Pengetahuan dasar sistem penghawaan pada
HEATING
Gentha
Fernanda
(0910650007)
Angger
Ronggo
(0910650025)
Dzulfikar
A.B
(0910650043)
Nur
Mizraty
(0910650064)
Rifky
Kurniansyah
HEAT ( PANAS)
Suatu bentuk energi yang muncul seperti gerakan molekul
dari satu objek ke objek yang lain secara spontan dari suhu
yang tinggi ke daerah suhu yang lebih rendah.
PERPINDAHAN KALOR
-
Konduksi
-
Konveksi
-
Radiasi
-
evaporasi
KONDUKSI
Perpindahan energi panas antara molekul dalam suatu zat padat.
•
•
•
•
Intensitas panas yang mengalir dalam padatan bergantung pada :
Persilangan area setempat
Ketebalan padatan (dinding, langit-langit,dll)
Perbedaan temperatur
Karakteristik dari materialnya
KONVEKSI
Suatu bentuk dari perpindahan panas dari permukaan zat padat menjadi
cairan atau gerakan molekul dalam cairan diluar padatan.
•
•
•
Besarnya energi yang mengalir bergantung pada :
Area konveksi
Perbedaan temperatur antara padatan dan cairan
Koefisien konveksinya
RADIASI
Radiasi terjadi antara tubuh manusia dan
permukaan sekitarnya seperti dinding dan
jendela, dan, di udara terbuka, langit dan
matahari
Jumlah
panas ini tergantung pada
perbedaan
suhu
antara
kulit
seseorang dan permukaan sekitarnya
atau yang menutupinya
EVAPORASI
Evaporasi dapat terjadi oleh karena penguapan dari hilangnya keringat,
atau bisa juga dari respirasi
Selama penguapan air menyerap panas, dan
pada manusia normal dapat kehilangan sekitar
satu liter air sehari dalam bentuk keringat, cukup
banyak panas yang diambil dari tubuh untuk
menguap.
Tekanan uap yang lebih rendah (udara kering) dan semakin
besar aliran udara, semakin besar potensi penguapan.
Hal ini menjelaskan mengapa suhu
ekstrim di iklim lembab kurang
lumayan dibandingkan dengan suhu
yang sama di iklim kering.
FAKTOR KENYAMANAN THERMAL
Faktor
alam yang
dominan
Faktor
pilihan
manusia
• Suhu udara
• Kelembaban udara
• Pergerakan udara
• Sinar matahari
• Pakaian
• Aktivitas
SUHU UDARA
Macam-macam suhu udara :
• Suhu
udara
biasa
temperature)
• Suhu radiasi rata-rata (MRT)
(air
SUHU UDARA
Suhu udara biasa (air temperature)
Suhu udara diukur dengan termometer merkuri biasa
yang terletak dalam bayangan dan 120 cm di atas
permukaan tanah
Suhu radiasi rata-rata (MRT)
Adalah radiasi rata-rata dari permukaan bidang yang
mengelilingi seseorang yang juga dapat menimbulkan rasa
panas bagi seseorang hingga 66%
Kenyamanan thermal sulit dicapai bila suhu udara
dan MRT berbeda hingga 5oC atau lebih
KELEMBABAN UDARA
Kelembapan udara yang tinggi mengakibatkan sulit
terjadinya penguapan di permukaan kulit
Kelembapan udara yang rendah akan mengakibatkan
seseorang menderita efek keringnya udara, misal
SELAPUT LENDIR MENGERING, BATUK
REJAN, RADANG MATA, KULIT MENYAMAH,
dsb
Untuk mengatasinya diperlukan tambahan
uap air ke dalam udara
KELEMBABAN UDARA
-
Adalah kandungan uap air dalam udara
-
Besarannya
didapat
dari
perbandingan
antara
keadaan
kenyataan uap air jumlah maksimum uap air pada kondisi
ruang dan suhu yang sama
Melewati batas kenyamanan thermal jika
mencapai > 70 % atau < 30 %
PERGERAKAN UDARA
• Pergerakan udara yang menyapu
permukaan kulit mempercepat
pelepasan panas secara konveksi.
