termal

Termal  Physics of Heat. Energi adalah kemampuan untuk melakukan usaha. Energi dapat berubah dari suatu bentuk ke bentuk lainnya. Contoh salah satu bentuk energi adalah Panas. Manusia sangat membutuhkan panas seperti memasak nasi, menjemur pakaian, atau menyetrika pakaian. Perpindahan energi panas dapat terjadi di benda padat, cair maupun gas. Perpindahan panas dapat terjadi karena adanya perbedaan suhu. Panas atau sering disebut dengan kalor adalah salah satu bentuk energi. Benda-benda menjadi panas karena diberi energi. Perpindahan energi panas terjadi dari benda bersuhu tinggi ke benda bersuhu rendah. Satuan energi panas sama dengan satuan energi yang lain yaitu joule (j),atau satuan yang lain yang sering digunakan adalah kalori (kal). Kesetaraan antara satuan joule dan kalori adalah sebagai berikut : 1 Kalori = 4,186 joule Atau 1 joule = 0,24 kalori Jika dua benda dengan suhu berbeda disentuhkan, benda yang bersuhu tinggi akan mengalami penurunan suhu. Sebaliknya, benda yang bersuhu rendah akan mengalami kenaikan suhu. Pada akhirnya suhu benda sama. Hal ini terjadi karena adanya perpindahan panas dari benda bersuhu tinggi ke benda bersuhu rendah. Panas secara alami tidak dapat berpindah dari benda bersuhu rendah ke benda bersuhu tinggi.Namun dengan bantuan alat khusus, panas dapat berpindah dari benda bersuhu rendah ke benda bersuhu tinggi. Sebagai contoh, perpindahan panas ruangan ber AC ke luar ruangan. Dengan bantuan AC, panas dari ruangan AC yang bersuhu lebih rendah diserap, kemudian dilepaskan di ruangan lain yang bersuhu lebih tinggi. SUMBER ENERGI PANAS 1. Matahari Matahari adalah sumber energi yang sangat besar.Reaksi yang terjadi di matahari adalah reaksi fusi, yaitu penggabungan inti-inti atom hidrogen membentuk inti-inti atom helium. Salah satu dampak reaksi fusi tersebut adalah panas. Energi panas yang sampai ke bumi adalah hanya sebagian kecil dari energi total yang dipancarkannya. 2. Bahan Bakar Energi panas dapat berasal dari bahan bakar, misalnya bahan bakar minyak bumi. Bahan bakar minyak bumi adalah energi yang tidak dapat diperbaharui, bahan bakar tersebut dapatberupa minyak tanah, bensin, atau solar yang biasa digunakan sebagai pengisi bahan bakar pada kendaraan bermotor. 3. Listrik Listrik adalah salah satu sumber energi panas. Listrik yang dihasilkan oleh pembangkit listrik dapat bersumber dari panas bumi, atau air. Listrik yang digunakan di rumah dapat diubah menjadi energi panas, alat yang dapat merubah energi tersebut terdapat pada setrika listrik, pemanas air, atau microwave. 4. Makanan Makhluk hidup memerlukan makanan sebagai sumber energinya. Energi kimia yang terdapat dalam makanan dapat berubah bentuk menjadi energi panas. Hal tersebut dapat kita rasakan setelah kita mengkonsumsi makanan, tubuh kita terasa hangat. 5. Gesekan Gesekan dapat ditimbulkan oleh dua permukaan benda yang saling bersentuhan. Dampak dari adanya gesekan adalah terjadinya panas, besarnya energi panas yang timbul dapat bergantung dari tingkat kekasaran permukaan benda yang bergesekan, semakin kasar permukaan suatu benda maka semakin besar pula panas yang ditimbulkan. Sebagai contoh pada zaman dahulu orang membuat api dengan cara menggesek-gesekan dua buah batu, gesekan pada batu menimbulkan panas. Panas atau kalor yang berasal dari suatu benda dapat berasal dari berbagai sumber. Sumber panas tersebut dapat berasal dari : Kapasitas kalor, yaitu banyaknya kalor yang diperlukan untuk menaikkan suhu benda sebesar 1 derajat celcius. H = Q/(t2-t1) Kalor jenis, yaitu banyaknya kalor yang dibutuhkan untuk menaikkan suhu 1 kg zat sebesar 1 derajat celcius. Alat yang digunakan untuk menentukan besar kalor jenis adalah kalorimeter. c = Q/m.(t2-t1) Bila kedua persamaan tersebut dihubungkan maka terbentuk persamaan baru H = m.c ASAS BLACK Menurut asas Black apabila ada dua benda yang suhunya berbeda kemudian disatukan atau dicampur maka akan terjadi aliran kalor dari benda yang bersuhu tinggi menuju benda yang bersuhu rendah. Aliran ini akan berhenti sampai terjadi keseimbangan termal (suhu kedua benda sama). Secara matematis dapat dirumuskan : Q lepas = Q terima Yang melepas kalor adalah benda yang suhunya tinggi dan yang menerima kalor adalah benda yang bersuhu rendah. Bila persamaan tersebut dijabarkan maka akan diperoleh : Q lepas = Q terima m1.c1.(t1 – ta) = m2.c2.(ta-t2) Catatan yang harus selalu diingat jika menggunakan asasa Black adalah pada benda yang bersuhu tinggi digunakan (t1 – ta) dan untuk benda yang bersuhu rendah digunakan (ta-t2). Dan rumus kalor yang digunakan tidak selalu yang ada diatas bergantung pada soal yang dikerjakan. Hukum ke-nol Thermodinamika “Jika benda A dan B masing-masing dalam keadaan setimbang thermal dengan benda ke tiga C, maka benda A dan B dalam keadaan setimbang thermal terhadap satu sama lain”. Benda ketiga C ini nanti yang akan kita sebut thermometer. Dua benda A dan B yang dalam kesetimbangan thermal mempunyai tempertur yang sama. Pada dasarnya ada dua konsep setara suhu, konsep termodinamika dan konsep fisika statistik. Karena termodinamika makroskopik berhubungan sama sekali dengan pengukuran, definisi termodinamika suhu, pertama-tama dinyatakan oleh Lord Kelvin, dinyatakan sepenuhnya dalam variabel diukur macroscopically. Fisika statistik memberikan pemahaman yang lebih dalam termodinamika dengan menjelaskan masalah sebagai kumpulan dari sejumlah besar partikel, dan berasal termodinamika (yaitu makroskopik) parameter sebagai rata-rata statistik dari parameter mikroskopis partikel. Dalam fisika statistik, itu menunjukkan bahwa definisi temperatur termodinamik dapat ditafsirkan sebagai ukuran energi rata-rata di setiap derajat kebebasan dari partikel-partikel di dalam sistem termodinamika. Karena suhu dipandang sebagai properti statistik, sebuah sistem harus berisi sejumlah besar partikel untuk suhu untuk memiliki makna bermanfaat. Bagi yang solid, energi ini ditemukan terutama dalam getaran dari atom tentang posisi keseimbangan. Dalam gas ideal monoatomik, energi ditemukan dalam gerakan translasi dari partikel; dengan molekul gas, getaran dan gerakan rotasi juga menyediakan derajat kebebasan termodinamika. Suhu adalah properti fisik yang mendasari pengertian umum dari panas dan dingin. Sesuatu yang terasa lebih panas umumnya memiliki temperatur yang lebih tinggi, meskipun suhu bukanlah pengukuran langsung panas. Suhu merupakan salah satu parameter utama termodinamika. Jika tidak ada aliran panas bersih terjadi antara dua objek, objek memiliki suhu yang sama, jika tidak, panas mengalir dari benda dengan suhu yang lebih tinggi ke objek dengan lebih rendah. Ini adalah konsekuensi dari hukum-hukum termodinamika. Suhu diukur dengan termometer yang dapat disesuaikan untuk berbagai skala suhu. Di sebagian besar dunia (kecuali untuk Belize, Myanmar, Liberia dan Amerika Serikat), skala Celsius digunakan untuk sebagian besar tujuan mengukur suhu. Ilmiah seluruh dunia (termasuk negara-negara ini) mengukur suhu dengan menggunakan skala Celsius dan suhu termodinamik menggunakan skala Kelvin, yang hanya skala Celsius bergeser ke bawah sehingga 0 K [1] = -273,15 ° C, atau nol mutlak. Banyak bidang teknik di AS, terutama teknologi tinggi dan spesifikasi federal AS (sipil dan militer), juga menggunakan skala Kelvin dan Celcius. Bidang rekayasa lainnya di AS juga bergantung pada skala Rankine (yang bergeser skala Fahrenheit) ketika bekerja di disiplin ilmu yang berkaitan dengan termodinamik seperti pembakaran. Temperatur autosulutan, suhu swasulut, suhu swanyala, ataupun suhu penyalaan sendiri dari suatu zat kimia adalah batas temperatur terendah dimana zat tersebut akan terbakar di atmosfer normal tanpa adanya sumber pembakaran dari luar, seperti api dsb. Pada suhu ini, sebagian besar energi kinetik gas telah mencapai energi aktivasi dari reaksi pembakaran. Temperatur autsulutan pada keadaan non-atmosfer turun jika tekanan meningkat atau konsentrasi oksigen meningkat. Fakta ini biasanya diterapkan pada campuran bahan bakar. Temperatur autosulutan dari suatu bahan kimia cair biasanya diukur menggunakan labu kimia yang diletakkan pada oven (yang temperaturnya dapat diatur). TEMPERATUR. Temperatur adalah ukuran panas-dinginnya dari suatu benda. Panas-dinginnya suatu benda berkaitan dengan energi termis yang terkandung dalam benda tersebut. Makin besar energi termisnya, makin besar temperaturnya. Kontak termal. Dua buah benda dikatakan dalam keadaan kontak termal bila energi termal dapat bertukar diantara kedua benda tanpa adanya usaha yang dilakukan. Kesetimbangan thermal Yaitu situasi yang mana dua benda yang dalam keadaan kontak thermal menukarkan energi termal dalam jumlah yang sama. Waktu yang diperlukan untuk mencapai kesetimbangan thermal tergantung sifat benda tersebut. Pada saat kesetimbangan thermal ke dua benda mempunyai temperatur yang sama. JUMLAH DAN DERAJAT PANAS Suhu menunjukkan derajat panas benda. Mudahnya, semakin tinggi suhu suatu benda, semakin panas benda tersebut. Secara mikroskopis, suhu menunjukkan energi yang dimiliki oleh suatu benda. Setiap atom dalam suatu benda masing-masing bergerak, baik itu dalam bentuk perpindahan maupun gerakan di tempat berupa getaran. Makin tingginya energi atom-atom penyusun benda, makin tinggi suhu benda tersebut. SATUAN SUHU Mengacu pada SI, satuan suhu adalah Kelvin (K). Skala-skala lain adalah Celsius, Fahrenheit, dan Reamur. Pada skala Celsius, 0 °C adalah titik dimana air membeku dan 100 °C adalah titik didih air pada tekanan 1 atmosfer. Skala ini adalah yang paling sering digunakan di dunia. Skala Celsius juga sama dengan Kelvin sehingga cara mengubahnya ke Kelvin cukup ditambahkan 273 (atau 273.15 untuk lebih tepatnya). Skala Fahrenheit adalah skala umum yang dipakai di Amerika Serikat. Suhu air membeku adalah 32 °F dan titik didih air adalah 212 °F. Sebagai satuan baku, Kelvin tidak memerlukan tanda derajat dalam penulisannya. Misalnya cukup ditulis suhu 20 K saja, tidak perlu 20° K. Mengubah Skala Suhu Cara mudah untuk mengubah dari Celsius, Fahrenheit, dan Reamur adalah dengan mengingat perbandingan C:F:R = 5:9:4. Caranya, adalah (Skala tujuan)/(Skala awal)xSuhu. Dari Celsius ke Fahrenheit setelah menggunakan cara itu, ditambahkan 32. Contoh 100 °C pada skala Fahrenheit adalah 9/5 x 100 + 32 = 212 °F 77 °F pada skala Celsius adalah 5/9 x (77-32) = 25 °C Transfer energi dalam Energi dalam ditransfer melalui tiga cara, konduksi, yang kebanyakan terjadi pada benda padat, melibatkan trasfer energi kinetik ketika partikel-partikel sebuah benda saling menumbuk. Prinsip ini terjadi pada termometer suhu tubuh. Gerakan zal alir yang disebabkan oleh perbedaan kerapatan mentransfer kalor dengancara konveksi. Arus konveksi yang terjadi di atmosfer meruakan peristiwa yang bertanggung jawab terhadap perubahan cuaca. Baik konduksi maupun konveksi bergantung pada ada tidaknya zat yang terlibat pada proses transfer. Cara yang ketiga, radiasi, tidak demikian. Energi termal dapat ditransfer melalui ruang angkasa dalam bentuk gelombang elektromagnetik. Energi matahari ditransfer menuju Bumi melalui radiasi. Suhu dan energi termal Sesuai dengan teori kinetik-molekuler, sebuah benda panas memiliki energi termal yang lebih besar daripada benda yang dingin dalam ukuran yang sama, gambar 3. Benda panas Benda lebih dingin Gambar 3. Hal ini berarti bahwa secara keseluruhan partikel-partikel dalam benda yang panas memiliki energi kinetik dan energi potensial lebih besar daripada benda yang lebih dingin. Hal ini tidak berarti bahwa seluruh partikel dalam benda memiliki energi yang sama. Partikel-partikel tersebut memiliki jangkauan energi, beberapa tinggi, beberapa lainnya rendah. Dengan demikian, energi rata-rata dari partikel dalam benda yang panas lebih tinggi daripada benda yang dingin. Mengukur derajat panas Bagaimana kita dapat mengukur “kepanasan” dari sebuah benda? Panas/kepanasan, diukur menggunakan skala tertentu adalah sebuah sifat dari sebuah benda yang dinamakan suhu (temperatur). Pada benda yang lebih panas, partikel-partikel bergerak dengan lebih cepat, sehingga memiliki energi kinetik rata-rata lebih besar. Untuk benda-benda tertenu, suhunya tidak bergantung pada jumlah partikel pada sebuah beda. Kika satu kilogram besi bersuhu sama dengan dua kilogram besi, maka energi kinetik rata-rata untuk kedua benda tersebut sama. Namun, jumlah total energy kinetik partikel dalam besi bermassa 2 kilogram, dua kali lebih besar daripada besi bermassa 1 kilogram. Energi termal dari sebuah benda sebanding dengan jumlah partikel, tetapi tidak pada suhunya. Kesetimbangan termal Anda sudah terbiasa dengan gagasan pengukuran suhu. Katakan saja anda sedang demam—mudah-mudahan tidak terjadi. Anda lalu mengukur suhu tubuh anda. Anda mungkin tidak terlalu mengenal proses mikroskopik yang terjadi ketika anda mengukur temperatur. Tubuh anda lebih panas dibadingkan termometer, yang berarti bahwa tubuh anda memiliki energi termal lebih tinggi daripada termometer. Termometer terbuat dari tabung kaca. Ketika gelas yang dingin menyentuh tubuh anda yang panas, partikelpartikel di tubuh anda menumbuk partikel kaca. Tumbukan ini menghasilkan transfer energi menuju partikel kaca melalui konduksi. Energi termal partikel-partikel yang menyusun termometer lalu meningkat. Saat partikel-partikel dalam kaca menjadi memiliki energi lebih tinggi dari semula, partikel-partikel tersebut kembali mentransfer energi menuju tubuh anda. Pada suatu ketika, laju transfer energi maju dan mundur antara kaca dan tubuh anda sama. Tubuh anda dan termometer berada dalam kesetimbangan termal. Hal ini berarti bahwa laju transfer energi dari tubuh menuju kaca sama dengan laju transfer energi dari kaca menuju tubuh. Kalor dan energi termal Salah satu cara untuk meningkatkan suhu suatu benda adalah dengan menyentuhkannya dengan benda yang lebih panas. Energi termal benda yang lebih panas lalu turun, dan energi termal benda yang dingin naik. Energi mengalir dari benda yang lebih panas ke benda yang lebih dingin. Kalor adalah energi yang mengalir sebagai hasil dari perbedaan suhu. Kita akan menggunakan simbol Q untuk kalor. Sebagaimana bentuk energi lainnya kalor diukur dalam joule. Ketika kalor mengalir ke dalam sebuah benda, energi dalamnya meningkat, juga suhunya. Jumlah kenaikannya bergantung pada ukuran benda dan bahan yang menyusun benda.Kalor jenis sebuah benda adalah jumlah eneri yang harus ditambahkan untuk menaikkan suhu benda dengan satu satuan massa sebesar satu satuan suhu. Dalam satuan SI, kalor jenis c dinyatakan dalam J/kg K. Sebaagai contoh, 903 J harus ditambahkan pada 1 kilogram alumunium untuk meningkatkan suhu alumunium satu Kelvin. Kalor jenisnya sama dengan 903 J/kg K. Kalor jenis dapat digunakan untuk menghitung jumlah kalor yang harus ditransfer untuk mengubah suhu benda bermassa. Kalor jenis air adalah 4.180 J/kg K. Ketika temperatur satu kilogram air naik 1 Kelvin, kalor yang diserap air sama dengan 4.180 J. Jika temperatur 10 kilogram air naik 5 K, kalor yang diserap, Q adalah: Q = (10 kg) (4.180 J/kg K)(5,0 K) = 210.000 joule Kalorimeter Kalorimeter adalah sebuah alat yang digunakan untuk mengukur perubahan energi termal. Sebuah benda bermassa (massanya diketahui) yang dipanaskan pada suhu tertentu dimasukkan dalam kalorimeter. Dari penambahan temperatur air, perubahan energi termal dari benda dapat dihitung. Kalorimeter bergantung pada konservasi energi (kekekalan energi) dalam system tertutup. Energi tidak dapat masuk dan keluar dari sistem yang terisolasi. Kalorimeter diisolasi dengan hati-hati sehingga transfer kalor ke dalam dan keluar sangat kecil. Hasilnya, energi di satu bagian naik, dan di bagian lain turun. Tinjau sebuah sistem yang terdiri dari dua balok logam, balok A dan balok B, Karena sistem terisolasi, maka total energinya konstan. Perubahan Wujud dan Hukum Termodinamika Ketika menggosokkan kedua telapan tangan anda satu sama lain, anda berarti sedang mengerjakan sebuah gaya dan menggerakkan tangan anda menempuh jarak tertentu. Anda melakukan sebuah kerja untuk melawan gesekan. Tangan anda bergerak dari keadaan diam dan berhenti sehingga tidak ada perubahan energi kinetik. Kedudukan tangan tersebut tidak berubah terhadap bumi sehingga tidak ada perubahan energi potensial. Hukum kekekalan energi menyatakan: Energi tidak dapat diciptakan dan tidak dapat dimusnahkan, energi hanya dapat diubah ke alam bentuk lain. Energi yang ditransfer oleh kerja yang anda lakukan pastilah pergi ke suatu tempat. Anda akan menemukan bahwa tangan anda menjadi hangat atau dengan kata lain suhunya naik. Energinya sekarang berbentuk energi termal atau energi panas. Cabang ilmu fisika yang memelajari tentang sifat-sifat energi panas atau energi termal disebut dengan termodinamika. Perubahan wujud Tiga buah wujud zat yang dikenal secara umum adalah padat, cair, dan gas. Ketika sebuah zat padat dipanaskan, zat tersebut akan berubah menjadi zat cair. Jika suhunya terus ditingkatkan, maka zat cair tersebut akan menjadi zat gas. Bagaimanakah kita dapat menjelaskan perubahan wujud ini? Kita telah memiliki sebuah model sederhana sebuah zat padat yang terdiri dari partikel kecil yang diikat oleh pegas. Pegas tersebut menggambarkan gaya elektromagnetik antara partikel yang satu dengan yang lainnya. Ketika energi termal padatan tersebut naik, energi kinetik dan energi potensial partikel juga naik. Pada suhu yang cukup panas, gaya antara partikel yang satu dengan yang lainnya tidak dapat menahan partikel-partikel tersebut untuk tetap diam. Partikel masih saling menyentuh, tetapi kedua partikel tersebut lebih bebas bergerak. Saat inilah zat padat berubah menjadi zat cair. Suhu saat perubahan wujud ini terjadi disebut dengan titik lebur. Saat zat padat melebur, energi yang ditambahkan meningkatkan energi potensial dan energi kinetik partikel. Peningkatan energi potensial dan energi kinetik partikel digunakan untuk memutuskan ikatan antara partikel yang satu dengan yang lainnya. Penambahan energi ini tidak meningkatkan suhu. Jumlah energi yang diperlukan untuk meleburkan satu kilogram zat disebut dengan kalor lebur sebuah zat. Sebagai contoh, kalor lebur es 3,34 x 105 J/kg. Jika 1 kg es berada di titik leburnya yakni 273 K atau 0 °C, es tersebut akan menyerap 3,34 x 105 J dan menjadi 1 kg air pada suhu yang sama yakni 0 °C. Penambahan energi ini akan mengubah wujudnya tetapi tidak suhunya. Setelah seluruh zat melebur, energi termal yang terus ditambahkan akan menaikkan suhu zat. Jika energi termal terus ditambahkan, maka energi kinetik dan potensialnya pun membesar. Saat energi termal semakin besar, beberapa ikatan antara partikel zat cair akan semakin renggang dan putus. Pada suhu tertentu, cairan itu akan mendidih dan mencapai sebuah suhu yang disebut dengan titik didih. Tambahan energy akan menyebabkan perubahan wujud. Penambahan energi itu tidak menambah suhunya. Penambahan energi itu akan mengubah wujud zat cair menjadi uap air atau gas. Pada tekanan normal, air