ARSITEKTURA V ol 16, No.1, 2018; halaman 129-138 Jurnal Ilmiah Arsitektur dan Lingkungan Binaan ISSN:1693-3680 (PRINT)    E- ISSN:2580-2976 (ONLINE) https://jurnal.uns.ac.id/Arsitektura DOI:  http://dx.doi.org/10.20961/arst.v16i1.20748

## T HE I MPACT OF T HERMAL P ERFORMANCE ON T HE R OOF S URFACE

## TO E NERGY E FFICIENT OF H IGH -R ISE B UILDING I N T HE T ROPICAL R EGION

## P ENGARUH K INERJA T HERMAL PADA P ERMUKAAN A TAP TERHADAP E FISIENSI E NERGI B ANGUNAN T INGGI D I DA ERAH T ROPIS
Sri Yuliani 1 *, Wiwik Setyaningsih 2 Department of Architecture, Engineering Faculty, Universitas Sebelas Maret 1 sriyuliani71@staff.uns.ac.id *
Department of Architecture, Engineering Faculty, Universitas Sebelas Maret 2

## Abstract
The surface temperature of the building material may release a heat load in the micro-environment. The largest building envelope receives the heat load of solar radiation is the roof. The strategic roof position at the top of the building has the opportunity to radiate heat received into the environment. Heat  emissions  lead  to  rising  temperatures,  so  it  is  necessary  to  lower  the  temperature  in  micro- environment. When the heat of the building is not lowered will lead to an increase in the urban heat island (UHI). The objective of the study was to find the relationship between the thermal performance of the roof of the building and the energy efficiency in the high-rise building, in order to establish efficient  thermal  comfort.  The  research  method  uses  experimental  way  in  real  model  which  is  in Surakarta City, as humid tropical climate area. The result of the study is a comparison of the heat performance of three roofing materials which would later recommend the criteria of energy efficient roof for high buildings.
Keywords : thermal performance, roof surface, energy eficient, high-rise building

## 1. PENDAHULUAN
Potret  konsumsi  energi  di  dunia  banyak dipengaruhi oleh tiga sektor yakni transportasi, pembangunan dan industri. Sektor pembangunan diantaranya berhubungan dengan pembangunan gedung dan karya-karya arsitektur. Bangunan gedung terutama bangunan  tinggi  banyak  menggunakan  energi secara terus-menerus dalam operasional bangunan.  Konsumsi  energi  pada  operasional bangunan  tinggi  yang  banyak  menggunakan energi  listrik  dalam  jumlah  besar  diantaranya untuk memenuhi kebutuhan penyediaan kenyamanan bangunan yakni untuk menghidupkan  AC,  penerangan  dan  sirkulasi vertikal bangunan. Penggunaan AC merupakan kebutuhan  yang  paling  besar  bahkan  dapat
mencapai  60%  dari  jumlah  keseluruhan konsumsi listrik pada bangunan.
Sebuah  bangunan  dapat  menyumbangkan dampak  terbesar  pada  kerusakan  lingkungan alam.  Penyebabnya  karena  ada  tiga  hal  yakni bangunan  akan  menyerap  energi  yang  besar, bangunan membutuhkan banyak sumber bahan material  yang  diambil  dari  lingkungan,  dan bangunan  yang  nantinya  digunakan  oleh kegiatan manusia secara alami akan menghasilkan  sampah  kegiatan,  pengurangan area  peresapan  bahkan  memberikan  dampak peningkatan panas lingkungan sebesar 30-40% di  area  sekitarnya.  Dalam  sebuah  seminar tentang Green  Architecture tahun  2013  di Jakarta,  dinyatakan  bahwa  energi  yang digunakan  untuk  bangunan  semakin  lama
semakin  naik  dan  menjadi  paling  besar mengkonsumsi energi dunia di banding sektor lain (Suryabrata, 2013). Secara detail dijelaskan bahwa sektor pembangunan gedung mengungguli  sektor  transportasi  dan  industri, bahkan semakin lama menunjukkan angka yang semakin  tinggi.  Sementara  energi  yang dibutuhkan  untuk  sektor  transportasi  justru menunjukkan  upaya  efisiensi  yang  cukup signifikan dibandingkan dengan sektor pembangunan gedung dan industri, seperti pada gambar  1.  Hal  ini  tentu  perlu  segera  direspon dengan  peluang  pemanfaatan  riset  dan implementasinya tentang pengelolaan bangunan agar lebih efisien dalam penggunaan energi.
Gambar 1. Potret konsumsi energi sektor pembangunan gedung, transportasi dan industri.

