See discussions, stats, and author profiles for this publication at: https://www.researchgate.net/publication/324908662
FAKTOR KENYAMANAN DALAM PERANCANGAN BANGUNAN
Article · February 2007
CITATIONS
12
READS
23,318
1 author:
Abdul Mannan
Universitas Ichsan Gorontalo 5PUBLICATIONS 12CITATIONS
SEE PROFILE
BAB I PENDAHULUAN
A. Latar Belakang
Bangunan didirikan untuk melindungi penghuni dari kondisi iklim luar bangunan dengan lingkungan dalam yang aman dan nyaman. Untuk melakukan hal tersebut, sebaiknya dirancang bangunan yang mampu menanggapi kondisi – kondisi iklim lingkungan luar dan dalam maupun persyaratan kenyamanan pemakai bangunan.
Persyaratan kenyamanan demikian biasanya dinyatakan dari segi karakteristik – karakteristik termal – suhu udara, kelembaban relatif, gerakan udara, radiasi dll.
Manusia seperti makhluk lain yang hidup dalam biosfir, menggunakan energi matahari jangka pendek yang ditetapkan dengan fotosintesis untuk melakukan pekerjaan, membangun jaringan tubuh, dan memelihara suhu konstan 98,6˚ F. Karena tubuh manusia hanya menggunakan kira – kira 20% dari panas yang dibangkitkan didalam tubuhmnya, 80% yang tersisa harus dibebaskan ke sekitarnya.
Bersamaan dengan itu berlangsung pertukaran termal dengan lingkungan sekitar tersebut. Ini menghendaki bahwa penerimaan panas menyamai yang panasnya lenyap guna mempertahankan suhu tubuh yang stabil.
Suhu permukaan kulit adalah kira – kira 92˚F. karena itu, suhu yang lebih dingin dari itu, akan menyebabkan tubuh menggunakan energi agar mempertahankan panasnya, sementara dengan suhu yang lebih panas dari 92˚F, tubuh akan menyerap panas. Hal tersebut mengingatkan pentingnya mengetahui metode pertambahan dan kehilangan panas yang berubah – ubah dan mempelajari faktor –
faktor kenyamanan lainnya yang berhubungan dengan suhu termal di dalam bangunan, untuk mendapatkan suatu kondisi ruangan yang dapat memberikan kenyamanan bagi penghuni bangunan yang terbiasa akrab dengan kehidupan di udara terbuka.
B. Rumusan Masalah
Berdasarkan dari uraian latar belakang, maka dengan ini dapat dirumuskan beberapa masalah sebagai berikut :
1. Bagaimana pengaruh yang ditimbulkan oleh adanya faktor kenyamanan pada bangunan.
2. Bagaimana mendapatkan tingkat kenyamanan bagi penghuni bangunan dengan mengetahui faktor – faktor kenyamanan tersebut.
C. Tujuan pembahasan
Tujuan yang ingin dicapai pada penulisan ini adalah mengetahui bagaimana dampak yang ditimbulkan oleh adanya faktor kenyamanan (suhu – termal) pada bangunan dan mengetahui bagaimana mendapatkan tingkat kenyamanan bagi penghuni bangunan dengan mengetahui faktor – faktor kenyamanan pada bangunan.
BAB II
TINJAUAN PUSTAKA
A. Kondisi Iklim
Indonesia yang terletak diantara 94˚ hingga 141˚ garis bujur timur dan 6˚ hingga 11˚ lintang selatan, hampir 2/3 areanya terdiri dari air (laut). Secara umum kondisi cuaca di hampir semua kepulauannya adalah sama. Arah angin secara dominan mengalir dari timur dan barat sepanjang tahun, walaupun pada saat peralihan antara musim panas dan hujan atau sebaliknya, akan terjadi aliran angin yang berbeda (Santoso,1988).
