i
LAPORAN KEMAJUAN
PENELITIAN PASCASARJANA
DANA ITS 2020
PENGARUH GEOMETRI PEMBAYANG DENGAN MOVABLE LOUVERS
TERHADAP KINERJA PENERANGAN ALAMI
PADA HUNIAN RUMAH SUSUN DI SURABAYA
Tim Peneliti :
Asri Dinapradipta (Arsitektur/FTSPK)
I Gusti Ngurah Antaryama (Arsitektur/FTSPK)
Ima Defiana (Arsitektur/FTSPK)
Erwin Sudarma (Arsitektur/FTSPK)
DIREKTORAT RISET DAN PENGABDIAN KEPADA MASYARAKAT
INSTITUT TEKNOLOGI SEPULUH NOPEMBER
SURABAYA
2020
Sesuai Surat Perjanjian Pelaksanaan Penelitian No: 915/PKS/ITS/2020
2
Daftar Isi
Daftar Isi .................................................................................................................................................... 2
Daftar Tabel ............................................................................................................................................... 3
Daftar Gambar ........................................................................................................................................... 4
Daftar Lampiran .......................................................................................................................................... i
BAB I RINGKASAN ................................................................................................................................ 1
BAB II HASIL PENELITIAN ................................................................................................................... 2
BAB III STATUS LUARAN ................................................................................................................... 20
BAB IV KENDALA PELAKSANAAN PENELITIAN .......................................................................... 20
BAB V RENCANA TAHAPAN SELANJUTNYA ................................................................................ 20
BAB VI DAFTAR PUSTAKA ................................................................................................................ 21
BAB VII LAMPIRAN ............................................................................................................................. 22
LAMPIRAN 1 Tabel Daftar Luaran ........................................................................................................ 23
3
Daftar Tabel
Tabel 2.1 Bar Chart - Jadual Kegiatan Utama Penelitian .............................................................2
Tabel 2. 2 Spesifikasi Material Unit Rumah Susun Siwalankerto I ...................................... ……4
Tabel 2. 3 Perbandingan Rata-rata Nilai Iluminan dengan Standar Penerangan ………………..5
Tabel 2. 4 Perbandingan Rata-rata Daylight Factor (DF) dengan Standar ……………………………….…..7
Tabel 2.5 Tabel Korelasi Spearmen Variabel Bentuk......................................................... ……18
Tabel 2.6 Tabel Korelasi Spearmen Variabel Sudut ........................................................... ……18
Tabel 2.7 Bar Chart - Jadual Kegiatan Penelitian Selanjutnya ..................................................20
4
.
Daftar Gambar
Gambar 2. 1 Koridor Rumah susun Siwalankerto II dengan courtyard
Gambar 2. 2 Material interior unit rusun Siwalankerto II
Gambar 2. 3 Denah Ruang Siwalankerto II
Gambar 2. 4 Bentuk Bukaan dan Dimensinya pada rusun Siwalankerto II
Gambar 2. 5 Grafik Nilai Iluminan Indoor (Ei) Hasil Pengukuran Langsung Rusun Siwalankerto
II Partly cloudy
Gambar 2. 6 Grafik Nilai Iluminan Indoor (Ei) Hasil Pengukuran Langsung Rusun Siwalankerto
II Overcast
Gambar 2. 7 Informasi Titik Pengukuran dan Potongan Unit Rusun Siwalankerto II
Gambar 2. 8 Distribusi Nilai Iluminan Indoor Unit Rusun Siwalankerto II A-A' Partly cloudy
Gambar 2. 9 Distribusi Nilai Iluminan Indoor Unit Rusun Siwalankerto II A-A’Overcast
Gambar 2. 10 Distribusi Nilai Iluminan Indoor Unit Rusun Siwalankerto II B-B’ Partly cloudy
Gambar 2. 12 Distribusi Nilai DF Indoor Unit Rusun Siwalankerto II B-B’ Partly cloudy
Gambar 2. 13 Distribusi Nilai DF Indoor Unit Rusun Siwalankerto II B-B’ Overcast
Gambar 2. 14 Distribusi Nilai DF Unit Rusun Siwalankerto II A-A’ Partly cloudy
Gambar 2. 15 Distribusi Nilai DF Unit Rusun Siwalankerto II A-A’ Overcast
Gambar 2. 16 Distribusi Nilai DF Unit Rusun Siwalankerto II B-B’ Partly cloudy
Gambar 2. 17 Distribusi Nilai DF Unit Rusun Siwalankerto II B-B’ Overcast
i
Daftar Lampiran
Lampiran 1. Draft Paper Jurnal Open House International
1
BAB I RINGKASAN
Rumah Susun membutuhkan konsumsi energi bangunan yang tiap tahun kian mengalami
kenaikan. Energi terbesar digunakan untuk mendapat kenyamanan penghuni. Kenyamanan
penghuni sangat penting untuk keperluan produktivitas serta kesehatan. Untuk tujuan penerangan
alami, kenyamanan visual penghuni perlu diperhatikan. Rumah susun di daerah tropis memiliki
kondisi iklim yang dinamis karena pengaruh pola pergerakan matahari. Hal ini menimbulkan area-
area yang kurang cukup mendapat penerangan utamanya pada siang hari saat penggunaan
penerangan buatan tidak digunakan juga menimbulkan area-area yang mendapat penerangan
berlebih sehingga mengganggu kenyamanan visual. Disamping itu, pertimbangan biaya yang murah
(low-cost) juga perlu diperhatikan. Dengan pertimbangan keterbatasan penggunaan metode
penerangan alami tersebut, maka dipilih system elemen façade yakni shading device dengan
movable louvers. Hal ini diharapkan dapat menjadi salah satu solusi penggunaan sarana pasif
penerangan alami yang dinamis, efisien dan tepat guna. Tujuan khusus penelitian ini adalah
mengevaluasi pengaruh geometri movable louvers terhadap kinerja penerangan alami di Rumah
Susun dan mengusulkan tipe geometri yang sesuai dengan iklim tropis khususnya di Surabaya.
Metode eksperimental quasi digunakan untuk mencari pengaruh variabel bebas berupa tiga
tipe geometri louvers yang diujikan, orientasi kemiringan louvers, serta kondisi langit terhadap
variabel terikat berupa kinerja penerangan alami. Eksperimen ini menggunakan bantuan simulasi
software Ecotect 2011 dan plug-in Dekstop Radiance 1.02. Analisis dilakukan untuk mendapatkan
informasi kinerja penerangan yakni rata-rata nilai penerangan dan distribusi penerangan.
Hasil dalam penelitian ini berupa peningkatan kinerja penerangan alami dalam rumah
susun yang hemat energi dengan memanfaatkan tipe shading movable louvers. Luaran yang akan
dihasilkan dari penelitian ini adalah model awal (konsep design) moveable louvre, dan publikasi
ilmiah berupa jurnal internasional bereputasi.
Kata kunci: movable louvers, shading device, penerangan alami, rumah susun, iklim tropis
2
BAB II HASIL PENELITIAN
2.1. Kemajuan pelaksanaan penelitian
Dari gambar tahapan penelitian dibawah, (table 2.1) hingga pada laporan kemajuan ini
disusun maka dapat dilaporkan bahwa penelitian telah mencapai tahapan analisis dan penarikan
kesimpulan awal (tahap7).
