Matkul Sains arsitektur

1. PENDINGIN PASIF
• CUT NANDA ULFA
• KANSA AMIRAH
ULFAH
• NILFA YUDRIKA
• NURATUL HIKMAH
DOSEN : Ir. MUSLIMSYAH ,M.Sc.
JURUSAN ARSITEKTUR
UNIVERSITAS SYIAH KUALA

2. KENYAMANAN THERMAL

3. Definisi Kenyamanan Termal
• Kenyamanan termal merupakan suatu kondisi dari pikiran manusia
yang menunjukkan kepuasan dengan lingkungan termal (Nugroho,
2011).
• Menurut Karyono (2001), kenyamanan dalam kaitannya dengan bangunan dapat
didefinisikan sebagai suatu keadaan dimana dapat memberikan perasaan nyaman dan
menyenangkan bagi penghuninya.
• Kenyamanan termal merupakan suatu keadaan yang berhubungan
dengan alam yang dapat mempengaruhi manusia dan dapat
dikendalikan oleh arsitektur (Snyder, 1989).
• Sementara itu, menurut Mclntyre (1980), manusia dikatakan nyaman secara termal
ketika ia tidak merasa perlu untuk meningkatkan ataupun menurunkan suhu dalam
ruangan.
• Olgyay (1963) mendefinisikan zona kenyamanan sebagai suatu zona dimana manusia
dapat mereduksi tenaga yang harus dikeluarkan dari tubuh dalam mengadaptasikan
dirinya terhadap lingkungan sekitarnya.
• Menurut ASHRAE (2009), kenyamanan termal adalah suatu kondisi
dimana ada kepuasan terhadap keadaan termal di sekitarnya.

4. Faktor-faktor yang Mempengaruhi Kenyamanan Termal
• a. Temperatur udara
Temperatur udara antara suatu daerah dengan daerah
lainnya sangat berbeda. Hal ini disebabkan adanya
beberapa faktor, seperti sudut datang sinar matahari,
ketinggian suatu tempat, arah angin, arus laut, awan,
dan lamanya penyinaran.
• b. Temperatur radiant
Temperatur radiant adalah panas yang berasal dari
radiasi objek yang mengeluarkan panas, salah satunya
yaitu radiasi matahari

5. • Kelembaban udara
Kelembaban udara merupakan kandungan uap air yang ada
di dalam udara, Adapun faktor-faktor yang mempengaruhi
kelembaban udara, yakni radiasi matahari, tekanan udara,
ketinggian tempat, angin, kerapatan udara, serta suhu.
• Kecepatan angin
Kecepatan angin adalah kecepatan aliran udara yang
bergerak secara mendatar atau horizontal pada ketinggian
dua meter di atas tanah. Kecepatan angin dipengaruhi oleh
karakteristik permukaan yang dilaluinya. Adapun faktor-
faktor yang mempengaruhi kecepatan angin (Resmi, 2010),
antara lain berupa gradien barometris, lokasi, tinggi lokasi,
dan waktu.

6. • Insulasi Pakaian
Jenis dan bahan pakaian yang dikenakan juga dapat
mempengaruhi kenyamanan termal. Salah satu cara manusia
untuk dapat beradaptasi dengan keadaan termal di lingkungan
sekitarnya adalah dengan cara berpakaian. Misalnya,
mengenakan pakaian tipis di musim panas dan pakaian tebal di
musim dingin. Pakaian juga dapat mengurangi pelepasan panas
tubuh.
• Aktivitas
Aktivitas yang dilakukan manusia akan meningkatkan
metabolisme tubuhnya. Semakin tinggi intensitas aktivitas yang
dilakukan, maka semakin besar pula peningkatan metabolisme
yang terjadi di dalam tubuh, sehingga makin besar energi dan
panas yang dikeluarkan.

7. Adapun faktor-faktor lain
yang mempengaruhi
kenyamanan termal ruangan
dari segi arsitektural (Latifa,
N.L., Harry Perdana, Agung
Prasetya, dan Oswald P.M.
Siahaan, 2013), yaitu:

8. • Desain Bangunan
Pada iklim tropis, fasad bangunan yang
berorientasi Timur-Barat merupakan bagian yang
paling banyak terkena radiasi matahari
(Mangunwijaya, 1980). Oleh karena itu, bangunan
dengan orientasi ini cenderung lebih panas
dibandingkan dengan orientasi lainnya. Selain
orientasi terhadap matahari, orientasi terhadap
arah angin juga dapat mempengaruhi kenyamanan
termal, karena orientasi tersebut dapat
mempengaruhi laju angin ke dalam ruangan

