE (Commision
17
Internationale de L’Eclairage) menyatakan bahwa tingkat pencahayaan normal rata-
rata 200 Lux untuk ruangan kelas.
Metode griddata dalam software Matlab merupakan metode interpolasi untuk
mengetahui pemetaan suatu permukaan dengan input data x yaitu untuk pengukuran
lebar permukaan dan y untuk pengukuran panjang permukaan. Metode interpolasi ini
dapat memetakan sutau permukaan sehingga menghasilkan pemetaan yang smooth.
Dengan berdasarkan standar tersebut maka dalam penelitian dibuat pemetaan
dengan menggunakan software Matlab 6.1 di Sekolah Dasar Inpres untuk mengetahui
pemetaan akustik, pencahayaan dan suhu ruang kelas yang nilainya berdasarkan dari
standar yang direkomendasikan.
B. Tujuan Penelitian
Tujuan dari penelitian ini yaitu untuk memetakan ruangan dengan software
Matlab 6.1 menggunakan metode interpolasi Griddata dengan melakukan pengukuran
terhadap akustik ruangan, pencahayaan alami siang hari dan suhu ruangan pada siang
hari pada Sekolah Dasar Inpres.
C. Perumusan Masalah
Perumusan masalah dalam penelitian ini di titik beratkan pada pengukuran
pada siang hari yaitu analisa distribusi akustik ruangan dengan memperhitungkan
waktu dengung, analisa pencahayaan ruang belajar dan analisa distribusi suhu
ruangan. Pemetaan menggunakan software Matlab 6.1.
D. Batasan Masalah
Pengukuran akustik, pencahayaan dan suhu hanya di lakukan dalam ruangan
yaitu bangunan kelas 5 di bagian tengah dan kelas 1 dibagian samping. Pengukuran
dilakukan pada siang hari sesuai jam kegiatan belajar mengajar. Standar pembanding
18
yang digunakan adalah ANSI, CIE, ASHRAE. Pemetaannya menggunakan software
Matlab 6.1 dengan metode interpolasi Griddata.
E. Manfaat penelitian
Penelitian ini digunakan untuk mengetahui pemetaan akustik, pencahayaan
dan suhu ruangan selanjutnya dapat diketahui apakah sekolah tipe Inpres sesuai
dengan standar yang direkomendasikan.
19
BAB II
TINJAUAN PUSTAKA
A. Akustik Ruangan
Akustik merupakan ilmu yang mempelajari hal-hal yang berkaitan dengan
bunyi, berkenaan dengan indra pendengaran dan keadaan ruangan yang
mempengaruhi kondisi bunyi (Gabriel,2001). Bunyi adalah gelombang getaran
mekanis yang masih bisa ditangkap telinga manusia dengan rentang frekuensi 20-
20.000 Hz. Gelombang bunyi merupakan gelombang mekanik yang dapat merambat
melalui medium padat, cair, dan gas. Gelombang bunyi adalah gelombang
longitudinal sehingga mempunyai sifat-sifat dapat dipantulkan (reflection), dibiaskan
(refraction), dilenturkan (difraction), dan dipadukan (interferention).
Gelombang bunyi dapat diukur dalam satuan panjang gelombang, frekuensi
dan kecepatan rambat. Dengan persamaan sebagai berikut (Charistina, 2005) :
2.1
Dimana :
= kecepatan rambat (m/s)
= frekuansi (Hz)
= panjang gelombang (m)
20
Panjang gelombang adalah jarak antara dua titik pada posisi yang sama yang
saling berurutan antara dua puncak atau antara dua lembah. Panjang gelombang ini
menunjukkan kekuatan bunyi. Selain panjang gelombang elemen bunyi lain adalah
frekuansi. Frekuensi adalah jumlah atau banyaknya getaran yang terjadi dalam setiap
detik. Kecepatan rambat bunyi menunjukkan jarak yang ditempuh oleh gelombang
bunyi pada arah tertentu dalam satu detik. Kecepatan rambat bunyi bergantung pada
kerapatan partikel zat medium yang dilaluinya. Kerapatan partikel ditentukan oleh
susunan partikel, temperature dan kandungan partikel lain dalam zat seperti
kandungan titik air dalam gas (relative humidity). Gelombang bunyi merambat lebih
cepat dalam medium dengan suhu tinggi dibanding dalam suhu rendah (Christina,
2005).
B. Sound Levels
Kekuatan bunyi secara umum dapat diukur melalui tingkat bunyi (sound
level). Sound power adalah cara pengukuran kekuatan bunyi berdasarkan jumlah
energy yang diproduksi oleh sumber bunyi. Sound power dinotasikan sebagai (P)
dalam satuan Watt (W).
Pengukuran tingkat kekuatan bunyi dapat dilakukan dengan sound
intensity atau intensitas bunyi. Intensitas bunyi adalah besar energi bunyi tiap satuan
waktu tiap satuan luas yang datang tegak lurus. Ketika sebuah objek sumber bunyi
bergetar dan getarannya merambat ke segala arah, sebaran ini akan menghasilkan
ruang berbentuk seperti bola.
Pada titik tertentu dalam bola tersebut, intensitas bunyinya dapat dihitung dengan
persamaan sebagai berikut
2.2
21
Dimana :
= intensitas bunyi pada jarak r dari sumber bunyi (Watt/m2)
= daya atau kekuatan sumber bunyi (Watt)
= jarak dari sumber bunyi (m)
Semakin besar nilai (r) atau semakin jauh jarak pendengar dari sumber bunyi
maka intensitas semakin kecil atau semakin pelan bunyi yang diterima.
Sound pressure adaah rata-rata variasi tekanan udara di atmosfer yang
disebabkan oleh karena adanya objek yang bergetar yang menekan partikel udara.
Soud pressure dihitung dalam satuan pascal (Pa). Karena getaran merambat dalam
wujud rapatan dan renggangan partikel, maka tekanan yang timbul selalu berubah-
ubah dari positif ke negative dan sebaliknya. Bunyi yang sangat keras hanya
menghasilkan tekanan di udara sebesar-besarnya 0,707 Pa (Christina, 2005).
Intensitas suatu bunyi berbanding secara proporsional dengan kuadrat
tekanannya dan dapat dituliskan sebagai berikut
2.3
Dimana :
= intensitas bunyi (Watt/m2) = tekanan bunyi (Pa)
= kerapatan material (kg/m3) = kecepatan bunyi (m/s)
Hubungan intensitas dan tekanan akan menunjukkan adanya ambang batas
bunyi yang dapat didengarkan telinga manusia diukur dengan tingkat kekuatan bunyi.
Ambang batas bawah (threshold of hearing) adalah bunyi terlemah yang dapat
didengar telinga manusia pada kondisi normal. Angka ambang batas bawah ini
seringkali sedikit berbeda bagi setiap individu. Bila diukur dalam intensitas, ambang
22
batas bawah manusia berada pada 1.10-12 Watt/m2 sedangkan bila diukur dalam
tekanan, ambang batas manusia berada pada 2.10-5 Pa.
Selain ambang batas bawah, manusia juga memiliki ambang batas atas
(threshold of pain) yaitu bunyi terkeras yang mampu didengarkan tanpa
menimbulkan rasa sakit di telinga. Ambang batas manusia yang diukur dengan
intensitas berada pada 100 Watt/m2 sedangkan bila diukur dengan tekanan berada
pada 200 Pa.
Sound level pressure adalah nilai yang menunjukkan perubahan tekanan di
dalam udara karena adanya perambatan gelombang bunyi. SPL diukur dalam skala
dB dengan mengacu pada standar tertentu.
2.4
Dimana :
= sound level pressure (dB)
= tekanan (Pa)
= tekanan acuan ( 20 µPa)
Model pengukuran dengan sistem rasio atau perbandingan di antara dua
nilai, dapat berupa antara dua nilai intensitas maupun antara dua nilai tekanan.
Perbandingan ini dilakukan dengan sistem logaritmik dan selanjutnya dihitung dalam
satuan DeciBell.
Persamaan yang digunakan adalah sebagai berikut:
= 2.5
Dimana :
= intensitas bunyi (dB)
dan = intensitas akhir dan awal bunyi (Watt/m2)
dan = tekanan akhir dan awal bunyi (Pa)
23
C. Gejala Akustik dalam Ruang Tertutup Bunyi di dalam ruang tertutup bisa dianalisa dalam beberapa sifat yaitu
bunyi langsung, bunyi pantulan, bunyi yang diserap oleh lapisan permukaan, bunyi
yang disebar, bunyi yang dibelokkan, bunyi yang ditransmisi, bunyi yang diabsorpsi
oleh struktur bangunan, dan bunyi yang merambat pada konstruksi atau struktur
bangunan (Suptandar, 2004).
Gambar 2.1 Sifat bunyi yang mengenai Bidang
Saat sumber bunyi dipancarkan dalam ruang, pendengar akan menerima
bunyi yang pertama secara langsung dari sumber. Sesaat kemudian disusul oleh bunyi
pantulan yang sebagian diantaranya telah diserap oleh media penutup ruang. Bunyi
yang tidak terserap akan terus menerus terpantul hingga keseluruhan bunyi terserap
(hilang) dalam ruangan. Semakin besar daya serap bahan maka pemantulan bunyi
semakin kecil sehingga bunyi dapat didengar dengan baik. Namun, daya serap bahan
yang kecil menyebabkan pemantulan bunyi semakin besar sehingga bunyi tidak dapat
didengar dengan baik (Edellborck, 2002).
Pemantulan bunyi suatu objek penghalang atau bidang batas disebabkan oleh
karakteristik penghalang yang memungkinkan terjadinya pemantulan. Semakin keras,
licin dan homogen suatu bidang batas yang memiliki kemampuan pantul yang besar
akan terjadi pula tingkat pemantulan yang besar, sehingga tingkat kekerasan bunyi
pada titik-titik berbeda dalam ruangan tersebut kurang lebih sama. Pada keadaan ini
Bunyi datang
Bunyi diteruskan
Bunyi serap
Bunyi terpantul
24
ruangan mengalami difus dan semua cara pengukuran tingkat kekerasan bunyi dalam
ruangan tersebut menjadi tidak sahih. Namun demikian sebuah ruangan yang normal
umumnya tidak memeiliki tingkat pemantulan difus. Pemantulan yang biasa terjadi
dapat digambarkan sebagai berikut.
