12018-1-615563254413 (1)

MINGGU KE- 1

PENJABARAN ISI SATUAN ACARA PENGAJARAN

CAKUPAN ISI (Content Summarry)1. Penjelasan Silabus MK: Kilasan MK, Metode, Tata -Laksana, Sangsi, dll2. Definisi Kenyamanan termal3. Penjelasan Tugas

TUJUAN PEMBELAJARAN (Learning Outcomes)

1. Mengetahui rencana perkulliahan dan tugas dan tata tertibnya.2. Mengevaluasi perkuliahan sebelumnya, sehingga mampu menjelaskan arti

Perencanaan & Perancangan Tapak (yang terdiri dari Massa Bangunan, R.Terbuka & Tata Hijau, Penataan Sirkulasi & Parkir beserta Elemen-elemennya)

3. Mampu menjelaskan bagaimana menyajikan gambar rancangan tapak pada lahan berkontur dengan fungsi publik, misal hotel.

KRITERIA PENILAIAN (Assesment Criteria)

Pemahaman suatu rancangan tapak dan elemen-elemen pembentuknya

METODE PENILAIAN (Assesment Method) Tugas Sketsa (prasyarat tugas berikutnya), setelah studio langsung

dikumpulkan: Sketsa gambaran rancangan tapak pada lahan berkontur dengan fungsi publik.

Penyampaian Tugas Besar: Materi, Jadwal dan Asistensi tugas per minggunya., pembentukan Kelompok Mahasiswa dan Asisten

PENYAMPAIAN (Delivery) Tatap muka Diskusi Tugas Individu Studio

PUSTAKA (References)

2

MATERI PENGAJARAN

LINGKUP FISIKA BANGUNANKENYAMANAN TERMAL

]

Bab ini akan membincangkan perihal kenyamanan termal dan rekabentuk

bumbung yang merupakan kandungan utama dalam kajian ini. Perkara utama yang

akan dibincangkan adalah aspek-aspek litupan (envelope) bangunan, khususnya

bumbung, yang mempengaruhi kenyamanan termal di dalam perumahan teres satu

tingkat. Jenis perumahan ini berasaskan pengalihudaraan semulajadi di Malaysia iaitu

iklim tropika panas dan lembap sepanjang tahun. Ia merangkumi pemahaman mengenai

kenyamanan termal pada perumahan awam yang menggunakan rekabentuk pasif.

Prestasi termal bumbung yang berkait rapat dengan rekabentuk bangunan, pemindahan

haba dan lembapan serta pembaikan prestasi bumbung juga akan dibincangkan.

2.1 Pendekatan Kenyamanan Termal

Di sini akan dibincangkan mengenai kenyamanan termal dalam lingkup yang

lebih luas berbanding dengan yang lazim dijalankan. Lazimnya, bidang-bidang kajian

dalam kenyamanan termal lebih memberi fokus kepada aspek manusia. Manakala

kajian ini akan memberi fokus kepada aspek bangunan di mana manusia (penghuni)

berada. Pelbagai usaha dan strategi cuba dilakukan untuk mencapai kenyamanan

dalam bangunan. Dengan demikian, untuk melihat kesan masing-masing pemboleh

ubah daripada litupan bangunan, keadaan kenyamanan termal yang akan digunakan di

sini hanya merupakan rujukan yang bersifat tetap.

ASHRAE (1989) mendefinisikan kenyamanan termal sebagai “suatu pemikiran

di mana kepuasan didapati dari suatu persekitaran termal”. Oleh kerana kenyamanan

adalah ‘suatu pemikiran’, persamaan empirik mesti digunakan untuk mengaitkan

tanggapan kenyamanan terhadap sambutan tubuh. Kenyamanan termal merupakan

kepuasan yang dialami oleh seorang manusia yang menerima suatu keadaan termal.

