Kenyamanan Thermal 2003 [PDF]

Citation preview

1. Kenyamanan Thermal Kenyamanan thermal adalah suatu kondisi thermal yang dirasakan oleh manusia, bukan oleh benda, binatang, dan arsitektur, tetapi dikondisikan oleh lingkungan dan benda-benda disekitar arsitekturnya atau kondisi pikir seseorang yang mengekspresikan kepuasan dirinya terhadap lingkungan thermalnya. ASHERE (1989), mendefinisikan kenyamanan thermal sebagai suatu pemikiran dimana kepuasan didapati. Oleh karena itu, kenyamanan adalah suatu pemikiran mengenai persamaan empiric. Meskipun digunakan untuk mengartikan tanggapan tubuh, kenyamanan thermal merupakan kepuasan yang dialami oleh manusia yang menerima suatu keadaan thermal, keadaan ini alami baik secara sadar ataupun tidak sadar. Pemikiran suhu netral atau suhu tertentu yang sesuai untuk seseorang dinilai agak kurang tepat karena nilai kenyamanan bukan merupakan nilai yang pasti dan selalu berbeda bagi setiap individu.



Gambar 1.1 Kenyamanan Termal Manusia (sumber: Google.com diakses pada 8/10/2017)



Ada tiga pemaknaan kenyamanan thermal menurut Peter Hoppe2. a)



Pendekatan thermophysiological



b)



Pendekatan heat balance (keseimbangan panas)



c)



Pendekatan psikologis.



Kenyamanan thermal sebagai proses thermophisiological, menganggap bahwa nyaman dan tidaknya lingkungan thermal akan tergantung pada menyala dan matinya signal syarat reseptor thermal yang terdapat di kulit dan otak. Pendekatan heat balance (keseimbangan panas), kenyamanan thermal dicapai bila aliran panas keadaan dari badan manusia seimbang dan temperatur kulit serta tingkat berkeringat badan ada dalam range nyaman. Pendekatan psikologis, kenyamanan thermal adalah kondisi pikiran yang mengekspresikan tingkat kepuasan seseorang terhadap lingkungan thermalnya. Di antara tiga pemaknaan tersebut, pemaknaan berdasarkan pada pendekatan psikologis lebih banyak digunakan oleh pakar pada bidang ini. Prinsip dari kenyamanan thermal sendiri yaitu terciptanya keseimbangan antara suhu tubuh manusia dengan suhu tubuh sekitarnya. Karena jika suhu tubuh manusia dengan lingkungannya memiliki perbedaan suhu yang signifikan maka akan terjadi ketidaknyamanan yang diwujudkan melalui kepanasan atau kedinginan yang dialami oleh tubuh. Keseimbangan suhu tubuh manusia rata-rata adalah 37º C. Faktor-faktor alami yang dirasakan manusia akan merasa nyaman dengan lingkungannya secara sadar ataupun tidak sadar yang disebut daerah nyaman (comfort zone). Georg Lippsmeier dalam buku Bangunan Tropis, daerah iklim tropis lembap berada disekitar khatulistiwa sampai sekitar 15º utara dan selatan. Indonesia berada dalam daerah tropis lembap ini, dengan ciri-ciri antara lain: a. Kelembapan udara yang tinggi dan temperatur udara yang relatif panas sepanjang tahun. Kelembapan udara rata-rata adalah 80%, akan mencapai maksimum sekitar pukul 06.00 pagi dan minimum pukul 14.00. kelembapan ini hampir sama untuk dataran rendah, temperatur rata-rata sekitar 32º C. Makin tinggi letak suatu tempat terhadap permukaan laut, maka temperatur udara akan berkurang rata-rata 0,6º C untuk kenaikan 100 m.



b. Curah hujan yang tinggi dengan rata-rata 1500-2500 mm/tahun. c. Radiasi matahari global horizontal rata-rata harian adalah 400 watt/m², dan tidak banyak berbeda sepanjang tahun. d. Keadaan langit pada umumnya selalu berawan. 2. Faktor – faktor yang mempengaruhi kenyamanan Menurut Fanger (1982), kenyamanan termal mengacu pada tingkat metabolisme manusia yang dipengaruhi oleh kegiatan, insulasi pakaian, temperatur udara, kelembaban, kecepatan angin, dan intensitas cahaya. Sementara itu menurut Humphreys dan Nicol (2002), ada dua kelompok variabel yang mempengaruhi kenyamanan termal, yaitu yang pertama adalah variabel fisiologis atau pribadi manusia itu sendiri yang meliputi metabolisme tubuh, pakaian yang dikenakan, dan aktivitas yang dilakukan, dan yang kedua adalah variabel iklim yang meliputi temperatur udara, kecepatan angin, kelembaban, dan radiasi. Universitas Sumatera Utara 6 Menurut Auliciems dan Szokolay (2007), kenyamanan dipengaruhi oleh beberapa faktor, yakni temperatur udara, pergerakan angin, kelembaban udara, radiasi, faktor subyektif, seperti metabolisme, pakaian, makanan dan minuman, bentuk tubuh, serta usia dan jenis kelamin. Perbandingan Kenyamanan Termal Menurut Para Ahli : Auliciems dan Szokolay



Fanger, ASHRAE 551992,Standar Internasional (ISO)  Iklim:







Iklim:







Radiasi matahari











Suhu udara











Kecepatan angin







Humphreys dan Nicol 



Iklim:



Radiasi matahari







Radiasi matahari



Suhu udara







Suhu udara







Kecepatan angin







Kecepatan angin



Kelembaban udara







Kelembaban udara







Kelembaban udara







Faktor Individu:







Faktor Individu:







Faktor Individu:







Pakaian







Aktifitas







Aktifitas







Metabolisme







Pakaian







Pakaian







Makanan & minuman







Adaptasi individu







Bentuk tubuh







Usia dan jenis kelamin



Faktor–faktor yang mempengaruhi kenyamanan termal yaitu, temperatur udara, temperatur radiant, kelembaban udara, kecepatan angin, insulasi pakaian, serta aktivitas. a. Temperatur udara Temperatur udara merupakan salah satu faktor yang paling dominan dalam menentukan kenyamanan termal. Satuan yang digunakan untuk temperatur udara adalah Celcius, Fahrenheit, Reamur, dan



Kelvin.



