PENCAHAYAAN ALAMI DENGAN MENGGUNAKAN SISTEM KINETIK PADA INDOOR THEME PARK DI JAKARTA UTARA

(1)

1

PENCAHAYAAN ALAMI DENGAN

MENGGUNAKAN SISTEM KINETIK

PADA INDOOR THEME PARK DI

JAKARTA UTARA

Suriani, Firza Utama Sjarifudin, Nofriyon Nasir

Jurusan Arsitektur Universitas Bina Nusantara, Kampus Syahdan Jl. K.H. Syahdan No.9, Kemanggisan, Jakarta Barat 11480, Telp. (62-21) 534 5830, suri_tan@rocketmail.com

ABSTRAK

The purpose of this research is to maximize the use of natural lighting to replace artificial lighting with the use of kinetic panel that will be applied in the building envelope. The main purpose is to design Indoor Theme Park building in order to create the suitable atmosfer to enhance the theme inside Indoor Theme Park. Research method used is experimental method. Analysis was done by performing simulation of all of the alternatives of the building masses to get the expected result. The objective is the atmosfer that created can be accordance with the theme using kinetic panel and without the help of artificial lighting so that it could reduce the energy consumption.(S)

Tujuan penelitian ini adalah untuk memaksimalkan pemakaian pencahayaan alami sebagai pengganti pencahayaan buatan dengan menggunakan panel kinetik yang akan ditempatkan pada selubung bangunan. Tujuan utama penelitian ini adalah untuk merancang bangunan Indoor Theme Park agar dapat menciptakan atmosfir yang sesuai untuk menghidupkan tema yang ada di dalam Indoor Theme Park. Metode penelitian yang digunakan pada penelitian ini adalah metode eksperimental. Analisa yang dilakukan adalah dengan melakukan simulasi terhadap berbagai alternative gubahan massa untuk mendapatkan hasil yang diinginkan. Hasil yang ingin dicapai dari penelitian ini, terciptanya atmosfir sesuai dengan tema di dalam Indoor Theme Park dengan menggunakan cahaya matahari sehingga dapat menghemat konsumsi energi. Simpulan yang didapat yaitu atmosfir dapat diciptaan dengan menggunakan panel kinetik dan tanpa bantuan cahaya buatan.(S)

(2)

2 PENDAHULUAN

Topik yang diambil adalah Sustainable Energy Use. Penggunaan energi salah satu hal yang esensial pada pusat kota terutama untuk kegiatan transportasi, industri, rumah tangga dan perkantoran. Saat ini, ketergantungan sumber energi yang bersifat

non-renewable di sejumlah pusat kota dapat membawa dampak buruk seperti perubahan iklim,

polusi udara, dampak buruk pada lingkungan, masalah kesehatan manusia, dan dapat menjadi ancaman serius bagi perkembangan yang berkelanjutan.

Salah satu aksi yang dapat dilakukan dalam mendukung sustainable energy use adalah dengan mengadopsi efisiensi energi dan teknologi yang ramah lingkungan serta hemat energi pada rehabilitasi industri dan jasa yang sudah ada dan dalam pembangunan atau konstruksi yang baru.

Contoh pembangunan atau konstruksi baru yang dapat mendukung sustainable

energy use adalah sistem kinetik. Dimana sebagian atau seluruh struktur bangunan dibuat

dengan menggunakan sistem kinetik yang dapat menyesuaikan energi yang dibutuhkan dengan fungsi ruang-ruang di dalam bangunan. Pada proyek ini, sistem kinetik akan diterapkan pada pencahayaan di dalam Indoor Theme Park.

Pada penelitian ini, proyek yang akan diambil adalah Indoor Theme Park. Proyek ini dipilih karena Gubernur DKI Jakarta merencanakan untuk mengembangkan kawasan Taman Impian Jaya Ancol sebagai tempat rekreasi yang memiliki nilai pendidikan. Taman Impian Jaya Ancol telah mempunyai rencana untuk menjadikan Ancol sebagai wisata edukatif di Indonesia. Ada dua tema yang direncanakan sebagai wisata edukatif, yaitu dengan pembuatan Theme Park “Edudisasteria” dan “Sainsasional”.

