Kolaborasi Mapel IPAS dan Mapel Kejuruan DPIB

Kolaborasi Mapel IPAS dan Mapel Kejuruan DPIB (Gambar by AI)

Kolaborasi antara mata pelajaran Kejuruan Desain Pemodelan dan Informasi Bangunan (DPIB) dan Ilmu Pengetahuan Alam dan Sosial (IPAS) untuk Proyek Perencanaan Rumah Minimalis Type 36 di SMKN 1 Bukateja.

Kolaborasi ini akan menghasilkan perencanaan yang tidak hanya estetis dan fungsional (aspek DPIB), tetapi juga mempertimbangkan aspek ilmu pengetahuan alam (fisika bangunan dan lingkungan) dan sosial (kebutuhan penghuni dan tata ruang).

---

Tujuan Kolaborasi
Proyek kolaboratif ini bertujuan agar siswa mampu:

1. Menerapkan prinsip-prinsip konstruksi, gambar teknik, dan pemodelan (DPIB) dalam merancang rumah tinggal tipe 36. 
2. Mengintegrasikan konsep-konsep fisika (perpindahan panas, pencahayaan alami), biologi (ventilasi dan kualitas udara), dan sosiologi/ekonomi (kebutuhan ruang, biaya, dan keberlanjutan) (IPAS) ke dalam desain. 
3. Menghasilkan sebuah perencanaan rumah tipe 36 yang efisien, nyaman, ramah lingkungan, dan ekonomis.

Aspek DPIB	Kontribusi dalam Proyek
Gambar Teknik dan Pemodelan	Membuat denah, tampak, potongan, dan gambar detail rumah tipe 36.

---

| Konstruksi dan Bahan Bangunan | Menentukan jenis struktur, pondasi, dinding, dan atap yang sesuai, serta spesifikasi material. | | Rancangan Anggaran Biaya (RAB) | Menghitung volume pekerjaan dan perkiraan biaya pembangunan rumah tipe 36 (berkolaborasi dengan aspek ekonomi IPAS). | | Instalasi Bangunan | Merancang letak titik air bersih, air kotor, dan listrik (berkolaborasi dengan aspek fisika/teknologi IPAS). |

---

Peran Mapel IPAS (Analisis Fisika, Lingkungan, dan Sosial)

Aspek IPAS	Kontribusi dalam Proyek
Fisika Bangunan (Termodinamika/Panas)	Menganalisis perpindahan panas pada material dinding dan atap. Menentukan orientasi bangunan yang optimal untuk meminimalisasi panas (menciptakan kenyamanan termal).
Fisika Bangunan (Cahaya dan Optik)	Menganalisis pencahayaan alami optimal. Menentukan dimensi dan letak jendela/bukaan untuk penghematan energi listrik.
Biologi/Lingkungan (Ventilasi)	Merancang sistem ventilasi silang (cross-ventilation) untuk sirkulasi udara yang baik dan kesehatan penghuni. Memilih material ramah lingkungan (green material).
Sosiologi dan Ekonomi	Melakukan analisis kebutuhan ruang (misalnya: berapa kamar tidur, kebutuhan work-from-home space kecil) untuk target penghuni di Bukateja. Mengkaji faktor ekonomis dalam pemilihan bahan dan desain agar sesuai dengan tipe rumah minimalis dan anggaran.

Luaran Proyek (Output) 

1. Dokumen Gambar Teknis Lengkap (DPIB) Denah, tampak, potongan. Rencana pondasi dan atap. Detail utilitas. 
2. Laporan Analisis Desain (IPAS) Hasil perhitungan kebutuhan pencahayaan dan ventilasi (berdasarkan data iklim lokal). Justifikasi pemilihan material berdasarkan aspek kenyamanan termal dan biaya. Analisis kebutuhan ruang berdasarkan target pengguna. 
3. Maket atau Model 3D Rumah Tipe 36 (DPIB) 
4. Rancangan Anggaran Biaya (RAB) (DPIB & IPAS)

Tahap Pelaksanaan :

Tahap	Aktivitas Utama	Keterlibatan Mapel
1. Orientasi	Penentuan studi kasus (Rumah Tipe 36) dan survei/analisis iklim lokal Bukateja.	DPIB & IPAS
2. Konsep Desain	Perumusan Program Ruang (IPAS) dan pembuatan Sketsa Denah Awal (DPIB) berdasarkan analisis sosial dan lingkungan.	DPIB & IPAS
3. Perancangan Detail	Perhitungan bukaan/jendela (IPAS) untuk kenyamanan, kemudian digambar detail dalam Gambar Teknik (DPIB). Pemilihan material struktur.	DPIB & IPAS
4. Validasi & RAB	Menghitung Volume Pekerjaan (DPIB) dan menyesuaikannya dengan Anggaran (IPAS). Pemodelan 3D/Maket (DPIB).	DPIB & IPAS
5. Presentasi	Pameran hasil kerja dan presentasi pertanggungjawaban desain.	DPIB & IPAS

Kolaborasi ini memastikan siswa dapat menghasilkan desain yang holistik, memadukan keterampilan teknis menggambar dengan pemahaman mendalam tentang faktor-faktor alam dan sosial yang memengaruhi sebuah hunian.

