Bentuk dan Orientasi Optimum Bangunan Perkantoran Tropis dengan Integrasi Horizontal Light Pipe dan Sistem Pembayang

Elsiana, Feny (2024) Bentuk dan Orientasi Optimum Bangunan Perkantoran Tropis dengan Integrasi Horizontal Light Pipe dan Sistem Pembayang. Doctoral thesis, Institut Teknologi Sepuluh Nopember.

Text 08111960010003-Dissertation.pdf Restricted to Repository staff only Download (13MB) | Request a copy

Abstract

Bangunan berdenah gemuk memiliki keterbatasan akses terhadap cahaya alami pada area berjarak jauh dari jendela. Integrasi Horizontal Light Pipe (HLP) dengan sistem pembayang berupa light shelf dan blinds dibutuhkan untuk mendistribusikan cahaya alami pada area berjarak jauh dari jendela, mereduksi level cahaya alami berlebih pada area dekat jendela, dan meningkatkan keseragaman pencahayaan. Pada iklim tropis, orientasi timur atau barat tidak menjadi solusi optimum untuk desain jendela samping akibat tingginya kemungkinan glare; sebaliknya orientasi terbaik bukaan HLP adalah timur atau barat. Penentuan bentuk dan orientasi bangunan penting untuk pemanfaatan pencahayaan alami. Studi tentang keterkaitan bentuk, orientasi bangunan terhadap kinerja pencahayaan alami terbatas, dan berfokus pada konteks iklim non-tropis. Tujuan penelitian yakni menentukan bentuk dan orientasi optimum bangunan perkantoran tropis dengan integrasi HLP dan sistem pembayang (IHSP).
Metode penelitian adalah optimisasi dengan bantuan simulasi IES-VE. Variabel desain yang dipelajari meliputi aspek rasio (AR), kedalaman dan orientasi bangunan. Metrik kinerja pencahayaan alami meliputi rata-rata Daylight Factor (DF), Uniformity Daylight Factor (UDF), dan Useful Daylight Illuminance (UDI).
IHSP tidak secara signifikan merubah proposisi tentang pengaruh bentuk dan orientasi bangunan terhadap kinerja pencahayaan alami, namun memiliki peran dalam meningkatkan kinerja pencahayaan alami. Peningkatan aspek rasio, penurunan kedalaman bangunan dengan IHSP meningkatkan rata-rata DF dan UDF. Peningkatan aspek rasio bangunan pada aksis timur-barat meningkatkan UDI100-2000lx, sebaliknya peningkatan aspek rasio bangunan pada aksis utara-selatan menurunkan nilai UDI100-2000lx. Mengorientasikan bangunan 45º, 315º dari utara meningkatkan nilai UDI100-2000lx pada bangunan AR 1.82:1; AR 1.96:1 dan AR 2.1:1, namun tidak memberi pengaruh signifikan terhadap rata-rata DF dan UDF. Hasil seleksi menunjukkan bahwa bentuk dan orientasi optimum bangunan perkantoran tropis dengan IHSP adalah bangunan memanjang dengan aspek rasio 2.1:1, kedalaman 27,6 m dan orientasi 315º dari utara, yang memiliki rata-rata DF 3,72, UDF 0,41, UDI100-2000lx (useful) dan UDI 500-2000lx (autonomous) tertinggi, sebesar 97% dan 62%, secara berurutan.
====================================================================================================
Deep-plan buildings have limited access to daylight in areas far from side windows. Integration of a Horizontal Light Pipe (HLP), light shelves (LS), and blinds as shading systems can distribute daylight to areas distant from the side window, reduce excessive daylight levels at the perimeter area of the building, and improve daylight uniformity. In tropical climates, an east or west orientation is not an optimal solution for side window design due to the high possibility of glare; conversely, the best orientation of HLP's aperture is west or east. Determining the shape and orientation of a building is essential for utilizing daylight. Previous studies about the relationship between building form, orientation, and daylight performance are limited and mainly focused on non-tropic contexts. The research aim is to determine the optimum form and orientation of buildings implementing HLP and shading systems (IHS) in the tropics.
The research method is optimization with IES-VE as a tool. Design variables include building aspect ratio, building depth, and building orientation. Daylight performance metrics include average daylight factor (DF), uniformity daylight factor (UDF), and useful daylight illuminance (UDI).
IHS does not significantly change the proposition about the impact of building shape and orientation on daylight performance but has a role in improving daylight performance. Increasing the building aspect ratio and lowering the building depth increases the average DF and UDF. Increasing the building aspect ratio on the east-west axis increases UDI100-2000lx, whereas expanding the building aspect ratio on the north-south axis reduces UDI100-2000lx. Orienting the buildings 45º and 315º from the north improves the UDI100-2000lx in the buildings AR 1.82:1, AR 1.96:1, and AR 2.1:1 but does not significantly affect the average DF and UDF. The optimum building form and orientation with the IHS is an elongated building with an aspect ratio of 2.1:1, oriented to 315º from the north. This building has an average DF of 3,72, UDF of 0,41, the highest UDI100-2000lx (useful) and UDI500-2000lx (autonomous), as high as 97% and 62%, respectively.

Item Type:	Thesis (Doctoral)
Uncontrolled Keywords:	building form, building orientation, horizontal light pipe, optimization, shading systems, bentuk bangunan, horizontal light pipe, optimisasi, orientasi bangunan, sistem pembayang
Subjects:	N Fine Arts > NA Architecture > NA2542.36 Sustainable architecture
Divisions:	Faculty of Civil, Planning, and Geo Engineering (CIVPLAN) > Architecture > 23001-(S3) PhD Thesis
Depositing User:	Elsiana Feny
Date Deposited:	05 Feb 2024 01:58
Last Modified:	05 Feb 2024 01:58
URI:	http://repository.its.ac.id/id/eprint/106065

Actions (login required)

View Item