SKRIPSI
PEMODELAN POLA ALIRAN UDARA, SUHU, DAN RH DENGAN TEKNIK COMPUTATIONAL FLUID DYNAMICS (CFD) PADA RUMAH
TRADISIONAL BADUY DAN MODERN DI DESA KANEKES, KABUPATEN LEBAK, BANTEN
Oleh : ANDHINI F14053795
2010
DEPARTEMEN TEKNIK PERTANIAN FAKULTAS TEKNOLOGI PERTANIAN
PERNYATAAN MENGENAI SKRIPSI DAN SUMBER INFORMASI
Dengan ini menyatakan bahwa Skripsi yang berjudul “Pemodelan Pola Aliran Udara, Suhu, dan RH dengan Teknik Computational Fluid Dynamics (CFD pada Rumah Tradisional Baduy dan Modern di Desa Kanekes, Kabupaten Lebak, Banten” adalah karya saya sendiri dengan arahan dosen pembimbing dan belum diajukan dalam bentuk apapun kepada perguruan tinggi manapun. Sumber baik yang dikutip maupun dirujuk dari karya ilmiah yang diterbitkan maupun tidak diterbitkan telah saya nyatakan dengan benar dan dicantumkan di bagian akhir skripsi ini.
Bogor, Februari 2010
Andhini F14053795
Andhini. F14053795. The Model of Air Flow Pattern, Temperature, and RH with Computational Fluid Dynamics (CFD) Technique on Baduy’s Traditional House and Modern House in Kanekes Village, Lebak Regency, Province of Banten. Supervised by guidance of Ir. Meiske Widyarti, M.Eng and Dr. Ahmad Indra Siswantara.
ABSTRAC
The house was the place for sheltering and living for human. Material election to build a house was depended by weather in the local area, social status, availability, and the economic capacity. As the changing of the time, people now more prefer to choose the material for their buildings by using bricks or concrete. This was caused people‟s paradigm in this time where the building conception in sub-urban area by using bricks or concrete as the material had social status and economic more higher than only use natural material. In fact, on the theory, building materials which contain difficult mass will save heat energy in large amount and release it in long time than light buildings material.
The goal of this research was comparing the number of temperature, relative humidity, and airflow velocity inside Baduy‟s traditional house and modern house and simulates it with Computational Fluid Dynamics (CFD) technique. From the simulation result, we can compare the result between both of them. And the result of grating eventually compared with the level of comfort in both of those buildings.
The steps of this research were taking data in field (temperature, RH, air velocity, and solar radiation) by condition in 1st scenario, 2nd scenario, and 3rd scenario. The 1st scenario was done with condition the back‟s door closed and the other door was open. It was measured on 06.00 am, 07.00 am, and the next one hour until 05.00 pm. The 2nd scenario was done on 06.30 am, 07.30 am, and the next one hour until 05.30 pm. And the last, the 3rd scenario was done on 06.00 pm until 05.00 am every one hour.
As the measurement result which refer by the maximum standard of comfort temperature in tropical area based through CEP Brookes (Karyono 2001), in Modern house the temperature number which more than 29.4oC started from 11.00 am until 02.30 pm and in Baduy‟s house from 12.30 pm until 02.00 pm. The highest temperature in Modern and Baduy‟s house was 31.07o
C and 30.17oC and it was happened at 1.30 pm. The error number for temperature from the result of CFD simulation in Baduy‟s and Modern house is 11.88% and 12.31% then the error for RH is 10.09% and 8.66. Simulation result showed that the highest temperature inside buildings at 12.00 pm. That was because the highest number of radiation at that time.
Andhini. F14053795. Pemodelan Pola Aliran Udara, Suhu, dan RH, dengan Teknik Computational Fluid Dynamics (CFD pada Rumah Tradisional Baduy dan Modern di Desa Kanekes, Kabupaten Lebak, Banten. Dibawah bimbingan Ir. Meiske Widyarti, M.Eng dan Dr. Ahmad Indra Siswantara.
RINGKASAN
Rumah merupakan tempat tinggal untuk manusia. Pemilihan desain dan material rumah yang dibangun sangat di tentukan oleh iklim setempat, status sosial, ketersediaan, dan kemampuan ekonomi. Seiring dengan perkembangan jaman, masyarakat saat ini lebih cenderung untuk memilih material untuk bangunan dengan bahan bata atau beton karena paradigma saat ini bangunan berbahan bata atau beton memiliki status sosial dan ekonomi yang lebih tinggi terlebih bagi masyarakat kawasan sub-urban. Padahal berdasarkan teori yang ada, bahan bangunan dengan massa yang berat akan menyimpan kalor dalam jumlah yang lebih besar dan melepasnya dalam waktu yang cukup lama dibandingkan bahan bermassa ringan.
Penelitian ini dilakukan dengan membandingkan iklim di dalam rumah Baduy dan rumah modern kemudian disimulasikan dengan teknik Computational
Fluid Dynamics (CFD). Berdasarkan hasil simulasi akan dapat dibandingkan pola
aliran udara, suhu, dan RH pada kedua bangunan tersebut. Hasil pengukuran nantinya akan dapat diketahui tingkat kenyamanan pada kedua bangunan tersebut.
Tahapan penelitian ini adalah pengambilan data di lapang (suhu, RH, kecepatan angin, dan irradiasi matahari) dengan kondisi skenario 1, 2 ,dan 3. Skenario 1 dilakukan dengan kondisi pintu belakang tertutup dan pintu yang lainnya terbuka diukur pada pukul 06.00 - 17.00 dengan pengukuran setiap kelipatan 1 jam. Skenario 2 dilakukan dengan kondisi semua pintu terbuka diukur pada pukul 06.30 - 17.30 dengan pengukuran setiap kelipatan 1 jam. Skenario 3 dilakukan dengan menutup semua pintu dan dilakukan pada pukul 18.00 – 05.00 dengan kelipatan setiap 1 jam.
Hasil pengukuran suhu dengan mengacu pada standart suhu nyaman maksimum untuk wilayah tropis berdasarkan CEP Brookes (Karyono 2001), pada rumah Modern suhu di atas 29.4oC mulai pukul 11.00 – 14.30 dan pada rumah tradisional Baduy dimulai dari pukul 12.30 – 14.00. Suhu tertinggi pada rumah Modern dan Baduy adalah 31.07oC dan 30.17oC pada pukul 13.30. Hasil simulasi CFD pada rumah tradisional Baduy dan Modern didapatkan error untuk simulasi suhu sebesar 11.88% dan 12.31% sedangkan untuk RH sebesar 10.09% dan 8.66%. Hasil simulasi rata-rata menunjukkan besaran suhu tertinggi dalam bangunan pada pukul 12.00 dikarenakan pancaran radiasi tertinggi pada saat itu.
PEMODELAN POLA ALIRAN UDARA, SUHU, DAN RH DENGAN TEKNIK COMPUTATIONAL FLUID DYNAMICS (CFD) PADA RUMAH
TRADISIONAL BADUY DAN MODERN DI DESA KANEKES, KABUPATEN LEBAK, BANTEN
Sebagai salah satu syarat untuk memperoleh gelar SARJANA TEKNOLOGI PERTANIAN
Pada Departemen Teknik Pertanian Fakultas Teknologi Pertanian
Institut Pertanian Bogor
Oleh : ANDHINI F14053795
2010
DEPARTEMEN TEKNIK PERTANIAN FAKULTAS TEKNOLOGI PERTANIAN
Judul Skripsi : Pemodelan Pola Aliran Udara, Suhu, dan RH dengan Teknik Computational Fluid Dynamics (CFD pada Rumah Tradisional Baduy dan Modern di Desa Kanekes, Kabupaten Lebak, Banten
Nama : Andhini
NIM : F14053795
Menyetujui, Bogor, Februari 2010
Pembimbing 1 Pembimbing 2
Ir. Meiske Widyarti, M.Eng Dr. Ahmad Indra Siswantara NIP. 19520209 198903 2001 NIP.19670611 199203 1002
Mengetahui,
Ketua Deptemen Teknik Pertanian
Dr. Ir. Desrial, M.Eng NIP. 19661201 199103 1 004
RIWAYAT HIDUP
Andhini dilahirkan di Jakarta, DKI Jakarta pada tanggal 22 Agustus 1987 sebagai anak ke 2 dari pasangan Kadari Iwan Susanto dan Rahmayanti. Pada tahun 1999 penulis menyelesaikan pendidikan dasar di SD Tarsisius Vireta, Tangerang. Penulis melanjutkan pendidikan ke sekolah menengah pertama di SLTP Tarsisius Vireta, Tangerang dan lulus pada tahun 2002. Setelah melanjukkan ke sekolah menengah pertama penulis melanjutkan ke sekolah menengah umum di SMU Karya Iman, Cikarang, lulus tahun 2005 dan melanjutkan ke tingkat perguruan tinggi di Institut Pertanian Bogor melalui jalur Seleksi Penerimaan Mahasiswa Baru (SPMB) pada tahun 2005. Penulis di terima di IPB pada Departemen Teknik Pertanian, Fakultas Teknologi Pertanian. Penulis mengambil bagian Lingkungan dan Bangunan Pertanian.
