TESIS PENGARUH SISTEM DISTRIBUSI UDARA TERHADAP KUALITAS UDARA DALAM RUANG

Transkripsi

1 TESIS PENGARUH SISTEM DISTRIBUSI UDARA TERHADAP KUALITAS UDARA DALAM RUANG (STUDI KASUS AUDITORIUM GEDUNG MENARA PHINISI) THE INFLUENCE OF AIR DISTRIBUTION TOWARD INDOOR AIR QUALITY (CASE STUDY : AUDITORIUM OF MENARA PHINISI BUILDING) YETTI YUNIANTI ISHAK P FAKULTAS TEKNIK UNIVERSITAS HASANUDDIN MAKASSAR 2018

2 PENGARUH SISTEM DISTRIBUSI UDARA TERHADAP KUALITAS UDARA DALAM RUANG (STUDI KASUS AUDITORIUM GEDUNG MENARA PHINISI) Tesis Sebagai Salah Satu Syarat untuk Memperoleh Gelar Magister Program Studi Teknik Arsitektur Disusun dan diajukan oleh YETTI YUNIANTI ISHAK Kepada FAKULTAS TEKNIK UNIVERSITAS HASANUDDIN MAKASSAR 2018

3 i

4 ii PERNYATAAN KEASLIAN TESIS Yang bertandatangan dibawah ini Nama : Yetti Yunianti Ishak Nomor Pokok : P Program Studi : Teknik Arsitektur Menyatakan dengan sebenarnya bahwa tesis yang saya tulis ini benar-benar merupakan hasil karya saya sendiri, bukan merupakan pengambil alihan tulisan atau pemikiran orang lain. Apabila dikemudian hari terbukti atau dapat dibuktikan bahwa sebagian atau keseluruhan tesis ini hasil karya orang lain, saya bersedia menerima sanksi atas perbuatan tersebut. Makassar, 17 Januari 2018 Yang menyatakan Yetti Yunianti Ishak

5 iii PRAKATA Puji syukur saya panjatkan kepada Tuhan Yang Maha Esa karena atas berkat dan karunia-nya, saya dapat menyelesaikan tesis ini. Penulisan tesis ini dilakukan sebagai syarat untuk mencapai gelar Magister Teknik pada Program Studi Teknik Arsitektur Fakultas Teknik Universitas Hasanuddin. Saya menyadari bahwa, tanpa bantuan dan bimbingan dari berbagai pihak, dari masa perkuliahan sampai pada penyusunan tesis ini, sangatlah sulit bagi saya menyelesaikan tesis ini. Oleh karena itu saya mengucapkan terima kasih kepada bapak/ibu : 1. Baharuddin Hamzah, ST., M.Arch., Ph.D., selaku Pembimbing 1 2. Dr. Eng. Rosady Mulyadi, ST., MT., selaku Pembimbing 2 3. Prof. Dr. Ir. H. Ramli Rahim, M.Eng., selaku Penguji 4. Prof. Dr. Ir. Victor Sampebulu, M.Eng., selaku Penguji 5. Dr. Ir. Nurul Jamala, MT., selaku Penguji 6. Ir. Ria Wikantari Rosalia, M. Arch., Ph.D, selaku Ketua Program Studi Arsitektur Pascasarjana UNHAS 7. Kepala dan seluruh staf Sub Bagian Rumah Tangga Universitas Negeri Makassar yang telah membantu dalam pengumpulan data 8. Staf Teknik, Hafid, yang telah banyak membantu sehingga simulasi secara komputerisasi dapat berjalan lancer 9. Teman-teman mahasiswa pascasarjana Arsitektur angkatan 2014 terutama Atun, Niniek, dan Popi yang telah banyak membantu

6 iv 10. Suami (Leonard Andre) untuk segala pengertian, dukungan, doa, dan semangat yang telah diberikan 11. Kedua orang tua, saudara-saudara dan seluruh keluarga yang telah memberikan dukungan dan doa. Akhir kata, saya berharap Tuhan Yang Maha Esa berkenan membalas segala kebaikan semua pihak yang telah membantu dan semoga tesis ini dapat memberikan manfaat bagi semua pihak. Makassar, 17 Januari 2018 Yetti Yunianti Ishak

7 v

8 vi

9 vii DAFTAR ISI halaman PRAKATA... ABSTRAK... ABSTRAK... DAFTAR ISI... DAFTAR TABEL... DAFTAR GAMBAR... iii v vi vii ix x BAB I PENDAHULUAN... 1 A. Latar Belakang 1 B. Rumusan Masalah... 3 C. Tujuan... 4 D. Manfaat Penelitian... 4 E. Lingkup Penelitian... 5 F. Alur Pikir... 6 BAB II TINJAUAN PUSTAKA... 7 A. Kualitas Udara dalam Ruang... 7 B. Auditorium C. Ventilasi D. Sistem Distribusi Udara dalam Ruang Tertutup E. Temperatur Udara F. Kelembaban Udara G. Pergerakan Udara... 51

10 viii H. Simulasi secara Komputerisasi I. Penelitian Sebelumnya J. Kerangka Teori BAB III METODE PENELITIAN A. Rancangan Penelitian B. Lokasi dan Waktu Penelitian C. Studi Kasus D. Jenis Dan Sumber Data E. Teknik Pengumpulan Data F. Teknik Analisis Data G. Defenisi Operasional BAB IV HASIL PENELITIAN DAN PEMBAHASAN A. Analisis Sistem Distribusi Udara yang Digunakan dalam Auditorium B. Pengaruh Sistem Distribusi Udara Mixing Ventilation terhadap Tingkat Kualitas Udara dalam Auditorium C. Desain Sistem Distribusi Displacement Ventilation BAB V KESIMPULAN DAN SARAN A. Kesimpulan B. Saran DAFTAR PUSTAKA LAMPIRAN

11 ix DAFTAR TABEL Nomor halaman 1. Efek Senyawa Gas CO Hubungan aktifitas dan produksi karbon dioksida Tingkat ventilasi minimum dalam zona pernapasan Efektifitas Distribusi Udara Pengaruh kenyamanan kecepatan aliran udara bagi manusia Hasil pengukuran kadar CO 2, temperatur udara, dan kelembapan udara di dalam auditorium sebelum dan setelah elemen HVAC dinyalakan Hasil pengukuran kadar CO 2 selama kegiatan berlangsung dalam auditorium Hasil pengukuran temperatur udara selama kegiatan berlangsung dalam auditorium Hasil pengukuran kelembapan udara selama kegiatan berlangsung dalam auditorium Perbandingan rata-rata hasil pengukuran kondisi eksisting saat kegiatan berlangsung dalam auditorium dengan standar yang berlaku

12 x DAFTAR GAMBAR Nomor halaman 1. Alur penelitian Karbon dioksida sebagai indikator bioeffluents manusia Contoh auditorium berbentuk segi empat Contoh auditorrium berbentuk kipas Contoh auditorium berbentuk tapal kuda Contoh auditorium berbentuk 360 o Contoh auditorium berbentuk transverse stage Contoh auditorium berbentuk 210 o -220 o Contoh auditorium berbentuk space-stage Mixing ventilation Displacement ventilation Lapisan udara dalam ruangan dengan displacement ventilation Free standing diffuser Wall mounted diffuser Floor diffuser Ceiling diffuser Industrial diffuser dan contoh perletakannya Penempatan difuser bedasarkan besar ruangan Mixing ventilation dengan sistem penghawaan ditempatkan pada plafon... 59

13 xi 20. Displacement ventilation dengan sistem penghawaan ditempatkan pada plafon dan dinding Stratum ventilation dengan sistem penghawaan ditempatkan pada dinding Kerangka teori Laser distance meter Extech DT Wind speed meter D HT-2000 CO 2 /Temperatur/RH Data Logger Ikon ANSYS-Fluent Lokasi Gedung Menara Phinisi Perspektif Gedung Menara Phinisi Denah Lantai 3 Gedung Menara Phinisi Denah Lantai 4 Gedung Menara Phinisi Gambar Potongan Auditorium Gedung Menara Phinisi Denah Auditorium Gedung Menara Phinisi Auditorium Gedung Menara Phinisi Perletakan titik outlet dan inlet yang terdapat dalam auditorium Perletakan titik lampu yang terdapat dalam auditorium Perletakan titik lampu yang tampak pada interior Auditorium Gedung Menara Phinisi Rencana letak titik pengukuran dalam Auditorium Gedung Menara Phinisi... 83

14 xii 38. Rencana letak titik pengukuran saat kegiatan berlangsung dalam auditorium Titik pengukuran, titik inlet dan titik outlet Pengukuran tingkat konsentrasi gas CO 2 saat ruangan kosong, di enam titik ukur, sebelum dan setelah elemen HVAC dinyalakan Pengukuran temperatur udara saat ruangan kosong, di enam titik ukur, sebelum dan setelah elemen HVAC dinyalakan Pengukuran kelembapan udara saat ruangan kosong, di enam titik ukur, sebelum dan setelah elemen HVAC dinyalakan Titik pengukuran saat kegiatan berlangsung Hasil pengukuran tingkat konsentrasi gas CO 2 di titik A, B dan C selama kegiatan I berlangsung dalam auditorium Hasil pengukuran tingkat konsentrasi gas CO 2 di titik D, E dan F selama kegiatan II berlangsung dalam auditorium Nilai rata-rata hasil pengukuran tingkat konsentrasi gas CO 2 di 6 titik ukur selama kegiatan I dan kegiatan II berlangsung dalam auditorium Hasil pengukuran temperatur udara ruangan di titik A, B dan C selama kegiatan I berlangsung dalam auditorium Hasil pengukuran temperatur udara di titik D, E dan F selama kegiatan II berlangsung dalam auditorium

15 xiii 49. Nilai rata-rata hasil pengukuran temperatur udara di 6 titik ukur selama kegiatan I dan kegiatan II berlangsung dalam auditorium Hasil pengukuran kelembapan udara di titik A, B dan C selama kegiatan I berlangsung dalam auditorium Hasil pengukuran kelembapan udara di titik D, E dan F selama kegiatan II berlangsung dalam auditorium Nilai rata-rata hasil pengukuran kelembapan udara di 6 titik ukur selama kegiatan I dan kegiatan II berlangsung dalam auditorium Hasil simulasi kecepatan aliran udara dalam auditorium Hasil simulasi pola aliran udara dalam auditorium Hasil simulasi kondisi temperatur udara dalam auditorium Hasil simulasi pola aliran udara dalam auditorium yang menggunakan displacement ventilation Hasil simulasi kecepatan aliran udara dalam auditorium yang menggunakan displacement ventilation Hasil simulasi temperatur udara dalam auditorium yang menggunakan displacement ventilation

16 1 BAB I PENDAHULUAN A. Latar Belakang Salah satu program kerja pemerintahan saat ini, di bidang peningkatan sektor pendidikan adalah pemenuhan hak atas layanan pendidikan. Pada tingkat satuan pendidikan tinggi, program yang diprioritaskan adalah peningkatan kualitas layanan pendidikan tinggi. Untuk dapat mencapai tujuan diatas, maka dibutuhkan suatu perencanaan yang matang yang dapat menjamin kelancaran dan peningkatan kualitas penyelenggaraan layanan pendidikan. Sejalan dengan tugas dan tanggungjawab seperti yang telah diuraikan diatas, maka sudah sepatutnyalah Universitas Negeri Makassar memberikan layanan pendidikan prima. Salah satunya bentuk layanan tersebut berupa ketersediaan gedung Menara Phinisi sebagai pusat pelayanan administrasi akademik, yang dapat menampung seluruh aktifitas pelayanan administrasi akademik. Hal ini bertujuan untuk menjamin kelancaran penyelenggaraan pendidikan dan pengajaran; penelitian dan pengembangan; serta pengabdian pada masyarakat atau dikenal sebagai Tridharma Perguruan Tinggi. Gedung Menara Phinisi Universitas Negeri Makassar dibangun secara bertahap, mulai dari tahun 2009 hingga tahun 2012, dan mulai digunakan pada tahun Gedung ini difungsikan sebagai pusat pelayanan administrasi (rektorat) Universitas Negeri Makassar dan

17 2 mengambil metafora dari bentuk layar phinisi. Terdapat begitu banyak fungsi bangunan dan kegiatan yang berlangsung di dalam gedung ini. Salah satu kegiatan yang sering dilakukan dan memiliki peran cukup penting dalam menunjang pelaksanaan Tri Dharma Perguruan Tinggi adalah kegiatan seminar, promosi doktor, wisuda dan sebagainya. Auditorium merupakan salah satu ruangan yang terdapat dalam Gedung Menara Phinisi. Auditorium ini berfungsi untuk menampung berbagai kegiatan tersebut diatas. Ruangan ini dapat menampung pengunjung hingga 472 orang. Intensitas pemakaian auditorium terbilang cukup tinggi, oleh sebab itu, faktor kenyamanan pengguna auditorium merupakan salah satu hal yang penting untuk diperhatikan. Kondisi ruangan yang tertutup dengan daya tampung pengunjung yang tidak sedikit, menyebabkan auditorium berpotensi untuk mengalami masalah polusi udara dalam ruang. Penumpukan gas CO 2 dapat saja terjadi sebagai hasil dari proses respirasi pengunjung saat kegiatan berlangsung dalam ruangan tersebut. Untuk itu, auditorium membutuhkan penanganan khusus agar dapat diperoleh kualitas udara dalam ruang yang baik. Karena tidak seperti ruangan lainnya, pembukaan jendela untuk asupan udara segar tidak memungkinkan untuk diadakan. Selain itu, kualitas udara juga erat kaitannya dengan kesehatan pengguna/pengunjung. Kualitas udara yang memadai dalam auditorium sebenarnya dapat diperoleh melalui sistem distribusi udara dengan baik dalam wilayah yang luas, terutama pada area pengunjung, untuk mengurangi penumpukan

18 3 polutan berupa gas CO 2 yang dapat terjadi di dalam auditorium tersebut. Oleh karena itu, penelitian terhadap pengaruh sistem distribusi udara terhadap tingkat kualitas udara dalam auditorium, dirasakan penting untuk diadakan. Hal ini dilakukan agar diperoleh solusi berupa desain sistem distribusi udara dalam ruang yang sesuai untuk auditorium. Desain sistem distribusi udara ini diharapkan sanggup mensuplai udara segar dengan tingkat aliran udara yang nyaman, sekaligus mengurangi atau menghindari terjadinya penumpukan gas CO 2 terutama pada area penonton. Desain sistem distribusi udara ini juga pada akhirnya diharapkan dapat menjadi bahan masukan pada rencana pembangunan auditorium di masa yang akan datang. B. Rumusan Masalah Auditorium merupakan ruangan yang cukup kompleks dan membutuhkan penanganan khusus, untuk mendapatkan kualitas udara dalam ruang yang baik. Dengan kondisi ruangan tertutup dan menampung pengunjung dalam jumlah yang tidak sedikit, auditorium berpotensi tinggi untuk mengalami masalah polusi udara dalam ruang. Berdasarkan uraian di atas, dapat dirumuskan masalah penelitian sebagai berikut : 1. Bagaimana sistem distribusi udara yang terdapat dalam ruang auditorium?

19 4 2. Bagaimana pengaruh sistem distribusi udara yang terdapat dalam auditorium saat ini terhadap tingkat kualitas udara di dalam ruangan tersebut? 3. Bagaimana desain sistem distribusi udara dalam auditorium yang mampu memberikan aliran udara dalam ruang yang nyaman dan sekaligus menghindari terjadinya penumpukan gas CO 2? C. Tujuan Penelitian Tujuan dari penelitian ini adalah : 1. Menganalisis jenis sistem distribusi udara yang terdapat dalam ruang auditorium Gedung Menara Phinisi UNM. 2. Mengevaluasi pengaruh sistem distribusi udara yang terdapat dalam auditorium saat ini terhadap tingkat kualitas udara di dalam ruangan tersebut. 3. Mendesain sistem distribusi udara dalam auditorium yang mampu memberikan aliran udara dalam ruang yang nyaman dan sekaligus mengurangi/menghindari terjadinya penumpukan gas CO 2 dalam ruangan terutama pada area penonton. D. Manfaat Penelitian Manfaat penelitian adalah untuk menganalisis permasalahan umum yang terdapat dalam auditorium, dan dilanjutkan dengan pengukuran untuk memperoleh data-data yang dibutuhkan, sehingga dapat dilakukan

20 5 simulasi secara komputerisasi, dan akhirnya menghasilkan desain sistem distribusi udara yang sesuai untuk auditorium. Desain sistem distribusi udara ini diharapkan mampu menghasilkan kualitas udara dalam ruang yang baik dan tingkat kenyamanan pengguna dapat lebih ditingkatkan. Hasil dari penelitian ini dapat juga dijadikan sebagai bahan rekomendasi untuk rencana pembangunan auditorium di masa mendatang. E. Lingkup Penelitian Lingkup penelitian terbatas pada analisis kualitas udara ditinjau dari tingkat konsentrasi CO 2, suhu, kelembapan, pergerakan udara dalam ruang, serta sistem distribusi udara yang terdapat di dalam auditorium yang terletak di lantai 3 dan lantai 4 Gedung Menara Phinisi Universitas Negeri Makassar. Pelaksanaan penelitian mencakup pengambilan data langsung di lokasi penelitian, dimana pengambilan data ini dilakukan dengan pengukuran menggunakan alat yang sesuai, mendesain sistem distribusi yang sesuai untuk auditroium, kemudian melakukan simulasi dengan menggunakan aplikasi ANSYS-Fluent hingga diketahui suhu dan kelembapan dalam ruang, tingkat konsentrasi gas CO 2 serta kinerja aliran udara yang terdapat dalam auditorium.

21 6 F. Alur Penelitian Isu terkait kualitas udara dalam auditorium Identifikasi masalah Rumusan masalah Pengumpulan data Data primer Data sekunder Pengukuran CO 2, temperatur dan kelembapan udara saat ruangan kosong, tanpa adanya kegiatan Pengukuran CO 2, temperatur dan kelembapan udara saat kegiatan berlangsung dalam auditorium Standar Jenis dan ciri sistem distribusi udara Rumus perhitungan desain sistem distribusi displacement ventilation ` Analisis kondisi eksisting Membandingkan range data hasil pengukuran dengan prinsip kerja mixing ventilation Membandingkan mean data hasil pengukuran dengan standar yang berlaku Analisis rencana desain - Menghitung total beban pendinginan, - Menghitung laju alir udara, - Menghitung temperatur pasokan udara - Menghitung temperatur udara balik Jenis sistem udara dalam auditorium Hasil analisis Pengaruh sistem distribusi udara mixing ventilation terhadap kualitas udara dalam auditorium Hasil analisis Desain sistem distribusi udara displacement ventilation Simulasi kondisi eksisting sistem distribusi udara mixing ventilation Simulasi hasil desain sistem distribusi udara displacement ventilation Analisis hasil simulasi Kesimpulan dan saran Gambar 1. Alur penelitian

22 7 BAB II TINJAUAN PUSTAKA A. Kualitas Udara dalam Ruang Kualitas udara dalam ruang ( Indoor Air Quality, IAQ) adalah kondisi kandungan udara di dalam ruangan yang dapat mempengaruhi kesehatan dan kenyamanan penghuni (Satwiko, 2009). Udara tersusun dari nitrogen (78%), oksigen (20,95%), karbondioksida (0,038%), uap air (1%) serta gas-gas lain (0,002%). Komposisi kimiawi tersebut dapat berubah karena adanya gas-gas yang dilepaskan oleh benda-benda (misalnya: cat baru, obat nyamuk bakar, kapur barus) atau aktifitas manusia (misalnya: memasak, merokok, dan sebagainya). Peningkatan kandungan zat-zat ke udara tentu tidak dapat dihindari dan memang diperbolehkan sampai pada tingkat tertentu. Jika tingkat tersebut dilampaui, udara akan menjadi tidak sehat. Unsur unsur tambahan yang berpotensi mengganggu disebut polutan. Udara di dalam ruangan yang berventilasi buruk dapat menyebabkan gangguan bagi penghuninya, seperti gangguan pernapasan, pusing, iritasi mata dan sebagainya (Satwiko, 2009). Kualitas udara yang dapat diterima dalam ruangan didefinisikan oleh Standard ASHRAE 62,1 sebagai: air in which there are no known contaminants at harmful concentrations...and with which a substantial majority (80% or more) of the people exposed do not express dissatisfaction. Udara tanpa kontaminan yang telah diketahui pada tingkat konsentrasi yang membahayakan... dan dengan mayoritas (80% atau lebih) orang

23 8 yang terekspos tidak mengekspresikan ketidakpuasan (Standard ASHRAE 62,1 dalam Grondzik, Air-Conditioning System Design Manual). Kualitas udara di dalam ruang tertutup telah menjadi keprihatinan besar selama dua puluh tahun terakhir (Maroni dkk., 1995). Kekhawatiran ini awalnya dipicu oleh adanya laporan penghuni di berbagai lingkungan dalam ruangan yang mengeluh tentang berbagai gejala kesehatan seperti iritasi atau kekeringan selaput lendir pada mata, mata terasa terbakar, sakit kepala atau kelelahan. Karena dalam beberapa kasus gejala-gejala ini dapat dikaitkan dengan peningkatan konsentrasi polutan yang terkandung pada udara dalam ruangan sehingga meningkatkan perhatian secara khusus setiap kali terdapat keluhan terhadap kualitas udara dalam ruangan yang buruk. Kualitas udara yang mereka hirup merupakan faktor penentu penting bagi kesehatan. Ketika suatu bangunan digunakan, terkadang terjadi berbagai aktivitas manusia (bernafas, merokok, memasak) dan pelepasan senyawa lain (cat baru, debu, kapur barus, VOC) dari benda - benda tertentu. Ketika udara yang bersih tercemar oleh unsur-unsur tersebut dengan melewati batas ambang yang diperbolehkan, maka dapat mengganggu kenyamanan serta kesehatan manusia. Pada kenyataannya, banyak orang yang menghabiskan sebagian besar waktu mereka setiap hari di dalam ruangan. Hal ini mengakibatkan peluang terkontaminasi oleh polutan dalam ruangan sangat dominan.

24 9 Kualitas udara dalam ruangan yang baik dapat tercapai bila ruangan/bangunan tersebut memiliki pertukaran udara yang baik. Dengan pertolongan laju alir udara segar yang lebih tinggi, jumlah polutan di dalam ruangan dapat menurun. Akibat dari kurang atau tidak terpenuhinya kualitas udara dalam ruang adalah sebagai berikut: - Sick Building Syndrome (SBS) dicurigai terjadi bila sebagian besar penghuni dalam suatu gedung mengeluh atau mengalami ketidaknyamanan yang tidak terkait dengan temperatur dan kelembapan dalam ruangan (tingkat kenyamanan dalam ruangan tercapai). - Building Related Illnesses (BRI) disebabkan oleh merebaknya penyakit yang ditransmisikan ke sekeliling melalui udara utamanya terhadap orang yang cukup lama berada dalam ruangan yang terkontaminasi. Jenis penyakitnya spesifik seperti TBC, influenza, dll. Kandungan polutan dalam ruangan dinyatakan dengan istilah emisi dan konsentrasi. Emisi berarti banyaknya polutan yang diukur per satuan luas (massa/luas/waktu). Dan konse ntrasi berarti banyaknya polutan dihitung per satuan volume/media. Satuan yang digunakan yaitu ppm (part per million). Adapun jenis-jenis polutan yang biasa terdapat dalam ruangan dapat dilihat pada uraian berikut ini.

