## OPTIMASI SHADING DEVICES RUMAH TINGGAL (STUDI KASUS : PERUMAHAN LOH AGUNG VI JATEN KARANGANYAR)
Maya Puspitasari, Nur Rahmawati Syamsiyah Program Studi Teknik Arsitektur, Fakultas Teknik, Universitas Muhammadiyah Surakarta Jl. A. Yani Tromol Pos 1 Pabelan Kartasura Sukoharjo 57102 Telp 0271-717417 E-mail: maiiaciimayy@gmail.com

## ABSTRAK
Perkembangan perumahan saat ini sangat pesat. Banyak perumahan dibangun dengan beragam  tipe  dan  desain.    Setiap  desain  yang  dibuat  tentunya  sudah  memperhatikan aspek  pencahayaan  alami  untuk  penerangan  ruang-ruang  di  dalamnya.  Penelitian  ini dilatarbelakangi  maraknya  penggunaan  shading  devices  di  perumahan,  sebagai penahan  panas  matahari  yang  umumnya  memiliki  desain  tergolong  sederhana,  yaitu berupa  cor  beton  yang  ditempatkan  pada  bagian  atas  jendela.  Namun  apakah  desain itu  sudah  efektif  sesuai  fungsinya  atau  belum,  maka  penelitian  ini  bertujuan  untuk melihat  efektifitas  desain  shading  devices  yang  selama  ini  banyak  digunakan. Perumahan  Loh  Agung  VI  terpilih  sebagai  lokasi  penelitian,  dengan  pertimbangan perumahan ini hanya memiliki satu tipe rumah, dengan berbagai posisi rumah terhadap arah  datang  matahari,  sehingga  sangat  memungkinkan  untuk  dibandingkan.  Metode penelitian  yang  digunakan  adalah  kuantitatif  sejak  pengumpulan  data  hingga  proses analisis. Analisis menggunakan rumus solar geometry, yang mempertimbangkan sudut jatuh  matahari  terhadap  lokasi  penelitian  dan  waktu  pengukuran.  Waktu  yang  dipilih adalah  saat  panas  matahari  maksimal.  Hasil  penelitian  menunjukkan  bahwa  shading devices yang ada di rumah-rumah Perumahan Loh Agung VI tidak efektif memberikan perlindungan  terhadap  radiasi  matahari.  Optimasi  desain  shading  devices  agar  sesuai fungsi  adalah  berbentuk  kisi-kisi,  sehingga  mampu  mereduksi  cahaya  dan  panas matahari.
Kata kunci : orientasi bangunan; cahaya matahari; rumah tinggal; shading

## PENDAHULUAN Latar  Belakang
Kota Karanganyar dengan jumlah penduduk 878.588 jiwa (tahun 2011) memerlukan  penyediaan  sarana  hunian  yang terus meningkat dari tahun ke tahun, sehingga dalam mengantisipasi hal tersebut pemerintah daerah  Kabupaten  Karanganyar  membuat beberapa  kawasan  untuk  perumahan.  Di- dalam  penyediaan  sarana  hunian  tersebut, pemerintah  lebih  menekankan  pada  pem- bangunan rumah-rumah sederhana dan sangat  sederhana.  Mengingat  kondisi  tingkat ekonomi masyarakat Karanganyar yang mayoritas masih menengah ke bawah sehingga  diharapkan  masyarakat  akan  lebih mudah  untuk  mendapatkan  rumah  dengan harga yang terjangkau (Ismoyowati, 2012).
Perumahan  Loh  Agung  adalah  salah satu  perumahan  di  Karanganyar  yang  di- desain  oleh  arsitek/perencana  dalam  meng-
antisipasi  dan  mengatasi  berbagai  per- masalahan tersebut.
Perumahan  Loh  Agung  VI  secara administratif  masuk  pada  wilayah  desa Sawahan, Kelurahan Jaten, Kecamatan Jaten , Kabupaten  Karanganyar.  Proyek  Peru- mahan  Loh  Agung  VI  dibangun  dan  ditujukan untuk memenuhi kebutuhan perumahan warga  Karanganyar,  terutama  masyarakat golongan  menengah  ke  bawah,  yaitu  rumah type 27 dengan luas tanah 60m 2 . Perumahan yang  dibangun  pada  tahun  2012  dengan jumlah 50 unit seluruhnya sudah berpenghuni (Ismoyowati, 2012).
Perumahan  Loh  Agung  VI  termasuk kategori  sederhana,  namun  demikian  peren- canaannya tetap memperhatikan unsur keindahan sekaligus kesehatan. Penca- hayaan  dan  penghawaan  alami  diupayakan dapat  memberikan  kesehatan  ruang-ruang dan  penghuni  di  dalamnya  melalui  desain
bukaan  jendela  dan shading  devices .  Desain arsitektur,  termasuk  juga  desain  jendela  dan shading  devices ,  tentunya  harus  memenuhi kriteria  fungsi,  teknis  dan  estetika.  Secara teknis, umumnya mencari cara yang termudah untuk  dibuat  dan  hal  tersebut  biasanya menjadi  pertimbangan  penting  dalam  pem- bangunan  perumahan,  karena  sangat  ber- kaitan dengan biaya pembangunan. Sedangkan  aspek  fungsi  dan  estetis  menjadi aspek  yang  cukup  diperhatikan,  karena umumnya  pengembang  perumahan  meng- utamakan  keindahan  untuk  menarik  minat pembeli.

