## Peranan Pembayangan Pada Courtyard Terhadap Pengendalian Suhu Permukaan
Studi Kasus : Gedung Widya Puraya Universitas Diponegoro Semarang
Oleh :

## Mochamad Athar Jantu
Staf Pengajar Program Studi Teknik Arsitektur Universitas Gorontalo Mahasiswa Program Magister Teknik Arsitektur Universitas Diponegoro Semarang
Gagoek Hardiman
Staf Pengajar Jurusan Teknik Arsitektur Universitas Diponegoro Semarang

## Bambang Supriyadi
Staf Pengajar Jurusan Teknik Arsitektur Universitas Diponegoro Semarang
Erni Setyowati
Staf Pengajar Jurusan Teknik Arsitektur Universitas Diponegoro Semarang

## ABSTRAK
Courtyard merupakan  komponen  bangunan  sejak  lampau  yang  memiliki  fungsi sebagai  elemen  estetika  di  dalam  bangunan  juga  berperan  dalam  usaha  menciptakan sistem pengkondisian udara dan pencahayaan alami. Sebagai bukaan tentunya penetrasi radiasi matahari langsung ke dalam bangunan tidak dapat di hindari akan tetapi dengan bentuk struktur yang khas dari courtyard ditambah dengan ketersediaan elemen vegetasi akan membentuk bidang-bidang bayangan.
Tulisan  ini  bertujuan  untuk  memberikan  pemaparan  hasil  penelitian  mengenai sejauh mana peranan pembayangan pada courtyard dalam mereduksi peningkatan suhu permukaan akibat dari penetrasi radiasi matahari.
Metode  yang  digunakan  pada  penilitan  ini  adalah  analisis  secara  kualitatif terhadap data kuantitatif hasil observasi dan pengukuran langsung terhadap obyek studi. Dari  hasil  analisis  dapat  diketahui  bahwa  variasi  bidang  pembayangan  dan  durasi pembayangan  pada  area courtyard gedung  Widya  Puraya  Universitas  Diponego  dapat mengendalikan  peningkatan  suhu  permukaan  yang  dipengaruhi  oleh  durasi  puncak peningkatan suhu permukaan.
Kata Kunci : Pembayangan, Courtyard , Suhu Permukaan

## PENDAHULUAN
Karakteristik iklim tropis diantaranya  adalah  tingginya  tingkat radiasi  matahari  yang  menyebabkan peningkatan  suhu  permukaan  dan  akan berimbas  pada  meningkatnya  temperatur udara di dalam bangunan. Oleh karena itu rancangan bangunan yang tepat diterapkan pada daerah tropis seharusnya dapat  merespon  pengaruh  iklim  tersebut diantaranya dengan memperbanyak bukaan  sehingga  menjamin  sirkulasi udara  yang  baik  terjadi  di  dalam bangunan.
Courtyard merupakan  salah  satu strategi  rancangan  penghawaan  pasif yang  responsif  terhahadap  iklim  yang awalnya merupakan komponen bangunan untuk  wilayah  tropis  kering.  Sebagai bukaan  disisi  lain courtyard memiliki dampak  yakni  ini  memberikan  jalan cukup  besar  terhadap  penetrasi  radiasi matahari  sehingga  akan  mempengaruhi kondisi termal di dalam bangunan. Aspek geometris  dan  posisi  matahari  sangat menentukan  kinerja  termal  terhadap penetrasi  radiasi  matahari  pada  fasad yang  mengelilingi courtyard tersebut (Muhaisen, 2006).
Secara  struktural  bentuk courtyard yang  saling  menutupi  di  keempat  sisinya akan membentuk naungan berupa bayangan  antara  satu  sisi  dan  lainnya. Pada  area  tropis  bayangan  sangat bermanfaat  dalam  rangka  mereduksi tingginya intensitas radiasi matahari yang masuk melalui bukaan pada courtyard . Obyek  studi  pada  penelitian  ini adalah courtyard pada  gedung  Widya
Puraya yang terletak di kawasan Universitas Diponegoro Semarang. Gedung  ini  merupakan  lanmark  kawasan yang difungsikan sebagai kantor Lembaga Pengembangan dan Penjaminan Mutu Pendidikan (LP2MP) dan Lembaga Penelitian dan Pengabdian kepada Masyarakat (LPPM), serta sering digunakan untuk kegiatan-kegiatan pertemuan  seperti  seminar,  simposium, dan workshop serta kegiatan pameran.
Selain  sebagai  komponen  untuk kepentingan  pengkondisian  di  dalam bangunan, courtyard pada  bangunan  ini juga  bertindak  sebagai  komponen  untuk tujuan  estetika  visual.  Area  ini  berfungsi sebagai  taman  terdiri  dari  dua  jenis elemen  lansekap  berupa soft  material yakni  beragam  vegetasi  berupa  rumput serta  pohon  dan  tanaman  hias  dengan berbagai  jenis  dan  ukuran.  Ketersediaan elemen  vegetasi  pada  area courtyard dapat  juga  menentukan  performa  termal didalam  bangunan  (Canton  et.al,  2014) karena  ikut  bertindak  sebagai  elemen pembentuk bidang bayangan.
Tulisan  ini  memaparkan  penelitian  yang bertujuan  untuk  mengetahui  sejauh  mana peranan  pembayangan  yang  terbentuk pada  area courtyard dalam  mereduksi peningkatan  suhu  permukaan  akibat penetrasi radiasi matahari.
Gambar 1. Denah Area Courtyard Sumber: Hasil Observasi dan Dokumentasi Penulis, 2015