Tabel 2.1. Bar Chart - Jadual Kegiatan Utama Penelitian
N o
Jenis Kegiatan
Sudah dilakukan, tahun/bulan ke- Akan dilakukan, tahun/bulan
ke-
2019 2020 2020
7 8 9 10 11 12 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11
1 Koordinasi awal & survai tipologi rumah susun
2
Studi literatur dan persiapan ijin, penentuan parameter dasar penerangan, persiapan alat pengukuran
3 Uji coba pengukuran, observasi dan set-up alat; persiapan simulasi, kegiatan pengukuran dan observasi .
4 Persiapan model dan validasi simulasi Radiance
5 Simulasi model awal di Radiance, penentuan model yang dikembangkan, pembuatan model.
6 Simulasi kinerja penerangan alam dengan model terpilih dan Publikasi 1 (draft seminar/jurnal)
7 Lanjutan pengukuran kinerja penerangan dengan simulasi dan analisis hasil.
8 Analisa komprehensif hasil pengukuran tahap II, diseminasi hasil (draft jurnal)
9 Pelaporan interim & final, submit jurnal
Keterangan: tahapan saat pelaporan kemajuan
2.2. Data
2.2.1. Data Pengamatan Lapangan
Bangunan yang menjadi subyek utama penelitian adalah salah satu unit di Rumah susun
Siwalankerto II. Pemilihan unit berdasarkan kriteria kebutuhan penelitian dimana diperlukan unit
di lantai tertinggi bangunan, dalam hal ini unit di lantai 5 Rumah susun Siwalankerto II. Adapun
unit tersebut berada di sisi paling ujung, sesuai ketersediaan unit kosong dari pemerintah Kota
3
Surabaya untuk kebutuhan penelitian mahasiswa. Bangunan Rumah susun Siwalankerto II berada
di Kota Surabaya yang terletak pada koordinat geografis antara 7,09˚-7,21˚ LS dan 112,36˚-112,54˚
BT. Rumah susun Siwalankerto II berada pada lingkungan lahan kosong di pinggir daerah
Siwalankerto, Surabaya Selatan dimana terdapat banyak area lapang yang merupakan kombinasi
area hijau dengan sedikit pepohonan di sebelah Barat, perkerasan berupa paving dan lapangan di
sebelah Timur, terdapat kolam pancing yang sekaligus ternak ikan pada sebelah Utara, dan dilintasi
jalan Tol Waru-Juanda di sebelah Selatan. Orientasi utama (pintu masuk unit) bangunan adalah
Selatan, sedangkan orientasi bukaan jendela utama ada pada sisi Utara.
A. Detil Fisik Bangunan
Unit Rumah susun Siwalankerto II merupakan unit rusun tipe double loaded system, dimana
terdapat sistem koridor yang melayani unit-unit pada dua sisi bangunan dengan courtyard di tengah-
tengah seperti yang terlihat pada Gambar 2.1 dibawah ini.
Gambar 2.1. Koridor Rumah susun Siwalankerto II dengan courtyard
Rumah susun Siwalankerto II ini bertipe studio dengan satu kamar mandi dalam dan balkon. Lantai
unit rusun ini berupa ceramic tiles 40x40 cm dengan motif granit. Pada bagian dinding seluruhnya
menggunakan finishing cat berwarna hijau kekuningan. Pada bagian plafon bangunan berupa plafon
beton yang finishing cat berwarana putih dengan list gipsum mengelilingi unit rusun. Desain pintu
rangka kayu sederhana dengan finishing lapisan HPL motif kayu berwarna coklat gelap dan jendela
aluminium seperti yang dapat dilihat pada Gambar 2.2. Adapun deskripsi jenis dan material
bangunan yang digunakan lebih detail dapat dilihat pada Tabel 2.2
4
Gambar 2. 2 Material interior unit rusun Siwalankerto II Sumber : Penulis 2020
Tabel 2. 2. Spesifikasi Material Unit Rumah susun Siwalankerto II
Elemen Bangunan Jenis Material Warna Reflektansi (Suptandar,
2006)
Plafon Cor beton Cat Putih 70-90%
Lantai Granit Putih 20-25%
Dinding Cor beton Cat hijau kekuningan 50% Pintu HPL motif kayu Cokelat gelap 6-12%
Jendela Kaca bening Bening/ transparan 20-80%
Aluminium Abu-abu 55-58%
Hasil pengamatan lapangan yang dilakukan oleh penulis bahwa Rumah susun Siwalankerto II
memiliki denah ruang seperti pada Gambar 2.3.
Gambar 2. 3. Denah Ruang Siwalankerto II
Denah ruang Rumah susun Siwalankerto II memiliki pembagian area sangat sederhana karena
merupakan tipe studio, yakni terdiri dari ruang utama, toilet, dan balkon. Adapun jenis bukaan pada
unit rusun Siwalankerto II ini terdiri dari tiga pintu yang memiliki dimensi berbeda, yakni pintu
5
utama memiliki dimensi 80x200cm, serta pintu toilet dan pintu balkon yang memiliki dimensi sama
yakni 70x200cm. Jendela utama pada unit rusun ini adalah jendela aluminium di ketinggian 65cm
dari lantai dengan total dimensi 120x170cm. Jendela utama terbagi dua yakni jendela hidup pada
bagian atas dan jendela mati pada bagian bawah dengan dimensi yang sama rata masing-masing
120x85cm. detail dimensi dan bukaan rumah susun Siwalankerto II dapat dilihat pada Gambar 2.4
Gambar 2. 4. Bentuk Bukaan dan Dimensinya pada rusun Siwalankerto II
2.2.2. Data Pengukuran Lapangan
Analisa penerangan alami dilakukan dengan cara melihat data nilai-nilai iluminan dan daylight
factor (DF) yang dihasilkan ruangan dari proses pengukuran lapangan. Data tersebut nantinya akan
dilihat bagaimana distribusi penerangan alami pada eksisting bangunan. Nilai iluminan yang
dihasilkan dari jendela utama unit rusun Siwalankerto II bervariasi dengan nilai rata-rata indoor
sekitar 358.8 - 644.8 lux. Hal ini dapat dilihat pada Tabel 4.2 tentang perbandingan rata-rata nilai
iluminan dengan standar penerangan alami rumah tinggal (SNI:2001, Penerangan Rumah
Tinggal)[1].
Tabel 2. 3. Perbandingan Rata-rata Nilai Iluminan dengan Standar Penerangan Alami Rumah
Pengukuran Tipe Langit Waktu Nilai
Iluminan
Minimum
Nilai
Iluminan
Maksimum
Rata-rata
Iluminan
pada
Bidang Kerja
SNI :2001
Penerangan
Alami Rumah
Tinggal (120- 350 lux)
Indoor Partly cloudy Pagi
(09.00)
232.3 1721.0 530.1 Sebagian memenuhi
Siang
(12.00)
272.3 2047.7 644.8 Sebagian memenuhi
6
Sore
(15.00)
166.6 1015.0 358.8 Sebagian memenuhi
Overcast Pagi
(09.00)
104.6 791.2 252.8 Sebagian memenuhi
Siang
(12.00)
260.0 1206.6 610.8 Sebagian memenuhi
Sore
(15.00)
158.7 1661.8 414.2 x (tidak memenuhi)
Outdoor Partly cloudy Pagi (09.00)
35753.6 84033.3 50001.2 -
Siang (12.00)
106433.3 470333.6 145112.1 -
Sore
(15.00)
78641.4 102110.1 90387.8 -
Overcast Pagi (09.00)
49978.0 54211.3 51680.4 -
Siang (12.00)
19890.3 32678.0 26686.6 -
Sore (15.00)
17111.1 32778.0 27348.7 -
Nilai iluminan yang dihasilkan dari pengukuran di dua kondisi langit yang berbeda dan tiga waktu
yang berbeda memiliki perbedaan yang cukup jauh antara nilai minimum dan nilai maksimum. Pada
kondisi langit partly cloudy didapati nilai iluminan minimum berada di waktu sore hari sebesar
166.6 lux. Sebaliknya, pada kondisi langit overcast nilai iluminan minimum berada di waktu pagi
hari sebesar 104.6 lux. Nilai iluminan minimum tertinggi di kondisi dua langit dan tiga waktu berbeda
sama-sama pada waktu siang hari masing-masing sebesar 272.3 dan 260 lux. Adapun pengukuran
iluminan outdoor juga dilakukan sesuai dengan titik pengukuran indoor dan dilaksanakan bersamaan
dengan tujuan keakuratan. Selain itu pengukuran outdoor berfungsi untuk menghitung nilai daylight
factor.
