CBR Fisika Bangunan [PDF]

Citation preview

KELAS A PRODI/ANGKATAN : D – 3 TS 2019 CRITICAL BOOK REPORT (CBR)



DISUSUN OLEH KELOMPOK 2 ADELINA MARPAUNG (5193510008) EBEL R S SIANIPAR (5193510002) GITA IRYANI GINTING (5193510006)



JURUSAN PENDIDIKAN TEKNIK BANGUNAN FAKULTAS TEKNIK UNIMED SEM. GANJIL T.A 2020/2021



1



KATA PENGANTAR Puji syukur kehadirat Tuhan Yang Maha Esa atas segala rahmat-Nya sehingga kami dapat menyelesaikan laporan yang berjudul “CRITICAL BOOK REPORT”ini dengan tepat waktu. Kami mengucapkan terimakasih kepada dosen pengampu Ibu Irma Novrianty Nasution,ST.,Ds dan Ibu Kumala Jeumpa,MT yang telah memberikan tugas laporan ini. Harapan kami semoga laporan ini dapat menambah pengetahuan dan pengalaman bagi para pembaca serta untuk kedepannya kami dapat memperbaiki bentuk maupun menambah isi laporan agar menjadi lebih baik lagi. Karena keterbatasan pengetahuan maupun pengalaman kami, kami yakin masih banyak kekurangan dalam laporan ini.Oleh karena itu kami sangat mengharapkan kritik dan saran yang sifatnya membangun dari pembaca demi kesempurnaan laporan ini.



Medan, 07 April 2021



Penyusun



2



DAFTAR ISI



KATA PENGANTAR.......................................................................................................2 DAFTAR ISI......................................................................................................................3 BAB I. PENDAHULUAN.................................................................................................4 A. Latar Belakang.......................................................................................................4 B. Rumusan Masalah.................................................................................................4 C. Tujuan Penulisan...................................................................................................4 BAB II.PEMBAHASAN...................................................................................................5 BAB III. PENUTUP..........................................................................................................16 A. Kesimpulan.............................................................................................................16 B. Saran.......................................................................................................................16 DAFTAR PUSTAKA........................................................................................................17



3



BAB I PENDAHULUAN A. Latar Belakang Dua elemen pada desain bangunan yang harus mendapat perhatian adalah tata pencahayaan dan penghawaan.  Dua elemen ini sangat penting dilakukan secara benar, dengan tujuan agar ruang-ruang di dalam bangunan mendapat pencahayaan dan penghawaan alami cukup, agar memberi kenyamanan pemakai dalam melakukan aktivitasnya. Ruang-ruang yang memiliki penghawaan dan pencahayaan alami baik juga akan memiliki kelembaban udara cukup, sehingga kesehatan lingkungan tetap terjaga. Selain itu, memiliki penghawaan dan pencahayaan alami yang cukup berarti menghemat energi listrik yang diperlukan, karena tidak tergantung pada pencahayaan dan penghawaan buatan. B. Tujuan a. Mencari dan mengetahui informasi yang ada dalam internet b. Menambah wawasan tentang pengudaraan secara alami dan buatan C. Manfaat a. Untuk memenuhi tugas mata kuliah Fisika Bangunan b. Untuk menambah pengetahuan tentang Fisika Bangunan



4



BAB II PEMBAHASAN Pengudaraan/penghawaan alami 



Orientasi bangunan diletakkan antara lintasan matahari dan angin. Letak gedung yang paling menguntungkan apabila memilih arah dari timur ke barat. Bukaan-bukaan menghadap Selatan dan Utara agar tidak terpapar langsung sinar matahari.



Gambar1. Orientasi bangunan terhadap matahahari 



Letak gedung tegak lurus terhadap arah angin



Gambar2. Letak gedung terhadap arah angin 5







Bangunan  sebaiknya berbentuk persegi panjang, hal ini menguntungkan dalam penerapan ventilasi silang



Gambar3. Cross ventilation 



Menghadirkan pohon peneduh di halaman yang dapat menurunkan suhu



Gambar4. Penggunaan vegetasi sebagai filter cahaya matahari 



Memiliki bukaan yang cukup untuk masuknya udara







Penempatan bukaan secara horizontal maupun vertikal







Penempatan ruangan yang lebih besar ke arah aliran angin







Hindari penempatan bukaan dengan jarak yang terlalu dekat, hal ini menyebabkan perputaran angin telalu cepat







Hindari penempatan bukaan yang benar-benar berseberangan, hal ini menyebabkan angin yang masuk langsung keluar begitu saja







Memperhatikan orientasi jendela terhadap matahari, misalnya ruang tidur tidak boleh menghadap ke barat







Memakai menara angin, yang berfungsi menangkap dan menghisap angin, sehingga udara dapat terus bersirkulasi 6







Memakai material alami yang lebih banyak menyerap panas, seperti perlengkapan interior dari kayu, pagar dan dinding tanaman.