Wilayah kepulauan Indonesia sebagian besar tergolong dalam zona iklim tropika basah dan sisanya masuk zona iklim pegunungan atau tropika monsoon. Variasi suhu udara di Kepulauan Indonesia tergantung pada ketinggian tempat, suhu udara akan semakin rendah pada tempat yang semakin tinggi. Fenomena ini merupakan ciri khas lapisan troposfer bumi. Suhu menurun sekitar 0,6˚C setiap seratus meter ketinggian tempat. Keberadaan lautan di sekitar kepulauan Indonesia ikut memperkecil gejolak suhu udara yang mungkin timbul (Benyamin Lakitan, 1997).
Temperatur udara rata – rata setiap bulannya berkisar 27˚C (Misra, 1979). Temperatur udara memiliki variasi cukup rendah, perbedaan perbulannya lebih rendah daripada perbedaan perharinya.
Temperatur terendah umumnya terjadi antara pukul 05.00 hingga pukul 07.00 pagi, sedang tertinggi antara pukul 12.00 dan 15.00.
Curah hujan tahunan umumnya lebih dari 2000 mm. Tertinggi terdapat di daerah Baturaden, Jawa Tengah yang mencapai 7069 mm, sedang curah hujan minimum tercatat di Palu, Sulawesi Tengah hanya mencapai 574 mm. Kelembaban relatif udara umumnya cukup tinggi
yang bervariasi antara 76% dan 85% dengan rata – rata 80%
pertahun.
B. Tingkat Kenyamanan Termal Untuk Orang Indonesia (Mom & Wiesebron,1940).
Tingkatan kenyamanan termal dibagi mulai dari dingin tidak nyaman, sejuk nyaman, nyaman atau optimal nyaman, hangat nyaman, sampai panas tidak nyaman. Untuk orang Indonesia pribumi yang memakai pakaian harian biasa, batas atas nyaman optimal adalah 28ºC dan kelembaban udara relatif 70% atau 25,8ºC temperatur efektif, dan batas bawah adalah 24ºC dan kelembaban udara relatif 80% atau 22,8ºC temperatur efektif.
Untuk batas atas dari kondisi panas nyaman sampai 31ºC dengan kelembaban udara relatif 60% atau 27,1ºC temperatur efektif dan batas bawah dari kondisi sejuk nyaman adalah 23ºC dengan kelembaban udara relatif 50% atau 20,5ºC temperatur efektif. Jadi Kondisi termal sejuk nyaman adalah antara 20,5ºC – 22,8ºC (TE), nyaman optimal adalah antara 22,8ºC – 25,8ºC (TE), dan panas nyaman adalah antara 25,8ºC – 27,1ºC (TE).(Mom & Wiesebron,1940)
C. Pergantian Udara Ideal
Benyamin Lakitan (1997), mengemukakan bahwa keberadaan bangunan fisik dan benda - benda alami pada suatu lingkungan juga mempunyai pengaruh terhadap iklim mikro setempat, misalnya terhadap suhu udara, kecepatan dan arah angin, intensitas dan lamanya penyinaran yang diterima oleh suatu permukaan, kelembaban, dan pergantian udara.
Heins Frick (1998), mengatakan bahwa angin dan pengudaraan terus menerus mempersejuk ruangan udara. Yang bergerak menghasilkan penyegaran terbaik karena dengan penyegaran tersebut terjadi proses penguapan yang menurunkan suhu pada kulit manusia dengan demikian juga dapat digunakan angin untuk mengatur udara didalam ruang.
Mangunwijaya Y.B (1994), mengemukakan bahwa pergantian udara ideal apabila volume ruangan 5 m2/orang , udara dapat diganti sebanyak 15 m2/orang bila volume lebih kecil 5 m2/orang maka pergantian udara adalah 25 m2/orang /jam
Udara yang lancar diperlukan untuk menghindari pengaruh- pengaruh buruk yang dapat merugikan kesehatan manusia pada suatu ruang kediaman yang tertutup atau kurang ventilasi.
