78 dari kalor ditransmisikan sebagai kalor sensibel dan 22 sebagai kalor laten. Untuk yang bekerja berat perbandingan antara kalor sensibel dan laten adalah
sebesar 43:57. Satuan bagi keluaran kalor metabolisme biasa dinyatakan dengan met, dimana 1 met = 58 Wm
2
. Area yang bersesuaian adalah area permukaan tubuh kira-kira 2 m
2
bagi pria dewasa. Temperatur permukaan tubuh dipengaruhi oleh jumlah kalor yang
dipindahkan dari inti tubuh, pelepasan kalor dari tubuh, dan juga oleh nilai insulasi dari jenis pakaian. Resistensi termal dari jenis pakaian dinyatakan dalam
nilai clo. Ini merupakan suatu nilai pengukuran dari perbandingan antara resistensi termal suatu jenis pakaian dengan standar 0,155 m
2
KW, yang merepresentasikan
standar busana kerja. Tabel 3.2 memaparkan beberapa contoh jenis pakaian
dengan nilai clo-nya.
Tabel 3.2. Beberapa Contoh Jenis Pakaian dengan Nilai Clo-nya
3.4. Beberapa Definisi Temperatur
1. Temperatur udara dalam ruang T
a
; merupakan temperatur udara dengan rata-rata volume dalam ruangan.
Universitas Sumatera Utara
2. Temperatur permukaan rata-rata T
s
; merupakan temperatur rata-rata dari area yang dibebankan A dari permukaan dalam ruangan.
3. Temperatur radiasi rata-rata T
r
; merupakan suatu fungsi dari area, bentuk dan temperatur permukaan seperti yang dilihat dari suatu titik tertentu
dalam ruangan; nilainya bervariasi tergantung pada faktor penglihatan antara objek dan permukaan ruang. Temperatur ini mirip dengan
temperatur permukaan rata-rata pada pusat suatu ruang bervolume di mana seluruh permukaan memiliki emisivitas yang sama. Ini lazim digunakan
sebagai suatu pendekatan yang baik bagi beragam bentuk ruang.
3.5. Indeks Termal bagi Kenyamanan
Beberapa indeks digunakan untuk menyatakan kenyamanan dengan suatu angka yang sederhana. Indeks-indeks tersebut digunakan guna mendesain dan
menilai kinerja dari sistem tata udara. 1.
Temperatur udara: kerap digunakan, namun merupakan suatu pengukur yang lemah manakala digunakan dalam insulasi.
Universitas Sumatera Utara
2. Standar ISO 7730
a. Dalam standar ini kenyamanan termal didefinisikan sebagai kondisi batin
yang mengungkapkan kepuasan termal dengan lingkungan termalnya. b.
Standar ini merepresentasikan suatu metode bagi penentuan sensasi termal dan derajat ketidaknyamanan ketidakpuasan termal manusia yang
dihadapkan pada lingkungan termal rata-rata. c.
Ini juga menyatakan kondisi lingkungan yang dapat diterima bagi kenyamanan.
d. Ini berlaku pada lingkungan dalam-ruang di mana tujuan penerapannya
adalah guna mencapai kenyamanan termal, atau pada lingkungan dalam ruang di mana deviasi normal dari kenyamanan terjadi.
e. ISO 7730 merekomendasikan bahwa temperatur operatif seharusnya
berada pada rentang 20 sampai 24°C yakni 22°C +- 2°C bagi aktivitas ringan dan diam selama kondisi musim dingin periode penghangatan,
dan temperatur operatif seharusnya berada pada rentang 23 sampai 26°C yakni 24,5 °C +- 1,5°C bagi kondisi musim panas periode penyejukan.
3. Predicted Mean Vote PMV
a. Matriks ini didasarkan pada metode statistika dengan memperhitungkan
pendapat sebagian besar orang yang diuji dalam suatu lingkungan internal yang bertemperatur sedang dan terkendali secara tetap. Matriks ini
digunakan untuk memprediksikan respon yang mungkin dari seseorang terhadap kondisi lingkungan termal tertentu, dan untuk menspesifikasikan
kondisi desain apa “zona-zona kenyamanan” yang dapat diterima: pada
Universitas Sumatera Utara
umumnya kepuasan 80 dipertimbangkan sebagai sesuatu yang dapat diterima.
b. PMV merepresentasikan ‘pilihan rata-rata terprediksi’ pada skala sensasi
termal dari sebagian besar populasi manusia yang dihadapkan pada suatu lingkungan tertentu. PMV diturunkan dari persamaan perpindahan kalor
fisika dikombinasikan dengan suatu kesesuaian empiris pada sensasi. PMV menunjukkan suatu tegangan termal thermal stress berdasarkan
pada perpindahan kalor antara tubuh dan lingkungan dalam kondisi tunak. PMV juga memberikan suatu pilihan kenyamanan pada sejumlah tegangan
tersebut. c.
