i

LAPORAN AKHIR

PENELITIAN BERBASIS H-INDEX SCOPUS

STUDY OF THERMAL COMFORT FOR OUTDOOR ACTIVITIES

IN BANDA ACEH

Tim Peneliti

Dr. Abdul Munir, ST.MT. / 197207081998021001 Ir. Muslimsyah, M. Sc / 196109281988101001

Muftiadi, ST. MT. / 197203041999031001

Dibiayai oleh: Universitas Syiah Kuala,

Kementerian Riset, Teknologi dan Pendidikan Tinggi, Sesuai dengan Surat Perjanjian Penugasan Pelaksanaan Penelitian H-Indeks

TahunAnggaran 2017 Nomor: 1445/UN11/SP/PNBP/2017 tanggal 18 Mei 2017

FAKULTAS TEKNIK

UNIVERSITAS SYIAH KUALA OKTOBER 2017

S .

B i a y a P e n e l i t i a n : R p 7 5 . 000 . 000 ,-

d . P r o g r a m S tu d i : A r s i te k t u r

b . N I P : 1 9 7 2 0 3 0 4 1 9 9 9 0 3 1 0 0 la . N a m a : M u f t i a d i , S T . ħ TA n g g o t a P e n e l i t i ( 2 )

d . P r o g r a m S tu d i : A r s i t e k t u r

b . N I P 1 9 6 1 092 8 1 9 88 l o 100 1a . N a m a : I r . M u s ı i m s y a h , M . S c

A n g g o t a P e n e l i t i ( 1 )

f . a l a m a t s u r e l ( e m a i l ) : m u n i r s y a d i @ u n s y i a h . a c . i de . N o m o r H P 08 1 3607 28055

d . P r o ga m S tu d i : A r s i te k t u r

c . J a b a t a n F u n g s i o n a ı : L e k t o r K e pa l a

b . N I P : I 9 7 2 0 ? 0 8 1 9 9 8 0 2 ı 00 1

a . N a m a L e n g k a p : D r . A bd u l M u n i r , ST . M T .

K e t u a P e n e l i t i

B a n da A c e hJ u d u l P e n e l i t i a n S t u dy o f T h e r m a l C o m f o r t f o r O u td o o r A c t i v i t i e s i n

P E N E L I T I A N B E R B A S I S H - I N D E X S C G P U SH A L A M A N IŁ aR ìG E S A I $ rl q¢i L A P A

iii

RINGKASAN

Ruang terbuka penting bagi kota-kota yang lestari karena dapat mengakomodasi berbagai aktivitas di luar ruangan, terutama untuk pejalan kaki. Mendorong lebih banyak orang beraktifitas di ruang terbuka akan menguntungkan perkembangan kota dari berbagai perspektif, termasuk aspek fisik, lingkungan, ekonomi, dan sosial. Salah satu tuntutan utama untuk aktifitas di ruang luar adalah tingat kenyamanan termal yang memadai. Banyak penelitian kenyamanan termal outdoor dalam dekade ini, namun untuk yang berbasis di Indonesia masih sangat terbatas.

Penelitian ini bertujuan untuk menentukan tingkat kenyamanan termal untuk tiga aktivitas outdoor yang berbeda, yaitu pejalan kaki, rekreasi di taman kota, dan kafe outdoor. Tujuan penelitian ini untuk mengetahui persepsi dan preferensi orang-orang di ruang luar terhadap kondisi termal untuk berbagai kegiatan di luar ruang di Banda Aceh. Tingkat kenyamanan dievaluasi dengan menggunakan Universal Thermal Climate Index (UTCI) untuk mendapatkan temperatur netral sebagai kondisi yang nyaman yang diinginkan. Survey lapangan dilakukan di tiga kegiatan outdoor yang berbeda untuk ruang outdoor yang berbeda di Banda Aceh dengan mengukur parameter lingkungan dan persepsi psikologis secara termal dari pengguna. Survei lapangan akan dilakukan dari bulan Juni sampai Oktober 2017 dan dilakukan pada hari-hari dengan cuaca cerah untuk menghindari gangguan cuaca ekstrem.

Toleransi terhadap panas lebih besar pada responden yang berada di taman kota, dimana suhu netral yang dirasakan lebih tinggi dibandingkan dengan responden yang berada di café, yaitu 28.3°C untuk taman kota dan 30.4°C untuk café. Sedangkan suhu netral untuk pedestrian lebih rendah. Kenyamanan termal untuk pedestrian sangat dipengaruhi oleh jarak tempuh dari jalur pesestrian. Semakin jauh jarak tempuh maka sensasi termal yang dirasakan tubuh semakin panas. Hal ini berkaitan erat dengan tingkat metabolisme tubuh. Penelitian inimasihterbatas pada rentang suhu hangat sampai panas. Diperlukan rentang suhu yang lebih lebar khususnya pada suhu udara lebih rendah dari 27°C pada pagi hari untuk penyelidikan yang lebih konprehensif. Perlu pengembagan metode yang bisa mewakili kondisi sejuk sampai dingin, misalnya dengan metode simulasi dimana subjek penelitian dipilih untuk melakukan aktifitas yang diinginkan.

Kata kunci: kenyamanan termal outdoor, cafe, taman kota, pedestrian, UTCI, suhu netral.

�

iv

PRAKATA

Alhamdulillah, penelitian dengan judul “Study Of Thermal Comfort For Outdoor

Activities” telah dapat kami selesaikan seluruh tahapan yang telah direncanakan.

Keberhasilan penelitian ini tidak terlepas dari bantuan berbagai pihak baik material maupun

moril. Untuk itu selayaknya kami ucapkan terima kasih kepada:

1. Universitas Syiah Kuala yang telah menyediakan dana melalui Lembaga Penelitian dan

Pengabdian MAsyarakat.

2. Dekan Fakultas Teknik Unsyiah yang telah memberikan dorongan untuk berkarya demi

pengembangan karir sebagai tenaga pengajar di lingkungan Arsitektur Unsyiah.

3. Laboratorium Sains Arsitektur yang telah membantu sebagian peralatan yang digunakan

dalam penelitian ini.

4. Terima kasih terutama kepada mahasiswa yang telah berpartisipasi secara aktif dalam

penelitian ini

5. Teman-teman dosen di lingkungan Jurusan Arsitektur dan Jurusan Teknik dan Fakultas

Teknik Unsyiah yang telah membantu memberikan masukan terhadap proses dan hasil

penelitian ini.

Akhirnya dengan rasa rendah hati kami bersyukur kepada Allah SWT, karena dengan

Rahmat-Nya jua penelitian ini dapat berjalan dengan baik dan sesuai rencana. Kami juga

mengakui tidak ada pekerjaan yang sempurna, untuk itu segala masukan dan kritikan positif

akan diterima dengan senang hati.

Banda Aceh, 30 Oktober 2017

Penulis

v

DAFTAR ISI

HALAMAN PENGESAHAN i RINGKASAN ii PRAKATA iii DAFTAR ISI iv DAFTAR TABEL vi DAFTAR GAMBAR vii DAFTAR LAMPIRAN viii

BAB 1. PENDAHULUAN 1 1.1 Latar Belakang 1 1.2 Permasalahan Penelitian 3 BAB 2. TINJAUAN PUSTAKA 4 2.1 Kenyamanan Termal

2.2 Faktor-faktor Kenyamanan Termal 2.3 Kenyamanan Termal Ruang 2.4 Indeks Kenyamanan Termal Ruang 2.5 Asesmen Kenyamanan Termal Ruang Luang

4 4 5 7

10 BAB 3. TUJUAN DAN MANFAAT PENELITIAN 12 3.1 Tujuan Penelitian 12 3.2 Manfaat Penelitian 12 BAB 4. METODE PENELITIAN 14 4.1 Area Studi 14 4.2 Variabel Penelitian 14 4.3 Subyek dan Peralatan Peneliitan

4.4 Pengumpulan Data 4.5 Prosedur Penelitian

15 13 16

BAB 5. HASIL LUARAN YANG DICAPAI 19 5.1 Gambaran Objek dan Waktu Pelaksanaan Penelitian 19 5.2 Karakteristik Subjek Penelitian 21 5.3

5.4 5.5 5.6

Karakteristik Lingkungan Penelitian Respon Psikologis terhadap Termal 5.4.1 Sensasi Termal 5.4.2 Preferensi Termal 5.4.3 Penerimaan Kondisi Termal 5.4.4 Kenyamanan Termal Indek Kenyamanan Temal 5.5.1 Wet Bulb Globe Temperature (WBGT) 5.5.2 Standard Effective Tempertaure Outdoor (SET_OUT) 5.5.3 Universal Thermal Climate Index (UTCI) Temperatur Netral

25 26 26 29 31 32 33 34 35 36 38

vi

BAB 6. SIMPULAN DAN SARAN 40 6.1

6.2 Simpulan Saran

40 40

DAFTAR PUSTAKA 42

LAMPIRAN 45

vii

DAFTAR TABEL

Tabel 2.1 Indeks-indek kenyamanan yang umum digunakan untuk mengevaluasi tingkat kenyamanan termal ruang luar (Walls et al., 2015)

Tabel 4.1 Tipe dan spesifikasi instrumen penelitian Tabel 5.1 Lokasi, waktu dan responden penelitian pada café Tabel 5.2 Lokasi, waktu dan responden penelitian pada taman kota Tabel 5.3 Lokasi, waktu dan responden penelitian pada jalur pedestrian (metode

longitudinal, menggunakan subjek yang sama untuk setiap hari penelitian) Tabel 5.4 Karakteristik faktor personal dari subjek (rata-rata ± standar deviasi) Tabel 5.4 Karakteristik parameter lingkungan penelitian

8 16 19 20

21 21 26

viii

DAFTAR GAMBAR

Gambar 2.1 Kerangka umum penilaian tingkat kenyamanan termal ruang luar berdasarkan aspek

Gambar 4.1 Hubungan antar variabel penelitian Gambar 4.2 Bagan alir Penelitian Gambar 5.1 Lokasi Penelitian Gambar 5.2 Boxplot karakteristik subjek untuk penelitian pada café Gambar 5.3 Boxplot karakteristik subjek untuk penelitian pada taman kota Gambar 5.4 Boxplot karakteristik subjek untuk penelitian pada jalur pedestrian Gambar 5.4 Hubungan sensasi termal yang dirasakan responden terhadap suhu

operatif ruang luar untuk semua aktifitas di café Gambar 5.5 Hubungan sensasi termal rata yang dirasakan responden terhadap suhu

operatif ruang luar untuk semua aktifitas di café Gambar 5.6 Hubungan sensasi termal yang dirasakan responden terhadap suhu

operatif ruang luar untuk semua aktifitas yaitu di café, taman kota, dan untuk pedestrian

Gambar 5.7 Preferensi termal responden berdasarkan suhu operatif ruang luar untuk semua aktifitas yaitu di café, taman kota, dan untuk pedestrian

Gambar 5.8 Penerimaan terhadap kondisi termal responden terhadap kondisi lingkungan untuk responden pria, wanita, dan keseluruhan

Gambar 5.8 Preferensi termal responden terhadap sensasi termal yang dirasakan Gambar 5.9 Persentase respon rasa nyaman yang dirasakan responden terhadap

sensasi termal pada kondisi termal lingkungan penelitian Gambar 5.10 Respon sensasi termal berdasarkan indeks temperatur WBGT Gambar 5.10 Respon sensasi termal berdasarkan inteks temperatur SET_OUT Gambar 5.11 Respon sensasi termal berdasarkan inteks temperatur UTCI Gambar 5.12 Respon sensasi termal berdasarkan inteks temperatur UTCI Gambar 5.13 Pengkategorian respon termal terhadap parameter UTCI Gambar 5.13 Respon sensasi termal berdasarkan inteks temperatur UTCI

11 15 18 20 23 24 25

27

28

28

29

30

30

33 34 36 37 37 38 39

ix

DAFTAR LAMPIRAN

Halaman

Lampiran 1 Instrument Penelitian 45

Lampiran 2 Personel Peneltian dan Kualifikasinya 47

Lampiran 3 Artikel Ilmiah 48

Lampiran 4 Foto Aktifitas Peneliian 54

1

BAB 1. PENDAHULUAN

1.1 Latar Belakang

Fenomena pemanasan global akibat perubahan iklim semakin terasa dalam beberapa

tahun terakhir ditandai dengan meningkatnya suhu udara di berbagai belahan bumi.

Ada bukti kuat bahwa iklim global sedang memanas dan kemungkinan terjadi lebih

cepat daripada yang dilaporkan secara umum (Brysse et al., 2013). Saat ini banyak

kota yang mengalami pulau panas perkotaan (UHI: urban heat island) secara intensif

(Jim, 2015). Kondisi yang terlalu panas dapat berdampak serius terhadap kesehatan

dan kesejahteraan penduduk kota. Dampaknya semakin terasa di daerah perkotaan

sebagai akibat dari efek UHI dimana suhu udara di perkotaan beberapa derajat lebih

tinggi dari pada daerah pedesaan. Suhu udara yang tinggi sangat mempengaruhi

kenyamanan termal dan kesehatan masyarakat, terutama di daerah perkotaan.

Ruang terbuka penting bagi kota-kota yang lestari karena mereka mengakomodasi

lalu lintas pejalan kaki setiap hari dan berbagai aktivitas di luar ruangan dan

berkontribusi besar terhadap kehidupan dan vitalitas kota. Mendorong lebih banyak

orang di jalanan dan di luar ruangan akan menguntungkan kota-kota dari berbagai

perspektif, termasuk aspek fisik, lingkungan, ekonomi, dan sosial. Diantara banyak

faktor yang menentukan kualitas ruang terbuka, iklim mikro di luar ruangan

merupakan isu penting. Orang-orang yang melakukan aktivitas di luar ruangan,

seperti pejalan kaki dan aktivitas rekreasi di taman, langsung ter- kena lingkungan

terdekat mereka dalam hal variasi sinar matahari dan bayangan, perubahan kecepatan

angin, dan karakteristik lainnya. Dengan demikian, sensasi kenyamanan termal orang

sangat dipengaruhi oleh iklim mikro lokal.

