Lokasi dan Waktu Penelitian
Lokasi penelitian mengenai Kajian Desain taman dan rumah tinggal hemat energi ini tidak ditentukan secara pasti, namun menggunakan asumsi. Asumsi lokasi untuk penelitian ini dibatasi pada lokasi beriklim tropis basah Indonesia, dengan kondisi iklim yang digunakan sebagai acuan adalah kota Bogor.
Kota Bogor sendiri secara letak geografis berada pada letak lintang 6° 34' 48" LS dan letak bujur 106° 47' 24" BT. Kota Bogor ketinggian minimum 190 m dan maksimum 330 m dari permukaan laut (Anonim 2009a). Kondisi tanah relatif subur. Kondisi iklim di Kota Bogor, meliputi suhu tertinggi rata-rata tiap bulannya sekitar 30,2 ºC. Kelembaban udara rata-rata sekitar 80 %, curah hujan rata-rata setiap tahun sekitar 3.000 – 4000 mm/tahun, kecepatan angin rata-rata per tahun adalah 2 km/jam (skala Beaufort masuk dalam kategori skala 1, tingkatan teduh, tanda-tanda di darat asap mengepul miring, tetapi alat anemo meter tidak berputar) dengan dominasi arah angin dari Timur Laut (BMKG 2011).
Waktu penelitian yang meliputi tahapan pengumpulan data sekunder, penyusunan kriteria, survei pakar, analisis dan sintesis serta konsepsi desain dan visualisasi desain dilakukan selama lima bulan dimulai bulan Desember 2010 sampai dengan bulan April 2011.
Alat dan Data penelitian Alat Penelitian
Penelitian ini menggunakan peralatan baik perangkat keras (hardware) maupun perangkat lunak (software). Perangkat yang digunakan dapat dilihat pada Tabel 5.
Tabel 5. Alat Penelitian
Hardware dan Software Fungsi
Hardware
Notebook Pengolahan data
Software
Microsoft Office
(Word, Excel, Powerpoint)
Analisis data tabular, pelaporan, presentasi Expert Choice v.11 Pengolahan Analythical Hierarchy Process
(AHP)
AutoCad 2010 Visualisasi 2 D
Data Penelitian
Jenis dan Sumber Data. Dalam penelitian kajian konsep desain taman dan rumah tinggal hemat energi ini, dibutuhkan data sekunder dan data primer. Data sekunder merupakan data-data dari instansi terkait dan data yang terkait mengenai komponen lanskap rumah tinggal dan arsitektur rumah tinggal yang terkait dan mendukung tema konsep hijau (green design). Data primer diperoleh survei pakar, melalui wawancara dan dengan instrumen kuesioner AHP oleh pakar terpilih.
Tahapan dan Metode Penelitian
Proses atau tahapan yang dilakukan dalam melaksanakan penelitian ini terdiri dari tiga tahapan besar, yaitu:
1. Tahap penetapan komponen hemat energi. 2. Tahap pengujian komponen hemat energi. 3. Tahap konseptualisasi desain hemat energi.
Tahapan penelitian tersebut terangkum dalam Gambar 5.
Gambar 5. Skema tahapan penelitian
Tahap Penetapan Komponen Hemat Energi
Pada tahap ini dilakukan studi pustaka (desk study) yang relevan sebagai bahan analisis komponen-komponen pembentuk unit lanskap rumah tinggal yang berpengaruh terhadap penghematan energi dalam mencapai tujuan penelitian desain taman dan rumah tinggal hemat energi. Analisis dilakukan dengan teknik
analisis deskriptif. Penetapan komponen tersebut didasari atas pertimbangan desain yang berkaitan dengan isu desain berkelanjutan dengan pendekatan green design dan strategi desain pasif (passive design strategy) (Kibert 2008). Hasil dari analisis tersebut, ditetapkanlah komponen-komponen desain hemat energi yang terangkum pada Tabel 6 dibawah ini.
