Background to Ventilation
description
Transcript of Background to Ventilation
BACKGROUND TO VENTILATION
VENTILASI
Ventilasi merupakan suatu tempat keluar dan masuknya udara di suatu
ruangan dalam bangunan. Keluar masuknya udara dimaksudkan sebagai sirkulasi
udara, yang tidak hanya membuat kondisi ruangan nyaman juga mempertahankan
kelembaban yang normal dan memenuhi syarat. Untuk mencapai proses tersebut,
maka dapat dicapai dengan dua cara, yaitu secara alami atau secara mekanis.
Gambar 1 ; Simulasi ventilasi di bangunan
Pentingnya Ventilasi dan distribusi udara
Menggunakan energi secara efisiensi bukan hanya mengemat penggunaan
energy dan uang untuk membayarnya, akan tetapi menggunakan energy yang lebih
sedikir untuk menjaga kesehatan, kenyamanan, dan juga menjaga lingkungan
(khsususnya rumah tinggal) dari kerusakan. Udara adalah hal penting yang perlu
diperhatikan di lingkungan. Keluar-masuknya udara dalam rumah dapat mengurangi
polutan yang termasuk gas berbau, debu-debu, dan juga uap air. Di sisi lain, udara
yang keluar masuk dapat menyebabkan udara dalam rumah berangin sehingga tidak
nyaman. Ventilasi yang cocok dan distribusi udara memegang peranan penting dalam
PENGHAWAAN DI BANGUNANMOHAMMAD SAICHUL ABBAS 1
mengendalikan kondisi udara yang ada di rumah.
Pergerakan udara dalam rumah
Secara alami bahwa udara yang lebih panas menjadi lebih ringan. Hal ini yang
menyebabkan adanya aliran udara di dalam rumah. Terkadang pergerakan udara ini
tidak dirasakan oleh orang yang berada di dalam rumah karena kecepatannya sangat
rendah. Ventilasi (jendela) di dalam rumah dimaksudkan agar pertukaran udara dari
dan ke luar rumah dapat berangsung sehingga udara segar dapat masuk ke dalam
rumah. Selain ventilasi, ada pula dikenal dengan istilah infliltrasi, yaitu celah-celah
yang sebenarnya tidak diinginkan, seperti yang ada pada pintu, kusen jendela, dan
bahka celah diatap rumah. Ventilasi dan Infiltrasi inilah yang memungkinkan adanya
pergerakan udara dalam rumah.
Gambar 2; Simulasi ventilasi di bangunan
Penggunaan ventilasi juga bisa disesuaikan dengan kebutuhan aliran udara
yang dibutuhkan oleh tiap-tiap ruangan. Kebutuhan udara ventilasi dapat dilihat di
Tabel I.
PENGHAWAAN DI BANGUNANMOHAMMAD SAICHUL ABBAS 2
Penggunaan Merokok CFM[1]/Orang
Anjuran Minimum
Apartemen Sedikit 30 25Departmentstores
Tidak ada 7,5 5
Ruang rapat Sangatberat
50 30
Bioskop Tidak ada 7,5 5
Bioskop Sedikit 15 10Shop retail Tidak ada 10 7,5
Kantor(private)
Tidak ada 25 15
Kantor(private)
Banyak 30 25
Kantor(general)
Sedikit 15 10
Tabel I ; Kebutuhan udara ventilasi
INFILTRASI
Infiltasi adalah aliran udara yang tidak terkendali masuk ke dalam ruang
melalui celah-celah adventif atau celah yang tidak disengaja dan juga retakan pada
selubung bangunan. Yang membedakan antara aliran uadara ventilasi dan infiltrasi
adalah caranya memasuki gedung atau dengan kata lain karena ventilasi udara
diundang (invited) dan infiltrasi menyelinap (sneak in). Udara infiltrasi memasuki
ruangan dengan caranya sendiri dengan mengikuti hukum fisika fluida, dan
mengambil jalan masuk melalui celah-celah yang ada pada dinding, celah antara
pintu ataupun jendela dengan kusennya sewaktu pintu dan jendela dalam keadaan
tertutup. Sewaktu pintu dibuka karena ada orang yang sedang berlalu, udara infiltrasi
itu ikut seolah-olah membonceng.
1 Cfm adalah satuan aliran udara dalam cubic feet per menit (cubic feet / min)
PENGHAWAAN DI BANGUNANMOHAMMAD SAICHUL ABBAS 3
Gambar 2 ; Simulasi infiltrasi di bangunan
Tingkat infiltrasi udara tergantung pada porositas material kulit bangunan dan
besarnya kekuatan pendorong alami seperti angin dan suhu . Infiltrasi udara tidak
hanya menambah jumlah udara yang masuk bangunan tetapi juga dapat mengganggu
pola aliran udara sehingga dapat merugikan keseluruhan kualitas udara dalam
ruangan.
Besarnya jumlah udara infiltrasi melalui celah pintu dan jendela terlihat pada
Tabel IIa
Jenis pintuUkuran 2100mm x 900mm
CFM PER SQ FT[2]
AREACFM
(Dibiarkan terbuka)
Jenis pintuUkuran2100mm x 900mm
Tdkdipakai
Pakaisedang
Tanpa ruangdepan
Ada ruang depan
Pintu putar (pemakaian normal) 0,8 5,2 - -Pintu putar panel (keadaan terbuka) - - 1200 900Pintu kaca dengan celah 5/16 in 4,5 10 700 500Pintu kayu 1,0 6,5 700 500
Tabel IIa. Infiltrasi melalui pintu pada dinding manghadap asal angin.
Kecepatan angin 7,5 mph.( 3.35 m/det.)
2 SQ FT (Square feet) adalah satuan yang menyatakan kaki persegi dalam sebuah bidang
PENGHAWAAN DI BANGUNANMOHAMMAD SAICHUL ABBAS 4
Selanjutnya adalah hubungan antara udara infiltrasi dengan persentase waktu
penggunaan pintu untuk sepasang pintu yang ditempatkan secara berseberangan,
dengan kata lain satu pintu menghadap asal angin dan pasangannya berada di dinding
berseberangan.
