Standar Kecepatan Angin Prinsip-Prinsip Dasar Aliran Udara Angin

Skala Beaufort Gambaran Umum Keterangan Satuan ms feetmenit miljam 6 Strong Breeze Cabang besar bergerak 9,9-12,4 2024-2376 23-27 7 Moderate Gale Seluruh pohon bergerak 12,5-15,2 2464-2992 28-34 8 Fresh Gale Ranting patah; gerak maju terhalang 15,3-18,2 3080-3608 35-41 9 Strong Gale Kerusakan ringan 18,3-21,5 3696-4224 42-48 10 Whole Gale Pohon tumbang; kerusakan bangunan yang cukup parah 21,6-25,4 4312-4928 49-56 11 Storm Jarang terjadi; kerusakan luas 25,5-29,0 5016-5896 57-67 12 Hurricane 29,3 5984 68

2.6.4 Standar Kecepatan Angin

Dalam kaitannya dengan kenyamanan termal, kecepatan angin memiliki standar tertentu. Adapun standar kecepatan angin tersebut berupa bahwa dalam mempertahankan kondisi nyaman, kecepatan udara yang jatuh di atas kepala berkisar antara 0,15-0,25 ms BSN, 2001. Lippsmeier 1997 menjelaskan karakteristik nyaman yang dirasakan untuk kecepatan angin tertentu, antara lain: a 0,25 ms terasa nyaman tanpa dirasakan adanya gerakan udara; b 0,25-0,5 ms terasa nyaman dengan adanya gerakan udara; c 1-1,5 ms terjadi aliran udara yang ringan hingga tidak menyenangkan; dan d di atas 1,5 ms terasa tidak menyenangkan. Akan tetapi, Givoni 1994 menyatakan standar kecepatan angin dalam kaitannya dengan suhu udara luar, dimana ketika suhu udara luar berkisar antara 28-32 °C, keadaan nyaman di dalam ruangan dapat dicapai ketika kecepatan angin berkisar antara 1,5-2,0 ms.

2.6.5 Prinsip-Prinsip Dasar Aliran Udara Angin

Udara bergerak mengikuti hukum-hukum alam tertentu, sehingga pergerakan udara ini relatif teratur dan dapat diprediksi Boutet, 1987. Adapun prinsip-prinsip dasar aliran udara Lechner, 2007, antara lain: a. Pergerakan udara Udara bergerak karena adanya arus konveksi natural yang disebabkan oleh perbedaan suhu atau karena adanya perbedaan tekanan Gambar 2.3. Universitas Sumatera Utara Gambar 2.3 Pergerakan udara karena adanya arus konveksi natural atau karena adanya perbedaan tekanan Lechner, 2007:293 b. Tipe-tipe pola aliran udara Boutet 1987 membagi pola aliran udara atas 3 kategori, yakni pola aliran udara laminar berlapis yang cenderung sejajar dan mudah diprediksi, pola aliran udara turbulen bergolak yang acak dan susah diprediksi, dan pola aliran udara separated terpisah yang kecepatan anginnya berkurang walaupun tetap bergerak sejajar. Selain ketiga pola aliran udara ini, Lechner 2007 menambah pola aliran udara eddy berpusar, seperti terlihat pada Gambar 2.4. Gambar 2.4 Tipe-tipe pola aliran udara Lechner, 2007:294 c. Kelambanan inertia Udara mempunyai massa, sehingga pergerakannya cenderung di jalur yang lurus. Oleh karena itu, bila dipaksa mengubah arah alirannya, aliran udara ini akan mengikuti bentuk kurva dan tidak pernah membentuk sudut yang benar. d. Konservasi udara Garis-garis yang menggambarkan aliran udara harus digambar secara terus- menerus karena udara yang mendekati suatu bangunan harus setara dengan udara yang keluar dari bangunan tersebut. e. Area dengan tekanan udara yang tinggi dan rendah Sewaktu angin mencapai permukaan bangunan, ia akan memadatkan dan menciptakan tekanan positif +. Kemudian udara akan dibelokkan ke sisi Universitas Sumatera Utara bangunan tersebut, sehingga tercipta tekanan negatif -, seperti terlihat pada Gambar 2.5. Gambar 2.5 Aliran udara menciptakan area dengan tekanan positif dan negatif Lechner, 2007:294 Di sisi lain, tekanan yang tercipta pada bagian atap bergantung pada kelandaian atap itu sendiri Gambar 2.6. Gambar 2.6 Tekanan yang terjadi pada atap bergantung pada kelandaian atap Lechner, 2007:295 Sebenarnya, pada area-area bertekanan tinggi dan rendah ini juga terdapat aliran udara bergolak dan berpusar eddy, seperti terlihat pada Gambar 2.7. Gambar 2.7 Pola aliran udara bergolak dan berpusar pada area bertekanan Lechner, 2007:295 f. Efek Bernoulli Peningkatan kecepatan cairan akan menurunkan tekanan statiknya, sehingga menyebabkan tekanan negatif pada pembatasan tabung „venturi‟ Gambar 2.8. Universitas Sumatera Utara 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