Selama di IPB penulis mengikuti salah satu Unit Kerja Mahasiswa (UKM) Agriaswara sebagai penyanyi sopran (2005-2006). Dan pada Departemen Teknik Pertanian sendiri , penulis aktif di Himpunan Mahasiswa Teknik Pertanian (2006-2007) sebagai staf Perekonomian. Penulis juga aktif sebagai divisi humas Ikatan Mahasiswa Teknik Pertanian Indonesia (2006-2008). Tahun 2009 penulis terdaftar sebagai anggota dari Forum Anggota Muda Persatuan Insinyur Indonesia (FAM PII) divisi Tata Ruang dan Wilayah. Dalam menyelesaikan program studi, penulis juga pernah menjadi asisten untuk mata kuliah Statika dan Dinamika (2007-2008) dan Konstruksi Bangunan Lanskap (2009-2010). Pada tahun 2008 penulis melakukan praktek lapang dengan judul “ASPEK KETEKNIKAN PERTANIAN PADA BUDIDAYA KRISAN POTONG DI PT. ALAM INDAH BUNGA NUSANTARA, CIPANAS, JAWA BARAT”. Pada tahun 2010 penulis menyelesaikan pendidikan sarjana di IPB dengan judul tugas akhir “PEMODELAN POLA ALIRAN UDARA, SUHU, DAN RH DENGAN TEKNIK COMPUTATIONAL FLUID DYNAMICS (CFD) PADA RUMAH TRADISIONAL BADUY DAN MODERN DI DESA KANEKES, KABUPATEN LEBAK, BANTEN”.
KATA PENGANTAR
Alhamdulillah, puji syukur penulis panjatkan atas kehadirat Allah SWT atas rahmat dan hidayah-Nya yang berlimpah sehingga penulisa dapat menyelesaikan skripsi dengan judul “Analisis Pola Aliran Udara, Suhu, RH dengan Teknik Computational Fluid Dynamics (CFD), dan Tingkat Kenyamanan pada Rumah Tradisional Baduy dan Modern di Desa Kanekes, Kabupaten Lebak, Banten” dapat terselesaikan.
Laporan ini tersusun atas bimbingan dan kerjasama dari berbagai pihak selama penulisan skripsi. Pada kesempatan ini penulis menyampaikan terima kasih yang sebesar-besarnya kepada:
1. Ir. Meiske Widyarti, M.Eng selaku dosen pembimbing pertama atas bimbingan, saran, dan arahannya selama ini hingga skripsi ini dapat terselesaikan.
2. Dr. Ahmad Indra Siswantara, selaku dosen pembimbing kedua atas bimbingan, saran, masukan, motivasi dan segala kebaikan, puji syukur terhadap Allah karena telah memberikan hamba kesempatan untuk bertemu dan berinteraksi dengan bapak.
3. Ir. Sri Mudiastuti, M.Eng, sebagai penguji skripsi atas saran serta kesediaanya menguji pada ujian skripsi.
4. Ayah, ibu, dan Dicky Ramanda untuk semua pertolongan, dorongan semangat, ridho, doa tertulus dan tahajud di setiap malam.
5. Abah, Emak, Bu Tiwi, dan Tante Mendes atas tumpangannya selama ini. 6. Robby Rusdy Gedung, alm, terimakasih untuk semua kenangan dan
kebaikan dan karena telah menjadi lilin kecil yang tak pernah padam. 7. Bintang Hellen Fisher untuk semua semangat yang telah diberikan dan
untuk teori zero gravity-nya. I’ll make my own gravity beyond your
gravity. Absolutely!
8. Hendri Rosas, Pandu Gunawan, Astiti Puriwigati, Sri Harnani, Ahmad Jamhuri, Fandra Wiratama, Genazis Wikanta, Aries, Rizma Hudayya, Shanty Kusumawardhani, Tetty Mardyatul, Dewi Fatima, Mayrita, Qatrunnada Andrajusi, Inka Devana, Nia Kurniaty, Hapsari Kusuma
Nigrum, Septhanty D.B.W, Masyita Ramadhani, Lenny Apriliani, Jati Pratiwi, Muthia Gardena, Listia Budiarti, Anggriyan, Suhartoyo Budi Utomo, Fery Hermawan, Betty Nurbaety, Annisa N. I, Pretty (kucing kostan), anak-anak asuh ragunan, Oktafil Ulya, Hasbi Mubarok, Ifah Latifah, Emma Pratiwi, Mbak Yuyun, Mas Ayip, Angga Panji Kesuma, Teman-teman 43 dan 44 Sabrina, dan Agus Gustam Ni‟am atas pertolongannya, atas semangat, motivasi, tempat mengeluh, menangis dan menyeka air mata yang jatuh, atas softwarenya, atas diskusi-diskusi, atas kecerian yang kalian berikan, atas senyum terikhlas yang pernah kalian tunjukkan, atas kesediaannya sebagai tempat untuk meluapkan emosi, untuk setiap pedih yang pernah dialami bersama, dan atas kesediaannya untuk menjadi teman, sahabat, dan saudara dari seseorang yang sangat biasa. Maafkan jikalau perhargaan tertinggi yang dapat diberikan pada saat ini hanyalah ucapan terima kasih. Maha Besar Allah karena telah menjodohkan untuk bertemu dengan orang-orang hebat seperti kalian. 9. Ibu Dyah Wulandari atas konsultasi dan diskusinya.
10. Rekan-rekan sesama lab Lingkungan dan Bangunan Pertanian. 11. Teman-teman Teknik Pertanian Institut Pertanian Bogor angkatan 42. 12. Teman-teman Teknik Mesin Universitas Indonesia angkatan 2005.
13. Adik-adik asisten Landskap‟44 atas keceriannya, hari senin tiada berarti tanpa kalian.
14. Para teknisi laboratorium Pak Ahmad, Pak Tris, dan Mas Firman atas bantuannya.
15. Semua pihak yang telah mendukung hingga skripsi ini dapat terselesaikan juga.
Penulis menyadari bahwa dalam pembuatan skripsi ini tidak lepas dari kesalahan. Oleh karena itu saran dan kritik pembaca sangatlah berharga untuk perbaikan di masa mendatang. Semoga skripsi ini dapat berguna dan bermanfaat bagi kita semua.
Bogor, Januari 2010 Andhini
DAFTAR ISI
Halaman
KATA PENGANTAR ……….……… i
DAFTAR ISI ………..…………. iii
DAFTAR GAMBAR ……….…………. vi
DAFTAR TABEL ……….………. viii
DAFTAR LAMPIRAN ………..………. ix
DAFTAR ISTILAH DAN SIMBOL……… xi
BAB I PENDAHULUAN ……….. 1
1.1 Latar Belakang ……….. 1
1.2 Tujuan ……… 2
BAB II TINJAUAN PUSTAKA ………. 3
2.1 Kondisi Umum Lokasi……… 3
2.1.1 Keadaan Geografis……….. 3
2.1.2 Iklim……… 3
2.2 Lokasi Pemukiman Baduy ………. 3
2.3 Rumah di Indonesia ……… 4
2.4 Rumah Tradisional dan Modern ………. 4
2.5 Rumah Tradisional Jawa Barat ………... 6
2.6 Kenyamanan Termal ………. 6
2.7 Faktor yang Mempengaruhi Kenyamanan Termal ………. 8
2.7.1 Suhu dan Kelembaban (RH) ………. 8
2.7.2 Pergerakan Udara ……….. 9
2.7.3 Laju Metabolisme ………. 10
2.7.4 Jenis/Tahanan Panas Pakaian (Clothing Insulation, clo) .. 10
2.8 Ventilasi Alami ……….. 10
2.9 Pindah Panas ……….. 12
2.10.1 Komponen Utama CFD ……….. 12
BAB III PENDEKATAN TEORITIK ……….. 14
3.1 Pindah Panas ………..……… 14
3.2 Hukum Bernoulli ……….………..…. 15
BAB IV METODELOGI PENELITIAN ………..… 18
4.1 Waktu dan Tempat ……….……… 18
4.2 Alat dan Bahan ………..………. 18
4.3 Parameter Pengukuran ………..……….. 19
4.4 Metode ………..……….. 20
BAB V HASIL DAN PEMBAHASAN ………. 24
5.1 Hasil Pengukuran Nilai Konduktivitas ……….. 24
5.2 Struktural dan Fungsional Bangunan ……….… 24
5.2.1 Rumah Tradisional Baduy ………. 24
5.2.2 Rumah Modern ………... 27
5.3 Kondisi Lingkungan Luar Bangunan ………. 29
5.3.1 Suhu Udara ……… 29
5.3.2 RH Udara ………... 30
5.3.3 Irradiasi Matahari ……….. 31
5.3.4 Tekanan Udara………... 32
5.3.5 Kecepatan Udara……… 32
5.4 Kondisi Dalam Bangunan………... 33
5.4.1 Suhu ………... 33 5.4.2 RH Udara……… 36 5.5 Simulasi CFD……….. 37 5.5.1 Penggambaran Geometri……… 37 5.5.2 Masukan simulasi ……….. 38 5.5.3 Validasi ………. 40
5.5.4 Analisis Hasil Simulasi ………. 41
5.5.4.1 Rumah Baduy ………. 41
5.5.4.2 Rumah Modern ……….. 46
5.5.4.3 Analisis Aliran Udara dalam Bangunan ………. 46
6.1 Kesimpulan ……….………… 59
6.2 Saran ………..…………. 60
DAFTAR PUSTAKA ………..………… 61
DAFTAR
GAMBAR
Gambar Halaman
1 Tata ruang rumah tradisional dengan Modern ……… 5
2 Bagian yang terkena matahari ……… 5
3 Daerah kenyamanan (Frick 2007) ………..………. 7
4 PMV vs PPD……… 8
5 Aliran fluida dalam pipa ……….……… 15
6 Rumah Modern (a) dan rumah tradisional Baduy (b) di Desa Kanekes, Provinsi Banten ……….……….. 18
7 Diagram alir proses pembuatan geometri ……… 21
8 Diagram alir proses simulasi……… 22
9 Posisi objek pengamatan rumah Baduy di Kampung Kaduketug…… 24
10 Denah rumah tradisional Baduy ……….………. 27
11 Posisi rumah Modern di Desa Kanekes ……….……….. 28
12 Denah rumah Modern ………. 29
