laporan tugas menghitung nilai ottv di · pdf filebeton berat 0.91 ... beton ringan 0.80 kayu...

AR 3121 FISIKA BANGUNAN

LAPORAN TUGAS

MENGHITUNG NILAI OTTV DI LABTEK IXC

KELOMPOK 2

Indra Rhamadhan 15213025 Raudina Rahmi 15213037

Shafira Anjani 15213027 Putri Isti Karimah 15213039

Estu Putri 15213029 Fajri Arief 15213041

Siti Maisyaroh 15213031 Syifa khairunnisa 15213043

Cindy Mathilda 15213033 Safira 15213045

Teresa Zefanya 15213035

Program Studi Arsitektur

Sekolah Arsitektur, Perencanaan, dan Pengembangan Kebijakan

Institut Teknologi Bandung

2015/2016

PENDAHULUAN

Perhitungan Nilai OTTV Gedung Laboratorium Teknologi IXC

1. Istilah dan Definisi

1.1 Absorbtansi Radiasi Matahari

Nilai penyerapan energi termal akibat radiasi matahari pada suatu bahan dan

yang ditentukan pula oleh warna bahan tersebut.

1.2 Beda Temperatur Ekuivalen (Equivalent Temperature Difference=TDEk)

Beda antara temperatur ruangan dan temperatur dinding luar.atau atap yang

diakibatkan oleh efek radiasi matahari dan temperatur udara Iuar untuk keadaan

yang dianggap quasistatik yang menimbulkan aliran kalor melalui dinding atau

atap, yang ekuivalen dengan aliran kalor sesungguhnya.

1.3 Faktor Radiasi Matahari (Solar Factor = SF)

Laju rata-rata setiap jam dari radiasi matahari pada selang waktu tertentu yang sampai

pada suatu permukaan.

1.4 Fenestrasi Bukaaan pada Selubung Bangunan

Fenestrasi dapat berlaku sebagai hubungan fisik dan/atau visual ke bagian Iuar

gedung, serta menjadi jalan masuk radiasi matahari. Fenestrasi dapat dibuat

tetap atau dibuat dapat dibuka

1.5 Koefisien Peneduh (Shading Coefficient = SC)

Angka perbandingan antara perolehan kalor melalui fenestrasi, dengan atau

tanpa peneduh, dengan perolehan kalor melalui kaca biasa/bening setebal 3 mm

tanpa peneduh yang ditempatkan pada fenestrasi yang sama.

1.6 Konservasi Energi

Upaya mengeffisienkan pemakaian energi untuk suatu kebutuhan agar

pemborosan energi dapat dihindarkan.

1.7 Selubung Bangunan

Elemen bangunan yang menyelubungi bangunan gedung, yaitu dinding dan atap

tembus atau yang tidak tembus cahaya dimana sebagian besar energi termal

berpindah melalui elemen tersebut.

1.8 Niai Perpindahan termal menyeluru (overall Thermal Transfer Value = OTTV)

Suatu nilai yang ditetapkan sebagai kriteria perancangan untuk dinding dan kaca

bagian luar bangunan gedung yang dikondisikan.

2. Informasi Bentuk Dokumen

2.1 Dokumentasi

2.2 Tampak Bangunan

Gambar 1

Tampak 1 Labtek IX C

Gambar 2


Gambar 3


Gambar 4


3. Perhitungan Yang Digunakan

3.1

Niai perpindahan termal menyeluruh pada dinding luar untuk setiap bidang dinding luar

bangunan gedung dengan orientasi tertentu, harus dihitung melalui persamaan :

OTTVi = α((1-WWR)*Uw)*TDeq) + (WWR*Uf*ΔT) + (WWR*SC*SF)…

dimana :

OTTV = nilai perpindahan. termal menyeluruh pada dinding luar yang memiliki arah

atau orientasi tertentu (Watt/m2).

a = absorbtansi radiasi matahari. (tabel 1 dan 2).

UW = transmitansi termal dinding tak tembus cahaya (Watt/m2.K).

