wind influenced apartment design in jakarta...

26
BAB 2 LANDASAN TEORI 2.1 Tinjauan Umum Perancangan Apartemen di Jakarta Dengan Eksplorasi Bentuk dan Deflector Berdasarkan Pengaruh Angin dijabarkan dalam pengertian sebagai berikut dimana kata perancagan menurut My Earth dalam makalahnya yang berjudul Perancagan system dan Analisa memiliki arti suatu kegiatan membuat dessain teknis berdasarkan evaluasi yang telah dilakukan pada kegiatan analisis. Sehingga dalam hal ini, objek desain adalah bangunan dengan fungsi apartemen yang memperhatikan kecepatan angin sebagai analisa dasar pembentukan massa bangunan dan deflector. 2.1.1 Pengertian Apartemen Menurut buku Site Planning (1984 : 252), apartemen didefinisikan sebagai ....several dwelling units share a common (usually an indoor) access and are enclosed by a common structural envelope...”, yang berarti beberapa unit 17

Upload: others

Post on 18-Feb-2020

9 views

Category:

Documents


0 download

TRANSCRIPT

Page 1: Wind Influenced Apartment Design in Jakarta …library.binus.ac.id/eColls/eThesisdoc/Bab2DOC/2012-2... · Web viewSelain teorema Torricelli, persamaan Bernoulli juga bisa diterapkan

BAB 2

LANDASAN TEORI

2.1 Tinjauan Umum

Perancangan Apartemen di Jakarta Dengan Eksplorasi Bentuk dan Deflector

Berdasarkan Pengaruh Angin dijabarkan dalam pengertian sebagai berikut dimana

kata perancagan menurut My Earth dalam makalahnya yang berjudul Perancagan

system dan Analisa memiliki arti suatu kegiatan membuat dessain teknis berdasarkan

evaluasi yang telah dilakukan pada kegiatan analisis. Sehingga dalam hal ini, objek

desain adalah bangunan dengan fungsi apartemen yang memperhatikan kecepatan

angin sebagai analisa dasar pembentukan massa bangunan dan deflector.

2.1.1 Pengertian Apartemen

Menurut buku Site Planning (1984 : 252), apartemen didefinisikan sebagai

“....several dwelling units share a common (usually an indoor) access and are

enclosed by a common structural envelope...”, yang berarti beberapa unit

hunian yang saling berbagi akses yang sama dan dilingkupi oleh struktur kulit

bangunan yang sama.

Menurut sumber buku Joseph De Chiara & John Hancock Callender Time

Server Standart Mc Grow Hill, 1968, For Building Type NY Sebuah unit

tempat tinggal yang terdiri dari Kamar Tidur, Kamar Mandi, Ruang Tamu,

Dapur, Ruang Santai yang berada pada satu lantai bangunan vertikal yang

terbagi dalam beberapa unit tempat tinggal.

17

Page 2: Wind Influenced Apartment Design in Jakarta …library.binus.ac.id/eColls/eThesisdoc/Bab2DOC/2012-2... · Web viewSelain teorema Torricelli, persamaan Bernoulli juga bisa diterapkan

18

Apartemen harus memberikan keindahan, kenyamanan, keamanan dan privasi

bagi keluarga yang tinggal di dalamnya.

2.1.2 Klasifikasi Apartemen

A. Klasifikasi Apartemen Berdasarkan Tipe Pengelolaan

Ada dua jenis apartemen berdasarkan jenis pembiayaannya yaitu:

Apartemen yang dibiayai oleh pemerintah

Apartemen yang dibiayai oleh swasta/investor

Perbedaan antara kedua jenis apartemen ini umumnya berpengaruh pada

status kepemilikan unit-unit dalam apartemen tersebut. Apartemen yang dibiayai

oleh pemerintah umumnya berharga murah dan memiliki sistem sewa atau sistem

beli dengan tipe kepemilikan bersama (cooperative), dan seringkali dibangun untuk

menampung masyarakat kalangan bawah yang tidak memiliki tempat tinggal, disebut

pula dengan istilah rumah susun. Sementara apartemen yang dibiayai oleh investor

swasta umumnya diperuntukkan bagi kalangan menengah dan kalangan atas, dengan

sistem sewa atau sistem beli dalam bentuk condominium.