Sebuah Theme Park adalah tempat rekreasi dan taman hiburan yang dapat menarik minat banyak pengunjung untuk datang. Seperti Jakarta Utara yang telah mempunyai

Theme Park yaitu Dunia Fantasi (DuFan) yang terletak di Ancol. Setiap harinya, Dunia

Fantasi berhasil menarik pengunjung baik dari dalam Jakarta maupun dari luar Jakarta. Dengan adanya Dunia Fantasi Taman Impian Jaya Ancol , secara otomatis telah meningkatkan kondisi ekonomi pada kabupaten Jakarta Utara.

Tema yang akan digunakan pada proyek ini adalah mengenai edukasi, dimana akan membutuhkan pencahayaan yang cukup untuk berbagai wahana yang terdapat di dalam

Indoor Theme Park ini. Dan pada umumnya, sebuah theme park beroperasi dari pagi

sampai sore, dimana cahaya matahari akan dapat digunakan secara maksimal.

Hyun, Kim, dan Lee (2013) dalam penelitiannya yang berjudul “Balance Between Cultural Features and Service Design in International Theme Parks”. Penelitian yang dilakukan ini bertujuan untuk mengevaluasi model untuk menganalisa karakteristik budaya dalam desain theme park. Masalah yang diambil adalah hubungan tema dengan layout . Metode yang digunakan yaitu kualitatif. Hasil penelitian menunjukan bahwa adanya perbedaan layout pada tiap theme park yang berbeda, layout masing-masing theme park menyesuaikan dengan tema yang diambil.

Anggraeni, Anandya, dan Margaretha (2014) dalam penelitiannya yang berjudul “Keterkaitan Atmospheric, Joy, dan Customer Loyalty pengunjung Trans Studio Bandung” menjelaskan mengenai permasalahan desain yang terdapat dalam Trans Studio Bandung. Metode yang digunakan kualitatif. Hasil penelitian yang didapatkan yaitu bahwa desain termasuk salah satu faktor penting yang dapat mempengaruhi faktor joy pada pengunjung. Pengunjung ingin merasakan konsep desain yang kuat.

Unsur kebaruan dari penelitian ini yaitu dengan adanya penerapan konstruksi baru pada industri theme park dengan menggunakan sistem kinetik. Sistem kinetik ini dapat menyesuaikan masuknya cahaya yang dibutuhkan oleh masing-masing wahana atau ruang-ruang yang terdapat di dalam bangunan dan akan dapat memberikan atmosfir berbeda dibandingkan dengan Indoor Theme Park lainnya juga meningkatkan efisiensi energi dengan memanfaatkan pencahayaan alami.

METODE PENELITIAN

Metode Penelitian yang dipakai adalah metode eksperimental. Sumber data atau objek penelitian adalah beberapa theme park di Indonesia dan di luar negeri. Akan diambil beberapa sample dari theme park sebagai perbandingan (studi banding) sehingga nanti akan didapatkan kesimpulan dari beberapa desain yang diteliti. Data yang dikumpulkan adalah kuantitatif. Data berupa angka yang dihasilkan dari pengukuran lux pada bangunan dan dari analisa melalui program simulasi pada komputer.

(3)

3

Terdapat 3 variabel penelitian; variabel bebas yaitu panel kinetik, variabel terikat yaitu atmosfir (suasana) dan energi, serta variabel control yaitu cahaya matahari. Variabel yang akan diteliti adalah atmosfir (suasana) dan energy use di dalam bangunan Indoor

Theme Park. Faktor yang akan mempengaruhi yaitu panel kinetik dan cahaya alami

(matahari). Bentuk dan cara kerja panel kinetik akan bergantung pada atmosfir (suasana) dan energy use.

Langkah penelitian dimulai dari analisa bentuk dasar bangunan, kemudian ditentukan letak panel kinetik dan cara kerjanya pada selubung massa yang selanjutnya akan disimulasikan. Setelah didapatkan hasil simulasi, maka didapatkan bentuk panel kinetik.

Hipotesa dari penelitian ini adalah penggunaan panel kinetik pada Indoor Theme

Park akan meningkatkan variasi atmosfir pada objek dan efisiensi energinya.

