TRAINING ECOTECT DI KONSULTAN NORTH ARTCHITECTURE

Training Ecotect untuk para arsitek baru di Konsultan North Artchitecture – Jakarta diselenggarakan pada bulan April 2014.  Training ini merupakan training gelombang kedua sebagai bentuk kerjasama dengan Studio Gentra – Bandung, setelah dilakukannya training gelombang pertama pada tahun 2012. Training menggunakan materi terbaru versi 4 (2014) dengan tambahan simulasi Solar radiation, Daylighting dengan Plug-in Radiance dan Daysim dan Artificial Lighting dengan software Dialux. Sementara materi dasar yang tetap dipertahankan adalah sun-shading device, simulasi termal, simulasi angin dan kalkulasi OTTV

Posted in Uncategorized | Leave a comment

PROYEK LANSEKAP 01-2014 – RTH PERUMAHAN KOTA TASIKMALAYA

RTH KOTA TASIKMALAYA SELECTED-LOW

Image | Posted on by | Leave a comment

Menguji shading device yang efektif

oleh : Ismail Zain, ST

Dalam buku “bangunan tropis” karya Lippsmeier disebutkan bahwa shading device pada bangunan tropis yang sesuai adalah tipe horizontal untuk utara- selatan, tipe vertikal untuk barat-timur. Para mahasiswa arsitek dan bahkan dosen fisika bangunan pun tak pelak mempercayai langsung pandangan tersebut sebagai “dogma”.

Namun saya berfikir sederhana terlebih dahulu,  dengan tipe vertikal di bagian barat bukankah akan semakin banyak peluang terekspose terhadap matahari barat yang paling tinggi dibanding matahari dari posisi lain (coba lihat SNI mengenai Konservasi Energi Selubung Bangunan pada Bangunan Gedung dimana barat =243 W/m2, posisi lain di bawah 200 W/m2 kecuali barat laut =211 W/m2).

Tidak ada dasar yang kuat bagi seorang Lippsmeier menyatakan premis tersebut. Sebenarnya dari acuan SNI diatas sudah ketahuan premis beliau salah besar. Namun untuk lebih mempertajam “kontra-premis” beliau maka saya mencoba mensimulasikan performa setiap tipe shading  dengan baseline “no-shading device”. Untuk dimensi shading device disamakan 50 cm untuk kedua tipe shading device, bahkan luasan shading device untuk kedua tipe harus sama. Simulasinya memakai simulasi cooling load (basic calculation).

1. No-Shading device

no shading

Hasil simulasi cooling load : max cooling load = 7.366 W, total cooling load setahun = 12.368.164 Wh, per m2 cooling load = 343.560 Wh (baseline).

2. Shading device tipe vertikal untuk barat-timur, tipe horizontal untuk utara selatan (premis Lippsmeier)

shading04

Hasil simulasi cooling load : max cooling load = 7.270 W, total cooling load setahun = 12.042.865 Wh, per m2 cooling load = 334.524 Wh.

penghematan cooling load sebanyak 2,63% terhadap baseline.

3. Shading device tipe vertikal untuk utara-selatan, tipe horizontal untuk timur-barat (kontra premis 1)

shading03

Hasil simulasi cooling load : max cooling load = 7.130 W, total cooling load setahun = 11.977.813 Wh, per m2 cooling load = 332.717 Wh.

penghematan cooling load sebanyak 3,16% terhadap baseline.

4. Shading device tipe horizontal pada semua fasad (kontra premis 2)

shading02

Hasil simulasi cooling load : max cooling load = 7.080 W, total cooling load setahun = 11.892.981 Wh, per m2 cooling load = 330.361 Wh.

penghematan cooling load sebanyak 3,8% terhadap baseline.

Hasilnya sesuai dengan prediksi saya terhadap acuan SNI, bahkan yang paling efektif adalah semua fasad memakai shading horizontal. Jadi kawan-kawan jangan terjebak dogma normatif yang tidak mendasar. Terimakasih

Posted in Uncategorized | 1 Comment

Kalkulasi OTTV Galeri Nasional Indonesia

Picture2

GNI – Galeri Nasional Indonesia didesain dengan penggunaan material  yang  optimal dalam mereduksi panas :

1. Vertical Garden

2. Cool Roof  – (styrofoam)

3. Reflective glasses + window film

Hasil Kalkulasi OTTV sebagai berikut :

Picture3

Posted in Uncategorized | Leave a comment

2013 in review

The WordPress.com stats helper monkeys prepared a 2013 annual report for this blog. Here’s an excerpt:

A New York City subway train holds 1,200 people. This blog was viewed about 6,900 times in 2013. If it were a NYC subway train, it would take about 6 trips to carry that many people..

Click here to see the complete report.

Posted in Uncategorized | Leave a comment

Kalkulasi OTTV Gedung KPPPA

Studio Gentra telah melakukan kalkulasi OTTV terhadap desain gedung KPPPA dengan hasil 36.63 W/m2 . Kalkulasi SC2 dilakukan dengan bantuan Ecotect untuk mendapatkan nilai “G” (persentase paparan matahari langsung akibat pengaruh alat peneduh)  kemudian diinput ke dalam tabel khusus untuk menghitung SC2 yang mengambil 4 tanggal posisi penting matahari sehingga didapat SC2 efektifnya.  Rincian OTTV parsialnya adalah sebagai berikut :

1. Fasad Tenggara, OTTV = 41.90 W/m2,

lantai 14 -15 : stopsol ss blue green 8 mm, tanpa alat peneduh

2. Fasad Timur 33.24 W/m2,

lantai dasar : indoflot clear 10 mm dan akibat bentukan massa

lantai 5 – 6 : stopsol ss blue green 8 mm dan akibat bentukan massa

lantai 7-13 : stopsol ss blue green 8 mm dan alat peneduh vertikal lebar 40 cm

lantai 14-15 : stopsol ss blue green 8 mm dan alat peneduh vertikal-horizontal  lebar 40 cm

3. Fasad Timur Laut 46.66 W/m2,

lantai 14 -15 : stopsol ss blue green 8 mm, tanpa alat peneduh  (SC = 0.43)

4. Fasad Utara 47.30 W/m2,

lantai dasar : indoflot clear 10 mm dan akibat bentukan massa

lantai 5 – 6 : stopsol ss blue green 8 mm dan akibat bentukan massa

lantai 7-15 : stopsol ss blue green 8 mm dan alat peneduh horizontal berlubang lebar 60 cm

5. Fasad Barat Laut 70.99 W/m2

lantai 14 -15 : stopsol ss blue green 8 mm, tanpa alat peneduh  (SC = 0.43)

6. Fasad Barat 49.97 W/m2

lantai dasar : WWR = 0

lantai 5 – 6 : stopsol ss blue green 8 mm dan akibat bentukan massa

lantai 7-13 : stopsol ss blue green 8 mm dan alat peneduh vertikal lebar 40 cm

lantai 14-15 : stopsol ss blue green 8 mm dan alat peneduh vertikal-horizontal  lebar 40 cm

