Sistem Penghawaan

Tinjauan teori yang terkait pada pembahasan ini yaitu tentang Sistem Penghawaan dan Akustik antara lain:
1.CARA ALAMIAH
A.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. Udara lembab yang tidak jenuh menyentuh tubuh, kelembapan kulit (keringat) berkurang, dan tubuh merasa pendinginan. Mengingat kelembapan udara (uadara luar, atau udara di dalam ruangan karena berkumpulnya manusia) dapat di kombinasi dengan penambahan kecepatan udara. Pendinginan tidak dapat di lakukan bila, dalam kasus ekstrim, kelembapan udara hampir mencapai 100%.pendinginan melalui pengudaraan hanya dapat dilakukan bila temperatur udara lebih rendah dari temperatur kulit (35-36oC).
Ventilasi silang yang didasarkan pada perbedaan panas hampir tidak menghasilkan sesuatupun, karena kecilnya perbedaan temperatur di daerah iklim hangat – lembab. Sebaliknya, perbedaan tekanan bisa sangat besar, tergantung pada kecepatan angin, sehingga kemungkinan mendapatkan ventilasi silang dengan cara ini akan dibahas lebih terperinci berikut ini.
Tujuan perencanaan adalah mendapatkan aliran udara yang tepat untuk ruangan serta pengontrolannya. Ada berbagai kemungkinan, tetapi kesulitannya terutama terletak pada kenyataan bahwa udara yang bergerak tadak mudah berubah arah dan mencari jalan terpendek antara lobang masuk dan keluar.
Yang penting untuk 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. Gambar 7.15 dan 7.16 menunjukkan bahwa situasi dapat diperbaiki dengan tindakan-tindakan yang tepat. Disini pengaturan tekanan dan lapisan pada fasade dan sekitar bangunan merupakan dasar untuk perubahan.
B.Pelembaban Udara, Air
Kandungan air pada udara dapat ditingkatkan selama masih belum jenuh. Proses ini terjad terus-menerus di alam. Dengan tindakan-tindakan tertentu, peristiwa ini dapat ditimbulkan dan dibantu secara buatan. Untuk ini air diuapkan, sehingga mengakibatkan terjadinya pendinginan dan perubahan iklim-mikro yang diinginkan di daerah tropis. Pemanfaatan langsung efek pendinginan ini pasti disertai oleh peningkatan kelembababan udara, sehingga metode pendinginan ini hanya mungkin dilakukan di daerah kering. Di daerah sangat lembab, keuntungan pendinginan ini ditiadakan karena kerugian akibat bertambahnya kelembaban udara.
Bermacam-macam metode dapat dibagi kedalam kedua kelompok :
- Peralatan di dalam bangunan yang menghasilkan pendinginan langsung dengan penguapan.
- Instalasi di luar dan di sekitar bangunan yang langsung membantu pendinginan di dalam ruangan. Di sini pendinginan terjadi oleh penurunan temperatur dinding dan atap atau pendinginan udara yang menyentuh bangunan.
Penjelasan untuk a)
Pada jaman firaun, budak-budak digunakan untuk mengipas udara keatas kendi tanah besar berpori yang diisi air. Air yang merembes keluar dan membasahi kulit kendi akan menguap dan terjadilah pendinginan.
Pada prinsipnya, metode ini tidak berubah. Yang penting adalah menimbulkan penguapan dari sebuah lapisan air yang sangat tipis pada suatu media pembawa. Alat yang paling sederhana untuk ini adalah tikar jerami yang dibentang pada sebuah bingkai kayu. Tikar ini dibasahi terus-menerus dengan sebuah alat penyemprot sederhana atau dengan menyiraminya sekali-sekali dengan air.
Bila temperatur dibawah bayangan adalah 350C, maka dengan kelembaban udara 40% dapat dihasilkan penurunan temperatur sebesar 50C melalui cara ini; bahkan dengan kelembaban udara hanya 10% bisa mencapai penurunan temperatur sampai 110C. Pemakaian air kira-kira 3,3 liter setiap jam untuk sebuah ruangan berukuran 100 m3 untuk penurunan temperatur sebesar 150C. Kiranya hanya inilah metode pendinginan ruangan dengan cara sederhana yang mungkin dapat dilakukan.
