GREEN
ARCHITECTURE
PERANCANGAN BANGUNAN TINGGI KANTOR SEWA
KONSEP
HEMAT
ENERGI
STUDI KASUS: PUSAT KAWASAN BISNIS KORIDOR JALAN BASUKI RAHMAT SURABAYA PUSAT
Nama : Harida Samudro
Nrp : 3210 207 004
Pembimbing: Ir. Muhammad Faqih, M.S.A, PhD
Co‐Pembimbing: Ir. Erwin Sudarma, MT
Jurusan Arsitektur
Bidang Keahlian Perancangan Arsitektur
Green
Architecture
Konservasi
energi...Ekologis...Holistik...Estetis
Bahan
bakar
fosil
Kebutuhan
energi
di
sektor
Bangunan
Tinggi
kantor
sewa
Konsep
vertikal
Penghematan
energi
Konteks
lokal
iklim
tropis
lembab
Fasade
bangunan
Penghawaan
dan
pencahayaan
2
4
Bangunan
Tinggi
Kantor
Sewa
Konservasi Energi Bekerja bersama iklim Menghargai pemakai Menghargai tapak Meminimalkan sumber daya baru Menyeluruh FLEKSIBILITAS IMAGE EFISIENSI
Issue utama
Rancangan
kantor hemat
energi
Prinsip
Rancangan
Green
Architecture
ISSUE
Rancangan
6
EFISIENSI
Penghawaan
dan
Pencahayaan
Penghawaan 1. Orientasi bangunan yang memanjang dari arah Tenggara ke Barat laut mengoptimalkan ventilasi udara silang terhadap arah angin 2. Ventilasi alami melalui sistem ducting dan bukaan dari bawah jendela 3. Sistem AC VRV , Kebutuhan satuan Pendinginan tiap ruang Kantor adalah 550‐ 600 BTU/h/m2, menurut perhitungan kebutuhan AC kantor sewa dengan ukuran 6x6m(36m2) sebesar 2,2PK. Angka ini akan disesuaikan dengan kebutuhan unit AC VRV yang ada dipasaran Wind Sistem AC VRV Sistem AC VRV
Desain ventilasi alami
7 Zona pencahayaan Side lighting Light selves Shading devices Electric lighting Pencahayaan 1. Zona pencahayaan, terkait fungsi dan orientasi bangunan 2. Side Lighting 3. Light selves (cahaya mandiri) 4. Shading devices 5. Electric lighting : direct, indirect
FLEKSIBILITAS
Tatanan
Ruang
Tatanan Ruang Tujuan utama dalam tatanan lingkungan kantor adalah untuk mendukung pekerjaan dengan biaya yang minimum tapi kepuasan yang maksimal. Dengan adanya perbedaan penyewa tidak mudah untuk mendapatkan ruang kantor yang tepat. Komponen ruang kantor sewa: 1. Ruang kerja (open space, team space, cubicle space) 2. Ruang rapat 3. Ruang pendukung (storage space, circulation area) Tatanan yang terbaik untuk kantor hemat energi adalah dengan konsep kubikal (cubicle space), kebutuhan untuk 1 atau 4 orang dengan fleksibilitas ruang yang dapat berubah, konsentrasi dan komunikasi yang
cukup
cubicle
space
8
Green
office
from
green
desk
http://green‐desk.com/availability.html Konsep penerapan Sistem open plan room, sistem open plan room ini memiliki nilai ekonomis dan efisiensi karena tidak memerlukan dinding permanen, ruang didalam disusun secara kubikal (cubicle space) • Memiliki ukuran modulasi yang tidak membuang ruang
9
WUJUD
Fasade
Selubung bangunan menjadi hal utama dalam tampilan fasade bangunan Selubung bangunan 1. Insulation material 2. Double envelopes 3. Green roofs 4. Wind Konsep penerapan Merupakan hasil akhir dari penerapan strategi rancangan secara aktif dan pasif 1. Pengembangan visual yang unik terkait dengan konteks lokal 2. Sesuai dengan building performance baik dari segi efisiensi dan fleksibilitas Insulation material Double envelope Green roofs
Permasalahan
10
Rumusan
Masalah
:
•
Pemborosan energi pada bangunan tinggi khususnya kantor sewa terletak pada tingkat
operasional yang cukup besar.