Gambar5. Green Roof 



Plafon yang ditinggikan, agar udara dapat bergerak lebih bebas







Memakai bentuk atap miring (pelana sederhana) yang dapat mengeliminasi suhu di bawah ruang bawah atap



Atap pelana sederhana 



Ruang yang mengakibatkan tambahan panas (dapur) sebaiknya dijauhkan sedikit dari rumah







Ruang yang menambah kelembaban (kamar mandi, wc, tempat cuci) harus  direncanakan dengan pertukaran udara yang tinggi.







Memberi teras pada bangunan/rumah, berfungsi sebagai area peralihan antara ruang luar (halaman) dengan ruang dalam (bangunan) yang dapat menciptakan iklim mikro, baik di dalam bangunan ataupun di sekitarnya.







Memberi teritisan lebar di sekeliling atap bangunan untuk membuat ruang di dalamnya semakin sejuk



7



  Beberapa cara untuk meningkatkan kualitas udara di dalam bangunan: 



Penataan ruang yang tepat







Memakai bahan bangunan dan bahan perabot yang mengandung bahan kimia sedikit







Memastikan tidak ada jamur pada elemen bangunan dan perabot akibat kelembaban tinggi







Memperbanyak penanaman tumbuhan hijau







Membatasi merokok di dalam ruangan







Mamakai konsep secondary skin pada fasad untuk meredam panas matahari.







Menyediakan lahan terbuka di dalam bangunan







Menggunakan Insulator panas di bawah material atap



Meletakkan Kolam air pada lingkungan bangunan Suhu ideal di dalam bangunan khususnya rumah adalah 24-26 °C dengan kelembaban 50%-60%. Suhu dan kelembaban yang lebih tinggi atau lebih rendah dari ambang batas tersebut akan mengurangi tingkat kenyamanan rumah untuk dihuni. Umumnya luas total seluruh bidang jendela pada sebuah ruang yang baik bagi pencahayaan alami kira-kira antara 1/6 – 1/8 dari luas lantai ruangan tersebut.   Pengendalian aliran angin dan optimalisasi pemanfaatannya terhadap bangunan:      1. Konfigurasi bentuk bangunan



8



     2. Mengalirkan udara panas dari bawah ke atas



Penempatan bukaan pada bagian bawah dinding di atas penutup lantai.



9



Bukaan pada atap difungsikan sebagai pengalir panas      Dengan penempatan yang lebih tinggi, ±30 cm di atas permukaan lantai, hasil yang diperoleh lebih maksimal di banding peletakan bukaan tepat di atas lantai.      3. Wind tunnel



     Konsep wind tunnel sebagai pengarah aliran udara lebih tepat digunakan pada ruang-ruang terbuka. angin yang dialirkan ke area yang sempit dari tempat terbuka yang luas memiliki kecepatan yang lebih tinggi dan tekanan yang lebih besar sehingga hembusan angin diharapkan menjangkau ke daerah yang lebih jauh.      4. Ventilasi silang



10



Penataan Pencahayaan



2.PENGUDARAAN BUATAN Seperti telah dijelaskan sebelumnya, efektifitas pengudaraan alamiah untuk sebuah bangunan tergantung pada : – Letak dan besarnya. – Jenis bangunan-bangunan di sekitarnya. – Penempatan lobang masuk dan keluar udara. Terutama untuk bangunan besar, persyaratan untuk efektifitas pengudaraan alamiah sering tidak tersedia, sehingga harus digunakan peralatan mekanis. Dengan sistem pengudaraan mekanis seperti ini dapat tercipta kondisi pengaliran udara yang stabil di dalam ruangan, jalan udara menjadi lebih jelas, dan lobang masuk serta keluar udara dapat ditentukan, dan lebih kecil dibandingkan lobang-lobang pada pengudaraan alamiah. Tetapi pada umumnya ventilasi silang yang bekerja kurang intensif, masih lebih baik dibandingkan pengudaraan buatan, yang sering tidak berfungsi karena kurang perawatan dan suku cadang. Kipas angin yang diletakkan di meja atau langit-langitmerupakan alt paling sederhanan untuk menghasilkan gerakan udara yang nyaman. Tetapi kipas angin di langit-langit sebaiknya diatas 3 m. Tetapi efisiensinya tidak terlalu tinggi, karena disini tidak terjadi pertukaran udara, 11