## METODE PENELITIAN
Metode yang dilakukan pada
penilitan  ini  adalah  deskriptif  kuantitatif dimana  data  diperoleh  dari  pengamatan dan  pengukuran  langsung  pada  tanggal  4 dan  5  Juni  2015  dari  jam  07.00  –  17.00. Data  tersebut  meliputi  data  fisik  obyek pengamatan,  pembayangan  dan  durasi pembayangan  yang  terjadi  serta  data tingkat suhu permukaan. Hasil pengamatan  dan  pengukuran  tersebut kemudian  dianalisis  secara  kualitatif untuk mencapai tujuan penelitian ini.

## HASIL DAN DISKUSI

## Identifikasi Obyek Pengamatan
a. Bentuk, Dimensi dan Orientasi
Courtyard yang  menjadi  obyek pengamatan dalam penelitian ini berbentuk  empat  persegi  panjang  dengan alas  berdimensi  panjang  15,35M  dan lebar  12,15M.  Pada  bagian  lantai  II bentuk dinding balkon sebagian menjorok ke  dalam  sepanjang  1M  dari  kolom, kecuali  dinding  balkon  koridor  depan yang  berada  di  belakang  kolom.  Tinggi rata-rata  struktur  keliling  adalah  7,5  M
dari dasar permukaan courtyard . Dimensi ini  ditunjukkan  pada  Gambar  1  dan
Gambar 2. Berdasarkan  dimensi  yang  ada maka  dapat  diketahui    aspek  rasio  dari
courtyard yakni  dari  perbandingan  luas bidang lantai dengan     tinggi    rata-rata struktur      yang
Gambar 2. Potongan Melintang dan Memanjang Area Courtyard Sumber: Hasil Observasi dan Dokumentasi Penulis, 2015
mengelilingi  (Reynolds,  2002)  adalah  25 :  1  serta  indeks  bayangan  yakni  tinggi dinding  bagian  selatan  berbanding  lebar bidang  searah  utara-selatan  (Reynolds, 2002) adalah 40%.
Dari  nilai  aspek  rasio  dan  indeks bayangan tersebut diketahui bahwa
bukaan area courtyard cukup besar untuk menerima  radiasi  matahari  langsung. Indeks  bayangan  dibawah  50%  masih
perlu  ditingkatkan,  salah  satunya  dengan adanya elemen-elemen vegetasi.
Orientasi  bangunan  gedung  Widya Puraya  adalah  30 o dari  arah  Utara  - Selatan  ke  arah  Tenggara  -  Barat  Laut. Sisi  terpanjang  bangunan  membujur  arah Timur - Barat bergeser 30 o ke arah Timur Laut  –  Barat  Daya  seperti  yang  terlihat pada Gambar 3.
Gambar 3. Orientasi Gedung Widya Puraya UNDIP Sumber: Olahan Penulis, 2015
Orientasi
bangunan mempengaruhi
bentuk  bidang-bidang  yang  tersinari  dan
terbayangi  pada  area courtyard karena berkaitan    dengan  posisi  matahari terhadap  elemen-elemen yang membentuk  bidang  pembayangan  yang akan menghasilkan sudut-sudut
pembayangan baik sudut bayangan horizontal  maupun  vertikal  (Lippsmeier,
1980).
Gambar 4. Posisi Gedung Widya Puraya UNDIP Terhadap Matahari Pada Bulan Juni Sumber: Olahan Penulis, 2015
b. Bidang Permukaan Bidang-bidang  permukaan  pada masing-masing area dapat dilihat pada Gambar  5.  Untuk  mengidentifikasi bidang-bidang permukaan
yang diukur,  maka  di  bagi  dalam  beberapa area yaitu:
 Area Tengah Courtyard
Terdiri  dari  saluran  air  dengan  fungsi untuk  menampung  air  hujan  yang jatuh  dari  teritisan.  Di  antara  saluran air  dan  dinding  batas  lantai  koridor terdapat  hamparan  batu  kerikil.  Di bagian  tengah  taman  terdapat  batu alam  buatan  yang  berbentuk  tebing dan mengelilingi kolam hias.
 Area Koridor Bagian Depan
Material  pada  area  ini  yaknidinding kaca  dengan  ketebalan  0,8  mm  serta kolom struktur berdimensi 75 cm x 75 cm dengan material permukaan berupa acian  semen  dengan  finishing    cat tembok.
 Area  Koridor  Bagian  Kanan  dan Kiri
Kedua  area  ini  memiliki  kesamaan secara fisik yakni material permukaan pinggiran  dinding      lantai  adalah acian      semen    dan  finishing      cat tembok . Kolom    struktur
Gambar 5. Bidang Material Permukaan Yang Diukur Sumber: Hasil Observasi, 2015

