RANGKUMAN BUKU BANGUNAN TROPIS

BAB 7 Perbaikan Iklim-Mikro

Perbaikan iklim-mikro dapat dilakukan dalam beberapa cara, yaitu :1. Cara Alamiah

Yang dapat mempengaruhi iklim interior adalah- Orientasi bangunan- Ventilasi silang- Pelembaban udara- Penyerapan dan pengisolasian panas- Vegetasi

Dengan penempatan bangunan yang tepat terhadap matahari dan angin, serta bentuk denah dan konstruksi serta pemilihan bahan yang sesuai, maka temperatur ruangan dapat diturunkan beberapa derajat tanpa bantuan peralatan mekanis.

Untuk daerah lembab lebih diutamakan ventilasi silang, sedangkan untk daerah kering dengan peneduhan.

Beberapa cara alamiah untuk memperbaiki iklim-mikro :a. Orientasi Bangunan

Tiga faktor utama sangat menentukan bagi perletakan bangunan yang tepat :a) Radiasi matahari dan tindakan perlindungan

Pada bangunan berbentuk persegi panjang, orientasinya terhadap matahari lebih menentukan dibandingkan dengan bujur sangkar, karena setiap pasangan fasade menerima beban utama radiasi matahari yang berarti pemanasan.

Dapat disimpulkan bahwa fasade selatan dan utara menerima lebih sedikit panas dibandingkan dengan fasade barat dan timur.

b) Arah dan kekuatan angin Ventilasi silang merupakan faktor yang sangat penting bagi kenyamanan

ruangan, karena itu untuk daerah tropika-basah, posisi bangunan yang melintang terhadap arah angin utama lebih penting dibandingkan dengan perlindungan terhadap radiasi matahari.

Arah dan kekuatan angin adalah besaran yang variabel meskipun terdapat catatan dari pengalaman terdahulu tetap tidak dapat diketahui dengan tepat. Karena itu untuk setiap bangunan, sebelum perencanaan dimulai, dianjurkan untuk melakukan penyelidikan apakah lingkungannya terbuka atau tidak, bagaimana letak dan bentuk bangunan-bangunan di sekitarnya, apakah ada lorong atau penghambat angin, dan lain-lain.

c) Topografi Pemanasan tanah dan intensitas pemantulan dapat dikurangi dengan

pemilihan lokasi sudut miringnya sekecil mungkin terhadap cahaya matahari. Sifat permukaan di dekat bangunan sangat mempengaruhi iklim-mikro. Sama seperti permukaan air, permukaan tanah yang terang (pasir, batu, dan

lain-lain) serta bangunan di sekitarnya juga memantulkan radiasi matahari.

Faktor-faktor berikut dapat diabaikan, karena hanya yang disebut di atas saja yang berpengaruh langsung terhadap iklim ruangan di dalam bangunan, dan dengan demikian juga terhadap letak dan arahnya.d) Pembuangan air permukaan dan arah aliran air tanahe) Pencapaian lokasi dan sarananya

f) Persyaratan tata kota dan perancangan

b. Ventilasi Silang Pengudaraan ruangan yang kontinyu di daerah tropis berfungsi terutama untuk

memperbaiki iklim ruangan. Udara yang bergerak menghasilkan penyegaran terbaik, karena dengan

penyegaran yang baik terjadi proses penguapan, yang berarti penurunan temperatur pada kulit.

Meningkatnya kelembaban udara (udara luar, atau udara di dalam ruangan karena berkumpulnya manusia) dapat dikombinasi dengan penambahan kecepatan udara.

Pendinginan melalui pengudaraan hanya dapat dilakukan bila temperatur udara lebih rendah dari temperatur kulit (35º - 36ºC).

Di daerah tropis lembab, temperatur udara tidak pernah mencapai temperatur kulit.

Di daerah kering, udara panas pada siang hari harus dicegah memasuki ruangan, sedangkan pada malah hari bisa diperoleh pengudaraan yang baik dengan udara yang pada umumnya telah menjadi dingin.

Ventilasi silang yang didasarkan pada perbedaan panas hampir tidak menghasilkan sesuatupun, karena kecilnya perbedaan temperatur di daerah iklim hangat-lembab.

Tujuan perencanaan adalah mendapatkan aliran udara yang tepat untuk ruangan serta pengontrolannya.