## Rumusan Masalah
Desain  jendela  di  perumahan  Loh Agung VI merupakan  desain yang umum ada di perumahan-perumahan yang lain, yaitu ber- bentuk  persegiempat  tinggi  1  m,  lebar  0,5  m. Adapun shading  devices berupa  cor  beton dengan  panjang  sesuai  lebar  jendela  0,5  m dan  lebar shading  devices 0,25  m.  Apabila diperhatikan  bentuk  dan  ukurannya,  dan pertimbangan  orientasi  bangunan  serta  sudut jatuh  matahari,  maka  akan  muncul  per- tanyaan:
1.  Seberapa  efektifkah shading  devices memberikan  perlindungan  dari  cahaya dan panas matahari?
2.  Bagaimanakah  desain shading  devices yang baik, agar pencahayaan alami yang dibutuhkan tetap menerangi ruang, namun bisa mengurangi panas matahari?

## Tujuan Penelitian
Penelitian  dimaksudkan  untuk  men- dapatkan bentuk dan dimensi shading devices yang  optimal,  dengan  memodifikasi shading devices yang  sudah  ada,  berdasarkan  arah orientasi rumah dan sudut datang matahari.

## TINJAUAN PUSTAKA Standar Kualitas Cahaya Alami
Salah  satu  elemen  bangunan  yang mempunyai  fungsi  penting  dan  harus  dapat merespon  kondisi  iklim  adalah  dinding. Lippsmeier (1994) menyatakan bahwa dinding bangunan berfungsi sebagai: penstabil bangunan,  pelindung  dari  hujan,  angin  dan debu,  radiasi  matahari  secara  langsung, pelindung  dari  dingin,  kebisingan,  juga sebagai  pengaman  dari  segala  sesuatu  yang membahayakan bagi penghuninya.
Cahaya  matahari  sebagai  satu  unsur alam  yang  sangat  dibutuhkan  manusia, adakalanya  dianggap  oleh  manusia  sebagai sesuatu  yang  merugikan,  sehingga  dinding pelingkup  bangunan  harus  dibuat  sedemikian agar  tidak  ‘terganggu’  oleh  panas  matahari. Dalam  hal  ini  manusia  harus  bertindak  bijak terhadap  sumber  daya  alam  tersebut.  Suatu saat  panas  dan  cahaya  matahari  dibutuhkan bersamaan,  namun  ada  kalanya  hanya cahaya  yang  dibutuhkan,  namun  panasnya dihindari.  Sebagaimana  prinsip  pencahayaan alami, manfaatkan cahaya semaksimal mungkin dan menghindari panasnya semaksimal mungkin (Satwiko, 2004).
Terdapat beberapa faktor yang perlu diperhatikan  dalam  mendesain  pelindung bangunan  terhadap  matahari,  antara  lain (Lippsmeier, 1994):
1.  Posisi  matahari  (penentuan atitude dan azimuth matahari)
2.  Waktu  pembayangan  (jam  berapa  saja perlindungan sinar matahari diperlukan)
3.  Sudut  pembayangan  yang  meliputi  sudut bayangan horizontal dan vertikal
4.  Jenis  pelindung  matahari  disesuaikan dengan arah bukaan.
