VENTILASI ALAMI Pengertian Fungsi Jenis 2 Model 2

VENTILASI ALAMI Pengertian Fungsi Jenis 2 Model 2 Prinsip Perhitungan

1. PENGERTIAN VENTILASI Ventilasi adalah proses penggantian udara ruang yang telah terpakai dengan udara luar yang segar dengan atau tanpa alat MENU AWAL SELANJUTNYA

2. JENIS VENTILASI Ada 2 jenis ventilasi: 1. Ventilasi Alami 2. Ventilasi Buatan

1. Ventilasi Alami: proses suplai dan pemindahan udara dengan menggunakan celah yang sengaja dibuat, kekuatan angin dan tekanan akibat perbedaan suhu 2. Ventilasi Buatan: proses suplai dan pemindahan udara dengan menggunakan peralatan mekanis, yang dapat digunakan baik untuk suplai udara, pembersihan maupun keseimbangan ventilasi pada ruang terpakai

3. FUNGSI VENTILASI ALAMI 1. Untuk menyediakan udara segar oksigen bagi kebutuhan fisik tubuh manusia 2. Untuk menciptakan tingkat pergerakan udara, yang sangat penting dalam menciptakan rasa segar dan nyaman (kecepatan udara nyaman 0, 1 – 0, 3 m/det) 3. Untuk memindahkan produk pernafasan (CO 2), bau badan, dan asap rokok pengguna ruang

Fungsi Ventilasi. . . 4. Untuk memindahkan panas yang dihasilkan orang, lampu atau peralatan didalam ruang 5. Untuk memindahkan bahan kimia berbahaya yang dihasilkan dari bahan bangunan MENU AWAL SELANJUTNYA

4. Pernapasan dan Ventilasi 1. Salah satu fungsi Ventilasi adalah: • untuk membuang udara terpakai (emisi CO 2) • untuk menyediakan udara segar (O 2) 2. Kebutuhan oksigen orang dewasa= 300 ltr/org/hari= 12, 5 ltr/org/jam= 0, 0035 ltr/org/detik 3. Menurut Depkes AS pernapasan orang dewasa menghasilkan 900 gr C 02/hari= 450 ltr/org/hari=0, 0052 ltr/org/detik

4. Pernapasan dan Ventilasi (lanjutan) 4. Menurut xxx • Manusia bernapas 16 x per menit • tiap kali bernapas menghasilkan 0, 037 gr • Sehingga emisi CO 2= 0, 592 gr/mnt =0, 00987 gr/detik= 0, 00493 ltr/org/detik 5. O 2 dan CO 2 diikat oleh hemoglobin didalam darah pada tempat yang berbeda. CO 2 merupakan stimulator pernapasan dan mediator autoregulasi suplai darah

5. Udara dan Ventilasi 1. Udara mengandung unsur-unsur: Nitrogen 78%, Oksigen 21%, karbondioksida 0, 03 -0, 06% (rata-rata 0, 0387%), gas-gas ringan 1%, dan uap air 5 -25 gram/m 3. 2. Menurut pemerintah Australia: • Kadar CO 2 sebesar 3% dalam udara ruang berefek narkotik ringan, peningkatan tekananan darah, dan penurunan daya dengar. • Pada kadar CO 2 sebesar 5% dalam udara ruang akan menyebabkan sesak napas, pusing-pusing dan kebingungan

5. Udara dan Ventilasi (lanjutan) 3. Departemen Kesehatan dan Keamanan Kerja AS (NIOSH) menetapkan standar: • Kadar CO 2 udara ruang dalam 8 jam berturut-turut tidak boleh melebihi 5. 000 ppm (0, 5%). • Kadar CO 2 udara ruang sebesar 30. 000 ppm (3%) tidak boleh lebih dari 10 menit • Kadar CO 2 udara ruang sebesar 40. 000 ppm (4%) berbahaya bagi manusia Catatan: 1 ppm= 1 mgr/ltr

5. Udara dan Ventilasi (lanjutan) 4. Waktu yang diperlukan beberapa gas untuk menghilang dari udara: • Bau tubuh/keringat akan hilang setelah ± 5 menit. • Asap rokok akan hilang setelah 17 -48 jam, dan akan menyengat pada 3 jam pertama. • Gas-gas kimia baru akan hilang baunya setelah 6 -7 jam.