Pada suhu 25c, kec. Angin 0,5m/s membuat
tubuh terasa 2c lebih dingin
PERGERAKAN UDARA
Kecepatan angin
bergerak
Pengaruh atas
kenyamanan
2 m/s
Kesehatan penghuni
2,3 C – 4,2 C
terganggu oleh
kecepatan angin yang
tinggi
SINAR MATAHARI
• Hampir semua energi panas yang
diterima bumi berasal dari matahari
Jumlah
panas yang
diterima
Sudut jatuh
sinar
matahari
Keadaan
cuaca di
atmosfer
Lama waktu
penyinaran
SINAR MATAHARI
Sudut jatuh sinar matahari
Dengan perubahan sudut jatuh sinar
matahari berubah pula intensitas
radiasinya
SINAR MATAHARI
Intensitas radiasi panas matahari
Berdasarkan keadaan cuaca yang
memberikan efek intensitas radiasi
yang berbeda-beda
SINAR MATAHARI
Lama waktu penyinaran
Berhubungan dengan letak
geografisnya
Pakaian
• Manusia bisa memilih dan
menentukan jenis pakaian
yang dikenakannya demi
mencapai kenyamanan
termal bagi dirinya.
Pakaian
Tabel berikut memperlihatkan indeks
pengatur penguapan clo (clothing value)
tiap jenis pakaian yang dikenakan orang.
clo
Penahanan Panas
m2.C/W
Celana dalam pendek
0.03
0.005
Celana dalam kaki panjang
0.1
0.016
Bra
0.01
0.002
Baju tanpa lengan
0.06
0.009
Baju lengan panjang
0.12
0.019
Blus ringan lengan pendek
0.09
0.029
Blus ringan lengan panjang
0.2
0.031
Baju biasa lengan panjang
0.25
0.039
Blus kerah tinggi lengan panjang
0.34
0.053
Celana pendek
0.06
0.009
Celana panjang selutut
0.11
0.017
Celana panjang ringan
0.2
0.031
Baju kerja bengkel
Harian dengan sabuk
0.49
0.076
Baju hangat
Baju hangat lengan panjang
0.28
0.043
Uraian
Pakaian dalam,
celana
Pakaian dalam, baju
Blus, baju
Celana
Source : Heinz Frick
Aktivitas
• Makin tinggi aktivitas
seseorang, makin besar
pula kecepatan
metabolisme di dalam
tubuhnya sehingga makin
besar energi atau panas
yang dihasilkan
Hubungan aktivitas dan
pakaian
Activity Level
(met)
Adjusted Clothing
Level
(clo)
1
0,6
2
0,4
3
Source : internet ebook
0,3
KENYAMANAN THERMAL
Beberapa Cara Untuk
menciptakan Kenyamanan
a. Kebutuhan Udara
Segar
b. Daerah nyaman yang
berhubungan dengan
kalor dan
kelembaban udara
c. Perilaku Penghuni
d. Pencapaian
Kenyamanan
e. Kualitas udara di luar
bangunan
• PENGHAWAAN
• ala
mi
• b
u
at
a
n
Penghawaan alami
Pergantian udara secara alami (tidak melibatkan
peralatan mekanis)
Syarat desain
1. Tersedianya udara luar yang sehat (bebas bau, debu
dan polutan)
2. Suhu udara luar tidak terlalu tinggi (maksimal 28 C)
3. Tidak banyak bangunan disekitar yang akan
menghalangi aliran udara horisontal
4. Lingkungan tidak bising
Kelebihan penghawaan alami
-ramah lingkungan
-lebih hemat energi
Kekurangan penghawaan alami
-Suhu, kecepatan angin, kelembaban, kualitas udara tidak mudah diatur
-Gangguan serangga
-Gangguan lingkungan
Penghawaan buatan
Pergantian udara yang melibatkan peralatan
mekanis(kipas angin,AC dll)
Kelebihan
-udara di dalam ruang udah di atur sesuai dengan keinginan
kita
Kekurangaan
-tidak ramah lingkungan(menyebabkan
pemanasan global)
-pemborosan energi
-Cenderung ruangnya tertutup
Perlu di ketahui
Secara umum ditetapkan bahwa kebutuhan udara segar per orang
adalah 8 liter per detik.
Angka ini bertambah besar bila ada
sumber pencemaran udara di dalam
ruang seperti asap rokok.