Yang penting dalam pengarahan udara adalah lobang masuknya dan kondisi-kondisi tekanan udara pada dinding luar. Misalnya, letak jendela yang tidak menguntungkan bisa sangat mengganggu aliran udara di dalam ruangan.

Setiap sistem pengudaraan juga harus berfungsi pada periode angin keras; karena itu selama musim hujan yang dingin, dimana angin keras ini sering timbul, pengudaraan ini harus dapat ditahan tanpa kehilangan fungsinya.

Syarat untuk ventilasi silang yang baik adalah angin mencapai bangunan dengan arah yang menguntungkan.

c. Pelindungan Matahari Penggunaan pelindung matahari yang sama pada keempat fasade sama sekali

tidak memiliki alasan yang tepat, meskipun sering dipraktekkan atas dasar bentuk.

Efek terbesar akan tercapai bila untuk setiap sisi bangunan diperhitungkan sesuai dengan sudut jatuh cahaya matahari dan tuntutan-tuntutan individual lainnya.

Penyelesaian yang cukup baik adalah dengan menempatkan bangunan-bangunan serapat mungkin, sehingga saling memberi bayangan.

Untuk daerah tropika-basah kerapatan bangunan seperti itu tidak benar, karena ventilasi tidak mungkin dilakukan.

Perlindungan terhadap matahari dapat dilakukan dengan :- Vegetasi- Elemen bangunan horisontal yang tidak tembus cahaya- Elemen bangunan vertikal yang tidak tembus cahaya- Kaca pelindung matahari

Pemanfaatan pohon dan semak belukar merupakan cara paling sederhana untuk melindungi bangunan atau bagian bangunan dari cahaya matahari.

Elemen horisontal yang menonjol sangat efektif untuk menahan matahari tinggi, artinya untuk fasade utara dan selatan; sedangkan elemen vertikal efektif untuk matahari rendah, yaitu untuk fasade timur dan barat.

Kedua jenis utama, yaitu elemen vertikal dan horisontal, dapat dibuat, dikombinasikan dan disusun dalam bermacam-macam bentuk, yang praktis dan tidak terbatas.

Tirai Horisontal- Elemen ini sangat cocok untuk posisi matahari tinggi, artinya untuk semua

fasade utara dan selatan, juga untuk fasade barat daya, tenggara, barat laut dan timur laut, walaupun kurang efektif.

- Bentuk paling sederhana adalah tritisan atap, lantai yang menjorok keluar, atau balkon.

- Yang paling sering dipakai tirai yang disesuaikan dengan posisi matahari, dipasang kuat, dan sering dikombinasikan dengan komponen bangunan yang menonjol keluar.

Tirai Vertikal- Paling efektif pada posisi matahari rendah, yaitu pada fasade barat, barat daya

atau barat laut, dan fasade timur, tenggara atau timur laut (tergantung pada letaknya, sebelah utara atau selatan dan khatulistiwa).

- Bentuk paling sederhana adalah dinding silang yang menonjol keluar (tidak begitu efektif bila jaraknya tidak terlalu jauh), kolom struktural yang rapat berbentuk lamela, dan panil kayu yang dapat dilipat atau kain kanvas.

- Yang paling sering digunakan adalah panil atau profil logam yang dipasang vertikal pada fasade.

Kombinasi Tirai Vertikal dan Horisontal- Jenis tirai ini menahan lebih banyak radiasi matahari dibandingkan dengan tirai

vertikal atau tirai horisontal dan sebaiknya, bila terpasang kaku, hanya digunakan pada tempat yang tidak membutuhkan panas matahari selama musim dingin.

- Bentuk paling sederhana adalah loggia dan balkon yang sisinya tertutup, tetapi pada umumnya dalam bentuk tirai dari lamela atau blok pracetak horisontal dan vertikal dengan jarak yang rapat.

Kaca Pelindung Matahari- Kaca pelindung matahari hanya dapat mengurangi radiasi matahari sangat besar,

bangunan yang bersangkutan harus memiliki penyejuk udara penuh, karena jendela dengan kaca pelindung matahari biasanya tidak dibuka.

- Keuntungan jenis pelindung matahari ini adalah pandangan yang bebas dan kemungkinan penampilan bangunan yang lebih baik.