Keadaan ini boleh dialami secara sedar ataupun tidak. Namun begitu, apabila keadaan

berubah maka ia akan merasa tidak selesa. Pemikiran ‘suhu neutral’ atau suhu tertentu

Pusat Pengembangan Bahan Ajar - UMB Dr. Ir. M. Syarif Hidayat M.ArchFISIKA BANGUNAN

3

yang sesuai untuk seseorang dinilai agak kurang tepat kerana nilai kenyamanan bukan

merupakan konsep yang pasti dan berbeza bagi setiap individu.

Fanger (1970) menyatakan faktor-faktor yang mempengaruhi kenyamanan

termal seperti berikut:

1. Tahap aktiviti (pengeluaran haba dalam tubuh);

2. Rintangan termal daripada pakaian (nilai clo);

3. Suhu udara;

4. Suhu sinaran purata;

5. Kadar kelembapan udara relatif dan;

6. Tekanan wap air dalam udara persekitaran.

Meskipun keadaan kenyamanan berbeza bagi setiap individu, terdapat satu zon di mana

setiap individu paling banyak merasa selesa. Zon ini dipanggil dengan ‘zon

kenyamanan’.

Selanjutnya, kenyamanan termal boleh dicapai melalui pelbagai gabungan

pembolehubah di atas dan juga beza penggunaan sistem teknik asas. Meskipun

kenyamanan berbeza bagi setiap individu, terdapat satu zon di mana terdapat 80%

individu merasa selesa. Zon ini dipanggil sebagai ‘zon kenyamanan’.

Selain faktor-faktor yang disebutkan di atas, faktor-faktor yang berasal dari

bangunan juga mempengaruhi kenyamanan dalaman. Pada asasnya faktor-faktor ini

dapat dibahagikan kepada tiga iaitu sistem manusia atau penghuni, sistem bangunan

dan sistem alam sekitar. Sistem manusia meliputi aktiviti penghuni di dalam bangunan.

Kajian yang berkaitan dengan sistem manusia ini paling banyak dan telah lama

dijalankan. Humphries (1972) menyatakan bahawa kajian yang berkenaan dengan

sistem manusia ini telah mencapai usia hampir selama 50 tahun. Sistem bangunan

meliputi litupan dan peralatan yang berada di dalamnya. Yilmaz (1983) menyatakan

bahawa kenyamanan dalam bangunan bukan sahaja dipengaruhi oleh aktiviti penghuni

itu sendiri tetapi oleh bangunan di mana penghuni itu berada. Sistem alam sekitar

meliputi keadaan alam yang berada di sekeliling bangunan tersebut. Alam sekitar yang

berada di sekeliling bangunan merupakan lingkup persekitaran yang paling luas dan

paling besar pengaruhnya terhadap keadaan termal dalaman. Faktor-faktor yang


4

mempengaruhi keadaan dalaman ini secara umum merangkumi haba yang dipancarkan

oleh dinding, tingkap cermin, siling, lampu dan peralatan. Rajah 2.1 menunjukkan sistem

pendekatan terhadap kajian kenyamanan termal dalam sebuah bangunan.

Masalah utama yang menyebabkan ketidaknyamanan secara termal dalam

bangunan di Jakarta adalah serupa seperti yang dialami daerah tropika yang lain seperti

Malaysia (Ian Ward dalam Karyono) yang memiliki suhu udara tinggi, radiasi suria tinggi

dan kelembaban yang tinggi. Hujan, sampai tahap tertentu, membantu menyejukkan

suhu udara, selain tentunya meningkatkan kelembaban. Walaubagaimanapun, manusia

msih berasa lebih nyaman dalam bangunan apabila hujan berbanding dengan langit

cerah kerana suhu udara luar yang rendah. Hal ini menunjukkan bahwa ketiadaan

radiasi suria terus dan serakan dan kehadiran suhu udara yang rendah, manusia boleh

mendekati keadaan nyaman meskipun kelembaban tinggi.


Bumbung

Sinaran suria

Matahari

Kenyamanan Termal

Pengaruh persekitaran

Sistem Persekitaran

Sistem Bangunan

Sistem Manusia

Rajah 2.1 Faktor-faktor yang mempengaruhi kenyamanan dalam bangunan.

