OPTIMISASI PARAMETRIK FASAD BILAH HORIZONTAL TERHADAP PENCAHAYAAN ALAMI DENGAN METRIK USEFUL DAYLIGHT ILLUMINANCE (UDI) DI KOTA LHOKSEUMAWE

Abstrak_ Studi ini melakukan optimasi pengaruh rotasi (α) dan lebar bilah (l) pada fasad bilah horizontal untuk pencahayaan alami yang optimal di Kota Lhokseumawe.  Sebuah ruang belajar sekolah dasar hipotetik tanpa konteks dimodelkan secara komputasional kemudian diuji dengan metrik UDI.  Metode optimasi dengan Genetic Algorithm (GA) dengan Galapagos digunakan untuk mendapatkan solusi-solusi rotasi dan lebar bilah yang optimal terhadap pencahayaan alami.  Mesin simulasi Radiance dan Daysim digunakan yang dihubungkan dengan perangkat permodelan parametrik dengan aplikasi Rhinoceros dan Grasshopper melalui ­plugins Ladybug Tools.  Optimasi dilakukan untuk mendapatkan nilai UDIo.avg (100-2000 Lux) paling maksimal.  Hasil menunjukkan bahwa terdapat pengaruh rotasi dan lebar bilah yang berbeda-beda untuk setiap orientasi di Kota Lhokseumawe.  Ada dua orientasi yang dapat dirasionalkan hasil optimasi dari GA yaitu Utara dengan nilai α=90 dengan beberapa nilai lebar bilah yaitu l=0,20m, l=0,22m, l=0,43 dan l=0,45m mendapatkan nilai UDIo.avg=100%, serta hadapan Timur dengan satu kombinasi yaitu α=-80, l=0,30m dengan UDIo.avg=99,29%.  Sementara, sisi Selatan dan Barat direkomendasi untuk memilih kombinasi solusi-solusi optimal yang sangat variatif oleh GA yang disajikan pada penelitian ini.  Lebih lanjut, hadapan Utara dan Selatan mendapatkan solusi optimal dengan diferensiasi sudut yang kecil terhadap sudut 90 derajat dari bilah horizontal.  Solusi-solusi optimal yang variatif dari sudut rotasi dan lebar bilah yang didapatkan dengan metode GA dapat menguntungkan untuk menciptakan desain fasad yang terlihat tidak seragam untuk setiap orientasi atau bahkan pada satu orientasi.Kata kunci : Optimisasi; Pencahayaan Alami; Desain Fasad; Bilah Horirizontal; Useful Daylight Illuminance. Abstract_ This study examined the effects of optimizing rotation (α) and width (l) of the horizontal blades for optimal daylighting in Lhokseumawe. A hypothetical elementary classroom, without any context, was computationally designed and examined using UDI metric.  Optimization Genetic Algorithm (GA) method with Galapagos were used to obtain the rotation solution and optimal daylighting.  Moreover, Radiance and Daysim simulation engines connected to parametric platform of Rhinoceros and Grasshopper using Ladybug Tools as mediating tools were administered for the analysis.  The optimization was aimed at maximum UDIo.avg (100-2000 Lux).  Result revealed rotation and width of the horizontal blades contributed differently to every orientation in Lhokseumawe.  Two orientations were succeeded to be rationalized based on GA opmization results, first, North showed α=90 and some blades’ width of l=0,20m, l=0,22m, l=0,43 and l=0,45m resulted in UDIo.avg=100%.  Second, East orientation for the combination of α=-80, l=0,30m resulted in UDIo.avg=99,29%.  Further, South and West to maintained solutions from the GA optimization results as presented in this paper.  In addition, North and South sides suggested a small differentiation for its rotation from full horizontal blades, which was 90 degrees.  Various optimum design solutions, for rotation and width of the blades,  from the GA benefitted to create non-uniform façade design for different or even at the similar orientation.  Keywords :  Optimization; Daylighting; Façade Design; Horizontal Blades; Useful Daylight Illuminance.This study conduct an optimization for rotation (α)  and width (l)  of horizontal blades for an optimal daylighting in Lhokseumawe.  A hypothetical classroom for elementary school, without any context, was computationally modeled and examined using UDI metric.  Optimization utilizing Genetic Algorithm (GA) using Galapagos was a tool to explore for rotational and width of the blades for an optimal daylighting inside the room.  Further, Radiance and Daysim were main simulation engines for daylighting through parametric platform of Rhinoceros and Grasshopper using Ladybug Tools as mediating tools to connect to the daylighting simulation engines.  The optimization was aimed at maximum UDIo.avg (100-2000 Lux).  Result revealed rotation and width of the horizontal blades contributed differently to every orientation in Lhokseumawe.  Two orientations were succeeded to be rationalized based on GA opmization results, first, North showed α=90 and some blades’ width of l=0,20m, l=0,22m, l=0,43 and l=0,45m resulted in UDIo.avg=100%.  Second, East orientation for the combination of α=-80, l=0,30m resulted in UDIo.avg=99,29%.  Further, South and West to maintained solutions from the GA optimization results as presented in this paper.  In addition, North and South sides suggested a small differentiation for its rotation from full horizontal blades, which was 90 degrees.  Various optimum design solutions, for rotation and width of the blades,  from the GA benefitted to create non-uniform façade design for different or even at the similar orientation. 

