BAB I PENDAHULUAN
1.1 Latar Belakang Udara menjadi kebutuhan pokok semua manusia, tanpa adanya cukup udara maka manusia tidak dapat hidup. Dalam konteks bangunan (rumah tinggal, kantor, villa, dll) dibutuhkan suatu sistem yang baik dalam hal penghawaan. Tidak hanya untuk kebutuhan bernapas saja, tetapi udara berfungsi sebagai pengatur suhu ruang. Kemajuan teknologi saat ini memudahkan kita untuk berbagai hal, salah satunya tentang penghawaan. Sudah tidak asing lagi bahkan hampir di seluruh bangunan saat ini sudah menggunakan teknologi sebagai pengatur suhu, yang sering disebut dengan air conditioner (AC). Penghawaan dibagi dalam 2 bagian yaitu ; penghawaan alami dan penghawaan buatan. Dalam penulisan makalah ini, penulis akan membahas mengenai penghawaan alami. Semoga karya tulis dapat bermanfaat bagi pembacanya. 1.2 Tujuan Secara luas bertujuan untuk menjelaskan akan pentingnya penghawaan alami pada suatu bangunan sebagai ruang aktivitas manusia serta manfaat yang dapat diperoleh dari adanya penghawaan alami yang baik dalam suatu bangunan. Secara detail, akan menjelaskan mengenai sistem dan komponen untuk membentuk penghawaan alami yang baik bagi suatu bangunan. 1.3 Rumusan Masalah Banyak bangunan masa kini yang belum memiliki sistem penghawaan alami yang baik. Banyak faktor yang menyebabkan hal tersebut, salah satunya yang paling sering terjadi akibat kesalahan pada bagian ventilasi bangunan. Belum adanya kesadaran tentang pentingnya penghawaan alami. Padahal sistem sirkulasi udara sangat dibutuhkan oleh ruang karena mempengaruhi kesehatan penggunanya, daya tahan komponen (furniture, alat elektronik, dll) ruang, serta kelembaban udara pada ruang yang sering memunculkan masalah mengenai jamur.
1.4 Manfaat Penelitian
Mengetahui tentang sistem penghawaan alami
Mengetahui tentang pentingnya sistem penghawaan alami dalam suatu bangunan
Mengetahui keunggulan dan keuntungan yang diperoleh dari sistem penghawaan alami
Mengetahui tentang cara yang dapat dilakukan untuk membuat sistem penghawaan alami yang baik dalam suatu bangunan
1.5 Metode Penelitian Mengumpulkan data dari karya tulis yang sudah ada di dalam buku dan web, dijadikan bahan refrensi kemudian dituangkan dalam makalah ini sesuai dengan kebutuhan yang ada dan perkembangan zaman saat ini.
BAB II PEMBAHASAN
1. Pengertian Penghawaan alami adalah proses pertukaran udara di dalam bangunan melalui bantuan elemen-elemen bangunan yang terbuka. Sirkulasi udara yang baik di dalam bangunan dapat memberikan kenyamanan. Aliran udara dapat mempercepat proses penguapan di permukaan kulit sehingga dapat memnerikan kesejukan bagi penghuni bangunan.
Pertukaran udara di dalam bangunan juga sangat penting bagi kesehatan. Di dalam bangunan banyak terbentuk uap air dari berbagai macam aktivitas seperti memasak, mandi, dan mencuci. Uap air ini cenderung mengendap di dalam ruangan. Aneka zat berbahaya juga banyak terkandung pada cat, karpet, atau furnitur, yang timbul akibat reaksi bahan kimia yang terkandung di dalam benda-benda tersebut dengan uap air. Jika bangunan tidak memiliki sirkulasi udara yang baik, zat-zat kimia tersebut akan tertinggal di dalam ruangan dan dapat terhirup oleh manusia.
