BAB II Tinjauan Pustaka 2.1 Proses Belajar Mengajar
Menurut imam al ghazali, kegiatan belajar mengajar merupakan aktifitas riil yang di dalamnya terjadi interaksi antara pendidik dan anak didik. Supaya dapat menjalani proses belajar dengan baik, kunci utama yang harus dipegang adalah konsentrasi selama kegiatan tersebut berlangsung. Dalam Kamus Besar Indonesia konsentrasi merupakan kemampuan untuk memusatkan pikiran terhadap aktivitas yang sedang dilakukan. Sedangkan Ahmadi, (2003) menyatakan bahwa konsentrasi belajar adalah kemampuan untuk memusatkan pikiran terhadap aktivitas belajar. Konsentrasi juga merupakan suatu perhatian searah terhadap suatu hal, dan biasanya berkaitan dengan konsentrasi terhadap apa yang saat ini dihadapi atau dijalani. Adanya konsentrasi yang maksimal akan membuat tujuan dari sistem belajar mengajar ini tercapai.[3] Dalam kegiatan belajar mengajar dipengaruhi faktor internal dan eksternal. Faktor internal merupakan faktor dari dalam siswa dan pengajar. Faktor eksternal merupakan factor dari kondisi sekitar lingkup belajat mengajar. Menurut Suryabrata (1989:142), faktor ekternal yang mempengaruhi kegiatan belajar mengajar salah satunya adalah kondisi gedung atau kelas. Kondisi ruangan gedung atau kelas sangat berpengaruh terhadap hasil akhir proses pembelajaran siswa. Gedung yang dirancang dan dibangun menurut kaidah standar kelas, akan sangat berbeda dengan kondisi gedung yang dibangun darurat yang kurang memperhatikan faktor kenyamanan penggunannya.
2.2 Kenyamanan Termal
Kenyamanan thermal adalah suatu kondisi thermal yang dirasakan oleh manusia, bukan oleh benda, binatang, dan arsitektur, tetapi dikondisikan oleh lingkungan dan benda-benda disekitar arsitekturnya atau kondisi pikir seseorang yang mengekspresikan kepuasan dirinya terhadap lingkungan thermalnya. ASHERE (1989), mendefinisikan kenyamanan thermal sebagai suatu pemikiran dimana kepuasan didapati.[2] Oleh karena itu, kenyamanan adalah suatu pemikiran mengenai persamaan empiric. Meskipun digunakan untuk mengartikan tanggapan tubuh, kenyamanan thermal merupakan kepuasan yang dialami oleh manusia yang menerima suatu keadaan thermal, keadaan ini alami baik secara sadar ataupun tidak sadar. Pemikiran suhu netral atau suhu tertentu yang sesuai untuk seseorang
dinilai agak kurang tepat karena nilai kenyamanan bukan merupakan nilai yang pasti dan selalu berbeda bagi setiap individu.[9]
Prinsip dari kenyamanan thermal sendiri yaitu terciptanya keseimbangan antara suhu tubuh manusia dengan suhu tubuh sekitarnya. Karena jika suhu tubuh manusia dengan lingkungannya memiliki perbedaan suhu yang signifikan maka akan terjadi ketidaknyamanan yang diwujudkan melalui kepanasan atau kedinginan yang dialami oleh tubuh.[8]
Ada tiga pemaknaan kenyamanan thermal menurut Peter Hoppe2
1. Kenyamanan thermal sebagai proses thermophisiological, menganggap bahwa nyaman dan tidaknya lingkungan thermal akan tergantung pada menyala dan matinya signal syarat reseptor thermal yang terdapat di kulit dan otak.
2. Pendekatan heat balance (keseimbangan panas), kenyamanan thermal dicapai bila aliran panas keadaan dari badan manusia seimbang dan temperatur kulit serta tingkat berkeringat badan ada dalam range nyaman. 3. Pendekatan psikologis, kenyamanan thermal adalah kondisi pikiran yang
mengekspresikan tingkat kepuasan seseorang terhadap lingkungan thermalnya.
