Cara Menggunakan Kalkulator Ventilasi Alami: Panduan Langkah demi Langkah

Kalkulator ventilasi alami mengubah data ruang, bukaan, dan iklim menjadi aliran udara. Alat ini menjawab salah satu dari dua pertanyaan, sesuai pilihan Anda: berapa luas bukaan yang dibutuhkan ruang ini untuk mencapai target air change, atau berapa air change yang benar-benar dihasilkan bukaan yang sudah ada.

Panduan ini memuat setiap kolom yang diminta kalkulator ventilasi alami, apa yang harus diisi, dan arti tiap angka keluaran, dalam urutan yang ditampilkan antarmukanya. Buka kalkulator ventilasi alami di tab kedua dan ikuti sambil membaca.

Dua pilihan menentukan keseluruhan sesi: ventilation regime, yang menentukan fisika mana yang dijalankan, dan Solve for, yang menentukan apakah alat ini memberi Anda luas bukaan atau angka air change.

Rumus perhitungan

Aliran udara adalah luas bukaan efektif dikali kecepatan pendorong, dan kecepatan itu adalah gabungan kedua pendorong secara kuadratur.

• A_frame - luas kusen bukaan. f_opening dan f_screen memangkasnya menjadi luas bebas yang benar-benar dilewati udara.
• A_in, A_out - luas bebas bukaan masuk dan bukaan keluar.
• A_eff - keduanya secara seri, yang hasilnya selalu lebih kecil daripada salah satunya sendiri.
• Cd - discharge coefficient sesuai jenis bukaan.
• g - 9.81 m/s².
• H_s - stack height, jarak vertikal antara bukaan masuk dan bukaan keluar.
• ΔT - selisih temperatur dalam dan luar.
• T_i - temperatur dalam ruang dalam kelvin.
• Cw - wind pressure coefficient, jauh lebih kecil untuk single-sided daripada cross ventilation.
• V_local - kecepatan angin di bukaan setelah eksponen terrain dan shielding diterapkan pada kecepatan acuan V₁₀.
• ε - ventilation effectiveness, untuk udara yang langsung menuju bukaan keluar tanpa mencapai zona hunian.
• Q, ACH - debit udara dalam m³/s, dan air change per jam yang dihasilkannya terhadap volume ruang.

Sebelum mulai

• Lebar, kedalaman, dan tinggi plafon ruang, dalam meter atau kaki, dari denah berdimensi. Kalkulator memperlakukan ruang sebagai satu zona yang tercampur merata, jadi ukurlah volume persegi yang benar-benar dilalui udara.
• Cara udara masuk dan keluar, ditentukan sebelum membuka alat ini. Bukaan pada dua fasad berseberangan, inlet rendah dengan outlet tinggi, satu fasad saja, atau cerobong maupun atrium. Inilah ventilation regime, dan pengaruhnya pada hasil lebih besar daripada kolom mana pun.
• Tipe bukaan dan luas bingkainya, dari window schedule. Kalkulator meminta luas bingkai, bukan luas bebas, lalu menerapkan sendiri fraksi luas bebas untuk tipe bukaan yang Anda pilih.
• Keputusan soal insect screen, karena screen standar memangkas sebagian luas bebas dan screen yang rapat atau kotor memangkas jauh lebih banyak.
• Data iklim, baik salah satu dari lima preset kota Indonesia maupun suhu dalam dan luar serta kecepatan angin pada ketinggian 10 m versi Anda sendiri.
• Terrain dan shielding untuk tapak, yang mengubah kecepatan angin meteorologis 10 m itu menjadi kecepatan yang benar-benar sampai di ketinggian bukaan Anda.
• Jumlah penghuni, opsional, dan hanya diperlukan bila Anda ingin melihat aliran per orang serta angka CO₂ kondisi tunak.

Kolom input

Seluruh kontrol yang diminta kalkulator ventilasi alami, dikelompokkan menurut panel tempatnya berada, dan diurutkan sesuai yang Anda temui di layar.

