Rabu, 14 Mei 2014
ARSITEKTUR
Arsitektur adalah
seni dan ilmu dalam merancang bangunan.
Dalam artian yang lebih luas, arsitektur mencakup merancang dan
membangun keseluruhan lingkungan binaan, mulai dari level makro yaitu
perencanaan kota, perancangan perkotaan, arsitektur lanskap, hingga ke
level mikro yaitu desain bangunan, desain perabot dan desain produk.
Arsitektur juga merujuk kepada hasil-hasil proses perancangan tersebut. _http://id.wikipedia.org/wiki/Arsitektur_
Cara Menghitung Perpindahan Panas Pada Bangunan _ Materi Fisika Bangunan Arsitektur
Cara menghitung perpindahan panas pada bangunan_Fisika Bangunan
Ts = To + (I α/fo) 0C
Maka jumlah panas yang dipindahkan:
tugas
FISIKA
BANGUNAN
semester
2 tahun akademik 2013/2014
 |
A.
PENDAHULUAN
Banyak aspek yang harus dipertimbangkan dalam merancang
bangunan, diantaranya adalah aspek kenyamanan. Pada tugas ini hitunglah aspek
thermal baik buatan (lampu) maupun alam (matahari) sebuah ruang kelas yang
memiliki karakteristik sebagai berikut :
B.
DATA
Sebuah Ruang Kelas.
·
Jumlah
orang = 90 orang
·
Jumlah
lampu = 6 lampu @ 20 watt
·
Komputer = 1 buah 30 watt
·
LCD = 1 buah 15 watt
·
Bahan
= Dinding Batu Bata di
plester pada 2 sisi
·
Tebal
bata = 8 cm
·
Tebal
plester = 2 cm
·
Panjang
dinding = 12 m
·
Lebar
dinding = 11 m
·
Tinggi
dinding = 3 m
·
Luas
Bidang kaca Dinding barat = 55 %
·
Luas
Bidang Kaca Dinding Timur = 45%
·
Suhu
luar (To) = 350C
·
Suhu
dalam (Ti) = 300C
C.
SOAL:
·
Menghitung
transmitan dan resistan elemen bangunan berlapis
·
Kenaikan
suhu benda oleh radiasi matahari
·
Panas
yang menembus elemen bangunan
·
Panas
yang menembus kaca
·
Aliran
udara untuk membuang panas dengan memperhatikan volume ruang
D.
PERHITUNGAN
1.
MENGHITUNG TRANSMITAN DAN RESISTAN
ELEMEN BANGUNAN BERLAPIS
·
Diketahui
sebuah bangunan memiliki struktur dinding bata dengan lapisan plester
·
Tebal
plester luar dan plester dalam (d plester) @ 2 cm
·
T
ebal batu bata (d bata) 8 cm.
·
Konduktivitas
plester (k plester) 0.9 W/m20C,
·
Konduktivitas
batu bata (k bata) 0.8 W/m20C
·
Konduktan
permukaan dalam dinding (f1) 8.12 W/m2
0C.
Maka
·
Resistan
plester (R1 plester) = d plester/k
plester = 0,02m/0,9 W/m2 0C
= 0,022 m2 0C/W
·
Resistan
Bata (R1 bata) =
0,08 m/0,8 W/m2 0C = 0,1 m2 0C/W
·
Resistan
total = R1
plester + R1 bata + R1 plester
= 0,022 + 0,1+ 0,022
= 0,144
m20C /W
a.
TRANSMITAN (U)
DINDING TIMUR (terlindungi)
fo = 13,18 W/m20C
Resistan
dinding (R dinding timur) = 1/f1+ R total + 1/fo
=
1/8,12 + 0,144 + 0,076
= 0,334 0C/W
Transmitan
dinding (U dinding timur) = 1/R dinding
=
1/0,334 = 2,994 W/m2 0C
b.
DINDING UTARA (terlindungi)
Resisten dinding (R dinding utara) =1/f1+ R total + 1/fo
=1/8,12 + 0.144 + 1/13,18
=0.123
+ 0.144 + 0.076
= 0,334 0C/W
Transmitan dinding (U dinding utara) = 1/R dinding
=1/0.334
=2,994
W/m2 0C
c.
DINDING SELATAN (terlindungi)
Resistan dinding (R dinding selatan) = 1/f1+ R total + 1/fo
=
1/8,12 + 0,144 + 1/7,78
=0.123 + 0.144 + 0.129
=0,396 0C/W
Transmitan
dinding (U dinding selatan) = 1/R dinding
=1/0.396
=2,525 W/m2 0C
d.
DINDING BARAT (normal)
Resisten dinding (R
dinding barat) =1/f1 + R total + 1/fo
=1/8.12 + 0.144 + 1/13.18
=0.123
+ 0.144 + 0.076
=0.334 0C/W
Transmitan dinding (U dinding utara) = 1/R dinding
=1/0.334
= 2,994
W/m2 0C
2.
KENAIKKAN SUHU BENDA OLEH RADIASI
MATAHARI
a.
PADA DINDING TIMUR
Intensitas Radiasi matahari
untuk bagian barat (I) = 97 W/m2
Suhu dalam ruang (Ti) = 300C
Suhu luar ruangan (To) = 350C
Bilangan Serap arbsorsi (α) Cat putih = 0,58
Sudut datang matahari (β) = 60º
Konduktan permukaan dinding bata bagian barat (fo)) = 13,18 W/m2 0C
Suhu dalam ruang (Ti) = 300C
Suhu luar ruangan (To) = 350C
Bilangan Serap arbsorsi (α) Cat putih = 0,58
Sudut datang matahari (β) = 60º
Konduktan permukaan dinding bata bagian barat (fo)) = 13,18 W/m2 0C
Maka,suhu permukaan yang terkena
sinar matahari :
Ts = To + (I α/fo) 0C
I = Icosβ
Ts =
35+ (97xcos 60 x 0,58/13,18)
= 35 + 2,134
= 37, 134 0C
= 37, 134 0C
b.