2.3 Overall Thermal Transfer Value (OTTV)
OTTV adalah suatu nilai yang diterapkan sebagai kriteria perancangan untuk dinding dan kaca bagian luar bangunan gedung yang dikondisikan. Konsep OTTV ini mencakup tiga elemen dasar perpindahan panas melalui dinding luar bangunan, antara lain:
a. Konduksi panas melalui dinding tidak tembus cahaya. b. Konduksi panas melalui kaca.
c. Transmisi radiasi matahari melalui kaca.
Besarnya transmisi radiasi matahari dipengaruhi oleh intensitas radiasi matahari yang diterima, koefisien peneduh dari kaca dan dari alat peneduh (kalau ada). Konduksi panas melalui dinding dan kaca dipengaruhi oleh harga transmitansi (U) dari dinding dan dari kaca, beda temperatur udara di luar terhadap temperatur udara didalam bangunan (ΔT) dan absortansi radiasi matahari dari permukaan luar dari dinding.
Ketiga masukan panas ini dirata-ratakan pada seluruh permukaan dari dinding luar bangunan. Dengan memberikan harga batas tertentu untuk OTTV, maka
besarnya beban eksternal dapat dibatasi. Besarnya OTTV dipengaruhi oleh perencanaan dari selubung bangunan, antara lain: luas dan jenis kaca, luas dan jenis bahan dinding serta ketebalannya, warna pemukaan luar dinding dan orientasinya.[7]
Nilai perpindahan thermal menyeluruh atau OTTV untuk setiap bidang dinding luar bangunan gedung dengan orientasi tertentu, harus dihitung melalui persamaan
OTTV = α (Uw x (1-WWR)) x TDek + (SC x WWR x SF) + (Uf x WWR x ΔT) Dimana:
OTTV = Nilai perpindahan thermal menyeluruh pada dinding luar yang memiliki arah atau orientasi tertentu (Watt/m²).
Α = Absorbstansi radiasi matahari.
Uw = Transmitansi thermal dinding tidak tembus cahaya (Watt/m².K).
WWR = Perbandingan luas jendela dengan luas seluruh dinding luar pada orientasi yang ditentukan.
TDek = Beda temperatur ekuivalen (K).
SC = Koefisien peneduh dari sistem fenestrasi. SF = Faktor radiasi matahari (W/m²).
Uf = Transmitansi thermal fenestrasi (W/m².K).
ΔT = Beda temperatur perencanaan antara bagian luar dan bagian dalam.
Untuk menghitung OTTV seluruh dinding luar, digunakan persamaan OTTV = (A01 x OTTV1) + (A02 x OTTV2)+...+ (A0i x OTTVi)...
A01+ A02+...+ A0i Dimana:
A0i = Luas dinding pada bagian dinding luar i (m²). Luas ini termasuk semua permukaan dinding tidak tembus cahaya dan luas permukaan jendela yang terdapat pada bagian dinding tersebut.
OTTVi = Nilai perpindahan thermal menyeluruh pada bagian dinding i sebagai hasil perhitungan dengan menggunakan persamaan.
Absorbtansi thermal adalah nilai penyerapan energi thermal akibat radiasi matahari pada suatu bahan dan ditentukan pula oleh warna bahan tersebut. Nilai absorbtansi berbagai jenis material berbeda-beda, dengan material bata merah yang memiliki tingkat penyerapan radiasi matahari yang paling sedikit. Sedangkan untuk material yang paling baik penyerapan radiasi matahari yaitu lembaran alumunium yang berkilat.[1]
Tabel 2.1 Nilai Absorbtansi Radiasi Matahari Untuk Dinding Luar dan Atap Tidak Tembus Cahaya
b. Transmitansi thermal (U)
Transmitansi thermal adalah koefisien perpindahan kalor dari udara pada satu sisi bahan ke udara pada sisi lainnya.[10]
Untuk dinding tidak tembus cahaya dan fenestrasi yang terdiri dari beberapa lapis komponen bangunan maka besarnya U dapat dihitung dengan
U=1/Rtotal
Dimana Rtotal = Tananan panas total yang besarnya sama dengan jumlah dari masing-masing tanahan panas dari permukaan udara luar, bahan homogen, bahan tidak homogen dan permukaan udara dalam
Resistansi termal terdiri dari:
1. Resistansi lapisan udara luar (Rug)
Nilai resistansi lapisan udara luar (Rug) untuk beberapa jenis permukaan dinding baik itu permukaan dinding dalam maupun luar dapat dilihat pada tabel
Keterangan:
a. Emisifitas tinggi adalah permukaan halus yang tidak mengkilap (non reflektif). b. Emisifitas rendah adalah permukaan dalam yang sangat reflektif, seperti alumunium foil.