Sementara  itu  cahaya  matahari  yang  akan dimanfaatkan,  sebaiknya  memiliki  pertim- bangan sebagai berikut (Lippsmeier, 1994): 1.  Kuantitas  cahaya  ( lighting  level )  atau tingkat kuat penerangan
2.  Distribusi  kepadatan  cahaya  ( luminance distribution )
3.  Pembatasan  agar  cahaya  tidak  me- nyilaukan ( limitation of glare )
4.  Arah  pencahayaan  dan  pembentukan bayangan ( light directionality and shadow ) 5.  Kondisi  dan  iklim  ruang  serta  warna cahaya  dan  refleksi  warna  ( light  colour and colour rendering )
Sesuai SNI 03-2396- 2001 tentang “Tata Cara Pencahayaan Alami Sebuah Gedung”, bahwa pencahayaan alami siang hari dapat dikatakan baik apabila:
1.  Pada siang hari antara jam 08.00 sampai dengan  jam  16.00  waktu  setempat, terdapat  cukup  banyak  cahaya  yang masuk ke dalam ruangan.
2.  Distribusi cahaya di dalam ruangan cukup merata  dan  atau  tidak  menimbulkan kontras cahaya yang mengganggu.
Kualitas  kenyamanan  pencahayaan  didalam ruangan  berdasarkan  SNI  dan Greenship , yaitu:
Tabel 1. Intensitas Cahaya Rumah Tinggal Ruang Tingkat Pencahayaan (Lux) Teras 60 Ruang Tamu 120 – 150 Ruang Makan 120 – 250 Ruang Kerja 120 – 250 Ruang Tidur 120 – 250 Kamar Mandi 250 Dapur 250 Sumber: SNI 03-6197-200 III
Greenship menyebutkan  pula  penggunaaan cahaya  alami  secara  optimal  mencapai minimal  30%  luas  lantai,  yang  digunakan untuk bekerja mendapatkan intensitas cahaya alami minimal sebesar 300 Lux.

## Lubang Cahaya Efektif
Bila suatu ruangan mendapatkan pencahayaan  dari  langit  melalui  lubang- lubang  cahaya  di  beberapa  dinding,  maka masing-masing dinding ini mempunyai bidang lubang cahaya efektifnya sendiri-sendiri. Umumnya  lubang  cahaya  efektif  dapat berbentuk dan berukuran lain daripada lubang cahaya itu sendiri.
d 1 =d 2
Gambar 1 . Denah yang menunjukkan jarak antar dinding untuk efektifitas lubang cahaya Sumber: SNI 03-2396-2001
Kualitas pencahayaan di dalam ruangan dapat  ditingkatkan,  salah  satunya  adalah dengan penggunaan lightshelves pada fasade dinding  bangunan,  sebagai  pemantul  cahaya siang  hari  dari  luar  ke  dalam  ruangan.  Untuk dapat  memanfaatkan lightshelves dengan efektif  perlu  dipahami  karakter  pencahayaan siang  hari,  konteks,  standar  kenyamanan, permasalahan,  kriteria  pencahayaan  yang baik  dan teknologi lightshelves nya  itu  sendiri yang  berfungsi  memperbaiki  atau  mening- katkan  kualitas  pencahayaan. Lightselves
yang terdapat di bagian luar dan dalam ruang, yang  diletakkan  di  antara  lubang  cahaya, sangat efektif
Gambar 2. Lightselves sebagai pemantul cahaya matahari Sumber: https://firmanirmansyah.wordpress. com/category/sustainability