Dinding

Tingkap

5

Faktor utama yang menyebabkan ketidak nyamanan termal di Indonesia adalah

radiasi suria terus. Apabila bangunan terlindung daripada radiasi terus, kenyamanan

dalaman boleh dicpai tanpa bantuan alat mekanikal. Hal ini telah banyak dibuktikan

dalam banyak kes, khususnya untuk bangunan bertingkat rendah di mana pokok

membantu merintangi radiasi suria terus mencapai bangunan, dan menyediakan

persekitaran yang nyaman dalam bangunan. Dalam beberapa kes, di mana apabila

bumbung direka dengan sesuai, radiasi suria yang menyebabkan keadaan bahang

dalam bangunan dapat dihindari (Karyono, 1996).

Secara umum, dapat dikatakan bahwa apabila hujan tidak ada, maka cara yang

paling cekap mencapai keadaan nyaman di daerah tropika lembab adalah dengan

meningkatkan pengalihudaraan dengan mengabaikan kaloryang hilang secara radiasi.

Terlepas daripada pengurangan kelembaban udara, peningkatan pengalihudaraan akan

membantu menyejatkan peluh daripada kulit yang juga akan menurunkan suhu kulit. Hal

ini akan menghasilkan perasaan dingin pada tubuh manusia, sehingga akan membantu

mencapai kenyamanan termal (di daerah iklim tropika).

Kajian kenyamanan telah dijalankan di daerah panas atau tropika lembab. Webb

( ) pada tahun 1959, Ellis pada tahun 1952 dan 1953 ( ) dan de Dear ( ) pada tahun

1991 adalah sebilangan penyelidik yang menjalankan kajian kenyamanan di Singapura.

Pada tahun 1989, Busch ( ) menjalankan kajian kenyamanan termal bagi

pegawai pejabat di empat bangunan pejabat di Ibukota Bangkok, Thailand. Tanabe ( )

menjalankan penyelidikan di Jepun dengan mengubah bilik secara ujikaji agar

menyerupai iklim tropika panas dan berakhir dengan hasil dan cadangan yang sesuai

untuk persekitaran tropika. Pada tahun 1991, Maitreya ( ) dan juga Matthews danNicol

(1994) ( ) menjalankan kajian kenyamanan termal di India, manakala Nicol et. al. ( )

menjalankan kajian di negara jirannya, Pakistan.

2.1 Penyelidikan Kenyamanan di Malaysia

Menurut Abdulmalik (1992), di Semenanjung Malaysia, penyelidikan

kenyamanan termal dimulakan dalam lingkungan tahun 1950-an oleh orang Inggeris.


6

Kerja-kerja dijalankan dengan cara klasik iaitu dalam bentuk kajian lapangan. Hasil

kajian ini masih merupakan rujukan yang selalu digunakan. Selain itu, kajian yang

dijalankan oleh de Dear dan lain-lain di Semenanjung Malaysia menunjukkan

keunggulan model malar (constancy model). Kajian berkenaan kenyamanan ini

kemudian berkembang dengan pelbagai kaedah dan kawasan kajian yang berbeda

seperti Abdulmalik (1992) yang bertumpu untuk bangunan pejabat. Adnan (1997)

menjalankan kajian dengan fokus kepada bangunan kilang dan penyelidik-penyelidik

lain yang disenaraikan secara ringkas dalam Jadual 2.2.

Jadual 2.2 Ringkasan penyelidikan berkenaan dengan rentang

kenyamanan termal di Semenanjung Malaysia

No Penyelidik Kaedah penyelidikan

Rentang nyaman.

