BAB IV. SUTAINABILITY MODEL 6D
4.1. Ruang Lingkup Sustainability Model 6D
4.1.1. Efisensi Energi
Bangunan yang telah dirancang, berkontribusi pada masalah lingkungan yang serius karena konsumsi energi yang berlebihan. Hubungan erat antara penggunaan energi di gedung dan kerusakan lingkungan muncul karena solusi intensif energi berusaha membangun bangunan dan tuntutannya untuk pemanasan, pendinginan, ventilasi dan pencahayaan menyebabkan penipisan sumber daya lingkungan yang sangat berharga. Efisiensi sumber energi dalam konstruksi baru dapat dipengaruhi dengan mengadopsi pendekatan terpadu untuk membangun desain.
Langkah inisiatif utama yang diadopsi untuk mencapai strategi di atas adalah sebagai berikut.
• Penggabungan teknik pasif matahari dalam desain bangunan untuk meminimalkan beban pada sistem konvensional. Sistem pasif memberikan kenyamanan termal dan visual dengan menggunakan sumber energi alami, mis. radiasi sinar matahari, udara luar, vegetasi permukaan basah, dan keuntungan internal.
PUSAT PENDIDIKAN DAN PELATIHAN SDA DAN KONSTRUKSI 74
• Meningkatkan aliran energi dalam sistem ini adalah dengan cara alami seperti radiasi, konduksi, dan konveksi dengan penggunaan mekanik yang minimal atau tidak ada sama sekali. Sistem pasif matahari bervariasi dari satu iklim ke yang lain.
• Merancang pencahayaan hemat energi dan sistem HVAC sekali konsep arsitektur surya pasif diterapkan ke desain. Beban pada sistem konvensional berkurang. Lebih lanjut, konservasi energi dimungkinkan oleh desain yang bijaksana dari pencahayaan buatan dan sistem HVAC menggunakan peralatan hemat energi, kontrol, dan strategi operasi.
• Penggunaan sistem energi terbarukan (solar photomosaic system / sistem pemanas air tenaga surya) untuk memenuhi sebagian beban bangunan.
Dengan demikian sangat penting untuk meningkatkan desain struktur yang efisien energi, pengurangan penggunaan energi transportasi dan bahan bangunan energi tinggi dan menggunakan bahan bangunan energi rendah.
Disain Building Energy Analysis (BEA)
Disain Building Energy Analysis (BEA) adalah pertukaran informasi BIM berbasis IFC terbuka yang memungkinkan desainer dan pemilik bangunan untuk menilai kinerja penggunaan energi yang diproyeksikan dari desain bangunan yang didefinisikan dalam BIM. Aplikasi analisis BEA memuat Building Information Model (BIM) dan menambahkan beberapa data Building Energy Modeling tambahan, dan menjalankan simulasi pembangunan penuh energi yang akan digunakan oleh disain bangunan.
Pertukaran Informasi
Sebagai bagian dari standar National BIM Standard-United Stated (NBIMS-US ™), pertukaran informasi berbasis IFC ini dan produk yang mendukungnya akan meningkatkan kualitas desain bangunan menggunakan BIM, dengan memberikan umpan balik kuantitatif kepada disainer dan pemilik tentang energi yang akan digunakan oleh sebuah gedung yang diusulkan.
Didorong oleh umpan balik dan insentif pemerintah untuk meningkatkan efisiensi energi, bangunan masa depan akan lebih hemat energi jika pertukaran IFC BIM ini dibuat standar.
Manfaat Analisis Energi
Pentingnya analisis energi dalam desain bangunan telah berkembang, tetapi masih banyak dilakukan dengan perhitungan atau perkiraan statis sederhana. Perangkat lunak simulasi dinamis yang akurat telah tersedia selama beberapa dekade, tetapi alat-alat ini masih belum digunakan secara luas oleh para praktisi dalam membangun proyek. Hambatan utama penggunaan yang lebih luas dari analisis energi dinamis telah menjadi diperlukan pekerjaan input manual besar. Dengan memanfaatkan BIM sebagai sumber data untuk analisis energi, input data akan lebih efisien dan data yang ada lebih dapat digunakan kembali. Hanya dengan menggunakan BIM, verifikasi kinerja termal dapat benar-benar terjadi dalam fase proses pembangunan yang berbeda. Pengalaman proyek nyata juga menunjukkan bahwa lingkungan berbasis BIM memungkinkan untuk menggunakan seluruh simulasi spasial bangunan daripada model berbasis zona tradisional.
PUSAT PENDIDIKAN DAN PELATIHAN SDA DAN KONSTRUKSI 75 Perangkat lunak simulasi energi dinamis telah tersedia selama beberapa dekade. Perangkat lunak yang umum dikenal, seperti TRNSYS, ESP, DOE-2, dan BLAST, telah dikembangkan pada tahun 1970-an. Juga alat-alat baru, seperti Energyplus dan IDA, telah dikembangkan untuk simulasi termal yang lebih akurat. Semua alat ini telah banyak digunakan oleh para peneliti, bukan oleh para praktisi dalam membangun proyek.