1. Near field adalah area yang terjadi di dekat sumber bunyi, yang jaraknya
diukur sekitar satu panjang gelombang dari frekuensi bunyi tersebut.
2. Reverberant field adalah area yang terjadi di dekat bidang batas,
berseberangan dengan sumber bunyi. Mendekati bidang batas yang besar dan
sangat memantul, reverberant field akan sangat dominan dan dapat
mendekati kondisi difus. Meskipun sengaja dirancang memantulkan bunyi
untuk mendistribusikan bunyi secara merata, sebuah ruangan yang baik adalah
ruangan yang jauh dari kondisi difus.
3. Free field yaitu area yang berada diantara near field dan reverberation field .
Titik-titik pada area ini cukup sahih untuk dipakai mengukur tingkat
kekerasan bunyi. Pada ruangan amat sempit yang bidang batasnya
memantulkan bunyi, free field ini tidak terbentuk.
(a)
25
(b)
Gambar 2.2 Skematik perambatan suara ruang tertutup (denah dan potongan)
D. Penyerapan Bunyi
Bahan lembut, berpori dan kain serta juga manusia menyerap sebagian besar
gelombang bunyi yang membentuk bahan tersebut, dengan kata lain bahan-bahan
tersebut adalah penyerap bunyi. Dari definisi penyerapan bunyi adalah perubahan
energi bunyi menjadi suatu bentuk lain biasanya panas ketika melewati bahan atau
ketika menumbuk suatu permukaan. Jumlah panas yang dihasilakan pada perubahan
energi ini adalah sangat kecil sedang kecepatan perambatan gelombang bunyi tidak
dipengaruhi oleh penyerapan (Erik Jansson, 2002).
Penyerapan oleh elemen pembatas ruangan sangat bermanfaat untuk mengurangi
tingkat kekuatan bunyi yang terjadi ,sehingga dapat mengurangi kebisingan di dalam
ruang. Hal ini sekaligus bermanfaat untuk mengontrol waktu dengung (Christina,
2005).
Sebenarnya semua bahan bangunan menyerap bunyi sampai batas tertentu,
tetapi pengendalian akustik bangunan yang baik membutuhkan penggunaan bahan-
bahan dengan tingkat penyerapan tingkat bunyi yang tinggi. Dalam akustik
lingkungan unsur-unsur berikut dapat menunjang penyarapn bunyi (Schonwalder,
et.al, 2004):
Near field Free field reverberation field
26
1. Lapisan permukaan dinding, lantai, atap
2. Isi ruang penonton, bahan tirai, tempat duduk dengan lapisan lunak dan karpet.
3. Udara dalam ruang.
Efisiensi penyerapan bunyi suatu bahan pada suatu frekuensi tertentu
dinyatakan oleh koefisien penyerapan bunyi. Koefisian penyerapan bunyi suatu
permukaan adalah bagian energi bunyi datang yang diserap atau tidak dipantulkan
oleh permukaan. Koefisien ini dinyatakan dalam huruf Greek α. Nilai α dapat berada
antara 0 dan 1. Misal : pada frekuensi 500 Hz bahan akustik menyerap 65 % energi
bunyi datang dan memantulkan 35 % maka α = 0,65 (Doelle,1990). Permukaan
interior yang keras dan tidak dapat ditembus (kedap) misalnya bata, bahan bangunan
batu (masonry), batu dan beton biasanya menyerap energi gelombang kurang dari 5
% dan memantulkan 95 % atau lebih, koefisien penyerapan bahan-bahan ini kurang
dari 0,05 ( Peter Lord dan Duncan Tempelton, 1996 ).
Penyerapan bunyi suatu permukaan diukur dalam Sabine, yang sebelumnya
disebut satuan jendela terbuka. Satu Sabine menyatakan suatu permukaan 1 yang
mempunyai koefisien penyerapan α = 1 (Prasasto Satwiko, 2008).
Penyerapan permukaan diperoleh dengan mengalikan luas permukaan luas
permukaan dengan koefisien penyerapan bunyinya α.
2.6
Dimana :
A : penyerapan permukaan
S : luas permukaan
α : koefisien penyarapan bunyi
Sabine sebelumnya disebut satuan jendela terbuka karena satua ini sama dengan
penyerapan jendela terbuka dengan luas yang sama yang tentunya menyerap 100 %
dari energi bunyi datang dan mempunyai koefisien penyerapan 1 (Doelle, 1990).
27
E. Bunyi dengung
Bunyi dengung adalah bunyi yang terpantul-pantul dalam ruangan yang
berkepanjangan (Prasasto,2008). Dengung dapat mengubah persepsi atau tanggapan
terhadap bunyi transient (bunyi yang mulai dan berhenti secara tiba-tiba).
Waktu dengung adalah waktu yang diperlukan oleh bunyi untuk berkurang
60 dB, dihitung dalam detik. Waktu dengung pada sebuah ruangan akan bergantung
pada volume ruangan, luas permukaan bidang-bidang pembentuk ruangan, tingkat
penyerapan permukaan bidang dan frekuensi bunyi yang muncul pada ruangan
(Christina, 2005).
Formula Sabin diperuntukkan bagi penghitungan reverberation time pada
ruangan yang tersusun dari elemen bidang batas yang tidak terlalu menyerap.
Formula ini dinamakan Sabin disesuaikan dengan penemunya yaitu Wallace Clement
Sabin.
Persamaan waktu dengung dengan menggunakan Formula Sabin
2.7
Dimana :
= waktu dengung (s)
= volume ruangan (m3)
A = penyerapan ruang total (sabin m2)
Persamaan waktu dengung hanya berlaku untuk ruang tertutup dimana bunyi
adalah difus artinya bunyi didistribusikan merata bebas dari penyimpangan yang
mengganggu. Medan bunyi tidak dianggap difus jika :
1. Mempunyai lapisan akustik yang dipusatkan pada satu daerah atau pada
daerah yang sempit.
28
2. Mempunyai dinding-dinding yang menyebabkan pemusatan bunyi misalnya
kubah yang melengkung, dinding yang dilengkungkan dan dinding yang tidak
diberi lapisan permukaan akustik.
3. Mempunyai satu ukuran yang tidak sesuai dengan ukuran dua sisi yang lain
(Doelle, 1990).
Dalam pengukuran waktu dengung ruang kelas yang sangat perlu diperhatikan
adalah mengukur panjang,lebar dan tinggi ruangan. Selain itu juga perlu dicatat lokasi
pintu, jendela serta benda-benda lan yang tedapat dalam ruangan tersebut misalnya
meja, kursi, dan papan tulis. Waktu dengung yang direkomendasikan untuk ruang
kelas dengan volume atau kurang tidah boleh melebihi 0,6 s pada masing-masing
frekensi 500 Hz, 1000 Hz, dan 2000 Hz. Ukuran ruang sangat mudah berpengaruh
pada tingkat kemudahan dalam memahami pembicaraan (speech intelligibility) (Carl
C. Crandell, 1997).
Penghitungan waktu dengung dapat juga menggunakan perangkat lunak yaitu
Software Sabin . Dengan menggunakan software ini lebih mudah untuk melakukan
perhitungan waktu dengung. Karena tinggal memasukkan luasan ruangan dan
komponen ruangan.
F. Pencahayaan
Cahaya adalah gelombang elektromagnetik yang mempunyai panjang antara
380 nm - 700nm. Gelombang tersebut memiliki panjang dan frekuensi tertentu, yang
nilainya dapat dibedakan dari energi cahaya lainnya dalam spektrum
elektromagnetisnya. Dengan urutan warna : ultra ungu, ungu, nila, biru, hijau, kuning,
jinga, merah, infra merah. Ultra ungu dan inframerah hanya dapat dilihat dengan
bantuan alat optic khusus. Ultra ungu mempunyai panjang gelombang 290-380 nm
berdaya kimia sedangkan inframerah mempunyai panjang gelombang 70-2300 nm
29
berdaya panas seperti yang ditunjukkan pada Gambar (2.3). Kecepatan cahaya adalah
3x108m/dtk (Prasasto, 2008).
Gambar 2.3 Radiasi sinar tampak
(sumber Arisetyo,2010)
Cahaya tampak adalah menyatakan gelombang yang sempit diantara cahaya
ultraviolet (UV) dan energi inframerah (panas). Gelombang cahaya tersebut mampu
merangsang retina mata yang menghasilkan sensasi penglihatan yang disebut
pandangan. Oleh karena itu penglihatan memerlukan mata yang berfungsi dan cahaya
yang nampak (Arisetyo,2010).
Untuk mengetahui besaran dan satuan dalam cahaya dapat dilihat pada tabel berikut.
Tabel 2.4 Simbol dan satuan cahaya
(sumber Prasato,2008)
Besaran Simbol Satuan Persamaan
Arus cahaya Ф Lumen (lm)
Intensitas cahaya Ι Candela (cd)
30
Derajat pancaran E Lux (lx)
Derajat penerangan B Cd/m2
Dimana :
= jumlah banyak cahaya
= waktu
= sudut ruangan
G. Fotometri
Fotometri adalah bagian dari optik yang mempelajari mengenai kuat cahaya
(intensity) dan derajat penerangan (brightness). Fotometri diaplikasikan pada hal
yang berhubungan dengan spektrum optik pada cahaya tampak, berfungsi sebagai
respon mata manusia terhadap energi radiasi pada berbagai panjang gelombang.
Pengukuran radiasi dengan menggunakan fotometri dapat terdeteksi oleh
mata normal dibandingkan dengan menggunakan detektor tanpa bias. Karena pada
mata manusia memiliki sifat terang yang berbeda-beda maka badan International
Commision on Illumination (CIE) menetapkan standar sifat terang cahaya, standar
terang cahaya ini dapat dilihat pada Gambar 2.5 berikut.