## Orientasi Matahari
Indonesia  berada  di  garis  khatulistiwa dan  beriklim  tropis  sehingga  menjadikan variasi  langit  yang  sangat  besar.  Variasi tersebut  dipengaruhi  oleh  perubahan  cuaca dan  posisi  matahari.  Posisi  matahari  di  bagi menjadi Equinox , Summer Solstice dan Winter Solstice .
Gambar 3 . Kubah langit dan kedudukan matahari Sumber: https://firmanirmansyah.wordpress.com/ category/sustainability/
Pada  21  Maret  sampai  21  Desember matahari berada di sebelah Selatan khatulistiwa  dengan  sudut  deklinasi  23.5 0 LS sedang  pada  21  September  sampai  21  Juni berada  di  sebelah  Utara  Khatulistiwa  dengan sudut deklinasi 23.5 0 LU (Irmansyah, 2011).

## METODE PENELITIAN
Penelitian menggunakan metode kuantitatif,  sejak  pengambilan  data  hingga analisis.  Penelitian  menggunakan  sampel purposive,  yaitu  rumah-rumah  yang  dipilih
d 1 d 2 Lightselves outdoor Lightselves indoor
berdasarkan  orientasi  atau  arah  hadap  yang berbeda, dengan type rumah yang sama. Metode  pengumpulan  data  yang  digunakan dalam penelitian ini yaitu:
1.  Metode survey lapangan
Melakukan  pengamatan  terhadap  rumah tinggal, dengan data primer berupa ukuran jendela,  ukuran shading  devices ,  serta melakukan  pengukuran  besarnya  inten- sitas cahaya matahari di dalam dan di luar bangunan dengan menggunakan alat ukur luxmeter.
2.  Studi Literature
Mempelajari  teori-teori  yang  berasal  dari berbagai  buku,  sumber  data  sekunder serta  hasil  penelitian  sebelumnya  yang berkaitan dengan shading devices .
Pengambilan data primer berupa
pengukuran intensitas cahaya matahari berdasarkan  arah  hadap  rumah  dan  waktu. Arah  ke  Timur  pukul  08.00,  arah  Barat  jam 15.00.  Arah  Utara  dan  Selatan  diasumsikan tidak  memperoleh  cahaya  matahari  secara optimal,  mengingat  pengambilan  data  pada bulan  April,  sehingga  posisi  matahari  tegak lurus ada di arah Timur dan Barat.
Arah Utara dan Selatan memiliki standar tersendiri  untuk shading  devices .  Proporsi bidang  penghalang  berupa  tritisan  datar  atau miring  dalam  usaha  mengantisipasi  sinar datang  matahari  untuk  daerah  (obyek)  yang terletak  antara  23,5°LU  dan  23,5°LS  sebagai berikut:
1.  Untuk  bangunan  tropis  yang  terletak  di sebelah  Utara  garis khatulistiwa,  proporsi ideal  untuk  tritisan  bangunan  yang menghadap  Utara  adalah  0,3  atau  3  :  1 (rasio  antara  tinggi  (H)  bangunan  dan lebar  overhang  (T),  sedangkan  Selatan- nya adalah 0,5 atau 2 : 1.
2.  Untuk  bangunan  di  Selatan  garis  kha- tulistiwa,  rasionya  adalah  0,3  untuk tritisan  yang  menghadap  ke  Selatan  dan 0,5  untuk  bangunan  yang menghadap ke Utara.
Pengambilan  data  intensitas  cahaya  alami dengan luxmeter dilakukan  bersamaan  di dalam  dan  di  luar  ruang,  untuk  melihat perbandingannya dan melihat efektifitas fungsi shading  devices dalam  memberikan pembayangan.
Sampel  purposive  diambil  secara  acak, namun  tetap  memperhatikan  arah  orientasi. Kesamaan  desain  rumah  memudahkan  untuk analisis hingga menghasilkan desain alternatif yang  dapat  diadaptasi  dengan  mudah.  Setiap arah orientasi diambil 4 sampel rumah.
Gambar 4. Lokasi Pengamatan Sumber: http://abjateng.net46.net/dati2.php?k=

## KARANGANYAR
Gambar 5. Salah satu sampel rumah dan shading devices yang akan diteliti Sumber: dokumen penulis, 2014
Analisis  penelitian  menggunakan  rumus solar  geometry ,  untuk  memastikan  efektifitas shading  devices yang  sudah  ada  selama  ini, serta  menganalisis  bentuk/desain  alternatif shading  devices yang  dapat  memberikan optimasi  fungsi,  berdasarkan  bentuk  dan ukuran jendela yang ada.

