Pengaruh Ventilation Shaft Terhadap Aliran Udara Di Dalam Bangunan Apartemen Di Surabaya

Salah satu cara untuk mengurangi konsumsi energi listrik pada bangunan apartemen adalah dengan mengurangi tingkat penggunaan AC dan menerapkan penghawaan alami sebagai strategi penghawaan alternatif. Penerapan ventilasi silang sebagai mekanisme penghawaan alami yang ideal pada bangunan apartemen yang memiliki desain yang kompak menjadi sulit diterapkan karena umumnya unit-unit apartemen pada bangunan tersebut hanya memiliki satu sisi yang terhubung ke luar. Salah satu strategi yang diusulkan untuk menciptakan ventilasi silang pada bangunan apartemen adalah dengan menggunakan ventilation shaft yang berfungsi untuk menciptakan perbedaan tekanan angin antara inlet yang menghadap ke arah datangnya angin yang memiliki tekanan bersifat positif dengan outlet di atap bangunan yang memiliki tekanan bersifat negatif. Meski demikian, sistem ventilation shaft yang terhubung dengan beberapa lantai sekaligus memiliki permasalahan berupa sulitnya menciptakan aliran udara yang seragam pada lantai-lantai tersebut. Penelitian ini menggunakan unsur eksperimen yang dilakukan dengan menggunakan bantuan simulasi CFD. Bangunan apartemen yang menjadi obyek penelitian dimodelkan dan dimodifikasi, kemudian disimulasikan menggunakan komputer. Eksperimen yang dilakukan adalah mengubah-ubah letak ketinggian model sistem ventilation shaft pada bangunan, ukuran shaft, konfigurasi dan kemiringan bukaan yang menghubungkan ruangan dengan shaft, arah angin, serta jumlah lantai yang terhubung dengan sistem ventilation shaft tersebut. Hasil yang diperoleh dari eksperimen menunjukkkan bahwa kombinasi antara konfigurasi lubang internal yang semakin membesar dri lantai atas ke lantai bawah dan jumlah lantai yang terhubung dengan sistem ventilation shaft sebanyak 3 lantai, serta kemiringan bukaan yang menghubungkan ruangan dengan shaft, dapat meningkatkan keseragaman distribusi aliran sebesar 41% hingga 81%. Perubahan letak ketinggian model sistem ventilation shaft pada bangunan, pengurangan ukuran shaft dan perubahan arah angin dapat mengurangi tingkat keseragaman distribusi aliran sebesar 50% hingga 222%. =============== Electrical energy consumption in apartment buildings can be lowered by reducing the level of air conditioning use and applying natural ventilation as an alternative ventilation strategy. Cross ventilation is an ideal mechanism to provide natural ventilation in a building. Unfortunately, it is difficult to apply cross ventilation strategy in an apartment building which has a compact design. Cross ventilation mechanism requires an inlet opening and outlet opening in different wall sides. Most apartment units have only one side which is connected to the outdoor environment, therefore cross ventilation strategy can not be applied. Single sided rooms can be connected to an outlet opening at the roof through a ventilation shaft. Such configuration can provide a ventilation mechanism which is similar to cross ventilation. Pressure difference between the area around the inlet opening at the windward facade and the outlet opening at the roof can force the air to flow through the room. However, if the ventilation shaft is connected to multiple rooms, it would be difficult to provide a uniform air flow distribution to each room. The experiment is carried out by Computational Fluid Dynamics or CFD. Tests are performed based on variables such as the height or vertical position of models in the building, ventilation shaft size, ventilation shaft aperture configuration and slope, wind direction and the number of rooms connected to the system. Simulation results show that the combination of opening size variation and the number of rooms connected to the shaft, and the slope of internal opening can increase the uniformity of air flow distribution by 41% to 81%. Vertical position or the height decrease of the ventilation shaft system and reduction in ventilation shaft’s size can result in decrease of air flow distribution uniformity by 50% to 222%