SAINS ARSITEKTUR II
5 BANGUNAN SAINS ARSITEKTUR
Di Susun Oleh :
WAHYUDI (0951010002) Dosen Pembimbing : HERU SUBIYANTORO ST. MT.
UPN “VETERAN” JAWA TIMUR
FAKULTAS TEKNIK SIPIL DAN PERENCANAAN
JURUSAN TEKNIK ARSITEKTUR
Sayembara Arsitektur Menara IA ITB
1.
Kekuatan-kekuatan dan batasan lahan adalah salah satu variabel penting dalam desain. Posisi lahanterhadap jalan menunjukkan adanya kekuatan garis aksis dari boulevard ke dalam lahan dan bentuk lahan pojok yang memberi kemungkinan adanya 3 tampak utama bangunan. 2. Garis Sempadan Bangunan (GSB) sesuai dengan peraturan kota diterapkan pada awal desain untuk mendapatkan gambaran kasar mengenai area lahan yang dapat dibangun dan bentuk blok podium utama. Aksis utama diteruskan ke dalam blok bangunan dan mendapat arah ke atas berdasarkan program menara dan ke arah titik lahan yang menjadi bangunan sudut.
3. Vektor aksis kemudian diwujudkan untuk menanggapi program bangunan menara dan auditorium dengan menambahkan innercourt untuk mengurangi ketebalan bangunan podium. 4. Bentuk Keseluruhan Blok Bangunan mendapat penghalusan menjadi bentuk ellips yang lebih responsif terhadap lahan yang berbentuk kurva. Pandangan utama area sewa menara diarahkan kepada boulevard untuk memberi nilai tambah pada bangunan.
5. Orientasi utama menara adalah arah utara dan selatan dengan sisi pendek menghadap kebarat dan timur. Untuk mengurangi exposure sinar matahari terhadap bangunan menara, maka bangunan menara dilengkapi dengan kulit ke dua di sisi barat dan sisi timur. Kulit ini pula yang akan memberikan aksen dan citra khas menara IA ITB, melalui penggunaan sunshading yang dapat menyesuaikan dengan kondisi arah sinar matahari pada bangunan. Karena kemiringan sinar matahari berbeda dari waktu ke waktu maka kondisi sunshading pada kulit bangunan berubah-ubah sesuai intensitas sinar matahari yang mengenai bangunan. Inspirasi utama adalah bentuk atap aula barat dan timur Kampus ITB dengan modifikasi bentuk dan material mutakhir.
6. Bangunan dilengkapi dengan strategi lansekap yang integral dengan kondisi lahan dan bentuk menara. Penghijauan diterapkan disekeliling podium dan di dalam innercourt sebagai penghalang polusi dan menurunkan suhu kawasan. Balkon-balkon hijau disertakan pada lantai-lantai menara untuk menambah fasilitas pada setiap lantai berupa area hijau. Selain itu penghijauan menyeluruh dimaksudkan memberikan ikatan memori terhadap Kampus ITB yang teduh dan rindang
TENAGA SURYA DAN ARSITEKTUR:
SUATU ANALISIS LINGKUNGAN DAN PERANCANGAN
Isue mengenai pemanasan bumi yang diakibatkan oleh produksi gas karbon dioksida sebagai akibat pembakaran bahan bakar minyak (minyak bumi, batu bara, gas alam) memaksa ilmuwan, pakar energi, akhli lingkungan, serta pihak-pihak lain yang terkait untuk ikut memikirkan penggunaan energi alternatif yang aman.
Tenaga nuklir yang tidak menghasilkan gas buang semacam karbon dioksida, ternyata bukan merupakan solusi energi alternatif yang baik karena meninggalkan sampah radioaktif yang belum ada solusi pembuangan yang diangap aman untuk masa yang akan datang. Tenaga surya, yang umumnya sudah digunakan secara tradisional sejak ratusan abad yang silam, perlu mendapat perhatian. Pemanfaatan tenaga surya baik secara pasif maupun aktif bagi bangunan perlu mendapat perhatian dari para arsitek. Pemanfaatan tenaga surya secara aktif, dimana tenaga surya dikonversikan terlebih dahulu menjadi tenaga listrik dengan solar sel, seyogyanya tidak berdiri sendiri, perlu diintegrasikan dengan aplikasi perancangan secara pasif.