mendidih pada suhu 100 °C. Jumlah energi yang diperlukan untuk menguapkan satu kilogram zat cair disebut kalor uap. Untuk air, kalr uapnya adalah 2,26 x 106 J/kg. Masing-masing zat memiliki kalor uap yang berbeda-beda tergantung jenis zatnya. Kalor, Q, yang diperlukan untuk meleburkan sebuah padatan dengan massa m dapat dihitung menggunkakan, Q = mHf dimana: Q = kalor yang diperlukan m = massa yang dileburkan Hf = Kalor lebur, indeks f menyatakan fusion (lebur) Sedangkan kalor yang diperlukan untuk menguapkan cairan dengan massa m dihitung menggunakan rumus berikut ini: Q = mHv dimana: Q = kalor yang diperlukan m = massa yang diuapkan Hv = Kalor uap, indeks v menyatakan vapour (uap air) Thermal Comfort. Idealnya, sebuah bangunan mempunyai nilai estetis, berfungsi sebagaimana tujuan bangunan tersebut dirancang, memberikan rasa ‘aman’ (dari gangguan alam dan manusia/makhluk lain), serta memberikan ‘kenyamanan’. Berada di dalam bangunan kita berharap tidak merasa kepanasan, tidak merasa kegelapan akibat kurangnya cahaya, dan tidak merasakan bising yang berlebihan. Setiap bangunan diharapkan dapat memberikan kenyamanan ‘termal’, ‘visual’ dan ‘audio’. Kenyamanan termal sangat dibutuhkan tubuh agar manusia dapat beraktifitas dengan baik (di rumah, sekolah ataupun di kantor/tempat bekerja). Szokolay dalam ‘Manual of Tropical Housing and Building’ menyebutkan kenyamanan tergantung pada variabel iklim (matahari/radiasinya, suhu udara, kelembaban udara, dan kecepatan angin) dan beberapa faktor individual/subyektif seperti pakaian, aklimatisasi, usia dan jenis kelamin, tingkat kegemukan, tingkat kesehatan, jenis makanan dan minuman yang dikonsumsi, serta warna kulit. Indonesia mempunyai iklim tropis dengan karakteristik kelembaban udara yang tinggi (dapat mencapai angka 80%), suhu udara relatif tinggi (dapat mencapai hingga 35_C), serta radiasi matahari yang menyengat serta mengganggu. Yang menjadi persoalan adalah bagaimana menciptakan kenyamanan termal dalam bangunan dalam kondisi iklim tropis panas lembab seperti di atas. Tulisan ini mengulas hal-hal yang berkaitan dengan kenyamanan termal dan konsep-konsep untuk dapat menciptakan kenyamanan termal di dalam bangunan pada daerah iklim tropis panas lembab. Definisi Kenyamanan Kenyamanan dan perasaaan nyaman adalah penilaian komprehensif seseorang terhadap lingkunganngya. Manusia menilai kondisi lingkungan berdasarkan rangsangan yang masuk ke dalam dirinya melalui keenam indera melalui syaraf dan dicerna otak untuk dinilai. Kenyamanan Termal Kenyamanan Termal adalah suatu kondisi yang dirasakan oleh manusia yang dikondisikan oleh lingkungan dan benda-benda di sekitar arsitekturnya. Kenyaman termal dalam suatu ruangan tergantung dari banyak hal, termasuk kebudayaan, adat istiadat manusia masing-masing terhadap suhu, kelembapan, dan iklim. Idealnya, sebuah bangunan mempunyai nilai estetis, berfungsi sebagaimana tujuan bangunan tersebut dirancang, memberikan rasa ‘aman’ (dari gangguan alam dan manusia/makhluk lain), serta memberikan ‘kenyamanan’. Berada di dalam bangunan kita berharap tidak merasa kepanasan, tidak merasa kegelapan akibat kurangnya cahaya, dan tidak merasakan bising yang berlebihan. Setiap bangunan diharapkan dapat memberikan kenyamanan ‘termal’, ‘visual’ dan ‘audio’. Kenyamanan termal sangat dibutuhkan tubuh agar manusia dapat beraktifitas dengan baik (di rumah, sekolah ataupun di kantor/tempat bekerja). Szokolay dalam ‘Manual of Tropical Housing and Building’ menyebutkan kenyamanan tergantung pada variabel iklim (matahari/radiasinya, suhu udara, kelembaban udara, dan kecepatan angin) dan beberapa faktor individual/subyektif seperti pakaian, aklimatisasi, usia dan jenis kelamin, tingkat kegemukan, tingkat kesehatan, jenis makanan dan minuman yang dikonsumsi, serta warna kulit. Indonesia mempunyai iklim tropis dengan karakteristik kelembaban udara yang tinggi (dapat mencapai angka 80%), suhu udara relatif tinggi (dapat mencapai hingga 35_C), serta radiasi matahari yang menyengat serta mengganggu. Yang menjadi persoalan adalah bagaimana menciptakan kenyamanan termal dalam bangunan dalam kondisi iklim tropis panas lembab seperti di atas. Tulisan ini mengulas hal-hal yang berkaitan dengan kenyamanan termal dan konsep-konsep untuk dapat menciptakan kenyamanan termal di dalam bangunan pada daerah iklim tropis panas lembab. Berbagai Penelitian tentang Batas-batas Kenyamanan Termal Teori Fanger, Standar Amerika (ANSI/ASHRAE 55-1992) dan Standar Internasional untuk kenyamanan termis (ISO 7730:1994) juga menyatakan hal yang sama bahwa kenyamanan termis yang dapat dirasakan manusia merupakan fungsi dari faktor iklim serta dua faktor individu yaitu jenis aktifitas yang berkaitan dengan tingkat metabolisme tubuh serta jenis pakaian yang digunakan. Menurut Humphreys dan Nicol kenyamanan suhu juga dipengaruhi oleh adaptasi dari masing-masing individu terhadap suhu luar di sekitarnya. Manusia yang biasa hidup pada iklim panas atau tropis akan memiliki suhu nyaman yang lebih tinggi dibanding manusia yang biasa hidup pada suhu udara rendah seperti halnya bangsa Eropa. Houghton dan Yaglou (dalam ‘Determining Lines of Equal Comfort’, Transactions of America Society of Heating and Ventilating Engineers Vol. 29, 1923) menyatakan kenyamanan sebagai fungsi dari radiasi panas, temperatur, kelembaban udara dan gerakan udara yang disebut sebagai Temperatur Efektif (TE). Menurut penelitian Lippsmeier, batas-batas kenyamanan manusia untuk daerah khatulistiwa adalah 19°C TE (batas bawah) – 26°C TE (batas atas). Pada temperatur 26°C TE umumnya manusia sudah mulai berkeringat. Daya tahan dan kemampuan kerja manusia mulai menurun pada temperatur 26°C TE – 30°C TE. Kondisi lingkungan yang sukar mulai dirasakan pada suhu 33,5°C TE– 35,5 °C TE, dan pada suhu 35°C TE – 36°C TE kondisi lingkungan tidak dapat ditolerir lagi. George Lippsmeier dalam buku Bangunan Tropis, daerah iklim tropis lembap berada disekitar khatulistiwa sampai sekitar 15º utara dan selatan. Indonesia berada dalam daerah tropis lembap ini, dengan ciri-ciri antara lain: Kelembapan udara yang tinggi dan temperatur udara yang relatif panas sepanjang tahun. Kelembapan udara rata-rata adalah 80%, akan mencapai maksimum sekitar pukul 06.00 pagi dan minimum pukul 14.00. kelembapan ini hampir sama untuk dataran rendah, temperatur rata-rata sekitar 32º C. Makin tinggi letak suatu tempat terhadap permukaan laut, maka temperatur udara akan berkurang rata-rata 0,6º C untuk kenaikan 100 m. Curah hujan yang tinggi dengan rata-rata 1500-2500 mm/tahun. Radiasi matahari global horizontal rata-rata harian adalah 400 watt/m², dan tidak banyak berbeda sepanjang tahun. Keadaan langit pada umumnya selalu berawan. Thermal Comfort Factor. Pemikiran suhu netral atau suhu tertentu yang sesuai untuk seseorang dinilai agak kurang tepat karena nilai kenyamanan bukan merupakan nilai yang pasti dan selalu berbeda bagi setiap individu. Ada tiga pemaknaan kenyamanan thermal menurut Peter Hoppe2. Pendekatan thermophysiological Pendekatan heat balance (keseimbangan panas) Pendekatan psikologis. Kenyamanan thermal sebagai proses thermophisiological, menganggap bahwa nyaman dan tidaknya lingkungan thermal akan tergantung pada menyala dan matinya signal syarat reseptor thermal yang terdapat di kulit dan otak. Pendekatan heat balance (keseimbangan panas), kenyamanan thermal dicapai bila aliran panas keadaan dari badan manusia seimbang dan temperatur kulit serta tingkat berkeringat badan ada dalam range nyaman. Pendekatan psikologis, kenyamanan thermal adalah kondisi pikiran yang mengekspresikan tingkat kepuasan seseorang terhadap lingkungan thermalnya. Di antara tiga pemaknaan tersebut, pemaknaan berdasarkan pada pendekatan psikologis lebih banyak digunakan oleh pakar pada bidang ini. Prinsip dari kenyamanan thermal sendiri yaitu terciptanya keseimbangan antara suhu tubuh manusia dengan suhu tubuh sekitarnya. Karena jika suhu tubuh manusia dengan lingkungannya memiliki perbedaan suhu yang signifikan maka akan terjadi ketidaknyamanan yang diwujudkan melalui kepanasan atau kedinginan yang dialami oleh tubuh. Keseimbangan suhu tubuh manusia rata-rata adalah 37º C. Faktor-faktor alami yang dirasakan manusia akan merasa nyaman dengan lingkungannya secara sadar ataupun tidak sadar yang disebut daerah nyaman (comfort zone). Bagaimana usaha mengendalikan faktor-faktor iklim di atas untuk memperoleh kenyamanan termal di dalam bangunan?. Cara yang paling mudah adalah dengan pendekatan mekanis yaitu menggunakan AC tetapi membutuhkan biaya operasional yang tidak sedikit. Pendekatan kedua adalah mengkondisikan lingkungan di dalam bangunan secara alami dengan pendekatan arsitektural. Pengkondisian lingkungan di dalam bangunan secara arsitektural dapat dilakukan dengan mempertimbangkan perletakan bangunan (orientasi bangunan terhadap matahari dan angin), pemanfaatan elemen-elemen arsitektur dan lansekap serta pemakaian material/bahan bangunan yang sesuai dengan karakter iklim tropis panas lembab. Melalui ke-empat hal di atas, temperatur di dalam ruangan dapat diturunkan beberapa derajat tanpa bantuan peralatan mekanis. Radiasi matahari Radiasi matahari adalah penyebab semua ciri umum iklim dan radiasi matahari yang sangat berpengaruh terhadap kehidupan manusia. Jarak terpendek adalah radiasi vertikal. Secara teoritis, insolasi tertinggi akan sampai di permukaan bumi tegak lurus yaitu antara tropis cancer dan capricorn. Namun hal ini tidak akan mempertimbangkan sekumpulan faktor yang menyebabkan fluktuasi. Pengaruh radiasi pada suatu tempat tertentu dapat ditentukan terutama oleh : a. Durasi radiasi b. Intensitas c. Sudut jatuh Durasi harian penyinaran matahari tergantung pada : a. Musim b. Garis lintang geografis tempat pengamatan c. Destiny awan Intensitas matahari ditentukan oleh : a. Energi radiasi absolut b. Hilangnya energi pada atmosfir c. Sudut jatuh pada bidang yang disinari d. Penyebaran radiasi Thermal Comfort dapat diperoleh dengan cara mengendalikan atau mengatasi hal-hal berikut : 1. Sumber panas (pembakaran karbohidrat dalam makanan, suhu udara, radiasi matahari) 2. Kelembapan 3. Angin 4. Radiasi panas sumber Orientasi Bangunan Orientasi Terhadap Matahari Orientasi bangunan terhadap matahari akan menentukan besarnya radiasi matahari yang diterima bangunan. Semakin luas bidang yang menerima radiasi matahari secara langsung, semakin besar juga panas yang diterima bangunan. Dengan demikian, bagian bidang bangunan yang terluas (mis: bangunan yang bentuknya memanjang) sebaiknya mempunyai orientasi ke arah Utara-Selatan sehingga sisi bangunan yang pendek, (menghadap Timur – Barat) yang menerima radiasi matahari langsung. Orientasi terhadap Angin (Ventilasi silang) Kecepatan angin di daerah iklim tropis panas lembab umumnya rendah. Angin dibutuhkan untuk keperluan ventilasi (untuk kesehatan dan kenyamanan penghuni di dalam bangunan). Ventilasi adalah proses dimana udara ‘bersih’ (udara luar), masuk (dengan sengaja) ke dalam ruang dan sekaligus mendorong udara kotor di dalam ruang ke luar. Ventilasi dibutuhkan untuk keperluan oksigen bagi metabolisme tubuh, menghalau polusi udara sebagai hasil proses metabolisme tubuh (CO2 dan bau) dan kegiatan-kegiatan di dalam bangunan. Untuk kenyamanan, ventilasi berguna dalam proses pendinginan udara dan pencegahan peningkatan kelembaban udara (khususnya di daerah tropika basah), terutama untuk bangunan rumah tinggal. Kebutuhan terhadap ventilasi tergantung pada jumlah manusia serta fungsi bangunan. Posisi bangunan yang melintang terhadap angin primer sangat dibutuhkan untuk pendinginan suhu udara. Jenis, ukuran, dan posisi lobang jendela pada sisi atas dan bawah bangunan dapat meningkatkan efek ventilasi silang (pergerakan udara) di dalam ruang sehingga penggantian udara panas di dalam ruang dan peningkatan kelembaban udara dapat dihindari. Jarang sekali terjadi orientasi bangunan yang baik terhadap matahari sekaligus arah angin primer. Penelitian menunjukkan, jika harus memilih (untuk daerah tropika basah seperti Indonesia), posisi bangunan yang melintang terhadap arah angin primer lebih dibutuhkan dari pada perlindungan terhadap radiasi matahari sebab panas radiasi dapat dihalau oleh angin yang berhembus. Kecepatan angin yang nikmat dalam ruangan adalah 0,1 – 0,15 m/detik. Besarnya laju aliran udara tergantung pada: Kecepatan angin bebas Arah angin terhadap lubang ventilasi Luas lubang ventilasi Jarak antara lubang udara masuk dan keluar Penghalang di dalam ruangan yang menghalangi udara Pola aliran udara yang melewati ruang tergantung pada lokasi inlet (lobang masuk) udara dan shading devices yang digunakan di bagian luar. Secara umum, posisi outlet tidak akan mempengaruhi pola aliran udara. Untuk menambah kecepatan udara terutama pada saat panas, bagian inlet udara ditempatkan di bagian atas , luas outlet sama atau lebih besar dari inlet dan tidak ada perabot yang menghalangi gerakan udara di dalam ruang. Bukaan jendela (Jalousie atau louvered akan membantu udara langsung ke tempat-tempat yang membutuhkan. Memberi ventilasi pada ruang antara atap dan langit-langit (khususnya bangunan rendah) sangat perlu agar tidak terjadi akumulasi panas pada ruang tersebut. Panas yang terkumpul pada ruang ini akan ditransmisikan ke ruang di bawah langit-langit tersebut. Elemen Arsitektur a. Pelindung Matahari Apabila posisi bangunan pada arah Timur dan Barat tidak dapat dihindari, maka pandangan bebas melalui jendela pada sisi ini harus dihindari karena radiasi panas yang langsung masuk ke dalam bangunan (melalui bukaan/kaca) akan memanaskan ruang dan menaikkan suhu/temperatur udara dalam ruang. Di samping itu efek silau yang muncul pada saat sudut matahari rendah juga sangat mengganggu. Gambar di bawah adalah elemen arsitektur yang sering digunakan sebagai pelindung terhadap radiasi matahari (solar shading devices). Efektifitas pelindung matahari dinilai dengan angka shading coefficient (S.C) yang menunjukkan besar energi matahari yang ditransmisikan ke dalam bangunan. Secara teori angka yang ditunjukkan berada pada angka 1,0 (seluruh energi matahari ditransmisikan, misalnya: penggunaan kaca jendela tanpa pelindung) sampai 0 (tidak ada energi matahari yang ditranmisikan). Di samping jenis pelindung yang digunakan (lihat Gambar 3 dan Tabel 3), material serta warna yang digunakan (Tabel 4), juga berperan dalam menentukan angka shading coefficient (S.C). Egan menunjukkan angka shading coefficient berdasarkan jenis pelindung sebagai berikut: Elemen Lansekap a. Vegetasi Di samping elemen arsitektur, elemen lansekap seperti pohon dan vegetasi juga dapat digunakan sebagai pelindung terhadap radiasi matahari. Keberadaan pohon secara langsung/tidak langsung akan menurunkan suhu udara di sekitarnya, karena radiasi matahari akan diserap oleh daun untuk proses fotosintesa dan penguapan. Efek bayangan oleh vegetasi akan menghalangi pemanasan permukaan bangunan dan tanah di bawahnya. Lippsmeier memperlihatkan suatu hasil penelitian di Afrika selatan, pada ketinggian 1m di atas permukaan perkerasan (beton) menunjukkan suhu yang lebih tinggi sekitar 4°C dibandingkan suhu pada ketinggian yang sama di atas permukaan rumput. Perbedaan ini menjadi sekitar 5°C apabila rumput tersebut terlindung dari radiasi matahari. Efektifitas pemanfaatan pohon sebagai pelindung matahari juga dapat digambarkan dengan angka shading coefficient seperti tabel di bawah: Pohon dan tanaman dapat dimanfaatkan untuk mengatur aliran udara ke dalam bangunan. Penempatan pohon dan tanaman yang kurang tepat dapat menghilangkan udara sejuk yang diinginkan terutama pada periode puncak panas. Menurut White R.F (dalam Concept in Thermal Comfort, Egan, 1975) kedekatan pohon terhadap bangunan mempengaruhi ventilasi alami dalam bangunan. Sekumpulan pohon juga dapat dimanfaatkan sebagai ‘windbreak’ untuk daerah yang kecepatan anginnya cukup besar. Pohon sebagai ‘windbreak’ dapat mengurangi kecepatan angin lebih dari 35 % jika jaraknya dari bangunan sebesar 5 x tinggi pohon. Bangunan harus dirancang dimana kecepatan angin di daerah pedestrian dan bukaan kurang dari 10 mph (mil per jam). Untuk bangunan tinggi, pengujian dengan menggunakan model bangunan yang berskala untuk memprediksi kekuatan bangunan terhadap kecepatan angin seringkali harus dilakukan dengan menggunakan terowongan angin (wind tunnels). b. Unsur Air Untuk memodifikasi udara luar yang terlalu panas masuk ke dalam bangunan dapat dilakukan dengan membuat air mancur di dalam bangunan. Keberadaan air akan menurunkan suhu udara di sekitarnya karena terjadi penyerapan panas pada proses penguapan air. Selain menurunkan suhu udara, proses penguapan akan menaikkan kelembaban. Untuk daerah iklim tropis basah seperti di Indonesia yang memiliki kelembaban yang tinggi maka peningkatan kelembaban harus dihindarkan. Oleh sebab itu penggunaan unsur air harus mempertimbangkan adanya gerakan udara (angin) sehingga tidak terjadi peningkatan kelembaban. Material/Bahan Bangunan Panas masuk ke dalam bangunan melalui proses konduksi (lewat dinding, atap, jendela kaca) dan radiasi matahari yang ditransmisikan melalui jendela/kaca. Radiasi matahari memancarkan sinar ultra violet (6%), cahaya tampak (48%) dan sinar infra merah yang memberikan efek panas sangat besar (46%). Hasil penelitian menunjukkan bahwa radiasi matahari adalah penyumbang jumlah panas terbesar yang masuk ke dalam bangunan. Besar radiasi matahari yang ditransmisikan melalui selubung bangunan dipengaruhi oleh fasade bangunan yaitu perbandingan luas kaca dan luas dinding bangunan keseluruhan (wall to wall ratio), serta jenis dan tebal kaca yang digunakan. Radiasi matahari yang jatuh pada selubung bangunan dipantulkan kembali dan sebagian diserap. Panas yang terserap akan dikumpulkan dan diteruskan ke bagian sisi yang dingin (sisi dalam bangunan). Masing-masing bahan bangunan mempunyai angka koefisien serapan kalor (%) seperti terlihat pada tabel berikut. Semakin besar serapan kalor, semakin besar panas yang diteruskan ke ruangan. Warna juga berpengaruh terhadap angka serapan kalor. Warna-warna muda memiliki angka serapan kalor yang lebih sedikit dari pada warna tua. Warna putih memiliki angka serapan kalor paling sedikit (10%-15%), sebaliknya warna hitam dengan permukaan tekstur kasar dapat menyerap kalor sampai 95%. Dari uraian di atas dapat disimpulkan bahwa bukanlah hal yang mustahil untuk menciptakan kenyamanan termal di dalam bangunan walaupun Indonesia memiliki iklim yang berada di atas garis kenyamanan suhu tubuh. Arsitek hanya perlu memberikan perhatian yang ‘lebih’ terhadap penyelesaian masalah iklim ini. Kondisi ideal yang harus dibuat untuk menciptakan bangunan nyaman secara termal adalah sebagai berikut: Teritis atap/Overhang cukup lebar Selubung bangunan (atap dan dinding) berwarna muda (memantulkan cahaya) Terjadi Ventilasi Silang Bidang –bidang atap dan dinding mendapat bayangan cukup baik Penyinaran langsung dari matahari dihalangi (menggunakan solar