B. Klasifikasi Apartemen Berdasarkan Sistem Kepemilikan

Ada dua jenis apartemen berdasarkan kepemilikan antara lain

(Apartments:Their Design and Development, 1967 : 39-42) :

Apartemen dengan sistem sewa

Pada apartemen ini, penghuni hanya membayar biaya sewa unit yang

ditempatinya kepada pemilik apartemen dan biasanya biaya itu dibayarkan

per bulan ataupun per tahun. Biaya utilitas seperti listrik, air, gas, telepon

ditanggung sendiri oleh penghuni. Sementara biaya maintenance dan gaji

Page 3: Wind Influenced Apartment Design in Jakarta …library.binus.ac.id/eColls/eThesisdoc/Bab2DOC/2012-2... · Web viewSelain teorema Torricelli, persamaan Bernoulli juga bisa diterapkan

19

pegawai pengelola apartemen ditanggung oleh pemilik. Penghuni yang tidak

ingin tinggal lagi di apartemen tersebut harus mengembalikan apartemen

tersebut kepada pemiliknya, kemudian pemilik akan mencari lagi orang baru

untuk mengisi unit-unitnya yang kosong.

Apartemen dengan sistem beli

Apartemen dengan sistem beli dapat terbagi lagi menjadi dua jenis yaitu:

o Apartemen dengan sistem kepemilikan bersama (cooperative

ownership). Pada apartemen ini, setiap penghuni memiliki saham

dalam perusahaan pemilik apartemen serta menempati satu unit

tertentu sesuai dengan ketentuan perusahaan. Penghuni hanya bisa

menjual unitnya kepada orang yang telah dianggap cocok oleh

penghuni apartemen lainnya. Bila terdapat unit apartemen yang

kosong, maka sahamnya akan dibagi rata diantara penghuni dan

mereka harus menanggung semua biaya maintenance unit yang

kosong tersebut, sampai unit tersebut ditempati oleh penghuni baru.

o Condominium. Pada apartemen ini, setiap penghuni menjadi pemilik

dari unitnya sendiri dan memiliki kepemilikan yang sama dengan

penghuni lainnya terhadap fasilitas dan ruang publik. Penghuni bebas

untuk menjual, menyewakan ataupun memberikan kepemilikannya

kepada orang lain. Jika terdapat unit apartemen yang kosong, maka

biaya maintenance unit itu ditanggung oleh badan pengelola

apartemen itu.

Page 4: Wind Influenced Apartment Design in Jakarta …library.binus.ac.id/eColls/eThesisdoc/Bab2DOC/2012-2... · Web viewSelain teorema Torricelli, persamaan Bernoulli juga bisa diterapkan

20

C. Klasifikasi Apartemen Berdasarkan Tinggi dan Besar bangunan

Berdasarkan kategori jenis dan besar bangunan (Akmal, 2007) Apartemen

terdiri atas :

High-rise Apartemen. Bangunan apartemen yang terdiri atas lebih dari

sepuluh lantai. Dilengkapi area parkir bawah tanah, sistem keamanan dan

servis penuh. Struktur apartemen lebih komplekssehingga desain unit

apartemen cenderung standar. Jenis ini banyak dibangun di pusatkota.

Mid-Rise Apartemen. Bangunan apartemen yang terdiri dari tujuh sampai

dengan sepuluh lantai. Jenisapartemen ini lebih sering dibangun dikota satelit.

Low-Rise Apartemen. Apartemen dengan ketinggian kurang dari tujuh lantai

dan menggunakan tangga sebagaialat transportasi vertikal. Biasanya untuk

golongan menengah ke bawah.

Walked-Up Apartemen. Bangunan apartemen yang terdiri atas tiga lantai

sampai dengan enam lantai. Apartemenini kadang-kadang memiliki lift, tetapi

bisa juga tidak. Jenis apartemen ini disukai olehkeluarga yang besar (keluarga

inti ditambaha dengan orang tua). Gedung apartemen hanya terdiri dari dua

atau tiga unit apartemen

Garden Apartemen. Bangunan apartemen dua sampai empat lantai.