2.2.3. Data Simulasi
Proses verifikasi dilakukan untuk mengetahui sejauh mana kesesuaian data hasil dari pengukuran
lapangan dengan hasil simulasi komputer yang dilakukan dengan Software Ecotect Analysis 2011.
Verifikasi berupa hasil analisa korelasi, yakni mengetahui ada tidaknya hubungan antara hasil nilai
iluminan pada pengukuran lapangan dengan hasil nilai iluminan pada simulasi komputer.
Pengukuran lapangan pada kondisi langit partly cloudy pukul 09.00 diambil sebagai sampel analisa
korelasi sebagai berikut :
7
Gambar 2.5 Grid Kontur Penerangan Alami pada Pengukuran Lapangan (kiri) dan Simulasi Komputer
(kanan)
Gambar 2. 6 Grafik Korelasi Pengukuran Lapangan Eksisting dengan Simulasi Eksisting
Berdasarkan hasil analisa korelasi pada Gambar 2.6 didapatkan kurva yang naik mengarah ke kanan
dimana berarti positif dengan nilai R² = 0.8 yang berarti mendekati 1. Hasil ini menunjukkan bahwa
antara pengukuran lapangan dengan simulasi komputer memiliki hubungan searah yang positif atau
dapat dikatakan memiliki kesesuaian.
Deskripsi Bangunan sebagai Input pada Simulasi Komputer
Bangunan rumah susun pada simulasi Ecotect Analysis 2011 dibangun menyesuaikan pada kondisi
asli eksisting dan dibuat semirip mungkin dimana unit yang dijadikan eksperimen berada pada lantai
5 dan jendela utama menghadap Utara.
8
Dimensi pintu utama 80x200cm, pintu toilet dan pintu balkon 70x200cm. Jendela utama 65cm dari
permukaan lantai dengan dimensi 120x170cm sesuai pada pengukuran lapangan. Pada interior unit
rusun yang dijadikan ruang eksperimen diberi material sesuai eksisting yakni dinding cat berwarna
hijau kekuningan, plafon berwarna putih, lantai ceramic tiles motif marmer, dan pintu bermaterial
kayu. Pada orientasi Utara terdapat kolam pancing dimana pada software disimulasikan dengan
material air. Pada blok Rumah susun Siwalankerto II bertipe double loaded dengan adanya area
servis pribadi berupa koridor masing- masing sisi, dan terdapat courtyard di tengah seperti yang
dapat dilihat pada Gambar dibawah ini.
Gambar 2. 7 Dari Kiri Tampak Depan, Tampak Perspektif, Tampak Samping, dan Tampak Atas
Simulasi Bangunan Eksisting
Selanjutnya, setelah dilakukan permodelan pada Software Ecotect Analysis 2011 kemudian
dilakukan setting berupa pemberian data iklim. Data iklim yang dipakai adalah Data Iklim 2017
Juanda, Kota Surabaya.
9
Kemudian dilakukan simulasi kinerja penerangan alami dengan hasil berupa tampilan grid kontur
distribusi penerangan alami dengan bantuan plug-in Dekstop Radiance 1.02 sesuai ketentuan
variabel, yakni waktu pengukuran dan kondisi langit.
Deskripsi Variabel Geometri Movable Louvers pada Simulasi Komputer
Variabel geometri movable louvers yang diujikan seperti yang dijelaskan pada sub bab variabel
penelitian. Dimensi frame louvers menggunakan rangka hollow aluminium 4cm dan berdimensi
sesuai jendela utama louvers dengan offset/ jorokan keluar 50cm. Hal ini berfungsi untuk memberi
ruang ketika jendela hidup dibuka. Dimensi kisi louvers yakni 120x30cm sama pada semua variabel.
Pemasangan variabel pada eksterior jendela utama unit rusun seperti pada Gambar 2.8.
Gambar 2. 8 Pemasangan Variabel Bebas dari kiri Variabel 1, Variabel 2, Variabel 3
2.3. Hasil Analisa
A. Hasil analisa pengukuran lapangan
Hasil menunjukkan perbedaan hasil kinerja penerangan alami dari masing-masing variabel geometri
louvers. Berdasarkan kurva tersebut, baik pukul 09.00 dan pukul 12.00 varian zigzag menunjukkan
hasil kurva yang landai yang tidak terlalu turun drastis, dengan begitu pada kondisi ini diketahui
bahwa varian zigzag merupakan geometri louvers yang optimal. Hal ini menunjukkan bahwa varian
zigzag unggul pada pagi dan siang hari di tipe langit partly cloudy. Berbeda dengan penelitian [2]
yang meneliti geometri kisi louvers pada tipe langit clear sky di iklim hot arid, bahwa geometri
louvers persegi panjang memberikan hasil yang optimal dibanding geometri lengkung/kurva. Hal
ini juga menunjukkan bahwa tipe langit berpengaruh pada penerangan alami yang dihasilkan dari
geometri louvers.
10
Gambar 2. 9 Kurva Distribusi Kinerja Penerangan Alami Variabel Geometri Louvers sudut 30˚ pada Kondisi Langit Partly cloudy pukul 09.00 dan 12.00
Gambar 2. 10 Kurva Distribusi Kinerja Penerangan Alami Variabel Geometri Louvers sudut 30˚
pada Kondisi Langit Partly cloudy pukul 15.00
11
Berbeda dengan pukul 09.00 dan pukul 12.00, pada pukul 15.00 (Gambar 2.10) terlihat bahwa hasil
kurva kinerja penerangan alami yang landai adalah varian persegi panjang. Hal ini disebabkan
karena sore hari membutuhkan sinar matahari lebih banyak, sedangkan varian persegi panjang
memberikan bidang pantul pada kondisi langit tersebut. Namun secara keseluruhan pada kondisi
langit partly cloudy geometri movable louvers pada rotasi 30˚ yang paling optimal adalah varian
zigzag.
Gambar 2. 11 Kurva Distribusi Kinerja Penerangan Alami Variabel Geometri Louvers sudut 45˚ pada
Kondisi Langit Partly cloudy pukul 09.00, 12.00, dan 15.00
12
Hasil yang berbeda kembali ditunjukkan pada geometri louvers dengan rotasi 45˚ keadaan langit
partly cloudy (Gambar 2.11) dimana pada pukul 09.00, 12.00, dan 15.00 varian persegi panjang
memberikan hasil kurva kinerja penerangan alami yang landai atau cenderung stabil, kemudian
disusul varian zigzag.
Gambar 2. 12 Kurva Distribusi Kinerja Penerangan Alami Variabel Geometri Louvers sudut 60˚ pada
Kondisi Langit Partly cloudy pukul 09.00
Pada geometri louvers rotasi 60˚ keadaan langit partly cloudy pukul 09.00 menunjukkan bahwa
varian persegi panjang memberikan hasil kurva kinerja penerangan alami yang landai atau
cenderung stabil, kemudian disusul varian zigzag. Namun hal yang berbeda terjadi pada pukul 12.00
dan 15.00 (Gambar 2.12) dimana varian zigzag lebih unggul, sehingga secara keseluruhan pada
rotasi 60˚ tipe geometri louvers varian zigzag lebih direkomendasikan.