7. Fasad Barat Daya 61.10 W/m2

lantai 14 -15 : stopsol ss blue green 8 mm, tanpa alat peneduh  (SC = 0.43)

8. Fasad Selatan 19.11 W/m2

lantai dasar : indoflot clear 10 mm dan akibat bentukan massa

lantai 5 – 6 : stopsol ss blue green 8 mm dan akibat bentukan massa

lantai 7-15 : stopsol ss blue green 8 mm, akibat bentukan massa dan alat peneduh horizontal berlubang lebar 60 cm

Komparasi dilakukan dengan model baseline (menggunakan kaca clear 8 mm tanpa alat peneduh) hasilnya 62.24 W/m2. Dengan demikian penggunaan kombinasi kaca  stopsol ss blue green 8 mm dan alat peneduh menghasilkan penurunan sebanyak 25.61 W/m2 atau mampu menghemat energi AC hingga 41 % melalui selubung bangunan

Posted in Uncategorized | Leave a comment

DISINTEGRASI KOTA

diadaptasi dari Buku “Community Design and The Culture of The Cities” oleh Eduardo E. Lozano

Fenomena perkotaan modern meninggalkan banyak permasalahan. Kota sebagai cerminan peradaban sebenarnya menyimpan sebuah budaya anti-urban atau anti-sosial. Berbondong-bondongnya kelas menengah atas perkotaan ke area suburban menjadikan kota hanya sebagai tempat bekerja dan berbelanja. Kalangan menengah atas yang tinggal di area suburban menjadikan pusat kota hanya sebagai bagian dari gaya hidup eksklusifnya, namun mengabaikan interaksi dengan komunitas sekitar. Pesatnya pertumbuhan teknologi internet, privatisasi pusat perbelanjaan yang direpresentasikan oleh mall-mall dan eksklusivitas para eksekutif di gedung-gedung perkantoran ditunjang oleh sistem transportasi pribadi menjadikan mereka kehilangan kontak sosial dengan komunitas sekitar. Bahkan kehilangan pengalaman dari lingkungan alam  seperti pemanfaatan teknologi AC yang menjadikan mereka tercerabut dari dinamika kondisi cuaca di sekitar mereka dan hilangnya lahan pertanian yang menciptakan generasi yang tidak memiliki pengalaman dengan lingkungan alami.

Di sisi lain, Identitas lokal menjadi tergusur karena pengaruh gaya hidup yang menciptakan homogenitas. Munculnya international style atau keseragaman ruang visual yang  menjadikan kita, misalnya, tidak bisa membedakan sebuah kota di Amerika dengan di Singapura. Homogenitas hunian-hunian di suburban yang didasarkan pada kelas sosial menjadikan mereka tidak memiliki interaksi dengan komunitas yang memiliki tingkat sosial yang berbeda sehingga melahirkan generasi dengan pengalaman sosial yang rendah.

Eduardo E. Lozano dalam bukunya, “Community Design and The Culture of The Cities”  mengingatkan kita bahwa kehidupan yang terlalu homogen akan mendorong kita hidup dalam kepuasan semu. Budaya menonton sinetron, pengagungan pahlawan olahraga,  hiruk pikuk ajang pencarian bakat seringkali menggeser kehidupan yang lebih hakiki menjadikan urusan spiritual hanya pada hari Jumat atau hari-hari besar keagamaan, atau urusan budaya tradisional hanya sebagai pajangan. Kehidupan kebudayaan menjadi sebuah konsumsi fashion atau trend sehingga seringkali simbol-simbol berganti dengan cepatnya. Di titik inilah masyarakat kota  telah menjadi masyarakat instan.

Kota jaman dulu membentengi dirinya dari musuh-musuhnya, kota jaman sekarang membentengi diri mereka dari sesama penghuni kota. Peradaban seakan-akan telah mencapai kesempurnaan melalui kemapanan, pendidikan dan teknologi. Namun di sisi lain penghargaan terhadap kehidupan sosial, budaya, moral dan keagamaan berproses sebaliknya. Kota terjerembab ke dalam sebuah proses disintegrasi terhadap dirinya sendiri.

Maraknya kota-kota satelit atau kota baru hanya akan menambah panjang disintegrasi bila gaya hidup yang sama tetap dipertahankan. Di sisi lain revitalisasi pusat kota seringkali hanya mengumbar pencitraan tapi menggusur orang-orang miskin perkotaan tanpa solusi bagi mereka. Jalan di perkotaan diorientasikan untuk menampung mobil-mobil pribadi menggeser kehidupan dalam skala pedestrian dan juga mengesampingkan pentingnya transportasi publik. Jalan yang tadinya berfungsi sebagai tempat berinteraksi secara sosial atau tempat mengakses ruang publik seperti alun-alun diturunkan statusnya menjadi sekedar tempat kendaraan pribadi berpacu. Selanjutnya interaksi sosial digiring ke dalam sebuah mesin ekonomi yang bernama “mall” yang dibangun secara megah berdekatan dengan area-area kumuh yang tidak dipedulikan. Mall-mall ini diberi nuansa alami dengan pohon-pohon buatan  dan air mancur untuk sekedar melampiaskan kepuasan semu terhadap kerinduan mereka terhadap lingkungan alami. Gaya hidup hedonis yang menegasikan kehidupan perkotaan yang sesungguhnya akan menghasilkan gaya hidup konsumtif di tengah-tengah kehidupan sosial yang sekarat dimana area-area kumuh semakin banyak.

Posted in Uncategorized | Leave a comment

PELATIHAN OTTV MANUAL

Berdasarkan banyaknya respon yang meminta materi pelatihan kalkulasi OTTV secara manual, maka Studio Gentra berencana akan membuat paket kursus khusus mengenai hal tersebut. Dalam pelatihan tersebut akan dibahas mengenai :

1.  Pemahaman mengenai dasar-dasar rumus OTTV

2. Pemahaman variabel-variabel OTTV

3. Langkah-langkah menyelesaikan rumus OTTV

4. Menghitung absorptance dengan cara yang benar

5. Menghitung U-value

6. Menghitung asumsi beda temperature

7. Menginput SC1 (shading coefficient of glasses)

8. Memahami dasar perhitungan SC2 (shading coefficient of shading device)

9. Memahami data radiasi matahari

10. Menghitung SC2 tipe horizontal

11. Menghitung SC2 tipe vertikal

12. Menghitung SC2 tipe egg-crate (gabungan hor-ver)

13. Trik menghitung SC2 bertipe kompleks.

14. Studi kasus.

OTTV merupakan salah satu parameter bangunan hijau yang sangat penting sehingga penguasaan kalkulasinya menjadi suatu kewajiban.

