## MODELING STUDY OF NATURAL AIR CIRCULATION IN HOTEL & RESORT BUILDING
Arief Rijaluddin
Dosen Program Studi Teknik Sipil Universitas Majalengka Email : arief_rijaluddin@unma.ac.id

## ABSTRACT
The planning and design of a Hotel & Resort should be in accordance with the climate and location of the construction. In Indonesia, especially in areas that have cool air and are far from air pollution and noise pollution, they have a tropical climate, so Tropical Architecture is very suitable for planning and designing Hotels & Resorts, but it is possible to plan and design Hotels & Resorts with other architectural characteristics. Modeling studies can also be called modeling  design  and  information  about  buildings,  which  is  a  field  of  science  that  examines development planning, development implementation, and maintaining and repairing if there is damage in a building. Activities from these fields of science are studying design drawings of houses,  offices,  buildings,  and  so  on.  In  addition,  this  field  of  science  does  not  only  study building design, but this field of science will learn how to calculate the cost budget plan which is often referred to as RAB. Air circulation modeling has several sub-specifics, namely Planning Plan,  building  view,  section  view,  Air  Flow  Scheme,  and  air  circulation  calculation.  The building modeling method here uses an application called Autocad and SketchUp, then for the calculation  of  the  natural  air  circulation  using  the  ACPH  (Hourly  Air  Exchange  System) method. . Building 1 has a building area of approximately 1486.7 M 2 2 floors, building 2 has a building area of 461 M 2 1 floor, and the hotel room area has a building area of 940.56 M 2 . The results of the hourly air exchange in building one is 23 times, in building two it is 28 times, in hotel rooms it is 5 times.

## Keywords: Planning and design, Modeling studies, Hourly air exchange method

## 1. PENDAHULUAN
Perencanaan dan perancangan sebuah Hotel &  Resort  sebaiknya  sesuai  dengan  iklim  dan lokasi  dari  pembangunannya.  Di  Indonesia khususnya  di  kawasan  yang  berhawa  sejuk  dan jauh dari polusi udara serta polusi suara mempunyai iklim tropis, sehingga Arsitektur Tropis sangat cocok untuk perencanaan dan  perancangan  Hotel  &  Resort,  tetapi  tidak menutup kemungkinan untuk membuat perencanaan  dan  perancangan  Hotel  &  Resort dengan ciri arsitektur lainnya.
Hotel & Resort didefinisikan sebagai hotel yang terletak dikawasan wisata, dimana sebagian pengunjung  yang  menginap  tidak  melakukan kegiatan  usaha.  Umumnya  terletak  cukup  jauh
dari  pusat  kota  sekaligus  difungsikan  sebagai tempat pengistirahatan.
Pada  umumnya  bangunan  seperti  ini dirancang  dengan  model  tertutup  sehingga penghuni atau orang yang berada di dalamnya bisa terhindar dari kontak langsung dengan lingkungan sekitar,  dengan  menggunakan  sirkulasi  udara mekanik  yaitu  menggunakan  air  conditioning (AC)  sudah  menjadi  hal  biasa  bagi  penghuni sementara  yang  tinggal  di  bangunan  tersebut. Karena pada dasarnya sirkulasi udara menggunakan  AC  jauh  lebih  nyaman  dibanding sirkulasi  udara  secara  alami,  dengan  alasan penghuni  akan  terhindar  dari  debu  dan  kotoran yang berasal dari lingkungan sekitar. Meningkatkan sirkulasi udara mekanik membutuhkan  kipas  angin  atau  AC  dengan kecepatan  putaran  lebih  tinggi  atau  lebih  lama.
Selain  itu,  jika  udara  luar  yang  dibawa  masuk lebih  hangat  dan  lebih  lembab  daripada  yang diinginkan,  energi  sirkulasi  mekanik  digunakan untuk mendinginkan dan menghilangkan kelembabannya.  Hal  ini  dapat  meningkatkan penggunaan energi mekanik pada kipas angin dan AC.
Dengan  dilakukan  studi  pemodelan  ini, penulis  akan  merencanakan  bagaimana  sistem sirkulasi udara alami dengan baik dan benar pada bangunan hotel & resort. Dalam penulisan ini akan menjanjikan  dan  membuktikan  bahwa  sistem sirkulasi udara alami jauh lebih terasa nyaman dan aman  bagi  kesehatan  tubuh,  sehingga  penghuni bangunan tersebut bisa lebih menikmati pemandangan  lingkungan  sekitar  dengan  nuansa terbuka. Untuk lokasi studi pemodelan ini penulis memilih  tempat  di  lahan  yang  masih  kosong belum  dibangunkan  nya  suatu  bangunan,  daerah pegunungan,  jauh  dari  pusat  kota  karena  sangat cocok bagi pembangunan hotel & resort, yaitu di bagian wilayah Kecamatan Argapura.
Gambar 1 Survey lokasi untuk studi pemodelan hotel & resort

