INOVASI PENGHAWAAN ALAMI DARI ELEMEN
KE BENTUK PERMUKIMAN
Yoga Restyanto*1, I Gusti Ngurah Antaryama**2, Bambang Soemardiono***3 1,2,3
School of Architecture and Design,
Institute of Technology Sepuluh Nopember Surabaya (ITS), Surabaya, Indonesia.
*
Windcatcher merupakan elemen bangunan berupa perangkat ventilasi alami yang merupakan strategi bangunan untuk mencapai kenyamanan termal dengan mengambil keuntungan langsung dari alam khususnya angin. Windcatcher berfungsi untuk menangkap angin dan memasukannya kedalam bangunan. Diawalnya windcatcher mempunyai fungsi dan bentukan yang hampir sama pada zaman dulu kemunculannya di daerah Timur Tengah. Seiring dengan berkembangnya zaman terjadi transformasi bentuk dan fungsi dari windcatcher vernacular, modern windcatcher hingga super modern windcatcher. Metodologi penelitian menggunakan metode tinjauan pustaka dengan mengurai teori, temuan dan bahan penelitian sejenis. Aspek-aspek yang akan dibahas yaitu mengenai fungsi, bentuk, bukaan, ketinggian dan konfigurasi windcatcher. Hasil yang didapatkan menunjukan bahwa konsep windcatcher kini dapat mengatasi masalah permukiman dalam konteks penghawaan alami yang dapat menciptakan konsep bentuk permukiman baru.
Kata Kunci: Windcatcher, Transformasi, Bentuk Permukiman
1. Pendahuluan
Windcatcher adalah elemen arsitektur yang dipasang di atap sebuah bangunan yang terlihat
seperti sebuah menara yang berfungsi untuk menangkap angin. Windcatcher dapat dikategorikan dalam tiga kelompok berikut yaitu: windcatchers vernakular, windcatchers modern atau komersial
dan windcatchers super modern (Omidreza Saadatian, 2011).
Sebuah permukiman terbentuk dari komponen-komponen dasar rumah-rumah dan tanah beserta rumah, wilayah permukiman di perkotaan sering disebut sebagai daerah perumahan, memiliki keteraturan bentuk secara fisik. Pada perumahan sederhana keteraturan semakin tampak dengan arah hadap rumah yang sama serta pola jalan yang teratur secara bertingkat dari jalan utama hingga jalan penghubung, hal ini disebut dengan pola permukiman yang merupakan bentuk suatu permukiman.
Windcatcher banyak digunakan di Yazd, Iran dimana permukiman penduduk yang padat dengan
mendapatkan bentuk rumah dengan konsep windcatcher yang kemudian dikembangkan menjadi suatu permukiman sehingga tercipta bentuk permukiman dari windcatcher yang dulu hanya sebagai elemen bangunan.
2. Metodologi
Penelitian menggunakan Metode tinjauan pustaka untuk mendapatkan data-data tentang konsep
windcatcher berdasarkan uaraian teori, temuan dan hasil penelitian lainnya tentang windcatcher dari
aspek tipologi, aspek fungsi, aspek bentuk dan ketinggian windcatcher, aspek arah bukaan
windcatcher, dan aspek konfigurasi penggunaan konsep windcatcher. Aspek-aspek ini digunakan
untuk membaca pembandingan antara, windcatcher vernacular, modern windcatcher hingga super
modern windcatcher.
3. Analisa Pembahasan Windcatcher
Windcatcher ditemukan sejak awal abad ke-19 di Yazd, Iran. Bangunan di Yazd telah
menggunakan angin sebagai sumber energi untuk mendinginkan rumah pada musim panas.
Windcatcher mengalami perkembangan menyesuaikan kemajuan zaman dan teknologi dari
windcatcher vernacular, modern windcatcher hingga super modern windcatcher (Omidreza
Saadatian, 2011) perubahan ini disebabkan beberapa hal antara lain kondisi iklim yang berbeda, kinerja yang di inginkan serta estetika yang ingin dimunculkan dengan tetap berorientasi pada konsep-konsep windcatcher kuno.
