TATA UDARA

ANALISIS THERMAL PADA RUMAH TINGGALWellia Dhama Charisma090113175Universitas Atma Jaya YogyakartaKampus II Gedung Thomas AquinasJalan Babarsari 44 Yogyakarta 552812011TATA UDARAANALISIS DESKRIPTIFLOKASIPerumahan sederhana di Jalan wates km 3.5, Sonopakis ini telah dihuni selama 3 tahun oleh 1 keluarga yang terdiri dari 5 anggota keluarga, yakni kedua orang tua dan 3 orang anak serta seekor anjing peliharaan.Yang menjadi ciri dari iklim tropis lembab adalah :Curah hujan relatif tinggi : 2000-3000m/thn.Radiasi matahari relatif tinggi:1500-2500kWh/m2/tahun.Suhu relatif tinggi, Jakarta 23-33 oC , dengan variasi perbedaan suhu harian, bulanan dan tahunan maximun 10 oCKelembaban udara tinggi (Jkt:60-95 %)Kecepatan angin relatif rendah (dlm kota Jakarta < 5 m/s)Aliran udara relatif sesuai kebutuhan manusiaAmplitude temperatur antara siang-malam 2 s/d 5o C (ini karena kelembaban udara yang tinggi).Terletak di daerah Yogyakarta yang notabenenya merupakan wilayah beriklim tropis lembab. Walaupun sebenarnya beriklim tropis lembab, namun saat ini situasi daerah Yogyakarta mulai tidak menentu dengan adanya pembagian musim yang tidak dapat dipastikan kapan musim penghujan dan kapan musim kemarau.Bangunan ini berada tepat di pinggir jalan alternatif yang keadaannya tidak menentu, terkadang sangat ramai, tetapi terkadang sangat sepi. Jika melihat dari kepadatannya, karena merupakan wilayah perumahan, maka rumah inipun diapit oleh beberapa rumah yang ada disekitarnya.LAHAN dan MASSA BANGUNANRumah tetangga(sedang dalam perenovasian)Rumah tetanggaSKonturnya sedikit rendah pada arah timur.Lahan kosongJalan alternatifRumah ini berbentuk garis lurus yang memanjang ke arah sumbu y (vertikal)Muka bangunan menghadap ke arah selatan.Proporsi bagunan sederhana karena hanya merupakan rumah dengan ketinggian 1 lantai1

Bagian dalam rumah cukup padat, karena terdiri dari 4 ruang kamar, walaupun sirkulasi yang ada hanya terletak pada tengah ruangan, namun sirkulasi cukup memadai untuk seluruh anggota keluarga.ORGANISASI RUANGBUKAAN

Jika dilihat, mungkin ventilasi yang ada cukup memadai, namun sebenarnya ventilasi yang ada tidak cukup dapat mencukupi kenyamanan thermal yang ingin dirasakan oleh anggota keluarga, sehingga kekurangan ini di tanggulangi dengan adanya AC (pada kamar tidur utama), kipas angin (pada setiap kamar dan ruang kluarga, serta exhaust fan (pada kamar mandi).letak pintuLetak JendelaDi atas setiap pintu dan jendela terdapat semacam boven untuk pertukaran udara.

2Taman Halaman belakangKamar 2Kamar 3Kamar utamaDapur Ruang tamu Kamar mandi Kamar 1Ruang keluarga Carport Gang

EKSTERNALINTERNALatap rumah yang berwarna coklatmobil yang diparkir di depan rumah, menghalangi datangnya angin maupun cahaya.paving block pada carport maupun halaman belakang5 orang anggota keluarga1 orang pembantu (tidak menginap)1 anjing peliharaanakuarium (80x40 cm) dengan filter + lampuACLampudispenserlemari esTVSUMBER PANASkipas anginsetrikakomputermesin cucikompor gasdll

LANDASAN TEORIPREDICTED MEAN VOTEPREDICTED PERCENTAGE OF DISSATISFIED

PMV memperkirakan nilai rata-rata vote kelompok besar manusia pada 7 point skala sensasi thermal: PMV (Predicted Mean Vote) merupakan index yang mengindikasikan sensasi dingin (cold) dan hangat (warmth) yang dirasakan oleh manusia pada skala +3 sampai -3. PMV berhubungan dengan 6 parameter dan merupakan nilai rata-rata yang menggambarkan bagaimana yang dirasakan oleh orang banyak mengenai cold dan warmth.