2. Resistansi thermal bahan (Rk) menggunakan persamaan Rk = t/k
Dimana :
T = Tebal bahan (m)
k = nilai konduktifitas thermal bahan (watt/m.K). Nilai k untuk berbagai jenis bahan dapat dilihat pada tabel
Tabel 2.3 Nilai K Pada Berbagai Jenis Bahan Bangunan
3. Resistansi termal rongga udara (RRu)
4. Resistansi thermal lapisan udara permukaan (RUP)
Nilainya seperti yang ditunjukkan pada tabel lapisan udara untuk dinding dan atap.
5. Beda temperatur ekuivalen
Beda temperatur ekuivalen (TDEK) dipengaruhi oleh: a. Tipe, massa dan densitas konstruksi.
b. Intensitas radiasi dan lamanya penyinaran. c. Lokasi dan orientasi bangunan.
d. Kondisi perancangan.
Untuk menyederhanakan perhitungan OTTV, nilai TDEK untuk berbagai tipe konstruksi tercantum pada Tabel 2.5.
Tabel 2.5 Beda Temperatur Ekuivalen Untuk Dinding
6. Faktor rerata radiasi matahari
Faktor radiasi matahari dihitung antara jam 07.00 WIB sampai dengan jam 18.00 WIB nilai SF diambil dari data intensitas radiasi matahari tertinggi dalam 1 bulan pada tahun 2014. Dari data yang diperoleh maka dapat diketahui bahwa intensitas radiasi matahari tertinggi terdapat pada bulan April 2014 sebesar 1134 joule/hari. 1134 j/hari dibagi 11 jam = 103.1joule/cm² = 103.1 x 10000/3600= 286,4Watt/m², Maka SF = 286, 4 Watt/m².[12]
2.4 WWR
Beban Pendinginan adalah jumlah total energi panas yang harus dihilangkan dalam satuan waktu dari ruangan yang diinginkan.Beban panas external untuk seluruh gedung akibat konduksi dan radiasi dapat Beban Pendinginan (SNI 03-6572-2001) dihitung dengan persamaan 4,5,6,7,8:[11]
2.5 Roof Temperature Thermal Value (RTTV)
RTTV adalah suatu nilai yang ditetapkan sebagai kriteria perancangan untuk penutup atap. Nilai perpindahan thermal dari penutup atap bangunan gedung dengan orientasi tertentu, harus dihitung melalui persamaan rumus:[4]
RTTV = α (Ar x Ur x TDEK ) + (As x Us x DT) + ( As x SC x SF) A0
Dimana:
RTTV = Nilai perpindahan thermal atap yang memiliki arah atau orientasi tertentu (Watt/m2)
a = Absorbtansi radiasi matahari.
Ar = Luas atap yang tidak tembus cahaya (m²). As = Luas skylight (m²).
A0 = Luas total atap = Ar + As (m²).
Ur = Transmitansi thermal atap tidak tembus cahaya (Watt/m².K). TDEK = Beda temperatur ekuivalen (K).
Sc = Koefisien peneduh dari sistem fenestrasi. SF = Faktor rasiasi matahari (W/ m²).
Us = Transmitansi thermal fenestrasi (skylight)(W/m².K).
DT = Beda temperatur perencaan antara bagian luar dan bagian dalam a. Transmitansi thermal atap (Ur).
Transmitansi thermal atap adalah koefisien perpindahan kalor dari udara pada satu sisi bahan atap ke udara pada sisi lainnya, untuk berbagai jenis nilai transmitansi atap penutup atap dapat dilihat pada
Keterangan: 1) Atap genteng. 2) Atap beton ringan.
3) Atap beton ketebalan > 6 inci (15 cm).
b. Beda temperatur ekuivalen atap (TDEK).
