Ir., MCRP.
dalam penggunaan energi listrik,bangunan komersial di kota besar adalah
yang paling banyak dalam penggunaan energi listrik. Sejumlah 90%
sangat penting dalam penghematan energi. Disain hemat energi diartikan
sebagai perancangan bangunan untuk meminimalkan penggunaan energi
tanpa membatasi fungsi bangunan maupun kenyamanan atau
produktivitas penghuninya. Untuk mencapai tujuan itu, karya desain
arsitektur yang sadar akan hemat energi harus mulai dirintis dari
sekarang. Kata Kunci nya adalah Arsitektur yang Sadar Energi,
Ir., MCRP.
fasade (termasuk jendela, lokasi, ukuran dan detail), Perangkat penahan
radiasi matahari (misalkan sunshading pada fasad dan jendela), Perangkat
pasif siang hari, Warna dan bentuk selubung bangunan, Tanaman vertikal,
serta Angin dan ventilasi alami.
ARSITEKTUR DALAM ENERGI TERBARUKAN
Arsitektur yang berlandaskan pada pemikiran “meminimalkan penggunaan energi tanpa membatasi atau merubah fungsi bangunan, kenyamanan maupun produktivitas penghuninya” dengan memanfaatkan sains dan teknologi mutakhir secara aktif.
Mengoptimalkan sistem tata udara – tata cahaya, integrasi antara sistem tata udara buatan-alamiah, sistem tata cahaya buatan-alamiah serta sinergi antara metode pasif dan aktif dengan material dan insturumen hemat energi. Credoform follows function bergeser menjadi form follows energy yang berdasarkan pada prinsip membandingkan kinerja bangunan energi atau untuk menilai mutlak hemat energi. Kami mengusulkan tiga kriteria untuk sebuah bangunan hemat energi:
1. bangunan harus dilengkapi dengan peralatan yang efisien dan bahan yang tepat untuk lokasi dan kondisi;
2. bangunan harus menyediakan fasilitas dan layanan yang sesuai dengan penggunaan bangunan yang dimaksudkan;
3. bangunan harus dioperasikan sedemikian rupa untuk memiliki penggunaan energi rendah dibandingkan dengan, bangunan sejenis lainnya.
Ir., MCRP.
kenyamanan atau produktivitas penghuninya. “Designing building to minimize the usage of energy without constraining the building function nor the comfort of productivity of occupants..” (Hawkes Dean, 2002)
Arsitektur Hemat energi menurut, Tri Harso Karyono (2007), adalah: Kondisi dimana energi dikonsumsi secara hemat (minimal), tanpa harus mengorbankan kenyamanan fisik manusia. Perancangan sebuah bangunan yang hemat energi merupakan salah satu aspek dalam mewujudkan arsitektur berkelanjutan, menurut Ken Yeang (2006) “Ecological design, is bioclimatic design, design with the climate of the locality, and low energy design.” yang menekankan perancangan pasif yang berbasis pada integrasi kondisi ekologi setempat, iklim makro dan mikro, kondisi tapak, program bangunan, konsep design dan sistem yang tanggap pada iklim, penggunan energi yang rendah.
Perancangan pasif menekankan pada kondisi iklim setempat, dengan mempertimbangkan: Konfigurasi bentuk bangunan dan perencanaan tapak, Orientasi bentuk bangunan (fasad utama dan bukaan), Desain fasade (termasuk jendela, lokasi, ukuran dan detail), Perangkat penahan radiasi matahari (misalkan sunshading pada fasad dan jendela), Perangkat pasif siang hari, Warna dan bentuk selubung bangunan, Tanaman vertikal, serta Angin dan ventilasi alami. Menurut sebuah artikel di Alpensteel.com Perancangan pasif merupakan cara penghematan energi melalui pemanfaatan energi matahari secara pasif, yaitu tanpa mengonversikan energi matahari menjadi energi listrik. Rancangan pasif lebih mengandalkan kemampuan arsitek bagaimana rancangan bangunan dengan sendirinya mampu “mengantisipasi” permasalahan iklim luar, dengan mengandalkan kemampuan perancang untuk mengantasi fluktuasi iklim luar melalui solusi arsitektural.