Analisis energi dalam desain bangunan harus memenuhi baik biaya dan persyaratan jadwal proyek-proyek praktis. Hambatan utama penggunaan yang lebih luas dari metode analisis energi dinamis adalah pekerjaan input manual yang besar. Sebagian besar elemen bangunan informasi spesifik yang dibutuhkan dalam simulasi energi dijelaskan dalam model informasi bangunan (BIM). Dengan memanfaatkan BIM sebagai sumber data untuk analisis energi, input data akan lebih efisien dan data yang ada lebih dapat digunakan kembali. Ini juga memungkinkan untuk mendapatkan manfaat model bangunan keseluruhan spasial daripada model berbasis zona yang sering digunakan saat ini dalam simulasi energi. Hanya dengan menggunakan BIM, verifikasi kinerja energi benar-benar dapat terjadi dalam fase proses pembangunan yang berbeda. Beberapa pemilik bangunan publik, seperti di Amerika Serikat, Denmark dan Finlandia, mulai menuntut BIM dalam proyek-proyek mereka, yang menciptakan lebih banyak kemungkinan untuk mendapatkan manfaat untuk analisis termal.
Hambatan lain untuk pemanfaatan BIM yang lebih luas dalam analisis energi adalah implementasi antarmuka data interoperable yang hilang dalam alat simulasi termal dan kurangnya buku-buku pedoman. Namun, untuk menggunakan BIM secara efektif, dan untuk manfaat penggunaannya akan dirilis, kualitas komunikasi antara peserta yang berbeda dalam proses konstruksi perlu ditingkatkan. Information Manual Delivery (IDM) proyek Norwegian BuildingSMART dikembangkan untuk menyediakan referensi terintegrasi untuk proses dan data yang diperlukan oleh BIM dengan mengidentifikasi proses diskrit yang dilakukan dalam konstruksi bangunan bersama dengan informasi yang diperlukan untuk dan hasil dari eksekusi. Ada juga beberapa proyek nasional di berbagai negara, di mana pedoman untuk desain berbasis BIM telah dikembangkan.
Menggunakan BIM adalah satu-satunya cara praktis untuk memverifikasi kinerja energi benar- benar dalam fase proses pembangunan yang berbeda. Pengalaman dari banyak proyek berbasis BIM menunjukkan bahwa perangkat lunak analisis energi yang dapat dioperasikan tidak cukup untuk manajemen kinerja termal selama proses pembangunan, tetapi juga membutuhkan alat untuk mengelola berbagai revisi BIM, untuk membandingkan kinerja termal dari revisi ini dan untuk memvisualisasikan ini dengan cara yang mudah dimengerti.
Eksternal Internal Bawah Tanah Jendela Pintu BREP Proxy
Gambar 4.1. Contoh Model Arsitektur Elemen Bangunan yang diimpor ke Analisis Energi
PUSAT PENDIDIKAN DAN PELATIHAN SDA DAN KONSTRUKSI 76 Untuk memanfaatkan BIM dalam simulasi energi, model IFC disederhanakan dengan pra- prosesnya. Beberapa format objek bangunan (Proxys dan dinding BREP) tidak berisi informasi yang dibutuhkan untuk simulasi energi. Gambar 4.1 menunjukkan contoh dari proyek HITOS, di mana bagian terbesar dari arsitektur BIM bermanfaat untuk analisis termal untuk membuat input yang diperlukan, tetapi beberapa fasad dimodelkan dengan menggunakan objek dinding format BREP bukan representasi parametrik. Dengan memvisualisasikan bagian bermasalah (warna merah) dari model, arsitek mampu memperbaiki model dalam revisi berikutnya untuk memenuhi juga persyaratan simulasi energi. Penting untuk memvalidasi bahwa model tersebut memenuhi persyaratan analisis energi.
Pemodelan Energi Green Mark Incentive Scheme (GMIS)
Pemerintah Singapore mempunyai standar Pemodelan Energi yang disebut Green Mark Incentive Scheme (GMIS). Tujuan Pemodelan Energi adalah untuk mengadopsi pendekatan terpadu untuk desain bangunan sehingga dapat meningkatkan efisiensi energi dan mencapai kinerja yang unggul dalam konsumsi energi. Kinerja unggul dalam konsumsi energi diukur dengan membandingkan konsumsi daya tahunan dari Model yang Diusulkan (bangunan yang dirancang) terhadap Model Referensi (bangunan dasar).
Model Referensi harus memenuhi persyaratan minimum yang ditetapkan dalam Peraturan Bangunan termasuk persyaratan Envelope Thermal Transfer Value (ETTV) dan Standar Singapura yang relevan. Model Referensi juga harus sama dengan Model yang Diusulkan dalam bentuk, ukuran dan orientasi.