13
Gambar 2. 13 Kurva Distribusi Kinerja Penerangan Alami Variabel Geometri Louvers sudut 60˚ pada
Kondisi Langit Partly cloudy pukul 12.00 dan 15.00
Pada geometri louvers rotasi 60˚ keadaan langit partly cloudy pukul 09.00 menunjukkan bahwa
varian slat segitiga memberikan hasil kurva kinerja penerangan alami yang landai atau cenderung
stabil, kemudian disusul varian zigzag. Berdasarkan hasil tersebut, maka geometri louvers rotasi
60˚ memiliki kinerja penerangan alami yang unggul pada varian zigzag di keadaan langit partly
cloudy. Pada geometri louvers rotasi 90˚ keadaan langit partly cloudy pukul 09.00, 12.00, dan 15.00
(Gambar 2.13) ketiganya menunjukkan bahwa varian persegi panjang memberikan hasil kurva
kinerja penerangan alami yang landai atau cenderung stabil, kemudian disusul varian slat segitiga.
14
Gambar 2. 14 Kurva Distribusi Kinerja Penerangan Alami Variabel Geometri Louvers sudut 90˚ pada
Kondisi Langit Partly Cloudy Pukul 09.00
Berdasarkan hasil analisa keseluruhan variabel movable louvers diatas didapatkan kesimpulan
bahwa ketiga variabel memiliki potensinya masing- masing terhadap peningkatan kinerja
penerangan alami dalam unit bangunan rusun tergantung pada sudut rotasi louvers. Namun dapat
dilihat bahwa variabel yang paling unggul dalam meningkatkan kinerja alami unit bangunan rusun
jika dilihat dari nilai iluminan berupa pemerataan distribusi cahaya yakni variabel V1 (tipe geometri
persegi panjang) dan V2 (tipe geometri zigzag).
B. Hasil analisa Nilai DF Variabel Geometri Movable Louvers terhadap Peningkatan Kinerja
Penerangan Alami pada unit Rusun Siwalankerto II
Gambar 2. 15 Grafik Nilai DF Varian Geometri Persegi Panjang
Nilai DF Varian geometri persegi panjang 7.0
6.0 5.8
5.2 5.2
5.0 4.7
4.0 3.0 3.1 3.1 3.3
3.0 2.5 2.5 2.5 2.6
2.0
1.0
E Min.
30˚ 45˚
E Max. 60˚
E Rata-rata 90˚
15
Pada varian geometri persegi panjang (gambar 2.15), nilai DF minimum dan rata-rata di tiap titik
ukur memenuhi standar DF rumah tinggal. Namun nilai maksimum rotasi 45˚, 60˚, 90˚ berada diatas
standar DF sehingga pada varian geometri persegi panjang rotasi 30˚ yang paling
direkomendasikan.
Gambar 2. 16 Informasi Titik Pengukuran dan Potongan Unit Rusun Siwalankerto II
Pada gambar diatas dapat dilihat bahwa secara keseluruhan distribusi hampir serupa. Pada distribusi
potongan B-B’ tidak menjadi masalah karena keseluruhan rotasi memenuhi standar DF rumah
tinggal dan kurva cenderung landai, namun pada distribusi pada potongan A-A’ dapat dilihat bahwa
varian persegi panjang rotasi 30˚ adalah yang paling direkomendasikan karena semua titik ukur
memenuhi standar DF rumah tinggal, sedangkan rotasi lain di titik T2 tidak memenuhi standar DF.
Hal ini sama dengan hasil iluminan pada tipe langit partly cloudy sebelumnya, dimana varian
persegi panjang rotasi 30˚ unggul namun di sore hari pukul 15.00.
Pada varian zigzag dapat dilihat pada gambar 2.16 bahwa nilai DF minimum dan rata-rata di tiap
titik ukur memenuhi standar DF rumah tinggal, sama halnya dengan variabel 1. Namun nilai
maksimum rotasi 60˚, 90˚ berada diatas standar DF sehingga pada varian zigzag rotasi 30˚ dan 45˚
yang paling direkomendasikan. Hal ini menunjukkan bahwa varian zigzag lebih unggul
dibandingkan dengan varian persegi panjang. Pernyataan ini berbeda dengan penelitian [2]
sebelumnya, bahwa semakin mendekati bentuk persegi panjang atau tidak lengkung, maka kinerja
penerangan alami akan semakin baik. Pada penelitian ini, ternyata menunjukkan bahwa semakin
banyak bidang pantul, semakin melengkung, semakin landai justru kinerja penerangan alami akan
semakin baik untuk tujuan pemerataan distribusi.
16
Pada gambar diatas dapat dilihat bahwa secara keseluruhan distribusi memiliki kecenderungan
kurva yang hampir serupa. Pada distribusi potongan B-B’ tidak menjadi masalah karena
keseluruhan rotasi memenuhi standar DF rumah tinggal dan kurva cenderung landai seperti pada
varian geometri persegi panjang, namun pada distribusi potongan A-A’ dapat dilihat bahwa varian
geometri persegi panjang rotasi 30˚ dan 45˚adalah yang paling direkomendasikan karena semua
titik ukur memenuhi standar DF rumah tinggal, sedangkan rotasi 60˚ dan 90˚ di titik T2 tidak
memenuhi standar DF. Hal ini membuat varian geometri zigzag lebih unggul dibandingkan dengan
varian geometri persegi panjang dimana memiliki rotasi di sudut yang memenuhi standar DF rumah
tinggal.
Gambar 2. 17 Grafik Nilai DF Varian Slat Segitiga
Pada varian geometri slat segitiga dapat dilihat Gambar 2.17 bahwa nilai DF minimum dan rata-
rata di tiap titik ukur memenuhi standar DF rumah tinggal. Namun nilai maksimum rotasi 45˚, 60˚,
90˚ berada diatas standar DF sehingga pada variabel 3 rotasi 30˚ yang paling direkomendasikan.
Hal ini serupa dengan varian geometri persegi panjang, namun nilai DF varian geometri slat segitiga
lebih tinggi masing-masing 5.1%, 5.8%, dan 6.4% sehingga membuat varian geometri slat segitiga
tidak lebih unggul dibandingkan dengan varian geometri persegi panjang.
7.0
6.0
5.0
Nilai DF Varian Slat Segitiga
6.4
5.8
4.9 5.1
4.0
3.1 3.1 3.3 3.4
3.0 2.4 2.5 2.6 2.5
2.0
1.0
0.0 E Min.
30˚ 45˚
E Max.
60˚
E Rata-rata 90˚
17
Pada gambar diatas pula dapat dilihat bahwa secara keseluruhan distribusi memiliki
kecenderungan kurva yang hampir serupa. Pada distribusi potongan B- B’ tidak menjadi masalah
karena keseluruhan rotasi memenuhi standar DF rumah tinggal dan kurva cenderung landai seperti
pada varian persegi panjang dan varian zigzag, namun pada distribusi potongan A-A’ dapat dilihat
bahwa varian slat segitiga rotasi 30˚adalah yang paling direkomendasikan karena semua titik ukur
memenuhi standar DF rumah tinggal, sedangkan rotasi lain di titik T2 tidak memenuhi standar DF.
Kondisi hasil kinerja penerangan alami varian slat segitiga ini memiliki kecenderungan yang sama
dengan varian geometri persegi panjang, namun nilai DF varian geometri slat segitiga jauh diatas
standar DF dibandingkan dengan varian geometri persegi panjang. Berbeda dengan penelitian [3]
bahwa bentuk slat segitiga dengan dimensi tertentu cenderung memberikan hasil optimal pada
penerangan alami karena bentuk tersebut seusai di iklim temperate atau non tropis, sedangkan pada
studi kasus rumah susun ini tidak demikian.Hal ini disebabkan karena geometri slat segitiga hanya
memiliki satu tekukan membuat bentuk menyudut curam menjadikan bentuk tersebut memasukkan
sinar matahari sebanyak-banyaknya kedalam ruang dan membuat silau pada kondisi iklim tropis
sehingga geometri slat segitiga menjadi yang paling rendah kinerjanya menghadapi kondisi iklim
rusun.