•
Sistem penghawaan dan pencahayaan pada bangunan tinggi merupakan faktor utama
dalam penggunaan energi terbesar dalam sistem operasionalnya.
•
Kriteria konsep green architecture belum secara komprehensif diterapkan pada bangunan
tinggi kantor sewa di Surabaya khususnya pusat kawasan bisnis koridor Jl. Basuki Rahmat.
Pertanyaan
Penelitian
:
•
Bagaimana kualitas rancangan hemat energi pada bangunan tinggi kantor sewa
berdasarkan penerapan konsep green architecture yang dititik beratkan pada sistem
penghawaan dan pencahayaan terkait dengan faktor iklim makro dan mikro?
Terkait dengan bentuk dan fasade bangunan yang dihasilkan untuk menghemat energi sesuai
dengan faktor iklim setempat
11 Prinsip Green Architecture Konservasi Energi Bekerja bersama iklim Meminimalkan
sumber daya baru
Menghargai pemakai Menghargai tapak Menyeluruh
Konsep
Rancangan
Bangunan tinggi Servis Core Ventilasi Alami Orientasi utara‐ selatan Balkon Vegetasi Transisi fasade Kantor sewa Penghawaan, Pencahayaan, dan Akustik Ketinggian dan Bentuk Plasa/Ruang Terbuka
Struktur dan dinding
Kaca
Warna
Studi Preseden
Std Pres 1 Std Pres 2 Std Pres 3 Std Pres 4
A. Sisi timur dan barat ramping B. Dinding hijau dan Roof Garden C. Struktur bangunan pada sisi timur dan barat D. Panel tirai otomatis pada bukaan sisi timur dan barat E. 70% lahan untuk penyerapan air F. Ruang transisi pada fasade G. Balkon : Ruang pembayang an pada tiap lantai H. Solar shading dengan double glazing I. Bangunan parkir disisi bangunan J. Tanaman rambat K. Teknologi pemurnian air L. Double glazing pada kulit bangunan M. LED Strategi rancangan Pasif Aktif
Konsep
rancangan
terkait dengan rumusan masalah + A + E, K + B, J + C, I + D + F + G, H + M + L Faktor pembentuk Faktor Pengisi Faktor Pelengkap
12
Kantor
sewa
Berdasarkan
peruntukannya
Berdasarkan
jumlah
penyewa
Berdasarkan
pembagian
layout
denah
Sel (Cellular system) Kelompok ruang (Group space system) Ruang terbuka (Landscape/open plan system)
Berdasarkan
kedalaman
ruang
Shallow space Medium depth space Deep space Very deep space
Dijadikan
sebagai
bahan
simulasi
rancangan
terhadap
konsep
hemat
energi
Diasumsikan
kantor
sewa
yang
dirancang
adalah
tipe
kantor
sewa
fungsi
majemuk
dan
penyewa
lantai
Skema rancang Ken Yeang (Eco‐Design) Tahap 1 : Analysis Tahap 2 : Synthesis Tahap 3 : Appraisal
Tahap
1
(Analysis)
Teori, Prinsip, strategi,
bangunan tinggi, kantor
sewa
Konsep
rancangan
Tahap
2
(Synthesis)
Konsep Hemat Energi 1. Konservasi Energi
2. Bekerja bersama iklim
3. Menghargai pemakai
4. Menghargai tapak
Metoda terapan Wang et al
Tahap 3.1 Studi kasus Tahap 3.2 Simulasi bangunan Tahap 3.3 Pola desain Tinjauan kasus perancangan • Deskripsi tapak dan kondisi iklim • Tapak perancangan • Program ruang • Modal dasar bangunan Simulasi rancangan Dikaitkan dengan parameter konsep rancangan • Denah bangunan • Massa bangunan • Fasade bangunan Penyempurnaan • Penilaian Berdasarkan Issue rancangan dan elemen regional • Klasifikasi hasil rancangan terkait dengan Issue rancangan
