PERENCANAAN BANGUNAN TOKO ARLOJI TUGAS BESAR Untuk memenuhi tugas matakuliah Fisika Terapan yang dibina ole...
PERENCANAAN BANGUNAN
TOKO ARLOJI
TUGAS
BESAR
Untuk memenuhi tugas matakuliah
Fisika Terapan
yang dibina oleh Dr. H. Tri Kuncoro,
ST., M.Pd
Disusun Oleh:
Dhamara Ramli 170522526529
UNIVERSITAS NEGERI MALANG
FAKULTAS TEKNIK
JURUSAN TEKNIK SIPIL
PROGRAM STUDI D3 TEKNIK
SIPIL DAN BANGUNAN
Desember
2017
PENGHAWAAN ALAMI
Data :
1. Batu Bata = 11 cm
2. Plester = 2 cm
3. Kayu Lunak = 2 cm
4. Solar gain factor = 0,65
A. Transmitan Dinding
K’ Kayu lunak = 
= 6,9 Wm/m2 degC
K’ Plester
= 
= 45 Wm/m2 degC
K’ Batu Bata = 
= 13,36 Wm/m2 degC
R’
Dinding Utara dan Timur
R’ = 
+ R’ Plester + R’ Batu
bata + R’ Plester + R’ Kayu + 
R’ = 
+ 
+ 
+ + 
+ 
= 0,44 m2 degC
R’
Dinding Selatan
R’ = + R’ Plester + R’ Batu
bata + R’ Plester + R’ Kayu +
R’ = + + + + + 
= 0,487 m2 degC
R’
Dinding Barat
R’ = + R’ Plester + R’ Batu
bata + R’ Plester + R’ Kayu +
R’ = + + + + + 
= 0,463 m2 degC
Transmitan Dinding
1.
U’ dinding Utara dan Timur = 
= 
= 2,27 W/m2 degC
2.
U’ dinding Selatan = = 
= 2,053 W/m2 degC
3.
U’ dinding Barat = = 
= 2,159 W/m2 degC
B.
Panas Yang Menembus Elemen Bangunan
Dinding warna coklat medium
Suhu Luar Dinding Utara dan Timur
Ts = To + (I.α/fo ) °C
= 27 + (700)(cos46°)(0,84)/(18,9)
= 48,611 °C
Suhu Luar Dinding Selatan
Ts = To + (I.α/fo ) °C
= 27 + (700)(cos46°)(0,84)/(10)
= 67,84 °C
Suhu Luar Dinding Barat
Ts = To + (I.α/fo ) °C
= 27 + (700)(cos46°)(0,84)/(13,18)
= 57,99 °C
Panas Yang Menembus Dinding (Qc)
Qc Dinding Utara = A.U.ΔT
=
(4 x 4) – (0,75 x 1,20 x 3) . 2,27 .
(48,611-27)
= 652,45 W
Qc Dinding Timur = A.U.ΔT
=
(4)(4) . 2,27 . (48,611-27)
= 784,911 W
Qc Dinding Selatan = A.U.ΔT
=
(4 x 4) – (2,31 x 0,92) . 2,053 .
(67,84-27)
= 680,65 W
Qc Dinding Barat = A.U.ΔT
= (4 x 4) – (0,75 x 0,30 x 3). 2,159 . (57,99-27)
= 751,78 W
C. Panas Yang Menembus Kaca
Qs Utara =
A . I . θ
= (0,63)(1,08)(700)(cos46°)(0,65)
= 215,05 W
D. Debit Aliran Udara
·
Inlet
= 0,9 m2 ; Outlet = 0,225 m2
·
0,9
: 0,225 = 4 : 1, maka dikalikan (0,35)
·
V = 3 m/dtk
·
Cv = 0,55 (ambil nilai rata-rata 0,5 dan 0,6
untuk arah angin datang tegak lurus jendela)
·
Rumus Q =
Cv.A.V m3/dtk.
=
(0,55)(0,35)(0,225)(3) m3/dtk.
=
0,12 m3/dtk.
PENERANGAN ALAMI
A.
Pembayangan Oleh Sinar
Matahari
B.