% waktu
pembukaan
CFM PER PASANGAN PINTU
10 25 50 75 100
10 100 250 500 750 1.000
25 250 625 1.250 1.875 2.500
50 500 1.250 2.500 3.750 5.000
75 750 1.875 3.750 5.625 7.500
100 1.000 2.500 5.000 7.500 10.000
Tabel IIb. Infiltrasi melalu sepasang pintu engsel di dinding berlawanan.
Kecepatan angin 7,5 mph.( 3.35 m/det.)
Dan yang terahir adalah besarnya udara infiltrasi melalui pintu engsel sewaktu ada
orang yang melaluinya.
Pemakaian
CFM PER ORANG PER PINTU
Pintu putar( lebar72 in)
Pintu ensel lebar 900 mmX 2100mm.
Tanpa ruang depan Ada ruang depan
Bank 6,5 8,0 6,0Tempat pangkas 4,0 5,0 3,8Deparment store 6,5 8,0 6,0Restoran 2,0 2,5 1,9Ruangan rumkit - 3,5 2.,6
Tabel II c. Infiltrasi melalui pintu engsel sewaktu dilalui orang .
Kecepatan angin 7,5 mph.( 3.35 m/det.)
PENGHAWAAN DI BANGUNANMOHAMMAD SAICHUL ABBAS 5
EKSFILTRASI
Exfiltrasi adalah keluarnya udara dari suatu ruang tertutup yang memiliki
celah atu retakan adventif atau melalui celah-celah seperti pintu, bisa pula melalui
roster.
Gambar 3 ; Simulasi eksfiltrasi di bangunan
Berikut ini adalah simulasi hubungan antara ventilasi, infiltrasi dan exfiltrasi
PENGHAWAAN DI BANGUNANMOHAMMAD SAICHUL ABBAS 6
Gambar 4 ; Simulasi hubungan antara ventilasi, infiltrasi, dan eksfiltrasi serta AHU[3] di bangunan
Gambar 5 ; Simulasi terjadinya aliran udara di bangunan
3 AHU adalah alat yang digunakan untuk pengkondisian dan sirkulasi udarasebagai bagian dari system HVAC. AHU biasanya berupa kotak besar yang terbuat dari logam yang berisi blower, elemen pemanas atau pendingin, filter, peredam suara.
PENGHAWAAN DI BANGUNANMOHAMMAD SAICHUL ABBAS 7
WIND CHARACTERISTICS AND EFFECT OF WIND ON BUILDING
PENGERTIAN ANGIN
Angin adalah udara yang bergerak yang diakibatkan oleh rotasi bumi dan
juga karena adanya perbedaan tekanan udara di sekitarnya. Angin bergerak dari
tempat bertekanan udara tinggi ke bertekanan udara rendah.
Angin adalah udara yang bergerak yang diakibatkan oleh rotasi bumi dan juga
karena adanya perbedaan tekanan udara di sekitarnya. Angin bergerak dari tempat
bertekanan udara tinggi ke bertekanan udara rendah.
Apabila dipanaskan, udara memuai. Udara yang telah memuai menjadi lebih
ringan sehingga naik. Apabila hal ini terjadi, tekanan udara turun kerena udaranya
berkurang. Udara dingin di sekitarnya mengalir ke tempat yang bertekanan rendah
tadi. Udara menyusut menjadi lebih berat dan turun ke tanah. Di atas tanah udara
menjadi panas lagi dan naik kembali. Aliran naiknya udara panas dan turunnya udara
dingin ini dinamanakan konveksi.
PROSES TERJADINYA ANGIN
Angin terjadi karena adanya perbedaan tekanan udara atau perbedaan suhu
udara pada suatu daerah atau wilayah. Hal ini berkaitan dengan besarnya energi
panas matahari yang di terima oleh permukaan bumi. Pada suatu wilayah, daerah
yang menerima energi panas matahari lebih besar akan mempunyai suhu udara yang
lebih panas dan tekanan udara yang cenderung lebih rendah. Sehingga akan terjadi
perbedaan suhu dan tekanan udara antara daerah yang menerima energi panas lebih
besar dengan daerah lain yang lebih sedikit menerima energi panas, akibatnya akan
terjadi aliran udara pada wilayah tersebut.
Angin memiliki hubungan yang erat dengan sinar matahari karena daerahyang
terkena banyak paparan sinar mentari akan memiliki suhu yang lebih tinggi serta
tekanan udara yang lebih rendah dari daerah lain di sekitarnya sehingga menyebabkan
terjadinya aliran udara. Angin juga dapat disebabkan oleh pergerakan benda sehingga
PENGHAWAAN DI BANGUNANMOHAMMAD SAICHUL ABBAS 8
mendorong udara di sekitarnya untuk bergerak ke tempat lain.
Angin buatan dapat dibuat dengan menggunakan berbagai alat mulai dari yang
sederhana hingga yang rumit. Secara sederhana angin dapat kita ciptakan sendiri
dengan menggunakan telapak tangan, kipas sate, koran, majalah, dan lain sebagainya
dengan cara dikibaskan. Sedangkan secara rumit angin dapat kita buat dengan kipas
angin listrik, pengering tangan, hair dryer, pompa ban, dan lain sebagainya. Secara
alami kita bisa menggunakan mulut, hidung, lubang dubur, dan sebagainya untuk
menciptakan angin.
Udara dapat membawa partikel bau dari suatu zat sehingga angin dapat membawa
bau atau aroma mulai dari aroma yang sedap hingga aroma yang tidak sedap di
hidung kita. Bau masakan, bau amis, bau laut, bau sampah, bau bensin, bau gas, bau
kentut, bau kotoran, dan lain sebagainya adalah beberapa contoh bau yang dapat
dibawa angin.
4. FAKTOR TERJADINYA ANGIN
Faktor terjadinya angin, yaitu:
1. Gradien barometris
Bilangan yang menunjukkan perbedaan tekanan udara dari 2 isobar yang jaraknya
111 km. Makin besar gradien barometrisnya, makin cepat tiupan angin.
2. Letak tempat
Kecepatan angin di dekat khatulistiwa lebih cepat dari yang jauh dari garis
khatulistiwa.
3. Tinggi tempat
Semakin tinggi tempat, semakin kencang pula angin yang bertiup, hal ini
disebabkan oleh pengaruh gaya gesekan yang menghambat laju udara. Di permukaan
bumi, gunung, pohon, dan topografi yang tidak rata lainnya memberikan gaya
PENGHAWAAN DI BANGUNANMOHAMMAD SAICHUL ABBAS 9
gesekan yang besar. Semakin tinggi suatu tempat, gaya gesekan ini semakin kecil.