## Sumber: (Suryabrata, 2013)
Bangunan  tinggi  yang  memiliki  desain akomodatif terhadap potensi lingkungan tropis dengan  ciri  khas  matahari  berlimpah  dan kecepatan  angin  sepoi-sepoi,  secara  hipotesis dapat  memberikan  tingkat  kenyamanan  huni yang  lebih  baik.  Sehingga,  perlu  upaya mengoptimalkan  potensi lingkungan  alam untuk  mendukung  tercapainya  kenyamanan fisik  bangunan  dan  kawasan.  Upaya  ini diperlukan  terutama  di  daerah  lingkungan berkepadatan tinggi di perkotaan dan pinggiran kota.
Pengkondisian  udara  pada bangunan  tinggi dapat diselenggarakan melalui sistem pendinginan  pasif  agar  penggunaan  energi bangunan dapat lebih efisien.  Salah satu desain pasif yakni pemilihan bahan selubung bangunan  dari  atap,  dinding,  interior  dan eksterior.
Penelitian ini fokus pada bagian atas bangunan, yang merupakan bagian terbesar yang mendapat beban panas radiasi matahari. Tujuan
penelitian menemukan hubungan bahan selubung  atap  terhadap  efisiensi  energi bangunan  tinggi.  Teori  penurunan  suhu  dalam urban heat island (UHI) tidak hanya mengatur jarak kepadatan bangunan, aktivitas bangunan, namun  juga dapat melalui penggunaan sistem pendinginan pasif bangunan dengan mengaplikasikan  konsep  arsitektur  ekologis dengan  memanfaatkan  potensi  lingkungan iklim  tropis  guna  menyediakan  iklim  mikro yang  lebih  sehat  dan  berkualitas.  Penerapan prinsip arsitektur ekologis dapat
diimplementasikan pada beberapa aspek perancangan yakni: konfigurasi bentuk bangunan, orientasi, fasade dan bukaan, sumber energi  lingkungan,  material  bahan  bangunan dan  kontrol  terhadap  lingkungan  (Utami,
Yuliani, & Mustaqiemah, 2017) Pengaruh  yang  signifikan  terhadap  penurunan penggunaan energi listrik pada operasional AC untuk  kenyamanan  bangunan  tinggi  dan penurunan  suhu  lingkungan  mikro  akan memberikan  nilai  efisisensi  energi  bangunan. SNI  tentang  konservasi  energi  selubung bangunan pada bangunan gedung, memformulasikan  bahwa  nilai  efisiensi  energi bangunan  yang  dipresentasikan  dengan  nilai EEI,  yaitu  membandingkan  luasan  ruang bangunan  berAC  dan  ruang  yang  tidak menggunakan  AC.  Nilai  EEI  sebagai  indikasi efisiensi  energi  suatu  bangunan.  Selain  EEI, juga  ada  faktor  selubung  bangunan  yang diperhitungkan  dalam  penentu  efisiensi  energi yakni  melalui  formulasi  RTTV  dan  OTTV (SNI,  2000).    RTTV  adalah Roof  Thermal Transfer Value , yakni nilai perpindahan panas bangunan  bagian  atap  ke  lingkungan  sekitar. Sedangkan OTTV merupakan Overall Thermal Trasnfer  Value ,  yakni  menghitung  seluruh bahan  pada  komponen  dinding  bangunan. Bangunan  hemat  energi  memiliki  kriteria OTTV  sebesar  maksimal  kurang  dari  45 Watt/m 2 .  Secara  umum,  RTTV  dan  OTTV sangat dipengaruhi oleh krieria bahan selubung bangunan. Dalam SNI 03-5389-2000 formulasi menghitung  RTTV  melalui  persamaan  berikut ini:
RTTV= 𝛼(𝐴𝑡𝑥𝑈𝑡𝑥𝑇𝐷𝐸𝑘𝐸𝑘)+(𝐴𝑠𝑥𝑈𝑠𝑥∆𝑇)+(𝐴𝑠𝑥𝑆𝐶𝑥𝑆𝐹)
𝐴0 … [1]
dimana,
RTTV =  Nilai perpindahan thermal atap
yang memiliki arah atau orientasi tertentu (Watt/m 2 ) Α =   Absorbtansi radiasi matahari A t =  Luas  atap  yang  tidak  tembus cahaya (m 2 ) A s
=  Luas skylight (m 2 ) U t =  Transmitansi  thermal  atap  tak tembus cahaya (Watt/m 2 .K) TD Ek =  Beda temperatur ekuivalen (K) SC =  Koefisien  peneduh  dari  sistem fenetrasi SF =  Faktor radiasi matahari (Watt/m 2 ) U s
=  Transmitansi  thermal  fenetrasi
(Watt/m 2 .K)
ΔT =  Beda  temperatur  antara  luar dan dalam (diambil 5K)
Formulasi  ini  untuk  menghitung  satuan  unit atap, apabila lebih dari satu jenis bahan penutup atap,  maka  persamaan  transmitansi  thermal rata-rata  seluruh  luasan  atap  dihitung  dengan mengalikan masing-masing luasan atap dengan nilai  transmitan  thermal  dari  berbagai  bahan atap,  kemudian  dibagi  dengan  luasan  total keseluruhan bidang atap. SNI mempertimbangkan RTTV ini dengan prosedur sebagai berikut pada gambar 2.
Gambar 2. Prosedur perhitungan RTTV. Sumber: (SNI, 2000)
Berdasarkan  formulasi  dan  prosedur  SNI tersebut,  sudah  dapat  dipastikan  bahwa,  nilai
RTTV berbanding lurus dengan nilai konduksi bahan  dan  nilai  transmitan  bahan  atap bangunan. Oleh karenanya, dengan memandang  bahwa  sebuah  bahan  mempunyai nilai  perpindahan  panas  maka  tentu  akan memberikan pengaruh terhadap efisiensi energi bangunan.  Sehingga,  dengan  mengasumsikan untuk  setiap  bahan  memiliki  dampak  panas, perlu  dilakukan  uji  efisiensi  bahan  atap  pada model  eksperimen  yang  dilakukan  pada penelitian ini.
Panas  radiasi  matahari  yang  dipancarkan sepanjang  hari  di  daerah  iklim  tropis  dapat menghantarkan  panas  bangunan  pada  bagian atap, dinding dan permukaan tanah. Penelitian yang  berhubungan  dengan  perilaku  panas bangunan mempunyai perhatian secara khusus pada kenyamanan thermal bangunan. Penilaian terhadap  kenyamanan  thermal  ditentukan  oleh empat  faktor  lingkungan  yakni  suhu  udara, kecepatan  angin,  kelembaban  udara,  rata-rata suhu  permukaan  bahan  bangunan  serta  dua faktor  manusia  yakni  aktifitas  dan  pakaian (Satwiko,  2004).  Lebih  jauh  faktor  penentu yang  dapat  dilihat  secara  detil  pada  faktor lingkungan,  bahwa  suatu  suhu  permukaan bahan bangunan mempunyai kontribusi memberikan  panas  pada  ruangan.  Secara fisiologis,  iklim  mempengaruhi  kenyamanan thermal bangunan gedung. Suhu dan kelembaban  yang  tinggi  dari  ciri  khas  iklim tropis  lembab,  menjadikan  bangunan  kurang nyaman ketika mengabaikan dampak suhu dan kelembaban  lingkungan  (Frick  &  Mulyani, 2006). Bagaimanapun juga bangunan membutuhkan  perlindungan  dari  radiasi  panas matahari. Desain bangunan yang mengabaikan perlindungan  panas  pada  bangunan  akan membuat lingkungan semakin panas. Contohnya,  apabila  bahan  yang  digunakan tidak mampu melindung bangunan, bahan yang digunakan merupakan bahan konduktor panas, tentu  akan  membuat  ruangan  semakin  kurang nyaman.  Panas  yang  dirasakan  di  dalam ruangan bangunan juga akan dapat mempengaruhi  panas  ke  lingkungan.  Hal  ini justru  semakin  menambah  beban  panas kawasan. Namun, ketika bangunan yang terasa panas  dikondisikan  dengan  AC  maka  akan terjadi  konsumsi  energi  dan  akibat  dari operasional AC juga mengakibatkan meningkatnya  suhu  lingkungan  mikro.  Hal
Tentukan: luas lubang cahaya, luas atap Tentukan nilai U Tentukan SC Hitung RTTV parsial Hitung RTTV tota; Periksa RTTV kurang dari 45 Watt/m 2 SELESAI Tentukan kembali SC, Nilai U atau As TIDAK
yang  paling  bijaksana  adalah  menggunakan sistem  pendinginan  pasif  yakni  memanfaatkan potensi  lingkungan  secara  alami  melalui kontrol dan optimalisasi elemen alam. Terkait  dengan  sistem  pendinginan  pasif, Francesco  Barreca  (Barreca,  2016)  telah melakukan riset di daerah mediterania tentang atap yang dibuat dengan penutup tanaman dan atap  yang  tidak  ada  penutup  tanaman.  Hasil riset  menyimpulkan  adanya  penurunan  suhu yang cukup signifikan pada suhu ruang dalam di bawahnya.
Pada  penelitian  tentang  atap  hijau  yang  lain, diperoleh  hasil  bahwa  bagian  atap  bangunan yang  didesain  dengan  atap  hijau  berpotensi untuk  digunakan  menjadi  bagian  yang  lebih bermanfaat  yakni:  mengumpulkan  air  hujan, mengurangi  panas  kawasan  dan  menjadikan daerah produktif pertanian yang dapat bermanfaat  untuk  keperluan  pangan  (Ugai, 2016).  Penelitian  ini  sangat  mendukung difungsikannya  bagian  atap  bangunan  untuk area  yang  dapat  mengurangi  beban  panas  ke lingkungan. Setidak-tidaknya, perletakan tanaman yang didesain pada atap memberikan kontribusi  mendinginkan  dan  mengurangi penggunaan
energi listrik
untuk mengoperasionalkan  alat  pengkondisian  udara seperti AC. Dari  aspek  ekonomi  bangunan,  Faridah  dkk menyatakan  bahwa  bangunan  hijau  didesain untuk berkontribusi pada perbaikan lingkungan, ternyata mempunyai nilai ekonomi yang  efisien  dalam  jangka  waktu  panjang. Pembiayaan yang dikeluarkan untuk pembangunan  gedung  lebih  kecil  dibanding dengan  nilai  sustainabilitas  bangunan  dan kawasan  (Faridah  Muhamad  Halil;  Nasyairi Mat  Nazir;  Ahmad  Azlee  Hasan;  Ani  Saifuza Shukur,  2015).  Dengan  kata  lain,  efisiensi energi  pada  bangunan  dapat  dicapai  dengan implementasi  desain  bangunan  hijau  yang berkonsep  arsitektur  ekologis.  Salah  satu konsep arsitektur ekologis adalah
menggunakan bahan bangunan ramah lingkungan. Kriteria ramah lingkungan diantaranya dengan penggunaan bahan bangunan yang memberi beban panas lingkungan.  Oleh  karenanya,  penelitian  ini melakukan kajian terhadap beberapa bahan atap yang digunakan oleh masyarakat pada umumnya di perkotaan yang padat bangunan.