Perancangan secara aktif bertujuan untuk mengurangi beban listrik yang berasal dari minyak bumi - secara langsung mengurangi jumlah gas karbon dioksida yang dibuang ke udara, sedangkan perancangan pasif bertujuan untuk mengurangi beban penggunaan energi listrik - yang berasal dari sumber listrik apapun - di dalam bangunan. Makalah ini membahas isue yang diutarakan diatas, dimana pada akhirnya memberikan contoh dari suatu karya arsitektur yang dianggap berhasil dalam mengaplikasikan strategi perancangan secara aktif (menggunakan solar sel) serta tidak meninggalkan sterategi perancangan secara pasif.
PEMANASAN BUMI:
KONSEKUENSI PENGGUNAAN MINYAK BUMI?
Sekitar tahun 1820-an akhli matematik Perancis, Baron Jean Baptiste Fourier mencetuskan teori bahwa atmosfir bumi yang terbentuk dari berbagai kompisisi gas (karbon dioksida, uap air dan methane) berperilaku semacam kaca transparan yang menyelimuti bumi. Selimut atau selubung transparan (bening) ini berfungsi sebagaimana sebuah rumah kaca yang memungkinkan panas serta cahaya matahari menembus permukaan bumi. Sebagai rumah kaca, selimut ini tidak membiarkan seluruh panas yang sudah diterima oleh bumi kemudian kembali ke angkasa luar. Dengan selimut transparan ini, sejumlah panas yang cukup ideal bagi kelangsungan hidup makhluk bumi dan tumbuhan, diperangkap diantara permukaan bumi dan lapisan atmosfir.
Seandainya gas-gas pembentuk atmosfir bumiyang berperan seperti selimut ini tidak ada, maka seluruh panas dari matahari akan dilepas kembali ke angkasa luar mengakibatkan bumi beku. Contoh klasik mengenai peran karbon dioksida dalam pengaturan suhu atmosfir planet adalah yang terjadi pada Venus, dimana dengan konsentrasi karbon dioksida yang sangat tinggi pada atmosfir planet ini, suhu Venus sangat tinggi. Sementara itu phenomena sebaliknya terjadi pada Mars. Konsentrasi karbon dioksida di sekitar planet ini sangat rendah sehinggahampir seluruh panas matahari yang jatuh ke planet dikembalikan ke angkasa luar, membuat suhu udara Mars sangat rendah yang tidak memungkinkan suatu kehidupan berlangsung.
bakar minyak bagi keperluan kehidupan dan peradaban manusia melonjak demikian cepatnya. Bahan bakar seperti halnya minyak bumi, batu bara dan gas bumi yang digunakan bagi keperluan hidup manusia mengemisikan gas buangan diantaranya yang terpenting adalah karbon dioksida ke atmosfir dalam jumlah yang sangat besar dalam satuan waktu tertentu mengakibatkan penebalan selimut bumi tersebut. Bukan hanya sekedar itu, berkurangnya jumlah vegetasi persatuan luas tertentu pada permukaan bumi akibat pembangunan kota, perumahan, pembukan lahan pertanian sangat mengurangi jumlah karbon dioksida yang diserap tumbuhan mengakibatkan kenaikan konsentrasi karbon dioksida pada atmosfir bumi.
Situasi ini memunculkan fenomena alam yang disebut Pemanasan Bumi (global
warming), dimana terjadi peningkatan suhu udara rata-rata pada permukaan bumi, yang
diperkirakan dapat mengganggu kestabilan ekosistem bumi serta kestabilan kehidupan makhluk hidup di muka bumi. Woodwell, akhli biologi dan lingkungan, cenderung menyangkal teori bahwa karbon dioksida hasil pembakaran minyak bumi merupakan faktor utama pemanasan bumi.
Perusakan hutan tropis merupakan faktor penting lain yang menyebabkan terjadinya pemanasan bumi, karena kemampuan penyerapan karbon dioksida di udara menjadi sangat berkurang dengan berkurangnya jumlah area hutan tropis. Kemampuan vegetasi menyerap karbon dioksida di udara dibuktikan oleh Charles Keeling di Lembaga Penelitian di Hawaii, bahwa konsentrasi karbon dioksida di wilayah beriklim empat musim akan mencapai titik maksimum pada akhir musim dingin (dimana pohon kehilangan seluruh daunnya), serta mencapai titik minimum pada akhir musim panas (dimana pohon memiliki kelebatan daun yang tinggi).
Variasi tahunan perubahan konsentrasi karbon dioksida di udara ini tidak terjadi pada kawasan Tropis, karena sepanjang tahun vegetasi pada kawasan ini tidak mengalami proses perontokan daun seperti halnya yang terjadi pada musim dingin di wilayah Sub Tropis. Sumber energi lain diluar minyak bumi yang digunakan sebagai pembangkit listrik adalah energi nuklir. Sumber energi ini sebetulnya relatif bersih dengan harga yang cukup bersaing setelah digunakan beberapa waktu, namun yang menjadi kendala adalah sampah radioaktif yang dihasilkan dari reaksi fusi Uranium (U235 dan U238) pada reaktor pembangkit.
