1
RADIASI MATAHARI & KENYAMANAN TERMAL
Karakter Radiasi Matahari di
Permukaan Bumi
IKLIM
KINERJA BANGUNAN
KENYAMANAN TERMAL
Keterangan:
Met = metabolisme Evp = evaporasi Cnd = konduksi Cnv = konveksi Rad = radiasi
Met
–
Evp
Cnd
Cnv
Rad = 0
Proses Transfer Panas pada Selubung Bangunan (Sumber : Koenigsberger, et al.,
1973:75)
Qi + Qs
Qc
Qv
Qm - Qe = 0
Keterangan:
Qi = Internal Heat Gains Qs = Solar Heat Gains
Qc = Conduction Heat Gains Qv = Ventilation Heat Gains Qe = Evaporative Heat Gains Qm = Mechanical
Proses Transfer Panas pada Tubuh Manusia (Szokolay, 1980:12)
PEMANASAN BANGUNAN
Qi =
jumlah panas
Qs = A . I .
q
A = luas jendela, m2
I = intensitas radiasi matahari, W/m2
q = solar gain factor bahan kaca
Qc = A . U .
D
T
A = luas dinding, m2
U = nilai transmitan, W/m2degC
D
T = selisih suhu, degC
Qv = 1300 . V .
D
T
1300 = panas jenis udara, J/m3degC V = kecepatan ventilasi, m3/s
DT = selisih suhu, degC
Ts = To + (I.cos
b.a
/fo)
Ts = suhu permukaan krn matahari,degC To = suhu ruang luar,degC
I = intensitas radiasi matahari, W/m2
a = angka serap permukaan dinding
b = sudut datang matahari, antara garis normal dgn matahari
fo = konduktan permukaan luar yg terkena matahari, W/m2degC
Qm = Qi + Qs + Qc + Qv (Watt)
Qi + Qs
Qc
Qv
Qm - Qe = 0
Proses Transfer Panas pada Selubung Bangunan (Sumber : Koenigsberger, et al., 1973)Keterangan:
Qi = Internal Heat Gains Qs = Solar Heat Gains
Qc = Conduction Heat Gains Qv = Ventilation Heat Gains Qe = Evaporative Heat Gains Qm = Mechanical
J/s = W
Catatan :
•
Solar gain factor
dapat dilihat pada spesifikasi material
•
Qc = perhitungan panas konduksi juga mempertimbangkan material dinding dan ventilasi
(dijumlahkan), shg
Qc = Qc(dinding) + Qc(kaca)
= A.din X U.din X
D
T.din + A.kaca X U.kaca X
D
T.kaca
•
D
T.din = Ts (suhu permukaan)
–
Ti (suhu di dalam ruang)
•
D
T.kaca = To (suhu diluar)
–
Ti (suhu di dalam ruang)
•
Qv = panas ventilasi, harus mempertimbangkan kecepatan ventilasi (V),
V (kecepatan ventilasi)= (Vol ruang X n ) / 3600
n adalah jumlah pergantian udara yang dipersyaratkan di dalam ruang
PEMANASAN BANGUNAN
1.Volume Ruang (panjang, lebar, tinggi) : diturunkan
2.Orientasi dinding
: utara
–
selatan
3.Material bangunan
–
tunggal atau susunan :
•
Dimensi
: sempit
•
U-value
: rendah
•
Daya serap material (
a
) : rendah
•
Solar gains faktor (
q
)
: rendah
REKOMENDASI
SATUAN TERMAL
HEAT = suatu bentuk energi yang menunjukkan pergerakan molekul, satuan J (joule)
TEMPERATUR= menunjukkan adanya “heat” (energi panas) pada suatu benda.
Satuan oC = oK (0oC = 273,15 K).
Posisi panas temperature (T) ditunjukkan dalam oC
Interval atau perbedaan temperatur (dT) ditunjukkan dalam K.
SPECIFIC HEAT CAPACITY (Shc)DAN VOLUMETRIC SPECIFIC HEAT (Shv)= hubungan antara heat dan
temperatur. Merupakan energi panas yang menyebabkan temperatur bertambah pada setiap satuan unit massa obyek atau volume massa. Satuan J/kg.K atau Wh/kg.K atau untuk volume J/m3.K.
Misalnya : Batu bata 800 –1000 J/kg.K Air 4176 J/kg.K
HEAT FLOW= aliran panas dari temperatur tinggi ke rendah, dengan cara konduksi, konveksi dan radiasi.
Pengukuran :
• heat flow rate / heat flux = total aliran panas dlm satuan waktu yg melewati sebuah area/ruang, satuan W
Watt = J/s
Watt hour = 1 J/s x 3600s = 3600 J = 3,6 kJ
• density of heat flow rate / heat flux density = total aliran panas dalam satuan waktu yang melewati area/ruang, pada setiap satuan luas permukaan, satuan W/m2