Persamaan PMV hanya berlaku pada manusia yang dalam waktu lama dihadapkan dalam beragam kondisi tunak pada suatu nilai metabolisme
tunak. Hukum konservasi energi memberikan persamaan kesetimbangan kalor sebagai berikut:
H : produksi kalor internal; E
d
: kalor terbuang karena difusi penguapan air melalui kulit; E
sw
: kalor terbuang karena keringat; E
re
: kalor laten terbuang karena respirasi; L : pelepasan kalor respirasi kering;
R : terbuangnya kalor oleh radiasi dari permukaan tubuh berpakaian;
Universitas Sumatera Utara
C : terbuangnya kalor oleh konveksi dari permukaan tubuh berpakaian. PMV merupakan suatu indeks yang memprediksikan nilai rata-rata pilihan
termal sebagian besar kelompok orang pada suatu skala sensasi termal tujuh titik:
d. PMV memperhitungkan parameter-parameter lingkungan temperatur bola
kering udara, temperatur radiasi rata-rata, kecepatan udara dan kelembaban relatif bersama dengan produksi kalor karena tingkat
aktivitas dan resistensi termal akibat jenis pakaian. e.
PMV dirumuskan sebagai berikut: PMV = 0,303e-0,036M + 0,028 {M – W – 3,05×10-3 × [5733 –
6,99M –W – p
a
] – 0,42 × [M – W – 58,15] – 1,7×10-5M5867 – p
a
– 0,014M34 – T
a
– 3,96×10-8f
cl
× [T
cl
+ 2734 – T
r
+ 2734] – f
cl
h
c
T
cl
– T
a
} di mana:
T
cl
= 35,7 – 0,028M – W - I
cl
{3,96×10-8f
cl
× [T
cl
+ 2734 – T
r
+ 2734] +f
cl
h
c
T
cl
– T
a
} h
c
= 2,38T
cl
– T
a
0,25 untuk 2,38T
cl
– T
a
0,25 12,1 √v
ar
12,1 √v
ar
untuk 2,38T
cl
– T
a
0,25 12,1 √v
ar
Universitas Sumatera Utara
F
cl
= 1,00 + 1,290I
cl
untuk I
cl
0,078m
2
KW 1,00 + 0,645I
cl
untuk I
cl
0,078m
2
KW di mana:
PMV: Predicted Mean Vote; M: rata-rata metabolisme, dalam Wm
2
dari bidang permukaan tubuh; W: kerja eksternal, dalam Wm
2
, bernilai nol untuk kebanyakan aktivitas; I
cl
: temperatur udara, dalam °C; F
cl
: perbandingan area permukaan tubuh seseorang ketika berpakaian dibandingkan dengan area permukaan ketika telanjang;
T
a
: temperatur udara, dalam °C; T
r
: temperatur radiasi rata-rata, dalam °C; V
ar
: kecepatan udara relatif terhadap tubuh manusia, dalam ms; P
a
: tekanan uap air parsial, dalam Pa; H
c
: temperatur permukaan dari berpakaian, dalam °C; T
cl
: temperatur permukaan pakaian, dalam °C. f.
PMV diturunkan untuk kondisi tunak, namun dapat diterapkan dalam fluktuasi kecil dari satu atau beberapa variabel rata-rata berpembobotan
waktu selama periode 1 jam sebelumnya harus digunakan.
Universitas Sumatera Utara
g. Ini diperhitungkan bagi kondisi ketika tubuh manusia berada dalam
kesetimbangan termal – terbuangnya kalor ke lingkungan diimbangi dengan produksi kalor metabolisme.
h. Indeks PMV sebaiknya hanya digunakan untuk PMV antara -2 dan 2.
i. Penggunaan yang direkomendasikan berada hanya dalam rentang kondisi
berikut: M = 46 sampai 232 Wm
2
0,8 sampai 4 met I
cl
= 0 sampai 0,310 m
2
KW 0 sampai 2 clo T
a
= 10 sampai 30°C; T
r
= 10 sampai 40°C v
ar
= 0 sampai 1 ms atau kurang jika aliran udara berpengaruh p
a
= 0 sampai 2700 Pa. kelembaban relatif berada antara 30 dan 70 j.