Apartemen ini memiliki halaman dan taman disekitar bangunan. Apartemen

ini sangat cocok untuk keluarga inti yang memiliki anak kecil karena anak-

anak dapat mudah mencapai ke taman. Biasanya untuk golongan menengah

ke atas.

Page 5: Wind Influenced Apartment Design in Jakarta …library.binus.ac.id/eColls/eThesisdoc/Bab2DOC/2012-2... · Web viewSelain teorema Torricelli, persamaan Bernoulli juga bisa diterapkan

21

D. Klasifikasi Apartemen Berdasarkan Sirkulasi Horizontal

Sirkulasi horizontal pada apartemen adalah berupa koridor. Berdasarkan

macam bentuk koridor, apartemen dapat dikelompokkan menjadi dua yaitu :

Single-loaded corridor apartment

Apartemen dengan tipe koridor ini dapat terbagi lagi menjadi dua yaitu :

o Open corridor apartment. Koridor pada tipe ini bersifat terbuka

dengan pembatas terhadap ruang luar berupa tembok atau railing yang

ketinggiannya tidak lebih dari 1 – 1,5 meter.

o Closed corridor apartment. Koridor bersifat tertutup oleh dinding,

kadang memiliki bukaan berupa jendela ataupun jalusi atau bahkan

tidak ada bukaan sama sekali.

Double-loaded corridor apartment

Tipe koridor pada apartemen ini dikelilingi oleh unit-unit hunian sehingga

seringkali terletak ditengah-tengah bangunan (central corridor).

E. Klasifikasi Apartemen Berdasarkan Sirkulasi Vertikal

Berdasarkan sirkulasi vertikal, apartemen dapat dibagi menjadi dua kelompok

yaitu (Site Planning, 1984 : 280 – 281) :

Walk-up Apartment

Pada apartemen ini sirkulasi vertikal utamanya adalah menggunakan tangga.

Ketinggian bangunan apartemen ini maksimal hanya 4 lantai. Apartemen ini

dirancang dengan koridor seminimal mungkin dan kebanyakan unit hunian

dekat dengan tangga sirkulasi. Apartemen ini dapat dibagi lagi menjadi dua

berdasarkan letak tangga sirkulasinya, yaitu :

Page 6: Wind Influenced Apartment Design in Jakarta …library.binus.ac.id/eColls/eThesisdoc/Bab2DOC/2012-2... · Web viewSelain teorema Torricelli, persamaan Bernoulli juga bisa diterapkan

22

o Core – type walk up apartment. Pada apartemen tipe ini tangga

sirkulasi (stair core) dikelilingi oleh unitunit hunian. Berdasarkan

jumlah unit hunian yang mengelilinginya, apartemen ini dapat dibagi

lagi menjadi 3 tipe yaitu :

1. Duplex : tangga sirkulasi apartemen dikelilingi dua unit hunian

2. Triplex : tangga sirkulasi apartemen dikelilingi tiga unit

hunian

3. Quadruplex : tangga sirkulasi apartemen dikelilingi empat unit

hunian

o Corridor – type walk up apartment. Pada apartemen ini tangga

sirkulasi terletak di kedua ujung koridor. Dengan menggunakan tipe

sirkulasi ini dapat memperbanyak jumlah unit pada satu lantai.

Elevator Apartment. Pada apartemen ini sirkulasi vertikal utamanya adalah

lift dan memiliki sirkulasi vertikal sekunder berupa tangga yang seringkali

juga merupakan tangga darurat. Umumnya apartemen ini dilengkapi dengan

lobby atau ruang tunggu lift. Ketinggian bangunan umumnya diatas 6 lantai.

Ada dua macam sistem lift yang dapat digunakan pada tipe apartemen ini

yaitu:

o Lift yang digunakan berhenti di setiap lantai bangunan

o Lift yang digunakan diprogram untuk berhenti hanya pada lantai-

lantai tertentu pada bangunan (Skip – floor elevator system).