Memulai

Load example – Mengisi seluruh kolom dengan contoh kasus Jakarta: ruang 12 x 10 x 4 m, combined stack dan wind, bukaan louvre dengan insect screen standar, luas bingkai inlet dan outlet 6 m², stack height 3 m, terrain suburban, partly shielded, 80 penghuni, target 6 air change per jam. Yang diisi hanya inputnya. Anda tetap perlu menekan Generate result untuk memperoleh jawaban.

Toggle m / ft – Menetapkan satuan kerja untuk setiap dimensi, luas, kecepatan, dan suhu di layar. Mengubahnya setelah nilai terisi akan mengonversi semuanya, jadi tidak ada konversi manual yang perlu diulang.

Toggle EN / ID – Mengganti bahasa seluruh antarmuka. Di situs ALTA Integra, pilihan ini mengikuti bahasa halaman secara otomatis.

Solve for

Opening area – Anda menetapkan target air change dan kalkulator mengembalikan luas bukaan yang diperlukan untuk mencapainya. Ini arah perancangan, dipakai saat fasad masih digambar.

Air changes – Anda menetapkan luas bukaan yang dimiliki dan kalkulator mengembalikan air change yang dihasilkannya. Ini arah pemeriksaan, dipakai saat jendela sudah dispesifikasikan.

Ventilation regime

Cross ventilation (wind-driven) – Bukaan pada dua fasad berseberangan. Hanya suku angin yang bekerja, tanpa kontribusi buoyancy.

Stack effect (temperature-driven) – Inlet rendah dan outlet tinggi. Hanya suku buoyancy yang bekerja, sehingga membutuhkan selisih suhu yang nyata agar menghasilkan sesuatu.

Combined stack + wind – Kedua penggerak, dijumlahkan secara kuadratur. Alat ini menyebutnya default yang realistis, dan inilah titik awal yang tepat untuk sebagian besar ruang.

Single-sided (satu fasad) – Bukaan hanya pada satu dinding. Efektivitas angin turun menjadi sekitar sepertiga, dan alat menerapkan batas kedalaman ruang 2,5 kali tinggi plafon.

Stack device (cerobong / atrium) – Dimodelkan sebagai combined stack dan wind dengan stack height disetel setinggi seluruh shaft. Perolehan panas matahari pada shaft tidak dimodelkan, jadi naikkan suhu dalam ruangan bila ingin mewakilinya.

Ruang

Width, Depth, Ceiling – Dimensi dalam ruang. Luas lantai dan volume muncul sebagai angka baca-saja begitu ketiganya terisi, dan volume itulah acuan perhitungan air change.

Occupants – Opsional. Bila diisi, panel hasil menambahkan aliran per orang dan konsentrasi CO₂ kondisi tunak. Bila dikosongkan, keduanya tampil sebagai tanda hubung.

Bukaan

Opening type – Enam pilihan, masing-masing membawa fraksi luas bebasnya sendiri: casement atau engsel membuka di atas 30 derajat, casement atau engsel 15 sampai 30 derajat, top-hung atau awning, sliding atau double-hung, louvre atau jalusi, dan bukaan permanen. Jendela sliding memberi sekitar separuh luas bebas dari bingkainya, dan itulah sebabnya kolom ini sangat memengaruhi hasil.

Insect screen – Tanpa screen, screen standar, atau screen rapat maupun kotor. Screen mengalikan turun luas bebas, dan screen yang terlupakan adalah salah satu penyebab paling umum ruang terbangun berkinerja di bawah perhitungannya.

Inlet frame area dan Outlet frame area – Luas bingkai kotor di tiap sisi, diisi terpisah karena aliran cross dan stack ditentukan oleh yang lebih kecil di antara keduanya. Pada mode single-sided, keduanya menyatu menjadi satu kolom luas bingkai bukaan.

Stack height H – Jarak vertikal antara titik tengah inlet dan outlet, atau tinggi penuh shaft untuk cerobong maupun atrium. Hanya diminta bila regime yang dipilih memakai buoyancy.

Iklim

Preset iklim – Jakarta, Surabaya, Bandung, Medan, Denpasar, atau Custom / manual. Memilih kota akan mengisi suhu dan kecepatan angin untuk Anda. Custom dipakai bila Anda ingin menyunting nilai-nilai itu sendiri.