Rudi Gunawan (1981) mengemukakan pengaruh-pengaruh buruk tersebut diatas, sebagai berikut :
1. Berkurangnya kadar oksigen diudara dalam ruang kediaman 2. Bertambahnya kadar asam karbon dari pernafasan manusia 3. Bau pengap yang dikeluarkan oleh kulit, pakaian dan mulut
4. Suhu udara dalam ruangan naik karena panas yang dikeluarkan oleh badan manusia
5. Kelembaban ruang dalam ruang kediaman bertambah karena penguapan air dari kulit dan pernafasan manusia
Bagi iklim tropis, kenyamanan termal dalam suatu ruang dapat dicapai apabila fluktuasi suhu didalam bangunan relatif sama dengan fluktuasi suhu diluar ruangan (Givoni,1989)
Mangun Wijaya Y.B (1994), mengemukakan bahwa secara umum suhu ruangan yang ideal ialah antara 20-25ºC kelembaban 40- 50% dan gerak udara yang sedang 5-20 cm/detik.
BAB III PEMBAHASAN
Tentu saja pengkondisian udara akan memecahkan tiap masalah tapi dengan memerlukan masukan energi mekanis. Yang terutama penting sekali untuk dicatat bahwa tidak ada satu kondisi tunggal yang menyebabkan kenyamanan, melainkan lebih merupakan serangkaian kondisi. Kenyamanan bagi tiap orang dapat sangat berbeda menurut kebudayaan, usia, pakaian, jenis kelamin dan kesehatan mereka yang terlibat.
A. Kriteria Sehat dan Nyaman
Tubuh manusia adalah suatu organisme yang dapat menyesuaikan diri secara menakjubkan. Dalam jangka waktu yang lama tubuh yang mampu berfungsi di dalam kondisi termal yang cukup ekstrim. Tetapi keanekaragaman suhu dan kelembaban udara luar seringkali berada pada keadaan yang di luar batas kemampuan adaptasi tubuh, karena itu diperlukan kondisi yang baik didalam rumah agar dapat dipertahankan lingkungan yang sehat dan nyaman.
B. Kenyamanan termal
Beberapa faktor yang mempengaruhi kenyamanan termal, seperti kalor dalam tubuh yang diproduksi oleh proses metabolisme untuk menjaga suhu tubuh. Proses metabolisme ini dipengaruhi oleh beberapa factor seperti umur, kesehatan dan tingkat kegiatan. Sebagai contoh suatu kondisi lingkungan tertentu cocok bagi suatu ruangan yang ditempati seorang yang, tetapi tidak cocokbagi orang yang sedang sakit
Tubuh terus – menerus menghasilkan kalor yang harus disalurkan untuk menjaga agar suhu tubuh tetap. Bagi seseorang yang sedang
istirahat atau mengerjakan pekerjaan ringan di dalam ruang yang terkondisi, tubuhnya mengeluarkan kalor dengan cara konveksi dan diradiasikan (ke permukaan lingkungan yang suhunya lebih rendah dari suhu tubuh). Empat faktor yang mempengaruhi kemampuan tubuh menyalurkan kalor adalah : suhu udara, suhu permukaan yang ada di sekitarnya, kelembaban dan kecepatan udara. Jumlah dan jenis pakaian serta tingkat kegiatan penghuni berinteraksi dengan keempat factor ini.
Seseorang yang memakai pakaian tebal dapat merasa nyaman pada suhu yang lebih rendah, sebaliknya pakaian yang lebih tipis dan kecepatan udara yang lebih tinggi dapat memberikan kenyamanan walaupun suhu lebih tinggi. Suhu permukaan yang ada di sekitar mempunyai pengaruh terhadap kenyamanan yang sama besarnya dengan suhu udara di dalam dan tidak dapat diabaikan.
C. Kualitas Udara
Kualitas udara harus juga dijaga untuk kepentingan kesehatan dan kenyamanan. Sumber – sumber pengotor dapat berada di dalam dan di luar bangunan. Kualitas udara di dalam ruangan diatur dengan menyingkirkan komponen pengotor atau dengan memasukkan udara segar. Ventilasi memegang peranan penting dalam kedua proses tersebut.
Ventilasi didefenisikan sebagai kegiatan pemasukan udara segar secara alamiah atau mekanis kedalam ruangan. Biasanya ventilasi udara diambil dari udara luar dan udara yang didaurkan.