Situasi penyelidikan

1 Adnan, 1997 Kajian lapangan 23.4 0C – 27.70CRH 51.5%-69%

Kilang yang dinyamankan

2 Zain Ahmad, 1997

Kajian lapangan 24.5 0C –28 0CRH 72%-74%

Ruang kuliah

3 Samirah Abdul Rahman, 1998

Kajian lapangan 27.0 0C - 27.6 0CRH 54%-76%

Ruang kuliah dgn. pengalihudaraan semulajadi

4 Mohd. Syarif Hidayat, 1999

Kajian lapangan 27 0C - 29 0CRH 70%-75%

Rumah dengan pengalihudaraan semulajadi

Salah satu penemuan penting dalam penyelidikan di bidang kenyamanan termal

ini adalah zona kenyamanan termal untuk penduduk Malaysia yang berada dalam

sebuah bangunan. Daripada jadual di atas terlihat jelas bahwa hampir keseluruhan

bangunan yang dibuat kajian adalah merupakan bangunan awam. Hanya satu daripada

jadual di atas yang menggunakan rumah kediaman sebagai tempat ujikaji. Kajian yang

dijalankan oleh Mohd. Syarif (1999) ke atas penghuni yang berada di rumah teres di

Johor Bahru menambahkan penemuan dalam bidang kenyamanan termal dalam

bangunan, khususnya rentang suhu nyaman dalam rumah tinggal dengan

pengalihudaraan semulajadi. Kajian ini menunjukkan bahwa rentang suhu nyaman

maksimum yang masih diterima oleh penghuni lebih tinggi berbanding yang


7

dicadangkan, iaitu 29 0C. Rentang suhu nyaman yang dicadangkan oleh para penyelidik

kira-kira antara 27 0C sehingga 28 0C.

2.2 Ringkasan

Kenyamanan termal memiliki tujuan untuk membangun ‘zona nyaman’ atau

rentang suhu di mana sebagian besar manusia merasa nyaman. Ini dicapai apabila

berlaku perasaaan menyenangkan bagi penghuninya. ASHRAE Standard 55-1992

mendefinisikan kenyamanan termal sebagai keadaan pikiran yang menyatakan puas

terhadap persekitaran termal.

Faktor-faktor kenyamanan termal daripada faktor iklim adalah suhu udara, suhu

radiasi rata-rata, kelembaban relatif dan kecepatan udara, manakala faktor peribadi

terdiri daripada aktiviti dan pakaian. Selain itu, terdapat faktor-faktor yang juga

mempengaruhi kenyamanan, diantaranya ialah jantina, bentuk tubuh badan (gemuk,

keluasan Dubois) dan perbedaan bangsa.

Kenyamanan termal boleh diukur daripada pelbagai kaedah. Diantaranya adalah

skala tujuh-mata ASHRAE, skala Bedford dan skala Humphreys dan Nicol. Selain itu

juga ada skala tiga-mata McIntyre. Skala ini digunakan untuk memperoleh maklumat

lanjut mengenai kesukaan manusia (subjek) terhadap persekitaran termal di

sekelilingnya.

Penyelidikan kenyamanan termal di Malaysia terus berkembang dan melibatkan

beberapa jenis bangunan seperti ruang kelas, kilang dan bilik iklim dan telah

dikenalpasti sifat keadaan kenyamanan masing-masing. Untuk rumah tinggal pula,

penyelidikan yang dilakukan Mohd. Syarif (1999) menambahkan hasil-hasil penyelidikan

dalam bidang kenyamanan yang sudah dicapai.

Beberapa pendekatan untuk mendefinisikan kenyamanan termal. Berdasarkan

nomogram Effective Temperature (ET) oleh Houghten dan Yaglou, zona kenyamanan


8

termal untuk daerah tropika mula diperkenalkan oleh Koenigsberger (1973). Humphreys

(1978) pula menetapkan kenyamanan termal menggunakan konsep suhu neutral.

Zona kenyamanan Koenigsberger (1973) didefinisikan oleh suhu udara kering

tertentu (DBT) atau suhu glob (GT), suhu udara basah, dan kecepatan udara. Sebagai

contoh, untuk kecepatan udara lebih kurang 1.5 m/s, zona kenyamanan berada pada

nilai ET antara 22 0C dan 27 0C .

Manakala Olgyay (1963) mengenalkan carta bioklimatik di mana zona

kenyamanan dapat didefinisikan untuk sebarang iklim.