PMV berasal dari fisik transfer panas dikombinasikan dengan kecocokan empiris untuk sensasi. PMV menetapkan ketegangan termal berdasar pada steady-state heat transfer antara tubuh dan lingkungan serta menempatkan vote kenyamanan pada jumlah tegangan tersebut. Jika PMV bergerak dari 0 ke arah yang lain, maka PPD meningkat. Maka diharapkan menjaga PMV dekat dengan 0. persamaan telah dikembangkan untuk menghitung PMV berdasar pada suhu dan RH (Relative Humidity), yang juga diperhitungkan faktor psikologis dan waktu pencahayaan. ELEMEN YANG MEMPENGARUHIParameter lingkunganAir TemperatureMean Radiant TemperatureAir VelocityPartial Water Vapour Pressure (or Relative Humidity)Tingkat aktivitas, mempengaruhi metabolis Clothing levelKeseimbangan termal adalah suatu proses dimana terjadinya kesetimbangan temperatur disebabkan oleh kandungan energi yang telah mencapai saturasi.FAKTOR YANG MEMPENGARUHI :Qi = internal heat gain, WQs = solar heat gain, WQc = conduction heat flow, WQv = convection heat flow, WQm = mechanical heating/cooling, WQe = evaporationKESEIMBANGAN THERMAL3ANALISIS

Bagian rumah yang akan dianalisis adalam kamar 2 yang tidak berAC dan kamar utama yang menggunakan AC. Masing-masing bagian akan dianalisis kenyamanannya setelah itu mengganti material menjadi material baru agar mendapatkan kenyamanan yang maksimal.

Kamar 2Kamar Utama

MATERIAL yang dipakai :LAMABARUAtapGenteng tanah liatGenteng tanah liatPlafondGypsum Plaster insulation suspendedDindingDinding Bata(plester + bata + plester)Dinding Foam(plester + foam + plester)LantaiKeramikKayu (parket)PintuKayuKayuJendelakayuKayuMaterial yang diganti adalah material pada dinding (karena dinding memiliki luas penampang yang lebar maka dari itu dibutuhkan material yang dapat mempengaruhi kenyamanan dengan tingkat yang lebih baik, lalu pada lantai dan juga pada ceiling atau langit-langit, plafon. Ketiga faktor ini, yang menurut saya paling berpengaruh dalam kenyamanan suatu bangunan ataupun ruangan.45KAMAR 2LAMABARUMRTPMVPDD

KETERANGANMRT : Mean Radiant TempPMV : Predicted Mean VotePDD : Percent DissatisfactionHTP : Hourly Temperature ProfileHHG : Hourly Heat Gains / LossesFG : Fabric GainsML : Monthly Loads / DisconfortPGB: Passive Gains BreakdownJika dilihat pada tabel-tabel yang dilampirkan pada halaman selanjutnya, setelah material diganti dengan material baru yang memakai foam, lantai yang diganti dengan lantai kayu, maka terdapat berbedaan yang sangat terlihat pada kenyamanan kamar 2 ini.

Perbedaan itu antara lain :LAMABARUHTPSuhu di dalam ruangan27.7 C25.2 CHHGFabric 2614 Wh207 WhFGdari Januari sampai Desember25 261 2MLTidak pakai AC--PGBPenambahan yang didapat77.5 %88.3 %KESIMPULAN :Lebiih NyamanLAMABARUHTP

HOURINSIDEOUTSIDETEMP.DIF (C)(C)(C)027.426.90.5127.326.50.8227.226.21.0327.126.01.1427.125.91.2527.025.91.1628.626.71.9730.228.02.2831.929.32.6932.930.62.31034.231.72.51135.632.63.01235.733.22.51335.533.61.91434.733.61.11533.733.30.41632.132.6-0.51729.031.7-2.71828.731.1-2.41928.530.5-2.02028.329.9-1.62128.129.3-1.22227.928.6-0.72327.728.0-0.3HOURLY TEMPERATURES Wednesday 11th April (101)Zone: kamar 2Avg. Temperature: 29.1 C (Ground 27.3 C)Total Surface Area: 57.924 m2 (858.1% flr area).Total Exposed Area: 15.585 m2 (230.9% flr area).Total North Window: 0.000 m2 (0.0% flr area).Total Window Area: 0.000 m2 (0.0% flr area).Total Conductance (AU): 39 W/KTotal Admittance (AY): 264 W/KResponse Factor: 6.25