Berdasarkan hasil analisa keseluruhan variabel movable louvers diatas didapatkan kesimpulan
bahwa ketiga variabel memiliki potensinya masing- masing terhadap peningkatan kinerja
penerangan alami dalam unit bangunan rusun tergantung pada sudut rotasi louvers. Namun dapat
dilihat bahwa variabel yang paling unggul dalam meningkatkan kinerja alami unit bangunan rusun
jika dilihat dari nilai DF berupa pemerataan distribusi cahaya yakni varian zigzag. Hal ini
disebabkan karakter bentuk varian zigzag memiliki tiga tekukan atau bidang pantul membentuk
huruf z dimana permukaan reflektannya lebih banyak dari bentuk lain sehingga meningkatkan
kinerja penerangan alami.
B. Analisa Pengaruh Variabel Movable Louvers
Hasil analisa variabel movable louvers terdahap distribusi penerangan alami pada sub bab
sebelumnya telah diketahui bahwa bentuk yang paling direkomendasikan yakni varian zigzag dan
sudut rotasi yang paling direkomendasikan yakni pada rotasi 45˚ dan 60˚ pada kondisi langit partly
cloudy dan overcast. Selanjutnya, dilakukan analisa untuk mengetahui dari variabel bentuk dan
sudut tersebut mana yang paling berpengaruh terhadap kinerja penerangan alami. Analisa dilakukan
dengan menggunakan persamaan spearmen. Persamaan ini digunakan untuk memberikan peringkat
sehingga diketahui variabel mana yang paling berpengaruh terhadap kinerja penerangan alami.
18
Hasil nilai yang paling mendekati 1 maka dikatakan paling berpengaruh. Hal ini dapat dilihat pada
tabel 2.4 dan tabel 2.5 berikut.
Tabel 2. 4 Tabel Korelasi Spearmen Variabel Bentuk
Y (Rata-rata
DF eksisting)
X (Variabel
bentuk
V1,V2,V3)
PERINGKAT Y Peringkat X bi (selisih x-y) bi²
3.9 3.1 3.5 3.5 0 0
3.9 3.1 3.5 3.5 0 0
3.9 3 3.5 6 2.5 6.25
3.9 3.1 3.5 3.5 0 0
3.9 3.1 3.5 3.5 0 0
3.9 3.3 3.5 1 -2.5 6.25
TOTAL 12.5
Hasil spearmen : 0.7
Tabel 2. 5 Tabel Korelasi Spearmen Variabel Sudut
Berdasarkan hasil analisa spearmen tersebut maka diketahui bahwa variabel bentuk lebih
mempengaruhi kinerja penerangan alami Rumah susun Siwalankerto II sebanyak 0.7 dibandingkan
dengan variabel sudut yang hanya 0.2. hal ini disebabkan karena dimensi dan lipatan yang
dihasilkan pada variabel bentuk mempunyai peran cukup besar dalam pendistribusian penerangan
alami kedalam ruang, sehingga perubahan bentuk sangat mempengaruhi distribusi penerangan
alami. Sebaliknya, variabel rotasi juga memberikan pengaruh pada kinerja penerangan alami namun
tidak sedrastis variabel bentuk.
2.3. Kesimpulan sementara
Berdasarkan hasil simulasi yang telah dilakukan didapatkan kesimpulan yang berhubungan dengan
kinerja penerangan alami yang dihasilkan melalui jendela utama unit Rumah susun Siwalankerto 2,
yaitu:
Y (Rata-rata DF eksisting)
X (Variabel bentuk
V1,V2,V3)
PERINGKAT Y
PERINGKAT X bi (selisih x-y) bi²
3.9 3 3.5 1.5 -2 4
3.9 3 3.5 1.5 -2 4
3.9 3.1 3.5 3 -0.5 0.25
3.9 3.4 3.5 4 0.5 0.25
TOTAL 8.5
Hasil spearmen : 0.2
19
1. Hasil simulasi seluruh variabel pada kondisi langit partly cloudy dilihat dari nilai iluminan
berbeda dengan simulasi kondisi langit overcast yang dilihat dari nilai DF.
2. Hasil simulasi di kondisi langit partly cloudy menunjukkan bahwa varian geomteri persegi
panjang dan varian geometri zigzag memiliki kinerja yang seimbang terhadap penerangan
alami di rusun Siwalankerto II, sehingga kedua variabel direkomendasikan. Sedangkan
sudut rotasi yang direkomendasikan yakni sudut 30˚ dan 45˚.
3. Hasil simulasi di kondisi langit overcast menunjukkan bahwa varian geometri zigzag
memiliki kinerja yang paling baik terhadap penerangan alami di rusun Siwalankerto II
karena memiliki titik pengukuran yang paling banyak memenuhi standar DF dan kurva
distribusi penerangan alami cenderung landai. Sedangkan sudut rotasi yang
direkomendasikan yakni sudut 45˚ dan 60˚.
4. Hasil analisa varian yang paling berpengaruh terhadap kinerja penerangan alami pada
Rumah susun berdasarkan analisa statistik spearmen yaitu varian bentuk lebih berpengaruh
dengan nilai 0.7 dibandingkan dengan varian sudut yang hanya 0.2. Hal ini disebabkan
karena rotasi kisi louvers tidak terlalu merubah secara signifikan penerangan alami yang
masuk kedalam ruang, sebaliknya bentuk (geometri) lebih mempengaruhi penerangan alami
yang masuk karena adanya dimensi dan faktor reflektansi dari tekukan bentuk tersebut.
5. Hasil analisa sistem operasional movable louvers yang paling berpengaruh meningkatkan
kinerja penerangan alami adalah sistem operasional diagonal. Hal ini disebabkan karena
bentuk kisi bila dimiringkan pada sudut tertentu dapat merefleksikan dan mendistribusikan
penerangan alami yang masuk kedalam unit rumah susun dengan baik sesuai pola
pergerakan matahari dan langit kondisi iklim tropis.
20
BAB III STATUS LUARAN
Status Luaran hingga saat ini adalah seminar internasional dan draft jurnal internasional. (draft terlampir).
BAB IV KENDALA PELAKSANAAN PENELITIAN
Hingga saat ini tidak banyak kendala yang dihadapi karena perubahan scenario penelitian telah diusulkan
dari penelitian lapangan menjadi penelitian dengan menggunakan simulasi. Hal yang sedikit menjadi kendala
adalah komunikasi antar peneliti dan asisten peneliti yang tidak dapat berupa tatap muka langsung.
BAB V RENCANA TAHAPAN SELANJUTNYA
Rencana tahapan selanjutnya finalisasi hasil penelitian dan submitting paper pada jurnal yang dituju.
Tahapan selanjutnya dapat dilihat pada table dibawah:
Tabel 2.6. Bar Chart - Jadual Kegiatan Penelitian Selanjutnya
N o
Jenis Kegiatan
Sudah dilakukan, tahun/bulan ke- Akan dilakukan, tahun/bulan
ke-
2019 2020 2020
7 8 9 10 11 12 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11
1 Koordinasi awal & survai tipologi rumah susun
2
Studi literatur dan persiapan ijin, penentuan parameter dasar penerangan, persiapan alat pengukuran
3 Uji coba pengukuran, observasi dan set-up alat; persiapan simulasi, kegiatan pengukuran dan observasi .
4 Persiapan model dan validasi simulasi Radiance
5 Simulasi model awal di Radiance, penentuan model yang dikembangkan, pembuatan model.
6 Simulasi kinerja penerangan alam dengan model terpilih dan Publikasi 1 (draft seminar/jurnal)
7 Lanjutan pengukuran kinerja penerangan dengan simulasi dan analisis hasil.
8 Analisa komprehensif hasil pengukuran tahap II, diseminasi hasil (draft jurnal)
9 Pelaporan interim & final, submit jurnal
Keterangan: tahapan selanjutnya
21
BAB VI DAFTAR PUSTAKA
[1] SNI,200, Tata cara perancangan penerangan alami pada bangunan.
https://mmbeling.files.wordpress.com/2008/09/sni-03-2396-2001.pdf
[2] Sherif, Ahmed & Sabry, Hanan & Wagdy, Ayman & Mashaly, Islam & Arafa, Rasha. (2016).
