KONSEP PERANCANGAN FISIK
4.2 Eksplorasi Penerapan Tema ke Dalam Kasus Proyek
Di dalam penerapan tema ke dalam kasus proyek, penulis melakukan eksplorasi terhadap bangunan town house dengan menerapkan prinsip-prinsip ekologis dalam memecahkan permasalahan pada kasus proyek. Eksplorasi ini
bertujuan untuk dapat menemukan metoda dan sistem ekologis yang baru yang dinilai cocok diaplikasikan pada desain bangunan town house di kawasan town house CBD Polonia. Sehingga diharapkan para pengguna dan pengunjung bangunan town house ini akan merasa nyaman dan memiliki kesan yang baik pada bangunan town house ini dan menjadi inspirasi bagi bangunan yang berada di lingkungan sekitarnya.
4.2.1 Eksplorasi sistem ventilasi silang
Pengudaraan ruangan yang kontinyu di daerah tropis berfungsi terutama untuk memperbaiki iklim ruangan. Udara yang bergerak menghasilkan penyegaran terbaik, karena dengan penyegaran yang baik terjadi proses penguapan, yang berarti penurunan temperatur pada kulit. Pada Gambar 4.11 dapat dilihat arah angin dominan pada kawasan CBD Polonia Medan.
Gambar 4.11 Arah Angin Dominan pada Kawasan CBD Polonia adalah dari arah Timur Laut
Sumber: Google Earth Runaway Bandara Polonia Town House CBD Polonia
4.2.2 Eksplorasi Cahaya Matahari
Dalam menganailsa pencahayaan di kawasan eksisting, Penulis melakukan simulasi dengan menggunakan software Suntool yang hasilnya dapat dilihat pada Gambar 4.12.
Diagram 4.12 Sudut Datangnya Matahari pada Kawasan CBD Polonia Sumber: Program Suntool
4.2.2.1 Sudut jatuhnya bayangan matahari berdasarkan diagram matahari (Metoda Lippsmeier)
Dalam menganailsa pencahayaan di kawasan eksisting, Penulis melakukan simulasi dengan menggunakan diagram matahari (Metoda Lippsmeier)
yang hasilnya dapat dilihat pada Gambar 4.13.
Diagram 4.13 Sudut Jatuhnya Bayangan Matahari Berdasarkan Metode Lippsmeier Sumber: Lippsmeier, 1994
4.2.2.2 Sudut jatuhnya bayangan matahari berdasarkan (Software: Google Sketchup 8)
Dalam menganalisa sudut jatuhnya bayangan matahari, penulis juga mengaplikasikan software google sketchup dan kemudian dikomparasikan dengan diagram lippsmeier sehingga dapat diketahui tipologi desain yang baik untuk menciptakan desain yang baik, hal ini dapat dilihat pada Gambar 4.14, 4.15, 4.16, 4.17, 4.18, 4.19, 4.20, 4.21, dan 4.22.
1. Bulan Juni, Pukul 14.00 WIB, Fasade Barat
Gambar 4.14 Bayangan pada Bulan Juni Pukul 14.00, Fasade Barat Sumber: Google Sketchup
2. Bulan Juni, Pukul 16.00 WIB, Fasade Barat
Gambar 4.15 Bayangan pada Bulan Juni Pukul 16.00, Fasade Barat Sumber: Google Sketchup
3. Bulan September, Pukul 14.00 WIB, Fasade Barat
Gambar 4.16 Bayangan pada Bulan September Pukul 14.00, Fasade Barat Sumber: Google Sketchup
4. Bulan September, Pukul 16.00 WIB, Fasade Barat
Gambar 4.17 Bayangan pada Bulan September Pukul 16.00, Fasade Barat Sumber: Google Sketchup
5. Bulan Desember, Pukul 14.00 WIB, Fasade Barat
Gambar 4.18 Bayangan pada Bulan Desember Pukul 14.00, Fasade Barat Sumber: Google Sketchup
6. Bulan Desember, Pukul 16.00 WIB, Fasade Barat
Gambar 4.19 Bayangan pada Bulan Desember Pukul 16.00, Fasade Barat Sumber: Google Sketchup
7. Bulan Maret, Pukul 11.00 WIB, Fasade Timur
Gambar 4.20 Bayangan pada Bulan Maret Pukul 11.00, Fasade Timur Sumber: Google Sketchup
8. Bulan September, Pukul 11.00 WIB, Fasade Timur
Gambar 4.21 Bayangan pada Bulan September Pukul 11.00, Fasade Timur Sumber: Google Sketchup
9. Bulan Desember, Pukul 11.00 WIB, Fasade Timur
Gambar 4.22 Bayangan pada Bulan Desember Pukul 11.00, Fasade Timur Sumber: Google Sketchup
4.3 Konsep Dasar Desain: Town House Kantung Semar
Tujuan utama arsitektur hijau adalah mewujudkan bangunan yang tidak hanya ramah lingkungan tetapi juga memiliki nilai keberlanjutan, artinya karya arsitektur tidak hanya ramah lingkungan dengan sistem yang memperbarui sumber-sumber energi, namun juga memiliki dampak dan nilai ekonomis serta sosial yang positif bagi penghuni sekaligus lingkungannya.