WWR = perbandingan luas jendela dengan luas seluruh dinding luar pada orientasi

yang ditentukan.

TDEk = beda temperatur ekuivalen (K).(lihat tabel 8)

SC = koeffisien peneduh dari sistem fenestrasi.

SF = faktor radiasi matahari (W/m2). Uf = transmitansi termal fenestrasi (W/m2.K).

OT = beda temperatur perencanaan antara bagian luar dan bagian dalam (diambil

5K).

3.2

Untuk menghitung OTTV seluruh dinding luar, digunakan persamaan sebagai berikut :

( ) ( ) ( )

…

dimana :

Ao = luas dinding pada bagian dinding luar i (m2). Luas ini termasuk semua

permukaan dinding tak tembus cahaya dan luas permukaan jendela yang

terdapat pada bagian dinding tersabut.

OTTV = nilai perpindahan termal menyeluruh pada bagian dinding i sebagai hasil

perhitungan dengan menggunakan persamaan

Tabel 1.

Nilai Absorbtansi radiasi matahari untuk dinding luar dan atap tembus cahaya.

Bahan Dinding Luar α

Beton berat 0.91

Bata Merah 0.89

Beton ringan 0.80

Kayu permukaan hhalus 0.78

Beton ekspose 0.61

Ubin putih 0.58

Bata kuning tua 0.56

Asap putih 0.50

Seng ptuih 0.26

Bata gelazur putih 0.25

Lembaran alumunium yang dikilapkan 0.12

3.3 Transmitansi Termal (U)

Untuk dinding tak tembus cahaya dan fenestrasi yang terdiri dari beberapa lapis

komponen bangunan, maka besarnya U dihitung dengan rumus :

Dimana:

Rtotal = resistensi termal total = ∑

Resistensi termal terdiri dari:

a. Resistensi lapisan udara luar (Rug)

Besarnya terdapat pada tabel berikut.

Tabel 2.

Nilai R lapisan udara permukaan untuk dinding dana tap

Jenis Permukaan Resistansi Termal R

(m2.K/Watt)

Permukaan Dalam (RUP) Emisisfitas tinggi 0.120

Emisifitas rendah 0.299

Permukaan Luar (RUL) Emisifitas tinggi 0.044

Keterangan;

1) Emisifitas tinngi adalah permukaan halus yang tidak mengkilap (non reflektif)

2) Emisifitas rendah adalah permukaan dalam yang sangat reflektif, seperti alumunium foil.

b. Resistensi termal bahan (Rk)

Dimana:

t ; tebal bahan (m)

k: nilai konduktifitas termal bahan (watt/m.K)

Besarnya harga k ada pada table berikut:

Tabel 3.

Nilai k bahan bangunan

c. Resistensi termal rongga udara (Rru)

Nilainya ditunjukkan pada tabel berikut.

Tabel 4.

Nilai R lapisan rongga udara

3.4 Beda Temperatur Ekuivalen

Beda temperatur ekuivalen (TDEk) dipengaruhi oleh :

- tipe, massa dan densitas konstruksi.

- intensitas radiasi dan Iamanya penyinaran.

- lokasi dan orientasi bangunan.

- kondisi perancangan.

Untuk menyederhanakan perhitungan OTTV, nilai TDEk untuk berbagai tipe konstruksi

tercantum pada tabel berikut.

Tabel 5.

Beda temperature ekuivalen untuk dinding

Berat/Satuan Luas (kg/m2) TDek

Kurang dari 125 15

126-195 12

Lebih dari 195 10

3.5 Faktor Rata-Rata Radiasi Matahari

Faktor radiasi matahari dihitung antara jam 07.00 sampai dengan jam 18.00. Untuk

bidang vertikal pada berbagai orientasi dapat dilihat pada tabel berikut.

Tabel 6.