Beda temperatur ekuivalen atap juga dipengaruhi oleh beberapa faktor berikut antara lain: tipe atap, massa atap, densitas konstruksi atap, dan intensitas matahari dan lamanya penyinaran yang mengenai atap bangunan.[6] Untuk mempermudah perhitungan RTTV maka nilai TDEK untuk berbagai tipe konstruksi atap dapat dilihat pada tabel
Tabel 2.7 Beda Temperatur Ekuivalen Untuk Berbagai Penutup Atap
c. Faktor radiasi matahari atap (Sf)
Nilai faktor radiasi matahari untuk bidang horizontal yang dihitung antara jam 07.00 WIB sampai dengan 18.00 WIB adalah SF = 316 Watt/m².
d. Koefisien peneduh atap ( Sc)
Koefisien peneduh (SC) untuk skylight dari material cor beton. e. Rttv atap tanpa skylight
Dalam hal ini untuk menghitung nilai RTTV hanya perlu mencantumkan nilai U dimana nilai U harus kurang dari U maksimal. Untuk mempermudah perhitungan RTTV atap tanpa skylight dapat dilihat pada tabel
1.7 2.6 Beban Pendinginan (Metode Cooling Load Temperature Difference)
Beban Pendinginan adalah jumlah total energy panas yang harus dihilangkan dalam satuan waktu dari ruangan yang didinginkan. Beban ini diperlukan untuk mengatasi beban panas external dan internal. Beban panas external diakibatkan oleh panas yang masuk melalui konduksi (dinding, langit-langit, kaca, partisi, lantai), radiasi (kaca), dan konveksi (ventilasi dan infiltrasi). Beban panas internal diakibatkan oleh panas yang timbul Karena orang/penghuni, lampu, dan peralatan/mesin.[5] Beban Panas External: Beban Panas External untuk seluruh gedung akibat konduksi, radiasi dan konveksi dapat dihitung dengan menggunakan persamaan sebagai berikut:
Konduksi melalui atap, dinding, dan kaca:
RSHG = U x A x CLTDcorr x Fc (3) dimana:
RSHG = room sensible heat gain (Btu/h). A = luas atap, dinding, kaca (ft²).
U = nilai konduktansi bahan (Btu/ ft².°F.h).
CLTDcorr = CLTD tabel + (78-indoor) + (outdoor-85)(°F). Fc = faktor koreksi.
Konduksi melalui partisi, langit-langit, dan lantai: RSHG = U x A x ΔT (4) dimana:
A = luas partisi, langit-langit, lantai (ft²).
ΔT = temperatur outdoor – temperatur indoor (°F).
Radiasi melalui kaca:
RSHG = A x SC x SCL x Fc (5) dimana:
A = luas kaca (ft²). SC = shading coefficient.
SCL = solar cooling load (Btu/h.ft²).
RSHG = 1,10 x n x CFM x ΔT RLHG = 4840 x n x CFM x ΔW (6) dimana:
RLHG = room latent heat gain (Btu/h).
CFM = kebutuhan sirkulasi udara segar untuk tiap orang (cubic feet per minute). ΔW = perbedaan rasio kelembaban outdoor–indoor (lb/lb).
n = jumlah orang.
BAB III
Metodologi Penelitian
3.1 Alat dan Bahan
Adapun alat dan bahan yang digunakan pada percobaan ini, antara lain : a. Termometer infrared dan RH Meter
b. Penggaris meteran c. Software ecotect
3.2 Diagram Alir Penelitian
Berikut adalah tahapan – tahapan yang dilakukan untuk memperoleh hasil pengukuran OTTV dan juga beban pendinginan yang ada pada kelas C-125.
Gambar 3.1 Diagram alir final project
Diagram alir di atas menunjukkan tahapan – tahapan yang dilakukan selama melakukan pengukuran OTTV dan beban pendinginan kelas C-125. Setelah diperoleh nilai tingkat kenyamanan dari suatu ruangan maka dilakukan analisa peluang penghematan energi dan desain AC pada kelas C-125.
3.1.1 Pengukuran Geometri Ruang
Pengukuran ruang dilakukan pada C-125 dengan menggunakan meteran dimana mempertimbangkan dimensi ruang. Pengukuran yang diambil akan diperhitungankan sesuai dengan arah mata angin dan sudut penyinaran.