13 Grafik rata-rata suhu lingkungan sekitar bangunan………. 30
14 Grafik rata-rata RH di lingkungan sekitar bangunan ……….………. 30
15 Grafik rata-rata irradiasi matahari di lingkungan sekitar bangunan … 31 16 Grafik rata-rata tekanan udara di lingkungan sekitar bangunan ……. 32
17 Grafik kecepatan angin di lingkungan sekitar bangunan ……… 33
18 Grafik perbandingan suhu pada rumah tradisional Baduy dengan Lingkungan di sekitar bangunan……….………. 34
19 Grafik perbandingan suhu pada rumah Modern dengan lingkungan sekitar bangunan ..………... 34
20 Geometri rumah Baduy (a) dan rumah Modern (b)………. 39
21 Geometri rumah Baduy dengan penghalang……… 38
22 Distribusi aliran udara rata-rata pada rumah tradisional Baduy pukul 06.00 (a), 09.00 (b), 12.00 (c), dan 15.00 (d) …..……… 41
23 Distribusi suhu rata-rata di dalam rumah tradisional Baduy pukul 06.00 (a), pukul 09.00 (b), pukul 12.00 (c) dan pukul 15.00 (d) ……. 42
24 Distribusi RH rata-rata di dalam rumah tradisional Baduy untuk pukul 06.00 (a), pukul 09.00 (b), pukul 12.00 (c), dan pukul 15.00 (d) …… 42 25 Distribusi aliran udara rata-rata pada rumah Modern pukul 06.00 (a),
09.00 (b), 12.00 (c), dan 15.00 (d) ……….. 46 26 Distribusi suhu rata-rata pada rumah Modern untuk simulasi pukul
06.00 (a), pukul 09.00 (b), pukul 12.00 (c), dan pukul 15.00 (d) …… 46 27 Distribusi RH rata-rata di dalam rumah Modern pukul 06.00 (a), pukul
09.00 (b), pukul 12.00 (c), dan pukul 15.00 (d) ………. 47 28 Gambar piktorial distribusi suhu pada dinding luar rumah Modern
pada pukul 09.00 (a) dan dinding rumah bagian Timur (b)…………. 49 29 Gambar piktorial distribusi suhu pada dinding luar rumah Modern
Pada pukul 12.00 (a) dan dinding rumah bagian Barat (b) …………. 50 30 Vektor angin ……… 52 31 Distribusi tekanan ……… 53 32 Distribusi dan vektor aliran udara……… 53 33 Simulasi kecepatan angin hari ke-1 pukul 12.00 (skenario 1) pada
rumah Modern ……….……… 54 34 Simulasi kecepatan angin hari ke-2 pukul 15.30 (skenario 2) pada
rumah Baduy ………... 55 35 Simulasi kecepatan angin hari ke-2 pukul 15.30 (skenario 2) pada
rumah Modern ………. 56 36 Simulasi kecepatan angin hari ke-2 pukul 16.00 (skenario 1) pada
rumah Baduy……… 56 37 Simulasi kecepatan angin hari ke-2 pukul 16.00 (skenario 1) pada
DAFTAR TABEL
Tabel Halaman
1 Hubungan antara PMV, PPD, dan sensasi ……….……….. 8 2 Kecepatan angin ………..………. 10 3 Ukuran celah-celah pada lantai rumah baduy dan panjang papan
bambu per papan ………..……… 25 4 Fungsi ruangan-ruangan pada rumah tradisonal Baduy ……….……….. 26 5 Fungsi ruangan-ruangan pada rumah Modern……….. 28 6 Rata-rata suhu di dalam bangunan pada waktu-waktu tertentu………… 35 7 Rata-rata RH di dalam bangunan pada waktu tertentu ……… 36 8 Masukan rata-rata data untuk simulasi CFD dalam rumah Baduy……... 38 9 Masukan rata-rata data untuk simulasi CFD dalam rumah Modern …… 39 10 NIlai error suhu untuk rumah Baduy dan Modern ……….. 40 11 Nilai error RH untuk rumah Baduy dan Modern ………... 40 12 Inputan data kecepatan angin untuk rumah Baduy dan Modern
untuk beberapa arah aliran udara ……… 52 13 Debit udara masuk dan keluar hasil simulasi CFD pada rumah Modern untuk arah aliran angin menuju Tenggara ……….. 55 14 Perbandingan suhu, RH, dan kecepatan angin hasil simulasi CFD ……. 57
DAFTAR LAMPIRAN
Lampiran Halaman
1 Data Cuaca pada Lingkungan Selama Pengukuran ……… 63
2 Data Skenario 1 (Pintu Belakang Tertutup dan Pintu yang Lain Terbuka) ……….………. 65
3 Data Skenario 2 (Pintu Belakang dan Pintu yang Lain Terbuka)…… 66
4 Data Skenario 3 (Semua Pintu Tertutup) ……… 67
5 Karakteristik Fisik dari Material Bangunan pada Temperatur Rata-rata 24oC ………. 68
6 Suhu Permukaan Dinding Hasil Kalkulasi ……….………. 69
7 Contoh Perhitungan Suhu Dinding ………. 70
8 Grafik iklim di Lingkungan Selama Pengukuran 3 Hari ………. 71
9 Grafik Skenario 1 Rata-rata Suhu dalam Rumah Modern dan Baduy……… 72
10 Grafik Skenario 2 Rata-rata Suhu dalam Rumah Modern dan Baduy ……….……….. 72
11 Grafik Skenario 3 Rata-rata Suhu dalam Rumah Modern dan Baduy ………..………. 74
12 Inputan dalam Flow Simulation ……….. 75
13 Gambar Tampak Depan Rumah Modern ……… 76
14 Gambar Tampak Belakang Rumah Modern ……… 77
15 Gambar Tampak Samping Rumah Modern ……….……… 78
16 Gambar Denah Rumah Modern ………... 79
17 Gambar Detail Jendela Depan 1 ……….. 80
18 Gambar Detail Jendela Depan 2 ………. 81
19 Gambar Detail Jendela Belakang ……… 82
20 Gambar Detail Pintu ……….……….. 83
21 Gambar Potongan Rumah Modern ………….……….... 84
22 Gambar Tampak Depan Rumah Baduy ……….……….. 85
23 Gambar Tampak Samping Rumah Baduy ……….. 86
DAFTAR ISTILAH DAN SIMBOL
Simbol Satuan
BT Bujur Timur
g Gravitasi (9.81) m/s
H Laju produksi kalor internal penghuni persatuan
luas tubuh Watt/m2
h Konduktansi permukaan. Aliran panas dari suatu permukaan ke udara atau dari udara ke permukaan Watt/moC
hD Konduktansi permukaan dalam Watt/moC hL Konduktansi permukaan luar Watt/moC k Konduktivitas material bahan W/moC LS Lintang Selatan
PMV Predicted Mean Vote
PPD Predicted Percentage of Dissatisfied %
q Laju pindah panas Watt
RH Relative Humidity/Kelembaban Relatif %
∆T Perbedaan temperature oC
T Suhu oC
TD Temparatur udara di dalam bangunan oC TL Temperatur udara di luar bangunan oC
To Temperatur operasional oC
U Transmitansi termal Watt/moC
v Kecepatan angin m/s x Tebal bahan m X Koordinat sumbu X Y Koordinat sumbu Y Z Koordinat sumbu Z ε Emisifitas ρ Massa jenis kg/m3 σ Konstanta Stefan-Boltzman (5.67 x 10-8) W/m2/oC4
BAB I. PENDAHULUAN
1.1 LATAR BELAKANG
Setiap manusia membutuhkan naungan sebagai tempat tinggalnya yang biasanya disebut dengan rumah. Rumah memiliki fungsi sebagai tempat bernaung manusia oleh karena itu rumah harus mampu melindungi manusia dari cuaca yang tidak diinginkan di luar dan mampu memberikan kenyamanan bagi yang menempatinya. Desain dan pemilihan material rumah sangatlah berpengaruh pada lingkungan di dalam rumah nantinya.
Pada zaman dahulu manusia dalam membangun rumah sangat memperhatikan lingkungannya. Seiring dengan perkembangan jaman, teknologi, dan modernisasi yang semakin merambah ke desa, mengubah pola-pola dan kebiasaan dari para petani yang berada di wilayah pedesaan. Salah satunya pada rumah petani tradisional, terutama di wilayah sub-urban. Saat ini terlihat jelas kecenderungan para petani cenderung merubah bentuk rumah yang awalnya berbentuk tradisional menjadi lebih modern dan desain rumah pada umumnya tidak memperhatikan faktor lingkungan.
Indonesia merupakan wilayah beriklim tropika basah yang memiliki ciri khas suhu udara tahunan dan kelembaban relatif yang tinggi yaitu lebih dari 60%. Menurut Fanger dalam Priyanto (2002), kombinasi suhu udara dan kelembaban mempunyai pengaruh yang kuat terhadap kualitas udara dalam ruangan, sehingga aliran udara dalam ruangan merupakan hal yang sangat berpengaruh dan menjadi salah satu metode yang murah untuk mencapai kenyamanan termal. Prediksi kinerja ventilasi alamiah pada suatu bangunan yang mengestimasikan aliran udara yang diinduksi oleh angin di dalam ruangan diperlukan. Besarnya aliran udara di dalam ruangan tidak hanya tergantung dari kecepatan dan arah udara di luar tetapi juga ditentukan oleh elemen-elemen lain seperti desain posisi dan orientasi bangunan, bentuk atap, banyaknya bukaan/ventilasi dan jendela, susunan ruang dalam rumah, dan perletakan furniture (Priyanto 2002).