## Pembayangan dan Durasi Pembayangan
Tabel 1. Pembayangan dan Durasi Pembayangan
Sumber: Hasil Observasi, 2015
berdimensi  58  cm  x  58  cm    dengan material  permukaan  berupa  acian semen dengan finishing  cat tembok.
 Area Koridor Bagian Belakang
Dinding pembatas berupa acian semen dengan  finishing  cat  berwarna  merah
serta kolom struktur berdimensi 58 cm x  58  cm  dengan  material  permukaan berupa  acian  semen  dengan  finishing cat tembok. Denah Titik Ukur Permukaan Durasi Pembayangan Pagi Siang P1 : Permukaan kerikil bagian kiri P2 : Permukaan kerikil bagian kanan P3 : Permukaan saluran bagian depan P4 : Permukaan saluran bagian belakang P5 : Permukaan rumput bagian kiri P6 : Permukaan rumput bagian kanan P7 : Permukaan air 07.00 – 08.00 07.00 – 12.00 07.00 – 10.00 07.00 – 12.00 07.00 – 11.00 07.00 – 11.00 07.00 – 12.00 13.00 – 17.00 14.00 – 17.00 13.00 – 17.00 13.00 – 17.00 14.00 – 17.00 13.00 – 17.00 13.00 – 17.00
Dari  Tabel  1  di  atas  dapat  dilihat  bahwa durasi  bidang  pembayangan  maksimum adalah  10  jam  dan  minimum  2  jam. Sedangkan  durasi  penyinaran  maksimum adalah 5 jam dan minimum 1 jam.
Tingkat SuhuPermukaan a. Area Tengah Courtyard
- Kerikil Hasil  pengukuran  suhu  permukaan kerikil  dapat  dilihat  pada  Gambar  6.
Peningkatan  suhu  permukaan  kerikil bagian  kiri  dimulai  jam  09.00  dan mencapai  puncak  pada  jam  11.00  di suhu  34,3 o C  ,  sedangkan    suhu permukaan kerikil bagian kanan peningkatan    dimulai    pada    jam
P8 : Permukaan dinding tepi koridor bagian kiri P9 : Permukaan dinding tepi koridor bagian kanan P10 : Permukaan diding batas koridor bagian belakang 07.00 – 08.00 07.00 – 12.00 07.00 – 12.00 13.00 – 17.00 13.00 – 17.00 13.00 – 17.00 P11 : Kolom Beton koridor bagian depan P12 : Kolom beton koridor bagian kiri P13 : Kolom Beton koridor bagian kanan P14 : Kolom beton koridor bagian belakang 07.00 – 10.00 07.00 – 08.00 07.00 – 12.00 07.00 – 12.00 14.00 – 17.00 11.00 – 17.00 13.00 – 17.00 13.00 – 17.00 P15 : Dinding kaca koridor bagian depan 07.00 – 10.00 15.00 – 17.00 P16 : Dinding balkon bagian kiri P17 : Dinding balkon bagian kanan P18 : Dinding balkon bagian depan P19 : Dinding balkon bagian belakang 07.00 – 08.00 11.00 – 12.00 07.00 – 12.00 07.00 – 12.00 07.00 – 12.00 13.00 – 17.00 13.00 – 14.00 16.00 – 17.00 13.00 – 15.00 16.00 – 17.00 13.00 – 17.00
09.00    dan  mencapai    puncaknya    di jam13.00  pada    suhu  32,6 o C.  Tingkat suhu  permukaan    kerikil  bagian  kiri rata-rata selalu lebih tinggi dari bagian kanan.
- Rumput Hasil  pengukuran  suhu  permukaan rumput  dapat  dilihat  pada  Gambar  6. Peningkatan  suhu  permukaan  rumput bagian  kiri  dimulai  jam  10.00  dan
mencapai  puncak  di  jam  13.00  pada suhu 34,2 o C, sedangkan pada permukaan  rumput  bagian  kanan peningkatan  suhu  permukaan  dimulai jam 09.00 mencapai puncaknya di jam 12.00 pada suhu 33 o C. Suhu
permukaan  bidang  rumput  bagian  kiri selalu  lebih  tinggi  dibandingkan  suhu permukaan  bidang  rumput  bagian kanan.
Gambar 6. Grafik Suhu Permukaan Pada Area Tengah Courtyard Sumber: Hasil Observasi, 2015
b. Area Koridor
- Dinding Tepi & Batas Lantai
Hasil  pengukuran  suhu  permukaan dinding tepi  dan  dinding  batas  dapat dilihat pada
- Saluran Air
Hasil  pengukuran  suhu  permukaan saluran  air  dapat  dilihat  pada  Gambar
6. Peningkatan suhu permukaan saluran  air  bagian  depan  dimulai  jam 10.00  dan  mencapai  puncak  di  jam 12.00  pada  suhu  40,1 o C,  sedangkan suhu  permukaan  saluran  air  bagian belakang terjadi di jam 12.00. Tingkat suhu permukaan  saluran bagian depan
rata-rata selalu lebih tinggi dari bagian belakang.
- Air Kolam Hasil pengukuran suhu permukaan air kolam  dapat  dilihat  pada  Gambar  6. Peningkatan  suhu  permukaan  air kolam dimulai jam 08.00 dan mencapai  puncak  di  jam  11.00  pada suhu  32,2 o C.  Pada  jam  14.00  turun hingga  mencapai  suhu  29,2 o C    dan kemudian  pada  jam  15.00  kembali naik  hingga  jam  17.00.  di  jam  10.00 pada suhu 32,1 o C.
Gambar  7.  Suhu  permukaan  dinding tepi  koridor      bagian      kiri    selalu lebih   tinggi,
kemudian  koridor  bagian  belakang dan bagian kanan. Pada koridor bagian kiri  puncak  tingkat  suhu  permukaan terjadi di jam 11.00 pada suhu 35.3 o C. Di  dinding  koridor  batas  koridor bagian  belakang  terjadi  di  jam  12.00 sedangkan  pada  dinding  tepi  bagian kanan  mencapai  puncaknya  di  jam 10.00 pada suhu 32,1 o C.
- Kolom Beton Perbandingan peningkatan suhu permukaan  kolom  beton  dapat  dilihat pada  Gambar  7.  Puncak  tingkat  suhu
permukaan kolom pada koridor depan terjadi di jam 12.00 pada suhu 35,7 o C, untuk koridor bagian kiri dan belakang terjadi di jam 10.00 masing- masing  pada  suhu  35,1 o C  dan  32,6 o C. Sedangkan  untuk  koridor  bagian kanan tingkat suhu permukaan mencapai  puncak  di  jam  15.00  pada suhu 32,4 o C.
- Dinding Kaca
Hasil  pengukuran  suhu  permukaan dinding  kaca    depan  dapat    dilihat pada   Gambar 7.
Gambar 7. Grafik Suhu Permukaan Pada Area Koridor Sumber: Hasil Observasi, 2015
Peningkatan  suhu  permukaan  dinding kaca  dimulai  jam  09.00  dan  mencapai puncak  di  jam  12.00  hingga  jam  14.00 pada suhu 36,2 o C.
- Dinding Balkon Perbandingan peningkatan suhu permukaan  dinding  balkon  dapat  dilihat pada  Gambar  7.  Puncak  tingkat  suhu permukaan  dinding  balkon  bagian  depan dan  bagian  belakang  terjadi  di jam  13.00 –  15.00  yakni  masing-masing  pada  suhu 30,9 o C dan 30,8 o C. Untuk koridor bagian kiri  terjadi  di  jam  15.00  pada  suhu
30,9 o C,  sedangkan  koridor  bagian  kanan tingkat suhu permukaan mencapai puncak di  jam  15.00  pada  suhu  31,1 o C.  Di  pagi hari  antara  jam  07.00  –  12.00  suhu permukaan  tertinggi  berturut-turut adalah koridor  bagian  kiri,  depan,  kanan  dan belakang.  Pada  siang  hingga  sore  hari antara jam 13.00 – 17.00 suhu permukaan tertinggi  berturut-turut  adalah  koridor bagian  kanan,  depan,  kiri  dan  bagian belakang.