Manusia dikatakan nyaman apabila suhu tubuhnya sekitar 37%. Temperatur udara antara suatu daerah dengan daerah lainnya sangat berbeda. Hal ini disebabkan adanya beberapa faktor, seperti sudut datang sinar matahari, ketinggian suatu tempat, arah angin, arus laut, awan, dan lamanya penyinaran. b. Temperatur radiant Temperatur radiant adalah panas yang berasal dari radiasi objek yang mengeluarkan panas, salah satunya yaitu radiasi matahari. c. Kelembaban udara Kelembaban udara merupakan kandungan uap air yang ada di dalam udara, sedangkan kelembaban relatif adalah rasio antara jumlah uap air di udara dengan jumlah maksimum uap air dapat ditampung di udara pada temperatur tertentu. Adapun faktor-faktor yang mempengaruhi kelembaban udara, yakni radiasi matahari, tekanan udara, ketinggian tempat, angin, kerapatan udara, serta suhu. d. Kecepatan angin Kecepatan Angin adalah kecepatan aliran udara yang bergerak secara mendatar atau horizontal pada ketinggian dua meter di atas tanah. Kecepatan angin dipengaruhi oleh karakteristik permukaan yang dilaluinya. Adapun faktor- faktor yang mempengaruhi kecepatan angin (Resmi, 2010), antara lain berupa gradien barometris, lokasi, tinggi lokasi, dan waktu. e. Insulasi Pakaian Jenis dan bahan pakaian yang dikenakan juga dapat mempengaruhi kenyamanan termal. Salah satu cara manusia untuk dapat beradaptasi



dengan keadaan termal di lingkungan sekitarnya adalah dengan cara berpakaian. Misalnya, mengenakan pakaian tipis di musim panas dan pakaian tebal di musim dingin. Pakaian juga dapat mengurangi pelepasan panas tubuh. f. Aktivitas Aktivitas yang dilakukan manusia akan meningkatkan metabolisme tubuhnya. Semakin tinggi intensitas aktivitas yang dilakukan, maka semakin besar pula peningkatan metabolisme yang terjadi di dalam tubuh, sehingga makin besar energi dan panas yang dikeluarkan. Adapun faktor-faktor lain yang mempengaruhi kenyamanan termal ruangan dari segi arsitektural (Latifah, N.L., Harry Perdana, Agung Prasetya, dan Oswald P.M. Siahaan, 2013), yakni : a. Desain Bangunan Pada iklim tropis, fasad bangunan yang berorientasi Timur-Barat merupakan



bagian



yang



paling



banyak



terkena



radiasi



matahari



(Mangunwijaya, 1980). Oleh karena itu, bangunan dengan orientasi ini cenderung lebih panas dibandingkan dengan orientasi lainnya. orientasi terhadap



Selain



matahari, orientasi terhadap arah angin juga dapat



mempengaruhi kenyamanan termal, karena orientasi tersebut



dapat



mempengaruhi laju angin ke dalam ruangan (Boutet, 1987) (Gambar 2.1). Dimensi dan bentuk dari suatu bangunan juga dapat mempengaruhi lebar bayangan angin (Boutet, 1987) (Gambar 2.2).



Gambar 2.1 Orientasi bangunan persegi terhadap arah angin (sumber buku : Boutet, 1987 dalam Latifah. Latifah, N.L., Harry Perdana, Agung Prasetya, dan Oswald P.M Siahaan, 2013)



Gambar 2.2 Pengaruh dimensi dan bentuk dari bangunan terhadap ukuran bayangan angina (Sumber : Boutet, 1987 dalam Latifah, N.L., Harry Perdana, Agung Prasetya, dan Oswald P.M. Siahaan, 2013)



Radiasi



panas



matahari



masuk



melalui



proses



konduksi



pada material bangunan (Latifah, N.L., Harry Perdana, Agung Prasetya, dan Oswald P.M. Siahaan, 2013). Panas tersebut dapat masuk ke dalam ruangan melalui dinding, atap, ataupun kaca jendela (Tabel 2.1). No Tipe Konstruksi



Tansmitan, U 2 o (W/m Deg C)



. 1.



Batu bata diplester kedua sisi, tebal 144 mm



3,24



2.



Batu bata tidak diplester, tebal 228 mm



2,67



3.



Batu bata diplester kedua sisi, tebal 228 mm



2,44



4.



Beton padat biasa, tebal 152 mm



3,58



Tabel 2.1 Transmitan konstruksi pada dinding bangunan (sumber : Latifah, N.L., Harry Perdana, Agung Prasetya, dan Oswald P.M. Siahaan, 2013)



Perletakan massa bangunan yang berpola



seperti



papan



catur



akan



membuat aliran udara lebih merata. Perletakan massa bangunan yang berpola sejajar akan menciptakan pola lompatan aliran udara yang tidak biasa dengan kantung



turbulensinya(Boutet,



1987



dalam Latifah, N.L., Harry Perdana, Agung Prasetya, dan Oswald P.M. Siahaan, 2013) (Gambar 2.3).