shading devices) untuk menghalangi panas dan silau. Thermal Comfort Indicase. Penilaian terhadap kenyamanan termal dilakukan dengan menggabungkan parameter-parameter termal dalam satu indek. Adapun indek yang sering digunakan untuk menyatakan kondisi kenyamanan termal diantaranya adalah: 1. Temperatur efektif 2. PMV-Indeks 3. PPD-Indeks 1. Temperatur efektif Temperatur Efektif (TE) didefinisikan sebagai temperatur dari udara jenuh dalam keadaan diam atau mendekati diam (£0.1 m/s), pada keadaan tidak ada radiasi panas akan memberikan perasaan kenyamanan termal yang sama dengan kondisi udara yang dimaksud. Temperatur efektif pertama kali ditemukan oleh Houghten dan Yaglow dalam tahun 1923, yang bekerja untuk The American society of Heating and Ventilating Engineers. Jadi konsep temperatur efektif adalah berdasarkan anggapan bahwa kombinasi-kombinasi tertentu dari temperatur udara, kelembaban udara dan kecepatan udara dapat menimbulkan kondisi termal yang sama (Yan Straaten, 1967, Soegijanto, 1999 : 240). Temperatur efektif juga diartikan sebagai indeks lingkungan yang menggabungkan temperatur dan kelembaban udara menjadi satu indeks yang mempunyai arti bahwa pada temperatur tersebut respon termal dari orang pada kondisi tersebut adalah sama, meskipun mempunyai temperatur dan kelembaban yang berbeda, tetapi keduanya harus mempunyai kecepatan udara yang sama. (SNI T 03-6572, 2001 : 18) Untuk menetukan kenyamanan, maka dalam tahun 1923 Yaglou menyiapkan dua ruang psikometrik. Ruang yang pertama berudara tenang, tanpa angin, dan kelembabannya 100%. Sedangkan di dalam ruang kedua, temperatur, kelembaban dan gerakan udaranya dapat diubah. Yaglou ingin menentukan beberapa kombinasi dari ketiga faktor tersebut di atas sehingga terjadi kondisi atmosfer yang dapat memberikan rasa yang sama dengan kondisi ruang pertama. Hal tersebut dilakukan berdasarkan pengamatan yang dilakukan terhadap seorang yang memasuki ruang kedua setelah terlebih dahulu berada di ruang pertama. Kondisi atmosfer di ruang kedua tersebut dinyatakan dengan Temperatur Efektif. Dalam kenyataannya, kecepatan udara di dalam ruangan sangat rendah. Oleh karena itu temperatur efektif dilukiskan sebagai kombinasi dari temperatur dan kelembaban saja. Untuk lebih menjelaskan mengenai hal ini diberikan contoh beberapa kondisi udara yang dirasakan memberikan kenyamanan termal yang sama meskipun temperatur, kelembaban udara dan kecepatan udara berbeda. Keempat kondisi udara ini didefinisikan mempunyai temperatur efektif yang sama ialah 27 0C. Temperatur efektif ini pada kondisi lingkungan aktual dapat dikalkulasikan dengan mengetahui : temperatur operatif, kecepatan aliran udara, tekanan uap parsial, metabolisme (Met), dan pakaian yang digunakan (Clo). Sedangkan pada grafik psikometrik, penunjukan garis temperatur efektif dapat dilihat pada gambar dibawah. 2. Predicted Mean Vote (PMV) indeks Predicted Mean Vote (PMV) adalah kondisi termal lingkungan yang secara statistik menurut pilihan banyak orang dinyatakan sebagai : dingin, sejuk, normal, agak hangat, hangat dan panas. Predicted Mean Vote mempunyai rentang skala dari -3 (dingin) sampai +3 (panas) sementara 0 kondisi normal, untuk lebih jelasnya dapat dilihat pada tabel 2.2. Tabel 2.2 Hubungan Antara Skala PMV dengan Kondisi Termal Lingkungan Predicted Mean Vote (PMV) indeks ini dikalkulasikan berdasarkan pada International Standard (ISO) 7730. Nilai PMV ini diperoleh dari heat balance tubuh yang mengindikasikan perasaan termal dari tubuh keseluruhannya yang mana dipengaruhi oleh aktifitas fisik dan pakaian. Adapun nilai PMV ini dapat ditentukan dengan beberapa cara yaitu: 1. Menggunakan komputerisasi 2. Menggunakan tabel nilai Predicted Mean Vote (PMV) 3. Melakukan pengukuran langsung, yang menggunakan sensor gabungan 3. PPD (Predicted Percentage of Dissatisfied) Indeks PPD-Indeks (Predicted Percentage of Dissatisfied) digunakan untuk memprediksi berapa banyak orang yang merasa tidak nyaman dari suatu kondisi termal di dalam suatu ruangan. PPD-indeks (Predicted Percentage of Dissatisfied) ini membangun prediksi kuantitatif dari banyaknya orang yang merasa tidak nyaman termal dalam persen. Setelah nilai dari PMV-indeks (Predicted Mean Vote) diketahui, maka nilai PPD-indeks dapat di ketahui dengan menggunakan grafik hubungan antara kurva prediksi persentase ketidaknyamanan (PPD) terhadap prediksi rata-rata pilihan (PMV) sebagaimana yang ditampilkan pada gambar 2, untuk mendapatkan nilai yang lebih akurat, PPD ini juga dapat ditentukan dengan menggunakan persamaan (2) (ISO 7730, 1999 : 3) di bawah ini: dimana, PPD = Predicted Percentage of Dissatisfied (%) PMV= Predicted Mean Vote Standar Nasional Indonesia (SNI) Departemen Kimpraswil melalui proses yang panjang telah mempersiapkan beberapa standar yang berkaitan dengan masalah peningkatan kenyamanan termal ruang dalam bangunan. Standar ini dapat diacu sebagai pedoman dalam perancanaan bangunan gedung. Standar tersebut diantaranya adalah SNI T 03-6572-2001. Standar kenyamanan termal untuk daerah tropis seperti Indonesia dapat dibagi menjadi : Sejuk nyaman, antara temperatur efektif 20,5 0C ~ 22,8 0C Nyaman optimal, antara temperatur efektif 22,8 0C ~ 25,8 0C Hangat nyaman, antara temperatur efektif 25,8 0C ~ 27,1 0C Kelembaban udara relatif yang dianjurkan antara 40% ~ 50%, tetapi untuk ruangan yang jumlah orangnya padat seperti ruang pertemuan, kelembaban udara relatif masih diperbolehkan berkisar antara 55% ~ 60%. Untuk mempertahankan kondisi nyaman, kecepatan udara yang jatuh diatas kepala tidak boleh lebih besar dari 0,25 m/detik dan sebaiknya lebih kecil dari 0,15 m/detik. Passive Solar Heating. General Principles. Adalah penggunaan energi matahari untuk memanaskan ruang interior bangunan tanpa mengandalkan peralatan mekanikal yang memerlukan energi tambahan. Sistem matahari pasif mengandalkan proses perpindahan panas alami berupa konduksi, konveksi dan radiasi untuk pengumpulan, penyimpanan, distribusi dan pengendalian energi matahari. Berdasarkan hubungan antara matahari, ruang interior, dan sistem pengumpulan panas terdapat tiga cara untuk memperoleh pemanasan matahari pasif. 1. Perolehan panas langsung 2. Perolehan panas tidak langsung 3. Perolehan panas isolasi. Ada dua elemen penting dalam sistem matahari pasif, yatu  Kaca atau plastik transparan yang menghadap matahari sebagai pengumpul sinar matahari.  Massa thermal untuk mengumpulkan, penyimpanan dan distribusi panas, diorientasikan agar dapat menerima ekspos sinar matahari maksimum. Banyak sedikitnya sinar yang diterima oleh permukaan bumi ditentukan oleh faktor-faktor berikut. a. Keadaan Awan Jika mendung atau berawan, sebagian panas matahari diserap oleh awan. b. Keadaan Permukaan Bumi Bidang permukaan bumi yang terdiri atas laut dan daratan sangat mempengaruhi penyerapan sinar matahari. c. Sudut Datang Matahari Apabila matahari dalam keadaan tegak, sudut datang matahari akan semakin kecil sehingga semakin banyak panas yang diterima bumi. Matahari dalam keadaan miring sudutnya semakin besar sehingga semakit sedikit sinar panas yang diterima di bumi. d. Lama Penyinaran Matahari Makin lama matahari bersinar, makin banyak panas yang diterima bumi. Alat pengukur suhu udara disebut termometer. Daratan akan cepat menjadi panas dibandingkan dengan air atau laut. Pada siang hari suhu daratan cepat menjadi panas, tetapi pada malam hari daratan cepat menjadi dingin. Keadaan suhu sepanjang hari dapat diukur dengan termometer. Pemanasan Ruangan Ada beberapa teknik penggunan energi panas matahari untuk pemanasan ruangan, yaitu: Jendela Ini merupakan teknik pemanasan dengan menggunakan energi panas matahari yang paling sederhana. Hanya diperlukan sebuah lubang pada dinding untuk meneruskan panas matahari dari luar masuk ke dalam bangunan. Ada jendela yang langsung tanpa ada kacanya dan ada yang menggunakan kaca. Untuk mendapatkan panas yang optimal maka pada jendela dipasang kaca ganda. Biasanya di daerah-daerah empat musim dinding/tembok bangunan diganti dengan kaca agar matahari bebas menyinari dan menghangatkan ruangan pada saat musim dingin. Dinding Trombe(Trombe Wall) Dinding trombe adalah dinding yang diluarnya terdapat ruangan sempit berisi udara. Dinding bagian luar dari ruangan sempit tersebut biasanya berupa kaca. Dinding ini dinamai berdasarkan nama penemunya yaitu Felix Trombe, orang berkebangsaan Perancis. Prinsip kerjanya adalah permukaan luar ruangan ini akan dipanasi oleh sinar matahari, kemudian panas tersebut perlahan-lahan dipindahkan kedalam ruangan sempit. Selanjutnya panas di dalam ruangan sempit tersebut akan dikonveksikan ke dalam bangunan melalui saluran udara pada dinding trombe. Greenhouse Teknik ini hampir sama dengan dinding trombe hanya saja jarak antara dinding masif dengan kaca lebih lebar, sehingga tanaman bisa hidup di dalamnya. Prinsip kerja greenhouse juga serupa dengan dinding trombe. Panas masuk melalui kaca ke dalam greenhouse lalu dikonveksikan ke dalam bangunan untuk menghangatkan ruangan atau menjaga suhu rungan tetap stabil meskipun pada waktu siang atau malam hari. Penerangan Ruangan Adalah teknik pemanfaatan energi matahari yang banyak dipakai saat ini. Dengan teknik ini pada siang hari lampu pada bangunan tidak perlu dinyalakan sehingga menghemat penggunaan listrik untuk penerangan. Teknik ini dilaksanakan dengan mendesain bangunan yang memungkinkan cahaya matahari bisa masuk dan menerangi ruangan dalam bangunan. Pembangkitan Listrik Prinsipnya hampir sama dengan pemanasan air hanya pada pembangkitan listrik, sinar matahari diperkuat oleh kolektor pada suatu titik fokus untuk menghasilkan panas yang sangat tinggi bahkan bisa mencapai suhu 3800 C. Pipa yang berisi air dilewatkan tepat pada titik fokus sehingga panas tersebut diserap oleh air di dalam pipa. Panas yang sangat besar ini dibutuhkan untuk mengubah fase cair air di dalam pipa menjadi uap yang bertekanan tinggi. Uap bertekanan tinggi yang di hasilkan ini kemudian digunakan untuk menggerakkan turbin uap yang kemudian akan memutar turbo generator untuk menghasilkan listrik. Ada dua jenis kolektor yang biasa digunakan untuk pembangkitan listrik yaitu kolektor parabolik memanjang dan kolektor parabolik cakram. Kita dapat juga membangkitkan listrik langsung dari energi surya, yaitu dengan menggunakan photovoltaic. Alat ini terbuat dari bahan semikonduktor yang sangat peka dalam melepaskan elektron ketika terkena panjang gelombang sinar matahari tertentu. Akan tetapi alat ini masih sangat mahal dan efisiensinya masih sangat rendah, yaitu sekitar 10%. Pembangkitan listrik berdasarkan perbedaan tekanan pada gas juga bisa dilakukan, yaitu dengan menggunakan chimney. Ini sebuah sistem tower yang terdiri turbin gas dan jalinan kaca tertutup yang luas untuk memerangkap panas matahari. Prinsipnya: sinar matahari akan menembus kaca dari alat ini kemudian memanaskan gas yang terperangkap di bawah kaca. Gas suhu tinggi ini akan memasuki tower tertutup yang tingginya bisa mencapai 1000 meter vertikal. Oleh karena perbedaan suhu gas pada permukaan bumi dan 1000 meter diatas permukaan bumi, maka gas akan mengalir ke atas melalui tower ini. Aliran gas/udara tersebut akan memutar turbin gas. Skema sederhana dapat dilihat pada gambar dibawah. Hanya dalam satu detik, Matahari mengeluarkan 13 juta kali energi yang dihasilkan oleh semua listrik yang dikonsumsi dalam satu tahun di Amerika Serikat. Hanya sepersejuta energi matahari mencapai bumi, tetapi jumlah ini sedikit akan lebih dari cukup untuk memenuhi kebutuhan energi dari seluruh planet kita. Kesulitan relatif dalam mengekstraksi energi dari Matahari, bila dibandingkan dengan sistem yang memperoleh energi dari bahan bakar fosil atau tenaga nuklir, telah menghambat perkembangannya sebagai sumber luas energi. Pada skala yang lebih kecil dan dalam proyek-proyek eksperimental banyak, namun energi matahari telah terbukti sangat efektif dalam menghasilkan baik listrik dan panas. Energi matahari telah terbukti lebih efektif dan telah lebih luas digunakan untuk air dan pemanas ruang dan sistem pendingin. Sebagai pemanas air, energi matahari ini paling sering digunakan untuk memanaskan kolam renang. Untuk pemanas ruangan, dua jenis utama dari sistem yang digunakan. Sebuah sistem pemanas surya pasif mengakui energi matahari langsung ke dalam gedung melalui jendela besar menghadap ke selatan (di belahan bumi utara) dan langsung memanaskan ruang dalam (ini dikenal sebagai keuntungan langsung dan juga disebut sebagai efek rumah kaca) atau melalui dinding atau atap yang menyerap radiasi matahari, menyimpan panas yang dihasilkan, dan transfer panas ke dalam bangunan (ini dikenal sebagai keuntungan tidak langsung). Sebuah sistem pasif juga dapat memanfaatkan penyerap dan komponen penyimpanan (seperti tempat tidur batu) yang bukan merupakan bagian dari gedung, tapi yang terkandung dalam ruang yang terpisah mereka. Hal ini dikenal sebagai sistem terisolasi keuntungan-. Aktif sistem pemanas surya menggunakan air atau udara untuk mengangkut panas dari kolektor yang dipasang di sisi selatan menghadap (sekali lagi, di belahan bumi utara) dari atap gedung ke batu tempat tidur atau tangki air. Panas yang tersimpan baik dapat diizinkan masuk ke ruangan langsung ketika menggunakan tempat tidur batu dan udara sebagai fluida perpindahan, atau melalui fan-coil unit ketika energi surya pertama memanaskan air. Panas ini kemudian ditransfer melalui koil untuk memanaskan udara. Sistem pendingin juga dibagi ke dalam sistem pasif dan aktif yang memanfaatkan udara malam dan kondensasi untuk mendinginkan udara di dalam gedung. Berbagai jenis panel kolektor surya dapat digunakan dan sesuai dengan jenis fasilitas yang dipanaskan atau didinginkan. Sebuah datar pelat kolektor, kotak, datar besar dengan kaca atas dan bawah panas penyerap hitam yang mengandung pipa yang berjalan sejajar dengan bagian atas dan bawah, yang paling cocok untuk keperluan rumah tangga. Seorang kolektor berkonsentrasi, terbuat dari bahan yang mencerminkan dan berbentuk seperti palung atau mangkuk, yang paling cocok untuk keperluan industri. Keuntungan dari penggunaan energi panas matahari antara lain: Energi panas matahari merupakan energi yang tersedia hampir diseluruh bagian permukaan bumi dan tidak habis (renewable energy). Penggunaan energi panas matahari tidak menghasilkan polutan dan emisi yang berbahaya baik bagi manusia maupun lingkungan. Penggunaan energi panas matahari untuk pemanas air, pengeringan hasil panen akan dapat mengurangi kebutuhan akan energi fosil. Pembanguan pemanas air tenaga matahari cukup sederhana dan memiliki nilai ekonomis. Direct Again. Panas yang dipancarkan matahari tidak sepenuhnya diterima oleh permukaan bumi, ada panas yang dipantulkan kembali oleh zat di atmosfer ke luar angkasa. Proses pemanasan permukaan bumi melalui beberapa cara yaitu secara langsung dan tidak langsung. a. Konveksi Konveksi adalah pemanasan secara vertikal. Konveksi terjadi karena adanya gerakan udara secara vertikal sehingga udara di atas yang belum panas akan menjadi panas karena pengaruh udara di bawahnya yang sudah panas. Di daerah pegunungan yang tinggi konveksi mengurangi kedinginan yang akut. b. Adveksi Adveksi, yaitu penyebaran panas secara horizontal. Hal ini terjadi akibat gerak udara panas secara horizontal dan menyebabkan udara di dekatnya juga menjadi panas. Di daerah lintang tinggi yang terkena adveksi juga mengurangi kedinginan yang akut. c. Konduksi Konduksi, yaitu pemanasan secara kontak atau secara bersinggungan. Molekul-molekul udara yang dekat dengan permukaan bumi akan menjadi panas karena bersinggungan dengan bumi yang menerima panas langsung dari matahari. Molekul-molekul udara yang sudah panas bersinggungan dengan molekul-molekul udara yang belum panas lalu saling memberikan panas sehingga sama-sama panas. d. Turbulensi Turbulensi, yaitu penyebaran panas secara berputar-putar. Hal ini menyebabkan udara yang sudah panas bercampur dengan udara dingin sehingga udara yang dingin ini akan menjadi panas pula. Daerah dingin yang terkena turbulensi udaranya akan menjadi hangat. Garis pada peta yang menghubungkan data temperatur yang sama besarnya, disebut isoterm. Thermal Storage Wall. DINDING TROMBE(TROMBE WALL) Dinding trombe adalah dinding yang diluarnya terdapat ruangan sempit berisi udara. Dinding bagian luar dari ruangan sempit tersebut biasanya berupa kaca. Dinding ini dinamai berdasarkan nama penemunya yaitu Felix Trombe, orang berkebangsaan Perancis. Prinsip kerjanya adalah permukaan luar ruangan ini akan dipanasi oleh sinar matahari, kemudian panas tersebut perlahan-lahan dipindahkan kedalam ruangan sempit. Selanjutnya panas di dalam ruangan sempit tersebut akan dikonveksikan ke dalam bangunan melalui saluran udara pada dinding trombe. GREENHOUSE Teknik ini hampir sama dengan dinding trombe hanya saja jarak antara dinding masif dengan kaca lebih lebar, sehingga tanaman bisa hidup di dalamnya. Prinsip kerja greenhouse juga serupa dengan dinding trombe. Panas masuk melalui kaca ke dalam greenhouse lalu dikonveksikan ke dalam bangunan untuk menghangatkan ruangan atau menjaga suhu rungan tetap stabil meskipun pada waktu siang atau malam hari. DINDING BETON Dinding beton termasuk material yang bisa menahan dan menyimpan radiasi panas dari luar. Karena itu dinding beton juga baik digunakan agar kita mengurangi atau menghilangkan penggunaan AC. Material dinding beton setebal 15cm (setebal dinding biasa) bisa menahan panas maksimum hingga 3,8 jam sebelum dinding dalam ruangan benar-benar panas. Dahulu blok beton dapat digunakan untuk membuat dinding pengganti bata merah, namun karena bobot dari blok beton ini lebih berat dari bata merah maka akan berpengaruh pada besarnya struktur. Mengenai kekuatan, tentu tidak diragukan lagi. Sunspace. Beberapa rumah memiliki ekstensi yang baik sehingga bisa digunakan pula untuk teras atau balkon atau dek . Sebagian besar ruang ini dibiarkan terbuka tetapi ada pemilik rumah yang lebih memilih untuk menutupi dengan kaca atau layar . Ketika ini terjadi, kawasan ini berubah menjadi ruang berjemur atau yang disebut Sunroom atau sunspace yang merupakan ruang atau teras tertutup dengan kaca atau dinding plastik transparan atau menggunakan banyak jendela di sekitarnya , berorientasi dan dirancang untuk mendapatkan banyak sinar matahari . Jika Anda adalah tipe orang yang mencintai matahari , maka Anda pasti akan senang untuk memiliki sebuah ruang berjemur . Sunrooms juga bisa menjadi tempat yang sempurna untuk bersantai , membaca dan chatting dengan keluarga dan teman-teman . Jika Anda memiliki ruang luang di rumah dan anda ingin menjadikannya sebagai ruang berjemur pribadi , maka anda perlu desain interior seperti dibawah ini. Ruang berjemur Universal Toronto Apartment Akan lebih baik untuk tinggal di tempat seperti ini dengan anyaman furnitur untuk relaksasi yang nyaman . Tempat yang sempurna untuk membaca juga. Ruang berjemur Westbury Taman Kamar Katedral langit-langit