Selama dekade terakhir, minat dalam penilaian kenyamanan termal meningkat

karena perubahan iklim dan meningkatnya tekanan panas di kota-kota. Tapi ada

sejumlah penelitian yang relatif kecil mengenai kenyamanan termal untuk

2

lingkungan luar Spagnolo and de Dear (2003) Givoni et al. (2003) Nikolopoulou and

Lykoudis (2006). Di sisi lain, banyak penelitian telah dilakukan pada kenyamanan

termal terutama untuk lingkungan dalam ruangan. Perhatian penelitian yang

meningkat baru-baru ini mengenai kenyamanan termal di lingkungan luar ruangan

disebabkan oleh tingginya tingkat risiko terkait kesehatan yang disebabkan oleh

perubahan iklim dan kenaikan suhu global (Johansson et al., 2014). Beberapa

penelitian menyelidiki korelasi antara kenyamanan termal dan hunian di ruang

terbuka (Li et al., 2016; Mazhar et al., 2015; Onjo, 2009; Nikolopoulou and

Lykoudis, 2006), kebanyakan dari mereka telah mengidentifikasi bahwa ada korelasi

kuat. Sejak awal milenium baru, kenyamanan termal outdoor mendapat perhatian

besar.

Berbagai aspek kenyamanan termal outdoor telah banyak dilakukan penelitian dalam

dekade ini, termasuk untuk daerah tropis. Namun, penelitian tentang kondisi

kenyamanan outdoor di Indonesia masing-masing sangat terbatas. Penelitian yang

berfokus pada kenya- manan termal outdoor untuk Indonesia yang dipublikasikan di

publikasi internasional ha- nya dilakukan oleh Sangkertadi and Syafriny (2014) yang

merumuskan kondisi kenyamanan hingga sedang dalam kegiatan outdoor di kota

Manado. Indonesia memiliki variasi iklim yang cukup beragam dimana masing-

masing daerah memiliki karakteristik yang berbeda. Oleh karena itu, lebih banyak

penelitian mengenai tanggapan spesifik terhadap iklim lokal diperlukan standar built-

up yang sesuai untuk parameter desain arsitektural terutama untuk ruang lingkungan

luar ruangan. Parameter desain yang tepat menghasilkan fasilitas perkotaan yang

lebih baik dan mendorong warga untuk melakukan lebih banyak aktivitas di luar

ruangan. Selain itu, merevitalisasi ruang terbuka akan menyebabkan penghematan

energi di dalam bangunan. Karena orang menghabiskan lebih banyak waktu di ruang

terbuka, penggunaan AC dan peralatan elektronik lainnya akan berkurang.

Penelitian ini memberikan penilaian komparatif yang memperhitungkan dampak

beberapa parameter pada iklim mikro perkotaan untuk memungkinkan evaluasi

pengaruh relatif setiap fasilitas untuk kegiatan ruang terbuka tertentu. Ruang terbuka

3

merupakan konstituen penting lingkungan perkotaan, fungsi dan aktivitas hosting

yang penting untuk karakter kota dan kualitas kehidupan yang dapat diberikan

kepada penghuninya. Penelitian ini menyajikan studi komparatif yang melihat

berbagai aktivitas di luar ruangan untuk merespon kondisi lingkungan terhadap

parameter kenyamanan termal manusia untuk ruang terbuka.

Selain parameter lingkungan, faktor personal juga dipertimbangkan dalam penelitian

ini. Karena kenyamanan termal merupakan respons subyektif dari manusia terhadap

ling- kungan eksposur, respons psikologis juga diperhitungkan. Penelitian ini akan

menentukan kondisi kenyamanan optimal dengan indeks kenyamanan netral sebagai

acuan dalam menentukan tingkat kenyamanan termal untuk berbagai aktivitas di luar

ruangan.

1.2 Permasalahan Penelitian

Desain arsitektur tidak hanya berkaiatan dengan bangunan, tapi juga pada bagian luar

ba- ngunan. Seperti halnya kenyamanan termal untuk indoor, kenyamanan termal

ruang luar juga merupakan salah satu parameter dalam disain sehingga fasilitas

outdoor berfungsi dengan baik. Indonesia tidak memiliki standar untuk kenyamanan

termal ruang luar. Penelitian yang difokuskan pada kenyamanan termal outdoor di

Indonesia sebagai daerah tropis lembab dimana kajian tentang hal tersebut masih

sangat terbatas. Karena Indonesia memiliki variasi iklim, lebih banyak penelitian

diperlukan dalam perumusan standar karena masing masing daerah memiliki

karakteristik yang berbeda. Penelitian ini mengevaluasi kenyamanan termal pada tiga

jenis aktifitas outdoor untuk iklim panas-lembab di Banda Aceh.

4

BAB 2. TINJAUAN PUSTAKA

2.1 Kenyamanan Termal

Kenyamanan termal didefinisikan sebagai kondisi pikiran yang mengekspresikan

kepuas- an terhadap lingkungan termal dan dinilai dengan evaluasi subjektif

(ASHRAE Standard 55, 2010). Neutralitas termal dapat dipertahankan ketika panas

yang dihasilkan oleh me- tabolisme dapat didilanfkan ke lingkungan seitarnya untuk

menjaga keseimbangan termal tubuh. Faktor utama yang mempengaruhi

kenyamanan termal adalah apa yang menyebabkan terjadinya perolehan panas (heat

gain) dan kehilangan panas (heat loss) dari dan ke tubuh manusia. Faktor-faktor

tersebut meliputi tingkat metabolisme, insulasi pakaian, suhu udara, suhu rata-rata

radiasi, kecepatan udara dan kelembaban relatif. Parameter psikologis seperti

keinginan individu (individual preference) juga mempengaruhi kenyamanan termal

(DeDear and Brager, 1998).

2.2 Faktor-faktor Kenyaman Termal

Indikator kenyamanan termal yang paling umum digunakan adalah suhu udara

karena mudah digunakan dan kebanyakan orang dapat memahami dengan baik. Suhu

udara adalah faktor lingkungan yang dominan, karena menentukan pelepasan panas

secara konvektif. Gerakan udara mempercepat proses perpindahan panas secara

konveksi, dan juga mempengaruhi koefisien perpindahan panas permukaan kulit dan

pakaian (mengurangi resistansi permukaan), serta meningkatkan penguapan dari

kulit, sehingga menghasilkan efek pendinginan fisiologis. Namun, suhu udara saja

tidak dapat menjadi indikator kenyamanan termal yang valid atau akurat. Proses

perpindahan panas dari tubuh ke lingkungan juga dipengaruhi oleh faktor fisik

lingkungan lainnya seperti kelembaban udara dan pergerakan udara.

Enam faktor yang mempengaruhi kenyamanan termal berkaitan dengan faktor ling-

kungan dan faktor individu. Faktor-faktor ini mungkin independen satu sama lain,

namun bersama-sama berkontribusi pada kenyamanan termal manusia. Variabel

5

yang mempengaruhi pelepasan panas dari tubuh (dan berkaitan juga dengan

kenyamanan termal) dapat dikelompokkan menjadi tiga kategori, yaitu: faktor

lingkungan, personal, dan faktor yang berkontribusi lainnya, seperti ditunjukkan

pada Tabel 2.1.

2.3 Kenyaman Termal Ruang Luar

Iklim mikro kota tidak hanya bergantung pada lokasi geografis dan iklim lokalnya,

namun juga merupakan aktivitas aktivitas manusia yang memodifikasi lingkungan

binaan. Pengaruh parameter desain perkotaan terhadap mikro-iklim ruang terbuka

telah dipelajari di banyak konteks perkotaan dan iklim. Namun, dalam kebanyakan

penelitian, efek parameter individual dibahas secara terpisah, namun tidak memiliki

dasar komparatif untuk menilai kepentingan relatif mereka sebagai pilihan

perancangan yang mungkin untuk aktivitas spesifik di ruang perkotaan tertentu. Fitur

geometris jalan raya, taman kota, ruang rekreasi seperti rasio aspek, orientasi, bukaan

dan kanopi, telah diperiksa berdasarkan efeknya terhadap kenyamanan, fluks energi

dan medan angin di lingkungan perkotaan (Ali-Toudert and Mayer, 2007; Andrade

and Alcoforado, 2008; Chen and Ng, 2012; Sharmin et al., 2015).

Berbagai ruang outdoor atau semi-outdoor, termasuk taman kota, lapangan, jalan

pejalan kaki, daerah pemukiman, stadion olahraga, dan lain-lain, memberi tempat

bagi warga untuk berolahraga dan bersosialisasi. Selain itu, karena kegiatan rekreasi

dengan nilai komersial banyak dilakukan di luar rumah (Spagnolo, 2003), kualitas

ruang-ruang ini secara langsung mempengaruhi daya tampung dan vitalitas suatu

kota. Selain itu, merevitalisasi ruang terbuka akan menyebabkan penghematan energi

di dalam bangunan. Karena orang menghabiskan lebih banyak waktu di ruang

terbuka, penggunaan AC dan peralatan elektronik lainnya akan berkurang. Di antara

banyak faktor yang mempengaruhi kualitas ruang luar, iklim mikro di luar ruangan

atau kenyamanan termal di luar ruangan penting (Chen and Ng, 2012).

Kenyamanan termal adalah ukuran subjektif respons psikologis masyarakat terhadap

keseimbangan panas tubuh manusia dalam kondisi lingkungan yang berbeda. Efek

6

dari lingkungan termal pada orang yang berbeda dapat sangat bervariasi dan ini

membuat penilaian kenyamanan termal banyak pengguna menjadi masalah yang

kompleks. Di lingkungan luar, variabel kunci yang mempengaruhi kenyamanan

termal adalah suhu udara, kecepatan udara, kelembaban relatif dan suhu berseri

(Johansson et al., 2014; Jendritzky et al., 2012). Tingkat kenyamanan seseorang di

lingkungan luar ruangan dapat bergantung pada banyak faktor, termasuk tingkat

kebisingan, kualitas udara, tenaga angin mekanis dan keseimbangan termal dengan

lingkungan sekitar. Prinsip ini dibagi oleh ruang indoor dan outdoor, namun di

lingkungan eksternal mereka mengalami perubahan relasional yang lebih ekstrem,

kompleks dan tidak teratur yang bervariasi sesuai dengan wilayah geografis dan tipe

iklim, serta ka- rakteristik fisik lokal. Tantangan lebih lanjut untuk menilai tingkat

kenyamanan termal di ruang eksternal mencakup variasi persepsi dan preferensi

individu yang tinggi untuk suhu di luar ruangan yang menghasilkan tingkat

kenyamanan penghiburan panas yang lebih besar. Preferensi ini juga dipengaruhi

oleh wilayah geografis dan aklimatisasi pengguna terhadap kondisi tertentu (Givoni

et al., 2003; Johansson et al., 2014; Jendritzky et al., 2012).

Baik perubahan iklim global dan pulau panas perkotaan sering dianggap hanya

dalam hal suhu udara, namun parameter lainnya juga harus dipertimbangkan dalam

hal pengaruh termal pada tubuh manusia (Vanos et al., 2010, 2012). Ada tujuh

parameter yang mempenga- ruhi anggaran energi seseorang di lingkungan luar: (1)

suhu udara, (2) kelembaban udara, (3) angin, (4) radiasi matahari, (5) radiasi

terestrial, (6) metabolisme Panas, dan (7) insulasi pakaian (Szokolay, 2004). Lima

parameter pertama dipengaruhi oleh lingkungan perkotaan sedangkan dua yang

terakhir berhubungan dengan faktor pribadi. Radiasi matahari dan terestrial dan

angin sangat dipengaruhi oleh lansekap pada skala lokal (iklim mikro). Suhu udara

dan kelembaban diketahui konservatif pada skala mikro-iklim.

7

2.4 Indeks Kenyamanan Termal Ruang Luar

Model kenyamanan termal yang paling umum digunakan dikembangkan oleh Fanger

(1970). Menggunakan sifat perpindahan panas yang mendasar untuk menghitung

keseimbangan termal keseimbangan antara manusia dan lingkungannya berdasarkan

kondisi lingkungan, jenis cakupan pakaian, dan aktivitas individu. Persamaan

keseimbangan panas ini telah digunakan dalam kombinasi dengan hasil empiris

untuk menghasilkan indeks sensasi termal yang dikenal dengan Predicted Mean Vote

(PMV). Metode ini telah diadopsi oleh American Society of Heating, Refrigeration

and Air-conditioning Engineers (ASHRAE Standard 55, 2010) sebagai metode

standar untuk memprediksi komune termal di lingkung- an dalam ruangan. Model

termal manusia yang lebih kompleks dikembangkan oleh Stolwijk (1971) yang

membagi tubuh manusia dalam beberapa segmen yang dikenal sebagai model termal

manusia 25-node. Model Stolwijk disederhanakan oleh Gagge et al. (1971, 1986)

yang dikenal sebagai model 2-node. Model ini mensimulasikan respon fisiologis

model manusia terhadap kondisi lingkungan sekitarnya.

Skala yang berbeda untuk kenyamanan termal dan tekanan panas untuk lingkungan

luar telah terbentuk dalam bentuk hubungan numerik atau grafik. Di antara skala ini,

indeks suhu-kelembaban (THI) dan indeks suhu bola lampu basah (WBGT)

digunakan untuk tekanan panas sejak lama. Baru-baru ini, suhu efektif fisiologis

(PET) dan indeks iklim termal universal (UTCI) digunakan untuk kenyamanan

termal dan tekanan panas juga; Keduanya berada dalam skala suhu. PET adalah

indeks termal yang memberikan perkiraan sensasi termal dan tingkat stres panas

yang sesuai (Deb and Ramachandraiah, 2010; Abdel-Ghany et al., 2013). PET

didasarkan pada model keseimbangan Energi Munich untuk Individu (MEMI), dan

model dua simpul; Tidak terkendala dengan pendekatan steady-state, PET berlaku

untuk studi lingkungan indoor dan outdoor. Beberapa keuntungan menggunakan PET

seperti dilansir meliputi: (i) indeks universal, terlepas dari pakaian (nilai clo) dan

aktivitas metabolik (nilai gabungan), (ii) memberikan efek nyata dari sensasi iklim

oleh manusia. Makhluk, (iii) diukur dalam C sehingga mudah dihubungkan dengan

8

pengalaman umum, dan (iv) berguna di iklim panas dan dingin sehingga dapat

diaplikasikan dengan baik di lingkungan yang gersang (suhu tinggi dan kelembaban

relatif rendah).

