4
BAB 2 TINJAUAN PUSTAKA
Menurut ASHRAE American Society of Heating, Refrigerating and Airconditioning Engineers, 1989, kenyamanan termal merupakan perasaan
dimana seseorang merasa nyaman dengan keadaan temperatur lingkungannya, yang dalam konteks sensasi digambarkan sebagai kondisi dimana seseorang tidak
merasakan kepanasan maupun kedinginan pada lingkungan tertentu. Menurut Lee dan Chang 2000, pada umumnya orang menghabiskan waktunya
lebih dari 90 di dalam ruangan, sehingga mereka membutuhkan udara yang nyaman dalam ruang tempat mereka beraktivitas, oleh karenanya kecepatan udara
yang baik dalam ruangan sangat bermanfaat bagi mereka.
2.1 Kenyamanan Termal
Ada 6 faktor yang mempengaruhi kenyamanan termal menurut ASHRAE 1989: 1. Temperatur udara
Temperatur udara merupakan temperatur di sekeliling individu. Bisa dikatakan salah satu faktor utama dari kenyamanan termal.
2. Temperatur radiant Temperatur radiant adalah panas yang beradiasi dari objek yang mengeluarkan
panas. Temperatur radiant lebih memberikan pengaruh yang lebih besar dibandingkan temperatur udara dalam bagaimana kita melepas atau menerima
panas dari atau ke lingkungan.
Universitas Sumatera Utara
5
3. Kecepatan angin Kecepatan angin merupakan faktor yang penting dalam kenyamanan termal.
Udara yang tidak bergerak dalam ruangan tertutup akan menyebabkan pengguna ruangan merasa kaku ataupun berkeringat.
4. Kelembaban relatif Kelembaban relatif adalah perbandingan antara jumlah uap air pada udara dengan
jumlah maksimum uap air yang udara bisa tampung pada temperatur tersebut. Lingkungan yang mempunyai kelembaban relatif tinggi mencegah penguapan
keringat dari kulit. Di lingkungan yang panas, semakin sedikit keringat yang menguap karena kelembaban tinggi, sehingga kegerahan bagi individu yang
berada dilingkungan tersebut. 5. Insulasi pakaian
Kenyamanan termal sangat dipengaruhi oleh efek insulasi pakaian yang kita kenakan.
Pakaian mengurangi pelepasan panas tubuh. Karena itu, pakaian diklasifikasikan berdasarkan pada nilai insulasinya. Satuan yang biasa digunakan untuk
pengukuran insulasi pakaian adalah Clo. Batas nyaman untuk pakaian a dalah n ≤
0,5 Clo. Total nilai Clo bisa dihitung dengan menjumlahkan nilai Clo untuk setiap jenis pakaian. Nilai insulasi pakaian dapat dilihat pada Tabel 2.1.
Universitas Sumatera Utara
6
Tabel 2.1 . Nilai Insulasi Pakaian
6. Tingkat metabolisme Tingkat metabolisme merupakan panas yang dihasilkan di dalam tubuh sepanjang
beraktivitas. Semakin banyak melakukan aktivitas fisik, semakin banyak panas yang dibuat. Semakin banyak panas yang dihasilkan tubuh, semakin banyak panas
yang perlu dihilangkan agar tubuh tidak mengalami overheat. Metabolisme diukur dalam MET 1 MET = 58 Wm2 permukaan tubuh. Manusia dewasa normal
memiliki permukaan kulit 1,7 m2, dan orang dalam kenyamanan termal dengan tingkat aktivitas 1 MET akan memiliki heat loss kira-kira 100 W. Dalam menilai
tingkat metabolisme, penting untuk menggunakan rata-rata aktivitas manusia yang telah ditunjukkan dalam 1 jam terakhir. Nilai MET berbagai aktivitas dapat dilihat
pada Tabel 2.2
Universitas Sumatera Utara
7
Tabel 2.2 Nilai MET Berbagai Aktivitas
Sejalan dengan teori Humphreys dan Nicol, Lipsmeier 1994 menunjukkan beberapa penelitian yang membuktikan batas kenyamanan dalam Temperatur
EfektifTE berbeda beda tergantung kepada lokasi geografis dan subyek manusia suku bangsa yang diteliti seperti pada tabel di bawah ini:
Tabel 2.3 Batas kenyamanan George.Lippsmeier
Sumber: Bangunan Tropis, Georg. Lippsmeier
Menurut penelitian Lippsmeier, batas-batas kenyamanan manusia untuk daerah khatulistiwa adalah 19°C TE batas bawah
– 26°C TE batas atas. Pada temperatur 26°C TE umumnya manusia sudah mulai berkeringat. Daya tahan dan
kemampuan kerja manusia mulai menurun pada temperatur 26°C TE – 30°C TE.
Universitas Sumatera Utara
8
Kondisi lingkungan yang sukar mulai dirasakan pada suhu 33,5°C TE – 35,5 °C
TE, dan pada suhu 35°C TE – 36°C TE kondisi lingkungan tidak dapat ditolerir
lagi. Produktifitas manusia cenderung menurun atau rendah pada kondisi udara yang tidak nyaman seperti halnya terlalu dingin atau terlalu panas. Produktifitas
kerja manusia meningkat pada kondisi suhu termis yang nyaman Idealistina , 1991.