Tahap
3
(Appraisal)
Metoda
Rancangan
Konsep Kantor Sewa 1. Berdasarkan pembagian layout denah 2. Berdasarkan kedalaman ruang
14
Tipe ruang terbuka Tipe ruang terbuka dengan konsep Green architecture
Core
R.Sewa
R.Sewa R.Sewa
Core
16 Core Core Balkon R.Sewa R.Sewa R.Sewa
Tipe kelompok ruang
Tipe kelompok ruang dengan konsep Green architecture
17 R.Sewa R.Sewa R.Sewa R.Sewa R.Sewa R.Sewa R.Sewa R.Sewa R.Sewa R.Sewa R.Sewa R.Sewa R.Sewa R.Sewa Core Core Balkon
Tipe shallow Tipe shallow dengan konsep Green architecture
18
Kriteria penilaian berdasarkan ISSUE
Issue Nilai
1 2 3
Efisiensi Sedikit Sedang Banyak
Fleksibilitas Terbuang banyak Sedang Terbuang sedikit
Wujud Sedikit Sedang Banyak
Kriteria
Penilaian
Kriteria
penilaian
berdasarkan
elemen
regional
(Blowers,
1993)
:
Elemen Regional Nilai
1 2 3
Air hujan Sedikit Sedang Banyak
Suhu Sedikit Sedang Banyak
Gerakan udara Sedikit Sedang Banyak
Topografi ‐ ‐ ‐
Tahap
3
Appraisal
20
BATASAN
Utara :
berbatasan dengan gedung perbankan
(citibank) yang memiliki ketinggian sekitar 4‐
8m.
Selatan :
berbatasan dengan gedung perbankan (bank
jatim pusat) yang memiliki ketinggian 10‐14m.
Barat :
berbatasan dengan jalan arteri sekunder
selebar 4m serta bangunan hunian yang
memiliki ketinggian 4‐8m.
Timur :
berbatasan dengan pedestrian selebar 4m dan
jalan Basuki Rahmat dengan lebar 20.
Tahap
3.1
Studi
kasus
IKLIM MIKRO SURABAYA
Pada iklim tropis lembab seperti surabaya
sasaran utama desain bangunannya antara
lain : meminimalkan panas bangunan,
memaksimalkan pendinginan, dan
menyediakan ventilasi alami yang efektif.
Dimana faktor pendukung antara lain :
1. Kelembaban udara, 70%‐85%
2. Suhu udara, 270C‐290C
3. Curah hujan, cukup tinggi
4. Matahari, 11‐12 jam
5. Gerakan udara (angin), 2‐3,6 m/det
U
Gambar Lokasi tapak kasus perancangan Sumber: Google Earth dan Penulis
Deskripsi
Tapak
dan
Kondisi
Iklim
10
‐
14m
4
‐
8m
21
LINGKUP ASUMSI
• Luas lantai massa diasumsikan sesuai
dengan peraturan bangunan KDB
70%.Luas tapak rancangan adalah
10.243m2. jadi untuk total luas lantai
dasar adalah sebesar ±7170m2 .
• Diasumsikan untuk zona parkir adalah
4 lantai
• Diasumsikan 1 zona ruang kantor yang
disewakan mampu menampung 25
personil. Menurut Peraturan
Pemerintah PU no.45 tahun 2007
disebutkan bahwa ukuran standar per
personil 10m2. Jadi luasan untuk 1
zona = 250m2, untuk 4 zona ruang total
menjadi = 1000m2 tiap lantainya.
• Diasumsikan ruang servis 30% dari luas
total kantor sewa tiap lantainya
sehingga kebutuhan ruang servis
berupa tangga, lobby lift dan koridor =
300m2.
• Total luasan tiap lantai kantor sewa
beserta dengan ruang servis adalah
sebesar 1000m2 + 300m2 = ± 1300 m2.