4. Waktu
Di siang hari angin bergerak lebih cepat daripada di malam hari
Salah satu faktor penyebab timbulnya angin adalah adanya gradien tekanan yang
timbul karena adanya perbedaan suhu udara. Kuat atau lemahnya hembusan angin
ditentukan oleh besarnya kelandaian tekanan udara atau dengan kata lain kecepatan
angin sebanding dengan kelandaian tekanan udaranya. Disamping kelandaian
tekanan, gerak angin ditentukan oleh faktor-faktor lain seperti pengaruh rotasi bumi
dan gaya gesek .Semakin besar perbedaan tekanan udara maka semakin besar pula
kecepatan angin berhembus.
Angin secara umum dapat dibagi menjadi beberapa bagian, yaitu :
1.Angin Geostropik
Angin yang timbul setelah gaya gradien tekanan dan gaya coriolis mengalami
keseimbangan serta paralel terhadap isobar
2. Angin Gradien
Angin yang timbul akibat ada pengaruh gaya sentrifugal-sentripetal.
Dimana kenyataan di alam isobar tidak pernah lurus akan tetapi melengkung.
3.Angin Vertikal
Angin vertikal timbul karena adanya pengaruh dari gaya gravitasi bumi dan juga gaya
gerak udara keatas yang diakibatkan adanya perbedaan tekanan.
JENIS-JENIS ANGIN LOKAL
1. Angin laut
Angin laut adalah angin yang bertiup dari arah laut ke arah darat yang
umumnya terjadi pada siang hari dari pukul 09.00 sampai dengan pukul 16.00. Angin
PENGHAWAAN DI BANGUNANMOHAMMAD SAICHUL ABBAS 10
ini biasa dimanfaatkan para nelayan untuk pulang dari menangkap ikan di laut.
2. Angin darat
Angin darat adalah angin yang bertiup dari arah darat ke arah laut yang
umumnya terjadi pada saat malam hari dari jam 20.00 sampai dengan jam 06.00.
Angin jenis ini bermanfaat bagi para nelayan untuk berangkat mencari ikan dengan
perahu bertenaga angin sederhana
Gambar. Pola angin darat dan angin laut
3. Angin lembah
Angin lembah adalah angin yang bertiup dari arah lembah ke arah puncak
gunung yang biasa terjadi pada siang hari.
PENGHAWAAN DI BANGUNANMOHAMMAD SAICHUL ABBAS 11
4 . Angin gunung
Angin gunung adalah angin yang bertiup dari puncak gunung ke lembah
gunung yang terjadi pada malam hari.
5. Angin Ribut/Puyuh
Biasa juga dikenal dengan puting beliung, yaitu angin kencang yang datang
secara tiba – tiba, mempunyai pusat, bergerak melingkar seperti spiral hingga
menyentuh permukaan bumi dan punah dalam waktu singkat (3 – 5 menit).
Kecepatan angin rata – ratanya berkisar antara 30 – 40 knots. Angin ini berasal dari
awan Cumulonimbus (Cb) yaitu awan yang bergumpal berwarna abu – abu gelap dan
menjulang tinggi. Namun, tidak semua awan Cumulonimbus menimbulkan puting
beliung. Puting beliung dapat terjadi dimana saja, di darat maupun di laut dan jika
terjadi di laut durasinya lebih lama daripada di darat. Angin ini lebih sering terjadi
pada siang atau sore hari, terkadang pada malam hari dan lebih sering terjadi pada
peralihan musim (pancaroba). Luas daerah yang terkena dampaknya sekitar 5 – 10
km, karena itu bersifat sangat lokal.
JENIS-JENIS ANGIN MUSIM
1. Angin Fohn
Angin Fohn/angin jatuh adalah angin yang terjadi seusai hujan Orografis.
angin yang bertiup pada suatu wilayah dengan temperatur dan kelengasan yang
berbeda. Angin Fohn terjadi karena ada gerakan massa udara yang naik pegunungan
yang tingginya lebih dari 200 meter di satu sisi lalu turun di sisi lain. Angin Fohn
yang jatuh dari puncak gunung bersifat panas dan kering, karena uap air sudah
dibuang pada saat hujan Orografis.
Biasanya angin ini bersifat panas merusak dan dapat menimbulkan korban.
Tanaman yang terkena angin ini bisa mati dan manusia yang terkena angin ini bisa
turun daya tahan tubuhnya terhada serangan penyakit.
PENGHAWAAN DI BANGUNANMOHAMMAD SAICHUL ABBAS 12
2. Angin Munsoon
Angin Munsoon, Moonsun, muson adalah angin yang berhembus secara
periodik (minimal 3 bulan) dan antara periode yang satu dengan yang lain polanya
akan berlawanan yang berganti arah secara berlawanan setiap setengah tahun.
Umumnya pada setengah tahun pertama bertiup angin darat yang kering dan setengah
tahun berikutnya bertiup angin laut yang basah.
3 . Angin Musim Barat
Angin Musim Barat/Angin Muson Barat adalah angin yang mengalir dari
Benua Asia (musim dingin) ke Benua Australia (musim panas) dan mengandung
curah hujan yang banyak di Indonesia bagian Barat, hal ini disebabkan karena angin
melewati tempat yang luas, seperti perairan dan samudra. Contoh perairan dan
samudra yang dilewati adalah Laut China Selatan dan Samudra Hindia. Angin Musim
Barat menyebabkan Indonesia mengalami musim hujan.
Angin ini terjadi pada bulan Desember, januari dan Februari, dan maksimal
pada bulan Januari dengan kecepatan minimum 3 m/s.
4. Angin Musim Timur
Angin Musim Timur/Angin Muson Timur adalah angin yang mengalir dari
Benua Australia (musim dingin) ke Benua Asia (musim panas) sedikit curah hujan
(kemarau) di Indonesia bagian Timur karena angin melewati celah- celah sempit dan
berbagai gurun (Gibson, Australia Besar, dan Victoria). Ini yang menyebabkan
Indonesia mengalami musim kemarau. Terjadi pada bulan Juni, Juli dan Agustus, dan
maksimal pada bulan Juli.