HOURLY TEMPERATURESWednesday 11th April (101)Zone: kamar 2Avg. Temperature: 29.1 C (Ground 27.3 C)Total Surface Area: 57.924 m2 (858.1% flr area).Total Exposed Area: 15.585 m2 (230.9% flr area).Total North Window: 0.000 m2 (0.0% flr area).Total Window Area: 0.000 m2 (0.0% flr area).Total Conductance (AU): 5 W/KTotal Admittance (AY): 107 W/KResponse Factor: 13.00HOURINSIDEOUTSIDETEMP.DIF (C)(C)(C)024.626.9-2.3124.326.5-2.2224.226.2-2.0324.026.0-2.0424.025.9-1.9524.025.9-1.9628.826.72.1734.028.06.0839.229.39.9942.130.611.51045.831.714.11150.032.617.41250.033.216.81349.133.615.51446.533.612.91543.133.39.81638.032.65.41727.831.7-3.91827.031.1-4.11926.730.5-3.82026.329.9-3.62125.929.3-3.42225.528.6-3.12325.228.0-2.86LAMABARUHHG

HOURLY GAINS Wednesday 11th April (101)

Zone: kamar 2HOURHVACFABRICSOLARVENT.INTERNZONAL (Wh)(Wh)(Wh)(Wh)(Wh)(Wh)00730634-67210580334-68720420134-69830290034-70840170034-7125090034-7136031434-3267011123487802220344979015229347381004533934103011083348341349120118353341346130151356341265140178255341059150207253347751602511473434117028103934-47018028703334-53519024002834-54120015702434-54121013702034-56922012201634-60623010601234-634TOTAL026142359881075

HOURLY GAINS Wednesday 11th April (101)

Zone: kamar 2HOURHVACFABRICSOLARVENT.INTERNZONAL (Wh)(Wh)(Wh)(Wh)(Wh)(Wh)0030634-11431020334-11652010134-11823010034-11964000034-12025000034-12046001434-68970211234-15280422034384907229346841001033934107311013348341516120153533415201301635634142714017255341164150182533480616018147342651701803934-8201801603334-9011901402834-9342001002434-970210902034-1005220701634-1049230601234-1084TOTAL020723598810-58577LAMAFG

ANNUAL LOADS TABLEFabric Gains - Qc + Qskamar 2 - Monthly AveragesHOURJANFEBMARAPRMAYJUNJULAUGSEPOCTNOVDEC (Wh)(Wh)(Wh)(Wh)(Wh)(Wh)(Wh)(Wh)(Wh)(Wh)(Wh)(Wh)028303634452621181935272712021252434181411132720202141417152511861021141531010118177448171011477841242271469565629321613586545182115124775441711151247854528221512689129108135551120151510221819212714101219342927113936394451302224325652471265616673785243455078767113908992991047664687099959114111110113120123968388861141081071512612412914014311610110710412912512016142137150166167142132133122146144131171521421641781791581521501331571511351815314117018017715815715013215414913219139128146149143126124120107129121107209692909094726463567673702164667273795750494362585522515259616746393834524844233941474856353028254338348BARUFG

ANNUAL LOADS TABLEFabric Gains - Qc + Qskamar 2 - Monthly AveragesHOURJANFEBMARAPRMAYJUNJULAUGSEPOCTNOVDEC (Wh)(Wh)(Wh)(Wh)(Wh)(Wh)(Wh)(Wh)(Wh)(Wh)(Wh)(Wh)0111121101211111111100111121110100011113101010000101400001000010150000100001016000010000111711111000121182122211113229333442222544105556643346661177788655587712989910777698813101010111198871099141010111111988810109151010111112109981010916101011111210998101091799101111988799818889910877688719767886655765205555543334442133444322243322223342221322232222311112229LAMABARUMLPGB

GAINS BREAKDOWN - kamar 2FROM: 1st January to 31st DecemberCATEGORYLOSSESGAINSFABRIC0.0%9.8%SOL-AIR0.0%2.5%SOLAR0.0%0.2%VENTILATION0.0%2.7%INTERNAL0.0%7.4%INTER-ZONAL100.0%77.5%

MONTHLY HEATING/COOLING LOADSZone: kamar 2Zone is not air-conditioned or occupied.MONTHLY HEATING/COOLING LOADSZone: kamar 2Zone is not air-conditioned or occupied.

