Fisika Bangunan

Anda tertarik pada fisika bangunan? Fisika Bangunan merupakan batu penjuru dari perancangan, konstruksi, dan operasi performansi tinggi dari bangunan. Kalau misalkan posisi kita sebagai arsitek, kita harus merancang suatu bangunan yang awet dan tahan lama, memiliki efisiensi energi tinggi, terjangkau dan mendukung kesehatan. Untuk menghindari berbagai permasalahan dari bangunan,  berbagai ilmu yang cukup unik harus digabungkan misalnya Perpindahan Panas dan Masa, sains material, meteorologi, teknologi konstruksi, psikologi manusia, serta analisis dan desain keteknikan harus diaplikasikan ketika merancang sebuah bangunan. Paduan dari berbagai ilmu dan keahlian ini sering disebut dengan “building science”.  Awalnya ilmu ini dikembangkan dan dipublikasikan di Eropa (terutama di Candinavia)  yang dimana ilmu ini sering disebut dengan Fisika Bangunan (“Building Physic”).  Enam hal yang harus diperhatikan dalam fisika bangunan adalah kontrol termal, kontrol kelembaban, kontrol aliran udara, iklim, akustik, serta pencahayaan.

A. Kontrol Termal

Mengontrol aliran panas yang masuk maupun keluar dari bangunan sangatlah penting untuk menjamin kenyamanan, kesehatan, dan produktifitas pengguna suatu bangunan. Mengontrol temperatur memiliki dampak yang besar terhadap ketahanan dan juga terhadap pertumbuhan jamur di bangunan tersebut. Mengontrol aliran panas pasti dibutuhkan untuk penghematan energi serta dampak terhadap lingkungan dari penggunaan energi tersebut.  Pengisolasian (insulation) merupakan dasar dalam mengontrol aliran termal. Oleh karena itu ilmu tentang perpindahan panas harus dimengerti dalam hal ini. Misalnya saja perpindahan panas melalui dinding, udara, radiasi dsb harus diperhatikan.

B. Kontrol Kelembaban

Kelembaban adalah faktor umum yang sering dibahas untuk menyelesaikan masalah kualitas udara dari suatu ruangan (indoor) terutama masalah jamur ataupun masalah bau. Molekul air mempunyai berbagai sifat yang unik beserta dengan interaksinya dengan material lainnya. Sumber kelembaban ada berbagai macam misalnya berasal dari hujan, salju, uap air, air tanah maupun kandungan air dalam bangunan. Dan juga kelembaban merupakan faktor utama dari kemerosotan suatu bangunan. Oleh karena itu pengontrolan kelembaban sangatlah penting. Yang dimaksud dengan kelembaban (humidity) adalah persen kandungan air dalam udara. Ada 2 jenis kelembaban/humiditas yaitu:

1. Humiditas spesifik (Spesific Humidity)

Jumlah kandungan massa uap yang terdapat dalam campuran untuk setiap masa udara dalam campuran.

2. Humiditas relatif (relatif humidity)

Rasio antara tekanan uap dan tekanan uap saturasi pada suhu dan tekanan total yang sama.

Untuk menganalisa hubungan antara humiditas relatif, humiditas spesifik , temperatur dan lain sebagainya, biasanya kita memakai diagram psikometrika untuk memudahkan pengamatan.

C. Aliran udara

Aliran udara membawa banyak hal, diantaranya kelembaban, panas, polutan dan suara. Oleh karena itu mengontrol aliran udara keluar masuk ruangan sangat penting untuk mendapatkan kenyamanan, kesehatan dan efisiensi energi dari bangunan tersebut.  Pergerakan aliran udara disebabkan oleh perbedaan tekanan antara daerah satu dengan daerah yang lainnya. Kita bisa mengontrol aliran udara dengan mengatur letak ventilasi serta menambahkan ventilasi buatan (contohnya AC) jika dibutuhkan.

D. Climate

Berbeda iklim berbeda pula design ruangan bangunan yang dibutuhkan. Setiap jenis iklim memiliki strategi desain bangunan yang berbeda-beda pula. Hal ini cukup kompleks, oleh karena itu penting bagi arsitek harus memperhatikan situasi lingkungan yang akan dibangun misalkan perbedaan aliran angin, resiko gempa, resiko kebakaran serta kemungkinan banjir.

E. Akustika

Setiap orang pasti membutuhkan komunikasi, terutama komunikasi secara langsung lewat suara kita. Oleh karena itu pengontrolan noise sangatlah penting untuk hampir semua bangunan. Terutama bangunan yang dikhususkan untuk pertemuan. Kalau kita sembarangan mendesain bangunan tanpa memperhatikan akustika ruangan tersebut, sebagus apapun ruangan tersebut, bisa dimungkinkan akan tidak nyaman untuk pembicaraan. Yang dipelajari dalam akustika adalah tentang suara, bagaimana suara tersebut bisa muncul, bagaimana perjalanan suara tersebut sampai ke telinga dan lain sebagainya. Khusus untuk Akustika bangunan yang dipelajari adalah bagaimana kita mengatur perjalanan dari suara tersebut sampai ke telinga manusia sesuai dengan yang kita inginkan.

F. Pencahayaan

Setiap orang pasti butuh melihat. Oleh karena itu pengaturan pencahayaan sangatlah penting dalam suatu ruangan. Pengaturan pencahayaan termasuk mengatur berapa jumlah lampu yang dibutuhkan, bagaimana posisi yang terbaik, berapa iluminasinya, serta sangat perlu untuk memperhatikan pencahayaan alami terutama dari matahari. Hal ini dibutuhkan untuk mengefisiensikan energi yang dibutuhkan bangunan tersebut.