Ventilasi disamping untuk memenuhi kesehatan kebutuhan kesehatan, diperlukan untuk membantu kenyamanan termal(SKSNIT-14-1993-03) : ventilasi dapat terjadi karena adanya gaya angin dan gaya termal yang disebut ventilasi gaya termal
1. ventilasi gaya angin karena tekanan udara
ventilasi gaya angin terjadi karena adanya perbedaan tekanan udara pada sisi bangunan sebelah hilir dengan sisi sebelah hulu arah datangnya angin, besarnya laju aliran udara tergantung dari kecepatan bebas, arah angin terhadap ventilasi, luas lubang ventilasi, jarak antara lubang udara masuk dan keluar, serta penghalang didalam ruangan yang menghalangi alian udara
2. Ventilasi Gaya Termal
Ventilasi gaya termal terjadi perbedaan tekanan udara didalam dengan diluar ruangan, karena perbedaan suhu udara besarnya laju aliran udara tergantung dari beda tinggi lubang udara keluar terhadap lubang udara masuk. Beda suhu udara didalam dengan diluar bangunan dan luas lubang ventilasi.
Setiap bangunan gedung yang tidak dikondisikan harus dilengkapai dengan Ventilasi alami berupa jendela, kisi-kisi, atau bukaan lainnya yang dapat mengalirkan udara.
Lebih lanjut diisyaratkan bahwa luas bersih dari jendela /lubang hawa harus sekurang-kurangnya sama dengan 1/10 dari luas lantai ruangan, dan setengah jumlah dari luas jendela / lubang itu harus dibuka.
Pemberian lubang angin dekat langit-langit (minimal 0,35% dari luas lantai) berguna untuk mengeluarkan udara panas dibagian atas dalam ruang tersebut dengan penempatan posisi yang baik dan luas cukup dari jendela/lubang angin, maka akan terjadi gerak angin dan pertukaran udara bersih yang lancar.
Heinz Frick (1998), mengemukakan bahwa orientasi bangunan terhadap arah angin yang yang paling menguntungkan bila memilih arah tegak lurus terhadap arah angin itu. Hal ini sejalan dengan pendapat Rudi
Gunawan (1981) yang mengatakan bahwa jendela dan lubang ventilasi menghadap kearah angin.
Dengan suatu sistim ventilasi silang (cross ventiation) akan terjamin gerak udara yang lancar dalam ruangan kediaman, caranya dengan memasukkan dalam ruangan udara yang bersih dan segar melalui jendela atau lubang-lubang angin di dinding, sedang udara kotor dikeluarkan melalui jendela/lubang-lubang angin di dinding yang berhadapan.
Faktor –faktor yang dapat berpengaruh pada suhu ruangan adalah orientasi ventilasi terhadap arah datangnya angin dan matahari, luas ventilasi, jarak perletakan ventilasi udara masuk dan ventilasi udara keluar, dan tinggi perletakan ventilasi dari lantai.
Menurut Wiji Ediologito (tt), ventilasi digunakan untuk sirkulasi udara yang masuk dan udara yang keluar ruangan secara kontinu. Jika sirkulasi baik dapat menimbulkan rasa nyaman sehat didalam ruangan tersebut.
Kebersihan udara dalam ruangan penting sekali, jangan sampai terjadi putaran/kisaran udara didalam ruangan saja.
D. Faktor-faktor yang berpengaruh terhadap suhu ruang
Benyamin Lakitan (1997), mengemukakan bahwa keberadaan bangunan fisik (buatan manusia) dan benda-benda alami pada suatu lingkungan juga mempunyai pengaruh terhadap iklim mikro setempat, misalnya terhadap suhu udara kecepatan dan arah angin, intensitas dan lamanya penyinaran yang diterima oleh suatu permukaan dan kelembaban udara. Usaha untuk menciptakan lingkungan yang nyaman dilakukan dengan cara menhadirkan lebih banyak tumbuhan dalam lingkungan permukaan atau lingkungan kerja manusia.
Selain menurunkan intensitas cahaya langsung dan suhu, pohon dan semak (serta vegetasi lainnya) dalam pula mempertinggi kelembaban
udara dan mengurangi kecepatan angin. energi radiasi matahari yang diserap oleh sistim tajuk tanaman dapat mencapai 90% dari total yang diterimanya.