25 10 1. Polutan Non-organik a. Karbon Dioksida (CO 2 ) CO 2 merupakan gas yang tidak berwarna dan tidak berbau, yang dihasilkan dari alam dan proses pembakaran bensin, batu bara, minyak, dan kayu, serta hasil dari proses respirasi dan metabolisme manusia (merupakan kontributor terbesar gas CO 2 dalam ruangan). Dalam ruangan tertutup yang dipenuhi orang, konsentrasi karbondioksida akan mencapai tingkat yang lebih tinggi dibanding konsentrasi di udara bebas. Gambar 2. Karbon Dioksida sebagai indikator bioeffluents manusia. Sumber : (COST dalam Maroni dkk., 1995) Gambar di atas merupakan perbandingan antara tingkat ketidakpuasan penghuni (% PD) dan tingkat konsentrasi gas CO 2. Dalam hal ini kadar CO 2 yang diukur merupakan selisih antara gas CO 2 dalam ruangan terhadap gas CO 2 yang terdapat di udara bebas (350ppm).

26 11 Konsentrasi diatas 1.000ppm akan menyebabkan ketidaknyamanan terhadap 20% penghuni dan ketidaknyamanan ini akan meningkat seiring dengan meningkatnya konsentrasi CO 2. Ketidaknyamanan ini diakibatkan oleh gas-gas yang dikeluarkan sewaktu pernapasan dan keringatan manusia. Pada konsentrasi 2.000ppm, mayoritas penghuni akan merasakan ketidaknyamanan yang signifikan dan banyak yang akan mual-mual dan sakit kepala. Tabel 1. Efek Senyawa Gas CO 2 Kadar CO 2 Interval Efek yang ditimbulkan 2% Beberapa jam Sakit kepala, sesak napas dalam aktifitas ringan 3% 1 jam Sakit kepala ringan, berkeringat, dyspnea (istirahat) 4-5% Beberapa menit Sakit kepala, pusing, tekanan darah meningkat, dyspnea yang tidak nyaman 6% 1-2 menit Gangguan pada penglihatan dan pendengaran 16 menit Beberapa jam Sakit kepala, dyspnea Gemetar 7 10% Beberapa menit Kehilangan kesadaran 1,5 menit 1 jam Sakit kepala, detak jantung meningkat, dyspnea, pusing, berkeringat, bernafas dengan cepat 10 15% 1 beberapa menit Pusing, mengantuk, kejang parah pada oto, ketidaksadaran % Dalam 1 menit Hilang kendali dalam melakukan aktifitas, pingsan, kejang, koma hingga kematian Sumber :

27 12 Konsentrasi gas CO 2 di dalam ruangan tergantung pada jumlah orang, lama ruangan dipergunakan, kegiatan dalam ruangan, pertukaran udara, dan polutan dari luar. Tabel 2. Hubungan aktifitas dan produksi karbon dioksida Aktifitas Tingkat Metabolis (Watt) Tingkat Produksi CO2 (L/dtk) Amat Ringan 100 0,004 Ringan ,006-0,012 Normal ,012-0,020 Berat ,020-0,026 Sangat Berat ,026-0,032 Sumber : (Liddament dalam Satwiko, 2009) Menurut ASHRAE batas maksimum gas CO 2 dalam ruangan tidak boleh melewati 1.000ppm untuk mencapai keadaan ruangan yang nyaman. Jika kandungan CO 2 dalam ruangan lebih tinggi dari 1000 ppm dapat menjadi indikator terjadi ketidakcukupan udara segar untuk mengencerkan kandungan CO 2 dalam ruangan; selain itu juga mengindikasikan tingkat polutan lain yang tinggi sehingga harus diambil tindakan kuratif. ASHRAE menyarankan penggunaan kadar gas Karbon Dioksida (CO 2 ) sebagai Surrogate Ventilation Index sebab level CO 2 merupakan indikator bagus dalam menentukan kualitas udara dalam ruangan. - CO 2 sendiri tidak digolongkan sebagai kontaminan udara dalam ruangan. Manusia merupakan sumber penghasil utama.

28 13 - Ketika manusia mengeluarkan CO 2 saat bernafas, juga dikeluarkan beragam bioeffluents. Bioeffluents antara lain adalah gas-gas, bau, partikulat, bakteri dan virus. - Ketika terjadi penumpukan bioeffluent dalam ruangan, karena ventilasi yang buruk maka penghuni akan mengeluh karena kelelahan, sakit kepala dan sejumlah ketidaknyamanan lainnya. Untuk itu diperlukan sirkulasi udara dalam ruangan baik, sehingga udara dalam ruangan yang tercemar akan netral kembali ( tingkat konsentrasi gas CO 2 cenderung rendah). b. Karbon Monoksida (CO) CO merupakan senyawa gas yang tidak berwarna, tidak berbau, dan tidak berasa, serta sukar larut dalam air, serum darah, dan plasma. Senyawa gas ini dihasilkan dari proses pembakaran tidak sempurna seperti kayu, bensin, batu bara, gas alam, dan kerosin. Senyawa CO dalam ruangan berasal dari emisi kompor dan pembakaran yang menggunakan bahan bakar fosil dan biomassa. Asap tembakau dan kendaraan menjadi salah satu sumber utama polutan CO dalam ruangan. Dalam tubuh manusia, gas CO dapat beraksi dengan hemoglobin membentuk COHb yang dapat mengganggu sistem pengangkutan oksigen dalam darah. Pada konsentrasi 2.5% 10% dapat menyebabkan kerusakan fungsi otak. Pada konsentrasi 25% 30%, penderita akan kehilangan kesadaran secara perlahan, dan ketika COHb mencapai 60%,

29 14 maka akan menyebabkan kematian. Individu yang keracunan gas CO sering menunjukkan gejala kecapekan, sakit kepala, mual, kesulitan bernafas, meningkatnya debaran jantung, kejang-kejang, kelumpuhan, kehilangan kesadaran, iritasi, gangguan memori, dan tinnitus. WHO (2005) menyarankan standard konsentrasi CO sebagai berikut: - 15 menit 100 mg/m 3-1 jam 35 mg/m 3-8 jam 10 mg/m 3-25 jam 7 mg/m 3 Disarankan agar menekan konsentrasi CO hingga 4,6 5,8 mg/m 3. EPA menentukan standard rata-rata konsentrasi CO tidak boleh melewati 9ppm selama 8 jam. c. Ozon (O 3 ) Ozon merupakan senyawa gas yang berbau tajam, tidak berwarna dan beracun, sangat reaktif dan merupakan salah satu oksidan yang kuat. Sekarang ini ozon sudah dikembangkan untuk menghilangkan warna dan bau pada air, berperan sebagai antiseptik, memutihkan kain, pengawet makanan, dan sterilisasi peralatan medis. Ozon terbentuk akibat adanya reaksi kimiawi yang terjadi di atmosfer, dimana sumber awalnya dapat berasal dari hasil proses evaporasi dan proses pembakaran bahan bakar bensin, serta berasal dari penguapan bahan organik dari produk tertentu. Dari dalam ruangan sendiri, gas ozon dapat berasal dari alat pembersih udara, udara dari luar

30 15 ruangan, mesin fotokopi, printer, dan produk lain yang mengandung sinar Ultra Violet. Secara umum ozon cenderung menyerang sistem pernafasan, dan menyebabkan batuk kering, sakit pada dada (paru -paru), iritasi sensorik, pneumonia, bronkitis, dengungan pada telinga, dan terkadang dapat menyebabkan rasa mual. Berdasarkan penelitian NIEHS, kapasitas paruparu berkurang sebesar 5% 10% pada konsentrasi 0,08ppm (National Institute of Health, 2001) selama 6,5 jam. Ozon juga dapat menyebabkan manusia lebih sensitif terhadap udara kering, lembap, dan berdebu sehingga dapat meningkatkan alergi pada individu yang rentan serta menurunkan sistem imun pernafasan. d. Nitrogen Dioksida (NO 2 ) NO 2 merupakan gas berwarna merah-kecoklatan dengan aroma menyengat yang dihasilkan dari rumah kaca dan kegiatan antropogenik. NO 2 merupakan oksidan yang kuat, korosif, dan sulit larut dalam air. Sumber utama NO 2 merupakan asap tembakau dan gas pembakaran dari kayu, minyak, kerosin, dan batu bara. Jarak bangunan terhadap jalan juga menentukan konsentrasi NO 2 dalam ruangan. Keracunan NO 2 cenderung menyerang sistem pernafasan, juga menyebabkan gangguan pada media pendengaran, hidung, tenggorokan, menurunkan imun, sehingga menaikkan kemungkinan terjadi infeksi pada pernafasan.

31 16 WHO menyarankan agar kandungan NO 2 di udara sebesar 200 µg/m 3 selama rata-rata 1 jam dan 40 µg/m 3 selama rata-rata setahun. 2. Polutan Organik a. Benzena Benzena merupakan senyawa yang berbau, tidak berwarna, jernih, mudah menguap, cepat larut dalam air dan senyawa organik, sangat mudah terbakar dengan susunan molekul C 6 H 6. Senyawa benzena digunakan secara luas sebagai pelarut, terutama dalam industri cat, pembersih cat, karet semen, produk kesenian dan kerajinan tangan. Dalam ruangan, benzena dapat berasal dari material bangunan dan perabotan, gelas fiber, perekat lantai, cat, sistem pembakaran, produk larutan, dan kegiatan manusia (bersih-bersih, penggunaan produk tertentu dan pengusir nyamuk, fotokopi, proses pencetakan, asap rokok). Emisi benzena dari material dan perabotan akan menghilang secara perlahan dalam selang waktu minggunan, bulanan, hingga tahunan. Terdapat banyak laporan kasus kematian setelah beberapa jam (asphyxia dan sistem depresi saraf pusat) akibat terhirupnya senyawa benzena pada konsentrasi yang tinggi. Benzena dapat menyebabkan efek cerebovaskular ischemic pada konsentrasi ppm selama 5 10 menit. Dalam kasus keracunan ringan (300ppm 3.000ppm) menyebabkan kesulitan berbicara, sakit kepala, pusing, insomnia, mual, parestesia pada

32 17 tangan dan kaki serta kecapekan. Inhalasi sebanyak 50ppm 100ppm selama 30 menit dapat menyebabkan kecapekan dan sakit kepala, dan pada kisaran 250ppm 500ppm dapat menyebabkan pusing, sakit kepala, pingsan dan mual. Efek genoktosisitas merupakan efek paling kronis yang disebabkan oleh benzena. Efek ini akan menyebabkan kromosom menjadi tidak normal dan menimbulkan efek yang bersifat karsinogen ( myeloid leukemia). b. Formaldehyde (CH 2 O) Formaldehyde merupakan gas yang tidak berwarna, mudah terbakar dan sangat bereaksi pada suhu ruangan. Formaldehyde dapat dibeli dalam bentuk cairan, yang dikenal dengan Formalin. Senyawa ini bereaksi cepat dengan hidroksil radikal dan menghasilkan asam. Senyawa ini dapat larut dalam air dan etanol serta klorofom dengan penambahan aseton, benzen, dan dietileter. Secara luas formaldehyde digunakan untuk menghasilkan getah, desinfektan dan bahan preservatif dalam makanan. Sumber dalam ruangan dapat berasal dari proses pembakaran, material bangunan (terutama yang baru), kosmetik, penggunaan elektronik, produk insektisida dan kertas. Faktor usia material, asap rokok, kadar CO 2 dan suhu juga turut menentukan kadar senyawa ini. Aroma yang tidak nyamanan timbul pada konsentrasi mg/m 3. Efek yang lain yaitu

33 18 iritasi sensorik pada mata dan pernafasan bagian atas, efek pada paruparu hingga eksema. Formaldehyde bersifat karsinogenik pada manusia karena dapat menyebabkan kanker nasofaring, hipofaring, dan laring, sehingga mempengaruhi kemampuan berbicara, kanker pankreas, kanker paruparu, kanker otak, dan myeloid leukemia. Batasan konsentrasi yang disarankan WHO yaitu 0,1mg/m 3 selama 30 menit. Pada konsentrasi 0,38mg/m 3 selama 4 jam dapat menyebabkan iritasi sensorik pada mata dan pada konsentrasi 0,6mg/m 3 dapat meningkatkan frekuensi kedipan mata dan menyebabkan mata merah. c. Naftalin Senyawa naftalin mempunyai susunan molekul C 10 H 8, berbentuk bubuk putih kristal dengan aroma seperti kapur barus, sangat mudah menguap, tidak larut dalam air, namun larut dalam alkohol dan asetat. Naftalin digunakan sebagai bahan baku pelunak, resin sintetik, naftalin sulfonat, papan plaster, dispersan karet sintetis dan natural, penggelap di industri kulit, cat dan dalam proses produksi karbaril insektisida. Dari dalam ruangan naftalin berasal dari kapur barus (terutama), berbagai jenis pelarut, pelumas, herbisida, pembakar arang dan hairspray, kompor kerosin, asap rokok, material karet, desinfektan dan pewangi ruangan (padat).

34 19 Efek yang paling serius yaitu anemia hemolitik. Bila terjadi keracunan pada wanita hamil, terdapat kemungkinan besar bayi dalam kandungan juga akan menderita anemia hemolitik dan methemoglobinemia. Tidak banyak kasus yang didokumentasikan, namun keracunan kronis naftalin pada manusia diantaranya kanker pada laring dan kolon, sakit saraf, dan gagal ginjal. Selain itu, juga terdapat kemungkinan dapat menyebabkan diabetes, hipertensi, dan obesitas. Menurut WHO konsentrasi naftalin yang direkomendasikan selama setahun yaitu 0,01mg/m3. 3. Jamur Jamur timbul akibat adanya area yang lembap pada bangunan, sistem ventilasi yang tidak bagus ataupun infiltrasi. Pertumbuhan jamur dapat dihambat dengan menjaga kelembapan dalam ruangan di bawah 50% dan menjaga masalah kelembapan yang lain seperti kebocoran air. Jamur yang sering terdapat dalam ruangan yaitu Aspergillus versicolor, A.parasiticus, A. flavus, Penicillium spp., Fusarium spp., Trichoderma spp. Dan Stachybotrys (atra) chartarum. Efek yang sering ditimbulkan yaitu ashma, rhinitis, dan hipersensitivitas pheumonitis. 4. Bakteri Legionella sp Legionella sp. merupakan bakteri yang cenderung berkembang biak pada air yang tenang dan hangat (25 C 45 C) dan dapat menyebabkan Legionellosis.

35 20 Bakteri ini bersifat seperti amuba, biasanya berpindah melalui udara dan cenderung ditemukan pada cooling tower, air mancur publik, kepala shower, serta keran yang sudah tidak bagus/tidak terawat. Satuan untuk menyatakan konsentrasi Legionella dinyatakan dalam cfu/liter. Untuk mencegah timbulnya bakteri ini, dapat dilakukan dengan mengatur derajat air dingin selalu pada suhu < 20 C, dan air panas pada suhu 60 C (setidaknya berkisar antara 55 C ketika mencapai keran air), membersihkan aerator pada keran, dan melakukan pengujian secara berkala. 5. Asbes Asbes merupakan bahan bangunan yang terdiri dari mineral silikat yang dulunya sering digunakan pada ambang jendela, partisi, pipa pembuangan, dan panel penutup. Material asbes dinyatakan bersifat karsinogen terhadap manusia dan berbahaya bila material tersebut rusak dan menghasilkan serpihan miroskopis. Serpihan mikroskopis akan tersebar ke udara, sehingga dapat masuk ke dalam saluran pernafasan dan menyebabkan gangguan kesehatan. B. Auditorium Auditorium berasal dari kata audiens (penonton/penikmat) dan rium (tempat), sehingga auditorium dapat diartikan sebagai tempat berkumpulnya penonton untuk menyaksikan suatu acara tertentu.

36 21 Auditorium dibagi beberapa menurut jenis aktivitas yang berlangsung di dalamnya, antara lain; - Auditorium untuk pertemuan, yaitu auditorium dengan aktivitas utama sajian kesenian, seperti untuk seminar, konferensi, rapat besar, dan lain-lain. - Auditorium untuk pertunjukan seni, yaitu auditorium dengan aktivitas utama sajian kesenian, seperti seni musik, tari dan lain-lain. Secara akustik, jenis auditorium ini masih dapat dibedakan lagi menjadi auditorium yang menampung aktivitas musik saja dan menampung aktivitas musik sekaligus gerak. - Auditorium multifungsi, yaitu auditorium yang tidak dirancang secara khusus untuk fungsi percakapan atau musik, namun sengaja untuk berbagai keperluan tersebut, termasuk pameran produk, perhelatan pernikahan, ulangtahun, dan lain-lain. 1. Macam-macam Bentuk Ruang Auditorium a. Menurut Leslie L. Doelle (1993), bentuk ruang auditorium dapat dibagi berdasarkan sistem akustiknya, antara lain; 1) Segiempat Bentuk ini merupakan bentuk yang sederhana dari ruang teater. Perletakan panggung pertunjukkan berada di salah satu sisi dan ruang penonton berada di sisi yang lain. Kondisi ini menyebabkan penonton yang berada di area samping akan merasa kesulitan menikmati

37 22 pertunjukan karena arah hadapnya tidak lurus ke arah panggung pertunjukan sehingga mengurangi rasa nyaman. Gambar 3. Contoh auditorium berbentuk segi empat Dapat pula panggung pertunjukkan berada di tengah-tengah ruang penonton. Kondisi ini dapat menampung lebih banyak penonton, tetapi memiliki masalah yang sama, yakni penonton yang berada di area samping akan merasa kesulitan menikmati pertunjukkan. Bentuk ini sering digunakan sebagai ruang seminar, workshop, rapat, dan sebagainya. 2) Kipas (setengah melingkar) Bentuk kipas menjadikan ruang penonton melingkari panggung pertunjukan. Dengan kondisi ini kemampuan visual penonton terhadap pertunjukkan yang berlangsung tidak terganggu dengan posisinya (pandangan penonton lurus ke depan tidak perlu menoleh terlalu banyak). Fokus pandangan di semua area ruang penonton tertuju ke sebuah pusat, yakni panggung pertunjukan.

38 23 Gambar 4. Contoh auditorrium berbentuk kipas Teater dengan bentuk dasar berupa kipas lebih cocok untuk digunakan sebagai ruang pertunjukkan dengankapasitas penonton yang berjumlah banyak. Kondisi teater berbentuk kipas berupa pandangan dari ruang penonton tertuju pada satu pusat (panggung pertunjukkan). Hal tersebut dapat mengurangi gangguan visual dari ruang penonton, ruang sekitar panggung pertunjukkan dapat digunakan sebagai ruang penontonyang terletak melingkari pertunjukkan (bisa berupa seperempat lingkaran, setengah lingkaran, atau juga perempat lingkaran). Dengan demikian, ruang penonton dapat nemapung jumlah lebih banyak dibanding jika teater berbentuk segiempat. Bentuk ini sering digunakan sebagai pementasan teater, orkestra, sendratari, dan sebagainya. 3) Bentuk tapal kuda Bentuk ruang ini akan memantulkan bunyi secara memusat di sisi tengah ruangan (terletak di titik focus cekung) karena permukaan dinding yang berbentuk cekung. Keadaan ini dapat membuat suara menjadi lebih jelas di bagian tengah ruangan, tetapi dibagian lain akan kurang. Jika berlebihan, suara yang terdengar di titik fokus pantulan akan terlalu keras.

39 24 Gambar 5. Contoh auditorium berbentuk tapal kuda. 4) Bentuk tak beraturan Bentuk ini tercipta karena untuk memenuhi aspek kenyamanan visual, pencahayaan, dan akustik. Dinding ruangan dibuat tak beraturan (cekung dan cembung dengan perhitungan sistematis) agar dapat menyerap bunyi (bunyi cacat akustik) ataupun memantulkan gelombang bunyi yang dibutuhkan. b. Menurut Ham Roderick, Theater Planning (1972), membagi ruang auditorium menjadi tujuh bentuk dasar auditorium, antara lain; 1) Auditorium 360 o Panggung pertunjukkan berada di tengah, dengan auditorium (ruang duduk penonton) terletak mengelilingi panggung pertunjukkan. Dengan begitu, kemanapun arah hadap pementas, maka ia akan menghadap kea rah penonton. Jalur sirkulasi pementas melewati auditorium. Bentuk ini sering digunakan dalam pertunjukkan konser music (terutama band) dan pertunjukkan teatrikal. Tidak sesuai untuk pertunjukkan sulap.

40 25 Gambar 6. Contoh Auditorium berbentuk 360 o 2) Auditorium transverse stage Bentuk ini sangat sederhana dengan meletakkan panggung pertunjukkan dan tempat duduk penonton saling berhadapan. Bentuk ini tidak cocok untuk jumlah penonton yang banyak karena tingkat visual penonton terhadap panggung yang kurang sempurna. Gambar 7. Contoh auditorium berbentuk transverse stage 3) Auditorium 210 o 220 o Panggung berada di sebuah titik dengan tempat duduk penonton berada mengelilinginya, tetapi tidak penuh satu lingkaran. Arah pandangan visual penonton lurus ke dapan, tidak perlu menengok terlalu banyak untuk dapat menikmati pertunjukkan. Bentuk ini cocok untuk

41 26 digunakan dalam pementasan seni teater, drama, konser music, tari, sendratari, dan kegiatan lain yang sejenis. Gambar 8. Contoh Auditorium berbentuk 210 o -220 o 4) Auditorium pengelilingan 180 o Auditorium pengelilingan 180 o telah digunakan sebagai tempat pementasan teater sejak zaman Yunani kuno. Memiliki sifat hampir sama dengan Auditorium 210 o o, tetapi memiliki kapasitas penonton lebih kecil. Bentuk ini sering digunakan sebagai tempat pertunjukkan konser music. 5) Auditorium pengelilingan 90 o Karakteristik dan sifat bentuk ini hamper sama dengan bentuk auditorium pengelilingan 210 o o. Hanya sudut di panggung pertunjukkan lebih kecil dan lebar tempat penonton yang juga lebih kecil. Kondisi ini mengakibatkan arah pandang penonton menghadap ke panggung sehingga lebih cocok untuk ruang pertunjukkan. Bentuk ini lebih dikenal dengan sebutan bentuk kipas.