dengan gulungan terbuka tidak menghalangi daya tarik sunroom tetapi menambahkan keindahan ruang itu . Ruang berjemur Four Seasons Sebuah ruang berjemur yang luasnya 5 ½ meter dari tanah itu berubah menjadi ruang empat musim yang dapat digunakan sepanjang tahun . Ruang berjemur Salthouse Lane Kombinasikan palet warna yang nyaman dan hangat untuk mencapai ruang sebagai ruang indah seperti yang satu ini . Dan langit-langit menambahkan beberapa pesona ke dalamnya . Ruang berjemur Timeless Tradisional Sunroom ini terlihat cantik dengan warna hijau yang nyaman , dan mengikuti gaya yang tradisional namun tetap menawan . Ruang berjemur Sea Glass Seiring dengan palet warna segar, penambahan furnitur yang ditenun dengan barang-barang antik , buku , dan karya seni didatangkan untuk memeriahkan ruang . Ruang Berjemur Baseview Cottage Selain dari furnitur rotan , bantal warna-warni menambah keindahan sunroom dengan warna yang mencolok . Convective Air Loop. Perpindahan kalor secara konveksi adalah perpindahan kalor melalui zat cair atau gas/udara karena gerakan atau perpindahan/aliran bagian – bagian yang panas. Konveksi uadara atau gas Udara yang dipanaskan lilin akan naik ke atas Udara yang dingin turun ke bawah menggantikan tempat udara panas Udara yang panas bertekanan rendah dan renggang sehingga bergerak mengisi udara yang panas. Peristiwa alam dalam konveksi udara yaitu angin darat dan angin laut. Angin laut pada siang hari: Udara di darat panas akan naik dan tempatnya akan diisi oleh udara dari dingin dari laut Akibat hal itu angin bergerak dari laut ke darat Maka angin laut itu angin dari laut yang bergerak ke darat Angin darat pada malam hari: Udara di laut panas maka udaranya naik ke atas dan tempatnya diisi oleh udara dingin dari darat Akibat hal itu angin bergerak dari darat ke laut Maka angindarat itu angin yang bergerak dari darat ke laut Thermal Diagram. Ada dua pendekatan metode penelitian untuk menentukan parameter kenyamanan termal, yaitu dengan metode modeling statis dan metode modeling adaptif. Apa itu metode modeling statis dan metode modeling adaptif? Mari kita lanjutkan dengan penjelasan di bawah ini. Kenyamanan Termal Model Statis Kenyaman termal model statis adalah metode modeling pencarian parameter kenyamanan termal yang dikembangkan dengan asumsi kondisi termal di sebuah ruangan adalah tetap. Kenyaman termal model statis ini tidak mempedulikan kondisi dan perubahan iklim luar bangunan serta perbedaan kemampuan dan perilaku adaptasi orang terhadap lingkungan termal. Penelitian ini dibuat berdasarkan prinsip bahwa temperatur ideal di sebuah ruangan tidak boleh berubah walaupun ada perubahan iklim seperti pada negara empat musim. Dalam hal ini, manusia dianggap sebagai objek yang pasif di mana tidak dapat berinteraksi dan beradaptasi dengan lingkungan termal. Kenyaman termal model statis ini dikembangkan dengan mengumpulkan data reaksi responden di sebuah ruangan dengan iklim buatan statis. Ada dua modeling kenyaman termal statis, yaitu PMV (Predicted Mean Vote) dan PPD (Predicted Percentage Dissatisfied). Kedua modeling ini dikembangkan oleh PO Fanger dengan membuat persamaan matematis statistik berdasarkan studi psikologis kenyamanan termal di permukaan kulit. Responden diberikan pertanyaan dengan skala -3 untuk menggambarkan sensasi dingin sekali sampai dengan +3 untuk menggambarkan sensasi panas sekali dan nilai 0 untuk nilai yang netral atau nyaman. Nilai-nilai tersebut kemudian diolah oleh persamaan matematis yang dikembangkan Fanger digunakan untuk mendapatkan nilai prediktif akar rata-rata parameter kenyamanan termal dari sekelompok responden. Enam parameter kenyamanan termal adalah termperatur ruangan, temperatur ruangan rata-rata, kelembaban udara relatif, kecepatan aliran udara, tingkat metabolisme, dan jenis pakaian. Nilai rekomendasi PMV yang masuk dalam zona kenyamanan termal adalah -0.5<PMV<+0.5 dengan batasan enam parameter di atas. Penelitian untuk mendapatkan nilai parameter kenyamanan termal dari beragam kelompok responden adalah langkah penting untuk mendapatkan kondisi termal yang nyaman. Akan tetapi, metode PMV tidak memberikan gambaran mengenai tingkat kepuasan responden terhadap kondisi termal statis. Berdasarkan pemikiran tersebut, Fanger kemudian mengembangkan persamaan matematis yang dapat memberikan gambaran tingkat kepuasan responden yang diberi istilah Predicted Percentage Dissatisfied (PPD). Kenyamanan Termal Model Adaptif Kenyamanan termal model adaptif dilandasi prinsip bahwa kondisi termal di luar bangunan berpengaruh terhadap kondisi termal dalam bangunan dan manusia memiliki kemampuan berinteraksi dan beradaptasi dengan beragam kondisi termal. Kenyamanan termal model adaptif didasari oleh ekspektasi seseorang terhadap kondisi termal lingkungan yang didasari ingatan masa lalu, pola perilaku, dan kondisi termal di lingkungan tersebut. Perilaku seseorang dalam beradaptasi dan berinteraksi terhadap lingkungan termal, seperti membuka menutup jendela, menghidupkan pendingin atau pemanas ruangan, memakai baju yang lebih tebal atau tipis, dan lain sebagainya. Hasil penelitian ini telah dijadikan acuan dalam standardisasi ASHRAE 55-2004 sebagai modeling adaptif kenyamanan termal. Grafik adaptif ini menggambarkan zona kepuasan penghuni 80% dan 90% terhadap temperatur sebuah ruangan dibandingkan temperatur luar ruangan. Standardisasi ASHRAE-55 2010 menggunakan nilai temperatur luar bangunan sebagai input pertanyaan terhadap responden dan tingkat kepuasan terhadap kenyamanan termal yang didapatkan dengan mencari nilai rata-rata aritmatis dari nilai rata-rata temperatur luar ruangan selama kurang dari tiga puluh hari. Cara lainnya adalah dengan menghitung nilai temperatur tingkat kepuasaan penghuni menggunakan pembobotan dengan koefisien yang berbeda, merujuk pada input temperatur luar bangunan. Model adaptif ini sebaiknya diterapkan pada sebuah bangunan dengan ventilasi alami yang dapat dikendalikan. Akan tetapi, tanpa sistem pendinginan mekanis, penghuni melakukan aktivitas dengan tingkat metabolisme 1-1.3 met dan temperatur luar bangunan mulai dari 10 °C (50 °F) sampai dengan 33.5 °C (92.3 °F). Sejumlah peneliti telah melakukan penelitian lapangan di beragam negara di seluruh dunia di mana mereka menanyakan penghuni bangunan tentang kenyamanan termal ideal yang diharapkan, sambil melakukan pengukuran parameter lingkungan termal. Hasil analisis dari database dari 160 penelitian menyimpulkan bahwa penghuni bangunan dengan sistem sirkulasi udara alami lebih menerima dan terkadang menyukai perbedaan kondisi termal yang lebih besar dibandingkan dengan penghuni bangunan dengan sistem ventilasi dan pendingin mekanis. Penelitian yang dilakukan oleh de Dear and Brager menyimpulkan bahwa penghuni yang terbiasa tinggal di bangunan dengan sirkulasi udara alami jauh lebih toleran terhadap perubahan temperatur yang besar. Hal itu disebabkan oleh kemampuan penyesuaian diri secara psikolgi, fisiologi, dan pola perilaku. Standardisasi ASHRAE 55-2010 menyebutkan ada beberapa penyesuaian yang dilakukan oleh penghuni sehubungan dengan perubahan temperatur ruangan, misalnya menggunakan pakaian yang lebih panas atau sejuk, membuka jendela untuk meningkatkan aliran udara, menurunkan tingkat metabolisme dengan mengurangi tingkat aktivitas tubuh, atau mengubah ekspetasi secara psikologis. Kenyamanan termal model adaptif juga dibakukan, seperti standardisasi negara Uni Eropa EN 15251 dan Standard Internasional ISO 7730. Akan tetapi, asumsi perilaku penghuni dan metode penurunan persamaan matematis sedikit berbeda dengan ASHRAE 55-2004. Perbedaan yang lebih mendasar adalah standar ASHRAE hanya berlaku pada bangunan tanpa sistem pendinginan mekanis, sementara EN15251 dapat berlaku pada bangunan sirkulasi alami yang dilengkapi dengan sistem pendingin mekanis. Passive Solar Cooling. General Principles. Secara arsitektur pendinginan pasif ini lebih kearah mengurangi intensitas kalor yang masuk ke ruangan. Teknik arsitektur ini antara lain membuat overhang pada jendela kaca, pemilihan material dinding dan atap. Overhang berfungsi menghalau kalor radiasi berlebihan dari sinar matahari namun membiarkan pantulan sinar diffus dari overhang masuk ke jendela. Hasil dari penambahan overhang ini adalah pencahayaan alami yang terjamin namun kalor tidak ikut masuk karena sebagian besar diserap overhang. Untuk memaksimalkan fungsi overhang disarankan memilih kaca dengan lapisan anti sinar UV dan tirai horisontal agar cahaya matahari dapat dikendalikan namun kalor tidak ikut masuk. Pemilihan material bangunan juga dapat mengurangi kalor yang masuk ke ruangan. Untuk Indonesia material dinding bangunan dipilih dengan resistansi termal tinggi sehingga kalor akan cenderung tersimpan di dinding. Atap dibuat dengan insulasi termal yang baik, jika atapterbuat dari beton maka lahan diatas bisa dimanfaatkan untuk roof garden. Batu bata dan beton adalah contoh material yang memiliki resistansi termal tinggi dan cocok untuk wilayah tropis. Teknik pendinginan pasif yang terakhir adalah dengan cara fisika dan biologi. Secara fisika, ruangan dapat dibuat agak tinggi sesuai kapasitas maksimal ruangan sehingga sirkulasi udara lancar. Panas mungkin terjadi akibat kurangnya kadar O2 dan berlebihnya kadar CO2, untuk itu ventilasi harus tetap dijaga baik dengan bukaan atau AC. Ruangan yang besar dapat dihias dengan pancuran air atau alternatif yang tidak berisik adalah kolam air agar kalor yang berlebih dalam ruangan ditangkap oleh air dalam proses penguapan (kalor laten). Teknik biologi adalah dengan menambah unsur tanaman di dalam dan diluar ruangan. Fotosintesis oleh tanaman dapat mengurangi CO2 dan menghasilkan O2, kehadiran tanaman juga dapat menyejukkan secara psikologis. Beberapa tanaman tertentu juga berfungsi sebagai penyerap radiasi elektromagnetik dan penghilang bau. Tanaman di luar gedung atau rumah juga dapat menghalau radiasi matahari yang diterima bangunan baik langsung maupun dengan menyerap radiasi yang dipantulkan tanah. Alternatif untuk gedung tinggi atau apartemen adalah dengan menanam vertikal garden di balkon dan roof garden di atap beton. Dari sumber energyefficiencyindonesia.info diketahui bahwa cara pasif ini mampu menurunkan suhu ruangan sekitar 4oC. Jika suhu rata-rata Indonesia sekitar 31,52oC, maka dengan pendinginan pasif suhu ruangan menjadi 27,52oC. Sedangkan suhu nyaman untuk aktifitas manusia adalah sekitar 22oC sampai 24oC, jadi AC hanya digunakan untuk menurunkan 4oC saja. Ventilation. Ventilasi Alamiah Ventilasi alamiah adalah proses pergantian udara ruangan oleh udara segar dari luar ruangan tanpa melibatkan peralatan mekanis.(5) Ventilasi alamiah bertujuan menyediakan udara segar ke dalam ruangan demi kesehatan penghuninya karena dapat mengurangi kadar polusi dalam udara, membantu menciptakan kenyamanan termal bagi penghuni, membantu pendinginan bangunan secara pasif, dan menghemat energi yang terpakai pada bangunan. Mekanisme Terjadinya Ventilasi Alamiah Pada ventilasi alamiah, aliran udara terjadi karena adanya perbedaan tekanan antara luar ruangan dan dalam ruangan. Perbedaan tekanan ini juga dipengaruhi oleh angin dan perbedaan suhu luar dan dalam. Tekanan angin pada permukaan bangunan dipengaruhi oleh arah angin, kecepatan angin dan bentuk bangunan (karakteristik bangunan). Pergantian Udara Per-jam (ACH) Pergantian udara per-jam (ACH, Air Change per Hour) adalah jumlah pergantian seluruh udara dalam ruangan dengan udara segar dari luar setiap jamnya. Bangunan di negara tropis lembab tanpa sistem pengkondisian udara, sangat tergantung pada jendela-jendela yang besar yang akan menjadi media pergantian udara pengap di dalam bangunan dengan udara yang lebih segar dari luar bangunan. Proses pergantian ini sangat tergantung pada beberapa aspek, yang masing- masing dapat dibedakan menjadi: aspek pada bangunan itu sendiri dan aspek di luar bangunan. Aspek pada bangunan meliputi, penempatan jendela (baik secara vertikal maupun horisontal), dimensi jendela dan tipe (model) jendela yang dipilih. Sedangkan aspek luar bangunan meliputi: arah dan kecepatan angin serta kerapatan dan ketinggian bangunan sekitar. Selain faktor-faktor tersebut ada beberapa faktor lain yang dapat mendukung lancarnya proses ventilasi tersebut, diantaranya adalah: pemilihan bentuk atap, sebab ada bentuk-bentuk atap tertentu yang dapat meningkatkan kecepatan angin. Keefektifan tingkat penghawaan dalam suatu bangunan ditentukan oleh ventilation flow rates (rate ventilasi) yang dihitung sebagai jumlah udara per-m3 yang dapat dialirkan ke dalam bangunan atau ruangan setiap jamnya. Menurut Givoni (1976), Lechner (1991) dan Moore (1993), ada beberapa faktor yang akan berpengaruh terhadap proses pertukaran udara secara alamiah yang terjadi pada suatu ruangan atau bangunan, Faktor-faktor tersebut adalah arah dan kecepatan angin di luar bangunan, suhu, dan kelembaban udara di dalam dan di luar bangunan, spesifikasi lubang ventilasi (posisi inlet dan outlet, dimensi dan bentuk serta feature penunjang). Faktor-faktor ini saling berkaitan dan mendukung dalam menciptakan pertukaran udara yang baik pada suatu ruangan atau bangunan. Moore menggambarkan bahwa posisi yang baik bagi sebuah lubang ventilasi yang berfungsi sebagai inlet (tempat memasukkan udara) adalah yang sama tingginya dengan penghuni yang sedang beraktifitas dalam ruang tersebut. Dan untuk memudahkan udara yang telah mengandung CO2 segera keluar dari ruangan maka posisi outlet (tempat mengaluarkan udara) sebaiknya dibuat lebih tinggi. Adapun rate ACH ideal bagi suatu ruang tergantung pada tujuan yang hendak dicapai. Menurut EnREI (Energy Related Environmental Issues), untuk tujuan kesehatan dan kenyamanan penghuni diperlukan nilai pertukaran udara sebesar 0,5-5 ACH. Pengaruh Kecepatan Angin pada Kenyamanan Termal Kecepatan angin merupakan salah satu unsur dalam ventilasi yang mempengaruhi dan sekaligus dapat dimanfaatkan untuk menciptakan kenyamanan termal penghuni. Penyejukan dengan memanfaatkan aliran angin ini disebut dengan penyejukan konvektif. Bila benda hangat dilewati angin yang lebih sejuk, maka akan terjadi perpindahan panas dari benda tersebut ke udara. Proses yang berlangsung terus menerus akan menyebabkan benda tersebut sejuk karena panasnya (kalornya) diangkut oleh angin tadi. Ruang Terbuka Adalah ruang yang memiliki fungsi, sifat atau ciri-ciri sebagai berikut: Dapat berupa ruang terbuka lingkungan yang sifatnya umum, dapat dimanfaatkan dan dipergunakan oleh setiap orang (warga), maupun ruang terbuka antar bangunan yang terbentuk oleh massa bangunan yang dapat bersifat umum ataupun pribadi sesuai dengan fungsi bangunannya. Dapat berbentuk memanjang (koridor) yang pada umumnya hanya mempunyai batas pada sisi-sisinya misalkan jalan dan sungai. Selain itu dapat berbentuk membulat yang pada umumnya memiliki batas di sekelilingnya misalkan ruang area lapangan olahraga dan rekreasi. Memberi kesempatan untuk bermacam-macam kegiatan (multifungsi) Berfungsi secara sosial dan ekonomi yaitu dapat digunakan sebagai tempat bermain, olahraga, komunikasi., ruang untuk kegiatan produksi dan komersial. Berfungsi untuk mendukung aspek kesehatan, kesejahteraan, dan kenyamanan yaitu dapat mempertahankan dan memperbaiki kualitas udara. Lubang Ventilasi Agar performa sistem ventilasi alamiah pada bangunan mempunyai kualitas yang baik maka, diperlukan suatu desain lubang ventilasi tertentu. Berikut adalah aspek-aspek penting untuk mendesain lubang ventilasi: Orientasi lubang ventilasi Lubang ventilasi sebaiknya ditempatkan/diorientasikan untuk menghadap arah dimana arah angin utama menuju bangunan. Posisi lubang ventilasi Lubang ventilasi yang berfungsi untuk memasukkan udara (inlet) seyogyanya ditempatkan dengan ketinggian manusia beraktifitas. Sementara lubang ventilasi yang berfungsi mengeluarkan udara (outlet) sebaiknya diletakkan sedikit lebih tinggi (di atas ketinggian aktivitas manusia) agar udara panas dapat dikeluarkan dengan mudah tanpa tercampur lagi dengan udara segar yang masuk melalui inlet. Ketinggian aktivitas manusia di dalam ruangan adalah lebih kurang 60-80 cm (aktivitas duduk) dan 100-150 cm (aktivitas berdiri). Dimensi lubang ventilasi Semakin besar ukuran lubang ventilasi dan semakin banyak jumlahnya, maka semakin besar tingkat ventilasi yang terjadi dalam ruang atau bangunan tersebut. Rasio dimensi antara inlet dan outlet akan sangat berpengaruh dalam proses ventilasi. Luas bukaan inlet yang baik yaitu sekitar 20% dari luas lantai bangunan.