Indoor T dan Outdoor T – Suhu desain. Selisihnya adalah satu-satunya penggerak buoyancy, sehingga skema stack dengan selisih kecil akan mengembalikan aliran yang kecil pula.

Wind at 10 m – Kecepatan angin meteorologis pada ketinggian acuan standar 10 m, bukan kecepatan di jendela Anda.

Opening height z – Ketinggian bukaan di atas permukaan tanah, dipakai bersama terrain untuk menurunkan kecepatan 10 m itu menjadi kecepatan lokal.

Terrain – Open country, suburban, urban, atau dense city centre. Terrain yang lebih kasar memperlambat angin lebih banyak antara 10 m dan bukaan Anda.

Shielding – Exposed, partly shielded, atau heavily shielded, menggambarkan penghalang di sekeliling bangunan.

Advanced

Target ACH – Angka air change yang Anda tuju, hanya dipakai pada mode Opening area.

Cd – Discharge coefficient bukaan. Biarkan apa adanya kecuali Anda punya alasan dan sumber.

Cw – Selisih wind pressure coefficient pada bangunan. Saran yang sama berlaku.

Vent. eff. – Ventilation effectiveness, memperhitungkan seberapa baik udara masuk benar-benar mencapai zona hunian alih-alih langsung menuju outlet.

Sebelum menghitung

Sebuah checklist berada di atas tombol dan mencantumkan apa saja yang masih kurang: dimensi ruang, ventilation regime, tipe bukaan, luas bingkai inlet dan outlet, stack height, suhu, kecepatan angin, insect screen, ketinggian bukaan, terrain dan shielding, serta target air change. Begitu tertulis bahwa seluruh input wajib sudah terisi, Generate result adalah langkah berikutnya. Occupants ditandai opsional sepanjang proses.

Membaca hasil

Yang muncul bergantung pada arah yang Anda pilih di Solve for.

Pada mode Opening area

Required openable area – Angka utama, disajikan sebagai total luas bebas dan sebagai persentase luas lantai. Pil di sebelahnya bertuliskan Sized, Check, atau No driving force.

Physics area dan Code minimum – Dua angka terpisah yang menjawab dua pertanyaan terpisah. Physics area adalah tuntutan perhitungan aliran udara. Code minimum adalah tuntutan aturan preskriptif. Yang lebih besar menjadi penentu, dan alat menyebutkan yang mana pada baris Governing rule.

Frame area to build atau Per opening (frame) – Luas bingkai fisik yang perlu digambar, dikonversi kembali dari luas bebas melalui faktor tipe bukaan dan screen. Inilah angka yang masuk ke window schedule.

Flow required, Dominant driver, dan Local wind – Debit yang dibutuhkan untuk mencapai target, apakah stack atau wind yang lebih berperan, serta kecepatan angin yang benar-benar sampai di bukaan setelah terrain dan shielding.

Pada mode Air changes

Air changes per hour – Angka utama, dengan total aliran dan luas efektif yang dilaluinya tertera di bawahnya. Pil bertuliskan Meets purge ≥ 4 ACH atau Below 4 ACH.

Stack flow dan Wind flow – Kedua penggerak dipisahkan, cara tercepat melihat apakah sebuah skema bertumpu pada selisih suhu yang mungkin tidak ada pada jam yang penting.

Per person dan CO₂ – Aliran per penghuni dan konsentrasi karbon dioksida kondisi tunak yang menyertainya. Keduanya memerlukan Occupants terisi.

Room mean speed, At the opening, Cooling effect, dan Sensible cooling – Kecepatan udara rata-rata di ruang, kecepatan jet yang lebih tinggi tepat di bukaan, serta penurunan suhu terasa yang diperoleh penghuni dari gerakan udara.

Bagian lain pada panel

Bar Stack, Wind, dan Combined – Ketiga komponen aliran digambar berdampingan, dengan aliran per satuan luas bukaan efektif di bawahnya.

Compliance check – Luas yang tersedia atau diperlukan dibandingkan terhadap ambang SNI 5% dan ASHRAE 4% dari luas lantai, tiap baris ditandai lolos atau tidak.