Berdasarkan standart kenyamanan termal dari Internasional Standart, menyatakan bahwa sensasi manusia terhadap suhu merupakan fungsi dari empat faktor iklim yaitu suhu udara, suhu radiasi, kelembaban udara, dan kecepatan
angin, serta dua faktor individu yakni tingkat kegiatan yang berkaitan dengan metabolisme tubuh, serta jenis pakaian yang dikenakan (Karyono 2001).
Computational Fluid Dynamic (CFD) merupakan salah satu teknik
simulasi aliran udara yang dipergunakan untuk memprediksi pola aliran udara, distribusi panas, dan kelembaban udara di dalam ruangan. Simulasi dengan teknik CFD akan dapat mengetahui sebaran dari aliran udara sehingga tingkat kenyamanan dapat diprediksi. Dengan menggunakan metode ini, kondisi-kondisi bangunan dan elemennya dapat diketahui untuk mencapai tingkat kenyamanan yang diinginkan.
1.2 TUJUAN
Adapun tujuan dilaksanakan penelitian ini adalah sebagai berikut:
1. Mengetahui ruang-ruang yang ada pada rumah Baduy dan Modern serta fungsinya.
2. Menganalisis iklim mikro dan mensimulasikan secara kuantitatif parameter-parameter yang berhubungan dengan kenyamanan bangun
BAB II. TINJAUAN PUSTAKA
2.1 KONDISI UMUM LOKASI 2.1.1 Keadaan Geografis
Desa Kanekes merupakan salah satu desa di Kecamatan Leuwidamar, kabupaten daerah tingkat II Lebak yang berada di Provinsi Banten. Desa ini terletak pada posisi 6o35‟43”-6o41‟43” LS dan 106o12‟49”-106o16‟1” BT. Desa Kanekes merupakan desa terluas di Kecamatan Leuwidamar, yaitu mencapai 5.101 Ha. Jenis tanah pada sebagian besar wilayah tersebut merupakan jenis tanah latosol cokelat. Jenis tanah ini sangat rentan terhadap pembukaan vegetasi (penutup lahan). Apabila vegetasi tersebut ditebang maka sangat rawan timbulnya erosi tanah (Solihin 2003, diacu dalam Septiawan 2008).
2.1.2 Iklim
Curah hujan rata-rata tahunan di wilayah Baduy umumnya mencapai 4.000 mm/tahun. Daerah Baduy memiliki curah hujan tertinggi dibandingkan dengan daerah-daerah lain di Kecamatan Leuwidamar. Sedangkan musim kemarau terjadi pada bulan Juni-September dan bulan Oktober-Mei terjadi musim hujan. Pada daerah tersebut juga terdapat bulan-bulan kering dengan curah hujan kurang dari 60 mm dan suhu rata-rata bulanan lebih besar dari 18oC (Purnomohadi 1985, diacu dalam Septiawan 2008).
2.2 LOKASI PEMUKIMAN BADUY
Pemukiman masyarakat Baduy di Desa Kanekes dibedakan menjadi dua kelompok, yaitu Baduy Dalam yang terdiri dari Kampung Cibeo, Kampung Cikertawan, dan Kampung Cikeusik, sedangkan Baduy Luar terdiri dari 59 kampung yang terletak di sekeliling wilayah Baduy Dalam. Sebagian besar wilayah Baduy merupakan wilayah perbukitan dengan kemiringan lahan yang cukup curam. Letak pemukiman masyarakat Baduy biasanya berada di daerah datar di lembah-lembah bukit. Hal ini dimaksudkan supaya terlindung dari angin ketika terjadi badai. Disamping itu, sebagian besar pemukiman dekat dengan
aliran sungai sehingga memudahkan untuk memenuhi kebutuhan air (Solihin 2003, diacu dalam Septiawan 2008).
Beberapa meter dari wilayah pemukiman biasanya dibangun leuit atau lumbung padi yang jumlahnya dapat mencapai ratusan buah. Leuit ini merupakan milik masing-masing pribadi penduduk yang diwariskan secara turun temurun. Letak leuit agak berjauhan dengan pemukiman dengan maksud apabila terdapat musibah kebakaran di pemukiman tidak akan sampai menghabiskan leuit (Septiawan 2008).
2.3 RUMAH DI INDONESIA
Kondisi iklim merupakan salah satu faktor penentu untuk bentuk bangunan. Masalah utama untuk bangunan di Indonesia adalah pada radiasi matahari yang berlebih sehingga temperatur di dalam bangunan tinggi. Penentuan jenis material dan arah orientasi bangunan yang tepat akan dapat mengatasi masalah tersebut. Orientasi bangunan yang tepat adalah Utara-Selatan (Surjamanto 2000).
Beberapa daerah di Indonesia memiliki curah hujan dan kelembaban yang tinggi yang berpengaruh terhadap bangunan. Menurut Surjamanto (2000), kelembaban yang tinggi biasanya diatasi dengan meninggikan lantai rumah seperti pada rumah-rumah di Sumatera (makin ke daerah Timur, lantai semakin turun). Curah hujan yang tinggi diatasi dengan model atap yang curam sehingga air hujan dapat cepat turun dan tidak sempat meresap. Pada rumah di daerah tropis basah, dinding perlu memiliki lubang agar udara dapat mengalir dan mengurangi kelembaban udara dalam ruangan, sehingga mempermudah penguapan. Pentingnya lubang pada bangunan agar udara dapat mengalir di dalam seluruh ruangan minimal setinggi badan manusia.
2.4 RUMAH TRADISIONAL DAN MODERN
Rumah tradisional dan Modern walaupun memiliki fungsi yang sama sebagai naungan namun terdapat beberapa perbedaan dilihat dari segi penggunaan bentuk, material bangunan, dan penataan denah. Rumah tradisional merupakan rumah dengan bentuk dan konstruksi yang telah diwariskan secara turun temurun.
Material yang dipergunakan pada rumah tradisional adalah material yang berasal dari alam dengan konstruksi ringan yang kapasitas panasnya rendah. Pada rumah Modern material yang digunakan umumnya adalah batu dan semen (Surjamanto 2000).
Tata ruangan untuk rumah tradisional memiliki bentuk menyebar sedangkan rumah Modern tersusun rapih dengan jarak antar rumah yang saling berdekatan. Bentuk tatanan rumah yang acak menjamin kecepatan angin pada rumah di bagian akhir akan tidak mengalami pengurangan. Pada tatanan rumah Modern yang disusun berbaris akan menghalangi aliran angin (Surjamanto 2000).
Gambar 1. Tata ruang rumah tradisional dengan Modern.
Rumah tradisional memiliki serambi yang lebar sehingga areal vertikal rumah yang terekspose lebih sedikit. Pada rumah Modern sinar matahari masuk secara langsung (Surjamanto 2000).
2.5 RUMAH TRADISIONAL JAWA BARAT
Orang Sunda merupakan masyarakat yang umumnya berdomisili di daerah Jawa Barat. Daerah asal orang Sunda tersebut biasa juga sebut dengan sebutan Tanah Pasundan. Umumnya pemukiman untuk masyarakat Jawa Barat ada yang menyebar dan ada pula yang berkelompok. Secara tradisional rumah orang Sunda berbentuk panggung yang tingginya 0.5-0.8 meter atau 1 meter di atas permukaan tanah. Pada rumah-rumah yang sudah tua usianya, tinggi kolong ada yang mencapai 1.8 meter, karena digunakan untuk tempat mengikat binatang-binatang peliharaan seperti sapi, kuda atau untuk menyimpan alat-alat pertanian seperti cangkul, bajak, garu dan sebagainya. Untuk menaiki rumah disediakan tangga yang disebut Golodog terbuat dari kayu atau bambu, biasanya tidak lebih dari tiga anak tangga. Golodog berfungsi pula untuk membersihkan kaki sebelum naik ke dalam rumah (Halimah 2007).
Rumah-rumah orang Sunda memiliki nama yang berbeda-beda tergantung pada bentuk atap dan pintu rumahnya. Secara tradisional ada atap yang bernama
suhunan jolopong, tagong anjing, badak heuay, perahu kemureb dan jubleg nangkub dan buka pongpok. Ruangan-ruangan yang ada pada bangunan rumah
tradisional pada umumnya terdiri atas : 1. Tepas (ruang depan)
2. Tengah imah (ruang tengah/ruang keluarga) 3. Pangkeng (kamar tidur)
4. Pawon (dapur)
5. Goah/padaringan (tempat menyimpan beras) 6. Kamar cai (kamar mandi).
2.6 KENYAMANAN TERMAL
Kenyamanan dikategorikan dalam tiga bentuk yaitu kenyamanan termal, kenyaman visual, dan kenyamanan audio (Surjamanto 2000). Fanger (1972) diacu dalam Heerwagen (2004) menyatakan bahwa kenyamanan termal adalah suatu kondisi yang menyatakan kepuasan terhadap lingkungan termal di sekitar. Yaglou (1968) diacu dalam Heerwagen (2004) menyatakan bahwa kenyamanan termal
adalah kondisi udara yang nyaman dimana seseorang dapat mengatur keseimbangan yang normal antara produksi dan kehilangan panas (heat loss), pada suhu tubuh yang normal tanpa mengeluarkan keringat.
Kenyamanan termal erat kaitannya dengan kenyamanan fisiologis manusia. Menurut Priyono (2001), ketidaknyamanan fisiologis yang dirasakan setiap orang sangatlah kualitatif dan relatif.
Parameter-parameter yang mempengaruhi kenyamanan termal adalah faktor lingkungan (suhu, kelembaban, tingkat radiasi, dan angin) dan faktor pribadi (aktivitas, jenis pakaian, jenis kelamin, bobot badan) (Heerwagen 2004).
Gambar 3. Daerah kenyamanan (Frick 2007).