Umumnya system ini digunakan pada apartemen dengan sistem

penyusunan lantai Duplex. Kelebihan sistem ini antara lain dapat

mengurangi koridor publik dan memperluas ukuran unit hunian pada

Page 7: Wind Influenced Apartment Design in Jakarta …library.binus.ac.id/eColls/eThesisdoc/Bab2DOC/2012-2... · Web viewSelain teorema Torricelli, persamaan Bernoulli juga bisa diterapkan

23

lantai dimana lift tidak berhenti. Kelemahannya terletak pada perlunya

menambah tangga pada setiap unit hunian.

F. Klasifikasi Apartemen Berdasarkan Tipe Unit

Klasifikasi pada apartemen berdasarkan tipe unitnya ada empat

(Akmal,2007), yaitu :

Studio

Unit apartmen yang hanya memiliki satu ruang. Ruang ini sifatnya

multifungsi sebagai ruang duduk, kamar tidur dan dapur yang semula

terbuka tanpa partisi. Satu-satunya ruang yang terpisah biasanya hanya

kamar mandi. Apartemen tipe studio relatif kecil. Tipe ini sesuai dihuni oleh

satu orang atau pasangan tanpa anak. Luas minimal 20-35 m2.

Apartemen 1, 2, 3 Kamar / Apartemen Keluarga

Pembagian ruang apartemen ini mirip rumah biasa. Memiliki kamar tidur

terpisah serta ruang duduk, ruang makan, dapur yang bias terbuka dalam

satu ruang atau terpisah. Luas apartemen ini sangat beragam tergantung

ruang yang dimiliki serta jumlah kamarnya. Luas minimal untuk satu kamar

tidur adalah 25 m2, 2 kamar tidur 30 m2, 3 kamar tidur 85 m2, dan 4 kamar

tidur 140 m2.

Loft

Loft adalah bangunan bekas gudang atau pabrik yang kemudian

dialihfungsikan sebagai apartemen. Caranya adalah dengan menyekat-

nyekat bangunan besar ini menjadi beberapa hunian. Keunikan apartemen

adalah biasanya memiliki ruang yang tinggi, mezzanine atau dua lantai

dalam satu unit. Bentuk bangunannya pun cenderung berpenampilan

Page 8: Wind Influenced Apartment Design in Jakarta …library.binus.ac.id/eColls/eThesisdoc/Bab2DOC/2012-2... · Web viewSelain teorema Torricelli, persamaan Bernoulli juga bisa diterapkan

24

industrial. Tetapi, beberapa pengembang kini menggunakan istilah loft

untuk apartemen dengan mezzanine atau dua lantai tetapi dalam bangunan

yang baru. Sesungguhnya ini salah kaprah karena kekhasan loft justru pada

konsep bangunan bekas pabrik dan gudangnya.

Penthouse

Unit hunian ini berada dilantai paling atas sebuah bangunan apartemen.

Luasnya lebih besar daripada unit-unit di bawahnya. Bahkan, kadang-

kadang satu lantai hanya ada satu atau dua unit saja. Selain lebih mewah,

penthouse juga sangat privat karena memiliki lifty khusus untuk

penghuninya. Luas minimumnya adalah 300 m2.

G. Klasifikasi Apartemen Berdasarkan Bentuk Massa Bangunan

Ada 3 macam tipe apartemen berdasarkan bentuk massa bangunannya yaitu

(Apartments:Their Design and Development, 1967 : 46) :

Apartemen berbentuk Slab

Pada apartemen berbentuk slab, antara tinggi bangunan dan lebar/panjang

bangunan hampir sebanding, sehingga bangunan berbentuk seperti kotak

yang pipih. Biasanya memiliki koridor yang memanjang dengan unit-unit

hunian berada di salah satu atau kedua sisi koridor.

Apartemen berbentuk Tower

Pada apartemen berbentuk tower, lebar/panjang bangunan lebih kecil

dibandingkan dengan tingginya sehingga bentuk bangunan seperti tiang.

