BAB IV: KONSEP
4.1. Konsep Dasar Perancangan
Konsep dasar yang akan di gunakan dalam perancangan Student Housing UMB ini adalah Arsitektur hemat energi yang menerapkan Pemanfaatan maupun efisiensi Energi dalam rancangan bangunan.
Krisis energi dunia ternyata memacu dikembangkannya konsep arsitektur baru yang lebih sadar energi. Arsitektur hemat energi (energy efficient architecture) adalah arsitektur dengan kebutuhan energi serendah mungkin yang bisa dicapai dengan mengurangi jumlah sumber daya yang masuk akal (Enno, 1994). Dengan demikian, arsitektur hemat energi ini berlandaskan pada pemikiran meminimalkan penggunaan energi tanpa membatasi atau merubah fungsi bangunan, kenyamanan, maupun produktifitas penggunanya. Konsep Arsitektur Hemat Energi ini mengoptimasikan sistem tata cahaya dan tata udara, integrasi antara sistem tata udara buatan – alamiah dan sistem tata cahaya buatan – alamiah serta sinergi antara metode pasif dan aktif dengan material dan instrumen hemat energi.
4.2. Pendekatan Konsep Bangunan Hemat Energi
Pendekatan yang dilakukan untuk mengetahui seberapa besar bangunan Student Housing UMB telah menerapkan Hemat Energi yaitu melalui pendekatan OTTV sesuai dengan Standar Nasional Indonesia 03-6389-2000 Konservasi Energi Selubung Bangunan. Menurut SNI 03-6389-2000, bangunan dikatakan hemat energi apabila nilai OTTV (Overall Thermal Transfer Value) dan RTTV (Roof Thermal Transfer Value) tidak melebihi 45 Watt/meter². Adapun rumus untuk menghitung nilai OTTV adalah:
dimana:
OTTV :nilai perpindahan termal menyeluruh pada dinding luar yang memiliki arah atau orientasi tertentu (Watt/m2)
a :absorbtansi radiasi matahari
Uw :transmitansi termal dinding tak tembus cahaya (Watt/m2.K)
WWR :perbandingan luas jendela dengan luas seluruh dinding luar pada : orientasi yang ditentukan
TDEk : beda temperatur ekuivalen (K)
SC :koefisien peneduh dari sistem fenestrasi SF :faktor radiasi matahari (W/m2)
Uf :transmitansi termal fenestrasi (W/m2.K)
DT :beda temperatur perencanaan antara bagian luar dan bagian dalam (diambil 5K)
RTTV = a (Ar x Ur x TDek) + (As x Us x DT) + (As x SC x SF) / Ao
dimana :
RTTV :nilai perpindahan termal menyeluruh pada atap (Watt/m2)
a :absorbtansi radiasi matahari
Ur :transmitansi termal atap tak tembus cahaya (Watt/m2.K)
Ar :luas atap yang tidak tembus cahaya (m2)
As :luas skylight (m2)
TDEk :beda temperatur ekuivalen (K)
SC :koefisien peneduh dari sistem fenestrasi SF :faktor radiasi matahari (W/m2)
DT :beda temperatur perencanaan antara bagian luar dan bagian dalam (diambil 5K)
Konsep OTTV mencakup tiga elemen dasar perpindahan panas melalui selubung luar bangunan yaitu: konduksi panas melalui dinding tidak tembus cahaya, radiasi matahari melalui kaca, dan konduksi panas melalui kaca. Untuk menghitung OTTV seluruh dinding luar, hasil perhitungan OTTV pada semua bidang luar dijumlahkan dengan menggunakan rumus sebagai berikut:
Beban Pendinginan (Metode Cooling Load Temperature Difference). Beban Pendinginan adalah jumlah total energi panas yang harus dihilangkan dalam satuan waktu dari ruangan yang didinginkan. Beban ini diperlukan untuk mengatasi beban panas external dan internal. Beban panas external diakibatkan oleh panas yang masuk melalui konduksi (dinding,langit-langit, kaca, partisi, lantai), radiasi (kaca), dan konveksi (ventilasi dan infiltrasi). Beban panas internal diakibatkan oleh panas yang timbul karena orang/penghuni, lampu, dan peralatan/mesin.
Beban Panas External:
Beban Panas External untuk seluruh gedung akibat konduksi, radiasi dan konveksi dapat dihitung dengan menggunakan persamaan sebagai berikut: Konduksi melalui atap, dinding, dan kaca:
RSHG = U x A x CLTDcorr x Fc dimana:
RSHG = room sensible heat gain (Btu/h). A = luas atap, dinding, kaca (ft²).
U = nilai konduktansi bahan (Btu/ ft².°F.h).
CLTDcorr = CLTD tabel + (78-indoor) + (outdoor-85) (°F). Fc = faktor koreksi.
Konduksi melalui partisi, langit-langit, dan lantai: RSHG = U x A x ΔT dimana:
A = luas partisi, langit-langit, lantai (ft²).
ΔT = temperatur outdoor – temperatur indoor (°F). Radiasi melalui kaca:
RSHG = A x SC x SCL x Fc dimana:
A = luas kaca (ft²). SC = shading coefficient.
SCL = solar cooling load (Btu/h.ft²). Ventilasi:
RSHG = 1,10 x n x CFM x ΔT RLHG = 4840 x n x CFM x ΔW dimana:
RLHG = room latent heat gain (Btu/h).
CFM = kebutuhan sirkulasi udara segar untuk tiap orang (cubic feet per minute).
ΔW = perbedaan rasio kelembaban outdoor– indoor (lb/lb).