9. Gambar 2.1 Orientasi bangunan persegi
terhadap arah angin (Boutet, 1987 dalam Latifah,
Latifah, N.L., Harry Perdana, Agung Prasetya, dan
Oswald P.M. Siahaan, 2013)
Gambar 2.2 Pengaruh dimensi dan bentuk dari
bangunan terhadap ukuran bayangan angin (Boutet,
1987 dalam Latifah, N.L., Harry Perdana, Agung Prasetya,
dan Oswald P.M. Siahaan, 2013)

10. Desain Bukaan
• Bukaan berfungsi untuk mengalirkan udara ke
dalam ruangan dan mengurangi tingkat
kelembaban di dalam ruangan. Bukaan yang
baik harus terjadi cross ventilation, sehingga
udara dapat masuk dan keluar ruangan
Pengaruh perletakan dan orientasi bukaan
terhadap angin

11. Pengaruh lokasi bukaan terhadap pola
aliran udara dalam ruang
Tipe bukaan yang berbeda akan memberikan sudut pengarah yang
berbeda pula dalam menentukan arah gerak udara dalam ruang

12. Pengaruh Luar
• Perletakan vegetasi di area sekitar bangunan dapat
mengurangi radiasi panas matahari ke bangunan baik
secara langsung maupun tidak langsung.
• semakin jauh jarak pohon dari suatu bangunan, maka
pergerakan udara di dalam bangunan yang tercipta
akan menjadi lebih baik
Jarak pohon terhadap bangunan dan pengaruhnya terhadap ventilasi alami

13. Pelindung Terhadap Radiasi Matahari
Apabila orientasi bangunan harus Timur Barat, maka
jendela-jendela yang berada di sisi ini harus dilindungi dari
radiasi panas dan dari efek silau yang muncul pada saat
sudut matahari rendah yang dapat mengganggu aktivitas di
dalam ruangan. Berikut ini adalah elemen arsitektur yang
sering digunakan sebagai pelindung terhadap radiasi
matahari (solar shading devices)
Jenis - jenis
solar
shading
devices
sebagai
pelindung
terhadap
radiasi
matahari

14. PENDINGIN PASIF
Wilayah Indonesia merupakan wilayah tropis yang membutuhkan
banyak sistem pending agar kondisi dalam gedung tetap nyaman.
Untuk mengurangi penggunaan AC digunakan pandingin pasif.

15. PENDINGIN PASIF / PASIF COOLING
• Pendingin pasif menyeimbangkan suhu dan
kelembapan melalui aliran energi secara alami.
Aliran energi pada desain pasif secara alami
maksudnya radiasi, konduksi atau konveksi tanpa
menggunakan alat listrik. Untuk menjaga gedung
dari panas digunakan konsep pendingin pasif.
• Konsep pendingin pasif dapat mengurangi
penggunaan AC.

16. Ventilasi
• menyediakan ventilasi untuk menghasilkan
kenyamanan manusia langsung,
• terutama di siang hari.
• Ventilasi dengan sistem cross ventilation

17. Night ventilation
• Night adalah penggunaan udara
malam yang dingin
untuk mendinginkan struktur
bangunan sehingga dapat
menyerap keuntungan panas di siang
hari ini mengurangi kenaikan suhu
siang hari..
• Night ventilation dapat didorong oleh
kekuatan alam - yaitu angin, tetapi
mungkin menggunakan kekuatan
kipas tambahan, baik untuk
memberikan aliran udara yang cukup
pada waktu ketika kekuatan alam
yang lemah, atau untuk
memungkinkan saluran yang lebih
kecil yang akan digunakan.

18. Radiant Cooling
• Ada dua jenis utama dari sistem Radiant Cooling :
• Tipe pertama adalah sistem yang memberikan pendinginan melalui struktur bangun
an.
• Tipe kedua adalah sistem yang memberikan pendinginan melalui panel khusus.

19. Earth/soil cooling
Earth cooling adalah penukar panas bawah tanah yang dapat
menangkap panas atau menukar panas ke tanah

20. Solar shading
• Solar shading maksudnya adalah
menghalangi radiasi dari matahari agar
tidak memanaskan suhu dalam gedung.
Ada berbagai jenis dari solar shading
seperti menggunakan penutup, atap,
tanaman dan tekstur permukaan.