Tabel 2.1 Indeks-indek kenyamanan yang umum digunakan untuk mengevaluasi tingkat kenyamanan termal ruang luar (Walls et al., 2015).

Ada banyak indeks yang digunakan untuk mengevaluasi kenyamanan termal

manusia untuk aktivitas di luar ruangan. Walls et al. (2015) merangkum indeks

kenyamanan termal umum yang digunakan untuk kondisi lingkungan luar seperti

ditunjukkan pada Tabel 2.1. Salah satu indeks kenyamanan termal yang paling

9

banyak digunakan, Predicted Mean Vote (PMV) menghitung respons termal rata-rata

kelompok besar orang (Fanger, 1970; Chen and Ng, 2012).

Persamaan ini menggunakan perpindahan panas untuk menghitung keseimbangan

termal keseimbangan antara seseorang dan sekitarnya berdasarkan variabel

meteorologi (suhu udara, kelembaban udara, kecepatan angin dan suhu rata-rata)

serta tingkat isolasi dan aktivitas pakaian. Meskipun dikembangkan sebagai ukuran

kenyamanan termal dalam ruangan, PMV telah sering diterapkan pada penelitian di

luar ruangan (Chen and Ng, 2012). Pengukuran PMV dikelompokkan menjadi 7

kategori kenyamanan mulai dari dingin (PMV = -3) sampai panas (PMV = 3).

Memprediksi kenyamanan termal di lingkungan luar harus mempertimbangkan suhu

yang lebih ekstrem, kelembaban, dan paparan sinar matahari. Gagge et al. (1986)

menyesuaikan model PMV untuk memasukkan efek kelembaban ekstrim dengan

memasukkan suhu efektif standar ASHRAE (SET *) dalam neraca panas.

Indeks Sensasi Termal (TSI) menentukan ukuran antara 0 dan 7, dengan 4 sebagai

kondisi yang paling nyaman (Givoni et al., 2003). TSI dikembangkan dari penelitian

di Jepang melalui pengujian formal subyek yang diposisikan di lingkungan luar

ruangan selama periode waktu tertentu. Subjek diminta untuk melengkapi kuesioner

sensasi termal yang menunjukkan ketidaknyamanan, kondisi netral dan

menyenangkan. Percobaan ini dilakukan di bawah berbagai kondisi angin dan

matahari untuk mengukur pengalaman variabel iklim luar ruangan sehubungan

dengan pengalaman subjek.

Pada tahun 2000, Universal Thermal Climate Index (UTCI) dikembangkan oleh se-

buah komisi yang dibentuk oleh International Society of Biometeorology. Tujuan

utamanya adalah untuk menciptakan sebuah indeks yang akurat di semua iklim,

musim dan skala, dan tidak tergantung pada karakteristik pribadi seperti usia, jenis

kelamin, aktivitas spesifik dan pakaian (Jendritzky et al., 2012). UTCI didefinisikan

sebagai suhu udara dalam kondisi referensi (50 % kelembaban, masih udara dan

10

naungan penuh) yang menyebabkan respons fisiologis yang sama dengan kondisi

pengamatan yang sebenarnya.

2.5 Asesmen Kenyamanan Termal Ruang Luang

Dalam batasan studi kenyamanan termal empiris dan model yang secara langsung

relevan dengan situasi di luar ruangan, telah ada asumsi bahwa teori kenyamanan

termal konvensional yang dikembangkan untuk aplikasi dalam ruangan dapat

digeneralisasi untuk pengaturan luar ruangan. Jumlah studi kenyamanan termal

dalam ruangan jauh melampaui berat yang dilakukan di luar ruang, dan penelitian

luar yang ada biasanya didasarkan pada asumsi bahwa standar kenyamanan dalam

ruangan berlaku di luar ruangan.

Ruang terbuka penting dalam mempromosikan kualitas hidup di kota. Namun,

kenyamanan termal outdoor di lingkungan perkotaan adalah masalah yang kompleks

dengan banyak lapisan perhatian. Rangsangan lingkungan (yaitu, kondisi

mikrolimatis lokal) ada- lah faktor terpenting dalam mempengaruhi sensasi panas

dan penilaian kenyamanan orang. Penilaian ini bersifat dinamis dan subjektif:

dinamis dalam arti bahwa adaptasi terhadap kondisi panas ambien bersifat progresif,

dan sensasi termal terutama dipengaruhi oleh pengalaman sebelumnya, dan subjektif

dalam arti bahwa evaluasi kondisi kenyamanan termal tidak Selalu konsisten dengan

iklim objektif atau kondisi biometeorologi. Selain aspek iklim kenyamanan termal,

berbagai faktor fisik dan sosial yang mempengaruhi persepsi ruang kota ikut bermain

saat orang berada di luar rumah. Banyak aspek yang harus dipertimbangkan untuk

penilaian kenyamanan termal termasuk aspek perilaku sebagai kerangka umum yang

diusulkan oleh Chen and Ng (2012) seperti yang ditunjukkan pada Gambar 2.1.

11

Gambar 2.1 Kerangka umum penilaian tingkat kenyamanan termal ruang luar berdasarkan aspek (Chen and Ng, 2012)

12

BAB 3. TUJUAN DAN MANFAAT PENELITIAN

3.1 Tujuan Penelitian

Penelitian ini bertujuan untuk menentukan tingkat kenyamanan termal untuk tiga

jenis aktivitas outdoor yang berbeda, yaitu pejalan kaki, rekreasi di taman kota, dan

aktifitas di kafe outdoor. Tujuan utama dari penelitian ini adalah:

a) Untuk menyelidiki persepsi kenyamanan termal dan preferensi termal orang-

orang di ruang outdoor untuk berbagai aktivitas di Banda Aceh, dan

dibandingkan hasilnya dengan penelitian sebelumnya di negara lain baik

untuk ruang indoor maupun outdoor. �

b) Untuk menyelidiki suhu netral untuk kenyamanan termal di luar ruangan

berdasarkan respons sensasi termal manusia selama berada di ruang terbuka.

3.2 Manfaat Penelitian

Penelitian yang berkaitan dengan kenyamanan termal, baik di dalam maupun di luar

rumah, masih sangat terbatas di Indonesia. Ada sejumlah publikasi terbatas yang

berkaitan dengan kenyamanan termal outdoor yang berbasis di Indonesia sebagai

objek penelitian. Kenyamanan termal sangat terkait dengan konteks lokal, sehingga

standar kenyamanan termal ke suatu negara belum tentu tepat diterapkan di negara

lain. Indonesia mengacu pada ASHRAE (standar berbasis Amerika) untuk

menentukan kenyamanan termal. Hal ini tentunya tidak sesuai dengan karakteristik

Indonesia, baik dari sisi manusia, budaya dan iklim. Oleh karena itu, lebih banyak

penelitian mengenai tanggapan spesifik terhadap iklim lokal diperlukan standar built-

up yang sesuai untuk parameter desain arsitektural terutama untuk ruang ling-

kungan luar ruangan.

Parameter desain yang tepat menghasilkan fasilitas perkotaan yang lebih baik dan

mendorong warga untuk melakukan lebih banyak aktivitas di luar ruangan. Selain

itu, merevitalisasi ruang terbuka akan menyebabkan penghematan energi di dalam

13

bangunan. Karena orang menghabiskan lebih banyak waktu di ruang terbuka,

penggunaan AC dan peralatan elektronik lainnya akan berkurang.

14

BAB 4. METODE PENELITIAN

4.1 Area Studi

Studi lapangan akan dilakukan pada tiga jenis kegiatan luar ruang (outdoor)

yang berbeda di Banda Aceh. Tiga jenis kegiatan tersebut aktifitas pengunjung café

terbuka, aktifitas di taman kota, dan aktifitas pejalan kaki. Survei lapangan masih

dalam tahap pelaksanaan dari bulan Juni dan akan diselesaikan sampai bulan

September 2017.

Hari pelaksanaan penelitian dipilih mewakili hari-hari panas sebagai kondisi

yang paling tidah menguntungkan ditinjau dari segi kenyamanan. Setiap area studi

dipilih untuk mewakili kondisi, fungsi dan lokasi yang berbeda di Kota Banda Aceh

untuk merepresentasikan aktifitas masyarakat. Dengan demikian, data yang diperoleh

dari survei tersebut dapat mewakili kondisi lingkungan termal yang dapat dialami

masyarakat dalam kehidupan sehari-hari mereka untuk kegiatan di kota Banda Aceh.

4.2 Variabel Penelitian

Variabel-variabel yang menjadi parameter dalam penelitian ini adalah seperti

dirangkum dalam Diagram pada Gambar 4.1.

15

Gambar 4.1 Hubungan antar variabel penelitian

4.3 Subyek dan Peralatan Penelitian

Penelitian ini menggunakan orang sebagai subyek yaitu pengunjung objek lokasi

yang ditentukan, yaitu cafe, taman kota, dan untuk pejalan kaki untuk mendapatkan

Intervening Variables Independent Variables

• Karakteristik Lingkungan Outdoor:

Data Klimatologi, Suhu rata-rata

bulanan

• Personal Factors o Aklimatisasi o Sex o Etnic o Thermal experience background o Age o Health o Body Characteristics

• Iklim o Perubahan cuaca. o Kondisi Lingkungan Sekitar o Iklim Mikro

• Karakteristik Lingkungan Indoor o Suhu Udara (Ta) o Suhu Radiasi (Tr) o Kecepatan Angin (v) o Kelembaban Udara (RH)

• Karakteristik Personal o Faktor Pakaian (clo) o Aktivitas (met)

Kenyamanan Termal Outdoor Dependent Variable

Persepsi Thermal

• Thermal Neutrality • Thermal Preference • Thermal Acceptabilty

Indeks Kenyamanan Termal

16

respon/persepsi mereka terhadap kondisi suhu lingkungan baik secara fisiologi

(thermophysiological responses) maupun secara psikologi (subjective responses).

Peralatan utama dalam penelitian ini adalah instrument pengukur suhu dan parameter

lingkungan lainnya yaitu dengan menggunakan WBGT meter yang digunakan untuk

mengukur parameter-parameter lingkungan berupa suhu udara, suhu radiasi, dan

kelembaban udara dalam ruang yang mempengaruhi tingkat kenyamanan termal

penguna bangunan. Peralatan lainnya adalah thermorecorder untuk mengukur suhu

dan kelembaban dalam dan luar ruangan, anemometer untuk mengukur kecepatan

angin, Infared Camera mengukur dan memvisualisai suhu tubuh responden. Daftar

instrumen beserta spesifikasi dan kegunaannya dapat dilihat pada Tabel 4.1.

Tabel 4.1 Tipe dan spesifikasi instrumen penelitian

Peralatan Type Parameter Range Pengukuran HS-WBGT Meter Tenmars 188D Air Temperature

Globe Temperature Humidity

0 °C ~ 50 °C 0 °C ~ 80 °C 1% ~ 99%

Anemometer Kanomax Model-6113 Air movement 0 ~ 20 m/s Infrared Thermal Camera

NEC InfRec R300 Surface Temperature -50 °C ~ 200 °C

4.4 Prosedur Penelitian

Pengumpulan data utama dalam penelitian ini adalah dengan metode survey melalui

kuesioner terhadap persepsi termal pengguna objek terhadap suhu yang sedang

dirasakan, dan pada saat yang bersamaan juga diukur parameter-parameter

lingkungan sebagai acuan terhadap rspon yang dirasakan. Secara lengkap, langkah-

langkah penelitian dapat dilihat pada bagan alir penelitian seperti tiperlihatkan pada

Gambar 4.2.

Suhu udara, suhu radiasi, kecepatan angin, dan kelembaban diukur pada setiap lokasi

penelitian dengan menggunakan instrumen-instrumen seperti yang dicantumkan

17

Tabel 4.1. Hasil pengukuran terbesut merupakan parameter-parameter lingkungan

yang berpengaruh langsung terhadap kenyamanan termal. Parameter psikologis

berupa respons subjektif terhadap faktor-faktor lingkungan tersebut di atas diamati

dengan menggunakan kuesioner. Responden mengevaluasi persepsi masing-masing

terhadap lingkungan termal disekitar mereka dengan mengisi kuesioner. Data

subyektif respon pengguna dikumpulkan berdasarkan jawaban responden dengan

mengisi kuesioner. Kusesioner dibuat dengan sederhana sehingga dapat diisi oleh

responden dalam waktu yang singkat yaitu sekitar 5 menit. Daftar pertanyaan dalam

bentuk format kuesioner antara lain terhadap kondisi termal yang mereka rasakan

saat mengisi kuesioner sensasi termal (TSV) dengan menjawab (-3: dingin, -2: sejuk,

-1: agak sejuk, 0: netral, +1: agak hangat, +2: hangat, +3: panas).

Respon tubuh secara fisiologi terhadap lingkungan termal diperoleh dengan

mengukur suhu tubuh responden menggunakan kamera termal dengan mengukur

suhu permukaan tubuh bagian muka dan telapak tangan. Disamping varibel

lingkungan dan respon terhadap lingkungan, faktor personal juga didata dengan

meminta informasi personal responden terkait denga postur tubuh, kondisi kesehatan,

informasi pakaian yang dikenakan dan kegiatan yang dilakukan. Data ini merupakan

bagian dari faktor-faktor yang dapat mempengaruhi kenyamanan termal pada

manusia.

