Penggunaan fasad kaca pintar

Fasade Kaca Pintar merupakan suatu konsep teknologi mutakhir dinding tirai kaca

yang mempertemukan kepentingan ekologi maupun ekonomi bagi bangunan

perkantoran bertingkat tinggi yang dikondisikan sepenuhnya (fully air-conditioned). Ia

mampu mengurangi pantulan panas matahari dari bangunan bangunan kaca tinggi

yang menyebabkan meningkatnya temperatur lingkungan diperkotaan (heat-island

effect) maupun efek rumah kaca pada atmosfer bumi (green house effect). Selain itu ia

mereduksi penggunaan energi yang dipakai untuk sistim tataudara dengan cara

mengeliminir beban pendinginan eksternal. Disebut sebagai fasade kaca pintar ,

karena kemampuan otomatik sistim ini untuk selalu ber adaptasi dengan pergantian

cahaya dan kondisi cuaca sepanjang tahun dengan cara meng optimasi sumber energi

yang dapat diperbarui ( radiasi matahari dan kecepatan udara) pada selubung luar

bangunan.

Aplikasi sistim ini padabangunan tinggi akan dapat memainkan peranan besar dalam

usaha untuk melindungi lingkungan global kita. Fasade kaca pintar mengindikasikan

suatu kemampuan untuk merespons perubahan kondisi lingkungan alami menurut

waktu selama sehari atau sepanjang tahun dengan cara sedemikian rupa untuk

mereduksi kebutuhan energi primer untuk pemanasan, pendinginan dan pencahayaan

alami yang pada akhirnya akan memberikan kontribusi pada konservasi lingkungan.

Bermacam macam metode penghematan energy dapat diterapkan dan dipadukan

dalam fasade kaca pintar ini misalnya ventilasi dan penerangan alami, pendinginan

malam hari dengan emisi termal, penciptaan buffer zone dan sebagainya. Semua

metode tersebut menuntut adanya integrasi tingkat tinggi antara sistim fasade dan

sistim struktur, sistim ME dan sistim interior dalam bangunan. Kondisi aerodinamik dan

termodinamik bangunan tinggi harus dianalisa secara seksama, karena ventilasi alami

untuk aliran udara melalui rongga fasade dan didalam interior bangunan tergantung dari

tekanan dan hisapan angin disepanjang bagian monumen bangunan tinggi tersebut.

fasade kaca pintar adalah konstruksi dinding kaca ganda (double-skin construction)

dengan rongga udara antara 35cm- 50cm antara kaca luar dan kaca dalam. Dinding

kaca luar ketebalan 12mm dari jenis kaca dengan\ transmisi tinggi (umumnya kaca

bening), sedangkan kaca dalam ketebalan 6-8mm dari jenis high performance glass.

Terdapat rongga udara menerus sehingga merupakan cerobong kaca (glass-shaft)

dengan ketinggian meliputi beberapa lantai sesuai dengan studi analisis yang

dilakukan.

Pada bagian atas dan bawah cerobong kaca ini terdapat pembukaan pembukaan yang

berfungsi sebagai jalan masuk dan keluar ventilasi udara (inlet and outlet) dan

mekanismenya dikontrol otomatis dengan sensor elektrik yang men deteksi temperatur

dan kecepatan angin. Untuk\ keperluan pemeliharaan, pembukaan pembukaan ini

mempunyai terminal pada ruang mekanikal pada lantai lantai tertentu gedung tinggi dan

dilengkapi dengan filter udara.

www.wellcome.ac.uk

Deskripsi bangunan :

Wellcome Trust building

Lokasi 215 Euston road London

Merupakan gedung kantor pusat dari Wellcome trust, yang merupakan asosiasi amal yang berbasis penelitian medis. Bangunan ini merupakan desain dari group Hopkins Architect dan telah diselesaikan pada tahun 2004, yang terdiri dari bangunan perkantoran berlantai delapan yang menghadap ke utara dan empat lantai blok menghadap selatan. Kedua volume dengan ketinggian yang berbeda ini dihubungkan dengan sebuah atap melengkungan transparan yang menyinari atrium utama pada lantai dasar.