5. Angin Passat
PENGHAWAAN DI BANGUNANMOHAMMAD SAICHUL ABBAS 13
Angin passat adalah angin bertiup tetap sepanjang tahun dari daerah
subtropik menuju ke daerah ekuator (khatulistiwa). Terdiri dari Angin Passat Timur
Laut bertiup di belahan bumi Utara dan Angin Passat Tenggara bertiup di belahan
bumi Selatan.
Di sekitar khatulistiwa, kedua angin passat ini bertemu. Karena temperatur di
daerah tropis selalu tinggi, maka massa udara tersebut dipaksa naik secara vertikal
(konveksi). Daerah pertemuan kedua angin passat tersebut dinamakan Daerah
Konvergensi Antar Tropik (DKAT). DKAT ditandai dengan temperatur yang selalu
tinggi. Akibat kenaikan massa udara ini, wilayah DKAT terbebas dari adanya angin
topan. Akibatnya daerah ini dinamakan daerah doldrum (wilayah tenang).
6. Angin Anti Passat
Udara di atas daerah ekuator yang mengalir ke daerah kutub dan turun di
daerah maksimum subtropik merupakan angin Anti Passat. Di belahan bumi Utara
disebut Angin Anti Passat Barat Daya dan di belahan bumi Selatan disebut Angin
Anti Passat Barat Laut. Pada daerah sekitar lintang 20o - 30o LU dan LS, angin anti
passat kembali turun secara vertikal sebagai angin yang kering. Angin kering ini
menyerap uap air di udara dan permukaan daratan. Akibatnya, terbentuk gurun di
muka bumi, misalnya gurun di Saudi Arabia, Gurun Sahara (Afrika), dan gurun di
Australia.
Di daerah Subtropik (30o – 40o LU/LS) terdapat daerah “teduh subtropik”
yang udaranya tenang, turun dari atas, dan tidak ada angin. Sedangkan di daerah
ekuator antara 10o LU – 10o LS terdapat juga daerah tenang yang disebut daerah
“teduh ekuator” atau “daerah doldrum”
Gambaran Pola Aliran Angin Global adalah sebagai berikut :
PENGHAWAAN DI BANGUNANMOHAMMAD SAICHUL ABBAS 14
Terdapat tiga sel peredaran angin di muka bumi, yaitu sel Hadley (di
ekuator), sel Ferrel (di Lintang Sedang), dan sel Polar (di daerah kutub). Lihat dan
amati arah dan pergerakan panah yang menunjukan kemana angin bergerak. Sekarang
akan saya jelaskan sedikit mengenai pergerakan udara dari gambar di atas.
Karena adanya Gradien Tekanan maka angin akan selalu bertiup dari tempat yang
memiliki tekanan udara tinggi ke tempat dengan tekanan udara rendah. Sehingga
menyebabkan angin bertiup dari Lintang sedang ke daerah Ekuator.
1. Adanya Efek Coriolis yang menyebabkan angin di belahan bumi utara akan
dibelokkan ke kanan dan angin di belahan bumi selatan akan dibelokkan ke arah kiri.
2. Nah, karena Ekuator adalah tempat bertemunya antara dua buah angin dari
LIntang Utara dan Selatan maka kedua angin tersebut akan saling bertumbukan dan
akhirnya akan bergerak keatas membentuk hujan yang sering dikenal dengan
PENGHAWAAN DI BANGUNANMOHAMMAD SAICHUL ABBAS 15
sebutan hujan Zenital.
3. Jika kita amati pula pertemuan antara sel Polar dan sel Ferrel juga menyebabkan
angin akan bergerak ke arah atas. Nah, di bagian ini selain kita kenal akan
menyebabkan Jetstream polar selain itu fenomena lain yang dapat terbentuk akibat
pertemuan ini adalah terjadinya hujan yang sering disebut Hujan Frontal.
4. Dari gambar di atas akan saya jelaskan macam-macam angin global yang dapat
kita amati, di antaranya :
Angin Pasat : Angin yang bergerak dari daerah LIntang sedang ke daerah
Ekuator
Angin Anti Pasat : Angin yang bergerak dari daerah Ekuator ke Lintang
Sedang
Angin pasat dan anti pasat dapat kita amati pada sel Hadley
Angin Timur : Angin yang bergerak dari Timur Laut ke Barat Daya
Angin Barat : Angin yang bergerak dari Barat Laut ke Tenggara
EFEK ANGIN TERHADAP BANGUNAN
Angin sangat mempengaruhi kenyamanan dalam bangunan. Angin adalah energi alami yang dapat dimanfaatkan untuk memenuhi kebutuhan manusia. Belakangan ini manusia lebih memilih menggunakan energy mekanik seperti kipas angin, blower, ataupun AC. Dengan menggunakan energy mekanik, maka akan timbul masalah baru, yaitu efek negatif terhadap lingkungan. Sedangkan apabila menggunakan energy angin alami, dampak negatif tersebut tidak akan terjadi.
PENGHAWAAN DI BANGUNANMOHAMMAD SAICHUL ABBAS 16
Indoor Air Quality dan Kenyamanan Thermal
Udara bagi kehidupan kita sangat penting. Oksigen yg dihirup kita terutama
berasal dari sisa fotosintesis tumbuhan dan sebaliknya CO2 dihasilkan oleh proses
pernapasan kita. Udara merupakan salah satu unsur lingkungan hidup, sehingga
mutunya harus dijaga. Manusia lebih lama berada di dalam ruangan. Jika sirkulasi
ruangan buruk, maka ada peluang terakumulasinya oksida nitrogen, CO, formal
dehide, dll yang membawa efek negatif terhadap kesehatan manusia. Kualitas udara
dalam ruang dipengaruhi oleh zat pencemar, suhu udara panas. Kedua faktor tersebut
berperanan di dalam menentukan iklim kerja yang berpengaruh terhadap kinerja/
kenyamanan kerja.
Indoor Air Quality
Kualitas udara dalam ruangan menjadi faktor penting untuk dijadikan
perhatian lebih. Hal ini berkaitan dengan tingkat aktifitas manusia yang menggunakan
waktunya hampir 90 persen dihabiskan dalam ruangan (L.Jenkins, J.Phillips,
J.Mulberg, & P.Hui, 1992). Oleh karena itu, beberapa hal yang harus diperhatikan
untuk mendapatkan kualitas udara indoor yang baik diantaranya kualitas lingkungan
sekitar yang mempengaruhi dan tingkat metabolisme manusia yang beraktifitas
didalamnya juga hal lain yang mempengaruhi (ASHRAE, 2009).