18

Gambar 4.2 Bagan alir Penelitian

MULAI

Studi Literatur

Perumusan Masalah

Pengumpulan Data dengan metode Survey

Responden: Pengunjung Cafe dan Taman

Kota, Pejalan Kaki

Var. Lingkungan Mikro 1. Temperatur Udara (C)2. Temperatur Radiasi (C)3. Kecepatan Udara (m/

det)4. Kelembaban Udara (%)

Instrument 1. Heat Stress WBGT-

Meter2. Anemometer3. Thermo-Recorder

Personal Parameter 1. Pakaian (clo)2. Aktifitas3. Postur Tubuh

Respon secara psikologi 1. Thermal Sensation vote 2. Thermal Preference3. Thermal Acceptability4. Thermal Comfort5. Thermal Discomfort

Instrument KUESIONER

Respon secara fisologi 1. Suhu wajah2. suhu telapak tangan3. suhu pakaian

Instrument Thermal Radiation Camera

ANALISIS 1. Neutral Temperature2. Acceptable Temperature3. Perbandingan Model

Termal Indeks

KESIMPULAN

SELESAI

�1

19

BAB 5. HASIL LUARAN YANG DICAPAI

5.1 Gambaran Objek dan Waktu Penelitian

Penelitian dilakukan pada tiga aktifitas luar ruang pada bebrapa lokasi seperti yang

direncanakan yaitu aktifitas pada café, aktifitas pada tamnan kota dan aktfitas untuk

jalur pedestrian. Penelitian pada objek penelitian yang berfungsi sebagai café yang

dilakukan pada beberapa lokasi, yaitu Kantin Fakultas Teknik Darussalam, café

Hana di Darussalam, café Rawasakti Jeulingke, dan café Ringroad Batoh. Survey

pada lokasi café dilakukan dari bulan Maret sampai Agustus 2017. Survey dilakukan

hanya pada kondisi cuaci yang cerah untuk mendapatkan data dalam kondisi panas

yang umum berlaku untuk daerah tropis. Data lokasi dan waktu survey untuk objek

studi café dapat dilihat pada Tabel 5.1

Tabel 5.1 Lokasi, waktu dan responden penelitian pada cafe

No. Lokasi Tanggal Subjek Penelitian Pria Wanita Total

1 Lokasi 1: Kantin FT 18-Mar-2017 48 31 79 2 Lokasi 2: Café

Rawasakti 19-Apr-2017 50 19 69

3 Lokasi 3: Café Ringraod

20-Apr-2017 25 8 33

4 Lokasi 4: Café Hana01 21-Apr-2017 26 83 109 5 Lokasi 4: Café Hana02 20-May-2017 20 98 118 6 Lokasi 4: Café Hana03 21-May-2017 20 89 109 7 Lokasi 4: Café Hana04 20-Aug-2017 15 87 102 8 Lokasi 4: Café Hana05 21-Aug-2017 14 97 111

Jumlah Responden 218 512 730

Penelitian pada taman kota dilakukan pada dua lokasi, yaitu Taman Hutan Kota BNI

Tibang dan Taman Sari Banda Aceh. Waktu dan jumlah responden dapat dilihat pada

Tabel 5.2. Sementara untuk jalur pedestrian dilakukan dengan metode metode

simulasi ekperimen longitudinal dimana subjek dipilih dan diminta untuk berperan

sebagai pejalan kaki pada lokasi yang dipilih, yaitu Taman Gelanggang Mahasiswa

20

Unsyiah, Koridor Fakultas Teknik Unsyiah dan jalur akses luar di belakang Fakultas

Teknik Unsyiah (Tabel 5.3).

Gambar 5.1 Lokasi Penelitian

Tabel 5.2 Lokasi, waktu dan responden penelitian pada taman kota

No. Lokasi Tanggal Subjek Penelitian

Pria Wanita Total

1 Hutan Kota BNI-1 10 September 2017 23 81 104 2 Hutan Kota BNI-2 16 September 2017 13 50 63 3 Hutan Kota BNI-3 17 September 2017 2 14 24 4 Tamansari-1 24 September 2017 5 6 11 5 Tamansari-2 20 Oktober 2017 2 11 13 6 Tamansari-3 22 Oktober 2017 5 14 19

Jumlah Responden 50 176 226

Tiga lokasi untuk jalur pedestrian dipilih dengan karakteristik yang berbeda. Lokasi

taman Gelanggang Mahasiswa merupakan jalur pejalan kaki dengan dinaungi oleh

kanopi pohon yang rindang. Lokasi kedua dan ketiga dipilih pada gedung Fakultas

21

Teknik masing-masing koridor dalam bangunan pada lantai 1 dan jalur pejalan kaki

pada bangian luar. Lokasi masing-masing objek penelitian tersebut dapat dilihat pada

Gambar 5.1.

Tabel 5.3 Lokasi, waktu dan responden penelitian pada jalur pedestrian (metode longitudinal, menggunakan subjek yang sama untuk setiap hari penelitian).

No. Lokasi Tanggal Subjek Penelitian

Pria Wanita Total 1 Lokasi-1

(Taman Gelanggang Mahasiswa) 13 September

2017 5 5 10

2 Lokasi-2 (Koridor bagian dalam Gedung FT Unsyiah)

17 Oktober 2017

5 5 10

3 Lokasi 3: (Jalur pedestrian bagian belakang FT Unsyiah)

21 Oktober 2017

5 5 10

5.2 Karakteristik Subjek Penelitian

Karakteristik subjek yang terlibat pada masing-masing penelitian pada berbagai

aktifitas diperlihatkan pada Tabel 5.4 dan pada Gambar 5.2, 5.3 dan 5.4 berupa

boxplot yang menggambarkan rentang umur, BMI (body mass index) dan ADU

(Dubois area/luas permukaan tubuh). BMI dan ADU merupakan representasi

karakteristik tubuh manusia berdasarkan berat dan tinggi tubuh. Jenis pakaian yang

dikenakan responden diukur dengan nilai clo-value, yaitu nilai resistensi pakaian

terhadap perpindahan panas dan massa berdasarkan estimasi jenis pakaian pada saat

pengisian kuesioner.

Tabel 5.4 Karakteristik faktor personal dari subjek (rata-rata ± standar deviasi)

Lokasi/Aktifitas Gender Umur BMI ADU CLO 1. Cafe Pria

Wanita 24.1 ± 9.1 20.0 ± 2.8

21.4 ± 2.9 20.9 ± 2.9

1.59 ± 0.25 1.48 ± 0.13

0.56 ± 0.13 0.67 ± 0.08

2. Taman Kota Pria Wanita

21.3 ± 4.0 20.3 ± 2.1

20.9 ± 2.9 20.9 ± 3.0

1.65 ± 0.15 1.54 ± 0.11

0.56 ± 0.13 0.57 ± 0.09

3. Pedestrian Pria Wanita

21.8 ± 0.4 21.6 ± 1.0

21.1 ± 4.8 24.3 ± 7.8

1.69 ± 0.17 1.56 ± 0.19

0.56 ± 0.00 0.66 ± 0.00

22

Jumlah responden untuk aktifitas pada cafe adalah 730 (512 responden pria dan 218

responden wanita) dan untuk taman kota adalah 266 (387 responden pria dan 100

responden wanita). Sementara untuk penelitian simulasi eksperimen untuk pedestrian

menggunakan 10 responden yang terdiri atas 5 pria dan 5 wanita. Disamping faktor

personal berupa postur tubuh, pakaian yang digunakan oleh responden juga

diidendifikasi melalui kuesioner yaitu dengan menentukan jenis pakaian. Nilai

pakaian dihitung dengan memprediksi nilai clo untuk masing masing pakaian yang

merepesentasikan tingkat resistensi dari pakaian dengan clo-value. Nilai clo untuk

masing-masing kegiatan dapat dilihat pada Tabel 5.4.

Secara rata-rata, umur respond berkisar antara 20 – 25 tahun dengan rentang sebaran

yang berbeda berdasarkan lokasi dan aktifitas. Umur rata-rata pria pada cafe lebih

tinggi dibandingkan dengan wanita, yaitu masing-masing 24.1 dan 21.0 tahum. Pada

Gambar 5.2 bagian kanan atas menunjukkan sebaran nilai pada boxplot diluar batas

kuartil atas yang secara statistika dapat dianggap sebagai pencilan. Namun demikian,

dalam analisis ini, data pencilan berdasarkan umur tetap digunakan karena evaluasi

yang dilakukan terhadap respon psikologi yang bersifat subyektif.

Postur tubuh (BMI) responden variatif untuk berbagai aktifitas namun tidak ada

perbedaan yang besar antara pria dan wanita. Pakaian yang digunakan responden

berbeda antara pria dan wanita. Wanita mempunyai nilai resistensi (clo) lebih besar

dari pria. Hal ini tidak terlepas dari tipikal pakaian wanita yang lebih banyak dan

menggunakan jilbab.

23

Gambar 5.2 Boxplot karakteristik subjek untuk penelitian pada cafe

24

Gambar 5.3 Boxplot karakteristik subjek untuk penelitian pada taman kota.

25

Gambar 5.4 Boxplot karakteristik subjek untuk penelitian pada jalur pedestrian.

5.3 Karakteristik Lingkungan Penelitian

Kondisi termal ruang merupakan parameter-parameter lingkungan yang

mempengaruhi tingkat kenyamanan pengguna outdoor. Parameter tersebut meliputi

temperatur udara (Ta, °C), temperatur radiasi (Tr, °C), kecepatan angin (v, m/s),

kelembaban udara (Rh, %) menjadi acuan sebagai suatu indeks dalam mengevaluasi

tingkat kenyamanan termal yaitu UTCI (Universal Thermal Climate Index).

26

Pengukuran variabel lingkungan termal ruang setiap kondisi dan lokasi penelitian

dilakukan bersamaan dengan responden melakukan pengisian kuisioner terkait

dengan responnya terhadap lingkungan termal. Gambar 5.4 menunjukkan rentang

cakupan parameter fisik lingkungan untuk masing-masing lokasi penelitian.

Tabel 5.4 Karakteristik parameter lingkungan penelitian

Lokasi/Aktifitas Suhu udara °C

Suhu radiasi °C

Kec. Angin m/det

Kelembaban %

1. Cafe Rerata±SD Maks Min

32.4 ± 1.6 36.4 27.4

34.0 ± 2.5 46.4 28.3

0.33 ± 0.12 1.06 0.13

64.1 ± 9.0 85.3 38.8

27.4 ~ 36.4 (°C) 38.3 ~ 46.4 (°C) 0.13~1.06 (m/s) 38.8 ~ 85.3 (%) 2. Taman Kota Rerata±SD

Maks Min

30.9 ± 1.0 33.3 27.4

34.9 ± 3.2 45.7 28.4

0.75 ± 0.53 2.16 0.06

68.3 ± 6.4 85.4 52.2

28.4 ~ 33.3 (°C) 28.4 ~ 45.7 (°C) 0.06~2.16 (m/s) 52.2~85.4 (%) 3. Pedestrian Rerata±SD

Maks Min

30.9 ± 2.5 37.2 27.3

32.4 ± 4.1 41.8 17.7

0.48 ± 0.38 2.32 0.02

69.2 ± 11.8 87.58 48.8

27.3 ~ 37.2 (°C) 27.7 ~ 41.8 (°C) 0.02 ~ 2.32 (m/s) 48.8~87.6 (%)

5.4 Respon Psikologis terhadap

5.4.1 Sensasi Termal

Respon terhadap kondisi lingkungan pada berbagai aktifitas ruang luar

diamati bersadarkan hasil pengisian kuesioner oleh responden terhadap sensasi

termal yang dirasakan. Kondisi nyaman secara optimum dapat diasumsikan terjadi

ketika responden tidak merasa panas atau dingin. Respon terhadap kondisi termal

ruang outdoor yang dirasakan oleh keseluruhan pengunjung (responden) dapat

dibaca dari variabel sensasi termal dengan jawaban yang diberikan responden

terhadap pertanyaan “pilih kondisi termal yang menunjukkan apa yang anda rasakan

saat ini”.

27

Gambar 5.4 memperlihatkan hubungan antara sensasi termal yang dirasakan

oleh responden terhadap kondisi lingkungan disekitarnya untuk seluruh responden

pada café untuk pria dan wanita. Hasil regresi menunjukkan perbedaan kecil

berdasarkan jenis kelamin terhadap sensasi termal yang dirasakan. Namun regresi ini

menunjukkan besarnya penyimpangan data (r-square = 0.09 dan 0.11, masing-

masing untuk pria dan wanita).

Gambar 5.4 Hubungan sensasi termal yang dirasakan responden terhadap suhu operatif ruang luar untuk semua aktifitas di café.

Nilai r-square yang sangat kecil seperti ini lazim dijumpai pada penelitian lain yang

sejenis disebabkan nilai thermal sensation vote (TSV) merupakan nilai subjektif

berdasarkan perasaan responden. Pendekatan mean thermal sensation vote (MTSV)

atau sensasi termal rata-rata untuk menganalisis hubungan respon sensasi termal

terhadap lingkungan sudah umum digunakan dalam analisa sensasi termal dari

penelitian dengan metode survey lapangan (Lin, et al., 2009; Villadiego & Velay-

Dabat, 2014; Peng & Lin, 2014; Zhao, et al., 2016, Wang & Hu, 2016).). Gambar 5.5

merupakan hubungan antara respon sensasi termal rata-rata terhadap suhu operatif.

28

Sensasi termal dirata-ratakan dengan pengelompokan berdasarkan level suhu

operatif. Dengan nilai rata-rata ini pola hubungan variable menjadi terlihat lebih baik

dengan r-square mencapai 0.92. Metode analisis ini kemudian akan digunakan pada

setiap analisis hubungan berkaitan dengan respon terhadap kondisi termal, yaitu

sensai termal, preferensi termal, dan kenyamanan termal.

Gambar 5.5 Hubungan sensasi termal rata yang dirasakan responden terhadap suhu operatif ruang luar untuk semua aktifitas di café (r-sqaure = 0.92).

Gambar 5.6 Hubungan sensasi termal yang dirasakan responden terhadap suhu operatif ruang luar untuk semua aktifitas yaitu di café, taman kota, dan untuk pedestrian.

29

Hasil peneliitan ini memperlihatkan respon yang berbeda pada berbagai aktifitas.

Gambar 5.6 memperlihatkan hubungan antara sensasi termal yang dirasakan oleh

responden terhadap kondisi lingkungan disekitarnya pada masing-masing aktifitas

yang diteliti, yaitu pada café, taman kota, dan pedestrian.

5.4.2 Preferensi Termal

Kondisi termal yang diinginkan oleh pengguna (responden) dapat dibaca dari

variabel thermal preference dengan jawaban yang diberikan responden terhadap

pertanyaan “bagaimana kondisi termal ruang yang anda inginkan saat ini”. Terhadap

pertanyaan tersebut, responden diberi pilihan jawaban (1) lebih hangat (warmer), (0)

tidak berubah (no change), dan (-1) lebih sejuk (cooler). Jawaban “tidak berubah”

menunjukkan kepuasan pengguna ruangan terhadap kondisi lingkungan termal ruang

tersebut.

Gambar 5.7 Preferensi termal responden berdasarkan suhu operatif ruang luar untuk semua aktifitas yaitu di café, taman kota, dan untuk pedestrian.