• Jalur arteri sekunder arah Utara
berpotensi menjadi akses utama terkait
dengan kondisi iklim mikro, yang
disarankan pintu utama bangunan
terletak pada arah Utara. Arah timur
berpotensi menjadi jalur keluar
kendaraan. GSB: Sisi Utara = 3m Sisi Timur = 13m Sisi Selatan = 3m Sisi Barat = 3m
±7170m2
U
= jalur arteri primer
= jalur arteri sekunder = sirkulasi pejalan kaki
Gambar
Sumber: RTRW 2005 dan Penulis
MASUK
KELUAR
22
= publik = semi publik = privat
23
Program
Ruang
No Fasilitas Kebutuhan Ruang Standar Area
(m2)
Kuantitas Area
(m2)
1 Fasilitas Publik (Hall, Plasa,
Area Parkir) ±7170 m2
Hall (untuk daerah plasa dan ruang dalam) 1500 2 3000
Resepsionis 150 1 150
Parkir mengikuti luas dasar Tower/Tipikal = 1395,9 10 100 mbl 1000
Lobby Lift 100 1 100 ATM Center 10 1 10 Security 50 1 50 R.Servis Toilet Pria 40 1 40 Toilet Wanita 40 1 40 Musholla 40 1 40 Gudang 18 1 18 Pantry 18 1 18 Tangga Darurat 15 1 15 R.Penunjang R.Genset 40 1 40 R.ME 20 1 20 R.Utilitas 20 1 20 Gudang 20 1 20 AHU 30 1 30 Sirkulasi 20% 922,2 TOTAL
5533,2
24
No Fasilitas Kebutuhan Ruang Standar Area
(m2)
Kuantitas Area
(m2)
2 Fasilitas Semi Publik
(komersial) ±7170 m2 Lobby Lift 100 1 100 Departemen Store 1000 1 1000 Cafe 250 1 250 Restaurant 500 1 500 Perbankan 1000 1 1000 Pub / Lounge 500 1 500 Entertainment Area 500 1 500
R.Servis Toilet Pria 40 1 40
Toilet Wanita 40 1 40 Musholla 40 1 40 Gudang 18 1 18 Pantry 18 1 18 Tangga Darurat 15 1 15 Sirkulasi 20% 804,2 TOTAL
4825,2
Program
Ruang
25
No Fasilitas Kebutuhan Ruang Standar Area
(m2)
Kuantitas Area
(m2)
3 Fasilitas Privat (Tower/Tipikal) ± 1300 m2 Ruang Kerja
Tipe Semi Terbuka
(R.Pimpinan)
15 4 60
Tipe Terbuka
(R.Asisten dan Staf)
10 20org x 4 =
80 org
800
Ruang Pendukung Resepsionis 5 4 20
R. Rapat 12 4 48
R. Buku 5 4 20
R. Konter kopi 5 4 20
R. Fotokopi 5 4 20
R. Penyimpanan File 2 4 8
R.Servis Toilet Pria 4 1 4
Toilet Wanita 4 1 4 Musholla 10 1 10 Gudang 10 1 10 Pantry 10 1 10 Tangga Darurat 15 1 15 Lobby Lift 20 1 20 Sirkulasi 10% 106,9 TOTAL
1175,9
Program
Ruang
26
Kesimpulan
Modul dasar berdasarkan konsep rancangan dan faktor iklim
• Core diletakkan disisi barat, dengan pertimbangan view bangunan yang tidak terlalu menonjol • Balkon diletakkan disisi timur, dengan pertimbangan view yang menghadap jalan utama • Bukaan orientasi utara‐selatan • Posisi bangunan memanjang tenggara‐barat daya untuk memaksimalkan gerakan udara Core Ruang Balkon U Keterangan:
• Luas dasar podium bangunan : 5533,2
• Luas dasar tower bangunan : 1395,9
• Ketinggian lantai podium : 5m
28
Massa
Bangunan
Alt 1 Alt 2 Alt 3