System double skin fasad didesain dengan menciptakan frame selebar 3 m dengan 4.3 m ketingian modul yang menyelubungi satu permukaan seluas 1800 m² pada sisi barat laut dan 1000 m² pada sisi tenggara.

Perusahaan yang memproduksi modul ini berasal dari German Metalbrau, berdasarkan desain berikut :

Outer Layer : panel kaca bening yang dilaminasi setebal 12 mm dengan frame alumunium dengan 10 % permukaan digunakan untuk bukaan keluar dan masuk.

Rongga : ruang udara ditengah selebar 70 cm dapat diakses dari ruang kantor melalui pintu kaca sliding untuk maintenance dan operasi dari fasad, 20 % system blind yang berlubang diletakkan 5 cm dari panel dalam dan pengontrol otomatis dari menejemen servis bangunan atau manual dari sebuah tombol di dalam frame jendela sliding.

Inner skin : slidding panel kaca ganda dengan lapiran yang tipis pada satu jendela dan kaca bening pada jendela yang lainnya.

Operasi dari ventilasi alami berongga yang terdiri dari sebuah pengontrol manual pada bukan keluar/masuk yang dapat dengan mudah dibuka maupun ditutup, yang oleh maintenance dilakukan dua kali per tahun selama perubahan musim antara musim dingin dan musim panas.

Pembahasan kasus.

Tujuan dari pembahasan kasus ini adalah untuk menilai sifat termal daro double skin façade dari bangunan Wellcome Trust.

Data logger mencatatan nilai temperature dan kelembapan pada selang waktu 15 menit dan dengan 3 tempat per fasad di lantai 4, Dan dua diletakkan di bagian rongga pada ketinggian yang sama di atas, satu dekat dengan jendela luar dan satu yang lainnya dibawah shading device, data logger lainnya telah di posisikan didalam ruang sejauh 3 m dari kaca.

Setelah pembaca grafik telah keluar dengan data yang terkumpul disajikan dan di amati pada gambar berikut :

South elevation

Fasad selatan memberikan suhu yang berbeda antara jendela dalam dan jendela luar. Ada panduan antara 50 º dan 60 º dimana suhu bagian luar rongga lebih tinggi 10 º dari area jendela dalam, ini bias saja dikarenakan fakta yang diperoleh data logger hanya dari lapisan luar yang mungkin telah mengenai radiasi matahari.

Namun 45 º adalah puncak temperature dari udara dekat jendela dalam terlalu tinggi yang menghangatkan udara dalam dekat fasad. Efek ini mungkin dikarenakan system shading yang meradiasi panas melalui blind alumunium selama waktu puncak radiasi matahari yang berdasarkan pada kenaikan suhu.

Suhu didalam bangunan selalu berada kisaran antara 20 º dan 30 º karena penggunaan system pendingin udara.

Tingkat suhu di dalam rongga selalu lebih tinggi dari suhu luar, sebuah penjelasan masuk akal mengenai hal tersebut yaitu bisa saja system ventilasi alami didalam rongga tidak bekerja, yang sebenarnya bukaan keluar-masuk pada jendela luar telah tertutup selama pengamatan.

Pembahasan ini menjelaskan terutama pada operasional pada double skin façade, dimana pada kasus ini dapat menyebabkan masalah kelebihan panas dan pastinya penggunaan system pendinginan udara yang berlebihan.

North Elevation

Suhu dalam antara 24 dan 27 derajat dan suhu rata – rata rongga tampak lebih dekat nilainya dengan suhu dalam jika dibandingkan dengan fasad selatan.

Meskipun pada bagian ini rongga udara lebih hangat dari luar yang juga menyebabkan penggunaan pendingin udara yang berlebihan.

Pada bagian ini system ventilasi alami juga tidak bekerja dengan baik dan membuat bukaan menjadi penyebab naiknya udara panas dalam rongga.

Meskipun begitu grafik analisis kelembapan bahwa menunjukkan system double skin fasad bekerja efektif sebagai barier dari dampak kondisi dari luar bangunan, dan memang penurunan tingkat kelembapan terjadi diluar jendela dalam yang menciptakan keadaan yang lebih baik untuk ruang didalam bangunan dengan berkisar antara 40 % dan 60 %.