mel;ainkan hanya perputaran saja. Kipas yang dipasang pada dinding luar masih lebih baik. Untuk ruangan yang lebih kecil, kipas aksial sudah cukup, asalkan saluran udara tidak diperlukan. Jika yang besar demikian halnya, maka dianjurkan untuk memakai kipas radial. Tahanan pipa yang besar bahkan dapat diatasi tanpa kebisingan, dan hembusannya pada lobang keluar selalu konstan, bahkan pada tekanan angin yang kuat. Perbaikan yang cukup berarti dapat dicapai dengan instalasi pengudaraanmekanis tambahan yang dhbubungakan dengan sebuah filter untuk pembersihan udara masuk. Dengan hanya menggunakan sebuah pembersih sebuah debu akan terbawa ke dalam ruanganbersama udara luar. Selain itu, yang juga penting, dengan kipas udara masuk, aliran udara didalam ruangan dapat ditentukan denghanlebih tepat, saluran udara yang diperlukan tidak lagi mengganggu, dan kondisi untuk pengolahan udara lebih lanjut tercipta dengan penambahan elemen pendingin atau pemanas. Jenis pendinginan udara dan posisi lobang masuk dan lobang keluar udara ditetapkan dengan aturan teknik pengudaraan biasa. Dengan penilaian suatu situasi dan pemilihan instalasi, sebaiknya diikutsertakan seorang ahli. Pada dasarnya lobang masuk udara harus ditempatkan didaerah ruang duduk dan ruang tidur dan lobang-lobang di dapur, kamar mandi dan WC. Dengan demikian terbentuk arus udara baru ruang duduk dan ruang tidur ke ruangan-ruangan yang menjdai sumber bau. Untuk menetukan ukuran kipas angin, dapt dianggap bahwa pertukaran udara diruang duduk dan ruang tidur harus berlangsung 5-8 kali, sedangkan di dapur, kamar mandi dan WC, 10-20 kali setiap jam. Pada setiap kasus perlu ditetapkan secara terpisah, apkah akan digunakan sistem pengudaraan yang rumit, yang mungkin dilengkapi dengan pengatur temperatur, atau sistem penyejukan-udara total, atau kombinasi keduanya. Disamping biaya instalasi, biaya perawatan dan operasi tidak boleh diabaikan. Dalam jangka waktu panjang hal ini merupakan faktor biaya yang lebih besar, karena lebih menetukan. Tetapi pemilihan sistem sangat tergantung pada fungsi masing-masing ruangan. 2.PENYEJUKAN – UDARA DENGAN CARA MEKANIS Penyejuk udara mekanis tidak boleh digunakan untuk mengatasi beban panas yang timbul akibat perencanaan yang salah. Pengoperasian instalai seperti ini mahal, peralatan dibebani terlau berat



12



dan mudah mengalami kerusakan. Karena itu aturan dasarnya adalah : perencanaan yang sesuai dengan iklim. Semua jenis penyejuk udara mekanis hanya berfungsi sebagai penunjang. a)Pendinginan Udara Pendinginan dan Penguapan Udara yang akan diproses dialirkan kedalam ruang pelembab, dimana sejumlah air ditambahkanpada udara. Udara menjadi dingin oleh penguapan air pada arus udara dan kadar kelembabannya pada saat yang sama meningkat. Pendinginan Dengan Air Udara dapat didinginkan dengan proses yang sama seperti dijelaskan diatas, jika temperatur udara yang masuk lebih rendah dari udara yang keluar, yaitu dengan penambahan air dalam jumlah tertentu secara kontinyu (pendinginan-basah). Efek pendinginan yang sama dapat diperoleh bila udara yang disalurkan melalui pendinginan air yang berisi air yang menyerappanas dari udara tanpa bersentuhan langsung dengannya (pendinginan-kering). Karena jenis pendinginan ini memerlukan banyak air, maka hanya dapat digunakan pada tempat-tempat yang mudah mendapatkan air. Metode ini hampir tidak dapat digunakan di daerah tropis, dimana terdapat kekurangan air dan temperatur air terlalu tinggi untuk pendinginan. Mesin Pendingin Penggunaaan mesin pendingin(refrigerator) untuk menghasilkan pendinginan yang efektif dan ekonomis biasnya tidak dapat dihindari. Karena itu pertimbangan ekonomis dari instalasi penyejuk-udara dengan mesin pendingin harus merupakan pilihan kedua, meskipun biaya arus listrik tinggi. Pomp Panas Pompa panas bekerja dengan cara yang hampir sama dengan mesin pendingin, hanya fungsi evoporator dan kondensator dapat dipertularkandengan penyetelan katup 4 arah. Biaya keseluhan dapat ditekan melalui penyetelan pada alat yang sama dapat menghasilkan pendinginan pada musim panas dan pemanasan pada musim dingin. Karena itu peralatan ini hanya dapat digunakan di daerah dataran tinggi atau padang pasir didaerah tropis. Tanpa hubungan dengan sistem pemanas tambahan, beban pemanasan sampai temperatur sekitar + 50C dapat diatasi