Standart-standart Internasional yang berhubungan dengan kenyamanan termal adalah ISO/TC 159 SC5 mengenai Ergonomics of the Physical
Environment: Summary of work. Standart kenyamanan termal utamanya adalah
ISO 7730 yang berdasarkan pada Predicted Mean Vote (PMV) dan Predicted
Percentage of Dissatisfied (PPD). PMV merupakan index yang dikenalkan oleh
Professor Fanger dari University of Denmark yang mengindikasikan sensasi dingin (cold) dan hangat (warm) yang dirasakan oleh manusia pada skala +3 sampai -3. PMV berhubungan dengan 6 parameter dan merupakan nilai rata-rata yang menggambarkan bagaimana yang dirasakan oleh orang banyak mengenai
cold dan warm. Perbedaan individual dihubungkan dengan hubungan antara PMV
Tabel 1. Hubungan antara PMV, PPD, dan sensasi
Sumber : Anonim, 2008.
Gambar 4. PMV vs PPD.
Nilai PPD sebesar 0% secara teoritis tidak akan tercapai mengingat adanya variasi individu dalam kelompok seperti halnya kurus, gemuk, dan sebagainya (Sutanto 2007).
2.7 FAKTOR YANG MEMPENGARUHI KENYAMAN TERMAL
Kenyamanan termal saat ini dikembangan melalui dua pendekatan yaitu pendekatan statik dan pendekatan adaptif.
2.7.1 Suhu dan Kelembaban (RH)
Suhu udara dibedakan menjadi dua macam yaitu suhu udara biasa (air
temperature) dan suhu radiasi. Kelembaban udara adalah kandungan uap air di
perbandingan antara keadaan kenyataan uap air dan jumlah maksimum uap air yang dapat dikandung oleh udara pada kondisi ruang dan suhu yang sama (Frick 2007).
Manusia merupakan makhluk berdarah panas yang suhu tubuhnya akan selalu tetap dalam kondisi lingkungan yang berubah-ubah. Panas tubuh manusia harus tetap dijaga pada suhu 37oC (Priyono 2004). Di daerah subtropics menurut Neufert suhu ruangan yang paling nyaman bagi manusia dalam posisi istirahat ialah antara 18-20oC dan pada waktu bekerja antara 15-18oC sesuai dengan gerakannya. Kelembaban yang nyaman bagi manusia antara 50-60%. Menurut Frick (2007) kelembaban udara yang nyaman bagi manusia adalah 30%-70%. Kelembaban udara dalam ruangan yang terlalu tinggi akan menimbulkan pembentukan air keringat, benih penyakit, jamur, dan pengalihan dingin pembusukan.
Standart kenyamanan termal di Indonesia yang berpedoman pada standar Amerika [ANSI/ASHRAE 55-1992] merekomendasikan suhu nyaman 22.5-26oC pada suhu operasi (To), atau disederhanakan menjadi 24oC + 2 oC To, atau rentang antara 22oC To hingga 26oC To (Karyono 2001). Surjamanto (2000) menyatakan bahwa suhu yang nyaman untuk orang Indonesia ialah antara 25.4-28.9oC. Berdasarkan penelitian CEP Brookes dikutip oleh Olgyay dalam Karyono (2001) menyatakan bahwa masyarakat yang tinggal di kawasan tropis mencapai tingkat nyaman pada suhu udara 23.4oC-29.4oC, dan pada kelembaban 30-70%.
Suhu udara dalam ruangan yang panas dan lembab menyebabkan keringat tidak dapat berevaporasi, kulit tubuh tetap basah, dan panas tubuh meningkat. Kondisi seperti ini dirasakan sebagai bentuk ketidaknyamanan (discomfort). Tanda-tanda ketidaknyamanan terjadi secara bertahap, antara lain: tubuh akan merasa gerah karena kulit basah oleh keringat, terjadi stress, tubuh lesu, penurunan gairah kerja, dan timbulnya perasaan jengkel (Priyono 2004).
2.7.2 Pergerakan Udara
Pergerakan udara merupakan aspek penting untuk kenyamanan termal, terlebih di daerah panas, seperti di daerah tropis. Di daerah dingin pergerakan udara tidak terlalu berpengaruh. Pergerakan udara atau angin yang menyapu permukaan kulit mempercepat pelepasan panas secara konveksi (Frick 2007).
Pergerakan udara di dalam ruangan dapat diakibatkan oleh angin ataupun oleh perbedaan suhu pada bagian yang terkena matahari dengan bagian yang ternaungi. Angin dan penyegaran udara silang (cross-ventilation) merupakan udara bergerak yang menghasilkan penyegaran terbaik. Proses penyegaran tersebut dapat menurunkan suhu pada kulit manusia (Frick 2007).
Tabel 2. Kecepatan angin
Kecepatan Angin (m/detik)
Pengaruh Atas Kenyamanan Efek Penyegaran (Pada Suhu 30oC)
< 0.25 Tidak dapat dirasakan 0oC
0.25 – 0.5 Paling nyaman 0.5 – 0.7oC
0.5 – 1 Masih nyaman, tetapi gerakan udara dapat
dirasakan 1.0 – 1.2
o C
1 – 1.5 Kecepatan maksimal 1.7 – 2.2oC
1.5 – 2 Kurang nyaman, berangin 2.0 – 3.3oC
> 2 Kesehatan penghuni terpengaruhi oleh
kecepatan angin yang tinggi 2.3 – 4.2 o
C
Sumber : Frick, 2007.
2.7.3 Laju Metabolisme
Laju metabolisme untuk tiap individu bervariasi tergantung dari jenis aktivitas yang dilakukannya, jenis kelamin, tinggi dan berat badan. Laju metabolisme dinyatakan dalam satuan „met‟ (metabolic rate atau laju metabolisme), yang didefinisikan sebagai laju metabolisme per satuan luas tubuh manusia dalam keadaan istirahat (duduk dan diam). Nilai 1 met setara dengan 58.15 W/m2 permukaan tubuh dan luas permukaan tubuh untuk orang dewasa normalnya adalah 1.7 m2 (Heerwagen 2004).
2.7.4 Jenis/Tahanan Panas Pakaian (Clothing Insulation, clo)
Jenis pakaian yang dipakai seseorang akan berpengaruh pada pertukaran panas pada tubuh dengan lingkungan. Pakaian yang dikenakan akan menghambat proses pelepasan panas dari tubuh ke lingkungan sekitar.
Ventilasi merupakan salah satu dari beberapa metode yang digunakan untuk mengontrol lingkungan di dalam bangunan yang mencakup dua fungsi utama yaitu mengkontrol temperatur dan kelembaban di dalam bangunan. Ventilasi sangatlah penting untuk mengatur kecukupan oksigen dan untuk memindahkan gas-gas lain, debu, dan bau (Bengtsson 1986).
Ventilasi alamiah merupakan pergerakan udara melalui lubang bangunan yang terbuka oleh penggunaan gaya alamiah yang dihasilkan oleh angin dan perbedaan suhu. Kesederhanaan sistem, biaya awal yang murah dan biaya energi yang rendah merupakan faktor utama yang membuat tipe ventilasi ini sering digunakan. Bagaimanapun juga, ventilasi yang tergantung gaya alamiah ini memiliki sifat yang berbeda-beda dan memiliki banyak keterbatasan. Faktor yang berpengaruh adalah cuaca, lokasi geografis, daerah, penghalang angin, persyaratan lingkungan, dan lainnya yang harus diperhatikan dalam perancangan sistem ventilasi alamiah dan pengaturan-pengaturan selanjutnya (Hellickson 1983). Ventilasi alam seperti bukaan pada dinding sangatlah diperlukan untuk memperlancar angin dan pengudaraan ruangan.
Ventilasi untuk memenuhi kebutuhan kesehatan tidak tergantung dari keadaan cuaca. Hal ini akan dipengaruhi perancangan lubang ventilasi dimana diperlukan lubang ventilasi yang harus mutlak harus ada untuk memenuhi kebutuhan kesehatan, dan lubang ventilasi yang bukaanya dapat diatur sesuai kondisi diluar ruangan untuk membantu memenuhi kebutuhan kenyamanan termal. Dalam iklim tropis lembab pada siang hari sering terjadi laju aliran udara yang melebihi kebutuhan ventilasi untuk kesehatan, tetapi meskipun demikian tidak mampu untuk memenuhi kebutuhan kenyamanan termal karena terlalu banyaknya panas yang harus dipindahkan ke luar ruangan (Soegijanto 1999).
Pada hakekatnya ventilasi memliki tiga fungsi yaitu (Sangkertadi 1999): 1) Fungsi kesehatan : untuk memenuhi kebutuhan pergantian udara bersih pada
suatu ruangan (terdapat ketentuan WHO yang mensyaratkan angka pergantian udara minimal pada setiap tipe ruangan).
2) Fungsi pendinginan ruang : diharapkan bahwa udara segar dan bersuhu lebih rendah dari pada suhu udara dalam ruang, dapat menghambat naiknya suhu udara dalam ruang melalui proses konveksi.
3) Fungsi kenyamanan aerotermal : melalui hembusan angin pada kulit manusia, diharapkan adanya peningkatan kenyamanan melalui proses evaporasi keringat pada kulit manusia.
2.9 PINDAH PANAS
Pindah panas merupakan proses perpindahan energi ketika dua buah sistem atau lebih dengan temperatur yang berbeda mengalami kontak. Hal ini berdasarkan pada hukum pertama termodinamika “energi tidak dapat diciptakan atau dihancurkan melainkan hanya berubah dari satu bentuk kebentuk lainnya”. Proses pindah panas dapat dibedakan menjadi 3 macam yaitu konveksi, konduksi, dan radiasi (Kreith 1976).
