BAB V
KAJIAN TEORI
5.1 Kajian Teori Penekanan Desain
5.1.1. Latar Belakang
Tema desain yang diterapkan pada proyek Apartemen Mahasiswa UNIKA
Soegijapranata ini adalah penekanan desain Arsitektur Bioklimatik. Pertimbangan ini dilakukan dengan melakukanya effisiensi dalam bangunan dan memperhatikan keadaan yang nyaman bagi para pengguna Apartemen Mahasiswa ini.
5.1.2. Interpretasi dan Elaborasi Teori Permasalahan Dominan
Terminologi Arsitektur Dan Bioklimatik
Arsitektur :
Ilmu dan seni yang merancang bangunan dan struktur lain yang fungsional tersrutktur dengan baik serta memiliki nilai estetika.
Bioklimatik :
Pengertian Arsitektur Bioklimatik
Arsitektur Bioklimatik :
Suatu pendekatan yang mengarahkan arsitek untuk mendapatkan penyelesaian desain dengan memperhatikan hubungan antara bentuk
arsitektur dengan lingkunganya dalam kaitan iklim daerah tersebut.
a) Perkembangan Arsitektur Bioklimatik
Perkembangan Arsitektur Bioklimatik bermula atau berasal pada tahun
1960-an. Arsitektur Bioklimatik merupakan salah satu arsitektur modern yang dipengaruhi oleh iklim setempat atau lingkungan tersebut. Arsitektur Bioklimatik merupakan salah satu cerminan kembali arsitektur Frank Loyd
Wright dengan prinsipnya yang tidak mengutamakan efisiensinya saja melainkan juga keselarasan,kebijaksanaan,kekuatan,ketenangan dan kegiatan yang sesuai dengan bangunanya. Kemudia arsitek yang
bernaman Oscar Niemeyer juga memiliki penyesuaian terhadap lkeadaan alam dan lingkungan. Kemudain lahirlaha arsitek lain seperti Victor Oglay pada tahun 1963 mulai memperkenalkan Arsitektur Bioklimatik. Setelah itu
b) Prinsip Arsitektur Bioklimatik
Pada Arsitektur Bioklimatik , penampilan pada bentuk arsitektur terhadap bangunan merupakan bagian yang dipengaruhi oleh iklim setempat, berikut merupakan prinsip – prinsip pada arsitektur bioklimatik ;
Meminimalisir Penggunaan ataupun ketergantungan pada sumber energi buatan yang tidak dapat diperbarui.
Penghematan energi dari bangunan itu sendiri, mulai dari penempatan lokasi bangunan, dan pemilian material yang ramah lingkungan.
Arsitektur bioklimatik juga dapat mengikuti budaya setempat dengan menyesuaikan iklim lingkungan sekitar.
Berikut merupakan hal-hal yang perlu diperhatikan dalam mendesain bangunan dengan tema Arsitektur Bioklimatik dalam strategi menghadapi iklim yang ada ;
Memperhatikan Keuntungan Matahari ( Panas/Cahaya )
Meminimalkan atau menghambat aliran panas dalam bangunan
Meminimalkan bukaan terhadap arah datangnya matahari
Memperhatikan penguapan pendinginan serta isolasi panas pada
c) Unsur-Unsur Perancangan Bioklimatik,Kenneth Yeang
Sirkulasi Vertikal
Terdiri dari eskalator , elevator , tangga utama, tangga darurat semua komponen tersebut dianjurkan berada pada struktur core bangunan.
Dalam Arsitektur Bioklimatik dalam bangunan , bahwa core mempunyai fungsi sebagai berikut;
Kekakuan struktur bangunan
Perlindungan terhadap sinar maupun panas matahari
Pelindung atau penopang terhadap angin
Tempat aman (untuk lajur tangga darurat)
Penghubung antara setiap lantai dalam bangunan
Penempatan Core pada bangunan yang mengambil desain arsitektur bioklimatik harus pada sisi bangunan tersebut (pheripheri core). Dan dalam penempatan iklim di indonesia mempunyai banyak keuntungan dalam pengambila arsitektur bioklimatik. Berikut merupakan keuntungannya :
Dapat melihat keluar bangunan melalui lift atau tangga , karenan penepatan core bangunan pada pinggir bangunan.