Shaping the slats of hospital patient room window blinds for daylighting and external view
under desert clear skies. Solar Energy. 133. 1-13. 10.1016/j.solener.2016.03.053.
[3] Gutiérrez R. Urbano., J. Dua., N. Ferreiraa., A. Ferreroc., dan S. Sharplesa (2019). Daylight
control and performance in office buildings using a novel ceramic louvre system.Building
Environment, https://doi.org/10.1016/j.buildenv.2019.01.030
[4] Dubois MC. Impact of Solar Shading Devices on Daylight Quality: Measurements in
Experimental Office Rooms, Sweden, Lund, Lund University, 2001
[5] Datta, Gouri. (2001), “Effect of Fixed Horizontal Louver Shading Devices on Thermal
Perfomance of Building by TRNSYS Simulation”, Renewable Energy, Vol. 23, hal 497-507.
[6] Mohapatra, Badri & Kumar, M. & Mandal, Sushanta. (2018). Analysis of daylighting using
daylight factor and luminance for different room scenarios. International Journal of Civil
Engineering and Technology. 9. 949-960.
22
BAB VIII LAMPIRAN
Lampiran berisi tabel daftar luaran (Format sesuai lampiran 1) dan bukti pendukung luaran wajib dan luaran
tambahan (jika ada) sesuai dengan target capaian yang dijanjikan
23
LAMPIRAN 1 Tabel Daftar Luaran
Program : Skema Penelitian Pascasarjana
Nama Ketua Tim : Asri Dinapradipta
Judul : Pengaruh geometri pembayang dengan movable louvre
terhadap kinerja penerangan alam pada hunian rumah susun
di Surabaya
1.Artikel Jurnal
No Judul Artikel Nama Jurnal Status Kemajuan*)
1 Movable Louvers Geometry for
Daylighting Performance in Humid
Tropic Apartment
Open house international Draft / persiapan
*) Status kemajuan: Persiapan, submitted, under review, accepted, published
2. Artikel Konferensi
No Judul Artikel Nama Konferensi (Nama
Penyelenggara, Tempat,
Tanggal)
Status Kemajuan*)
1 Climate Adaptive Folding Shutter For Daylighting In Apartment Buildings
UPI Bandung Submission
*) Status kemajuan: Persiapan, submitted, under review, accepted, presented
3. Paten
No Judul Usulan Paten Status Kemajuan
*) Status kemajuan: Persiapan, submitted, under review
4. Buku
No Judul Buku (Rencana) Penerbit Status Kemajuan*)
*) Status kemajuan: Persiapan, under review, published
5. Hasil Lain
No Nama Output Detail Output Status Kemajuan*)
*) Status kemajuan: cantumkan status kemajuan sesuai kondisi saat ini
24
6. Disertasi/Tesis/Tugas Akhir/PKM yang dihasilkan
No Nama Mahasiswa NRP Judul Status*)
1 Astrini Hadina
Hasya
08111850040003 Pengaruh geometri
movable louvre terhadap
kinerja penerangan alam
pada hunian rumah susun
di Surabaya
Lulus, genap 2020
*) Status kemajuan: cantumkan lulus dan tahun kelulusan atau in progress
25
Movable Louvers Geometry for Daylighting
Performance in Humid Tropic Apartment Asri Dinapradipta, I Gusti Ngurah Antaryama, Ima Defiana, Erwin Sudarma, Astrini Hadina Hasya
Department of Architecture, Institut Teknologi Sepuluh Nopember, Surabaya, Indonesia
*Corresponding author’s e-mail: [email protected]
Abstract― Flats have a complex dynamic daylighting problem. The good performance of daylighting in
flats can provide visual comfort to support the productivity and health of residents. Flats in the tropics
have dynamic climatic conditions due to the influence of solar movement patterns. Openings are only
from one side and the extent of limited openings results in uneven daylighting distribute, so strategies
for improving daylighting performance are needed. Considering the limitations of using the daylighting
method, the movable louvers geometry was chosen as the shading strategy in this study. Quasi-
experimental methods are used with the help of Ecotect 2011 software simulation and Radiance Desktop
plug-in 1.02. The design of geometry innovations focuses on the shapes created by certain reflective
planes and their operating system capabilities. The results show that the movable louvers geometry gives
an increase in the performance of daylighting. Shapes with many reflective planes have more reflective
surfaces than other forms. Therefore zigzag geometry integrated with the operational system rotation
30˚ and 45˚ is suitable for as an alternative dynamic shading system technology for daylighting in a flat
building.
Keywords― Louvers, Shading Device, Daylighting, Rural Flat, Tropics.
1. Introduction
Indonesia is located on the equator line which is rich in sunlight resources throughout the year with an
average irradiation period of 12 hours a day so that natural lighting is an important aspect in buildings that
can be utilized maximally [1]. However, the reality is that flats in tropical climates generally have complex
natural lighting problems. There are flats with the input of sunlight through uneven openings and tend to
cause glare for the occupants in them, resulting in the behavior of occupants closing the window with
various shading and using artificial lighting for visual comfort [1]. In other cases, flats as a whole have not
met the standard level of natural lighting, because only one-third of the space is met so that it can be
ascertained that the building's operations are not optimal [2]. This shows that throughout the year, the
state of the sky changes due to patterns of solar movement that affect parts of the climate inside or outside
[3]. This dynamic climatic condition requires smart technology that is adaptive and responsive to building
facades [4].
DRAFT JURNAL
26
Based on these natural lighting conflicts, flats require adequate natural lighting strategies for visual comfort
and daily productivity through the use of shading devices in the design of natural lighting in buildings [2-3].
However, due to changing sky and environmental conditions, the use of adaptive and dynamic shading
devices is more ideal because it balances incoming natural lighting, provides a crucial effect of visual
comfort without glare, and provides an outside view [5-7]. Besides dynamic shading devices have many
advantages because they are movable [3] [8-9]., and can be controlled personally according to user
preferences [10-11].
Various studies on shading devices and dynamic shading devices both placed inside (internal) and outside
(external) have been widely reviewed [7,9,12]. There have been many studies that offer the use of movable
shading devices such as Venetian blinds, vertical blinds, roller shade, and movable louvers to control natural
lighting, thermal, and energy savings [13,14,15]. The type of louvers themselves, in particular, is quite good
in dealing with patterns of solar movement with optimal dimensions depending on the louvers distance,
the location of the building's latitude, and the climatic conditions of the area [9]. Research on Louvers has
been done a lot, but in the context of static shading systems, studying thermal and energy performance,
and using simulation methods [16,17,18]. There are research louvers that examine the performance of
natural lighting, on static shading systems but using simulation methods [19]. Research on movable louvers
geometry has also been carried out, but with different geometries, studying energy saving [15,20], natural
lighting, and visual comfort [21], with simulation methods and in non climate conditions [15,20,21].
Based on studies from previous studies, the majority examines shading device systems, specifically both
static and dynamic louvers of thermal performance, energy, and natural lighting using simulation methods.
Then the research subjects have examined a lot in the office context. In tropical climates, research on
movable external shading devices or dynamic shading systems is still relatively limited [22] especially the
type of movable louvers geometry effect by examining the performance of natural lighting in flats. Movable
louvers that are driven conventionally or manually according to the low-cost character in the Flats. Besides,
the effect of adaptive shading device geometry shape performance on tropical climate has not been done
[22], so it has the potential to be developed. The current research is focused on discussing the influence of
movable louvers geometry as a dynamic shading system on apartment housing by studying the quality of
natural lighting in the interior apartment and surrounding climate using experimental methods. It is hoped
that by doing this research it will become one of the alternative dynamic shading systems in the use of
natural lighting in buildings, especially residential flats that are suitable and appropriate.