Kuat Penerangan Oleh Sinar Matahari
-
Lubang Cahaya 1
CU memotong skala lingkaran luar di busur pada titik 8,5%
DU memotong skala lingkaran luar di busur pada titik 2%
Komponen Langit Awal (ISC) = 8,5%-2% = 6,5%
CU memotong skala lingkaran luar di busur pada titik 50°
DU memotong skala lingkaran luar di busur pada titik 29°
Rata-rata = 50+29 = 79°/2 = 39,5°
Perpotongan garis UA dengan setengah lingkaran 39,5° = 0,09
Perpotongan garis UB dengan setengah lingkaran 39,5° = 0,29
Perpotongan garis UC dengan setengah lingkaran 39,5° = 0,35
Faktor Koreksi (CF) = 0,09 + 0,29 + 0,35 = 0,73
Komponen Langit (SC) =
ISC x CF
= 6,5% x 0,73= 4,745%
-
Lubang Cahaya 2
CU memotong skala lingkaran luar di busur pada titik 10,5%
DU memotong skala lingkaran luar di busur pada titik 9,7%
Komponen Langit Awal (ISC) = 10,5%-9,7% = 3,8%
CU memotong skala lingkaran luar di busur pada titik 47°
DU memotong skala lingkaran luar di busur pada titik 46°
Rata-rata = 47+46 = 93°/2 = 46,5°
Perpotongan garis UA dengan setengah lingkaran 46,5° = 0,05
Perpotongan garis UB dengan setengah lingkaran 46,5° = 0,25
Perpotongan garis UC dengan setengah lingkaran 46,5° = 0,35
Faktor Koreksi (CF) = 0,05 + 0,25 + 0,35 = 0,85
Komponen Langit (SC) =
ISC x CF
=
3,8% x 0,85= 3,23%
ERC tidak
dihitung karena tidak ada penghalang di luar
Mengitung IRC
1. Luas Dinding (Li)
Li Utara =
4 m x 4 m = 16 m2
Li Barat = 4 m x 4 m =
16 m2
Li Selatan = 4 m x 4. m =
16 m2
Li Timur = 4 m x 4 m = 16 m2
+
Total = 64 m2
2. Luas Lantai = 4
m x 4 m = 16 m2
3. Luas Plafond =
16 m2
Luas Total Permukaan =
64 m2 + 16 m2 + 16 m2 = 96 m2
Perbandingan antara
luas dinding dengan luas total permukaan ruang = 64 : 96 = 0,6
Faktor refleksi
dinding 60%, didapat nilai pantulan rata-rata 50% (didapat dari tabel 1)
Tabel 1
Penentuan pantulan Rata-rata
Tabel 2 Faktor
Perawatan (MF)
Ruangan bersih dan kegiatan
bersih. Faktor perawatan (MF) = 0,9 (didapat dari tabel 2)
Tabel 3 Faktor
Konversi (CF)
Faktor konversi (CF) untuk nilai
pantulan rata-rata 50% adalah sekitar 0,78 (didapat dari tabel 3)
-
Lubang Cahaya 1
Luas
jendela = (0,75 x 1.2) m = 0,9 m2
Perbandingan antara luas jendela dengan luas total permukaan
ruang = 0,9 : 96 = 0,01
Nilai 0,01 digambarkan pada nomogram A dan nilai 50%
digambarkan pada nomogram B, dan memotong nomogram C pada titik 0,34%. Nilai
pantulan cahaya dari dalam ruangan (IRC)= 0,34%
IRC minimum = IRC
x MF x CF
=
(0,34 x 0,9 x 0,73)% = 0,22%
DF =
SC + ERC + IRC
=
(4,745 + 0 + 0,22)% = 4,965%
Iluminasi Lubang Cahaya 1 = 4,965% x 10.000 lux = 496,5 lux
-
Lubang Cahaya 2
Luas
jendela = (0,75 x 0,3) m = 0,225 m2
Perbandingan antara luas jendela dengan luas total permukaan
ruang = 0,225 : 96 = 0,02
Nilai 0,02 digambarkan pada nomogram A dan nilai 50%
digambarkan pada nomogram B, dan memotong nomogram C pada titik 0,62%. Nilai
pantulan cahaya dari dalam ruangan (IRC)= 0,62%
IRC minimum = IRC
x MF x CF
=
(0,62 x 0,225 x 0,85)% = 0,11%
DF =
SC + ERC + IRC
=
(3,23 + 0 + 0,11)% = 3.34%
Iluminasi Lubang Cahaya 1 = 3,34% x 10.000 lux = 334 lux
TOTAL ILUMINASI = 496,5 lux + 334 lux = 830,5 lux
Rata-rata Iluminasi = 830,5 lux / 2
= 415,25 lux
Penentuan Sudut Azimuth Matahari
LUBANG
CAHAYA 1 (INLET) LUBANG
CAHAYA 2 (OUTLET)
PENERANGAN
BUATAN
A)
Kebutuhan Luminer
Toko arloji dengan
luas 4 x 4 m, dengan kebutuhan pencahayaan 500 lux, menggunakan luminer lampu
Philips MASTER TL-D Super 80 18W/840 SLV dengan 1350 lumen. Diletakkan 50 cm
dari langit-langit. Bidang kerja dengan ketinggian 75 cm.