Gambar 2.3 Pengaruh perletakan massa bangunan terhadap aliran udara (Sumber : Boutet, 1987 dalam Latifah, Latifah, N.L., Harry Perdana, Agung Prasetya, dan Oswald P.M. Siahaan, 2013)



b. Desain Bukaan Perletakan dan orientasi inlet berada pada zona bertekanan positif, sedangkan outlet berada pada zona bertekanan negatif. Inlet dapat mempengaruhi kecepatan dan pola aliran udara di dalam ruangan, sedangkan pengaruh outlet hanya pengaruh kecil saja (Mclaragno, Michele, 1982 dalam Latifah, N.L., Harry Perdana, Agung Prasetya, dan Oswald P.M. Siahaan, 2013) (Gambar 2.4). Bukaan berfungsi untuk mengalirkan udara ke



dalam ruangan dan mengurangi tingkat



kelembaban di dalam ruangan. Bukaan yang baik harus terjadi cross ventilation, sehingga udara dapat masuk dan keluar ruangan (Gambar 2.5).



Gambar 2.4 Pengaruh perletakan dan orientasi bukaan terhadap angina (Sumber: Melaragno, Michele, 1982, dalam Latifah, Latifah, N.L., Harry Perdana, Agung Prasetya, dan Oswald P.M. Siahaan, 2013)



Gambar 2.3 Pengaruh perletakan massa bangunan terhadap aliran udara (Sumber : Boutet, 1987 dalam Latifah, Latifah, N.L., Harry Perdana, Agung Prasetya, dan Oswald P.M. Siahaan, 2013)



Semakin besar perbandingan luas outlet terhadap inlet, maka kecepatan angindi dalam ruangan lebih tinggi sehingga ruangan lebih sejuk (Latifah, N.L.,. Harry Perdana, Agung Prasetya, dan



Oswald



P.M.



Siahaan,



2013).



Tipe bukaan yang berbeda akan



memberikan sudut pengarah yang berbeda pula dalam menentukan arah gerak udara dalam ruang (Gambar 2.6).



Gambar 2.6 Tipe bukaan (Sumber: Beckett, 1974 dalam Latifah, Latifah, N.L., Harry Perdana, Agung Prasetya, dan Oswald P.M. Siahaan, 2013)



c. Pengaruh Luar Perletakan vegetasi di area sekitar bangunan dapat mengurangi radiasi panas matahari ke bangunan baik secara langsung maupun tidak langsung. Menurut White R.F (dalam Egan, 1975 dalam Latifah, N.L., Harry Perdana, Agung Prasetya, dan Oswald P.M. Siahaan, 2013),



Gambar 2.7 Jarak pohon terhadap bangunan dan pengaruhnya terhadap ventilasi alami (Sumber: Egan, 1975 dalam Latifah, Latifah, N.L., Harry Perdana, Agung Prasetya, dan Oswald P.M. Siahaan, 2013)



semakin jauh jarak pohon dari suatu bangunan, maka pergerakan udara di dalam bangunan yang tercipta akan menjadi lebih baik (Gambar 2.7).



d. Pelindung Terhadap Radiasi Matahari Apabila orientasi bangunan harus Timur Barat, maka jendelajendela yang berada di sisi ini harus dilindungi dari radiasi panas dan dari efek silau yang muncul pada saat sudut matahari rendah yang dapat mengganggu aktivitas di dalam ruangan. Berikut ini adalah elemen arsitektur yang sering digunakan sebagai pelindung terhadap radiasi matahari (solar shading devices) (Gambar 2.8)



Gambar 2.8 Jenis - jenis solar shading devices sebagai pelindung terhadap radiasi matahari (Sumber: h ttp://www.bembook.ibpsa.us/index.ph p?title=Solar_Sh ading )







Standar Kenyamanan Termal Standar Kenyamanan Termal Lippsmeier (1997) menyatakan bahwa batas kenyamanan untuk kondisi khatulistiwa berkisar antara 19°C TE-26°C TE dengan pembagian berikut:



-



Suhu 26°C TE : Umumnya penghuni sudah mulai berkeringat. Suhu 26°C TE–30°C TE : Daya tahan dan kemampuan kerja penghuni mulai



-



menurun. Suhu 30,5°C TE–35,5 °C TE : Kondisi lingkungan mulai sukar. Suhu 35°C TE–36°C TE : Kondisi lingkungan tidak memungkinkan lagi. Temperatur dalam ruangan yang sehat berdasarkan MENKES NO.261/MENKES/SK/II/1998 adalah temperatur ruangan yang berkisar antara 18°C-26°C. Selain itu, berdasarkan standar yang ditetapkan oleh SNI 03-6572- 2001, ada tingkatan temperatur yang nyaman untuk orang Indonesia atas tiga bagian yang dapat dilihat pada Tabel berikut.



Batas Kenyamanan Termal Menurut SNI 03-6572-2001 (sumber : BMKG)







Kriteria dan Prinsip Kenyamanan Thermal Standar internasional mengenai kenyamanan thermal ( suhu) “ISO 7730 :



1994” ”menyatakan bahwa sensasi thermal yang di alami manusia merupakan fungsi dari 4 faktor iklim yaitu: suhu udara, radiasi, kelembaban udara, kecepatan angin, serta faktor-faktor individu yang berkaitan dengan laju metabolisme tubuh, serta pakaian yang di gunakan.”