Angin adalah udara yang bergerak. Udara bergerak dari tempat bertekanan tinggi ke tempat bertekanan rendah. Karena itu perletakan bukaan dinding/lubang angin juga harus diperhatikan fungsinya Jika fungsinya untuk mengalirkan udara panas dari dalam ruangan keluar, maka lubang angin diletakkan di bagian tertinggi. Misalnya lubang berkipas angin di plafon kamar mandi (exhaust fan). Lubang angin demikian, efektif untuk mengalirkan udara panas akibat penggunaan air panas untuk mandi. Selain bukaan pada dinding, perlu diperhatikan adanya angin yang mengalir di bawah atap. Dengan demikian suhu udara di dalam ruangan menjadi lebih rendah.
2. Faktor Yang Mempengaruhi Kenyamanan Suhu Pada Manusia Aktivitas pengguna Tubuh akan terus melakukan metabolisme dan menghasilkan panas yang akan terus dipancarkan. Kita memproduksi panas paling minimum pada saat kita tertidur. Berdasarkan aktivitas maka bisa di mulai dari duduk, berjalan, berlari maka akan meningkat produksi panasnya.
Jenis Pakaian juga menentukan bagaimana melepaskan panas dari tubuh, seperti yang kita ketahui bila kita memakai pakaian yang bersifat insulator maka kita tetap bisa memakainya dengan nyaman pada suhu yang lebih rendah.
Suhu udara, Sangat sulit untuk menentukan suhu udara yang ideal bagi tubuh, karena suhu di kepala maupun di kaki akan mengalami perbedaan. Namun untuk daerah tropis suhu ideal tubuh berada di kisaran 24-28°C.
Radiasi suhu, Panas yang ditularkan dari benda yang lebih panas ke benda yang dingin tidak dipengaruhi oleh ruang intervensi. Semua benda mempunyai koefisien dalam memancarkan radiasi panas. Dalam bangunan, lantai langit-langit, dinding hampir mempunyai suhu yang sama. Namun apabila seseorang sedang duduk dekat jendela akan terasa bagaimana panas terkonveksi lewat kaca.
Kelembaban • Kelembaban rendah :indikasi dari kelembaban rendah adalah kulit kering dan mata kering. • Kelembaban tinggi : apabila konsentrasi air dalam udara begitu tinggi, secara teknis bisa hingga 100% pada 16°C.
Kecepatan udara, Semakin tinggi kecepatan udara di atas tubuh maka akan semakin besar efek pendinginan, dan kecepatan minimal yang dibutuhkan sekitar 0.2m/s.
3. Penghawaan Alami untuk Daerah Tropis
Iklim Tropis Indonesia Suhu antara 28-38 C musim kemarau, 25-29 C musim hujan.
Kelembaban udara 40-
70 % di musim kemarau, 80-100 % di musim hujan. Curah hujan mencapai 3000 mm/ tahun ( tinggi ). Atap bersudut besar ( 35 atau lebih/ kemiringan curam adalah solusinya, agar air hujan cepat mengalir ke bawah. Kecepatan angin 5 m/ detik ( lemah ). Makin lembab makin lemah anginnya. ·
Manusia di iklim tropis lembab mampu beradaptasi pada suhu antara 24-30 C, merasa kurang nyaman di ruangan bersuhu di atas 28 C. Sinar matahari menyinari alam tropis/ khatulistiwa sekitar 12 jam perharinya.
