TEMPW I N D

&SHADING

Macro

• Januari – from Asia to Australia

• Juli – from Australia to Asia

Micro – regional wind

• Wind flows from the sea to land (14.00 – 18.00)• Wind flows from the land to sea ( 24.00 – 7.00 )

IKLIM MIKRO

• Iklim mikro merupakan iklim dari suatu areal tertentu

• Iklim mikro memberikan pengaruh langsung terhadap kenyamanan orang yang ada di dalamnya.

• Iklim mikro dapat berbeda dengan iklim dimana ia berada.

Faktor-faktor yang mempengaruhi perbedaan iklim mikro dengan iklim makro

1. Ketinggian di atas permukaan laut

2. Bentuk tanah

3. Perairan

4. Jenis tanah

5. Tanaman

6. Struktur bangunan buatan manusia

KENYAMANAN TERMAL

Parameters:

o Air temperatureo Humidityo Air velocityo Activityo Clothingo Etc

NATURAL VENTILATION

• The planning of natural ventilation system calls for an accurate analysis of the climatic and usage-related requirements

• Natural ventilation can take place by way of a direct exchange of air via the building envelope or via special system that generate a natural air-flow by way of concentrated thermal or wind induced pressure differences

• Pressure differences caused by temperature differences always result in a natural circulation of the air

REASON FOR THE FLOW OF AIR

• Air flows either because of natural convection currents, cause by differences in temperature, or because of differences in pressure.

AIR VELOCITIES AND

THERMAL COMFORT

So…how to generate a comfortable ventilation?Thermal- Air Flow

Acoustic-noise

Visual-view-daylight

Source: http://bismacenter.ning.com

Air change

Source: Lechner, Norbert. Heating, Cooling, Lighting, 2007

Natural ventilation can lead to unpleasant effects:Extremely low temperatures in winter and extremely high temperatures in summer can be a problem

• The outer shell of a building defines the boundary between inside and outside

• Its primary function is to protect the building against wind, precipitation, and solar radiation

ALIRAN UDARA MELALUI

BANGUNAN•KONDISI TAPAK

•ORIENTASI JENDELA DAN ANGIN

•LOKASI JENDELA

•OVERHANG HORIZONTAL DAN ALIRAN UDARA

•TIPE-TIPE JENDELA

•PENEMPATAN JENDELA SECARA VERTIKAL

•UKURAN DAN LOKASI SALURAN MASUK DAN SALURAN KELUAR

•LUBANG ANGIN ATAP

•PARTISI DAN INTERIOR

AIR FLOWING AROUND A BUILDING

Site conditions TREES AND BUILDINGS

Site conditions TREES AND BUILDINGS (CON’T)

Site conditions MAN MADE STRUCTURE

Site conditions

Ventilasi silang cross ventilation

• Ventilasi silang (cross-ventilation) produce the best fresh air inside the building through ventilation.

Lubang keluar < lubang masuk= Aliran lambat, Lubang keluar > Lubang masuk=Aliran cepat

Lubang keluar dekat lubang masuk terjadidaerah yang tidak dialiri angin.

Bila diinginkan lubang keluar pada dua sisi, udara berputar lebih jauh masuk kedalam ruangan.

Lubang angin masuk tanpalubang angin keluar, angin tidak mengalir sebab tekanan udara ruang menjadi tinggi.

Luasan, posisi, lokasi & bentuk bukaan

Tipe&rancangan jendela

berpengaruh terhadap kuantitas & arah aliran udara

angin akan menghasilkan tekanan yang maksimal ketika posisinya tegak lurus terhadap permukaan tekanannya akan berkurang sekitar 50% ketika angin tersebut berada pada sudut yang miring sekitar 45 derajat

ventilasi silang sangat efektif karena udara mengalir dari tekanan positif yang kuat ke area dengan tekanan negatif yang kuat pada dinding depannya

LOKASI JENDELA

FIN WALLS suatu sirip dinding dapat digunakan untuk mengubah keseimbangan tekanan

dan mengubah arah arus-udaranya

HORIZONTAL OVERHANGS AND AIR FLOW

overhang horizontal yang terletak tak langsung di atas jendela akan menyebabkan arus udara terpantul ke bagian plafond.

namun suatu louver atau celah yang menggantung min. 6 inci dalam overhang akan membuat tekanan positif yang berada di atasnya

sehingga memberikan pengaruh pada aliran udara.

Venturi effect

tipe jendela akan berpengaruh besar,baik kuantitas maupun arah alirannya

jendela tipe bukaakan membiarkan hampir seluruh aliran udara dan juga mengubah aliran arusnya

jendela tipe gantung atau geser, tidak akan mengubah arus udara, namun tipe tersebut akan menahan paling tidak 50% aliran udara itu sendiri

pembelokan arus udara vertikal dapat menggunakan jendela tipe hopper, awning, atau jalousie

TIPE-TIPE JENDELA

agar ventilasi nyaman, jendela harus ditempatkan rendah, pada tingkat penghuni ruangnya.

lubang angin tambahan harus dipertimbangkan untuk proses pembuangan udara panas yang terkumpul di dekat plafond.