31
Gambar 2.5 Kurva efisiensi terang cahaya
(Sumber CIE, 1988)
Hubungan respon atau sensitivitas terang pada mata dapat diplotkan pada
kurva terhadap panjang gelombang, ditunjukkan bahwa sensitivitas terjadi pada
panjang gelombang 555 nm. Sebenarnya yang tampak pada kurva adalah efisiensi
terang pada mata atau photopic vision yaitu ketika beradaptasi pada siang hari.
Arus cahaya adalah banyaknya cahaya yang dipancarkan ke segala arah oleh
sebuah sumber cahaya (luminous flux). Satu lumen setara dengan flux cahaya, yang
jatuh pada setiap meter persegi (m²) pada lingkaran dengan radius satu meter (1m)
jika sumber cahayanya isotropik 1 candela (yang bersinar sama ke seluruh arah)
merupakan pusat isotropik lingkaran. Dikarenakan luas lingkaran dengan jari-jari r
adalah 4πr², maka lingkaran dengan jari-jari 1m memiliki luas 4πm2, dan oleh karena
itu flux cahaya total yang dipancarkan oleh sumber 1 cd adalah 4π lm. Jadi flux
cahaya yang dipancarkan oleh sumber cahaya isotropik dengan intensitas I adalah
32
2.8
Kuat penerangan (intensitas cahaya) adalah banyaknya cahaya yang dipancarkan oleh
sebuah sumber titik persatuan sudut ruang (luminous intensity). Derajat pancaran
merupakan banyaknya fluks yang jatuh tegak lurus pada satu satuan luas permukaan.
Derajat penerangan adalah kuat cahaya persatuan luas permukaan (brightness).
Dalam fotometri juga dikenal istilah hukum kuadrat terbalik. Hukum kuadart
terbalik (inverse square law) yaitu hukum yang menyatakan bahwa intensitas cahaya
akan menjadi seperempatnya setiap kali digandakan. Dapat digambarkan sebagai
berikut.
Gambar 2.6 Hukum kuadrat terbalik untuk cahaya
(sumber Prasasto, 2008)
Hukum kuadrat terbalik umumnya berlaku ketika suatu gaya, energi, atau
kuantitas kekal lainnya dipancarkan secara radial dari sumbernya. Karena luas
permukaan sebuah bola (yang besarnya 4πr2) sebanding dengan kuadrat jari-jari,
maka semakin jauh kuantitas tersebut dipancarkan dari sumber dan semakin tersebar
dalam sebuah daerah yang sebanding dengan kuadrat jarak dari sumber. Dengan
demikian, kuantitas yang melewati satu satuan luas berbanding terbalik dengan
kuadrat jarak dari sumber. Penggandaan jarak akan menyebabkan cahaya harus
33
tersebar diluasan 4x lebih besar sehingga intensitasnya ¼ intensitas semula (Prasasto,
2008).
H. Suhu
Suhu atau temperatur didefinisikan sebagai derajat panas-dinginnya suatu
benda. Suhu secara fisis sesungguhnya adalah ukuran energi kinetik rata-rata partikel
dalam suatu benda. Alat untuk mengukur suhu adalah termometer, terbuat dari bahan
yang memiliki sifat termometrik yaitu terjadi perubahan (volumenya, resistansinya)
jika suhu berubah.
Kalor adalah salah satu bentuk energi yang mengalir karena adanya
perbedaan suhu dan atau karena adanya suatu usaha pada sistem. Kalor
mempunyai satuan kalori, satu kalori didefinisikan sebagai kalor yang dibutuhkan
oleh 1 gram air untuk menaikkan suhunya 1.
Dalam sistem SI satuan kalor adalah joule. Satu joule setara dengan 0,24
kalori. Besaran kalor (Q) dapat dituliskan sebagai berikut.
2.9
Dimana :
= jumlah kalor (J) = kapasitas kalor (kal/oC)
= perubahan suhu (oC) = masa benda (g)
= kalor jenis (kal/g.oC)
34
I. Sifat Termal Bahan
Sifat termal bahan adalah sifat fisik yang khas dari suatu bahan. Beberapa
sifat bahan yang relevan dalam perpindahan panas yaitu :
1. Konduktivitas
2. Resistivitas
Persamaan umum untuk mengetahui besarnya perpindahan panas dapat
dituliskan sebagai berikut.
2.10
Dimana :
= perpindahan kalor ( W)
= nilai transmitan (W/m2.deg.C)
= luas permukaan (m2)
= selisih suhu permukaan luar dan dalam (deg.C)
Konduktan permukaan adalah konduktan lapisan udara tipis antara udara
dengan permukaan bahan. Konduktan permukaan ini mempengaruhi perpindahan
panas dan nilainya tergantung dari kondisi permukaan dan nilainya.
Absorpsi adalah kemampuan benda menyerap radiasi matahari. Radiasi
matahari mempunyai gelombang pendek yang diserap ini akan menjadi panas dan
menyebabkan suhu bertambah. Panas ini akan dibuang (dipancarkan) kembali dalam
bentuk gelombang panjang. Kemampuan bahan untuk memancarkan panas kembali
ini dinamakan resistivitas.
Faktor-faktor yang mempengaruhi perpindahan kalor antara lain
1. Kandungan uap air
2. Suhu
3. Kepadatan dan porositas
35
Koefisien permukaan berpengaruh terhadap perindahan kalor. Faktor-faktor
yang mempengaruhi perpindahan kalor pada permukaan antara lain:
1. Emisivitas permukaan
Emisivitas adalah kemampuan bahan untuk memancarkan panas kembali.
Apabila suatu permukaan bidang memancarkan radiasi kepada daerah yang
memiliki suhu rendah maka koefisien permukaan akan meningkat.
2. Kecepatan udara
Kecepatan udara yang tinggi akan meningkatkan koefisien permukaan.
3. Perbedaan suhu
4. Permukaan yang kasar
36
BAB III
METODE PENELITIAN
A. Waktu dan Tempat Penelitian
1. Laboratorium Komputasi Fisika jurusan Fisika Fakultas MIPA Universitas
Sebelas Maret
2. Pengukuran dilakukan di Sekolah Dasar Inpres Guwotirto Wonogiri pada bulan
Oktober 2009.
B. Peralatan Pengukuran
Alat dan bahan yang digunakan dalam penelitian ini adalah
1. Pengukuran distribusi kebisingan
a. Sound level meter tipe 2 Extech RS 232/Datalogger
b. Sound calibrator Extech 840031
c. Perangkat lunak Extech 407764 ver 5.3
d. Function generator
e. Speaker
f. Perangkat lunak Sabin 3.0
g. Perangkat lunak Matlab 6.1
2. Pengukuran distribusi pencahayaan
a. Luxmeter Digital tipe DX-100
b. Perangkat lunak Matlab 6.1
3. Pengukuran distribusi suhu
a. Thermometer Digital tipe Winner M-890 C
b. Perangkat lunak Matlab 6.1
37
C. Tahapan Penelitian
1. Persiapan alat dan bahan
Alat yang digunakan Sound Level Meter untuk mengukur kebisingan,
Luxmeter Digital untuk mengukur intensitas cahaya dan Thermometer Digital untuk
mengukur suhu ruangan.
2. Pengkalibrasian alat
Kalibrasi alat dilakukan sebelum melakukan pengukuran. Kalibrasi Sound
level meter dengan menggunakan Calibrtor Extech 840031. Pengambilan data
a. Pengambilan data akustik
1. Metode pengukuran dengan cara scanning tempat duduk yang ada di
dalam ruangan.
2. Sumber bunyi menggunakan speaker dengan frekuensi 1000 Hz.
3. Pengambilan data yang dilakukan meliputi pengukuran dimensi ruang
(panjang, lebar, tinggi), jumlah jendela dan pintu, menghitung luasan
dinding, lantai, atap, komponen jendela dan pintu. Selanjutnya untuk
menghitung waktu dengung menggunakan software Sabine 3.0
b. Pengambilan data pencahayaan
1. Menggunakan metode Scanning tempat duduk siswa dalam ruangan.
2. Parameter yang digunakan selama pengambilan data yaitu warna cat
tembok, jendela kawat.
3. Sumber yang digunakan adalah sumber dari luar yaitu sinar matahari
c. Pengambilan data suhu ruangan
1. Menggunakan metode scanning tempat duduk siswa dalam ruangan.
2. Parameter yang digunakan adalah atap asbes, jendela kawat.
3. Sumber mengguanakan sumber analitik
38
D. Pengolahan data menggunakan software Matlab 6.1
1. Menyimpan data dalam file software Matlab
Data disimpan dengan nama normalfault.txt .
2. Membuat program untuk pemetaan
Dalam pemetaan ini digunakan metode Gridding untuk pemetaan
ruangan. Data gridding menginterpolasi permukaan pada titik khusus (XI,YI) untuk
menghasilkan nilai ZI.
Langkah pembuatan program pemetaan
a. Memuat data dari file yang disimpan
b. Mengubah variabel data 3 dari numerik menjadi string, dengan menentukan digit
angkanya.
c. Menentukan batas minimum dan maksimum untuk koordinat x dan y dan
menentukan intervalnya
d. Mengubah vektor x dan y ke dalam array XI dan YI dengan metode meshgrid
e. Memasukkan metode interpolasi Griddata untuk memuat pemetaan
f. Memasukkan batas minimum dan maksimum untuk masukan nilai z, dan
menentukan intervalnya
g. Menentukan warna tampilan dalam pemetaan
h. Menampilkan hasil pemetaan griddata dengan menggunakan contour filled
(contourf) supaya tampil dengan warna penuh pada permukaan
39
i. Memplotkan data 1 dan data 2, ′y′ untuk menentukan warna titik tempat
dilakukan pengukuran dan ′o′ untuk menentukan letak dimana dilakukan
pengukuran.
j. Pembacaan hasil dari pemetaan pada program matlab. Tanda ′+′ berfungsi untuk
memberikan spasi pada peletakan tanda ′o′ dengan nilai dari hasil pengukuran
yang tampil pada permukaan.