---

Perhitungan Fisika Bangunan
Perhitungan ini berfokus pada analisis Kenyamanan Termal dan Pencahayaan Alami, dua aspek kunci dalam desain rumah minimalis yang efisien energi. 

1. Analisis Pencahayaan Alami (IPAS) 

Untuk rumah minimalis, penting untuk memaksimalkan cahaya alami guna mengurangi penggunaan listrik di siang hari. 

 A. Rasio Jendela terhadap Lantai (WFR - Window to Floor Ratio)

Prinsip sederhana ini digunakan untuk menentukan luas minimum jendela yang dibutuhkan di suatu ruangan. Aturan Umum: Luas bukaan jendela yang ideal adalah minimal 1/6 (atau 16,7%) hingga 1/8 (atau 12,5%) dari luas lantai ruangan.

Tindakan DPIB: Siswa DPIB harus merancang jendela dengan dimensi (misalnya 1.5 m x 0.75 m) yang luas totalnya minimal 1.125  m2

2. Analisis Kenyamanan Termal (IPAS) 

Kenyamanan termal sangat dipengaruhi oleh bahan bangunan, khususnya di iklim tropis seperti Purbalingga/Bukateja. 

 A. Perhitungan Koefisien Perpindahan Panas (U-Value) U-Value (Overall Heat Transfer Coefficient) mengukur seberapa baik bahan bangunan (dinding, atap) menghambat perpindahan panas. Semakin kecil U-Value, semakin baik material tersebut menahan panas masuk ke dalam rumah.

Contoh Bahan Dinding :bata merah plesteran 2 sisi

Material	Tebal (d)	Konduktivitas Termal (k) (W/(m⋅K))	Resistansi Termal (R=d/k) (m2⋅K/W)
Udara Luar (Permukaan)	-	-	Rso​≈0.04
Plesteran (Sisi Luar)	0.015 m	0.80	0.015/0.80=0.01875
Bata Merah	0.11 m	0.70	0.11/0.70≈0.157
Plesteran (Sisi Dalam)	0.015 m	0.80	0.015/0.80=0.01875
Udara Dalam (Permukaan)	-	-	Rsi​≈0.12
Total Resistansi (∑R)			∑R=0.04+0.01875+0.157+ 0.01875+0.12≈0.3545 m2⋅K/W

B. Perbandingan Bahan (Keputusan Desain)

Siswa IPAS dapat membandingkan U-Value bata merah (2.82 W/ (m2 x K) dengan Bata Ringan/Hebel (U-Value yang jauh lebih rendah, misalnya kurang lebih 1.50 W/ (m2 x K) 

• Keputusan: Bata Ringan lebih baik secara termal, tetapi lebih mahal (aspek ekonomi IPAS).
• Tindakan DPIB: Memilih material yang paling seimbang antara efisiensi termal dan anggaran, dan mencantumkannya dalam spesifikasi bahan pada gambar teknik.

Integrasi ke Desain (DPIB)

Setelah data IPAS didapat:

• Orientasi Bangunan: IPAS menentukan orientasi terbaik untuk meminimalisasi paparan matahari sore. DPIB memfinalisasi denah dan tampak berdasarkan orientasi tersebut.
• Dimensi Jendela: IPAS memberikan angka minimum luas jendela (1.125 m2). DPIB membuat desain jendela yang memenuhi atau melampaui angka tersebut, sekaligus mempertimbangkan estetika.
• Spesifikasi Material: IPAS merekomendasikan material dengan U-Value rendah. DPIB mencantumkan material tersebut dalam RAB dan Gambar Detail Konstruksi.

---

Siswa IPAS bertugas memvalidasi RAB awal dari sisi ekonomi, efisiensi, dan kebutuhan sosial, terutama karena proyek ini adalah Rumah Minimalis Tipe 36 yang sensitif terhadap biaya.

Aspek IPAS	Kontribusi dalam RAB	Integrasi dengan DPIB
Survei Harga Lokal	Mencari dan mencatat Harga Satuan Material dan Upah terkini di wilayah Bukateja dan sekitarnya.	Data ini digunakan oleh DPIB untuk menginput harga ke dalam HSP, memastikan RAB sesuai dengan kondisi pasar aktual.
Analisis Biaya-Manfaat	Menganalisis trade-off (pertukaran) antara biaya material yang direkomendasikan Fisika Bangunan (misalnya, Bata Ringan dengan U-Value rendah) dan material konvensional (Bata Merah).	Jika Bata Ringan terlalu mahal, IPAS merekomendasikan penyesuaian desain DPIB (misalnya: memperbanyak ventilasi silang) untuk mencapai kenyamanan termal dengan biaya yang lebih rendah.
Anggaran vs. Kebutuhan Sosial	Memastikan total RAB sesuai dengan batasan anggaran untuk rumah subsidi atau tipe 36 (aspek ekonomi) dan memprioritaskan fungsi ruang yang paling krusial (aspek sosial).	DPIB harus dapat mengeliminasi atau menyederhanakan beberapa detail arsitektural (misalnya, meniadakan elemen dekoratif mahal) jika anggaran membengkak.
Analisis Keberlanjutan	Menghitung biaya operasional jangka panjang (penghematan listrik/air). Mengkaji apakah investasi awal pada material ramah lingkungan sebanding dengan penghematan energi bulanan.	DPIB memasukkan material dan sistem utilitas yang disetujui dalam gambar instalasi.