(12) Untuk mencapai secara umum dimensi inlet dan outlet yang baik memiliki luas yang sama sehingga total luas bukaan adalah 40% dari luas lantai. Namun apabila tidak memungkinkan menempatkan inlet dan outlet dengan dimensi yang sama, maka lubang outlet lah yang memiliki dimensi lebih kecil. Dengan perbedaan dimensi ini, kecepatan angin pada inlet dapat lebih tinggi daripada kecepatan angin didalam ruang/bangunan dan kecepatan angin tersebut menurun ketika angin mencapai tengah dan outlet. Tipe lubang ventilasi Tipe jendela yang baik adalah yang mampu mengalirkan udara dengan prosentase terbesar yaitu tipe casement dengan nilai prosentase 90%. Fitur lubang ventilasi Pada kondisi kecepatan angin dan arah angin terbatas, sebuah lubang ventilasi bisa dilengkapi dengan fitur-fitur tambahan untuk mengarahkan dan menambah laju angin sebelum masuk ke dalam lubang ventilasi. Sayap horizontal merupakan fitur pada inlet yang dipasang secara horizontal untuk mengarahkan angin dari luar ke dalam bangunan. Penelitian Lain Tentang Ventilasi Alamiah Berikut ini adalah sejumlah penelitian lain yang membahas tentang pergerakan angin dan ventilasi alamiah. Pada penelitian-penelitian tersebut juga membahas strategi-strategi penataan pergerakan angin pada skala kawasan dan bangunan yang akan diterapkan dalam penelitian ini. Judul: Air Ventilation Assessment for High Density City – An Experience from Hong Kong. Pada penelitian ini memuat guideline untuk mengatur pergerakan udara agar dapat menjangkau area di dalam kawasan/kota yaitu dengan: Menciptakan jalur angin Adalah penting bagi kota yang padat bangunan dan beriklim panaslembab untuk mendapatkan lebih banyak angin yang dapat menembus daerah/distrik kota. Jalur angin dapat berupa jalan, ruang terbuka, dan koridor antar bangunan berlantai rendah. Halangan pada jalur angin ini harus dihindari agar angin dapat bergerak menembus area secara lancar. Pengaturan ketinggian bangunan Variasi ketinggian bangunan sedapat mungkin mempertimbangkan prinsip semakin mendekati arah datangnya angin, ketinggian bangunan semakin rendah. Namun jika hal tersebut tidak mungkin, adanya variasi ketinggian bangunan tentu lebih baik daripada ketinggian bangunan yang seragam. Menciptakan area non-bangunan Lahan yang luas dengan pembangunan yang padat adalah penyebab utama terjadinya hambatan pergerakan udara. Rencana pembangunan sebaiknya diorientasikan pada pemaksimalan penetrasi udara dengan menata sisi bangunan yang terpanjang sejajar dengan arah angin serta memunculkan area non-bangunan. Menghubungkan antar ruang terbuka Apabila dimungkinkan, ruang terbuka dihubungkan dan ditata lurus dengan suatu cara untuk membentuk jalur angin / koridor ventilasi. Bangunan di sepanjang jalur angin/ koridor ventilasi sebaiknya berlantai rendah. Judul: Ventilation Potensial:Examining the Effects of Growing Densification in the Tropics. Penelitian ini dipicu oleh fenomena semakin padatnya kota Dhaka yang berakibat pada rendahnya aliran udara di kota. Rendahnya aliran udara pada suatu area yang padat bangunan dapat meningkatkan suhu udara. Rekomendasi yang dihasilkan dalam penelitian tersebut ialah penambahan ruang terbuka dapat meringankan stagnasi suhu udara dan aliran angin karena dapat menarik angin untuk keluar dari area yang padat. Judul: Building Innovations From Computational Fluid Dynamics Penelitian ini membahas tentang pengujian fitur pada lubang ventilasi yaitu wind scoop. Pada gambar nampak bahwa wind scoop berperan sebagai pembelok prevailing wind sehingga masuk ke ruang dalam bangunan. Rumah yang sehat merupakan idaman semua orang. Ada beberapa aspek penting untuk menciptakan sebuah hunian yang sehat. Selain kebersihan rumah, sirkulasi udara yang baik adalah salah satu dari beberapa aspek tersebut. Oleh karena itu, ventilasi rumah mutlak dibutuhkan untuk menjaga sirkulasi udara di dalam rumah. Pada dasarnya, ventilasi udara adalah bagian dari rumah yang berfungsi sebagai saluran udara dimana udara dapat mengalir dengan baik dari dan ke dalam rumah. Dengan demikian, udara yang ada di dalam rumah akan tergantikan secara terus menerus oleh udara dari luar melalui ventilasi tersebut. Hasilnya, udara di dalam rumah akan tetap terasa sejuk dan segar. Walaupun pemasangan pendingin udara atau AC telah banyak digunakan sebagai upaya menjaga kesegaran udara di dalam rumah, hal itu tidak serta merta menggantikan fungsi dari ventilasi karena udara yang dihasilkan bukanlah udara yang bersifat alami. Bahkan, penggunaan AC seringkali dianggap kurang ramah lingkungan dan cenderung kurang hemat energi sehingga penggunanya harus mengeluarkan biaya yang tidak sedikit untuk membayar tagihan listrik. Prinsip dasar dari pemasangan ventilasi rumah adalah bagaimana membuat udara mudah bergerak dari dan ke dalam rumah. Hal yang penting untuk diperhatikan adalah udara mengalir dari tempat bertemperatur rendah (dingin) ke tempat bertemperatur tinggi (panas). Dapat kita asumsikan bahwa kita memerlukan udara dingin di luar rumah sehingga udara mengalir ke dalam rumah yang bertemperatur cukup tinggi atau panas. Dalam hal ini, kita dapat memanfaatkan pepohonan atau taman di luar rumah sebagai sumber mengalirnya udara. Dengan demikian, ventilasi udara yang terpasang di rumah sebaiknya mengarah kepada pepohonan atau taman tersebut. Atau dengan kata lain, jika kita telah membuat ventilasi rumah tapi kita belum memiliki tanaman di sekitar rumah, kita dapat menanam beberapa tanaman di depan rumah dimana ventilasi tersebut menghadap. Baruch Givoni, menyajikan ambang batas untuk pengoperasian berbagai jenis sistem pendingin pasif. Nilai ambang suhu ambien maksimum untuk variabilitas ventilasi kenyamanan ia memberikan sebagai 28-32 derajat suatu kecepatan udara dalam ruangan dari 1,5-2,0 m / s tergantung pada persyaratan kenyamanan. Hal ini didasarkan pada pengamatan bahwa suhu udara dalam ruangan mendekati suhu udara di luar ruangan dengan meningkatnya ventilasi udara. Untuk mendapatkan aliran udara yang cukup di dalam rumah, ventilasi udara yang kita buat sebaiknya memiliki ukuran minimal 5% dari jumlah luas lantai ruangan. Penempatan yang ideal untuk ventilasi tersebut adalah sekitar 80 – 100 cm dari langit-langit rumah. Untuk jendela rumah, jarak ideal antara jendela dengan lantai adalah sekitar 80 cm, sedangkan jarak ideal dengan langit-langit rumah kurang lebih 30 cm. Dengan memperhatikan aspek-aspek di atas, sirkulasi udara akan tetap terjaga sehingga rumah akan tetap terasa sejuk. Adakalanya kita menghadapi situasi dimana rumah kita berada di area yang panas dengan minimnya pepohonan di sekitar rumah. Hal ini tentu membuat ventilasi di rumah kita tidak berfungsi dengan baik terutama pada siang hari. Untuk menyiasatinya, kita mungkin memerlukan exhaust fan sebagai alat untuk mengatur sirkulasi udara di dalam rumah. Alat ini memerlukan listrik untuk menggerakkannya. Pilihan dapat disesuaikan dengan kebutuhan, yaitu luas ruangan dimana alat ini akan dipasang. Misalnya, exhaust fan dengan ukuran diameter 8 inci dapat digunakan untuk ruangan dengan luas 4 meter persegi. Untuk ruangan dengan luasnya dua kali lipat, kita dapat menggunakan exhaust fan dengan ukuran 10 inci. Yang terpenting, kita harus bijak dalam menggunakan alat ini agar kita dapat berhemat. Pada pagi dan sore hari dimana udara di luar rumah terasa cukup sejuk, alat ini dapat dimatikan. Dari semua paparan di atas, satu hal penting yang perlu kita ingat adalah ventilasi udara merupakan pilihan yang paling sehat dan hemat untuk rumah kita. Penggunaan alat sebagai alternatif hanya disarankan ketika lingkungan di sekitar rumah kita benar-benar kurang mendukung fungsi ventilasi. Radiation. Tenaga (energi) radiasi matahari yang menimpa bangunan mimbulkan efek pencahayaan (penerangan alami) dan panas dalam bangunan tidak selalu memenuhi persyaratan penghunian, apabila perencanaan orientasi bangunan dan pembukaan (lubang cahaya dan aliran udara) tidak memperhatikan lingkungan tenaga radiasi matahari. Sehingga pengadaan penerangan dan kenyamanan sunu lazimnya dilakukan dengan cara-cara yang banyak memakan (mengkonsumsi) energi atau tidak ekonomis. Energi ini dapat ditekan : Pertama, dengan cara perencanaan bangunan & lingkungannya yang lebih memperhartikan lingkungan Tenaga radiasi Matahari, terutama untuk efek penerangan alami dan panas. Kedua, dengan memanfaatkan lingkungan tenaga radiasi matahari sebagai sumber energy melalui proses konversi “Design” bangunan/lingkungan di Indonesia (yang menekankan persyaratan penghunian), umumnya kurang sekali memperhatikan Lingkungan Tenaga Radiasi Matahari, sehingga cenderung untuk menggunakan energi listrik dan/atau BBM dalam pengadaan penerangan dan kenyaman. Untuk masalah ini diperlukan pengetahuan tentang, hubungan antara Lingkungan Tenaga Radiasi Matahari dengan fakor-faktor “design”, yaitu faktor 1). Iklim Radiasi Marahari, 2). Faktor Struktur Bangunan, 3). Faktor Lingkungan Luar Bangunan, 4). Factor Lingkungan Dalam Bangunandan 5).Penyediaan Energi Dalam Bangunan. Evaporation And Dehumidification. Kelembapan adalah konsentrasi uap air di udara.Angka konsentasi ini dapat diekspresikan dalam kelembapan absolut, kelembapan spesifik atau kelembapan relatif.Alat untuk mengukur kelembapan disebut higrometer.Sebuah humidistat digunakan untuk mengatur tingkat kelembapan udara dalam sebuah bangunan dengan sebuah pengawalembap (dehumidifier).Dapat dianalogikan dengan sebuah termometer dan termostat untuk suhu udara.Perubahan tekanan sebagian uap air di udara berhubungan dengan perubahan suhu. Konsentrasi air di udara pada tingkat permukaan laut dapat mencapai 3% pada 30 °C (86 °F), dan tidak melebihi 0,5% pada 0 °C (Handoko, 1994). Kelembaban udara menggambarkan kandungan uap air di udara yang dapat dinyatakan sebagai kelembaban mutlak, kelembaban nisbi (relatif) maupun defisit tekanan uap air. Kelembaban mutlak adalah kandungan uap air (dapat dinyatakan dengan massa uap air atau tekanannya) per satuan volum. Kelembaban nisbi membandingkan antara kandungan/tekanan uap air aktual dengan keadaan jenuhnya atau pada kapasitas udara untuk menampung uap air.Kapasitas udara untuk menampung uap air tersebut (pada keadaan jenuh) ditentukan oleh suhu udara.Sedangkan defisit tekanan uap air adalah selisih antara tekanan uap jenuh dan tekanan uap aktual. Masing-masing pernyataan kelembaban udara tersebut mempunyai arti dan fungsi tertentu dikaitkan dengan masalah yang dibahas (Handoko,1994). Kelembaban udara disuatu tempat berbeda-beda, tergantung pada tempatnya. Hal ini disebabkan oleh beberapa faktor yang mempengaruhinya, diantaranya: 1. Jumlah radiasi yang dipancarkan matahari yang diterima, yaitu posisi hadap bangunan terhadap matahari, banyak tumbuhan atau tidak, material konstruksi bangunan kedap cahaya atau kaca transparan. 2. Jarak dengan sumber air dan penguapan, yaitu laut, kolam renang, kamar mandi, saluran pembuangan air, dll. 3. Pengaruh suhu, ruangan yang menggunakan ac (air conditioner) akan terasa kering karena cara kerja ac yang mengekstrasi udara menjadi dingin dan mengkondensasi kandungan air dalam udara. Pengaruh angin, ventilasi udara yang baik akan mensirkulasi kelembaban udara dalam ruangan, namun sayangnya partikel udara pun dapat masuk jika kita tinggal di lingkungan dengan polusi tinggi. Semua uap air yang ada di dalam udara berasal dari penguapan.Penguapan adalah perubahan air dari keadaan cair kekeadaan gas. Pada proses penguapan diperlukan atau dipakai panas, sedangkan pada pengembunan dilepaskan panas. Seperti diketahui, penguapan tidak hanya terjadi pada permukaan air yang terbuka saja, tetapi dapat juga terjadi langsung dari tanah dan lebih-lebih dari tumbuh-tumbuhan. Penguapan dari tiga tempat itu disebut dengan Evaporasi(Karim,1985). Kelembaban udara dalam ruang tertutup dapat diatur sesuai dengan keinginan.Pengaturan kelembaban udara ini didasarkan atas prinsip kesetaraan potensi air antara udara dengan larutan atau dengan bahan padat tertentu. Jika ke dalam suatu ruang tertutup dimasukkan larutan, maka air dari larutan tersebut akan menguap sampai terjadi keseimbangan antara potensi air pada udara dengan potensi air larutan. Demikian pula halnya jika hidrat kristal garam-garam (salt cristal bydrate) tertentu dimasukkan dalam ruang tertutup maka air dari hidrat kristal garam akan menguap sampai terjadi keseimbangan potensi air (Lakitan, 1994). Kelembaban relatif adalah istilah yang digunakan untuk menggambarkan jumlah uap air yang terkandung di dalam campuran air-udara dalam fasa gas (Santoso, 2007). Kelembaban relatif dari suatu campuran udara-air didefinisikan sebagai rasio dari tekanan parsial uap air dalam campuran terhadap tekanan uap jenuh air pada temperatur tersebut.Perhitungan kelembaban relatif ini merupakan salah satu data yang dibutuhkan (selain suhu, curah hujan, dan observasi visual terhadap vegetasi) untuk melihat seberapa kering areal perkebunan sehingga nantinya dapat ditentukan tingkat potensi kebakaran lahan (Santoso, 2007). Cara yang lebih praktis yaitu dengan menggunakan 2 termometer, yang basah dan kering.Prinsipnya semakin kering udara, maka air semakin mudah menguap.karena penguapan butuh kalor maka akan menurunkan suhu pada thermometer basah. Sedangkan termometer kering mengukur suhu aktual udara.Akibatnya jika perbedaan suhu antara keduanya semakin besar, maka artinya kelembaban relatif udara semakin rendah. Sebaliknya jika suhu termometer basah dan thermometer kering sama, artinya udara berada pada kondisi lembab jenuh (Santoso, 2007). Tinggi rendahnya kelembaban udara di suatu tempat sangat bergantung pada beberapa faktor sebagai berikut (Santoso, 2007) : Suhu. Tekanan udara. Pergerakan angin. Kuantitas dan kualitas penyinaran. Vegetasi dsb. Ketersediaan air di suatu tempat (air, tanah, perairan). Suhu menunjukkan derajat panas benda.Mudahnya, semakin tinggi suhu suatu benda, semakin panas benda tersebut.Secara mikroskopis, suhu menunjukkan energi yang dimiliki oleh suatu benda.Setiap atom dalam suatu benda masing-masing bergerak, baik itu dalam bentuk perpindahan maupun gerakan di tempat berupa getaran. Makin tingginya energi atom-atom penyusun benda, makin tinggi suhu benda tersebut (Santoso, 2007). Mass Effect. High Thermal Mass Tergantung pada kemampuan bahan bangunan untuk menyerap panas pada siang hari. Setiap malam rilis massa panas, sehingga siap untuk menyerap panas lagi keesokan harinya. Agar efektif, termal massa yang harus dihadapkan pada ruang-ruang hidup. Bangunan hunian dianggap memiliki massa rata-rata ketika massa yang terbuka luas sama dengan luas lantai. Jadi, untuk setiap meter persegi luas lantai ada satu kaki persegi massa terkena panas. Sebuah lempengan lantai akan menjadi cara mudah untuk mencapai hal ini dalam sebuah desain. Massa bangunan tinggi akan memiliki hingga tiga meter persegi massa terbuka untuk setiap meter persegi luas lantai. Perapian batu besar dan interior dinding batu bata dua cara untuk memasukkan massa tinggi. High Thermal Mass with Night Ventilation bergantung pada panas harian penyimpanan massa termal malam dikombinasikan dengan ventilasi yang mendinginkan massa. Bangunan harus ditutup pada siang hari dan membuka pada malam hari untuk menyiram panas pergi. Thermal Quantities. Transmitansi Termal (U) Merupakan jumlah panas yang lewat melalui jendela oleh waktu, wilayah dan perbedaan suhu. Unit yang W/m2K. Isolasi adalah lebih baik bila lebih rendah U. Aluminium memiliki transmitansi termal tertentu, kaca memiliki yang berbeda dan akhirnya jendela perakitan memiliki lain, yang dapat dihitung dari dua lainnya. Parameter ini sangat penting karena CTE telah menempatkan penekanan besar pada kinerja termal bangunan dan set jendela U maksimum tergantung pada lokasi geografis, orientasi, dan persentase fasad berongga. Bagaimana bimbingan, nilai-nilai khas dari 5,9 W/m2K U begitu keren seri (tidak ada RPT) dari 3,5 W/m2K untuk seri RPT 14,8 mm dan 3,0 W/m2K untuk RPT dari 24 mm. Untuk ruang kaca bervariasi antara 3,1 W/m2K untuk 4/8/4 menjadi 1,4 W/m2K untuk rendah emisi 4/16/4. Untuk tujuan praktis koefisien ini U kita menentukan suhu permukaan bagian dalam dari jendela, dan dari ini kita dapat menentukan kelembaban dari kondensasi yang. Contoh Tabel: Perbandingan hasil Uvalue transmitansi untuk frame dan kaca merupakan nilai absolut, yang tidak memiliki diskusi atau interpretasi. Namun, terkadang nilai U dari seri diberikan sebagai U dari jendela tertentu, dalam hal ini harus memperhitungkan U kristal dengan perhitungan yang dibuat dan juga dimensi jendela, Untuk membuat perbandingan dengan benar. Sebagai contoh, sebuah seri dengan bingkai U = 3,5 W/m2K, U dapat memberikan jendela 3,20 W/m2K dengan segelas (4/14/4) U = 2,8 W/m2K dan 820x2100 langkah 1 lembar, dan dengan segelas (4/14/4BE) U = 1,7 dan 2 lembar ukuran 1600x2100 jendela U = 2,33 W/m2K. Heat Exchange Of Building. Perpindahan Panas Iklim dapat mempengaruhi manusia dan bangunan Maxwell dan Jane (Fry and Drew, 1996). Indonesia yang berada di daerah tropis panas-lembab mempunyai karakteristik iklim sebagai berikut : tanah yang basah dengan muka air tanah yang tinggi, gerakan udara yang lambat dan hujan yang lebat, resiko korosi yang tinggi untuk logam (terutama pada kawasan pantai), kelembaban tinggi. Sehingga bahan bangunan pada kawasan tropis panas-lembab harus menyerap air, tahan terhadap korosi, dan mempunyai time lag perpindahan panas yang pendek. Salah satu elemen bangunan yang mempunyai fungsi penting dan harus dapat merespon kondisi tersebut adalah dinding. Lippsmeier (Lippsmeier, 1994) menyatakan bahwa dinding bangunan berfungsi sebagai : stabilitas bangunan, perlindungan terhadap hujan, angin dan debu, perlindungan terhadap radiasi matahari secara langsung, perlindungan terhadap dingin, perlindungan terhadap kebisingan, pengaman terhadap gangguan manusia dan hewan. Bangunan yang memakai ventilasi alamiah lebih baik menggunakan bahan bangunan yang berpori dan dapat menyalurkan kembali panas yang diterimanya dan panas yang terbentuk di dalam ruangan. Berdasarkan media perantaranya, perpindahan panas dari suatu tempat ke tempat lain dapat terjadi melalui tiga cara : • Konduksi • Konveksi • Radiasi Perpindahan Panas Secara Konduksi Konduksi adalah perpindahan atau penyabaran panas di dalam suatu obyek atau dari suatu obyek ke obyek lain karena hubungan (kontak) langsung, melalui suatu medium perantara. Dalam hal ini obyek tidak berpindah hanya panasnya saja yang berpindah. Arus perpindahan panas secara konduksi pada suatu benda dipengaruhi oleh : • Luas benda (obyek) yang tegak lurus pada arah perpindahan panas. • Ketebalan obyek atau jarak antar obyek. • Perbedaan temperatur antara dua tiitk yang diukur (umumnya antara temperatur di luar banguna dengan di dalam bangunan). • Karakteristik material atau conductivitas bahan dari obyek atau medium. Eb = σ (T /100)4 (9) Eb : rapat pancaran panas σ : Konstanta Stefan-Boltzman (5,67 W/m2K4) T : Temperatur absolute (K) Kondisi termal bangunan merupakan faktor–faktor yang merupakan karakteristik dari aspek-aspek susunan bangunan yang berhubungan dengan persoalan termal. Secara sistematik kondisi termal bangunan menyangkut pertama, segala sesuatu yang berhubungan dengan bagaimana proses keseimbangan termal tersebut berjalan dalam status kondisi tertentu. Selain hal tersebut proses penghantaran dan kelakuan panas yang terjadi juga merupakan persoalan-persoalan dasar yang harus dipahami secara menyeluruh. Sistem termal (thermal system) dalam bangunan dapat dijelaskan bahwa selalu terjadi keseimbangan termal antara dalam bangunan dan luar bangunan. Untuk mencapai kondisi nyaman, maka kondisi termal dalam bangunan harus seimbang. Qi + Qs ± Qv ± Qc ± Qm – Qe = 0 Dimana : Qi : Internal Heat Gain Panas yang timbul dari dalam ruangan (dari tubuh manusia, artificial lighting, alat-alat elektronik) Qs : Solar Heat Gain Panas yang masuk akibat radiasi matahari Qc : Conduction Heat Panas akibat konveksi dan konduksi/transmisi Qv :Ventilation Heat Panas akibat aliran udara ventilasi Qe : Evaporation Cooling Pendinginan evaporative Qm : Mechanical Heating Untuk active control Kemampuan bangunan dalam memberikan respon terhadap lingkungan termal terkait erat dengan performa elemen-elemen pembentuknya. Performa ini berupa desain bentuk, material, susunan ruang dan teknologi konstruksi, serta orientasinya. Menurut Evans (1980) keberhasilan bangunan dalam merespon lingkungan termal secara keseluruhan terkait dengan aspek-aspek pembentuk kinerja termal, yaitu antara lain desain atap, plafon, lantai, serta building envelopes (dinding luar/ exterior wall, jendela/ bukaan pencahayaan, ventilasi / bukaan udara). Pada prinsipnya, kenyamanan termal suatu bangunan dapat dicapai bila aliran panas (heat flow) dari ruang luar (outdoor environment) dan ruang dalam (indoor environment) atau sebaliknya dapat diminimalkan.Terdapat 4 (empat ) cara terjadinya heat flow dalam bangunan, yaitu (1) Conduction; melalui selubung bangunan dan partisi interior, (2) Convection; melalui infiltrasi udara lewat celah-celah atau bukaan pada selubung bangunan,(3) Radiation; disebabkan oleh radiasi panas matahari yang masuk ke dalam bangunan Dalam bangunan didaerah tropis perpindahan panas ini sangat besar kemungkinan terjadi dari luar menuju kedalam bangunan. Hal tersebut sumber panas yang cukup besar sehingga aliran panas secara alami terjadi keseimbangan menuju kedalam