3. Menampilkan hasil program
40
Flowchart prosedur pemetaan interpolasi
E. Perhitungan waktu dengung menggunakan sotware Sabin 3.0
Software Sabin digunakan untuk mengukur waktu dengung secara otomatis dengan
memasukkan nilai dari besaran yang diukur seperti luasan tembok, luasan langit-
langit dan luasan lantai. Kemudian memasukkan komponen-komponen dalam
ruangan yaitu meja, kursi, papan tulis, pintu, almari, jendela dan komponen lainnya
Mulai
Input data 1, data 2,data 3
meshgrid
griddata
contourf
Plot data
Text data
selesai
41
dengan memberikan pendekatan nilai dengan komponen dalam software yang sudah
standart nilainya dan berdasarkan komponen dari bahan tersebut.
Langkah-langkahnya sebagai berikut :
1. Mengisi volume ruang kosong dan memberikan keterangan untuk nama file
2. Mengisi nama komponen dan memberikan luasnya (dinding, langit-langit
dan lantai).
42
3. Memasukkan komponen dengan memberikan pendekatan nilai dan bahan.
4. Menampilkan hasilnya
43
BAB 1V
HASIL DAN PEMBAHASAN
A. HASIL
1. Pemetaan Software Matlab 6.1
Dalam pengukuran ini besaran yang diukur antara lain distribusi tingkat
tekanan bunyi, distribusi pencahayaan alami dan distribusi suhu ruangan. Data dari
hasil pengukuran kemudian dipetakan kenyamanannya dengan menggunakan
software Matlab 6.1. Dari masing-masing pemetaan nilai maksimum dan minimum
untuk tiap besaran berbeda-beda berdasarkan dari nilai standar yang
direkomendasikan. Berikut merupakan tabel hasil pengukuran kebisingan,
pencahayaan dan suhu ruangan pada tanggal 18 Oktober 2009 dengan kondisi cuaca
cerah.
Tabel 4.1 Hasil pengukuran
Jam (WIB) Ruang kelas 5 Ruang kelas 1
Bising
(dB)
Cahaya
(lux)
Suhu
(oC)
Bising
(dB)
cahaya
(lux)
Suhu
(oC)
55 dB 200 Lux 27 oC 55 dB 200 Lux 27 oC
07.00-09.00 68-74 30-46 26-27 68-75 34-38 26-27
09.15-11.00 68-76 145-210 28-29 68-74 34-76 27-28
11.15-13.00 69-75 156-233 30-32 68-74 90-140 28-29
Pemetaan tingkat tekanan bunyi menggunakan nilai standar 55dB. Dalam
input pemetaan Sotware Matlab 6.1 untuk menampilkan hasil dari griddata diambil
nilai minimum 55dB dan nilai maksimum 90 dB dengan interval 0,5. Pemetaan suhu
ruangan menggunkan standar 27oC, untuk pemetaannya menggunkan nilai minimum
24oC dan nilai maksimum 32oC dengan interval 0,25. Sedangkan pemetaan tingkat
44
pencahayaan menggunakan standar 200 Lux, untuk pemetaannya menggunakan nilai
minimum 30 Lux dan nilai maksimum 250 Lux dengan interval 2. Penggunaan nilai
minimum dan maksimum yang sama dalam pemetaan dengan waktu pengukuran
yang berbeda dimaksudkan untuk memberikan skala pada colorbar yang sama untuk
masing-masing pengukuran dan juga untuk memasukkan nilai standar yang
digunakan dalam pengukuran sehingga memudahkan dalam pembacaannya. Dari
hasil pemetaan, skala yang tampil pada colorbar berbeda-beda hal ini dikarenakan
nilai maksimum dari tiap jam berbeda-beda namun tetap menunjukkan bahwa pada
skala warna merah menunjukkan skala dengan nilai pengukuran yang tinggi dan skala
warna biru menunjukkan skala dengan nilai pengukuran yang rendah dengan
colormap menggunakan paduan warna jet. Interval pada pemetaan ini fungsinya
untuk memberikan jarak koordinat pada contourf supaya permukaan hasil pemetaan
menjadi halus dan mudah dibaca. Untuk rentang nilai yang tinggi maka intervalnya
besar sedangkan untuk rentang nilai yang rendah intervalnya kecil.
2. Distribusi kebisingan
Dari hasil pemetaan distribusi tingkat tekanan bunyi menggunakan software
Matlab 6.1 diperoleh hasil sebagai berikut dengan standar acuan 55dB.
Ruang kelas 5 jam 07.00 - 09.00 WIB
45
Gambar 4.2 Distribusi tingkat tekanan bunyi kelas 5 jam pertama
Dari hasil pemetaan menunjukkan bahwa nilai kebisingan yang tinggi
melebihi dari standar yang direkomendasikan karena menunjukkan warna kuning dan
sebagian besar warna merah. Nilai kebisingan yang sesuai standar ditandai dengan
warna hijau yaitu 55 dB. Nilai kebisingan pada jam pertama ini yaitu 68 dB – 72 dB.
Nilai kebisingan pada daerah yang dekat jendela lebih kecil karena sebagian dari
suara yang berasal dari sumber keluar melalui perlubangan pada jendela kawat.
Daerah yang dekat dengan sumber bunyi yaitu speaker dengan frekuensi 1000 Hz
mempunyai nilai kebisingan yang lebih tinggi yaitu terletak pada koordinat (2,5 ; 3).
Daerah dengan warna kuning yang terletak pada tengah-tengah mempunyai nilai
kebisingan yang rendah karena jauh pantulan, dan sebagian bunyi keluar melalui
jendela kawat yang terletak di samping kanan dan kiri tembok. Deretan belakang nilai
kebisingan naik lagi karena mendapat bunyi pantulan dari tembok belakang.
Ruang kelas 5 jam 09.15 – 11.00 WIB
46
Gambar 4.3 Distribusi tingkat tekanan bunyi kelas 5 jam kedua
Dari hasil pemetaan pada jam kedua menunjukkan bahwa nilai kebisingan
lebih dari standar yang direkomendasikan yaitu dengan ditandai banyaknya warna
merah dan sebagian kecil warna kuning. Nilai kebisingan yang sesuai standar ditandai
dengan warna hijau yaitu 55 dB . Interval nilai kebisingan pengukuran pada jam
kedua ini antara 66 dB – 74 dB. Pada koordinat y = 25 m nilai kebisingan lebih tinggi
karena lebih dekat dengan sumber bunyi yang berupa speaker. Pada koordinat y = 3,5
– 4m nilai kebisingan rendah karena sebagian bunyi dari speaker hilang melalui
perlubangan pada jendela kawat. Pada deretan belakang nilai kebisingan tinggi
dengan ditandai warna merah karena sebagian bunyi dari speaker dipantulkan ke
tembok belakang.
47
Ruang kelas 5 jam 11.15 – 13.00 WIB
Gambar 4.4 Distribusi tingkat tekanan bunyi kelas 5 jam ketiga
Dari hasil pemetaan pada jam ketiga menunjukkan bahwa nilai
kebisingan melebihi dari standar yang rekomendasikan, warna merah menunjukkan
nilai kebisingan yang tinggi dan sebagian warna kuning. Karena suasana tingkat
tekanan bunyi yang nyaman yaitu 55 dB dengan ditandai warna hijau pada colorbar .
Nilai kebisingan tertinggi di daerah depan yang dekat dengan speaker dengan ditandai
warna merah tua. Deretan yang dekat jendela nilai kebisingannya rendah karena
bunyi lebih banyak keluar melalui lubang jendela kawat dan sebagian dipantulkan ke
tembok belakang. Persebaran kebisingan lebih merata daripada jam kedua karena
semakin siang suhu semakin panas sehingga bunyi lebih mudah merambat.
48
Ruang kelas 1 jam 07.00 – 09.00 WIB
Gambar 4.5 Distribusi tingkat tekanan bunyi kelas 1 jam pertama
Dari hasil pemetaan menunjukkan bahwa nilai kebisingan pada kelas ini
melebihi dari standar yang direkomendasikan karena seluruh permukaan pemetaan
menunjukkan warna merah, nilai kebisingannya antara 68 dB – 72 dB. Daerah yang
dekat jendela nilai kebisingannya lebih rendah dengan ditandai warna kuning tua.
Daerah yang dekat sumber bunyi yang berupa speaker nilai kebisingannya lebih
tinggi hingga deretan belakang karena pada ruangan ini hanya terdiri dari 9 meja dan
bangku sehingga penyerapan dan pantulan bunyinya lebih sedikit. Karena material
dari bahan kayu mempunyai sifat menyerap bunyi. Bunyi lebih mudah tersebar
karena tanpa penghalang lebih sedikit . Nilai kebisingan yang sesuai standar ditandai
dengan warna hijau yaitu 55 dB
49
Ruang kelas 1 jam 09.15 – 11.00 WIB
Gambar 4.6 Distribusi tingkat tekanan bunyi kelas 1 jam kedua
Dari hasil pemetaan pada jam kedua ini menunjukkan bahwa nilai kebisingan
melebihi dari standar yang direkomendasikan. Nilai kebisingan yang sesuai standar
ditandai dengan warna hijau yaitu 55 dB. Warna merah tua pada permukaan ini
menunjukkan daerah dengan nilai kebisingan tertinggi yaitu pada daerah yang dekat
dengan tembok karena selain mendapatkan bunyi langsung dari sumber bunyi yang
berupa speaker juga mendapat pantulan bunyi dari tembok. Warna kuning pada
pemetaan ini menunjukkan nilai kebisingan yang lebih rendah. Daerah ini terletak
didekat jendela dan tengah-tengah ruangan. Hal ini dikarenakan sebagian bunyi
keluar melalui perlubangan pada jendela kawat.