Untuk mencapai kenyamanan thermal haruslah di mulai dari Kualitas udara di sekitar kita yang harus memiliki kriteria : -



Udara di sekitar ruumah tinggal tidak mengandung pencemaran yang berasal dari asap sisa pembakaran sampah, BBM, sampah industru, debu dan



-



sebagainya. Udara tidak berbau, terutama bau badan dan bau dari asap rokok yang merupakan masalah tersendiri karena mengandung berbagai cemaran kimiawi walaupun dalam variable proporsi yang sedikit. Prinsip dari pada kenyamanan thermal sendiri adalah, teciptanya



keseimbangan antara suhu tubuh manusia dengan suhu tubuh sekitarnya. Karen jika suhu tubuh manusia dengan lingkungannya memiliki perbedaan suhu yang signifikan maka akan terjadi ketidaknyamanan yang di wujudkan melalui kepanasan atau kedinginan yang di alami oleh tubuh. 



Keseimbangan suhu tubuh Supaya dapat hidup dengan baik dan nyaman, suhu tubuh manusia harus



di pertahankan sekitar 37˚C. Tubuh manusia memiliki kemampuan untuk mengatur keseimbangan suhu tubuh dengan pelbagai cara. Tubuh manusia melepaskan pansa secara terus menerus mengikuti kondisi lingkungan dan pakaian yang di pakainya, tetapi juga menghasilkan panas secara terus menerus sebanding dengan makanan yang masuk dan tingkat kegiatan tubuhnya. Tubuh manusia akan kedinginan bila terlalu cepat kehilangan panas, dan merasa kepanasan bila bila tidak bisa melepas panas dalam waktu yang tepat.Daerah nyaman (comfort zone) Jarak lingkup faktor faktor alami yang menghasilkan kenyamanan thermal bagi manusia yang di sebut daerah nyaman (comfort zone). Batasan daerah nyaman bisa berbeda antara satu orang dengan orang yang lainnya. Karena itu dalam mengevaluasi kenyamanan thermal dengan kondisi faktor alam tertentu di perlukan jumlah mayoritas.



3. Aliran Udara Melalui Bangunan  Pengertian Ventilasi untuk Aliran udara Tersedianya udara segar dalam rumah atau ruangan amat dibutuhkan manusia, sehingga apabila suatu ruangan tidak mempunyai sistem ventilasi yang baik dan over crowded maka akan menimbulkan keadaan yang dapat merugikan kesehatan.



Ventilasi Pada Banguan (Sumber : google.com diakses pada 8/10/2017)



Ventilasi adalah tempat keluar masuk dan pertukaran udara yang digunakan untuk memelihara dan juga mengatur udara sesuai kebutuhan dan kenyamanan. Prinsip kerja ventilasi ini adalah membuat suatu proses pertukaran udara yang terjadi karena perbedaan tekanan. Yang mana udara akan bergerak dari tempat yang bertekanan tinggi menuju tempat yang bertekanan rendah. Ventilasi dapat berupa pintu, jendela, lubang angin, ventilasi sistem pengendali suhu dan kelembaban, ventilasi sistem pengeluaran udara (exhaust system) dan pemasukan udara (supply system), atau juga bisa dibantu menggunakan kipas angin (fan). 



Kegunaan dari aliran udara atau ventilasi adalah : 1. Untuk memenuhi kebutuhan kesehatan yaitu penyediaan oksigen untuk pernafasan, membawa asap dan uap air keluar ruangan, mengurangi konsentrasi gas-gas dan bakteri serta menghilangkan bau.



2. Untuk memenuhi



kebutuhan



kenyamanan



thermal,



mengeluarkan



panas, membantu mendinginkan bagian dalam bangunan. Pengadaan ventilasi tentunya mempunyai tujuan, antara lain : 3. Mencegah terjadinya peledakan atau kebakaran. Aliran



udara



terjadi



karena



adanya



gaya



thermal



yaitu



terdapat perbedaan temperatur antara udara di dalam dan diluar ruangan dan perbedaan tinggi dimanfaatkan



antara



lubang



ventilasi.



Kedua



gaya



ini



dapat



sebaik- baiknya untuk mendapatkan jumlah aliran udara



yang dikehendaki. Jumlah



aliran



udara



dapat



memenuhi



kebutuhan



kesehatan



pada umumnya lebih kecil daripada yang diperlukan untuk memenuhi kenyamanan thermal. Untuk yang pertama sebaiknya digunakan lubang ventilasi tetap yang selalu



terbuka.



Untuk



memenuhi



yang



kedua,



sebaiknya digunakan lubang ventilasi yang bukaannya dapat diatur. 



Jenis-Jenis Ventilasi



Ventilasi mempunyai 4 jenis, diantaranya : 1.



Ventilasi umum Ventilasi umum digunakan untuk menurunkan konsentrasi kontaminan udara di dalam ruang kerja sampai mencapai kadar/tingkat yang tidak membahayakan. Ventilasi umum ini dapat terlaksana dengan 2 cara, yaitu: a.



Ventilasi horizontal (silang) Aliran udara yang masuk tidak boleh terhambat, tidak boleh terlalu



kuat dan juga harus diarahkan ke bagian yang ditempati. Karena pada



Ventilasi Silang (Sumber : http://dekor-minimalis.blogspot.co.id/2013/04/pentingnya-ventilasisilang-dengan.htmldiakses pada 8/10/2017)



dasarnya semakin besar perbandingan lubang ventilasi, maka semakin tinggi pula kecepatan angin yang masuk.