bangunan. Kita telah mengetahui bahwa panas / kalor merupakan salah satu bentuk energi dan dapat berpindah apabila terdapat perbedaan suhu. Secara alami kalor berpindah dari zat yang suhunya tinggi ke zat yang suhunya rendah. Bahan-Bahan Bangunan. Kayu Kayu merupakan bahan bangunan yang diperoleh dari hasil penebangan pohon, baik di hutan alam, hutan tanaman industri (HTI), maupun tempat-tempat lainnya. Kayu untuk bahan bangunan harus dipilih sedemikian rupa sehingga tidak memiliki cacat-cacat yang dapat membahayakan konstruksi bangunan. Untuk keperluan tersebut, kayu dari sebatang pohon dapat dibagi menjadi 6 bagian, yakni: (a) bagian akar, (b) bagian pangkal, (c) bagian tengah, (d) bagian ujung, (e) bagian percabangan, dan (f) bagian cabang dan ranting. Pembagian kayu tersebut ditunjukkan pada Gambar 1.1. Bagian pohon yang dapat digunakan sebagai bahan bangunan adalah bagian pangkal dan bagian tengah. Bagian pangkal umumnya tidak memiliki cacat bawaan sehingga cukup baik untuk digunakan pada konstruksi bangunan. Bagian tengah kadang-kadang memiliki mata kayu, apabila mata kayunya ≤ 5 cm maka dapat digunakan untuk bahan bangunan. Kayu hasil penebangan pohon yang masih dalam bentuk asli disebut kayu gelondongan (log). Panjang kayu log umumnya kurang dari 5 (lima) meter. Kayu log kemudian ditanggalkan kulitnya atau sebagian besar kayu gubalnya, ada yang berbetuk dolk, ada pula yang berbentuk papasan. Kayu tersebut selanjutnya diangkut ke pabrik penggergajian. Sebelum dilakukan penggergajian, harus dirancang dimensi kayu gergajian yang akan dihasilkan sesuai dengan keadaan kayu teras. Sebab kayu teras mengalami susut lebih kecil dari kayu gubal. Tanpa memperhitungkan susut tersebut, hasil gergajian akan menghasilkan bentuk kurang baik (bengkok atau terpuntir). Produksi kayu gergajian (lumber) yang akan dipakai untuk konstruksi umumnya berbentuk batang kayu segi empat panjang (balok) dan lembaran kayu pipih segi empat panjang (papan). Menurut Ariestadi (2008) untuk menghasilkan produk kayu gergajian yang baik dan efisien terdapat 3 (tiga) metode penggergajian yang baik berkaitan dengan penyusutan kayu saat pengeringan, yaitu: lurus (plain sawing), perempat bagian(quarter sawing) dan penggergajian tipikal (typical sawing). Ukuran kayu hasil gergajian yang beredar dalam perdagangan ada banyak macam. Khusus untuk bangunan, ukuran panjang kayu umumnya ± 4,20 meter dan dapat dibuat lebih panjang sesuai kebutuhan/pesanan. Sedangkan ukuran penampang kayu dibuat sesuai dengan penggunaannya pada bangunan, misalnya: lis, jalusi, papan, usuk, kuda-kuda, gelagar, dan sebagainya. Ukuran-ukuran penampang kayu gergajian dalam perdagangan dapat dilihat pada Tabel 1.2. Nama-nama kayu hasil gergajian berdasarkan ukurannya sebagai berikut: - 6/12 ; 6/10 ; 8/12 ; 10/10 ; 15/15 → disebut balok - 2/15 ; 2/20 ; 3/25 ; 3/30 ; 4/40 → disebut papan - 4/6 ; 5/7 → disebut usuk atau kaso - 2/3 ; 3/4 → disebut reng - 1/3 ; 1/4 ; 1/6 → disebut plepet atau lis. Jenis-jenis kayu Jenis-jenis kayu yang ada di Indonesia cukup banyak. Terdapat sekitar 4.000 jenis kayu, namun dari jumlah tersebut hanya sebagian kecil saja yang telah diketahui sifat dan kegunaannya. Sifat-sifat fisis kayu Kayu merupakan bahan bangunan yang banyak disukai orang atas pertimbangan tampilan maupun kekuatan. Secara umum sifat-sifat kayu dapat dikenali melalui panca indera. Sifat-sifat fisis kayu sebagai bahan bangunan dapat dibedakan atas: bau, warna, tekstur, pola serat, kesan raba, berat, kekerasan, kekuatan, kadar air, dan penyusutan kayu. Bau Kayu Bau kayu (Frick dkk, 1999) disebabkan oleh zat organik yang terdapat pada kayu. Setiap jenis kayu memiliki bau khas tersendiri, sehingga dapat dibedakan dengan jenis kayu lainnya, seperti: asam, agatis/damar, cendana, dan sebagainya. Warna Kayu Warna setiap jenis kayu dipengaruhi oleh: lokasi di dalam batang (lapisan kayu gubal dan kayu teras), umur pohon, kelembaban udara, dan lamanya penyimpanan. Warna kayu ada beberapa macam, diantaranya putih, coklat, merah, kuning, coklat kemerahan, coklat kehitaman, dan lain-lain. Menurut Frick dkk (1999) warna kayu pada daerah tropis biasanya akan luntur perlahan-lahan apabila terkena sinar matahari (ultra violet). Pola Serat Kayu Pola serat kayu adalah sifat-sifat yang ditentukan oleh arah umum sel-sel kayu. Berdasarkan pola seratnya, kayu dapat dibedakan atas 4 jenis: - Kayu yang memiliki pola serat terpadu/lurus - Kayu yang memiliki pola serat berombak - Kayu yang memiliki pola serat terpilin - Kayu yang memiliki pola serat diagonal Menurut Ariestadi (2008), serat kayu memiliki nilai kekuatan yang berbeda saat menerima beban. Kayu memiliki kekuatan lebih besar saat menerima gaya sejajar dengan serat kayu dan lemah saat menerima beban tegak lurus arah serat kayu. Tekstur Kayu Tekstur kayu adalah ukuran relative sel-sel kayu. Makin besar ukuran sel-sel kayu makin kasar teksturnya, dan sebaliknya makin kecil ukuran sel-sel kayu makin halus teksturnya. Berdasarkan teksturnya, kayu dapat dibedakan atas 3 jenis: - Kayu yang memiliki tekstur halus, seperti: damar, rasamala, sawo; - Kayu yang memiliki tekstur sedang, seperti: mahoni; - Kayu yang memiliki tekstur kasar, seperti: kamper, keruing, kelapa. Kesan Raba Permukaan Kayu Kesan raba permukaan kayu tergantung pada tekstur kayu, kadar air serta kadar ekstraktif yang dikandung kayu. Kesan raba permukaan kayu misalnya kasar, halus, licin, dingin, berlemak, dan lain-lain. Berat Kayu Kayu yang memiliki berat lebih besar biasanya lebih kuat dari kayu yang ringan. Berat kayu dikelompokkan berdasarkan berat jenisnya. Berat jenis (BJ) kayu adalah hasil perbandingan berat dan volume kayu pada keadaan kering dengan satuan g/cm3. BJ kayu sebaiknya ditentukan pada keadaan kayu kering tanur dengan kadar air 0%. Namun, apabila tidak terdapat oven (alat pengering) maka BJ kayu dapat ditentukan pada keadaan kayu kering udara dengan kadar air antara 15% – 18%. Kekerasan Kayu Kekerasan kayu mempunyai hubungan langsung dengan berat jenis kayu. Kayu yang berat jenisnya besar biasanya keras, demikian pula sebaliknya kayu yang berat jenisnya kecil atau ringan biasanya tergolong kayu lunak. Berdasarkan kekerasannya, kayu dibedakan atas 4 jenis: - Kayu sangat keras - Kayu keras - Kayu kekerasan sedang - Kayu lunak Kadar air kayu Kadar air kayu dari pohon hidup dapat mencapai 40% – 200% dari berat kayu kering tanur (Frick Heinz, dkk, 1999). Kayu merupakan bahan yang dapat menyerap air dan melepaskannya sesuai keadaan udara disekitarnya (hygroscopic), dan dapat mengembang atau menyusut sesuai kandungan air di dalamnya. Menurut Frick dkk (1999) kayu akan melepas atau menyerap air di sekelilingnya sampai banyaknya air di dalam kayu setimbang dengan kadar air udara di sekelilingnya. Kadar air kayu pada keadaan setimbang dengan kadar air udara tersebut dinamakan kadar air kesetimbangan, dan besarnya dinyatakan dalam % terhadap berat kayu kering tanur. Kadar air kayu yang selalu berhubungan dengan perubahan udara cenderung berubah ke arah titik kesetimbangan. Air yang dikandung oleh kayu dibedakan dalam dua macam, yaitu: - air bebas, yang terdapat dalam rongga-rongga sel dan ruang-ruang antar sel; - air yang terikat secara kapiler dalam dinding sel. Apabila semua air bebas telah dilepaskan/menguap dan hanya tertinggal air yang terikat saja, maka dikatakan kayu telah mencapai titik jenuh serat (fibre saturation point), yang besarnya kira-kira pada keadaan kadar air 30%. i. Penyusutan kayu Penyusutan kayu (Frick Heinz dan Koesmartadi Ch, 1999) terjadi apabila kadar air berkurang/dilepas sampai di bawah titik jenuh serat (<30%). Besarnya penyusutan sebanding dengan banyaknya air yang dilepas di bawah titik jenuh serat tersebut. Kayu yang dikeringkan sampai kadar air 15% akan menyusut sampai kira-kira setengah penyusutan maksimal. Sebaliknya untuk setiap kenaikan kadar air 1%, kayu akan mengembang 1/130 dari pengembangan maksimal. Penyusutan dan pengembangan kayu dinyatakan dengan prosentase dari dimensi kayu pada keadaan basah atau kadar air di atas titik jenuh serat (>30%). Penyusutan kayu dapat terjadi pada 3 (tiga) arah, yaitu: 1. arah sejajar arah serat (longitudinal); 2. arah melintang lingkaran tumbuh (radial); dan 3. arah lingkaran tumbuh (tangensial). Untuk lebih jelasnya lihat Gambar 1.13. Penyusutan arah tangensial lebih besar dari penyusutan arah radial, dan penyusutan arah longitudinal sangat kecil. Besarnya penyusutan untuk masing-masing arah adalah: - arah longitudinal berkisar antara 0,1% – 0,2% - arah radial berkisar antara 2,1% – 8,5% - arah tangensial berkisar antara 4,3% – 14% Sifat-sifat Mekanis Kayu (sebagai material konstruksi) Sifat mekanis daripada kayu sebagai material konstruksi meliputi keteguhan atau kekuatan kayu menahan beban/gaya yang diterimanya. Kayu dengan serat rapat umumnya memiliki kekuatan yang lebih besar dari kayu dengan serat tidak rapat. Kayu akan lebih kuat jika menerima beban sejajar dengan arah serat dari pada menerima beban tegak lurus serat. Menurut Frick dkk (1999) setiap jenis kayu memiliki kuat tarik, kuat tekan, kuat geser, kuat lentur, kuat puntir, dan kuat belah. Jenis-jenis kekuatan kayu ini dijelaskan sebagai berikut: Kuat tarik Kuat tarik adalah keteguhan kayu untuk menahan beban atau gaya-gaya yang berusaha menarik kayu. Setiap jenis kayu memiliki kuat tarik sejajar (//) arah serat lebih besar dari kuat tarik tegak lurus (⊥) arah serat kayu. Kuat tarik ⊥ arah serat berhubungan erat dengan keteguhan kayu terhadap pembelahan. Kuat tekan Kuat tekan adalah keteguhan kayu untuk menahan beban atau gaya-gaya yang berusaha menekan kayu. Setiap jenis kayu memiliki kuat tekan // arah serat lebih besar dari kuat tekan⊥ arah serat kayu. Kuat tekan⊥ arah serat menentukan keteguhan/ ketahanan kayu terhadap beban. Kuat geser Kuat geser adalah keteguhan kayu untuk menahan beban atau gaya-gaya yang membuat suatu bagian kayu dapat bergeser dari bagian lain di dekatnya. Ada 3 (tiga) macam kuat geser, yaiti: - kuat geser // arah serat; - kuat geser ⊥ arah serat; - kuat geser miring. Setiap jenis kayu memiliki kuat geser ⊥ arah serat lebih besar dari kuat geser // arah serat. Kuat lentur Kuat tekan adalah keteguhan kayu untuk menahan beban atau gaya-gaya yang berusaha melengkungkan kayu. Misalnya beban pada balok yang ditumpu kedua ujungnya. Balok yang ukuran tingginya (h) lebih besar dari ukuran lebarnya (b) lebih kuat menahan beban lentur dari pada balok yang ukuran h < b. Kuat belah Kuat belah adalah keteguhan kayu untuk menahan beban atau gaya-gaya yang berusaha untuk membelah kayu. Kuat puntir Kuat puntir adalah keteguhan kayu untuk menahan beban atau gaya-gaya yang berusaha untuk memuntir kayu. Penggolongan Produk Kayu Produk kayu dapat dibedakan atas produk kayu alami/asli dan produk kayu buatan/olahan. Produk kayu alami/asli umumnya berupa kayu gergajian seperti balok dan papan. Sedangkan produk kayu olahan umumnya berupa papan lebar dengan ukuran tertentu yang dibuat di industri-industri kayu dari jenis kayu tertentu. a. Penggolongan Produk Kayu Alami/Asli Klasifikasi/penggolongan kayu dapat ditinjau dari aspek fisik, mekanik dan keawetan. Secara fisik, terdapat klasifikasi kayu berdasarkan tingkat kekerasan, dan mutu permukaan kayu. Sedangkan dari aspek mekanik, kayu diklasfikasikan berdasarkan kekuatannya, dan aspek keawetan kayu diklasifikasikan berdasarkan umur/keawetan pemakaian dalam berbagai kondisi lingkungan dan cara pemeliharaan. Klasifikasi kayu berdasarkan kekerasan (Ariestadi, 2008), terdapat klasifikasi kayu lunak dan kayu keras. Kayu yang memiliki berat jenis (BJ) tinggi/besar biasanya kayu keras. Demikian pula sebaliknya, kayu yang ringan termasuk kayu lunak. 1) Klasifikasi mutu kayu Syarat kayu mutu A: Kayu harus kering udara (kadar air ≤ 15%); Besar mata kayu tidak melebihi 1/6 lebar muka kayu, atau tidak boleh lebih besar dari 3,5 cm; Kayu tidak boleh mengandung kayu gubal (wanvlak) yang lebih besar dari 1/10 lebar muka kayu; Miring arah serat Tangen maksimum 1/10; Retak arah radial tidak boleh lebih besar dari 1/4 tebal kayu dan retak arah lingkaran tumbuh tidak boleh lebih besar dari 1/5 tebal kayu. Syarat kayu mutu B: Kayu kering udara dengan kadar air 15% – 30%; Besar mata kayu tidak melebihi 1/4 lebar muka kayu, atau tidak boleh lebih besar dari 5 cm; Kayu tidak boleh mengandung kayu gubal (wanvlak) yang lebih besar dari 1/10 lebar muka kayu; Miring arah serat Tangen maksimum 1/7; Retak arah radial tidak boleh lebih besar dari 1/3 tebal kayu dan retak arah lingkaran tumbuh tidak boleh lebih besar dari 1/4 tebal kayu. 2) Klasifikasi kekuatan kayu 3) Klasifikasi keawetan kayu Penggolongan Produk Kayu Olahan Jenis produk kayu olahan sangat beragam, tetapi secara umum dapat digolongkan menjadi 3 jenis, yaitu: kayu lapis, papan partikel, dan papan campuran. Jenis-jenis produk kayu buatan dari ketiga kelompok ini dijelaskan sebagai berikut: Kayu lapis Kayu lapis adalah lembaran papan tipis yang dibuat secara mekanis dari lapisan-lapisan vinir yang jumlahnya ganjil, dipasang dengan arah serat yang bersilangan saling tegak lurus, kemudian direkat menjadi satu. Jenis-jenis kayu lapis antara lain: plywood, fancy plywood, teak wood, poly ukir, aluminium wood, papan melamin, polywood, block board, teak block. a) Plywood Kegunaan; dinding interior, daun pintu, plafon, lapisan lantai dan furniture. Ukuran; panjang = 1220 s.d. 1830 mm, lebar = 914 s.d. 1370 mm, tebal = 2,2 s.d. 25 mm. b) Fancy plywood Kegunaan; dinding interior, plafon, daun pintu dan furniture. Ukuran; panjang = 2440 mm, lebar = 1220 mm, tebal = 3 mm. c) Teak wood Kegunaan; dinding interior, plafon, daun pintu dan furniture. Ukuran: teakwood; panjang = 2134 mm, lebar = 914 mm, tebal = 3 mm. - teakwood melintang; panjang = 2440 mm, lebar = 1220 mm, tebal = 3 mm, 4 mm, 9 mm. - teakwood silver; panjang = 2440 mm, lebar = 1220 mm, tebal = 3 mm. - Megateak; panjang = 2440 mm, lebar = 1220 mm, tebal = 3 mm. d) Poly ukir Kegunaan; daun pintu. Ukuran; panjang = 2134 mm, lebar = 914 mm, tebal = 3 mm. e) Aluminium wood Kegunaan; daun pintu kamar mandi dan dapur. Ukuran; panjang = 2134 mm, lebar = 914 mm, tebal = 3 mm. f) Papan Melamin Kegunaan; dinding kamar, daun pintu, plafon, dan meja. Ukuran; panjang = 2440 mm, lebar = 1220 mm, tebal = 3 mm. g) Polywood Kegunaan; daun pintu kamar, plafon dan meja. Ukuran; panjang = 2134 mm, lebar = 914 mm, tebal = 2 mm. h) Blockboard (papan blok) Kegunaan; pintu, panel dinding, skat kamar dan pelapisan lantai. Ukuran; panjang = 2440 mm, lebar = 1220 mm, tebal = 15 mm, 18 mm. i) Teak block Kegunaan; dinding, bahan-bahan furniture, dan sebagainya. Ukuran; panjang = 2440 mm, lebar = 1220 mm, tebal = 15 mm, 18 mm. Papan partikel Papan partikel adalah papan buatan yang terbuat dari serpihan dan/atau serbuk kayu dengan bantuan perekat sintetis kemudian di pres sehingga memiliki sifat seperti kayu massif, tahan api dan merupakan bahan isolasi serta bahan akustik yang baik. Jenis-jenis papan partikel antara lain: particle board, pattern board. a) Papan Partikel (particle board) Papan partikel terbuat dari serpihan kayu dengan bantuan perekat sintetis kemudian di pres sehingga memiliki sifat seperti kayu massif, tahan api dan merupakan bahan isolasi serta bahan akustik yang baik. Papan partikel memiliki sifat-sifat antara lain: 1. Penyusutan dianggap tidak ada (memiliki kestabilan dimensi) 2. Keawetan terhadap jamur tinggi, karena adanya bahan pengawet 3. Merupakan isolasi panas yang baik 4. Sebagai bahan akustik yang baik 5. Mudah di-finishing, dan dilapisi kertas dekor, finir dan sebagainya. Kegunaan; dinding penyekat, plafon, lantai, furniture. b) Pattern board Kegunaan; dinding penyekat dan sebagainya. Ukuran; panjang = 2440 mm, lebar = 1220 mm, tebal = 3 mm. Papan campuran Papan campuran adalah papan buatan yang terbuat campuran serbuk kayu dan bahan lain seperti kertas, gift, mika dan sebagainya. Jenis-jenis papan campuran antara lain: pipe ovely, softboard, tegofilm, MDF. a) Pipe ovely Kegunaan; pintu, dinding, dan plafon. Ukuran; panjang = 2440 mm, lebar = 1220 mm, tebal = 3 mm. b) Softboard Kegunaan; lapisan peredam suara dalam ruang. Ukuran; panjang = 2440 mm, lebar = 1220 mm, tebal = 12 mm. c) Tegofilm (MDF Film) Kegunaan; meja, almari, buffet (olympic). Ukuran; panjang = 2440 mm, lebar = 1220 mm, tebal = 4 mm, 9 mm, 12 mm, 15 mm, dan 18 mm. d) MDF Kegunaan; bahan furniture, dan sebagainya. Ukuran; panjang = 2440 mm, lebar = 1220 mm, tebal = 3 mm, 4 mm, 6 mm, 9 mm, 12 mm, 15 mm, 18 mm, dan 25 mm. Peggunaan kayu pada bangunan a. Penggunaan Kayu Alamai/Asli Kayu bangunan struktural; ialah kayu yang digunakan untuk struktur bangunan, dimana dalam penggunaannya memerlukan perhitungan beban. Kayu bangunan non struktural; ialah kayu yang digunakan untuk bagian bangunan yang tidak memerlukan perhitungan beban. Kayu bangunan untuk keperluan lain; ialah kayu bangunan yang tidak termasuk ke-dua golongan tersebut di atas, tetapi digunakan sebagai bahan bangunan pendukung ataupun bangunan sementara. Penggunaan kayu sebagai bahan bangunan (Sudarminto, 1983) berdasarkan kelas kekuatan dan kelas keawetan menentukan tujuan penggunaan, yaitu: Kayu kelas I dan II; untuk banguan-bangunan berat yang selalu berhubungan dengan tanah lembab, angin atau iklim. Kayu kelas III; untuk banguan-bangunan berat di bawah atap dan tidak berhubungan dengan tanah atau lembab. Kayu kelas IV; untuk banguan-bangunan ringan di bawah atap. b. Penggunaan Kayu Olahan Beberapa keuntungan yang dapat diperoleh dengan menggunakan kayu olahan yaitu: Menghemat penggunaan kayu; Kembang/susut pada arah memanjang dan melebar jauh lebih kecil; Mempunyai ketahanan lebih besar terhadap retak; Memungkinkan penggunaan lembaran-lembaran papan yang lebih besar; Memungkinkan mendapat efek nilai dekoratif yang lebih baik; Dan lain-lain. Pemotongan Kayu (Log--->lumber) Beberapa kaedah pembelahan kayu balak sebagai berikut: Plain sawn Balak dibelah mengikuti arah yang selalu sama. Kaedah paling efisien untuk kayu balak yang memiliki diameter bulat. Hasil permukaan arah ira bervariasi dari ira lurus ke ira berbunga. Riftsawn Sangat sulit dan lama dalam pelaksanaannya. Balak dibelah dulu pada bagian tengah menjadi papan (ini bagian paling tinggi kualitinya) lalu empat potongan lainnya dibelah ke arah radial log (ke pusat radius). Besar sekali lebihan yang dihasilkan tapihasil kayu gergaji akan memiliki ira yang selalu lurus dan sangat kecil kemungkinan untuk mengalami perubahan bentuk karena penyusutan. Quartersawn Diawali pembelahan menjadi empat bagian ke arah pusatradius, lalu masing-masing bahagian dibelah searah dengan radius kayu balak. Memiliki nilai ekonomi yang tinggi dan memiliki kecekapan lebih baik. Kaedah kedua terakhir biasanya digunakan oleh kilang yang menghasilkan veneer kayu untuk bahagian permukaan paling akhir papan lapis . Papan lapis diharapkan akan memiliki arah ira yang sama dan memungkinkan untuk dilakukan laminating atau overlap veneer