## 2. METODE
Penelitian  ini  merupakan  penelitian  kuantitatif yang  menggunakan  metode  eksperimen  nyata pada  bangunan  dengan  ketinggian  sedang  di Kota Surakarta. Dalam penelitian ini membandingkan  3  (tiga)  jenis  bahan  atap bangunan  menengah  hingga  tinggi  yang merupakan  representasi  dari  bahan  atap kebanyakan di Kota Surakarta.
Penentuan  3  (tiga)  jenis  bahan  atap  bangunan dalam penelitian diperoleh dari hasil pengamatan  di  Kota  Surakarta.  Penelitian memerlukan perbandingan untuk menarik hasil yang  lebih  mempunyai  nilai  variabel  yang diteliti, sehingga mengambil 3 (tiga) perbandingan  bahan  atap  bangunan.  Variabel merupakan segala seuatu yang dapat berbentuk apa  saja  yang  ditetapkan  oleh  peneliti  untuk dipelajari sehingga diperoleh informasi tentang hal  terkait  dan  dapat  ditarik  kesimpulan (Sugiono,  2017).  Pada  penelitian  ini  variabel- variabel meliputi berikut:
a. Variabel independent , yakni bahan atap bangunan  terdiri  dari  atap  beton,  seng bergelombang dan galvalum.
b. Variabel dependent ,  merupakan  suhu permukaan bahan atap bangunan
c. Variabel moderator , kondisi kecerahan langit, panas matahari.
d. Variabel intervening ,  yaitu  kecepatan angin sekitar lokasi eksperimen.
Tahapan penelitian diawali dengan menentukan jenis  bahan  atap  yakni  dak  beton,  seng bergelombang  dan  galvalum.  Masing-masing bahan  diukur  pada  waktu  yang  bersamaan dengan  alat  ukur  suhu  permukaan  infrared thermometer selama 30 detik setiap pengukuran.  Waktu  pengukuran  ditentukan dalam  tiga  kurun  waktu  yakni  pagi  hari  pukul 09.00,  siang  hari  pukul  12.00  dan  sore  hari pukul 15.00. Pengukuran dilakukan selama 10 hari  berturut-turut,  pada  cuaca  yang  cerah. Ketika hujan rintik pengukuran ditunda, namun ketika  cuaca  mendung  pengukuran  tetap dilaksanakan.  Penetapan  waktu  pengukuran mempertimbangkan beban panas yang diprediksi mempunyai tingkat peningkatan dan penurunan  yang  tepat  pada  bahan  atap bangunan,  sehingga  merupakan  waktu  ideal untuk mengambil data pengukuran.
Tahapan  pelaksanaan  kegiatan  penelitian diselenggarakan  dengan  sistematika  penelitian seperti pada gambar 3 di bawah ini.
Gambar 3. Tahapan penelitaian.
Prosedur  pengukuran  suhu  permukaan  atap bangunan  dengan  alat  infrared  thermometer sebagai berikut:
a. Menyalakan  alat  dengan  memencet tombol pelatuk.
b. Menyalakan  sensor  infrared,  apabila layar LED tidak jelas dapat menyalakan lampu LED.
c. Mengarahkan sensor ke bagian permukaan  bahan  atap  yang  diukur, tekan  beberapa  saat  dan  tetap  ditekan selama kira-kira 30 (tiga puluh) detik.
d. Pindah posisi alat ke bagian permukaan atap  sisi  yang  lain  dan  lakukan pengukuran  dengan  cara  yang  sama. Satu bahan permukaan diukur
berulang-ulang  hingga  mendapatkan
dapat yang akurat.
e. Melakukan  pengukuran  di  bahan  atap yang berbeda dengan cara yang sama.
f. Pengukuran  juga  dilakukan  pada bagian ruangan bangunan.
Data  pengukuran  diolah  secara  statistik  untuk menemukan  kesimpulan  akhir  yang  dapat menunujukkan  karakteristik  suhu  permukaan atap  bahan  bangunan.  Kesimpulan  yang diambil adalah menemukan kriteria bahan yang digunakan  sebagai  atap  bangunan  dengan klasifikasi sebagai berikut:
a. Bahan yang mampu menjadi isolator panas.
b. Bahan yang sensitif panas.
c. Bahan yang mudah memberikan efek panas dari radiasi matahari.
Dengan mengetahui karakteristik bahan tersebut  akan  dapat  direkomendasikan  bahan yang  ideal  untuk  bangunan  tinggi  di  daerah tropis agar tercapai efisiensi energi dan kualitas lingkungan yang baik.