Bangunan Kantong Semar ini dinilai memiliki kualitas tersebut. Karya ini menerapkan prinsip arsitektur hijau yang kontekstual dengan kondisi alam tropis serta lingkungan urban di Indonesia dengan latar belakang pengetahuan ekologi yang spesifik. Selain memenuhi kebutuhan dasar
ruang sesuai karakter penghuninya, bangunan ini mampu menghasilkan "makanan" yang menjamin jalannya
siklus kehidupan di dalam bangunan.
Penulis mengambil inspirasi desainnya dari tumbuhan kantong semar. Kantong semar (Nephentes) adalah tanaman tropis yang mengembangkan mekanisme unik untuk beradaptasi dengan habitat ekstrem berupa lahan kering dan minim unsur hara. Ujung daun Nephentes berevolusi membentuk kantung perangkap serangga.
Kantung yang juga berfungsi untuk menyimpan air ini dilengkapi enzim proteolase untuk mengurai organisme yang terjebak menjadi unsur-unsur yang dibutuhkan tanaman.
Penulis menganalogikan habitat ekstrem kantong semar tadi dengan kondisi kota-kota besar di Indonesia yang semakin tidak ramah dengan penduduknya. Sarana infrastruktur dan transportasi yang tidak terencana mengakibatkan memburuknya kondisi sanitasi dan mahalnya bahan pangan karena distribusi yang tidak efisien.
Krisis energi, polusi udara, pencemaran air, ditambah perubahan iklim dan cuaca, membuat penduduk kota sering mengalami banjir, wabah penyakit, dan kemacetan yang tak terkendali. Kota menjadi lumpuh dan tidak mampu melayani masyarakatnya.
Penulis menampilkan statistik bahwa pemerintah Sumut hanya mampu melayani 46,90% dari kebutuhan air bersih warganya (Susenas, 2005) dan PLN hanya sanggup memenuhi 57% kebutuhan listrik nasional (Marsudi, 2005). Padahal saat ini 50% warga dunia tinggal di kota dan akan meningkat menjadi 60% pada tahun 2030 (ECOSOC, 2005).
4.3.1 Layout bangunan mungil yang efisien
Penulis mendesain Bangunan Kantong Semar sebagai hunian yang bekerja sebagai sebuah sistem mandiri yang mampu memenuhi kebutuhan hidupnya dengan sesedikit mungkin membebani kota dan lingkungan. Pada kondisi ekstrem, bangunan ini bahkan dirancang untuk mampu bertahan beberapa minggu tanpa dukungan
infrastruktur kota sama sekali.
Bangunan yang berdiri di lahan 8 m x 15 m ini dirancang efektif. Layout ruang dibuat sederhana dengan ruang untuk aktifitas town house. Penulis juga merancang bangunan ini dalam bentuk bangunan panggung. Semua fungsi utama berada di ketinggian 2,45 m dari Iantai dasar yang berfungsi sebagai carport, ruang penerima, dan area servis. Uniknya, ruang penerima dirancang berupa rakit yang mengambang di atas kolam yang digunakan untuk budi daya ikan dan tumbuhan air tawar. Dengan demikian, bukan saja fungsi-fungsi utamanya yang aman dari kondisi banjir, kolam di bawah tadi pun berfungsi sebagai pendingin pasif yang menyejukkan udara di dalam bangunan.