Gambar 2. Modern Windcatcher (Omidreza Saadatian, 2011) (www.architectureweek.com, 2015) (www.wikipedia.org, 2015)
Gambar 3. Super Modern Windcatcher (www.arupassociates.com, 2015)(www.e-architect.co.uk, 2015) (www.inhabitat.com, 2015)
Analisa Transformasi Windcatcher Aspek Tipologi
Dari aspek tipologi windcatcher vernacular sebagai elemen bangungan yang menempel pada bangunan yang strukturnya menjadi satu dengan bangunan, pada modern windcatcher kebanyakan
windcatcher bertransformasi menjadi suatu elemen yang terpisah dari bangunan bisa dikatakan
windatcatcher sudah menjadi suatu alat atau perangkat tambahan yang bisa dipasang dan dilepas.
Akan tetapi masih ada juga windcatcher yang masih menyatu dengan bangunannya seperti di masa
windcatcher vernacular. Sedangkan pada super modern windcatcher konsep windcatcher lebih
modern dari segi material dan teknologinya di masa ini windctacher sudah merupakan bagian utama dari bangunan, dimana bagian-bagian utama bangunan di fungsikan sebagai windcatcher.
Aspek Fungsi
Windcatcher vernacular mempunyai beberapa fungsi yaitu untuk menangkap angin, mengalirkan
angin, mengeluarkan udara panas dan mendinginkan udara panas yang masuk dengan evaporative. Dimasa modern windcatcher fungsi windcatcher mengalami transformasi yang hanya berfokus pada menangkap angin dan mengeluarkan udara panas, disini konsep fungsi windcatcher mengalami pengurangan fungsi dalam konteks penghawaan alami, akan tetapi dari ada juga windcatcher yang menambahkan fungsi lain diluar konteks penghawaan alami yaitu windcatcher juga berfungsi unutk memasukan cahaya kedalam bangunan. Selanjutnya transformasi yang terjadi pada super modern
windcatcher adalah fungsi yang semakin berkurang lebih fokus hanya unutk menangkap angin dan
cara mengairkannya ini merupakan fungsi utama dari windcatcher tidak lagi memikirkan bagaimana mengeluarkan udara panas dari dalam bangunan melalui konsep windcatcher. Transformasi yang terjadi dari windcatcher dulu hingga windcatcher sekarang terlihat dari segi fungsi yang semakin mengkerucut atau bisa dikatakan semakin berfokus terhadap fungsi utama dari windcatcher. Konsep
windcatcher yang lebih berfokus pada fungsi utama lebih membuat desain bangunan menjadi lebih
kreatif dari segi bentukannya.
Aspek Bentuk dan Ketinggian Windcatcher
Dari segi bentuk windcatcher vernacular kebanyakan berbentuk menara untuk menangkap angin dengan ketinggian yang bervariasi, bentuk dasar yang dipergunakan bervariasi seperti lingkaran, oktagon, poligon, persegi dan persegi panjang, tidak ada bentuk segitiga atau bentuk melingkar Zarandi (2009), dimasa ini windcatcher dilengkapi dengan bilah-bilah sebagai pembagi ruang-ruang yang ada didalam menara windcatcher. Windcatcher Di masa modern windcatcher mengalami transformasi dari bentuk dan ketinggian dimana terjadi perubahan bentuk menara menjadi bentuk alat-alat yang kecil yang bisa di pasang pada atas atap, alat ini dinamakan Monodraught yang bisa diproduksi dalam jumlah yang banyak dan cepat untuk memenuhi kebutuhan industri bangunan ketinggian windcatcher ini mengikuti ketinggian atap bangunan untuk menangkap angin yang ada di bagian atas atap. Transformasi yang terjadi pada super modern windcatcher sangat berbeda dari konsep windcatcher pada dua masa sebelumnnya dimana pada masa super modern windcatcher
konsep menangkap angin lebih ke bentukan bangunan yang bisa dimanfaatkan untuk menangkap angin, kebanyakan bentuk-bentuk bangunan dengan desain yang aerodynamic untuk menangkap dan mengarahkan angin dan kebanyakan bagian bangunan yang dipergunakan untuk menangkap angin adalah atap dan dinding, dengan mengangkat atap pada salah satu sisi dengan membuat bentukan seperti goa sehingga dapat menangkap angin yang banyak. Dinding yang digunakan sebagai windcatcher membuat bentukan seperti hambatan terhadap arah datangnya angin yang dapat menangkap angin dan mengalirkannya keatas atau kebawah bangunan.