21. Vegetasi
• Menggunakan tanaman merupakan cara
yang lebih murah dan lebih baik.
• Menanam tanaman disekitar gedung.
Dengan menanam disekitar gedung dapat
mengurangi pemanasan karena cahaya
matahari. Selain itu tanaman juga dapat
menyejukan udara dan menghasilkan
oksigen

22. Insulation
• Insulation atau dalam bahasa Indonesia
isolasi dimaksudkan untuk menjaga
ruangan dari masuknya panas maupun
keluarnya panas. Antara desain interior
dan eksterior dipasang isolasi agar transfer
panas dari dalam dan keluar gedung
sedikit

23. Evaporative cooling
• Evaporative cooling adalah pendingin pasif
menggunakan teknik udara luar didinginkan dengan
menguapkan air sebelum memasuki gedung. Cara ini
menggunakan prinsip bahwa panas dari udara
digunakan untuk menguapkan air.
• Udara panas dialirkan melewati air. Air akan menyerap
panas sehingga suhu udara menjadi lebih dingin. Air
yang digunakan dapat berupa kolam atau bias juga
disemprotkan ke aliran udara.

24. Reinterpretasi rumah panggung

25. Lokasi :
Jalan antena IV, radio dalam, jakarta selatan, di
permukiman cukup padat.
Tim desain:
yu sing, benyamin narkan, eguh murthi pramono,
iwan gunawan

26. • Rumah ini menggunakan strategi bangunan pasif yaitu mengambil keuntungan langsung
dari alam , khususnya matahari dan angin , untuk mencapai kenyamanan hunian.
• Prinsip desain pasif yang utama adalah orientasi tapak bangunan yaitu memposisikan
untuk
• bangunan sesuai jalur matahari.
• Unsur lain yang cukup penting adalah penggunaan material yang dapat mengisolasi panas
pada
• dinding dan atap agar dapat menjaga suhu interior bangunan menjadi konsisten dan
nyaman.

27. Rumah didesain seperti rumah panggung dengan struktur kayu
kelapa. ruang-ruang bawah berupa ruang terbuka menyatu dengan
kebun, yang dapat berfungsi sebagai ruang sosial. ruang keluarga
didekatkan dengan pohon salam eksisting yang menembus ke
atas. sebagian material merupakan material bekas rumah lama
yang digunakan kembali (kayu-kayu, genteng, teraso). ruang-
ruang privat di lantai atas berupa ruang di bawah atap agar
ketinggian rumah relatif pendek dan biayanya lebih murah.

28. •Pemanfaatan energi matahari dan udara
secara langsung.
•Membuat atap dengan material transparan
sehingga matahari dapat dengan mudah
masuk, dengan demikian penghuni rumah
dapat banyak menghemat energi listrik
maupun biaya.
•Udara dapat leluasa masuk kesetiap ruangan
dan membuat sejuk ruangan, tanpa harus
menggunakan pendingin buatan.

29. Night ventilation
adalah penggunaan udara malam yang dingin
untuk mendinginkan struktur bangunan sehingga dapat
menyerap keuntungan panas di siang hari ini mengurangi
kenaikan suhu siang hari. Hal ini bisa dilihat dari sebagian
dindingnya yang menggunakan batu bata yang sifatnya
menyarap panas pada siang hari.

30. Tampak luar dari atap
bambu

31. Cahaya masuk melalui atap transparan

32. Ventilasi Comfort
Yaitu penyediakan ventilasi untuk menghasilkan kenyamanan manusia
langsung,terutama di siang hari.
Seperti pada ruang panggung atas pada dindingnya digunakan material
genteng tetapi tetap digunakan jendela agar udara dapat dengan mudah
masuk ke dalam ruangan.

33. Penggunaan material kayu bekas pada pintu juga
menambah estetika tersendiri dengan warna yang
berbeda, material kayu juga dapat menciptakan
kesejukan pada ruangan.

34. SUMBER
• http://rumah-yusing.blogspot.co.id/
• http://rumah-
yusing.blogspot.co.id/2011_06_01_archive.html
• http://seputardunia23.blogspot.co.id/2013/04/passive-
bulding-desain.html

35. STUDI KASUS 2

36. Academy Construction Building Singapore
AKADEMI KONSTRUKSI
SINGAPURA
ZERO ENERGY BUILDING

37. KEY WORDS :
• Thermal Control
• Heat Gain & Heat Loss
• Passive Cooling
• Thermophysis Elements
• Shading Device

38. sistem peneduh yang ditempatkan secara strategis
sehingga bangunan terlindung dari terik matahari
Menyiasati tingginya temperatur dengan tanaman
rambat yang ditanam secara vertikal untuk
mengganti beban AC
• Menampung air hujan sebagai siraman toilet
• Tidak ada sisi gedung yang tidak terkena
sinaran matahari pada siang hari untuk
memaksimalkan pencahayaan.
• bangunan ini berhasil menghemat pengeluaran
hingga 84.000 dollar Singapura per tahun
FAKTA LAINNYA :
STRATEGI DESIGN