Kenyamanan Thermal
Tingkat kenyamanan thermal dipengaruhi oleh beberapa variabel diantaranya :
1. Temperatur udara; temperatur udara disekitar individu.
2. Temperatur radiant; temperatur dari objek yang menghasilkan panas.
3. Kecepatan angin; distribusi dari udara yang bergerak.
4. Kelembaban udara relatif; jumlah uap air yang terdapat di udara dengan kondisi
PENGHAWAAN DI BANGUNANMOHAMMAD SAICHUL ABBAS 17
temperature saat itu.
5. Nilai insulasi pakaian; mengacu pada nilai kalor yang diinsulasi pakaian padasetiap
pengguna ruangan.
6. Tingkat metabolisme ; nilai metabolisme (kegiatan) pengguna ruangan.
EMMISSION DAN IMMISION
Dalam keseharian kita kita tidak menyadari bahwa udara mengalami proses
transformasi contohnya pada gambar berikut zat emisi yang biasanya kita gunakan
contohnya seperti spray, dapat mengalami proses yang dinamakan VOC jika emisi
tersebut tercampur oleh asap roko, debu dll, kemudian hasil dari percampuran zat
tersebut dapat menghasilkan efek yang negatif yaitu imisi.
OUTDOOR AIR CONTAMMINANTS
Banyak sekali faktor polusi yang berada dari luar bangunan di antaranya
polusi asap mobil, asap pabrik dll, di antaranya yang mempunyai dampak besar pada
perkotaan, yaitu polusi kemacetan kendaraan. masalah ini menimbulkan partikel yang
membahayakan bagi kesehatan.
PENGHAWAAN DI BANGUNANMOHAMMAD SAICHUL ABBAS 18
MAJOR INDOOR AIR CONTAMINANTS
Pada dasarnya udara lebih banyak di kontaminasi oleh gas CO2 yang dapat
membahayakan kesehatan, yaitu dapat menyebabkan kanker sama halnya dengan atap
yang memakai material asbes. tetapi masih banyak zat zat lain yang sangat
membahayakan dalam ruang
PENTINGNYA PENGENDALIAN PENCEMARAN DIDALAM RUANGAN
Manusia lebih lama berada di dalam ruangan. Jika sirkulasi ruangan buruk,
maka ada peluang terakumulasinya oksida nitrogen, CO, formal dehide, dll yang
membawa efek negatif terhadap kesehatan manusia. Kualitas udara dalam ruang
dipengaruhi oleh zat pencemar, suhu udara panas. Kedua faktor tersebut berperanan
di dalam menentukan iklim kerja yang berpengaruh terhadap kinerja/ kenyamanan
kerja.
KARAKTERISTIK PENCEMAR UDARA DALAM RUANG
Berasal dari Benda Mati :
Debu, gas, asap, uap.
PENGHAWAAN DI BANGUNANMOHAMMAD SAICHUL ABBAS 19
Berasal dari Makhluk Hidup :
tepung sari, debu dari hewan/tumbuhan, virus, jamur, bakteri.
FAKTA-FAKTA KUALITAS UDARA DALAM RUANG
1. Pola Waktu kegiatan Aktivitas Manusia
2. Keberadaan Sumber-sumber pencemar
3. Adanya Peningkatan Studi kualitas Udara di dalam ruang lebih tercemar
dibandingkan di luar ruangan
4. Banyaknya keluhan mengenai kesehatan manusia:
- Banyaknya penyakit saluran napas
- Alergi
- Iritasi membran mukus
- Kanker
VENTILATION STRATEGIES
Ventilation strategi adalah penempatan ventilasi pada bangunan dimana
ventilasi sebagai peran penting dalam penghawaan pada interior bangunan guna agar
temperatur ada ruangan dapat berada pada suhu normal.
Strategi ventilasi terbagi menjadi dua, yaitu natural ventilation (ventilasi
alami) dan mechanical ventilation (ventilasi mekanik).
VENTILASI ALAMI
Ventilasi alami adalah proses pergantian udara ruangan oleh udara segar dari
luar ruangan tanpa bantuan peralatan mekanik.Kenyamanan termal adalah suatu
kondisi yang dialami oleh manusia akibat pengaruh dari lingkungannya. Kondisi
tersebut antara lain dipengaruhi oleh suhu udara, kecepatan angin, dan kelembaban
PENGHAWAAN DI BANGUNANMOHAMMAD SAICHUL ABBAS 20
udara. Pada sebuah rumah tinggal, ketiga hal tersebut dapat dikondisikan dengan dua
macam cara, yaitu secara alami dan buatan. Dengan desain pengkondisian udara
alami yang tepat, maka sebetulnya kita tidak memerlukan AC di rumah. Dengan
adanya ventilasi alami akan diperoleh kenyamanan termal dan kenyamanan udara.
Kenyamanan udara adalah tersedianya udara yang segar, bersih dan tidak berbau.
Sebelum mulai merancang suatu bangunan, terutama rumah tinggal,
sebaiknya sudah dinentukan terlebih dahulu sistem ventilasi utama yang akan
digunakan. Apakah ventilasi alami atau ventilasi buatan. Karena hasil desain
bangunan untuk kedua jenis sistem pengkondisian udara tersebut bisa sangat berbeda
satu sama lain.
Hal-hal apa sajakah yang bisa kita lakukan untuk mengoptimalkan
pengkondisian udara di dalam rumah secara alami ?
1. Orientasi Bangunan.
Radiasi matahari adalah penyebab utama tingginya suhu di dalam rumah.
Sebisa mungkin hindari banyak bukaan di arah timur dan barat. Apabila tidak bisa
dihindari, bisa diupayakan adanya barrier terhadap radiasi panas matahari, terutama
matahari sore di arah barat. Barrier bisa berupa tanaman atau vegetasi, atau elemen
bangunan berupa sun shading. Sun shading berupa elemen vertikal (sirip) atau elemen
horizontal (topi-topi/over hang).
2. Perbanyak bukaan.
Bukaan atau ventilasi udara yang dianjurkan adalah paling tidak sebesar 15%
dari luas lantai bangunan.