Teknologi pembuangan limbah radioaktif ini (yang umumnya ditanam dalam tanah hingga kedalaman 600 meter) masih menjadi perdebatan para ilmuwan, politisi dan wakil rakyat di banyak negara, karena limbah buangan ini diperkirakan tetap akan bersifat radioaktif selamanya. Alternatif pembuangan di dasar laut bahkan di ruang angkasa kiranya masih sulit diterima oleh berbagai kalangan karena tetap akan membahayakan kelangsungan hidup manusia.
PENERAPAN PHOTOVOLTAIC PADA BANGUNAN
Bangunan Pavilion Inggris ini dirancang oleh arsitek Nicholas Grimshaw & partner pada kompleks Expo 1992 di kota Seville di Spanyol, sebagai perwujudan hasil sayembara tahun 1989 yang dimenangkan oleh arsitek tersebut. Bangunan ini dirancang dengan pertimbangan iklim setempat dimana suhu udara musim panas saat dilangsungkan Expo ini dapat mencapai 45oC.
Beberapa strategi rancangan yang digunakan untuk mengantisipasi kondisi udara ini adalah, pertama, menggunakan tabir air pada dinding timur yang berfungsi sebagai filter radiasi matahari pagi tanpa menghilangkan sama sekali penerangan yang diberikan oleh sinar pagi tersebut, disamping berfungsi sebagai pendingin bangunan. Tabir air yang dijatuhkan
dari dinding bagian atas bangunan mengalir diseluruh dinding kaca sepanjang 65m ke kolam di dasar bangunan.
Aliran air sebagai tabir dinding kaca ini berfungsi untuk pendinginan permukaan kaca itu sendiri serta menurunkan suhu lingkungandisekitar bangunan secara evaporatif (kelembaban udara pada kawasan ini relatif rendah sekitar 50 hingga 70%). Dinding kaca ini terbuat dari bahan yang 20% nya merupakan komponen keramik yang berfungsi untuk mengurangi panas matahari tanpa harus mengorbankan cahaya yang masuk dalam bangunan. Penggunaan tabir air pada dinding Timur ini mampu menurunkan suhu di dalamnya hingga sekitar 10 derajat Celcius. Pavilion Inggris pada Expo 1992 di Seville, Spanyol.
Gambar 1. Pavilion Inggris pada Expo 1992 di Seville, Spanyol
Dinding muka (Timur) diselubungi oleh tabir air, sementara panel-panel photovoltaic di atap diarahkan pada sisi Selatan-arah dimana radaisi matahari jatuh. Pada dinding Selatan ini selimut termal diletakkan, untuk menahan radiasi matahari langsung.
Gambar 2. Sisi Bagian Timur yang Diberi
Tabir Air pada Dinding Kaca Mampu Menurunkan Suhu di dalamnya Hingga Sekitar 10o C
Sisi Barat dari dinding bangunan ini dilapis dengan kontainer-kontainer berisi air yang berfungsi sebagai penyerap panPanas yang diserap oleh kontainer berisi air ini akan menurunkan suhu udara pada siang dan sore hari, kemudian menghangatkan udara pada malam hari (dimana suhu udara luar pada malam hari cenderung rendah di bawah batas nyaman).
Air panas atau hangat dalam kontainer ini juga dimanfaatkan bagi kebutuhan air panas di dalam bangunan. Dinding bangunan pada sisi Selatan diberi lembaran yang semi transparan yang diperkuat dengan konstruksi baja, yang selain secara estetika ingin memberikan gambaran sebagai kapal (simbol kejayaan Inggris di laut), juga berfungsi untuk mengurangi radiasi panas dari sisi selatan, meskipun tetap memungkinkan cahaya matahari masuk kedalam bangunan.
Sementara itu untuk perimbangan estetika, sisi utara yang tidak mendapat radiasi matahari langsung juga diselesaikan dengan bentuk yang serupa, meskipun detail konstruksinya berbeda karena pada sisi ini sangat sedikit menerima
radiasi langsung matahari.
Sejumlah 1.040 panel solar sel yang menghasilkan 46kW daya listrik dan digunakan bagi keperluan pompa air diletakkan pada bagian atap bangunan membentuk semacam deretan layar kapal. Konstruksi panel solar sel ini\ diletakkan sedemikan rupa sehingga berfungsi sebagai pelindung (shading) atap dari radiasi matahari yang jatuh dari sisi Selatan. Bangunan pavilion Inggris ini menggunakan energi listrik sekitar 24% lebih rendah dari energi yang seharusnya digunakan pada bangunan berpengkondisi udara umumnya yang dirancang secara konvensional.as matahari sore.