2.10 COMPUTATIONAL FLUID DYNAMICS (CFD)
Computational Fluid Dynamics (CFD) adalah suatu sistem analisis yang
meliputi aliran fluida, pindah panas dan massa, serta fenomena lain seperti reaksi kimia dengan menggunakan simulasi berbasis komputer. CFD telah digunakan sejak tahun 1960 untuk mendesain mesin jet dan aircraft. CFD merupakan pemanfaatan komputer untuk memprediksi secara kuantitatif apa yang terjadi pada saat fluida mengalir sehingga prediksi aliran fluida pada berbagai sistem dapat dilakukan dengan biaya murah dan waktu relatif singkat dibandingkan dengan metode eksperimen. Program CFD harus dapat menyelesaikan persamaan yang mengatur aliran fluida untuk memprediksi aliran fluida pada kondisi tertentu sehingga pemahaman tentang sifat-sifat dasar aliran fluida sangat penting. Metode CFD menggunakan analisis numerik yang terdiri atas persamaan keseimbangan massa, momentum dan energi, sehingga penyelesaian persamaan untuk benda dua atau tiga dimensi lebih cepat dan dapat dilakukan secara simultan/bersamaan. 2.10.1 Komponen Utama CFD
CFD mengandung tiga komponen utama, yaitu: pre-processor, solver, dan post-processor.
Pre-processing merupakan tahapan awal dalam membangun dan
menganalisa dengan menggunakan teknik CFD. Pada tahapan ini dilakukan pendefinisian masalah dengan membentuk geometri. Hal-hal yang dilakukan pada tahap ini meliputi:
a. Mendefinisikan geometri dari daerah yang dianalisis b. Penentuan jenis aliran (eksternal atau internal)
c. Pemilihan fenomena kimia dan fisik yang diperlukan seperti gravitasi, kecepatan angin, jenis material, dan sebagainya.
d. Menentukan sifat-sifat fluida (konduktivitas, viskositas, massa jenis, panas jenis, dan sebagainya)
e. Penentuan mesh f. Penentuan domain
g. Menentukan kondisi batas yang sesuai
h. Menentukan goal atau keluaran yang ingin dicapai
Pemecahan masalah aliran (kecepatan, tekanan, temperatur, dan lain-lain) didefinisikan pada titik (nodal) di dalam tiga sel. Ketepatan CFD dibentuk oleh sejumlah sel dalam grid. Secara umum semakin besar jumlah sel maka ketelitian hasil pemecahan akan semakin baik. (Tuakia 2008, diacu dalam Ni‟am 2008). 2) Solver
Proses pada solver merupakan proses pemecahan dalam CFD secara matematika melalui analisis numerik tiga dimensi dengan metode volume melalui pemisalan variabel-variabel aliran yang belum diketahui ke dalam fungsi-fungsi sederhana, diskretisasi dengan cara menggantikan pemisalan tadi menjadi persamaan aliran atur dan menguraikan persamaan matematis tersebut dan menyelesaikan persamaan matematis tersebut dengan metode iterasi (membuat sebuah tebakan nilai variabel-variabel dan terus dilakukan sampai selisih antara ruas kiri dengan ruas kanan persamaan mendekati nol (konvergen)). Solution adalah tahap penyelesaian masalah berupa proses iterasi hingga mencapai harga yang diinginkan atau mendekati nol (konvergen).
3) Post-processor
Tahapan terakhir adalah menampilkan dalam post-processing seluruh hasil dimana dilakukan pada tahapan sebelumnya yang meliputi:
a. Tampilan geometri domain dan grid b. Plot vektor
c. Plot permukaan 2D dan 3D d. Tracking partikel
e. Manipulasi pandangan f. Output berwarna
BAB III. PENDEKATAN TEORITIK
3.1 PINDAH PANAS
Pindah panas merupakan proses penghantaran suatu energi dari satu tempat ke tempat lain. Prosen pindah panas sendiri dibedakan menjadi 3 macam yaitu konveksi, konduksi, dan radiasi.
Konveksi merupakan proses perpindahan energi yang merupakan gabungan dari konduksi panas, penyimpan energi, gerakan pencampuran. Konveksi merupakan mekanisme yang penting pada pindah panas antara benda padat dengan fluida atau gas (Kreith 1976).
………... 1 Konduksi merupakan proses dimana aliran panas dari daerah yang temperaturnya lebih panas ke daerah yang temperaturnya lebih rendah pada suatu media (padat, cair, atau gas) atau antara media yang berbeda pada kontak fisik secara langsung (Kreith 1976).
………. 2 Radiasi adalah proses perpindahan energi dalam bentuk gelombang elektromagnetik karena perubahan konvigurasi elektronik dari atom-atom atau molekul-molekul. Proses ini dapat terjadi walaupun dalam kondisi hampa udara dan inilah cara matahari hingga cahayanya dapat mencapai bumi.
) ……….….……… 3 Nilai σ merupakan konstanta Stefan-Boltzmann yang bernilai 5.67 x 10-8 W/m2 . K4 atau 0.1714 x 10-8 Btu/h . ft2 . R4. Permukaan yang dapat memancarkan radiasi dengan nilai emisifitas maksimum disebut dengan black body. Nilai emisifitas permukaan berkisar 0 ≤ ε ≤ 1 (Cengel 2003).
Transmitansi panas merupakan besar laju aliran panas yang melalui suatu bahan dan dapat dinyatakan dengan persamaan:
……….. 4
3.2 HUKUM BERNOULLI
Hukum Bernoulli menyatakan bahwa dimana kecepatan aliran fluida tinggi, tekanan fluida tersebut menjadi rendah. Sebaliknya jika kecepatan aliran fluida rendah, tekanannya menjadi tinggi.
Persamaan Bernoulli diturunkan dengan menerapkan teorema usaha dan energi pada fluida dalam daerah tabung alir. Karena diturunkan berdasarkan prinsip usaha dan energi maka merupakan suatu bentuk hukum kekekalan energi.
Gambar 5. Aliran fluida dalam pipa.
Warna buram dalam tabung alir pada Gambar 7 menunjukkan aliran fluida sedangkan warna putih menunjukkan tidak ada fluida. Fluida pada luas penampang 1 (bagian kiri) mengalir sejauh L1 dan memaksa fluida pada penampang 2 (bagian kanan) untuk berpindah sejauh L2. Karena luas penampang 2 di bagian kanan lebih kecil, maka laju aliran fluida pada bagian kanan tabung alir lebih besar, ini sesuai dengan prinsip kontinuitas yaitu:
Perbedaan luas penampang permukaan ini menyebabkan perbedaan tekanan antara penampang 2 (bagian kanan tabung alir) dan penampang 1 (bagian kiri tabung alir). Fluida yang berada di sebelah kiri penampang 1 memberikan tekanan P1 pada fluida di sebelah kanannya dan melakukan usaha sebesar :
Karena Sehingga
Pada penampang 2 (bagian kanan tabung alir), usaha yang dilakukan pada fluida adalah :
Tanda negatif menunjukkan bahwa gaya yang diberikan berlawanan dengan arah gerak. Jadi fluida melakukan usaha di sebelah kanan penampang 2. Di samping itu, gaya gravitasi juga melakukan usaha pada fluida. Pada kasus di atas, sejumlah massa fluida dipindahkan dari penampang 1 sejauh L1 ke penampang 2 sejauh L2, di mana volume fluida pada penampang 1 (A1L1) sama dengan volume fluida pada penampang 2 (A2L2). Usaha yang dilakukan oleh gravitasi adalah :
Tanda negatif disebabkan karena fluida mengalir ke atas, berlawanan dengan arah gaya gravitasi. Dengan demikian, usaha total yang dilakukan pada fluida sesuai dengan gambar di atas adalah :
Teorema usaha-energi menyatakan bahwa usaha total yang dilakukan pada suatu sistem sama dengan perubahan energi kinetiknya. Dengan demikian, Usaha (W) dapat digantikan dengan perubahan energi kinetik (Ek2 – Ek1). Sehingga persamaan di atas menjadi:
Berdasarkan hukum kekekalan massa dimana massa fluida yang mengalir sejauh L1 pada penampang A1 sama dengan massa fluida yang mengalir sejauh L2 (penampang A2). Sejumlah massa fluida itu, sebut saja m, mempunyai volume sebesar A1L1 dan A2L2, di mana A1L1 = A2L2 (L2 lebih panjang dari L1).
Maka massa fluida dapat ditulis menjadi:
Dan didapat persamaan Bernoulli sebagai berikut:
BAB IV. METODOLOGI PENELITIAN
4.1 WAKTU DAN TEMPAT
Penelitian dilaksanakan selama 3 hari terhitung mulai dari tanggal 4 Juni 2009 sampai dengan 7 Juni 2009. Bertempat disalah satu rumah petani modern dan salah satu rumah Baduy Luar di Desa Kanekes, Kabupaten Lebak, Banten.
4.2 ALAT DAN BAHAN
1) Rumah petani tradisional (Baduy) dan Modern
(a) (b)
Gambar 6. Rumah Modern (a) dan rumah tradisional Baduy (b) di Desa Kanekes, Provinsi Banten.
2) Termometer air raksa 3) Hot wire anemometer 4) Personal computer (PC) 5) Meteran dan jangka sorong 6) Luxmeter 7) Baling-baling 8) Barometer 9) Kompas 10) Phyranometer 11) Kemterm
4.3 PARAMETER PENGUKURAN 1) Irradiasi matahari
Pengukuran irradiasi matahari di lapang dilakukan dengan mengunakan lux meter. Pengukuran dilakukan mulai dari pukul 6.30 sampai dengan 16.30, selama 3 hari dan pengambilan data tiap 30 menit.