Ventilasi silang adalah metode memanfaatkan angin untuk memaksa udara luaryang dingin ke



dalam



gedung melalui saluran



masuk (pintu, jendela, ventilasi dll) dan untuk memaksa udara interior yang hangat keluar



dari



gedung melalui outlet



(pintu, jendela, ventilasi dll). Pentingnya ventilasi silang, tentu saja untuk menjaga suhu ruangan tetap sejuk dan tidak pengap.



. Orient asi j



endel



ak



e arah



Perbandingan Cross Ventilation / Ventilasi Silang dengan ventilasi satu sisi (Sumber : http://www.derumi.net/2014/03/ventilasi-untuk-mengatursirkulasi.html, diakses pada 8/10/2017)



gerakan angin di dalam ruangan sangat penting untukjumlah udara yang mengalir



melalui Inlet. Inlet berguna



untuk ventilasi



silang jikaarah



aliran angin di kisaran -45 derajat ke 45 derajat ke permukaan normal jendela. b.



Ventilasi vertikal Aliran udara terjadi karena perbedaan berat jenis lapisan udara luar



dan dalam bangunan. Contohnya saja seperti pembuatan cerobong. Semakin tinggi cerobong udara, maka semakin baik pula sirkulasi udara dalam ruangan.



Ventilasi Vertiakal (Sumber : http://www.derumi.net/2014/03/ventilasi-untuk-mengatursirkulasi.html, diakses pada 8/10/2017)



Syarat-syarat menggunakan ventilasi umum, yakni : a.



Toksisitas rendah



b.



Jumlah kontaminan tidak besar (sedikit) dan tidak terus-menerus



c.



Sumber merata



d.



Konsentrasi rendah



2. Ventilasi buatan (mekanik) Pengaturan aliran udara dibantu dengan alat mekanik seperti kipas angin, penyedot udara, atau exhauster. Pemakaian ventilasi ini biasanya disebabkan ruangan yang terlalu luas sehingga tidak cukup jika hanya



menggunakan ventilasi umum karean dirasa kurang efektif. Adapun persyaratan dalam menggunakan ventilasi mekanik, antara lain: a.



Sistem ventilasi harus bekerja terus-menerus selama ruangan



digunakan. b.



Penempatan ventilasi mekanik harus memungkinkan pertukaran udara



bekerja secara maksimal.



Ventilasi buatan (http://newlearn.info/packages/clear/thermal/buildings/acti ve_systems/mv/index.htmldiakses pada 8/10/2017)



3. Ventilasi lokal



Ventilasi Lokal (sumber : scribd.com diakses pada 8/10/2017)



Pembuangan udara dilakukan langsung dari sumber kontaminan melalui corong penghisap yang berada di dekat sumber kontaminan. Tahap selanjutnya dari corong penghisap langsung disalurkan melalui pipa-pipa saluran dibantu dengan penyedot udara. Kemudian tahap terakhir udara bersih dibuang langsung ke atmosfir. Ventilasi local mempunyai 5 tipe, yakni: a.



Ventilasi local dengan sistem pembersih kontaminan



b.



Ventilasi local dengan corong pengeluaran yang berada di dekat sumber kontaminan



c.



Ventilasi local dengan corong celah



d.



Ventilasi local dengan sistem tiup dan bisa (push and pull exhauster)



e.



Ventilasi local untuk pembuangan kontaminan yang ada pada pabrik penyepulan logam



4.



Ventilasi pengendalian suhu udara Ventilasi ini bertujuan untuk menurunkan panas di dalam ruangan dan



diganti denga udara dingin dan menyegarkan. Cara kerja pengendalian suhu udara ini dapat dilaksanakan dengan ventilasi alami maupun mekanik seperti kipas angin ataupun pendingin udara (AC). Sistem pendingin ruang ini terdiri dari sistem langsung dan tidak langsung. Yang mana sistem langsung (direct cooling), udara didinginkan dengan zat pendingin dengan sistem paket. Dan sistem tidak langsung (indirect cooling), udara didinginkan menggunakan media air es dan mesin pengolah udara. 4. Radiasi Panas Radiasi panas dapat terjadi oleh sinar matahari yang langsung masuk ke dalam bangunan dan dari permukaan yang lebih panas dari sekitarnya, untuk mencegah hal itu dapat digunakan alat-alat peneduh (Sun Shading Device).



Radiasi Panas Matahari (sumber : scribd.com diakses pada 8/10/2017)



Pembayangan (Sun shading) adalah satu-satunya cara yang efisien untuk mengurangi beban panas, walaupun rambatan panas juga dapat dikontrol dengan perancangan luas jendela. Sun shading sinar matahari merupakan usaha pengkondisian thermal dengan menyeleksi sinar matahari yang masuk ke dalam bangunan dengan menggunakan







sun



shading



(sun



shading



matahari).



Definisi Sun Shading 



Menurut Handayani (2010), bukaan merupakan suatu elemen yang tidak terpisahkan dalam bangunan, khususnya terkait dengan pencahayaan dan penghawaan alami. Pada area tropis seperti Indonesia, letak dan ukuran dari suatu bukaan harus direncanakan dengan baik. Bukaan yang terlalu besar dapat menimbulkan efek silau dan pemanasan ruang akibat radiasi matahari secara langsung. Untuk mengatasi hal tersebut, penggunaan sun shading pada bukaan diperlukan.