3. Atur letak bukaan.
Ventilasi udara haruslah berada di kedua sisi bangunan atau ruangan. Tidak
akan banyak manfaatnya apabila bukaan hanya berada di salah satu sisi bangunan.
Udara luar tidak akan bisa masuk ke dalam rumah bila tidak ada lubang yang lain
PENGHAWAAN DI BANGUNANMOHAMMAD SAICHUL ABBAS 21
untuk jalan keluar udara. Jadi, harus dihindari memanfaatkan seluruh kavling hingga
ke belakang. Sisakan sedikit bagian kavling di belakang rumah yang terbuka hingga
ke atas, supaya terjadi ventilasi silang. Dalam satu ruangan pun, sebaiknya,
jendela/bukaan tidak berada pada sisi yang sama. Misalkan suatu bidang dinding
mempunyai jendela di sisi sebelah kiri, sebaiknya bidang dinding yang berseberangan
mempunyai jendela di sisi kanan. Dengan konfigurasi seperti ini, diharapkan seluruh
bagian rumah/ ruangan akan tersentuh oleh aliran udara.
Jenis-Jenis Ventilasi Alami.
Menurut cara membukanya, ventilasi alami ada 2 macam. Yaitu ventilasi
alami yang terbuka permanen, ataupun ventilasi alami temporer yang dapat dibuka
dan ditutup. Sebaiknya, sebuah rumah mempunyai keduanya. Ventilasi permanen
untuk menjamin pertukaran udara minimal setiap hari, ventilasi temporer untuk
difungsikan apabila memerlukan kondisi penghawaan yang lebih baik, misalnya
ketika jumlah penghuni rumah sedang banyak, atau ketika cuaca sangat panas. Nah
lalu apa saja jenis-jenis ventilasi alami, baik permanen ataupun temporer ?
1. Jendela biasa.
2. Jendela boven. Boven biasanya berada di atas kusen, bisa menjadi satu atau
terpisah. Boven ada beberapa macam, ada boven yang mempunyai daun
seperti jendela biasa, ada boven yang diisi dengan 2 bilah kaca yang
menyisakan celah udara di antaranya seperti yang banyak dipakai di kamar
mandi, atau boven yang yang diisi dengan ram kayu. Ram kayu berguna untuk
faktor keamanan, yaitu supaya tidak ada orang yang bisa menerobos masuk
melalui lubang boven.
3. Jalusi/krepyak. Adalah bilah-bilah kayu yang terpasang permanen di kusen.
Celah-celah di antara bilah-bilah inilah yang akan menjadi lubang untuk aliran
udara alami.
4. kaca naco. Kaca naco adalah jendela yang kacanya dibagi menjadi beberapa
PENGHAWAAN DI BANGUNANMOHAMMAD SAICHUL ABBAS 22
segmen dan mempunyai mekanisme yang bisa digerakkan membuka dan
menutup. Kaca naco mempunyai kelemahan berupa faktor keamanan yang
tidak terlalu baik. Selain itu, kaca naco termasuk kurang ekonomis.
5. Loster. Loster adalah sebutan untuk ornamen yang mengisi lubang ventilasi di
dinding. Kegunaan loster sama seperti ram, yaitu untuk memperkecil ukuran
lubang karena faktor keamanan. Loster sendiri terbuat dari berbagai macam
bahan :
Loster kayu. Seperti halnya kusen, loster kayu memerlukan finishing.
Finishing loster kayu bisa mempergunakan cat kayu, politur, atau melamin.
Loster beton. Biasanya berharga paling murah. Loster beton pun mempunyai
kualitas yang bermacam-macam. Ada yang halus, ada yang kasar. Ada yang
mempunyai satu sisi, ada yang mempunyai 2 sisi. Loster beton terbuat dari
campuran semen, air, dan pasir yang dipress. Kekuatan loster beton tentu
tergantung kekuatan dan banyaknya semen yang menjadi campurannya.
Finishing loster beton biasanya hanya menggunakan cat tembok biasa.
Loster keramik. Loster keramik cocok bagi rumah yang bergaya unik dan
etnik. Loster keramik tidak memerlukan finishing lagi.
Loster tanpa pengisi. Ada juga loster yang hanya merupakan lubang di
tembok saja, dan tidak diisi dengan bahan pengisi apapun. Syaratnya adalah
lubang tersebut tidak mempunyai lebar lebih dari 15 cm. Pertimbangannya
adalah faktor keamanan.
Dengan memaksimalkan penggunaan ventilasi alami, kita paling tidak akan
mengurangi penggunaan AC. Tidak perlu bicara terlalu jauh mengenai penghematan
energi pemanasan global, dengan mengurangi pemakaian AC, tentu akan mengurangi
tagihan listrik.
VENTILASI BUATAN (MEKANIS)
PENGHAWAAN DI BANGUNANMOHAMMAD SAICHUL ABBAS 23
Penggantian udara terjadi dengan bantuan alat mekanik seperti kipas
angin (fan), penyedot udara (blower),exhauster. Cara ini digunakan bila cara alamiah
tidak mencukupi, misalnya ukuran ruang luas. Ada dua jenis kipas angin yaitu sistem
baling-baling dan sistem sedot pompa sertrifugal. Kipas angin yang digunakan garis
tengah besar dengan putar per menit sekecil mungkin untuk memberikan
kenyamanan.Aliran udara dibuat merata dalam seluruh ruang, diletakkan dekat
sumber kontaminan.Bila sumber kontaminan dekat dinding kipas angin berfungsi
sebagai pengisap kontaminan keluar (exhauster).Bila berat jenis kontaminan lebih
besar dari berat jenis udara, maka kipas dipasang dekat lantai. Bila dipasang pada
langit-langit, tinggi ruang harus lebih dari 3 m. Kapasitas kipas ditentukan oleh
volume ruang, jumlah pergantian udara dalam ruang yang diperlukan.
Persyaratan Teknik ventilasi mekanik
1. Sistem ventilasi mekanis harus diberikan jika ventilasi alami yang memenuhi
syarat tidak memadai.
2. Penempatan fan harus memungkinkan pelepasan udara secara maksimal dan juga
memungkinkan masuknya udara segar atau sebaliknya.