Tabel 3.1 Luas komponen sisi utara
Sisi Utara
Luas Total Luas Kaca Luas Jendela Luas Dinding
46.84 2.64 2.97 40.48
Sisi Selatan
Luas Total Luas Kaca Luas Jendela Luas Dinding
41.04 0.684 0.78 40.02
Tabel 3.3 Luas komponen sisi timur
Sisi Timur
Luas Total Luas Kaca Luas Jendela Luas Dinding
20.49 8.04 10.87 11.55
Tabel 3.4 Luas komponen sisi barat
Sisi Barat
Luas Total Luas Kaca Luas Jendela Luas Dinding
19.95 4.10 5.82 15.05
Gambar 3.2 Denah ruangan C-125 tampak sisi utara
Gambar 3.4 Denah ruangan C-125 tampak sisi selatan
Gambar 3.5 Denah ruangan C-125 tampak sisi dalam ruangan C-125
3.1.2 Pendataan Sumber Panas
Data-data yang diambil adalah data-data yang dapat mempengaruhi panas dari suatu ruangan. Data yang diambil adalah berupa data yang mengisi raung c125. Data tersebut adalah elektronik (leptop, proyektor, kipas,lampu), benda berbahan kayu (jendela, kayu yang berfungsi sebagai tembok di dalam ruang kelas, pintu, meja, kursi ), kaca jendela, tirai jendela, jenis atap, jenis lantai.
3.1.3 Perhitungan Beban Pendingin
Beban pendingin yang dipertimbangkan ada dua yaitu internal dan eksternal. Beban pendingin ekternal adalah berupa panas matahari yang dilihat dari sudut penyinaran. Beban pendingin internal terdiri dari sumber-sumber panas yang telah didata dan jumlah manusia.Perhitungan beban pendingin internal dan eksternal dihitung berdasarkan material, arah, dan jumlah dari komponen
3.1.4 Desain Kenyamanan Termal
Hasil perhitungan beban pendinginan dapat digunakan untuk mengetahui seberapa besar energi yang dibutuhkan untuk menjaga suhu ruangan agar sesuai
dengan standard kenyamanan yang telah ditentukan. Desain kenyamanan termal dihitung dengan memperkiraan besar ventilasi dan perkiraan kapasitas sistem pendingin ruang yang dibutuhkan.
3.1.5 Desain AC
Desain sistem pendinginan dilakukan dengan mencari spesifikasi kompresor yang sesuai dengan kapasitas pendinginan. Dari spesifikasi kompresor didapatkan evaporating temperature dan condensing temperature. Setelah itu dimanipulasi subcooling temperature dan superheating temperature untuk mendapatkan kinerja AC
3.1.6 Analisa Analisis Perbandingan Beban Pendinginan dan Sistem Pendingin
Dilakukan analisis perbandingan beban pendinginan dan system pendingin hasil perhitungan dan simulasi untuk menguji validitas data yang telah diolah.
BAB IV
Analisa dan Pembahasan
4.1 Analisa Data
Pengambilan data temperatur dilakukan setiap 1 jam mulai pukul 07.00 WIB sampai dengan 16.00 WIB. Data temperatur dan relative humidity yang telah diukur dapat dilihat pada tabel di bawah ini.
Tabel 4.1 Pengukuran temperatur dan relative humidity dalam dan luar ruangan
Jam 1 2 3 4 5 6 RH T RH T RH T RH T RH T RH T 07.00 56.2 27 56.9 26.9 56.2 27 56.8 27.1 57.3 27.1 56.7 27.1 08.00 63.5 27.9 65.4 27.8 67.3 27.8 67.3 27.8 68.3 27.8 67.3 27.8 09.00 71 28.5 71.3 28.5 71.5 28.7 70.9 28.6 72.2 28.7 72 28.7 10.00 67.5 29.2 67.6 29.1 67.8 29.1 66.4 29.2 67.4 29.2 67.1 29.2 11.00 77 27.5 75.5 28 74 28.3 73.6 28.4 73.2 28.6 73 28.7 12.00 76.4 26.9 76 28.1 74.2 28.3 73.7 28.5 73.5 28.7 73.6 28.8 13.00 69.6 30.3 69.9 30.1 70.3 30 70.1 29.8 70.2 29.8 70.9 29.8 14.00 64.5 29.9 64.5 29.8 64.2 29.7 66.8 29.6 64.3 29.7 64.4 29.7 15.00 66.3 28.8 66 28.9 65.9 29.1 65.1 29.1 64.9 29.3 65.1 29.3 16.00 64 29.4 63.8 29.3 64.7 29.5 65 29.5 63.3 29.5 63.2 29.4 4.2 Beban Pendinginan
Pembuatan desain kenyamanan termal dengan mempertimbangkan beban pendinginan internal dan eksternal.