Faktor radiasi matahari (SF, W/m2) untuk berbagai orientasi

Orientasi U TL T TG S BD B BL

130 113 112 97 97 176 243 211

Keterangan:

Rata-rata untuk seluruh orientasi, SF = 147

U = Utara

TL =Timur Laut

T = Timur

TG = Tenggara

S = Selatan

BD = Barat Daya

B = Barat

BL = Barat Laut

3.6 Koefisien Peneduh

Koeffisien peneduh tiap sistem fenestrasi dapat diperoleh dengan cara mengalikan

besaran SC kaca dengan SC effektif dari kelengkapan peneduh luar, sehingga

persamaannya menjadi:

SC = SCK X SCEF

Dimana :

SC = Koefisien peneduh system fenetrasi

SCk = Koefisien peneduh kaca

SCEF = Koefisien peneduh efektif alat peneduh

4. Data Hasil Perhitungan Ruang 3106

HEAT CONDUCTION THROUGH WALLS

ELEVATION URAIAN FAÇADE AREA (A)

m2

SOLAR ABSORPTION FACTOR (α)

LUAS JENDELA AREA (m2)

WINDOW TO WALL

RATIO (WWR)

U-VALUE W/m2k (Uw)

NO (1-WWR) Tdeq 0TTVi A *

OTTV

Lantai Dasar

Utara Dinding 1+Kaca 1 32 0.89 16 0.51 0.49 1.780 10 7.83 254

Selatan Dinding 1+Kaca 1 32 0.89 0 0.00 1.00 1.780 10 15.84 513

Barat Dinding 1+Kaca 1 36 0.89 0 0.00 1.00 1.780 10 15.84 565

Timur Dinding 1+Kaca 1 36 0.89 0 0.00 1.00 1.780 10 15.84 565

total area 136 16 55 1,897

HEAT CONDUCTION THROUGH WINDOWS


m2

LUAS JENDELA

m2

WINDOW TO WALL

RATIO (WWR)

U-VALUE W/m2k

(Uf)

NO

ΔT 0TTV A *

OTTV

Lantai Dasar

Utara Dinding 1+Kaca 1 32 16 0.51 5.300 5 13.40 434

Selatan Dinding 1+Kaca 1 32 0 0.00 5.300 5 0.00 0

Barat Dinding 1+Kaca 1 36 0 0.00 0.000 5 0.00 0

Timur Dinding 1+Kaca 1 36 0 0.00 0.000 5 0.00 0

total area 136 16 13 434

SOLAR HEAT GAIN THROUGH WINDOWS

ELEVATION

FAÇADE AREA (A)

m2

LUAS JENDELA

m2

WINDOW TO WALL

RATIO (WWR)

SOLAR FACTOR

(SF) (W/m2

U-VALUE W/m2k

(Uf)

SHADING COEF.

NO

0TTV A *

OTTV

Lantai Dasar

Utara Dinding 1+Kaca 1 32 16 0.51 130.00 0.69 45.35 1,469

Selatan Dinding 1+Kaca 1 32 0 0.00 97.00 0.69 0.00 0

Barat Dinding 1+Kaca 1 36 0 0.00 243.00 0.00 0.00 0

Timur Dinding 1+Kaca 1 36 0 0.00 112.00 0.00 0.00 0

total area 136 16 45 1,469

OTTV Wall

13.94

OTTV total = (A1*OTTV1 + A2*OTTV2 +...+ Ai*OTTVi)

(A1+A2+…+Ai)

OTTV GLASS 3.19

OTTV SOLAR 10.79

OTTV Total 27.92

Ruang 3108

HEAT CONDUCTION THROUGH WALLS


m2

SOLAR ABSORPTION FACTOR (α)

LUAS JENDELA AREA (m2)

WINDOW TO WALL

RATIO (WWR)

U-VALUE W/m2k (Uw)

NO (1-WWR) Tdeq 0TTVi A *

OTTV

Lantai Dasar

Utara Dinding 1+Kaca 1 32 0.89 16 0.51 0.49 1.780 10 7.83 254

Selatan Dinding 1+Kaca 1 32 0.89 0 0.00 1.00 1.780 10 15.84 513

Barat Dinding 1+Kaca 1 30 0.89 0 0.00 1.00 1.780 10 15.84 470

Timur Dinding 1+Kaca 1 36 0.89 0 0.00 1.00 1.780 10 15.84 565

total area 130 16 55 1,802

HEAT CONDUCTION THROUGH WINDOWS


m2

LUAS JENDELA

m2

WINDOW TO WALL

RATIO (WWR)