Menurut Lechner (2001), Sun shading merupakan salah satu strategi dan langkah pertama untuk mencapai kenyamanan thermal didalam bangunan, akan tetapi untuk mencapai kenyamanan thermal terdapat aspek lain yang harus diperhitungkan.







To use sunlight as a source of ambient illumination, the opening must be shaded to contol glare and heat gain.(Olgyay, NJ, 1957.). Untuk menggunakan sinar matahari sebagai sumber pencahayaan, bukaan harus di beri penagkal untuk mengontrol silau dan panas







Sun shade design can be regarded as combined solution from architecture and daylight situation.(wei, Generative Sun Shade Design, Germany, 2009.) Mendesain sun shading merupakan sebuah solusi gabungan dari arsitektur dan situasi siang hari (daylight)







Hal-hal yang perlu diketahui sehubungan dengan sun shading : - Sinar langsung yang membawa panas harus dibayangi - Sinar diffuse/tidak langsung/refleksi/terang langit (yang tidak menyilaukan) bila masuk ke dalam bangunan untuk kebutuhan penerangan -



alami. SBV (Sudut Bayangan Vertikal) dan SBH (Susut Bayangan Horisontal) Matahari terbit di timur, tenggelam di barat, hanya pada tanggal 21



-



September dan 21 Maret (panjang siang = panjang malam) atau Equinox Alat bantu lainnya, Solar Chart (diagram matahari, seperti bola dunia di tengah dan kita melihat dari atas. a = AZIMUTH (SUDUT SAY HORIZONTAL  = ALTITUDE fSUDUT BAY VERTIKALI







Jenis dan bentuk Sun Shading Pada Bangunan Jenis sun shading sangat beragam dan terbagi menjadi beberapa klasifikasi, pada penelitian yang dilakukan oleh Wall & Hube (2003), sun



shading dibagi menjadi 3(tiga), yaitu External, Interpane, dan Internal. Dan berdasarkan dari ketiga jenis diatas, hasil analisis mengatakan yang paling baik adalah External.



Solar protection (proteksi radiasi matahari) Jenis sun shading berdasarkan posisi. (Sumber: Dubois, 2010, diakses pada 8/10/2017)



Gambar di atas menunjukan keuntungan dan kerugian dari setiap posisi sun shading. Menurut Wall & Hube (2003), External sun shading adalah sun shading yang efektif saat musim panas. Mengingat iklim Indonesia beriklim tropis dimana suhu rata-rata yang tinggi, peletakan sun shading pada luar bangunan adalah yang efektif. Berdasarkan teori sun shading, ada 3 dasar cara peletakkan sun shading pada fasade bangunan, yaitu vertical shading device, horizontal shading device, dan eggcrate shading type device. 1) Vertical Shading Device



Vertical sun shading (Sumber:google.com, diakses pada 8/10/2017)







Vertical perpendicular fins Tipe ini bidang penghalang (shading) diletakkan vertical dengan kemiringan 0° pada bukaan. Sinar matahari masuk melalui







celah antar bidang yang disusun paralel. Vertical angled fins Tipe ini bidang penghalang (shading) diletakkan vertical pada bukaan dengan membentuk sudut tertentu. Sinar matahari







masuk melalui celah antar bidang yang disusun paralel. Adjustabel vertical fins Merupakan gabungan dari vertical perpendicular dengan vertical angled fins. Pada tipe ini bidang penghalang (shading) diletakkan vertical pada bukaan. Bidang dapat berubah orientasi sesui dengan arah sinar matahari pada jam tertentu. Pada saat sinar matahari enggan dimasukkan ke dalam bangunan, maka bidang penghalang



menutupi



bukaan.



Sedang



bidang



bila



ingin



memasukkan sinar matahari, maka bidang penghalang miringkan dengan sudut tertentu. 2) Horizontal Shading Device



Horizontal sun shading (Sumber:google.com, diakses pada 8/10/2017)











Solid overhang Bidang penghalang (shading) diletakkan horizontal diatas bukaan. Bidang penghalang bersifat tetap atau statis. Louvered overhang parallel Bidang penghalang (shading) diletakkan horizontal diatas bukaan. Bidang disusun berlapis ke depan dengan kemiringan







tertentu. Louvered overhang pendicular Bidang penghalang (shading) diletakkan horinzon diatas bukaan. Bidang disusun paralel dan membentuk sudut 90°







terhadap bukaan. Horizontal louvers Bidang penghalang (shading) diletakkan horizontal diatas bukaan. Bidang disusun paralel ke bawah dan membentuk sudut tertentu terhadap bukaan.



3) Eggcrate Shading Type Device







Eggcratel sun shading (Sumber:google.com, diakses pada 8/10/2017)



Fixed Eggcrate Gabungan



horizontal shading device dan vertical shading device. Pada tipe ini bidang penghalang membentuk persegi tanpa kemiringan 







tertentu. Angled Eggcrate Bidang horizontal memiliki kemiringan sedangkan bidang vertical tanpa kemiringan tertentu. Adjustabel Eggcrate



Bidang yang vertical memiliki kemiringan sedangkan bidang yang horizontal tanpa kemiringan tertentu. 