pada permukaan kayu lapis. Ukuran Kayu Untuk Bangunan (SNI 03-2445-1991) Kayu bangunan adalah kayu olahan yang diperoleh dengan jalan mengkonversikan kayu bulat menjadi kayu berbentuk balok, papan atau bentuk-bentuk yang sesuai dengan tujuan penggunaannya. Ukuran nominal kayu untuk bangunan, tebal dan lebar minimal (10x10) mm, (10x30) mm, (20x30) nm, sampai (120x120) mm, (25x30) mm, (30x30) nm, (30x50) mm, (60x80) mm, (60x100) mm, 60x120)mm, (80x80) mm, (80x100) mm, 120x120) mm. Ukuran panjang nominal (m): 1; 1.5; 2; 2.5; 3; 3.5; dst 5.5. Ukuran untuk bangunan rumah dan gedung: Kusen pintu dan jendela (mm): 60 (100, 120, 130, 150) ; 80 (100, 120, 150). Kuda-kuda (mm): 80 (80, 100, 120, 150, 180), 100 (100, 120, 150, 180). Kaso (mm) : 40x60; 40x80; 50x70. Tiang balok (mm) :80 (80, 100, 120); 100 (100, 120; 120 (120, 150). Balok antar tiang (mm): 40 (60, 80); 60 (80, 120, 150); 80 (120, 150, 180), 100 (120, 150). Balok langit (mm): 80 (120, 150, 180, 200); 100 (150, 180, 200). Toleransi ukuran panjang kayu ditetapkan berdasarkan ukuran nominal 100 mm dan toleransi ukuran tebal dan lebar kayu ditetapkan 0-15 mm dari ukuran nominal. Ketentuan kadar air kayu adalah ukuran kayu gergajian dalam keadaan kering udara, maksimum 23%, kecuali untuk kusen daun pintu, daun jendela, jelusi dan elemen lainnya mempunyai kadar air maksimum 20%. Bahan bangunan batu dan beton. Batu alam yang digunakan sebagai bahan bangunan dikelompokkan berdasarkan besar butirannya sebagai berikut: - Pasir, ukuran diameter butiran 0,06 mm sampai 2 mm; - Kerikil, ukuran diameter butiran 2 mm sampai 60 mm; dan - Batu, ukuran diameter butiran lebih besar dari 60 mm. 2.2. Sifat dan Karakteristik Bata Sebagai Bahan Bangunan a. Bata Merah Bata merah atau batu bata adalah batu buatan yang berasal dari tanah liat yang dalam keadaan lekat dicetak, dijemur beberapa hari lalu dibakar sampai matang, sehingga tidak dapat hancur lagi bila direndam dalam air. Bata merah pada umumnya berbentuk prisma tegak padat (pejal) dengan penampang empat persegi panjang. Ada juga bata merah yang berlubang-lubang, bata merah semacam ini kebanyakan digunakan untuk pasangan dinding peredam suara. Bata merah sebagai bahan bangunan harus memenuhi peraturan umum untuk bahan bangunan di Indonesia (NI-3) dan peraturan bata merah sebagai bahan bangunan (NI-10). Bahan dasar pembuatan bata merah sebagai berikut:  tanah liat (lempung), sejumlah 6 porsi berat atau kelipatannya, yang mengandung silika sebesar 50% sampai dengan 70%;  sekam padi, sejumlah 2 porsi berat atau kelipatannya, sebagai alas pencetakan agar bata merah tidak melekat pada tanah. Sekam padi yang melekat atau tercampur pada bata yang masih mentah ikut terbakar pada waktu pembakaran bata sehingga timbul pori-pori pada bata merah;  kotoran binatang, yang sudah kering sejumlah 1 porsi berat atau kelipatannya, dipergunakan untuk melunakkan tanah dan membantu dalam proses pembakaran karena memberikan panas yang lebih tinggi. Jenis kotoran yang biasa digunakan antara lain: kotoran kerbau, kuda, dan sapi;  air, sejumlah 4 porsi berat atau kelipatannya, digunakan untuk melunakkan dan merendam tanah liat. Syarat-syarat mutu bata merah sebagai bahan bangunan yang harus dipenuhi adalah sebagai berikut: Semua bidang-bidang sisi harus datar. Mempunyai rusuk-rusuk yang tajam dan menyiku. Tidak menunjukkan gejala retak-retak dan perubahan bentuk yang berlebihan. Warna pada penampang patahan merata. Bila diketok suaranya nyaring. Panjang bata = 2 lebar + siar (1 cm). Penyimngan ukuran untuk panjang maksimum 3%, lebar maksimum 4% dan tebal maksimum 5%. Kuat tekan bata dibagi dalam 3 golongan yaitu: Mutu tingkat I: kuat tekannya rata-rata lebih besar dari 100 kg/cm² Mutu tingkat II: kuat tekannya rata-rata 100 – 80 kg/cm² Mutu tingkat III: kuat tekannya rata-rata 80 – 60 kg/cm² Ukuran bata merah di berbagai tempat dan daerah tidak sama besarnya. Ukuran bata merah yang ada di pasaran berkisar 22 x 10,5 x 4,8 cm sampai 24 x 11,5 x 5,5 cm. Ukuran standar bata merah yang telah ditetapkan oleh Lembaga Penyeledikan Masalah Bangunann (LPMB), menurut Supribadi IK, 1986, ada 2 macam yaitu: panjang 240 mm, lebar 115 mm, tebal 52 mm. panjang 230 mm, lebar 110 mm, tebal 50 mm. Syarat mutlak ukuran bata merah: 1 panjang = 2 lebar + 1 siar 1 lebar = 2 tebal + 1 siar Siar adalah adukan perekat setebal rata-rata 1 cm. Tebal siar tidak boleh terlalu besar, hanya berkisar 0,8–1,5 cm. b. Batako atau bata beton Batako atau bata beton adalah batu cetak berbentuk bata yang dibuat dari campuran bahan perekat hidrolis, air dan agregat, dengan atau tanpa bahan tambahan lainnya yang tidak merugikan sifat batako itu (Standar Indistri Indonesia nomor 0284-80). Yang dimaksud agregat adalah bahan pengisi, dapat berupa tras, pasir, gilingan batu alam dan lainnya. Bahan perekat hidrolis adalah bahan yang dapat mengikat agregat setelah bereaksi dengan air, seperti kapur dan semen. Sedangkan bahan tambahan adalah sejenis bahan kimia yang ditambahkan ke dalam campuran bahan perekat hidrolis, agregat dan air agar masa pengeringan dan pencapaian kekuatan dapat dipercepat. Bahan kimia yang biasa digunakan antara lain kalsium klorida, bromida, dan karbonat. Batako yang beredar di pasaran pada umumnya terbuat dari campuran bahan mentah: semen + pasir dengan perbandingan tertentu. Ada juga batako yang dibuat dari campuran bahan mentah: tras + kapur dengan perbandingan tertentu. Dalam pembuatannya batako dengan bahan dasar tras dan kapur dapat ditambahkan sedikit semen dan pasir. Mutu batako ditentukan berdasarkan kekuatannya menahan beban (kuat tekan). Mutu batako pejal diklasifikasi dalam empat tingkatan, yaitu B25, B40, B70, dan B100. Mutu batako berlubang juga diklasifikasi dalam empat tingkatan, yaitu HB20, HB35, HB50, dan HB70. Persyaratan kuat tekan dan penyerapan air (absorpsi) setiap mutu batako tersebut dicantumkan pada Tabel 2.2. berikut ini. Batako sebagai bahan bangunan terdiri atas 4 jenis, yaitu jenis A1, A2, B1, dan B2. c. Bata Kapur Bata kapur terbuat dari campuran tanah liat dengan kapur gunung. Macam-macam tipe campuran antara lain: campuran bahan: tanah liat + tanah kapur + kapur-bubuk + semen Campuran bahan : tras + kapur campuran bahan: tanah liat + pasir + kapur bubuk + pc Ukuran bata kapur 8 cm x 17 cm x 30 cm. d. Bata Hebel Bata hebel atau celcon adalah bahan bangunan pembentuk bata dengan mutu yang relatif tinggi. Umumnya berukuran 10 cm x 19 cm x 59 cm. Bahannya terbuat dari pasir silika. Bata jenis ini bisa saja tidak diplester, cukup diaci saja karena permukaannya yang sudah relatif rata. mengandung minyak, asam, alkali, garam-garam, bahan-bahan organik atau bahan-bahan lain yang merusak mortar. Perbandingan bahan adukan spesi/mortar dan penggunaannya pada bangunan dapat dilihat pada Tabel 2.6. 2.3. Material Penyusun Beton Bertulang a. Agregat Halus Agregat halus untuk beton dapat berupa pasir alam atau pasir buatan. Pasir alam merupakan pasir hasil desintegrasi alami dari batuan-batuan. Pasir buatan adalah pasir hasil yang dihasilkan oleh alat-alat pemecah batu. Syarat-syarat agregat halus sebagai material penyusun beton menurut Peraturan Beton Bertulang Indonesia, 1971, sebagai berikut: 1) Agregat halus harus terdiri dari butir-butir yang tajam dan keras, serta bersifat kekal (tidak pecah atau hancur oleh pengaruh cuaca); 2) Agregat halus tidak boleh mengandung lumpur lebih dari 5% berat kering. Yang dimaksud lumpur adalah bagian-bagian yang lolos ayakan 0,063 mm. 3) Agregat halus tidak boleh mengandung bahan-bahan organis terlalu banyak, yang dapat mengurangi kekuatan beton sampai 95%. 4) Agregat halus harus terdiri dari butir-butir yang beraneka ragam besarnya dengan syarat-syarat: sisa di atas ayakan 4 mm harus minimum 2% berat; sisa di atas ayakan 1 mm harus minimum 10% berat; sisa di atas ayakan 0,25 mm harus berkisar antara 80% dan 95% berat. 5) Pasir laut tidak boleh dipakai sebagai agregat halus untuk beton. b. Agregat Kasar Agregat kasar untuk beton dapat berupa kerikil alam atau berupa batu pecah (split, cipping). Pada umumnya, yang dimaksud agregat kasar adalah agregat dengan besar butir lebih dari 5 mm. Syarat-syarat agregat kasar sebagai material penyusun beton menurut Peraturan Beton Bertulang Indonesia, 1971, sebagai berikut: 1) Agregat kasar harus terdiri dari butir-butir yang keras dan tidak berpori, serta bersifat kekal (tidak pecah atau hancur oleh pengaruh cuaca); 2) Agregat kasar tidak boleh mengandung butir-butir yang pipih lebih dari 20% dari berat seluruhnya. 3) Agregat kasar tidak boleh mengandung lumpur lebih dari 1% berat kering. Yang dimaksud lumpur adalah bagian-bagian yang lolos ayakan 0,063 mm. 4) Agregat kasar tidak boleh mengandung zat-zat yang dapat merusak beton, seperti zat-zat yang reaktif alkali. 5) Kekerasan agregat kasar jika diperiksa dengan bejana penguji dari Rudeloff pada beban 20 ton tidak terjadi pembubukan sampai fraksi: 9,5 – 19 mm lebih dari 24% berat, dan 19 – 30 mm lebih dari 22% berat. Atau jika diperiksa dengan mesin Pengaus Los Angelos, tidak terjadi kehilangan berat lebih dari 50%. 6) Agregat kasar harus terdiri butir-butir yang beraneka ragam besarnya, dengan syarat: sisa di atas ayakan 31,5 mm harus 0% berat; sisa di atas ayakan 4 mm harus berkisar antara 90% dan 98% berat; dan selisih antara sisa-sisa komulatif di atas dua ayakan yang berurutan maksimum 60% dan minimum 10% berat. 7) Besar butir agregat terbesar tidak boleh lebih dari: seperlima dari jarak terkecil antara bidang-bidang samping cetakan; sepertiga dari tebal pelat; atau tigaperempat dari jarak bersih terkecil di antara batang-batang atau berkas-berkas tulangan. c. Semen Semen berfungsi sebagai pengikat bahan-bahan agregat dalam pembuatan beton. Sifat utamanya adalah mengikat dengan adanya air dan mengeras secara hidrolik. Hidrolik berarti bahwa semen bereaksi dengan air dan membentuk suatu batuan yang keras (batuan-semen) dan kedap air. Menurut Ariestadi Dian, 2008, semen dan air saling bereaksi, persenyawaan ini dinamakan hidratasi sedangkan hasil yang terbentuk disebut hidrasi-semen. Proses reaksi berlangsung sangat cepat. Kecepatan reaksi dipengaruhi oleh:  kehalusan semen  faktor air-semen  temperatur. Kehalusan penggilingan semen mempengaruhi kecepatan pengikatan. Kehalusan rata-rata butiran semen sekitar 0,05 mm. Semakin halus butiran, semen semakin tinggi kecepatan bereaksinya, dan semakin cepat pengikatannya. Karena itu kekuatan-awal dari semen yang lebih halus akan lebih tinggi, tetapi kekuatan-akhirnya akan berkurang. Ketika semen dan air bereaksi, timbul panas yang dinamakan panas-hidratasi. Perkembangan panas ini dapat menyebabkan terjadinya retakan yang terjadi ketika pendinginan. Terutama pada struktur beton mutu tinggi pembentukan panas ini sangat besar. Aspek lain yang besar pengaruhnya terhadap pembentukan panas hidratasi adalah faktor air-semen. Semen dapat mengikat dengan adanya air sekitar 40% dari beratnya, dengan kata lain air sebanyak 0,40 kali berat semen telah cukup untuk membentuk seluruh semen berhidrasi. Air yang berlebihan dapat menimbulkan pori-pori halus dalam beton yang disebut pori-pori kapiler, sehingga kekuatan serta masa pakai beton menjadi berkurang. Semen yang diproduksi di pabrik-pabrik semen terdiri atas bermacam-macam jenis. Ariestadi Dian, 2008, menjelaskan bahwa semen dibedakan dalam dua kelompok utama, yakni: 1) semen dari bahan klinker-semen-Portland  semen Portland,  semen Portland abu terbang,  semen Portland berkadar besi,  semen tanur-tinggi ('Hoogovencement'),  semen Portland tras/puzzolan,  semen Portland putih. 2) semen-semen lain  aluminium semen,  semen bersulfat Menurut Frick Heinz, dkk, 1999, untuk membuat 1 ton semen portland, dibutuhkan: batu kapur 1.200 kg, tanah liat 250 kg, pasir silika 100 kg, pasir besi 10 kg, dan gips 30 kg. d. Air Air diperlukan untuk pembuatan adukan dan perawatan beton. Air yang akan digunakan harus memenuhi syarat-syarat tertentu, yakni tidak boleh mengandung bahan-bahan yang merusak beton/baja. Air tawar yang memenuhi syarat air minum, tanpa diragukan boleh digunakan untuk pembuatan adukan dan perawatan beton. Perawatan beton dilakukan sesudah beton dituang (dicor). Metode perawatan yang biasa dilakukan adalah dengan cara membasahi terus-menerus atau beton yang baru direndam air. Air ini pun harus mernenuhi syarat-syarat yang lebih tinggi daripada air untuk pembuatan beton. Selain harus memenuhi syarat-syarat untuk pembuatan adukan, juga keasaman air untuk perawatan harus diperhatikan, air tidak boleh memilik kadar pH > 6, juga tidak dibolehkan terlalu sedikit mengandung kapur. e. Bahan Pembantu (Admixtures) Tujuan dari penambahan bahan-bahan pembantu / bahan kimia tambahan (Admixtures) adalah untuk memperbaiki sifat-sifat tertentu dari adukan beton. Misalnya: memperbaiki mutu beton, sifat-sifat pekerjaan, waktu pengikatan dan pengerasan ataupun untuk maksud-maksud lain. Takaran bahan kimia tambahan ini sangat sedikit dibandingkan dengan bahan utama hingga takaran bahan ini dapat diabaikan. Jenis-jenis bahan pembantu atau bahan kimia tambahan yang umum dipakai adalah: super-plasticizer, untuk mempertinggi kelecakan (zona konsistensi dipertinggi), mengurangi jumlah air pencampur; pembentuk gelembung udara meninggikan sifat kedap air, meninggikan kelecakannya; 'accelerator', mempercepat awal pengikatan atau pengerasan; 'retarder', memperlambat awal pengikatan atau pengerasan, memperpanjang waktu pengerjaan; bahan warna, untuk memberi warna permukaan. f. Baja Tulangan Beton tidak dapat menahan gaya tarik melebihi nilai tertentu tanpa mengalami keretakan. Oleh karena itu, agar beton dapat bekerja dengan baik dalam sistem struktur, beton perlu dibantu dengan memberinya perkuatan berupa tulangan yang berfungsi menahan gaya tarik. Penulangan beton menggunakan bahan baja yang memiliki sifat teknis yang kuat menahan gaya tarik. Baja beton yang digunakan dapat berupa batang baja lonjoran ataupun berupa batang-batang baja yang dianyam dengan teknik pengelasan. Baja beton dikodekan berurutan dengan: huruf BJ, TP dan TD. BJ berarti Baja TP berarti Tulangan Polos TD berarti Tulangan Deformasi (Ulir) Angka yang terdapat pada kode tulangan menyatakan batas leleh karakteristik yang dijamin. Sifat dan Karakteristik Beton Sebagai Bahan Bangunan a. Kelas dan Mutu Beton Menurut Peraturan Beton Bertulang Indonesia, 1971, beton untuk konstruksi beton bertulang dibagi dalam tiga kelas dan enam mutu standar. Beton kelas I adalah beton untuk pekerjaan-pekerjaan non-strukturil, dinyatakan dengan mutu beton B0. Beton kelas II adalah beton untuk pekerjaan-pekerjaan strukturil secara umum, terdiri dari beton mutu: B1, K125, K175 dan K225. Beton kelas III adalah beton untuk pekerjaan-pekerjaan strukturil dimana dipakai mutu beton dengan kekuatan tekan karakteristik yang lebih tinggi dari 225 kg/cm2. b. Kuat Tekan Beton Kekuatan tekan beton adalah kemampuan beton untuk menerima gaya tekan per satuan luas, dan dinyatakan dengan Mpa atau N/mm2 atau kg/cm2. Walaupun dalam beton terdapat tegangan tarik yang sangat kecil, diasumsikan bahwa semua tegangan tekan didukung oleh beton tersebut. Penentuan kuat tekan dapat dilakukan dengan alat uji tekan dan benda uji berbentuk silinder atau kubus pada umur benda uji 28 hari. c. Faktor Air Semen Faktor air semen (FAS) adalah perbandingan antara berat air dan berat semen. Dengan FAS senilai 0,40 telah cukup untuk mempengaruhi seluruh semen berhidrasi membentuk batuan yang keras. FAS yang rendah (kadar air sedikit) menyebabkan air di antara bagian-bagian semen sedikit, sehingga jarak antara butiran-butiran semen pendek. Akibatnya batuan-semen lebih cepat mencapai kepadatan dan kekuatan awal yang lebih tinggi, sehingga kekuatan akhir beton menjadi lebih rendah (berkurang). Demikian pula FAS yang lebih tinggi dapat menyebabkan beton lebih berpori-pori, sehingga kekuatan dan masa pakai beton berkurang. d. Kekentalan Adukan Beton Kekentalan (konsentrasi) adukan beton harus disesuaikan dengan cara pengankutan, cara pemadatan, jenis konstruksi dan kerapatan dari tulangan. Kekentalan tersebut tergantung pada jumlah dan jenis semen, nilai faktor air semen, jenis dan susunan butir agregat, serta penggunaan bahan-bahan pembantu. Pemeriksaan kekentalan adukan beton dapat dilakukan dengan slump. e. Komposisi Adukan Beton Menurut Peraturan Beton Bertulang Indonesia 1971, untuk beton mutu Bo dapat dipakai setiap campuran yang lazim dipakai untuk pekerjaan-pekerjaan non-strukturril, dengan syarat bahwa perbandingan jumlah pasir dan kerikil (atau batu pecah) terhadap jumlah semen, tidak boleh melampaui 8 : 1. Untuk beton mutu B1 dan K125 harus dipakai campuran nominal semen, pasir dan kerikil (atau batu pecah) dalam perbandingan isi 1 : 2 : 3 atau 1 : 1½ : 2½. Untuk beton mutu K175 dan mutu-mutu lainnya yang lebih tinggi, harus dipakai campuran beton yang direncanakan. f. Rangkak dan Susut Rangkak (creep) adalah penambahan regangan terhadap waktu akibat adanya beban yang bekerja. Rangkak timbul dengan intensitas yang semakin berkurang setelah selang waktu tertentu dan kemudian berakhir setelah beberapa tahun. Nilai rangkak untuk beton mutu tinggi akan lebih kecil dibandingkan dengan beton mutu rendah. Umumnya, rangkak tidak mengakibatkan dampak langsung terhadap kekuatan struktur, tetapi akan mengakibatkan redistribusi tegangan pada beban yang bekerja dan kemudian mengakibatkan terjadinya lendutan (deflection). Susut adalah perubahan volume yang tidak berhubungan dengan beban. Proses susut pada beton akan menimbulkan deformasi yang umumnya akan bersifat menambah deformasi rangkak. Bahan bangunan baja. Keuntungan-keuntungan penggunaan baja sebagai bahan bangunan, antara lain adalah: Proses pemasangan di lapangan berlangsung dengan cepat. Dapat di las. Komponen-komponen struktumya bisa digunakan lagi untuk keperluan lainnya. Komponen-komponen yang sudah tidak dapat digunakan lagi masih mempunyai nilai sebagai besi tua. Struktur yang dihasilkan bersifat permanen dengan cara pemeliharaan yang tidak terlalu sukar. Selain keuntungan-keuntungan tersebut bahan baja juga mempunyai kelemahan-kelemahan sebagai berikut : Komponen-komponen struktur yang dibuat dari bahan baja perlu diusahakan supaya tahan api sesuai dengan peraturan yang berlaku untuk bahaya kebakaran. Diperlukannya suatu biaya pemeliharaan untuk mencegah baja dari bahaya karat. Akibat kemampuannya menahan tekukan pada batang-batang yang langsing, walaupun dapat menahan gaya-gaya aksial, tetapi tidak bisa mencegah terjadinya pergeseran horisontal Sifat Baja Sebagai Material Struktur Bangunan Baja merupakan bahan yang mempunyai sifat struktur yang baik. Baja mempunyai kekuatan yang tinggi dan sama kuat pada kekuatan tarik maupun tekan. Berat jenis baja tinggi, tetapi perbandingan antara kekuatan terhadap beratnya juga tinggi sehingga komponen baja tersebut tidak terlalu berat jika dihubungkan dengan kapasitas muat bebannya, selama bentuk-bentuk struktur yang digunakan menjamin