BAB I PENDAHULUAN 1.1. Latar Belakang Masalah Salah satu persyaratan ruangan yang baik adalah ruangan yang memiliki suhu yang nyaman yang dianggap cukup baik sehingga dapat memberikan kebebasan bagi orang-orang yang berada di dalam ruangan untuk melakukan aktifitas sesuai dengan fungsi ruangan tersebut Pada ruangan jendela menjadi sangat penting fungsi dan peranannya mengingat jendela berfungsi untuk meneruskan sinar matahari untuk masuk ke dalam ruangan sebagai pencahayaan. Selain menjadi terang, pencahayaan ruangan oleh sinar sinar matahari juga menimbulkan efek yang lain pada ruangan, yakni naiknya suhu ruangan. Hal ini dikarenakan sinar matahari yang masuk ke dalam ruangan membawa panas sehingga menjadi tambahan beban panas pada ruangan.. Di siang hari, saat matahari bersinar terang, suhu di dalam ruangan akan menjadi lebih panas dan menyebabkan rasa tidak nyaman bagi orang-orang yang berada dalam ruangan tersebut. Suhu yang panas ini tentu saja dapat dikurangi 1
dengan menggunakan peralatan penyejuk ruangan yang ada saat ini, seperti yang paling umum digunakan adalah air conditioning (AC). Namun di satu sisi penggunaan peralatan penyejuk ruangan seperti itu membutuhkan energi listrik dan menyebabkan adanya beban biaya tambahan yang harus dikeluarkan. Jendela umumnya terbuat dari kaca karena kaca mempunyai sifat mampu tembus cahaya. Panas dari sinar matahari yang masuk ke dalam ruangan tentunya akan merambat melewati kaca terlebih dahulu sebelum akhirnya masuk ke dalam ruangan. Berdasarkan atas hal ini, suhu panas didalam ruangan sebetulnya dapat dikurangi bila kita mampu meredam perpindahan panas dari radiasi sinar matahari yang masuk kedalam ruangan melalui media jendela kaca. Ketebalan kaca yang berbeda-beda tentunya juga akan berpengaruh pada proses perpindahan panas tersebut. Berangkat dari latar belakang tersebut diatas, penulis menyusun tulisan ilmiah ini dalam format tugas akhir dengan mengangkat judul PENGARUH KETEBALAN KACA TERHADAP NILAI KONDUKTIVITAS THERMAL (k) PADA KACA. 1.2. Rumusan Masalah Setelah memahami latar belakang masalah serta pemilihan judul diatas, agar dapat dilakukan penelitian dan analisa terarah maka penulis merumuskan masalah sebagai berikut : 2
1) Berapa total beban kalor dalam ruangan 2) Berapa tambahan panas dari transmisi radiasi matahari melalui jendela kaca 3) Berapa beban transmisi kalor melalui jendela kaca 4) Bagaimana hubungan antara ketebalan kaca dengan konduktivitas thermal (k) pada kaca 1.3. Batasan Masalah Untuk membatasi pembahasan masalah secara jelas dan menyederhanakan penelitian yang dilakukan, dalam penulisan tugas akhir ini penulis menetapkan batasan masalah yang akan dibahas. 1.3.1. Jenis dan Ketebalan Kaca Kaca yang digunakan adalah jenis kaca lembaran (regular sheet). Ketebalan kaca yang digunakan sebagai variabel bebas dalam penelitian ini ditetapkan manjadi 7 (tujuh) jenis ketebalan kaca yaitu 3 mm, 5 mm, 8 mm, 10 mm, 13 mm, 15 mm dan 19 mm. 1.3.2. Kondisi Ruangan Penulis juga menentukan kondisi ruangan yang akan digunakan menjadi dasar dari penelitian. Ruangan yang digunakan dianggap sebuah 3
ruangan baru tanpa penyejuk udara dan peralatan lain seperti lampu, komputer dibuat dan ditetapkan secara sederhana sebagai berikut : 1) Ruangan yang digunakan adalah sebuah ruangan yang dianggap kosong dan tanpa sekat didalamnya 2) Ruangan yang diguanakan memiliki ukuran sebagai berikut ; - Luas lantai : 20 m - Tinggi ruang : 3 m - Volume ruang : 60 m 2 3) Ruangan memiliki sebuah jendela pada satu sisinya dengan luas jendela dihitung sebagaimana umumnya perhitungan untuk menentukan luas jendela dilakukan, yakni 1/6 1/8 x luas lantai, dengan demikian luas jendela dapat diasumsikan sebesar 4 m 3 2 1.4. Tujuan Penelitian Tujuan dari penelitian ini adalah untuk melihat hubungan dari ketebalan kaca dengan nilai konduktivitas thermal (k) pada kaca, sehinggga sedikit banyak mampu menjadi bahan pertimbangan dalam pemilihan kaca untuk digunakan sebagai bahan jendela sebuah ruangan. 1.5. Metodologi Penelitian Dalam melakukan penelitian dan pengumpulan data, penulis menggunakan metode literature, yaitu pengumpulan data dengan acuan buku-buku pendukung 4
mesin dan panduan lain yang berhubungan dengan permasalahan yang ditinjau yaitu sistem perpindahan panas. 1.6. Sistematika Penulisan Penulisan laporan tugas akhir ini disusun berdasarkan sebuah sistematika penulisan yang dibagi menjadi 4 (empat) bab. Setap bab nya di susun secara sistematis sehingga langkah demi langkah penelitian menjadi mudah untuk dimengerti dan dipahami. Berikut sistematika penulisan yang digunakan dalam penelitian ini : BAB I PENDAHULUAN Bab ini menerangkan tentang latar belakang masalah, rumusan masalah, batasan masalah, tujuan penelitian, metode penelitian dan sistematika penulisan. BAB II LANDASAN TEORI Bab ini menerangkan tentang teori dasar perpindahan panas, teori dasar kaca dan data-data lain menurut buku atau sumber acuan. BAB III METODOLOGI PENELITIAN Bab ini menerangkan mengenai metodologi penelitian, termasuk didalamnya diagram alir serta prosedur penelitian yang dilaksanakan dari awal hingga akhir penulisan tugas akhir. 5
BAB III PENGOLAHAN DAN ANALISA DATA Bab ini secara spesifik menguraikan perhitungan-perhitungan yang dilakukan sesuai dengan metodologi penelitian dan batasan-batasan masalah yang telah ditentukan sebelumnya BAB IV PENUTUP Bab ini berisikan rangkuman atau kesimpulan yang ditarik berdasarkan hasil penelitian. Disampaikan juga saran-saran kepada pihak-pihak terkait yang berhubungan dengan penelitian ini, 6