## HASIL PEMBAHASAN
Intensitas  Cahaya  Matahari  dan  Pem- bayangan
Pengukuran  intensitas  cahaya  alami  di sampel  rumah  dimulai  pukul  08.00  WIB sampai  dengan  15.00  WIB.  Seluruh  rumah menghasilkan  rata-rata  intensitas  cahaya alami  di  dalam  rumah  dibawah  100  lux. Sedangkan  standar  mensyaratkan  120-250 lux.  Hasil  observasi  mengungkap,  bahwa rendahnya  intensitas  cahaya  alami  disebab- kan:
Kec.Jaten Kabupaten Karanganyar Perumahan Loh Agung VI Shading devices
1.  Pengembang menggunakan seluruh kaca jendela dengan kaca berwarna hitam.
2.  Ada  beberapa  rumah  masih  menutup jendela dengan tirai.
Untuk  mengetahui  optimalisasi shading devices terhadap  rumah-rumah  maka  perlu dilakukan  perhitungan  atau  analisa  untuk menemukan luasan shading devices sehingga dapat  diketahui  apakah shading  devices di perumahan tersebut optimal atau tidak. Fasad bangunan rumah tinggal di Perumahan Loh  Agung  VI  berorientasi  ke  arah  antara Timur  Laut  dan  Timur  ( Ψ  =  -90º), solar azimuth ( ϕ) adalah 20º
γ = Φ – Ψ …(1)
γ = 20º – (-90º) = 70º
TAN ( Ω)  = TAN (β) / COS (γ)  …(2)
= Tan 67º / cos 60º = 2,5 / 0,5 = 5
Ω = 78,69 º = 79 º
Sudut  jatuh  matahari  terhadap  bangunan adalah 79 º
Selanjutnya  menghitung  lebar  dan  panjang shading devices.
S H = P H . TAN( Ω)
…(3)
1,3m = P H . TAN( Ω) P H = 1,3 / 5 P H = 0,26 m = 26 cm
Lebar shading  devices atau  tritisan  26 cm  efektif  memberikan  bayangan  pada  siang hari.  Pada  pagi  hari  fasad  arah  Timur  pukul 08.00  masih  memerlukan  cahaya  matahari langsung  sehingga shading  devices yang digunakan  sudah  mencukupi.  Sedangkan fasad bangunan rumah tinggal berorientasi ke arah  antara  Barat  dan  Barat  Daya  ( Ψ  =-90º), solar azimuth ( ϕ) adalah 295º
γ = Φ – Ψ …(4) γ = 295º – 90º = 65º – 90º
γ = | –25 | = 25º
TAN ( Ω)   = TAN (β) / COS ( γ )   ...(5)
= Tan 35º / cos 25º
= 0,7/ 0,9 = 0,7 Ω  = 37,8º = 38º
Pada  orientasi  yang  berbeda,  maka  lebar optimal shading devices dapat diketahui: S H = P H . TAN ( Ω) ...(6) 1,3m  = P H . TAN( Ω) P H = 1,3 / 0,7 P H = 1,8 m = 180 cm
Tidak memungkinkan untuk membuat shading devices dengan lebar 180 cm, sehingga perlu diselesaikan  dengan  menggunakan  prinsip Louver  Screen, yaitu  berbentuk  kisi-kisi, dimana cahaya matahari dapat diuraikan atau dibagi-bagi.  Cara  ini  menjadikan  silau  cahaya berkurang, karena lebih banyak bidang pantul yang  memberikan  efek bayangan  yang  saling menutupi satu sama lain.
Gambar 6. Alternative penyelesaian shading devices agar optimal, dengan kisi-kisi beton
Sumber: analisis peneliti 2014
Ω = 79º Ω = 79º Lebar shading devices Tinggi jendela Potongan dinding Potongan dinding dan shading berbentuk kisi-kisi/ louvers screen
Selain  menggunakan  kisi-kisi  beton juga bisa dengan  mengurangi  dimensi  S H -nya.  Dari tinggi jendela dapat dibuat dimensi S H = 40 cm
S H = P H . TAN ( Ω) …(7)
40 cm  = P H . 0,7 P H = 0,4 / 0,7 = 0,5 m P H = 50 cm
Gambar 7 .  Alternatif desain shading devices Sumber: analisis peneliti, 2014
Bentuk kisi-kisi pada jendela memberikan efek pembayangan  yang  bisa  saling  menutupi, sehingga  bila  cahaya  matahari  silau  dan panas  (misalkan  pada  sore  hari), shading devices bentuk kisi-kisi sangat oprimal.
Gambar 8. Tampak shading devices asli (kiri) dan shading devices setelah redesain berdasar rumus solar geometry Sumber: analisis peneliti, 2014