1.
Menghitung Kebutuhan Luminer
= = 
= Cat Putih,
Overall average LRV = 80 %
= American Black Walnut, average LRV
= 17,04 %
ρc = Maple, Overall average LRV = 54,28
%
Ao = W . L = (4)(4) = 16 m2
As = (2hc . W)
+ (2hc . L) + (Ao)
= (2)(0,5)(4)
+ (2)(0,5)(4) + (16)
= 24 m2
Menghitung CU :
ρw = 
= 
= 73,5%
ρcc = 
= 
= 0,4418 → 44,18 %
hc = 0,5 m; hr =
2,75 m; hf = 0,75 m; L = 4 m; W = 4 m
-
Ceiling Cavity Ratio = 2,5.hc (W+L)/(WL)
=
(2,5)(0,5)(4+4)/(4)(4)
CCR =
0,625
-
Room Cavity Ratio =
5hr (W+L)/(WL)
=
(2,5)(2,75)(4+4)/(4)(4)
RCR =
3,43
-
Floor Cavity Ratio =
5hf (W+L)/(WL)
=
(2,5)(0,75)(4+4)/(4)(4)
FCR =
0,93
-
Mencari CU
ρw (Wall Reflection) = 73,5 % → 70 %
ρcc (Ceiling
Reflection) =
44,18 % → 40 %
RCR (Room Cavity Ratio) = 3,43 → 3,5
Lihat tabel UF/CU didapat = 89 % → 0,89
-
Jumlah titik lampu, N = 
=
= 8,58
= 9 Titik Lampu
2.
Menentukan jumlah titik lampu
Perencanaan setiap titik
lampu ada 1 buah lampu.
9 Titik lampu x 1 bh lampu = 9 buah lampu
AKUSTIK ALAMI
1.
Menghitung Waktu Dengung
Ruang Meeting
berukuran 4 x 4 x 4 m3. Di luar ruangan terdapat keramaian dengan
frekuensi 500 Hz. Ruangan tersebut menggunakan bahan dinding batu bata tak
diglasir, lantai keramik, langit-langit gipsum, tebal ½”
Volume ruang = (4)(4)(4) m3 = 64 m3.
|
No. |
Material |
Luas (s) |
Koefisien
(α) |
Total (s x
α) |
|
1. |
Dinding |
|
|
|
|
|
Dinding Utara |
|
|
|
|
|
Batu-bata, tak diglasir |
13,3 m2 |
0,03 |
0,4 |
|
|
Plesteran batu bata |
2 x 13,3 m2 |
0,02 |
0,798 |
|
|
Panel kayu ½” |
13,3 m2 |
0,8 |
10,64 |
|
|
Jendela : Kaca |
0,9 m² |
0,18 |
0,162 |
|
|
Dinding Barat |
|
|
|
|
|
Batu-bata, tak diglasir |
15,325 m2 |
0,03 |
0,46 |
|
|
Plesteran batu bata |
2 x 15,325 m2 |
0,02 |
0,86 |
|
|
Panel kayu ½” |
15,325 m2 |
0,8 |
0,613 |
|
|
Jendela : Kaca |
0,225 m² |
0,18 |
0,04 |
|
|
Dinding Selatan |
|
|
|
|
|
Batu-bata, tak diglasir |
13,87 m2 |
0,03 |
0,41 |
|
|
Plesteran batu bata |
2 x 13,87 m2 |
0,02 |
0,55 |
|
|
Panel kayu ½” |
13,87 m2 |
0,8 |
11 |
|
|
Pintu : Kayu |
2,12 m² |
0,1 |
0,212 |
|
|
Dinding Timur |
|
|
|
|
|
Batu-bata, tak diglasir |
16 m2 |
0,03 |
0,48 |
|
|
Plesteran batu bata |
2 x 16 m2 |
0,02 |
0,64 |
|
|
Panel kayu ½” |
16 m2 |
0,8 |
12,8 |
|
2. |
Langit-langit |
|
|
|
|
|
Gipsum ½” |
16 m² |
0,04 |
0,64 |
|
3. |
Lantai |
|
|
|
|
|
Keramik |
16 m² |
0,01 |
0,16 |
|
TOTAL |
40,87 |
|||
Serapan total permukaan ruangan
(a) = 40,87 m2 Sabin
Waktu dengung (TR) = 0,16 V/a detik.