Sistem penghawaan alami
1. Penerapan sistem ventilasi silang (cross ventilastion) Sistem cross ventilation atau ventilasi silang adalah system penghawaan ruangan yang ideal dengan cara memasukkan udara ke dalam ruangan melalui bukaan penangkap angin dan mengalirkannya ke luar ruangan melalui bukaan yang lain. Sistem ini bertujuan agar selalu terjadi pertukaran udara di dalam ruangan sehingga tetap nyaman bagi penghuninya. Udara di dalam ruangan harus selalu diganti oleh udara segar karena udara di dalam ruangan ini banyak mengandung CO2 (karbondioksida ) hasil aktivitas penghuni ruangan seperti bernapas, merokok, menyalakan lilin, memasak, dan sebagainya. Sementara itu, udara bersih yang dimasukkan ke dalam ruangan adalah udara yang banyak mengandung O2 (oksigen). Dalam system cross ventilation ini dikenal dua macam bukaan, sebagai berikut : ·
Inlet, merupakan bukaan yang menghadap ke arah datangnya angin sehingga
berfungsi untuk memasukkan udara ke dalam ruangan.
·
Outlet, merupakan bukaan lain di dalam ruangan yang berfungsi untuk
mengeluarkan udara.
Bukaan yang dimaksud di atas dapat berupa lubang angin, kisi-kisi, jendela yang bias dibuka, pintu yang senantiasa terbuka atau pintu tertutup yang bias mengalirkan udara (misalnya pintu kasa atau pintu berjalusi.
Agar ruangan dapat teraliri udara secara optimal maka perletakan bukaan harus disesuaikan dengan arah datangnya angin. Perletakan/posisi bukaan inlet dan outlet dalam system cross ventilation dapat dibedakan menjadi dua jenis, sebagai berikut. 1. Posisi diagonal (cross). Bukaan inlet dan outlet diletakkan dengan posisi ini apabila angin datang secara tegak lurus (perpendicular) ke arah bukaan inlet.
2. Posisi berhadapan langsung. Bukaan inlet dan outlet diletakkan pada posisi ini mana kala angin datang bersudut/tidak tegak lurus (obligue) ke arah bukaan inlet.
Namun ada kalanya perletakan bukaan ini tidak dapat disusun seperti teknik di atas. Hal ini mungkin terjadi karena bidang yang mengarah ke luar tidak saling berhadapan. Disamping itu, sebab lain yang mungkin timbul adalah faktor keterbatasan lahan sehingga ruang tersebut hanya memiliki satu bidang saja yang menghadap ke arah luar bangunan. Pada kondisi-kondisi semacam ini, cross ventilation tetap dapat dilakukan yaitu dengan menambahkan sirip-sirip vertikal di tepi bukaan sebagai pengarah udara untuk masuk atau keluar ruangan. Sirip-sirip vertikal ini bisa terbuat dari batu bata, kayu, maupun beton.
Pada inlet dan outlet secara vertikal juga harus diperhatikan. Posisi inlet yang lebih rendah daripada outlet akan mengalirkan udara pada ketinggian tubuh manusia sehingga
tubuh
manusia
bisa
merasakan
kesejukan
dari
udara
tersebut.
Sebaliknya,posisi inlet yang lebih tinggi daripada outlet justru akan membuat aliran udara hanya menjangkau sebagian kecil tubuh manusia bagian atas sehingga kesegaran tidak dapat dirasakan penghuni rumah tersebut.
detail pemasangan bukaan juga harus diperhatikan agar diperoleh cross ventilation yang sempurna. Posisi bukaan penangkap udara (inlet) sebaiknya berada pada ketinggian aktivitas manusia, yaitu sekitar 0,5-0,8 m, sementara bukaan outlet sebaiknya dibuat lebih tingggi karena udara yang akan dikeluarkan dari ruangan itu adalah udara yang panas dan udara yang panas selalu berada di bagian atas ruangan. Alternatif lain perletakan outlet adalah pada atap apabila menggunakan atap bertipe jack roof. Lubang antara atap induk dengan atap ‘topi’ pada jack roof dapat diberi kisi-kisi sebagai bukaan keluarnya udara (outlet). Posisi outlet pada atap ini lebih efektif untuk mengeluarkan udara panas yang banyak berkumpul di bagian atas ruangan tersebut.
