Jumlah pengkondisian udara saat ini adalah dua unit dengan daya berkapasitas 2 PK maka dibutuhkan 13,2 PK lagi untuk mendapatkan
kenyamanan termal.
6.2.2 Perhitungan Beban Kalor Rancangan Perbaikan Ruang Kelas
Kebutuhan beban daya pengkondisian udara adalah sebesar 11,172 kW untuk mendapatkan kenyamanan termal ruang kelas. Kebutuhan daya 11,172 kW
sangat besar sehingga bila direalisasikan akan mengakibatkan pemborosan energi tidak efisien. Selain itu, daya pengkondisian udara terbesar yang tersedia
dipasaran sebesar 2 PK per unit maka dibutuhkan sekitar 7 unit pengkondisian udara. Pemasangan pengkondisian udara sebanyak 7 unit dalam ruang kelas
berukuran 10 x 7 x 4 m tidak efektif. Untuk tetap mendapatkan kenyamanan termal namun tetap efektif dan efisien maka perlu memaksimalkan rancangan
perbaikan ruang kelas yang dilakukan yaitu sebagai berikut: 1.
Memasang alat penutup pintu otomatis di pintu ruang kelas sehingga ruang kelas akan tetap tertutup kecuali digunakan untuk masuk atau keluar ruang
kelas 2.
Memasang tirai atau film anti radiasi pada kaca jendela pada kaca jendela untuk menghindari radiasi matahari langsung ke dalam ruang kelas.
3. Menutup semua ventilasi ruang kelas dengan plastik untuk menghindari
panas yang terkonveksi dari luar ke dalam ruang kelas. Ketiga hal ini dilakukan untuk memaksimalkan kinerja pengkondisian
udara sehingga pertukaran udara dalam ruang kelas berlangsung lancar tanpa
Universitas Sumatera Utara
dibebani udara panas yang masuk dari luar ke dalam kelas. Ini akan menghemat penggunaan daya pengkondisian udara yang digunakan Bernard, 1996 dalam
Tarwaka, 2004. Jika diasumsikan beban kalor ruang kelas berkurang 10 karena melakukan ketiga cara di atas maka beban kalor ruang ruang kelas menjadi
= 4,2 PK - 4,2 x 10PK = 3,78 PK Beban daya pengkondisian ruang kelas terbesar adalah 9,9 PK untuk
beban kalor yang dihasilkan mahasiswa. Hal ini dikarenakan jumlah mahasiswa yang banyak saat mengikuti proses belajar dalam ruang kelas. Pada kuliah
pertama jumlah mahasiswa ada yang mencapai 90 orang, sedangkan rata-ratanya 60 orang. Jumlah ini sangat tidak seimbang dengan luas ruang kelas yang hanya
berukuran 10 x 7 x 4 meter. Berdasarkan Surat Departemen Pendidikan Nasional Nomor 2920DT2007 tentang Penetapan Daya Tampung Mahasiswa bahwa
ruang kuliah 2 m
2
per mahasiswa. Maka standar jumlah mahasiswa untuk ruang kelas J17 203 adalah:
Luas kelas ruang kelas = p x l = 10 m x 7 m
= 70 m
2
Jumlah standar mahasiswa dalam kelas =
=
35 mahasiswa. Metabolisme rata-rata untuk aktivitas biasa seperti belajar adalah 70 Wm
2
atau setara dengan 1,2 met sedangkan untuk dosen mengajar di depan kelas adalah sekitar 95 Wm
2
atau setara dengan 1,6 met Stanton et al., 2005. Jika rancangan perbaikan ruang kelas kondisi aktual diatas dilakukan maka pengeluaran energi
Universitas Sumatera Utara
mahasiswa tidak akan lebih besar dari 100 KkalJam 70 Wm
2
. Sehingga Perhitungan pengkonversian beban kalor mahasiswa adalah sebagai berikut:
Energi = 100 KkalJam Daya = 100 KkalJam
1 Kkal = 1000 kal = 100000 x 4,2 JJam
1 kalori = 4,2 Joule =
1 Jam = 3600 detik = 116,67 Js Watt
Diasumsikan 50 pengeluaran energi yang dihasilkan berubah menjadi panas. Jadi beban kalor yang dihasilkan adalah:
= 116,67 Watt x 50 x 35 = 2041,67 Watt
1 PK = 735 Watt Maka kebutuhan beban daya pengkondisian udara ruang kelas berdasarkan standar
jumlah mahasiswa adalah =
,
= 2,78 PK Jika pengkondisian udara telah mencukupi maka penggunaan kipas tidak
perlu lagi sehingga beban kalor ruang kelas menjadi berkurang yaitu sebagai berikut:
= 0 Watt x 20 Watt x 50 Watt = 70 Watt maka kebutuhan beban daya pengkondisian udara ruang kelas adalah
= = 0,095 PK
Sehingga total beban daya yang dibutuhkan adalah Q
beban
= Q
luas ruang
+ Q
orang
+ Q
pencahayaan
+ Q
lain
Universitas Sumatera Utara
= 3,78 + 2,78 + 0,91 + 0,095 = 7,565 PK atau 5,5603 kW
Perbandingan pembebanan pengkondisian udara kondisi aktual dengan rancangan perbaikan ruang kelas dapat dilihat pada Tabel 6.10.