## KESIMPULAN
Dari pemaparan pada bagian sebelumnya maka diketahui bahwa durasi pembayangan mempengaruhi peningkatan  suhu  permukaan  pada  setiap bidang-bidang  permukaan  yang  di  ukur pada  area courtyard gedung  Widya Puraya.
Pada  umumnya  suhu  permukaan bidang-bidang  yang  berada  di  bagian depan  dan  kiri  cenderung  lebih  tinggi dibandingkan  bidang  lainnya.  Hal  ini dipengaruhi  oleh  orientasi courtyard terhadap arah lintasan matahari.
Indeks  bayangan  40%  di  tambah dengan  pembayangan  hasil  bentukan elemen  vegetasi  Puncak  tertinggi  suhu permukaan masing-masing bidang bervariasi terjadi antara jam 11.00 hingga jam  15.00,  hal  ini  karena  adanya  variasi bidang  pembayangan  yang  diakibatkan oleh  durasi  pembayangan  yang  berbeda- beda.  Dari  hasil  penelitian  ini  dapat disimpulkan  bahwa  pembayangan  pada area courtyard gedung  Widya  Puraya Universitas Diponegoro berperan mengendalikan peningkatan suhu permukaan sehingga puncak tingkat suhu permukaan tidak terjadi pada waktu yang bersamaan dan durasinya tidak lebih dari 2 jam.

