3 ANALISA MATERIAL
4.13 Analisa Pengaruh Arah dan Letak Deflector Dengan Simulasi CFD
Analisa CFD dilanjutkan kedalam interior ruangan dengan pengaruh deflector terhadap kecepatan angin. Hasil yang ingin dicapai adalah sebagai berikut:
• Mencari arah terbaik hadapan unit apartemen dan batasan dari jarak bukaan pada sistem cross ventilation.
• Unit apartemen dengan sistem deflector yang dapat bergerak menangkap dan membelokan angin. Hal ini bertujuan agar ventilasi udara pada unit dapat terjadi secara baik dengan kecepatan angin nyaman yakni antara 0.25 – 1.5 m/s.
Analisa awal dilakukan untuk menentukan jarak efektif cross ventilation
system pada ruangan dengan lebar 3 meter. Analisa dilakukan dengan kecepatan
angin 2m/s dengan panajng ruangan 3 meter, 6 meter, 9 meter dan 24 meter. Hasil analisa adalah sebagai berikut:
Analisa Cross Ventilation Efectiveness Keterangan
3 m Analisa dilakukan dengan
raungan lebar 3 meter dengan luas bukaan 50% dari bidang
dinding. Bukaan inlet dan outlet memiliki ukuran bukaan
yang sama. Angin simulasi dijalankan dengan kecepatan 2
m/s. Bukaan dihadapkan kearah datangnnya angin. Dari hasil analisa disimpulkan
bahwa kecepatan angin tidak berkurang didalam ruangan untuk bukaan dengan inlet dan
outlet yang menghadap kearah
datangnnya angin. Cross
ventilation dengan penyusunan
seperti demikian akan menciptakan aliran angin
didalam ruangan dengan panjang ruang mencapai 24
meter. 6 m
9 m
Analisa Cross Ventilation Efectiveness 24 m
Hasil simulasi diatas menujukan bahwa, selama hadapan bukaan sejajar dengan arah angin, maka angin akan terus masuk kedalam ruangan dan menciptakan
cross ventilasi dengan jarak hingga 24 meter. Sehingga hal ini membuktikan bahwa
pernyataan GBCI bahwa jarak maksimal cross ventilation adalah 12 meter tidak berlaku untuk kasus demikian.
Hasil simulasi ini juga menunjukan bahwa perletakan bukaan yang sejajar dengan arah angin, akan membuat kecepatan angin didalam ruangan sulit untuk dikontrol. Hal ini dikarenakan jika pada bukaan terdapat bidang untuk memperkecil ataupun memperbesar luas bukaan dengan tujuan memperlambat dan mempercepat kecepatan angin, angin akan memberikan tekanan yang besar pada bidang tersebut sehingga memperberat kerja struktur. Sedangkan angin yang masuk akan melaju dengan kecepatan yang sama, yang berbeda hanyalah penyebaran angin sesuai dengan letak dan jumlah bukaan yang diciptakan dari bidang tersebut.
Kesimpulan yang dapat diambil dari analisa ini adalah bahwa untuk mengatur kecepatan angin didalam ruangan sebaiknya digunakan bukaan yang tegak lurus dengan arah datangnnya angin bukan sejajar dengan arah datangnya angin. Sehingga
angin akan lewat disamping struktur atau permukaan luar dinding dan tidak akan memberikan gaya horizontal terhadap struktur. Oleh karena perlu adanya reflector untuk menangkap dan membelokan angin secukupnya, sehingga kecepatan angin didalam ruangan dapat dikontrol. Berikut adalah table pengukuran angin dalam ruangan dengan menggunakan 3 jenis deflector dengan sudut bukaan 100, 200, dan 300 pada kecepatan angin 4m/s, 6m/s, 8m/s dan 10m/s pada ruang 3 meter x 12 meter:
• A - Kecepatan angin pada titik terdekat inlet (Bagian kiri)
• B - Kecepatan angin pada titik tengah ruangan (Bagian kiri)
• C - Kecepatan angin pada titik terdekat outlet (Bagian kiri)
• A1 - Kecepatan angin pada titik terdekat inlet (Bagian kanan)
• B1 - Kecepatan angin pada titik tengah ruangan (Bagian kanan)
• A1 - Kecepatan angin pada titik terdekat outlet (Bagian kanan)
Jenis pertama adalah Attached Deflector System dimana salah satu sisi deflector berada menempel atau merapat dengan dinding unit. Sumbu pergerakan deflector berada dikedua sisi ujung deflector. Jenis kedua adalah Detached Deflector
System dimana deflector ini berada 1 meter dari jarak dinding terluar unit yang
diukur pada titik tengah deflector terhadap unit. Sumbu perputaran deflector ini berada ditengah-tengah deflector. Jenis ketiga adalah Cross Deflector System dimana sumbu tengah deflector berada segaris dengan dinding terluar unit dengan sumbu perputaran ditengah-tengah deflector.