50
Ruang kelas 1 jam 11.15 – 13.00 WIB
Gambar 4.7 Distribusi tingkat tekanan bunyi kelas 1 jam ketiga
Pemetaan pada jam ketiga pada ruang kelas 1 menunjukkan bahwa nilai
kebisingan melebihi dari standar yang direkomendasikan ANSI karena nilai
kebisingannya yang tinggi yaitu ditandai dengan warna merah. Nilai kebisingan yang
sesuai standar ditandai dengan warna hijau yaitu 55 dB . Sebagian kecil warna kuning
tua menunjukkan nilai kebisingan yang rendah pada ruangan ini. Pada jam ketiga
persebaran kebisingan hampir merata diseluruh ruangan karena suhu semakin panas
sehingga bunyi lebih mudah merambat dalam udara. Daerah paling belakang dengan
ditandai warna merah tua nilai kebisingannya paling tinggi diruangan ini karena
mendapatkan bunyi pantulan dari tembok selain mendapat langsung bunyi dari
sumbernya.
51
3. Distribusi pencahayaan
Dari hasil pemetaan distribusi pencahayaan diperoleh hasil pengolahan data
dengan menggunakan sotware Matlab 6.1 sebagai berikut dengan standar acuan
pencahayaan 200 Lux.
Ruang kelas 5 jam 07.00 – 09.00 WIB
Gambar 4.8 Distribusi pencahayaan kelas 5 jam pertama
Pemetaan distribusi pencahayaan pada ruang kelas 5 jam pertama ini
menunjukkan nilai yang rendah yaitu rentang 30 – 46 lux. Nilai pencahayaan tertinggi
pada ruangan ini ditandai dengan warna merah tua sedangkan warna biru tua
menunjukkan nilai pencahayaan yang rendah pada jam pertama ini. Daerah dengan
warna merah tua adalah daerah yang dekat dengan jendela dan sudah mendapatkan
pencahayaan matahari pagi. Daerah lainnya yang dekat dengan jendela ditandai
dengan warna kuning menunjukkan sedikit lebih terang dari daerah belakang yang
jauh dari jendela.
52
Ruang kelas 5 jam 09.15 – 11.00 WIB
Gambar 4.9 Distribusi pencahayaan kelas 5 jam kedua
Pemetaan distribusi pencahayaan pada ruang kelas 5 jam kedua tingkat
pencahayaanya mulai naik yaitu dengan ditandai warna merah yang menunjukkan
nilai tertinggi dan warna kuning menunjukkan daerah pemetaan dengan nilai terendah
pada jam kedua ini. Nilai distribusi pencahayaanya yaitu antara 140 lux - 210 lux.
Daerah depan dengan ditandai warna kuning nilai pencahayaanya karena pada jam
kedua ini matahari sudah mulai naik sehingga sinarnya lebih banyak ke daerah
belakang. Daerah dengan pemetaan warna kuning mendapatkan pantulan cahaya yang
mengenai bangku dan ubin dengan warna abu-abu sehingga tidak bisa memberikan
efek pantulan yang terang. Cahaya yang mengenai tembok yang berwarna putih lebih
memantulkan cahaya sehingga deretan belakang lebih terang dengan ditandai
pemetaan ruangan berwarna merah.
53
Ruang kelas 5 jam 11.15 – 13.00 WIB
Gambar 4.10 Distribusi pencahayaan kelas 5 jam ketiga
Pemetaan distribusi pencahayaan pada ruang kelas 5 jam ketiga ini
menunjukkan bahwa nilai distribusi pencahayaan semakin meningkat yaitu antara 160
– 233 Lux. Daerah pemetaan dengan warna merah menunjukkan nilai tertinggi
sedangkan daerah dengan warna kuning menunjukkan nilai terendah. Daerah dengan
warna merah distribusi pencahayaannya sesuai dengan satndar yangdrekomendasikan
bahwa pancahayaan ruangan yang baik sekitar 200 Lux. Daerah dengan warna kuning
hanya sedikit mendapatkan sinar matahari karena terhalang oleh sebagian tembok
yang tidak ada jendelanya. Sedangkan daerah dengan warna merah mendapatkan
banyak cahaya yang masuk melalui jendela dan sebagian dari cahaya yang datanag
dipantulkan ke tembok dengan warna cat putih sehingga pantulannya lebih baik.
54
Ruang kelas 1 jam 07.00 – 09.00 WIB
Gambar 4.11 Distribusi pencahayaan kelas 1 jam pertama
Pemetaan distriusi pencahayaan ruang kelas 1 jam pertama menunjukkan nilai
pencahayaan yang rendah yaitu antara 36 – 38 Lux. Nilai ini belum sesuai dengan
standar yang direkomendasikan CIE . Daerah pemetaan warna merah menunjukkan
daerah denhgan nilai pencahayaan yang tinggi sedangakn daerah dengan warna biru
menunjukkan daearah dengan nilai pencahayaan yang paling rendah pada ruangan ini.
Daerah kuning menunjukkan nilai tengah-tengah antara daerah dengan warna merah
dan warna biru. Pada daerah dekat pintu yaitu ditandai dengan warna biru nilai
distribusi pencahayaanya paling kecil karena cahaya terhalang oleh pintu. Sedangkan
daerah yang dekat dengan jendela nilai pencahayaanya lebih tinggi karena
mendapatkan paparan sinar matahari langsung dari luar dengan ditandai warna merah
tua.
55
Ruang kelas 1 jam 09.15 – 11.00 WIB
Gambar 4.12 Distribusi pencahayaan kelas 1 jam kedua
Pemetaan distribusi pencahayaan ruang kelas 1 jam kedua menunjukkan
bahwa daerah dengan biru mempunyai nilai pencahayaan yang rendah pada ruangan
ini sedangkan warna merah tua menunjukkan nilai pencahayaan yang tertinggi pada
ruangan ini. Daerah warna biru terdapat pada depan ruangan karena cahaya yang
masuk terhalang oleh pintu dan tembok diseberamg pintu yang tanpa jendela. Daerah
warna biru muda hingga merah menunjukkan daerah yang dekat dengan jendela
sehingga mendapataka paparan sinar matahari langsung dari luar. Daerah peling
belakang nilainya paling tinggi karena sebagian cahaya yang datang dipantulkan
ketembok sehingga pantulannya ketitik baca lebih terang. Pemetaan pada ruangan ini
sesuai dengan hukum kuadrat terbalik bahwa semakin jauh dari sumber cahaya maka
nilai pencahayaanya semakin rendah.
56
. Ruang kelas 1 jam 11.15 – 13.00 WIB
Gambar 4.13 Distribusi pencahayaan kelas 1 jam ketiga
Pemetaan distribusi pencahayaan ruang kelas 1 jam ketiga ini menunjukkan
bahwa rentang nilai pencahayaan antara 90 – 143 Lux. Daerah dengan warna kuning
menunjukkan daerah dengan nilai pencahayaanya yang rendah pada ruangan ini
sedangkan daerah dengan ditunjukkan warna merah menunjukkan daerah dengan
nilai tertinggi untuk ruangan ini. Daerah dengan nilai rendah yaitu ditandai dengan
warna kuning terletak dibagian depan ruangan karena cahaya yang masuk terhalang
oleh pintu sehigga cahaya didapatkan dari pantulan ubin dengan warna abu-abu dan
bangku siswa dengan warna cokelat. Sedangkan daerah belakang yang ditunjukkan
warna merah nilai kebisingannya tinggi karena lebh dekat jendela dan mendapat
pantulan dari tembok yang berwarna putih sehingga nilai pencahayaanya lebih tinggi
dibandingkan dengan daerah yang depan.
57
4. Distribusi suhu Dari hasil pemetaan distribusi suhu diperoleh hasil pengolahan dengan
menggunakan sotware Matlab 6.1 sebagai berikut dengan nilai standar yaitu 27oC.
. Ruang kelas 5 jam 07.00 – 09.00 WIB
Gambar 4.14 Distribusi suhu kelas 5 jam pertama
Pemetaan distribusi suhu pada ruang kelas 5 pada jam pertama menunjukkan
bahwa nilai suhu ruangan sesuai dengan satndar rang direkomendasiakan ASHRAE
yaitu sekitar 26o C – 27o C pada ruangan ini. Daerah dengan suhu nyaman yaitu 27o C
ditandai dengan warna kuning pada pemetaan ini. Sedangkan daerah dengan warna
biru menunjukkan nilai distribusi suhu yang rendah. Daerah pemetaan yang ditandai
warna merah menunjukkan daerah dengan suhu yang tinggi. Daerah dekat jendela
suhunya lebih nyaman karena mendapatkan pertukaran udara langsung melalui
perlubangan jendela kawat. Pada pagi hari suhu lingkungan masih rendah.
58
. Ruang kelas 5 jam 09.15 – 11.00 WIB
Gambar 4.15 Distribusi suhu kelas 5 jam kedua
Pemetaan distribusi suhu ruang kelas 5 jam kedua menunjukkan bahwa suhu
ruangan mulai mengalami kenaikan suhu. Suhu ruangan menjadi 28o C – 29o C.
Penelitian dilakukan pada saat kondisi langit yang cerah.Daerah dengan warna merah
menunjukkan suhu ruangan yang tinggi. Daerah dengan warna hijau menunjukkan
daerah yang sesuai dengan standar yang direkomendasikan. Sebagian besar suhu
ruangan menjadi naik hanya bagian belakang yang mempunyai nilai suhu rendah
yaitu dengan ditandai warna biru. Udara menjadi panas karena paparan sinar matahari
langsung yang melalui jendela kawat. Atap asbes juga membuat udara panas karena
bahan dari asbes ini mampu meneruskan panas dengan baik dibandingkan atap yang
terbuat dari genteng dengan bahan tanah liat. Koefisien transmitan asbes 7,95
W/m2degC sedangkan genteng tanah liat 0,62 W/m2degC (Prasasto, 2008).