Hal-hal yang perlu diperhatikan dalam perancangan sun shading sinar matahari adalah: a. Mampu mengontrol hantaran panas b. Jumlah sinar yang masuk yang diperlukan untuk penerangan alam c. Silau yang terjadi d. Waktu penyinaran matahari: - Waktu dimana matahari mencapai titik terjauh di sebelah selatan -



khatulistiwa 21 Desember Waktu dimana matahari mencapai titik terjauh di sebelah utara



-



katulistiwa 21 ]uni Waktu matahari mencapai titik kulminasi Waktu matahari mulai memancarkan radiasinya yang dianggap sudah



-



mulai panas 08.30 - 09.00 pagi Waktu matahari telah mengumpulkan radiasi terbanyak selama sehari (15.00) Secara terinci, aspek-aspek penting yang harus diperhatikan dalam



perancangan sun shading matahari adalah: a. Sun shading akan lebih efisien apabila berada di sebelah luar daripada di sebelah dalam bangunan b. Perbedaan efisiensi ini akan lebih nyata apabila sun shading tersebut berwarna gelap. c. Sun shading luar akan lebih efisien apabila mempunyai warna gelap d. Sun shading dalam bangunan akan efisien apabila menggunakan warna terang e. Pemakaian sun shading dalam bangunan akan menyebabkan penambahan panas apabila menggunakan warna gelap f. Sun shading matahari sebaiknya dari bahan yang mempunyai kapasitas termis yang rendah. Maksudnya agar cepat dingin setelah matahari terbenam, sehingga tidak memberikan rambatan panas ke dalam bangunan.Sebaliknya apabila sun shading matahari mempunyai kapasitas panas yang tinggi, misalnya beton, panas yang tersimpan akan dilepaskan dan merambat ke



dalam bangunan pada waktu malam hari. Akibatnya akan menaikkan suhu udara dalam ruangan. g. Sun shading matahari tidak saja berfungsi menghalangi masuknya radiasi matahari ke dalam bangunan, namun juga jangan sampai berfungsi sebagai perangkap radiasi matahari. Apabila radiasi matahari yang terperangkap telah terkumpul cukup, maka selanjutnya panas sebagian akan merambat ke dalam bangunan. h. Sun shading matahari tidak selalu berupa sirip vertikal atau horisontal, atau keduanya secara bersama-sama, tetapi ide self shading juga merupakan suatu potensi rancang arsitektur, sehingga bentuk bangunan lebih bisa memberikan arti Pancaran ketidaknyamanan



panas



dari



suatu



permukaan



thermal bagi penghuni,



akan



memberikan



jika beda temperatur



udara



melebihi 40C. hal ini sering kali terjadi pada permukaan bawah dari langit-langit atau permukaan bawah dari atap. 5. Penerangan Alami Cahaya alam siang hari yang terdiri dari : 1. Cahaya matahari langsung. 2. Cahaya matahari difus Di Indonesia seharusnya dapat dimanfaatkan sebaik-baiknya cahaya ini untuk penerangan siang hari di dalam bangunan. Tetapi untuk maksud ini, cahaya matahari langsung tidak dikehendaki masuk ke dalam bangunan karena akan menimbulkan pemanasan dan penyilauan, kecuali sinar matahari pada pagi hari. Sehingga yang perlu dimanfaatkan untuk penerangan adalah cahaya langit. Untuk bangunan berlantai banyak, makin tinggi lantai bangunan makin kuat potensi cahaya langit yang bisa dimanfaatkan. Cahaya langit yang sampai pada bidang kerja dapat dibagi dalam 3 (tiga) komponen :



1. Komponen langit. 2. Komponen refleksi luar 3. Komponen refleksi dalam Dari ketiga komponen tersebut komponen langit memberikan bagian terbesar pada tingkat penerangan yang dihasilkan oleh suatu lubang cahaya. Pencahayaan alami adalah sumber pencahayaan yang berasal dari sinar matahari. Sinar alami mempunyai banyak keuntungan, selain menghemat energi listrik juga dapat membunuh kuman. Untuk mendapatkan pencahayaan alami pada suatu ruang diperlukan jendela-jendela yang besar ataupun dinding kaca sekurang-kurangnya 1/6 daripada luas lantai. Faktor-faktor yang mempengaruhi besarnya tingkat penerangan pada bidang kerja tersebut adalah : 1. Luas dan posisi lubang cahaya. 2. Lebar teritis 3. Penghalang yang ada dimuka lubang cahaya 4. Faktor refleksi cahaya dari permukaan dalam dari ruangan. 5. Permukaan di luar bangunan di sekitar lubang cahaya. Untuk bangunan berlantai banyak makin tinggi makin berkurang pula kemungkinan adanya penghalang di muka lubang cahaya. Dari penelitain yang dilakukan, baik pada model bangunan dalam langit buatan, maupun pada rumah sederhana, faktor penerangan siang hari rata-rata 20% dapat diperoleh dengan lubang cahaya 15% dari luas lantai, dengan catatan posisi lubang cahaya di dinding, pada ketinggian normal pada langit, lebar sekitar 1 meter, faktor refleksi cahaya rata-rata dari permukaan dalam ruang sekitar 50% –



60% tidak ada penghalang dimuka lubang dan kaca penutup adalah kaca bening.







Pengertian dan Jenis Penerangan/pencahayaan alami Sumber pencahayaan alami kadang dirasa kurang efektif disbanding



dengan penggunaan pencahayaan buatan, selain karena intensitas cahaya yang tidak tetap, sumber alami menghasilkan panas terutama saat siang hari. Faktor-faktor yang perlu diperhatikan agar penggunaan sinar alami mendapat keuntungan, yaitu: 1.



Variasi intensitas cahaya matahari.