Aspek Lainnya dari Pelindung Matahari- Balkon tidak begitu cocok digunakan sebagai pelindung matahari karena terjadi

penyampaian panas yang kuat dari balkon ke fasade.- Tirai matahari yang berat, misalnya beton, menimbulkan pergeseran waktu

antara pemanasan terbesar dan pelepasan panas.

d. Pelembaban Udara, Air

Kandungan air pada udara dapat ditingkatkan selama masih belum jenuh. Proses ini terjadi terus-menerus di alam.

Untuk ini air diuapkan, sehingga mengakibatkan terjadinya pendinginan dan perubahan iklim-mikro yang diinginkan di daerah tropis.

Di daerah sangat lembab, keuntungan pendinginan ini ditiadakan oleh karena kerugian akibat bertambahnya kelembaban udara.

e. Penyimpanan dan Penghambatan Panas Penyimpanan panas dan juga penyimpanan dingin pada bahan sebuah bangunan

mempunyai efek terhadap perbedaan temperatur udara luar untuk daerah tropika-kering.

Bahan yang padat dan berat, menyerap dengan baik dan penyimpanannya cukup lama; sebaliknya bahan yang ringan, berpori, dan renggang hanya sedikit atau sama sekali tidak meyerap panas, dan dalam waktu singkat melepaskan kembali panas yang diterimanya.

Ruangan yang hanya digunakan pada malam hari sebaiknya dibuat dari bahan-bahan ringan dengan penyerapan panas yang kecil, agar pada malam hari terjadi pendinginan melalui pertukaran udara yang cepat.

Ruangan yang hanya dipakai pada siang hari sebisa mungkin mempertahankan dingin yang diserap pada malam hari oleh dinding dan atap, yang terbuat dari bahan-bahan penyerap panas yang baik.

Bahan penghambat panas murni, seperti kaca, kaca wol, plastik dan lain-lain, tidak cocok digunakan untuk bangunan yang memakai ventilasi alamiah.

Yang lebih baik adalah bahan bangunan yang berpori dan dapat menyalurkan kembali panas yang diterimanya dan panas yang terbentuk di dalam ruangan.

Penghambat panas yang sangat baik adalah lapisan udara.

f. Vegetasi Di daerah kering, vegetasi lebat dapat menahan angin panas dan debu yang tidak

diinginkan dan penguapan daun menambah kelembaban udara sehingga temperatur akan turun.

Di daerah lembab diinginkan adanya gerakan udara maksimum, dan semak dan pepohonan dapat menghambat gerakan udara.

Pertamanan yang terencana baik dapat :- Mempengaruhi arah dan kekuatan angin- Menyimpan air- Menurunkan temperatur- Menyamakan perbedaan temperatur

Permukiman baru dengan vegetasi yang terkonsentrasi dapat mengubah iklim suatu cepatan angin dan kandungan debu dalam udara berkurang, dan jumlah curah hujan bisa meningkat sesuai dengan jumlah vegetasinya.

2. Pengudaraan Buatan Efektivitas pengudaraan alamiah untuk sebuah bangunan tergantung :- Letak dan besarnya- Jenis bangunan-bangunan di sekitarnya- Penempatan lobang masuk dan keluar udara

Dengan sistem pengudaraan mekanis, dapat tercipta kondisi pengaliran udara yang stabil di dalam ruangan, jalan udara menjadi lebih jelas, dan lobang masuk serta

keluar udara dapat ditentukan, dan lebih kecil dibandingkan dengan lobang-lobang pada pengudaraan alamiah.

3. Penyejukan Udara dengan Cara MekanisPenyejukan udara dengan cara mekanis dapat dilalui melalui :a. Pendinginan Udara

Pendinginan oleh Penguapan- Udara yang akan diproses dialirkan ke dalam ruang pelembaban, dimana sejumlah

air ditambahkan pada udara.- Udara menjadi dingin oleh penguapan air pada arus udara dan kadar

kelembabannya pada saat yang sama meningkat.

Pendinginan dengan Air- Udara dapat didinginkan dengan proses yang sama seperti dijelaskan di atas, jika

temperatur udara masuk lebih rendah dari udara keluar, yaitu dengan penambahan air dalam jumlah tertentu secara kontinyu (pendinginan-basah).

- Karena jenis pendinginan ini memerlukan banyak air, maka hanya dapat digunakan pada tempat-tempat yang mudah mendapatkan air.

Mesin Pendingin- Penggunaan mesin pendingin (refrigerator) untuk menghasilkan pendinginan yang

efektif dan ekonomis biasanya tidak dapat dihindari.- Karena itu pertimbangan ekonomis dari instalasi penyejuk-udara dengan mesin

pendingin harus merupakan pilihan kedua, meskipun biaya arus listrik tinggi.