Gambar 3. Potongan Memanjang Bangunan.
Sejumlah 1.040 Panel Solar Sel Diletakkan Pada Bagian Atap Bangunan Menghasilkan 46kW Listrik Turut Menyumbang Penghematan
PENGERTIAN
Pengertian umumnya adalah sebuah konsep desain yang beradaptasi dengan lingkungan yang tropis Tetapi bukan berarti melupakan sisi estetika. Hanya disini hal yang paling utama adalah sebuah respon positif dari efek iklim tropis itu sendiri. Tentunya ada beberapa hal yang harus diperhatikan dari segi material, sirkulasi udara, dan penchayaan alami. Karena lingkungan yang tropis memilikin iklim dengan panas yang menyengat, pergerakan udara, dan curah hujan yang cukup tinggi. Oleh sebab itu dalam konsep arsitektur tropis ini juga ada upaya yang harus dicegah dari timbulnya efek iklim tropis. Seperti faktor kelembaban, perubahan suhu, kesehatah udara.
Pada bangunan arsitektur tropis juga didukung dengan materialnya yang banyak dengan material loka dan alami. seperti kayu, bambu, dll. Bukaan untuk bangunan arsitektur tropis harus memperhatikan arah pencahayaan matahari pagi dan sore. Agar tercipta suhu dalam bangunan yang cukup nyaman dan sehat. Juga sirkulasi udara yang dirasa akan cukup sebagai udara yang sehat.
APARTEMEN JAKARTA HIJAU
GREEN JAKARTA APARTMENT
KONSEP RANCANGAN
Desain apartemen ini adalah hasil rancangan saya untuk tugas studio di kampus. Lokasi berada di dekat Cilandak Town Square, Jakarta. Bentuk site pun unik, karena berbentuk seperti kantung. Dengan entrance yang tidak terlalu besar dan luas pada area belakang. Karena Entrance yang tidak terlalu lebar, saya membaginya menjadi 3 zona. Yaitu: zona pedestrian yang saya tujukan untuk para tamu yang menggunakan kendaraan umum lalu masuk menuju ke dalam dengan berjalan kaki, zona kedua dan ketiga adalah keluar dan masuk kendaraan bagi yang menggunakan kendaraan pribadi atau taksi yang bisa mengantarkan samapi ke area drop off.
Jalan pedestrian yang cukup panjang hingga menuju bangunan utama di belakang, sehingga saya memfasilitasi dengan jalur pedestrian yang nyaman, terlindung dari sengatan matahari serta air hujan, dengan peletakkan kanopi sepanjang jalur pedestrian.
Konsep desain utama yang coba saya tawarkan dari desain apartemen ini adalah menciptakan bangunan apartemen yang low cost consumption (hemat konsumsi energi) dan bisa ikut berperan aktif menjaga iklim mikro dari area ini dengan menambah jumlah vegetasi (penghijauan) pada bangunan ini.
Dimana Jakarta sebagai kota metropolitan yang sudah mulai tidak terkontrol semakin hari semakin berkurang area hijau yang dimiliki. Sehingga upaya yang saya lakukan adalah
mencoba mengganti vegetasi yang hilang pada tanah kita yang bersifat horizontal dengan menghadirkannya secara vertikal mengikuti ketinggian bangunan.
Upaya untuk menghemat konsumsi energi pada bangunan ini antara lain, penggunaan sun-shading pada sekitar jendela, pemaksimalan pemanfaatan cahaya alami pada ruang dalam bangunan, serta mengarahkan secara tepat orientasi masa bangunan sehingga radiasi panas matahari tidak terlalu besar masuk ke dalam, yang akan menyebabkan meningkatkan beban tenaga AC untuk pengkondisian udara dalam menciptakan kenyamanan thermal.
gambar tampak depan dan potongan green jakarta apartemen
Desain apartemen ini adalah hasil rancangan saya untuk tugas studio di kampus. Lokasi berada di dekat Cilandak Town Square, Jakarta. Bentuk site pun unik, karena berbentuk seperti kantung. Dengan entrance yang tidak terlalu besar dan luas pada area belakang.
gambar site plan green jakarta apartemen
Karena Entrance yang tidak terlalu lebar, site dibaginya menjadi 3 zona. Yaitu: zona pedestrian yang saya tujukan untuk para tamu yang menggunakan kendaraan umum lalu
masuk menuju ke dalam dengan berjalan kaki, zona kedua dan ketiga adalah keluar dan masuk kendaraan bagi yang menggunakan kendaraan pribadi atau taksi yang bisa mengantarkan samapi ke area drop off. Jalan pedestrian yang cukup panjang hingga menuju bangunan utama di belakang, sehingga saya memfasilitasi dengan jalur pedestrian yang nyaman, terlindung dari sengatan matahari serta air hujan, dengan peletakkan kanopi sepanjang jalur pedestrian.