PMV dapat diperoleh dengan:
Persamaan di atas membutuhkan suatu program komputer karena kebutuhan solusi iteratif untuk memecahkan h
c
dan t
cl
.
Dengan pengukuran langsung, menggunakan sensor terintegrasi.
Dari tabel PMV untuk kombinasi berbeda dari aktivitas, tingkat pakaian, temperatur operatif dan kecepatan udara relatif.
4. Predicted Percentage Dissatisfaction PPD a.
PMV memprediksikan nilai rata-rata pilihan sebagian besar kelompok orang yang dihadapkan pada lingkungan yang sama. Pilihan individu
menyatakan penyebaran preferensi individu.
Universitas Sumatera Utara
b. PPD merupakan persentase terprediksi ketidaknyamanan manusia pada
setiap PMV. Ini merupakan suatu pengukuran dari sejumlah orang yang memiliki kecenderungan merasakan kehangatan atau kesejukan yang tidak
nyaman dalam suatu lingkungan yang diberikan – misalnya orang memilih -3, -2, +2 atau +3 dalam skala PMV.
PPD = 100 – 95 × e
-0,03353×PMV4+0,2179×PMV2
c. Indeks PPD memprediksikan jumlah orang yang tidak puas secara termal
dalam suatu kelompok besar. Sisanya dari kelompok tersebut akan memilih -1, 0 atau +1 pada skala PMV.
d. Nilai PPD minimum adalah 5.
e. PPD mengindikasikan rentang respon manusia. PPD terkait dengan PMV
melalui Gambar 3.2.
Gambar 3.2. Grafik PMV Terhadap PPD
Universitas Sumatera Utara
5. Temperatur Operatif
a. Ini merupakan temperatur dari suatu bidang radiasi gelap di mana seorang
penghuni akan melakukan pertukaran sejumlah kalor dengan radiasi dan konveksi sama seperti dalam lingkungan tak seragam sesungguhnya.
b. Untuk kecepatan udara yang rendah di bawah 0,2 ms dan di mana
temperatur radiasi rata-rata berada dalam rentang 4°C dari temperatur udara ruangan, temperatur operatif T
o
mendekati rata-rata T
r
dan T
a
. c.
Di luar kondisi ini, atau untuk akurasi yang lebih tinggi: T
o
= AT
a
+ 1 – AT
r
di mana: A = 0,5 untuk kecepatan udara rata-rata v
ar
0.2ms; A = 0,6 untuk v
ar
antara 0,2 dan 0,6 ms; dan A = 0,7 untuk v
ar
antara 0,6 dan 1,0 ms.
d. Kelembaban berpengaruh kecil pada temperatur rata-rata yang mendekati
kenyamanan netral. 6. Standardized Effective Temperature SET
SET merupakan temperatur lingkungan isotermal yang memiliki temperatur udara dan temperatur radiasi rata-rata yang sama satu sama
lain, kelembaban relatif 50, udara yang diam dimana seseorang dengan tingkat pakaian standar akan memiliki keterbuangan kalor yang sama pada
temperatur kulit rata-rata yang sama, keterlembaban kulit yang sama layaknya yang seseorang lakukan dalam lingkungan nyata, dan insulasi
pakaian yang diperhitungkan. SET merupakan fungsi pakaian dan
Universitas Sumatera Utara
aktivitas, sama seperti variabel-variabel fisis lingkungan lainnya. Nilai SET terkait langsung dengan sensasi dan tidak pada temperatur udara.
7. Kenyamanan Adaptif
Dalam analisis ISO 7730, tingkat kenyamanan diprediksi dari suatu pertimbangan atas pertukaran kalor antara manusia dan lingkungannya.
Respon tersebut pada dasarnya sama setiap tahunnya – hanya perbedaan antara musim panas dan dingin yakni bahwa orang mengubah jenis
pakaian mereka, menghasilkan perbedaan pada temperatur preferensi. Walaupun demikian, oleh karena kecenderungan dan ekspektasi, orang-
orang dalam zona beriklim lebih hangat memilih kondisi yang lebih hangat dan begitupun sebaliknya. Saat ini telah banyak usaha guna
menyempurnakan prediksi kenyamanan termal dengan memperhitungkan kemungkinan kebiasaan beradaptasi. Pendekatan terkini misalnya, telah
menunjukkan bahwa penghuni gedung berventilasi alami merasa nyaman pada suatu rentang kondisi yang lebih lebar daripada penghuni gedung
berunit tata udara.
3.6. Penilaian Beban Kerja Fisik