bahwa bahan tersebut dipergunakan secara efisien. Sifat-sifat baja dapat dipengaruhi oleh campuran logam yang lain. Campuran logam itu dapat menambah kekokohan, kekerasan, keuletan regangan, kekuatan daya pikul, daya tahan karat, dan lain-lain. Namun demikian, campuran logam tertentu dapat pula mengurangi daya kekuatan pikul, daya tahan suhu tinggi, keuletan, regangan, dan sebagainya. b. Sifat Mekanis Baja Dewasa ini baja bisa diproduksi dengan berbagai kekuatan yang bisa dinyatakan dengan kekuatan tegangan tekan lelehnya (Fy) atau oleh tegangan tarik batas (Fu). Bahan baja walaupun dari jenis yang paling rendah kekuatannya, tetap mempunyai perbandingan kekuatan per-volume lebih tinggi bila dibandingkan dengan bahan-bahan bangunan lainnya yang umum dipakai. Hal ini memungkinkan perencanaan sebuah konstruksi baja bisa mempunyai beban mati yang lebih kecil untuk bentang yang lebih panjang, sehingga. memberikan kelebihan ruang dan volume yang dapat dimanfaatkan akibat langsingnya profil-profil yang dipakai. c. Sifat Daktilitas Baja Sifat dari baja yang dapat mengalami deformasi yang besar di bawah pengaruh tegangan tarik yang tinggi tanpa hancur atau putus disebut sifat daktilitas. Adanya sifat ini membuat struktur baja mampu mencegah terjadinya proses robohnya bangunan secara tiba-tiba. Sifat ini sangat menguntungkan ditinjau dari aspek keamanan penghuni bangunan bila terjadi suatu goncangan yang tiba-tiba, misalnya pada peristiwa gempa bumi. d. Korosi Baja yang berada di lingkungan yang korosif akan mengalami korosi. Korosi berarti kembali menjadi bahan awal (oxid). Yang dimaksud dengan lingkungan yang korosif adalah lingkungan yang dipengaruhi oleh kelembapan, air asin, asam, dan cairan penghantar listrik (elektrolit). e. Pengaruh Radiasi Menurut Frick Heinz dan Koesmartadi Ch, 1999, untuk menghindari dampak nigatif terhadap kesehatan manusia yang disebabkan oleh perubahan radiasi kosmis atau aliran medan listrik dan medan magnet, maka semua bagian konstruksi baja dihubungkan dengan tanah (arde, pembumian). Jenis-jenis Baja Struktural Menurut Ariestadi Dian, 2008, bentuk elemen baja sangat dipengaruhi oleh proses yang digunakan untuk membentuk baja tersebut. Sebagian besar baja dibentuk oleh proses hot-rolling (penggilingan dengan pemanasan) atau cold-forming (pembentukan dengan pendinginan). Penggilingan dengan pemanasan (hot-rolling) adalah proses pembentukan utama di mana bongkahan baja yang merah menyala secara besar-besaran digelindingkan di antara beberapa kelompok penggiling. Pembentukan dengan pendinginan (cold-forming) adalah metode lain yang digunakan untuk membuat komponen-komponen baja dalam jumlah yang besar. Dalam proses ini, lembaran baja tipis datar yang telah dihasilkan dari proses penggilingan dengan pemanasan dilipat atau dibengkokkan dalam keadaan dingin untuk membentuk penampang melintang struktur. Penggunaan Konstruksi Baja a. Batang Tarik Batang tarik adalah batang-batang dari struktur yang dapat menahan pembebanan tarik yang bekerja searah dengan sumbu batang. Batang tarik umumnya terdapat pada struktur baja sebagai batang pada elemen struktur penggantung, rangka batang, seperti: jembatan, atap dan menara. Selain itu, batang tarik sering berupa batang sekunder seperti batang untuk pengaku sistem lantai rangka batang atau untuk penumpu antara system dinding berusuk (bracing). Batang tarik dapat berbentuk profil tunggal ataupun variasi bentuk dari susunan profil tunggal. Bentuk penampang yang digunakan antara lain bulat, plat strip, plat persegi, baja siku dan siku ganda, kanal dan kanal ganda, profil WF, H, I, ataupun boks dari susunan profil tunggal. Secara umum pemakaian profil tunggal akan lebih ekonomis, namun penampang tersusun harus dibuat bila diperlukan. Batang tarik bulat sering digunakan sebagai ikatan angin diagonal pada dinding, atap dan menara, seperti: pengikat gording untuk menyokong gording pada bangunan industri (Gambar 3.15a); pengikat vertikal untuk menyokong rusuk pada dinding bangunan industri (Gambar 3.15b); penggantung, seperrti batang tarik yang menahan balkon (Gambar 3.15c); dan  batang tarik untuk menahan desakan pada pelengkung (arch). b. Batang Tekan Batang tekan adalah batang-batang dari struktur yang dapat menahan beban tekan aksial yang searah dengan sumbu batang. Pada struktur baja terdapat 2 macam batang tekan, yaitu: kolom dan bagian rangka batang yang memikul gaya tekan. 1) Bagian rangka batang yang memikul gaya tekan Bagian-bagian rangka batang yang memikul gaya tekan pada umumnya adalah batang-batang tepi atas dari rangka batang itu, seperti kuda-kuda rangka batang. Batang tekan itu dibebani gaya tekan aksial searah panjang batangnya. 2) Kolom Kolom merupakan batang tekan tegak yang bekerja untuk menahan gaya-gaya aksial kemudian menyalurkannya ke pondasi. Bagian-bagian struktur yang memberikan gaya aksial ke kolom adalah balok-balok loteng, balok lantai dan rangka atap. c. Batang Lentur Batang lentur adalah batang struktur yang menahan baban transversal atau beban yang tegak lurus sumbu batang. Menurut Ariestadi, Dian, 2008, batang-batang lentur pada struktur yang biasanya disebut gelagar atau balok bisa dikategorikan sebagai berikut:  Joist: adalah susunan gelagar-gelagar dengan jarak yang cukup dekat antara satu dan yang lainnya, dan biasanya berfungsi untuk menahan lantai atau atap bangunan Lintel: adalah balok yang membujur pada tembok yang biasanya berfungsi untuk menahan beban yang ada di atas bukaan-bukaan dinding seperti pintu atau jendela Balok spandrel: adalah balok yang mendukung dinding luar bangunan yang dalam beberapa hal dapat juga menahan sebagian beban lantai Girder: adalah susunan gelagar-gelagar yang biasanya terdiri dari kombinasi balok besar (induk) dan balok yang lebih kecil (anak balok) Gelagar tunggal atau balok tunggal. Gelagar atau balok pada umumnya akan mentransfer beban vertical sehingga kemudian akan terjadi lenturan. Panas masuk ke dalam bangunan melalui proses konduksi (lewat dinding, atap, jendela kaca) dan radiasi matahari yang ditransmisikan melalui jendela/kaca. Radiasi matahari memancarkan sinar ultra violet (6%), cahaya tampak (48%) dan sinar infra merah yang memberikan efek panas sangat besar (46%). Hasil penelitian menunjukkan bahwa radiasi matahari adalah penyumbang jumlah panas terbesar yang masuk ke dalam bangunan. Besar radiasi matahari yang ditransmisikan melalui selubung bangunan dipengaruhi oleh fasade bangunan yaitu perbandingan luas kaca dan luas dinding bangunan keseluruhan (wall to wall ratio), serta jenis dan tebal kaca yang digunakan. Radiasi matahari yang jatuh pada selubung bangunan dipantulkan kembali dan sebagian diserap. Panas yang terserap akan dikumpulkan dan diteruskan ke bagian sisi yang dingin (sisi dalam bangunan). Masing-masing bahan bangunan mempunyai angka koefisien serapan kalor (%) seperti terlihat pada tabel berikut. Semakin besar serapan kalor, semakin besar panas yang diteruskan ke ruangan. Warna juga berpengaruh terhadap angka serapan kalor. Warna-warna muda memiliki angka serapan kalor yang lebih sedikit dari pada warna tua. Warna putih memiliki angka serapan kalor paling sedikit (10%-15%), sebaliknya warna hitam dengan permukaan tekstur kasar dapat menyerap kalor sampai 95%. Pengurangan Serapan Kalor yang Berasal dari Radiasi Matahari, bila Permukaan Dicat Putih Thermal Design: Passive Control. Desain Pasif' adalah desain yang mengambil keuntungan dari iklim untuk mempertahankan suhu yang nyaman di rumah. Desain pasif mengurangi atau menghilangkan kebutuhan untuk pemanasan atau pendinginan tambahan, yang menyumbang sekitar 40% (atau lebih dalam beberapa iklim) dari penggunaan energi di rumah rata-rata Australia. Ruang tamu kontemporer memiliki lebar pintu bifold kaca dibuka untuk menghubungkan ruang untuk balkon luar dengan pohon-pohon di luar. Jendela tinggi dengan louvres berjalan di dinding di atas pintu bifold, yang memungkinkan banyak cahaya ke dalam ruangan. Pentingnya desain pasif tidak dapat dilebih-lebihkan. Memperhatikan prinsip-prinsip desain pasif yang baik yang cocok untuk iklim Anda secara efektif dapat 'mengunci' kenyamanan termal, pemanasan rendah dan pendinginan tagihan, dan emisi gas rumah kaca dikurangi untuk masa hidup rumah Anda. Desain pasif menggunakan sumber alami dari pemanasan dan pendinginan, seperti matahari dan angin pendinginan. Hal ini dicapai dengan tepat mengorientasikan bangunan Anda di situs dan hati-hati merancang selubung bangunan (atap, dinding, jendela dan lantai rumah). Yang dirancang dengan baik bangunan amplop meminimalkan keuntungan panas yang tidak diinginkan dan kehilangan. Waktu yang paling ekonomis untuk mencapai desain pasif baik di rumah adalah ketika awalnya merancang dan membangun itu. Namun, renovasi besar ke rumah yang ada juga dapat menawarkan kesempatan biaya yang efektif untuk meng-upgrade kenyamanan termal - bahkan upgrade kecil dapat memberikan perbaikan yang signifikan. Jika Anda membeli rumah baru atau apartemen, menilai prospek untuk kenyamanan dan / atau kemampuan termal untuk biaya efektif ditingkatkan untuk mencerminkan prinsip-prinsip desain pasif baik dalam iklim. Untuk hasil terbaik, 'pasif' rumah perlu pengguna aktif '- orang dengan pemahaman dasar tentang bagaimana rumah bekerja dengan iklim harian dan musiman, seperti ketika membuka atau menutup jendela, dan cara mengoperasikan shading disesuaikan. Sejumlah strategi yang berbeda dan saling berkontribusi untuk desain pasif yang baik, masing-masing subjek sebuah artikel di bagian ini. Strategi desain pasif bervariasi dengan iklim, seperti yang dijelaskan lebih rinci dalam Desain untuk iklim. Campuran terbaik strategi desain pasif juga bervariasi tergantung pada atribut tertentu situs Anda. Pilih seorang desainer yang berpengalaman dalam desain pasif untuk iklim dan mempertimbangkan terlibat ahli kinerja termal untuk model pilihan desain yang berbeda dengan menggunakan perangkat lunak kinerja termal. Desain pasif yang baik sangat penting untuk mencapai seumur hidup kenyamanan termal, tagihan energi yang rendah dan emisi gas rumah kaca yang rendah. Desain untuk Iklim Desain pasif yang baik memastikan bahwa penghuni tetap termal nyaman dengan pemanasan tambahan minimal atau pendinginan dalam iklim di mana mereka dibangun. Masing-masing dari delapan zona iklim utama di Australia memiliki karakteristik iklim sendiri yang menentukan yang paling tepat sasaran desain dan respon desain. Mengidentifikasi zona iklim Anda sendiri dan mendapatkan pemahaman tentang prinsip-prinsip kenyamanan termal membantu Anda membuat pilihan desain informasi untuk rumah Anda. Nationwide House Energi Penilaian Scheme (NatHERS), dengan klasifikasi bintangnya, merupakan sumber daya tambahan dan berguna. Orientasi Orientasi mengacu pada cara Anda menempatkan rumah Anda di situs untuk mengambil keuntungan dari fitur iklim seperti matahari dan angin pendingin. Sebagai contoh, dalam semua tetapi iklim tropis hidup daerah idealnya akan menghadapi utara, atau sebagai dekat dengan utara mungkin, memungkinkan paparan maksimum matahari, dan mudah shading dinding dan jendela di musim panas. Orientasi yang baik mengurangi kebutuhan untuk pemanasan dan pendinginan tambahan dan meningkatkan akses surya untuk panel surya untuk photovoltaics dan air panas. Rumah Anda adalah sehingga lebih nyaman untuk tinggal di dan murah untuk dijalankan. Ini memperhitungkan musim panas dan musim dingin variasi jalur matahari serta arah dan jenis angin. Baca artikel ini dalam hubungannya dengan Desain untuk iklim, pemanasan matahari pasif dan pendinginan pasif. Shading Shading rumah Anda dan ruang luar mengurangi suhu musim panas, meningkatkan kenyamanan dan menghemat energi. Sinar matahari langsung dapat menghasilkan panas yang sama sebagai bar tunggal radiator atas setiap meter persegi permukaan. Shading efektif - yang dapat mencakup atap, jendela awning, jendela, pergola dan penanaman - dapat memblokir hingga 90% dari panas ini. Shading kaca untuk mengurangi keuntungan panas yang tidak diinginkan sangat penting, seperti kaca yang tidak dilindungi sering menjadi sumber terbesar dari keuntungan panas di rumah. Namun, buruk dirancang shading tetap dapat memblokir matahari musim dingin. Dengan menghitung sudut matahari untuk lokasi Anda, dan mempertimbangkan iklim dan orientasi rumah, Anda dapat menggunakan shading untuk memaksimalkan kenyamanan termal. Teras beraspal di luar rumah memiliki layar warna persegi panjang didirikan untuk menaungi jendela dari sinar matahari langsung. Pemanas Surya Pasif Pemanas surya pasif adalah cara yang paling murah untuk memanaskan rumah Anda. Sederhananya, desain untuk pemanasan surya pasif terus keluar matahari musim panas dan memungkinkan di musim dingin matahari sambil memastikan bahwa selubung bangunan terus panas yang dalam di musim dingin dan memungkinkan setiap membangun panas untuk melarikan diri di musim panas. Orientasi, massa termal, penyegelan dan unsur-unsur lain semua berkontribusi terhadap desain rumah yang menguntungkan dari pemanasan surya pasif. Seperti kebanyakan iklim Australia mengharuskan kedua pemanasan dan pendinginan pasif, sangat membantu untuk membaca artikel ini bersama dengan Desain untuk iklim (untuk menentukan zona iklim Anda) dan pendinginan pasif. Pendingin Pasif Pendingin pasif adalah cara yang paling murah untuk mendinginkan rumah Anda. Agar efektif, teknik pendinginan pasif perlu mendinginkan baik rumah dan orang-orang di dalamnya - dengan unsur-unsur seperti pergerakan udara, pendingin menguapkan dan massa termal. Pendinginan teknik desain pasif dapat diterapkan ke rumah baru serta renovasi, di berbagai zona iklim yang berbeda. Semua daerah Australia kecuali yang di atas tropis of Capricorn membutuhkan beberapa bentuk pemanasan pasif di musim dingin, sehingga membaca artikel ini dalam hubungannya dengan Desain untuk iklim dan pemanasan pasif. Sebuah rumah kayu berlantai satu rumah dibangun di atas tiang untuk memungkinkan sirkulasi udara di bawah rumah. Ini memiliki beranda lebar memberikan keteduhan mendalam untuk jendela. Rumah ini dikelilingi oleh tanaman hijau subur termasuk sejumlah pohon-pohon rindang. Sealing Rumah Anda Kebocoran udara menyumbang 15-25% dari kehilangan panas musim dingin di gedung-gedung dan dapat memberikan kontribusi kerugian yang signifikan dari 'coolth dalam iklim di mana AC yang digunakan. Sealing rumah Anda terhadap kebocoran udara adalah salah satu upgrade yang paling sederhana Anda dapat melakukan untuk meningkatkan kenyamanan Anda sekaligus mengurangi tagihan energi dan emisi gas rumah kaca. Iklim Anda lebih ekstrim, penyegelan yang lebih menguntungkan adalah, dengan pengecualian dari rumah berventilasi alami di daerah tropis. Sebagai penyegelan rumah Anda dan meningkatkan tingkat isolasi juga dapat membuat kondensasi dan masalah kualitas udara dalam ruangan, artikel ini menjelaskan cara kerja kondensasi, yang iklim menyajikan risiko kondensasi terbesar dan bagaimana Anda dapat membatasi dampaknya. Isolasi Isolasi bertindak sebagai penghalang untuk memanaskan aliran dan sangat penting untuk menjaga rumah Anda hangat di musim dingin dan sejuk di musim panas. Hal ini juga dapat membantu dengan atap yang bocor dan kedap suara. Sebuah rumah yang terisolasi dan dirancang dengan baik menyediakan sepanjang tahun kenyamanan, pemotongan pendinginan dan pemanasan tagihan hingga setengah dan mengurangi emisi gas rumah kaca. Kondisi iklim menentukan tingkat isolasi serta jenis yang paling tepat untuk memilih - massal, reflektif atau komposit. Yang paling ekonomis waktu untuk menginstal isolasi selama konstruksi. Instalasi Isolasi Jika isolasi adalah untuk melakukan sebagaimana dimaksud maka harus dipasang dengan benar. Sebagai contoh, jika isolasi massal dikompresi, demikian pula kantong udara di dalamnya yang memberikan isolasi dan tidak bekerja secara efektif; begitu juga foil isolasi jika dipasang tanpa celah udara yang berdekatan. Artikel ini menjelaskan, dengan ilustrasi, cara menginstal isolasi dalam berbagai jenis konstruksi, dan termasuk kesehatan dan keselamatan memperingatkan, solusi yang khas dan tips berguna. Massa termal Massa termal adalah kemampuan suatu material untuk menyerap dan menyimpan energi panas. Banyak energi panas yang dibutuhkan untuk mengubah suhu bahan kepadatan tinggi seperti beton, batu bata dan ubin: bahan-bahan ini memiliki kapasitas penyimpanan panas tinggi dan karena itu dikatakan memiliki massa termal yang tinggi. Bahan ringan seperti kayu memiliki massa termal rendah. Interior view rumah dengan dinding batu dan lofted langit-langit. Tangga terbuka mengarah ke tingkat mezzanine mana balustrading dibangun dari kolom berisi air yang dapat memiliki tingkat air diubah untuk menyesuaikan massa termal bangunan. Penggunaan bahan dengan massa termal yang tinggi di seluruh rumah Anda dapat menyimpan secara signifikan pada pemanasan dan pendinginan tagihan, tapi massa termal harus digunakan secara tepat. Penggunaan miskin dapat memperburuk ekstrem terburuk iklim, memancarkan panas pada malam musim panas atau menyerap semua panas Anda hasilkan pada malam musim dingin. Baik penggunaan moderat massa termal suhu ruangan dengan rata-rata siang-malam suhu ekstrem. Agar efektif, massa termal harus diintegrasikan dengan teknik desain pasif yang baik sesuai untuk iklim. Meskipun ini paling mudah dilakukan selama konstruksi atau renovasi, dalam banyak situasi massa termal juga dapat dipasang. Glazing Jendela kaca dan pintu membawa cahaya dan udara segar dan pemandangan yang menghubungkan ruang hidup interior dengan luar. Namun, mereka dapat menjadi sumber utama keuntungan panas yang tidak diinginkan di musim panas dan panas hilang di musim dingin. Sampai dengan 40% dari energi pemanas rumah itu bisa hilang dan sampai 87% dari panas diperoleh melalui kaca. Masalah-masalah ini kinerja termal dapat sebagian besar diatasi dengan memilih sistem kaca yang tepat untuk orientasi dan iklim, dan mempertimbangkan ukuran dan lokasi bukaan jendela dalam desain Anda. Gunakan Jendela Energi Penilaian Scheme (Wers), yang tingkat kinerja energi dan energi terkait produk jendela yang berbeda. Sampai dengan 40% dari energi pemanas rumah itu bisa hilang dan sampai 87% dari panas diperoleh melalui kaca. Skylight Skylight dapat memberikan kontribusi besar untuk efisiensi energi dan kenyamanan. Mereka adalah sumber yang sangat baik dari cahaya alami, mungkin mengakui lebih dari tiga kali lebih banyak cahaya sebagai jendela vertikal dengan ukuran yang sama, dan dapat meningkatkan ventilasi alami. Namun, mereka dapat menjadi sumber utama keuntungan panas yang tidak diinginkan di musim panas dan panas hilang di musim dingin. Faktor-faktor yang harus dipertimbangkan ketika memilih dari banyak pilihan yang tersedia skylight termasuk ukuran dan jarak (untuk mengontrol silau dan mendapatkan panas), efisiensi energi dan kesesuaian iklim. Jurusan Teknik Arsitektur UIN MALIKI Malang Dimas Maulana Fasya Sains Bangunan Page 1