## 3. HASIL DAN PEMBAHASAN
Sistematika  penelitian  mulai  dari  penentuan model  bangunan  menengah  hingga  tinggi melalui  pengambilan  sampel  di  sebuah kawasan permukiman padat di Kota Surakarta. Ada  3  (tiga)  bahan  yang  secara  umum digunakan untuk bahan atap bangunan tinggi di Kota Surakarta. Bahan penutup yang dominan adalah beton, seng bergelombang dan galvalum.  Penelitian  ini  mengambil  ketiga bahan  atap  bangunan  tersebut  untuk  menjadi bahan eksperimen yang dipasang pada model.
Pertimbangan dalam penentuan model meliputi,  ketinggian  bangunan,  kepadatan permukiman dan kriteria lokasi untuk dijadikan model. Model berada pada ketinggian 92 meter di atas permukaan air laut. Letak geografis pada 110 45` 15″ – 110 45` 35″ Bujur Timur dan 70` 36″ – 70` 56″ Lintang Selatan. Rata-rata daerah yang  berada  di  -8  latitude/110  longitude  ini memiliki  potensi  mendapat  radiasi  panas matahari  sebesar  4,8  KWh.  Lokasi  berada  di Kelurahan  Jebres  yang  ditunjukkan  melalui gambar 4.
Gambar 4. Lokasi model eksperimen bangunan. Sumber: Google Map, diakses 28 April 2018.
TA HA P 1 Pengukuran pada tiga bahan atap bangunan yang sering digunakan untuk bangunan tinggi
TA H A P 2 Analisis data
Pengelompok an data Verifikasi data TA H A P 3 KESIMPULAN:
Karakteristik bahan atap bangunan terhadap pengaruh panas matahari
Lokasi  obyek  penelitian  merupakan  daerah tropis  lembab  yang  pada  saat  pengukuran memiliki  data  cuaca  di  bulan  Maret  hingga April 2018 sebagai berikut:
Tabel  1.  Data  Cuaca  Kota  Surakarta  Maret-April 2018
Malam 23 o C  –  24 o C  kondisi  langit  cerah,  97- 99%, kec. Angin 0-7 km/jam utara
Pagi 23 o C – 30 o C matahari bersinar,  68-89%, kec. Angin 0-7 km/jam selatan-timur
Siang 28 o C – 31 o C kadang hujan rintik, 64-77&, kec. Angin 4-11 km/jam utara
Sore
24 o C – 26 o C sebagian berawan, 84-95%, 4-7 km/jam utara