Lebih lanjut Heinz Frick (1998), mengemukakan bahwa dalam rangka persyaratan kenyamanan, masalah yang harus diperhatikan terutama yang berhubungan dengan ruang dalam. Tentu saja masalah tersebut mendapat pengaruh besar dari alam dan iklim tropis di lingkungan sekitanya, sinar matahari dan orientasi bangunan, angin dan pengudaraan bangunan, suhu dan perlindungan terhadap panas, curah hujan, dan kelembaban udara.
Dalam standar SKSNIT –14-1993-03, dijelaskan bahwa faktor lingkungan yang mempengaruhi kenyamanan termal ialah : suhu tabung kering, suhu tabung basa atau kelembaban udara relatif, pergerakan udara, dan radiasi udara yang panas. Kepadatan penghuni jarak bangunan, fotografi, dan pembayangan ruang, dapat mempengaruhi suhu termal dalam bangunan.
Perkiraan besarnya kalor yang diperoleh Perpindahan kalor melalui suatu selubung bangunan dipengaruhi oleh jenis bahan yang digunakan ; oleh factor geometris seperti ukuran, bentuk, dan orientasinya ;adanya sumber-sumber kalor dalam daan faktor-faktor iklim. Dalam merancang suatu system, masing-masing faktor ini perlu diperhitungkan begitu juga dampak dari interaksinya, perlu dijejeaki secara teliti.
Perhitungan kehilangan dan perolehan kalor berguna untuk mengira kapasitas yang diperlukan dalam berbagai peralatan pemanasan dan pengkondisian udara untuk mempertahankan kondisi nyaman dalam suatu ruangan. Karena perhitungan-perhitungan beban penghangatan dan pendinginan yang berkaitan dengan kondisi lingkungan yang mendekati harga ekstrim yang biasa ditemui, didasarkan pada kondisi-kondisi
puncak.harga-harga rancang kondisi luar yang standar, kelembaban dan intensitas cahaya matahari dapat diambil dari buku pegangan (hand book).
Banyak prosedur perhitungan beban yang telah dikembangkan selama bertahun-tahun. Tetapi disini akan digunakan oleh hasil yang telah dikembangkan oleh ASHRAE. Walaupun prosedur yang lain berbeda dalam beberapa hal, tetapi semuanya didasarkan pada suatu evaluasi yang sistematik dari komponen-komponen kalor yang hilang atau yang diperoleh. Beban umumnya dibagi empat kelompok seperti gambar di bawah ini.
Transmisi yaitu kehilangan kalor atau perolehan kalor yang disebabkan oleh beda suhu antara kedua sisi elemen bangunan. Solar (panas matahari) yaitu perolehan kalor yang disebabkan oleh penjalaran energi matahari melalui komponen bangunan yang tembus pandang atau penyerapan oleh elemen bangunan yang tidak tembus cahaya (opaque building component).
Perembesan udara (infiltrasi) yaitu kehilangan atau perolehan kalor yang disebabkan oleh perembesan udara luar kedalam ruangan yang dikondisikan.sumber dalam (internal) yaitu perolehan kalor yang disebabkan oleh pelepasan energi didalam ruang (oleh lampu-lmpu, orang, peralatan dan sebagainya).
Akibat dari beban-beban ini adalah berubahnya suhu didalam ruangan jika peralatan penghangat/pendingin tidak bekerja.
BAB IV KESIMPULAN
Usaha untuk menciptakan lingkungan yang nyaman dilakukan dengan cara menghadirkan lebih banyak tumbuhan dalam lingkungan permukiman atau lingkungan kerja manusia.
Ada beberapa cara yang perlu diperhatikan untuk pembahasan yang dapat digunakan perencana sebagai sarana mengkoordinasi termal bangunan dengan kebutuhan kenyamanan si pemakai.
Sebelum seorang arsitek memikirkan pengendalian atau pengubahan iklim, maka terlebih dahulu dikumpulkan dan direncanakan data iklim yang meliputi :
1. Suhu –-- normal, maksimum, minimum, rata – rata ekstrim bulanan untuk menentukan persyaratan pemanasan dan penyejukan.