Tabel 6. Penetapan komponen- komponen desain hemat energi No. Komponen Variabel Pengaruh terhadap penghematan
energi
Sumber referensi 1 Tapak Orientasi Perbedaan orientasi terhadap arah
mata angin mempengaruhi kondisi termal bangunan. Orientasi yang menghadap ke sisi barat-timur akan mendapatkan panas yang lebih tinggi di banding sisi utara-selatan.
Karyono (2010)
Intensitas tutupan lahan
Intensitas tutupan lahan digunakan sebagai instrument untuk mengendalikan kepadatan bangunan (KDB) dan ruang terbuka hijau (KDH). Tujuan hal ini adalah untuk menciptakan keserasian kawasan Perumahan dan Permukiman yang harmonis, sepadan, dan ekologis, pertumbuhan ekonomi dan pembangunan sosial budaya untuk
pencapaian pembangunan
perumahan dan permukiman yang manusiawi dan berkelanjutan.
KEMENPERA (2008)
Topografi Klasifikasi kemiringan lahan yang berpengaruh terhadap proses dan biaya pembangunan.
KEMENTAN (1980)
Jenis tanah Terkait dengan tingkat kesuburan dan kondisi ekologis tanah agar dapat mendukung pertumbuhan tanaman. Hanafiah (2010) Bebas dari gangguan geo-biologis
Variabel ini berimplikasi pada kenyamanan karena situasi tapak yang relatif aman & sehat.
Frick dan Mulyani (2006)
Sistem utilitas
Konsep 3R Frick dan
Mulyani (2006)
Tabel 6. Lanjutan
No. Komponen Variabel Pengaruh terhadap penghematan energi
Sumber referensi 2 Tanaman Jenis
tanaman
Terkait strata ekologis tanaman yang dapat membantu ameliorasi iklim khususnya pada RTH Pekarangan dan penggunaan tanaman budidaya lokal sehingga dapat dengan mudah tumbuh pada lokasi yang diinginkan.
KEMENPU (2008) dan Reed (2010)
Tata letak tanaman
Tata letak tanaman terhadap arah penyinaran matahari guna membantu menyerap panas dan juga fungsinya sebagai penaung tanpa memblokir aliran udara kedalam bangunan untuk penghawaan alami. Sitawati (1994) dan Reed (2010) Jumlah tanaman
Jumlah tanaman peneduh optimum dalam RTH Pekarangan rumah kecil terkait dengan luasan kanopi untuk mengendalikan fluktuasi suhu.
KEMENPU (2008)
Jarak tanaman
Tanaman memiliki jarak jangkau dalam mengendalikan fluktuasi suhu yang diaplikasikan dengan jarak tanam terhadap bangunan agar tetap dapat meneduhkan tanpa membloking aliran udara dan terkait pula dengan
keamanan bangunan dan tanaman itu sendiri. KEMENPU (2008) dan Reed (2010) Kerapatan tajuk
Persentase sinar matahari yang tertahan oleh tajuk pohon. Manfaat lain kerapatan tajuk yang tinggi adalah intersepsi air hujan untuk mencegah longsor.
Suryatmojo dan
Soedjoko (2008)
Tabel 6. Lanjutan
No. Komponen Variabel Pengaruh terhadap penghematan energi Sumber referensi 3 Air (water features) Air statis (static water)
Keberadaan badan air berpengaruh positif terhadap pembentukan suhu udara ruang luar di sekitarnya akibat proses evaporasi.
Booth (1983); Laurie (1986); Laurens dan Hendrayani (2002); Fatimah (2004) dan Silalahi (2008) Air mancur (jets)
Air yang dinamis memiliki luas bidang permukaan yang lebih luas, sehingga energi panas yang diserap serta kadar evaporasinya akan lebih tinggi sehingga lebih dapat memperbaiki kondisi termal disekitarnya serta dapat juga dijadikan penjerap polutan.