Perancangan suatu bangunan yang sadar energi, menurut Ken Yeang dalam bukunya. The Green Skyscraper(Yeang, 2000), menyatakan bahwa terdapat beberapa parameter yang menjadi konsep dasar desain sadar energi, yaitu:
1. Kenyamanan Thermal
Bagaimana bangunan dapat mengontrol perolehan sinar matahari sesuai dengan kebutuhannya. Bangunan yang berada pada iklim dingin harus mampu menerima radiasi matahari yang cukup untuk pemanasan, sedangkan bangunan yang berada pada iklim panas, harus mampu mencegah radiasi matahari secukupnya untuk pendinginan.
2. Kenyamanan Visual
Membahas mengenai bagaimana bangunan dapat mengontrol perolehan cahaya matahari (penerangan) sesuai dengan kebutuhannya.
3. Kontrol Lingkungan Pasif
Dilakukan untuk mencapai kenyamanan thermal maupun visual dengan memanfaatkan seluruh potensi iklim setempat yang dikontrol dengan elemen – elemen bangunan (atap, dinding, lantai, pintu, jendela, aksesoris, lansekap) yang dirancang tanpa menggunakan energi (listrik).
4. Kontrol Lingkungan Aktif
Dilakukan untuk mencapai kenyamanan thermal dan visual dengan memanfaatkan potensi iklim yang ada dan dirancang dengan bantuan teknologi maupun instrumen yang menggunakan energi (listrik).
5. Kontrol Lingkungan Hibrid
Ir., MCRP.
PROSES PERANCANGAN BERLANDASKAN ENERGI
Pada perancangan di daerah beriklim tropis, yang memanfaatkan potensi iklim seperti di Jakarta terdapat 4 faktor yang mempengaruhi perancangan yang yaitu:
Radiasi panas matahari Kekurangannya adalah fisiologi manusia memang dapat dinyatakan dengan angka-angka, tapi jiwanya tidak. Sedangkan kenyamanan timbul akibat kedua faktor tersebut. (Tri Harso Karyono. Arsitektur Kemapanan, Pendidikan, Kenyamanan, dan Penghematan Energi. PT. Catur Libra Optima, Jakarta. 1999), Pada dasarnya ada dua aspek dalam kenyamanan yang perlu dipenuhi dalam suatu karya arsitektur, yakni kenyamanan psikis dan kenyamanan fisik. Pada kenyamanan psikis bersifat personal dan tidak terukur secara kuantitatif. Sedangkan kenyamanan fisik lebih bersifat universal. Kenyamanan fisik terdiri dari :
Atmosfer adalah lapisan gas yang melingkupi sebuah planet, termasuk bumi, dari permukaan planet tersebut sampai jauh di luar angkasa. Di Bumi, atmosfer terdapat dari ketinggian 0 km di atas permukaan tanah, sampai dengan sekitar 560 km dari atas permukaan Bumi. Atmosfer tersusun atas beberapa lapisan, yang dinamai menurut fenomena yang terjadi di lapisan tersebut. Transisi antara lapisan yang satu dengan yang lain berlangsung bertahap. Studi tentang atmosfer mula-mula dilakukan untuk memecahkan masalah cuaca, fenomena pembiasan sinar matahari saat terbit dan tenggelam, serta kelap-kelipnya bintang. Dengan peralatan yang sensitif yang dipasang di wahana luar angkasa, kita dapat memperoleh pemahaman yang lebih baik tentang atmosfer berikut fenomena-fenomena yang terjadi di dalamnya, Atmosfer Bumi terdiri atas nitrogen (78.17%) dan oksigen (20.97%), dengansedikit argon (0.9%) , karbondioksida (variabel, tetapi sekitar 0.0357%), uap air, dan gas lainnya. Atmosfer melindungi kehidupan di bumi dengan menyerap radiasi sinar ultraviolet dari Matahari dan mengurangi suhu ekstrem di antara siang dan malam. 75% dari atmosfer ada dalam 11 km dari permukaan planet. Atmosfer tidak mempunyai batas mendadak, tetapi agak menipis lambat laun dengan menambah ketinggian, tidak ada batas pasti antara atmosfer dan angkasa luar.
Ir., MCRP.