=
0,16 (64/40,87) detik.
= 0,25 → waktu dengung = TR
= 0,25 detik
2.
Menghitung Pengurangan Kebisingan Bunyi Oleh Dinding Komposit
TL batu
bata = 42 dB TL
kaca 6mm = 26 dB
TL kayu
= 55 dB TL
pintu = 25 dB
Frekuensi = 500
Hz
Intensitas
bunyi keramaian diluar toko arloji di dalam ruangan, jika diketahui intensitas
bunyi keramaian 70 dB
·
Batu Bata TL batu bata = 10 log 1 / τ batu bata
42
= 10 log 1 / τ batu bata
= 10-4,2
= 0,000063
·
Kaca 6 mm TL kaca 6mm = 10 log 1 / τ kaca 6mm
26
= 10 log 1 / τ kaca 6mm
= 10-2,6
= 0,002511
·
Kayu TL kayu =
10 log 1 / τ kayu
55
= 10 log 1 / τ kayu
= 10-5,5
= 0,0000031
·
Pintu TL pintu = 10 log 1 / τ pintu
25
= 10 log 1 / τ pintu
= 10-2,5
= 0,003162
·
Luas bidang dinding
(ƩS) = 4 x 4 = 16 m2
·
Luas kaca (Skaca)
= 0,9 m2
·
Luas batu bata (Sbatu
bata) = 4 x 4 = 16 m2
·
Luas panel kayu (Skayu)
= 4 x 4 = 16m2
·
Luas pintu (Spintu)
= 2,12 m2
TLC = 10 log (Ʃkomposit /
ƩτS)
=
10 log 16/(0,9x0,002511 + 16x0,0000031
+ 2,12x0,003162 + 16x0,000063)
= 10 log 159,68
= 22 dB
Jadi intensitas
bunyi yang terdengar didalam toko arloji adalah
70 dB – 22 dB = 48 dB
3.
Menghitung tingkat
bunyi di suatu ruang oleh sumber bunyi di ruang lain
Toko yang
berada di sebelah toko arloji merupakan studio musik dengan intensitas bunyi 80
dB. Toko arloji mempunyai peredaman total (a) = 40,87 Sabine. Sedangkan
kehilangan transmisi (TL) dinding antara ruang A dan B = 42 dB. Luas dinding
batas antara A dan B yaitu S = 16 m2
Digunakan rumus
NR = TL – log (S/a) dB
= 42 –
log (16/40,87) dB
= 42 –
(-0,419)
= 42,419 dB -> pengurangan bunyi 42,419
dB
Jadi tingkat
bunyi sumber suara di studio musik dapat terdengar di toko arloji dengan
tingkat bunyi = 80 – 42,419 dB
= 37,581 dB
4.
Menghitung tingkat kebisingan suatu ruangan oleh sumber
bunyi
Sebuah sumber
bunyi bertingkat daya bunyi (Lw) = 70dB diletakkan di dalam ruangan dengan
total serapan permukaannya untuk frekuesi 500Hz = 40,87 Sabine
1. Tingkat
tekanan bunyi (Lp) ruangan
Lp =
Lw – 10 log ƩSα + 16 dB
= 70 – 10 log 40,87 + 16 dB
= 70 – 16,1 + 16
= 69,9 dB
2. Bila total serapan
dikurangi, dengan menambah pemantul bunyi menjadi 30 Sabine
Lp = Lw – 10 log ƩSα + 16 dB
= 70 – 10 log 30 + 16 dB
= 70 – 14,7 + 16
= 71,3 dB
3. Bila total serapan
ditingkatkan, dengan menambah penyerap bunyi menjadi 50 Sabine
Lp = Lw – 10 log ƩSα + 16 dB
= 70 – 10 log 50 + 16 dB
= 70 – 17 + 16
= 69 dB
COMMENTS