42 27 6) Auditorium tanpa sudut pengelilingan Panggung pertunjukkan berada di salah satu sisi ruang dan tempat duduk penonton berada di sisi yang lain. Keduanya saling berhadapan. Bentuk ini sering digunakan sebagai ruang rapat, seminar, workshop, dan kegiatan lain yang sejenis. 7) Auditorium space stage Dengan bentuk elips, gelombang bunyi akan memantul kea rah seluruh ruangan. Jika dihitung dengan benar, gelombang bunyi akan terpantul dan menyebar ke seluruh area auditorium. Gambar. 9. Contoh auditorium berbentuk space-stage C. Ventilasi Ventilasi diperlukan untuk menyediakan oksigen ke dalam ruang, untuk pertukaran udara di dalam ruang dan untuk menukar udara kotor (udara polusi) yang termasuk di dalamnya karbon dioksida dan bau ruangan. Ventilasi juga berfungsi untuk mempertahankan kualitas udara yang baik dan sejuk di dalam ruangan dengan mengeluarkan udara-udara kotor yang kemudian digantikan dengan udara bersih yang masuk dari

43 28 luar ruangan. Sistem ventilasi yang baik berperan penting dalam kenyamanan dan kesehatan pengguna bangunan. Secara umum, fungsi ventilasi dapat diuraikan sebagai berikut. a. Menghilangkan emisi gas-gas polusi yang dihasilkan oleh pengguna ataupun alat-alat pada ruangan, yaitu gas-gas berupa bau yang dihasilkan oleh keringat pengguna, pernafasan (CO 2 ), baubau tak sedap lainnya. b. Menghilangkan uap air yang dapat meningkatkan kelembapan ruangan dan membuat tidak nyaman bagi pengguna, seperti uap masakan, uap pernafasan, uap air sewaktu mandi, dan uap air dari penampungan seperti bak mandi, ember, dan sebagainya. c. Menghilangkan kalor yang berlebihan di ruangan yang membuat ruangan panas dan tidak nyaman. d. Secara alami meningkatkan kenyamanan termal pada ruangan. Pada umumnya terdapat 2 jenis ventilasi, yaitu: 1. Ventilasi alami Pergantian udara secara alami tanpa bantuan peralatan mekanis seperti kipas ataupun penyejuk udara ( air conditioning). Ventilasi alami menawarkan ventilasi yang sehat, nyaman, tanpa memerlukan energi tambahan. Ventilasi alami terjadi karena adanya perbedaan tekanan di luar suatu bangunan gedung yang disebabkan oleh angin dan karena adanya perbedaan temperatur, sehingga terdapat gas-gas panas yang

44 29 naik di dalam saluran ventilasi. Ventilasi alami yang disediakan harus terdiri dari bukaan permanen, jendela, pintu atau sarana lain yang dapat dibuka, dengan jumlah bukaan ventilasi tidak kurang dari 5% terhadap luas lantai ruangan yang membutuhkan ventilasi. Dalam merancang ventilasi alami perlu dipikirkan syarat awal (Satwiko, 2009), yaitu : (1) tersedianya udara luar yang sehat (bebas debu dan polutan lain yang mengganggu), (2) suhu udara luar tidak terlalu tinggi (maksimal 28 o C), (3) tidak banyak bangunan di sekitar yang akan menghalangi aliran udara horisontal sehingga angin dapat berhembus lancar, (4) lingkungan tidak bising. Beberapa nilai positif yang dapat diperoleh dengan memanfaatkan ventilasi alami, yaitu: (1) hemat energi, (2) menghubungkan iklim di dalam ruang dengan luar ruang yang menciptakan suasana alami, (3) biaya pembuatan dan perawatan relatif murah dibanding ventilasi buatan, dan (4) tidak memerlukan ruang mesin. Beberapa nilai negatif ventilasi alami adalah: (1) suhu tidak mudah diatur, (2) kecepatan angin tidak mudah diatur, (3 ) kelembapan tidak mudah diatur, (4) kualitas udara tidak mudah diatur (debu, bau, dan polusi lainnya), (5) gangguan serangga, (6) gangguan lingkungan (kebisingan dan lain-lain) sulit dicegah, (7) untuk bangunan yang besar, ventilasi alami akan sulit menjangkau bagian tengah.

45 30 2. Ventilasi mekanis Penghawaan ruangan dengan bantuan peralatan mekanis (kipas angin atau air conditioning), yang tujuannya untuk memperoleh kenyamanan suhu ruangan. Penghawaan buatan dengan air conditioning (AC) jika dirancang dengan benar, mempunyai banyak keuntungan, terutama bila udara alami di sekitar bangunan berkualitas buruk. Beberapa keuntungan pemakaian AC adalah sebagai berikut : - Suhu udara lebih mudah diatur. Di daerah tropis lembap yang rata-rata suhu udaranya tinggi, perbedaan suhu siang dan malam kecil, menurunkan suhu secara alami sangatlah sulit. AC dapat menurunkan suhu udara dengan cepat dan pada tingkat yang dikehendaki. - Kecepatan dan arah angin mudah diatur. - Kelembapan mudah diatur. Kelembapan udara di daerah beriklim tropis lembap sangat mengganggu dan memberikan kontribusi yang besar pada terjadinya ketidak-nyamanan termal. AC dapat mengatur (mengurangi) kelembapan. - Kebersihan udara dapat dijaga. AC dilengkapi dengan penyaring yang akan menyaring debu dan bau. AC keluaran baru dilengkapi filter yang semakin baik untuk menjamin kesehatan udara. - Karena ruang AC tertutup maka dipeoleh keuntungan sampingan, yaitu kenyamanan akustik dan ketenangan. - Serangga terbang dapat dicegah masuk ke dalam ruangan.

46 31 - AC keluaran baru dilengkapi dengan pembangkit ion negatif ( ionizer) yang dapat membunuh bakteri, jamur, dan mengikat biang bau serta memberikan efek segar pada udara ruang. - Karena ruang tertutup, bau di dalam ruang mudah diatur dan dipertahankan, misalnya dengan wewangian. Sedangkan kekurangan AC yang utama terletak pada penggunaan energi yang boros. Pada bangunan ber-ac, energi listrik yang dipergunakan untuk AC dapat mencapai 60% dari total energi. Namun mesin AC keluaran terakhir semakin hemat energi. Ventilasi buatan atau penghawaan buatan ( artificial ventilation / forced ventilation / mechanical ventilation) adalah penghawaan yang melibatkan peralatan mekanik. Penghawaan buatan sering juga disebut pengondisian udara ( air conditioning), yaitu proses perlakuan terhadap udara di dalam bangunan yang meliputi suhu, kelembapan, kecepatan dan arah angin, kebersihan, bau, serta distribusinya untuk menciptakan kenyamanan bagi penghuninya. Dengan demikian pengondisian udara sebenarnya tidak hanya berarti menurunkan suhu ( cooling) tetapi juga menaikkan suhu ( heating). Di daerah tropis lembap yang suhu rataratanya tinggi, pengondisian udara (atau penghawaan buatan) diasosiasikan dengan penyejukan udara oleh mesin penyejuk udara atau mesin pengondisi udara yang dikenal luas dengan istilah Air Conditioner (AC). Kipas angin listrik (electric fan) tidak menurunkan suhu udara, tetapi hanya menggerakkan udara saja. Kipas angin listrik ada di antara

47 32 penghawaan alami dan buatan. Heating, Ventilating and Air-conditioning (HVAC) adalah istilah umum sistem tata udara yang melibatkan pemanasan, ventilasi dan pengondisian udara. Dalam sistem ini diatur suhu udara, kelembapan udara, catu udara segar, penyaringan polutan dan pergerakan udara di dalam ruang. HVAC modern mempertimbangkan kualitas udara, emisi gas rumah kaca dan konservasi energi (McDowall, 2006). Terdapat banyak tipe mesin AC, namun secara garis besar dapat dibagi sebagai berikut: 1. AC Unit - Tipe paket tunggal, dikenal sebagaitipe jendela ( windows type). Pada tipe ini seluruh bagian AC ada dalam satu wadah. AC tipe ini dipasang dengan meletakkan mesing langsung menembus dinding. Jadi dinding dilubangi sebesar AC tersebut. Karena seluruh komponen menjadi satu, AC ini agak sedikit bising. - Tipe paket terpisah, dikenal sebagai tipe split ( split type). Sesuai namanya, AC ini mempunyai dua bagian terpisah, yaitu unit dalam ruang ( indoor unit) dan unit luar ruang ( outdoor unit). Unit luar ruang berisi kipas, kompresor dan kondensor untuk membuang panas, sedang unit dalam ruang berisi evaporator dan kipas untuk mengambil panas dari udara dalam ruangan. Antara unit dalam ruang dan luar ruang dihubungkan dengan pipa untuk bolak-balik refrigeran. Karena hanya pipa tersebut yang perlu menembus

48 33 dinding maka pelubangan cukup kecil saja. Selain itu, karena unit yang cenderung bising terdapat di luar ruangan maka tingkat kebisingan dalam ruang dapat dikurangi. Tipe terpisah ini dapat berupa tipe split tunggal (single split), satu unit luar ruang melayani satu unit dalam ruang) dan dapat berupa tipe split ganda ( multi split), satu unit luar ruang melayani beberapa unti dalam ruang). Selain itu, berdasarkan pemasangannya, tipe terpisah ini masih dapat dibagi lagi menjadi : Tipe langit-langit/dinding (ceiling/wall type); indoor unit dipasang di dinding bagian atas. Tipe lantai (floor type); indoor unit diletakkan di lantai. Tipe lantai ada yang berbentuk seperti almari, ada yang sebernarnya sama dengan tipe langit-langit tetapi dipasang di lantai. Tipe kaset ( cassette type); indoor unit dipasang di langit-langit, menghadap ke bawah. 2. AC terpusat ( central AC); AC tipe besar yang dikendalikan secara terpusat untuk melayani satu gedung besar. AC sentral melibatkan sistem jaringan distribusi udara (ducting) untuk memasok udara sejuk ke dalam ruang dan menarik udara kembali untuk diolah. Lubang tempat udara dari sistem AC masuk ke dalam ruangan disebut difuser (diffuser) sedang lubang tempat udara kembali dari dalam ruangan ke jaringan disebut gril (grill).

49 34 Pada AC besar, selain unit utama berupa unit pendingin ( chiller) yang mengolah refrigeran hingga siap mendinginkan, masih dilengkapi lagi dengan beberapa alat seperti: - Unit pengolah udara (Air Handling Unit, AHU); sesuai namanya bagian ini adalah unit untuk mengolah udara yang akan dipergunakan untuk pengondisian udara ruangan. Unit ini terdiri koil kondensor dan kipas (fan). Di AHU ini udara luar dimasukkan untuk dicampur dengan udara balik (dari dalam ruangan). - Unit koil fan (fan coil unit); ini adalah versi kecil dari AHU. Isinya sama, yaitu fan dan koil kondensor. - Sistem saluran udara (ducting system). Refrigeran ( refrigerant) adalah zat yang menimbulkan efek pendinginan bila mengembang atau menguap. Dengan sifat tersebut, refrigeran dijadikan medium pengangkut kalor pada AC. Refrigeran yang terkenal adalah freon dan amoniak. D. Sistem Distribusi Udara dalam Ruang Tertutup Tugas utama dari sistem ventilasi atau sistem pengondisian udara adalah untuk memasok dan mengalirkan udara dan bahan udara dan untuk memasok atau menghilangkan panas dari sebuah ruangan (Nielsen, 1995). Pada umumnya, terdapat beberapa jenis sistem distribusi udara pada ventilasi mekanis yang dapat mempengaruhi kualitas udara dalam ruang, yaitu :

50 35 - Mixing (dilution) ventilation Mixing (dilution) ventilation adalah suatu sistem distribusi udara dimana udara segar disuplai dengan cara sedemikian rupa sehingga seluruh volume udara dalam ruang tercampur sepenuhnya (Price Engineer s HVAC Handbook, 2016). Pasokan udara dingin dimasukkan ke dalam ruangan dengan kecepatan tinggi, mendorong udara yang telah ada dalam ruangan sehingga terjadi pencampuran dan pemerataan suhu. Karena seluruh udara yang terdapat dalam ruangan telah tercampur, variasi suhu dalam ruang menjadi kecil, sedangkan konsentrasi kontaminan relatif seragam di seluruh zona ruangan. Gambar 10. Mixing ventilation Sumber : Nielsen, P. V. (1995) - Displacement ventilation Displacement ventilation adalah suatu sistem distribusi udara dengan cara memasok udara segar ke dalam ruangan dengan kecepatan rendah dan juga biasanya pada ketinggian rendah (Price Engineer s

51 36 HVAC Handbook, 2016). Displacement ventilation dianggap efektif dalam mensuplai udara segar untuk penghuni dan mengencerkan banyak kontaminan yang terkait dengan sumber panas, sekaligus menciptakan lingkungan yang nyaman. Displacement ventilation bekerja berdasarkan prinsip buoyancy displacement, dimana udara sejuk menyebar dengan perlahan ke atas dari lantai dan mengangkat udara panas beserta polutan ke bagian atas ruangan, kemudian akan dikeluarkan melalui outlet. Perbedaan suhu antara pasokan (diffuser/inlet) dan pembuangan udara (exhaust/outlet) berada pada rentang 5 sampai 12 C. Secara normal akan ada dua perbedaan zona suhu secara vertikal, yaitu zona hunian atau zona manusia (<1,8 m di atas lantai) dan zona kontaminasi (>1,8m di atas lantai). Oleh sebab itu, maka sistem displacement ventilation dapat memberikan kenyamanan dengan menyediakan kualitas udara yang lebih tinggi dibandingkan dengan sistem konvensional atau mixing ventilation dengan sistem kerjanya yang mengangkat polutan dan udara panas ke atas ruangan. Gambar 11. Displacement ventilation Sumber : Mumovic, dkk., 2016

52 37 Sistem displacement ventilation ini sangat cocok untuk diterapkan pada situasi-situasi berikut: - Tingkat aliran udara per unit luas lantai yang tinggi (seperti dalam lobi, bioskop dan ruang konferensi). - Kontaminan yang terdapat dalam ruangan lebih panas dan/atau lebih ringan dibanding udara yang terdapat dalam ruangan. - Pasokan udara lebih dingin dibanding udara yang terdapat dalam ruangan. - Tinggi ruangan 2,75 meter atau lebih. - Ruangan dengan kebutuhan tingkat kebisingan suara yang rendah. Manfaat penggunaan sistem displacement ventilation antara lain: (1) Fleksibel, saat beban distribusi udara dalam ruangan berubah, sistem displacement ventilation dapat disesuaikan; (2) Indoor Air Quality (IAQ), karena suplai udara terletak pada level rendah dalam ruangan, maka panas yang bersumber dari penghuni dapat langsung dialirkan; (3) Hemat energi. Pola aliran udara dalam ruangan yang menggunakan displacement ventilation sangat berbeda dengan mixing ventilation, karena udara segar yang disuplai dengan kecepatan rendah sehingga pergerakan udara dalam ruangan sebagian besar didorong oleh sumber panas yang berasal dari penghuni ruangan, peralatan, dan bukaan jendela yang bersuhu lebih tinggi dari ruangan. Hal ini menyebabkan terbentuknya lapisan udara

53 38 horizontal. Lapisan udara yang paling hangat berada di dekat plafon dan lapisan udara paling nyaman terletak dekat dengan lantai. Gambar 12. Lapisan udara dalam ruangan dengan displacement ventilation Sumber : Price Engineer s HVAC Handbook, 2016 Kontrol terhadap perbedaan suhu udara dalam zona hunian sangat penting untuk menjaga kenyamanan penghuni ruangan. ASHRAE standard 55 menetapkan bahwa perbedaan suhu antara bagian atas (bagian kepala) dan bagian bawah (bagian kaki) tidak lebih dari 3 o C untuk penghuni yang sedang berdiri, dan 2 o C untuk penghuni ruangan dalam posisi duduk. Tabel berikut ini merupakan tabel 6.1 pada standar ASHRAE Tabel ini digunakan untuk mengetahui laju alir udara segar yang dibutuhkan per orang, serta tingkat udara pada area ruang luar yang merupakan variabel dalam menghitung laju alir udara segar yang berasal

54 39 dari ruang luar yang akan dialirkan masuk ke dalam gedung untuk memperbaiki kualitas udara dalam gedung tersebut. Tabel 3. Tingkat ventilasi minimum dalam zona pernapasan Sumber : ASHRAE STANDARD , 2003 Occupancy Category Public Assembly Spaces People Outdoor Air Rate (R P) Area Outdoor Air Rate (R A) Occupant Density (see Note 4) Notes cfm/person L/s person cfm/ft 2 L/s m 2 #/1000 ft 2 (#/100 m 2 ) Default Values Combined Outdoor Air Rate (see Note 5) cfm/person L/s person Auditorium seating area Places of religious worship Courtrooms Legislative chambers Libraries Lobbies Museums (children s) Museums/galleries GENERAL NOTES FOR TABLE Related Requirements: The rates in this table are based on all other applicable requirements of this standard being met. 2. Smoking: This table applies to no-smoking areas. Rates for smoking-permitted spaces must be determined using other methods. 3. Air Density: Volumetric airflow rates are based on an air density of 1.2 kgda/m 3 (0.075 lbda/ft 3 ), which corresponds to dry air at a barometric pressure of kpa (1 atm) and an air temperature of 21 C (70 F). Rates may be adjusted for actual density, but such adjustment is not required for compliance with this standard. 4. Default Occupant Density: The default occupant density shall be used when actual occupant density is not known. 5. Default Combined Outdoor Air Rate (per person): This rate is based on the default occupant density. 6. Unlisted Occupancies: If the occupancy category for a proposed space or zone is not listed, the requirements for the listed occupancy category that is most similar in terms of occupant density, activities, and building construction shall be used. 7. Residential facilities, Health care facilities, and Vehicles: Rates shall be determined in accordance with Appendix E. ITEM-SPECIFIC NOTES FOR TABLE 6.1 A. For high school and college libraries, use values shown for Public Spaces Libraries. B. Rate may not be sufficient when stored materials include those having potentially harmful emissions. C. Rate does not allow for humidity control. Additional ventilation or dehumidification may be required to remove moisture. D. Rate does not include special exhaust for stage effects, e.g., dry ice vapors, smoke.

55 40 Tabel berikut ini merupakan tabel 6.2 pada standar ASHRAE Tabel ini digunakan untuk mengetahui efektifitas distribusi udara pada ventilasi mekanis. Tabel 4. Efektifitas distribusi udara Sumber : ASHRAE STANDARD , 2003 Air Distribution Configuration Ez Ceiling supply of cool air 1.0 Ceiling supply of warm air and floor return 1.0 Ceiling supply of warm air at least 8 C (15 F) above 0.8 space temperature and ceiling return. Ceiling supply of warm air less than 8 C (15 F) above space temperature and ceiling return provided that the 0.8 m/s (150 fpm) supply air jet reaches to within 1.4 m (4.5 ft) of floor level. Note: For lower velocity supply air, Ez = 0.8. Floor supply of cool air and ceiling return provided that the 0.8 m/s (150 fpm) supply jet reaches at least 1.4 m (4.5 ft) above the floor. Note: Most underfloor air distribution systems comply with this proviso. Floor supply of cool air and ceiling return, provided lowvelocity displacement ventilation achieves unidirectional flow and thermal stratification Floor supply of warm air and floor return 1.0 Floor supply of warm air and ceiling return 0.7 Makeup supply drawn in on the opposite side of the 0.8 room from the exhaust and/or return Makeup supply drawn in near to the exhaust and/or return location a. Jenis-jenis difuser Terdapat beberapa jenis difuser yang biasa digunakan pada displacement ventilation, seperti : - Free standing diffusers Terdapat 2 bentuk free standing diffuser, yaitu berbentuk segiempat dan bundar. Free standing diffuser dapat ditempatkan pada dinding

56 41 atau partisi atau pada sudut ruangan. Dapat juga ditempatkan pada tiang atau berdiri di tengah ruangan. Perletakan difuser biasanya didorong oleh pertimbangan arsitektur. Hal inilah yang menyebabkan banyaknya variasi produk difuser dalam berbagai bentuk dan ukuran. Gambar 13. Free standing diffuser Sumber : Federation of European Heating, Ventilation and Air Conditioning Associations (REHVA) Guidebook No Wall mounted diffusers Tipe difuser ini biasanya terpasang secara terintegrasi dengan dinding ruangan. Gambar 14. Wall mounted diffuser Sumber : Federation of European Heating, Ventilation and Air Conditioning Associations (REHVA) Guidebook No Floor diffusers

57 42 Tipe difuser ini biasanya terpasang secara terintegrasi dengan lantai ruangan. Tipe difuser ini membuat pola distribusi udara secara radial dengan kecepatan rendah. Tipe difuser ini tidak menggangu pandangan dan cocok untuk digunakan pada area yang membutuhkan pandangan (view) bebas. Gambar 15. Floor diffuser Sumber : Federation of European Heating, Ventilation and Air Conditioning Associations (REHVA) Guidebook No Ceiling diffusers Tipe difuser ini dapat juga ditempatkan di luar zona hunian. Karena udara segar disuplai dari bagian atas ruangan sebelum mencapai lantai, maka ruangan berpotensi untuk mendapatkan suplai udara yang lebih hangat dengan kontaminan dalam jumlah tertentu yang terdapat pada zona bagian atas ruangan. Tipe difuser ini biasanya digunakan pada ruangan dimana tidak terdapat banyak dinding, atau ditempatkan dalam ruang prifat seperti ruang kantor pribadi.

58 43 Gambar 16. Ceiling diffuser Sumber : Price Engineer s HVAC Handbook, Industrial diffusers Tipe difuser ini digunakan untuk keperluan industri. Tipe difuser ini harus dapat menahan dampak dari getaran mesin industri dan dapat memasok udara jauh ke dalam ruang. Desain yang kuat memungkinkan difuser ini mampu menahan benturan yang umum terjadi pada ruang industri. Gambar 17. Industrial diffuser dan contoh perletakannya Sumber : Price Engineer s HVAC Handbook, 2016 b. Penempatan diffuser (inlet) dan exhaust (outlet) ASHRAE (Chen & Glicksman, 2003) merekomendasikan pertimbangan dalam merencanakan penempatan difuser, beberapa sebagai berikut:

59 44 - Tidak terdapat objek/ benda besar yang dapat menjadi penghalang di dekat difuser, - Difuser sebaiknya ditempatkan berlawanan dengan jendela atau dinding eksterior, - Difuser dapat ditempatkan di tengah ruangan, misalkan penempatannya mengelilingi tiang, - Difuser ini sebaiknya digunakan pada ruangan besar yang mungkin saja memiliki beban pendingin yang juga besar. Terdapat beberapa aturan praktis yang dapat digunakan dalam mendesain perletakan difuser dalam displacement ventilation (Price Engineer s HVAC Handbook, 2016), seperti : - Pada ruangan dengan panjang ruangan lebih dari 9 meter, dapat dipertimbangkan untuk menempatkan lebih dari 1 inlet, atau dapat juga memasang inlet pada dua sudut dinding yang berlawanan. (9m) (18m) Gambar 18. Penempatan difuser bedasarkan besar ruangan Sumber :

60 45 - Untuk ruang terbuka yang besar, seperti kasino atau ruang pameran dimana terdapat keterbatasan dinding ruangan yang dapat digunakan untuk menempatkan difuser, maka sumber pasokan udara harus berada di tengah zona/ruangan. - Jika sistem saluran udara berada di bawah diffuser, penting untuk langsung menempatkan difuser pada lokasi tersebut untuk memudahkan koneksi difuser ke sistem saluran udara tersebut. - Pada saat menempatkan displacement difuser sepanjang dinding, penting untuk menyiapkan pendukung yang mampu menopang beban berat alat difuser tersebut. Satu-satunya pertimbangan dalam desain perletakan gril (outlet) dalam sistem displacement ventilation, adalah : penempatan gril/outlet berada di titik tertinggi dalam ruangan. Tapi jika hal tersebut tidak memungkinkan untuk diterapkan, maka outlet dapat ditempatkan di bagian bawah titik tertinggi yang paling memungkinkan dalam ruangan tersebut, sepanjang tidak terdapat objek yang dapat menghalangi udara untuk masuk ke dalam outlet. c. Prosedur desain untuk displacement ventilation Prosedur desain displacement ventilation berikut ini berdasarkan penelitian ASHRAE pada proyek-949 oleh Chen,dkk., pada tahun 1999 dan pada skema prosedur yang dibuat oleh Chen dan Glicksman pada tahun 2003 (Price Engineer s HVAC Handbook, 2016).