Di lantai atas, sebuah void besar untuk sirkulasi udara menjadi pemisah antara area private dan semiprivate. Sebuah tangga putar yang hemat tempat dipilih karena lantai dua tidak terlalu tinggi. Area bersama diletakkan di depan dan dibuat dalam layout yang fleksibel dan multifungsi sebagai ruang rapat. Sebuah balkon di area depan juga berfungsi sebagai peneduh carport di bawahnya dengan selapis dinding sekunder yang dapat "bernapas". Dinding tersebut berupa dinding tanaman yang berfungsi menjaga privasi penghuni dan melindungi ruangan di baliknya dari panas terik dan hujan lebat.
Ruang-ruang town house diletakkan dalam satu deret sehingga memungkinkan penggunaan pintu-pintu penghubung jika suatu saat diperlukan. Begitu juga kamar mandi. Untuk efisiensi dua kamar mandi yang sejajar, didesain sebuah kompartemen dengan pancuran dan kloset yang dapat digunakan terpisah.
Untuk atapnya, Penulis memilih dak beton yang dapat berfungsi sebagai area hijau dan tempat penyimpanan berbagai keperluan utilitas bangunan. Dengan layout ruang-ruang yang efisien dan sistem sirkulasi udara yang baik, pemakaian energi dapat dikurangi dengan maksimal.
4.3.2. Hunian hijau yang mandiri
Prinsip arsitektur hijau diterapkan melalui pendekatan desain yang mewujudkan ide-ide konservasi air, bercocok tanam di kota (urban farming), konservasi energi dengan sistem pendingin pasif (passive cooling), teknologi untuk memperbarui energi matahari, dan menggunakan bahan bangunan ramah lingkungan.
a. Konservasi air.
Penulis merancang skema pemanfaatan air hujan dan air bekas untuk menghemat penggunaan air tanah. Sebuah struktur untuk menampung dan menyaring air dirancang dan diletakkan di atap untuk kemudian dialirkan ke bawah. Limbah air kotor (grey water dan black water) sedapat mungkin diolah sehingga tidak mencemari lingkungan. Peletakan area basah yang strategis membuat sistem pemipaan dan utilitas menjadi sederhana.
Konsep konservasi air yang diterapkan:
1. Air hujan ditampung untuk mandi dan mencuci pakaian.
2. Pengolahan greywater dengan kolam dan tanaman air (fitomediasi) sehingga dapat digunakan untuk menyiram kloset, tanaman, dan
mencuci mobil.
3. Penggunaan bio-septik tank agar air limbah bisa langsung diresap tanah.
4. Menyediakan 62,5% dari lahan sebagai kolam peresapan. b. Urban farming.
Seperti Kantong Semar, hunian ini dirancang untuk memiliki perangkat yang mampu mengolah makanannya sendiri. Penulis menerapkan ide urban farming di bangunan mungil hijau ini, seperti bercocok tanam, bertani, dan budidaya ikan tawar yang dapat dinikmati langsung penghuni bangunan.
Di atas lahan terbatas, Penulis merancang sistem pertanian yang juga berfungsi memperbaiki kualitas udara di dalam bangunan. Pengairan dan penyiraman kebun menggunakan air bekas dan air hujan, media tanam ada yang berupa tanah hidroponik dalam pot agar unsur hara di dalamnya terjaga sesuai kebutuhan masing-masing jenis tanaman. Sampah domestik dimanfaatkan dengan mengolahnya menjadi pupuk kompos. Jenis tanaman dan budi daya di lahan bangunan:
1. Ladang padi dan Penulis tadah hujan. 2. Kebun sayur hidroponik.
3. Kolam ikan dan kangkung. c. Passive Cooling.
cocok diterapkan di lingkungan tropis. Bukaan dirancang di sisi-sisi depan dan belakang bangunan dengan void besar di tengah lahan untuk ventilasi silang. Kulit kedua bangunan pada fasade depan yang berupa deretan tanaman berfungsi untuk mendinginkan dan menyaring kotoran udara. Desain tangga putar sebagai sirkulasi vertikal dipilih bukan saja karena hemat tempat, namun juga dimaksudkan sebagai cerobong yang menarik panas di dalam bangunan dengan cepat ke atas (chimney effect). Yang tak kalah menarik, kolam di lantai dasar tidak hanya berfungsi sebagai tempat budidaya ikan dan mempercantik bangunan, tapi ikut menurunkan suhu lingkungan sehingga bangunan ini sejuk dan nyaman ditempati.
d. Energi terbarukan.