Posted in Uncategorized | 1 Comment

Training Ecotect

Bulan Agustus dan September 2013 Studio Gentra mengadakan training Ecotect di Konsultan Arsitektur PT Patroon Jakarta Timur. Training ini diikuti oleh 8 orang Arsitek dengan cakupan materi : modeling, input properti (material, iklim, internal condition), shading analysis, daylighting and arificial lighting, incident solar radiation, thermal analysis, energy consumption, wind simulation dan kalkulasi OTTV. Bila berminat hubungi : Ismail Zain,081220068733

Posted in Uncategorized | Leave a comment

Simulasi cahaya alami ruang kelas untuk green school

simulasi 01- no glass box

Image | Posted on by | Tagged , | Leave a comment

Cat Rumah Masih Mengandung Timbal Berlebih

Kajian dari BaliFokus—organisasi nirlaba yang berfokus pada pengelolaan limbah cari khususnya di Bali dan NTB— yang dirilis pada Agustus 2013, menemukan kandungan timbal dalam kadar membahayakan pada cat enamel dekoratif. Pengujian dilakukan terhadap 78 sampel dari 43 merek cat yang dijual di Indonesia.

Sampel tersebut dikumpulkan selama periode Agustus 2012 – Maret 2013. I Gde Armyn Gita dari BaliFokus, mengatakan, kandungan timbal atau timah hitam itu didapati meningkatkan kecerahan warna sehingga banyak digunakan untuk melapisi dinding sekolah.

Delapan di antaranya merupakan pemimpin produk cat Indonesia. Rata-rata kadar timbal 100 – 57.500 ppm, dalam produk cat yang biasanya berbahan dasar minyak ini. Sebagai perbandingan, batas atas kandungan timbal dalam cat yang diproduksi di AS adalah 90 ppm.

Menurut Armyn, saat laporan ini disosialisasikan ke produsen cat, kesadaran meninggalkan penggunaan timbal sudah muncul. Namun, muncul alasan biaya produksi. “Berdasarkan penelitian kami, ada produsen cat lokal yang mampu memiliki produk cat rendah timbal dengan menyiasati keuangan. Jadi biaya seharusnya tak jadi masalah untuk produsen-produsen yang lebih besar,” tuturnya.

Sementara itu Benny Wahyudi, Dirjen Basis Industri Manufaktur Kementerian Perindustrian, menyatakan pihaknya sedang merevisi aturan standar nasional terkait kadar timbal yang ada. “Sekarang cat masih mengandung timbal, terutama untuk penggunaan luar yang tidak bersentuhan dengan manusia. Khusus untuk yang sensitif, misalnya manan anak, itu sudah dilarang,” ujarnya.

Timbal memang sering digunakan dalam campuran cat untuk tujuan menghasilkan warna-warna cerah. Timbal ini terkandung di dalam pigmen, yaitu bahan untuk memberi warna pada cat. Cat warna kuning dan oranye memiliki konsentrasi timbal yang lebih tinggi dibandingkan warna-warna lain.

Bahaya paparan logam berat seperti timbal dapat sangat berbahaya untuk anak-anak. Ahli kesehatan masyarakat dari Universitas Diponegoro, Semarang, Suyatno, mengungkap timbal bisa menyebabkan kejang hingga penurunan kecerdasan apabila terpapar pada anak. Paparan juga memengaruhi pembentukan sel darah merah serta fungsi ginjal.
(Gloria Samantha. Sumber: Kompas, KOMPAS.com)

Posted in Uncategorized | Tagged , , | Leave a comment

KONSEP ZERO RUN-OFF PADA RTH

Konsep ideal suatu RTH yang ada dalam program P2KH (Program Pengembangan Kota Hijau) yang dicanangkan oleh Kementerian PU menyatakan bahwa komposisi yang tepat antara hardscape dan softscape adalah 30 : 70. Konsep zero run off merupakan salah satu isu utama yakni suatu RTH mampu secara mandiri menyerap air buangan tanpa mengalirkannya ke luar site. Dengan persentase 30 : 70 diharapkan area-area softscape mampu menyerap air dengan efektif. Peningkatan efektifitas penyerapan air bisa dibantu dengan biopori dan sumur resapan. Di sisi lain hardscapenya itu sendiri disarankan memakai material dengan zero run-off, artinya material yang secara mandiri mampu menyerap air tanpa mengalirkan ke area lain. contoh material yang diharapkan mampu berfungsi sebagai material dengan zero run-off adalah seperti paving block dan grassblock. Menarik untuk dipertimbangkan adalah bila suatu RTH sudah mencapai persentase 30 : 70  apakah perlu memakai biopori, sumur resapan apalagi material zero run-off, mungkin sebaiknya ada kalkulasi lebih mendalam terhadap sejauh mana komposisi hardscape (h) dan softscape (s) yang memerlukan variabel tambahan. misalnya bila komposisi h : s = 40 : 60 maka diperlukan biopori, dst.

 

Posted in Uncategorized | Leave a comment

KERJASAMA TRAINING ECOTECT DENGAN PERGURUAN TINGGI

Mulai bulan mei ini studio Gentra memberikan training Ecotec-ESP bekerjasama dengan dua institusi pendidikan yakni Jurusan Arsitektur Universitas Pendidikan Indonesia (UPI) dan Universitas Islam Indonesia (UII) Jogjakarta. Training ini diikuti oleh sejumlah dosen dan mahasiswa dengan cakupan materi : modeling, input properti (material, iklim, internal condition), shading analysis, daylighting and arificial lighting, incident solar radiation, thermal analysis, energy consumption, wind simulation dan kalkulasi OTTV. Bila berminat hubungi : Ismail Zain,081220068733

Posted in Uncategorized | 4 Comments

DIALUX, software gratis untuk analisa pencahayaan

Oleh : Ismail Zain, ST

Tidak seperti Ecotect yang memakai point method, software dialux mengaplikasikan lumens method yang memperhitungkan tingkat reflektansi setiap permukaan interior. Seperti halnya radiance yang memunculkan output illuminance (tingkat pencahayaan) dan luminance (tingkat kecerahan) dalam dialux juga dihasilkan output serupa. Dalam artikel ini akan disampaikan contoh dari dampak pemilihan jenis lampu terhadap tingkat pencahayaan, tingkat kecerahan dan efisiensi lampu.

Ukuran ruang 9.6 m x 9.6 m. Simulasi pertama menggunakan lampu philips LED 342 lumens 5 watt. Kebutuhan tingkat pencahayaan sebesar 300 lux. Saran dari dialux untuk layout lampu adalah 12 baris dan 11 kolom, sehingga jumlah lampu yang dibutuhkan sebanyak 132 lampu. Tingkat pencahayaan rata-rata pada workplane sebesar 432 lux. Tingkat kecerahan terkecil terdapat pada salah satu dinding sebesar 70 cd/m2 sedangkan tingkat kecerahan terbesar terjadi pada lantai sebesar 90 cd/m2. Efisiensi lampu sebesar 7.16 W/m2.

300lmnraytracing

Sedangkan untuk simulasi kedua menggunakan lampu philips LED 1028 lumens 14 watt. Kebutuhan tingkat pencahayaan sebesar 300 lux. Saran dari dialux untuk layout lampu adalah 7 baris dan 6 kolom, sehingga jumlah lampu yang dibutuhkan sebanyak 42 lampu. Tingkat pencahayaan rata-rata pada workplane sebesar 413 lux. Tingkat kecerahan terkecil terdapat pada salah satu dinding sebesar 69 cd/m2 sedangkan tingkat kecerahan terbesar terjadi pada lantai sebesar 96 cd/m2. Efisiensi lampu sebesar 6.38 W/m2.