Pompa Panas- Pompa panas bekerja dengan cara yang hampir sama dengan mesin pendingin,

hanay fungsi evaporator dan kondensator dapat dipertularkan dengan penyetelan katup 4 arah.

- Peralatan ini hanya dapat digunakan di daerah dataran tinggi atau padang pasir di daerah tropis.

- Tanpa hubungan dengan sistem pemanasan tambahan, beban pemanasan sampai temperatur sekitar +5ºC dapat diatasi.

b. Pengeringan Udara Di daerah tropis-basah, yang terpenting adalah menciptakan kelembaban udara

serendah mungkin guna mendapatkan kondisi kenyamanan yang optimum. Penelitian mengenai panas tubuh manusia telah menunjukkan bahwa sebagian dari

pendinginan tubuh terjadi melalui pelepasan panas, yaitu melalui penguapan pada permukaan kulit.

c. Pelembaban Udara Pada sistem penyejuk-udara sentral, dimana udara ruangan pendingin sepanjang

hari di daerah dengan penurunan temperatur yang besar pada malam hari atau penurunan temperatur luar tahunan rata-rata di bawah sekitar +10ºC, harus terdapat peralatan pelembab udara.

Peralatan ini memerlukan perawatan yang teliti dan pembersihan yang kontinyu, karena komponen air yang tidak larut dapat terkumpul di dalamnya dan kurangnya perawatan akan mengganggu fungsinya.

Pengolahan udara untuk iklim ruangan kelembaban rendah berhubungan dengan daya pendingin instalasi penyejuk-udaranya, karena pendingin udara, selain jumlah panas yang bebas melalui pendinginan udara, juga harus menghilangkan panas penguapan dari air yang dibebaskan dari udara.

Dinding ruangan berpenyejuk udara dengan kelembaban relatif 45% atau kurang di daerah tropis harus diberi lapisan penghambat uap air5.

d. Peralatan Penyejuk-Udara Tersendiri Alat pendingin yang paling sederhana dalam bentuk dan pengoperasiannya adalah

unit penyejuk-udara tersendiri, yang hanya memerlukan sambungan pada jaringan arus listrik bolak-balik dengan tegangan 110V atau 220V.

Keuntungan alat ini, di samping biaya instalasinya yang rendah, terutama adalah kemudahan pemasangannya, sehingga dapat ditempatkan pada tempat yang menguntungkan.

Kekurangan alat ini adalah kebisingan yang ditimbulkannya. Juga mengakibatkan hembusan angin di sekitarnya, karena temperatur hembusan udaranya sekitar 12ºC lebih rendah dari temperatur ruangan.

e. Sistem Sentral Keuntungan alat ini adalah bahwa letaknya dapat dipilih berdasarkan penempatan

saluran udara dan kedinginannya tidak tinggi. Pada perencanaan sistem sentral, terutama yang besar, harus diperhatikan tidak

hanya keekonomisan pengoperasiannya saja, tetapi juga kondisi bahwa tenaga personel yang terdidik pun hanya dapat merawat peralatan penyejuk-udara ini dengan baik bila konstruksinya sederhana dan jelas, sehingga operasi yang lancar dapat dijamin.

f. Pengoperasian dan Perawatan Perawatan yang teratur dan teliti merupakan syarat utama untuk kelancaran operasi

alat penyejuk-udara, baik unit tersendiri maupun sistem sentral. Yang terpenting adalah pembersihan semua bagian yang bersentuhan dengan

udara. Untuk sistem yang kecil dan unit tersendiri sebaiknya dipakai “saringan sekali

pakai dibuang”, asalkan saringan cadangan tersedia cukup banyak. Perawatan alat pendingin dengan pengawasan atas kontrol, kondensor bolak-balik

dan instalasi listrik harus dilakukan oleh tenaga ahli.

4. Arah Pengembangan Pengembangan sistem ini atau sistem-sistem lainnya, terutama sehubungan dengan

keekonomisan, efektivitas dan fleksibilitas, dapat diharapkan pada tahun-tahun mendatang.

Bangunan-bangunan bermutu tinggi untuk administrasi, kesehatan dan pariwisata, yang pada masa lalu dilengkapi dengan unit tersendiri, kini telah menggunakan sistem penyejuk udara sentral.