Tabel 6.10 Perbandingan Kondisi Aktual dengan Rancangan Perbaikan No
Faktor Kondisi Aktual Rancangan Perbaikan
1 Beban kalor luas ruang PK
4,2 3,78
2 Beban kalor orang PK
9,9 2,78
3 Beban kalor pencahayaan PK
0,91 0,91
4 Beban kalor lain PK
0,2 0,095
5 Jumlah Mahasiswa orang
60 35
6 Total Beban Daya PK
15,2 7,565
7 Total Beban Daya kW
11,172 5,5603
Persentase penghematan energi =
, ,
,
x100 = 50,23 Standar Intensitas Konsumsi Energi IKE untuk bangunan di Indonesia
telah ditetapkan oleh Departemen Pendidikan Nasional Republik Indonesia Tahun 2004. Standar Intensitas Konsumsi Energi IKE dapat dilihat pada Tabel 6.11.
Tabel 6.11 Standar Intensitas Konsumsi Energi IKE No
Kriteria Ruangan AC
kWhm
2
bln Ruangan Non AC
kWhm
2
bln
1 Sangat Efisien
4,17 – 7,92 0,84 – 1,67
2 Efisien
7,92 – 12,08 1,67 – 2,5
3 Cukup Efisien
12,08 – 14,58 -
4 Agak Boros
14,58 – 19,17 -
5 Boros
19,17 – 23,75 2,5 – 3,34
6 Sangat Boros
23,75 – 37,75 3,34 – 4,17
Luas ruang kelas 70 m
2
. Satu minggu lima hari kuliah maka satu bulan 20 hari kuliah. Satu hari kuliah 9 jam. Intensitas konsumsi energi IKE ruang kelas
kondisi aktual dan rancangan perbaikan ruang kelas sebagai berikut:
Universitas Sumatera Utara
Daya kondisi aktual = 11,172 kW IKE =
,
= 28,728 kWhm
2
bln Sangat Boros
Daya rancangan perbaikan = 5,5603 kW IKE =
,
= 14,298 kWhm
2
bln Cukup Efisien
Jumlah pengkondisian udara saat ini adalah dua unit dengan daya berkapasitas 2 PK maka dibutuhkan 5,565 PK lagi untuk mendapatkan
kenyamanan termal. Rancangan perbaikan ruang kelas dapat dilakukan dengan memasang tiga unit pengkondisian udara atau Air Conditioning AC berkapasitas
2 PK dan satu unit bekapasitas 1,75 PK pada ruang kelas. Pemasangan pengkondisian udara sebanyak 4 unit dalam ruang kelas berukuran 10 x 7 x 4 m
menjadi lebih efektif. Pemasang alat penutup pintu otomatis, pemasangan tirai atau film anti radiasi pada kaca jendela, menutup semua ventilasi ruang kelas
dengan plastik.
6.2.3 PMV dan PPD Rancangan Perbaikan Ruang Kelas