1000lmnraytracing

Dari kedua simulasi dapat disimpulkan bahwa layout kedua lebih hemat dari segi penggunaan listriknya, memenuhi tingkat pencahayaan yang dibutuhkan dan perbandingan kecerahan yang lebih kecil dibanding layout pertama.

Posted in Uncategorized | Tagged | 2 Comments

BISNIS INTI STUDIO GENTRA

Studio Gentra memfokuskan diri dalam 3 core utama yakni :

1. Kalkulasi OTTV dan efektifitas shading device

2. Simulasi Daylight dan Artificial light (illumination level and glares)

3. Simulasi pergerakan udara

OTTV atau Overall Thermal Transmittance Value merupakan parameter awal untuk menetapkan suatu bangunan layak disebut bangunan hemat energi atau tidak, dengan baseline 45 W/m2 ke bawah disebut bangunan hemat energi. Keunggulan hasil kalkulasi dari studio Gentra adalah didasarkan pada worksheet OTTV yang lengkap mulai dari U-value, absorptansi, window to wall ratio (WWR), density, shading coefficient kaca (SC1) dan shading coefficient alat peneduh (SC2). Yang sering dilupakan adalah peranan elemen SC2 dalam perhitungan OTTV, dan Studio Gentra memiliki metode khusus untuk mengkalkulasinya sehingga cukup berperan dalam mereduksi nilai OTTV.

Pengalaman kami dalam menghitung OTTV sudah dilakukan dalam 2 proyek, yakni Rumah sakit Pendidikan Universitas Negeri Surakarta (RSP UNS) yang akan dipromosikan menjadi green hospital pertama di Indonesia dan Lab kedokteran UI. OTTV untuk RSP UNS dapat mencapai 20 W/m2, hal ini dapat dicapai karena yang pertama akibat WWRnya rendah yakni 0,17 (fasad timur), 0,16 (fasad timur laut dan barat), 0,30 (fasad utara), 0,24 (fasad barat laut) dan 0.27 (fasad selatan). Yang kedua adalah penggunaan kaca stopsol supersilver blue green dari asahimas dengan SC1  = 0.43  (memiliki performa termal yang hampir sama dengan kaca low e  sunergy blue green dengan perbedaan pada u-value-nya ). Yang terakhir adalah peranan sun-shading device dan massa bangunan. Sun shading device menggunakan type egg-crate dengan capaian SC2 mulai dari 0,56 hingga 0,96, sedang massa bangunan dimana pada fasad depan lantai 1 & lantai 2 menjorok ke dalam menghasilkan nilai SC2 yang paling rendah yakni 0,47.

Sedangkan OTTV untuk Lab kedokteran UI  mencapai 44.77 w/m2 dengan menggunakan stopsol supersilver green, bila menggunakan kaca low e sunergy green capaian OTTVnya lebih rendah sedikit yakni  44.24 W/m2. Perbedaan yang tipis ini dikarenakan sama-sama memiliki SC1 0.45 namun u-value sunergy green lebih rendah yakni 4,1 W/m2K, ketimbang 5,7 W/m2K  dari stopsol supersilver green. Capaian di bawah 45 W/m2 juga ditolong oleh sistem double skin, dimana cukup menurunkan nilai SC1 total karena dikombinasikan dengan kaca clear indoflot dengan SC1 = 0.87 sehingga secara umum nilai SC1 nya cukup turun banyak menjadi 0.87 x 0.45 = 0.39. Sumbangan SC2 berasal dari shading device pada lantai 3 dan 5, koridor penghubung dari bangunan lama dan secondary skin berlanggam organik.

Keputusan pemilihan kaca sebaiknya didasarkan pada performa antisipasi glare dan tingkat iluminasinya. Pada RSP UNS sebenarnya saat memakai stopsol classic dark blue, OTTV nya memiliki nilai 19.04 W/m2, dan glarenya tidak ada namun capaian tingkat iluminasinya tidak memenuhi syarat. Pada saat digunakan panasap blue green dengan nilai OTTV mencapai 23.3 W/m2 tingkat illuminasinya memadai namun tingkat glarenya melebihi rasio kekontrasan 1 : 3 antara permukaan sekitar jendela dengan jendelanya. Sedangkan saat memakai stopsol supersilver blue green, semua hal memenuhi syarat.

Jika anda membutuhkan jasa kami silakan kontak saya, Ismail Zain, ST 081220068733. Studio Gentra juga bergerak dalam bidang perencanaan lansekap (Lihat page : Landscape project).

Posted in Uncategorized | Leave a comment

GLASS PERFORMANCES OF ASAHIMAS GLASSES

by Ismail Zain, ST (Studio Gentra – Bandung)

The glass performance based on the shading coefficient and light transmittance, compare 13 types of glass from Asahimas manufacture for clear, green, blue green and dark blue glasses. The comparison result given as follow :

Picture 1.1  Shading coefficient perfomance

Image

Based on shading coefficient performances, there are four categories which refer to four ranges of SC that are  0.30 – 0.39 ,  0.40 – 0.49, 0.50 – 0.59 and > 0.60. The type of the glasses that are included to each categories are given here.

Table 1.1  Shading coefficient perfomance

SC CATEGORY

TYPE OF GLASSES

SHADING COEFFICIENT LIGHT TRANSMITTANCE

0.30 -0.39

Stopsol Classic Dark Blue

0.34

0.21

0.40 -0.49

Stopsol Classic Green

0.34

0.27

Stopsol Supersilver Dark Blue

0.43

0.35

Stopsol Supersilver Blue Green

0.43

0.39

Sunergy Blue Green (low e)

0.43

0.42

Sunergy Green  (low e)

0.45

0.52

Stopsol Supersilver Green

0.45

0.48

0.50 -0.59

Panasap Dark Blue

0.57

0.48

Panasap Green

0.58

0.63

Panasap Blue Green

0.59

0.56

> 0.60

Sunergy Clear (low e)

0.68

0.67

Stopsol Supersilver Clear

0.76

0.62

Indoflot Clear

0.89

0.87

The stopsol classic dark blue and  stopsol classic green have lowest SC (0.34) than others and  lowest light transmittance (0.21 and 0.27) so they will block the natural lighting significantly.

In the second category (0.40-0.49) the stopsol supersilver blue green and the  stopsol supersliver green are the optimum choices because their light transmittances are not to low (0.39 – 0.45) and not differ significantly with the light transmittance of sunergy blue green  (0.42) but cheaper. The stopsol classic green and stopsol supersilver dark blue have under 0.36 of the light transmittances. But the sunergy  green is the best choice in this category because its light transmittance that is highest (0.52) than others in this category.

In the next category (0.50-0.59)  the all glass indicate the similar  shading coefficient but need to evaluate about the daylight performance. The final category have higher both shading coefficient and light transmittance and have to be located in the shaded areas.