Jika responden menjawab ingin “lebih hangat” atau “lebih sejuk”, hal ini

menunjukkan bahwa responden tidak puas dengan kondisi termal ruang. Parameter

30

ini dapat menjadi salah satu acuan terhadap tingkat kenyamanan secara subjektif

yang dirasakan pengguna. Seperti telah disebutkan bahwa kenyamanan termal

bersifat subyektif berdasarkan kepuasan pengguna terhadap kondisi termal ruang

pada saat tersebut.

Gambar 5.8 Preferensi termal responden terhadap sensasi termal yang dirasakan.

Gambar 5.7 mengindikasikan bahwa responden menginginkan kondisi lingkungan

yang lebih dingin pada semua suhu operatif dalam cakupan penelitian ini (28°C -

40°C). Kecenderungan ini terjadi pada semua kondisi dan aktifitas yang diteliti yaitu

untuk aktifitas cafe ruang luar, taman kota, dan pedestrian. Sebahagian besar

responden menginginkan kondisi lingkungan yang “lebih sejuk”. Kecenderungan ini

diperlihatkan lebih jelas oleh trenline hasil regresi yang seluruhnya berada di bawah

garis nol (tidak berubah). Hal ini mengindikasikan kecenderungan responden untuk

31

mendifinisikan nyaman sebagai kondisi sejuk. Kecendrungan ini diperkuat oleh

grafik hubungan antara thermal preference dan thermal sensation (Gambar 5.8).

Pada kondisi dimana sebagian besar responden memilih kondisi sensasi yang mereka

rasakan adalah netral (0), tetapi mereka memilih preferensi termal “ingin lebih

sejuk”.

Tingkat preferensi juga sedikit berbeda berdasarkan aktifitas. Dalam semua kondisi,

responden di taman kota mengiginkan kondisi lingkungan yang lebih sejuk,

meskipun sensasi termal yang meraka resakan dalam kondisi dingin. Hal ini dapat

terjadi disebabkan oleh kondisi ruang terbuka yang terekspos terhadap pergerakan

angin yang lebih cepat. Sebaliknya untuk pejalan kaki, preferensi termal kondidi

yang lebih dingin cenderung lebih kecil. Pada kondisi sensasi termal antara sejuk dan

agak sejuk, responden tidak menginginkan adanya perubahan kondisi termal

lingkungan, dan pada kondisi sejuk dan dingin cenderung ingin lebih hangat.

5.4.3 Penerimaan kondisi termal

Penerimaan kondisi termal merupakan parameter tingkat toleransi responden

terhadap kondisi termal. Sesuai dengan sistem regulasi tubuh terhadap termal, tubuh

manusia tidak dapat berfungsi pada suhu ekstrim yang terlalu panas atau terlalu

dingin. Manusia harus berada pada rentang suhu tertentu untuk berfungsi.

Penerimaan kondisi termal ini menggambarkan kondisi yang dapat diterima oleh

responden terhadap termal ruang.

Respon terhadap penerimaan terhadap kondisi termal ruang outdoor yang dirasakan

oleh pengunjung (responden) dapat dilihat dari jawaban yang diberikan responden

terhadap pertanyaan “bagaimana penerimaan anda terhadap kondisi termal saat ini “.

32

Gambar 5.8 Penerimaan terhadap kondisi termal responden terhadap kondisi lingkungan untuk responden pria, wanita, dan keseluruhan.

Gambar 5.9 menggambarkan perimaan terhadap kondisi termal berdasarkan sensasi

termal yang dirasakan oleh seluruh responden. Secara umum pola penerimaan

terhadap kondisi termal cenderung sama antara pria dan wanita dimana dengan

rentang kondisi termal yang terekam dalam penelitian ini, persentasi yang tidak dapat

menerima terkadap kondisi termal lebih banyak dibandingkan dengan yang dapat

menerima. Hal ini berlaku untuk pria dan wanita, walaupun persentase yang tidak

dapat menerima lebih banyak pada pria. Hal ini berkaitan erat dengan preferensi

termal yang diinginkan yaitu sebagian besar responden menginginkan kondisi yang

lebih dingin. Hasil ini menunjukkan kondisi termal yang nyaman ketika sensasi

termal yang mereka rasakan dalam kondisi agak sejuk dan kondisi sejuk.

5.4.4 Kenyamanan Termal

Respon terhadap kondisi termal ruang semi outdoor terhadap perasaan nyaman

secara termal yang mereka rasakan. Gambar 5.9 menunjukkan respon pengunjung

terhadap definisi termal, dimana respon nyaman menunjukkan (1) sangat

menyenangkan, (2) menyenangkan, (3) agak menyenangkan, (4) biasa saja, (5) agak

tidak menyenangkan, (6) tidak menyenangkan, (7) sangat tidak menyenangkan).

Berdasarkan pertanyaan tersebut, responden memberi jawaban “biasa saja”

0%

20%

40%

60%

80%

Pria Wanita Semua

Persentase

PenerimaanthdKondisiTermal

Dapatditerima

33

menunjukkan perasaan nyaman secara termal yang mereka rasakan terhadap kondisi

lingkungan termal tersebut.

Gambar 5.9 Persentase respon rasa nyaman yang dirasakan responden terhadap sensasi termal pada kondisi termal lingkungan penelitian.

5.5 Indeks Kenyamanan Termal

Kondisi nyaman termal secara optimum dapat diasumsikan terjadi ketika responden

tidak merasa panas atau dingin dimana responden memilih jawaban sensasi termal

yang dirasakan adalah netral (0). Dengan acuan dasar ini, dapat dievaluasi beberapa

indeks kenyamanan yang dapat digunakan sebagai indeks kenyamanan ruang luar.

Kenyamanan termal tidak hanya berkaitan dengan temperatur lingkungan, tetapi

merupakan kombinasi antara empat variabel lingkungan (suhu udara, suhu radiasi,

kecepatan angin, dan kelembaban) dan faktor personal (postur tubuh dan pakaian).

Wet Bulb Globe Temperature (WBGT), Outdoor Standard Effective Temperature

(SET_OUT), dan Universal Thermal Climate Index (UTCI) adalah beberapa indeks

34

yang sering dipergunakan untuk mengevaluasi kenyamanan termal ruang luar.

Indeks-indeks temperatur nyaman selanjutnya digunakan untuk mengevaluasi

kondisi optimal pada setiap aktifitas ruang luar.

5.5.1 Wet Bulb Globe Temperature (WBGT)

Gambar 5.10 menampilkan respon sensasi termal masing-masing lokasi penelitian

terhadap indeks WBGT. Indeks WBGT merupakan kombinasi faktor-faktor

lingkungan yaitu suhu udara, suhu radiasi dan kelembaban untuk menentukan tingkat

penerimaan panas yang dirsakan tubuh manusia yaitu thermal stress indeks. Terdapat

pola kecenderungan yang berbeda pada berbagai aktifitas dimana pada lokasi semi-

outdoor (café) lebih sensitif terhadap perubahan temperatur, sementara untuk outdoor

(taman kota) dan pedestrian way, sensasi termal yang dirasakan kurang sensitif.

Untuk pedestrian, hubungan antara sensasi termal dan WBGT tidak menunjukkan

keterkaitan yang nyata diama pada semua rentang suhu pengujian sensasi termal

yang dirasakan oleh responden selalu berada pada sensasi agak hangat, atau di atas

garis netral.

Gambar 5.10 Respon sensasi termal berdasarkan indeks temperatur WBGT.

35

Nilai WBGT yang tidak berpengaruh nyata terhadap sensasi termal dapat disebabkan

oleh beberapa hal, terutama pada lokasi taman kota dan untuk pedestrian. WBGT

tidak memperhitungkan pengaruh dari pergerakan udara yang menerpa tubuh

responden, sehingga walaupun pada suhu yang relatif tinggi responden tetap tidak

menjawab “panas” sebagai sensasi termal. Pergerakan udara relatif lebih tinggi pada

taman kota dan pedestrian sebagai ruang outdoor. Sementara pada aktifitas

pedestrian, sensasi termal lebih dipengaruhi oleh kondisi metabolisme yang lebih

tinggi dibandingkan dengan aktifitas pada café yang bersifat sedentary. Secara

umum pada semua rentang suhu pengukuran, sensasi termal yang dirasakan oleh

responden berada di atas garis netral. Responden cendrung menjawab kondisi agak

hangat sampai panas, sehingga garis regresi selalu berada area agak hangat dan

hangat.

5.5.2 Standard Effective Tempertaure Outdoor (SET_OUT)

New Standar Efective Temperature (SET*) menggunakan prinsip keseimbangan

termal yang diterima oleh tubuh manusia menggunakan permodelan yang

dikembangkan oleh Gagge, dkk (1986). SET* meng-standardisasi kondisi

lingkungan terhadap kondisi nyaman dimana tidak terjadi perubahan regulasi tubuh

akibat perubahan temperatur. SET* untuk aplikasi ruang luar digunakan SET_OUT

dengan mengakomodasi pengaruh radiasi ruang luar/matahari sebagai variabel

perhitungan.

Dengan menggunakan data pengukuran lapangan terhadap kondisi lingkungan termal

pada lokasi penelitian dan data personal dari subjek yang terlibat dapam penelitian,

hubungan antara indeks SET_OUT dan sensasi termal hasil kuesioner diplot pada

Gambar 5.11. SET_OUT menunjukkan hubungan yang linear terhadap sensasi

termal yang lebih baik dari pada indeks WBGT. Faktor postur tubuh dari responden

sudah diperhitungkan dalam perhitungan SET_OUT ini. Kecenderungan indeks ini

masih mendekati pola yang sama pada aktifitas pedestrian dimana terjadi pergerakan

udara relatif lebih tinggi dan metabolesme juga lebih tinggi dari pada aktifitas lain

36

dan pedestrian berada pada ruang outdoor. Secara umum pada semua rentang suhu

pengukuran, sensasi termal yang dirasakan oleh responden berada di atas garis netral.

Responden cendrung menjawab kondisi agak hangat sampai panas, sehingga garis

regresi selalu berada area agak hangat dan hangat. Keterbatasan rentang suhu yang

dapat diperoleh dalam peneliian ini tidak dapat memberi gambaran secara

keseluruhan terhadap sensasi termal pada suhu yang lebih rendah dari 28°C.

Gambar 5.10 Respon sensasi termal berdasarkan inteks temperatur SET_OUT.

5.5.3 Universal Thermal Climate Index (UTCI)

UTCI secara luas telah digunakan untuk mengevaluasi tingkat kenyamanan termal

ruang luar untuk berbagai kondisi iklim. Seperti halnya SET* yang

memperhitungkan standar suhu berdasarkan keseimbangan termal tubuh manusia

(human themal model, HTM), UTCI juga dikembangkan berdasarkan HTM yang

dikembangkan oleh Fiala dkk. (1999, 2012). Gambar 5.11 memperlihatkan plot

respon berdasarkan sensasi termal rata-rata untuk setiap level nilai UTCI pada semua

aktifitas.

37

Gambar 5.11 Respon sensasi termal berdasarkan inteks temperatur UTCI.

Gambar 5.12 Respon sensasi termal berdasarkan inteks temperatur UTCI.

38

Gambar 5.13 Pengkategorian respon termal terhadap parameter UTCI yang dikembangkan oleh Bröde, dkk. (2009).

Respon terhadap sensasi termal berdasarkan UTCI untuk aktifitas café dan taman

kota yang ditunjukkan pada Gambar 5.12 dikategorikan dalam kondisi thermal stress

hasil prediksi nilai UTCI. Bröde, dkk. (2009) membagi zona termal seperti yang

diperlihatkan pada Gambar 5.13 dengan rentang UTCI -40°C sampai +40°C. Zona

netral dapat diasumsikan pada kondisi tidak ada beban panas (no thermal stress)

berada pada suhu 9°C sampai 26°C. Berpedoman pada zonasi tersebut, seluruh hasil

penelitian ini menunjukkan nilai UTCI lebih besar dari 20°C, sehingga tidak

termasuk dalam zona no thermal stress atau kondisi netral.

5.6 Temperatur Netral

Seperti diperlihatkan pada Gambar 5.12, dengan melihat hubungan antara respon

sensasi termal oleh subjek pada café dan taman kota terhadap indek suhu UTCI,

kondisi netral pada kedua lokasi tersebut adalah pada suhu sekitar 28.3°C dan 30.4°C

pada masing-masing lokasi tersebut. Rentang suhu netral tersebut berada pada

kondisi panas sedang (moderate heat stress) menurut kategori UTCI. Fenomena ini

menunjukkan bahwa orang yang berada di kawasan tropis lebih toleran terhadap

UTCI Assessment Scale: UTCI categorized in terms of thermal stress

UTCI (°C) range Stress Category

above +46 extreme heat stress

+38 to +46 very strong heat stress

+32 to +38 strong heat stress

+26 to +32 moderate heat stress

+9 to +26 no thermal stress

+9 to 0 slight cold stress

0 to -13 moderate cold stress

-13 to -27 strong cold stress

-27 to -40 very strong cold stress

below -40 extreme cold stress

References Glossary of Terms for Thermal Physiology (2003). Journal of Thermal Biology 28, 75-106

39

kondisi panas, sehingga dalam kondisi panas sedang menurut nilai UTCI masih

mengindikasikan sebagai kondisi yang nyaman.

Gambar 5.13 Respon sensasi termal berdasarkan inteks temperatur UTCI.

Kondisi yang berbeda ditunjukkan pada aktifitas pedestrian dimana pada rentang

suhu 26°C sampai 40°C tidak dapat dicapai kondisi sensasi termal netral ketika

subjek telah berlajan lebih ari 300 m. Semakin jauh jarak tempuh maka sensasi

termal yang dirasakan semakin panas. Dalam posisi diam (sedentary) kondisi netral

dapat dirasakan pada suhu UTCI sekitar 31°C, tetapi setelah berjalan 200m suhu

netral menjadi 27°C. Setelah subjek berjalan lebih dari 300 m maka tidak diperoleh

lagi kondisi nyaman. Hal ini mengindikasikan bahwa sensasi termal yang terjadi

pada kondisi berjalan lebih dipengaruhi oleh faktor laju metabolisme (metabolic

rate) dibandingkan dengan faktor-faktor lingkungan.