## 2. METODE PENELITIAN
Dalam hal pemodelan bangunan perhitungan  sirkulasi  akan  lebih  akurat  apabila berdasarkan  penyesuaian  kondisi  suhu  dan  data angin  di  lokasi  bangunan  akan  lebih  realistis. Sehingga  evaluasi  bangunan  dapat  bertujuan untuk mengatasi ketepatan guna dalam perencanaan, pelaksanaan pada bangunan.

## 2.1. Perencanaan Bentuk Dan Ruang
Perencanaan  bentuk  dan  ruang adalah  suatu  pemikiran  mengenai  kegiatan dalam  hal  perencanaan  bangunan  yang  di dalamnya  terdapat  gaya  bentuk  suatu ruangan  sehingga  dapat  bisa  tercapainya menghasilkan  nilai  arsitektural  pada  suatu bangunan tersebut.
1. Wujud dasar ruang
2. Organisasi ruang
3. Elemen pembentukan ruang
4. Skala ruang
2.2. Jenis Arah Angin Pada Bangunan
Jenis  arah  angin  pada  bangunan adalah  angin  yang  datang  dari  arah  luar masuk  ke  suatu  bangunan  melalui  celah atau  ventilasi  ruangan  sambil  membawa udara  sejuk  untuk  melakukan  pertukaran udara di dalam ruangan yang mengakibatkan  suhu  dalam  ruangan  itu tetap  normal  tergantikan  udara  di  dalam dengan udara yang baru yang mengandung O 2 dan  udara  yang  mengandung  CO 2 akan keluar  melalui  celah  atau  ventilasi  yang lain. Hal ini bisa dinamakan dengan sistem ACPH yaitu Air Change Per Hours dalam artian sistem pertukaran udara dalam setiap jam nya.
1. Arah angin dengan gerakan horizontal
Gambar 2 Skema arah angin dari atas dengan gerakan horizontal
2. Arah angin dari bawah dengan gerakan horizontal-vertikal
Gambar 3 Skema arah angin dari bawah dengan gerakan horizontal-vertikal
3. Arah  angin  dari  atas  dengan  gerakan vertikal-horizontal
Gambar 4 Skema arah angin dari atas dengan gerakan vertikal-horizontal

## 2.3. Bahan Material
Bahan  material  ialah  bahan  yang sering  digunakan  untuk  melaksanakan pembangunan  konstruksi  bangunan  seperti sarana dan prasarana. Bahan material dapat di  bedakan  dalam  2  jenis,  yakni  bahan material  alami  bahkan  sampai  bahan material buatan.
1. Bahan  material  pada  ventilasi  udara alami (Roster)
Gambar 5 Roster beton pada bangunan
2. Bahan  material  pada  ventilasi  udara alami (Kaca nako)
Gambar 6 Kaca nako pada bangunan
3. Bahan  material  pada  ventilasi  udara alami (Pergola)

## Gambar 7 Ventilasi pergola pada bangunan
2.4. Jenis Bangunan Tropis
Bangunan atau arsitektur tropis ialah
jenis  desain  dengan  gaya  arsitektur  yang bentuknya  selalu  beradaptasi  terhadap
kondisi iklim di daerah tropis. Iklim tropis biasanya terletak di dekat garis katulistiwa khusus  nya  di  Negara  Indonesia  dengan memiliki  karakteristik  cuaca  khusus  yang disebabkan oleh panas matahari, pergerakan  angin,  kelembaban  dari  curah hujan, dan banyak sekali pengaruh lain nya.

## 1. Bangunan tropis modern
Gambar 8 Jenis bangunan tropis modern
2. Bangunan tropis jaman dulu Gambar 9 Jenis bangunan tropis jaman dulu 3. HASIL DAN PEMBAHASAN 3.1. Diagram  Alur  Studi  Pemodelan Dan Perhitungan Sirkulasi Diagram  alur  /  bagan  alur ( Flowchart  ) adalah  sebuah  jenis  diagram yang  mewakili  algoritme,  alur  kerja  atau proses, yang menampilkan langkah-
langkah dalam bentuk simbol-simbol grafis dan  urutanya  dihubungkan  dengan  tanda panah kesetiap jalurnya. Diagram ini sangat mewakili  ilustrasi  atau  penggambaran penyelesaian suatu masalah yang tepat.