Biasanya ketinggian bangunannya diatas 20 lantai. Sistem sirkulasinya

menggunakan sistem core karena menggunakan lift. Ada berbagai variasi

bentuk tower antara lain :

Page 9: Wind Influenced Apartment Design in Jakarta …library.binus.ac.id/eColls/eThesisdoc/Bab2DOC/2012-2... · Web viewSelain teorema Torricelli, persamaan Bernoulli juga bisa diterapkan

25

o Single tower

Apartemen dengan hanya satu massa bangunan. Core umumnya

terletak di tengah. Ruang koridor dapat diminimalkan. Unit-unit

hunian akan terletak dekat dengan tangga dan lift. Berdasarkan bentuk

massa, apartemen dengan satu tower dapat dibedakan menjadi tower

plan, expanded tower plan, circular plan, cross plan, dan five wing

plan.

o Multi tower

Apartemen yang memiliki lebih dari satu massa bangunan. Antara

massa bangunan dapat dihubungkan oleh suatu massa penghubung

ataupun hanya berupa pedestrian penghubung saja. Bila massa

bangunan dihubungkan oleh suatu massa penghubung, umumnya

massa penghubung terletak di tengah dengan massa lain

mengelilinginya. Lift dan tangga diletakkan pada massa penghubung

tersebut. Sementara untuk massa yang hanya dihubungkan oleh

pedestrian, tiap massa akan memiliki lift dan tangga masing-masing.

o Apartemen dengan bentuk Varian (campuran antara Slab dan Tower)

H. Klasifikasi Apartemen Berdasarkan Golongan Sosial

Berdasarkan golongan sosial (Savitri & Ignatius & Budiharjo & Anwar &

Rahwidyasa, 2007) pada pembangunan apartemen, dibagi menjadi empat yaitu :

Apartemen Sederhana

Apartemen Menengah

Apartemen Mewah

Apartemen Super Mewah

Page 10: Wind Influenced Apartment Design in Jakarta …library.binus.ac.id/eColls/eThesisdoc/Bab2DOC/2012-2... · Web viewSelain teorema Torricelli, persamaan Bernoulli juga bisa diterapkan

26

Yang membedakan keempat tipe diatas adalah fasilitas yang terdapat dalam

apartemen tersebut. Semakin lengkap fasilitas dalam sebuah apartemen, maka

semakin mewah apartemen tersebut. Pemilihan bahan bangunan dan system

apartemen juga berpengaruh. Semakin baik kualitas material dan semakin banyak

pelayannya, semakin mewah apartemen tersebut.

I. Klasifikasi Apartemen Berdasarkan Penghuni

Pengklasifikasian yang berdasarkan penghuni (Savitri & Ignatius &

Budiharjo & Anwar & Rahwidyasa, 2007), jenis apartemen dibagi menjadi empat,

yaitu :

Apartemen Keluarga

Apartemen ini dihuni oleh keluarga yang terdiri dari ayah, ibu, dan anaknya.

terdiri dari 2 hingga 4 kamar tidur, belum termasuk kamar tidur pembantu

yang tidak selalu ada. Biasanya dilengkapi dengan balkon untuk interaksi

dengan dunia luar.

Apartemen Lajang

Apartemen ini dihuni oleh pria atau wanita yang belum menikah dan biasanya

tinggal bersama teman. Mereka menggunakan apartemen sebagai tempat

tinggal, bekerja, dan beraktivitas lain diluar jam kerja.

Apartemen Bisnis / Ekspatrial

Apartemen ini digunakan oleh para pengusaha untuk bekerja karena mereka

telah mempunyai hunian sendiri diluar apartemen ini. Biasanya terletak dekat

dengan tempat kerja sehingga member kemudahan bagi pengusaha untuk

mengontrol pekerjaannya.

Page 11: Wind Influenced Apartment Design in Jakarta …library.binus.ac.id/eColls/eThesisdoc/Bab2DOC/2012-2... · Web viewSelain teorema Torricelli, persamaan Bernoulli juga bisa diterapkan

27

Apartemen Manula

Apartemen ini merupakan suatu hal yang baru di Indonesia, bahkan bias

dibilang tidak ada meskipun sudah menjadi sebuah kebutuhan. Diluar negeri

seperti Amerika, Cina, Jepang dan lain-lain, telah banyak ditemui apartemen

untuk hunian manusia usia lanjut. Desain apartemen disesuaikan dengan

kondisi fisik para manula dan mengakomodasi manula dengan alat bantu

jalan.

