Pengetahuan dasar sistem penghawaan pada bangunan

HEATINGGentha Fernanda (0910650007)Angger Ronggo(0910650025)Dzulfikar A.B(0910650043)Nur Mizraty (0910650064)Rifky Kurniansyah(09106500)Raissa Vedayanti(09106503049)

HEAT ( PANAS)

Suatu bentuk energi yang muncul seperti gerakan molekul dari satu objek ke objek yang lain secara spontan dari suhu yang tinggi ke daerah suhu yang lebih rendah.

PERPINDAHAN KALOR- Konduksi- Konveksi- Radiasi- evaporasi

KONDUKSI Perpindahan energi panas antara molekul dalam suatu zat

padat.

Intensitas panas yang mengalir dalam padatan bergantung pada :• Persilangan area setempat• Ketebalan padatan (dinding, langit-langit,dll)• Perbedaan temperatur• Karakteristik dari materialnya

KONVEKSISuatu bentuk dari perpindahan panas dari permukaan zat padat menjadi

cairan atau gerakan molekul dalam cairan diluar padatan.

Besarnya energi yang mengalir bergantung pada :• Area konveksi• Perbedaan temperatur antara padatan dan cairan• Koefisien konveksinya

RADIASIRadiasi terjadi antara tubuh manusia dan permukaan sekitarnya seperti dinding dan jendela, dan, di udara terbuka, langit dan matahariJumlah panas ini tergantung pada

perbedaan suhu antara kulit seseorang dan permukaan sekitarnya atau yang menutupinya

EVAPORASIEvaporasi dapat terjadi oleh karena penguapan dari hilangnya keringat, atau bisa juga dari respirasi

  Selama penguapan air menyerap panas, dan pada manusia normal dapat kehilangan sekitar satu liter air sehari dalam bentuk keringat, cukup banyak panas yang diambil dari tubuh untuk menguap.Tekanan uap yang lebih rendah (udara kering) dan semakin besar aliran udara, semakin besar potensi penguapan.

Hal ini menjelaskan mengapa suhu ekstrim di iklim lembab kurang lumayan dibandingkan dengan suhu yang sama di iklim kering.

FAKTOR KENYAMANAN THERMAL

• Suhu udara• Kelembaban udara• Pergerakan udara

Faktor alam yang dominan

• Sinar matahari• Pakaian• Aktivitas

Faktor pilihan manusia

SUHU UDARA

Macam-macam suhu udara :• Suhu udara biasa (air temperature)

• Suhu radiasi rata-rata (MRT)

SUHU UDARASuhu udara biasa (air temperature)

Suhu udara diukur dengan termometer merkuri biasa yang terletak dalam bayangan dan 120 cm di atas permukaan tanah Suhu radiasi rata-rata (MRT)

Adalah radiasi rata-rata dari permukaan bidang yang mengelilingi seseorang yang juga dapat menimbulkan rasa panas bagi seseorang hingga 66%Kenyamanan thermal sulit dicapai bila

suhu udara dan MRT berbeda hingga 5oC atau lebih

KELEMBABAN UDARA

Kelembapan udara yang tinggi mengakibatkan sulit terjadinya penguapan di permukaan kulit

Kelembapan udara yang rendah akan mengakibatkan seseorang menderita efek keringnya udara, misal SELAPUT

LENDIR MENGERING, BATUK REJAN, RADANG MATA, KULIT MENYAMAH, dsb

Untuk mengatasinya diperlukan tambahan uap air ke dalam udara

KELEMBABAN UDARA- Adalah kandungan uap air dalam udara- Besarannya didapat dari perbandingan

antara keadaan kenyataan uap air jumlah maksimum uap air pada kondisi ruang dan suhu yang sama

Melewati batas kenyamanan thermal jika mencapai > 70 % atau < 30

%

PERGERAKAN UDARA• Pergerakan udara yang menyapu permukaan kulit mempercepat pelepasan panas secara konveksi.

Pada suhu 25c, kec. Angin 0,5m/s membuat tubuh terasa 2c lebih

dingin

PERGERAKAN UDARA

Pada suhu 25c, kec. Angin 0,5m/s membuat tubuh terasa 2c lebih

dingin

Kecepatan angin bergerak

Pengaruh atas kenyamanan

Efek penyegaran (pada suhu 30 C)

<0,25 m/s Tidak dapat dirasakan

0 C

0,25 m/s-0,5 m/s Paling nyaman 0,5 C – 0,7 C0,5 m/s-1 m/s Masih nyaman,

tetapi gerakan udara dapat dirasakan

1,0 C – 1,2 C

1 m/s-1,5 m/s Kecepatan maksimal 1,7 C – 2,2 C1,5 m/s-2 m/s Kurang nyaman,

berangin2,0 C – 3,3 C

>2 m/s Kesehatan penghuni terganggu oleh kecepatan angin yang tinggi

2,3 C – 4,2 C

SINAR MATAHARI• Hampir semua energi panas yang diterima bumi berasal dari matahari Jumlah

panas yang diterima

Sudut jatuh sinar

matahari

Keadaan cuaca di atmosfer

Lama waktu penyinaran

SINAR MATAHARISudut jatuh sinar matahariDengan perubahan sudut jatuh sinar matahari berubah pula intensitas radiasinya

SINAR MATAHARIIntensitas radiasi panas matahariBerdasarkan keadaan cuaca yang memberikan efek intensitas radiasi yang berbeda-beda

SINAR MATAHARILama waktu penyinaranBerhubungan dengan letak geografisnya

Pakaian

• Manusia bisa memilih dan menentukan jenis pakaian yang dikenakannya demi mencapai kenyamanan termal bagi dirinya.