DINDING UTARA
Ts = To + (I α/fo) 0C
Ts =
35+ (97xcos 60 x 0,58/13,18)
= 35 + 2,134
= 37, 134 0C
= 35 + 2,134
= 37, 134 0C
c.
DINDING SELATAN
Ts = To + (I α/fo)
0C
Ts =
35+ (97xcos 60 x 0,58/7,78)
= 35 + (36,375)
= 71,375
d.
DINDING BARAT
Ts = To + (I α/fo)
0C
Ts
= 35+
(97xcos 60 x 0,58/13,18)
= 35 + (2,134)
= 37,134
3.
PANAS YANG MENEMBUS ELEMEN BANGUNAN
a. DINDING
TIMUR
Luas dinding =
37,2
Panjang = 12 m
Lebar = 11 m
Suhu dalam ruangan = 300C
Suhu luar ruangan = 350C sehingga ∆t= 50C
Suhu permukaan luar dinding = 32,813 0C
Panjang = 12 m
Lebar = 11 m
Suhu dalam ruangan = 300C
Suhu luar ruangan = 350C sehingga ∆t= 50C
Suhu permukaan luar dinding = 32,813 0C
Maka jumlah panas yang dipindahkan:
Qc =A.U.∆t
U dinding = 2,994 W/m2 0C
Luas dinding + bukaan = 37,2 m2
Luas bukaan = 16,74 m2
A.dinding luas total – luas bukaan
Luas dinding + bukaan = 37,2 m2
Luas bukaan = 16,74 m2
A.dinding luas total – luas bukaan
=37,2
m2 -16,74m2
= 20,46 m2
∆t =
35 0C – 30
0C = 5 0C
Qc = A.U.∆t
= 20,46
x 2,994
x 5
= 306,2862 Watt
b. DINDING
UTARA
Qc =A.U.∆t
U dinding = 2,994 W/m2 0C
Luas dinding + bukaan = 122 m2
Luas bukaan = 0 m2
A.dinding luas total – luas bukaan
U dinding = 2,994 W/m2 0C
Luas dinding + bukaan = 122 m2
Luas bukaan = 0 m2
A.dinding luas total – luas bukaan
=122
m2 - 0 m2
= 122 m2
∆t =
35 0C – 30
0C = 5 0C
Qc = A.U.∆t
= 122 x 2,994 x 5
= 1826,34 Watt
c. DINDING
SELATAN
:
Qc =A.U.∆t
U dinding = 2,525 W/m2 0C
Luas dinding + bukaan = 122 m2
Luas bukaan = 0 m2
A.dinding luas total – luas bukaan
U dinding = 2,525 W/m2 0C
Luas dinding + bukaan = 122 m2
Luas bukaan = 0 m2
A.dinding luas total – luas bukaan
=122
m2 – 0 m2
= 122 m2
∆t =
35 0C – 30
0C = 5 0C
Qc = A.U.∆t
= 122
x 2,525 x 5
= 1540,25 Watt
d. DINDING
BARAT
Qc =A.U.∆t
U dinding = 2,994 W/m2 0C
Luas dinding + bukaan = 37,2 m2
Luas bukaan = 20,46 m2
A.dinding luas total – luas bukaan
U dinding = 2,994 W/m2 0C
Luas dinding + bukaan = 37,2 m2
Luas bukaan = 20,46 m2
A.dinding luas total – luas bukaan
=37,2
m2 –20,46 m2
= 16,74 m2
∆t =
35 0C – 30
0C = 5 0C
Qc = A.U.∆t
= 16,74 x 2,994
x 5
= 250,6 Watt
4.
PANAS YANG MENEMBUS KACA
a.
DINDING BARAT
·
Luas
Kaca (A) = 55%
x luas dinding) = 55% x 37,2 =
20,46
·
Intensitas
radiasi matahari (I) = 97 W/m2
·
β
= 60º
·
sgf
(Soalr Gaint Factor) = 0,76
Qs
=
A.I.θ W
A =
20,46
Qs = 20,46 ×
97 cos 60 × 0,76
= 754,1556 W
= 754,1556 W
b.
DINDING TIMUR
Luas Kaca (A) = 45% x 37,2 = 16,74
Intensitas radiasi matahari (I) = 97 W/m2
β = 60º
sgf (Soalr Gaint
Factor) = 0,76
Qs
=
A.I.θ W
A = 16,74
Qs = 16,74 × 97 cos 60 × 0,76
= 617,0364 W
= 617,0364 W
5.
ALIRAN UDARA UNTUK MEMBUANG PANAS (Q)
DENGAN MEMPERTAHANKAN VOLUME RUANG
a.
Jumlah
orang (90)
b.
Lampu
TL (20)
c.
Komputer
200 watt. T
d.
LCD
400 watt
e.
Volume
Ruang (V) = 396
f.
ti
= 350C
g.
to
= 300C (suhu yang diinginkan)
penyelesayan :
H = (90 x115) +
(6x20) +200 +400
= 11070
N
= H/ 0,33 V× (ti – to)
=11070 / 0,33 x 396 x 5
= 66420000
Q = V.N / 3600
= 396 x 66420000 / 3600
= 7306200
Keterangan :
Q =
aliran udara untuk membuang panas
N =
pergantian udara per jam
H =
panas yang dipindahkan
Langganan:
Postingan (Atom)