. Ruang kelas 5 jam 11.15 – 13.00 WIB
59
Gambar 4.16 Distribusi suhu kelas 5 jam ketiga
Pemetaan distribusi suhu ruangan kelas 5 jam ketiga menunjukkan bahwa
mulai terjadi kenaikan suhu dari jam kedua tadi. Rentang suhu antara 29o C – 32o C.
Nilai ini sudah melebihi dari standar yang direkomendasikan ASHRAE. Nilai suhu
tertinggi ditandai dengan warna pemetaan merah tua yaitu pada deretan depan dan
belakang yang jauh dari jendela. Daerah yang nilainya sesuai dengan standar yaitu
ditandai dengan warna biru muda. Panas yang ditransmisikan melalui atap asbes
membuat suhu ruangan menjadi lebih panas. Penelitian dilakukan pada saat kondisi
cuaca cerah. Daerah dekat jendela mempunyai nilai distribusi suhu yang rendah pada
ruangan ini karena udara lebih leluasa masuk melalui perlubangan pada jendela
kawat. Paparan langsung sinar matahari melalui perlubangan pada kawat
mnyebabkan suhu udara menjadi tinggi.
60
. Ruang kelas 1 jam 07.00 – 09.00 WIB
Gambar 4.17 Distribusi suhu kelas 1 jam pertama
Pemetaan distribusi suhu ruang kelas 1 pada jam pertama menunjukkan suhu
yang nyaman karena masih sesuai dengan standar yang direkomendasikan ASHRAE.
Nilai suhu antara 26o C- 27o C. Warna hijau dan kuning pada pemetaan menunjukkan
nilai suhu yang nyaman sedangkan warna merah menunjukkan suhu yang tinggi dan
warna biru menunjukkan nilai suhu yang rendah. Daerah dekat tembok mempunyai
nilai suhu yang sesuai dengan yang direkomendasikan ASHRAE. Daerah warna
merah adalah daerah yang tepat pada arah datngnya sinar matahari sehingga nilai
suhunya lebih tinggi. Udara pagi masih memberikan suhu lingkungan yang sejuk.
Daerah dengan warna hijau terletak pada tengah ruangan, daerah ini cukup
mandapatkan pertukaran udara dari jendela yang ada disamping kanan dan kiri
jendela.
61
Ruang kelas 1 jam 09.15 – 11.00 WIB
Gambar 4.18 Distribusi suhu kelas 1 jam kedua
Pemetaan pengukuran distribusi suhu pada ruang kelas 1 jam kedua
menunjukkan bahwa pada titik-titik pengukuran nilai distribusi suhunya
menunjukkan suhu yang nyaman yang sesuai dengan standar yang direkomendasikan
oleh ASHRAE yaitu 27o C yaitu dengan ditandai warna hijau muda pada daerah
sekitar dekat jendela dan daerah tengah. Daerah dengan ditandai warna merah tua
mennunjukkan daerah dengan nilai suhu yang tinggi karena daerah ini tepat
mendapatkan sinar matahari langsung dari perlubangan pada jendela kawat. Karena
paparan sinar matahari langsung menyebabkan suhu ruangan menjadi panas. Selain
itu juga atap asbes membuat suhu ruangan menjadi panas karena asbes mempunyai
nilai transmitan yang tinggi yaitu 7,95 W/m2degC (Prasasto, 2008).
62
Ruang kelas 1 jam 011.15 – 13.00 WIB
Gambar 4.19 Distribusi suhu kelas 1 jam ketiga
Pemetaan distribusi suhu ruang kelas 1 pada jam ketiga menunjukkan bahwa
suhu mulai mengalami kenaikan, ditunjukkan dengan warna kuning dan merah lebih
dominan pada pengukuran jam ketiga ini. Warna hijau hanya sedikit, terletak pada
derrah yang dekat dengan jendela. Deretan daerah belakang nilai suhunya lebih tinggi
yaitu ditandai dengan warna merah tua. Paparan sinar matahari langsung pada siang
hari menyebabkan suhu ruangan menjadi panas. Pengukuran ini dilakukan pada saat
kondisi cuaca cerah. Atap asbes menambah suhu ruangan menjadi lebih panas, karena
material penyusun asbes mampu meneruskan panas dengan baik dengan nilai
koefisien transmisi 7,95 W/m2degC (Prasasto,2008).
63
B. Pembahasan
1. Pemetaan Speech Intelligibility
Berdasarkan pola pemetaan distribusi tingkat tekanan bunyi dengan software
Matlab 6.1 yang diperoleh dari hasil pengambilan data dapat dilihat bahwa tempat
duduk yang nyaman untuk mendengar tersebar tidak merata. Speech intelligibility
merupakan kemampuan seseorang untuk mendengar dengan baik pembicaraan
seseorang didalam ruangan. Untuk ruang kelas 5 pada jam pertama yaitu pukul 07.00
-09.00 tingkat tekanan bunyi yang tinggi terletak pada deretan tempat duduk paling
depan karena lebih dekat dengan sumber bunyi. Untuk bagian kiri dan kanan yang
dekat dengan jendela tingkat tekanan bunyi lebih rendah karena bunyi lebih banyak
tersebar keluar melalui lubang-lubang pada jendela kawat. Pada jam kedua dan ketiga
juga terjadi demikian, deretan tempat duduk paling depan tingkat tekanan suaranya
lebih tinggi. Deretan tempat duduk tengah lebih rendah tingkat tekanan
kebisingannya karena jauh dari sumber bunyi dan sebagian bunyi tersebar keluar
melalui perlubangan pada jendela. Pemantulan bunyi yang berkepanjangan
menyebabkan sebagian besar energi hilang di udara sehingga bunyi yang diterima di
tempat duduk deretan tengah hanya sebagian kecil saja. Sedangkan deretan belakang
nilai tekanan bunyinya lebih tinggi dari tempat duduk yang ditengah karena bunyi
yang berasal dari sumber bunyi terpantul oleh tembok yang ada di belakang. Untuk
ruang kelas 1 pada jam pertama tingkat tekanan bunyi tertinggi terletak di bagian
deretan depan, hal ini karena dekat dengan sumber bunyi. Namun ada pada tempat
duduk pojok kanan nilai kebisingannya rendah, hal ini disebabkan terdapat almari
kayu disamping tempat duduk tersebut. Almari dari bahan kayu mempunyai daya
serap bunyi yang tinggi, sehingga sebagian bunyi terserap ke dalam almari kayu
tersebut. Tempat duduk paling belakang mempunyai nilai tingkat tekanan suara yang
tinggi karena bunyi terpantul oleh tembok bagian belakang. Pada jam kedua dan
ketiga juga terjadi demikian, tempat duduk yang dekat dengan sumber bunyi
mempunyai tekanan bunyi yang lebih tinggi di bandingkan dengan yang jauh dari
sumber bunyi. Sedangkan tempat duduk yang dekat dengan almari mempunyai nilai
64
tekanan bunyi yang lebih rendah karena sebagian bunyi terserap oleh almari kayu.
Speech intelligibility di dalam ruangan kelas dipengaruhi oleh (S/N) dan juga
pantulan bunyi (Bradley, 2009).
Tingkat tekanan bunyi yang terukur lebih tinggi terdapat di bagian depan.
Sedangkan deretan tengah sampai kebelakang tingkat tekanan suara merata. Hal ini
disebabkan sebagian bunyi tersebar keluar melalui lubang-lubang jendela kawat.
Lantai berupa ubin menyerap sebagian kecil gelombang bunyi yang mengenai lantai
tersebut. Sementara plafon yang terbuat dari asbes mempunyai daya serap kecil.
Komponen-komponen yang ada dalam ruangan seperti peta dan gambar-gambar
mempunyai daya serap yang kecil juga. Namun ruang kelas ini belum memenuhi
standar ruang kelas karena masih adanya pemantulan bunyi yang relative panjang.
Speech intelligibility menurun ketika suara di sekililing meningkat dan panjangnya
waktu dengung ( Malville, 2002).
65
2. Perhitungan Waktu Dengung
Perhitungan waktu dengung menggunakan software Sabin 3.0. Berdasarkan
pengukuran dimensi ruangan dan identifikasi diperoleh hasil sebagai berikut:
Tabel 4.20 Pengukuran dimensi ruangan
No Komponen Luasan komponen (m/m2) Kelas 5 Kelas 1
1. Panjang ruangan 8,5 m 7,8 m
2. Lebar ruangan 7 m 6,8 m
3. Tinggi ruangan 4 m 4 m
4. Luasan lantai ubin 59,5 m2 53,4 m2
5. Luasan kursi kayu 4,9 m2 2,5 m2
6. Luasan langit-langit 59,5 m2 53,4 m2
7. Luasan tembok plaster 44,9 m2 46,1 m2
8. Luasan pintu kayu 1,7 m2 1,8 m2
9. Luasan papan tulis 2,5 m2 2,5 m2
Berdasarkan hasil perhitungan waktu dengung dengan menggunakan software
sabin 3.0 diperoleh nilai waktu dengung untuk ruang kelas 1 sebesar 1,78 sekon pada
frekuensi 1000 Hz. Sedangkan untuk ruang kelas 5 sebesar 1,89 sekon. Dari hasil
tersebut dapat dilihat bahwa ruang kelas ini belum nyaman digunakan sebagai ruang
kelas. Atap yang digunakan dalam ruangan kelas ini adalah asbes, walaupun asbes
menyerap banyak gelombang bunyi yang diterima namun ruang kelas ini belum
memenuhi standar sebagai ruang kelas yaitu nilai waktu dengung ruang kelas adalah
0,6 sekon sampai 0,8 sekon pada frekuensi tengah yaitu 500 Hz dan 1000 Hz.
Ruangan kelas ini mempunyai luas yang kecil, sehingga tekanan suara lebih tinggi
karena bunyi yang datang dari sumber bunyi terpantul ke tembok dan dinding lebih
cepat. Sedangkan komponen penyerap bunyi hanya berasal dari kayu yang
mempunyai koefisen serap 0,39 pada frekuensi 1000 Hz.