4.2.1 Beban Pendinginan Internal 4.2.1.1 Infiltration Air
Infiltration air adalah sirkulasi udara pada suatu ruangan. Sirkulasi udara ini diperhitungkan sebelum mendesain kenyaman termal karena membantu dalam mendinginkan suhu ruangan. Besarnya pengaruh infiltrastion air dilihat dari volume ruangan.
4.2.1.2 Manusia
Jumlah manusia dalam suatu ruangan sangat berpengaruh besar. Manusia yang mengisi suatu ruangan adalah mahasiswa. Jumlah mahasiswa yang diambil adalah rata-rata dalam satu jadwal mata kuliah dalam satu hari. Panas manusia dibagi menjadi dua yaitu panas sensible dan panas laten. Sensible heat gain dan Laten
heat gain adalah perkiraan panas sensible dan panas laten yang dikeluarkan
manusia dan sesuai umur dan aktivitasnya.
Tabel 4.2 Beban Internal manusia
BEBAN INTERNAL ORANG
PANAS SENSIBLE PANAS LATEN
Qs = No. SHG.CLF QL = N0.LHG
PARAMETER NILAI PARAMETER NILAI
No 50 No 50 SHG 230 LHG (Btu/h) 190 CLF 0.8 HASIL PERHITUNGAN Qs (btu/h) 9200 QL (btu/h) 9500 Qs (watt) 2697.156 QL (watt) 2785.107 4.2.1.3 Power Load
Power load adalah semua benda elektronik yang mengeluarkan daya. Daya yang dipakai menghasilkan panas Pada C125 terdiri dari power load yang dihitung berupa kipas, lampu, LCD. Panas yang dihasilkan dipengaruhi oleh daya dan jumlah unit. Semakin banyak unit dan semakin besar daya akan membuat suhu ruangan semakin panas.
Tabel 4.3 Beban internal peralatan
Komponen Jumlah Daya BF CLF SHG Qs (Btu/hr)
Kipas 1 6 - 0.8 - 17964.7059
Lampu 23 36 1.25 1 - 3531.42
Proyektor 1 300 - 0.8 300 818.88
total 22315.0059
4.2.2 Beban Pendinginan Eksternal 4.2.2.1 Jendela
Perhitungan beban pendingin jendela mempertimbangkan luasan jendela dan arah datangnya sinar matahari. Jendela pada ruangan C-125 menghadap arah utara,
selatan, barat, dan timur. Tidak semua jendela pada ruangan C-125 terkena paparan langsung sinar matahari. Beban pendinginan jendela yang tidak terkena paparan sinar matahari dihitung menggunakan rumus persamaan perbedaan suhu (ΔT) sedangkan apabila terkena paparan sinar matahari maka perhitungan beban pendinginan dilakukan dengan metode CLTD (Cooling Load Temperature Difference). Perbedaan metode perhitungan pada kedua kondisi tersebut disebabkan karena panas yang dihasilkan antara yang terpapar dan yang tidak terpapar matahari akan menghasilkan panas yang berbeda. Berikut ini adalah table data perhitungan beban pendinginan jendela pada ruangan C-125. R nilai tebal k. k bahan bangunan
R jendela = lapisan udara permukaan dinding luar+kayu+lapisan udara
permukaan dinding dalam …….(4.1)
R jendela = 1.79
Berdasarkan tahanan jendela tersebut maka didapat koefisien perpindahan panas (U) pada jendela sisi timur, sebagai berikut :
U jendela = 0.56(W/m2K) Tabel 4.4 Perhitungan jendela
Beban pendinginan jendela C-125
Arah ting gi (m) panja ng (m) luas façad e WWR valueU - A (m2) A (ft2) Q (Btu/h) Utara (1) 0.78 2.55 1.989 0.1566 5 0.56 3.12E-01 3.35E+00 3.66E+00 Utara
(2) 2.19 0.64 1.4016 0.56 2.20E-01 2.36E+00 2.58E+00 selatan 0.78 1.32 1.0296 0.02118 0.56 2.18E-02 2.35E-01 2.56E-01 barat 0.78 7.47 5.8266 0.32558 0.56 1.90E+00 2.04E+01 2.23E+01 timur
(1) 1.47 6.15 9.0405 0.7740 2
0.56 7.00E+00 7.53E+01 8.23E+01 timur
(2) 2.18 0.78 1.7004 0.56 1.32E+00 1.42E+01 1.55E+01
Total 126.5199
4.2.2.2 Atap
Perhitungan beban pendinginan untuk atap mempertimbangkan bahan atap yang digunakan. Ruangan C125 memiliki bagian atap yang datar dan yang miring. Bagian atap yang datar terdiri dari bahan beton sedangkan bagian atap yang miring terdiri dari genteng. Hasil perhitungan beban pendinginan pada atap berbahan beton dan
genteng adalah 123.86 Hasil perhitungan beban pendinginan atap pada ruangan C-125 dapat dilihat pada tabel 4.5.