2.2 Tinjauan Khusus

2.2.1 Prinsip Bernoulli

Asas Bernoulli dikemukakan pertama kali oleh Daniel Bernoulli

(1700±1782). Daniel Bernoulli lahir di Groningen, Belanda pada tangga l8 Februari

1700 dalam sebuah keluarga yang hebat dalam bidang matematika. Dia dikatakan

memiliki hubungan buruk dengan ayahnya yaitu Johann Bernoulli, setelah keduanya

bersaing untuk juara pertama dalam kontes ilmiah di Universitas Paris. Johann, tidak

mampu menanggung malu harus bersaing dengan anaknya sendiri.

Johann Bernoulli juga menjiplak beberapa ide kunci dari buku

Daniel, Hydrodynamica dalam bukunya yang berjudul Hydraulica yang diterbitkan

lebih dahulu dari buku Hydrodynamica. Dalam kertas kerjanya yang berjudul

Hydrodynamica, Bernoulli menunjukkan bahwa begitu kecepatan aliran fluida

meningkat maka tekanannya justru menurun.

Prinsip Bernoulli adalah sebuah istilah di dalam mekanika fluida yang

menyatakan bahwa pada suatu aliran fluida, peningkatan pada kecepatan fluida akan

menimbulkan penurunan tekanan pada aliran tersebut. Prinsip ini sebenarnya

merupakan penyederhanaan dari Persamaan Bernoulli yang menyatakan bahwa

Page 12: Wind Influenced Apartment Design in Jakarta …library.binus.ac.id/eColls/eThesisdoc/Bab2DOC/2012-2... · Web viewSelain teorema Torricelli, persamaan Bernoulli juga bisa diterapkan

28

jumlah energi pada suatu titik di dalam suatu aliran tertutup sama besarnya dengan

jumlah energi di titik lain pada jalur aliran yang sama.

Prinsip ini diambil dari nama ilmuwan Belanda/Swiss yang bernama Daniel

Bernoulli. Dalam bentuknya yang sudah disederhanakan, secara umum terdapat dua

bentuk persamaan Bernoulli; yang pertama berlaku untuk aliran tak-termampatkan

(incompressible flow), dan yang lain adalah untuk fluida termampatkan

(compressible flow).

Aliran tak-termampatkan adalah aliran fluida yang dicirikan dengan tidak

berubahnya besaran kerapatan massa (densitas) dari fluida di sepanjang aliran

tersebut. Contoh fluida tak-termampatkan adalah: air, berbagai jenis minyak, emulsi,

dll. Bentuk Persamaan Bernoulli untuk aliran tak-termampatkan adalah sebagai

berikut:

di mana:

v = kecepatan fluida

g = percepatan gravitasi bumi

h = ketinggian relatif terhadapa suatu referensi

p = tekanan fluida

ρ = densitas fluida

Persamaan di atas berlaku untuk aliran tak-termampatkan dengan asumsi

asumsi sebagai berikut:

• Aliran bersifat tunak (steady state)

• Tidak terdapat gesekan

Aliran termampatkan adalah aliran fluida yang dicirikan dengan berubahnya

besaran kerapatan massa (densitas) dari fluida di sepanjang aliran tersebut. Contoh

Page 13: Wind Influenced Apartment Design in Jakarta …library.binus.ac.id/eColls/eThesisdoc/Bab2DOC/2012-2... · Web viewSelain teorema Torricelli, persamaan Bernoulli juga bisa diterapkan

Gambar 2.1 Pipa Efek Venturi

Sumber Rodhan Bijaksa Fisika Inspiratif, 2012

29

fluida termampatkan adalah: udara, gas alam, dll. Persamaan Bernoulli untuk aliran

termampatkan adalah sebagai berikut:

Hukum Bernoulli menyatakan bahwa jumlah dari tekanan ( p ), energi kinetik

per satuan volum (1/2 PV^2 ), dan energi potensial per satuan volume (ρgh) memiliki

nilai yang sama pada setiap titik sepanjang suatu garis arus.