• PENGHAWAAN PADA
BANGUNAN
Pasif
Aktif
•
Penghawaan
Pasif
• Proses pengolahan desain
Penghawaan ruang/bangunan/lingkunga
pasif meliputi dua aspek,yaitu:
n
• 1. Perlindungan
komponen
pembentuk
• ruang
2.
agar
Pengendalia
tidak
n pola
• Terjadi
aktivitas
perpindahan
penghuni
panas
dari luar
dan
ke
dalam
•
• Penghawaan
Aktif
Proses pengolahan yang
Dua aspek penghawaan aktifangin.
memanfaatkan
-aspek pendinginan
-aspek ventilasi
Menurut arah gerak dalam ruang
udara
• Ventilasi
silang
• (gerakan
udara
horizontal)
• Ventilasi
vertikal
• (gerakan
udara ke
Ventilasi vertikal
(gerakan udara ke atas)
Terjadi karena daya alami yang terjadi akibat
perbedaan suhu udara.
Udara dengan suhu lebih tinggi mempunyai
berat yang lebih ringan sehingga akan
bergerak ke atas dan tempat yang d
tinggalkan akan di isi oleh udara dengan
suhu lebih rendah.
Ventilasi silang
(gerakan udara horisontal)
Menghasilkan penyegaran udara yang baik karena selain terjadi
pertukaran udara dalam ruang terjadi pula proses penguapan
yang menurunkan suhu pada kulit manusia.
Tabel kecepatan angin dan pengaruhnya atas kenyamanan
Beberapa Tips ketika mendesain sebuah bangunan
-Pilihlah lahan di daerah yang berudara sejuk dan sehat
-Minimalkan permukaan sekitar bangunan yang menyerap panas (maksimalkan
vegetasi)
-Sumbu panjang bangunan sejajar dengan arah barat-timur
-Ruang untuk bersantai dan istirahat di letakkan di daerah yang terlindung dari
panas matahari sore
-Bukaan yang lebar dan terlindung dari panas matahari
-Pemilihan tipe jendela (aspek privasi, serangga dsb)
-Langit-langit diperlukan untuk mencegah panas atap
-Volume ruang yang besar
WINDCATCHER
Untuk
menjaga
ruangan
agar selalu
sejuk
Sisi yang
terbuka
menangk
ap angin
Mengalirk
an ke
dalam
bangunan
Banyak dimanfaatkan di daerah Timur
Tengah, dimana suhu siang hari biasanya
sangat panas.
WINDCATCHER
metode yang
sama
digunakan pada
lingkungan tak
berangin :
cerobong surya,
WINDCATCHER
Udara
panas
keluar
Kanal air :
untuk menarik
panas ke dalam
air
WINDCATCHER MODERN
WINDCATCHER MODERN
Gentha
Fernanda
(0910650007)
Angger
Ronggo
(0910650025)
Dzulfikar
A.B
(0910650043)
Nur
Mizraty
(0910650064)
Rifky
Kurniansyah
HEAT ( PANAS)
Suatu bentuk energi yang muncul seperti gerakan molekul
dari satu objek ke objek yang lain secara spontan dari suhu
yang tinggi ke daerah suhu yang lebih rendah.
PERPINDAHAN KALOR
-
Konduksi
-
Konveksi
-
Radiasi
-
evaporasi
KONDUKSI
Perpindahan energi panas antara molekul dalam suatu zat padat.
•
•
•
•
Intensitas panas yang mengalir dalam padatan bergantung pada :
Persilangan area setempat
Ketebalan padatan (dinding, langit-langit,dll)
Perbedaan temperatur
Karakteristik dari materialnya
KONVEKSI
Suatu bentuk dari perpindahan panas dari permukaan zat padat menjadi
cairan atau gerakan molekul dalam cairan diluar padatan.
•
•
•
Besarnya energi yang mengalir bergantung pada :
Area konveksi
Perbedaan temperatur antara padatan dan cairan
Koefisien konveksinya
RADIASI
Radiasi terjadi antara tubuh manusia dan
permukaan sekitarnya seperti dinding dan
jendela, dan, di udara terbuka, langit dan
matahari
Jumlah
panas ini tergantung pada
perbedaan
suhu
antara
kulit
seseorang dan permukaan sekitarnya
atau yang menutupinya
EVAPORASI
Evaporasi dapat terjadi oleh karena penguapan dari hilangnya keringat,
atau bisa juga dari respirasi
Selama penguapan air menyerap panas, dan
pada manusia normal dapat kehilangan sekitar
satu liter air sehari dalam bentuk keringat, cukup
banyak panas yang diambil dari tubuh untuk
menguap.
Tekanan uap yang lebih rendah (udara kering) dan semakin
besar aliran udara, semakin besar potensi penguapan.
Hal ini menjelaskan mengapa suhu
ekstrim di iklim lembab kurang
lumayan dibandingkan dengan suhu
yang sama di iklim kering.