13



b)Pengeringan



Udara



Di daerah tropis basah, yang terpenting adalah menciptakan ke;em,baban udara serendah mungkin guna mendapatkan kondisi kenyamanan yang optinum. Penelitian mengenai panas tubuh manusia telah menunjukkan bahwa sebagian dari pendinginan tubuh melalui pelepasan panas, yaitu melalui penguapan padapermukaan kulit. c)Pelembaban



Udara



Pada sistem penyejuk udara sentral, dimana udara ruangan pendingin sepanjang hari didaerah dengan penurunan temperatur yang besar pada malam hari atau penurunan tempertur luar tahunan rata-rata dibawah sekitar +100C, harus terdapat peralatan pelembab udara. d)Peralatan Penyejuk Udara



Tersendiri



Alat pendingin yang paling sederhana dalam bentuk dan pengoperasiannya dalah unit penejuk udara tersendiri, yang hanya memerlukan sambungan pada jaringan arus listrik bolak-balik dengan tegangan 110 V atau 220 V. Keuntungan alat ini, disamping biaya instalai rendah, terutama adalah kemudahan pemasangannya, sehingga dapat ditempatkan pada tempat yang menguntungkan. e)Sistem



Sentral



Banyak terdapat jenis peralatan dengan kapasitas sampai 30KW, yang dibuat berdasarkan konsep teknis seperti diuraikan pada pasal 7.3.4. Alat-alat ini belum dapat digolongkan ke dalam sistem sentral, tetapi karena kapasitasnya, biasanya menggunakan pipa udaradan memungkinkan penyjukan udara yang ekonomis untuk ruangan besar. f)Pengoperasian dan



Perawatan



Perawatan yang teratur dan teliti merupakan syarat utam untuk kelancaran operasi alt penyejukudara, baik unit tersendiri maupun sistem sentral. Yang terpenting adalah pembersihan semua bagian yang bersentuhan dengan udar. Karena sistem keluaran udara alat ini berkurangaoleh pengotoran sarngan udara, maka untuk pengontrolan kadar kekotoran diperlukan sebuah alat pengukurtahanan yang dapat digunakan untuk menunjukkan saat saringan udaraharus dibersihkan atau diganti. Hal ini dapat dipermudah dengan pemakaian saringan ban-berputar, terutam bila pengukur tahanan penutup hubungan yang menggerakkan bangunan dan dengan demikian menggantikan saringan udara secara otomatis. Untuk sistem kecil dan unit tersendiri



14



sebaiknya dipakai “saringan sekali pakai buang” asalkan saringan cadangan tersedia cukup banyak.



15



BAB IV PENUTUP Kesimpulan Berdasarkan hasil pembahasan dan kaitannya dengan landasan teori, penulis dapat menarik beberapa kesimpulan mengenai desain rumah tinggal yang ramah lingkungan untuk iklim tropis di antaranya adalah sebagai berikut: Kriteria desain bangunan agar dapat menunjang kenyamanan termal diantaranya adalah pertama orientasi bangunannya, bukaan/ventilasi diusahakan semaksimal mungkin untuk memaksimalkan masuknya cahaya matahari alami dan angin, tanpa menimbulkan ketidaknyamanan termal. Saran Bagi pembaca, yang ingin membangun rumah tinggal yang ramah lingkungan perlu mempertimbangkan beberapa faktor, di antaranya faktor iklim (suhu, kelembapan, kecepatan angin, lamanya penyinaran matahari dalam satu hari) dan kondisi lingkungan (tapak) setempat. Faktor-faktor tersebut akan diterapkan dalam mendesain rumah tinggal (bukaan/ventilasi), sehingga fungsi rumah sebagai tempat bernaung dari iklim luar yang ekstrim dapat tercapai dan nyaman untuk dihuni.



16



DAFTAR PUSTAKA https://arsitekturdanlingkungan.wg.ugm.ac.id/2015/11/20/pengaturan-penghawaan-danpencahayaan-pada-bangunan/ https://zenadanx.wordpress.com/2008/05/18/sistem-penghawaan/



17