Tantangan yang paling sulit bagi setiap arsitek dalam membangun bangunan hijau adalah bagaimana mengurangi penggunaan energi. Bangunan ini, bukan saja mengurangi pemakaian energi, tapi juga memberi solusi untuk memperbarui energi. Penulis menggunakan teknologi panel surya dengan generator turbin bertenaga angin (vertical axis wind turbin) untuk aliran listriknya. Sedangkan biogas digunakan untuk kebutuhan memasak di dalam bangunan.
e. Bahan bangunan ramah lingkungan.
Hunian hijau ini menggunakan material lokal dan bahan bangunan yang mudah diperoleh di sekitar lahan. Selain mengurangi jejak karbon,
penggunaan material-material ini dapat mengurangi limbah dan yang pasti memangkas biaya pembelian material:
1. Kaleng bekas untuk pengganti pot/polybag.
2. Drum bekas untuk menampung air hujan dan bak kompos. 3. Botol air mineral bekas untuk pot hidroponik.
4. Kayu kelapa bekas perkebunan untuk anak tangga, kusen, daun pintu, dan jendela.
5. Bambu untuk kerai, rakit, dan furnitur.
6. Papan laminasi bambu untuk lantai kamar tidur. 7. Balok bekas rel kereta untuk lantai teras.
8. Keramik/tegel bongkaran untuk pelapis lantai dan dinding kamar mandi.
9. Acian semen untuk lantai.
10. Dinding batako ekspos tanpa finishing kimiawi.
f. Bangunan hijau yang aplikatif.
Penerapan konsep arsitektur hijau diwujudkan Penulis dalam setiap unsur bangunannya dengan tetap mempertimbangkan kondisi alami lingkungan tropis. Berbagai konsep tersebut pada umumnya sederhana dan aplikatif. Penulis dengan cerdas memberi solusi membangun bangunan ramah lingkungan yang berkelanjutan dengan teknologi sederhana yang mudah
diikuti dan sistem yang mudah dijalankan penghuninya. Hunian ini akan menjadi prototipe bangunan hijau tropis bagi masyarakat urban yang mencintai lingkungan.
BAB V
RUMUSAN KRITERIA PERANCANGAN FISIK 5.1. Rencana/Rancangan Skematik
5.1.1 Denah Town house CBD Polonia eksisting
Desain town house eksisting dinilai kurang nyaman dan tidak memiliki pencahayaan alami dan pengudaraan yang baik, hal ini dikarenakan desain Town house Eksisting pada kawasan CBD Polonia ini memiliki grid bangunan Rumah Toko, yakni 4m x 16m yang dapat kita lihat pada Gambar 5.1. Dimana tipologi ini memiliki banyak kekurangan secara thermal dan kenyamanan fungsi ruang. Setelah dilakukan simulasi dengan software ecotect, disimpulkan bahwa tipologi 8m x 16m merupakan tipologi yang jauh lebih nyaman secara thermal dan fungsi ruang.
Tipologi 8m x 16m ini merupakan penggabungan dua unit town house. Dua unit town house ini memungkinkan pergerakan udara menjadi lebih maksimal, sehingga memungkinkan kenyamanan thermal bagi penghuni town house. Dengan ukuran yang lebih lebar memungkinkan pencahayaan alami pada unit town house, dimana setiap bukaan akan mampu secara maksimal menerangi unit hunian sehingga unit town house ini menjadi hemat energi. Dari kenyamanan ruang juga sangat mempengaruhi, dimana dengan ukuran eksisting (4m x 16m) ruang yang tercipta sangat sempit dan kurang nyaman, namun dengan tipologi 8m x 16m fungsi ruang akan nyaman bagi penghuni. Untuk
melihat grid 4m x 16m yang dapat kita lihat pada Gambar 5.1
Gambar 5.1 Denah Eksisting Town house CBD Polonia Medan Sumber: Survei Lapangan
5.1.2 Denah desain town house CBD Polonia
Untuk menciptakan bangunan town house yang nyaman secara thermal, hemat energi dengan pencahayaan alami serta pengudaraa alami, mandiri dan dapat memberikan sumbangsih terhadap kawasan keseluruhan, maka penulis memilih menerapkan tipologi town house New Jersey Housing Finance Agency yang memiliki tipologi 20m x 10m. Penulis mengaplikasikan tipologi ini dengan maksud menciptakan desain bangunan town house yang nyaman dengan tipologi yang lebar dan mendukung konsep ekologis ini. Hal ini dapat dilihat pada
Gambar 5.2, 5.3, 5.4, 5.5, 5.6, dan 5.7.