40

BAB 6. SIMPULAN DAN SARAN

6.1 Simpulan

Kenyamanan termal merupakan faktor penting dalam desain, baik untuk lingkungan

dalam (indoor environment) maupun lingkungan luar (outdoor environment).

Penelitian ini difokuskan pada kenyamanan termal outdoor dengan mengevaluasi

kenyamanan berdasarkan respon manusia tehadap sensasi termal yang dirasakan

pada berbagai aktifitas ruang luar. Kenyamanana termal dievaluasi melalui survey

lapangan dengan orang sebagai sabjek penelitian. Kondisi nyaman dievaluasi

beedasarkan respon sensasi termal subjek dan temperatur efektif UTCI dari

lingkungan mikro. Tiga jenis aktifikas ruang luar yang menjadi objek penelitian ini

adalah aktifitas di café, taman kota, dan pedestrian. Hasil penelitian ini menunjukkan

bahwa respon tehadap lingkungan termal berbeda menurut aktifitas ruang luar.

Toleransi terhadap panas lebih besar pada responden yang berada di taman kota,

dimana suhu netral yang dirasakan lebih tinggi dibandingkan dengan responden yang

berada di café, yaitu 28.3°C untuk taman kota dan 30.4°C untuk café. Sedangkan

suhu netral untuk pedestrian lebih rendah. Kenyamanan termal untuk pedestrian

sangat dipengaruhi oleh jarak tempuh dari jalur pesestrian. Semakin jauh jarak

tempuh maka sensasi termal yang dirasakan tubuh semakin panas. Hal ini berkaitan

erat dengan tingkat metabolisme tubuh.

6.2 Saran

Penelitian ini masih terbatas pada rentang suhu hangat sampai panas. Diperlukan

rentang suhu yang lebih lebar khususnya pada suhu udara lebih rendah dari 27°C

pada pagi hari untuk penyelidikan yang lebih konprehensif. Dengan metode yang

survey lapangan ini, kegiatan pada pagi hari tidak dapat diperoleh karena umumnya

aktifitas baru berlangsung mulai pukul 9:00 WIB. Perlu pengembangan metode

pengumpulan data yang bisa mewakili kondisi sejuk sampai dingin, misalnya dengan

41

metode simulasi dimana subjek penelitian dipilih untuk melakukan aktifitas yang

diinginkan.

42

DAFTAR PUSTAKA

Abdel-Ghany, A. M., Al-Helal, I. M., and M.R.Shady (2013). Human Thermal Comfort and Heat Stress in an Outdoor Urban Arid Environment: A Case Study. Advances in Meteorology, 2013(i):1–7.

Ali-Toudert, F. and Mayer, H. (2007). Thermal comfort in an eastwest oriented street canyon in Freiburg (Germany) under hot summer conditions. Theoretical and Applied Climatol- ogy, 87(1-4):223–237.

Andrade, H. and Alcoforado, M.-J. (2008). Microclimatic variation of thermal comfort in a district of Lisbon (Telheiras) at night. Theoretical and Applied Climatology, 92(3-4):225– 237.

ASHRAE Standard 55 (2010). Thermal Environmental Conditions for Human Occupancy. ASHRAE, USA.

Bröde, P., Fiala, D., Blazejczyk, K., Epstein, Y., Holmér, I., Jendritzky, G., … Havenith, G. (2009). Calculating UTCI Equivalent Temperatures, (January), 2–3.

Brysse, K., Oreskes, N., O’Reilly, J., and Oppenheimer, M. (2013). Climate change predic- tion: Erring on the side of least drama? Global Environmental Change, 23(1):327–337.

Chen, L. and Ng, E. (2012). Outdoor thermal comfort and outdoor activities: A review of research in the past decade. Cities, 29(2):118–125.

Deb, C. and Ramachandraiah, A. (2010). The significance of Physiological Equivalent Tem- perature ( PET ) in outdoor thermal comfort studies. International Journal of Engineering Science and Technology, 2(7):2825–2828.

DeDear, R. J. and Brager, G. S. (1998). Developing an Adaptive Model of Thermal Comfort and Preference.

Fanger, P. O. (1970). Thermal comfort : analysis and applications in environmental engineering. Danish Technical Press, Amsterdam.

Fiala D, Lomas KJ, Stohrer M. A computer model of human ther- moregulation for awide range of environmental conditions: The passive system. J Appl Physiol 87: 1957-1972, 1999. Fiala, D., Havenith, G., Bröde, P., Kampmann, B., & Jendritzky, G. (2012). UTCI-

Fiala multi-node model of human heat transfer and temperature regulation. International Journal of Biometeorology, 56(3), 429–441. https://doi.org/10.1007/s00484-011-0424-7

Gagge, A., Fobelets, A., and Berglund, L. (1986). A standard predictive index of human response to the thermal environment. ASHRAE Transactions, 92 (2B):709–731.

43

Gagge, A., Stolwijk, J., and Nishi, Y. (1971). An Effective Temperature Scale Based on a Simple Model of Human Physiological Regulatory Response. ASHRAE Transactions, 77:247–262.

Givoni, B., Noguchi, M., Saaroni, H., Pochter, O., Yaakov, Y., Feller, N., and Becker, S. (2003). Outdoor comfort research issues. Energy and Buildings, 35(1):77–86.

Jendritzky, G., DeDear, R., and Havenith, G. (2012). UTCI - why another thermal index? International Journal of Biometeorology, 56(3):421–428.

Jim, C. (2015). Assessing climate-adaptation effect of extensive tropical green roofs in cities. Landscape and Urban Planning, 138:54–70.

Johansson, E., Thorsson, S., Emmanuel, R., and Kru ̈ger, E. (2014). Instruments and methods in outdoor thermal comfort studies The need for standardization. Urban Climate, 10:346– 366.

Li, K., Zhang, Y., and Zhao, L. (2016). Outdoor thermal comfort and activities in the ur- ban residential community in a humid subtropical area of China. Energy and Buildings, 133:498–511.

Lin, T., Dear, R. De, Matzarakis, A., & Hwang, R. (2009). Prediction of thermal acceptability in hot-humid outdoor environments in Taiwan, (July), 3–6.

Mazhar, N., Brown, R. D., Kenny, N., and Lenzholzer, S. (2015). Thermal comfort of outdoor spaces in Lahore Pakistan: Lessons for bioclimatic urban design in the context of global climate change. Landscape and Urban Planning, 138:110–117.

Nikolopoulou, M. and Lykoudis, S. (2006). Thermal comfort in outdoor urban spaces: Anal- ysis across different European countries. Building and Environment, 41(11):1455–1470.

Onjo, T. H. (2009). Thermal Comfort in Outdoor Environment. Global Environmental Research, 13:43–47.

Peng, C., & Lin, P. (2014). Outdoor thermal comfort characteristics in the hot and humid region from a gender perspective, (January). https://doi.org/10.1007/s00484-014-0795-7

Sangkertadi, S. and Syafriny, R. (2014). New Equation for Estimating Outdoor Thermal Comfort in Humid-Tropical Environment. European Journal of Sustainable Development, 3(4):43–52.

Sharmin, T., Steemers, K., and Matzarakis, A. (2015). Analysis of microclimatic diversity and outdoor thermal comfort perceptions in the tropical megacity Dhaka, Bangladesh. Building and Environment, 94:734–750.

Spagnolo, J. and de Dear, R. (2003). A field study of thermal comfort in outdoor and semi-outdoor environments in subtropical Sydney Australia. Building and Environment, 38(5):721–738.

44

Stolwijk, J. (1971). A mathematical model of physiological temperature regulation in man. NASA-Langley, CR-1855, Amsterdam.

Szokolay, S. V. (2004). Introduction to ARCHITECTURAL SCIENCE the basis of sustain- able design. Architectural Press, ELSEVIER, Amsterdam.

Vanos, J. K., Warland, J. S., Gillespie, T. J., and Kenny, N. A. (2010). Review of the phys- iology of human thermal comfort while exercising in urban landscapes and implications for bioclimatic design. pages 319–334.

Vanos, J. K., Warland, J. S., Gillespie, T. J., and Kenny, N. A. (2012). Thermal comfort modelling of body temperature and psychological variations of a human exercising in an outdoor environment. International Journal of Biometeorology, 56(1):21–32.

Villadiego, K., & Velay-Dabat, M. A. (2014). Outdoor thermal comfort in a hot and humid climate of Colombia: A field study in Barranquilla. Building and Environment, 75, 142–152. https://doi.org/10.1016/j.buildenv.2014.01.017

Walls, W., Parker, N., and Walliss, J. (2015). Designing with thermal comfort indices in outdoor sites. In Living and Learning: Research for a Better Built Environment: 49th In- ternational Conference of the Architectural Science Association 2015, pages 1117–1128. The Architectural Science Association and The University of Melbourne.

Wang, H., & Hu, S. (2016). Experimental study on thermal sensation of people in moderate activities. Building and Environment, 100(February), 127–134. https://doi.org/10.1016/j.buildenv.2016.02.016

Zhao, L., Zhou, X., Li, L., He, S., & Chen, R. (2016). Study on outdoor thermal comfort on a campus in a subtropical urban area in summer. Sustainable Cities and Society, 22, 164–170. https://doi.org/10.1016/j.scs.2016.02.009

Form-01 cafe

Kuisioner Penelitian No.Kuisioner : ...........Kenyamanan Termal Cafe No. File T-cam : ...........Objek : .......................................Lokasi : .......................................Hari/Tanggal : .......................................Pukul : .......................................

Personal Data:

Nama : ................... (boleh tidak diisi ) Tinggi Badan : ........... (cm)Umur : ................... (tahun) Berat Badan : ........... (kg)Jenis Kelamin : (Pria/Wanita)

Informasi Personal Tambahan:

∂ Berapa lama Anda sudah berada di tempat ini?� <10 menit � 10 - 20 menit � 20 - 30 menit � 30 - 60 menit � >60 menit

∑ Apakah Anda dalam kondisi sehat (tidak demam) saat ini?� Ya � Tidak

∏ Apakah Anda sedang makan saat ini?� Ya � Tidak Jenis Makanan?: ..............................................................

π Apakah Anda sedang minum saat ini?� Ya � Tidak Jenis Minuman? � Panas � Hangat � Dingin

Persepsi terhadap kondisi termal:

∂ Pilih kondisi dibawah ini yang menunjukkan apa yang Anda rasakan saat ini?� Panas � Hangat � Agak Hangat � Netral � Agak Sejuk � Sejuk � Dingin

∑ Pilih kondisi termal (panas) yang Anda inginkan saat ini?� Lebih hangat � Tidak berubah � Lebih sejuk

∏ Pilih tingkat kenyamanan termal (panas) yang Anda rasakan di tempat ini saat ini?� Sangat Menyenangkan � Menyenangkan � Agak Menyenangkan � Biasa Saja

� Agak Tdk Menyenangkan � Tidak Menyenangkan � Sangat Tdk Menyenangkan

π Apakah Anda puas dengan kondisi termal (panas) saat ini?� Puas � Tidak puas

∫ Bagaimana penerimaan Anda terhadap kondisi termal (panas) saat ini?� Dapat diterima � Tidak dapat diterima

ª Pilih apa yang Anda rasakan terhadap kelembaban udara saat ini?� Terlalu kering � Kering � Agak kering � Sesuai � Agak lembab � Lembab � Terlalu lembab

º Bagaimana kecepatan udara yang Anda rasakan saat ini?� Terlalu pelan � Pelan � Agak pelan � Sesuai � Agak kencang � Kencang � Terlalu kencang

Pakaian dan posisi duduk:

∂ Pilihlah jenis-jenis pakaian yang Anda kenakan saat ini?PRIA WANITA

� Topi � Jilbab

� Kemeja lengan panjang � Gamis

� Kemeja lengan pendek � Kemeja

� Kemeja flannel � Kaos

� Kaos lengan panjang � Blues

� Kaos lengan pendek � Rok jeans

� Celana jeans � Rok ringan (sifon, katun)

� Celana kain � celana jeans

� Jaket � celana kain

� Kaos kaki � Kaos kaki

� Sepatu � Sepatu

� Sandal � Sandal

∑ Posisi duduk : .......................... (diisi oleh surveyor)

TERIMA KASIH

1

Form-Survey Taman Kota

Kuisioner Penelitian No.Kuisioner : ...........Kenyamanan Termal Taman Kota No. File T-cam : ...........Objek : .......................................Lokasi : .......................................Hari/Tanggal : .......................................Pukul : .......................................

Personal Data:

Nama : ................... (boleh tidak diisi ) Tinggi Badan : ........... (cm)Umur : ................... (tahun) Berat Badan : ........... (kg)Jenis Kelamin : (Pria/Wanita)

Informasi Personal Tambahan:

∂ Berapa lama Anda sudah berada di taman kota untuk saat ini?� <5 menit � 5 - 15 menit � 15 - 30 menit � 30 - 60 menit � >60 menit

∑ Apakah Anda dalam kondisi sehat (tidak demam) saat ini?� Ya � Tidak

∏ Apa Aktifitas saat ini?� Duduk � Berdiri � Berjalan

Persepsi terhadap kondisi termal:

∂ Pilih kondisi dibawah ini yang menunjukkan apa yang Anda rasakan saat ini?� Panas � Hangat � Agak Hangat � Netral � Agak Sejuk � Sejuk � Dingin

∑ Pilih kondisi termal (panas) yang Anda inginkan saat ini?� Lebih hangat � Tidak berubah � Lebih sejuk

∏ Pilih tingkat kenyamanan termal (panas) yang Anda rasakan di tempat ini saat ini?� Sangat Menyenangkan � Menyenangkan � Agak Menyenangkan � Biasa Saja

� Agak Tdk Menyenangkan � Tidak Menyenangkan � Sangat Tdk Menyenangkan

π Apakah Anda puas dengan kondisi termal (panas) saat ini?� Puas � Tidak puas

∫ Bagaimana penerimaan Anda terhadap kondisi termal (panas) saat ini?� Dapat diterima � Tidak dapat diterima

ª Pilih apa yang Anda rasakan terhadap kelembaban udara saat ini?� Terlalu kering � Kering � Agak kering � Sesuai � Agak lembab � Lembab � Terlalu lembab

º Bagaimana kecepatan udara yang Anda rasakan saat ini?� Terlalu pelan � Pelan � Agak pelan � Sesuai � Agak kencang � Kencang � Terlalu kencang

Pakaian:

∂ Pilihlah jenis-jenis pakaian yang Anda kenakan saat ini?PRIA WANITA

� Topi � Jilbab

� Kemeja lengan panjang � Gamis

� Kemeja lengan pendek � Kemeja

� Kemeja flannel � Kaos

� Kaos lengan panjang � Blues

� Kaos lengan pendek � Rok jeans

� Celana jeans � Rok ringan (sifon, katun)

� Celana kain � celana jeans

� Jaket � celana kain

� Kaos kaki � Kaos kaki

� Sepatu � Sepatu

� Sandal � Sandal

TERIMA KASIH.