Tabel 4.5 Perhitungan atap ruangan
Atap C-125 CLTDroof 23 U atap 1 9.653 U atap 2 0.84 A1 10.4 m2 A2 57.4 m2 T ruang dosen 27.1 + 273 T C125 26.7 + 273 ΔT 0.4 Qatap (Btu/h) 422.63 Qatap (W) 123.8657679 4.1.3 Dinding
Dinding diukur dengan berdasarkan panjang dan tinggi sisi-sisinya . Nilai beban pendingin (Q) didapatkan dengan mempertimbangkan komponen penyusun dari dinding (R). Dinding yang terdapat di c125 berbahan batu bata dengan lapisan plester sehingga memiliki nilai R sebesar 2.99 Selain itu nilai beban pendingin dinding mempertimbangkan luasan dinding, dinding yang terkena paparan matahari DT dan bagian yang tidak terkena paparan matahari (CLTD). Nilai total yang didapatkan pada.
Tabel 4.6 Perhitungan dinding
No Arah Komponen Penyusun valueU- (m^2)A (ft^2)A ΔT CLTDcorr Q (Btu/h) 1 Utara Bata dengan lapisanplester 0.3344 40.60 437.01 3.1 4 42.09364 2 selatan Bata dengan lapisanplester 0.3344 40.02 430.77 0.3 4 4.015384 3 Barat Bata dengan lapisanplester 0.3344 15.02 161.67 4.4 4 22.10301 4 Timur Bata dengan lapisanplester 0.3344 11.55 124.32 7.9 4 15.45150
TOTAL 83.66354
R dinding = lapisan udara permukaan dinding luar+ triplek +lapisan
udara permukaan dinding dalam ……….…… (4.2)
R dinding =2.99
Berdasarkan tahanan dinding tersebut maka didapat koefisien perpindahan panas (U) pada dinding sisi timur, sebagai berikut :
U dinding = 0.33 (W/m2 K)
CLTD corr wall = {CLTDwall + (78 – tR) + (to – 85)} ………… (4.3)
Keterangan
tR = suhu dalam ruang (OC)
to = suhu luar ruang (OC)
Dimana, CLTDwall didapatkan dari Table 1 Ashrae 1997 hal 574 4.1.4 Kaca
Kaca yang diperhitungkan pada ruangan C-125 adalah kaca jendela dan kaca yang di pintu masuk kelas. Kaca dihitung dengan rumus Q= A x SC x SCL yang merupakan nilai kaca yang terpapar sinar matahari.