Dalam bagian ini kita hanya akan mendiskusikan bagaimana cara berfikir

Bernoulli sampai menemukan persamaannya, kemudian menuliskan persamaan ini.

Akan tetapi kita tidak akan menurunkan persamaan Bernoulli secara matematis.

Kita disini dapat melihat sebuah pipa yang pada kedua ujungnya berbeda

dimanaujung pipa 1 lebih besar dari pada ujung pipa 2.

Penerapan Hukum Bernoulli:

a. Efek Venturi

Selain teorema Torricelli, persamaan Bernoulli juga bisa diterapkan

pada kasus khusus lain yakni ketika fluida mengalir dalam bagian pipa

yang ketinggiannya hampir sama (perbedaan ketinggian kecil). Untuk

memahami penjelasan ini, amati gambar di bawah

Pada gambar di atas tampak bahwa ketinggian pipa, baik bagian pipa

yang penampangnya besar maupun bagian pipa yang penampangnya

Page 14: Wind Influenced Apartment Design in Jakarta …library.binus.ac.id/eColls/eThesisdoc/Bab2DOC/2012-2... · Web viewSelain teorema Torricelli, persamaan Bernoulli juga bisa diterapkan

30

kecil, hampir sama sehingga diangap ketinggian alias h sama. Jika

diterapkan pada kasus ini, maka persamaan Bernoulli berubah menjadi :

Ketika fluida melewati bagian pipa yang penampangnya kecil (A2),

maka laju fluida bertambah (ingat persamaan kontinuitas). Menurut

prinsip Bernoulli, jika kelajuan fluida bertambah, maka tekanan fluida

tersebut menjadi kecil. Jadi tekanan fluida di bagian pipa yang sempit

lebih kecil tetapi laju aliran fluida lebih besar.

Ini dikenal dengan julukan efek Venturi dan menujukkan secara

kuantitatif bahwa jika laju aliran fluida tinggi, maka tekanan fluida

menjadi kecil. Demikian pula sebaliknya, jika laju aliran fluida rendah

maka tekanan fluida menjadi besar.

b. Cerbong asap

Pertama, asap hasil pembakaran memiliki suhu tinggi alias panas.

Karena suhu tinggi, maka massa jenis udara tersebut kecil. Udara yang

massa jenisnya kecil mudah terapung alias bergerak ke atas.

Kedua, prinsip bernoulli mengatakan bahwa jika laju aliran udara

tinggi maka tekanannya menjadi kecil, sebaliknya jika laju aliran udara

rendah, maka tekanannya besar. Ingat bahwa bagian atas cerobong berada

di luar ruangan. Ada angin yang bertiup di bagian atas cerobong, sehingga

tekanan udara di sekitarnya lebih kecil. Di dalam ruangan tertutup tidak

ada angin yang bertiup, sehingga tekanan udara lebih besar. Karenanya

asap digiring ke luar lewat cerobong.

c. Gaya Angkat Sayap Pesawat Terbang

Page 15: Wind Influenced Apartment Design in Jakarta …library.binus.ac.id/eColls/eThesisdoc/Bab2DOC/2012-2... · Web viewSelain teorema Torricelli, persamaan Bernoulli juga bisa diterapkan

Gambar 2.2 Gaya Angkat Sayap Pesawat Terbang

Sumber Rodhan Bijaksa Fisika Inspiratif, 2012

31

Gaya Angkat Sayap Pesawat Terbang juga merupakan salah satu

contoh Hukum Bernoulli. Pada dasarnya, ada empat buah gaya yang

bekerja pada sebuah pesawat terbang yang sedang mengangkasa.