Aspek Arah Bukaan Windcatcher
Menurut Omidreza Saadatian (2011) dan Mahmud Denavi (2012) arah bukaan windcatcher dapat disimpulkan menjadi 5 jenis, antara lain: satu arah, dua arah, tiga arah, empat arah dan delapan arah. Dalam windcatcher vernacular memiliki semua arah bukaan seperti yang disebutkan diatas yang lebih mengoptimalkan kinerja windcatcher melalui menara-menara angin yang dibuat, lebih
bertransformasi menjadi lebih kecil dari segi ukuran tetapi dalam jumlah yang banyak dikarenakan windcatcher di masa ini menyesuaikan dengan teknologi dan kebutuhan yang ada, lebih mudah dan praktis dalam pemasangannya pada bangunan. Dari segi arah bukaanya modern windcatcher hanya mempunyai 1 jenis arah bukaan yaitu 4 arah yang berkesimpulan 4 arah cukup efektif untuk menangkap angin dari segala arah. Dalam super modern windcatcher konsep windcatcher estetika menjadi pertimbangan ketika digabungkan dengan aspek fungsi, sehingga arah bukaan hanya dibatasi dari arah angin yang dominan menjadikan arah bukaan menjadi 1 arah saja, akan tetapi ada juga windcatcher yang mencoba untuk beradaftasi dengan iklim yang ada disekitarnya dengan membuat arah bukaan dari segala arah dimana selain estetika dan fungsi sama-sama ditonjolkan. Dari uraian diatas tidak ada transformasi yang terjadi, semua jenis windcatcher tetap mempertahankan fungsinya dengan arah bukaan yang menghadap kesegala arah sehingga
windcatcher lebih efektif dalam menangkap angin dari berbagai arah.
Aspek Konfigurasi Penggunaan Konsep Windcatcher
Konfigurasi yang dipadukan dengan penggunaan konsep windcatcher adalah untuk
meningkatkan kinerja windcatcher itu sendiri sehingga didapatkan hasil yang maksimal dari penggunaan windcatcher pada bangunan yang bertujuan untuk mendapatkan kenyamanan termal didalam ruangan. adapun konfigurasi yang telah dipergunakan antara lain: Angin dan efek daya apung (buoyancy effects), sumber panas (heat source), pendinginan evaporatif (evaporative
cooling), pengaturan jendela (windows configuration), combination of windcatcher and solar
chimney dan kombinasi windcatcher dan airfoil terbalik (inverted airfoil) (Omidreza Saadatian, 2011).
Windcatcher vernacular pada awalnya hanya menggunakan konfigurasi angin dan efek daya
apung (buoyancy effects) dan pendinginan evaporatif (evaporative cooling) yang merupakan konsep dasar windcatcher di masa itu, sejalan dengan perkembangan ilmu dan teknologi pada
modern windcatcher konfigurasi tersebut bertambah menjadi berbagai konfigurasi yang mendukung
kinerja windcatcher, adanya penambahan tersebut antara lain: sumber panas (heat source), pengaturan jendela (windows configuration), kombinasi windcatcher dan solar chimney serta kombinasi windcatcher dan airfoil terbalik (inverted airfoil). Perkembangan konfigurasi ini disebabkan oleh penggunaan windcatcher semakin meluas tidak hanya di iklim panas kering saat ini sudah banyak dipergunakan di iklim-iklim yang lain, karena menyesuaikan dengan lokasi dan iklim inilah maka berbagai konfigurasi muncul yang
setiap iklim memerlukan perlakuan yang berbeda terhadap konsep windcatcher.