## Sumber: BMKG mobile apps. (BMKG, 2018)
Model  bangunan  berada  di  lingkungan permukiman padat di pinggiran Kota Surakarta. Model  bangunan  berfungsi  sebagai  kost mahasiswi Universitas Sebelas Maret, sehingga bangunan  ini  merupakan  bangunan  hunian. Bangunan  terdiri  dari  tiga  lantai  dengan pembagian  ruang  antar  lantai  yang  berbeda. Lantai dasar digunakan kamar dan open space, lantai kedua untuk kamar dan ruang servis dan lantai  ketiga  untuk  ruang  kerja  dan  ruang komunal.  Luasan  model  berkisar  15  meter panjang dan 7 meter lebar,  dengan ketinggian bangunan  hingga  12  meter,  secara  detil ditunjukkan pada gambar 5.
Gambar 5. Tampak depan model eksperimen bangunan.
Bagian  atas  bangunan  dibagi  bagi  menjadi  3 (tiga)  bagian  yang  masing-masing  bagian menggunakan  jenis  atap  berbeda,  yakni:  atap dak  beton,  seng  bergelombang  dan  galvalum. Atap  dengan  bahan  cor  beton  digambarkan dengan  warna  abu-abu.  Atap  dengan  bahan seng bergelombang digambarkan dengan warna hijau  terang.  Sedangkan,  atap  galvalum digambarkan dengan warna hijau tua bergaris, seperti pada gambar 6 dan gambar 7
Gambar 6. Tampak atas dari selatan.

## Gambar 7. Tampak atas dari utara
Pengukuran  suhu  permukaan  diawali  pada bulan  April  2018  saat  cuaca  cerah  dan  sangat panas.
Sebelum dilakukan pengukuran, perlu memahami  kriteria  thermal  pada  bahan  atap, yakni  untuk  beton  mempunyai  nilai  absorbsi radiasi matahari 0,86. Bahan seng bergelombang  yang  digunakan  sebagai  atap pembanding  mempunyai  nilai  absorbsi  radiasi matahari  sebesar  0,26.  Sedangkan  galvalum yang  merupakan  lembaran paduan  alumunium mempunyai  nilai  absorbsi  radiasi  matahari sebesar  0,12.  Sementara  itu  untuk  nilai konduktivitas  bahan  bangunan  beton  ringan 0,303Watt/m.K, sedangkan seng bergelombang dan  aluminium  yang  merupakan  paduan alumunium memiliki nilai konduktivitas bahan sebesar 211 Watt/m.K (SNI, 2000).
SENG BETON GALVA- LUM SENG BETON GALVA- LUM
Hasil  pengukuran  menunjukkan  angka  yang terlihat jelas berbeda ketika pagi hari jam 09.00 untuk ketiga jenis bahan atap. Sementara pada sore  hari  pukul  15.00  suhu  permukaan  luar bahan  menunjukkan  angka  yang  tidak  banyak perbedaan, seperti di lihat pada gambar 8. Pada pagi hari pukul 09.00 matahari bersinar cerah, suhu terendah adalah atap beton yakni 38,48 o C, sedang seng bergelombang dan galvalum relatif sama  pada  suhu  48.46 o C  pada  seng bergelombang dan 48.75 o C pada galvalum.
Gambar 8. Hasil analisis data pengukuran pada suhu permukaan luar bangunan.
Hasil analisis penggabungan mulai pagi hingga sore menunjukkan suhu rata-rata yang terpanas adalah  seng  bergelombang  yaitu  47,48 o C sedangkan  galvalum  suhu  rata-rata  sepanjang hari  mencapai  45,65 o C  dan  yang  terendah adalah  beton  dengan  suhu  41,37 o C,  seperti yang ditampilkan pada gambar 9.
Gambar 9. Hasil analisis pengukuran suhu sepanjang hari pada atap beton, seng bergelombang