OPTIMIZATION OF ASYMMETRIC BILATERAL COMPLEX FENESTRATION SYSTEMS IN STATE ELEMENTARY SCHOOL CLASSROOMS IN INDONESIA

Abstract_ Penelitian ini bertujuan untuk meningkatkan kinerja pencahayaan alami siang hari (PASH) dengan menggunakan sistem penetrasi kompleks (CFS) bilateral asimetris di ruang kelas hipotetis yang terletak di dua kota tropis di Indonesia, yaitu Bandung dan Lhokseumawe, yang masing-masing terletak di sebelah selatan dan utara garis khatulistiwa. Bandung merupakan kota tropis diatas pegunungan, sedangkan Lhokseumawe merupakan kota pesisir. Optimalisasi dilakukan untuk keempat orientasi mata angin. Kinerja PASH ruang kelas dinilai dengan menggunakan metrik aUDI250-750lx, aUDI100-3000lx, sDA300/50%, dan ASE1000.250. Kondisi awal menunjukkan performa pencahayaan siang hari yang tidak memadai ditunjukkan oleh nilai aUDI100-3000lx yang rendah (di bawah 80%) dan nilai ASE1000,250 yang tidak memuaskan (di atas 10%). Untuk memenuhi standar performa pencahayaan siang hari yang baik, penelitian ini menggunakan metode simulasi komputasi untuk kondisi tahunan. Selanjutnya, algoritma RBFOpt digunakan melalui Opossum untuk melakukan optimasi. Berdasarkan hasil optimasi, integrasi CFS ke dalam selubung bangunan menghasilkan peningkatan kinerja PASH di kedua lokasi. Keywords:  Penetrasi kompleks; Pencahayaan alami siang hari; Bukaan asimetris; Optimasi.   Abstrak_ This study aims to enhance the daylighting performance of an asymmetric bilateral complex fenestration system (CFS) in a hypothetical classroom located in two Indonesian tropical cities, namely Bandung and Lhokseumawe, which are located slightly south and north of the equator, respectively. Bandung is a mountainous tropical city, whereas Lhokseumawe is a coastal city. Optimization is conducted for all four cardinal orientations. The classroom's daylight performance is assessed using aUDI250-750lx, aUDI100-3000lx, sDA300/50%, and ASE1000,250 metrics. The baseline conditions reveal inadequate daylighting performance with a low aUDI100-3000lx reading (below 80%) and an unsatisfactory ASE1000,250 value (above 20%). To meet the good daylighting performance standards, this study utilizes a computational simulation method for annual daylight simulation. Furthermore, the RBFOpt algorithm was used through Opossum to conduct optimization. According to the optimization results, the integration of CFS into the building's envelope results in improved daylight performance in both locations. Kata kunci: Complex fenestration; Daylighting; Asymmetrical bilateral opening; Optimization. &nbsp

Sistem Arsitektur Manajemen Bangunan untuk Memaksimalkan Swakonsumsi pada Bangunan Universitas: Studi Kasus

Due to its intermittent nature, significant adoption of solar PV into the grid can decrease grid reliability. One solution to increase it is to increase PV self-consumption with two methods: adding Energy Storage System (ESS) and conducting Demand Side Management (DSM). University building has a distinct characteristic in its complex dynamics. Therefore, there is a lack of research to control both methods of increasing self-consumption. This paper aimed to do an integrated literature review on increasing self-consumption and then propose a system architecture recommendation for university building management based on the review. The Smart Grid Architectural Model (SGAM) evaluated the case study object. The result showed that a data-driven controller has been chosen as the most suitable controller for the university building management system. The data needed to build a data-driven controller could be obtained through readily available sensors in the case study object, making it feasible for implementation.Dikarenakan sifatnya yang intermitten, adopsi energi dari PV surya ke dalam jaringan dapat mengurangi keandalan jaringan. Salah satu solusi untuk meningkatkannya adalah dengan meningkatkan swakonsumsi PV dengan dua metode: menambahkan Sistem Penyimpanan Energi (SPBE) dan melakukan manajemen sisi permintaan. Gedung universitas memiliki karakteristik yang berbeda dalam dinamika kompleksnya. Kurangnya penelitian untuk mengendalikan kedua metode ini di gedung-gedung universitas disebabkan oleh karakteristik ini. Makalah ini bertujuan untuk melakukan tinjauan literatur terintegrasi tentang upaya meningkatkan konsumsi sendiri kemudian mengusulkan rekomendasi arsitektur sistem untuk manajemen gedung universitas berdasarkan tinjauan tersebut. Kami kemudian mengevaluasi objek studi kasus menggunakan Smart Grid Architecture Model (SGAM). Hasilnya menunjukkan bahwa pengendali berbasis data telah dipilih sebagai pengendali yang paling cocok untuk sistem manajemen gedung universitas