Soal UTS Sains dan Teknologi Bangunan 2

Sebuah hanggar pesawat di daerah tropis dirancang dengan atap baja gelombang tunggal. Setelah digunakan, suhu dalam ruang sangat tinggi. Berdasarkan analisis fisika bangunan, penyebab utama masalah tersebut adalah ...

• Volume ruang terlalu besar untuk sirkulasi udara

• Permukaan atap logam memantulkan panas berlebih ke dalam

• Radiasi matahari diserap langsung oleh logam dan menghantarkan panas ke dalam ruang

• Ventilasi silang terlalu banyak menyebabkan udara panas terjebak

• Warna terang atap menyebabkan penyerapan panas meningkat

Seorang arsitek ingin merancang gedung olahraga bentang 80 meter yang hemat energi tanpa sistem pendingin mekanis. Strategi yang paling efektif dan kontekstual adalah ...

• Menggunakan skylight besar tanpa ventilasi

• Menambahkan insulasi termal pada atap dan sistem ventilasi silang alami

• Menggunakan struktur beton masif untuk menyerap panas

• Mengurangi ketinggian ruang agar mudah dikontrol suhunya

• Menggunakan kaca reflektif pada seluruh dinding luar

Anda diminta merancang pusat pameran dengan bentang 100 meter di daerah lembab panas. Desain harus mempertimbangkan kenyamanan termal, pencahayaan alami, dan efisiensi struktur. Alternatif desain yang paling inovatif dan tepat adalah ...

• Menggunakan atap membran tarik berwarna terang dengan ventilasi atas dan bukaan samping difus

• Menggunakan atap beton datar dengan kaca besar di tengah

• Menggunakan atap logam gelombang tunggal tanpa ventilasi

• Menggunakan atap kubah kaca penuh untuk pencahayaan alami maksimal

• Menggunakan atap baja padat dengan lapisan cat hitam untuk menyerap panas

Sebuah gedung olahraga berstruktur atap lengkung logam di daerah tropis sering mengalami suhu dalam ruang yang tinggi meskipun telah memiliki ventilasi samping. Berdasarkan prinsip fisika bangunan, penyebab utama tidak efektifnya ventilasi adalah ...

• Udara panas tidak dapat keluar karena tidak ada ventilasi pada puncak atap

• Udara luar terlalu lembab sehingga sulit masuk ke dalam

• Bentuk atap lengkung menyebabkan udara dingin terperangkap di bawah

• Warna logam terang memantulkan panas berlebihan

• Ventilasi samping menghalangi sirkulasi udara alami

Sebuah gedung olahraga berstruktur atap lengkung logam di daerah tropis sering mengalami suhu dalam ruang yang tinggi meskipun telah memiliki ventilasi samping. Berdasarkan prinsip fisika bangunan, penyebab utama tidak efektifnya ventilasi adalah ...

• Udara luar terlalu lembab sehingga sulit masuk ke dalam

• Bentuk atap lengkung menyebabkan udara dingin terperangkap di bawah

• Warna logam terang memantulkan panas berlebihan

• Ventilasi samping menghalangi sirkulasi udara alami

• Udara panas tidak dapat keluar karena tidak ada ventilasi pada puncak atap

Dalam rancangan gedung pameran berkapasitas besar di kota beriklim panas-lembab, arsitek ingin meningkatkan kenyamanan termal secara pasif. Strategi yang paling efisien dan kontekstual adalah ...

• Menggunakan dinding kaca penuh untuk memaksimalkan cahaya alami

• Memasang kipas angin besar tanpa ventilasi alami

• Mengurangi bukaan untuk mencegah masuknya udara luar

• Menggunakan lantai beton ekspos untuk menyerap panas siang hari

• Menggunakan atap ganda (double roof) dengan ventilasi antar lapisan dan material reflektif

Sebuah hanggar pesawat menggunakan atap baja gelombang tunggal tanpa lapisan insulasi. Setelah digunakan, suhu ruang dalam meningkat hingga >40°C pada siang hari. Berdasarkan prinsip perpindahan panas, jenis perpindahan yang dominan menyebabkan kenaikan suhu tersebut adalah ...

• Konveksi dari udara luar ke dalam ruang

• Radiasi matahari langsung dan konduksi melalui logam

• Evaporasi udara di permukaan atap

• Difusi panas melalui ventilasi silang

• Refleksi panas dari tanah ke atap

Dua skema ventilasi alami diusulkan untuk gedung olahraga tropis: • Skema A: ventilasi silang horizontal di sisi bangunan • Skema B: kombinasi ventilasi silang dan ventilasi puncak dengan cerobong panas Jika lokasi memiliki angin lemah dan suhu tinggi, evaluasi yang paling tepat adalah ...

• Skema A lebih baik karena tekanan angin horizontal lebih stabil

• Skema A lebih efektif karena pertukaran udara terjadi di level pengguna

• Skema B lebih efisien karena memanfaatkan efek cerobong untuk memperkuat pergerakan udara vertikal

• Skema B kurang efektif karena udara keluar terlalu cepat tanpa pendinginan

• Kedua skema setara jika tinggi bangunan kurang dari 6 meter

Anda diminta merancang gedung olahraga tropis berkapasitas 2.000 orang tanpa pendingin mekanis. Tujuan utama adalah menjaga kenyamanan termal siang hari. Pendekatan desain yang paling tepat adalah ...

• Menggunakan atap beton datar dengan kaca besar di tengah untuk pencahayaan alami

• Menutup semua bukaan agar udara panas tidak masuk

• Menggunakan bentuk atap melengkung berinsulasi dengan ventilasi puncak dan fasad berpori alami

• Menggunakan atap baja polos tanpa ventilasi untuk efisiensi struktur

• Mengganti semua dinding dengan kaca reflektif

Dalam perancangan pusat pameran bentang 80 meter, arsitek menimbang dua alternatif: 1. Atap baja bergelombang berlapis aluminium foil, 2. Atap ganda (double roof) dengan ventilasi antar lapisan dan permukaan atas berwarna terang. Jika prioritas desain adalah kenyamanan termal alami dan efisiensi energi jangka panjang, alternatif yang paling efektif secara fisika bangunan adalah ...

• Alternatif (1), karena aluminium foil memantulkan panas dan lebih murah

• Alternatif (1), karena lapisan foil mampu menghentikan konduksi panas

• Alternatif (2), karena sistem ventilasi antar lapisan menurunkan panas radiasi dan konveksi secara simultan

• Alternatif (2), karena warna terang menyerap panas lebih lambat daripada logam berlapis foil

• Kedua alternatif sama, karena keduanya mencegah panas radiasi secara setara