3. Sistem ventilasi mekanis bekerja terus menerus selama ruang tersebut dihuni.
4. Bangunan atau ruang parkir tertutup harus dilengkapi sistem ventilasi mekanis
untuk membuang udara kotor dari dalam dan minimal 2/3 volume udara ruang harus
terdapat pada ketinggian maksimal 0,6 meter dari lantai.
5. Ruang parkir pada ruang bawah tanah (besmen) yang terdiri dari lebih satu lantai,
gas buang mobil pada setiap lantai tidak boleh mengganggu udara bersih pada lantai
lainnya.
6. Besarnya pertukaran udara yang disarankan untuk berbagai fungsi ruangan harus
sesuai ketentuan yang berlaku.
VENTILATION HEAT RECOVERY
PENGHAWAAN DI BANGUNANMOHAMMAD SAICHUL ABBAS 24
Proses pemulihan energi panas dari pengeluaran udara panas , yang digunakan
kembali dalam pembangunan. Mulai dari ventilasi untuk pengeluaran udara panas .
Seringkali , banyaknya usaha untuk memberikan desain dan perkembangan pada
sistemPemulihan panas. Ini meranik banyak perhatian untuk aplikasi di industri,
kantor dan rumah.
Ada beberapa jenis penukar panas udara-ke-udara yang dapat digunakan dalam
perangkat HRV:
cross flow penukar panas hingga 60% efisien (pasif)
Recuperator , atau lintas pelat penukar panas, seorang lawan penukar panas,
seperti yang digambarkan di sebelah kanan
Roda termal , atau penukar panas rotary (memerlukan motor untuk memutar
roda)
Heat pipe
beberapa kabel panas tipis (Fine kawat penukar panas)
Lihat juga:
Shell dan tube heat exchanger
Pelat penukar panas
Pelat penukar panas sirip
Tanah-ditambah penukar panas
Dinamis tergores penukar panas permukaan
Limbah Satuan Heat Recovery
Penukar panas mikro
Pindah tidur penukar panas
PENGHAWAAN DI BANGUNANMOHAMMAD SAICHUL ABBAS 25
Udara yang masuk ke penukar panas harus di atas 0 ° C. Jika tidak
kelembaban di udara keluar mungkin memadatkan, membekukan dan memblokir
penukar panas.
Sebuah cukup suhu udara masuk yang tinggi juga dapat dicapai dengan
sirkulasi beberapa pembuangan udara (menyebabkan penurunan kualitas
udara) bila diperlukan,
dengan menggunakan sangat kecil (1 kW) pompa panas untuk menghangatkan
udara masuk di atas titik beku sebelum memasuki perangkat HRV. (Sisi
'dingin' dari heatpump ini terletak di outlet udara hangat.)
menggunakan pemanas "baterai" yang diberikan oleh panas dari sumber panas
misalnya sirkuit air panas dari kayu dipecat boiler, dll
PENUKAR PANAS BUMI KE UDARA
Hal ini dapat dilakukan oleh pipa pemanasan bumi ("tanah penukar panas-
coupled"), biasanya sekitar 30 m sampai 40 m panjang dan 20 cm, biasanya dikubur
sekitar 1,5 m di bawah permukaan tanah. Di Jerman dan Austria ini adalah
konfigurasi umum untuk bumi untuk penukar panas udara.
PENGHAWAAN DI BANGUNANMOHAMMAD SAICHUL ABBAS 26
Dalam tinggi kelembaban daerah di mana kondensasi internal yang dapat
menyebabkan jamur / cetakan pertumbuhan tabung menyebabkan kontaminasi dari
udara, beberapa langkah ada untuk mencegah hal ini.
Memastikan saluran tabung air.
Pembersihan secara teratur
Tabung dengan lapisan bakterisida tertanam seperti ion perak (tidak beracun
bagi manusia)
Air filter F7 / EU7 (> 0,4 mikrometer) terhadap jamur perangkap (ukuran
antara 2 & 20 mikrometer).
Pemurnian udara UV
Gunakan bumi untuk "air" penukar panas, lihat di bawah.
Pipa-pipa dapat berupa bergelombang / slotted untuk meningkatkan
perpindahan panas dan memberikan kondensat drainase atau / solid untuk mencegah
perpindahan gas / cairan halus.
PENGHAWAAN DI BANGUNANMOHAMMAD SAICHUL ABBAS 27
PENUKAR PANAS BUMI KE UDARA
Sebuah alternatif untuk bumi untuk penukar panas udara bumi untuk penukar
panas air. Hal ini biasanya mirip denganpompa panas bumi pipa tertanam horizontal
dalam tanah (atau bisa menjadi pipa vertikal / sonde) dengan kedalaman yang sama
EAHX tersebut. Ini menggunakan sekitar dua kali lipat panjang pipa Ø 35 mm yaitu
sekitar 80 meter dibandingkan dengan EAHX. Sebuah kumparan penukar panas
ditempatkan sebelum inlet udara HRV tersebut. Biasanya cairan air garam (air asin)
digunakan sebagai cairan pertukaran panas yang sedikit lebih efisien dan ramah
lingkungan dibandingkan cairan perpindahan panas polypropylene.
Di daerah beriklim sedang di sebuah bangunan yang efisien energi,
seperti Passivhaus , ini lebih dari cukup untuk kenyamanan pendinginan selama
musim panas tanpa menggunakan sistem Penyejuk. Dalam iklim panas yang lebih
ekstrim pompa sangat kecil udara-ke-udara mikro-panas secara terbalik (AC) dengan
evaporator (memberikan panas) pada saluran udara masuk setelah penukar panas
HRV dan kondensor (mengambil panas) dari udara stopkontak setelah penukar panas
akan cukup.
Pada waktu-waktu tertentu dalam setahun lebih efisien termal untuk memotong Panas
pemulihan ventilasi-HRV penukar panas atau bumi untuk penukar panas udara
(EAHX).
PENGHAWAAN DI BANGUNANMOHAMMAD SAICHUL ABBAS 28
SESIONAL BYPASSING
Sebagai contoh, selama musim dingin, bumi di kedalaman bumi untuk
penukar panas udara biasanya jauh lebih hangat daripada suhu udara. Udara menjadi
hangat oleh bumi sebelum mencapai penukar panas udara.
