Penghawaan Alami Dengan Ventilasi dan tentang Insulasi Panas

Pergantian udara panas dengan udara dingin dari luar merupakan proses yang diharapkan pada waktu musim panas. Namun dibeberapa kondisi iklim hal tersebut tidak memungkinkan karena temperatur luar justru lebih panas daripada temperatur dalam bangunan. Hal tersebut sangat penting diperhatikan jika akan melakukan teknik penghawaan alami. Sebab dibutuhkan udara dengan temperatur yang lebih rendah untuk efektifitas pendinginan permukaan tubuh.

Proses penghawaan alami membutuhkan pendorong terjadinya proses tersebut. Bentuk bangunan menentukan kekuatan terjadinya penghawaan alami.Secara mendasar, ukuran dan lokasi dari tempat masuknya udara ke dalam bangunan menentukan kemampuan untuk menangkap dan mengarahkan aliran udara kedalam bangunan. Perancangan bangunan dapat menggunakan ventilasi, atrium, bentuk bangunan ramping , lingkungan denah terbuka, struktur bangunan massif, cerobong, sirip, dan dinding ganda. Pada hybrid system digunakan jendela yang dapat dikontrol secara motorik.

Proses aliran udara dapat didorong dengan beberapa kondisi antara lain adalah mengarahkan aliran udara, pemanasan dan pendinginan yang dilakukan oleh radiasi matahari evaporasi atau thermal mass. Prinsipnya dengan melakukan variasi terhadap tekanan udara (wind driven ventilation) dan temperatur (stack.effect ventilation dan thermo syphon effect).

Pendinginan udara sebelum masuk kedalam bangunan juga dapat dilakukan untuk mendapatkan udara dingin. Hal tersebut dapat dicapai dengan melakukan evaporative cooling atau geothermal cooling. 

Bangunan dengan tingkat ekspos thermal mass yang besar, sangat memungkinkan untuk melakukan pendinginan dengan strategi natural ventilation dengan teknik pendinginan waktu malam hari (night purge ventilation).Teknik tersebut dapat dilakukan dengan rentang relatif diurnal dimana temperatur malam hari mempunyai selisih 20-22 derajat Celcius.

Insulasi Termal (Thermal Insulation)

Insulasi adalah penggunaan material dengan nilai konduktan rendah untuk mengurangi aliran energi melintas material tersebut. Untuk mereduksi aliran energi tersebut material harus mempunyai nilai resistan yang tinggi (nilainya kebalikan dari konduktan).

Secara umum udara merupakan insulator yang bagus untuk menghambat panas, dengansyarat proses konveksi dapat ditekan. Sebagian besar material mempunyai sifat insulasi namun terdapat tiga bagian besar tipe insulation, yaitu :

- Resistive insulation, merupakan menghambat aliran panas dengan mengandalkan nilai resistan pada proses konduksi.

- Reflective insulation, adalah mereduksi aliran radiasi panas.kemampuan material untuk menyerap atau meradiasikan kembali infra-red sangat tergantung dari bentuk dan warnanya. Penyerap paling bagus adalah material dengan warna hitam dan sebaliknya warna putih merupakan paling bagus sifat reflektifnya.

- Capasitive insulation, mempunyai karakteristik yang bermanfaat banyak jika fluktuasi temperatur diantara dua permukaan sangat besar. Sehingga insulasi jenis ini tidak bekerja dalam kondisi steady-state. Metode ini memanfaatkan penundaan aliran panas yang tersimpan dalam material bangunan tersebut (time-lag). Sehingga dapat memindahkan kondisi puncak aliran panas pada waktu yang dibutuhkan.

Meskipun insulasi dapat dibuat dengan menggabungkan beberapa jenis materisl bangunan, namun secara fisik dapat dibagi menjadi 5 jenis, yaitu : blankets, blown-in, loose-fill, rigid foam board, reflective films. (Mars dalam http://squ1.org/wiki/material)

DESAIN PENDINGINAN

Surfaces (permukaan)

Gunakan permukaan dengan memperbanyak rumput, sehingga permukaan lebih dingin dengan adanya proses transpirasi. Dari pada permukaan yang keras biasanya lebih menimbulkan panas permukaan. Jika terpaksa menggunakan permukaan yang keras usahakan untuk material yang reflektif sehingga menjaga permukaan tetap lebih dingin, meskipun konsekuensinya temperatur udara sekitarnya jadi lebih panas.

Shade (pembayangan)

Gunakan tanaman untuk menghasilkan pembayangan. Tergantung dengan jenis tanaman yang akan digunakan. Tanaman dengan daun yang rindang akan memberikan pembayangan yang baik terhadap bangunan dan seiring dengan itu juga memberikan kesempatan terjadinya pendinginan udara dibawah tanaman tersebut dan mengalir menuju bangunan. Tanaman juga berfungsi sebagai penyaring debu dan polutan uadara lainnya. Penggunaan arcade juga merupakan usaha untuk mendapatkan pembayangan pada arera sirkulasi atau publik umumnya.

Ventilasi (penghawaan)

Kebutuhan terhadap pendinginan didaerah panas biasanya lebih besar dari pada kebutuhan lainnya seperti aliran untuk pemanasan pada musim dingin. Pada daerah tropis kebutuhan akan aliran udara ini jauh lebih terasa keberadaanya. Pada daerah tropis lembab lebih banyak membutuhkan aliran udara untuk mendorong terjadinya penguapan keringat.

Evaporasi (penguapan)

Jika memungkinkan sangat penting untuk membuat ruang yang lebih dingina dari sekitarnya sehingga akan membantu pendinginan pada area lingkungan sekitarnya. Penggunaan yangumum dilakukan yaitu dengan membuat courtyard dengan elemen fountain. Cara kerjanya merupakan dengan mereduksi ambient temperature agar tetap rendah dengan teknik evaporasi. Sama dengan yang terjadi pada tanaman atau vegetasi pada halaman juga bekerja dengan teknik evaporasi melalui daun-daun vegetasi tersebut.

#pic.EU House No.II