2. Methods
This study has characteristics that are classified in quantitative research types. This research uses a quasi-
experimental method with the help of computer simulation software Ecotect Analysis 2011 and Radiance
1.02 as a plug-in. The analysis and explanation in this study are focused on the application of dynamic
shading systems using movable louvers in natural lighting generated in flats in tropical climatic conditions.
An experiment was carried out by forming a space in the 2011 Ecotect Analysis software. The experimental
space in the software is the space in the Siwalankerto II flats unit which was chosen as the existing building.
These flats were chosen because the type of flats is the majority type that is commonly used in tropical
climates. The layout and description of the Siwalankerto II flats can be seen in Figure 1. and Figure 2.
27
Figure 1. Siwalankerto II Flats Site Plan
Figure 2. Siwalankerto II Flats Floor Plan and Section Plan
The Siwalankerto II flats have five floors, and the fifth floor is used as an existing one. This apartment has
an area of 23m² of studio type that is commonly used. The Siwalankerto II flats are located in a vacant land
environment on the edge of the Siwalankerto area, South Surabaya where there are lots of field areas
which are a combination of green areas with a little bit of peopling in the west, the pavement in the form
of paving and fields in the east, there are fishing ponds which are at the same time fish farmed on the
north, and crossed by the Waru-Juanda toll road in the south. The main orientation (unit entrance) of the
building is South, while the orientation of the main window opening is on the Northside. The Siwalankerto
II Flats Unit is a double-loaded system type flats unit, where there is a corridor system that serves units on
two sides of the building with a courtyard in the middle. This apartment has a bathroom and a balcony with
granite floors painted walls and painted concrete ceilings. The type of openings in the Siwalankerto II flats
unit consists of three doors that have different dimensions, namely the main door has dimensions of
80x200cm, as well as toilet doors and balcony doors that have the same dimensions of 70x200cm. The main
window of this flat is an aluminum window at a height of 65cm from the floor with a total dimension of
120x170cm. The main window is divided into two, namely the living window at the top and the dead
window at the bottom with the same dimensions each 120x85cm. detailed dimensions and openings of the
Siwalankerto II flats can be seen in Figure 3.
28
Figure 3. Siwalankerto II Flats Doors and Windows
In the experiment, three types of movable louvers geometry are selected with three different operating
systems and tested in two typical tropical sky conditions namely partly cloudy and overcast as in Table 1.
Table 1. Three Selected Movable Louvers Geometry
Types Variant
Geometry louvers
Rectangle Zigzag Triangle slat
Operational System Horizontal system
Horizontal system Pull-up system Diagonal system
- Tilt Angle : 30º, 45º, 60º, and 90º
Sky Types - Partly cloudy
- Overcast
The movable louvers geometry was determined and described in Figure 4., Figure 5., and Table 2.
29
Figure 4. Louvers Blade
Figure 5. Louvers Blade Depth
Table 2. Louvers Blade Dimension
No. Louvers Blade Dimension
A Blades amount 6
B Vertical offset from the window (cm) 27
C Tilt angle (cm) 30˚,45˚,60˚,90˚
D Distance from the window (cm) 30
E Blade depth (cm) 34
F Vertical spacing (cm) 17.5
Next Building is made according to the original dimensions and material in the software, movable louvers
geometry type is applied then performed validation testing on computer simulations so that the best
results are obtained. The experimental room in the simulation software will be treated similarly to the
conditions and characteristics of the apartment building as can be seen in Figure 6.
Figure 6. Building Sunpath, Building Model, and Louvers Model
30
3. Results and Discussion
a. Illumination Value Analysis
The first natural lighting analysis is done by looking at the data of illumination values produced by the room
from the louvers geometry simulation process. Based on the results of the analysis of movable louvers
geometry, it can be concluded that the three variables have their respective potentials to increase the
performance of natural lighting in the building units of towers. Factors that make optimal natural lighting
performance are the shape of the louvers and integrated with the angle of the louvers. However, the most
superior variant in increasing the natural performance of the towers when viewed from the illumination
value is the distribution of light distribution, the rectangle geometry variant, and the zigzag geometry
variant with angular integration of 30˚ and 45˚.
b. Daylight Factor Value Analysis
Furthermore, the analysis is carried out by looking at the daylight factor values generated by the room from
the louvers geometry simulation process. (See Figure 7.)
Figure 7. Zigzag Geometry Daylight Factor Value DistributeA-A'
In Figure 7., it can be seen that as a whole the distribution has an almost similar curve tendency. in the
distribution of A-A pieces, 'it can be seen that the geometrical variants of the rotational rectangle 30˚ and
45˚ are the most recommended because all measuring points meet the residential DF standard, while the
60˚ and 90˚ rotation at point T2 do not meet the DF standard. This makes the zigzag geometry variant
superior to the rectangular geometry variant which has a rotation at an angle that meets the DF standard
of residence.
5
3
2,72,6 2,5
5
3 2,8
2,52,5
5,3
3,2
2,8
2,62,5
6
3,7
32,7 2,7
2
2,5
3
3,5
4
4,5
5
5,5
6
T2 T4 T8 T12 T14
Day
lig
ht
Fac
tor
Val
ue
Zigzag Geometry Daylight Factor Value Distribution A-A'
30˚ 45˚ 60˚ 90˚
31
Figure 8. Zigzag Geometry Daylight Factor Value DistributeA-A'
In Figure 8., it can be seen that overall the distribution tends to curve which is also almost similar. however,
in the distribution of A-A slices, it can be seen that the rotation triangle slat variant 30 is the most
recommended because all the measuring points meet the residential DF standard, while the other rotation
at point T2 does not meet the DF standard. The condition for the results of the natural lighting performance
of this triangle slat variant has the same tendency as the rectangular geometry variant, but the DF value of
the triangle slat geometry variant is far above the DF standard compared to the rectangular geometry
variant. This is because the geometry of the triangle slat has only one bend making the shape of a steep
angle make the shape enter as much sunlight as possible into space and create glare so that the geometry
of the triangle slat is the lowest in performance against the climatic conditions of the flat.
Based on the results of the overall analysis of movable louvers variables in the conditions of two skies,
namely partly cloudy with illumination values and overcast with daylight factor values, it can be concluded
that the three geometrical variants have their respective potentials to increase the performance of natural
lighting in the building units depending on the rotation angle of the louvers. On the partly cloudy sky, the
rectangle variant and the zigzag variant are superior, but in the sky the zigzag variant alone is superior.
Thus, the overall zigzag variant is the most recommended in the conditions of two tropical skies. This is due
to the character of the zigzag variant shape having three folds or reflective planes forming the letter z
where the reflectance surface is more than other shapes thus increasing the performance of natural
lighting.
c. Geometry louvers influence on daylighting performance in a walk-up flat
Next, an analysis is carried out to find out which shape and angle variables are most influential on the
performance of natural lighting. An analysis is done using the spearmen equation. Based on the results of
the spearmen analysis, it is known that the shape variable influences the performance of natural lighting
in Siwalankerto II Flats by 0.7 compared to the angle variable which is only 0.2. this is because the
dimensions and folds produced in the shape variable have a significant role in the distribution of natural
lighting into space so that the shape changes greatly affect the distribution of natural lighting. Conversely,
4,9
3 2,7 2,62,8
5,1
3,2
2,7 2,5 2,6
5,8
3,5 32,7
2,7
6,4
3,7
3
2,6 2,62,5
3
3,5
4
4,5
5
5,5
6
6,5
7
T2 T4 T8 T12 T14
Day
lig
ht
Fac
tor
Val
ue
Triangle Slat Geometry Daylight Factor Value
Distribution A-A'
30˚ 45˚ 60˚ 90˚
32
the rotation variable also gives an influence on the performance of natural lighting but not as drastic as the
shape variable.
d. Movable louvers operational system influence towards daylighting performance in a walk-up flat
Finally, an analysis of the movable louvers system was also carried out after knowing which variables most
influenced the performance of natural lighting in the Siwalankerto II Flats. The analysis is carried out to find
out which movable system is the most optimal use in the Siwalankerto II flats, the system can be seen in
Figure 9.