Lahan apartemen ini tidak terlalu besar untuk sebuah apartemen yang mencapai 44 unit, sehingga untuk mengakomodasi kebutuhan parkir, bagian basement dibagi menjadi dua zona. Zona pertama yaitu untuk tamu yaitu pada ground floor. Sehingga lantai 1 berfungsi sebagai area parkir tamu serta sebagai area publik yang bisa diakses oleh umum. Lalu untuk penghuni apartemen dibuatkan 4 lantai basement untuk menampung kebutuhan area parkir dari para penghuni.
gambar basement lantai 1-2 dan lantai 3-4 green jakarta apartemen
Lantai 2 berfungsi sebagai lobby dan peletakkan beberapa fasilitas bagi para penghuni, yaitu cafe, mini market, ruang karyawan, serta ruang pengelola. Lalu lantai 3 hingga 13 berfungsi sebagai unit apartemen yang terdiri dari beberapa unit Studio, One bedroom, dan Two bedroom. Sedangkan pada lantai 14 berfungsi sebagai Penthouse. Tiap unit memiliki balkon sebagai pengganti teras. Dimana menurut saya sudah menjadi kebiasaan orang Indonesia
butuh teras pada tempat tinggalnya. Sementara pada beberapa lantai ada area-area yang saya dedikasikan untuk area hijau dan bisa ditanam vegetasi besar,yaitu pada lantai 2, lantai 7, dan penthouse.
Gambar denah lantai 2 gambar denah lantai 3 dan 13
Gambar denah lantai pent-house
Berbagai Aplikasi Energi Matahari
Oleh : Thomas Ari Negara
Energi matahari merupakan energi yang utama bagi kehidupan di bumi ini. Berbagai jenis energi, baik yang terbarukan maupun tak-terbarukan merupakan bentuk turunan dari energi ini baik secara langsung maupun tidak langsung. Berikut ini adalah beberapa bentuk energi yang merupakan turunan dari energi matahari misalnya:
Energi angin yang timbul akibat adanya perbedan suhu dan tekanan satu tempat dengan tempat lain sebagai efek energi panas matahari.
Energi air karena adanya siklus hidrologi akibat dari energi panas matahari yang mengenai bumi.
Energi biomassa karena adanya fotosintesis dari tumbuhan yang notabene menggunakan energi matahari.
Energi gelombang laut yang muncul akibat energi angin.
Energi fosil yang merupakan bentuk lain dari energi biomassa yang telah mengalami proses selama berjuta-juta tahun.
Selain itu energi panas matahari juga berperan penting dalam menjaga kehidupan di bumi ini. Tanpa adanya energi panas dari matahari maka seluruh kehidupan di muka bumi ini pasti akan musnah karena permukaan bumi akan sangat dingin dan tidak ada makluk yang sanggup hidup di bumi.
Energi Panas Matahari sebagai Energi Alternatif
Energi panas matahari merupakan salah satu energi yang potensial untuk dikelola dan dikembangkan lebih lanjut sebagai sumber cadangan energi terutama bagi negara-negara yang terletak di khatulistiwa termasuk Indonesia, dimana matahari bersinar sepanjang tahun. Dapat dilihat dari gambar di atas bahwa energi matahari yang tersedia adalah sebesar 81.000 TerraWatt sedangkan yang dimanfaatkan masih sangat sedikit.
Ada beberapa cara pemanfaatan energi panas matahari yaitu: 1. Pemanasan ruangan
2. Penerangan ruangan 3. Kompor matahari
4. Pengeringan hasi pertanian 5. Distilasi air kotor
6. Pemanasan air 7. Pembangkitan listrik Pemanasan Ruangan
Ada beberapa teknik penggunan energi panas matahari untuk pemanasan ruangan, yaitu:
Jendela
Ini merupakan teknik pemanasan dengan menggunakan energi panas matahari yang paling sederhana. Hanya diperlukan sebuah lubang pada dinding untuk meneruskan panas matahari dari luar masuk ke dalam bangunan. Ada jendela yang langsung tanpa ada kacanya dan ada yang menggunakan kaca. Untuk mendapatkan panas yang optimal maka pada jendela dipasang kaca ganda. Biasanya di daerah-daerah empat musim dinding/tembok bangunan diganti dengan kaca agar matahari bebas menyinari dan menghangatkan ruangan pada saat musim dingin.