Beban Panas Internal
Beban Panas Internal untuk seluruh gedung akibat penghuni, lampu dan peralatan, dapat dihitung dengan menggunakan persamaan sebagai berikut:
Penghuni:
RSHG = n x Qs x CLF RLHG = n x Ql dimana:
Qs = beban panas orang sensibel (Btu/h). Ql = beban panas orang latent (Btu/h). CLF = cooling load factor, untuk orang. Lampu:
RSHG = 3,412 x Input x Fu x Fs x CLF dimana:
Input = jumlah lampu yang terpasang (W). Fu = lighting use factor.
Fs = special allowance factor = 1,20. CLF = cooling load factor, untuk lampu. Peralatan:
RSHG = Input x CLFeq. dimana:
Input = jumlah peralatan yang digunakan (Btu/h). CLFeq. = cooling load factor, untuk peralatan.
Ton of refrigeration
TR = (RSHG total + RLHG total)/12000 dimana:
TR = Ton of Refrigeration, kapasitas pendinginan (TR).
4.3. Konsep Usulan Unit
No Type Unit Luas (m2) Jmlh Unit/Lantai Jmlh Max. Orang per Unit Jmlh Orang Per lantai 1 Unit Komersil 16 M2 6 2 12 2 Studio 1 16 M2 6 2 12 3 Studio 3 16 M2 12 3 36 4 Unit Sewa 16 M2 1 2 2 Total 6 Lantai Hunian 150 372
Tabel 4. Usulan Unit
Type Unit Persyaratan Pengguna Hunian
Unit Komersil Mahasiswa yang secara finansialnya berlebih tetapi kemampuan akademiknya kurang.
Mahasiswa yang secara finansialnya berlebih dan memiliki kemampuan akademik yang bagus/berprestasi.
Studio 1 Mahasiswa yang memiliki kemampuan finansialnya kurang tetapi memiliki prestasi dalam akademiknya
Mahasiswa semester tinggi atau akhir yang membutuhkan tingkat konsentrasi lebih sehingga dapat lebih fokus pada perkuliahannya
24%
24% 48%
4%
Unit Tiap Lantai
Studio 2 Mahasiswa yang memiliki kemampuan finansialnya kurang tetapi memiliki prestasi dalam akademiknya
Mahasiswa semester awal, tingkat berikutnya hingga berjumlah maksimal 3 orang. Dalam hal ini terjadi proses edukasi antar sesama.
Unit sewa Keluarga mahasiswa, pengunjung lainnya yang memilki kepentingan atau sedang diadakannya acara dilingkungan kampus UMB.
Tabel 5. Persyaratan Pengguna Hunian.
4.4. Konsep
Fasade
Gambar 28. Double Skin Design
Konsep secondary skin adalah seperti pakaian pada manusia yang berfungsi untuk melindungi kulit manusia untuk melindungi dari radiasi matahari, kotoran, air hujan ataupun ancamanancaman dari luar, pakaian dapat berfungsi juga sebagai cara seseorang untuk mengekspresian dirinya, hal ini sama dengan penggunaan secondary skin pada bangunan, secondary skin berguna untuk melindungi kulit atau dinding dibaliknya dengan fungsi yang mirip dengan pakaian pada manusia namun dengan pengaplikasian yang berbeda. Pemilihan tipe fasade berdasarkan basis lokasi suatu bangunan dan juga persyaratan ruangan didalam ruangan bangunan. Peranan ditentukan oleh fraki glazur dan derajat dari bagian transparan bangunan. Rongga pada fasade
digunakan untuk karakter fasade tertentu untuk menghindari kondisi overheat atau terlalu panas pada fasade bangunan. Faktor lain yang menentukan Pemilihan fasade adalah polusi suara dan bau. Berikut adalah beberapa tipe fasade yang sekarang ini telah digunakan di bangunan-bangunan; Windowed facade, Element facade, baffle
panel, Alternating Façade, Box window facade, Corridor facade, Unsegmented double skin facade, Controllable double skin facade. Penggunaan konsep fasade tersebut adalah berdasarkan pertimbangan dari lokasi tapak, orientasi bangunan terhadap matahari, keuntungan penggunaan suatu tipe fasade, karena setiap tipe memiliki kelebihan dan kekurangan masing-masing. Pada bangunan secondary skin berguna tidak hanya panas saja tetapi secondary skin juga dapat berguna untuk mengurangi kebisingan dari luar bangunan, lalu dapat juga berfungsi sebagai elemen estetis untuk bangunan. Menurut Harrison and Boake, (2003) in the Tectonics of the Environmental Skin, menggambarkan sistem Kulit Facade ganda sebagai "dasarnya sepasang kaca "Kulit" dipisahkan oleh koridor udara. Lapisan utama kaca biasanya lapisan untuk isolasi. Ruang udara antara lapisan kaca bertindak sebagai isolasi terhadap suhu ekstrem, angin, dan suara. Sun-shading perangkat sering terletak antara dua kulit. Semua elemen dapat diatur secara berbeda menjadi angka permutasi dan kombinasi dari membran padat dan kaku " Sebelum memulai sebaiknya kita memperhatikan fakta bahwa: “Global koefisien perpindahan panas, seperti koefisien perpindahan panas keseluruhan (U-nilai) dan keuntungan koefisien panas matahari (G-nilai) biasanya dipelajari untuk menentukan perilaku termal dari bagian depang gedung koefisien standar mengasumsikan mantap negara dan satu aliran panas terarah dan ini tidak dapat langsung diterapkan berventilasi fasade.” (Faggembau,dkk., 2003).