61 46 - Langkah 1 : menghitung total beban pendinginan Total beban pendinginan, q t, merupakan jumlah dari beban panas yang terdapat dalam ruangan, dapat dihitung dengan persamaan: q t = q oe + q l + q ex... (1) q oe = daya yang dibutuhkan untuk mengatasi panas yang yang dihasilkan oleh penghuni dan peralatan yang terdapat dalam ruangan (Watt). q l = daya yang dibutuhkan oleh lampu (Watt). q ex = daya yang dibutuhkan untuk mengatasi panas yang berasal dari luar dinding dan permukaan jendela termasuk transmisi radiasi matahari (Watt). - Langkah 2 : Menentukan laju alir udara dalam auditorium. Q DV = q oe q q ex. (2) ρ c ρ t hf Q DV = laju alir udara segar yang dibutuhkan dalam sistem displacement ventilation (L/s). ρ = air density (kg/m 3 ) c ρ t hf = specific heat pada udara dengan tekanan konstan (kj/kgk) = perbedaan temperatur udara dari kepala sampai ke kaki (2 o C pada posisi duduk dan 3 o C pada posisi berdiri). - Langkah 3 : Menentukan laju alir udara segar dalam auditorium Q oz = R p P z + R a A z... (3) E z

62 47 Q oz = laju alir udara segar yang berasal dari ruang luar (L/s). R p = laju alir udara segar yang dibutuhkan per orang, dapat dilihat pada ASHRAE tabel 6.1 P z = zona populasi (#) R a = tingkat udara pada area ruang luar, dapat dilihat pada ASHRAE tabel 6.1 A z = luas lantai (m 2 ) E z = air change effecttiveness, dapat dilihat pada ASHRAE tabel Langkah 4 : Menentukan laju alir untuk pasokan udara Membandingkan laju alir udara segar yang dibutuhkan dalam sistem displacement ventilation (Q DV ) dengan laju alir udara segar yang berasal dari ruang luar (Q oz ), kemudian mengambil angka yang paling besar sebagai laju alir untuk pasokan udara (Q s ). Q s = max [Q DV, Q oz ]... (4) - Langkah 5 : Menentukan temperatur pasokan udara t s = t sp - t hf A z q t (5) 2,456 Q s 2 + 1,08 A Q s t s = temperatur udara dari inlet/difuser ( o C) t sp = temperatur ruangan ( o C)

63 48 t hf = perbedaan temperatur udara dari kepala sampai ke kaki (2 o C pada posisi duduk dan 3 o C pada posisi berdiri). q t = jumlah daya yang dibutuhkan untuk mengatasi panas total yang terdapat dalam ruangan ( (Watt). Q s = laju alir pasokan udara segar d (L/s). - Langkah 6 : Menentukan temperatur udara balik t e = t s + q t.. (6) 1,208 (Qs) t e = temperatur udara dari outlet ( o C) t s = temperatur udara dari inlet/difuser ( o C) q t = jumlah daya yang dibutuhkan untuk mengatasi panas total yang terdapat dalam ruangan (Watt). Q s = laju alir pasokan udara segar d (L/s). - Langkah 7 : Mengevaluasi perhitungan temperatur pasokan udara Karena displacement ventilation menyuplai udara sejuk pada level rendah didalam ruangan, maka perlu diperhatikan agar temperatur udara yang berasal dari inlet tidak terlalu dingin bagi pengunjung. Suhu suplai udara minimum 63 F atau 17 o C. Terkadang suhu suplai yang dihitung pada Langkah 5 di atas akan berakhir di bawah 63 F (17 o C), dalam hal ini langkah-langkah berikut harus dilakukan untuk menyeimbangkan aliran udara pendinginan dengan suhu suplai minimum 63 F (17 o C) atau lebih tinggi.

64 49 - Langkah 8 : Menyesuaikan volume pasokan udara (jika dibutuhkan) Menghitung kembali laju alir udara segar yang dibutuhkan dengan memasukkan temperatur dari pasokan udara dan dari exhaust sebagai variabel hitungan. Hal ini dilakukan dengan menggunakan variasi persamaan (6). Q DV = q t.. (6) 1,208 (t e - t s ) - Langkah 9 : Menyeleksi difuser yang akan digunakan Tujuannya adalah memaksimalkan kenyamanan dalam ruang dan meminimalkan jumlah diffusers. Pada kondisi maksimum, Chen & Glicksman (2003) menyarankan kecepatan udara yang berasal dari inlet sebesar 40 fpm (0,2m/s), namun nilai ini dapat meningkat atau menurun tergantung pada kebutuhan ruang dan kenyamanan. Simulasi CFD dapat memvalidasi desain dan direkomendasikan untuk ruang yang lebih besar. E. Temperatur Udara Temperatur merupakan hal penting dalam menciptakan suatu kenyamanan dan kualitas udara di dalam ruang. Walaupun hal ini tergantung pada ciri perasaan subjektif ( subjective feeling state) dan kenyamanan berperilaku ( behavior comfort) namun ini harus tetap diusahakan tercipta karena walau bagaimanapun manusia mempunyai kemampuan adaptasi yang terbatas.

65 50 SNI 6390:2011 menyatakan bahwa daerah kenyamanan thermal pada bangunan yang dikondisikan untuk orang Indonesia yaitu berkisar antara 24 o C hingga 27 o C atau 25,5 o C ± 1,5 o C. F. Kelembapan Udara Kelembapan udara dapat mengalami fluktuasi yang tinggi, sangat tergantung terutama pada perubahan temperatur udara. Semakin tinggi temperatur semakin tinggi pula kemampuan udara menyerap air. Kelembapan relatif menunjukkan perbandingan antara tekanan uap air yang ada terhadap tekanan uap air maksimum yang mungkin dalam kondisi temperatur tertentu, yang dinyatakan dalam persen. Udara yang telah jenuh tidak dapat menyerap air lagi karena tekanan udara maksimum telah tercapai. Sedangkan kelembapan absolut adalah kadar air dari udara yang dinyatakan dalam gram per kilogram udara kering, dengan cara mengukur tekanan yang ada pada udara dalam kilo pascal (Kpa) atau disebut juga tekanan uap air. Kelembapan udara yang nikmat untuk tubuh berkisar 40-70% (Mangunwijaya, 1997). Padahal ditempat-tempat seperti di tepi pantai berkisar 80% - 98%. Untuk itu diperlukan pengembangan lain demi rasa nyaman pada tubuh. Dengan kata lain proses penguapan harus dipercepat. Jika kelembapan udara sudah jenuh, maka tubuh kita tidak bisa menguapkan keringat lagi (Mangunwijaya, 1997).

66 51 Pengaturan kelembapan dalam ruangan juga sangat penting karena kelembapan ruangan yang tinggi dapat menyebabkan penggemburan permukaan kaca pada musim dingin dan kelembapan rendah dapat mengakibatkan masalah listrik statis. Dinding dinding basa bisa mengurangi daya isolasi kalor, sedangkan penguapan kebasahan dinding membuat ruangan menjadi dingin, menambah kadar uap air didalamnyaitu semua mendorong uap-air dalam ruangan untuk berkondensasi. Menurut SNI 6390:2011 kelembapan relatif yang dibutuhkan untuk memenuhi kenyamanan pengguna bangunan adalah 60% ± 5%. G. Pergerakan Udara Udara merupakan gabungan dari sekumpulan gas (nitrogen (78%), oksigen (20,95%), argon (0,93%), karbondioksida (0,038%), uap air (1%), dan gas lainnya(0,002%) yang terdapat di alam semesta dan mengelilingi bumi. Udara bergerak bebas mengikuti jalur yang ada dan mengisi ruang yang kosong, serta berpindah dari daerah bertekanan tinggi (suhu dingin) ke daerah bertekanan rendah (suhu panas). Udara yang bergerak akan menghasilkan angin. Udara bergerak akibat adanya gaya penggerak angin, yaitu adanya perbedaan tekanan dan suhu. Angin yang bergerak melewati ventilasi disebut sebagai laju ventilasi.

67 52 Definisi umum mengatakan bahwa angin adalah udara yang bergerak, menurut Szokolay, 1980; Kinsey, 1983, (John, 2011: 69). Air velocity is related to sensible heat released by convection and latent heat released by evaporation and, hence, the feeling of thermal comfort is influenced by draft (Orosa and Oliveira, 2012: 18). Jadi aliran angin berfungsi untuk mendinginkan suhu suatu area yang terkena hembusannya. Kecepatan aliran udara dalam ilmu klimatologi adalah kecepatan udara arah horizontal pada ketinggian 2 meter dari permukaan tanah yang datar, jadi angin permukaan kecepatannya dapat dipengaruhi oleh karakteristik permukaan yang dilalui. Kecepatan angin pada dasarnya ditentukan oleh perbedaan tekanan antara tempat asal dan tujuan angin dan resistensi medan yang dilalui dan aliran udara merupakan faktor yang penting dalam perencanaan. Kenyamanan suhu dalam ruangan yang akan berpengaruh langsung menaikkan temperatur dan kelembapan, tanpa aliran udara, membuat ruangan cepat jenuh dan menjadi tidak sehat karena konsentrasi CO 2 menjadi tinggi, serta oksigen menipis (kelembapan mendekati 100%) serta aliran udara mendekati 0 m/detik, pada kondisi semacam ini dapat di pastikan kenyamanan suhu tidak dapat dicapai, manusia yang ada di dalam ruangan akan berkeringat, sementara keringat tidak dapat lagi menguap pada udara yang telah jenuh tanpa aliran udara. Kecepatan udara dalam ruangan yang nyaman menurut Keputusan Menteri Kesehatan Republik Indonesia Nomor

68 /MENKES/SK/XI/2002 tentang Persyaratan Kesehatan Lingkungan Kerja Perkantoran dan Industri adalah 0,15 sampai 0,25 meter per detik. Vektor Olgay dalam Lippsmeier (1995) mematok batas kecepatan udara dalam ruangan yang valid: 1) 0,1 0,25 m/detik, tanpa dirasakan ada gerakan udara 2) 0,25 0,5 m/detik nyaman, gerakan udara sudah terasa di kulit 3) 0,5 1,0 m/detik gerakan udara terasa ringan 4) 1,0 1,5 m/detik aliran udara ringan sampai tidak menyenangkan 5) 1,5 m/detik ke atas tidak menyenangkan, diperlukan pengkondisian udara. Tabel berikut ini menyebutkan pengaruh kecepatan aliran udara terhadap kenyamanan bagi tubuh manusia. Tabel 5. Pengaruh kenyamanan kecepatan aliran udara bagi manusia Kecepatan angin bergerak Pengaruh atas kenyamanan Efek penyegaran (pada suhu 30 o C) <0.25 m/detik Tidak dapat dirasakan 0 o C m/detik Paling nyaman o C m/detik Masih nyaman, tetapi gerakan udara dapat dirasakan o C m/detik Kecepatan maksimal o C m/detik Kurang nyaman, berangin o C >2 m/detik Kesehatan penghuni terpengaruh oleh kecepatan angin yang tinggi o C Sumber : Ilmu Fisika Bangunan, Heinz Frick (Hendarto, 2010: 4)

69 54 Berdasarkan SNI , untuk mempertahankan kondisi nyaman, kecepatan udara yang jatuh diatas kepala tidak boleh lebih besar dari 0,25 m/detik dan sebaiknya lebih kecil dari 0,15 m/detik. H. Simulasi secara komputerisasi Simulasi adalah teknik penyusunan dari kondisi nyata dan kemudian melakukan percobaan pada model yang dibuat dari sistem. Simulasi merupakan alat yang fleksibel dari model atau kuantitatif. Simulasi cocok diterapkan untuk menganalisa interaksi masalah yang rumit dari sistem. Simulasi berguna untuk mengetahui pengaruh atau akibat suatu keputusan dalam jangka waktu tertentu. Simulasi yang nantinya dipergunakan adalah simulasi dengan komputerisasi. 1. Permodelan (Software AutoCAD 2016) Sebelum melakukan pemodelan, maka harus dilakukan penggambaran terlebih dahulu dari komponen yang akan di modelkan. Terdapat beberapa macam perangkat lunak ( software) untuk menggambarkan komponen yang sesuai dan hasilnya dapat disimulasikan menggunakan software ANSYS - Fluent. Software yang digunakan untuk menggambar adalah AutoCAD versi 2016.

70 55 2. Simulasi temperatur dan pergerakan udara (Software ANSYS- Fluent) ANSYS merupakan salah satu aplikasi yang digunakan untuk menganalisis struktur, aliran fluida, dan perpindahan panas dari beberapa aplikasi yang lain, seperti: Nastran, CATIA, Fluent, dan yang lainnya. Simulasi pergerakan udara, pada penelitian ini, dilakukan dengan menggunakan aplikasi computer ANSYS-Fluent. ANSYS-Fluent merupakan metode penghitungan, memprediksi, dan pendekatan aliran fluida secara numerik dengan bantuan komputer. Aliran fluida dalam kehidupan nyata memiliki banyak sekali jenis dan karakteristik tertentu yang begitu kompleks, ANSYS-Fluent melakukan pendekatan dengan metode numerasi serta menggunakan persamaanpersamaan fluida. Berikut ini beberapa contoh aliran fluida yang sering kita temui sehari-hari: - Bernafas, minum, pencernaan,, berenang, merokok. - Laundry pakaian dan mengeringkannya. - Pemanas ruangan, ventilasi ruangan, memadamkan api dengan air. - Pembakaran bensin pada engine dan tentunya juga polusi. - Menyolder, pembuatan besi atau baja, eleltrolisis air. Pada umumnya terdapat beberapa tahapan yang harus dilakukan pada saat melakukan simulasi yaitu : - Membuat geometri dan mesh pada model - Memilih solver yang tepat untuk model tersebut (2D atau 3D)

71 56 - Mengimpor mesh model (grid) - Melakukan pemeriksaan pada mesh model - Memilih formulasi solver - Memilih persamaan dasar yang akan dipakai dalam analisis, misalnya laminar, turbulent, reaksi kimia, perpindahan kalor - Menentukan sifat material yang akan dipakai - Menentukan kondisi batas - Mengatur parameter kontrol solusi - Initialize - Melakukan perhitungan/iterasi - Menyimpan hasil iterasi. I. PenelitianSebelumnya 1. Analysis of thermal comfort and indoor air quality in a mechanically ventilated theatre ( M. Kavgic, D. Mumovic, Z. Stevanovic, A. Young di Belgrade). Penelitian ini mengenai analisis kenyamanan termal dan kualitas udara dalam ruang ( Indoor Air Quality) pada teater dengan ventilasi mekanis. Tujuan penelitian ini adalah untuk menganalisis tingkat kualitas udara dalam ruangan dan kenyamanan termal pada gedung teater, dan untuk mengidentifikasi perbaikan yang dapat dilakukan. Penelitian ini merupakan studi evaluasi menyeluruh pasca-huni, berdasarkan hasil pemantauan suhu, kelembapan relatif, CO 2, kecepatan udara dan aliran

72 57 panas dan pemodelan (CFD), serta penilaian kenyamanan dan kesehatan yang dirasakan oleh pengguna. Indikator parameter dalam penelitian ini adalah Indeks Predicted Mean Vote (PMV), Indeks Persentage People of Dissatisfied (PPD), Indeks Draught Rrate, Mean age of air (AGE) dan Ventilation Effectiveness (Ev). Metode pelaksanaan penelitian ini adalah : a. Walkthrough (review gambar mekanikal), umpan balik dari pengguna termasuk manajer fasilitas, identifikasi daerah rawan kerusakan IAQ b. Pengumpulan data di tempat meliputi: pemantauan terus menerus terhadap kualitas udara dalam ruang dan parameter kenyamanan termal (survei kuesioner), c. Simulasi (pengembangan, analisis dan validasi secara terperinci pada model CFD dengan menggunakan FLAIR, yang didasarkan pada kode PHOENICS) d. Analisis data dan penilaian (analisis statistik parameter dipantau, dibandingkan dengan standar dan/atau peraturan). Berdasarkan hasil pemantauan dan evaluasi, sebagian besar parameter lingkungan dalam gedung teater yang diteliti berada dalam batas standar kenyamanan termal dan kualitas udara dalam ruang (IAQ). Namun demikian, terdapat beberapahal yang perlu mendapat perhatian seperti :

73 58 a. Konsumsi energi yang besar yang diakibatkan oleh over-ventilating. Solusi: pengoperasian sistem control CO 2 untuk sistem ventilasi dapat digabungkan dalam sistem yang sudah ada. b. Kebanyakan orang mengeluh kedinginan. Solusi: suhu harus ditingkatkan untuk mengimbangi efek pendinginan gerakan udara. c. Sistem ventilasi memiliki kemampuan untuk mempertahankan kualitas udara dalam ruang (IAQ) pada tingkat yang dapat diterima, meskipun pada momen tertentu (awal kegiatan) konsentrasi CO 2 melebihi 1.000ppm. Pada penelitian ini, setiap aspek penelitian, mulai dari tahapan pelaksanaan penelitian, analisis data hasil pengukuran dan simulasi, hingga penulisan jurnal termasuk penyajian data tabel dan gambar, telah diungkap secara menyeluruh dan terperinci oleh peneliti sehingga jurnal ini dapat direkomendasikan untuk menjadi dasar atau landasan penelitian yang sejenis untuk gedung teater atau auditorium. 2. Evaluation of thermal comfort conditions in a classroom with three ventilation methods (M. L. Fong, Z. Lin, K. F. Fong,T. T. Chow, T. Yao). Penelitian ini mengenai evaluasi kondisi kenyamanan termal di dalam ruang kelas dengan menggunakan tiga metode desain ventilasi dan dilaksanakan di Kota Hongkong. Tujuan penelitian ini adalah untuk menentukan model desain ventilasi yang mampu menciptakan temperatur termal yang netral sehingga diperoleh sistim ventilasi yang yang dapat mencapai

74 59 kenyamanan termal pada kondisi udara hangat dengan efisiensi yang energi yang optimal. Variabel terikat yang terdapat pada penelitian ini adalah kenyamanan termal dalam ruang kelas, sedangkan yang menjadi variabel bebasnya adalah model desain ventilasi. Indikator parameter pada penelitian ini adalah Indeks Predicted Mean Vote (PMV), kelembapan relatif (RH), temperatur, dan air change per hour (ACH). Metode pelaksanaan : - Sensasi Thermal dipelajari secara eksperimental dengan mensimulasikan tiga model desain ventilasi, yaitu mixing ventilation, displacement ventilation dan stratum ventilation dalam dalam ruangan. Pada mixing ventilation, lubang ventilasi, inlet dan outlet ditempatkan pada plafon. Gambar 19. Mixing ventilation dengan sistem penghawaan ditempatkan pada plafon (Sumber : M. L.Fong, Z.Lin, K.F.Fong,T.T.Chow, T.Yao, 2010)

75 60 Pada displacement ventilation, difuser / inlet ditempatkan di depan dan di belakang ruangan, sementara outlet ditempatkan pada plafon ruangan. Gambar 20. Displacement ventilation dengan sistem penghawaan ditempatkan pada plafon dan dinding (Sumber : M. L.Fong, Z.Lin, K.F.Fong,T.T.Chow, T.Yao, 2010) Pada stratum ventilation suplai udara (inlet) ditempatkan pada dinding depan ruangan dengan ketinggian setengah dari tinggi dinding, sedangkan saluran untuk keluarnya udara ditempatkan pada dinding belakang dengan ketinggian rendah. Gambar 21. Stratum ventilation dengan sistem penghawaan ditempatkan pada dinding (Sumber : M. L.Fong, Z.Lin, K.F.Fong,T.T.Chow, T.Yao, 2010)

76 61 - Analisis kenyamanan termal dilakukan sesuai dengan tingkat yang telah ditentukan untuk pasokan aliran udara, suhu kamar, dan kelembapan relatif. Suhu netral termal pada model desain stratum ventilation 2.5 o C lebih tinggi dibanding ventilasi yang menggunakan model desain mixing ventilation dan 2.0 o C lebih tinggi dibanding ventilasi yang menggunakan model desain displacement ventilation. Hasil ini menunjukkan bahwa stratum ventilation dapat memberikan hasil yang memuaskan pada tingkat kenyamanan termal untuk kamar suhu hingga 27 o C. Penghematan energi disebabkan beban ventilasi kurang saja sekitar 12% dibandingkan dengan mixing ventilation dan 9% dibandingkan dengan displacement ventilation. 3. Air-conditioned university laboratories: Comparing CO 2 measurement for centralized and split-unit systems (M. Hussin, M.R. Ismail, M.S. Ahmad) Penelitian ini membahas mengenai pengukuran CO 2 pada sepuluh laboratorium yang terdapat di kampus utama dan kampus teknik Universiti Sains Malaysia. Penelitian dilakukan dengan membandingkan kadar konsentrasi CO 2 yang terdapat dalam laboratorium, dengan atau tanpa kelas praktek. Pengukuran konsentrasi CO 2 dilakukan dalam laboratorium dengan jendela dan pintu tertutup selama menit, yang merupakan rutinitas keseharian untuk kelas praktek dalam laboratorium. Metode pengukuran kualitas udara dilakukan dengan menggunakan instrumen multi-sensor Fluke Airmeter 975. Interval

77 62 pengukuran adalah setiap sepuluh menit selama menit. Pengukuran dilakukan selama 3 hari yang berbeda. Kelas praktek dilakukan dalam laboratorium yang ber-ac dan tertutup. Kapasitas kesepuluh laboratorium berkisar 18 sampai 67 siswa per kegiatan. Aktifitas dalam laboratorium berupa gerakan mahasiswa selama praktek berlangsung. Dalam penelitian ini, durasi dan frekuensi siswa yang masuk dan keluar ruangan selama kelas praktek berlangsung tidak dipertimbangkan. Dari hasil penelitian, ditemukan bahwa rata-rata tingkat konsentrasi CO 2 dalam kesepuluh ruang laboratorium berkisar ppm dalam kondisi ruangan kosong dan meningkat hingga 1801ppm saat terjadi aktifitas praktek. Rata-rata tingkat konsentrasi CO 2 yang terdapat di luar laboratorium lebih tinggi dibanding dalam laboratorium dalam kondisi ruangan kosong dan sebaliknya, pada saat kelas praktek berlangsung, tingkat konsentrasi CO 2 dalam laboratorium menjadi lebih tinggi dibanding luar laboratorium. Kegiatan penghuni laboratorium selama kelas praktek berlangsung jelas menjadi penyebab meningkatnya tingkat konsentrasi CO 2 dalam ruangan. Konsentrasi CO 2 yang tinggi pada kesepuluh laboratorium menunjukkan tingkat ventilasi dalam laboratorium yang minimum. Tingkat CO 2 harus dikurangi untuk menghasilkan lingkungan laboratorium yang kondusif untuk belajar. 4. Kinerja Sirkulasi dan Kualitas Udara dan Kualitas Udara pada Lapangan Futsal Indoor Komersial di Makassar (Studi Kasus Lapangan Gelanggang Futsal TELKOM)