2) Suhu
Pengukuran suhu meliputi pengukuran suhu udara di lingkungan dan pengukuran suhu udara dalam bangunan. Pengukuran suhu dilakukan dengan mempergunakan termometer air raksa.
Pengukuran pada rumah tradisional dilakukan pada 3 titik pada ketinggian 1 meter dari lantai. Pengukuran pada rumah petani modern dilakukan pada 3 titik dan pada ketinggian 1 meter dan 0.25 meter dari lantai.
3) RH udara
RH udara didapatkan dari hasil pengukuran suhu di dalam dan di luar bangunan dengan melihat suhu bola basah (Tbb) dan suhu bola kering (Tbk). Nilai Tbb dan Tbk yang didapat nantinya akan dipergunakan untuk mencari RH dengan bantuan software psychometric chart.
4) Kecepatan angin
Kecepatan angin di lingkungan diukur dengan hotwire anemometer 5) Arah angin
Untuk mengetahui arah angin yang datang dilakukan dengan menggunakan baling-baling dan kompas.
6) Tekanan udara
Tekanan udara yang diukur pada pengukuran adalah tekanan udara di lingkungan. Alat yang dipergunakan adalah barometer.
7) Dimensi bangunan
Pengukuran dimensi bangunan dilakukan dengan menggunakan meteran pita 30 meter, meteran besi 5 meter, dan jangka sorong. Jangka sorong berfungsi untuk mengukur celah-celah pada bangunan.
4.4 METODE
1) Metode Percobaan
Penempatan alat-alat yang dipergunakan untuk mengukur parameter-parameter suhu, RH, kecepatan aliran udara, dan arah angin. Pengukuran dilakukan secara bersamaan dengan kondisi radiasi yang sama di kedua tempat selama 72 jam dan pada ketinggian yang relatif sama. Pengambilan data untuk pukul 06.00 - 18.00 dilakukan setiap 30 menit dan untuk pukul 18.00 - 06.00 dilakukan setiap 1 jam. Untuk metode ini dilakukan 3 skenario, yaitu:
a) Skenario 1: dilakukan setiap pukul 06.00 tiap kelipatan 1 jam sampai pukul 17.00. Pengkondisian untuk bukaan pada skenario ini adalah pintu depan dibuka dan pintu belakang ditutup dengan bukaan yang lainnya (jendela) dikondisikan seperti pada keadaan sehari-hari pada umumnya.
b) Skenario 2: dilakukan setiap pukul 06.30 tiap kelipatan 1 jam sampai pukul 17.30. Pengkondisian untuk bukaan pada skenario ini adalah pintu depan dibuka dan pintu belakang dibuka dengan bukaan yang lainnya (jendela) dikondisikan seperti pada keadaan sehari-hari pada umumnya.
c) Skenario 3: dilakukan setiap pukul 18.00, 19.00, 20.00 dan seterusnya hingga pukul 05.00. Pengkondisian untuk bukaan pada skenario ini adalah semua bukaan (pintu dan jendela) ditutup.
2) Metode Pengamatan
Hal yang diamati adalah aktivitas para penghuninya sehingga tiap-tiap kegiatan yang dilakukan dapat diinventarisir dan diketahui fungsi-fungsi tiap ruangan di dalam rumah.
3) Metode Pengukuran dan Penggambaran Geometri
Pengukuran dilakukan pada keseluruhan bagian bangunan. Hasil pengukuran tersebut lalu dibuat geometrinya menggunakan Solid Work 2009.
Gambar 7. Diagram alir proses pembutan geometri.
4) Metode Uji Laboratorium
Pengujian lab ini dilakukan untuk mengetahui nilai konduktivitas termal dari atap rumbia. Pengujian ini dilakukan sebanyak 3 kali pengulangan. Alat yang dipakai untuk pengujian ini adalah kemterm.
5) Metode Pengkalibrasian
Pada tahap ini dilakukan pengkalibrasian alat yaitu lux meter dengan phyranometer. Teknik pengkalibrasian dilakukan dengan cara mengambil data secara bersamaan dengan menggunakan lux meter dan phyranometer. Pengambilan data dimulai pukul 09.45 sampai dengan pukul 16.45 setiap 1 jam sekali di laboratorium surya.
6) Metode Simulasi CFD
Tahap pertama dalam simulasi CFD adalah pembuatan geometri bangunan dengan menggunakan Solid Work 2009. Hasil penggambaran geometri ini kemudian disimulasikan dengan Flow Simulation pada Solid Work 2009.
Gambar 8. Diagram alir proses simulasi.
7) Metode Verifikasi
Data-data yang didapat dari percobaan dan hasil simulasi CFD lalu dilakukan verifikasi dengan literatur.
8) Metode Validasi
Validasi dipergunakan untuk membandingkan hasil keluaran dari program dengan pengukuran langsung di lapang. Hal ini dilakukan untuk melihat seberapa akurat pengukuran di lapangan dibandingkan dengan penggunaan program.
BAB V. HASIL DAN PEMBAHASAN
5.1 HASIL PENGUKURAN NILAI KONDUKTIVITAS
Nilai konduktivitas yang diukur adalah nilai konduktivitas pada daun rumbia yang digunakan sebagai material penyusun atap pada rumah tradisional Baduy. Pengukuran dilakukan dengan menggunakan Thermal Conductivity Meter (Kemtherm QTM-D3) sebanyak 3 kali pengulangan dengan besar heater yang digunakan adalah 0.5. Nilai konduktivitas termal rata-rata dari hasil pengujian adalah 0.0711 W/mK.
5.2 STRUKTURAL DAN FUNGSIONAL BANGUNAN 5.2.1 Rumah Tradisional Baduy
Masyarakat Baduy merupakan sekelompok masyarakat dengan mata pencarian utamanya adalah bertani. Rumah Baduy merupakan rumah tradisional Jawa Barat yang dicirikan berlantai panggung. Material utama untuk menyusun struktur bangunan ini adalah kayu dan bambu.
Bangunan yang dipergunakan sebagai objek penelitian memiliki orientasi ke Barat. Di sebelah Timur rumah terdapat tebing bervegetasi, di sebelah Utara rumah terdapat rumah penduduk Baduy lainnya, dan di sebelah Selatan rumah terdapat tebing bervegetasi dan rumah penduduk Baduy lainnya.
Luas bangunan yang dipergunakan adalah 6.2 x 9 m2. Penelitian ini dilakukan pada kampung terluar dari wilayah Baduy yaitu Kampung Kaduketug. Rumah-rumah tradisional yang terdapat di Kampung Kaduketug ukurannya cukup variatif. Semakin ke dalam wilayah desa Kanekes, ukuran dari rumah-rumah tersebut semakin seragam. Pemilihan kampung terluar sebagai lokasi penelitian agar beda latitut dan altitut antara kedua rumah yang dibandingkan tidak begitu jauh.
Komponen-komponen penyusun struktur bangunan pada rumah Baduy terdiri dari pondasi, lantai, dinding, dan atap. Pondasi pada rumah Baduy hanya berupa batu kali yang diletakkan di bagian bawah tiang-tiang. Agar bangunan dapat berdiri dengan kokoh maka tiang-tiang yang berfungsi sebagai penyokong beban memiliki jumlah yang cukup banyak dan sesuai dengan kaidah konstruksi bangunan. Pondasi ini bertujuan agar rangka-rangka kayu penyusun struktur bangunan tidak secara langsung menyentuh tanah karena dapat menyebabkan kebusukan pada kayu. Lantai dan dinding untuk rumah Baduy terbuat dari bahan bambu. Lantai rumah Baduy ini memiliki celah-celah dan rata-rata ukuran celah pada lantai adalah 11.45 mm untuk setiap 35.67 cm lebar papan bambu lantai seperti pada Tabel 3.
Tabel 3. Ukuran celah-celah pada lantai rumah Baduy dan panjang papan bambu per papan
Titik Ukuran Celah
(mm) Titik Panjang Papan (cm) 1 5.5 1 35 2 6 2 34 3 13 3 38 4 15 Rata-Rata 35.67 5 14 6 1 7 22 8 6 9 16 10 16 Rata-rata 11.45 .
Penutup bagian atap mempergunakan daun rumbia dan dilapisi lagi dengan ijuk pada bagian paling atas. Kuda-kuda penyangga atap pada rumah Baduy terbuat dari kayu dan bambu. Sambungan antara bagian-bagian konstruksi
bangunan, untuk Baduy luar menggunakan tali dan paku. Seluruh material penyusun bangunan tersebut berasal dari daerah setempat.
Bagian-bagian dari rumah tradisional Baduy terdiri dari beranda depan, ruang tamu, ruang keluarga, ruang tidur, ruang penyimpanan kain, dapur, dan beranda belakang. Ruang penyimpanan kain pada rumah tradisional Baduy berfungsi untuk menyimpan benang-benang untuk ditenun dan kain hasil tenunan. Perbeda antara rumah tradisional Baduy dengan Modern adalah pada bagian dapur dan kamar mandi. Dapur pada rumah tradisional Baduy terdapat 2 yaitu pada bagian dalam rumah dan di luar rumah. Letak dapur yang diluar rumah dekat dengan beranda belakang. Dapur bagian luar ini biasanya difungsikan jikalau ada acara-acara besar seperti upacara pernikahan. Kamar mandi rumah tradisional Baduy tidak menyatu dengan rumah melainkan berada di luar rumah.
Tabel 4. Fungsi ruangan-ruangan pada rumah tradisonal Baduy
Kegiatan M ak an M an d i M as ak C u ci Jemu r Jah it /Te n u n M em b ac a D u d u k S an ta i B el aj ar M en er ima Ta m u N o n to n TV S imp an an A la t B u an g A ir Ti d u r B er ma in S imp an H asi l P er ta n ia n Ruangan Beranda depan • • • • • • Beranda belakang • • Ruang tengah/keluarga • • • • • • Ruang tidur • Kamar mandi/WC • • • Dapur •
Gambar 10. Denah rumah tradisional Baduy.