Gambar 2.1: Diagram Kenyamanan sebagai Fungsi dari Temperatur, Kelembaban dan
Kecepatan Angin
Sumber: Bangunan Tropis, Georg. Lippsmeier
Berbagai penelitian kenyamanan suhu yang dilakukan di daerah iklim tropis basah, seperti halnya Mom dan Wiesebron di Bandung, Ellis, de Dear di
Singapore, Busch di Bangkok, Ballabtyne di Port Moresby, kemudian Karyono di Jakarta, memperlihatkan rentang suhu antara 24
o
C hingga 30
o
C yang dianggap nyaman bagi manusia yang berdiam pada daerah iklim tersebut.
Universitas Sumatera Utara
9
Menurut George Lippsmeier, terdapat beberapa teori sebagai berikut. 1. Teori ciri-ciri dan masalah bangunan pada iklim tropis
• Ciri-ciri iklim daerah tropis basah adalah presipitasi dan kelembaban tinggi dengan temperatur. Angin sedikit, radiasi matahari sedang sampai kuat.
Pertukaran panas sedikit karena tingginya kelembaban. • Masalah bangunan daerah iklim tropis basah adalah panas yang tidak
menyenangkan. Penguapan sedikit karena gerakan udara lambat. Perlu perlindungan terhadap matahari, hujan dan angin.
• Hal penting yang harus diperhatikan pada daerah iklim tropis basah adalah bangunan terbuka dengan jarak yang nyaman untuk sirkulasi udara. Orientasi
utara-selatan, dengan lebar bangunan untuk ventilasi silang, serta diberi penenduh disekitar bangunan. Bangunan ringan dengan daya serap panas yang rendah.
2. Teori temperatur udara Umumnya daerah yang paling panas adalah daerah khatulistiwa, karena paling
banyak menerima radiasi matahari. Tetapi temperatur udara juga dipengaruhi oleh faktor derajat lintang musim, atmosfer, serta daratan dan air.
Temperatur terendah pada 1-2 jam sebelum matahari terbit dan temperatur tertinggi pada 1-2 jam setelah posisi matahari tertinggi, dengan 43 radiasi
matahari dipantulkan kembali, 43 diserap oleh permukaan bumi, dan 14 diserap oleh atmosfer.
Penyinaran langsung dari sebuah dinding bergantung pada orientasinya terhadap matahari, dimana pada iklim tropis fasade timur paling banyak terkena radiasi
matahari, sehingga dapat disolusikan dengan beberapa bahan yang mampu
Universitas Sumatera Utara
10
meyerap 50-95 radiasi matahari.Pengurangan radiasi panas dapat juga dilakukan dengan menggerakkan udara pada permukaan atap atau dinding.
3. Teori kelembaban udara Semakin tinggi udara, maka semakin kemampuan udara untuk menyerap air,
berarti semakin tinggi kelembaban udaranya. ”Temperatur lembab” menunjukkan kombinasi antar temperatur kering yang diukur secara normal dan kadar
kelembaban udara, yang dapat dibaca dalam diagram psikometrik.
Gambar 2.2: Diagram psikometrik
4. Teori gerakan udara Gerakan udara terjadi akibat pemanasan lapisan udara yang berbedabeda.
Bangunan tinggi peredaran udara pada bagian atas, sehingga dibelakang bangunan tinggi terjadi perputaran angin yang berlawaman, sehingga dapat menghasilkan
perputaran udara yang baik bagi bangunan rendah dibelakangnya.
Universitas Sumatera Utara
11
Gambar 2.3 : Pembalikan arah angin oleh bangunan tinggi
Pada bangunan tertutup dan sejajar dibutuhkan jarak sekitar tujuh kali tinggi bangunan untuk membuat kecepatan angin kembali ke permukaan.
Gambar 2.4:
Gerakan udara antara deretan bangunan
Gerakan udara menimbulkan pelepasan panas oleh permukaan kulit, selama temperatur udara lebih rendah dari temperatur kulit. Arah angin menjadi salah
satu faktor penentu orientasi bangunan untuk memperbaiki kondisi iklim interior bangunan.
5. Teori persyaratan kenyamanan Faktor-faktor yang mempengaruhi kenyamanan dalam ruangan tertutup adalah :
Temperatur udara, Kelembaban udara, Temperatur radiasi rata-rata dari dinding dan atap, Kecepatan gerakan udara, Tingkat pencahayaan dan distribusi cahaya
pada dinding pandangan.
Universitas Sumatera Utara
12
Sementara itu, Standar Tata Cara Perencanaan Teknis Konservasi Energi pada Bangunan Gedung yang diterbitkan oleh Yayasan LPMB-PUSNI 03-6572-2001
membagi temperatur udara nyaman untuk orang Indonesia atas tiga bagian yaitu:
Tabel 2.4 Suhu Nyaman menurut Standar Tata Cara Perencanaan
Teknis Konservasi Energi pada Bangunan Gedung
Pada temperatur 26°C TE umumnya manusia sudah mulai berkeringat sedangkan temperatur rata-rata di Indonesia dapat mencapai 35
o
C dengan kelembaban yang cukup tinggi hingga 85iklim tropis panas lembab.
2.2 Perpindahan KalorPanas
Kategori