78 63 Penelitian ini dilakukan oleh Moeh. Kaymuddin Asnur. Tujuan penelitian ini adalah untuk menganalisis kinerja sirkulasi udara dan tingkat kualitas udara dalam gedung olahraga futsal sehingga didapatkan model desain yang mampu mengoptimalkan kinerja sirkulasi pada gedung olahraga futsal dengan menggunakan aplikasi Autocad 2016 untuk permodelan bangunan, mesing dengan menggunakan aplikasi GAMBIT (Geometry And Mesh Building Inteligent Toolkit) dan simulasi dilakukan dengan memanfaatkan aplikasi CFD (Computational Fluid Dynamic). Variabel penelitian mencakup dua hal yaitu : variabel bebas berupa jumlah dan penempatan inlet dan outlet dan variabel terikat berupa kinerja sirkulasi dan kualitas udara yang optimal pada gedung olahraga futsal. Pengumpulan data on-site meliputi : dimensi bangunan dan dimensi bukaan ventilasi, kecepatan aliran udara, temperatur udara, dan kualitas udara berupa data pengukuran CO dan CO 2 yang terdapat dalam gedung olahraga futsal. Hasil dari penelitian yang berjudul Kinerja Sirkulasi dan Kualitas Udara Pada Gedung Futsal Indoor di Makassar menghasilkan beberapa poin kesimpulan sebagai berikut: - Dari hasil studi simulasi kinerja sirkulasi pada kondisi eksisting dengan menjadikan data-data hasil pengukuran sebagai acuan, terlihat sirkulasi udara tidak terjadi dengan baik, dengan kecepatan aliran udara maksimal 2.7m/s tidak mencapai area tengah gedung sehingga aliran udara pada area tersebut sangat lambat dan cenderung terjadi

79 64 penimbunan udara. Hal ini disebabkan oleh bukaan inlet yang lebih besar dibandingkan bukaan outlet yang kecil, sehingga terjadi perlambatan kecepatan aliran udara di dalam gedung. - Dari data hasil pengukuran kandungan CO dan CO 2 di udara pada kondisi eksisting gedung, cenderung terjadi peningkatan kandungan CO dan CO 2 dari pukul s.d. pukul Hal ini terjadi akibat kinerja sirkulasi udara yang kurang baik,kecepatan aliran udara yang masuk ke dalam gedung menjadi salah satu faktor sirkulasi udara menjadi kurang baik, ini terlihat dari hasil simulasi terjadi penimbunan udara pada bagian tengah gedung. Penimbunan udara ini yang sebagian besar merupakan CO dan CO 2 yang berada dalam ruangan. - Setelah beberapa kali modifikasi desain dan diadakan proses simulasi diperoleh dengan menambah inlet dengan luasan yang sama dengan luasan inlet eksisting. Sehingga luas bukaaan inlet bertambah dengan posisi yang lebih tinggi dari permukaan lantai. Kemudian menambahkan outlet dengan luasan yang sama dengan outlet eksisting sehingga luas bukaan outlet bertambah dan posisi lebih rendah dari permukaan lantai. Dengan kecepatan aliran udara maksimal berdasarkan hasil pengukuran yang masuk melewati inlet terjadi pegerakan aliran udara pada bagian tengah gedung. Proses pergantian udara ( air change) akan lebih lancar bila didukung dengan kecepatan udara yang memadai. Pada kondisi udara hampir tidak bergerak (kecepatan sanga t rendah) harus dibantu dengan

80 65 desain jendela yang mampu mendorong terjadinya pergerakan yang lebih cepat atau memperbesar kecepatan udara. Semakin besar volume ruang maka dibutuhkan jendela semakin banyak (besar). Semakin padat bangunan di sekitarnya, semakin banyak (besar) jendela yang diperlukan agar penggunaan sistem pengkondisian udara buatan dapat dihindarkan dan penghematan energi operasional bangunan dapat diwujudkan. Dari hasil simulasi yang dilakukan diperoleh dengan menambah jumlah inlet dan outlet dengan luasan yang sama dengan inlet dan outlet eksisting. Dengan perlakuan ini aliran udara meningkat sehingga kinerja sirkulasi udara yang terjadi dengan kecepatan aliran 2.7m/s bisa terjadi secara optimal. Dengan kinerja sirkulasi udara yang lebih baik diharapkan pertukaran udara menjadi lebih baik. Hal ini juga mencegah terjadinya penimbunan udara. Sehingga penurunan kadar CO dan CO 2 di udara bisa lebih cepat terjadi. Penggunaan teknik simulasi numerik ini pada akhirnya dapat memudahkan kita untuk menyatakan secara kuantitatif bahwa ternyata faktor kecepatan angin dan besaran bukaan ventilasi sangat berperan dalam mencapai kinerja sirkulasi udara yang optimal 5. Investigasi Pola Aliran Udara dalam Bangunan Bertingkat Akibat Pengaruh Penghalang di Depan dan di Belakangnya. Penelitian ini dilakukan oleh Jefrey I. Kindangen dari Unversitas Sam Ratulangi, Manado pada tahun Masalah pada penelitian ini adalah

81 66 kecepatan angin yang menerpa bangunan A dengan adanya penghalan di depan dan di belakang bangunan A. Fokus penelitian ini yaitu. a. Posisi dan tinggi bangunan serta posisi penghalang bangunan b. Kecepatan angin Pada penelitian ini kecepatan angin menjadi variabel terikat, sedangkan variabel bebasnya yaitu tinggi bangunan dan posisi penghalang bangunan. Dari variabel ini kemudian disimulasikan menggunakan software CFD (Fluent), untuk mengetahui pola aliran udara yang menerpa bangunan bertingkat jika variabel penghalangnya dirubah posisinya. Pada penelitian ini dilakukan tujuh perlakuan. Hasil simulasi ini menunjukkan bahwa terdapat pengaruh yang berbeda secara signifikan dari pola aliran udara pada setiap tingkat. Peningkatan koefisien kecepatan udara dalam ruang yang disebabkan oleh bangunan sekitar sebagai suatu struktur penghalang terjadi ketika aliran udara dipercepat setelah melewati penghalang mengarah kedalam bangunan dan pada konfigurasi tersebut memiliki nilai tekanan postif ratarata lebih tinggi pada sisi datangnya angin. 6. Analisis Perancangan Sistem Ventilasi dalam Meningkatkan Kenyamanan Termal Pekerja di Ruangan Formulasi PT XYZ Penelitian ini dilakukan oleh Kristoffel Colbert Pandiangan dan kawankawan dari Universitas Sumatera Utara pada tahun Masalah dalam penelitian ini adalah kenyamanan termal pada ruang formulasi pada

82 67 sebuah perusahaan pembuatan anti nyamuk di Medan. Yang menjadi fokus penelitian ini yaitu : a. Suhu udara, kecepatan angin dan kelembapan udara yang terjadi pada ruangan kerja formulasi dikaitkan dengan lama jam kerja yang dilaksanakan oleh para pekerja di ruang formulasi. b. Sistem perancangan ventilasi pada ruang kerja formulasi dikaitkan dengan kinerja ventilasi dalam sirkulasi udara yang terjadi dalam ruang formulasi. Pada penelitian ini variabel terkait adalah suhu udara, kecepatan angin dan kelembapan udara. Kemudian variabel lainnya adalah para pekerja di dalam ruang formulasi. Jumlah dan lama jam kerja yang dilaksanakan oleh para pekerja. Variabel selanjutnya adalah kinerja ventilasi buatan dalam sirkulasi udara di dalam ruang formulasi. Data-data ini dikumpulkan dan diolah. Dari hasil penelitian ini disimpulkan bahwa, kinerja sistem ventilasi perlu ditingkatkan untuk menambah kecepatan angin sehingga dapat menurunkan suhu udara dan menciptakan sensasi nyaman pada pekerja di dalam ruangan formulasi. 7. Simulasi CFD dan Optimalisasi Ventilasi untuk Kereta Bawah Tanah Sisi-Platform Penelitian ini dilakukan oleh Feng-Dong Yuan dan Shi-Jun You dari School of Environment Science and Technology, Tianjin University, Cina pada tahun Masalah pada penelitian ini adalah aliran udara pada

83 68 stasiun kereta bawah tanah di Tianjin, Cina. Yang menjadi fokus pada penelitian ini adalah : a. Kinerja ventilasi buatan pada saat mengalirkan udara masuk ke dalam stasiun bawah tanah b. Pola aliran udara di dalam stasiun Pada penelitian ini variable yang terkait adalah temperatur udara, luas bukaan ventlasi, kecepatan angin yang disuplai oleh ventilasi buatan. Variable ini diukur kemudian menjadi data primer untuk disimulasikan menggunakan CFD untuk memperoleh posisi, luas bukaan dan kemampuan ventilasi buatan untuk mensuplai udara masuk ke dalam stasiun bawah tanah. Dari hasil penelitian ini ditarik kesimpulan, bahwa ventilasi buatan yang ada sekarang kurang optimal untuk memenuhi suplai udara ke dalam stasiun. Terjadi tubulensi udara pada saat kereta datang. Dari hasil simulasi diperoleh posisi ventilasi buatan yang mampu memenuhi suplai udara. Posisi ventilasi buatan eksisting terlalu rendah dan luasannya kurang lebar. Jadi posisinya perlu dinaikkan dan luasnya diperlebar.

84 69 J. Kerangka Teori Kerangka hubungan antara teori-teori yang digunakan dengan objek penelitian dapat dirangkaikan sebagai berikut : Isu - Kualitas udara dalam ruang merupakan faktor yang penting dalam desain bangunan sebab erat kaitannya dengan kesehatan dan kenyamanan penggunanya. - Dengan kondisi ruangan tertutup dan menampung penghuni dalam jumlah yang tidak sedikit, auditorium memiliki potensi yang tinggi untuk mengalami masalah kualitas udara dalam ruang. Tingkat kualitas udara dalam ruangan Sistem distribusi udara dalam ruang tertutup Kualitas udara dalam ruang (Indoor Air Quality, IAQ) adalah kondisi kandungan udara di dalam ruangan yang dapat mempengaruhi kesehatan dan kenyamanan penghuni (Satwiko, 2009). Kualitas udara dalam ruang Udara tanpa kontaminan yang telah diketahui pada tingkat konsentrasi yang membahayakan... dan dengan mayoritas (80% atau lebih) orang yang terekspos tidak mengekspresikan ketidakpuasan. (Standard ASHRAE 62,1 dalam Grondzik, Air-Conditioning System Design Manual) Menurut ASHRAE batas maksimum gas CO 2 dalam ruangan tidak boleh melewati 1.000ppm untuk mencapai keadaan ruangan yang nyaman. Sistem Distribusi Udara - Mixing (Dilution) Ventilation; suatu sistem distribusi udara dimana udara segar disuplai dengan cara sedemikian rupa sehingga seluruh volume udara dalam ruang tercampur sepenuhnya (Price Engineer s HVAC Handbook, 2016) - Displacement Ventilation; suatu sistem distribusi udara dengan cara memasok udara segar ke dalam ruangan dengan kecepatan rendah dan juga biasanya inlet ditempatkan pada ketinggian rendah. (Price Engineer s HVAC Handbook, 2016) Berdasarkan SNI , untuk mempertahankan kondisi nyaman, kecepatan udara yang jatuh diatas kepala tidak boleh lebih besar dari 0,25 m / detik dan sebaiknya lebih kecil dari 0,15 m / detik. Simulasi dengan menggunakan aplikasi ANSYS-Fluent ANSYS merupakan salah satu aplikasi yang digunakan untuk menganalisis struktur, aliran fluida, dan perpindahan panas dari beberapa aplikasi yang lain, seperti: Nastran, CATIA, Fluent, dan yang lainnya.(pinem, 2017) Gambar 22. Kerangka teori

85 70 BAB III METODE PENELITIAN A. Rancangan Penelitian 1. Jenis Penelitian Penelitian pada dasarnya merupakan cara pengumpulan data dari sejumlah unit atau individu dalam periode tertentu yang bersamaan Surachmad (1972). Dan dalam penelitian digunakan metode tertentu. Metode yang digunakan dalam penelitian ini adalah metode penelitian kuantitatif. Metode penelitian kuantitatif menuntut adanya rancangan penelitian yang menspesifikkan obyeknya secara eksplisit dieliminasikan dari obyekobyek lain yang tidak diteliti. Metode penelitian kuantitatif membatasi sejumlah tata fikir logika tertentu, yaitu korelasi, kausalitas, dan interaktif; sedangkan obyek data ditata dalam tata fikir kategorisasi, interfalisasi, dan kontinuitas (Muhadjir, 2000). Metode penelitian kuantitatif dimulai dengan penetapan obyek studi yang spesifik, dieliminasikan dari totalitas atau konteks besarnya; sehingga jelas obyek studinya. Kemudian disusun suatu kerangka teori yang sesuai dengan obyek studi spesifiknya. Dari sini dimunculkan hipotesis atau problematik penelitian, instrumenisasi pengumpulan data, dan teknik sampling serta teknik analisisnya; juga rancangan metodologi lain seperti penetapan batas signifikansi, teknik penyesuaian bila ada kekurangan atau kekeliruan dalam hal data, administrasi, analisis, dan

86 71 semacamnya. Konsekuensi mendasar dalam metode penelitian kuantitatif adalah kerangka teori dirumuskan spesifik mungkin, dan menolak suatu ulasan yang meluas yang tidak langsung relevan (Muhadjir, 2000). Pendekatan yang digunakan untuk mengetahui pengaruh antara jenis sistem distribusi udara terhadap kualitas udara dalam auditorium adalah metode kuantitatif, yaitu dari data pengukuran yang diperoleh, dijabarkan menjadi bentuk grafik dan tabel, kemudian akan diperbandingkan dan dijelaskan secara deskriptif. 2. Variabel Kajian Variabel kajian yang diteliti terbagi atas dua yaitu: variabel bebas dan variabel terikat. Variabel-variabel ini kemudian akan dipecah menjadi beberapa sub variabel yang disebut juga kategorisasi, yakni memecah variabel menjadi kategori-kategori data yang harus dikumpulkan peneliti. Kategori-kategori ini dapat diartikan sebagai indikator variabel. a. Variabel bebas Merupakan variabel yang berperan mempengaruhi munculnya variabel lain. Yang menjadi variabel bebas dari penelitian ini adalah sistem distribusi udara dalam auditorium. Adapun indikator variabel dari sistem distribusi udara dalam auditorium adalah: (1) jumlah dan perletakan difuser, (2) jumlah dan perletakan exhaust, (3) jumlah penghuni dalam ruangan, (4) lama kegiatan yang berlangsung dalam ruangan, (5) aktifitas penghuni dalam ruangan, dan (6) sistem distribusi udara yang digunakan.

87 72 b. Variabel Terikat Variabel terikat merupakan variabel yang menerima atau menyesuaikan dengan kondisi variabel yang lain, dalam hal ini dipengaruhi oleh variabel bebas. Pada penelitian ini yang menjadi variabel terikat adalah akibat dari variabel bebas, yaitu kualitas udara dalam ruang. Indikator variabel dari kualitas udara dalam ruang meliputi: (1) tingkat konsentrasi gas CO2 yang terdapat dalam auditorium, (2) temperatur udara, (3) kelembapan udara relatif yang terdapat dalam ruangan, dan (4) pola aliran udara dalam ruang. 3. Instrumen Penelitian Instrumen Penelitian yang digunakan pada penelitian ini adalah : a. Alat ukur jarak Alat ini berupa laser distance meter, digunakan untuk mengukur luas auditorium dan jarak antara lantai dengan plafon sehingga diperoleh ukuran dimensi shell atau selubung auditorium. Alat yang digunakan adalah Laser Distance Meter, merek Extech dengan tipe DT300. Gambar 23. Laser Distance Meter Extech DT300

88 73 b. Kecepatan aliran udara. Pengukuran ini dilakukan untuk mendapatkan kecepatan angin pada ventilasi di ruangan. Kecepatan pergerakan udara yang diukur adalah kecepatan udara yang berhembus masuk ke dalam dan keluar ruangan melalui ventilasi. Data ini diperoleh dengan meletakkan alat khusus mengukur kecepatan pergerakan udara pada ventilasi. Data ini dipergunakan dalam proses simulasi yang nantinya akan memperlihatkan sirkulasi udara yang terjadi. Alat yang dipergunakan adalah anemometer dengan merek dan tipe: Wind Speed Meter D8908. Alat ini mampu mengukur aliran udara 0m/s 30 m/s. Gambar 24. Wind Speed Meter D8908 c. Temperatur udara Pengukuran temperatur udara dilakukan selama kegiatan berlangsung di dalam ruangan untuk mengetahui perubahan suhu yang terjadi dalam ruangan. Pengukuran temperatur udara dilakukan setiap 5

89 74 menit, kemudian data dicatat. Alat yang dipergunakan adalah HT-2000 CO 2 /Temperatur/RH Data Logger. Gambar 25. HT-2000 CO 2 /Temperatur/RH Data Logger d. Tingkat konsentrasi gas CO 2 dalam ruangan Pengukuran dilakukan untuk mengetahui kadar gas CO 2 dalam ruangan karena kandungan CO 2 tersebut yang banyak diproduksi oleh manusia sebagai pengguna auditorium. Pengukuran kualitas udara ini dilakukan untuk mendapatkan data kandungan CO 2 dalam ruangan selama kegiatan berlangsung. Pengukuran dilakukan setiap 5 menit, kemudian data dicatat. Alat yang dipergunakan adalah alat HT-2000 CO 2 /Temperatur/RH Data Logger dengan satuan ppm. e. Kelembapan udara relatif/ relative humadity (RH) Pengukuran kelembapan udara relatif/ relative humadity (RH) dilakukan selama kegiatan berlangsung di dalam ruangan untuk mengetahui kelembapan udara relatif di dalam ruangan. Pengukuran kelembapan udara dilakukan setiap 5 menit, kemudian data dicatat. Alat yang dipergunakan adalah HT-2000 CO 2 /Temperatur/RH Data Logger.

90 75 f. ANSYS-Fluent ANSYS adalah salah satu perangkat lunak yang dipakai untuk menganalisa masalah-masalah rekayasa ( engineering). Penggunaan ANSYS mencakup simulasi struktur, panas, dinamika fluida, akustik, dan elektromagnetik. ANSYS merupakan Computer Aided Engineering (CAE) yang dikembangkan oleh ANSYS, Inc. ANSYS menyediakan fasilitas untuk berinteraksi antar solvers famili ANSYS. ANSYS juga dapat berintegrasi dengan perangkat lunak CAD sehingga memudahkan pengguna dalam membangun model geometri dengan berbagai perangkat lunak CAD. Gambar 26. Ikon Ansys - Fluent ANSYS Workbench berisi beberapa fasilitas, diantaranya: - Mechanical, untuk analisa struktur (statik) dan thermal (perpindahan panas). - Fluent, untuk analisa CFD (Computational Fluid Dynamics).

91 76 - Engineering Data, sebagai database material lengkap dengan propertisnya. - Design Modeler, digunakan untuk membangun geometri model yang akan dianalisa. Juga dapat digunakan untuk memodiifikasi hasil gambar dari perangkat lunak CAD. - Meshing Application, fasilitas untuk meshing baik pada CFD maupun Explicit Dynamics. - Dan lain-lain. B. Lokasi dan Waktu Penelitian Gedung Menara Phinisi merupakan salah satu gedung yang terdapat di dalam kompleks kampus Universitas Negeri Makassar, dan berlokasi di Jalan Andi Pangeran Pettarani, Kota Makassar. Gambar 27. Lokasi Gedung Menara Phinisi (Sumber : Google Earth).

92 77 Gambar 28. Perspektif Gedung Menara Phinisi Lokasi penelitian terletak di ruang auditorium, tepatnya pada lantai 3 dan 4 Gedung Menara Phinisi Universitas Negeri Makassar. AUDITORIUM Gambar 29. Denah Lantai 3 Gedung Menara Phinisi

93 78 AUDITORIUM Gambar 30. Denah Lantai 4 Gedung Menara Phinisi Waktu penelitian serta pengolahan data direncanakan akan dilakukan selama 3 bulan yaitu bulan September hingga November. Pengumpulan data pada lokasi penelitian akan dilakukan pada 2 acara atau kegiatan yang berbeda dan berlangsung diwaktu yang berbeda. Pengumpulan data ini meliputi kadar CO 2, temperatur udara dan kelembapan udara dalam auditorium dilakukan selama kegiatan berlangsung di dalam ruangan tersebut. Hasil pengukuran akan dicatat setiap 5 menit. C. Studi Kasus Auditorium memiliki kapasitas 472 kursi penonton, dengan luas lantai berkisar 612,5 m 2 dan volume ruangan berkisar 2.189,7 m 3.

94 79 Area penonton yang terdapat dalam ruang auditorium dibuat secara bertingkat agar pandangan ke arah panggung tidak terhalangi oleh penonton lainnya. Lantai terendah dalam ruangan berjarak 5,15 meter ke plafon dan lantai yang tertinggi dalam ruangan berjarak 2 meter ke plafon. Gambar 31. Gambar Potongan Auditorium Gedung Menara Phinisi Gambar 32. Denah Auditorium Gedung Menara Phinisi

95 80 Lantai area pengunjung ruang auditorium berlapis karpet dan bertingkat dengan ketinggian tiap tingkatnya berkisar 40 cm. Posisi area panggung lebih tinggi 60 cm dibanding lantai di bawahnya. Permukaan dinding pada area pengunjung dibuat bersiku-siku, sedangkan permukaan dinding untuk area panggung cenderung rata. Keseluruhan permukaan dinding berlapis karpet. Plafon dalam auditorium dibuat bersusun untuk kepentingan akustik. Gambar 33. Auditorium Gedung Menara Phinisi Ruang auditorium memiliki 46 titik inlet/difuser yang ditempatkan pada plafon dan terletak menyebar di seluruh ruangan. Sebaliknya outlet hanya ditempatkan di sepanjang salah satu sisi ruangan dan berjumlah 14 titik.

96 81 Keterangan : Titik Outlet/ Exhaust Titik Inlet / Diffuser Gambar 34. Perletakan titik outlet dan inlet yang terdapat dalam auditorium Seperti halnya inlet/difuser, penempatan titik lampu dalam ruangan auditorium juga ditempatkan pada plafon dengan posisi menyebar ke seluruh ruangan. Titik lampu secara keseluruhan berjumlah 93 titik. Auditorium memanfaatkan 2 unit LCD proyektor untuk membantu penyajian materi pada saat kegiatan berlangsung.

