PENGARUH INTEGRASI PENCAHAYAAN ALAMI PADA SISTEM PENCAHAYAAN TERHADAP EFISIENSI ENERGI BANGUNAN TINGGI

Moh. Rachmat Syahrullah,ST, Ir. Jatmika Adi Suryabrata, M.Sc., Ph.D.

2013 | Tesis | S2 Teknik Arsitektur

Meningkatkan iluminasi cahaya alami akan mengurangi energi pencahayaan namun berpotensi meningkatkan energi penghawaan karena perolehan panas meningkat pada bangunan. Kondisi ini menjadi permasalahan penelitian untuk mengetahui bagaimana kompromi yang optimal dari integrasi cahaya alami dalam sistem pencahayaan untuk mencapai efisiensi energi dengan melihat pengaruh selubung bangunan. Obyek simulasi adalah bangunan hipotetik berlantai banyak, berpengkondisian udara, fungsi perkantoran, luasan lantai tipikal 1600 m² dalam ukuran 40m x 40m. Variabel WWR ditentukan dalam rentang 10% - 70% dan variabel VT 0,1 - 0,9 serta orientasi 0º di arah utara. Simulasi menggunakan perangkat lunak energyplus v7.0, plugins openstudio v7.0, LBNL Window 6.3 dan Dialux 10.0. Hasil penelitian menunjukkan integrasi pencahayaan alami mampu menekan konsumsi energi pencahayaan hingga 66%, energi penghawaan hingga 6% dan energi total hingga 20%. Kombinasi WWR dan VT saling mempengaruhi dalam penurunan energi. WWR kecil butuh kaca dengan VT rendah, WWR sedang butuh kaca VT menengah dan WWR besar butuk kaca VT tinggi. Energi terbaik diperoleh WWR sedang dengan VT menengah yakni konfigurasi WWR 50% dengan kaca VT 0,5. Sisi timur dan barat tertinggi tingkat iluminasi cahaya alami namun perolehan panasnya juga tinggi, dan Sisi utara dan selatan efektif pencahayaan alaminya jika menggunakan WWR besar. Rasio denah 3:1 adalah yang terbaik untuk performa energi pencahayaan namun Rasio 1:2 adalah yang terbaik untuk performa energi total pada perbandingan konfigurasi yang setara. Komponen shading meningkatkan efisensi energi hingga 2% untuk tipe lightshelf dan 4% untuk tipe overhang. Tingkat efisensi energi ditentukan juga oleh sistem mekanik yang dipilih untuk tipe lighting control, jenis lampu dan jenis AC.

Improving the quality of daylighting will reduce lighting energy but potentially increase energy of air condition because the heat gain in the building is also increases. The problem of research is to know the optimal compromise of daylighting in the integration of lighting systems to achieve energy efficiency by looking at the effect of the building envelope. The simulations objects are hypothetical conditioned multi storey building serves as an office, typical floor area 1600 m² with size 40m x 40m. WWR variables defined in range of 10% - 70% , VT variables from 0,1 to 0,9 and a building orientation in the direction of 0º. Softwares simulations use energyplus v7.0, plugins openstudio v7.0, LBNL Window 6.3 and Dialux 10.0. The research results show the integration of daylighting can reduce energy consumption of lighting up 66%, ventilation up 6% and total energy up to 20%. The combination of WWR and VT mutual influence in energy reduction. Small WWR need glass with low VT, medium WWR need glass with intermediate VT and large WWR need glass with high VT. The best energy perform obtained by medium WWR with medium VT in configuration of WWR 50% with VT 0,5. East and west side of the highest levels of daylight illumination but the heat gain is also high, North and south sides of effective daylighting when using large WWR. The ratio of 3:1 is the best lighting energy performance but ratio 1:2 is the best for total energy performance in equivalent comparison of configurations. Shading component increase energy efficiency up to 2% for lightshelf type and 4% for overhang type. Level of energy efficiency also determined by the mechanical systems were selected for the type of lighting control, lighting types and types of air conditioners.

Kata Kunci : konservasi energi, selubung bangunan, pencahayaan alami, window to wall ratio, dan visible transmittance.