Penjelasan untuk b)
Metode pendinginan daerah luar dengan penguapan sama dengan pada (a), tetapi disini pesanan tata letak bidang air sangat penting. Hal ini sudah semestinya, karena pemercikan suatu lapisan pembawa yang tipis dan tembus udara dengan dimensi yang diperlukan tidak mungkin lagi dapat direalisasikan. Dalam hal ini yang diberikan percikan air adalah atap, dinding dan tanah di sekitar bangunan. Dengan penguapan bahan akan menjadi dingin. Penting sekali bahwa bahan pembawa ini da[pat menyerap air, terutama bagi bidang yang miring atau vertikal(bila pemberian air dihentikan, untuk waktu tertentu masih terdapat kelembaban). Dibawah lapisan penyerap air ini, kontruksi harus tahan terhadap air.
C.Penyimpanan dan Penghambat Panas
Penyimpanan panas dan juga penyimpanan dingin pada bahan sebuah bangunan mempunyai efek terhadap perbedaan temperatur udara luar untuk daeral tropikal-kering. Bahan yang padat dan berat, menyerap dengan baik dan penyimpannya cukup lama; sebaliknya bahan yang ringan, berpori, dan renggang hanya sedikit dan sama sekali tidak menyerap panas, dan sdalam waktu singkat melepaskan kembali panas yang diterimanya. Tetapi bahan yang padat menghambat juga penembusan panas; hal ini merugikan di dalam ruangan telah terbentuk panas yang tinggi.
Semua tindakan yang tepat untuk penyejukan udara ruangan dengan cara alamiah bisa gagal akibat pemilihan bahan yang salah. Misalnya, bila bahan bangunan melepaskan panas yang telah diserap pada waktu yang tidak tepat, maka sebuah sistem pengudaraan yang baik berakibat negatif : panas tersebut disebarkan keseluruh ruangan atau bangunan. Ruangan yang hanya dapat diguanakan pada malam hari sebaiknya dibuat dari bahan ringan dengan penyerapan panas yang kecil, agar pada malam hari terjadi pendinginan melalui pertukaran udara yang cepat.
D.Vegatasi
Seperti banyak faktor lainnya, vegetasi juga dapat menghsilakanpengaruh berbeda terhadap iklim-mikro pada daerah kering dan daerah lembab. Apa yang cocok untuk suatu daerah belum tentu sesuai untuk daerah lain. Di daerah kering, vegetasi lebat dapat menahan angin pamas dan debu yang tidak diinginkan dan penguapan daun menambah kelembaban udara sehingga temperatur akan turun. Sebaiknya 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,
Sehingga menghasilkan sumbangan yang tidak kecil bagi pengudaraan dengan cara alamiah. Dengan rumput dan tanaman kecil saja, udara yang bergerak diatasnya dapat didinginkan. Misalnya, pada pengukuran diafrika selatan dapat ditetapkan angka-angka berikut :
- Permukaan atap slate dibawah cahaya matahari 430C
- Permukaan beton dibawah cahaya matahari 350C
- Rumput pendek dibawah cahaya matahari 310C
- Rumput pendek dalam bayangan 260C
- Permukaan daun pada pohon, dalam bayangan 270C
Pada dasarnya angin harus berhembus melalui daerah yang berada dalam bayangan sebelum mencapai bangunan, jangan melalui permukaan yang panas. Pada tempat-tempat dimana pengurangan gerakan udara panas harus dihindari, dapat dipilah tanaman khusus yang jarang, misalnyapalem kipas dengan mahkota yang tinggi sehingga udara dapat mengalir besar dibawahnya dan hanya menhasilkan sedikit kelembaban oleh karena permukaan daunnya rapat.
Bangunan tidak selalu bisa didirikan tegak lurus terhadap arah angin. Tindakan yang dapat dilakukan untuk membelokkan arah angin dengan bantuan semak dan tembok telah diuraikan pada pasal 7.12-ventilasi silang.