GAINS BREAKDOWN - kamar 2FROM: 1st January to 31st DecemberCATEGORYLOSSESGAINSFABRIC0.0%0.9%SOL-AIR0.0%0.1%SOLAR0.0%0.2%VENTILATION0.0%2.8%INTERNAL0.0%7.7%INTER-ZONAL100.0%88.3%1011KAMAR UTAMALAMABARUMRTPMVPDD

KETERANGANMRT : Mean Radiant TempPMV : Predicted Mean VotePDD : Percent DissatisfactionHTP : Hourly Temperature ProfileHHG : Hourly Heat Gains / LossesFG : Fabric GainsML : Monthly Loads / DisconfortPGB: Passive Gains BreakdownSeperti halnya Kamar 2, pada Kamar utama juga terjadi perbedaan yang sangat terlihat menuju ke arah yang lebih baik.

Perbedaan itu antara lain :LAMABARUHTPSuhu di dalam ruangan26 C18 CHHGFabric 1615 Wh219 WhFGdari Januari sampai Desember21 451 2MLDingin yang didapat745.887 Wh1.342.252 WhPGBPenambahan yang didapat88.6 %94 %KESIMPULAN :Lebiih NyamanLAMABARUHTP

HOURLY TEMPERATURESWednesday 11th April (101)Zone: kamar utamaAvg. Temperature: 29.1 C (Ground 27.3 C)Total Surface Area: 64.550 m2 (642.3% flr area).Total Exposed Area: 10.210 m2 (101.6% flr area).Total North Window: 0.000 m2 (0.0% flr area).Total Window Area: 0.000 m2 (0.0% flr area).Total Conductance (AU): 27 W/KTotal Admittance (AY): 298 W/KResponse Factor: 9.37HOURINSIDEOUTSIDETEMP.DIF (C)(C)(C)026.026.9-0.9126.026.5-0.5226.026.2-0.2326.026.00.0426.025.90.1526.025.90.1626.026.7-0.7726.028.0-2.0826.029.3-3.3926.030.6-4.61026.031.7-5.71126.032.6-6.61226.033.2-7.21326.033.6-7.61426.033.6-7.61526.033.3-7.31626.032.6-6.61726.031.7-5.71826.031.1-5.11926.030.5-4.52026.029.9-3.92126.029.3-3.32226.028.6-2.62326.028.0-2.0HOURINSIDEOUTSIDETEMP.DIF (C)(C)(C)018.026.9-8.9118.026.5-8.5218.026.2-8.2318.026.0-8.0418.025.9-7.9518.025.9-7.9626.026.7-0.7726.028.0-2.0826.029.3-3.3926.030.6-4.61026.031.7-5.71126.032.6-6.61226.033.2-7.21326.033.6-7.61426.033.6-7.61526.033.3-7.31626.032.6-6.61722.231.7-9.51820.631.1-10.51919.930.5-10.62019.229.9-10.72118.529.3-10.82218.028.6-10.62318.028.0-10.0

HOURLY TEMPERATURES Wednesday 11th April (101)Zone: kamar utamaAvg. Temperature: 29.1 C (Ground 27.3 C)Total Surface Area: 64.550 m2 (642.3% flr area).Total Exposed Area: 10.210 m2 (101.6% flr area).Total North Window: 0.000 m2 (0.0% flr area).Total Window Area: 0.000 m2 (0.0% flr area).Total Conductance (AU): 6 W/KTotal Admittance (AY): 92 W/KResponse Factor: 8.3812LAMABARUHHG

HOURLY GAINS Wednesday 11th April (101)

Zone: kamar utamaHOURHVACFABRICSOLARVENT.INTERNZONAL (Wh)(Wh)(Wh)(Wh)(Wh)(Wh)00580850-18010470550-21720360250-24830250050-27240160050-2875090050-2946464416504027107022185099881558333050147191830434450172810233918458502209113123424715029551234126647950321313355090483503323143460109382503215153175125279502919162279136270502022175481420585029718436141049501951936613604250138202821220355075212071060305022221339402350-3423678301850-84TOTAL28298161531890120623567