Dimensi atau kecepatan aliran udara dari bukaan inlet dan outlet juga harus diperhatikan. Jika bukaan inlet memiliki dimensi atau kecepatan aliran udara lebih kecil daripada bukaan outlet maka kecepatan aliran udara di dalam ruangan akan meningkat 30% dari kecepatan udara di luar ruang. Namun, jika bukaan inle tmemiliki
dimensi
atau
kecepatan
aliran
udara
lebih
besar
daripada
bukaan outlet maka kecepatan aliran udara di dalam ruang akan turun 30% dari kecepatan di luar ruangan.
Dari kedua tipe dia atas, pemilihan dimensi bukaan inlet yang lebih kecil dari bukaan outlet atau memakai dimension yang sama besar namun dengan model yang berbeda (kemampuan alir udara berbeda) lebih direkomendasikan.
Beberapa contoh model jendela / bukaan : 1. Fixed Window Jendela mati atau tidak dapat berventilasi
2. Double Hung Window Jendela yang terdiri atas 2 daun jendela disusun vertikal dan penggunaannya dengan cara menggeser salah satu daunnya secara vertikal
3. Single Hung Window Memiliki bentuk fisik yang sama dengan Double Hung Window, bedanya hanya ada satu daun jendela yang dapat digeser dan hanya 50%
4. Sliding Window buka tutup jendela dengan cara menggeser secara horizontal
5. Casement Window Jendela ayun yang salah satu sisinya terkait dan dioprasikan dengan cara mengayun kedalam atau keluar. Mampu menciptakan bukaan sampai 100%
6. Awning and Hopper Jendela ayun yang dikaitkan bagian sisi atas atau sisi bawahnya
7. French Window Jendela ayun yang juga berfungsi sebagai aksen keluar masuk.
8. Pivoted Window Daun jendela yang dapat berputar 90o atau 180o secara vertikal atau horizontal
9. Jalousie Window Jendela yang memiliki pelat panjang horisontal (sirip) dari kayu yang tersusun rapat
10. Bay Window jendela yang selalu menjorok ke depan
11. Bow Window Format jendela yang dibuat melengkung
12. Ox-eye Jendela kecil berbentuk lingkaran, oval atau bundar. Biasanya menggunakan kaca patri atau warna-warni
13. Ribbon Window Berbentuk horizontal memanjang seperti pita , ciri jendela untuk bangunan minimalis modern
2. Peletakan Ruang Vegetasi Pada Bangunan
Lingkungan luar yang penuh dengan perkerasan atau terbuka dengan penutup tanah/pasir berpotensi menerbangkan debu hingga terbawa angin masuk ke dalam bangunan. Untuk mengantisipaso selayaknya di sekeliling bangunan banyak ditanam pepohonan dan rumput sebgau filter debu sekaligus pendingin suhu. Rumput dan tanaman perdu yang terkena debu akan bersih ketika terjadi penyiraman pada dedaunan dan membawa kotoran jatuh ke tanah.
-
Penerapan Taman Pada Bagian Halaman Bangunan Penempatan taman pada suatu bangunan akan sangat berdampak positif. Tentu saja akan menciptakan penghawaan alami yang baik. Selain itu, keberadaan taman pada suatu bangunan dapat menjadi ruang penghasil oksigen yang sangat dibutuhkan oleh manusia, serta menyerap gas karbondioksida. Di kota-kota besar saat ini sudah jarang sekali ditemukan area hijau, jadi penempatan taman pada bangunan dapat juga memperindah tampilan suatu lingkungan serta menjadi paru-paru pada suatu daerah.