Permukaan baru dengan vegetasi yang terkonsentrsi 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
Seperti telah dijelaskan sebelumnya, efektifitas pengudaraan alamiah untuk sebuah bangunan tergantung pada :
- Letak dan besarnya.
- Jenis bangunan-bangunan di sekitarnya.
- Penempatan lobang masuk dan keluar udara.
Terutama untuk bangunan besar, persyaratan untuk efektifitas pengudaraan alamiah sering tidak tersedia, sehingga harus digunakan peralatan mekanis. Dengan sistem pengudaraan mekanis seperti ini 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 lobang-lobang pada pengudaraan alamiah. Tetapi pada umumnya ventilasi silang yang bekerja kurang intensif, masih lebih baik dibandingkan pengudaraan buatan, yang sering tidak berfungsi karena kurang perawatan dan suku cadang.
Kipas angin yang diletakkan di meja atau langit-langitmerupakan alt paling sederhanan untuk menghasilkan gerakan udara yang nyaman. Tetapi kipas angin di langit-langit sebaiknya diatas 3 m. Tetapi efisiensinya tidak terlalu tinggi, karena disini tidak terjadi pertukaran udara, mel;ainkan hanya perputaran saja. Kipas yang dipasang pada dinding luar masih lebih baik. Untuk ruangan yang lebih kecil, kipas aksial sudah cukup, asalkan saluran udara tidak diperlukan. Jika yang besar demikian halnya, maka dianjurkan untuk memakai kipas radial. Tahanan pipa yang besar bahkan dapat diatasi tanpa kebisingan, dan hembusannya pada lobang keluar selalu konstan, bahkan pada tekanan angin yang kuat.
Perbaikan yang cukup berarti dapat dicapai dengan instalasi pengudaraanmekanis tambahan yang dhbubungakan dengan sebuah filter untuk pembersihan udara masuk. Dengan hanya menggunakan sebuah pembersih sebuah debu akan terbawa ke dalam ruanganbersama udara luar. Selain itu, yang juga penting, dengan kipas udara masuk, aliran udara didalam ruangan dapat ditentukan denghanlebih tepat, saluran udara yang diperlukan tidak lagi mengganggu, dan kondisi untuk pengolahan udara lebih lanjut tercipta dengan penambahan elemen pendingin atau pemanas.
Jenis pendinginan udara dan posisi lobang masuk dan lobang keluar udara ditetapkan dengan aturan teknik pengudaraan biasa. Dengan penilaian suatu situasi dan pemilihan instalasi, sebaiknya diikutsertakan seorang ahli. Pada dasarnya lobang masuk udara harus ditempatkan didaerah ruang duduk dan ruang tidur dan lobang-lobang di dapur, kamar mandi dan WC. Dengan demikian terbentuk arus udara baru ruang duduk dan ruang tidur ke ruangan-ruangan yang menjdai sumber bau. Untuk menetukan ukuran kipas angin, dapt dianggap bahwa pertukaran udara diruang duduk dan ruang tidur harus berlangsung 5-8 kali, sedangkan di dapur, kamar mandi dan WC, 10-20 kali setiap jam.
Pada setiap kasus perlu ditetapkan secara terpisah, apkah akan digunakan sistem pengudaraan yang rumit, yang mungkin dilengkapi dengan pengatur temperatur, atau sistem penyejukan-udara total, atau kombinasi keduanya. Disamping biaya instalasi, biaya perawatan dan operasi tidak boleh diabaikan. Dalam jangka waktu panjang hal ini merupakan faktor biaya yang lebih besar, karena lebih menetukan. Tetapi pemilihan sistem sangat tergantung pada fungsi masing-masing ruangan.