Tabel 4 merupakan tabel yang menunjukkan ruang-ruang yang terdapat pada rumah tradisional Baduy dan fungsinya. Satu ruangan pada rumah Baduy dapat difungsikan untuk lebih dari satu fungsi. Misalnya saja pada ruang keluarga, selain berfungsi sebagai tempat untuk berkumpul dengan keluarga ruangan ini difungsikan juga untuk kegiatan makan. Hal ini dikarenakan rumah tradisional Baduy tidak memiliki ruang makan. Selain itu ruang keluarga ini juga difungsikan untuk tidur dan menyimpan hasil-hasil pertanian. Kondisi ini menunjukkan rumah Baduy sangat effisien dan memilki ruangan yang multi fungsi.
Pada Tabel 4 terlihat bahwa hasil pertanian juga disimpan di dalam rumah. Umumnya hasil pertanian yang disimpan pada ruang keluarga adalah madu. Bagian yang diberi warna abu-abu pada Tabel 4 menunjukkan kegiatan yang tidak dilakukan oleh masyaakat Baduy seperti membaca, belajar, dan menonton TV. Kegiatan belajar tidaklah dilakukan karena masyarakat Baduy dilarang untuk bersekolah dan kegiatan menonton TV tidak dilakukan karena wilayah tersebut tidak diizinkan di masuki aliran listrik. Masyarakat Baduy akan keluar wilayah Baduy jikalau mereka ingin menonton TV.
5.2.2 Rumah Modern
Rumah Modern yang diteliti memiliki ukuran 7.46 x 7.46 m2. Elemen-elemen bangunan utamanya adalah pondasi, lantai, dinding, dan atap. Rumah ini memiliki orientasi ke arah Utara. Di sebelah Timur, Barat, dan Utara terdapat
rumah penduduk berdinding bata. Elemen-elemen bangunan utamanya adalah pondasi, lantai, dinding, dan atap.
Gambar 11. Posisi rumah Modern di Desa Kanekes.
Pondasi pada rumah Modern terbuat dari batu kali yang dikubur di dalam tanah. Lantai untuk rumah Modern sebagian adalah adukan semen yang telah dilapisi dengan keramik dan sebagian lagi belum dilapisi. Pada bagian dinding material penyusunnya adalah batu bata. Dan sebagai penutup untuk atap menggunakan genteng dari tanah liat. Material yang menyusun kuda-kuda, gording, dan reng untuk atap adalah kayu. Dan untuk kaso sebagai konstruksi atap adalah bambu. Bagian-bagian rumah petani dengan bentuk Modern terdiri dari beranda depan, ruang tamu, ruang tengah, ruang tidur, ruang makan, dapur, dan kamar mandi. Tebal tembok penyusun dinding rumah Modern adalah 13 cm dan tebal atap genting tanah liat adalah 9 mm.
Tabel 5. Fungsi ruangan-ruangan pada rumah Modern Kegiatan M ak an M an d i M asa k Cu ci Je m u r Ja h it /T en u n M em b ac a Du d u k S an tai Be laja r M en erima Tam u No n to n TV S imp an an Ala t Bu an g Air Ti d u r Be rm ain Ruang Beranda depan • • • Ruang tamu • • Ruang tengah/keluarga • • • • • Ruang makan • • • Ruang tidur • • Kamar mandi/WC • • • Dapur • • U
Gambar 12. Denah rumah Modern.
Hasil-hasil bertani dalam bentuk gabah biasanya tidak dibawa ke rumah untuk dijemur di dekat rumah. Hasil-hasil tersebut setelah panen biasanya langsung dibawa ke penggilingan dan hanya dibawa sebagian saja untuk keperluan sehari-hari. Hasil pertanian dalam bentuk beras yang dibawa ke rumah disimpan dalam tempayan di dapur. Untuk kegiatan simpanan alat pada Tabel 4 dan 5 adalah kegiatan penyimpanan alat-alat pertanian yang biasa dipergunakan untuk kegiatan bertani.
5.3 KONDISI LINGKUNGAN LUAR BANGUNAN 5.3.1 Suhu Udara
Suhu udara lingkungan merupakan faktor yang berpengaruh besar nantinya terhadap kondisi suhu udara di dalam bangunan. Indonesia yang beriklim tropis tentunya memiliki suhu udara yang lebih hangat dibandingkan dengan wilayah di daerah sub tropis dan fluktuasi suhu hariannya relatif kecil.
Gambar 13. Grafik rata-rata suhu di lingkungan sekitar bangunan.
Hasil rata-rata suhu lingkungan dapat terlihat pada Gambar 13 dengan grafik berbentuk parabola. Suhu tertinggi untuk rata-rata suhu di lingkungan terjadi pada pukul 13.00 sebesar 36.67oC. Suhu terendah ditunjukkan pada pukul 06.00 yaitu 22.3oC. Menurut Lippsmeier (1997), panas tertinggi dicapai kira-kira 1-2 jam setelah tengah hari, karena pada saat itu radiasi matahari langsung bergabung dengan temperatur udara yang sudah tinggi sedangkan temperatur terendah sekitar sekitar 1-2 jam sebelum matahari terbit. Rata-rata suhu lingkungan akan mengalami penurunan mulai dari pukul 13.30 sampai pukul 06.00 dan suhu akan meningkat kembali secara bertahap.
5.3.2 RH Udara
Kelembaban relatif merupakan perbandingan antara tekanan udara dengan tekanan udara jenuh yang dinyatakan dalam persen. Kelembaban relatif dipengaruhi oleh suhu dan kecepatan udara.
Gambar 14. Grafik rata-rata RH di lingkungan sekitar bangunan.
20 25 30 35 40 0:00 4:48 9:36 14:24 19:12 0:00 oC Pukul
Grafik Rata-rata Suhu di Lingkungan
60.00 65.00 70.00 75.00 80.00 85.00 90.00 95.00 100.00 0:00 4:48 9:36 14:24 19:12 0:00 % Pukul
Gambar 14 menjelaskan bahwa RH akan mengalami penurunan pada waktu siang hari dimana suhu udara pada saat itu tinggi. Menurut Lippsmeier (1997), titik jenuh akan naik dengan meningkatnya temperatur sehingga menyebabkan RH menurun. Kelembaban udara lingkungan rata-rata tertinggi pada saat pukul 20.00 yaitu 95.67%. Sedangkan kelembaban udara lingkungan rata-rata terendah pada pukul 10.00 yaitu 68.8%. RH akan mengalami penurunan mulai dari pukul 06.30 dan akan meningkat kembali mulai dari pukul 13.30. RH akan menjadi konstan dan tidak banyak mengalami perubahan mulai dari pukul 17.00 sampai pukul 05.00 pagi. Kelembaban udara relatif pada malam hari cenderung konstan dan pada siang hari terdapat fruktuasi. Ini dikarenakan pada malam hari kecepatan angin di lingkungan konstan sedangkan pada siang hari kecepatan angin berubah-ubah.
5.3.3 Irradiasi Matahari
Besarnya radiasi matahari sangat dipengaruhi oleh letak lintang dari suatu daerah atau wilayah. Indonesia yang dilewati oleh garis lintang 0o atau khatulistiwa tentunya akan mendapatkan radiasi matahari lebih besar. Selain letak lintang, besarnya nilai radiasi juga dipengaruhi oleh penutupan awan dan sudut datangnya matahari.
Gambar 15. Grafik rata-rata irradiasi matahari di lingkungan sekitar bangunan.
Gambar 15 menunjukkan rata radiasi matahari dimana dari hasil rata-rata nilai radiasi terendah pada daerah tersebut adalah 166.16 W/m2 pada pukul 06.30 dan nilai radiasi tertinggi adalah 862.57 W/m2 pada pukul 11.00. Dari grafik terlihat besar irradiasi akan mengalami kenaikan secara signifikan pada pukul
100.00 200.00 300.00 400.00 500.00 600.00 700.00 800.00 900.00 6:00 10:48 15:36 W/m 2 Pukul
08.30. Pada pukul 13.30 dan 14.00 besar irradiasi matahari mengalami penurunan yang signifikan.
5.3.4 Tekanan Udara
Tekanan udara di lingkungan dipengaruhi oleh ketinggian lokasi dari atas permukaan laut. Semakin tinggi suatu dataran dari atas permukaan laut maka akan semakin rendah atau kurang dari 1 atmosfir.
Gambar 16. Grafik rata-rata tekanan udara di lingkungan sekitar bangunan.
Gambar 16 menggambarkan grafik dengan kurva negatif. Pada grafik ini terlihat bahwa nilai tekanan udara terendah ditunjukkan pada pukul 13.30 yaitu 97.66 kPa. Mulai dari pukul 13.00 tekanan udara akan mengalami peningkatan. Nilai rata-rata tekanan tertinggi ditunjukkan pada pukul 23.00 dan 24.00 sebesar 98.93 kPa. Jika dibandingkan dengan hasil rata-rata RH pada Gambar 14 dan tekanan udara pada Gambar 16 maka ketika RH turun, tekanan udara akan turun juga.
5.3.5 Kecepatan Udara
Kecepatan udara di lingkungan merupakan faktor yang sangat penting karena sangat mempengaruhi kondisi iklim di dalam bangunan. Gerakan udara ini dapat menimbulkan pelepasan panas dari permukaan kulit oleh penguapan.
97.40 97.60 97.80 98.00 98.20 98.40 98.60 98.80 99.00 0:00 4:48 9:36 14:24 19:12 0:00 kPa Pukul