Air terjun (falling water) Air mengalir (flowing water) 4 Perkerasan (non bangunan) Perkerasan (pavement)
Pengaruh jenis penutupan permukaan lahan. terhadap pembentukan iklim mikro setempat dan infiltrasi air dan limpasan permukaan. Prasodyo dan Nurisjah (1998); Fatimah, Arifin dan Widjaya (1999); Mariana (2008) dan Karyono (2010) Pagar & tembok pembatas
Rancangan pagar yang masih berperan terhadap ameliorasi iklim (tidak menghalangi aliran udara)
Frick dan Mulyani (2006) dan
Werdiningsih (2007) 5 Bangunan Bentuk &
konfigurasi ruang
Proporsi panjang dan lebar bangunan terkait dengan perolehan paparan sinar matahari.
Yuuwono (2007) dan Karyono (2010) Bukaan Rasio luas bidang jendela (kaca)
yang tepat untuk mencapai konservasi energi melalui selubung bangunan dan luas bukaan untuk mencapai “cooling ventilation” .
Mediastika (2002) dan Loekita (2006)
Tritisan
(overhang)
Memperoleh desain tritisan beton yang merespon iklim dan hemat energi
Anonim (2009b)
Atap Pengaruh berbagai faktor
rancangan atap terhadap suhu udara ruangan.
Hidayat (2005) dan Karyono (2010)
Tabel 6. Lanjutan
No. Komponen Variabel Pengaruh terhadap penghematan energi
Sumber referensi Dinding Rancangan dinding beserta
material penyusunnya yang mempunyai efisiensi energi untuk mendapatkan temperatur yang rendah dalam ruangan.
Noerwarsito dan Santosa (2006); Frick dan Mulyani (2006) dan Karyono (2010) Lantai Rancangan lantai yang mempunyai
efisiensi energi untuk mendapatkan temperatur yang rendah dalam ruangan. Lippsmeier (1994); Frick dan Mulyani (2006) Mekanikal & elektrikal
Penghematan pemakaian energi listrik
BSN (2000), Elyza et al.. (2005); Savitri (2010)
Tahap Pengujian Komponen Hemat Energi
Tahapan berikutnya adalah pengujian komponen-komponen hemat energi dengan menggunakan metode sistem pengambilan keputusan Analytical Hierarchy Process (AHP) untuk menentukan bobot komponen prioritas desain hemat energi (Saaty 1993).
Tahapan dalam Analysis Hierarchy Process (AHP). Berdasar Saaty (1993) tahapan penerapan model dengan Analytical Hierarchy Process (AHP) adalah:
1. Penetapan sasaran studi yaitu kriteria atau faktor apa yang paling berpengaruh dalam suatu desain taman dan rumah tinggal hemat energi 2. Membuat struktur hierarki yang terdiri dari empat level. Level pertama,
merupakan tujuan utama dari kajian ini yaitu taman dan rumah tinggal hemat energi. Level kedua, merupakan level komponen utama pembentuk lanskap hemat energi. Komponen utama tersebut terdiri dari: 1) tapak, 2) tanaman, 3) air, 4) perkerasan (non bangunan), dan 5) bangunan. Level ketiga, merupakan variabel komponen pembentuk lanskap hemat energi. Variabel komponen tersebut terdiri dari: 1) variabel komponen tapak: a) orientasi, b) intensitas tutupan lahan, c) topografi, d) jenis tanah, e) bebas dari gangguan geo-biologis, dan f) sistem utilitas; 2) variabel komponen tanaman: a) jenis tanaman, b) tata letak tanaman, c) jumlah tanaman, d) jarak tanaman, dan
e) kerapatan tajuk; 3) variabel komponen air (water features): a) air statis (static water), b) air mancur (jets), c) air terjun (falling water), dan d) air mengalir (flowing water); 4) variabel perkerasan (non bangunan): a) perkerasan (pavement), dan b) pagar dan tembok pembatas; 5) variabel bangunan: a) bentuk dan konfigurasi ruang, b) bukaan, c) tritisan (overhang), d) atap, f) dinding, g) lantai, dan h) mekanikal dan elektrikal. Level keempat, merupakan alternatif keputusan berupa aspek yang paling berperan dalam mencapai sebuah desain taman dan rumah tinggal hemat energi yaitu site design atau building design.