1

Susunan Organisasi Tim Peneliti dan Pembagian Tugas

No Nama / NIP InstansiAsal

BidangIlmu

AlokasiWaktu(J/m)

Uraian Tugas

1. Dr. Abdul Munir, ST.MT./ 197207081998021001

FakultasTeknik

Arsitektur 12• Koordinator Penelitian• Studi Pustaka• Desain Penelitian• Analisis data hasil• Pengisisan log book• Penulisan artikel• Laporan akhir• Mengikuti seminar

2. Ir. Muslimsyah, M.Sc /196109281988101001

FakultasTeknik

Arsitektur 10• Penyiapan alat peneli-

tian• Pengadaan bahan- bahan

penelitian• Mengkoordinir Pelak-

sanaan PenelitianLapangan

• Pengumpulan data• Penulisan artikel• Laporan akhir• Mengikuti seminar

3. Muftiadi, ST. MT. /197203041999031001

FakultasTeknik

Arsitektur 8• Pengumpulan data• Pengolahan data• Pengelolaan data base

penelitian• Laporan perkembangan• Pengisisan log book• Penulisan artikel• Laporan akhir• Mengikuti seminar

21

1

MANUSCRIPT:

Thermal Comfort for Semi-Outdoor Space in Tropics: A Case Study in Open-style Café

Abdul Munir, Muslimsyah, Muftiadi

a Architecture Department, Syiah Kuala University, Darussalam, Banda Aceh 23111, Indonesia

ABSTRACT

Thermal comfort is a subjective psychological perception of people based also on

physiological thermoregulation mechanisms when the human body is exposed to a

combination of various environmental factors. Outdoor spaces are important to sustainable

cities because they accommodate daily pedestrian traffic and various outdoor activities and

contribute greatly to urban livability and vitality. Outdoor and indoor thermal comfort have

been studied intensively in the past decades. On the other hand, the "semi-outdoor" spaces

such as veranda or an open-building have not been clearly categorized whether it is indoor or

outdoor spaces. The aim of this study is to investigate the thermal comfort on the basis of

perceptions and preferences of people in the thermal environments for semi-outdoor

environment in open-style café. Field experiments were carried out to obtain the thermal

perception and thermal preferences during the exposure to the thermal environment on two

selected locations. Seven hundred and thirty subjects were chosen by non-probability

sampling method (accidental sample), who were accidentally present on the site during the

experiments. They declared their thermal sensations and thermal preferences by filling the

questioners and the physical environmental variables (air temperature, globe temperature,

2

relative humidity, and air velocity) were measured simultaneously. The effect exposure to

semi-outdoor environment on thermal comfort is discussed on the basis of psychological

factors (thermal sensation, thermal preference and thermal acceptability), environmental

factors (air temperature, globe temperature, relative humidity, and air velocity) and personal

factors (body characteristics, activity, and clothing). The results are compared the available

thermal comfort indexes that predict the thermal comfort for indoor and outdoor spaces. The

thermal comfort of semi-outdoor is discussed based on climatic environment as a tropical

region.

Keywords: saving energy, air conditioning, thermal comfort, human thermal response.

1. INTRODUCTION

Outdoor spaces are important to sustainable cities because they accommodate daily pedestrian

traffic and various outdoor activities and contribute greatly to urban livability and vitality.

Encouraging more people on the streets and in outdoor spaces will benefit cities from various

perspectives, including physical, environmental, economical, and social aspects. People who

do outdoor activities, such as pedestrians and recreational activity in the park, are directly

exposed to their immediate environment in terms of variations of sun and shade, changes in

wind speed, and other characteristics. Thus, people’s sensation of thermal comfort is greatly

affected by the local micro-climate. Various aspects of outdoor thermal comfort have been

much research done in this decade, including for the tropics. However, research on outdoor

comfort conditions in Indonesia each very limited.

During the last decade, interest in the assessment of thermal comfort has increased because of

climate changes and increased heat stress in cities. But there have been relatively small

3

numbers of studies on thermal comfort for outdoor environment Spagnolo and de Dear (2003)

Givoni et al. (2003) Nikolopoulou and Lykoudis (2006). On the other hand, many studies

have been done on thermal comfort especially for indoor environment. The recent increasing

research attention on thermal comfort in outdoor environments is due to the high level of

health-related risks caused by climate change and global temperature increase (Johansson et

al., 2014). Several studies investigated the correlations between thermal comfort and

occupancy in outdoor spaces (Li et al., 2016; Mazhar et al., 2015; Onjo, 2009; Nikolopoulou

and Lykoudis, 2006), most of them have identified that a strong correlation did exist. Since

the start of the new millennium, outdoor thermal comfort has received great attention.

Various aspects of outdoor thermal comfort have been much research done in this decade,

including for the tropics. However, research on outdoor comfort conditions in Indonesia each

very limited. The research that focuses on outdoor thermal comfort for Indonesia published in

international publications is only by Sangkertadi and Syafriny (2014) that formulate comfort

conditions to moderate in outdoor activities in the city of Manado. Indonesia has fairly diverse

climatic variations in which each region has different characteristics. Therefore, more

researches regarding the specific respond to the local climate are necessary the built-up a

suitable standard for architectural design parameters particularly for outdoor environmental

spaces. The proper design parameters result better urban facilities and encourage the citizen to

do more outdoor activities. In addition, revitalizing outdoor spaces will lead to energy saving

inside buildings. As people spend more time in outdoor spaces, the usage of air conditioners

and other electronic equipment will be reduced.

This research provides a comparative assessment that takes into account of the effects of

multiple parameters on the urban micro-climate in order to allow an evaluation of the relative

influence of each facility for a specific open space activities. Open spaces are vital

4

constituents of the urban environment, hosting functions and activities that are essential to the

character of a city and the quality of life it can provide to its inhabitants. This research

presents a comparative study that looked at the different outdoor activities to respond the

environmental conditions toward the parameter of the human thermal comfort for outdoor

spaces. In addition to the environmental parameters, personal factors are also considered in

this study. Due to thermal comfort is a subjective response from humans to the exposure

environment, the psychological responses are also taken into account. This study will

determine the optimum comfort conditions with neutral comfort index as a reference in

determining the level of thermal comfort for outdoor activities.

2. METHODS

2.1 Study Area

Field studies were conducted in four measuring points of café objects that can be categorized

as semi-outdoor environment in Banda Aceh. The locations of the research are as shown in

Figure 1, i.e. Ring Road café at Jalan Muhammad Hasan, Rawasakti café at Jalan Malahayai,

Hana café at Jalan Assumatrani Darussalam, and Canteen of Faculty of Engineering Syiah

Kuala University, Darussalam, Banda Aceh. The survey was conducted from March to

August 2017.

The days of research were selected to represent the hot days as the most climatic conditions in

tropics in terms of comfort. Each study area was chosen to represent different conditions,

functions and locations in Banda Aceh City to represent community activities. Thus, the data

obtained from the survey can represent the thermal environmental conditions that people can

experience in their daily lives for activities in the city of Banda Aceh.

5

2.2 Subjects

The total of 730 respondents (218 male and 512 females) were participated and completed the

questioner as the subjects in the experiments. Their mean (SD) age, height and body weight

were 20.3 (0.5) years, 165.8(5.8) cm and 58.1(14.9) kg, respectively. The anthropometrics

data of the subjects involved in the experiments are shown in Fig. 1.

This study uses people as the subject of the location object visitors are determined that the

cafe is categorized as semi-outdoor space. Measurements were made to cafe visitors to get

their responses / perceptions to the environmental temperature conditions both in physiology

(thermophysiological responses) as well as psychologically (subjective responses).

The main equipment in this research is temperature measuring instrument and other

environmental parameters that is using WBGT meter which is used to measure environmental

parameters such as air temperature, radiation temperature, and air humidity in the space that

affect the thermal comfort level of the building user. Other equipment is thermorecorder to

measure temperature and humidity inside and outside the room, anemometer to measure wind

speed, Infared Camera measure and visualize body temperature of respondent. The list of

instruments and their specifications and uses can be seen in Table 1.

2.3 Procedures

The main data collection in this research is by survey method through questionnaire to

thermal perception of café visitors. The thermal environmental parameters are measured

simultaneously during the respondents filling out the questionnaire about their thermal

perception subjectively. Air temperature, mean radian temperature, wind velocity, and

6

humidity are measured at each subject sitting position using the instruments as listed in Table

1.

Respondents evaluated their thermal perceptions of the surrounding thermal environment by

filling out the questionnaires. Questioner is made simple so that it can be filled by the

respondent in a short time which is about 5 minutes. The subjects were asked to vote their

subjective perceptions of the current thermal environment by writing them on a given form to

express the thermal sensation, thermal preference, and thermal comfort at particular time. The

thermal sensation, thermal preference, and thermal discomfort were assessed for every 1 min.

Thermal sensation was rated using a 7-point scale of ASHRAE (+3 Hot, + Warm, +2 Slightly

warm, 0 Neutral, -1 Slightly cool, -2 Cool, and -3 Cold), while the thermal preference is used

ISO 10551 by a question: “how you would prefer to be?” (+1 Warmer, 0 No change, -1

Cooler). Furthermore, the thermal discomfort scale was adopted based on DISC scale of

ASHRAE that is rated on a 6-point scale (0 comfortable, 1 slightly uncomfortable, 2

uncomfortable, 3 very uncomfortable, 4 limited tolerance, 5 intolerable).

The physiological body response to the thermal environment is obtained by measuring the

respondent's body temperature using a thermal camera by measuring the surface temperature

of the face and palm hand. In addition to environmental variables and responses to the

environment, personal factors are also recorded by requesting personal information pertaining

to the posture of the body, health condition, clothing information imposed and activities

undertaken. This data is part of the factors that can affect thermal comfort in humans.

3. Results and discussion

3.1 Overview of Research Objects and Schedules

7

Research on the object of research that serves as a café that is done at several locations, the

Canteen Faculty of Engineering Darussalam, Hana café in Darussalam, Rawasakti café, and

Ringroad café. Surveys at café locations were conducted from March to August 2017.

Surveys were conducted only on sunny weather conditions to obtain data in hot environments

that are generally applicable to the tropics.

3.2 Characteristics of Research Subjects

The characteristics of the subjects involved in each of this study are shown in Table 2 the

average of age, BMI (body mass index) and ADU (Dubois area / body surface area). BMI and

ADU represent the characteristic representation of human body based on body weight and

height. The type of clothing worn by respondents is measured by the value of clo-value,

namely the value of clothing resistance to heat and mass transfer based on the estimated type

of clothing at the time of filling the questionnaire. In addition to personal factors such as body

shape, the clothing used by the respondent is also identified through the questionnaire that is

by determining the type of clothing. The value of clothing is calculated by predicting the

value of clo for each outfit representing the resistance level of clothing with clo-value. The

clo values for each activity can also be seen in Fig. 1.

On average, respondents age ranged from 20 - 25. Body mass index (BMI) of respondents

varied on average of 21.02 r 2.99 for various locations but there was no big difference

between male and female. Clothes used by respondents differ for male and female, i.e.

0.56r0.13 and 0.67r0.09, respectively. Women have a resistance value (clo) greater than

men.

3.3 Environmental Characteristics of Research

8

The thermal conditions of space are the environmental parameters that affect the outdoor user

comfort level. These parameters include air temperature (Ta, ° C), radiation temperature (Tr, °

C), wind velocity (v, m/s), air humidity (Rh, %) into reference as an index in evaluating

thermal comfort levels UTCI (Universal Thermal Climate Index). The measurement of the

thermal environment variable of each space and the location of the study is conducted

simultaneously with the respondent performing the questionnaire related to the response to the

thermal environment. Tabel 3 shows the range of physical environmental parameters for each

study site.

3.4 Psychological Response

3.4.1 Thermal Sensation

Response to environmental conditions on various outdoor space activities observed awakened

the results of questionnaires by respondents to sensation of thermal perceived. Optimum

comfort conditions can be assumed to occur when respondents do not feel hot or cold.

Response to the outdoor thermal conditions felt by the overall visitor (respondent) can be read

from the thermal sensation variable with the answer given to the question "select thermal

conditions that show what you feel right now".

Fig. 2 shows the relationship between the thermal sensation felt by the respondent to the

surrounding environmental conditions for all respondents in cafes for men and women.

Regression results show small differences by sex to perceived thermal sensation. However

this regression shows the amount of data deviation (r-square = 0.09 and 0.11, respectively for

men and women).

This very small r-square value is common in other similar studies because the thermal

sensation vote (TSV) value is a subjective value based on the respondent's feelings. The mean

thermal sensation vote (MTSV) approach or the average thermal sensation to analyze the

9

thermal sensation response to the environment is commonly used in thermal sensation

analysis of the research by field survey methods (Lin et al., 2009; Villadiego & Velay-Dabat,

2014; Peng & Lin, 2014; Zhao, et al., 2016, Wang & Hu, 2016).). Fig.3 is the relationship

between the average thermal sensation response to the operative temperature. Thermal

sensation is averaged by grouping according to operative temperature level. With this average

value the variable relation pattern looks better with r-square reaching 0.92. This method of

analysis will then be used in any relationship analysis relating to the response to thermal

conditions, ie thermal sensors, thermal preferences, and thermal comfort.

3.4.2 Thermal Preferences

The thermal conditions desired by the user (respondent) can be read from the thermal

preference variable with the answer given the respondent to the question "how thermal

conditions of space you want now". Against these questions, respondents were given a choice

of answers (1) warmer (warmer), (0) unchanged (no change), and (-1) cooler. The

"unchanged" answer shows the room user's satisfaction with the thermal environmental

conditions of the room.