6. PRINSIP VENTILASI • Agar Ventilasi dapat berfungsi dengan baik, maka perlu dijaga agar selalu terjadi aliran udara melewati ruang/bangunan. • Udara akan mengalir jika terjadi perbedaan suhu (T), tekanan (P) atau kerapatan udara (ρ) antara dua tempat yang berbeda.

PRINSIP. . . ρ1 P 2 ρ2 • Terjadi perbedaan tekanan antara bagian depan (menghadap arah angin) dengan bagian belakang bangunan • Perbedaan tekanan menciptakan perbedaan kerapatan udara antara keduanya

PRINSIP. . . . T 1 T 2 ρ1 ρ1 • Terjadi perbedaan tekanan antara bagian depan (menghadap arah angin) dengan bagian belakang bangunan • Perbedaan suhu menciptakan perbedaan kerapatan udara antara keduanya MENU AWAL

6. PERHITUNGAN VENTILASI Berdasarkan berbagai kondisi dan persyaratan Ventilasi

6 a. BERDASARKAN KADAR C 02 DALAM RUANG 1. Rumus: Ci = maksimum kadar CO 2 yang diijinkan C 0 = kadar CO 2 pada udara luar F = kecepatan emisi CO 2 di dalam ruang (ltr/det) Q = kecepatan ventilasi (ltr/det)

6 b. Kadar CO 2. . § Untuk C 0 (kadar CO 2 diluar ruang): ØUdara luar mengandung unsur CO 2: 0, 03% - 0, 06% volume udara (rata-rata 0, 0387%) • Untuk Ci (kadar CO 2 yang diijinkan didalam ruang): Østandar Perancis: tdk boleh lebih dari 1 % vol udara ØStandar USA: 0, 5% vol udara • Untuk F (Jumlah pengeluaran CO 2 tiap orang): = 0, 6 cu. ft/hour) = 0, 047 ltr/org/det

CONTOH SOAL 1. Sebuah ruang digunakan oleh 40 orang. Berapa kecepatan ventilasi yang diperlukan didalam ruang tersebut? Jawab: Diketahui: Co = 0, 035 % (ambil rerata) Ci = 0, 5 % (standar USA) Ditanya : Q ? Jawab : F = 40 org x 0, 047 ltr/org/det = 1, 88 ltr/det Q = F/ (Ci – Co) = 1, 88 /(0, 50 -0, 035%) = 1, 88/0, 465% = 188/0, 465 = 404, 3 ltr/det= 0, 404 m 3/det (chek: 40 orgx 8 ltr/org/det= 320 ltr/det)

6 b. BERDASARKAN PEMBUANGAN PANAS DALAM RUANG 2. Rumus: Q= H cp. ρ. (Ti-T 0) H = produksi panas didalam ruang (W= J/det) Q = Kecepatan ventilasi (m/det) cp = kapasitas panas udara (1025 J/kg. ºC) ρ = kerapatan udara (1, 2 kg/m 3) Ti = suhu udara didalam ruang (ºC) T 0 = suhu udaran di luar ruang (ºC)

Soal Latihan 2. Sebuah ruang kuliah digunakan oleh 40 orang. Berapa kecepatan ventilasi yang diperlukan didalam ruang, sehingga suhu di dalam ruangan turun 1 ºC ? Luas permukaan kulit orang 1, 5 m 2 Diketahui: H 0 (aktivitas duduk) = 1 met = 58 W/m 2* Ht = 40 x (58 x 1, 7) = 3. 944 W Ht = 3. 944 W= 3. 944 J/s Ditanya : Q ? Jawab : Q = H/ (cp. ρ (Ti – To)) = 3. 944 J/s/ (1025 J/kg. ºCx 1, 2 kg/m 3 x 1ºC) = 3. 944 / 1230 m 3/s = 3, 2 m 3/s = 3200 ltr/s *) dicari dari tabel kecepatan metabolisme