2. Radiasi matahari -– jam – jam matahari bersinar hari – hari cerah dan berawan, data penyinaran matahari (bila ada).
3. Angin --- arah dan kecepatan angin berdasarkan rata – rata bulanan pada ruang antara tiga jam dan ciri – ciri tempat yang akan mengubah pola – pola arus udara guna menentukan kemungkinan – kemungkinan penghawaan dan persyaratan perlindungan.
4. Kelembaban --- rata – rata pagi dan petang tiap bulan guna menentukan kebutuhan kelembaban atau pengurangan kelembaban.
5. Presipitasi --- curah hujan berdasarkan rata – rata bulanan.
Banyak teknik guna mengendalikan atau mengubah iklim. Seperti pemanfaatan tumbuhan yang dapat mengurangi peningkatan suhu dan digunakan untuk mencegah radiasi matahari baik langsung atau dipantulkan/difilterkan sebelumnya mencapai permukaan bangunan,
disamping itu peneduhan juga dapat bermanfaat sebagai perlindungan terhadap angin dan fungsi – fungsi pemurnian udara.
Jika kecepatan udara di dalam ruangan pada siang hari terlalu rendah dapat dibantu dengan penggunaan ventilasi mekanis yang sesuai.
Demikian juga perlu diusahakan udara didalam ruangan tidak lembab.
Untuk ini ruangan yang menghasilkan uap air seperti kamar mandi dan dapur tidak mengalirkan udara lembab ke ruangan lain, dengan cara memberikan ventilasi khusus.
DAFTAR PUSTAKA
Baruch Givoni.(1995) Climate Conciderations in Building and Urban Disaign New York : Van Nostrand Reinhold
Benyamin lakitan (1997). Dasar-Dasar Klimatologi jakarta : PT. Raja Grafindo Persada
Edioloegito, W.(tt) Pengkondisian II. Teknik Arsitektur Universitas Hasanuddin Ujung Pandang
Heru Sufianto (1996) Study Pengaruh Elemen Bangunan Terhadap Temperatur Udara Termal Banguanan Rumah Tinggal Sederhana Di Surabaya. Jurnal Teknik. Volume III No.5. Malang: Fakultas Teknik Universitas Barawijaya
Heru Sufianto.(1996). Perilaku termal Bangunan Rumah Tinggal di Surabaya Jurnal Teknik Volume III No.6 Malang : Fakultas Teknik Universitas Barawijaya
Ishar H.K. (1995) Pedoman Umum Merancang Bangunan. Jakarta.:
PT. Gramedia Pustaka Utama
Jeffrey E.A, (1953) Climate & Architecture, Reinhold USA
Mangunwijaya Y.B. (1994). Pengantar fisika Bangunan Jakarta : DJambatan ---(1993) Standar tata cara perencana teknis Konsrvasi Energi Gedung
Deparemen Pekerjaan Umum Bandung : Yayasan LPMB
DAFTAR ISI
Halaman Judul Daftar Isi
BAB I. PENDAHULUAN
A. Latar Belakang ……….………1 B. Rumusan masalah ……….…...……2 C. Tujuan Penulisan ………2
BAB II. TINJAUAN PUSTAKA
A. Kondisi Iklim ……..……….….……3
B. Tingkat Kenyamanan Termal Untuk Orang Indonesia ….………4 C. Pergantian Udara Ideal ……….………..4
BAB III. PEMBAHASAN
A. Criteria sehat dan Nyaman ……….…….……….……7 B. Kenyamanan Termal ……….………….…….7 C. Kualitas Udara ……….……….…….8 D. Faktor – faktor Yang Berpengaruh Pada Suhu Ruang ………..10
BAB IV. KESIMPULAN ……….……….…………12 DAFTAR PUSTAKA
LAMPIRAN
FAKTOR KENYAMANAN DALAM PERANCANGAN BANGUNAN (KENYAMANAN SUHU-TERMAL PADA BANGUNAN)
OLEH : ABDUL MANNAN
JURUSAN TEKNIK ARSITEKTUR FAKULTAS TEKNIK
UNIVERSITAS ICHSAN GORONTALO 2007