Tabel 4.7 Perhitungan radiasi matahari melalui kaca
No. Arah A (m^2) A (ft^2) SC SCL (Btu/h)Qsolar Qs Total (Btu/h)
1 Utara(1) 1.368 14.725 0.93 120 152.6688 1727.233 2 Utara(2) 1.281 13.789 0.93 120 142.9596 3 Barat 4.104 44.175 0.93 120 458.0064 4 Timur(1) 6.840 73.626 0.93 120 763.344 5 Timur(2) 1.200 12.917 0.93 120 133.92 6 Selatan 0.684 7.363 0.93 120 76.3344 R kaca = 1,79(m2K/W)
Berdasarkan tahanan kaca tersebut maka didapat koefisien perpindahan panas (U) pada kaca sisi timur, sebagai berikut :
U kaca = 0,56 (W/m2 K) 4.3 Desain Kenyaman Termal
Kenyaman merupakan dimana manusia merasakan kondisi yang sesuai. Dalam desain c125 kenyamanan yang diperhitungkan adalah kenyamanan suhu atau kesesuaian. Hasil coolong load aatau beban panas yang didapat secara total adalah…..Dimana dikurangi dengan adanya infiltration sehingga cooling load dapat diperhitungkan. Desain AC yang digunakan memperhitungkan nilai PK. Nilai PK adalah power kuda. Perhitungan dalam satu ruangan 1 PK adalah membagi nilai bebab pendinginan dengan nilai pk, sehingga dibutuhkan sejumlah AC dengan niliai PK yang telah dihitung.
Ruang Besaran fisis Titik pengukuran Rata2Nilai Standard Keterangan 1 2 3 4 5 6 Kelas C-125 Temperatur (Celcius) 28.54 28 .6 5 28.7 5 28.76 28.84 28.85 28.7317 18-28 baik Relative Humidity (Rh) 64. 10 64 .7 0 69.2 0 63.70 65.30 63.00 65 40-60 lembabsedikit
4.4 Perhitungan Nilai OTTV
Suatu nilai yang ditetapkan sebagai kriteria perancangan untuk dinding dan kaca bagian luar bangunan gedung yang dikondisikan.
4.4.1.1 Absorbtansi Radiasi Matahari
Nilai penyerapan energi termal akibat radiasi matahari pada suatu bahan dan yang ditentukan pula oleh warna bahan tersebut.
4.4.1.2 Beda Temperatur Ekuivalen (Equivalent Temperature Difference=TDEk) Beda antara temperatur ruangan dan temperatur dinding luar.atau atap yang diakibatkan oleh efek radiasi matahari dan temperatur udara Iuar untuk keadaan yang dianggap quasistatik yang menimbulkan aliran kalor melalui dinding atau atap, yang ekuivalen dengan aliran kalor sesungguhnya.
4.4.1.3 Faktor Radiasi Matahari (Solar Factor = SF)
Laju rata-rata setiap jam dari radiasi matahari pada selang waktu tertentu yang sampai pada suatu permukaan.
4.4.1.4 Koefisien Peneduh (Shading Coefficient = SC)
Angka perbandingan antara perolehan kalor melalui fenestrasi, dengan atau tanpa peneduh, dengan perolehan kalor melalui kaca biasa/bening tanpa peneduh yang ditempatkan pada fenestrasi yang sama.
Niai perpindahan termal menyeluruh pada dinding luar untuk setiap bidang dinding luar bangunan gedung dengan orientasi tertentu, harus dihitung melalui persamaan:
OTTVi = α((1-WWR)*Uw)*TDeq) + (WWR*Uf*ΔT) + (WWR*SC*SF) (4.4)
dimana :
OTTV = nilai perpindahan. termal menyeluruh pada dinding luar yang memiliki arah atau orientasi tertentu (Watt/m2).
A = absorbtansi radiasi matahari. (tabel 1 dan 2).
UW = transmitansi termal dinding tak tembus cahaya (Watt/m2.K). WWR = perbandingan luas jendela dengan luas seluruh dinding luar
pada orientasi yang ditentukan.
TDEk = beda temperatur ekuivalen (K). (lihattabel8) SC = koeffisien peneduh dari sistem fenestrasi.
SF = faktor radiasi matahari (W/m2). Uf = transmitansi termal fenestrasi OT = beda temperatur perencanaan antara bagian luar dan bagian
dalam (diambil 5K).
Tabel 4.9 Perhitungan OTTV
Arah WWR 1-WWR Uw Total Alpha TD Ek Q-Wall Utara 0.065025 0.934975 5.38 1.1 10 55.33182 Selatan 0.017091 0.982909 5.38 1.1 10 58.16855 Timur 0.696104 0.303896 5.38 1.1 10 17.98457 Barat 0.27245 0.72755 5.38 1.1 10 43.05641
Arah SC Clear Glass SF Q-Kaca
Utara 0.93 0 0
Selatan 0.93 0 0