Perpustakaan Digital ITB

Fenomena peningkatan temperatur udara di kawasan perkotaan yang dikenal dengan istilah urban heat island (UHI) erat kaitannya dengan sifat termal fasad bangunan di kawasan tersebut. Material bangunan berat seperti bata memiliki perilaku termal yang berbeda dibandingkan material lainnya. Pagi hari, dinding bata menerima kalor dari radiasi matahari dan cenderung menyimpan dan menahannya. Siang hari, kalor dilepaskan ke kawasan yang menyebabkan peningkatan temperatur udara. Kemudian sore hari, menerima kembali kalor terutama pada sisi barat dan melepaskannya pada malam hari, sehingga terjadi pemanasan kawasan yang menyebabkan peningkatan urban heat island intensity (UHII). Penelitian ini secara umum bertujuan mengidentifikasi dan mengembangkan model teknologi pengelolaan kalor yang berpotensi menjadi mitigasi UHII yang efektif memperbaiki kawasan perumahan melalui intervensi material pada fasad dinding bata. Penelitian dilakukan melalui tiga tahapan yaitu:1) pengukuran UHII pada kawasan perumahan secara langsung, bertujuan untuk melihat pola UHII pada kawasan perumahan dengan berbagai karakteristik fisik lingkungan yang berbeda; 2) eksperimental efek teknologi pengelolaan kalor melalui intervensi material pada fasad dinding bata melalui pengukuran secara langsung, bertujuan untuk melihat pola penerimaan, pola penyimpanan, dan pola pelepasan kalor dengan dan tanpa intervensi material pada fasad dinding bata; dan 3) efektifitas penerapan teknologi pengelolaan kalor pada kawasan perumahan dengan simulasi, bertujuan melihat efek pendinginan dan pemanasan pada kawasan perumahan untuk mitigasi UHII. Ketiga tahapan penelitian dilakukan pada kawasan perumahan teratur yang material dindingnya tersusun dari bata, dengan periode pemantauan selama 7 hari (7 x 24 jam). Pengukuran UHII tahap pertama dilakukan pada beberapa karakteristik fisik lingkungan, berupa jalan (lebar dan sempit) dan lapangan (perkerasan dan rumput), pada orientasi Timur-Barat dan Utara-Selatan, yang dilaksanakan pada tanggal 7-13 Oktober 2021. Tahap kedua, eksperimental efek teknologi pengelolaan kalor pada satu unit bangunan dengan ketinggian 3 lantai, dilakukan pada tanggal 18-24 April 2021 untuk orientasi dinding timur dan tanggal 12-18 Juli 2021 untuk orientasi dinding barat, pada spesimen dinding berukuran 90 × 90 cm. Pengukuran melalui intervensi material pada fasad dinding bata dengan teknologi pengelolaan kalor: 1) absorption (dinding bata), 2) conversion (green wall dan Aluminum Composite Panel [ACP] terendam air), 3) reflection (reflective coating), 4) shading (ACP dan cement board), dan 4) insulation (Expanded Polystyrene [EPS]). Pengukuran secara langsung (tahap pertama dan kedua) meliputi: temperatur udara (Ta) kawasan menggunakan dry & wet thermometer, Ta dan temperatur permukaan (Ts) dinding menggunakan thermocouple data logger, temperatur radiasi (GT) menggunakan globe thermometer, tingkat radiasi (SI) menggunakan solarmeter, kondisi langit (cloud cover) menggunakan fish eye camera, kecepatan angin (v) menggunakan anemometer, dan kelembapan relatif (RH) menggunakan wet and dry thermometer. Pengukuran dilakukan setiap jam pada pagi, siang, hingga sore hari (06.00 -18.00) dan setiap 2 jam pada malam hingga dini hari (18.00-06.00). Sedangkan tahap ketiga, efektifitas penerapan teknologi pengelolaan kalor pada fasad dinding bata untuk mitigasi UHII pada suatu kawasan perumahan disimulasikan menggunakan software ENVI-met 4.4.5. Simulasi dilakukan pada orientasi dinding Timur-Barat bangunan, pada variabel temperatur udara (Ta) kawasan perumahan untuk setiap teknologi pengelolaan kalor. Data ketiga tahapan pengukuran ditabulasi dalam bentuk tabel, grafik, gambar maupun foto. Kemudian dianalisis dengan analisis Anova (Analysis of variance) menggunakan software JMP Pro 14 untuk interpretasi dan sintesis dari hasil penelitian. Hasil penelitian menunjukkan teknologi pengelolaan kalor dengan berbagai intervensi material pada dinding bata memiliki pola penerimaan, pola penyimpanan, dan pola pelepasan kalor yang berbeda-beda mulai pagi, siang, sore, malam, dan dini hari. Intervensi berbagai material pada fasad dinding bata melalui berbagai teknologi pengelolaan kalor berpengaruh signifikan untuk mitigasi UHII. Fasad dinding bata menyerap kalor dari radiasi matahari dan memancarkannya kembali ke daerah sekitarnya pada siang dan malam, sehingga teknologi absorption pada dinding bata menghasilkan kenaikan temperatur udara kawasan dengan intensitas tinggi pada siang dan malam hari. Teknologi insulation mengurangi perolehan kalor dalam menurunkan temperatur udara kawasan, sehingga memberikan efek yang baik pada kondisi radiasi matahari yang rendah, yang berfungsi sebagai peredam efek penyimpanan kalor dari fasad dinding bata. ACP sebagai panel shading pada dinding bata dengan lapisan logam tipis yang dipadukan dengan celah udara dapat menahan aliran kalor atau penetrasi radiasi dari matahari. Efek shading menghasilkan peningkatan temperatur permukaan pada lembaran shading logam dengan permukaan yang terlalu panas, sehingga mempengaruhi temperatur udara di siang hari. Cement board dengan teknologi shading juga memiliki kinerja yang sama dengan ACP, namun dengan intensitas yang sedikit berbeda. Dari beberapa teknologi pengelolaan kalor menunjukkan bahwa teknologi conversion dan reflective paling efektif dalam mitigasi UHII. Green wall mampu menurunkan UHII secara signifikan sepanjang hari. Proses fotosintesis dan evapotranspirasi green wall mengubah kalor yang mengakibatkan penurunan Ta kawasan rata-rata 0,65 °C selama periode pemantauan (maksimum 0,99 °C). Sedangkan reflective coating bekerja efektif pagi dan sore hari pada sudut matahari rendah, dan dapat menurunkan Ta kawasan rata-rata 0,53 °C (maksimum 1,89 °C). Temuan ini akan berguna bagi para arsitek, perencana kota, dan pembuat kebijakan untuk berkontribusi terhadap mitigasi UHII.