(a) (b) (c)
Figure 9. (a) Horizontal Operational System, (b) Diagonal Operational System, (c) Pull-up Operational System
Calculation of movable louvers system analysis uses Fissure analysis, where the intended fissures are holes
that are not blocked by Louvers or transparent openings. The calculation is then compared with the window
area. Transparent openings standard that is in the range of 35% -60%. It can be seen that the whole system
does not meet the standard Fissure Free-area louvers range, where the whole system is still above the
standard so that when compared to the three systems, the graph can be seen in Figure 10.
Figure 10. (a) Horizontal Operational System, (b) Diagonal Operational System, (c) Pull-up Operational System
Based on Figure 10. above it can be seen that the graph shows the results of a similar free-area louvers
percentage of the three systems. However, in the diagonal orientation system, the percentage shows the
98,23% 98,22% 98,23%
68,20% 67,90%
78,40%
60,80% 60,50%
66,70%
20,00%
30,00%
40,00%
50,00%
60,00%
70,00%
80,00%
90,00%
100,00%
110,00%
Fis
sure
Fre
e-ar
ea L
ouver
s (%
)
Comparison Movable Louvers System
Rectagle Geometry Zigzag Geometry Triangle Slat Geometry
Diaognal Operational
System
Horizontal
Operational System
33
smallest value among the three systems that are far above the standard free-area louvers, namely 98.2%,
67.90%, and 60.50%. This shows that not only the shape and angle variables that affect the performance
of natural lighting in the Flats but the movable louvers system if it does not meet the standards, will also
affect the performance of natural lighting. The diagonal operational system shows the most optimal results
can be caused because the orientation is tilted to form a certain angle that can reflect and distribute natural
lighting that enters the apartment unit properly according to the pattern of solar and sky movement of
tropical climate conditions. has characteristics that are classified in quantitative research types. This
research uses a quasi-experimental method with the help of computer simulation software Ecotect Analysis
2011 and Radiance 1.02 as a plug-in. The analysis and explanation in this study are focused on the
application of dynamic shading systems using movable louvers in natural lighting generated in flats in
tropical climatic conditions.
4. Conclusion
Movable louvers geometry has good results in improving the performance of natural lighting in flats in
tropical climates. What most influences the performance of natural lighting is the shape variant itself
compared to the angle variant. Besides, the operational system of movable louvers geometry also gives
good results, where without the geometry of movable louvers, transparent openings are 100%, whereas,
with the geometry of louvers, transparent openings are 60-98%. The most recommended movable louvers
geometry is zigzag because the characteristic zigzag geometry which has three folds forms the letter z and
the surface of the fold has the role of reflecting the lighting so that the distribution is evenly distributed.
Therefore, it can also be concluded that the more bending or reflecting plane makes the shape sloping and
has a lot of reflectances so that the distribution of natural lighting will be more even.
5. References
[1] Avesta R., Putri A.D., Hanifah R.A., Hidayat N.A., Dunggi M.D. (2017). “Strategi Desain Bukaan terhadap Penerangan Alami untuk Menunjang Konsep Bangunan Hemat Energi pada Rusunawa Jatinegara Barat” Jurnal Rekayasa Hijau. Vol. 2, No. 1, hal. 124-135.
[2] Indrani, Hedy C. (2008). Kinerja Penerangan Alam Pada Hunian Rumah susun Dupak Bangunrejo Surabaya. Jurnal Dimensi Interior Petra VOL.6, NO. 2, 85-98
[3] Mangkuto, R.A., Dewi Deasty Kusuma, HerwandaniAnnisa Azalia Herwandani, Mochamad Donny Koerniawan, Faridah (2019). Design optimisation of internal shading device in multiple scenarios: Case study in Bandung, Indonesia. Engineering Building 24
[4] Decker M. Distributed sensing and actuation in building skins (2013). In: energy forum conference. Bressanone, Italy; December 5 –6, 2013
[5] Wigginton M, Harris J. Intelligent skins. London: Routledge; 2002. [6] Yao, J., (2014). An investigation into the impact of movable solar shades on energy, indoor thermal, and visual comfort improvements.
Build. Environ. 71, 24–32. [7] Konstantoglou, M., Tsangrassoulis, A., 2016. Dynamic operation of daylighting and shading systems: A literature review. Renew. Sustain.
Energy Rev. 60, 268–283. [8] O'Brien, W., Kapsis, K., Athienitis, A.K., (2013). Manually-operated window shade patterns in office buildings: a critical review. Build.
Environ. 60, 319–338. [9] Kirimtat, A., Koyunbaba, B.K., Chatzikonstantinou, I., Sariyildiz, S., (2016). Review of simulation modeling for shading devices in buildings.
Renew. Sustain. Energy Rev. 53, 23–49. [10] Nicol, J.F., Humphreys, M.A., (2002). Adaptive thermal comfort and sustainable thermal standards for buildings. Energy Build. 34 (6),
563–572. [11] Karjalainen, S., (2009). Thermal comfort and use of thermostats in Finnish homes and offices. Build. Environ. 44 (6), 1237–1245. [12] Al-Masrani, Salwa & Al-Obaidi (2019). Dynamic shading systems: A review of design parameters, platforms and evaluation strategies.
Automation in Construction 102 195–216 [13] Kim Y. S, Park B C, Jeong K Y, Choi ASLJ. (2007). A comparison of daylight distribution from a different height of roller shade and venetian
blind. Archit Inst Korea ;24:1001–4. [14] Park B. C, Kim Y. S, Jeong K. Y, Choi ASLJ. (2007). Analyzing daylight distribution and evaluating discomfort glare of roller shade and
venetian blind using the RADIANCE software. Archit Inst Korea; 24: 993–6. [15] Hammad, F.B. Abu-Hijleh, (2010). The energy-saving potential of using dynamic external louvers in an office building, Energy Build. 42
1888–1895. [16] Datta, Gouri. (2001), "Effect of Fixed Horizontal Louver Shading Devices on Thermal Perfomance of Building by TRNSYS Simulation",
Renewable Energy, Vol. 23, page 497-507.
34
[17] Palmero-Marrero, I Anna dan Oliveira, Armando C. (2010), "Effect of Louver Shading Devices on Building Energy Requirements", Applied Energy, Vol. 87, page 2040-2049.
[18] He, Yuting., He, Jiang & Li Yigang (2019). Development of a sun-shading louver unit with an evaporative cooling effect. Science and Technology for the Built Environment, DOI: 10.1080/23744731.2018.1561076
[19] Hien, Wong Nyuk dan Istiadji, Agustinus Djoko. (2003), "Effect of External Shading Device on Daylighting and Natural Ventilation" Eighth International IBPSA Conference, Belanda page 475-482.
[20] Brennan, Cory Joseph, (2012). Analysis of passive louver shading systems and impact on the interior environment. Thesis, Department: Civil, Architectural and Environmental Engineering, Missouri University of Science and Technology
[21] Gutiérrez R. Urbano., J. Dua., N. Ferreiraa., A. Ferreroc., dan S. Sharplesa (2019). Daylight control and performance in office buildings using a novel ceramic louver system. Building Environment, https://doi.org/10.1016/j.buildenv.2019.01.030
[22] Al-Masrani, Salwa & Al-Obaidi, Karam & Azizah Zalin, Nor & I Aida Isma, M. (2018). Design optimization of solar shading systems for tropical office buildings: Challenges and future trends. Solar Energy. 170. 849–872. 10.1016/j.solener.2018.04.047.