HOURLY GAINS Wednesday 11th April (101)Zone: kamar utamaHOURHVACFABRICSOLARVENT.INTERNZONAL (Wh)(Wh)(Wh)(Wh)(Wh)(Wh)0-35320850-4141-39720550-4542-43310250-4873-45900050-5094-47100050-5225-47400050-5246566116505097146232185013898217463305020849255693445024491032221345850309711423715471504096124555174795044051346681848350451214447419382504320154023192795038731627311827050259217016058501651801404950221901204250-442001103550-112210903050-17222-160802350-24123-227601850-301TOTAL316912193189012062973113LAMAFG

ANNUAL LOADS TABLEFabric Gains - Qc + Qskamar utama - Monthly AveragesHOURJANFEBMARAPRMAYJUNJULAUGSEPOCTNOVDEC (Wh)(Wh)(Wh)(Wh)(Wh)(Wh)(Wh)(Wh)(Wh)(Wh)(Wh)(Wh)024253029372218161629222311718222129161210112317172121215142110868171212398108156436139946674104225116755452721141046643416211493674341611149458444262214946955537222510571097861143371410111115121416229671025221912292529343921161520403734134742475256363030335450501462606368725144454466626115737175808363555653736969167978828790716364597774731781818591947567686178777518808085909375676760777573197476818387696262557069672065667172755952524661595721525357586246403935494644224142484853373231284239362333343839452925242135312814BARUFG

ANNUAL LOADS TABLEFabric Gains - Qc + Qskamar utama - Monthly AveragesHOURJANFEBMARAPRMAYJUNJULAUGSEPOCTNOVDEC (Wh)(Wh)(Wh)(Wh)(Wh)(Wh)(Wh)(Wh)(Wh)(Wh)(Wh)(Wh)01111110011111111010001111211101000110131010100001014000010000101500001000010161000100011117111120001221822233111243394445632236551076778544587711989910766698812101010111198871099131111111212109981010101411111112131099810101015111111121210998101010161010101111988799917889910776687718777786554666195566754435552044556433344321334453222433222233321113222322222111122115LAMABARUMLPGB

MONTHLY HEATING/COOLING LOADSZone: kamar utamaOperation: Weekdays 00-24, Weekends 00-24.Thermostat Settings: 18.0 - 26.0 CMax Heating: 0.0 C - No Heating.Max Cooling: 4639 W at 12:00 on 17th March HEATINGCOOLINGTOTALMONTH(Wh)(Wh)(Wh)Jan0625903625903Feb0606732606732Mar0674270674270Apr0642691642691May0693799693799Jun0600945600945Jul0538259538259Aug0573727573727Sep0589515589515Oct0684271684271Nov0633302633302Dec0632752632752TOTAL074961667496166PER M0745887745887Floor Area:10.050 m2

GAINS BREAKDOWN - kamar utamaFROM: 1st January to 31st DecemberCATEGORYLOSSESGAINSFABRIC0.0%3.7%SOL-AIR0.0%0.0%SOLAR0.0%0.1%VENTILATION0.0%2.0%INTERNAL0.0%5.6%INTER-ZONAL100.0%88.6%

HEATINGCOOLINGTOTALMONTH(Wh)(Wh)(Wh)Jan2297208690351098755Feb2822178446931126910Mar2460209263871172408Apr2076768829591090636May1745489289931103540Jun2563688501511106519Jul2609037831041044007Aug3297558367241166479Sep3130888438821156971Oct2380959293501167445Nov2687288838131152540Dec2348018686201103422TOTAL30419191044771213489631PER M30267910395731342252Floor Area:10.050 m2 MONTHLY HEATING/COOLING LOADSZone: kamar utamaOperation: Weekdays 00-24, Weekends 00-24.Thermostat Settings: 18.0 - 26.0 CMax Heating: 1754 W at 05:00 on 8th FebruaryMax Cooling: 6368 W at 12:00 on 17th March

GAINS BREAKDOWN - kamar utamaFROM: 1st January to 31st DecemberCATEGORYLOSSESGAINSFABRIC0.0%0.4%SOL-AIR0.0%0.0%SOLAR0.0%0.1%VENTILATION0.0%1.5%INTERNAL0.0%4.1%INTER-ZONAL100.0%94.0%16