Humphreys (1978) mengenalkan suhu neutral sebagai fungsi daripada suhu

dalaman rata-rata atau suhu glob dan juga sebagai fungsi daripada suhu udara luaran

bulanan rata-rata samada untuk untuk bangunan dengan pengudaraan semulajadi

ataupun dengan penyaman udara. Auliciems mengembangkan fungsi korelasi

Humphreys dan mendefinisikan suhu neutral sebagai fungsi daripada suhu dalaman dan

luaran bulanan rata-rata.

Walaubagaimanapun, Fanger dan Humphreys (termalsuk Auliciems) pada masa

sekarang masih menguasai pertelingkahan dalam teori kenyamanan termal yang akan

diterangkan berikut ini.

Masalah utama yang menyebabkan ketidaknyamanan secara termal dalam

bangunan di Jakarta adalah serupa seperti yang dialami daerah tropika yang lain seperti

Malaysia (Ian Ward dalam Karyono) yang memiliki suhu udara tinggi, radiasi suria tinggi

dan kelembaban yang tinggi. Hujan, sampai tahap tertentu, membantu menyejukkan

suhu udara, selain tentunya meningkatkan kelembaban. Walaubagaimanapun, manusia

msih berasa lebih nyaman dalam bangunan apabila hujan berbanding dengan langit

cerah kerana suhu udara luar yang rendah. Hal ini menunjukkan bahwa ketiadaan

radiasi suria terus dan serakan dan kehadiran suhu udara yang rendah, manusia boleh

mendekati keadaan nyaman meskipun kelembaban tinggi.

Faktor utama yang menyebabkan ketidak nyamanan termal di Malaysia adalah

radiasi suria terus. Apabila bangunan terlindung daripada radiasi terus, kenyamanan


9

dalaman boleh dicpai tanpa bantuan alat mekanikal. Hal ini telah banyak dibuktikan

dalam banyak kes, khususnya untuk bangunan bertingkat rendah di mana pokok

membantu merintangi radiasi suria terus mencapai bangunan, dan menyediakan

persekitaran yang nyaman dalam bangunan. Dalam beberapa kes, di mana apabila

bumbung direka dengan sesuai, radiasi suria yang menyebabkan keadaan bahang

dalam bangunan dapat dihindari (Karyono, 1996).

Secara umum, dapat dikatakan bahwa apabila hujan tidak ada, maka cara yang

paling cekap mencapai keadaan nyaman di daerah tropika lembab adalah dengan

meningkatkan pengalihudaraan dengan mengabaikan kaloryang hilang secara radiasi.

Terlepas daripada pengurangan kelembaban udara, peningkatan pengalihudaraan akan

membantu menyejatkan peluh daripada kulit yang juga akan menurunkan suhu kulit. Hal

ini akan menghasilkan perasaan dingin pada tubuh manusia, sehingga akan membantu

mencapai kenyamanan termal (di daerah iklim tropika).

Kajian kenyamanan telah dijalankan di daerah panas atau tropika lembab. Webb

( ) pada tahun 1959, Ellis pada tahun 1952 dan 1953 ( ) dan de Dear ( ) pada tahun

1991 adalah sebilangan penyelidik yang menjalankan kajian kenyamanan di Singapura.

Pada tahun 1989, Busch ( ) menjalankan kajian kenyamanan termal bagi

pegawai pejabat di empat bangunan pejabat di Ibukota Bangkok, Thailand. Tanabe ( )

menjalankan penyelidikan di Jepun dengan mengubah bilik secara ujikaji agar

menyerupai iklim tropika panas dan berakhir dengan hasil dan cadangan yang sesuai

untuk persekitaran tropika. Pada tahun 1991, Maitreya ( ) dan juga Matthews danNicol

(1994) ( ) menjalankan kajian kenyamanan termal di India, manakala Nicol et. al. ( )

menjalankan kajian di negara jirannya, Pakistan.


12018-1-615563254413 (1)

Documents

Transcript of 12018-1-615563254413 (1)