HASIL DAN BAHASAN

1. Analisa Bentuk Dasar Bangunan

Gambar 1. Persegi Gambar 2. Segitiga

Gambar 3. Bulat Gambar 4. Persegi Panjang

Gambar 5. Tidak Beraturan

Dapat disimpulkan bahwa bentuk dengan permukaan melengkung (curve) akan dapat menerima cahaya matahari lebih maksimal, sehingga untuk penelitian ini, bentuk bangunan akan berbentuk bulat atau permukaan bangunan akan dibuat melengkung (curve).

2. Tipe Panel Kinetik

Panel Kinetik yang akan diterapkan pada tiap wahana dibagi menjadi 3 tipe. Peletakan tiap panel akan disesuaikan dengan bentuk massa.

Gambar 6. Panel Kinetik Tipe A

Panel diletakan pada seluruh sisi ruangan.

(4)

4

Panel akan bergerak tidak beraturan, sehingga cahaya di dalam ruangan akan berkedap-kedip. Ambience yang diciptakan adalah suasana yang menegangkan.

Panel akan bergerak secara perlahan.

Ambience yang akan diciptakan

adalah suasana dari gelap hingga terang.

Panel akan bergerak mengikuti

display (step by step).

Gambar 7. Panel Kinetik Tipe B

Gambar 8. Panel Kinetik Tipe C 3. Tipe Atmosfir

Atmosfir yang akan diciptakan pada tiap wahana dibagi menjadi 3 tipe. Masuknya cahaya ke dalam ruangan akan dipengaruhi oleh tipe panel dan bukaan pada panel yang akan disesuaikan dengan arah matahari.

Gambar 9. Atmosfir Tipe 1

Gambar 10. Atmosfir Tipe 2

Gambar 11. Atmosfir Tipe 3 4. Hasil Simulasi

Simulasi dilakukan pada 3 tipe panel yaitu panel A, B, dan C. Dan pada tiap tipe panel disimulasikan 3 tipe atmosfir yaitu tipe 1, 2, dan 3. Dari hasil simulasi yang dilakukan, didapatkan hasil sebagai berikut:

Panel diletakan pada sebagian sisi dinding dan langit-langit ruangan

Panel diletakan pada langit-langit ruangan.

(5)

5

Keterangan:

- Garis Merah : Intensitas cahaya tinggi

- Garis Hijau : Intensitas cahaya sedang

- Garis Biru : Intensitas cahaya rendah

Hasil simulasi menunjukan intensitas cahaya yang masuk ke dalam ruangan paling mendekati dengan hasil yang diinginkan yaitu untuk menciptakan atmosfir 2.

1. Panel tipe A atmosfir 1

Gambar 12. Panel A-1

2. Panel tipe A atmosfir 2

Gambar 13. Panel A-2 3. Panel tipe A atmosfir 3

Gambar 14. Panel A-3 4. Panel tipe B atmosfir 1

Gambar 15. Panel B-1

(6)

6

Hasil simulasi menunjukan intensitas cahaya yang masuk ke dalam ruangan paling mendekati dengan hasil yang diinginkan yaitu untuk menciptakan atmosfir 2. 5. Panel tipe B atmosfir 2

Gambar 16. Panel B-2

6. Panel tipe B atmosfir 3

Gambar 17. Panel A-3 7. Panel tipe C atmosfir 1

Gambar 18. Panel C-1

8. Panel tipe C atmosfir 2

(7)

7

Hasil simulasi menunjukan intensitas cahaya yang masuk ke dalam ruangan paling mendekati dengan hasil yang diinginkan yaitu untuk menciptakan atmosfir 3. 9. Panel tipe C atmosfir 3

5. Bentuk dan Cara Kerja Panel Kinetik

Panel kinetik menggunakan material membran sebagai penutup, karena membran merupakan material yang fleksibel dan ringan sehingga dapat menyesuaikan dengan pergerakan panel.

Gambar 21. Cara Kerja Panel

Gambar 22. Perspektif dan Isometri Panel Kinetik

5. Penerapan Panel Kinetik Pada Massa

Panel kinetik pada massa akan bergerak mengikuti pergerakan matahari yang akan mengontrol masukanya cahaya sehingga dapat menciptakan suatu atmosfir tertentu di dalam ruangan.

