Intensitas radiasi matahari - Spada UNS

Kendali Matahari ^dan Angin

pada Bangunan

MATA KULIAH FISIKA BANGUNAN 1 | P-24110 PROGRAM STUDI ARSITEKTUR FAKULTAS TEKNIK

#6

a. Kenyamanan b. Kesehatan

c. Penghematan Energi

Fisika Bangunan :

CAHAYA SINAR RADIASI

1. Gelombang elektromagnet 2. Kecepatan

3X10

⁸

m/det

1. Berkas cahaya yang mengarah ke satu tujuan

2. Suatu bentuk energi

1. pancaran energi yang berasal dari proses

thermonuklir yang terjadi di matahari

2. Energi radiasi matahari berbentuk sinar dan

gelombang elektromagnetik

Spektrum radiasi matahari

sinar bergelombang pendek sinar bergelombang panjang

Dampak positif / negatif keberadaan

Matahari

^dalam

perancangan Arsitektur :

1. Sumber pencahayaan alami

3. Radiasi

2. Sumber energi

Radiasi Matahari

4 Faktor yang mempengaruhi total radiasi yang diterima di permukaan bumi

1. Jarak matahari. Setiap perubahan jarak bumi dan matahari menimbulkan variasi terhadap penerimaan energi matahari.

2. Intensitas radiasi matahari yaitu besar kecilnya sudut datang sinar matahari pada permukaan bumi. Jumlah yang diterima berbanding lurus dengan sudut besarnya sudut datang. Sinar dengan sudut datang yang miring kurang memberikan energi pada permukaan bumi disebabkan karena energinya tersebar pada permukaan yang luas dan juga karena sinar tersebut harus menempuh lapisan atmosphir yang lebih jauh ketimbang jika sinar dengan sudut datang yang tegak lurus.

3. Panjang hari (sun duration), yaitu jarak dan lamanya antara matahari terbit dan matahari terbenam.

4. Pengaruh atmosfer. Sinar yang melalui atmosfer sebagian akan diadsorbsi oleh gas- gas, debu dan uap air, dipantulkan kembali, dipancarkan dan sisanya diteruskan ke permukaan bumi.

https://www.youtube.com/watch?v=taHTA7S_JGk

Kenyamanan termal

Faktor – faktor yang mempengaruhi kenyamanan termal pada manusia :

 Suhu udara lingkungan, T (Temperature),  C

 Kecepatan angin, V (velocity), m/s

 Kelembapan Udara, RH (Relative Humidity), %

 Rata – rata suhu permukaan ruang, MRT (Mean Surface Radiant Temperature),  C

 Aktivitas manusia, met (metabolism), W/m2. 1 met : 58,15 W/m2  58 W/m2

 Pakaian, clo (cloathing), m2degC/W

( 1 clo : 0,155 m2degC/W

PMV (Predicted Mean Vote)

Fanger (1970) dari odservasi 2000 subyek yang dikondisikan iklimnya secara variabel di dalam ruang bioklimatis.

PMV hanya direkomendasikan di wilayah iklim moderate (EU dan US).

DISC (Discomfort Scale)

Skala ketidaknyamanan subyek / seseorang, dirumuskan para peneliti mancanegara (Prancis, Hongkong, Thailand, Indonesia, Singapura dan Amerika) melalui kajian statistik terhadap sejumlah hasil eksperimen laboratorium.

DISC tidak menjangkau pada iklim dibawah 22 °C.

Indeks Kenyamanan Termal

INDEKS PARAMETER KRITERIA

PMV

3 Sangat Panas

2 Panas

1 Agak Panas

0 Netral / Nyaman -1 Agak Dingin

-2 Dingin

-3 Sangat Dingin

DISC

4 Tidak dapat ditoleransi 3 Sangat tidak nyaman

2 Tidak Nyaman

1 Agak Tidak Nyaman

0 Nyaman

Indeks Kenyamanan Termal

Standart Kenyamanan Termal

Indeks DISC, RH = 50 %

V (m/s) Suhu udara = Suhu Radiasi ( °C )

27 28 29 30 31 32

0.1 0.2 0.4 0.7 1.0 1.3

Matriks Zona Nyaman ( DISC ) = Indeks 0 – 0,5

Kasus manusia berat 60 kg, tinggi 170 cm, aktivitas sedang (act=1; duduk bekerja) Pakaian tropis (0,5 clo)

Tidak Nyaman

Agak Tidak Nyaman Nyaman

Indeks DISC, RH = 70 %

V (m/s) Suhu udara = Suhu Radiasi ( °C )

27 28 29 30 31 32

0.1 0.2 0.4 0.7 1.0 1.3

Matriks Zona Nyaman ( DISC ) = Indeks 0 – 0,5

Kasus manusia berat 60 kg, tinggi 170 cm, aktivitas sedang (act=1; duduk bekerja) Pakaian tropis (0,5 clo)

Tidak Nyaman

Agak Tidak Nyaman Nyaman

Indeks DISC, RH = 90 %

V (m/s) Suhu udara = Suhu Radiasi ( °C )

27 28 29 30 31 32

0.1 0.2 0.4 0.7 1.0 1.3

Matriks Zona Nyaman ( DISC ) = Indeks 0 – 0,5

Kasus manusia berat 60 kg, tinggi 170 cm, aktivitas sedang (act=1; duduk bekerja) Pakaian tropis (0,5 clo)

Tidak Nyaman

Agak Tidak Nyaman Nyaman

Pengaruh Kecepatan angin ( V ) pada Indeks DISC Pakaian = 0.5 clo ; HR = 50 %

Indeks DISC

Kecepatan angin = V ( m/s )

Lintasan Edar Matahari

Potensi Lingkungan

Pergerakan Udara

Tekanan Tinggi -> Tekanan Rendah

Perbedaan tekanan <- suhu berbeda <- Radiasi berbeda

Wind Rose

metode

penggambaran informasi

mengenai kecepatan, frekuensi dan arah angin pada suatu lokasi

tertentu.

frekuensi angin bertiup dari arah tertentu selama periode tertentu

1. Building Orientation

Strategi Pengendalian termal untuk Kenyamanan

2. Openings Orientation

3. Minimize Conduction - Pemilihan material

4. Comfort Zone with Shading (barrier, vegetation)