Dapat memasukan cahaya alami kedalam core
Struktur core dapat melindungi dari panas sinar matahari
Pemanfaatan energi alami berupa solar panel untuk mengurangi pemakaian energi buatan
Pemanfaatan udara atau angin dalam sirkulasi dalam bangunan
Tidak memerlukan ducting fire-fighting presuration
(Sumber : Rethinking The Skyscraper Hal 21)
Vertical Landscaping
Keuntungan :
Mempunyai nilai estetika yang tinggi dalam sebuah bangunan daln dapat menghasilkan produktifitas kerja yang tinggi
Memperlunak fasade bangunan
Melindungi ruang dalam bangunan serta eksterior bangunan (dinding luar bangunan)
Meminimalisir panas matahari yang masuk kedalam bangunan tetapi
tetap menggunakan kaca untuk pemaksimalan cahaya yang masuk.
Menyerap CO2 dan CO dari polusi udara dan memberikan O2 melalui tanaman – tanaman pada bangunan
Dapat menciptakan suasana yang nyaman dan
tenang (Sumber : Rethinking The Skyscraper Hal 21)
Ventilasi
Penggunaan ventilasi pada bangunan yang bertema arsitektur bioklimatik lebih mengutamakan ventilasi alami dengan memanfaatkan bukaan-bukaan berupa jendela pada bangunan, keuntungan dari penggunaan ventilasi-ventilasi adalah;
Untuk menambah kenyamanan disaat kelembapan meningkat
Sebagai alasan kesehatan unutk memenuhi kebutuhan oksigen terhadap pengguna bangunan
Untuk kenyamatan penglihatan dan menambah view untuk pengguna bangunan.
(Sumber : Rethinking The Skyscraper Hal 21)
Dinding Luar Bangunan
Aturan desain penutup luar bangunan arsitektur bioklimatik
Efisiensi energi yang dimaksud dalam bangunan arsitektur bioklimatik adalah kulit bangunan yang harus dapat mengurangi pemakaian
energi.
Penyediaan sentral of daylight untuk mengurangi radiasi matahari langsung terhadap bangunan.
Meminimalkan penembusan udara panas pada dinding bangunan
Pemilihan warna bangunan yang mereduksi panas
Meminimalkan beban pada rangka struktur
Meminimalkan perlengkapan maintenance
Sistem Struktur
Penggunaan sistem struktur pada bangunan arsitektur bioklimatik
tergantung pada sistem tinggi tiap lantainya dan ukuran elemen pada
layout struktur vertikal terdiri dari elemen core dan kolom rangka serta
dipengaruhi oleh syarat-syarat struktur untuk menahan beban yang mati,
angin dan gempa serta sistem kekakuan dalam bangunan. Struktur pada
arsitektur bioklimatik juga dapat dikombinasikan dengan sistem low energi.