-
Solusi Penerapan Taman Jika Lahan Tidak memungkinkan (VERTICAL GARDEN) Menurut Ken Yeang (2007) dengan memperluas area vegetasi hingga 10% maka bisa menghemat sampai 8 % biaya pendinginan. Media untuk medium-rise dan low-rise biasanya menggunakan pot tanaman atau roof garden. Pot tanaman bisa mempunyai ukuran dengan kedalaman hingga 60 cm dan angka ini dinilai cukup dengan perkiraan akar tanaman hanya 30-40 cm. Penempatan vertical landscaping ini bisa pada sky court ataupun di balkonbalkon dari bangunan. Adapun tujuan dari vertical landscape ini adalah 1 Pemecah angin 2 Penyerap CO2 dan CO dan menghasilkan O2 (fotosintesis) 3 Meningkatkan ekosistem dalam tapak 4 Pendingin yang efektif 5 Penahan Bising dan bau
Menurut Bapak Tri Harso Karyono (Pohon sebagai penyejuk
dan
pembersih udara kota,dimensi arsitektur, vol 10, No.1, Januari 2002, p62-65) Pohon di sekeliling bangunan mampu menurunkan suhu udara sekitar hamper 3° C dan penggunaan AC berkurang sekitar 30% karena secara teori penurunan sekitar 1°C setara dengan pengurangan energi 10 %. Hal ini dapat terjadi apabila terdapat ruang terbuka di sekitar bangunan yang ditanami pohon pelindung, jalan masuk kendaraaan serta halaman parkir terlindung dari radiasi matahari.Vertical landscape bisa menjadi sesuatu masukan yang berarti bagi penulis untuk menerapkannya dalam desain.
-
Peletakan Taman Di Dalam Ruang Bangunan (INDOOR GARDEN)
membuka ruang ditengah-tengah bangunan sebagai solusi untuk menciptakan pencahayaan dan penghawaan alami. Yang difungsikan sebagai taman kering dengan vertical garden. Diharapkan mampu menciptakan sirkulasi udara yang lebih baik dan suhu ruangan terasa lebih sejuk. Sehingga tinggal di dalamnya pun terasa lebih fresh dan sehat. Tak hanya itu, ini pun berdampak pula pada konsumsi energi listrik yang lebih irit.
3. Penerapan Desain Aerodinamis (Bangunan Tinggi)
Bentuk bangunan yang aerodinamis juga memungkinkan udara untuk tidak terpantul dan bisa mengaliri fasat bangunan secara menyeluruh. Menurut Ken Yeang (bioclimatic skyscraper, 1996) bangunan yang aerodinamis tanpa bentuk-bentuk patahan yang berarti dapat mengalirkan udara untuk mendinginkan suhu luar bangunan. Dengan udara yang mengalir ke seluruh bangunan maka panas pada muka bangunan dapat terangkat.
BAB III PENUTUP
Efisiensi
energi
yang biasa juga disebut
penghematan energi
atau
konservasi energi adalah meminimalkan penggunaan energi tanpa membatasi atau merubah fungsi bangunan, kenyamanan maupun produktivitas penghuninya dengan memanfaatkan sains dan teknologi mutakhir secara aktif. Penghematan energi dapat dicapai dengan penggunaan energi secara efisien dimana manfaat yang sama diperoleh dengan menggunakan energi lebih sedikit, ataupun dengan mengurangi konsumsi dan kegiatan yang menggunakan energi. Penghematan energi
dapat
menyebabkan
berkurangnya
biaya,
serta meningkatkan nilai
lingkungan, serta kenyamanan. Penghawaan merupakan pertukaran antara udara luar dengan udara dalam ruangan. Hal ini bisa saja terjadi dengan menggunakan penghawaan buatan ataupun penghawaan alami. Namun, penghawaan alami jelas lebih menguntungkan daripada penghawaan buatan. Sebab dari beberapa faktor yaitu kesehatan, kenyaman, efisiensi, dan pelestarian lingkungan, penghawaan alami lebih unggul. Setelah adanya penjelasan di BAB sebelumnya, membuktikan bahwa dalam berbagai situasi kondisi penggunaan sistem penghawaan alami tetap dapat dilakukan. Jadi marilah menjaga kesehatan hidup manusia dan lingkungan dengan penggunaan sistem penghawaan alami pada bangunan.