2.



Distribusi dari terangnya cahaya.



3.



Efek dari lokasi, pemantulan cahaya.



4.



Letak geografis dan kegunaan bangunan gedung.



Pencahayaan alami dalam sebuah bangunan akan mengurangi penggunaan cahaya buatan, sehingga dapat menghemat konsumsi energi dan mengurangi tingkat polusi. Tujuan digunakannya pencahayaan alami yaitu untuk menghasilkan cahaya berkualitas yang efisien serta meminimalkan silau dan berlebihnya rasio tingkat terang. Selain itu cahaya alami dalam sebuah bangunan juga dapat memberikan suasana yang lebih menyenangkan dan membawa efek positif lainnya dalam psikologi manusi. Agar dapat menggunakan cahaya alami secara efektif, perlu dikenali ke



beberapa



sumber



cahaya



utama



yang



dapat



dimanfaatkan



:



1.



Sunlight, cahaya matahari langsung dan tingkat cahayanya tinggi.



2.



Daylight, cahaya matahari yang sudah tersebar dilangit dan tingkat cahayanya rendah.



3.



Reflected light, cahaya matahari yang sudah dipantulkan.



Berikut ini adalah lima strategi dalam merancang untuk pencahayaan matahari efektif (Egan & Olgyay, 1983): 1.



Naungan (shade), naungi bukan pada bangunan untuk mencegah silau



(glare) dan panas yang berlebihan karena terkena cahaya langsung. 2.



Pengalihan (redirect), alihkan dan arahkan cahaya matahari



ketempat-tempat yang diperlukan. Pembagian cahaya yang cukup dan sesuai dengan kebutuhan adalah inti dari pencahayaan yang baik. 3.



Pengendalian (control), kendalikan jumlah cahaya yang masuk



kedalam runag sesuai dengan kebutuhan dan pada waktu yang diinginkan. Jangan terlalu banyak memasukkan cahaya ke dalam ruang, terkecuali jika kondisi untuk visual tidaklah penting atau ruangan tersebut memang membutuhkan kelebihan suhu dan cahaya tersebut (contoh : rumah kaca). 4.



Efisiensi, gunakan cahaya secara efisien, denag membentuk ruang



dalam sedemikian rupa sehingga terintegrasi dengan pencahayaan dan menggunakan material yang dapat disalurkan dengan lebih baik dan dapat mengurangi jumlah cahaya masuk yang diperlukan. 5.



Intefrasi,



integrasikan



bentuk



pencahayaan



dengan



arsitektur



bangunan tersebut. Karena jika bukan untuk masuk cahaya matahari tidak mengisi sebuah peranan dalam arsitektur bangunan tersebut, nukan itu cenderung akan ditutupi dengan tirai atau penutup lainnya dan akan kehilangan fungsinya.



Penerangan Alami (Sumber:google.com, diakses pada 8/10/2017)







Perhitungan kapasitas pencahayaan alami pada bangunan Analisis Perhitungan Pencahayaan Alami Rumus : Intensitas cahaya yang dibutuhkan = Keterangan : Intesitas Cahaya = Kebutuhan cahaya dalam suatu ruang (Lux) P = Panjang ruangan (M) L = Lebar ruangan (M) Rumus :  Luas bukaan minimal = 1/6 x Luas lantai







Faktor Pencahayaan Alami Siang Hari Faktor pencahayaan alami siang hari adalah perbandingan tingkat



pencahayaan pada suatu titik dari suatu bidang tertentu di dalam suatu ruangan terhadap tingkat pencahayaan bidang datar di lapangan terbuka yang merupakan ukuran kinerja lubang cahaya ruangan tersebut. a. Faktor pencahayaan alami siang hari terdiri dari 3 komponen meliputi: 



Komponen langit (faktor langit-fl) yakni komponen pencahayaan langsung dari cahaya langit.







Komponen refleksi luar (faktor refleksi luar - frl) yakni komponen pencahayaan yang berasal dari refleksi benda-benda yang berada di







sekitar bangunan yang bersangkutan. Komponen refleksi dalam (faktor refleksi dalam frd) yakni komponen pencahayaan yang berasal dari refleksi permukaan-permukaan dalam ruangan, dari cahaya yang masuk ke dalam ruangan akibat refleksi bendabenda di luar ruangan maupun dari cahaya langit.



Tiga Komponen Cahaya Langit (Sumber : SNI. No. 03-2396-199, diakses pada 8/10/2017)



b. Persamaan-persamaan untuk menentukan faktor pencahayaan alami. Faktor pencahayaan alami siang hari ditentukan oleh persamaan-persamaan berikut:



Faktor Pencahayaan Alami (Sumber : Makalah Utilitas Bangunan 2016, diakses pada 8/10/2017)



Daftar Pustaka http://repository.usu.ac.id/bitstream/handle/123456789/42422/Chapter %20II.pdf;jsessionid=7B3211D0B0F8D0579FFC58774B30DEAE?sequence=4 http://dekor-minimalis.blogspot.com/2013/04/pentingnya-ventilasi-silangdengan.html http://www.belajararsitektur.com/2014/05/ventilasi.html http://new-learn.info/packages/clear/thermal/buildings/active_systems/mv/index.html http://www.kajianpustaka.com/2013/12/sistem-pencahayaan-alami.html http://architstyle.blogspot.co.id/2016/11/arsitektur-tropis-dan-bangunanbangunan_26.html http://sipil.ft.uns.ac.id/index.php? option=com_content&task=view&id=204&Itemid=1