1. Berat Pesawat yang disebabkan oleh gaya gravitasi Bumi

2. Gaya angkat yang dihasilkan oleh kedua sayap pesawat

3. Gaya ke depan yang disebabkan oleh mesin pesawat

4. Gaya hambatan yang disebabkan oleh gerakan udara.

Bagian depan sayap dirancang melengkung ke atas. Udara yang ngalir

dari bawah berdesak2an dengan temannya yang ada di sebelah atas. Mirip

seperti air yang ngalir dari pipa yang penampangnya besar ke pipa yang

penampangnya sempit. Akibatnya, laju udara di sebelah atas sayap

meningkat. Karena laju udara meningkat, maka tekanan udara menjadi

kecil. Sebaliknya, laju aliran udara di sebelah bawah sayap lebih rendah,

karena udara tidak berdesakan (tekanan udaranya lebih besar). Adanya

perbedaan tekanan ini, membuat sayap pesawat didorong ke atas. Karena

sayapnya nempel dengan badan si pesawat, maka pesawat ikutan

terangkat.

d. Tikus juga tahu prinsip Bernoulli

Tikus juga tahu prinsip bernoulli. Si tikus tidak mau mati karena sesak

napas, karenanya tikus membuat 2 lubang pada ketinggian yang berbeda.

Akibat perbedaan ketinggian permukaan tanah, maka udara berdesak2an

dengan temannya (bagian kanan). Mirip seperti air yang mengalir dari

Page 16: Wind Influenced Apartment Design in Jakarta …library.binus.ac.id/eColls/eThesisdoc/Bab2DOC/2012-2... · Web viewSelain teorema Torricelli, persamaan Bernoulli juga bisa diterapkan

Gambar 2.3 Prinsip Bernoulli Pada Lubang Tikus

Sumber Rodhan Bijaksa Fisika Inspiratif, 2012

32

pipa yang penampangnya besar menuju pipa yang penampangnya kecil.

Karena berdesakan maka laju udara meningkat (Tekanan udara menurun)

Karena ada perbedaan tekanan udara, maka udara dipaksa mengalir

masuk melalui lubang tikus. Udara mengalir dari tempat yang tekanan

udara-nya tinggi ke tempat yang tekanan udaranya rendah.

2.3 Novelty

Unsur kebaruan dari penelitian ini adalah penelitian akan perubahan bentuk

dan orientasi massa berdasarkan pengaruh arah adan kecepatan angin pada level

pedestrian hingga level tertinggi bangunan. Pelitian juga mengandung unsur

penyelesaian kenyamanan berdasarkan kecepatan angin didalam unit apartemen

dengan pendekatan sistem deflector.

Titik fokus penelitian adalah untuk menyelesaikan tiga permasalahan massa

dan unit apartemen terhadap pengaruh angin yakni:

Zona 1 massa atau zona pedestrian tidak boleh memiliki bentuk massa yang

dapat mempercepat aliran angin hingga diatas batas level 4 dimana akibat

dari percepatan angin di zona 1 dapat menyebabkan berkurangnnya

keamanan dan kenyamanan pengguna terutama di zona pedestrian. Kecepatan

angin yang ingin dicapai pada zona ini adalah angin lemah dengan kecepatan

dibawah 3.8 m/s.

Page 17: Wind Influenced Apartment Design in Jakarta …library.binus.ac.id/eColls/eThesisdoc/Bab2DOC/2012-2... · Web viewSelain teorema Torricelli, persamaan Bernoulli juga bisa diterapkan

33

Untuk zona 2 – 4, tekanan angin menjadi fokus penelitian. Tekanan angin

dikurangi semaksimal mungkin dengan bentuk design yang aerodinamis. Hal

ini bertujuan untuk mengurangi beban struktur horizontal.

Penelitian juga memfokuskan pada wind deflector system dimana sistem ini

merupakan sistem untuk mengatur kecepatan angin yang masuk kedalam

ruangan. Kecepatan angin nyaman yang akan dicapai adalah berkisar 0.25

m/s – 1.5 m/s.

Ketiga poin penelitian ini merupakan fokus penelitian yang belum

dibahas dan diteliti pada penelitian sebelumnya. Software yang digunakan

untuk simulasi juga merupakan software yang berbeda dengan penelitian

sebelumnya dimana, penelitian ini menggunakan simulasi dari software

Falcon. Software ini dianggap paling efektif dalam menjelaskan informasi

yang didapatkan dalam simulasi.