## dan galvalum.
Sementara,  untuk  hasil  yang  diperoleh  pada suhu  permukaan  bagian  dalam  bangunan menunjukkan  bahwa  pada  sore  hari,  terlihat perbedaan yang tipis antara ketiga jenis bahan atap bangunan. Pada pagi hari jam 09.00, beton mempunyai  suhu  yang  paling  rendah  yakni
25,85 o C  sedangkan  galvalum  mencapai  suhu permukaan  44,23 o C  dan  seng  bergelombang pada posisi tengah yakni suhu berkisar 39,68 o C. Untuk  siang  hari  pukul  12.00,  atap  beton mencapai  suhu  33,31 o C  merupakan  nilai terendah  dari  ketiga  bahan.  Suhu  permukaan seng bergelombang pada capaian 42,68 o C dan galvalum  pada  suhu  tertinggi  yakni  44,70 o C. Untuk perbandingan secara visual dapat dilihat pada gambar 10.

## Gambar 10. Hasil analisis perbandingan suhu permukaan bahan pada bagian dalam ruang.
Dalam  analisis  lebih  lanjut,  data  diolah  untuk menemukan  suhu  rata-rata  permukaan  bahan bagian  dalam  ruangan.  Hasilnya  diperoleh bahwa  pada  sepanjang  hari,  beton  memiliki kemampuan  mempertahankan  stabilitas  suhu yang tinggi yakni dengan suhu 31,64 o C  yang merupakan suhu terendah. Seng bergelombang berada  pada  posisi  menengah  yakni  dengan suhu  39,64 o C  dan  sensifitas  tertinggi  adalah galvalum  pada  suhu  42,28 o C,  seperti  pada visualsisasi tabel gambar 11. Dengan demikian sensifitas  beton  paling  rendah  dan  galvalum paling tinggi.

## Gambar 11. Hasil analisis suhu permukaan bagian dalam.
Hasil  akhir  dari  semua  analisis  disimpulkan melalui  perhitungan  rata-rata  dari  semua  data pengukuran,  yakni  beton  memiliki  suhu
0.00 20.00 40.00 60.00 P ag i… B ET ON SE N G G A LVA L…
Si an g…
B ET ON SE N G G A LVA L… So re … B ET ON SE N G G A LVA L… SU H U (ᵒC ) Perbandingan Suhu Permukaan Atap 35.00 40.00 45.00 50.00 BETON SENG GALVALUM SU HU (ᵒC) Jenis Bahan Suhu Permukaan Sepanjang Hari 0.00 20.00 40.00 60.00 P ag i… B ET O N
SE N G G A LVA …
Si an g…
B ET O N
SE N G G A LVA … So re … B ET O N SE N G G A LVA … SU H U (ᵒC ) Perbandingan Suhu Permukaan Bagian Dalam
0.00 20.00 40.00 60.00 BETON SENG GALVALUM SU H U (ᵒC ) Suhu Permukaan Dalam Sepanjang Hari
permukaan  paling  rendah  36,5 o C  pada sepanjang hari. Sedangkan seng bergelombang dan galvalum memiliki adaptasi suhu permukaan yang hampir sama, yakni 43,56 o C untuk  seng  bergelombang  dan  43,96 o C  untuk galvalum, lihat gambar 12.