Which category of SC that has to be chosen depends on the OTTV result. If the use of the higher SC still have OTTV value under 45 W/m2 then the next consideration is the optimum of light transmittance of the glass that caused by illumination level and glares.

Posted in Uncategorized | 2 Comments

STRATEGI MENGHITUNG SC KACA UNTUK DOUBLE SKIN

Ismail Zain, ST (studio Gentra)

Nila SC1 sebenarnya tinggal mengambil dari data supplier kaca, namun bagaimana menghitung SC1 pada sistem double glass skin dengan desain tertentu dimana masih ada penetrasi cahaya matahari pada primary envelopenya. Mengkalikan keduanya hanya diperuntukkan bila keduanya ditempatkan pada situsai dimana tidak ada penetrasi langsung pada primary skin.

Logikanya kita harus membagi kapan waktunya suatu penetrasi terjadi pada scondary skin dan kapan hanya terjadi pada primary skin, dengan dibagi seperti itu maka performanya akan tergantung pada posisi matahari pada jam tertentu. Ecotect bisa mensimulasikan kapan suatu performa melibatkan hanya primary skin dan kapan melibatkan kedua skin melalui simulasi persentasi shading dari secondary skin yang menimpa primary skin. Asumsinya adalah secondary skin sebagai shadind device bagi primary skin.

Posted in Uncategorized | Leave a comment

BMKG tidak mendukung gerakan green building?

Ismail Zain, ST (studio gentra)

BMKG tidak mendukung gerakan green building? faktanya iya, karena saat kolega kami ingin mendapatkan data cuaca pada level kedalaman per jam, ada peraturan yang melarang pengeluaran data sedetil itu. Padahal untuk melakukan simulasi terkait green building, tingkat akurasi data sangat diperlukan. Jadi dukungan semua pihak diperlukan agar gerakan green building di Indonesia bisa lebih berkembang pesat, salah satu sektor hulu yang harus mendukung harusnya adalah BMKG. Ada yang salah dari cara berpikir di negeri tercinta kita ini.

 

Posted in Uncategorized | 2 Comments

rumus OTTV dalam SNI, parameter valid?

oleh : Ismail zain, ST (studio gentra)
Banyak yang harus dikritisi dari OTTV :
1. Absorbsi radiasi (α)          
Guideline (yang sering diaplikasikan)  :
Warna dan bahan pada permukaan eksternal fasade maupun atap ternyata memiliki daya serap tertentu terhadap matahari. Absorpsi yang dimiliki bahan tersebut berpengaruh pada panas yang masuk ke dalam bangunan. Semakin mengkilap dan cerah warna suatu bahan, maka daya serap terhadap radiasi akan semakin rendah.
            Absorbsi permukaan yang dicat adalah rata-rata dari absorbsi bahan dinding dan absorbsi cat:

α          =          (αw  + α p)/2           

Comment  :
menurut sy perhitungan koefisiennya tidak bisa ditmbah terus dibagi dua seperti di atas. seperti halnya perhitungan SC (sama-sama koefisien) untuk menggabungkan rata-rata antara SC kaca dengan SC alat peneduh rumusnya adalah SC-kaca x Sc-alat peneduh. Mengapa demikian? karena basis yang dipakai adalah koefisien SC mencerminkan tingkat reduksi dari radiasi matahari, misalkan nilai radiasi 100%, dengan SC-alat peneduh berkoefisien 0.60 maka radiasi yang tidak tertahan oleh alat peneduh menjadi tinggal 60%, selanjutnya dari sisa radiasi tersebut direduksi oleh SC-kaca misalnya 0.8 maka radiasi matahari yang masuk kedalam bangun menjadi 0.8 x 60% = 48%. Bandingkan hasil perhitungan dengan mengkalikan kedua SC tersebut, 0.6 x 0.8 = 0.48, hasilnya sama. Maka logika untuk gabungan absorptansi wall dan material harusnya sama, kedua koefisien harus dikalikan, bukannya dirata-ratakan. Itu bila asumsi dasar kita menganggap bahwa terjadi proses ganda dari absorptivity. Pertanyaan selanjutnya adalah apakah memang ada proses ganda seperti itu? Dalam tabel mengenai absorptivity (martin evans), pengkategoriannya selalu disatukan dalam satu kolom misalnya red brick kisaran absorptivitynya 0.65 – 0.8 dengan paints berkisar 0.2 – 0.9. Jadi apakah saat kita menginput nilai α untuk bata yang dicat, kita harus menggunakan α dari cat saja atau gabungan antara α bata dengan α cat? Bila kita memahami definisi mendasar dari absorptivity, kita bisa mencermati bahwa α terkait dengan “surface” atau permukaan. Konsekuensinya, saat kita memakai dinding yang diekspos maka α bata yang kita pakai, tapi bila dinding tersebut dicat maka α cat yang dipakai. Suatu permukaan bata peran permukaannya akan digantikan bila ia diberi lapisan cat. Selanjutnya komponen bata pada susunan material tersebut akan menjadi “inner part” bukan merupakan permukaan lagi. Bila sudah menjadi inner part maka yang berlaku adalah proses “konduksi” bukan absorptivity permukaan. Kita bisa cek dalam rumus solar heat gain (martin evans),
q = α.U.I.ro
q adalah kalor yang diserap, α adalah absorptivity  permukaan, I adalah radiasi yang menimpa dinding, ro adalah resistensi permukaan luar dan tingkat rambatan panas.
Kita bisa melihat dari rumus tersebut, untuk memperoleh reduksi radiasi yang menimpa dinding terdapat 3 faktor, pertama absorptivity permukaan selanjutnya tereduksi oleh resistensi permukaan luar dan terakhir sebelum merambat masuk ke dalam ruangan direduksi lagi oleh U-value nya.
Jadi cara kita menginput α bergantung pada 2 paradigma awal, apakah proses absorptivity merupakan proses tunggal ataukah ganda, hal ini akan berimbas terhadap cara kita mengambil nilai α. Bila kita memakai paradigma proses tunggal maka hanya α permukaan material terluar saja yang dipakai, tapi bila kita menganggap proses absorptivity tersebut merupakan proses ganda maka pakailah formulasi yang logis, yakni pengalian bukan perata-rataan. Namun karena α terkait dengan permukaan, proses tunggal menjadi lebih logis, sehingga pembagian tabel dalam SNI mengenai OTTV yang menyatakan terdapat dua jenis α untuk warna dan material sebaiknya ditinjau ulang. Pembagian yang betul adalah Tabel α warna merupakan α dari lapisan cat, sedangkan bila dinding tidak dicat maka α yang dipakai adalah α material. Intinya hanya satu α yang menjadi input untuk satu dinding.
Kita akan bergerak lebih dalam lagi, kalau kita melihat rumus asli OTTV, didalamnya tidak terdapat nilai α. Jadi kenapa dalam SNI tiba-tiba muncul nilai tersebut. Mengacu pada rumus q = U.dt dimana dt
merupakan beda temperatur outside dengan inside, dalam dt sebenarnya sudah termaktub nilai  α (martin evans). Jadi penambahan α dalam OTTV merupakan kekeliruan yang cukup fatal. Kalau mau menyertakan α sebagai faktor tidak tetap maka seharusnya dilakukan reformulasi rumus OTTV seperti halnya di malaysia yang bisa dilihat di bawah ini.
OTTV = 19.1α x ( 1 -WWR) x Uw + 194 x WWR x SC
Kekeliruan substansial dan metodologis ini harusnya secepatnya disadari agar kita tidak salah dalam melakukan kalkulasi  OTVV  di Indonesia, sebuah pekerjaan rumah bagi badan standardisasi nasional. 
2. Kalkulasi SC-alat peneduh
Kalkulasi Shading Coefficient (SC) memegang peranan penting dalam menurunkan nilai OTTV. Kalkulasi SC terdiri dari dua komponen yakni SC kaca dan SC alat peneduh. SC kaca merupakan parameter performa kaca dalam merambatkan panas ke dalam bangunan sedangkan SC alat peneduh (selanjutnya disebut SC2)  merupakan parameter performa alat peneduh maupun akibat gubahan massa dalam mereduksi radiasi langsung dalam rentang waktu tertentu.
Untuk mendapatkan nilai SC kaca kita bisa dengan mudah mendapatkannya  dari supplier kaca, sedangkan SC2 harus dikalkulasi secara cermat dengan rumus yang cukup rumit. Logika yang dipakai dalam kalkulasi SC2 adalah nilai 1 untuk kaca tanpa alat peneduh atau tanpa efek peneduhan dari gubahan massa, sedangkan nilai 0 bila alat peneduh maupun gubahan massa mampu meneduhi sepanjang hari.
Untuk menghitung SC2 diperlukan persentase penyinaran pada bidang suatu kaca pada 4 tanggal representatif untuk simulasi matahari yakni 21 Maret, 22 Juni, 23 September dan 22 Desember. Bila suatu kaca pada jam tertentu terjadi peneduhan oleh alat peneduh ataupun gubahan massa sebanyak 50%, maka persentase penyinaran pada kaca tersebut sebesar 50%, sehingga radiasi langsung yang menimpa bidang kaca tersebut harus dikalikan persentase penyinaran untuk mendapatkan perolehan radiasi langsung pada bidang kaca tersebut pada waktu tertentu. Jumlah perolehan radiasi langsung kemudian dijumlahkan setiap jamnya (6-18) untuk mendapatkan total perolehan harian radiasi langsung pada kaca tersebut. Selanjutnya persentase total perolehan harian radiasi langsung terhadap jumlah total harian radiasi langsung dan radiasi pantulan akan menjadi nilai dari SC2  dengan mengubahnya menjadi sebuah koefisien. Rerata tahunan didapatkan bila kita menjumlahkan total perolehan harian radiasi langsung dari 4 tanggal representatif dibagi dengan jumlah total harian radiasi langsung dan radiasi pantulan dari 4 tanggal yang sama.
Di dalam SNI tidak dicantumkan mengenai tingkat radiasi setiap jam pada keempat tanggal representatif tersebut. Jadi proses kalkulasi SC2 menjadi tidak akan pernah bisa dilakukan bila tidak didukung oleh data radiasi pada kota tertentu.  SNI hanya  sampai pada langkah untuk menghitung persentase peneduhan (faktor G) dan itu pun cukup rumit karena melibatkan rumus trigonometri yang cukup memusingkan bagi praktisi arsitektur.
Untuk membantu secara mudah bahkan tidak terbatas, tidak seperti halnya dalam SNI maupun ETTV nya BCA Singapura sekalipun yang memperuntukkan perhitungan nilai G sebatas pada 3 tipe alat peneduh (horizontal, vertikal dan kombinasi keduanya) maka saya mencoba mencari metode yang lebih praktis dengan melibatkan software Ecotect.
Dalam mengkalkulasi nilai G yang diperlukan adalah nilai Horizontal Shading Angle (HSA) dan altitude matahari sehingga kalo kita menemukan nilai HSA dan altitude suatu bidang kaca pada jam tertentu maka akan dapat diketahui persentase peneduhan dan selanjut dibalik agar didapat persentase penyinaran (1-G). Dan Ecotect mampu melakukannya seperti contoh di bawah ini.
contoh kalkulasi SC2
Dari dua item di atas maka kita harus meninjau ulang pemahaman kita terhadap substansi dari rumus OTTV dimana di negara-negara tetangga kita, Malaysia dan Singapura, reformulasi perhitungan OTTV dari rumus aslinya sudah dilakukan. Kapankah hal itu bisa dilakukan di Indonesia ? tentunya harus disikapi dengan segera dan serius karena penilaian green building harus berlandaskan pada basis-basis yang jelas tidak tambal sulam.


Posted in Uncategorized | Leave a comment

The Basis for The Green Building Simulations and Calculations in Indonesia – Sun Shading Design, Daylighting, Thermal Comfort, Cooling Load, Air Movement Simulation dan OTTV.

by Ismail Zain, ST – Studio Gentra (Green Building Simulation Studio)

The building performance simulations and calculations are very important things for  the future performance prediction of the building we have designed. The simulation process has been supported by various tools such as Ecotect, Energyplus, etc,  that each software has some specific abilities for some specific simulations. As example for energy simulation,  Ecocect is useful for early stage of the design process, but as the design nears completion it needs Energyplus for  more accurate simulation.  Any building performance  that can’t be simulated yet  had to be calculated manually such Overall Thermal Transfer Value (OTTV) but some parts of the formula can be supported by Ecotect to calculate U-value and shading percentage (G).

In the Greenship rating system of Green Building Council Indonesia (GBCI), the chance for green building simulation has been opened especially on daylighting, air movement  and energy simulation.  For early stage of design process, it is very important to uses a software that enable us to integrate intuitively architect’s ways with an easy understanding simulation result for architects. Ecotect can simulate some building performances with this criteria with a wide range of simulation such as sun-shading design, daylighting, artificial lighting, cfd simulation, thermal comfort, cooling load and electricity consumption. On the contrary, Energyplus is not user-friendly software for architects because it is intended for mechanical engineers.

Nevertheless, Ecotect has some limititations that we have to consider because they can influence the final result of certain simulations. One of the limitations is some data like Time lag and Solar Heat Gain Coefficient (SHGC) have to be calculated outside Ecotect. Recently there is a tool that has abilities to solve the problems, called Ecotect Supporting Program (ESP)  released by Studio Gentra, Bandung. The basis for Time lag and SHGC calculation have been adapted from a book titled House, Climate and Comfort by Martin Evans.

Another limitation that has not been fully supported by Ecotect is weather files for any city in Indonesia. There are some steps to convert the local weather data to be a compatible one with Ecotect. Some data such as temperature, relative humidity and wind can be obtained from local wheater stations . But direct radiaton and diffuse radiation have to be calculated graphically through use of sun-radiation diagram overlaid on sun-path diagram according to a city where the site located.