Warnings – Muncul saat model didorong ke wilayah yang bukan haknya. Peringatan reverse buoyancy adalah yang paling perlu diperhatikan: ketika udara luar lebih hangat daripada udara dalam, stack berjalan terbalik, udara hangat masuk dari atas, dan ventilasi justru memasukkan panas alih-alih membuangnya.

Acoustic coupling – Catatan tetap bahwa bukaan seluas ini yang dibiarkan terbuka selama jam hunian memberi reduksi bunyi fasad sekitar 10 sampai 15 dB, dibanding 30 sampai 40 dB bila fasad tertutup. Pada tapak yang terpapar lalu lintas, pertukaran itu adalah inti percakapan desainnya, dan acoustic louvre memiliki luas bebas lebih kecil daripada bingkainya sehingga harus dihitung ulang.

Kesalahan yang sering terjadi

Berikut kekeliruan yang paling sering membuat kalkulator mengembalikan angka yang tampak masuk akal tetapi keliru.

Mengisi luas bebas pada kolom yang meminta luas bingkai. Inlet frame area dan Outlet frame area adalah dimensi bingkai kotor. Kalkulator menerapkan sendiri faktor tipe bukaan dan screen, sehingga mengisi luas bebas yang sudah Anda kurangi berarti menerapkan pengurangan itu dua kali.

Memilih regime stack tanpa selisih suhu yang nyata. Stack effect sepenuhnya digerakkan oleh Indoor T dikurangi Outdoor T. Pada iklim tropis di jam terpanas, selisih itu bisa nyaris nol, dan hasil yang jujur adalah aliran yang sangat kecil, bukan alat yang rusak.

Mengetik kecepatan angin di tapak ke kolom Wind at 10 m. Kolom itu meminta nilai meteorologis pada 10 m. Terrain, Shielding, dan Opening height z-lah yang menurunkannya menjadi kecepatan di jendela Anda, dan melakukan penurunan itu dua kali membuat aliran sangat under-report.

Membiarkan insect screen pada pilihan None. Hampir semua bukaan tropis nyata memakai screen. Memodelkan tanpa screen lalu membangun dengan screen adalah cara mudah untuk berakhir di bawah target saat di lapangan.

Membaca Physics area dan mengabaikan Code minimum. Angka penentu adalah yang lebih besar di antara keduanya, dan mana yang menang berubah menurut ruangnya. Periksa baris Governing rule, jangan menganggap angka aliran udara selalu dominan.

Memakai single-sided melampaui batas kedalamannya. Alat menerapkan batas kedalaman ruang 2,5 kali tinggi plafon untuk ventilasi satu sisi. Ruang yang lebih dalam dengan pasokan dari satu fasad tidak akan terventilasi sampai ke belakang, berapa pun luas bukaan yang dihasilkan perhitungan.

Saat kalkulator ventilasi alami tidak cukup

Alat ini menyatakan cakupannya sendiri secara terbuka: model aliran selubung satu zona kondisi tunak mengikuti ASHRAE Fundamentals dan CIBSE AM10, ditujukan sebagai instrumen penaksir kelayakan dan bukan simulasi kepatuhan.

Artinya, ruang diperlakukan sebagai satu volume yang tercampur merata. Alat ini tidak memodelkan udara yang berpindah antarruang, koridor yang berfungsi sebagai jalur aliran, pintu dalam, atau kopling vertikal ruang bertingkat. Ia memakai satu kecepatan angin tunak dan satu selisih suhu tunak, padahal hari yang nyata adalah sebaran keduanya. Ia tidak memodelkan perolehan panas matahari pada shaft cerobong, dan karena itu alat menyarankan Anda menaikkan suhu dalam ruangan untuk mewakilinya. Ia juga tidak berkata apa pun tentang ke mana udara pergi setelah masuk, padahal justru itu yang menentukan apakah penghuni di bagian belakang denah yang dalam merasakan sesuatu.

Dipakai sesuai peruntukannya, yaitu menghitung bukaan sejak awal dan menguji apakah strategi ventilasi alami layak sebelum fasad dikunci, alat ini cepat dan dapat diandalkan. Begitu skema menjadi penentu, model jaringan aliran multi-zona atau CFD dengan data angin terukur adalah langkah berikutnya, dan ALTA Integra siap melanjutkannya.

FAQ