Keterangan: Modul dasar bentuk kotak Keterangan: 1. Balkon lengkung keluar (cembung) 2. Sisi bukaan pada ruang kantor sewa lengkung keluar (cembung) Keterangan: 1. Balkon lengkung kedalam (cekung) 2. Sisi bukaan pada ruang kantor sewa lengkung kedalam (cekung)
Tahap
3
Appraisal
Tahap
3.2
Simulasi
Bangunan
ALT MASSA Waktu Pembayangan 21 Juni 21 Desember 10.00 14.00 10.00 14.00 1 2 3 29
Massa
Bangunan
30
Penilaian
Massa
Bangunan
Berdasarkan Penilaian dari beberapa Alternatif Rancangan disimpulkan MASSA yang paling optimal adalah
Alternatif
2
dengan total nilai 15
Elemen Regional
Penilaian Alternatif Rancangan
Alt 1 Nilai Alt 2 Nilai Alt 3 Nilai
Air hujan Sedang 2 Banyak 3 Sedikit 1
Suhu Sedang 2 Banyak 3 Sedikit 1
Gerakan udara Sedang 2 Banyak 3 Sedikit 1
Topografi ‐ ‐ ‐ ‐ ‐ ‐
Tanah ‐ ‐ ‐ ‐ ‐ ‐
ISSUE
Penilaian Alternatif Rancangan
Alt 1 Nilai Alt 2 Nilai Alt 3 Nilai
Efisiensi Sedang 2 Banyak 3 Sedikit 1
Fleksibilitas Sedang 2 Sedang 2 Sedang 2
Wujud Sedang 2 Banyak 3 Sedikit 1
31
Fasade
Bangunan
Alt 1 Alt 2 Alt 3
Keterangan: Transisi ruang dengan ketinggian 2 lantai disusun secara zig‐zag Keterangan: Transisi ruang pada bagian tengah sisi bukaan Keterangan: Transisi ruang pada bagian tepi sisi bukaan
Tahap
3
Appraisal
Tahap
3.2
Simulasi
Bangunan
Diambil dari penilaian yang lebih besar dari massa bangunan
ALT FASADE Waktu Pembayangan 21 Juni 10.00 14.00 1 2 3 32
Fasade
Bangunan
33 Berdasarkan Penilaian dari beberapa Alternatif Rancangan disimpulkan FASADE yang paling optimal adalah
Alternatif
2
dengan total nilai 17
Elemen Regional
Penilaian Alternatif Rancangan
Alt 1 Nilai Alt 2 Nilai Alt 3 Nilai
Air hujan Sedikit 1 Banyak 3 Banyak 3
Suhu Banyak 3 Banyak 3 Sedikit 1
Gerakan udara Sedikit 1 Banyak 3 Sedang 2
Topografi ‐ ‐ ‐ ‐ ‐ ‐
Tanah ‐ ‐ ‐ ‐ ‐ ‐
ISSUE
Penilaian Alternatif Rancangan
Alt 1 Nilai Alt 2 Nilai Alt 3 Nilai
Efisiensi Banyak 3 Banyak 3 Sedikit 1
Fleksibilitas Sedang 2 Banyak 3 Sedang 2
Wujud Banyak 3 Sedang 2 Sedang 2
TOTAL 13 17 11
34
Denah
Bangunan
Alt 1 Alt 2 Alt 3
Keterangan: Koridor tengah Keterangan: Koridor tengah dan sisi bukaan Keterangan: Koridor samping sisi bukaan
Tahap
3
Appraisal
Tahap
3.2
Simulasi
Bangunan
Diambil dari penilaian yang lebih besar dari fasade bangunan
35
Elemen Regional
Penilaian Alternatif Rancangan
Alt 1 Nilai Alt 2 Nilai Alt 3 Nilai
Air hujan ‐ ‐ ‐ ‐ ‐ ‐
Suhu Sedikit 1 Sedang 2 Banyak 3
Gerakan udara Banyak 3 Banyak 3 Banyak 3
Topografi ‐ ‐ ‐ ‐ ‐ ‐
Tanah ‐ ‐ ‐ ‐ ‐ ‐
ISSUE
Penilaian Alternatif Rancangan
Alt 1 Nilai Alt 2 Nilai Alt 3 Nilai
Efisiensi Sedikit 1 Banyak 3 Banyak 3