## KESIMPULAN
Dimensi lebar teritisan yang ada selama ini  belum  memenuhi  syarat  kenyamanan penghuni, disebabkan kurang mampu melindungi  ruang  dari  efek  sinar  matahari yang silau dan panas.
Dimensi shading  devices yang  ada selama  ini  berukuran  25  cm,  ternyata  tidak mampu berfungsi optimal memberikan perlindungan atau menahan masuknya cahaya matahari yang silau dan panas.
Salah satu akibat dari penerapan desain minimalis  pada  rumah  ini  khususnya  dan perumahan  lain  pada  umumnya  adalah minimnya dimensi lebar teritisan demi menjaga  kesan  minimalis  dan  proporsi bangunan  secara  keseluruhan.  Memang  hal ini menimbulkan konsekuensi terhadap desain fasad  yang  lebih  menarik  dan  proporsional namun  tidak  fungsional.  Maka  dari  itu diperlukan  toleransi  yang  menyeluruh  agar bangunan  tetap  terjaga  nilai  estetisnya  tanpa meninggalkan fungsinya.

## SARAN
Bagi para pengembang perumahan atau arsitek harus lebih berhati-hati dalam mendesain shading  devices .  Fungsi,  teknis dan  estetika shading  devices harus  secara bersamaan  diaplikasikan.  Hal  yang mendasar adalah  mengutamakan  untuk  menghindari hal-hal  negatif  yang  akan  ditimbulkan  dari desain shading devices ketimbang mengambil manfaatnya. Alternatif desain shading devices yang  berbentuk  kisi-kisi  horisontal  sebagai alternatif solusi.

## DAFTAR PUSTAKA
Frick, Heinz. 1984. Rumah Sederhana . Yogyakarta: Kanisius
Frick, Heinz. 1991. Arsitektur dan Lingkungan . Yogyakarta: Kanisius
Frick, Heinz. 1998. Dasar-dasar Arsitektur Ekologis . Yogyakarta: Kanisius
Lippsmeier, George. 1994. Bangunan Tropis. Jakarta : Erlangga
Mangunwijaya, Y.B. 1997. Pengantar Fisika Bangunan . Yogyakarta: Djambatan.
Tangoro, Dwi. 2000. Utilitas Bangunan. Jakarta: Universitas Indonesia Press.
Kamus Besar Bahasa Indonesia , Departemen Pendidikan dan Kebudayaan, 1999.Penerbit Balai Pustaka,
Konsep Dasar Design Tritisan - Home Design and Ideas http://www. hdesignideas. com /2010/12/ konsep-dasar-design-tritisan.html#ixzz2xqlD6RjI
http://himaartra.wordpress.com http://id.wikipedia.org http://ithetdjaya.blogspot.com/2012/06/konsep-bangunan-tropis-di-indonesia.html http://kagama.fk.ugm.ac.id http://www.bumata.co.id http://www.desaininterior.net https://firmanirmansyah.wordpress.com/category/sustainability