LUBANG ANGIN ATAP

Wind tower in Dubai

Ventilation is maximized by movable wall panels onto the engawa (veranda)

SHADING

“External shading…the most effective barrier against the sun and have the most pronounced effect on the aesthetic of a building.”

Direct, Diffuse, Reflected Solar Radiation

Menangkal masuknya cahaya matahari langsung

Menyaring masuknya cahaya matahari pantulan

Prinsip Desain Shading

Memaksimalkan view

Kemiringan 23,50 sumbu rotasi bumi

Orbit bumi mengelilingi matahari berbentuk elips perbedaan

intensitas radiasi

Arah Datang Matahari dipengaruhi oleh….

Arah mata angin

•Sudut altitude diukur dalam posisi vertikal dari arah datangnya sinar matahari.•Sudut azimuth diukur pada posisi horizontal ( garis kutub utara dan selatan sebagai acuan)

Shading Horizontal

Untuk menagkal radiasi matahari yang cenderung datang dari arah vertical

View lingkungan sekitar yang maksimal

Prinsip Prisai Rasio panjang pembayang dengan daerah yang ingin dibayangi sama

sunshading system

Gunakan shading eksterior, baik itu perangkat terpasang pada kulit bangunan atau perpanjangan kulit sendiri, untuk mencegah panas matahari yang tidak diinginkan. Sistem ini biasanya lebih efektif dari pada sistem yang di terapkan pada interior bangunan

Shading StrategyExterior Devices

Interior Devices

Perangkat ini memiliki kemampuan terbatas untuk mengendalikan cahaya yang masuk, karena memungkinkan panas matahari untuk masukbangunan. Sistem ini juga bergantung pada perilaku pengguna, yang tidak dapat diandalkan. Tentukan warna terang dalam untuk mencerminkan panas

matahari kembali. Untuk pemilihan warna muda gunakan tirai atau kisi-kisi.

shading Interior paling baik digunakan untuk kontrol silau untuk prangkat yang di operasikan di dalam bangunan (menyesuaikan dengan kebutuhan masing-masing kenyamanan)

Gunakan perangkat yang masih memungkinkan cahaya matahari masuk Blinds dan openweave .

Shading Vertical

Perangkat Shading Arah Matahari Shading MasksGambar ini menunjukkan bahwa pada tipe ini bidang penghalang (shading) diletakkan vertical dengan kemiringan 0° pada bukaan. Matahari masuk melalui celah anatara bidang yang disusun paralel. Bukaan paling efektif pada arah utara dan selatan.

Latitude Angle24283736404448

18151210987

Table : Shade Line Angle for Slanted Vertical Fint

Sumber : http:// http://www.buildingbutler.com

Slented Vertical Fins

Sumber : http://levolux.blogspot.com/2013_01_01_archive.html

Eggcrate Shading

Perangkat ini lebih efektif di terapkan terutama untuk bukaan timur dan barat di daerah ber iklim panas. Eggcrate merupakan kombinasi dari overhang horizontal (louver) dan sirip vertikal. Dengan mengontrol sinar matahari baik oleh ketinggian dan sudut azimuth matahari, akan tetapi satu kekurangan perangkat ini biasanya menghambat pandangan ke luar dari jendela.

PENGGUNAAN SUN SHADING SEBAGAI SECOND SKIN

Minggu depan:

Pengantar cahaya alami dan pengaruh desain terhadap kualitas cahaya alami dalam ruang.

Tugas kelompok: Carilah data dan buatlah analisis studi preseden kalian: Kritisi

dan nyatakan pendapat kalian tentang penghawaan, pencahayaan dll pada bangunan preseden kalian.

Iklim: lintang, posisi geografis, cuaca, temperatur, curah hujan dll, koordinat di Google map, apa yang ada disekitarnya: hutan, sungai, gunung, laut, bangunan, jalan dsb. Buatlah sunpath kota anda.

Angin: sikap bangunan terhadap udara luar, bagaimana udara masuk kedalam bangunan (ventilasi horisontal, vertical, arah pergerakan udara)

Cahaya alami: kebutuhan besar lux untuk 20 kegiatan/ruang, solar geometry, tujuan dan efek pencahayaan alami, masa bangunan, orientasi, jenis bukaan & shading sehingga bagaimana efeknya pada kualitas ruang yang ada

Tugas perorangan>

• Perbaiki dan rancang ulang bukaan kamar kalian agar tercapai kenyaman termal dan kenyamanan visual.

• Perhatikan: – Pengaruh iklim di dalam ruang.

– Lokasi dan besaran bukaan.

– Shading

– dll

‘untuk memberikan kenyamanan, arsitektur memanfaatkan energi alam dan iklim setempat dengan pendekatan desain pasif dan desain minimum energi.’Ken Yeang, Bioclimatic Architecture

Pendekatan desain dengan mengoptimalkan kemampuan bangunan sehingga bangunan tersebut dapat merespon iklim dengan baik dan bahkan dapat menurunkan konsumsi energi.’Hyde, 2000, Climatic Responsive

Sumber:

HEATING, COOLING, LIGHTINGDesign Methods for Architects

NORBERT LECHNER

Kontur Kecepatan Udara

Kondisi Penghawaan dengan CFD (Horizontal)

Kondisi Penghawaan dengan CFD (Horizontal)

Kondisi Penghawaan dengan CFD (Vertikal)