66
Kondisi jendela dengan banyak perlubangan mempunyai daya serap bunyi
sebesar permukaan jendela tersebut. Gangguan bunyi dari luar tersebut dapat berupa
bunyi kendaraan lewat, bunyi langkah kaki orang melintas maupun suara orang yang
sedang berbicara di luar ruangan.
3. Pemetaan distribusi pencahayaan
Dari nilai iluminasi maksimum dan minimum pada ruang kelas 5 dapat
dianalisa bahwa ruangan tersebut pada jam pertama pukul 07.00 – 09.00 nilai
iluminasi masih rendah. Memasuki jam kedua nilai iluminasi semakin meningkat
demikian seterusnya sampai jam ketiga yaitu pukul 11.15 – 13.00. Banyaknya lubang
pada jendela kawat memudahkan cahaya alami menerobos masuk ruangan karena
tidak ada penghalang. Pada jam ketiga nilai iluminasi semakin tinggi karena cahaya
yang masuk ruangan tanpa ada penghalang seperti teritis. Pengaruh sinar langsung
pada permukaan jendela akan merambatkan panas ke dalam ruangan sebesar 80% –
90% ( Ramli,2008).
Sinar datang
Sinar datang
Gambar 4.21 Distribusi cahaya ruang kelas 5
Sedangkan cahaya yang masuk melalui lubang jendela pada bagian depan
kelas lebih sedikit karena terdapat selasar pada depan kelas. Warna putih pada
tembok membuat pantulan cahaya menjadi lebih baik. Menurut Heinzs Frick
67
bangunan dengan jendela menghadap ke utara dan selatan lebih sedikit mendapatkan
panas matahari dan lebih nyaman, namun untuk ruangan kelas 5 ini masukan panas
matahari berlebih karena tidak ada teritis pada dinding luar dari bangunan ini.
Dari nilai iluminasi maksimum dan minimum kelas 1 pencahayaan semakin
meningkat mulai jam pertama, kedua dan ketiga. Nilai maksimum iluminasi terdapat
pada jam ketiga. Dengan posisi bangunan yang menghadap ke timur maka bangunan
ini lebih banyak mendapatkan cahaya, karena jendela menghadap ketimur dan barat
lebih tersengat sinar matahari (Heinz Frick, 2008). Namun bangunan ini terhalang
oleh bangunan lain di belakang dan di depan ruang kelas terdapat selasar dan juga
bangunan kelas lain. Sehingga nilai iluminasi kelas ini lebih rendah di bandingkan
kelas 5 yang bangunannya menghadap ke utara.
Gambar 4.22 Distribusi pencahayaan kelas 1
Pencahayaan ruang kelas 1 menjadi berkurang dengan adanya tembok-tembok
ruangan kelas lain. Sinar matahari yang seharusnya menuju lubang pada jendela
terpantul oleh atap bangunan lain. Sehingga hanya sedikit cahaya yang masuk yaitu
yang melalui jendela depan dengan tiga daun jendela.
penghalang
68
4. Pemetaan Distribusi Suhu Ruangan
Berdasarkan pengukuran distribusi suhu ruang kelas 5 pada jam pertama
masih menunjukkan suhu yang nyaman karena sirkulasi udara yang teratur melewati
perlubangan pada jendela kawat namun memasuki jam kedua suhu menjadi agak
panas. Ventilasi udara alami mempunyai nilai sejuk yang lebih tinggi dalam kondisi
pintu tertutup (Dejan,2007). Kenaikan suhu 2ºC sudah terasa ketidaknyamannya.
Pada jam ketiga suhu menjadi lebih panas karena panas matahari langsung menuju
lubang jendela tanpa terhalang apapun. Jendela bukaan menyebabkan pencahayaan
ruangan lebih terang namun menyebabakan udara panas karena paparan matahari
langsung pada siang hari. Karena bangunan belakang ruang ini tanpa adanya teritis
sehingga sinar matahari langsung masuk ke dalam ruangan. Atap asbes mempunyai
koefisien menyerap panas 0,3. Atap asbes pada ruangan ini jenisnya bergelombang
mempunyai nilai transmitan 7,69 . Sehingga menyebabkan suhu ruangan
lebih menjadi panas.
Pengukuran distribusi suhu ruang kelas 1 pada jam pertama menunjukkan
suhu ruangan yang nyaman, pada jam kedua juga masih menunjukkan suhu ruangan
yang nyaman karena sirkulasi udara yang teratur melalui lubang pada jendela kawat.
Memasuki jam ketiga suhu ruangan menjadi lebih panas karena paparan sinar
matahri langsung melalui lubang jendela. Pada bagian belakang ruangan ini yaitu
sebelah barat masih terdapat suatu ruangan lagi jadi arah angin hanya berasal dari
sebelah timur atau depan ruang kelas ini. Ruang ini tidak pernah mendapatkan
paparan matahari langsung karena pada bagian depan terdapat selasar.
69
BAB V
KESIMPULAN DAN SARAN
A. Kesimpulan
1. Kebisingan ruang kelas 5 dan kelas 1 nilainya melebihi dari standar yang
direkomendasikan ANSI yaitu melebihi dari 55dB.
2. Waktu dengung ruang kelas 5 adalah 1,89 s dan ruang kelas 1 adalah 1,78 s.
3. Nilai distribusi pencahayaan kelas 5 pada jam kedua dan ketiga sudah sesuai
dengan standar yang direkomendasikan CIE dengan nilainya 210-233 Lux.
4. Nilai distribusi pencahayaan kelas 1 belum memenuhi dari standar yang
direkomendasikan oleh CIE yaitu 34-140 Lux.
5. Nilai distribusi suhu ruang kelas 5 pada jam pertama memenuhi dari dari standar
yang direkomendasikan ASHRAE yaitu 26o C - 27o C, pada jam kedua dan ketiga
sudah melebihi nilai standar yang direkomendasikan dengan nilai 29o C-32o C.
6. Nilai distribusi suhu ruang kelas 1 pada jam pertama dan kedua sesuai dengan
yang direkomendasikan ASHRAE yaitu 27o C, pada jam ketiga sudah melebihi
dari standar yang direkomendasikan yaitu 29oC.
B. Saran
1. Sebaiknya dilakukan pengukuran daerah titik kritis pada ruangan.
70
DAFTAR PUSTAKA
Accredited Standards Committee S12, Noise. (2002). American national standard: Acoustical performance criteria, design requirements, and guidelines for schools (ANSI S12.60-2002). Melville, NY: Acoustical Society of America.
Arisetyo.2010. Pencahayaan . Diakses 19 Februari 2010
http://ariestyo.blogspot.com/2010/01/pencahayaan.html
Doelle, Leslie. 1990. Akustik Lingkungan. Erlangga, Jakarta.
Eddy, Firman. 2004. Pengaruh Pengkondisian Udara, Pencahayaan, Dan Pengendalian Kebisingan Pada Perancangan Ruang Dan Bangunan. FT Universitas Sumatera Utara, Sumatera.
Endangsih, Tri. 2007. Pengaruh Material Dinding Bangunan Terhadap Iluminasi Ruangan Dengan Studi Kasus Ruang Keluarga. Fakultas Teknik, Universitas Budi Luhur.
Frick, Heinz. 2008. Ilmu Fisika Bangunan. Kanisius, Yogyakarta.
Gabriel,J.F.2001. Fisika Lingkungan. Hipokrates, Jakarta.
Mediastika,Christina. 2005. Akustika Bangunan. Erlangga, Jakarta.
Mumovic, Djan and Davies, Mike.2009. A comparative analysis of the indoor air quality and thermal comfort in schools with natural, hybrid and mechanical ventilation strategies . Proceedings of Clima 2007 WellBeing Indoors
Prabu.2009. Sistem dan Standar Pencahayaan Ruang. Di akses 29 Juli 2009.
http://putraprabu.wordpress.com/2009/01/06/sistem-dan- standar-
pencahayaan-ruang/
Prasasto, Satwiko. 2008. Fisika Bangunan. Andi, Yogyakarta.
Rahim, Ramli dan Mulyadi, Rosady. 2008. Pembayangan Matahari dan Energi Bangunan. FT Universitas Hasanudin, Makasar.
71
Sangkertadi. 2002. Memprediksi Pola Perubahan Temperatur Dalam Rumah Tropis Lembab Dengan Menggunakan Model Analogi Elektrik Satu Dimensi. Dimensi Teknik Arsitektur vol. 30, no. 1,70-76.
SchonwalderH.C,Bemdt,J.,Strofer F. ,Tiesler G.2004. Noise in school. Research
Report Fb 1030 Dortmund/Berlin. Sudarmanto. 2001. Skripsi Aanalisa Distribusi Iluminasi Ruang Perkuliahan
Pada Studi Kasus R.1.02 dan R.III.12 Fakultas MIPA. FMIPA UNS, Surakarta.
Talarosha, Basaria. 2004. Penerangan Alami dan Penerangan Bukaan. FT USU,
Sumatera.
Trauth, Martin. 2007. Matlab Recipes for Earth Sciences. 2nd edition. 178-188.
Widya N. 2006. Skripsi Analisa Karakter Akustik Pada Tingkat Kenyamana Ruang Kuliah FMIPA Unit II Uns Surakarta. FMIPA UNS, Surakarta.
W. Yang, J.S. Bradley.2009. Effects of room acoustics on the intelligibility Of speech in classrooms. Journal of the Acoustical Society of America,
125, (2), pp. 1-12.