3. Hierarki yang telah disusun kemudian dinilai oleh 7 orang responden pakar terpilih. Penilaian dilakukan dengan cara komparasi berpasangan (pairwise comparison) yaitu dengan membandingkan setiap elemen dengan elemen yang lainnya pada setiap kriteria sehingga di dapat nilai kepentingan elemen dalam bentuk pendapat yang bersifat kualitatif menjadi kuantitatif dengan menggunakan skala penilaian Saaty berdasarkan skema hierarki AHP yang dirancang (Saaty 1993). Penilaian komparasi berpasangan terdapat dalam kuesioner AHP yang berada dalam Lampiran 1. Skema hierarki AHP yang dirancang terangkum pada Gambar 6.
Latar Belakang Responden Pakar. Responden yang dipilih adalah para pakar yang dipilh secara sengaja (purposive sampling). Penentuan pakar sebagai responden dilakukan berdasarkan kriteria:
1. Memiliki keahlian atau menguasai secara akademik bidang yang diteliti 2. Memiliki reputasi kedudukan atau jabatan dan sebagai ahli pada bidang
yang diteliti.
3. Memiliki pengalaman dalam bidang kajian yang dimiliki.
Jumlah responden dalam AHP tidak ditentukan (bebas). Responden tersebut berjumlah tujuh orang yang ditentukan berdasarkan kepakaran. Rincian responden dapat dilihat pada Tabel 7. Secara lebih detail, latar belakang responden pakar dijabarkan pada Lampiran 2.
Analisis Data AHP. Data yang ada kemudian dianalisis dengan bantuan software Expert Choice V.11 dalam implementasi model-model Sistem Penunjang Keputusan (SPK).
Produk yang dihasilkan. Dari proses ini akan didapatkan bobot komponen-komponen prioritas dari elemen-elemen desain yang paling berpengaruh dalam desain taman dan rumah tinggal hemat energi. Hasil
pembobotan AHP tersebut berguna dalam tahapan penelitian konseptualisasi kriteria desain hemat energi selanjutnya.
Tabel 7. Rincian Jumlah Responden
No Kriteria Pakar Asal Insitusi/Lembaga Jumlah Responden 1. Pakar di bidang
Arsitektur Lanskap
Departemen Arsitektur Lanskap FAPERTA IPB Bogor
3 2. Pakar di bidang
Arsitektur
Departemen Arsitektur FTUI Depok 2
3. Pakar dibidang Biomaterial
Departemen Teknologi Hasil Hutan FAHUTAN IPB Bogor
1
4. Pakar di bidang Energi terbarukan
KEMENRISTEK RI 1
Jumlah 7
Tahap Konseptualisasi Kriteria Desain Hemat Energi
Hasil analisis AHP dikembangkan kedalam konsep kriteria desain yang lebih detil yang dirumuskan ke dalam matriks kriteria desain taman dan rumah tinggal hemat energi berupa indikator-indikator penting yang sangat berperan dalam konsep penghematan energi.
Matriks Assessment. Konsep desain tersebut dikelompokkan kedalam
tiga kelompok kriteria klasifikasi yang dinilai dengan skor 1, 2 dan 3. Skor 1 (rendah) mengindikasikan sebagai pencapaian minimum dalam pemenuhan persyaratan kriteria hemat energi. Skor 2 (sedang) mengindikasikan sebagai pencapaian rata-rata (average) dalam pemenuhan persyaratan kriteria hemat energi. Skor 3 (tinggi) mengindikasikan sebagai pencapaian optimum dalam pemenuhan persyaratan kriteria hemat energi. Ilustrasi matriks konsep kriteria desain tersebut dijelaskan melalui Tabel 8.