## Gambar 10 Diagram Alur Studi Pemodelan
3.2. Konsep Perhitungan Ruang
Konsep perhitungan ruang merupakan  awal  dari  sebuah  perencanaan desain  pembangunan  yang  dimana  dalam konsep  ini  memiliki  kegiatan  berupa merencanakan  perhitungan  kebutuhan  dari tiap  ruang  nya  pada  sebuah  bangunan dengan  mempunyai  acuan  sesuai  standar nasional  indonesia  (  SNI  ).  Berikut  adalah perhitungan kebutuhan ruang untuk bangunan  Hotel  &  Resort  Panyaweuyan, Majalengka.
Gambar 11 Perhitungan total luas bangunan
3.3. Sketsa Perencanaan
Gambar 12 Siteplan pemodelan
Gambar 13 Denah bangunan 1 lantai 2
Gambar 14 Denah bangunan 2
Gambar 15 Tampak depan bangunan satu
Gambar 17 Tampak depan bangunan kamar hotel
Gambar 18 Skema aliran udara bangunan satu lantai satu
Gambar 19 Skema aliran udara bangunan satu lantai dua
Gambar 20 Potongan skema aliran udara bangunan satu
Gambar 21 Skema aliran udara bangunan dua
Gambar 22 Potongan skema aliran udara bangunan dua
Gambar 23 Skema aliran udara kamar hotel
3.4. Perhitungan Sirkulasi Udara 1. Bangunan Satu Perhitungan  jumlah  kecepatan udara  dari  tiap  masing-masing lubang ventilasi : V = V1 + V2 + V3 + V4 + V5 + V6 + V7 + V8 + V9 V = 4 + 6,3 + 8,7 + 6,3 + 8,2 + 10,3 + 10,1 + 8,9 + 10,3 V = 73,1 Km/h Perhitungan  luas  area  lubang ventilasi : A = A1 + A2 + A3 + A4 + A5 + A6 + A7 + A8 + A9 A = 22,36 + 2,6 + 2,75 + 8,37 + 0,1248 + 4,94 + 2,4 + 9,44 + 9,44 A = 59,9416 M 2
Perhitungan  total  volume  udara per menit : Q = A x V
Q = 59,9416 x 73,1 Q = 4381,73 M 3 / Min
ACPH = 60 x Q ACPH = 60 x 4381,73 ACPH = 262904 M 3 / Min Volume ruangan : VR = L x W x H VR = 36 x 25,2 x 12,3 VR = 11158,6 M 3
Perhitungan  jumlah  pertukaran udara per jam : N = 60 x Q / VR
N = 60 x (4381,73 / 11158,6 )
N = 23,5607 kali /h Jadi jumlah pertukaran udara per jam  nya  pada  bangunan  satu sebesar 23 kali. 2. Bangunan dua
Perhitungan  jumlah  kecepatan udara  dari  tiap  masing-masing lubang ventilasi : V = V1 + V2 + V3 + V4 + V5
V = 4 + 6,3 + 8,7 + 6,3 + 8,2 V = 33,5 Km/h Perhitungan  luas  area  lubang ventilasi : A = A1 + A2 + A3 + A4 + A5
A  =  3,9  +  3,9  +  23,625  +  2,6  +
4,94 A = 38,965 M 2
Perhitungan  total  volume  udara per menit :
Q = A x V Q = 38,965 x 33,5
Q = 1305,33 M 3 / Min ACPH = 60 x Q ACPH = 60 x 1305,33 ACPH = 78319,7 M 3 / Min Volume ruangan : VR = L x W x H VR = 20 x 24,8 x 5,5
VR = 2728 M 3
Perhitungan  jumlah  pertukaran udara per jam :
N = 60 x Q / VR
N = 60 x (1305,33 / 2728 )
N = 28,7095 kali /h Jadi jumlah pertukaran udara per jam  nya  pada  bangunan  dua sebesar 28 kali.
3. Bangunan kamar hotel
Perhitungan  jumlah  kecepatan udara  dari  tiap  masing-masing lubang ventilasi : V = V1 + V2 + V3 + V4
V = 4 + 6,3 + 8,7 + 6,3 V = 35,3 Km/h Perhitungan  luas  area  lubang ventilasi : A = A1 + A2 + A3 + A4
A = 0,25 + 0,09 + 0,25 + 0,09
A = 0,68 M 2
Perhitungan  total  volume  udara per menit : Q = A x V Q = 0,68 x 25,3 Q = 17,204 M 3 / Min ACPH = 60 x Q ACPH = 60 x 17,204 ACPH = 1032,24 M 3 / Min Volume ruangan : VR = L x W x H VR = 6,65 x 6,65 x 4,1 VR = 181,312 M 3 Perhitungan  jumlah  pertukaran udara per jam : N = 60 x Q / VR N = 60 x (17,204 / 181,312  ) N = 5,69316 kali /h Jadi jumlah pertukaran udara per jam  nya  pada  kamar  hotel sebesar 5 kali. 4. KESIMPULAN