Pada pengujian pertama hanya digunakan sebuah deflector pada salah satu sisi inlet. Hasilnya adalah angin masuk kedalam unit dan bergerak hanya pada sisi kiri unit saja dan angin juga mengalami percepatan. Sedangkan pada bagian kanan tidak terjadi sirkulasi angin. Pengujian dilanjutkan dengan penggunaan deflector
pada setiap bukaan, hasilnya terjadi pembelokan angin yang mengakibatkan angin terdistribusi pada sisi kanan unit. Hal ini mengakibatkan analisa selanjutnya menggunakan dua deflector.
Analisa Wind Flow Analysis Keterangan
300 – 4m/s Analisa ini hanya
menggunakan satu wind
deflector pada salah satu sisi
bukaan. Satu sisi bukaan bersifat sebagai penangkap angin dan sisi lain merupakan
outlet angin. Dapat
disimpulkan dalam analisa ini bahwa angin yang masuk memiliki kecepatan yang sama
dengan angin luar. Angin bergerak masuk dan cenderung
hanya berada disisi kiri ruang. Hal ini dapat dilihat bahwa sisi kanan ruang tidak dialiri angin dengan angka 0 m/s. Distribusi angin tidak merata keseluruh
bagian ruang. 300 – 6m/s
300 – 8m/s
300 – 10m/s
Tabel 4.32 Tabel Analisis Dengan Menggunakan Satu Deflector
Hasil simulasi dengan menggunakan dua deflector adalah sebagai berikut: Tipe 1: Attached Deflector System
Kecepatan Sudut A A1 B B1 C C1 Poin
4 m/s 100 0.4 0.1 0.2 0.1 0.2 0.2 4 6 m/s 100 0.1 0.2 0.1 0.3 0.2 0.1 3 8 m/s 100 2.5 1.2 0.3 0.3 0.7 0.6 5 10 m/s 100 2.5 1.8 1.2 0.5 0.4 0.2 4 4 m/s 200 0.4 0.9 0.8 1.1 1.4 0.6 6 6 m/s 200 0.6 0.2 1.4 0.8 0.7 0.3 6 8 m/s 200 0.7 0.4 1.3 0.8 0.4 0.3 6 10 m/s 200 1.7 0.2 1.5 0.3 0.2 0.2 5 4 m/s 300 1.6 0.4 2.2 1.6 2.8 2.2 1 6 m/s 300 0.6 0.0 2.9 3.2 1.8 0.5 2 8 m/s 300 6.3 3.7 1.2 4.7 1.9 1.6 1 10 m/s 300 3.2 8.1 7.8 7.2 4.7 1.1 1
Tabel 4.33 Tabel Analisis Attached Deflector System
Sumber Dokumentasi Pribadi, 2013 Gambar 4.22 Attached Deflector System
Tipe 2: Detached Deflector System
Kecepatan Sudut A A1 B B1 C C1 Poin
4 m/s 100 1.1 1.3 1.5 1.6 0.7 0.9 6 6 m/s 100 1.1 1.5 1.4 1.7 0.4 1.0 5 8 m/s 100 0.9 1.3 1.5 2.4 0.3 1.7 4 10 m/s 100 1.6 1.5 0.4 0.3 1.5 0.3 5 4 m/s 200 0.6 0.7 1.3 1.0 0.2 0.2 6 6 m/s 200 0.8 0.9 1.5 2.1 0.8 1.5 5 8 m/s 200 1.3 1.9 1.8 2.3 1.1 1.5 3 10 m/s 200 2.1 2.9 2.5 2.7 0.9 1.4 2 4 m/s 300 2.5 2.3 3.4 3.2 4.0 2.3 0 6 m/s 300 3.7 3.9 4.7 5.0 4.8 3.7 0 8 m/s 300 5.5 4.5 6.3 6.1 6.7 4.5 0 10 m/s 300 1.1 1.2 6.1 7.9 4.2 2.5 2
Tabel 4.34 Tabel Analisis Detached Deflector System
Sumber Dokumentasi Pribadi, 2013 Gambar 4.23 Detached Deflector System
Tipe 3: Cross Deflector System
Kecepatan Sudut A A1 B B1 C C1 Poin