FAKTOR KENYAMANAN THERMAL
Faktor
alam yang
dominan
Faktor
pilihan
manusia
• Suhu udara
• Kelembaban udara
• Pergerakan udara
• Sinar matahari
• Pakaian
• Aktivitas
SUHU UDARA
Macam-macam suhu udara :
• Suhu
udara
biasa
temperature)
• Suhu radiasi rata-rata (MRT)
(air
SUHU UDARA
Suhu udara biasa (air temperature)
Suhu udara diukur dengan termometer merkuri biasa
yang terletak dalam bayangan dan 120 cm di atas
permukaan tanah
Suhu radiasi rata-rata (MRT)
Adalah radiasi rata-rata dari permukaan bidang yang
mengelilingi seseorang yang juga dapat menimbulkan rasa
panas bagi seseorang hingga 66%
Kenyamanan thermal sulit dicapai bila suhu udara
dan MRT berbeda hingga 5oC atau lebih
KELEMBABAN UDARA
Kelembapan udara yang tinggi mengakibatkan sulit
terjadinya penguapan di permukaan kulit
Kelembapan udara yang rendah akan mengakibatkan
seseorang menderita efek keringnya udara, misal
SELAPUT LENDIR MENGERING, BATUK
REJAN, RADANG MATA, KULIT MENYAMAH,
dsb
Untuk mengatasinya diperlukan tambahan
uap air ke dalam udara
KELEMBABAN UDARA
-
Adalah kandungan uap air dalam udara
-
Besarannya
didapat
dari
perbandingan
antara
keadaan
kenyataan uap air jumlah maksimum uap air pada kondisi
ruang dan suhu yang sama
Melewati batas kenyamanan thermal jika
mencapai > 70 % atau < 30 %
PERGERAKAN UDARA
• Pergerakan udara yang menyapu
permukaan kulit mempercepat
pelepasan panas secara konveksi.
Pada suhu 25c, kec. Angin 0,5m/s membuat
tubuh terasa 2c lebih dingin
PERGERAKAN UDARA
Kecepatan angin
bergerak
Pengaruh atas
kenyamanan
2 m/s
Kesehatan penghuni
2,3 C – 4,2 C
terganggu oleh
kecepatan angin yang
tinggi
SINAR MATAHARI
• Hampir semua energi panas yang
diterima bumi berasal dari matahari
Jumlah
panas yang
diterima
Sudut jatuh
sinar
matahari
Keadaan
cuaca di
atmosfer
Lama waktu
penyinaran
SINAR MATAHARI
Sudut jatuh sinar matahari
Dengan perubahan sudut jatuh sinar
matahari berubah pula intensitas
radiasinya
SINAR MATAHARI
Intensitas radiasi panas matahari
Berdasarkan keadaan cuaca yang
memberikan efek intensitas radiasi
yang berbeda-beda
SINAR MATAHARI
Lama waktu penyinaran
Berhubungan dengan letak
geografisnya
Pakaian
• Manusia bisa memilih dan
menentukan jenis pakaian
yang dikenakannya demi
mencapai kenyamanan
termal bagi dirinya.
Pakaian
Tabel berikut memperlihatkan indeks
pengatur penguapan clo (clothing value)
tiap jenis pakaian yang dikenakan orang.