## Gambar 12. Hasil analisis akhir perbandingan suhu permukaan antara beton, seng dan galvalum.

## Gambaran lebih rinci tentang hasil pengukuran ditunjukkan melalui tabel 2, sebagai berikut:
Tabel  2.  Rekap  hasil  pengukuran  suhu  permukaan bahan atap.
Bahan atap Suhu ( ᵒC) Beton 36.50 Seng 43.56 Galvalum 43.96 Yang  menarik  dalam  penelitian  ini,  suhu permukaan untuk bahan atap seng bergelombang  dan  galvalum  pada  saat  cuaca sangat cerah dengan pancaran radiasi matahari pada  tingkat  7h  suhu  maksimal  33 o C  dengan RH 80% kecepatan udara 9,3 km/jam dari arah ESE,  diperoleh  data  pengukuran  yaitu  seng bergelombang  pada  suhu  61,  8 o C  sedangkan galvalum  pada  suhu  53,6 o C.  Angka  ini menunjukkan  suhu  permukaan  yang  sangat tinggi  pada  suatu  bahan  atap  bangunan.  Oleh karenanya,  bisa  memungkinkan  mempunyai nilai pancaran panas yang tinggi ke lingkungan sekitar.  Dalam  jumlah  luasan  yang  semakin besar, tentu atap berbahan seng bergelombang dan  galvalum  sebaiknya  diimbangi  dengan perlakuan khusus yang dapat menurunkan suhu permukaan  bahan  sehingga  dampak  panas dapat  direduksi.  Sepertinya  hasil  temuan  dari penelitian  ini  menarik  untuk  ditindaklanjuti dengan  penelitian  selanjutnya  yang  bertujuan untuk mengupayakan penurunan suhu
permukaan bahan atap dalam bentuk modifikasi yang  lebih  ramah  lingkungan  dan  tetap mengindahkan nilai estetika bangunan.
Secara  menyeluruh,  klasifikasi  bahan  atap bangunan  dalam  merespon  radiasi  panas matahari  dalam  penelitian  ini  dihasilkan sebagai berikut:
a. Bagian  yang  mampu  menjadi  isolator panas  diantara  bahan  beton,  seng bergelombang  dan  galvalum  adalah bahan atap beton.
b. Bahan  yang  sensitif  terhadap  panas matahari  dan  cenderung  mengalami perubahan  suhu  yang  drastis  adalah bahan seng bergelombang.
c. Bahan yang mudah memantulkan efek panas  radiasi  natahari  adalah  seng bergelombang dan galvalum.
d. Perbedaan karakter seng bergelombang dan  galvalum  adalah  pada  kecepatan adaptasi perubahan suhu. Seng bergelombang  sangat  cepat  berubah dibanding galvalum.
Penelitian  menghasilkan  beberapa  temuan, yakni  dari  ketiga  bahan  atap  yang  sering digunakan untuk penutup bagian atas bangunan,  beton  memiliki  kemampuan  isolasi panas  yang  paling  tinggi.  Sedangkan  seng bergelombang memiliki kemampuan perpindahan panas yang tinggi.
Bahan seng bergelombang mempunyai sensifitas  panas  yang  sangat  responsif,  ketika cuaca cerah dan radiasi panas matahari sangat tinggi,  seng  bergelombang  juga  mengalami kenaikan suhu permukaan secara cepat. Namun ketika cuaca meredup, mendung bahkan hujan, seng  bergelombang  pun  cepat  mengalami penurunan suhu permukaan. Hal ini juga terjadi pada  dinamika  suhu  permukaan  pada  ruangan dalam.  Bahan  seng  bergelombang  memiliki karaktor konduksi panas yang tinggi.
Bahan  galvalum,  memiliki  respon  panas  yang cukup  tinggi  namun  mengalami  penurunan yang  sedikit  melambat.  Apabila  sebuah  bahan atap  galvalum  memiliki  ketebalan  yang  sama dengan  bahan  atap  seng,  dimungkinkan perpindahan  panas  melalui  konduksi  pada bahan  atap  ini  juga  semakin  berkurang.  Suhu permukaan  bahan  pada  area  dalam  bangunan sangat  dipengaruhi  oleh  suhu  permukaan
0.00 50.00 BETON SENG GALVALUM SU H U (ᵒC ) Jenis Bahan Atap Bangunan Tinggi Hasil Pengukuran Suhu Pada Setiap Bahan Atap
bagian  luar.  Secara  umum,  berdasarkan  data pengukuran  di  lapangan,  bahan  ini  memiliki nilai konduksi panas tinggi.
Untuk  aplikasi  bahan  atap  pada  bangunan tinggi,  apabila  menggunakan  bahan  seng bergelombang atau galvalum, sebaiknya menggunakan  bahan  peredam  panas  seperti alumunium foil, atau memberikan rongga atap untuk  pergerakan  udara,  agar  panas  tidak dipancarkan ke dalam ruangan secara langsung. Sedangkan untuk aplikasi atap beton, sebenarnya  area  atap  dapat  dioptimalkan dengan  memodifikasi  dengan  tanaman  yang tahan  panas  sehingga  radiasi  matahari  dapat direduksi  dan  pancaran  panas  bahan  atap  ke lingkungan berkurang. Pada penelitian selanjutnya,  perlu  mengembangkan  hasil temuan penelitian dengan memodifikasi fungsi atap  sebagai  area  peredam  panas  dan  ramah lingkungan.