72
LAMPIRAN
Lampiran 1. Denah Tempat Penelitian
Denah bangunan sekolah
Ruang kelas 5
4 m
7 m
8,5 m
R. VI R. V R. IV R. III R.II R. Kepsek
Dapur
R. I
Lapangan
73
Denah tempat duduk kelas 5
8,5 m
7 m
Ruang kelas 1
4 m
6,78 m 6,7 m
7,8 m
0,5 m
0,75
2,53
1,32
74
Denah tempat duduk ruang kelas 1
7,8 m
6,7 m
0,72
0,57
2,75
1,32
75
Lampiran 2. Data Pengukuran
1. Distribusi tekanan suara Kelas 5 jam pertama 07.00 – 09.00
x(m) Y(m) Z(db) 0.75 2.53 73 1.85 2.53 72 2.95 2.53 68 2.95 3.03 74 1.85 3.03 73 0.75 3.03 69 0.75 3.53 69 1.85 3.53 67 2.95 3.53 71 2.95 4.03 68 1.85 4.03 71 0.75 4.03 71 0.75 4.53 70 1.85 4.53 70 2.95 4.53 72 2.95 5.03 69 1.85 5.03 70 0.75 5.03 71
Kelas 5 jam kedua 09.15 – 11.00
x(m) Y(m) Z(db) 0.75 2.53 76 1.85 2.53 75 2.95 2.53 74 2.95 3.03 71 1.85 3.03 73 0.75 3.03 73 0.75 3.53 71 1.85 3.53 66 2.95 3.53 72 2.95 4.03 70 1.85 4.03 67 0.75 4.03 67 0.75 4.53 68 1.85 4.53 68 2.95 4.53 69 2.95 5.03 69 1.85 5.03 69 0.75 5.03 71
76
Kelas 5 jam ketiga 11.15 – 13.00
x(m) Y(m) Z(db) 0.75 2.53 75 1.85 2.53 72 2.95 2.53 74 2.95 3.03 71 1.85 3.03 73 0.75 3.03 69 0.75 3.53 69 1.85 3.53 72 2.95 3.53 71 2.95 4.03 70 1.85 4.03 67 0.75 4.03 68 0.75 4.53 69 1.85 4.53 71 2.95 4.53 72 2.95 5.03 70 1.85 5.03 69 0.75 5.03 74
Kelas 1 jam pertama 07.00 -09.00
x(m) Y(m) Z(db) 0.57 2.75 75 1.76 2.75 71 2.95 2.75 68 2.95 3.47 72 1.76 3.47 72 0.57 3.47 70 0.57 4.19 70 1.76 4.19 70 2.95 4.19 70
Kelas 1 jam kedua 09.15 – 11.00
x(m) Y(m) Z(db) 0.57 2.75 73 1.76 2.75 68 2.95 2.75 68 2.95 3.47 72 1.76 3.47 71 0.57 3.47 71 0.57 4.19 74 1.76 4.19 71 2.95 4.19 74 Kelas 1 jam ketiga 11.15 – 13.00
x(m) Y(m) Z(db) 0.57 2.75 97 1.76 2.75 90 2.95 2.75 100 2.95 3.47 143 1.76 3.47 140 0.57 3.47 138 0.57 4.19 127 1.76 4.19 120 2.95 4.19 123
77
2. Distribusi Pencahayaan Kelas 5 jam pertama 07.00 -09.00
x(m) Y(m) Z( Lux) 0.75 2.53 46 1.85 2.53 33 2.95 2.53 30 2.95 3.03 37 1.85 3.03 43 0.75 3.03 46 0.75 3.53 38 1.85 3.53 35 2.95 3.53 37 2.95 4.03 38 1.85 4.03 40 0.75 4.03 37 0.75 4.53 36 1.85 4.53 37 2.95 4.53 39 2.95 5.03 35 1.85 5.03 32 0.75 5.03 30
Kelas 5 jam kedua 09.15 – 11.00
x(m) Y(m) Z(Lux) 0.75 2.53 150 1.85 2.53 154 2.95 2.53 149 2.95 3.03 150 1.85 3.03 145 0.75 3.03 140 0.75 3.53 140 1.85 3.53 145 2.95 3.53 150 2.95 4.03 190 1.85 4.03 192 0.75 4.03 200 0.75 4.53 210 1.85 4.53 198 2.95 4.53 195 2.95 5.03 195 1.85 5.03 190 0.75 5.03 186
78
Kelas 5 jam ketiga 11.15 – 13.00
x(m) Y(m) Z(Lux) 0.75 2.53 170 1.85 2.53 163 2.95 2.53 160 2.95 3.03 156 1.85 3.03 154 0.75 3.03 160 0.75 3.53 200 1.85 3.53 190 2.95 3.53 193 2.95 4.03 200 1.85 4.03 210 0.75 4.03 233 0.75 4.53 200 1.85 4.53 195 2.95 4.53 193 2.95 5.03 182 1.85 5.03 200 0.75 5.03 194
Kelas 1 jam pertama 07.00 – 09.00
x(m) Y(m) Z(Lux) 0.57 2.75 34 1.76 2.75 37 2.95 2.75 38 2.95 3.47 40 1.76 3.47 38 0.57 3.47 37 0.57 4.19 37 1.76 4.19 38 2.95 4.19 38
Kelas 1 jam kedua 09.15 – 11.00
x(m) Y(m) Z(Lux) 0.57 2.75 42 1.76 2.75 34 2.95 2.75 38 2.95 3.47 60 1.76 3.47 65 0.57 3.47 61 0.57 4.19 74 1.76 4.19 76 2.95 4.19 72
Kelas 1 jam ketiga 11.15 – 13.00
x(m) Y(m) Z(Lux) 0.57 2.75 97 1.76 2.75 90 2.95 2.75 100 2.95 3.47 143 1.76 3.47 140 0.57 3.47 138 0.57 4.19 127 1.76 4.19 120 2.95 4.19 123
79
3. Distribusi suhu Kelas 5 jam perrtama 07.00 – 09.00
x(m) Y(m) Z(⁰C) 0.75 2.53 30 1.85 2.53 32 2.95 2.53 30 2.95 3.03 30 1.85 3.03 30 0.75 3.03 30 0.75 3.53 31 1.85 3.53 30 2.95 3.53 32 2.95 4.03 30 1.85 4.03 30 0.75 4.03 30 0.75 4.53 31 1.85 4.53 30 2.95 4.53 31 2.95 5.03 30 1.85 5.03 30 0.75 5.03 29
Kelas 5 jam kedua 09.15 – 11.00
x(m) Y(m) Z(⁰C) 0.75 2.53 29 1.85 2.53 29 2.95 2.53 29 2.95 3.03 29 1.85 3.03 29 0.75 3.03 29 0.75 3.53 29 1.85 3.53 29 2.95 3.53 29 2.95 4.03 29 1.85 4.03 29 0.75 4.03 29 0.75 4.53 29 1.85 4.53 29 2.95 4.53 29 2.95 5.03 29 1.85 5.03 29 0.75 5.03 28
80
Kelas 5 jam ketiga 11.15 – 13.00
x(m) Y(m) Z(⁰C) 0.75 2.53 26 1.85 2.53 26 2.95 2.53 26 2.95 3.03 26 1.85 3.03 27 0.75 3.03 26 0.75 3.53 26 1.85 3.53 27 2.95 3.53 27 2.95 4.03 27 1.85 4.03 27 0.75 4.03 26 0.75 4.53 27 1.85 4.53 27 2.95 4.53 27 2.95 5.03 27 1.85 5.03 27 0.75 5.03 27
Kelas 1 jam pertama 07.00 – 09.00
x(m) Y(m) Z(⁰C) 0.57 2.75 26 1.76 2.75 27 2.95 2.75 27 2.95 3.47 26 1.76 3.47 26 0.57 3.47 27 0.57 4.19 27 1.76 4.19 27 2.95 4.19 27
Kelas 1 jam kedua 09.15 – 11.00
x(m) Y(m) Z(⁰C) 0.57 2.75 28 1.76 2.75 28 2.95 2.75 28 2.95 3.47 28 1.76 3.47 29 0.57 3.47 28 0.57 4.19 29 1.76 4.19 29 2.95 4.19 29
Kelas 1 jam ketiga 11.15 – 13.00
x(m) Y(m) Z(⁰C) 0.57 2.75 28 1.76 2.75 28 2.95 2.75 28 2.95 3.47 28 1.76 3.47 29 0.57 3.47 28 0.57 4.19 29 1.76 4.19 29 2.95 4.19 29
81
Lampiran 3. Perhitungan waktu dengung dengan software Sabin 3.0
82
83
84
85
86
Lampiran 4. Listing Program Matlab
87
1. Distribusi kebisingan
data = load ('normalfault.txt');
labels = num2str(data(:,3),2);
x = .70:.05:2.93; y = 2.5:.05:5.10;
[XI,YI] = meshgrid (x,y);
ZI = griddata (data(:,1),data(:,2),data(:,3),XI,YI,'v4');
contour (XI,YI,ZI);
v = 55:.5:90;
colormap (jet)
contourf(XI,YI,ZI,v),colorbar
hold on
plot (data(:,1),data(:,2),'co')
text (data(:,1)+.1,data(:,2),labels);
hold off
2. Distribusi Pencahayaan
data = load ('normalfault4.txt');
labels = num2str(data(:,3),2);
x = .70:.05:3.10; y = 2.45:.05:5.10;
[XI,YI] = meshgrid (x,y);
ZI = griddata (data(:,1),data(:,2),data(:,3),XI,YI,'v4');
contour (XI,YI,ZI);
v = 30:2:250;
colormap (jet)
contourf(XI,YI,ZI,v),colorbar
hold on
plot (data(:,1),data(:,2),'co')
text (data(:,1)+.1,data(:,2),labels);
88
hold off
3. Distribusi Suhu
data = load ('normalfault7.txt');
labels = num2str(data(:,3),2);
x = .60:.05:3.05; y = 2.45:.05:5.10;
[XI,YI] = meshgrid (x,y);
ZI = griddata (data(:,1),data(:,2),data(:,3),XI,YI,'v4');
contour (XI,YI,ZI);
v = 25:.25:32;
colormap (jet)
contourf(XI,YI,ZI,v),colorbar
hold on
plot (data(:,1),data(:,2),'co')
text (data(:,1)+.1,data(:,2),labels);
hold off
Lampiran 5. Gambar Alat
1. Digital Luxmeter type DX-100
89
2. Multimeter with Thermometer Digital tipe Winner M-890C
3. Sound Level Meter tipe tipe Extech RS/Datalogger
90
4. Function Generator