Konfigurasi pada super modern windcatcher lebih berorientasi ke arah pemanfaatan kekuatan angin tersebut, seperti memutar turbin pembangkit tenaga listrik akan tetapi ada juga yang masih memanfaatkan untuk kenyamanan termal seperti windcatcher vernacular. Disini terjadi transformasi yang lebih berfokus pada fungsi uatamanya menangkap angin tidak meninjau lebih dalam tentang bagaimana menciptakan kenyaman termal didalam ruangan dengan memanfaatkan angin sebagai penghawaan alami.
Berdasarkan pembahasan diatas proses transformasi yang terjadi dalam windcatcher yang dulu hanya hanya sebuah elemen bangunan menjadi bagian utama pada bagunan dengan fungsi yang tetap sama yaitu mengatasi masalah penghawaan alami pada suatu bangunan membangkitkan stimulus dalam memberi solusi desain dari permasalahan yang terjadi pada permukiman. Bahwa bentuk permukiman dengan konsep windcatcher setelah bertransformasi mampu menyelesaikan permasalahan yang muncul pada permukiman dalam konteks penghawaan alami.
2.400 km² dan berpenduduk sebanyak 220.962 jiwa dengan kepadatan penduduk rata-rata 92.067 jiwa tiap km² yang bisa digolongkan kedalam kota yang belum padat, akan tetapi pertumbuhan perumahan di Kota Palangka Raya mempunyai karakter memusat sehingga pertumbuhan perumahan-perumahan sederhana baru cenderung banyak di dalam kota sehingga dengan lahan kawasan kota yang semakin berkurang menjadikan perumahan-perumahan sederhana tersebut berubah permukiman padat dan seperti yang telah dijelaskan dalam latar belakang permasalahan perumahan padat adalah ventilasi alami yang buruk,
Gambar 4. Gambaran Permukiman Sederhana di Kota Palangka Raya
Kota Palangka Raya berada di koordinat 2°12′36″LU 113°55′12″BT hampir mendekati garis khatulistiwa yang pada musim panas daerah menjadi sangat panas dikarenakan matahari tepat berada di atas kota tersebut akan tetapi potensi daerah yang berada di dekat garis khatulistiwa mempunyai kecepatan angin yang lebih tinggi dibanding daerah yang jauh dari garis khatulistiwa secara iklim global dan makro (www.wikipedia.org, 2015).
4. Kesimpulan
Konsep windcatcher mengalami perubahan berkenaan dengan fungsi dan bentuk dari
windcatcher vernacular, modern windcatcher hingga super modern windcatcher dan secara tipologi
windcatcher yang dulunya hanya sebuah elemen setelah mengalami perubahan windcatcher kini merupakan bagian utama dari bangunan.
Konsep windcatcher dapat digunakan sebagai ide desain untuk mengatasi permasalahan permukiman dalam konteks pengawaan alami, konsep windcatcher pada permukiman terkait bentuk bangunan yang berfugsi sebagai windcatcher serta penataan bentuk permukiman yang mendukung kinerja windcatcher itu sendiri.
Daftar Pustaka
Mahmud Denavi, dkk., 2012. Study of Wind Catchers with square plan: Influence of physical
parameters. International Journal of Moder Engineering Research (IJMER) .
Omidreza Saadatian, dkk., 2011. Review of Windcatcher. Renewable and Sustainable Energy
Reviews.
Sukawi, a. dkk., 2013. Potensi Ventilasi Atap terhadap Pendinginan Pasif Ruangan pada
Pengembangan Rumah Sederhana Studi Kasus di Perumnas Sendang Mulyo Semarang. Temu
Ilmiah IPLBI .
Associates, A. Kensingtons Oval Barbados. 22 maret 2013.
http://www.arupassociates.com/en/projects/kensington-oval-barbados/
Chance, T. Roofs of the BedZED housing development . 20 maret 2015.
http://en.wikipedia.org/wiki/File:BedZED_roofs_2007.jpg
Marquart. Passive Solar Design. 20 maret 2015. http://marquartgms.weebly.com/passive-solar-design.html
McManus, D. 23 Maret 2015. Zenith Music Hall Saint-Etienne.
http://www.e-architect.co.uk/france/zenith-saint-etienne
Novitski, B. J. Elegant Efficiency at Zion Canyon. 21 Maret 2015.
http://www.architectureweek.com/2001/0103/building_1-1.html