One of the greenship item that can’t be simulated yet is OTTV calculation. The formula is very specific and has not been supported yet by any simulation tools. It needs extra efforts for us to calculate the OTTV formula because there are some variables such as shading coefficient and U-value have to be calculated with caution for the complexity of the formulas. Ecotect can help simplify the process just for the calculation of U-value and Shading percentage (G).

The Data needed for The Green Building Simulations and Calculations

The green building simulations need various data for the simulation process to be run well. The data types divided into two categories, external data which is weather data and internal data which is inherent to the building we have designed.

For Sun-shading design, the external data needed is the latitude of the site. For daylighting simulation, the external data needed is design sky illuminance for the city where the site is located and the internal data needed are glass transmittance, interior and exterior surface reflectance. For thermal comfort and energy simulation, the external data needed is temperature and sun radiation while the internal data needed are thermal property of the material (thermal conductivity, density, specific heat, solar reflectance, emissivity, time lag, shgc and light transmittance),  type of clothes’s users, room function, room capacity, hours of operation,  type and amount of lamps and appliances.

Meanwhile, for OTTV calculation, external data needed is solar factor that can refer to Standar Nasional Indonesia (SNI)  No. 03-6389-2000 about Energy Conservation on the Building Envelope while the data are aimed only for the city of Jakarta but it can be treated as a baseline for a fair comparison for another cities in Indonesia. The internal data needed are wall’s absorptances, u-value for walls and windows,  density and width of walls, shading coefficient (SC) of glasses and of shading devices and finally, window to wall ratio (WWR).

Sun-shading design

The sun-shading design has to refer to sun-angle that have to be considered when the sun penetration is allowed and when is not. But the sun-shading device is usually intended to block direct radiation which have more radiation intensity  than diffuse radiation that sun-shading device cannot deal with them (unless  we intend to design for it but it will create a trade-off, decreasing daylighting level) . For anticipate the  diffuse radiation, we have to choose some glasses with a best performance on reducing heat affected by sol-air (come from combination of solar radiation and air temperature) .  To avoid the glare, the combination of sun-shading device and glass performance  can be carried out.

The simple guideline for the range of time  we can simulate for sun-shading device simulation on tropical zone are from 10.00 AM to 04.00 PM  which the sol-air are high.  We can activate the sunpath diagram on 3d environment in Ecotect that shows us any sun-position according to time and date on the whole one year. Ecotect has a tool for showing which the areas that still have sun-penetration on this range of time and which is not. Thus we can modify our sun-shading device to cover the problems. But the evaluation is still needed wether our sun-shading device will decrease lighting level or will increase SC for shading device significantly.

Daylighting Simulation

For Daylighting simulation, Ecotect uses The Building Research Establishment (BRE) Split-Flux method that is a slightly more complex but widely recognised technique that is used in many building regulations around the world.

The BRE Split-Flux method is a widely recognised and very useful technique for calculating daylight factors. This method is based on the assumption that, ignoring direct sunlight, there are three separate components of the natural light that reaches any point inside a building:

Sky Component (SC) – Directly from the sky, through an opening such as a window.

Externally Reflected Component (ERC) – Reflected off the ground, trees or other buildings.

Internally Reflected Component (IRC) – The inter-reflection of 1 and 2 off surfaces within the room.

Separate consideration of these three components is justified by the fact that each is affected by different elements within the design. The daylight factor is thus given as a percentage and is simply the sum of each of these three components.

DF = SC + ERC + IRC

However, the original BRE Estimating Daylight in Buildings paper makes a number of assumptions and simplifications which were necessary for quick hand calculations. For more accurate calculation, Ecotect has added the increased accuracy mode which brings some variables to be included such as refractive index of each impacted window and external reflectance value of each surface in the model.

Once the Daylight factor has been calculated, we can convert them into illumination level for each room by multiplied with design sky illuminance (Ecocet will calculate it automatically). Thus the result can be read from the analysis grid which represents various illumination levels at any point in the room.  Design sky illuminance based on the worst-case scenario that is uses the overcast day light level . Design sky illuminace for cities in Indonesia refer to 10.000 lux based on SNI 03-2396-2001 about Code on Daylighting System Planning for Buildings.

Greenship states that 30 % of the floor area  have to achieve the illumination level requirement. Ecotect can integrate daylighting simulation with artificial lighting simulation to increase illumination level at the points that can’t achieve the illumination level requirement for each room.  The Point Method is used for the artificial lighting simulation in Ecotect. This method is aimed to determine direct illumination level  of artificial lighting by use of photometric data. After that,  we can measure the percentage of working  year lighting off for lighting sensor use.

For physically accurate and comprehensive lighting analysis, Ecotect can output  files data for direct input  – vice versa –  into the RADIANCE Lighting Simulation Software developed by Greg Ward at Lawrence Berkeley Laboratories. But  it  should be carried out  when the design  process nears completion.

Two steps have been made that show the balance between the creation of shading device in one side and achievement for  the illumination level requirement (30% of the floor area) in the other side.

Thermal Comfort Simulation

Thermal comfort has been a main issue  for building performance all the time. One of the criterion of thermal comfort is Mean Radiant Temperature (MRT) which means,  the result of surface temperature from sorrounding objects. MRT is a heat sensation comes from the radiation of materials and must be differentiate with air temperatur that is a represent of the temperatur of air molecules.The MRT that can be convert to another criterion for easy reading such as Predicted Mean Vote (PMV)  that scales betwen -4 for coldest one and  +4 for hottest one.

In Ecotect , MRT simulation is applied to a grid analysis thus we can quickly understand which point in a room  that received hotter surface temperature or colder ones. So we can modify the thermal property of the material to achieve better ones. In  Tropical zone , we have to reduce the amount of MRT  in order to give a low contribution to internal temperatur of a room. The Internal temperatur is known as  a dry resultant temperature.

The dry resultant temperature is the temperature registered by a thermometer at the centre of an externally blackened sphere 150 mm diameter, being a function of air temperature, mean radiant temperatures and wind velocity. It is used as an index temperature for comfort where the air velocities are low (CIBSE Guide A, 1999).

This statement indicate a method called admittance  method or steady state method. The method uses idealised (sinusoidal) weather and thermal response factors (admittance, decrement factor and surface factor) that are based on a 24-hour frequency.

Cooling Load Simulation

For air-conditioning buliding, space load  (heating/cooling load)  calculation is very important thing to estimate the capacity of air-conditioning plant. In the tropical zone, only cooling load calculation that is needed. The admittance method is also being used to calculate cooling load.

The admittance method was originally intended to calculate peak internal temperatures in buildings that is affect the peak cooling load to ensure that it would not become uncomfortably hot during sunny periods.  But This method frequently over exceed on its prediction. So, it is useful only in early stage of design process for comparing various design alternatives.

The validation is needed to have more accurate calculation as recently a new method called a dynamic simulation has been implemented  in order to solve the problems. Energyplus have adopted this method on its simulation engine.

In Ecotect, the results of cooling load simulation are shown as a graphic that represent monthly cooling load for a year.