U-VALUE W/m2k

(Uf)

NO

ΔT 0TTV A *

OTTV

Lantai Dasar

Utara Dinding 1+Kaca 1 32 16 0.51 5.300 5 13.40 434

Selatan Dinding 1+Kaca 1 32 0 0.00 5.300 5 0.00 0

Barat Dinding 1+Kaca 1 30 0 0.00 0.000 5 0.00 0

Timur Dinding 1+Kaca 1 36 0 0.00 0.000 5 0.00 0

total area 130 16 13 434

SOLAR HEAT GAIN THROUGH WINDOWS

ELEVATION

FAÇADE AREA (A)

m2

LUAS JENDELA

m2

WINDOW TO WALL

RATIO (WWR)

SOLAR FACTOR

(SF) (W/m2

U-VALUE W/m2k

(Uf)

SHADING COEF.

NO

0TTV A *

OTTV

Lantai Dasar

Utara Dinding 1+Kaca 1 32 16 0.51 130.00 0.69 45.35 1,469

Selatan Dinding 1+Kaca 1 32 0 0.00 97.00 0.69 0.00 0

Barat Dinding 1+Kaca 1 30 0 0.00 243.00 0.00 0.00 0

Timur Dinding 1+Kaca 1 36 0 0.00 112.00 0.00 0.00 0

total area 130 16 45 1,469

SUMMARY OTTV

OTTV Wall

13.85

OTTV total = (A1*OTTV1 +

A2*OTTV2 +...+ Ai*OTTVi)

(A1+A2+…+Ai)

OTTV

GLASS 3.34

OTTV

SOLAR 11.29

OTTV Total

28.47

5. Analisis

Berdasarkan hasil perhitungan dari survey OTTV (Oveall Thermal Transfer Value)

diatas terjadi perbedaan total OTTV meskipun kedua ruangan yang disurvey

berada pada lantai yang sama.

Berdasarkan hasil nilai rata-rata diketahui bahwa nilai Gedung Labtek IX C pada

lantai dasar sudah memenuhi SNI OTTV yang tidak boleh melebihi 45.00

Terjadi perbedaan pada nilai OTTV kedua ruangan tersebut dipengaruhi

beberapa factor antara lain luas dinding, bukaan pada ruangan tersebut, Shading

Coefficient dan posisi fasade yang berbeda pada kedua ruangan tersebut.

Kedua ruangan ini memiliki lus bukaan yang sama, sehingga menghasilkan OTTV

yang hampir sama akan tetapi tidak sama persis, hal ini bisa disebabkan oleh

kondisi lingkungan sekitar misal adanya AC. Tapi hal ini tidak secara signifikan

mempengaruhi nilai OTTV

6. Kesimpulan

Secara umum meningkatnya nilai OTTV bangunan satu dengan yang lain tidak bisa

disamakan, hal ini karena keseluruhan susunan bangunan. Kondisi setiap lantai pada

satu bangunanpun bisa sangat berbeda, begitu juga kondisi setiap ruangan pada tiap

lantai.

Nilai OTTV suatu bangunan dipengaruhi oleh luas fasad (dinding dan bukaan), posisi

fasade, Shading Coefficient dan factor eksternal seperti iklim mikro dan makro

Kondisi lingkungan tidak secara signifikan mempengaruhi nilai OTTV, misalnya

penggunaan AC pada ruang 3108. AC hanya untuk penghawaan, tanpa AC pun nilai

OTTV pada ruang ini sudah memenuhi SNI.

Lantai dasar Gedung Labtek IX C ini sudah tergolong baik, nyaman untuk digunakan dan

hemat energi karena nilai rata-rata OTTVnya memenuhi standar.

laporan tugas menghitung nilai ottv di · pdf filebeton berat 0.91 ... beton ringan 0.80 kayu...

Documents