Gambar 5.2 Denah Desain Perencanaan Town house, Lantai 1 (gambar kiri) dan Lantai 2 (gambar kanan)
Sumber: Desain
Gambar 5.3 Denah Lantai 3 (Roof Top) Desain Perencanaan Town house Sumber: Desain
Gambar 5.4 Denah Desain Lantai 1 Sumber: Desain
Gambar 5.5 Denah Desain Lantai 2 Sumber: Desain
Gambar 5.6 Denah Desain Lantai Roof Top Sumber: Desain
Gambar 5.7 Desain Fasade Town house CBD Polonia Medan Sumber: Desain
Gambar 5.8 Desain Fasade Town house CBD Polonia Medan Sumber: Desain
Gambar 5.9 Desain Fasade Town house CBD Polonia Medan Sumber: Desain
Fasade bangunan mungil modern yang ringan, farnilier, dan hijau nyaman dipandang mata. Kantong Semar (Nephentes) yang menjadi sumber inspirasi ciesain ini adalah tumbuhan pemangsa serangga yang hidup di hutan tropis. Kantong semar mampu menghidupi dirinya sendiri sekalipun dalam kondisi ekstrem, kondisi ekstrem yang menyebabkan lumpuhnya kota.
5.1.2.1 Konservasi air
Dari Gambar 5.10 dapat kita lihat skema sistem konservasi yang diaplikasi, yakni :
1. Air hujan ditarnpung untuk mandi dan mencuci pakaian.
2. Pengolahan greywater dengan kolam + tanaman (phytoremediasi) kemudian digunakan lagi untuk toilet flushing, siram kebun & cuci mobil.
Gambar 5.10 Konservasi Air: Siklus Air di dalam Bangunan yang Mengolah Air Hujan dan Grey Water serta Menyerap Black Water dengan Bio Septik Tank
3. Penggunaan bioseptictank agar air limpahan bisa langsung diresapkan ketanah. 4. Menyediakan 62.5% luas lahan sebagai kolam peresapan.
5.1.2.2Urban farming
Pertanian lahan sempit diaplikasikan untuk memenuhi kebutuhan pangan sekaligus memperbaiki kualitas udara. Hal ini dapat kita lihat pada Gambar 5.11, desain unit akan memiliki, antara lain:
1. Ladang hortikultura. 2. Kebun Sayur Hidroponik. 3. Kolam ikan dan kangkung.
4. Sampah domestik diolah menjadi kompos untuk pupuk tanaman.
Gambar 5.11 Urban Farming: Pemilihan Jenis Tanaman sangat Krusial Karena Perlu Disesuaikan dengan kondisi udara, suhu, dan Jenis Tanah Lahan
yang akan Digunakan Sumber: Desain
Pada Gambar 5.12 dapat dilihat bagaimana sistem distribusi air pada konsep hidroponik, dimana air beserta unsur hara yang dibutuhkan oleh tanaman didistribusikan menggunakan media pipa PVC, sehingga kualitas tanaman dapat dikontrol dengan baik.
Gambar 5.12 Sistem Pendistribusian Unsur Hara pada Tanaman Hidroponik Melalui Media Pipa PVC dan Meterial Botol Bekas sebagai Pot Pengganti Polibek
Sumber: Desain
5.1.2.3Air conditioner system
Sistem pengudaraan yang diaplikasikan pada desain bangunan adalah sistem passive cooling, skema pergerakan angin pada ruangan dapat dilihat pada Gambar 5.13 dimana beberapa konsep yang diterapkan antara lain:
1. Sistem ventilasi silang.
Pipa PVC 1.5 inchi
2. Chimney effect/stack effect (mendisain area tangga sebagai cerobong panas yang menarik udara panes bergerak).
3. Kolam untuk menurunkan suhu lingkungan.
Gambar 5.13 Passive cooling: Tangga Putar Memegang Peranan Penting sebagai Cerobong yang Mengalirkan dan Membuang Udara Panas ke atas
Sumber: Desain
5.1.2.4Aplikasi Eco Material
Material yang digunakan pada proses pembangunan town house ini adalah sebagian besar merupakan daur ulang dan penggunaan material bekas dan memiliki PEI yang sesuai.
5.1.2.5Aplikasi material bekas pada desain bangunan
Pada teori arsitektur ekologi, Robert Bogatin mengatakan, bahwa jarak bangunan dan sumber material harus dalam radius 1.000 Km.