2.PENYEJUKAN – UDARA DENGAN CARA MEKANIS
Penyejuk udara mekanis tidak boleh digunakan untuk mengatasi beban panas yang timbul akibat perencanaan yang salah. Pengoperasian instalai seperti ini mahal, peralatan dibebani terlau berat dan mudah mengalami kerusakan. Karena itu aturan dasarnya adalah : perencanaan yang sesuai dengan iklim. Semua jenis penyejuk udara mekanis hanya berfungsi sebagai penunjang.
a)Pendinginan Udara
Pendinginan dan Penguapan
Udara yang akan diproses dialirkan kedalam ruang pelembab, dimana sejumlah air ditambahkanpada 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 diatas, jika temperatur udara yang masuk lebih rendah dari udara yang keluar, yaitu dengan penambahan air dalam jumlah tertentu secara kontinyu (pendinginan-basah). Efek pendinginan yang sama dapat diperoleh bila udara yang disalurkan melalui pendinginan air yang berisi air yang menyerappanas dari udara tanpa bersentuhan langsung dengannya (pendinginan-kering). Karena jenis pendinginan ini memerlukan banyak air, maka hanya dapat digunakan pada tempat-tempat yang mudah mendapatkan air. Metode ini hampir tidak dapat digunakan di daerah tropis, dimana terdapat kekurangan air dan temperatur air terlalu tinggi untuk pendinginan.
Mesin Pendingin
Penggunaaan mesin pendingin(refrigerator) untuk menghasilkan pendinginan yang efektif dan ekonomis biasnya 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, hanya fungsi evoporator dan kondensator dapat dipertularkandengan penyetelan katup 4 arah. Biaya keseluhan dapat ditekan melalui penyetelan pada alat yang sama dapat menghasilkan pendinginan pada musim panas dan pemanasan pada musim dingin. Karena itu peralatan ini hanya dapat digunakan di daerah dataran tinggi atau padang pasir didaerah tropis. Tanpa hubungan dengan sistem pemanas tambahan, beban pemanasan sampai temperatur sekitar + 50C dapat diatasi
b)Pengeringan Udara
Di daerah tropis basah, yang terpenting adalah menciptakan ke;em,baban udara serendah mungkin guna mendapatkan kondisi kenyamanan yang optinum. Penelitian mengenai panas tubuh manusia telah menunjukkan bahwa sebagian dari pendinginan tubuh melalui pelepasan panas, yaitu melalui penguapan padapermukaan kulit.
c)Pelembaban Udara
Pada sistem penyejuk udara sentral, dimana udara ruangan pendingin sepanjang hari didaerah dengan penurunan temperatur yang besar pada malam hari atau penurunan tempertur luar tahunan rata-rata dibawah sekitar +100C, harus terdapat peralatan pelembab udara.
d)Peralatan Penyejuk Udara Tersendiri
Alat pendingin yang paling sederhana dalam bentuk dan pengoperasiannya dalah unit penejuk udara tersendiri, yang hanya memerlukan sambungan pada jaringan arus listrik bolak-balik dengan tegangan 110 V atau 220 V. Keuntungan alat ini, disamping biaya instalai rendah, terutama adalah kemudahan pemasangannya, sehingga dapat ditempatkan pada tempat yang menguntungkan.
e)Sistem Sentral
Banyak terdapat jenis peralatan dengan kapasitas sampai 30KW, yang dibuat berdasarkan konsep teknis seperti diuraikan pada pasal 7.3.4. Alat-alat ini belum dapat digolongkan ke dalam sistem sentral, tetapi karena kapasitasnya, biasanya menggunakan pipa udaradan memungkinkan penyjukan udara yang ekonomis untuk ruangan besar.
f)Pengoperasian dan Perawatan
Perawatan yang teratur dan teliti merupakan syarat utam untuk kelancaran operasi alt penyejuk-udara, baik unit tersendiri maupun sistem sentral. Yang terpenting adalah pembersihan semua bagian yang bersentuhan dengan udar. Karena sistem keluaran udara alat ini berkurangaoleh pengotoran sarngan udara, maka untuk pengontrolan kadar kekotoran diperlukan sebuah alat pengukurtahanan yang dapat digunakan untuk menunjukkan saat saringan udaraharus dibersihkan atau diganti. Hal ini dapat dipermudah dengan pemakaian saringan ban-berputar, terutam bila pengukur tahanan penutup hubungan yang menggerakkan bangunan dan dengan demikian menggantikan saringan udara secara otomatis. Untuk sistem kecil dan unit tersendiri sebaiknya dipakai “saringan sekali pakai buang” asalkan saringan cadangan tersedia cukup banyak.