## UCAPAN TERIMA KASIH
Ucapan terima kasih kepada Ketua Lembaga Pengembangan dan Penjaminan Mutu Pendidikan (LP2MP) dan Lembaga Penelitian dan Pengabdian kepada Masyarakat (LPPM) Universitas Diponegoro Semarang yang telah memberikan izin melaksanakan penelitian di  gedung  Widya  Puraya.  Ucapan  terima kasih  juga  ditujukan  kepada  Ketua Yayasan  Duluwo  Limo  Lo  Pohalaa Universitas Gorontalo yang telah memberikan  dukungan  baik  moril  dan materil  atas  terselenggaranya  penelitian ini.
DAFTAR PUSTAKA
Canton,  M.  Alicia.  Carolina  Ganem. Gustavo  Barea  dan  Fernandez Llano.  2014.  Courtyards  As  A Passive  Strategy  In  Semi  Dry Areas  -  Assesment  Of  Summer Energy And Thermal Conditions In A  Refurbished  School  Building. Journal  Renewable  Energy. 69: 437-446.
Edwards,  B.,  Magda  Sibley.,  Mohamad Hakmi  dan  Peter  Land.  2006. Courtyard  Housing:  Past,  Present and  Future. New  York:  Taylor  & Francis Group.
Hardiman,  Gagoek.  2013. Arsitektur Yang  Responsif  Terhadap  Iklim Tropis Lembab . Pidato Pengukuhan Upacara  Penerimaan Jabatan  Guru  Besar  Ilmu  Teknik Arsitektur Fakultas Teknik Universitas Diponegoro. Semarang: 16 November. Muhaisen, A. S. 2006. Shading Simulation  of  the  Courtyard  Form in  Different  Climatic  Regions. Buildings and Environtment. 41(12): 1731-1741.
Lippsmeier,  Georg.  1980. Tropenbau Building  in  the  Tropics. Edisi Kedua.  Munchen:  Verlag  Georg D.W. Callwey. Terjemahan Syahmir Nasution. 1994. Bangunan Tropis. Jakarta: Penerbit
Erlangga.
Reynolds,  John  S.  2002. Courtyards: Aesthetic,  Social  and  Thermal Delight. New York: John Willey & Sons Inc.