Pakaian

Tabel berikut memperlihatkan indeks pengatur penguapan clo (clothing value) tiap jenis pakaian yang dikenakan orang.

Uraian clo Penahanan Panas m2.C/W

Pakaian dalam, celana

Celana dalam pendek 0.03 0.005

Celana dalam kaki panjang 0.1 0.016

Pakaian dalam, baju

Bra 0.01 0.002

Baju tanpa lengan 0.06 0.009

Baju lengan panjang 0.12 0.019

Blus, baju

Blus ringan lengan pendek 0.09 0.029

Blus ringan lengan panjang 0.2 0.031

Baju biasa lengan panjang 0.25 0.039

Blus kerah tinggi lengan panjang 0.34 0.053

Celana

Celana pendek 0.06 0.009

Celana panjang selutut 0.11 0.017

Celana panjang ringan 0.2 0.031Baju kerja bengkel Harian dengan sabuk 0.49 0.076

Baju hangat Baju hangat lengan panjang 0.28 0.043Source : Heinz Frick

Aktivitas• Makin tinggi aktivitas seseorang, makin besar pula kecepatan metabolisme di dalam tubuhnya sehingga makin besar energi atau panas yang dihasilkan

Hubungan aktivitas dan pakaian

Activity Level (met)

Adjusted Clothing Level(clo)

1 0,62 0,43 0,3Source : internet ebook

KENYAMANAN THERMAL

Beberapa Cara Untuk menciptakan Kenyamanan

a. Kebutuhan Udara Segar

b. Daerah nyaman yang berhubungan dengan kalor dan kelembaban udara

c. Perilaku Penghunid. Pencapaian

Kenyamanane. Kualitas udara di

luar bangunan

•PENGHAWAAN

• alami

• buatan

Penghawaan alami

Pergantian udara secara alami (tidak melibatkan peralatan mekanis)

1. Tersedianya udara luar yang sehat (bebas bau, debu dan polutan)

2. Suhu udara luar tidak terlalu tinggi (maksimal 28 C)

3. Tidak banyak bangunan disekitar yang akan menghalangi aliran udara horisontal

4. Lingkungan tidak bising

Syarat desain

Kelebihan penghawaan alami-ramah lingkungan-lebih hemat energi

Kekurangan penghawaan alami-Suhu, kecepatan angin, kelembaban, kualitas udara

tidak mudah diatur-Gangguan serangga-Gangguan lingkungan

Penghawaan buatanPergantian udara yang melibatkan

peralatan mekanis(kipas angin,AC dll)

Kelebihan-udara di dalam ruang udah di atur sesuai dengan keinginan kita

Kekurangaan-tidak ramah lingkungan(menyebabkan pemanasan global)-pemborosan energi-Cenderung ruangnya tertutup

Secara umum ditetapkan bahwa kebutuhan udara segar per orang adalah 8 liter per detik.

Angka ini bertambah besar bila ada sumber pencemaran udara di dalam ruang seperti asap rokok.

Perlu di ketahui

• PENGHAWAAN PADA BANGUNAN

Pasif Aktif

• Penghawaan Pasif • Proses pengolahan

desain ruang/bangunan/lingkungan

• 1. Perlindungan komponen pembentuk ruang agar tidak

• Terjadi perpindahan panas dari luar ke dalam

• 2. Pengendalian pola aktivitas penghuni dan penggunaan alat-alat yang menghasilkan panas di dalam ruang

Penghawaan pasif meliputi dua aspek,yaitu:

• Penghawaan Aktif

• Proses pengolahan yang memanfaatkan angin.

• Ventilasi silang

• (gerakan udara horizontal)

• Ventilasi vertikal

• (gerakan udara ke atas)

Dua aspek penghawaan aktif-aspek pendinginan-aspek ventilasi

Menurut arah gerak dalam ruang udara

Ventilasi vertikal (gerakan udara ke

atas)Terjadi karena daya alami yang terjadi akibat perbedaan suhu udara.

Udara dengan suhu lebih tinggi mempunyai berat yang lebih ringan sehingga akan bergerak ke atas dan tempat yang d tinggalkan akan di isi oleh udara dengan suhu lebih rendah.

Ventilasi silang(gerakan udara horisontal)

Menghasilkan penyegaran udara yang baik karena selain terjadi pertukaran udara dalam ruang terjadi pula proses penguapan yang menurunkan suhu pada kulit manusia.

Tabel kecepatan angin dan pengaruhnya atas kenyamanan

-Pilihlah lahan di daerah yang berudara sejuk dan sehat-Minimalkan permukaan sekitar bangunan yang menyerap

panas (maksimalkan vegetasi)-Sumbu panjang bangunan sejajar dengan arah barat-timur-Ruang untuk bersantai dan istirahat di letakkan di

daerah yang terlindung dari panas matahari sore -Bukaan yang lebar dan terlindung dari panas matahari -Pemilihan tipe jendela (aspek privasi, serangga dsb) -Langit-langit diperlukan untuk mencegah panas atap-Volume ruang yang besar

Beberapa Tips ketika mendesain sebuah bangunan

WINDCATCHER

Banyak dimanfaatkan di daerah Timur Tengah, dimana suhu siang hari biasanya sangat panas.

Sisi yang

terbuka menangkap angin

Mengalirkan ke dalam

bangunan

Untuk menjaga ruangan agar selalu sejuk

WINDCATCHER

WINDCATCHERmetode yang sama

digunakan pada

lingkungan tak

berangin : cerobong surya,

Udara panas keluar

Kanal air : untuk menarik

panas ke dalam air

WINDCATCHER MODERN

WINDCATCHER MODERN