Standar Pergantian Udara No. Jenis Bangunan/Ruang 1. Kantor 2. 3. 4. Perkiraan Maksimum Pengguna (org/100 m 2) Kebutuhan udara luar (ltr/det. /org) Ruang kantor 7 10 Ruang konferensi 50 10 Street level 30 5 Ruang lebih atas 20 5 Kelas 50 8 Auditorium 150 8 Perpustakaan 20 8 Ruang pasien 10 13 Ruang operasi 20 15 Toko Retail Pendidikan Rumah Sakit Sumber: ASHRAE 62 -1989

6 b. BERDASARKAN JUMLAH PERTUKARAN UDARA 3. Rumus: N = jumlah pertukaran udara per jam V = Volume udara (m 3 atau ltr) Q = Kecepatan ventilasi (m 3/det atau ltr/det) cp = kapasitas panas udara (1025 J/kg. ºC) ρ = kerapatan udara (1, 2 kg/m 3) Ti = suhu udara didalam ruang (ºC) T 0 = suhu udaran di luar ruang (ºC)

Soal Latihan 3. Sebuah ruang berukuran 8 x 12 m 2 digunakan oleh 40 orang. tinggi plafond 3 m. Jika kecepatan ventilasi 8 ltr/det/org. Berapa kali akan terjadi pergantian udara dalam ruang? Jawab: Diketahui: V = 8 x 12 x 3 = 288 m 3 Q = 8 ltr/det/org x 40 = 320 ltr/det=0, 32 m 3/det Ditanya = N ? Jawab: N = 3600. Q V N = (3600 x 0, 32): 288 N = 4 kali/jam

6 d. BERDASARKAN PROPORSI BUKAAN INLET -OUTLET 4. Rumus: Q = Cv. A. v Q = kecepatan ventilasi (ltr/det) Cv = koefisien bukaan (lihat tabel) dikalikan dgn: 0. 5 - 0. 6 (utk arah angin tegak lurus) dikalikan dgn: 0. 25 - 0. 30 (utk arah angin diagonal) A = luas bukaan bebas (m 2) v = laju aliran udara (m/det) laju aliran udara yang nyaman= 0, 1 – 0, 3 m/det

Tabel konstanta bukaan Perbandingan inlet: outlet Cv 1: 1 1, 00 1: 5 1, 40 1: 2 1, 27 2: 1 0, 63 1: 3 1, 35 4: 1 0, 35 1: 4 1, 38 4: 3 0, 86 Sumber: Boutet

Soal Latihan 4. Sebuah ruang dengan luas bukaan masuk 1, 5 m 2. bukaan keluar 3, 0 m 2. Kecepatan angin 0, 1 m/det dengan arah tegak lurus jendela. Berapa kecepatan ventilasi yang diperlukan didalam ruang tersebut? Jawab: Diketahui: Ai = 1, 5 m 2 ; Ao = 3 m 2 > Cv = 1, 27 (tabel) v = 0, 1 m/det arah angin tegak lurus > faktor pengali: 0, 55 Ditanya : Q ? Jawab: Q = Cv. A. v = 0, 55 x 1, 27 x 1, 5 m 2 x 0, 1 m/det = 0, 105 m 3/det

6 e. BERDASARKAN PERBEDAAN SUHU DAN TEKANAN UDARA 5. Rumus: Q = C. A. Δh (Ti- To) Jika Ti>T 0 Q = kecepatan aliran udara melalui bukaan (m 3/det) C = koefisien bukaan (umumnya 0, 121) A = luas bukaan bebas (m 2, bukaan terkecil) Δh = beda tinggi tekanan (titik tengah bukaan terendah ke tekanan netral) (m) Ti = suhu udara di dalam ruang (C) T 0 = suhu udara di luar ruang (C)

Contoh Soal 5. Sebuah ruang dengan luas bukaan masuk 1, 5 m 2. bukaan keluar 3, 0 m 2. Beda tinggi antara kedua bukaan 2 m. Beda suhu udara luar dan dalam 2 ºC. Berapa kecepatan ventilasi yang diperlukan didalam ruang tersebut? Jawab: Diketahui: Ai = 1, 5 m 2 ; Ao = 3 m 2 > Cv = 1, 27 Δh=2 m Δ T = 2 ºC Ditanya : Q ? Jawab : Q = CA. h (Ti- To) = 0, 121 x 1, 27 x 2 MENU AWAL = 0, 6147 m 3/det SELANJUTNYA

SELESAI, SAMPAI JUMPA…………