97 82 Keterangan : Titik Lampu Gambar 35. Perletakan titik lampu yang terdapat dalam auditorium Gambar 36. Perletakan Titik Lampu yang Tampak pada Interior Auditorium Gedung Menara Phinisi

98 83 Pengaruh antara sistem distribusi udara dan terhadap kualitas udara dalam auditorium dapat diketahui dengan melakukan pengukuran terhadap kadar CO 2, temperatur udara, kelembapan udara dalam ruang, serta aliran udara yang terjadi dalam ruangan tersebut. Pembagian ruang dalam auditorium secara umum terdiri atas area panggung dan area penonton. Pada area penonton itu sendiri, terbagi atas 6 kelompok kursi penonton. Pengukuran akan dilakukan pada 6 titik yang terletak di tengah-tengah kelompok kursi penonton. Pengukuran dilakukan pada ketinggian 145cm dari lantai. F E C B D A Gambar 37. Rencana letak titik pengukuran dalam Auditorium Gedung Menara Phinisi

99 84 D. Jenis dan Sumber Data Adapun jenis dan sumber data untuk penelitian meliputi: Observasi lapangan, pengamatan langsung. Data yang terkumpul pada saat observasi lapangan berupa gambar dan foto. Pengambilan data primer Data primer, yakni data yang diperoleh secara langsung dari lokasi penelitian. Pengumpulan data primer mencakup : 1. Dimensi ruangan auditorium, serta perletakan panggung dan kursi penonton. Pengukuran ini dilakukan paling awal untuk mendapatkan data mengenai ukuran ruangan dan elemen ruangan lainnya seperti dimensi panggung, jumlah kursi penonton, serta jumlah dan perletakan inlet, outlet serta titik lampu. 2. Kecepatan aliran udara Pengukuran ini dilakukan untuk mendapatkan kecepatan angin yang berasal dari inlet dan outlet. Data ini nantinya akan masukan pada saat simulasi secara komputersisasi dilakukan. 3. Temperatur udara Pengukuran terhadap temperatur udara dilakukan untuk mendapatkan data suhu udara yang berasal dari inlet. Data ini dibutuhkan untuk keperluan simulasi nantinya. Pengukuran temperatur udara juga dilakukan pada 6 titik pengukuran yang telah ditentukan, sesuai dengan kelompok kursi penonton. Pengukuran

100 85 ini dilakukan di tengah-tengah area penonton pada saat kegiatan berlangsung dalam auditorium. 4. Kelembapan udara Pengukuran terhadap kelembapan udara juga dilakukan pada 6 titik pengukuran yang telah ditentukan sebelumnya. Pengukuran ini dilakukan di tengah-tengah area penonton selama kegiatan berlangsung dalam auditorium. 5. Tingkat konsentrasi gas CO 2 Pengukuran dilakukan untuk mengetahui kadar CO 2 karena kandungan CO 2 tersebut yang banyak diproduksi oleh penonton yang berada dalam auditorium. Pengambilan data sekunder Data sekunder adalah data yang diperoleh dari sumber kedua atau sumber sekunder dari data yang kita butuhkan (Bungin, 2005). Data sekunder berupa buku-buku pendukung, dokumen dan sumber referensi lainnya yang relevan dengan penelitian dimana peneliti dapat memperoleh data secara tidak langsung dari sumbernya. E. Teknik Pengumpulan Data Pengumpulan data secara langsung di lokasi penelitian dilakukan melalui beberapa tahap. Tahap pertama merupakan pendataan dimensi ruangan auditorium meliputi: dimesi serta perletakan panggung dan kursi penonton, jumlah serta perletakan inlet, outlet dan titik lampu, serta

101 86 pengukuran temperatur udara dan pergerakan udara yang berasal langsung dari sumbernya, yakni dari inlet dan outlet. Tahap kedua, merupakan pengukuran terhadap tingkat konsentrasi gas CO 2, temperatur udara, kelembapan udara pada saat ruangan kosong, tanpa ada kegiatan berlangsung di dalamnya. Pada tahap ini pengukuran dilakukan di enam titik ukur yang telah ditentukan sebanyak dua kali, yaitu (1) saat elemen HVAC seperti inlet, oulet dan lampu tidak dinyalakan sama sekali; dan (2) setelah inlet, outlet dan lampu dinyalakan dan ruangan telah didiamkan selama ± 1jam. Hal ini dilakukan untuk mengetahui tingkat kualitas udara saat auditorium kosong, sebelum dan setelah inlet, outlet dan lampu ruangan dinyalakan. Tahap ketiga, merupakan pengukuran terhadap tingkat konsentrasi gas CO 2, temperatur udara, kelembapan udara pada saat kegiatan berlangsung dalam auditorium di enam titik ukur yang telah ditentukan. Oleh karena keterbatasan jumlah peralatan yang tersedia, maka pengambilan data dilakukan 2 kali di 2 kegiatan yang berbeda. Pada kegiatan pertama, pengukuran terhadap tingkat konsentrasi gas CO 2, temperatur udara, dan kelembapan udara dilakukan di 3 titik ukur pada 3 kelompok kursi penonton yang terletak di deretan depan (titik ukur A, B, dan C). Selanjutnya, pada kegiatan kedua, pengukuran terhadap tingkat konsentrasi gas CO 2, temperatur udara, dan kelembapan udara dilakukan di 3 titik ukur pada 3 kelompok kursi penonton yang terletak di deretan belakang (titik ukur D, E, dan F).

102 87 F E C B A D Keterangan : Titik ukur saat kegiatan I berlangsung Titik ukur saat kegiatan II berlangsung Gambar 38. Rencana letak titik pengukuran saat kegiatan berlangsung dalam auditorium F. Teknik Analisis Data Analisis data yang digunakan adalah analisis korelasional yaitu berusaha mencari hubungan atau pengaruh antara beberapa variabel. 1. Untuk menentukan jenis sistem distribusi udara yang digunakan dalam auditorium, proses analisa dilakukan dengan membandingkan hasil pengukuran tingkat konsentrasi gas CO 2, temperatur udara, kelembapan udara pada saat ruangan kosong, tanpa ada kegiatan berlangsung di dalamnya. Hasil pengukuran yang dilakukan sebelum inlet, oulet dan lampu tidak dinyalakan sama sekali, dan setelah inlet, outlet dan lampu dinyalakan; dirangkum dan dianalisis kemudian dibandingkan dengan ciri-ciri sistem distribusi mixing ventilation.

103 88 2. Untuk dapat mengetahui tingkat kualitas udara yang ada di dalam auditorium, dilakukan pengukuran tingkat konsentrasi gas CO 2, temperatur udara, kelembapan udara pada saat berlangsung kegiatan di dalam auditorium. Hasil pengukuran ini kemudian dirangkum dan dianalisis kemudian dibandingkan dengan standar, sehingga diketahui apakah sistem distribusi udara yang ada saat ini dapat memenuhi kualitas udara yang dibutuhkan oleh pengunjung di dalam auditorium tersebut. 3. Untuk memperoleh desain sistem distribusi udara displacement ventilation, maka dilakukan penghitungan terhadap jumlah total beban pendinginan, laju alir udara yang dibutuhkan, temperatur pasokan udara, dan temperatur udara balik. Hasil perhitungan ini kemudian dianalisis sehingga diperoleh dimensi, jumlah titik difuser, dan temperatur ruangan yang dibutuhkan dan sesuai dengan standar kenyamanan. G. Defenisi Operasional Definisi dari beberapa faktor yang diteliti dan dianggap berpengaruh terhadap kualitas udara dalam ruang dapat dilihat pada uraian berikut ini. 1. Kualitas udara dalam ruang ( Indoor Air Quality, IAQ) adalah kondisi kandungan udara di dalam ruangan yang dapat mempengaruhi kesehatan dan kenyamanan penghuni (Satwiko, 2009).

104 89 2. Kadar CO 2 merupakan kandungan CO 2 pada udara dalam ruang auditorium, satuannya adalah part per million (ppm). Kadar CO 2 dapat diukur dengan menggunakan alat HT-2000 CO 2 /Temperatur/RH Data Logger. Menurut ASHRAE batas maksimum gas CO 2 dalam ruangan tidak boleh melewati 1.000ppm untuk mencapai keadaan ruangan yang nyaman. 3. Temperatur udara, merupakan suhu udara yang terdapat dalam ruang auditorium, satuannya adalah derajat Celcius ( o C). Temperatur udara dapat diukur dengan menggunakan alat HT-2000 CO 2 /Temperatur/RH Data Logger. Temperatur udara dalam ruang yang nyaman menurut SNI 6390:2011 berkisar antara 24 o C hingga 27 o C. 4. Kelembapan udara relatif, merupakan jumlah uap air yang terkandung pada udara dalam auditorium. Kelembapan udara relatif dapat diukur dengan menggunakan alat HT-2000 CO 2 /Temperatur/RH Data Logger dengan satuan persen (%). Kelembapan udara relatif yang nyaman menurut SNI 6390:2011 adalah 60% ± 5%. 5. Kecepatan udara, merupakan pergerakan udara yang terdapat dalam auditorium. Kecepatan udara dapat diukur menggunakan alat Wind Speed Meter D8908 dengan satuan m/s. Berdasarkan SNI , untuk mempertahankan kondisi nyaman, kecepatan udara yang jatuh diatas kepala tidak boleh lebih besar dari 0,25 m/s dan sebaiknya lebih kecil dari 0,15 m/s.

105 90 6. Mixing ( dilution) ventilation, merupakan suatu sistem distribusi udara dimana udara segar disuplai dengan cara sedemikian rupa sehingga seluruh volume udara dalam ruang tercampur sepenuhnya. 7. Displacement ventilation, merupakan suatu sistem distribusi udara dengan cara memasok udara segar ke dalam ruangan dengan kecepatan rendah dan juga biasanya inlet ditempatkan pada ketinggian rendah (Price Engineer s HVAC Handbook, 2016).

106 91 BAB IV HASIL PENELITIAN DAN PEMBAHASAN A. Analisis Sistem Distribusi Udara yang Digunakan dalam Auditorium Untuk mengetahui sistem distribusi udara yang digunakan dalam auditorium saat ini, maka dilakukan pengukuran pada titik-titik yang telah ditentukan sebelumnya. Pada tahap ini, pengukuran dilakukan saat ruangan kosong, tanpa ada kegiatan yang berlangsung di dalam ruangan. Pengambilan data berupa tingkat temperatur, kelembapan udara dan kadar CO 2, di enam titik ukur sesuai dengan kelompok kursi penonton yang terdapat di dalam auditorium. A B C Keterangan : Titik Pengukuran Titik Outlet/Exhaust D E F Titik Inlet/Difuser Gambar 39. Letak titik pengukuran, titik inlet dan titik oulet

107 92 Pengukuran dilakukan 2 kali yaitu: (1) saat inlet, outlet dan lampu tidak dinyalakan; dan (2) saat inlet, outlet dan lampu dinyalakan, kemudian ruangan telah didiamkan selama 1 jam. Berdasarkan hasil pengukuran kadar CO 2 dalam ruangan; saat inlet, outlet dan lampu tidak dinyalakan; diketahui bahwa tingkat konsentrasi gas CO 2 yang tertinggi berada di titik ukur C dengan nilai 573 ppm. Sedangkan tingkat konsentrasi gas CO 2 yang terendah berada di titik ukur E dengan nilai 508ppm. Hal ini berarti rentang nilai yang terjadi pada pengukuran kadar CO 2 dalam ruangan; saat inlet, outlet dan lampu tidak dinyalakan; adalah sebesar 65 poin. Gas CO 2 (ppm) Gambar 40. Pengukuran tingkat konsentrasi gas CO 2 saat ruangan kosong, di enam titik ukur, sebelum dan setelah elemen HVAC dinyalakan Setelah inlet, outlet dan lampu telah dinyalakan; diketahui bahwa tingkat konsentrasi gas CO 2 yang tertinggi berada di titik ukur B dan titik

108 93 ukur F dengan nilai 463ppm. Sedangkan tingkat konsentrasi gas CO 2 yang terendah berada di titik ukur C dengan nilai 459ppm. Hal ini berarti rentang nilai yang terjadi pada pengukuran kadar CO 2 dalam ruangan; saat inlet, outlet dan lampu telah dinyalakan; adalah sebesar 4 poin. Temperatur ( o C) Gambar 41. Pengukuran temperatur udara saat ruangan kosong, di enam titik ukur, sebelum dan setelah elemen HVAC dinyalakan Berdasarkan hasil pengukuran temperatur udara dalam ruangan; saat inlet, outlet dan lampu tidak dinyalakan; diketahui bahwa temperatur udara yang tertinggi berada di titik ukur B dengan nilai 32 o C. Sedangkan temperatur udara yang terendah berada di titik ukur C dengan nilai 30,7 o C. Hal ini berarti rentang nilai yang terjadi pada pengukuran temperatur udara dalam ruangan; saat inlet, outlet dan lampu tidak dinyalakan; adalah sebesar 1,3 poin. Setelah inlet, outlet dan lampu telah dinyalakan; diketahui bahwa temperatur udara yang tertinggi berada di titik ukur D dan titik ukur E

109 94 dengan nilai 27,4 o C. Sedangkan temperatur udara yang terendah berada di titik ukur A, titik ukur B, dan titik ukur F dengan nilai 26,7 o C. Hal ini berarti rentang nilai yang terjadi pada pengukuran temperatur udara dalam ruangan; saat inlet, outlet dan lampu telah dinyalakan; adalah Kelembapan (%) sebesar 0,7 poin. Gambar 42. Pengukuran kelembapan udara saat ruangan kosong, di enam titik ukur, sebelum dan setelah elemen HVAC dinyalakan Berdasarkan hasil pengukuran kelembapan udara dalam ruangan; saat inlet, outlet dan lampu tidak dinyalakan; diketahui bahwa kelembapan udara yang tertinggi berada di titik ukur D dan titik ukur E dengan nilai 64,3%. Sedangkan kelembapan udara yang terendah berada di titik ukur C dengan nilai 63,9%. Hal ini berarti rentang nilai yang terjadi pada pengukuran kelembapan udara dalam ruangan; saat inlet, outlet dan lampu tidak dinyalakan; adalah sebesar 0,4 poin.

110 95 Setelah inlet, outlet dan lampu telah dinyalakan; diketahui bahwa kelembapan udara yang tertinggi berada di titik ukur D dengan nilai 63,3%. Sedangkan kelembapan udara yang terendah berada di titik ukur A, titik ukur B, titik ukur C, dan titik ukur F dengan nilai 63%. Hal ini berarti rentang nilai yang terjadi pada pengukuran kelembapan udara dalam ruangan; saat inlet, outlet dan lampu telah dinyalakan; adalah sebesar 0,3 poin. Rangkuman hasil pengambilan data pada tahap ini dapat dilihat pada tabel berikut ini. Tabel 6. Hasil pengukuran kadar CO 2, temperatur udara, dan kelembapan udara di dalam auditorium sebelum dan setelah elemen HVAC dinyalakan Titik Ukur Kadar CO 2 (ppm) Temperatur ( 0 C) Kelembapan (%) Sebelum Setelah Sebelum Setelah Sebelum Setelah A ,1 26,7 4,4 64,0 63,0 2,0 B ,0 26,7 5,3 64,0 63,0 1,0 C ,7 27,3 3,4 63,9 63,0 0,9 D ,9 27,4 4,5 64,3 63,3 1,0 E ,8 27,4 4,4 64,3 63,2 1,1 F ,6 26,7 4,9 64,2 63,0 1,2 Range ,3 0,7 0,4 0,3 Berdasarkan tabel di atas, dapat dilihat bahwa pada saat elemen HVAC terutama diffuser dan exhaust belum dinyalakan, nilai kadar CO 2, temperatur udara, dan kelembapan udara yang terdapat di keenam titik ukur tersebut cenderung amat bervariasi. Hal ini dapat dilihat dari range atau rentang nilai yang terjadi antara nilai maksimum dan nilai minimum dengan kondisi ruangan yang sama.

111 96 Pada pengukuran tingkat konsentrasi gas CO 2, rentang nilai di keenam titik ukur sebelum elemen HVAC dinyalakan, dapat mencapai 65poin. Namun setelah elemen HVAC, terutama difuser dan exhaust dinyalakan, rentang nilai kadar CO 2 yang terdapat di keenam titik ukur tersebut mengecil menjadi 4poin. Untuk pengukuran temperatur udara dalam ruangan, rentang nilai di keenam titik ukur sebelum elemen HVAC dinyalakan, dapat mencapai 1,3poin. Namun setelah elemen HVAC, terutama difuser dan exhaust dinyalakan, rentang nilai yang terdapat di keenam titik ukur tersebut mengecil menjadi 0,7poin. Sedangkan untuk pengukuran kelembapan udara dalam ruangan, rentang nilai di keenam titik ukur sebelum elemen HVAC dinyalakan, dapat mencapai 0,4poin. Namun setelah elemen HVAC, terutama difuser dan exhaust dinyalakan, rentang nilai yang terdapat di keenam titik ukur tersebut mengecil menjadi 0,3poin. Selain pengukuran tersebut diatas, pengambilan data berupa suhu dan kecepatan udara yang berasal dari sumber pasokan udara ( supply air) dan juga di titik keluarnya udara dari ruangan ( return air), juga dilakukan. Data ini nantinya akan menjadi masukan pada saat melakukan simulasi secara komputerisasi. Hasil pengukuran yang dilakukan pada inlet dan outlet yang terdapat di dalam auditorium, yaitu : untuk inlet, suhu dan kecepatan aliran udara yang terdapat pada titik tersebut sebesar 20 o C dan 2,7m/s;

112 97 sedangkan untuk outlet, suhu dan kecepatan aliran udara yang terdapat pada titik tersebut sebesar 22 o C dan 1,6m/s. Suhu dan kecepatan aliran udara dianggap konstan pada semua titik inlet dan outlet, mengingat sistem ventilasi yang digunakan adalah sistem ventilasi mekanis. Melihat uraian diatas, dapat disimpulkan bahwa sistem distribusi udara pada kondisi eksisting di dalam auditorium adalah mixing ventilation. Prinsip kerja dari mixing ventilation adalah udara segar dipasok dengan kecepatan yang cukup tinggi (dalam hal ini, kecepatan udara yang berasal dari difuser auditorium adalah 2,7m/s), tujuannya adalah untuk mencampur udara yang terdapat didalam ruangan, sehingga temperatur udara dan kelembapan udara cenderung sama di setiap sudut ruangan, dan penumpukan polutan di satu titik tertentu dapat dihindari (dalam hal ini, range nilai pengukuran kadar CO 2, temperatur udara, dan kelembapan udara dalam auditorium; setelah diffuser dan exhaust dinyalakan, cenderung mengecil). Selain itu, berdasarkan hasil pengukuran seperti yang ditunjukkan pada Tabel 6, disimpulkan bahwa: kualitas udara dalam auditorium, pada saat inlet, outlet, dan lampu dinyalakan, dan kondisi ruangan dalam keadaan kosong tanpa penghuni; keseluruhannya menunjukkan nilai yang cukup memenuhi standar kenyamanan. Kadar CO 2 berada dibawah angka 1000ppm (batas maksimum gas CO 2 didalam ruangan, menurut ASHRAE, adalah 1000ppm). Namun temperatur udara tertinggi di dalam ruangan mencapai 27,4 o C, atau 0,4 poin diatas standar SNI 6390:2011 yaitu 27 o C.

113 98 Sedangkan kelembapan udara dalam auditorium yang nilainya berkisar 63%, masih berada dibawah nilai ambang batas maksimum yang ditentukan oleh SNI 6390:2011, yaitu 65%. B. Pengaruh Sistem Distribusi Udara Mixing Ventilation terhadap Tingkat Kualitas Udara dalam Auditorium Sebagaimana yang telah diuraikan diatas, diketahui bahwa sistem distribusi udara pada kondisi eksisting di dalam auditorium adalah sistem distribusi mixing ventilation. Untuk mengetahui pengaruh sistem distribusi udara tersebut terhadap tingkat kualitas udara yang terdapat dalam auditorium, maka dilakukan pengukuran terhadap kadar CO 2, temperatur udara dan kelembapan udara di enam titik kelompok kursi penonton yang terdapat di dalam auditorium. Pengukuran dilakukan pada saat kegiatan berlangsung di dalam auditorium. Namun oleh karena keterbatasan peralatan yang tersedia, maka pengambilan data dilakukan di 2 kegiatan yang berbeda. Kegiatan pertama dilaksanakan pada Minggu I Bulan November tahun Kegiatan ini berupa acara pembukaan Gebyar Aktifitas Fisika yang diadakan oleh mahasiswa Fakultas Matematika dan Ilmu Pengetahuan Alam UNM. Jumlah pengunjung selama kegiatan berlangsung berkisar 370 orang (ruangan terisi ± 80%). Peserta kegiatan terdiri dari anak sekolah mulai dari tingkat SD hingga SLTA, guru pendamping, mahasiswa, dan dosen. Kegiatan berlangsung selama 2,5 jam yaitu dari pukul WITA hingga pukul WITA. Pengambilan

114 99 data dilakukan di 3 titik ukur untuk kelompok kursi yang terletak di deretan depan, yaitu di titik A, B, dan C. Pencatatan hasil pengukuran tersebut dilakukan setiap 5 menit selama kegiatan berlangsung. D A B E C F Keterangan : Titik Pengukuran Titik Outlet/Exhaust Titik Inlet/Difuser Gambar 43. Titik pengukuran saat kegiatan berlangsung Kegiatan kedua dilaksanakan pada Minggu II Bulan November tahun Kegiatan ini berupa acara seminar internasional yang dilaksanakan oleh Pusat Bahasa. Jumlah pengunjung pada kegiatan ini yaitu berkisar 280 orang (ruangan terisi ± 60%). Peserta kegiatan terdiri dari mahasiswa dan dosen. Kegiatan berlangsung selama 3 jam yaitu dari pukul WITA hingga pukul WITA. Terdapat jeda di tengah

115 100 kegiatan yaitu pada pukul 9.50 WITA hingga pukul WITA, dimana pengunjung diarahkan ke luar ruangan untuk beristirahat sejenak dan menikmati makanan kecil (snack time). Pengambilan data dilakukan di 3 titik pengukuran untuk kelompok kursi yang terletak di deretan belakang, yaitu di titik D, E, dan F. Pencatatan hasil pengukuran tersebut dilakukan setiap 5 menit selama kegiatan berlangsung. 1. Analisis hasil pengukuran tingkat konsentrasi gas CO 2 selama kegiatan berlangsung dalam auditorium Kedua gambar berikut (gambar 4 4 dan gambar 45) menunjukkan bahwa tingkat kadar CO 2 rata-rata berada di atas ambang batas yang diizinkan oleh ASHRAE. Gas CO 2 (ppm) Gambar 44. Hasil pengukuran tingkat konsentrasi gas CO 2 di titik A, B dan C selama kegiatan I berlangsung dalam auditorium

116 101 Gas CO 2 (ppm) Gambar 45. Hasil pengukuran tingkat konsentrasi gas CO 2 di titik D, E dan F selama kegiatan II berlangsung dalam auditorium Nilai maksimum kadar CO 2 di dalam suatu ruang harusnya tidak melebihi 1000 ppm untuk dapat merasakan udara dengan kualitas yang baik. Namun meskipun demikian, jika hasil pengukuran keenam titik tersebut dibandingkan, maka akan terlihat bahwa di titik ukur A dan titik ukur D rata-rata memiliki tingkat konsentrasi gas CO 2 di bawah titik ukur B dan titik ukur E. Tingkat konsentrasi gas CO 2 yang terdapat di titik ukur B dan titik ukur E berada di bawah titik ukur C dan titik ukur F. Perbedaan yang terjadi dapat disebabkan oleh posisi titik ukur tersebut terhadap letak exhaust yang hanya terdapat di salah satu sisi ruangan. Pada kegiatan I dan untuk kelompok kursi penonton yang terletak di bagian depan, titik ukur A yang berada paling dekat dengan exhaust,

117 102 memiliki tingkat konsentrasi gas CO 2 paling rendah dibanding 2 titik ukur lainnya; setelah itu diikuti oleh titik B yang berada di tengah ruangan; dan titik C yang berada paling jauh dari posisi exhaust, memiliki tingkat kadar konsentrasi CO 2 yang paling tinggi. Demikian halnya pada kegiatan II, untuk kelompok bangku yang terletak di bagian belakang. Titik ukur D yang berada paling dekat dengan exhaust, memiliki tingkat konsentrasi gas CO 2 paling rendah dibanding 2 titik ukur lainnya; setelah itu diikuti oleh titik E yang berada di tengah ruangan; dan titik F yang berada paling jauh dari posisi exhaust, memiliki tingkat konsentrasi CO 2 yang paling tinggi. Gas CO 2 (ppm) Gambar 46. Nilai rata-rata hasil pengukuran tingkat konsentrasi gas CO 2 di 6 titik ukur selama kegiatan I dan kegiatan II berlangsung dalam auditorium

118 103 Tabel 7. Hasil pengukuran kadar CO 2 selama kegiatan berlangsung dalam auditorium Titik Ukur KEGIATAN I Kadar CO 2 (ppm) Min Waktu Max Waktu Mean A 973 Pk Pk B 1147 Pk Pk C 1125 Pk Pk KEGIATAN II D 848 Pk Pk E 951 Pk Pk F 1054 Pk Pk Terdapat banyak hal yang dapat mempengaruhi tingkat konsentrasi gas CO 2 dalam ruangan, seperti jumlah pengunjung yang berada di sekitar titik ukur. Pada saat kegiatan, pengunjung bebas memilih tempat duduknya sendiri di dalam auditorium, sehingga penyebaran pengunjung di dalam auditorium tidak merata. Selain itu, aktifitas pengunjung juga ikut mempengaruhi variasi nilai konsentrasi gas CO 2 di setiap titik ukur. Aktifitas pengunjung sepanjang kegiatan di dalam auditorium ternyata cukup beragam; ada pengunjung yang cuma duduk dengan tenang dan diam, ada yang sibuk bercakap-cakap dengan sekelompok teman yang lainnya, terkadang ada juga pengunjung yang keluar dari ruangan, ada yang kembali lagi tapi ada juga yang tidak. Pintu auditorium yang kadang terbuka dan tertutup karena aktifitas pengunjung yang keluar dan masuk ruangan juga ikut mempengaruhi tingkat konsentrasi CO 2 dalam ruangan.