Di musim panas, sebaliknya adalah benar. Udara menjadi dingin di bumi
untuk penukar udara. Tapi setelah melewati EAHX, udara dipanaskan oleh ventilator
pemulihan panas menggunakan kehangatan udara keluar. Dalam hal ini, HRV dapat
memiliki internal bypass sehingga udara masuk memenuhi melewati penukar panas
memaksimalkan potensi pendinginan bumi.
Pada musim gugur dan musim semi mungkin tidak ada manfaat termal dari
EAHX-mungkin panas / dingin udara terlalu banyak dan itu akan lebih baik untuk
menggunakan udara eksternal secara langsung. Dalam hal ini akan sangat membantu
untuk memiliki bypass sehingga EAHX terputus dan udara yang diambil langsung
dari luar. Sebuah sensor suhu diferensial dengan katup bermotor dapat mengontrol
fungsi memotong.
VENTILATION AND COOLING
Ventilasi adalah cara hemat energi yang paling murah dan paling untuk
mendinginkan bangunan. Ventilasi bekerja paling baik bila dikombinasikan dengan
metode untuk menghindari penumpukan panas di rumah Anda. Dalam beberapa
kasus, ventilasi alami akan cukup untuk pendinginan, meskipun biasanya perlu
dilengkapi dengan ventilasi tempat, kipas langit-langit, dan penggemar
jendela. Untuk rumah yang besar, pemilik rumah mungkin ingin menyelidiki
penggemar seluruh rumah.
PENGHAWAAN DI BANGUNANMOHAMMAD SAICHUL ABBAS 29
Ventilasi interior tidak efektif di tempat yang panas, iklim lembab di mana
perubahan suhu antara siang dan malam yang kecil.Dalam iklim ini, ventilasi alami
loteng Anda (sering dibutuhkan oleh kode bangunan) akan membantu mengurangi
penggunaan AC, dan kipas loteng juga dapat membuktikan menguntungkan. Namun,
pendekatan alternatif adalah untuk menutup loteng dan menjadikannya bagian dari
ruang AC di rumah Anda, menempatkan isolasi pada bagian dalam atap daripada di
lantai loteng.Loteng disegel yang lebih layak dalam pembangunan rumah baru, tetapi
dapat dipasang pada sebuah rumah yang sudah ada.
PRINSIP PEMANASAN DAN PENDINGINAN
Memahami peran konduksi, konveksi, radiasi, dan keringat.
MENGHINDARI PANAS PENUMPUKAN
Menjaga panas luar luar, menghindari kegiatan yang menghasilkan panas, dan
menggunakan ventilasi tempat dapat membantu menjaga rumah Anda dingin selama
hari-hari panas.
Untuk menghindari penumpukan panas di rumah Anda, merencanakan ke
PENGHAWAAN DI BANGUNANMOHAMMAD SAICHUL ABBAS 30
depan dengan lansekap banyak untuk warna rumah Anda. Jika Anda mengganti atap
Anda, gunakan bahan berwarna terang untuk membantu memantulkan
panas. Melindungirumah Anda ke tingkat paling direkomendasikan untuk membantu
mencegah panas, dan mempertimbangkan menggunakanpenghalang berseri-seri .
Pada hari-hari panas, setiap kali suhu luar lebih tinggi dari suhu di dalam
rumah Anda, dekat erat semua jendela dan pintu eksterior. Juga menginstal jendela
nuansa atau lainnya jendela perawatan dan menutup nuansa. Shades akan membantu
memblokir tidak hanya sinar matahari langsung, tetapi juga terpancar panas dari luar,
dan nuansa terisolasi akan mengurangi konduksi panas ke rumah Anda melalui
jendela Anda.
Memasak bisa menjadi sumber utama panas dalam rumah. Pada hari-hari
panas, hindari menggunakan oven; memasak di kompor, atau lebih baik lagi, hanya
menggunakan oven microwave. Untuk kompor atau oven memasak, gunakan
ventilasi spot hood oven Anda untuk membantu menghilangkan panas dari rumah (ini
akan menyedot beberapa udara panas di luar ke dalam rumah Anda, jadi jangan
berlebihan). Memanggang luar ruangan adalah cara yang bagus untuk menghindari
memasak di dalam ruangan, dan tentu saja, pergi keluar untuk makan atau memesan
dibawa pulang kerja juga.
Mandi, mencuci laundry, dan kegiatan lain juga dapat memompa panas ke
rumah Anda. Ketika Anda mandi atau mandi, gunakan ventilasi spot penggemar
kamar mandi untuk menghilangkan panas dan kelembaban dari rumah Anda. Ruang
cuci Anda mungkin juga mendapatkan keuntungan dari ventilasi tempat . Jika Anda
menggunakan pengering listrik, pastikan itu dibuang ke luar (untuk keamanan,
pengering gas harus SELALU dibuang ke luar). Jika Anda tinggal di rumah yang
lebih tua dengan bah yang mengalir cucian Anda untuk, tiriskan bah setelah
menjalankan setiap beban dalam air panas (atau lebih baik lagi, hindari menggunakan
air panas untuk cucian Anda).
Akhirnya, menghindari kegiatan yang menghasilkan banyak panas,
PENGHAWAAN DI BANGUNANMOHAMMAD SAICHUL ABBAS 31
seperti menjalankan komputer , membakar api terbuka, menjalankan mesin cuci
piring, dan menggunakan perangkat panas seperti alat pengeriting rambut atau
pengering rambut.Stereo dan televisi bahkan akan menambahkan beberapa panas ke
rumah Anda.
VENTILASI ALAMI
Di beberapa bagian Amerika Serikat, konveksi alami dan sejuk angin yang
cukup untuk menjaga rumah dingin.
FANS CEILING, JENDELA FANS, DAN FANS BEREDAR LAINNYA
Fans yang beredar udara di dalam rumah Anda dapat meningkatkan tingkat
kenyamanan Anda. Penggemar jendela menggunakan relatif sedikit listrik dan
memberikan pendinginan yang cukup untuk rumah di banyak bagian negara.
SELURUH FANS RUMAH
Untuk rumah yang lebih besar, penggemar seluruh rumah memberikan
ventilasi yang sangat baik untuk mencapai suhu ruangan yang lebih rendah. Untuk
rumah dengan saluran, pendekatan alternatif menggunakan saluran tersebut untuk
memasok ventilasi udara di seluruh rumah.
VENTILATION EFFICIENCY
PENGHAWAAN DI BANGUNANMOHAMMAD SAICHUL ABBAS 32