Berdasarkan hasil pemodelan dan perhitungan sirkulasi udara alami pada bangunan Hotel  &  Resort  didalam  susunan  tugas  akhir  ini, bahwa  terdapat  beberapa  proses  pada  saat melakukan  pemodelan  bangunan  dengan  sistem sirkulasi udara alami. Berikut akan Saya utarakan dalam kesimpulan ini mengenai tahap penyusunan tugas akhir, diantara nya :
1. Untuk melakukan
pemodelan suatu bangunan dengan sistem  sirkulasi  udara  alami  itu harus  dilakukan  survey  lokasi terlebih
dahulu, selain mendapatkan  data  ukuran  lahan disamping  itu  harus  mendapatkan data  arah  angin,  kecepatan  angin, dan arah matahari.
2. Sirkulasi udara pada suatu bangunan dengan
menggunakan  sistem  alami  jauh lebih  baik  daripada  menggunakan sistem mekanik.
3. Pemodelan untuk
bangunan  ada  3  bangunan  yaitu, bangunan  1  digunakan  untuk  zona privat,  semi  publik,  dan  public, kemudian untuk bangunan 2 digunakan sebagai zona publik, dan bangunan  kamar  hotel  digunakan sebagai  zona  privat.  Bangunan  1
memiliki  luas  bangunan  sekitar 1486.7  M 2 2  lantai,  bangunan  2 memiliki  luas  bangunan  461  M 2 1 lantai,  dan  area  kamar  hotel memiliki luas bangunan 940.56 M 2 . 4. Perhitungan
sirkulasi udara  alami  dengan  menyesuaikan dari  hasil  pemodelan  bangunan dengan  berbagai  ukuran  ventilasi, mengukur  kecepatan  angin  dan suhu  udara,  dengan  perhitungan nilai  ACPH  yang  tercantum  pada bangunan  satu  sebanyak  23  kali, pada  bangunan  dua  sebanyak  28 kali,  dan  pada  kamar  hotel sebanyak 5 kali.
5.
5. DAFTAR PUSTAKA
BBPI. 2013. Jenis Ventilasi Untuk Sirkulasi Udara  di  Rumah.  diakses  pada  Juni  2021. https://www.pharmaguideline.com/2013/0 9/calculation-of-air-changes-per-hour-in- sterile-area.html
Dirjen  pariwisata.  1988.  Pariwisata  Tanah air Indonesia. diakses pada 25 juni 2021, dari https://battlemyworm.wordpress.com/hotel resort/#:~:text=Pengertian%20Hotel%20R esort,sekaligus%20difungsikan%20sebagai %20tempat%20peristirahatan
Peraturan Gubernur Daerah Khusus Ibukota Provinsi  Jakarta  Nomor  54  Tahun  2008 Tentang  Standar  Kualitas  Udara  Dalam Ruangan (KUDR).
Pharma  guideline. Role  and  calculation  of air  changes  per  hour  in  the  clean  room area. Diakses pada bulan juni 2021. https://www.pharmaguideline.com/2013/0 9/calculation-of-air-changes-per-hour-in- sterile-area.html
Putra, M. Sstriya Sukiyo. 2009.
Pengembangan  Kantor  Pusat  Rosalia Indah di Palur Karanganyar. Tugas Akhir . Yogya: Universitas Atma Jaya Yogyakarta. Rizali  Majid,  Desain  pemodelan  dan informasi  mengenai  bangunan.  diakses pada bulan Juni 2021. http://smkn1pajangan.sch.id/desain- pemodelan-dan-informasi-bangunan-dpib/ Samsudin,  Dkk.  2017. Konsep  Arsitektur Tropis pada Green Building sebagai Solusi Hemat  Biaya  (  Low  Cost  ). Temu  Ilmiah
Ikatan Peneliti Lingkungan Binaan Indonesia (IPLBI). Fakultas Teknik.
Universitas Hasanuddin.
https://doajayakonstruksi.wordpress.com/2
018/10/13/ach-air-changes-per-hours- bikin-udara-di-dalam-gedung-jadi-nyaman/