Klasifikasi Skenario Model. Dalam menterjemahkan konsep tertulis ke dalam sebuah media gambar, diperlukan skenario berupa pengelompokan kombinasi komponen dan variabel pembentuk lanskap hemat energi. Kombinasi yang direncanakan tertuang pada Tabel 9.
Σ
Tabel 8.Ilustrasi matriks konsepsi kriteria desain taman dan rumah tinggal hemat energi No. Komponen Prioritas Bobot komponen Variabel Bobot variabel Skor 1 (rendah) 2 (sedang) 3 (tinggi) 1. a x1 a1 y1 ... ... ... a2 y2 ... ... ... a3 y3 ... ... ... a4 y4 ... ... ... a5 y5 ... ... ...
Tabel 9. Ilustrasi kombinasi skenario model taman dan rumah tinggal hemat energi
No. Kombinasi Nilai Klasifikasi
1 Kombinasi komponen bernilai skor rendah dengan komponen pembentuk taman dan rumah hemat energi lain bernilai skor rendah
x1 y1
2 Kombinasi komponen bernilai skor sedang dengan komponen pembentuk taman dan rumah hemat energi lain bernilai skor sedang
x2 y2
3 Kombinasi komponen bernilai skor tinggi dengan komponen pembentuk taman dan rumah hemat energi lain bernilai skor tinggi
x3 y3
Selanjutnya, perolehan nilai kombinasi komponen dan variabel pembentuk lanskap hemat energi tersebut dihitung melalui perkalian bobot-bobot dan skornya. Perhitungan penilaian kelas kombinasi komponen hemat energi tersebut, adalah sebagai berikut:
Ki • Vij • S ...(5)
Keterangan:
Ki = Komponen desain taman dan rumah tinggal hemat energi ke-i
Vij = Variabel komponen desain taman dan rumah tinggal hemat energi ke-i
dan jumlah variabel masing masing komponen ke-j S = Skor kriteria taman dan rumah tinggal hemat energi
Melalui perhitungan nilai kombinasi komponen hemat energi diatas, akan didapatkan nilai-nilai, diantaranya nilai maksimum dan nilai minimun dari kombinasi tertentu. Untuk menentukan klasifikasi tingkat hemat energi diperlukan nilai interval kelas yang diperoleh melalui perhitungan nilai skor maksimum dikurangi nilai skor minimum dibagi tiga tingkat skor kriteria klasifikasi, seperti yang tertera di bawah ini:
Nilai Interval Kelas = Nilai Maksimal – Nilai Minimal ...(6) N Tingkat Klasifikasi
Keterangan: Nilai maksimal
=
Jumlah nilai maksimum yang dihasilkan dari kombinasi-kombinasi skenario model
Nilai minimal
= Jumlah nilai minimum yang dihasilkan dari kombinasi-kombinasi skenario model N tingkat klasifikasi = Jumlah tingkat klasifikasi
Dari penghitungan skor masing-masing komponen, maka dapat ditentukan klasifikasi kelas hemat energi apakah tergolong dalam tingkat yang rendah (0,999-1,665) atau sedang (1,665-2,331) atau tinggi (2,331-2,997).
Visualisasi Model 3 Dimensi
Langkah selanjutnya adalah memvisualisasikan konsep desain tersebut dengan menggunakan pemodelan 3 dimensi dibantu dengan software desain grafis Google sketch-up V.8.1 Visualisasi dalam tahapan ini berupa upaya untuk
mentransformasikan gagasan kriteria desain taman dan rumah tinggal hemat energi kedalam bentuk media gambar yang bersifat mudah di pahami.
1
