rumus OTTV dalam SNI, parameter valid?


oleh : Ismail zain, ST (studio gentra)
Banyak yang harus dikritisi dari OTTV :
1. Absorbsi radiasi (α)          
Guideline (yang sering diaplikasikan)  :
Warna dan bahan pada permukaan eksternal fasade maupun atap ternyata memiliki daya serap tertentu terhadap matahari. Absorpsi yang dimiliki bahan tersebut berpengaruh pada panas yang masuk ke dalam bangunan. Semakin mengkilap dan cerah warna suatu bahan, maka daya serap terhadap radiasi akan semakin rendah.
            Absorbsi permukaan yang dicat adalah rata-rata dari absorbsi bahan dinding dan absorbsi cat:

α          =          (αw  + α p)/2           

Comment  :
menurut sy perhitungan koefisiennya tidak bisa ditmbah terus dibagi dua seperti di atas. seperti halnya perhitungan SC (sama-sama koefisien) untuk menggabungkan rata-rata antara SC kaca dengan SC alat peneduh rumusnya adalah SC-kaca x Sc-alat peneduh. Mengapa demikian? karena basis yang dipakai adalah koefisien SC mencerminkan tingkat reduksi dari radiasi matahari, misalkan nilai radiasi 100%, dengan SC-alat peneduh berkoefisien 0.60 maka radiasi yang tidak tertahan oleh alat peneduh menjadi tinggal 60%, selanjutnya dari sisa radiasi tersebut direduksi oleh SC-kaca misalnya 0.8 maka radiasi matahari yang masuk kedalam bangun menjadi 0.8 x 60% = 48%. Bandingkan hasil perhitungan dengan mengkalikan kedua SC tersebut, 0.6 x 0.8 = 0.48, hasilnya sama. Maka logika untuk gabungan absorptansi wall dan material harusnya sama, kedua koefisien harus dikalikan, bukannya dirata-ratakan. Itu bila asumsi dasar kita menganggap bahwa terjadi proses ganda dari absorptivity. Pertanyaan selanjutnya adalah apakah memang ada proses ganda seperti itu? Dalam tabel mengenai absorptivity (martin evans), pengkategoriannya selalu disatukan dalam satu kolom misalnya red brick kisaran absorptivitynya 0.65 – 0.8 dengan paints berkisar 0.2 – 0.9. Jadi apakah saat kita menginput nilai α untuk bata yang dicat, kita harus menggunakan α dari cat saja atau gabungan antara α bata dengan α cat? Bila kita memahami definisi mendasar dari absorptivity, kita bisa mencermati bahwa α terkait dengan “surface” atau permukaan. Konsekuensinya, saat kita memakai dinding yang diekspos maka α bata yang kita pakai, tapi bila dinding tersebut dicat maka α cat yang dipakai. Suatu permukaan bata peran permukaannya akan digantikan bila ia diberi lapisan cat. Selanjutnya komponen bata pada susunan material tersebut akan menjadi “inner part” bukan merupakan permukaan lagi. Bila sudah menjadi inner part maka yang berlaku adalah proses “konduksi” bukan absorptivity permukaan. Kita bisa cek dalam rumus solar heat gain (martin evans),
q = α.U.I.ro
q adalah kalor yang diserap, α adalah absorptivity  permukaan, I adalah radiasi yang menimpa dinding, ro adalah resistensi permukaan luar dan tingkat rambatan panas.
Kita bisa melihat dari rumus tersebut, untuk memperoleh reduksi radiasi yang menimpa dinding terdapat 3 faktor, pertama absorptivity permukaan selanjutnya tereduksi oleh resistensi permukaan luar dan terakhir sebelum merambat masuk ke dalam ruangan direduksi lagi oleh U-value nya.
Jadi cara kita menginput α bergantung pada 2 paradigma awal, apakah proses absorptivity merupakan proses tunggal ataukah ganda, hal ini akan berimbas terhadap cara kita mengambil nilai α. Bila kita memakai paradigma proses tunggal maka hanya α permukaan material terluar saja yang dipakai, tapi bila kita menganggap proses absorptivity tersebut merupakan proses ganda maka pakailah formulasi yang logis, yakni pengalian bukan perata-rataan. Namun karena α terkait dengan permukaan, proses tunggal menjadi lebih logis, sehingga pembagian tabel dalam SNI mengenai OTTV yang menyatakan terdapat dua jenis α untuk warna dan material sebaiknya ditinjau ulang. Pembagian yang betul adalah Tabel α warna merupakan α dari lapisan cat, sedangkan bila dinding tidak dicat maka α yang dipakai adalah α material. Intinya hanya satu α yang menjadi input untuk satu dinding.
Kita akan bergerak lebih dalam lagi, kalau kita melihat rumus asli OTTV, didalamnya tidak terdapat nilai α. Jadi kenapa dalam SNI tiba-tiba muncul nilai tersebut. Mengacu pada rumus q = U.dt dimana dt
merupakan beda temperatur outside dengan inside, dalam dt sebenarnya sudah termaktub nilai  α (martin evans). Jadi penambahan α dalam OTTV merupakan kekeliruan yang cukup fatal. Kalau mau menyertakan α sebagai faktor tidak tetap maka seharusnya dilakukan reformulasi rumus OTTV seperti halnya di malaysia yang bisa dilihat di bawah ini.