clo
Penahanan Panas
m2.C/W
Celana dalam pendek
0.03
0.005
Celana dalam kaki panjang
0.1
0.016
Bra
0.01
0.002
Baju tanpa lengan
0.06
0.009
Baju lengan panjang
0.12
0.019
Blus ringan lengan pendek
0.09
0.029
Blus ringan lengan panjang
0.2
0.031
Baju biasa lengan panjang
0.25
0.039
Blus kerah tinggi lengan panjang
0.34
0.053
Celana pendek
0.06
0.009
Celana panjang selutut
0.11
0.017
Celana panjang ringan
0.2
0.031
Baju kerja bengkel
Harian dengan sabuk
0.49
0.076
Baju hangat
Baju hangat lengan panjang
0.28
0.043
Uraian
Pakaian dalam,
celana
Pakaian dalam, baju
Blus, baju
Celana
Source : Heinz Frick
Aktivitas
• Makin tinggi aktivitas
seseorang, makin besar
pula kecepatan
metabolisme di dalam
tubuhnya sehingga makin
besar energi atau panas
yang dihasilkan
Hubungan aktivitas dan
pakaian
Activity Level
(met)
Adjusted Clothing
Level
(clo)
1
0,6
2
0,4
3
Source : internet ebook
0,3
KENYAMANAN THERMAL
Beberapa Cara Untuk
menciptakan Kenyamanan
a. Kebutuhan Udara
Segar
b. Daerah nyaman yang
berhubungan dengan
kalor dan
kelembaban udara
c. Perilaku Penghuni
d. Pencapaian
Kenyamanan
e. Kualitas udara di luar
bangunan
• PENGHAWAAN
• ala
mi
• b
u
at
a
n
Penghawaan alami
Pergantian udara secara alami (tidak melibatkan
peralatan mekanis)
Syarat desain
1. Tersedianya udara luar yang sehat (bebas bau, debu
dan polutan)
2. Suhu udara luar tidak terlalu tinggi (maksimal 28 C)
3. Tidak banyak bangunan disekitar yang akan
menghalangi aliran udara horisontal
4. Lingkungan tidak bising
Kelebihan penghawaan alami
-ramah lingkungan
-lebih hemat energi
Kekurangan penghawaan alami
-Suhu, kecepatan angin, kelembaban, kualitas udara tidak mudah diatur
-Gangguan serangga
-Gangguan lingkungan
Penghawaan buatan
Pergantian udara yang melibatkan peralatan
mekanis(kipas angin,AC dll)
Kelebihan
-udara di dalam ruang udah di atur sesuai dengan keinginan
kita
Kekurangaan
-tidak ramah lingkungan(menyebabkan
pemanasan global)
-pemborosan energi
-Cenderung ruangnya tertutup
Perlu di ketahui
Secara umum ditetapkan bahwa kebutuhan udara segar per orang
adalah 8 liter per detik.
Angka ini bertambah besar bila ada
sumber pencemaran udara di dalam
ruang seperti asap rokok.
• PENGHAWAAN PADA
BANGUNAN
Pasif
Aktif
•
Penghawaan
Pasif
• Proses pengolahan desain
Penghawaan ruang/bangunan/lingkunga
pasif meliputi dua aspek,yaitu:
n
• 1. Perlindungan
komponen
pembentuk
• ruang
2.
agar
Pengendalia
tidak
n pola
• Terjadi
aktivitas
perpindahan
penghuni
panas
dari luar
dan
ke
dalam
•
• Penghawaan
Aktif
Proses pengolahan yang
Dua aspek penghawaan aktifangin.
memanfaatkan
-aspek pendinginan
-aspek ventilasi
Menurut arah gerak dalam ruang
udara
• Ventilasi
silang
• (gerakan
udara
horizontal)
• Ventilasi
vertikal
• (gerakan
udara ke
Ventilasi vertikal
(gerakan udara ke atas)
Terjadi karena daya alami yang terjadi akibat
perbedaan suhu udara.
Udara dengan suhu lebih tinggi mempunyai
berat yang lebih ringan sehingga akan
bergerak ke atas dan tempat yang d
tinggalkan akan di isi oleh udara dengan
suhu lebih rendah.
Ventilasi silang
(gerakan udara horisontal)
Menghasilkan penyegaran udara yang baik karena selain terjadi
pertukaran udara dalam ruang terjadi pula proses penguapan
yang menurunkan suhu pada kulit manusia.
Tabel kecepatan angin dan pengaruhnya atas kenyamanan
Beberapa Tips ketika mendesain sebuah bangunan
-Pilihlah lahan di daerah yang berudara sejuk dan sehat
-Minimalkan permukaan sekitar bangunan yang menyerap panas (maksimalkan
vegetasi)
-Sumbu panjang bangunan sejajar dengan arah barat-timur
-Ruang untuk bersantai dan istirahat di letakkan di daerah yang terlindung dari
panas matahari sore
-Bukaan yang lebar dan terlindung dari panas matahari
-Pemilihan tipe jendela (aspek privasi, serangga dsb)
-Langit-langit diperlukan untuk mencegah panas atap
-Volume ruang yang besar
WINDCATCHER
Untuk
menjaga
ruangan
agar selalu
sejuk
Sisi yang
terbuka
menangk
ap angin
Mengalirk
an ke
dalam
bangunan
Banyak dimanfaatkan di daerah Timur
Tengah, dimana suhu siang hari biasanya
sangat panas.
WINDCATCHER
metode yang
sama
digunakan pada
lingkungan tak
berangin :
cerobong surya,
WINDCATCHER
Udara
panas
keluar
Kanal air :
untuk menarik
panas ke dalam
air
WINDCATCHER MODERN
WINDCATCHER MODERN