39. Tentang lingkungan termal
• Kondisi fisik yang di atur oleh : suhu, temperatur,
panas cahaya, kelembapan, pergerakan udara dan lain
sebagainya. Yang menimbulkan pandangan
pandangan subjektif yang tidak dapat di ukur seperti
kenyamanan dan ketidaknyamanan

40. PENYIASATAN LINGKUNGAN TERMAL PADA
BCA
SHADING DEVICE
Pembayang sinar matahari adalah satu-satunya cara
yang efisien untuk mengurangi beban panas,
Pembayang sinar matahari merupakan usaha
pengkondisian thermal dengan menyeleksi sinar
matahari yang masuk ke dalam bangunan dengan
menggunakan sun shading. Berikut hal hal yang perlu
diketahui tentang pembayangan.

41. PENYIASATAN SHADING DEVICE PADA BCA

42. Konsep Pengendalian Matahari Pada Bangunan
Konsep Pengendalian
Matahari Pada Jarak
Bangunan
Sinar matahari langsung pada
deretan bangunan yang
berdekatan dapat mengakibatkan
bayangan pada bangunan di
dekatnya (daerah gelap/daerah
yang tertutup). Untuk
mendapatkan jarak minimal antar
bangunan, haru diketahui sudut
jatuh sinar matahari terhadap
bidang datar,

43. Konsep Pengendalian Matahari Pada
Bangunan
Konsep Pengendalian
Matahari Pada Bentuk
Massa
• pada label berikut dapat di lihat
perbandingan tiga bentuk dasar
ruang/bangunan dengan luas yang
sama.
• dari perbandingan di atas dapat dilihat
bahwa cahaya alami yang masuk
hampirsama, radiasi minimal pada
bentuk segi empat sama sisi.
• Maka segi empat soma sisi
merupakan bentuk terbaik dari segi
pencahayaan alami maupun
pengkondisian udara buatan.

44. Perpindahan panas pada
bangunan
Pada perpindahan panas bangunan, melibatkan cahaya
matahari sebagai sumber energi utama. Hal ini pun tidak
lepas dari teori teori perpindahan panas. Ada 3 hal
sistem pengumpulan panas dan perpindahannnya :
• Perolehan panas langsung
• Perolehan panas tak langsung
• Perolehan panas isolasi
dan ada 2 elemen penting yang baik terhadap
perpindahan dan pengumpulan panas, yaitu :
• Kaca atau plastik transparan yang menghadap matahari
sebagai pengumpul sinar matahari.
• Abu ringan batu bara yg dapat digunakan sebagai bahan
Penyiasatan Heat gain & LOSS pada bca

47. Bahan dinding Bahan atap
• Papan kayu : dengan nilai
transmisi termal dalam
setiap permukaan elemen
bangunan persatuan waktu
dalam setiap waktu sebesar
2.14 W/m².K
• Batu bata : dengan nilai
transmisi termal dalam
setiap permukaan elemen
bangunan persatuan waktu
dalam setiap waktu sebesar
0.64 W/m².K
• Kaca : dengan nilai
transmisi termal dalam
setiap permukaan elemen
bangunan persatuan waktu
• Genteng tanah liat:
dengan nilai U-value =
6.02 W/m².K,
• b) Genteng (fabrikasi):
dengan nilai U-value =
2.52 W/m².K
Thermophysis element
Material papan kayu cepat menerima dan melepas panas karena nilai
u-value besar dengan waktu penyimpanan yang relatif pendek.
Adapun material batu bata lebih lama menyimpan dan melepas panas
karena nilai u-value kecil dengan waktu penyimpanan yang relatif

48. Melihat nilai tersebut, maka material tanah
merupakan penyerap panas paling tinggi yang diikuti
oleh material keramik dan kemudian material batu
bata.
Bahan lantai
• Tanah : dengan rata-rata
aliran panas pada setiap
permukaan dari
ketebalan elemen
bangunan dalam setiap
unit perbedaan
temperatur ( nilai
konduktifitas ) sebesar
1.210 W/m.k
• Batu bata : dengan rata-
rata aliran panas pada
setiap permukaan dari
ketebalan elemen
bangunan dalam setiap
unit perbedaan
temperatur sebesar 1.300
W/m.k
• Keramik : dengan rata-
rata aliran panas pada
setiap permukaan dari
ketebalan elemen
bangunan dalam setiap
unit perbedaan
temperatur sebesar 2000
W/m.k

49. SEKIAN DAN TERIMAKASIH