Dinding Trombe(Trombe Wall)
Dinding trombe adalah dinding yang diluarnya terdapat ruangan sempit berisi udara. Dinding bagian luar dari ruangan sempit tersebut biasanya berupa kaca. Dinding ini dinamai berdasarkan nama penemunya yaitu Felix Trombe, orang berkebangsaan Perancis.
Prinsip kerjanya adalah permukaan luar ruangan ini akan dipanasi oleh sinar matahari, kemudian panas tersebut perlahan-lahan dipindahkan kedalam ruangan sempit. Selanjutnya panas di dalam ruangan sempit tersebut akan dikonveksikan ke dalam bangunan melalui saluran udara pada dinding trombe.
Teknik ini hampir sama dengan dinding trombe hanya saja jarak antara dinding masif dengan kaca lebih lebar, sehingga tanaman bisa hidup di dalamnya.
Prinsip kerja greenhouse juga serupa dengan dinding trombe. Panas masuk melalui kaca ke dalam greenhouse lalu dikonveksikan ke dalam bangunan untuk menghangatkan ruangan atau menjaga suhu rungan tetap stabil meskipun pada waktu siang atau malam hari.
Penerangan Ruangan
Adalah teknik pemanfaatan energi matahari yang banyak dipakai saat ini. Dengan teknik ini pada siang hari lampu pada bangunan tidak perlu dinyalakan sehingga menghemat penggunaan listrik untuk penerangan. Teknik ini dilaksanakan dengan mendesain bangunan yang memungkinkan cahaya matahari bisa masuk dan menerangi ruangan dalam bangunan. Kompor Matahari
Prinsip kerja dari kompor matahari adalah dengan memfokuskan panas yang diterima dari matahari pada suatu titik menggunakan sebuah cermin cekung besar sehingga didapatkan panas yang besar yang dapat digunakan untuk menggantikan panas dari kompor minyak atau kayu bakar.
Untuk diameter cermin sebesar1,3 meter kompor ini memberikan daya thermal sebesar 800 watt pada panci. Dengan menggunakan kompor ini maka kebutuhan akan energi fosil dan energi listrik untuk memasak dapat dikurangi.
Pengeringan Hasil Pertanian
Hal ini biasanya dilakukan petani di desa-desa daerah tropis dengan menjemur hasil panennya dibawah terik sinar matahari. Cara ini sangat menguntungkan bagi para petani karena mereka tidak perlu mengeluarkan biaya untuk mengeringkan hasil panennya. Berbeda dengan petani di negara-negara empat musim yang harus mengeluarkan biaya untuk mengeringkan hasil panennya dengan menggunakan oven yang menggunakan bahan bakar fosil maupun menggunakan listrik.
Distilasi Air
Cara kerjanya adalah sebuah kolam yang dangkal, dengan kedalaman 25mm hingga 50 mm, ditututup oleh kaca. Air yang dipanaskan oleh radiasi matahari, sebagian menguap, sebagian uap itu mengembun pada bagian bawah dari permukaan kaca yang lebih dingin. Kaca tersebut dimiringkan sedikit 10 derajat untuk
memungkinkan embunan mengalir karena gaya berat menuju ke saluran penampungan yang selanjutnya dialirkan ke tangki penyimpanan.
Pemanasan Air
Penyediaan air panas sangat diperlukan oleh masyarakat, baik untuk mandi maupun untuk alat antiseptik pada rumah sakit dan klinik kesehatan. Penyediaan air panas ini memerlukan biaya yang besar karena harus tersedia sewaktu-waktu dan biasanya untuk memanaskan digunakan energi fosil ataupun energi listrik. Namun Dengan menggunakan pemanas air tenaga surya maka hal ini bukan merupakan masalah karena pemanasan air dilakukan dengan menyerap panas matahari dengan menggunakan kolektor sehingga tidak memerlukan biaya bahan bakar.
Prinsip kerjanya adalah panas dari matahari diterima oleh kolektor yang terdapat di dalam terdapat pipa-pipa berisi air. Panas yang diterima kolektor akan diserap oleh air yang berada di dalam pipa sehingga suhu air meningkat. Air dingin dialirkan dari bawah sedangkan air panasnya dialirkan lewat atas karena massa jenis air panas lebih kecil daripada massa jenis air dingin (prinsip thermosipon). Air ini lalu masuk ke dalam penyimpan panas. Pada penyimpan panas, panas dari air ini dipindahkan ke pipa berisi air yang lain yang merupakan persediaan air untuk mandi/antiseptik. Sedangkan air yang berasal dari kolektor akan diputar kembali ke kolektor dengan menggunakan pompa atau hanya menggunakan prinsip thermosipon. Persediaan air panas akan disimpan di dalam tangki penyimpanan yang terbuat dari bahan isolator thermal. Pada sistem ini terdapat pengontrol suhu jika suhu air panas yang dihasilkan kurang dari yang diinginkan maka air akan dimasukkan kembali ke tangki penyimpan panas untuk dipanaskan kembali.