Electricity  Consumption

For a comprehensive energy modeling, Ecotect have a tool that enable us to display the monthly electricity  consumption in one year that comes from use of various applliances and lamps. we just insert 3d applliances and lamps into the model  and Ecotect will calculate automatically for the result.

The electricity consumption for one year can be easily converted to the amount of emmission of CO2 that correspond with. But for the effective of the design process, just the lamps and certain applliances  that should be incorporated into the model because it is just aimed for comparing various design alternatives. For more accurate estimation of electricity consumption, Energyplus is needed to deal with.

In greenship, energy modelling is encouraged with the potentiality of high scores that can achieve maximum scores about 20 points. Based on Energy Efficient Index (EEI) standar for a certain building type as a baseline,  then our building model  is being calculated for its electricity consumption. Finally we have to calculate the percentage of the reduction of the electricity consumption based on the baseline.  The high scores will be  granted  if the percentage of the reduction achieve 60 %.

Air Movement  Simulation

Introducing the outdoor air is important for occupants to conncet with the nature for healthy reason.  One of the good criteria for the indoor air movement  is to have inlet and outlet openings to achieve a cross ventilation. The simulation for this can be carried out in Ecotect alongside with Winair as the cfd engine.

Initial setting for this simulation is conducted by including the prevailing local wind – their  directions and speeds. Then we can run the simulation in Winair  and displayed it back into Ecotect.  The results show which points in a room that have a good ventilation or not.

OTTV Calculation

In Greenship, OTTV is one of the prerequisite item in Energy Efficient and Conservation category. OTTV or Overall Thermal Transfer Value, is one of the parameters to measures the efficiency of the building energy  which a building envelope performance  have to achieve ≤ 45 W/m2.

The calculation refer to SNI 03-6389-2000 about Energy Conservation on the Building Envelope.  The formula is :

OTTV = α [(Uwx (1- WWR)] x TDeq + (SC x WWR x SF) + (Uf x WWR x ΔT)

where

OTTV          = overall thermal transfer value of the external wall (W/m2)

α              = wall absorptance (dimensionless)

Uw              = U-value of opaque wall (W/m2.K)

TDeq          = equivalent temperature difference (K)

Uf               = U-value of fenestration (W/m2.K)

DT               = temperature difference between interior and exterior (K)

SC               = shading coefficient of fenestration (dimensionless) = SCwin x SSF

SCwin         = shading coefficient of window glass (dimensionless)

SSF             = solar shade factor of external shading devices (dimensionless)

SF               = solar factor of fenestration (W/m2)

WWR         = window-to-wall ratio (gross wall area)

To obtain the data that will be included to this formula is comes from any sources and many techniques.  Solar Factor and DT can be obtained directly from The SNI. To have a TDeq value, we have to insert the density and the width of a material. SCwin can refer to technical data from any glass manufactures. The WWR is found out directly from the building drawing.

Another data such as Uw, Uf and SSF need further calculation.  To find out the Uw or Uf, many steps have to be conducted. First we have to find out the resistance value by divided the thickness of the material with its thermal conductivity.  Then we sum all of the resistance values of the material and the external and internal surface resistances.  The U-value is the reciprocal of the sum of the resistances.

SSF has a number of complex calculations, unfortunately  the formulas are very specific according to the shape of the given shading device type. In SNI , there are no calculation examples related to the formula and no additional information about ID or Direct radiation and Id or diffused radiation. For comparison of how  the formula is excercised, we have to refer the guideline of Envelope Thermal Transfer Value (ETTV) calculation realesed by Building and Construction Authority (BCA) , Singapore.

The formulas are given below ,

Q = Ae x ID +A  x Id

where

Q   = solar heat gain (W/m2)

A    = total area of window or Ae + As  (m2)

Ae    = exposed area of window (m2)

As = shaded area of window (m2)

ID   = direct radiation (W/m2)

Id   = diffused radiation (W/m2)

to find SC fenestration,

SC = G x ID + Id

IT

where

SC = shading coeficient fenestration (dimensionless)

G    = the fraction of area exposed to direct solar radiation or Ae / A  (dimensionless)

ID   = direct radiation (W/m2)

Id   = diffused radiation (W/m2)

To determine the effective SC of a shading device, theoretically, the computation has to be carried out for 12 months of the year. However, as the computation involved is rather tedious and the degree of accuracy required is not a critical factor, it is deemed sufficient to base the SC computation on 4 representative months of the year, March, June, September and December. The representative days of these 4 months are March 21, June 22, September 23 and December 22. Further, since the solar data for March 21 and September 23 are almost identical, it suffices to compute the solar heat gain for March and double it to take account of the heat gain for September. Mathematically, the effective SC of a shading device is given by:

Effective SC = ∑M(G x ID x Id) + ∑J(G x ID x Id) + ∑S(G x ID x Id) + ∑D(G x ID x Id)

∑M IT + ∑J IT + ∑S IT + ∑D IT

where

M   denotes March

J     denotes June

S    denotes September

D    denotes December

To determine G value there are a number of different formulas depend on the type of shading. But there are limitations for calculate SC of more complex types. In Ecotect, there is a feature to simulate G-value,  the fraction of area exposed to direct solar radiation. The feature that enable to simulate G-value present the hourly percentage of  shading.  By this feature we can simulate any type of shading device easily.

Summary

Use of  a computer simulation, especially that suitable for an architect’s workflow in early stage of design process,  can help architect to judge his work effectively without manually excercise a number of the formulas that too complex to dealing with.  The other hand, a combination with any simulation tool that encourages a more accurate result is very important in a final stage of the design process. But there are a number building performance calculations that have not been supported by computer simulation and hopely  one by one can be adapted to be a computer program, especially an architect-friendly one.

 

REFERENCES

Olgyay, V., (1962), Design With Climate: Bioclimatic approach to architectural regionalism, (Princeton: Princeton University Press).

Marsh, A., (2008), Ecotect 2010 Help, ( – : Autodesk, Inc).

Lippsmeier, G., (1994), Bangunan Tropis, (Jakarta: Erlangga).

Egan, D., (1983), Concepts in Architectural Lighting, (New York: McGraw-Hill Book Co).

Badan Standardisasi Nasional, (2000), Konservasi energi selubung bangunan pada bangunan gedung - SNI 03-6389-2000, (Jakarta: BSN).

Badan Standardisasi Nasional, (2000), Tata cara perancangan sistem pencahayaan alami pada bangunan gedung – SNI 03-2396-2001, (Jakarta: BSN).

Priatman, J., (2006), Building Information for ASEAN Energy Efficient Award 2006 : Graha Wonokoyo Surabaya Indonesia, (Surabaya: – ).

Evans, M., (1980), Housing, Climate & Comfort, (London: The Architectural Press).

Thomas, R., (1997), Environmental Design, (London: Chapman & Hall).

Building and Construction Authority, (-), Code on Envelope Thermal Performance for Buildings, (Singapore: BCA).

Green Building Council Indonesia, (2012), Greenship untuk Gedung Baru Versi 1.1, (Jakarta: GBCI).

Posted in Uncategorized | 2 Comments