4 m/s 100 0.1 0.0 0.0 0.0 0.9 0.2 2 6 m/s 100 0.1 0.0 0.0 0.1 1.6 0.3 1 8 m/s 100 0.2 0.1 0.2 0.2 1.8 0.6 4 10 m/s 100 0.0 0.1 0.0 0.1 0.4 0.3 2 4 m/s 200 0.2 0.3 1.2 1.7 1.5 1.9 4 6 m/s 200 1.5 1.6 2.4 2.6 2.2 2.4 1 8 m/s 200 1.4 1.5 3.4 4.1 4.5 3.0 2 10 m/s 200 3.2 4.0 9.7 4.5 9.7 5.0 0 4 m/s 300 1.9 1.8 2.7 3.2 2.0 0.5 1 6 m/s 300 2.1 2.5 3.6 4.0 3.3 1.0 1 8 m/s 300 2.2 1.1 4.6 5.9 4.5 1.1 2 10 m/s 300 2.1 2.5 3.1 3.4 4.3 1.4 1
Tabel 4.35 Tabel Analisis Cross Deflector System
Sumber Dokumentasi Pribadi, 2013 Gambar 4.24 Cross Deflector System
Dari ketiga jenis deflector, Attached Deflector System 100 dan 200 hampir dapat digunakan untuk keseluruhan kecepatan angin dalam value simulasi. Attached
Deflector System 300 menunjukan kecepatan angin dalam ruangan yang sedikit
melibihi kondisi nyaman sehingga tidak akan digunakan. Detached Deflector System 100 juga bias menjadi alternatif penggunaan untuk semua kondisi kecepatan angin dalam value simulasi. Sedangkan untuk Detached Deflector System 200 hanya dapat digunakan untuk kecepatan angin hingga maksimal 6m/s. Sama halnya dengan
Attached Deflector System 300, Detached Deflector System 300 juga menunjukan
kondisi over ventilated sehingga tidak akan digunakan. Cross Deflector System 100 menunjukan indikasi under ventilated, sehingga tidak akan digunakan. Cross
Deflector System 200 hanya dapat digunakan untuk kecepatan angin maksimall 4m/s.
Sedangkan kecepatan angin lainnya cenderung mengakibatkan over ventilated. Cross
Deflector System 300 menunjukan kondisi over ventilated, sehingga tidak akan
digunakan.
Sehingga untuk menentukan jenis dan besaran bukaan deflector yang digunakan pada kecepatan angin <4m/s, 6m/s, 8m/s, >10m/s, akan ditentukan dari poin tertinggi dari setiap jenis dan bukaan. Rata – rata besaran angin yang paling mendekati angka 0.875 m/s (merupakan titik tengah kecepatan angin nyaman standar 0.25 – 1.5) akan dipilih sebagai deflector angin untuk kecepatan angin tersebut.
Kecepatan angin 4 m/s:
Jenis Bukaan Average Hasil
Attached Deflector System 200 0.867 m/s Digunakan
Detached Deflector System 100 1.183 ms Tidak Digunakan
Detached Deflector System 200 0.667 m/s Tidak Digunakan
Kecepatan angin 6 m/s:
Jenis Bukaan Average Hasil
Attached Deflector System 200 0.867 m/s Digunakan
Kecepatan angin 8 m/s:
Jenis Bukaan Average Hasil
Attached Deflector System 200 0.65 m/s Digunakan
Kecepatan angin 10 m/s:
Jenis Bukaan Average Hasil
Attached Deflector System 200 0.68 m/s Tidak Digunakan
Detached Deflector System 100 0.933 Digunakan
Deflector yang digunakan adalah sebagai berikut:
Kecepatan Angin Jenis Deflector
<4 m/s Attached Deflector System 200
6 m/s Attached Deflector System 200
8 m/s Attached Deflector System 200
>8 m/s Detached Deflector System 100
Sumber Dokumentasi Pribadi, 2013
Tabel 4.37 Tabel Deflector yang Digunakan