119 104 Nilai konsentrasi gas CO 2 akan turun beberapa poin saat pintu ruangan terbuka, dan akan kembali naik saat pintu ruangan ditutup. Hal tersebut sangat nampak pada gambar 44. Tapi secara umum dapat disimpulkan bahwa: (1) semakin lama kegiatan berjalan, maka tingkat konsentrasi gas CO 2 dalam auditorium juga akan semakin tinggi; dan (2) posisi tempat duduk terhadap exhaust juga ikut menentukan nilai konsentrasi gas CO 2. Semakin jauh tempat duduk dari exhaust maka semakin tinggi nilai ratarata konsentrasi gas CO 2 di tempat tersebut (tabel 7). Dibandingkan dengan exhaust, inlet/difuser dalam auditorium tidak terlihat memiliki pengaruh yang signifikan terhadap variasi nilai hasil pengukuran yang terjadi. Hal ini disebabkan karena jumlah diffuser/inlet yang ditempatkan pada plafon ruangan tersebut cukup banyak (terdapat 46 titik diffuser/inlet) dan terletak menyebar di dalam ruangan. 2. Analisis hasil pengukuran temperatur udara selama kegiatan berlangsung dalam auditorium Sebagaimana yang telah diuraikan sebelumnya (Tabel 6), pada saat ruangan kosong tapi diffuser/inlet, exhaust dan lampu dinyalakan di dalam ruangan; maka udara dalam ruangan akan bercampur, hingga temperatur udara hampir seragam di keenam titik ukur. Tapi pada saat berlangsung kegiatan di dalam auditorium, terdapat banyak hal yang dapat mempengaruhi nilai temperatur udara yang ada di dalam ruangan tersebut, seperti yang tampak pada kedua gambar di bawah ini ( Gambar 47 dan Gambar 48).

120 105 Temperatur ( 0 C) Gambar 47. Hasil pengukuran temperatur udara ruangan di titik A, B dan C selama kegiatan I berlangsung dalam auditorium Nilai temperatur udara di titik ukur A, B dan C, seperti yang terlihat pada Gambar 47, sempat meninggi hingga mencapai 28,5 o C dan 28,6 o C di waktu yang berbeda. Variasi nilai ini dapat disebabkan oleh aktifitas dan jumlah pengunjung di sekitar ketiga titik ukur tersebut. Pada titik ukur A, sempat sekelompok pengunjung masuk dan kemudian menempati kursi. Mereka berdiskusi sejenak, lalu menikmati pertunjukan, dan tidak lama kemudian, mereka keluar meniggalkan ruangan. Hal inilah yang menyebabkan tingkat temperatur udara di sekitar titik ukur A sempat meninggi kemudian turun kembali. Hal yang sama terjadi di titik ukur B di waktu yang berbeda. Sedangkan pada titik ukur C, aktifitas pengunjung yang ada di sekitar titik ukur tersebut terbilang yang paling aktif. Terutama saat pertunjukan tarian, terdapat sekelompok pengunjung terutama anak SD yang ikut menari. Hal inil juga yang menyebabkan tingkat temperatur

121 106 udara di sekitar titik ukur tersebut sempat meninggi hingga mencapai 28,6 o C. Temperatur ( 0 C) Gambar 48. Hasil pengukuran temperatur udara di titik D, E dan F selama kegiatan II berlangsung dalam auditorium Pada kegiatan pertama, acara yang berlangsung di dalam auditorium adalah pembukaan Gebyar Aktifitas Fisika yang diadakan oleh mahasiswa Fakultas Matematika dan Ilmu Pengetahuan Alam UNM. Acara berlangsung cukup atraktif, berupa tari-tarian, paduan suara, parodi dan pembacaan puisi. Sangat berbeda pada saat kegiatan kedua berlangsung didalam auditorium. Kegiatan kedua ini berupa seminar internasional yang dilaksanakan oleh Pusat Bahasa. Acara berlangsung dengan tenang dan serius. Kegiatan yang cukup atraktif berlangsung hanya di acara pembukaan yang berada di awal kegiatan. Setelah acara pembukaan, ruangan sempat dikosongkan sejenak dari pukul 9.50 WITA hingga pukul WITA, dimana pengunjung diarahkan ke luar ruangan

122 107 untuk menikmati makanan kecil dan istirahat sejenak. Setelah itu kegiatan seminar dilanjutkan dengan aktifitas penontonnya yang lebih tenang dan serius dibanding pada saat kegiatan pertama berlangsung. Hal inilah yang ikut mempengaruhi variasi nilai temperatur udara pada kegiatan pertama, yang sangat berbeda dengan hasil pengukuran pada kegiatan kedua. Tabel 8. Hasil pengukuran temperatur udara selama kegiatan berlangsung dalam auditorium Titik Ukur KEGIATAN I Temperatur ( 0 C) Min Waktu Max Waktu Mean A 26,4 Pk ,6 Pk ,3 B 26,4 Pk ,5 Pk ,1 C 26,5 Pk ,6 Pk ,3 KEGIATAN II D 23,9 Pk ,5 Pk ,8 E 25,2 Pk ,0 Pk ,2 F 20,5 Pk ,7 Pk ,2 Selain aktifitas pengunjung, jumlah pengunjung juga ikut mempengaruhi nilai temperatur udara. Hal ini nampak pada hasil pengukuran temperatur udara yang dilakukan saat kegiatan kedua berlangsung. Pada saat awal acara, jumlah penonton di kelompok kursi yang berada di sekitar titik ukur F tersebut cenderung kosong. Hal inilah yang menyebabkan tingkat suhu yang paling rendah berada di titik F dan terjadi pada awal kegiatan ( Tabel 8). Setelah kegiatan kembali berlangsung di dalam auditorium yaitu pada pukul WITA, pada kelompok kursi D dan F, hanya di deretan baris pertama dan kedua dari kelompok kursi penonton tersebut yang terisi. Lain halnya pada kelompok

123 108 kursi E, dimana kursi pengunjungnya hampir terisi penuh. Hal inilah yang menyebabkan nilai temperatur udara di titik ukur E rata-rata lebih tinggi dibanding nilai temperatur udara di titik ukur D dan titik ukur F. Berbeda halnya pada kegiatan I. Kepadatan jumlah penonton hampir sama di ketiga kelompok kursi. Jadi meskipun terjadi variasi nilai temperatur udara selama kegiatan berlangsung (Gambar 48), tapi jika dirata-ratakan, maka akan diketahui bahwa nilai temperatur udara di ketiga titik ukur tersebut, yakni di titik ukur A, B, dan C, hampir sama (Tabel 8). Hal ini juga dapat kita lihat pada nilai rata-rata pengukuran temperatur udara yang terdapat pada Gambar 49. Temperatur ( 0 C) Gambar 49. Nilai rata-rata hasil pengukuran temperatur udara di 6 titik ukur selama kegiatan I dan kegiatan II berlangsung dalam auditorium Melihat uraian di atas, secara umum dapat disimpulkan bahwa, nilai temperatur udara sangat dipengaruhi oleh aktifitas dan jumlah pengunjung yang terdapat di dalam ruangan tersebut.

124 Analisis hasil pengukuran kelembapan udara selama kegiatan berlangsung dalam auditorium Kelembapan (%) Gambar 50. Hasil pengukuran kelembapan udara di titik A, B dan C selama kegiatan I berlangsung dalam auditorium Kelembapan (%) Gambar 51. Hasil pengukuran kelembapan udara di titik D, E dan F selama kegiatan II berlangsung dalam auditorium

125 110 Dari kedua gambar di atas, dapat kita lihat bahwa pada titik ukur A dan titik ukur D, yang berada paling dekat dengan exhaust, memiliki nilai kelembapan udara yang cederung konstan dibanding titik ukur lainnya. Tingkat kelembapan udara di kedua titik tersebut juga rata-rata lebih tinggi dibanding titik ukur lainnya. Hal ini menunjukkan bahwa peran exhaust dalam menentukan nilai kelembapan udara di satu titik ukur tertentu cukup tinggi. Semakin dekat dengan exhaust maka nilai kelembapan udara di posisi tersebut cenderung lebih konstan dan lebih tinggi. Berbeda dengan inlet, karena jumlah dan posisinya yang menyebar secara merata di dalam ruangan, maka pengaruhnya terhadap nilai kelembapan udara tidak terlalu nampak. Kelembapan ( % ) Gambar 52. Nilai rata-rata hasil pengukuran kelembapan udara di 6 titik ukur selama kegiatan I dan kegiatan II berlangsung dalam auditorium

126 111 Tabel 9. Hasil pengukuran kelembapan udara selama kegiatan berlangsung dalam auditorium Titik Ukur Kelembapan (%) Min Waktu Max Waktu Mean KEGIATAN I A 66,2 Pk ,6 Pk ,4 B 53,7 Pk ,7 Pk ,7 C 54,3 Pk ,3 Pk ,9 KEGIATAN II D 64,4 Pk ,2 Pk ,6 E 49,0 Pk ,4 Pk ,7 F 54,0 Pk ,0 Pk ,4 Selain posisi ke arah exhaust yang cukup menentukan tingkat kelembapan udara di suatu titik ukur, jumlah pengunjung di sekitar titik ukur tersebut juga ikut memberikan pengaruh yang cukup besar. Hal ini dapat kita lihat pada hasil pengukuran tingkat kelembapan udara di titik ukur F yang dilakukan pada kegiatan II. Sebelum jam istirahat, jumlah pengunjung yang duduk di kelompok kursi F cenderung kosong dan tingkat kelembapan udara pada titik tersebut terbilang cukup tinggi. Namun setelah jam istirahat berakhir, kursi penonton yang berada pada kelompok tersebut terisi hingga 2 baris kursi terdepan. Hal ini menyebabkan tingkat kelembapan udara ikut berkurang hingga mencapai 58,5%. Adapun variasi nilai yang kemudian terjadi, dapat disebabkan karena mobilitas pengunjung di kelompok kursi tersebut.

127 112 Rangkuman analisis hasil pengukuran tingkat konsentrasi gas CO 2, temperatur udara, dan kelembapan udara selama kegiatan berlangsung di dalam auditorium Berdasarkan pengukuran dan analisis hasil pengukuran yang dilakukan saat berlangsung kegiatan di dalam auditorium, diperoleh perbandingan rata-rata hasil pengukuran kondisi eksisting dengan standar yang berlaku, seperti yang terlihat pada tabel berikut ini. Tabel 10. Perbandingan rata-rata hasil pengukuran kondisi eksisting saat kegiatan berlangsung dalam auditorium dengan standar yang berlaku Variabel Rata-Rata Hasil Pengukuran Kondisi Eksisting Standar Kadar CO ppm 1678ppm <1000ppm (ASHRAE) Temperatur udara Kelembapan udara 24,2 o C - 27,3 o C 24 o C - 27 o C (SNI 6390:2011) 56,7% - 66,4% 55% - 65% (SNI 6390:2011) Mixing ventilation yang terdapat di dalam auditorium saat ini dapat dikatakan cukup mampu mengatasi masalah temperatur udara dan kelembapan udara dalam ruang. Seperti yang terlihat pada Tabel 10, ratarata temperatur udara yang terdapat dalam ruangan berada dalam rentang nilai 24,2 o C (titik ukur F ) hingga 27,3 (titik ukur A dan C ). Sedangkan rata-rata kelembapan udara relatif yang terdapat dalam ruangan berada dalam rentang nilai 56,7 % (titik ukur B dan E ) hingga 66,4 % (titik ukur A ). Namun berbeda halnya dengan tingkat konsentrasi CO 2 dalam ruang. Mixing Ventilation ternyata kurang mampu mengatasi

128 113 masalah kualitas udara dalam ruang. Titik tertinggi kadar CO 2 di dalam auditorium bahkan bisa mendekati angka 2000ppm. Seperti yang telah ditunjukkan pada Tabel 7, nilai tertinggi kadar CO 2 pada titik ukur C mencapai angka 1993ppm. Hal ini tentu saja akan berdampak negatif bagi kenyamanan dan kesehatan pengunjung auditorium. 4. Hasil simulasi kondisi eksisting auditorium (mixing ventilation) Seperti yang telah diuraikan sebelumnya, bahwa prinsip kerja dari mixing ventilation adalah memasok udara ke dalam ruangan dengan kecepatan yang cukup tinggi, agar udara yang terdapat di dalam ruangan tersebut dapat tercampur, sehingga temperatur udara dan kelembapan udara cenderung sama di setiap sudut ruangan, dan penumpukan polutan di satu titik tertentu dapat dihindari. Gambar 53. Hasil simulasi kecepatan aliran udara dalam auditorium

129 114 Hal yang sama juga diperlihatkan di dalam simulasi kondisi eksisting yang dilakukan. Seperti yang terlihat pada Gambar 53, udara yang keluar dari diffuser (ditandai dengan lingkaran hitam), dipasok dengan kecepatan yang cukup tinggi, mendorong udara yang telah ada di dalam ruangan sehingga terjadi percampuran udara. Gambar 54. Hasil simulasi pola aliran udara dalam auditorium Pada Gambar 54, terlihat pola aliran udara yang bergerak ke segala arah. Hal ini sesuai dengan prinsip kerja mixing ventilation yang bertujuan untuk mencampur seluruh udara yang terdapat di dalam ruangan. Pada gambar yang sama juga terlihat udara yang bergerak turun

130 115 dari diffuser dengan kecepatan tinggi. Hal ini ditandai dengan tanda panah yang berwarna kekuningan dan mengarah ke bawah (perhatikan lingkaran hitam yang terdapat pada Gambar 54). Gambar 55. Hasil simulasi kondisi temperatur udara dalam auditorium Gambar hasil simulasi di atas menunjukkan bahwa kondisi temperatur udara yang terdapat dalam auditorium berada dalam rentang nilai 18 o C - 23 o C. Hal ini berada di bawah standar SNI 6390:2011 yang menyatakan bahwa daerah kenyamanan termal pada bangunan yang dikondisikan untuk orang Indonesia yaitu berkisar antara 24 o C hingga 27 o C atau 25,5 o C ± 1,5 o C. Pada kenyataannya, selain jumlah dan aktifitas pengunjung, temperatur udara yang terdapat dalam auditorium juga ikut dipengaruhi oleh lamanya diffuser dan exhaust dinyalakan saat ruangan masih kosong

131 116 atau ruangan belum terisi pengunjung. Kegiatan di dalam auditorium pada umumnya baru dimulai pada pukul 9.00 WITA. Sebelum kegiatan dilaksanakan, berbagai persiapan telah dilakukan, salah satunya dengan menyalakan diffuser, exhaust dan lampu di dalam auditorium, jauh sebelum kegiatan tersebut dimulai. Ruang auditorium biasanya sudah siap sejak pukul 7.00 WITA. Hal yang hampir sama juga ditunjukkan pada Tabel 8. Temperatur udara yang terdapat pada titik ukur F mencapai 20,5 o C. Sebagaimana yang telah diuraikan sebelumnya, pada saat awal acara, kursi pengunjung di sekitar titik ukur tersebut cenderung kosong. Hal inilah yang menyebabkan tingkat suhu yang paling rendah berada di titik F dan terjadi pada awal kegiatan. Tapi sejalan dengan waktu, jumlah pengunjung semakin bertambah, dan temperatur udara di titik ukur tersebut juga ikut naik. C. Desain Sistem Distribusi Udara Displacement Ventilation 1. Perhitungan sistem distribusi udara displacement ventilation Prosedur desain displacement ventilation berikut ini berdasarkan penelitian ASHRAE pada proyek-949 oleh Chen, dkk., pada tahun 1999 dan pada skema prosedur yang dibuat oleh Chen dan Glicksman pada tahun 2003 (Price Engineer s HVAC Handbook, 2016). Sebagaimana yang diketahui, auditorium memiliki kapasitas 472 orang dengan daya yang dihasilkan oleh penghuni diasumsikan sebesar

132 watt per orang. Temperatur udara yang diharapkan di dalam auditorium sesuai dengan standar SNI 6390:2011 adalah 24 o C. Luas lantai auditorium adalah 612,5m 2 dan volume ruangan adalah 2.189,7m 3. Auditorium memanfaatkan 2 buah LCD proyektor dengan daya yang diasumsikan sebesar 60 Watt, sedangkan untuk laptop diasumsikan sebesar 40 Watt. Pada pencahayaan daya yang digunakan diasumsikan sebesar 25W/m 2. Panas dan density dalam auditorium diasumsikan sejumlah 1.007kJ/(kgK) dan 1,2kg/m 2. - Langkah 1 : Menentukan jumlah total beban pendinginan. q t = q oe + q l + q ex dimana; q oe = daya yang dibutuhkan untuk mengatasi panas yang dihasilkan oleh penghuni dan peralatan di dalam ruangan (Watt). = (472 x 75 W) + 2 (60) W + 40 W = W. q l = daya yang dibutuhkan oleh lampu (Watt). = 25 W/m 2 x 612,5 m 2 = ,5 W. q ex = daya yang dibutuhkan untuk mengatasi panas yang berasal dari luar dinding dan permukaan jendela termasuk transmisi radiasi matahari (Watt) = 0 W. q t = q oe + q l + q ex = ,5 W. Total beban pendinginan untuk auditorium sebesar ,5 Watt.

133 118 - Langkah 2 : Menentukan laju alir udara dalam auditorium Q DV = 0,295 q oe + 0,132 q 1 + 0,185 q ex ρ c ρ t hf dimana; q oe = daya yang dibutuhkan untuk mengatasi panas yang dihasilkan oleh penghuni dan peralatan yang terdapat di dalam ruangan (Watt) = W. q l = daya yang dibutuhkan oleh lampu (Watt) = ,5 W. q ex = daya yang dibutuhkan untuk mengatasi panas yang berasal dari luar dinding dan permukaan jendela termasuk transmisi radiasi matahari (Watt) = 0 W. ρ = air density (kg/m 3 ) = 1,2 kg/m 2 c ρ = specific heat pada udara dengan tekanan konstan (kj/kgk) = 1,007 kj/(kgk) t hf = perbedaan temperatur udara dari kepala sampai ke kaki = 2 o C. Q DV = laju alir udara segar yang dibutuhkan dalam sistem Displacement ventilation (L/s). = 0,295 (35.560) + 0,132 (15.312,5) + 0 = 5.176,87 L/s. (1,2) (1,007) (2) Laju alir udara segar yang dibutuhkan dalam sistem displacement ventilation = 5.176,87 L/s - Langkah 3 : Menentukan laju alir udara segar dalam auditorium

134 119 Q oz = R p P z + R a A z E z Dimana; R p = laju alir udara segar yang dibutuhkan per orang, dapat dilihat pada ASHRAE tabel 6.1 = 2,5 L / s person. P z = zona populasi (#) = 472 orang. R a = tingkat udara pada area ruang luar, dapat dilihat pada ASHRAE tabel 6.1 = 0,3 L / s m2 A z = luas lantai (m 2 ) = 612,5 m 2. E z = air change effecttiveness, dapat dilihat pada ASHRAE tabel 6.2 = 1,2. Q oz = laju alir udara segar yang berasal dari ruang luar (L/s). = 2,5 (472) + 0,3 (612,5) = 1.136,45 L/s 1,2 Total volume pasokan udara merupakan nilai maksimum antara Q DV dan Q oz. Qs = max [Q DV, Q oz ] = 5.176,87 L/s - Langkah 4 : Menentukan temperatur pasokan udara t s = t sp - t hf A z q t 2,456 Q s 2 + 1,208 A Q s Dimana; t sp = temperatur ruangan ( o C) = 24 o C t hf = perbedaan temperatur udara dari kepala sampai ke kaki = 2 o C. A z = luas lantai (m 2 ) = 612,5 m 2.

135 120 q t = jumlah daya yang dibutuhkan untuk mengatasi panas total yang terdapat dalam ruangan (Watt) = ,5 Watt. Q s = laju alir pasokan udara segar (L/s) = 5.176,87 L/s. t s = temperatur udara yang berasal dari inlet/difuser ( o C) = ,5 (50872,5) 0,584 (5176,87) 2 + 1,208 (612,5) (5176,87) = 20,4 o C - Langkah 5 : Menentukan temperatur udara balik t e = t s + q t 1,208 (Qs) Dimana; t s q t = temperatur udara yang berasal dari inlet/difuser = 20,4 o C = jumlah daya yang dibutuhkan untuk mengatasi panas total yang terdapat dalam ruangan (Watt) = ,5 Watt. Q s t e = laju alir pasokan udara segar (L/s) = 5.176,87 L/s. = temperatur udara yang berasal dari outlet. t e = 20, ,5 1,208 (5.176,87) t e = 28,5 o C Jika kecepatan udara segar yang sesuai dengan standar kenyamanan adalah 0,25m/s, maka untuk volume pasokan udara sejumlah 5176,87 L / s dibutuhkan difuser dengan luas permukaan sebesar 20,7 m 2 (1 L setara dengan 0,001 m 3 ).