1.Penempatan Core Menurut Yeang
Gambar 172 : Penempatan Core Sumber : http://iconarchitecture.weebly.com
Menentukan Orientasi
Bangunan yang memiliki tingkat yang tinggi mendapatkan panas matahari secara penuh , termasuk dengan radiasinya . Bangunan yang menghadap bukaan ke uatara dan selatan memiliki keuntungan untuk mengurangi insulasi panas yang ada dan bangunan yang memiliki aktivitas yang kecil
Gambar 173 : Orientasi Bangunan Sumber : http://iconarchitecture.weebly.com
Penempatan Bukaan Jendela
Bukaan jendela seharusnya menghadap utara dan selatan sangat penting untuk mendapatkan orientasi bangunan terhadap pandangan, jika memperhatikan alasan estetik curtain wall bisa digunakan sebagai fasad bangunan yang tidak menghadap matahari . Penggunaan kaca bisa
Gambar 174 : Orientasi Bukaan Jendela Sumber : http://iconarchitecture.weebly.com
Penggunaan Balkon
Gambar 175 : Penggunaan Balkon Sumber : http://iconarchitecture.weebly.com
Membuat Ruang Transisional
Gambar 176 : Ruang Transisional Sumber : http://iconarchitecture.weebly.com
Desain Pada Dinding
Gambar 177 : Dinding Selubung Bangunan Sumber : http://iconarchitecture.weebly.com
Hubungan Terhadap Landscape
Pada bangunan tropis menurut Yeang lantai dasar harusnya lebih terbuka dan menggunakan Ventilasi Alami karena lantai dasar merupaka penghubung utama dengan akses keluar. Tumbuhan Lanskap tidak hanya digunakan sebagai kepentingan ekologis estetika semata , tetapi membuat
Gambar 178 : Konsep Lansekap Sumber : http://iconarchitecture.weebly.com
Menggunakan Alat Pembayang Pasif
Di daerah tropis perlu adanya pembayang sinar matahari menurut Yeang esensi sinar matahari pada dinding bangunan yang berhadapan langsung dengan matahari (Timur dan Barat) dan sebaiknya cross ventilation juga
Gambar 179 : Pembayang Pasif Sumber : http://iconarchitecture.weebly.com
Dengan adanya aliran udara yaitu ventilasi , maka udara panas yang berada pada gedung bagian atas dapat disalurkan kembali kelingkungan
untuk mendinginkan bangunan kembali.
Penyekat Panas Pada Lantai
Isulator panas yang baik pada kulit bangunan dapat mengurangi panas yang mengendap didalam bangunan dengan udara dingin yang masuk kedalam bangunan. Pada penyekat panas lantai terbagi menjadi lima bagian utama,
Lima jenis utama , adalah :
Flake (Serpihan)
Fibrous (Berserabut)
Granular (Butiran-Butiran)
Cellular (Terdiri Dari Sel)
Reflective (Memantulkan)
Solar collector heat diletakan didepan fisik banugnan untuk menyerap panas matahari.
(Sumber : Rethinking The Skyscraper Hal 21-22)
Mekanikal dan Energi
Tujuan utama dari bangunan bioklimatik adalah untuk mengurangi ketergantungan pemakaian bangunan terhadap sistem mekanikal dan elektrikal dan untuk menggurangi dengan menggunakan sistem pasif low energi.
Ketentuan Mekanikal dan Elektrikal pada bangunan bioklimatik :
ME harus ekonomis dalam pembangunanya dan mudah untuk dioperasikan dalam maitenancenya, efisien serta dapat mengurangi penggunaan energi selama proses pembangunan dan masa sustainable bangunan tersebut.
ME harus memiliki tingkat kenyamanan dalam hunian bangunan, temperatur, akustik serta pencahayaan dalam bangunan
ME harus meminimalkan biaya operasional dan maintenance pada bangunan dengan menggunakan material-materila bangunan yang berkualitas dan ramah lingkungan.
ME harus memaksimalkan penggunaan ruang yang ada dan memaksimalkan efisiensi dalam struktural
5.1.3. Studi Preseden
Studi Preseden Menara Mesiniaga
Bangunan ini merupakan bangunan tingkat yang terkenal dengan Arsitektur Bioklimatiknya. Bangunan ini terletak di negara Malaysia . Bangunan Menara Mesiniaga ini memanfaatkan iklim lingkunganya
dengan sangat baik karena berada pada iklim tropis, pencahayaan alaminya sangatlah bagus. Teknik yang digunakan adalah peletakan seperti sun shading yang dimanfaatkan untuk mengatur banyaknya sinar matahari yang masuk kedalam bangunan ini.