Jika iklim adalah yang kita harapkan dan cuaca adalah yang kita dapatkan, maka arsitektur selayaknya jadi penangkal rasa kecewa Hujan tiba-tiba turun deras. Panas yang tadi begitu mendera, seketika jinak. Di luar, pembantu rumah telah selesai menurunkan tirai bambu untuk menghindarkan ruang duduk basah kena tempias. Ujung hujan yang menempa genteng dan tanah dengan keras memang kerap memantul masuk. Di dalam kamar,
suasana redup meskipun baru pukul 15:43. Angin menyelusup dari kisi-kisi kayu, menjalar di sepanjang koridor, menghembus sudut kamar di mana saya duduk.
Pentingnya kesadaran para arsitek dalam merancang lingkungan binaan yang mempunyai kontribusi terhadap alam sebagai tempat yang menyediakan tempat untuk menuangkan idealis.”
Ir., MCRP.
meningkatnya suhu bumi. Bahkan waktu untuk menekan suhu bumipun sangat pendek. Menakutkan bukan?. Efek dari perubahan iklim sendiri sesungguhnya juga telah dirasakan oleh masyarakat Indonesia. Berbagai bencana telah melanda dan menimbulkan korban. Kenaikan suhu bumi membuat kian banyak korban jiwa berjatuhan akibat gelombang panas, banjir, badai, kebakaran hutan, dan kekeringan. Tanpa disadari, walaupun Indonesia tercatat sebagai salah satu negara penghasil emisi dalam jumlah kecil, juga tidak terlepas dari tanggung jawab dalam kelestarian lingkungan. Ancaman banjir dan longsor meningkat, musim tanam berubah, gunung meletus, dan musim kemarau yang berkepanjangan. Tetapi ancaman yang lebih besar adalah keberadaan kepulauan Indonesia sebagai Negara kepulauan terbesar di dunia menjadi kawasan rawan tenggelam akibat naiknya permukaan air laut sebagai dampak mencairnya gunung es di kutub. Selain dampak tersebut di atas, pemanasan global juga membawa pengaruh terhadap faktor kesehatan. Di samping itu, apabila berbicara mengenai dampak lingkungan seperti pola cuaca yang tidak menentu, suhu udara semakin meningkat, bencana banjir dan tanah longsor, bahkan hingga bencana tsunami yang belakangan rajin mampir ke wilayah Indonesia. Isu Pemanasan Global (Global Warming) menuntut berkembangnya peran Arsitek dan Perencana Kota dalam mengelola pembangunan kotanya. Arsitek bersama komunitasnya harus tampil menghasilkan solusi besama. Arsitek juga diharapkan berperan dalam menghasilkan semangat dan komitmen untuk menyikapi berbagai permasalahan kota kedepannya dan menindak lanjutinya dengan berbagai kegiatan nyata perancangan dalam memberikan kontribusi bagi penyelamatan bumi kita tercinta. Peran arsitek dalam Global warming n “warning” issue
Contoh. perencanaan kawasan yang mempertimbangkan faktor lingkungan binaan sebagai jawaban dariruang hijau yang hilang
Ir., MCRP.
terjadinya pemanasan global. Bangunan modern cenderung boros BBM untuk memenuhi kenyamanan fisik manusia di dalamnya. Dari tangan arsitek bisa ditentukan apakah kota dan bangunan yang dirancang akan hemat energi atau sebaliknya, konsumtif terhadap BBM.Tak satu pun gedung pencakar langit di Indonesia memiliki ciri bangunan iklim tropis, apalagi didesain dengan arsitektur khas Indonesia. Sebaliknya, tidak mudah juga menerapkan arsitektur tropis pada gedung-gedung bertingkat tinggi di Indonesia. Hal itu karena kaca jendela di ruang gedung lantai atas harus tertutup rapat untuk mencegah masuknya tiupan angin yang keras. Akibatnya, udara di bagian dalam ruangan akan menjadi lebih pengab. Solusi yang dilakukan oleh kebanyakan pengembang adalah memasang pendingin ruangan (air conditioning/AC). Padahal, penggunaan pendingin ruangan yang memakai bahan pendingin (refrigen) dari CFC (chloro fluoro carbon) dapat menyebabkan penipisan lapisan ozon di atmosfer. Akibatnya, radiasi matahari yang dipantulkan oleh bumi tak bisa menembus atmosfir tak terperangkap di permukaan bumi sehingga meningkatnya suhu permukaan bumi atau terjadilah pemanasan global
Ir., MCRP.