## 4. KESIMPULAN
Penggunaan  bahan  atap  berpengaruh  terhadap panas yang dipancarkan bangunan ke lingkungan  sekitarnya.  Pemilihan  atap  yang berkarakter mampu mereduksi panas merupakan pilihan yang tepat dalam penentuan bahan selubung atap bangunan di permukiman berkepadatan  tinggi    di  daerah  tropis.  Kriteria atap  yang  mampu  meredam  panas  merupakan upaya desain pendingan pasif yang berkontribusi untuk mengurangi suhu kawasan. Konsep ini merupakan konsep desain arsitektur  ekologis yang  ramah  lingkungan sehingga perlu untuk diimplementasikan secara bersama dan terpadu.
Dari hasil penelitian, diperoleh data pengukuran yang menunjukkan bahan atap dak beton  mampu  meredam  pancaran  panas matahari  dan  mampu  menjadi  isolator  panas pada  ruangan  bagian  dalam.  Hasil  penelitian merekomendasikan atap beton untuk bangunan tinggi. Atap beton mempunyai karakter isolator panas  yang  baik  dan  mengurangi  pancaran radiasi panas yang berlebihan.
Tentunya,  hasil  penelitian  ini  masih  ada  celah yang  perlu  diperbaiki  sebagai  temuan  untuk merekomendasikan bahan atap pada bangunan tinggi  yang  sangat  bermanfaat,  dimodifikasi dan  dikembangkan  lebih  jauh  dengan  aplikasi
atap yang ramah lingkungan dengan memanfaatkan fungsi atap lebih banyak secara luas,  diantaranya  sebagai  area  hijau  terbuka bangunan.
Penelitian mendatang yang berprospek dilakukan  adalah  penelitian  modifikasi  atap beton  untuk  kegiatan  produktif  dan  ramah lingkungan.  Hal  ini  penting  dengan  dasar pertimbangan  bahwa  nilai  absorbtansi  radiasi matahari yang tinggi dan nilai konduktan bahan menjadi  nilai  penentu  dalam  menghitung efisiensi  energi  bangunan  tinggi.  Di  samping itu, juga perlu dipertimbangkan pantulan panas setiap  bahan  bangunan  termasuk  bagian  atap, akan memberi dampak panas pada lingkungan yang  pada  akhirnya  berdampak  peningkatan panas kawasan ( urban heat island ).
Di  sisi  lain,  penelitian  menghasilkan  temuan bahwa  seng  bergelombang  dan  galvalum merupakan  bahan  penutup  atap  yang  mudah menjadi  konduktan  panas  dan  memiliki  daya pantul  panas  yang  besar.  Penggunaan  bahan seng  bergelombang  dan  galvalum  sebaiknya diimbangi dengan komponen lain yang mampu meredam  panas  baik  dari  interior  maupun eksterior.  Temuan  bahan  peredam  panas  di bagian interior sudah ada beberapa diantaranya penggunaan  pelapis  alumunium  foil  atau glasswool,  namun  untuk  peredam  bagian  luar (eksterior) bangunan masih perlu ditingkatkan. Perlakuan  peredaman  panas  bagian  luar  dapat dengan memodifikasi konstruksi atap, modifikasi  fungsi  atau  bahkan  peluang  riset tentang bahan pelapis atap bagian luar.

## UCAPAN TERIMAKASIH
Tim peneliti mengucapkan terimakasih kepada LPPM UNS, yang telah mendanai penelitian ini melalui  Skema  Penelitian  Unggulan  Terapan Dana  PNBP  Universitas  Sebelas  Maret Tahun Anggaran  2018  dengan  nomor  kontrak 542/UN27.21/PP/2018.  Artikel  ini  merupakan produk  luaran  awal  sebagai  luaran  tambahan yang  nantinya  akan  dikembangkan  dengan pembahasan  lebih  lanjut  dan  mendalam bertema model tata hijau untuk efisiensi energi bangunan tinggi di daerah tropis dengan konsep arsitektur ekologis.

## REFERENSI
Barreca,  F.  (2016).  Rooftop  Gardening.  A
Solution  for  Energy  Saving  and Landscaping Enhancement in Mediterranean  Urban  Areas. Procedia Sosial and Behaviour Science (pp. 720- 725). Reggio Calabria: Elsevier. BMKG.  (2018). Data  Cuaca  Kota  Surakarta bulan Maret-April. Surakarta: BMKG.
Faridah  Muhamad  Halil;  Nasyairi  Mat  Nazir; Ahmad  Azlee  Hasan;  Ani  Saifuza Shukur.  (2015).  Feasibility  Study  and Economic Assessment in Green Building. Procedia Sosial and Behaviour Science (pp. 56-64). Jakarta:
Elsevier.
Frick, H., & Mulyani, T. H. (2006). Arsitektur Ekologis. Yogyakarta: Penerbit Kanisius dan Soegijapranata University Press.
Satwiko,  P.  (2004). Fisika  Bangunan  1. Yogyakarta: Penerbit Andi. SNI.  (2000). SNI  03-6389-200  Konsevasi
Energi  Selubung  Bangunan  pada
Bangunan  Gedung. Jakarta:  Badan
Standardisasi Nasional. Sugiono.
(2017). Metode Penelitian
Kuantitatif,  Kualitatif  dan  R&D. Bandung: CV. Alfabeta. Suryabrata,  J.  (2013).  Current  Problems  and Possible  Future  Development. Green Design Education in Indonesia.
Jakarta. Ugai, T. (2016). Evaluation of Sustainable Roof from  Various  Aspects  and  Benefits  . Procedia Sosial and Behavior Science
(pp. 850-860). Honolulu: Elsevier.
Utami, D. A., Yuliani, S., & Mustaqiemah, U.
(2017). Penerapan Arsitektur Ekologis pada  Sekolah  Menengah  Kejuruan Pertanian di Sleman. Arsitektura , 340- 348.