Fleksibilitas Sedang 2 Sedikit 1 Banyak 3
Citra/Image ‐ ‐ ‐ ‐ ‐ ‐
TOTAL 7 9 12
Berdasarkan Penilaian dari beberapa Alternatif Rancangan disimpulkan DENAH yang paling optimal adalah
Alternatif
3
dengan total nilai 17
Tahap
3
Appraisal
37
Massa
Bangunan
Fasade
Bangunan
Tahap
3.3
Pola
Desain
38
Penyempurnaan
Rancangan
EFISIENSI
Penghawaan
dan
Pencahayaan
Penghawaan 1. Optimalisasi gerakan udara terhadap arah angin 2. Ventilasi alami melalui sistem ducting dan bukaan dari bawah jendela 3. Sistem AC VRV
40 Pencahayaan 1. Zona pencahayaan, terkait fungsi dan orientasi bangunan 2. Side Lighting 3. Light selves (cahaya mandiri) 4. Shading devices 5. Electric lighting : direct, indirect
Axonometri
Denah
Tipikal
41
FLEKSIBILITAS
Tatanan
Ruang
Lt 1 Lt 2 Lt 3‐6 Lt 7‐26 ATM Center Plasa Hall Lobby Lift R.Penunjang Plasa Parkir
42 Lt 1 Lt 2 Lt 3‐6 Lt 7‐26 Restaurant Entertainment Area Perbankan Pub Lounge Lobby Lift R.Penunjang Dept Store Cafe
43 Lt 1 Lt 2 Lt 3‐6 Lt 7‐26 Parkir gedung Parkir gedung Lobby Lift Lobby Lift
44 Lt 1 Lt 2 Lt 3‐6 Lt 7‐26 R. Kantor R.Servis Balkon R. Kantor R. Kantor R. Kantor
45
WUJUD
Fasade
Selubung bangunan 1. Insulation material 2. Double envelopes 3. Green roofs 4. Wind
47
49
50
Tampak
51
Tampak
52
Denah
53
Denah
55
Denah
56
Kesimpulan
dan
Rangkuman
terhadap
Permasalahan
Hasil
Rancangan
Kesimpulan Hasil Rancangan :
1. Bentuk akhir bangunan sangat dipengaruhi oleh 3 hal, yaitu: • Parameter konsep rancangan yang telah disimpulkan • Tinjauan kasus rancangan yang meliputi iklim mikro • Kesesuaian dengan hasil penilaian rancangan pada fasade bangunan terhadap sistem penghawaan dan pencahayaan 2. Pendekatan Green Architecture mampu menciptakan bentukan bangunan yang kehadirannya dalam suatu kawasan/lingkungan menjadi suatu elemen pembentuk ruang kota yang memperhatikan lingkungan. 3. Kualitas ruang didalamnya mampu memberikan kenyamanan dan kebanggaan terhadap penggunanya antara lain melalui penciptaan bentuk, skala dan dimensi serta komposisi ruang yang memperhatikan iklim sekitar.
Rangkuman terhadap Permasalahan Hasil Rancangan :
1. Kualitas hemat energi terhadap rancangan bangunan dapat dilihat dari perhitungan pembayangan ruang didalamnya yang menggunakan balkon sebagai fasade bangunan. 2. Pengaruh rancangan akan memberikan dampak sirkulasi baik iklim,kendaraan, manusia akan menjadi lebih baik dan lancar dapat dilihat dari bentukan streamline yang disesuaikan dengan iklim, lajur kendaraan yang diposisikan diarah utara yang cenderung tidak ramai dan manusia dengan pedestrian yang cukup besar disisi Timur
57