Gambar 181 : Menara Mesiniaga Sumber : Archdaily.com
pada ventilasi, perlindungan terhadapa cahaya matahari, memasukan penerangan alami kedalam bangunan dan area visual lainya. Sistem kaca MBW pada bangunan ini dapat mengatur kondisi thermal dengan teknik pendekatan Arsitektur Bioklimatik yaitu;
Meminimalisir panas yang disebabkan oleh radiasi matahari
Konveksi dalam penggunaan ventilasi silang
Pada setiap lantai pada bangunan ini dibuatkan sebuah taman yang disusun dalam bentuk spiral yang diterapkan pada lantai terendah hingga lantai tertinggi . Kegunaan taman ini digunakan untuk menciptakan kenyamanan Thermal pada bangunan atau sebagai penyejuk ruangan dalam bangunan menara ini.
Studi Preseden Boarding House Bioclimatic , Surabaya
Merupakan Bangunan Kost yang menerapkan Arsitektur Bioklimatik untuk mengatasi iklim tropis yang ada di Indonesia , pada penerapan desian ini
sang Arsitek memandang manusia adalah obyek hidup yang harus diperlakukan dengan baik dan proposional.
Arsitek
: Surabaya, Kota Surabaya, Jawa Timur,
Indonesia
Gambar 184: Boarding House Bioklimatik Sumber : Archdaily.com
Penggunaan Panel Perforasi
Perawatan Yang Mudah
Pada Desain Bioklimatik Boarding House ini menggunakan perawatan yang mudah dan biaya yang rendah, bisa dilihat dari dinding finishingya menggunakan cat semen(semen aci). Plester, dan semen roll yang tidak
memerlukan perawatan yang rumit(menghemat biaya pemeliharaan. banyak bahan yang dipilih dengan menggunakan bahan barang daur ulang, yaitu untuk peti kayu bekas untuk pintu dan mebel. Dengan prinsip
daur ulang ini, jelas bahwa bangunan tersebut menghemat biaya dan sumber daya.
Gambar 186 : Effisiensi Material Sumber : Archdaily.com
pendidikan di perguruan tinggi, dan dapat menciptakan suasana kamar yang enak dilihat dan nyaman.
Penyediaan Transportasi Sepeda
Boarding House ini juga menyediakan parker sepeda untuk meningkatkan minat mahasiswa menggunakan transportasi yang lebih ramah
lingkungan.
5.1.4. Penerapan Teori Desain
Tema Desain Bioklimatik yang cocok untuk diterapkan pada bangunan
Apartemen Mahasiswa ini adalah:
a) Respon Terhadap Radiasi Panas Matahari
Peletakan posisi core yang sesuai dengan iklim tropis yaitu pada barat dan timur untuk mereduksi panas matahari
Memasang Sun Shading untuk meminimalisir panas matahari
Mengarahkan bangunan pada selatan atau utara , pada bagian yang terdapat banyak aktivitas untuk mengurangi panas yang timbul.
b) Respon Terhadap Terpan Angin
Penerapan sirkulasi silang pada bangunan sangat membantu untuk menciptakan keadaan thermal dalam banugnan yang baik, serta untuk menggantikan udara dalam bangunan dengan cepat untuk kesejukan yang terdapat dalam bangunan.
c) Respon Iklim Mikro
5.2 Kajian Teori Permasalah Dominan
5.2.1. Latar Belakang
Pada Bangunan Apartemen Ini memiliki tujuan utama untuk menyediakan hunian sewaan khusus mahasiswa UNIKA Soegijapranata. Pada bangunan apartemen ini diutamakan adalah biaya yang murah sehingga
perlu adanya effisiensi energi dalam bangunan apartemen ini. Maka pada bangunan apartemen ini harus memiliki teknologi untuk menambah effisiensi energi dalam bangunan, seperti penggunaan panel surya sebagai energi sekunder dalam bangunan dan pengolahan air dalam
bangunan apartemen mahasiswa.