If the respondent answers want to be "warmer" or "cooler", this indicates that the respondent

is not satisfied with the thermal conditions of space. This parameter can be a reference to the

subjective level of convenience felt by the user. As already mentioned that thermal comfort is

subjective based on user satisfaction with the thermal conditions of space at that time as

shown in Fig. 4.

10

Figure 5.7 indicates that respondents wanted cooler environmental conditions at all operative

temperatures within the scope of this study (28 ° C - 40 ° C). This tendency occurs in all

conditions and activities studied are for outdoor cafe activities, city parks, and pedestrian.

Most respondents wanted "cooler" environmental conditions. This tendency is shown more

clearly by the trendline of the regression result which is entirely below the zero line

(unchanged). This indicates the tendency of respondents to define comfortable as cool

conditions. This trend is reinforced by a graph of the relationship between thermal preference

and thermal sensation (Figure 5.8). In a condition where most respondents choose the

condition of the sensation they feel is neutral (0), but they prefer thermal preferences "want

more cool".

The preference level is also slightly different based on activity. In all conditions, respondents

in urban parks wished for cooler environmental conditions, despite the thermal sensations

they felt in cold conditions. This can occur due to open space conditions exposed to faster

wind movement. In contrast to pedestrians, thermal preferences of cooler condiments tend to

be smaller. Under thermal sensation conditions between cool and slightly cool, respondents

do not want any environmental thermal changes, and cool and cold conditions tend to be

warmer.

3.4.3 Acceptance of thermal conditions

Acceptance of the thermal conditions is the parameter of the respondent's tolerance to the

thermal conditions. In accordance with the body's thermal regulation system, the human body

can not function at extreme temperatures that are too hot or too cold. Humans must be in a

certain temperature range to function. Acceptance of this thermal condition describes the

conditions that can be accepted by the respondent to the thermal space.

11

Response to the reception of the outdoor thermal conditions felt by visitors (respondents) can

be seen from the answers given respondents to the question "how your acceptance of the

current thermal conditions".

The acceptance of thermal conditions based on the thermal sensations felt by all respondents.

In general, the pattern of acceptance of the thermal conditions tends to be the same between

males and females where with the range of thermal conditions recorded in this study, the

percentage that can not receive over thermal conditions more than can be accepted. This

applies to both men and women, although the percentage that can not receive more in men.

This is closely related to the desired thermal preferences that most respondents want cooler

conditions. These results indicate comfortable thermal conditions when thermal sensations

they feel in mildly cool conditions and cool conditions.

3.5 Thermal Comfort Index

The optimum thermal comfort conditions can be assumed to occur when the respondent does

not feel hot or cold where the respondent chooses the thermal sensation answer perceived as

neutral (0). With this baseline, we can evaluate some comfort indexes that can be used as an

outdoor space comfort index. Thermal comfort is not only related to environmental

temperature, but is a combination of four environmental variables (air temperature, radiation

temperature, wind speed, and humidity) and personal factors (posture and clothing). Wet Bulb

Globe Temperature (WBGT), Outdoor Standard Effective Temperature (SET_OUT), and

Universal Thermal Climate Index (UTCI) are some of the most commonly used indices for

evaluating thermal comforts of outer space. Comfortable temperature indexes are then used to

evaluate the optimal conditions for any outdoor activity (Fig. 5).

12

4. CONCLUSION

Thermal comfort is an important factor in the design, both for indoor environments and

outdoor environment. This study focused on outdoor thermal comfort by evaluating comfort

based on human response to the thermal sensations felt in various outdoor activities. Thermal

comfort is evaluated through field surveys with people as a research tool. Comfortable

conditions are evaluated based on the subject's thermal sensory response and UTCI's effective

temperature from the microenvironment. The three types of outdoor spatial activities that are

the object of this research are activities in café, city park, and pedestrian. The results of this

study indicate that the response toward thermal environment is different according to outdoor

activity. Tolerance to heat is greater among respondents residing in urban parks, where neutral

temperatures are felt higher than those of cafes, i.e. 28.3 ° C for urban parks and 30.4 ° C for

cafes. While the neutral temperature for pedestrian is lower. The thermal comfort for the

pedestrian is greatly influenced by the mileage of the pedestrian track. The farther the distance

the thermal sensation that the body feels the more heat. This is closely related to the body's

metabolic rate.

REFERENCES

Abdel-Ghany, A. M., Al-Helal, I. M., and M.R.Shady (2013). Human Thermal Comfort and Heat Stress in an Outdoor Urban Arid Environment: A Case Study. Advances in Meteorology, 2013(i):1–7.

13

Ali-Toudert, F. and Mayer, H. (2007). Thermal comfort in an eastwest oriented street canyon in Freiburg (Germany) under hot summer conditions. Theoretical and Applied Climatol- ogy, 87(1-4):223–237.

Andrade, H. and Alcoforado, M.-J. (2008). Microclimatic variation of thermal comfort in a district of Lisbon (Telheiras) at night. Theoretical and Applied Climatology, 92(3-4):225– 237.

ASHRAE Standard 55 (2010). Thermal Environmental Conditions for Human Occupancy. ASHRAE, USA.

Bröde, P., Fiala, D., Blazejczyk, K., Epstein, Y., Holmér, I., Jendritzky, G., … Havenith, G.

(2009). Calculating UTCI Equivalent Temperatures, (January), 2–3.

Brysse, K., Oreskes, N., O’Reilly, J., and Oppenheimer, M. (2013). Climate change predic- tion: Erring on the side of least drama? Global Environmental Change, 23(1):327–337.

Chen, L. and Ng, E. (2012). Outdoor thermal comfort and outdoor activities: A review of research in the past decade. Cities, 29(2):118–125.

Deb, C. and Ramachandraiah, A. (2010). The significance of Physiological Equivalent Tem- perature ( PET ) in outdoor thermal comfort studies. International Journal of Engineering Science and Technology, 2(7):2825–2828.

DeDear, R. J. and Brager, G. S. (1998). Developing an Adaptive Model of Thermal Comfort and Preference.

Fanger, P. O. (1970). Thermal comfort : analysis and applications in environmental engineering. Danish Technical Press, Amsterdam.

Fiala D, Lomas KJ, Stohrer M. A computer model of human ther- moregulation for awide range of environmental conditions: The passive system. J Appl Physiol 87: 1957-1972, 1999.

Fiala, D., Havenith, G., Bröde, P., Kampmann, B., & Jendritzky, G. (2012). UTCI-Fiala multi-

node model of human heat transfer and temperature regulation. International Journal of Biometeorology, 56(3), 429–441. https://doi.org/10.1007/s00484-011-0424-7

Gagge, A., Fobelets, A., and Berglund, L. (1986). A standard predictive index of human response to the thermal environment. ASHRAE Transactions, 92 (2B):709–731.

Gagge, A., Stolwijk, J., and Nishi, Y. (1971). An Effective Temperature Scale Based on a Simple Model of Human Physiological Regulatory Response. ASHRAE Transactions, 77:247–262.

Givoni, B., Noguchi, M., Saaroni, H., Pochter, O., Yaakov, Y., Feller, N., and Becker, S. (2003). Outdoor comfort research issues. Energy and Buildings, 35(1):77–86.

Jendritzky, G., DeDear, R., and Havenith, G. (2012). UTCI - why another thermal index? International Journal of Biometeorology, 56(3):421–428.

Jim, C. (2015). Assessing climate-adaptation effect of extensive tropical green roofs in cities. Landscape and Urban Planning, 138:54–70.

Johansson, E., Thorsson, S., Emmanuel, R., and Kru ̈ger, E. (2014). Instruments and methods in outdoor thermal comfort studies The need for standardization. Urban Climate, 10:346– 366.

14

Li, K., Zhang, Y., and Zhao, L. (2016). Outdoor thermal comfort and activities in the ur- ban residential community in a humid subtropical area of China. Energy and Buildings, 133:498–511.

Lin, T., Dear, R. De, Matzarakis, A., & Hwang, R. (2009). Prediction of thermal acceptability

in hot-humid outdoor environments in Taiwan, (July), 3–6.

Mazhar, N., Brown, R. D., Kenny, N., and Lenzholzer, S. (2015). Thermal comfort of outdoor spaces in Lahore Pakistan: Lessons for bioclimatic urban design in the context of global climate change. Landscape and Urban Planning, 138:110–117.

Nikolopoulou, M. and Lykoudis, S. (2006). Thermal comfort in outdoor urban spaces: Anal- ysis across different European countries. Building and Environment, 41(11):1455–1470.

Onjo, T. H. (2009). Thermal Comfort in Outdoor Environment. Global Environmental Research, 13:43–47.

Peng, C., & Lin, P. (2014). Outdoor thermal comfort characteristics in the hot and humid

region from a gender perspective, (January). https://doi.org/10.1007/s00484-014-

0795-7

Sangkertadi, S. and Syafriny, R. (2014). New Equation for Estimating Outdoor Thermal Comfort in Humid-Tropical Environment. European Journal of Sustainable Development, 3(4):43–52.

Sharmin, T., Steemers, K., and Matzarakis, A. (2015). Analysis of microclimatic diversity and outdoor thermal comfort perceptions in the tropical megacity Dhaka, Bangladesh. Building and Environment, 94:734–750.

Spagnolo, J. and de Dear, R. (2003). A field study of thermal comfort in outdoor and semi-outdoor environments in subtropical Sydney Australia. Building and Environment, 38(5):721–738.

Stolwijk, J. (1971). A mathematical model of physiological temperature regulation in man. NASA-Langley, CR-1855, Amsterdam.

Szokolay, S. V. (2004). Introduction to ARCHITECTURAL SCIENCE the basis of sustain- able design. Architectural Press, ELSEVIER, Amsterdam.

Vanos, J. K., Warland, J. S., Gillespie, T. J., and Kenny, N. A. (2010). Review of the phys- iology of human thermal comfort while exercising in urban landscapes and implications for bioclimatic design. pages 319–334.

Vanos, J. K., Warland, J. S., Gillespie, T. J., and Kenny, N. A. (2012). Thermal comfort modelling of body temperature and psychological variations of a human exercising in an outdoor environment. International Journal of Biometeorology, 56(1):21–32.

Villadiego, K., & Velay-Dabat, M. A. (2014). Outdoor thermal comfort in a hot and humid

climate of Colombia: A field study in Barranquilla. Building and Environment, 75, 142–

152. https://doi.org/10.1016/j.buildenv.2014.01.017

Walls, W., Parker, N., and Walliss, J. (2015). Designing with thermal comfort indices in outdoor sites. In Living and Learning: Research for a Better Built Environment: 49th In- ternational Conference of the Architectural Science Association 2015, pages 1117–1128. The Architectural Science Association and The University of Melbourne.

15

Wang, H., & Hu, S. (2016). Experimental study on thermal sensation of people in moderate

activities. Building and Environment, 100(February), 127–134.

https://doi.org/10.1016/j.buildenv.2016.02.016

Zhao, L., Zhou, X., Li, L., He, S., & Chen, R. (2016). Study on outdoor thermal comfort on a

campus in a subtropical urban area in summer. Sustainable Cities and Society, 22, 164–

170. https://doi.org/10.1016/j.scs.2016.02.009

ACKNOWLEDGEMENT

This research was Funded by Syiah Kuala University, Ministry of Research, Technology and

Higher Education of the Republic of Indonesia, Contract No: 1445/UN11/SP/PNBP/2017

Date: May 18th, Mei 2017. The authors would like to express their sincere gratitude to the my

students in the experiments.

16

TABLES

Table 1 Type and specification research instruments.

Peralatan Type Parameter Range Pengukuran HS-WBGT Meter Tenmars 188D Air Temperature

Globe Temperature Humidity

0 °C ~ 50 °C 0 °C ~ 80 °C 1% ~ 99%

Anemometer Kanomax Model-6113 Air movement 0 ~ 20 m/s Infrared Thermal Camera

NEC InfRec R300 Surface Temperature -50 °C ~ 200 °C

Table 2 Mean ± Deviation Standars of the Subjects participated in the Surveys.

Gender Umur BMI ADU CLO Pria Wanita

24.1 ± 9.1 20.0 ± 2.8

21.4 ± 2.9 20.9 ± 2.9

1.59 ± 0.25 1.48 ± 0.13

0.56 ± 0.13 0.67 ± 0.08

Table 3 Environmental parameter characteristics of experiments.

Suhu udara °C

Suhu radiasi °C

Kec. Angin m/det

Kelembaban %

Rerata±SD Maks Min

32.4 ± 1.6 36.4 27.4

34.0 ± 2.5 46.4 28.3

0.33 ± 0.12 1.06 0.13

64.1 ± 9.0 85.3 38.8

Range 27.4 ~ 36.4 (°C) 38.3 ~ 46.4 (°C) 0.13~1.06 (m/s) 38.8 ~ 85.3 (%)

FIGURES

17

Fig.2 Boxplot of subject characteristics.

18

Fig. 2 The relationship between the thermal sensation felt by the respondent to the surrounding environmental conditions.

Fig.3 is the relationship between the average thermal sensation response to the operative temperature.

19

Fig.4 Thermal preference in realtion to thermal sensation of the subjects.

Fig. 5 Thermal sensation respons to all the thermal comfort indices.

20

FOTO-FOTO PELAKSANAAN PENELITIAN

Persiapanperalatandanpelatihanuntuktenagalapangan

Pelatihansurveypengukurandanlatihanpengisisankuesioner.

Persiapanperalatanpenelitianuntukpengukuranpadalokasitamankota,HutanKotaBNI

RespondensedangmengisikuesionerpadapenelitianditamankotaHutanKotaBNITibangBandaAceh

Persiapanperalatanpenelitianuntukpengukuranpadalokasitamankota,HutanKotaBNI

Pengukuranparameterlingkunganpadalokasitamankota,HutanKotaBNI

PengarahandanPenjelasanmaksudpenelitiandancarapengisiankuesionerpadatamankotaHutanKotaBNITibangBandaAceh

RespondensedangmengisikuesionerpadapenelitianditamankotaHutanKotaBNITibangBandaAceh

PengarahandanPenjelasanmaksudpenelitiandancarapengisiankuesionerpadatamankotaHutanKotaBNITibangBandaAceh

RespondensedangmengisikuesionerpadapenelitianditamankotaHutanKotaBNITibangBandaAceh