Bagian dari kota Boston, USA. Terlihat kurangnya area terbuka yang disebabkan
oleh perkembangan kota.
Berikut adalah beberapa solusi faktor yang dapat diterapkan atau
dijadikan acuan perencanaan dan perancangan terkait dengan
isu-isu lingkungan.
A. ruang hijau dalam bangunan sebagai pengganti area hijau yang hilang
Ir., MCRP.
Detail flat roof garden quad deck
Keuntungan pemakaian green roof
a. Memperbaiki kualitas udara dan mengikat karbondioksida
b. .Memperbaiki kondisi iklim mikro yang dapat membantu kehidupan alam seperti burung.
c. Membantu dalam menjaga kestabilan suhu pada bangunan sehingga mengurangi penggunaan AC dengan kata lain mengurangi pemakaian energi pada bangunan. d. Dapat digunakan sebagai pengganti ruang publik yang hilang akibat sempitnya lahan.
e. Dapat memperlambat jalannya penyebaran api saat kebakaran karena terdapat tanah yang dapat membantu memadamkan api
Ir., MCRP.
Seiring semakin majunya teknologi, penggunaan ruang hijau pada bangunan tidak hanya bidang horizontal saja (flat), tetapi juga vertikal. Penggunaan area hijau secara vertikal biasanya lebih banyak digunakan sebagai kulit bangunan eksterior. Hal yang menjadi esensi utama dalam penggunaan area hijau dalam bangunan adalah tumbuhan mengikat Co2 atau karbondioksida dan menghasilkan udara bersih untuk manusia. Itulah yang menjadi hal terpenting digunakannya area hijau sebagai bagian elemen arsitektur, tak hanya sebagai bagian dari estetika semata. Penerapan konsep ruang hijau dalam bangunan sebenarnya juga sudah berkembang di Indonesia, walaupun masih pada tingkat hunian seperti karya dari Adi pada Cipete House.
Hanya dalam tahun 1996, Pemerintah Jerman berhasil menghijaukan atap seluas 28,8 hektar, dan di setiap kotanya 1 dari 10 atap flat kini berhasil dihijaukan. Sejak tahun 2000, Pemerintah Hongkong dan Jepang mewajibkan pengelola gedung menghijaukan atap minimal 20 persen dari total luas atap bangunan atau berkisar 250-1000 meter persegi. Jadi, kapan Indonesia?
A. Bangunan hemat energi: rancangan pasif dan aktif 1.Hemat Energi secara pasif
Ir., MCRP.
AC agar menjadi udara dingin. Dalam hal ini dibutuhkan energi listrik untuk menggerakkan mesin AC. Demikian juga halnya bagi penerangan malam hari atau ketika langit mendung, diperlukan energi listrik untuk lampu penerang. Penghematan energi melalui rancangan bangunan pasif mengarah pada penghematan penggunaan listrik, baik bagi pendinginan udara, penerangan buatan, maupun peralatan listrik lain. Dengan strategi perancangan pasif, bangunan dapat memodifikasi iklim luar yang tidak nyaman menjadi iklim ruang yang nyaman tanpa banyak mengonsumsi energi listrik. Desain arsitektur yang lebih mengandalkan sinar matahari, pengurangan penggunaan listrik di siang hari dapat diwujudkan dalam bentuk perancangan yang beorientasi pada arah matahari. Jadi dengan demikian pemahaman tentang bangunan hemat energi secara pasif dapat diartikan sebagai perencanaan dan perancangan suatu karya arsitektur yang sadar betul akan keadaan/potensi iklim sekitar (matahari,angin, pohon, site,dll) yang dapat diaplikasikan demi kenyamanan pengguna dalam bentuk pencahayaan alami dan penghawaan alami dll. Akhirnya berimbas pada penekanan penggunaan komsumsi energi secara berlebihan.
Ir., MCRP.
watt per M2. Sangat jauh dibawah standar ACE yang menetapkan OTTV untuk bangunan hemat energi sebesar 45 watt per M2.