OTTV = 19.1α x ( 1 -WWR) x Uw + 194 x WWR x SC
Kekeliruan substansial dan metodologis ini harusnya secepatnya disadari agar kita tidak salah dalam melakukan kalkulasi  OTVV  di Indonesia, sebuah pekerjaan rumah bagi badan standardisasi nasional. 
2. Kalkulasi SC-alat peneduh
Kalkulasi Shading Coefficient (SC) memegang peranan penting dalam menurunkan nilai OTTV. Kalkulasi SC terdiri dari dua komponen yakni SC kaca dan SC alat peneduh. SC kaca merupakan parameter performa kaca dalam merambatkan panas ke dalam bangunan sedangkan SC alat peneduh (selanjutnya disebut SC2)  merupakan parameter performa alat peneduh maupun akibat gubahan massa dalam mereduksi radiasi langsung dalam rentang waktu tertentu.
Untuk mendapatkan nilai SC kaca kita bisa dengan mudah mendapatkannya  dari supplier kaca, sedangkan SC2 harus dikalkulasi secara cermat dengan rumus yang cukup rumit. Logika yang dipakai dalam kalkulasi SC2 adalah nilai 1 untuk kaca tanpa alat peneduh atau tanpa efek peneduhan dari gubahan massa, sedangkan nilai 0 bila alat peneduh maupun gubahan massa mampu meneduhi sepanjang hari.
Untuk menghitung SC2 diperlukan persentase penyinaran pada bidang suatu kaca pada 4 tanggal representatif untuk simulasi matahari yakni 21 Maret, 22 Juni, 23 September dan 22 Desember. Bila suatu kaca pada jam tertentu terjadi peneduhan oleh alat peneduh ataupun gubahan massa sebanyak 50%, maka persentase penyinaran pada kaca tersebut sebesar 50%, sehingga radiasi langsung yang menimpa bidang kaca tersebut harus dikalikan persentase penyinaran untuk mendapatkan perolehan radiasi langsung pada bidang kaca tersebut pada waktu tertentu. Jumlah perolehan radiasi langsung kemudian dijumlahkan setiap jamnya (6-18) untuk mendapatkan total perolehan harian radiasi langsung pada kaca tersebut. Selanjutnya persentase total perolehan harian radiasi langsung terhadap jumlah total harian radiasi langsung dan radiasi pantulan akan menjadi nilai dari SC2  dengan mengubahnya menjadi sebuah koefisien. Rerata tahunan didapatkan bila kita menjumlahkan total perolehan harian radiasi langsung dari 4 tanggal representatif dibagi dengan jumlah total harian radiasi langsung dan radiasi pantulan dari 4 tanggal yang sama.
Di dalam SNI tidak dicantumkan mengenai tingkat radiasi setiap jam pada keempat tanggal representatif tersebut. Jadi proses kalkulasi SC2 menjadi tidak akan pernah bisa dilakukan bila tidak didukung oleh data radiasi pada kota tertentu.  SNI hanya  sampai pada langkah untuk menghitung persentase peneduhan (faktor G) dan itu pun cukup rumit karena melibatkan rumus trigonometri yang cukup memusingkan bagi praktisi arsitektur.
Untuk membantu secara mudah bahkan tidak terbatas, tidak seperti halnya dalam SNI maupun ETTV nya BCA Singapura sekalipun yang memperuntukkan perhitungan nilai G sebatas pada 3 tipe alat peneduh (horizontal, vertikal dan kombinasi keduanya) maka saya mencoba mencari metode yang lebih praktis dengan melibatkan software Ecotect.
Dalam mengkalkulasi nilai G yang diperlukan adalah nilai Horizontal Shading Angle (HSA) dan altitude matahari sehingga kalo kita menemukan nilai HSA dan altitude suatu bidang kaca pada jam tertentu maka akan dapat diketahui persentase peneduhan dan selanjut dibalik agar didapat persentase penyinaran (1-G). Dan Ecotect mampu melakukannya seperti contoh di bawah ini.
contoh kalkulasi SC2
Dari dua item di atas maka kita harus meninjau ulang pemahaman kita terhadap substansi dari rumus OTTV dimana di negara-negara tetangga kita, Malaysia dan Singapura, reformulasi perhitungan OTTV dari rumus aslinya sudah dilakukan. Kapankah hal itu bisa dilakukan di Indonesia ? tentunya harus disikapi dengan segera dan serius karena penilaian green building harus berlandaskan pada basis-basis yang jelas tidak tambal sulam.


About dezainarch

always keep in green
This entry was posted in Uncategorized. Bookmark the permalink.

2 Responses to rumus OTTV dalam SNI, parameter valid?

  1. Yuriadi says:

    Tulisan yg sangat bagus dan bermanfaat. Terima kasih

Leave a Reply

Fill in your details below or click an icon to log in:

WordPress.com Logo

You are commenting using your WordPress.com account. Log Out / Change )

Twitter picture

You are commenting using your Twitter account. Log Out / Change )

Facebook photo

You are commenting using your Facebook account. Log Out / Change )

Google+ photo

You are commenting using your Google+ account. Log Out / Change )

Connecting to %s