Kolektor yang digunakan pada pemanas air tenaga panas matahari ini adalah kolektor surya plat datar yang bagian atasnya terbuat dari kaca yang berwarna hitam redup sedangkan bagian bawahnya terbuat dari bahan isolator yang baik sehingga panas yang terserap kolektor tidak terlepas ke lingkungan. Air panas di dalam kolektor bisa mencapai 82 C sedangkan air panas yang dihasilkan tergantung keinginan karena sistem dilengkapi pengontrol suhu.
Pembangkitan Listrik
Prinsipnya hampir sama dengan pemanasan air hanya pada pembangkitan listrik, sinar matahari diperkuat oleh kolektor pada suatu titik fokus untuk menghasilkan panas yang sangat tinggi bahkan bisa mencapai suhu 3800 C. Pipa yang berisi air dilewatkan tepat pada titik fokus sehingga panas tersebut diserap oleh air di dalam pipa. Panas yang sangat besar ini dibutuhkan untuk mengubah fase cair air di dalam pipa menjadi uap yang bertekanan tinggi. Uap bertekanan tinggi yang di hasilkan ini kemudian digunakan untuk menggerakkan turbin uap yang kemudian akan memutar turbo generator untuk menghasilkan listrik.
Ada dua jenis kolektor yang biasa digunakan untuk pembangkitan listrik yaitu kolektor parabolik memanjang dan kolektor parabolik cakram.
Kolektor Parabolik Memanjang
Kolektor Parabolik Cakram
Di California, Amerika Serikat, alat ini telah mampu menghasilkan 354 MW listrik. Dengan memproduksi kolektor ini secara massal, maka harga satuan energi matahari ini di AS, sekitar Rp 100/KWh lebih murah dibandingkan energi nuklir dan sama dengan energi dari tenaga pembangkit dengan bahan baku energi fosil.(Ivan A Hadar, 2005).
Di India dengan area seluas 219.000 meter persegi maka kolektor mampu menghasilkan listrik sebesar 35-40 MW dengan rata-rata intensitas penyinaranya adalah sebesar 5.8 KWH per meter persegi per hari.(Gordon Feller).
Kita dapat juga membangkitkan listrik langsung dari energi surya, yaitu dengan menggunakan photovoltaic. Alat ini terbuat dari bahan semikonduktor yang sangat peka dalam melepaskan elektron ketika terkena panjang gelombang sinar matahari tertentu. Akan tetapi alat ini masih sangat mahal dan efisiensinya masih sangat rendah, yaitu sekitar 10%. Pembangkitan listrik berdasarkan perbedaan tekanan pada gas juga bisa dilakukan, yaitu dengan menggunakan chimney. Ini sebuah sistem tower yang terdiri turbin gas dan jalinan kaca tertutup yang luas untuk memerangkap panas matahari.
Prinsipnya: sinar matahari akan menembus kaca dari alat ini kemudian memanaskan gas yang terperangkap di bawah kaca. Gas suhu tinggi ini akan memasuki tower tertutup yang tingginya bisa mencapai 1000 meter vertikal. Oleh karena perbedaan suhu gas pada permukaan bumi dan 1000 meter diatas permukaan bumi, maka gas akan mengalir ke atas melalui tower ini. Aliran gas/udara tersebut akan memutar turbin gas. Skema sederhana dapat dilihat pada gambar dibawah.
Keuntungan dan Kerugian Energi Panas Matahari
Keuntungan dari penggunaan energi panas matahari antara lain:
Energi panas matahari merupakan energi yang tersedia hampir diseluruh bagian permukaan bumi dan tidak habis (renewable energy).
Penggunaan energi panas matahari tidak menghasilkan polutan dan emisi yang berbahaya baik bagi manusia maupun lingkungan.
Penggunaan energi panas matahari untuk pemanas air, pengeringan hasil panen akan dapat mengurangi kebutuhan akan energi fosil.
Pembanguan pemanas air tenaga matahari cukup sederhana dan memiliki nilai ekonomis.
Kerugian dari penggunaan energi panas matahari antara lain:
Sistem pemanas air dan pembangkit listrik tenaga panas matahari tidak efektif digunakan pada daerah memiliki cuaca berawan untuk waktu yang lama.