5.2.2. Interpretasi dan Elaborasi Teori Permasalahan Dominan
Permasalahn dominan yang sering muncul adalah di era sekarang semakin meningkatnya global warming yang merupakan dampak
bangunan yang tidak memeperhatikan lingkungan sekitar seperti penggunaan energi yang berlebihan yang berakibat buruk pada
lingkungan. Oleh karena itu butuh adanya perancangan bangunan yang memperhatikan lingkungan sekitar dan memanfaatkan energi sekitar untuk effisiensi energi dalam sebuah bangunan. Apartemen mahasiswa ini berusaha untuk menerapkan teknologi-teknologi yang bisa menambah
Gambar 188 : Perhitungan Edge Sumber : app.edgebuildings.com
Perhitungan effisiensi energi diatas menggunakan spesifikasi teknologi
energi dan penghematan air sebagai berikut:
Effisien Energi
Tabel 54 : Perhitungan Effisiensi Energi Sumber : app.edgebuildings.com
No. Keterangan
1. (WWR) Pengurangan Rasio Jendela Ke Dinding Sebesar 40%
6. Ventilasi Alami Untuk Kamar
7. Lampu Hemat Energi (LED) Outdoor
8. Lampu Hemat Energi (LED) Indoor
9. Mengontrol Pencahayaan Koridor
10. Panel Surya
Total 48.49%
Effisiensi Air
Tabel 55 : Effisiensi Air
Total Effisiensi Energi Bangunan
Gambar 189 : Hasil Akhir Perhitungan Sumber : app.edgebuildings.com
Effisiensi Pemakaian Energi Pada Ruang Kamar
Lampu LED berdaya 5 Watt ~ 220 Volt, rata-rata dinyalakan selama 12
jam sehari :
pemakaian per hari :
((5 Watt / 1.000) x 12 jam x 280 Kamar)
(0,005 kWh x 12 jam x 280 Kamar )
0,06 kWh x 280
16.8 kWh x Rp. 864,2
pemakaian per bulan :
Rp. 14.518 x 30
Televisi berdaya 0,8 Ampere ~ 220 Volt = 176 Watt, rata-rata dioperasikan
selama 3 jam sehari. Maka, biaya pemakaian daya televisi 0,8 Ampere
dengan rata-rata pemakaian selama 3 jam adalah :
pemakaian per hari :
(176 Watt / 1.000) x 3 jam x 280 Kamar) x Rp. 864,2,-
(0,176 kWh x 3 jam x 280 Kamar) x Rp. 864,2,-
147.84 kWh x Rp. 864,2,-
Rp. 127.763
pemakaian sebulan :
Rp. 127.763 x 30 hari
5.2.3 Studi Preseden
Studi preseden yang saya ambil untuk sistem teknologi dalam efisiensi bangunan apartemen adalah bangunan Sino-Italian Ecological and Energy Efficient Building.
Gambar 190 : Sino-Italian Ecological and Energy Efficient Building. Sumber : Archdaily.com
Penggunaan Solar Panel
Penggunaan solar panel pada bangunan ini ditujukan untuk mengefisiensi
energi dalam bangunan , dan dapat mengurangi pemakaian listrik pada PLN Sehingga panas matahari di lingkungan tersebut dapat masuk
Gambar 191 : Penggunaan Solar Panel Sumber : Archdaily.com
Gambar 192 : Sistem Pemanfaatan Cahaya Dan Penghawaan Sumber : Archdaily.com
Orientasi Solar panel
Pada bangunan ini orientasi peletakan solar panel merata dari siang hingga sore tanpa penghalang, sehingga cahaya yang diserap dapat
Gambar 193 : Sistem Dan Orientasi Solar Panel Sumber : Archdaily.com
Studi Preseden Bangunan Bertingkat Bioklimatik
Lokasi : One-North Singapore
Iklim : Tropis
Iklim Sekitar : Hutan Hujan Tropis
Gambar 194 : Apartemen Bioklimatik Sumber :Kenyeang Eco Skyscraper Volume.2
Gambar 196 : Sistem Penghawaan Sumber :Kenyeang Eco Skyscraper
Gambar 197 : Bentuk Denah
5.2.4. Penerapan Teori Permasalah Desain
Dari permasalahan desain yang sudah ada maka diterapkan beberapa teknologi dan perhitungan yang dapat diterapkan dalam bangunan.
Penerapan Solar Panel pada bangunan untuk efisiensi energi
Penentuan orientasi solar panel pada bangunan