Karya arsitektur untuk konteks hemat energi secara pasif untuk rumah tinggal dapat kita lihat pada Nugroho Residence karya Adi Purnomo. Rumah tersebut berhasil memecahkan masalah kenyamanan thermal pengguna dalam hal penghawaan alami dan pencahayaan alami. Memang tingkat kenyamanan thermal pengguna tidak terukur secara statistik seperti grha Wonokoyo, tetapi terbukti berdasarkan pernyataan penguna dan diikut sertakan bangunan ini dalam Aga Khan Award.
Nugroho residence (exterior) Nugroho residence (Interior)
B. HEMAT ENERGI SECARA AKTIF : SOLAR SEL
Ir., MCRP.
dicapai. Kabar terbaru dari teknologi ini adalah cahaya matahari yang diserap oleh panel telah mencapai 75%.
Technology Solar Energy terdiri dari dua kategori:
• SOLAR THERMAL adalah memanfaatkan panas matahari untuk menghasilkan panas, contohnya Sistem Pemanas Air Tenaga Surya.
• SOLAR PHOTOVOLTAIC adalah memanfaatkan cahaya/sinar matahari untuk menghasilkan listrik, istilah yang banyak dipakai: PLTS-Pembangkit Listrik Tenaga Surya, atau Solar Cell, atau Solar PV, atau PV. Manfaat dari Solar Cell : - Untuk kebutuhan Listrik skala-skala kecil. - Untuk Back-up dan cadangan listrik. - Untuk Kebutuhan skala menengah.
Strategi perancangan aktif dalam bangunan dengan sel solar belum banyak dijumpai di Indonesia saat ini, di internet telah banyak perusahaan di Indonesia yang menawarkan produk dengan lisensi tertentu beserta instalasinya. Kebanyakan penggunaan sel solar masih terbatas pada kebutuhan terbatas bagi penerangan di desa-desa terpencil Indonesia.
Contoh kasus yang berkaitan dengan solar sel yang saya angkat adalah BP solar Pavilion yang dibuat di Birmingham, Inggris yang kemudian dipindahkan ke Baglan Bay BP facility di Wales.dengan kata lain karya dari Arup Associates ini merupakan mobile building. Pada bagian atap digunakan 176 photovoltaic cell guna menyerap energi matahari. Media panel tenaga surya yang diterapkan pada bangunan ini persis dengan yang ada pada panel solar cell pada satelit antariksa.
gambar. teknologi solar panel sebagai atap bangunan arsitektur
Ir., MCRP.
Satu lagi yang tak kalah penting dalam menjawab tantangan perancangan terhadap isu-isu lingkungan adalah bagaimana kemampuan bangunan itu mengelola limbah dari hasil aktivitas manusia yang menghasilkan limbah rumah tangga. Contohnya seperti permasalahan sampah yang tak terselesaikan di kota Jakarta, kadar air tanah di lingkungan perkotaan yang mengandung bakteri E colli (indikasi dari pencemaran kotoran manusia terhadap sumber air bersih). Buruknya infrastruktur sanitasi kita memaksa para arsitek tak hanya mengandalkan riol kota untuk mengatasi permasalahan sanitasi pada bangunan. Sebaiknya para arsitek diharapkan dapat memikirkan bagaimana bangunan tersebut dapat mengelola limbah rumah tangganya secara mandiri tetapi tanpa (banyak) merusak keadaan lingkungan di dalam tanah.
Contoh yang dapat kita angkat adalah pemukiman marginal di tepian air di tepian sungai Gajah Wong. Buruknya sanitasi pengelolaan limbah di pemukiman (liar?) di tepian itu seperti menggunakan sungai sebagai tempat pembuangan sampah dan kebiasaan tidak sehat yang menggunakan air sungai sebagai tempat mandi jelas menjadi salah satu pemicu tercemarnya kualitas air sungai dan kesehatan penduduk itu sendiri.
Ir., MCRP.
Esensi peran arsitek di jaman modern adalah membantu meningkatkan kualitas hidup manusia agar tercipta kehidupan yang layak bagi semua orang tak terkecuali masyarakat miskin. Peran arsitek sendiri dalam perbaikan sanitasi adalah memikirkan dampak aktivitas bangunan yang dirancangnya terhadap lingkungan tempat bangunan itu didirikan. Sehingga pentingnya seorang arsitek untuk memahami betul utilitas pada bangunan secara teori dan terapan agar dapat