Pada musim dingin, pipa-pipa pada sistem pemanas ini akan pecah karena air di dalamnya membeku.
Membutuhkan lahan yang sangat luas yang seharusnya digunakan untuk pertanian, perumahan, dan kegiatan ekonomi lainya. Hal ini karena rapat energi matahari sangat rendah.
Lapisan kolektor yang menyilaukan bisa mengganggu dan membahayakan penglihatan, misalnya penerbangan.
Sistem hanya bisa digunakan pada saat matahari bersinar dan tidak bisa digunakan ketika malam hari atau pada saat cuaca berawan.
Penyimpanan air panas untuk perumahan bukan merupakan masalah, tetapi penyimpanan uap air pada pembangkit listrik memerlukan teknologi yang sulit.
BANK MANDIRI, Yogyakarta, Indonesia
Nama Proyek : Kantor Cabang Bank Mandiri, Sekip
UGM
Principal Architect : Mario Andreti ,ST. Architecture Firm : MOM Architect Owner : Bank Mandiri
Lokasi : Jalan Kaliurang, Yogyakarta, Indonesia Status : Konsep Desain
Luas Lahan : 760 m2 Luas Bangunan : 480 m2 Tahun : 2004
Gambar Perspektif 1
Posisi site kantor Bank Mandiri ini berada pada posisi hook, yang menjadikannya memiliki beberapa potensi untuk dimaksimalkan, antara lain : view yang baik dari dua arah jalan, serta jalur kendaraan yang bisa dibuat terpisah antara jalur masuk kendaraan dan jalur keluar. Terdapat dua zona fungsi yang berbeda pada bangunan ini yaitu, zona untuk karyawan kantor dan zona untuk pelayanan kepada konsumen. Kedua zona ini pun memiliki pintu masuk yang berbeda.
Peta Lokasi
Siteplan
Zona untuk karyawan terdiri dari ruang kepala, ruang meeting, ruang arsip,ruang server, pantry, dan ruang untuk brankas. Sementara untuk pelayanan kepada konsumen, terdiri dari : ruang advertising, ruang untuk customer service, ruang untuk teller dan transaksi, mushola, serta ruang ATM 24 jam yang diletakkan pada bagian depan, yang juga berfungsi sebagai Entrance utama.
Denah
Gambar Perspektif 2
Pada fasad bangunan, konsep bentuk yang ingin ditekankan adalah menghadirkan tampilan kokoh, berkarakter, serta modern. Bentukan geometris yang tegas, diharapkan memunculkan kesan kokoh dari bangunan ini. Warna biru dan kuning yang merupakan identitas Bank Mandiri serta dibalut dominasi warna putih, ditujukan untuk memunculkan karakter dari bangunan ini sehingga tanpa melihat tulisan Bank Mandiri pun sudah dapat dikenali bahwa ini merupakan bangunan kantor dari Bank Mandiri. Selain itu pada bagian utara dinding bangunan terdapat permainan dinding yang berbentuk seperti logo Bank Mandiri, juga ditujukan untuk memperkuat identitas bangunan. Bentuk pintu jendela didesain agak berbeda dari desain konvensional, cenderung dekonstruksi pada beberapa bagian, diharapkan dapat menjadi penggerak utama bahwa bangunan Bank tidaklah harus selau kaku dan monoton, namun untuk menjadikannya sebuah bangunan yang menarik, agar lebih menjual untuk menarik lebih banyak calon konsumen.
Sketsa Konsep 3
Gambar Perspektif 3
Untuk menciptakan kenyamanan penghawaan (thermal comfort) yang baik, konsep bangunan ini memiliki solusi khusus, dan lebih kepada eksperimental, yaitu membuat kolam penampung air diatas atap dak betonnya. Tujuan dari bentuk atap Water-roof ini adalah atap dak beton sangat mudah mentransfer panas ke dalam bangunan, atap pun berubah fungsi menjadi sumber panas yang baru bagi ruangan dibawahnya, untuk mencegah itu, maka digunakanlah air sebagai penahan panas hingga tidak terlalu banyak terserap ke atap.
Sketsa Konsep 4
Gambar Perspektif 4
Penggunaan jendela terbuka berukuran besar, serta tinggi ceiling (plafond) setinggi 6 meter dari lantai, diharapkan dapat memberi kondisi nyaman, sejuk dari ruang utama didalamnya. Hal ini ditujukan untuk mengurangi penggunaan AC diruang dalam bangunan, sebagai langkah untuk penghematan energi.
Gambar Perspektif 5
Sketsa Konsep 5