136 121 Jenis difuser yang dipilih adalah wall mounted diffuser karena posisinya yang tertanam pada dinding bagian bawah, difuser ini tidak akan menghalangi pandangan penonton ke arah panggung, dan juga bebas diletakkan dimana saja; baik itu pada area panggung ataupun pada area penonton yang bertingkat. Dengan dimensi permukaan 0,3 m x 0,6 m, luas permukaan untuk 1 unit difuser adalah 0,18 m 2. Berarti jumlah difuser yang dibutuhkan adalah 115 unit. 2. Hasil Simulasi Sistem Distribusi Udara Displacement Ventilation Ketiga gambar di bawah ini menunjukkan hasil simulasi auditorium yang menggunakan sistem distribusi udara displacement ventilation. Pola aliran udara dalam ruangan yang menggunakan displacement ventilation sangat berbeda dengan mixing ventilation. Udara segar yang disuplai dengan kecepatan rendah, yang berasal dari bagian bawah ruangan, mendorong udara ke atas sehingga panas dan polutan yang terdapat dalam ruangan juga ikut terdorong ke atas, keluar dari zona hunian. Hal ini menyebabkan terbentuknya lapisan udara horizontal. Lapisan udara yang paling hangat berada di dekat plafon dan lapisan udara paling nyaman terletak dekat dengan lantai.

137 122 Gambar 56. Hasil simulasi pola aliran udara dalam auditorium yang menggunakan displacement ventilation Pada gambar di atas terlihat pola aliran udara yang terdapat di dalam auditorium. Displacement ventilation bekerja berdasarkan prinsip buoyancy displacement, dimana udara sejuk menyebar dengan perlahan dari bawah ke arah atas ruangan. Hal ini dapat memberikan kenyamanan dalam ruangan terutama pada zona hunian dengan tingkat kualitas udara yang tinggi, karena bersamaan dengan pergerakan udara tersebut, polutan-polutan terutama gas CO 2 juga ikut bergerak ke atas, keluar dari zona hunian.

138 123 Gambar 57. Hasil simulasi kecepatan aliran udara dalam auditorium yang menggunakan displacement ventilation Pada gambar di atas terlihat pola kecepatan aliran udara yang terdapat di dalam auditorium. Kecepatan aliran udara yang terjadi dalam ruangan pada umumnya rendah. Hal ini sejalan dengan prinsip kerja displacement ventilation yang memasok udara segar dengan kecepatan rendah.

139 124 Gambar 58. Hasil simulasi temperatur udara dalam auditorium yang menggunakan displacement ventilation Pada gambar diatas, terlihat lapisan udara yang terbentuk dari tingkat temperatur udara yang terjadi di dalam ruangan. Pada bagian bawah ruangan terlihat temperatur udara yang lebih sejuk yang, ditandai dengan warna biru, dan pada bagian atas ruangan terlihat temperatur udara yang lebih hangat, ditandai dengan warna merah. Sebagaimana yang telah kita ketahui, udara bergerak dari tempat yang sejuk ke tempat yang lebih panas, maka lapisan udara ini dapat menyebabkan pergerakan udara dari bawah ke atas ruangan, keluar dari zona hunian (ketinggian zona hunian sampai dengan 1,8 meter dari lantai).

140 125 BAB V KESIMPULAN DAN SARAN A. Kesimpulan 1. Berdasarkan analisis dari hasil pengukuran yang dilakukan saat ruangan kosong, tanpa pengunjung dan tanpa terjadi kegiatan di dalam ruangan tersebut, dapat kita ketahui bahwa sistem distribusi udara yang terdapat dalam auditorium adalah mixing ventilation, dengan pertimbangan sebagai berikut: (1) penempatan diffuser dan exhaust yang berada pada bagian atas ruangan; (2) udara disuplai dengan kecepatan tinggi, yaitu 2,7 m / s ; dan (3) saat diffuser maupun exhaust dinyalakan, tingkat kadar CO 2, temperatur udara dan kelembapan udara dalam ruangan menjadi cenderung merata di setiap titik yang diukur. 2. Pengaruh sistem distribusi udara yang terdapat dalam auditorium saat ini terhadap tingkat kualitas udara di dalam ruangan tersebut: tidak cukup baik. Mixing ventilation terbukti tidak cukup mampu mengatasi masalah kualitas udara di dalam auditorium. Tingkat konsentrasi gas CO 2 selama kegiatan berlangsung dapat mencapai 1993 ppm, jauh di atas ambang batas maksimal yang ditetapkan oleh ASHRAE, yaitu 1000 ppm. Kualitas udara erat kaitannya dengan kesehatan dan kenyamanan pengunjung. Tingkat konsentrasi gas CO 2 yang tinggi dapat berpengaruh buruk bagi kesehatan dan kenyamanan pengunjung. Hal ini memperlihatkan bahwa pemilihan jenis sistem

141 126 distribusi udara yang digunakan di dalam auditorium, ternyata memiliki pengaruh yang cukup besar terhadap tingkat kualitas udara yang terdapat di dalam ruang tersebut. 3. Sistem distribusi udara dalam auditorium yang mampu memberikan aliran udara dalam ruang yang nyaman dan sekaligus menghindari terjadinya penumpukan gas CO 2 adalah sistem distribusi displacement ventilation, dengan pengaturan temperatur udara dalam ruangan sebesar 24 o C, kecepatan pasokan udara yang berasal dari diffuser adalah 0,25 m / s, luas total permukaan diffuser sebesar 20,7 m 2, dan pola aliran udara yang cenderung bergerak ke atas. B. Saran Berdasarkan hasil penelitian yang telah dilakukan, maka disarankan: 1. Memanfaatkan alat pendeteksi tingkat konsentrasi gas CO 2 terutama untuk ruangan tertutup. Hal ini dilakukan untuk mengetahui tingkat kualitas udara dalam ruangan sehingga dapat dilakukan tindakan jika tingkat kualitas udara dalam ruangan tersebut sudah melewati ambang batas maksimal yang ditetapkan oleh ASHRAE, yaitu 1000 ppm. 2. Menata kembali jumlah dan perletakan exhaust yang terdapat di dalam auditorium. Hal ini perlu dilakukan untuk memperoleh kualitas udara yang lebih baik bagi penghuni di dalam auditorium. Berdasarkan hasil pengukuran yang dilakukan saat berlangsung kegiatan di dalam

142 127 auditorium, didapati adanya pengaruh yang signifikan antara jumlah dan perletakan exhaust terhadap kualitas udara dalam ruang. Hal ini juga dapat menjadi perhatian sekaligus bahan untuk penelitian selanjutnya. 3. Perlu adanya koordinasi antara pihak pengelola auditorium dengan pihak panitia acara mengenai lama kegiatan yang dapat berlangsung di dalam auditorium. Berdasarkan hasil penelitian yang telah dilakukan, diketahui bahwa terdapat pengaruh yang cukup besar antara lamanya kegiatan yang berlangsung terhadap kualitas udara dalam ruang. Semakin lama kegiatan tersebut berlangsung di dalam auditorium, maka tingkat konsentrasi gas CO 2 juga semakin meningkat. Untuk itu perlu adanya jeda waktu ( break time) yang diselipkan dalam acara atau kegiatan tersebut. Hal ini bermanfaat selain bagi pengunjung agar dapat beristiharat sejenak, juga bagi kualitas udara di dalam ruangan tersebut. Diffuser dan exhaust dapat bekerja mengeluarkan panas dan polutan secara maksimal pada saat ruangan dikosongkan, sehingga kualitas udara dapat kembali normal saat kegiatan dilanjutkan kembali.

143 DAFTAR PUSTAKA American Society of Heating, Refrigerating and Air-Conditioning Engineers (2009), Indoor Air Quality Guide: Best Pactices for Design, Construction, and Commissioning. ASHRAE, (2002), Indoor Air Quality : A Guide to Understanding ASHRAE Standard ASHRAE, (2002), The ASHRAE GreenGuide: The Design, Construction, and Operation of Sustainable Buildings. ASHRAE Standard (2003), Ventilation For Acceptable Indoor Air Quality. Asnur, Moeh. Kaymuddin (2016), Kinerja Sirkulasi dan Kuali tas Udara pada Lapangan Futsal Indoor Komersial di Makassar (Studi Kasus Lapangan Gelanggang Futsal TELKOM). Burroughs, H. E., Hansen, H. J., (2004), Managing Indoor Air Quality, Fairmont Press, Inc., Lilburn, Georgia. Djunaedi, A., (1989), Metodologi Pe nelitian Arsitektural, Jurusan Teknik Arsitektur, Fakultas Teknik, Universitas Gajah Mada, Yogyakarta. Edwads, R., (2005), Handbook of Domestic Ventilation, Elsevier Ltd. Federation of European Heating, Ventilation and Air Conditioning Associations (REHVA) Guidebook No. 23.

144 Feng, D. Y., & Shi, J. Y. (2007). CFD Simulation and Optimization of The Ventilation for Subway Side-Platform. Tunneling and Underground Space Technology, Retrieved from Fong M. L, Lin Z.; Fong K. F., Chow T. T., Yao T. (2010). Evaluation of thermal comfort conditions in a classroom with three ventilation methods, Hongkong, City University of Hongkong. Grondzik, W. T., Air-Conditioning System Design Manual. Gunnarsen, Fanger (1992), Adaptation to Indoor Air Pollution, Environment International, USA Hamilton, S. D., Roth, K. W., Brodrick, J., (2004), Displacement Ventilation, ASHRAE Journal September Harfit, A.R., (2008), Makalah Kualitas Udara Dalam Ruangan ( Indoor Air Quality/IAQ), Fakultas Teknologi Industri Jurusan Teknik Mesin Universitas Gunadarma. Heinsohn, R.J., Cimbala, J. M., (2003), Indoor Air Quality Engineering Environmental Health and Control of Indoor Pollutants, Marcel Dekker Inc., New york. K.W.D. Cheong, E. Djunaedy, Y.L. Chua, K.W. Tham, S.C. Sekhar, N.H. Wong, M.B. Ullah (2003), Thermal Comfort Study Of An Air- Conditioned Lecture Theatre In The Tropics, Department of Building, School of Design and Environment, National University of Singapore, Singapore.

145 Kavgic M., Mumovic D., Stevanovic Z., Young A. (2007), Analysis of Thermal Comfort and Indoor Air Quality In A Mechanically Ventilated Theatre. Lechner, Norbert (2007), Heating, Cooling, Lighting. Metode Desain untuk Arsitektur, PT RajaGrafindo Persada, Jakarta. Lippsmeier, G., (1994), Bangunan Tropis, Erlangga, Jakarta. Mangunwijaya, Y.B. (1997), Pengantar Fisika Bangunan. Maroni, M., Seifert, B., Lindvall, T., (1995), Indoor Air Quality : A Comprehensive Reference Book, Elsevier Science B.V., Amsterdam. Mumovic, D. and Santamouris, M., (2009), A Handbook of Sustainable Building Design and Engineering : An Integrated Approach To Energy, Health And Operational Performance, Earthscan, London. Nagda, Niren L., (1993), Modeling of Indoor Air Quality and Exposure, ASTM, Philadelphia. Nielsen, P.V., (1995), Lecture Notes on Mixing Ventilation, Aalborg University, Denmark. Price Engineer s HVAC Handbook (2016), Engineering Guide Displacement Ventilation. Satwiko, Prasasto(2004), Fisika Bangunan I, Edisi 1, Yogyakarta. Satwiko, Prasasto(2009), Fisika Bangunan, Yogyakarta.

146 Siola, Amru (2014), Pengaruh Ketebalan Dinding Terhadap Lingkungan Termal Masjid Jami Kota Palopo, Program Pascasarjana, Universitas Hasanuddin, Makassar. SNI , Tata Cara Perancangan Sistem Ventilasi dan Pengkondisian Udara pada Bangunan Gedung. SNI 6390 : 2011, Konsevasi Energi Sistem Tata Udara Bangunan Gedung, Badan Standarisasi Nasional. Soegijanto (1999), Bangunan di Indonesia Beriklim Tropis Lembab Ditinjau dari Aspek Fisika Bangunan. Jakarta: Direktorat Pendidikan Tinggi Departemen Pendidikan dan Kebudayaan. Stephen,C.T. (2011), What s New in ASHRAE s Standard on Comfort, ASHRAE. Sugini, (2014), Kenyamanan Termal Ruang: Konsep dan Penerapan pada Desain, Graha Ilmu, Yogyakarta. Szokolay, Steven, Introduction to Architectural Science, The Basis of Sustainable Design. Tuakia, Firman (2008), Dasar -Dasar Menggunakan CFD Fluent, Informatika, Bandung. Wang,S.K., (2001), Handbook of Air Conditioning and Refrigeration, McGraw-Hill Companies, Inc, United States of America.

147 World Health Organization, (2009), WHO Guidelines for Indoor Air Quality: Dampness and Mould. Yusuf,A.M., (2013), Metode Penelitian: Kuantitatif, Kualitatif dan Penelitian Gabungan, Prenadamedia Group, Jakarta.

148 TITIK PENGUKURAN : A (KEGIATAN 1) Hari / Tanggal : Senin / 6 November (pk ) Acara : GRAVITASI (Gebyar Aktivitas Fisika) FMIPA Jurusan Fisika NO WAKTU CO 2 (PPM) SUHU ( 0 C) RH (%) KET 1 9: ,8 66,3 Acara Mulai 2 9: ,8 66,3 3 9: ,7 66,3 4 9: ,8 66,3 5 9: ,0 66,3 6 9: ,1 66,3 7 10: ,8 66,3 8 10: ,0 66,3 9 10: ,0 66, : ,4 66, : ,0 66, : ,5 66, : ,6 66, : ,6 66, : ,8 66, : ,1 66, : ,1 66, : ,1 66, : ,6 66, : ,4 66, : ,0 66, : ,7 66, : ,4 66, : ,5 66, : ,4 66, : ,1 66, : ,9 66, : ,8 66, : ,0 66, : ,0 66, : ,9 66,2 Acara Berakhir

149 TITIK PENGUKURAN : B (KEGIATAN 1) Hari / Tanggal : Senin / 6 November (pk ) Acara : GRAVITASI (Gebyar Aktivitas Fisika) FMIPA Jurusan Fisika NO WAKTU CO 2 (PPM) SUHU ( 0 C) RH (%) KET 1 9: ,7 57,0 Acara Mulai 2 9: ,4 60,7 3 9: ,6 58,2 4 9: ,9 57,8 5 9: ,7 56,6 6 9: ,6 57,0 7 10: ,7 57,2 8 10: ,0 57,3 9 10: ,3 54, : ,4 54, : ,7 56, : ,3 54, : ,5 53, : ,9 54, : ,6 55, : ,3 54, : ,1 55, : ,0 55, : ,9 55, : ,8 60, : ,0 59, : ,1 56, : ,1 56, : ,3 59, : ,2 59, : ,1 55, : ,6 56, : ,9 56, : ,8 57, : ,8 57, : ,8 57,2 Acara Berakhir

150 TITIK PENGUKURAN : C (KEGIATAN 1) Hari / Tanggal : Senin / 6 November (pk ) Acara : GRAVITASI (Gebyar Aktivitas Fisika) FMIPA Jurusan Fisika NO WAKTU CO 2 (PPM) SUHU ( 0 C) RH (%) KET 1 9: ,5 61,3 Acara Mulai 2 9: ,7 58,8 3 9: ,1 56,9 4 9: ,0 56,6 5 9: ,7 56,9 6 9: ,8 57,8 7 10: ,9 60,1 8 10: ,0 57,3 9 10: ,8 56, : ,6 57, : ,7 57, : ,6 56, : ,6 57, : ,6 57, : ,6 57, : ,7 57, : ,0 56, : ,3 57, : ,9 57, : ,1 55, : ,4 57, : ,4 55, : ,4 54, : ,6 54, : ,3 54, : ,2 56, : ,2 56, : ,9 55, : ,8 56, : ,7 56, : ,7 56,0 Acara Berakhir

151 TITIK PENGUKURAN : D (KEGIATAN 2) Hari / Tanggal : Sabtu / 11 November (pk ) Acara : Seminar Internasional Pusat Bahasa NO WAKTU CO 2 (PPM) SUHU ( 0 C) RH (%) KET 1 9: ,5 65,2 Acara Mulai 2 9: ,0 65,1 3 9: ,6 65,0 4 9: ,3 64,9 5 9: ,6 64,7 6 9: ,6 64,7 7 9: ,6 64,7 8 9: ,4 64,6 9 10: ,6 64,6 Snack Time (ruangan 10 10: ,5 64,6 dikosongkan) 11 10: ,6 64, : ,6 64, : ,5 64, : ,6 64, : ,6 64, : ,5 64, : ,4 64, : ,0 64, : ,1 64, : ,0 64, : ,2 64, : ,0 64, : ,9 64, : ,1 64, : ,3 64, : ,6 64, : ,9 64, : ,2 64, : ,2 64, : ,3 64,6

152 NO WAKTU CO 2 (PPM) SUHU ( 0 C) RH (%) KET 31 11: ,4 64, : ,3 64, : ,3 64, : ,2 64, : ,2 64, : ,2 64, : ,1 64,6 Acara Berakhir MEAN

153 TITIK PENGUKURAN : E (KEGIATAN 2) Hari / Tanggal : Sabtu / 11 November (pk ) Acara : Seminar Internasional Pusat Bahasa NO WAKTU CO 2 (PPM) SUHU ( 0 C) RH (%) KET 1 9: ,8 49,0 Acara Mulai 2 9: ,2 49,3 3 9: ,9 50,2 4 9: ,5 51,8 5 9: ,2 54,8 6 9: ,2 56,9 7 9: ,1 58,1 8 9: ,2 60,3 9 10: ,3 60,9 Snack Time (ruangan 10 10: ,5 61,4 dikosongkan) 11 10: ,6 61, : ,6 62, : ,8 61, : ,0 61, : ,0 60, : ,0 59, : ,0 58, : ,9 57, : ,8 57, : ,8 57, : ,8 56, : ,9 56, : ,8 56, : ,8 55, : ,9 56, : ,2 59, : ,5 60, : ,7 60, : ,9 59, : ,0 58,5

154 NO WAKTU CO 2 (PPM) SUHU ( 0 C) RH (%) KET 31 11: ,0 57, : ,0 57, : ,0 56, : ,0 55, : ,9 55, : ,9 54, : ,8 54,6 Acara Berakhir MEAN

155 TITIK PENGUKURAN : F (KEGIATAN 2) Hari / Tanggal : Sabtu / 11 November (pk ) Acara : Seminar Internasional Pusat Bahasa NO WAKTU CO 2 (PPM) SUHU ( 0 C) RH (%) KET 1 9: ,5 54,0 Acara Mulai 2 9: ,6 57,3 3 9: ,0 59,4 4 9: ,5 60,5 5 9: ,9 69,7 6 9: ,1 71,0 7 9: ,3 72,8 8 9: ,3 72,0 9 10: ,7 72,0 Snack Time (ruangan 10 10: ,0 72,4 dikosongkan) 11 10: ,5 70, : ,8 68, : ,0 66, : ,2 65, : ,3 63, : ,3 61, : ,4 61, : ,3 60, : ,3 60, : ,3 59, : ,3 59, : ,3 59, : ,4 59, : ,4 58, : ,5 64, : ,9 66, : ,1 65, : ,5 64, : ,5 62, : ,6 61,1

156 NO WAKTU CO 2 (PPM) SUHU ( 0 C) RH (%) KET 31 11: ,6 60, : ,6 59, : ,6 59, : ,7 58, : ,6 57, : ,6 57, : ,6 57,9 Acara Berakhir MEAN

157 Occupancy Category Correctional Facilities Tingkat Ventilasi Minimum dalam zona pernapasan Sumber : ASHRAE STANDARD , 2003 People Outdoor Air Rate (R P) Area Outdoor Air Rate (R A) Occupant Density (see Note 4) Notes cfm/person L/s person cfm/ft 2 L/s m 2 #/1000 ft 2 (#/100 m 2 ) Default Values Combined Outdoor Air Rate (see Note 5) cfm/person L/s person Cell Day room Guard stations Booking/waiting Educational Facilities Daycare (through age ) Classrooms (ages 5-8) Classrooms (age plus) Lecture classroom Lecture hall (fixed seats) Art classroom Science laboratories Wood/metal shop Computer lab Media center A Music/theater/dance Multi-use assembly Food and Beverage Service Restaurant dining rooms Cafeteria/fast food dining Bars, cocktail lounges General Conference/meeting Corridors Storage rooms B - Hotels, Motels, Resorts, Dormitories Bedroom/living room Barracks sleeping areas Lobbies/prefunction Multi-purpose Office assembly Buildings Office space Reception areas Telephone/data entry Main entry lobbies

158 Occupancy Category Miscellaneous spaces Bank vaults/safe deposit People Outdoor Air Rate (R P) Area Outdoor Air Rate (R A) Occupant Density (see Note 4) Notes cfm/person L/s person cfm/ft 2 L/s m 2 #/1000 ft 2 (#/100 m 2 ) Default Values Combined Outdoor Air Rate (see Note 5) cfm/person L/s person Computer (not printing) Pharmacy (prep. area) Photo studios Shipping/receiving B - Transportation waiting Warehouses B - Public Assembly Spaces Auditorium seating area Places of religious worship Courtrooms Legislative chambers Libraries Lobbies Museums (children s) Museums/galleries Retail Sales (except as below) Mall common areas Barber shop Beauty and nail salons Pet shops (animal areas) Supermarket Coin-operated laundries

159 Occupancy Category Sports and Entertainment People Outdoor Air Rate (R P) Area Outdoor Air Rate (R A) Occupant Density (see Note 4) Notes cfm/person L/s person cfm/ft 2 L/s m 2 #/1000 ft 2 (#/100 m 2 ) Default Values Combined Outdoor Air Rate (see Note 5) cfm/person L/s person Sports arena (play area) Gym, stadium (play area) Spectator areas Swimming (pool and deck) C - Disco/dance floors Health club/aerobics room Health club/weight rooms Bowling alley (seating) Gambling casinos Game arcades Stages, studios D GENERAL NOTES FOR TABLE Related Requirements: The rates in this table are based on all other applicable requirements of this standard being met. 2. Smoking: This table applies to no-smoking areas. Rates for smoking-permitted spaces must be determined using other methods. 3. Air Density: Volumetric airflow rates are based on an air density of 1.2 kgda/m 3 (0.075 lbda/ft 3 ), which corresponds to dry air at a barometric pressure of kpa (1 atm) and an air temperature of 21 C (70 F). Rates may be adjusted for actual density, but such adjustment is not required for compliance with this standard. 4. Default Occupant Density: The default occupant density shall be used when actual occupant density is not known. 5. Default Combined Outdoor Air Rate (per person): This rate is based on the default occupant density. 6. Unlisted Occupancies: If the occupancy category for a proposed space or zone is not listed, the requirements for the listed occupancy category that is most similar in terms of occupant density, activities, and building construction shall be used. 7. Residential facilities, Health care facilities, and Vehicles: Rates shall be determined in accordance with Appendix E. ITEM-SPECIFIC NOTES FOR TABLE 6.1 A. For high school and college libraries, use values shown for Public Spaces Libraries. B. Rate may not be sufficient when stored materials include those having potentially harmful emissions. C. Rate does not allow for humidity control. Additional ventilation or dehumidification may be required to remove moisture. D. Rate does not include special exhaust for stage effects, e.g., dry ice vapors, smoke.

160 FOTO PENGUKURAN SAAT KEGIATAN I BERLANGSUNG

161 FOTO PENGUKURAN SAAT KEGIATAN II BERLANGSUNG