Pola Aliran Udara dan Kecepatan Angin pada Skala Lingkungan

Gambar 2.8 Efek Bernoulli pada tabung „venturi‟ Lechner, 2007:295 g. Efek cerobong asap Efek cerobong asap merupakan gabungan dari efek Bernoulli dan efek venturi, dimana pembuangan udara dari bangunan dilakukan melalui aksi konveksi alami Gambar 2.9. Gambar 2.9 Efek cerobong asap Lechner, 2007:296

2.7 Pola Aliran Udara dan Kecepatan Angin

2.7.1 Pola Aliran Udara dan Kecepatan Angin pada Skala Lingkungan

Menurut Boutet 1987, ada 3 hal yang mempengaruhi pola aliran udara dan kecepatan angin pada skala lingkungan, yakni bentuk lahan, vegetasi, dan bangunan. Struktur bangunan membelokkan, menghalangi, dan mengarahkan aliran udara di sekitarnya, serta mengurangi maupun menambah kecepatan aliran udaranya. Ketika aliran udara menuju permukaan bangunan, sepertiga aliran udara naik ke atas bangunan sementara dua per tiga aliran udara membelok ke sisi bangunan Gambar 2.10. Gambar 2.10 Prinsip aliran udara pada bangunan Boutet, 1987:50 Selain itu, terbentuk pula area tenang baik pada sisi yang menghadap arah datangnya angin maupun pada sisi yang membelakangi arah datangnya angin. Area tenang adalah area dimana pergerakan udara nyaris tidak terasa. Area tenang Universitas Sumatera Utara pada sisi yang membelakangi arah datangnya angin selalu lebih besar daripada pada sisi yang menghadap arah datangnya angin Gambar 2.11. Gambar 2.11 Pola aliran udara pada bangunan Boutet, 1987:50-51 Pada bangunan dengan ketinggian H yang terisolasi, area tenang pada sisi yang menghadap arah datangnya angin membentuk lebar 2H; sementara pada sisi yang membelakangi arah datangnya angin, area tenang yang terbentuk berlebar 5H Santamouris dan Allard, 1998. Dengan kata lain, perbedaan lebar area tenang pada sisi yang menghadap arah datangnya angin dengan sisi yang membelakangi arah datangnya angin adalah 2:5 Gambar 2.12. Gambar 2.12 Perbandingan lebar area tenang pada bangunan Santamouris dan Allard, 1998:21 Area tenang pada sisi yang menghadap arah datangnya angin bergantung pada tinggi, lebar, dan sisi bangunan yang menghadap arah datangnya angin. Walaupun demikian, bila lebar bangunan menjadi 9x tinggi bangunan, maka tinggi bangunan menjadi faktor yang lebih dominan; lebar tidak lagi mempengaruhi pola aliran udara Harding dan Willard, 1937 dalam Boutet, 1987. Walaupun bangunan menghambat aliran udara dan mengurangi kecepatan angin awal, perubahan pola aliran udara akibat adanya bangunan ini meningkatkan kecepatan angin pada bagian dasar dan sisi-sisi bangunan tersebut Gambar 2.13. Universitas Sumatera Utara Gambar 2.13 Peningkatan kecepatan angin akibat perubahan pola aliran udara Boutet, 1987:51 Pembelokan aliran udara dan pengurangan kecepatan angin menciptakan perbedaan tekanan; tekanan positif tercipta sewaktu udara mengumpul di sisi bangunan yang menghadap arah datangnya angin dan tekanan negatif tercipta sewaktu aliran udara membentuk pola baru pada sisi yang membelakangi arah datangnya angin Gambar 2.14. Gambar 2.14 Perbedaan tekanan akibat pembelokan aliran udara dan pengurangan kecepatan angin Boutet, 1987:52 Tekanan udara yang tercipta sewaktu udara mengumpul pada sisi yang menghadap arah datangnya angin mencapai nilai maksimal pada ketinggian 23H Gambar 2.15. Pada ketinggian tersebut pula aliran udara terbagi tiga, seperti yang telah dijelaskan sebelumnya. Gambar 2.15 Distribusi tekanan udara pada bangunan Boutet, 1987:52

2.7.2 Pola Aliran Udara dan Kecepatan Angin pada Skala Bangunan