(8)

8

Responsivitas panel kinetik pada selubung massa terhadap cahaya matahari.

Panel kinetik akan bergerak mengatur cahaya yang masuk ke dalam ruangan agar intensitas cahaya yang masuk sesuai dengan kebutuhan ruang.

Aktuator penggerak (Shape Memory

Alloy) akan bergerak jika terkena

panas matahari pada suhu tertentu. (25°C – 28°C).

Gambar 23. Responsivitas Terhadap Cahaya

Gambar 24. Responsivitas Terhadap Cahaya

(9)

9

6. Penerapan Struktur

Struktur yang digunakan adalah Gridshell. Struktur Gridshell memperoleh kekuatan dari kelengkungan dua arah (double curvature). Konstruksinya berupa grid atau membentuk kisi-kisi. Grid dapat menggunakan bermacam-macam material (kayu, baja, dsb.)

Free Form System (FF-System) digunakan sebagai sambungan struktur dan panel. FF System dapat menyesuaikan dengan bentuk bangunan yang memiliki geometri kompleks.

FF System menggunakan besi hollow dengan teknologi double node.

SIMPULAN DAN SARAN

1. Efisiensi Energi

Dengan pemanfaatan cahaya alami sebagai penerangan yang juga berfungsi untuk dapat menciptakan atmosfir di dalam Indoor Theme Park serta dengan menggunakan Shape

Memory Alloy sebagai aktuator dari Sistem Kinetik pada panel, maka akan dapat

meningkatkan efisiensi energi.

2. Bentuk Massa

Bentuk massa yang akan diterapkan adalah bentuk massa dengan permukaan melengkung, karena bentuk melengkung (curve) adalah bentuk yang paling maksimal dalam menangkap cahaya matahari. Pada penelitian ini, bentuk massa akan disesuaikan lagi dengan zoning, komposisi arsitektur, serta estetika.

3. Prototype

(10)

10

Gambar 28. Ambience

4. Saran

Aktuator penggerak pada Sistem Kinetik yang akan digunakan pada Indoor Theme

Park ini adalah Shape Memory Alloy. Unsur SMA mempunyai 4 jenis temperatur yang

mendefinisikan berbagai tahap aktuasi. Sederhananya, 4 tahap ini menentukan tahap awal dan akhir transformasi. 4 tahap tersebut adalah: Martensite Finish (Mf), Martensite Start (Ms), Austenite Finish (Af), dan Austenite Start (As).

Cara kerja SMA adalah jika terkena panas matahari pada suhu tertentu, maka SMA akan berubah bentuk. Dan sebaliknya, jika suhu rendah maka SMA akan kembali ke bentuk semula. Sehingga jika SMA dipakai sebagai aktuator pada panel kinetik, maka SMA akan dapat menggerakan panel kinetik dengan memanfaatkan panas matahari. Dengan menggunakan SMA, maka akan dapat meningkatkan efisiensi energi karena tidak memerlukan listrik untuk menggerakan panel kinetik pada bangunan.

Pada penelitian selanjutnya, langkah yang sama dapat dilakukan berulang-ulang sesuai dengan waktu yang ingin dianalisa. Bukaan pada panel kinetik dibuat dengan menyesuaikan dengan analisa matahari pada tiap jam (antara Pk. 07:00 – Pk. 17:00).

REFERENSI

Dewi Anggraeni, Dudi Anandya, Silvia Margaretha. (September 2014). Keterkaitan Atmospheric, Joy, dan Customer Loyalty Pengunjung Trans Studio Bandung.

Jurnal Manajemen dan Kewirausahaan. 16 (2): 163-174.

Jose R. Santiago Anadon. (2002). Large Force Shape Memory Alloy Linear Actuator.8 & 19.

Kyung Hoon Hyun , Sun Joong Kim , dan Ji Hyun Lee. (2013). Balance Between Cultural Features and Service Design in International Theme Parks. Disertasi tidak diterbitkan. Daejon: Korea Advanced Institute of Science and Technology.

RIWAYAT HIDUP

Suriani lahir di kota Jakarta pada 24 Juli 1993. Penulis menamatkan pendidikan S1 di