Model yang Diusulkan harus berkinerja lebih baik daripada Model Referensi dalam hal penghematan dalam total konsumsi energi tahunan melalui desain yang lebih baik, efisiensi yang lebih tinggi dari peralatan yang dipilih, lebih rendah transmitansi termal dari selubung bangunan, dll.
Untuk bangunan Green Mark GoldPLUS di bawah GMIS, hasil simulasi dari Model yang Diusulkan harus menunjukkan setidaknya 25% penghematan dalam konsumsi energi tahunan dibandingkan dengan Model Referensi. Untuk bangunan Green Mark Platinum, hasil simulasi dari Model yang Diusulkan harus menunjukkan setidaknya 30% penghematan dalam konsumsi energi tahunan dibandingkan dengan Model Referensi.
Untuk melakukan pemodelan energi Green Mark Incentive Scheme (GMIS), langkah-langkah berikut diperlukan:
a. Ekstrak data yang relevan dari rencana bangunan atau dokumentasi proyek lain sebagai masukan untuk pemodelan energi. Ini termasuk:
(I) Lata letak desain bangunan dalam hal bentuk, ukuran dan orientasi.
(ii) Bahan untuk dinding, jendela, atap, lantai, pintu, termasuk partisi interior antara daerah yang dikondisikan dan yang tidak dikondisikan.
(iii) Beban internal seperti tingkat dan jadwal untuk hunian, sistem pencahayaan, peralatan, peralatan dan mesin didalam bangunan.
(iv) Peralatan HVAC, dan komponen terkait lainnya dipilih untuk digunakan di gedung.
PUSAT PENDIDIKAN DAN PELATIHAN SDA DAN KONSTRUKSI 77 b. Dapatkan data serupa untuk Model Referensi.
c. Hitung konsumsi energi keseluruhan dari Model Referensi, selama satu (1) periode tahun, menggunakan amplop bangunan dan semua peralatan energi yang dipilih selama tahap desain. Ini termasuk energi yang dikonsumsi oleh chillers, sistem penanganan udara, peralatan pabrik (mis. pompa air, menara pendingin, perangkat pembersih tabung, pendingin, dll.), dan sistem non-HVAC seperti penerangan, lift, eskalator, kipas langit-langit dan beban wadah dari peralatan (mis. mesin foto, mesin cetak, mesin faks, komputer, laptop, lemari es, proyektor, sistem video audio-cum, pemanas air, pengering, mesin cuci, dll.).
d. Lakukan hal yang sama untuk Model yang Diusulkan dan hitung konsumsi energi keseluruhan dari Model yang Diusulkan selama satu (1) periode tahun.
e. Bandingkan konsumsi energi keseluruhan dari Model Referensi terhadap Model Yang Diusulkan.
Simulasi untuk Model Usulan dan Model Referensi harus menggunakan:
a. perangkat lunak yang sama, b. data cuaca yang sama, c. jadwal operasi yang sama, d. tingkat hunian yang sama,
e. desain bangunan yang sama dalam hal bentuk, ukuran dan orientasi, f. beban wadah yang sama,
g. kondisi lingkungan dalam ruangan yang sama dalam hal tingkat kenyamanan termal2, dan
h. tingkat pencahayaan internal yang sama (lux) untuk penerangan ruang.
Indeks Efisiensi Energi untuk kedua Model yang Diusulkan dan Referensi juga harus dihitung.
Perhitungan Indeks Efisiensi Energi (EEI) bertujuan untuk meningkatkan kesadaran akan membangun efisiensi Model yang Diusulkan terhadap Bangunan Sebenarnya kinerja sehingga pemilik bangunan dapat mengukur dan menetapkan target untuk peningkatan lembur. Studi tentang audit energi bangunan menggunakan EEI untuk bangunan non-perumahan dilakukan dan hasil audit diperbarui setiap tahun oleh NUS Center for Total Membangun Kinerja di situs web mereka. EEI berfungsi sebagai bangunan yang baik indikator kinerja untuk efisiensi energi, yang memungkinkan pemilik bangunan untuk tahu di mana mereka berdiri dibandingkan dengan bangunan lain.
Perhitungan EEI:
EEI = (TBEC - DCEC)/ (GFA tidak termasuk parkir - DCA - GLA*VCR)*(55/OH) Dimana:
TBEC : Total konsumsi energi gedung (kWh/tahun) DCEC : Konsumsi energi pusat data (kWh/tahun)
GFA tidak termasuk parkir : Luas lantai bruto tidak termasuk area parkir mobil (m2) DCA : Area pusat data (m2)
GLA : Gross lettable area (m2),
VCR : Weighted floor vacancy rate of gross lettable area (%)
55 : Jam operasional kantor perkantoran mingguan di Singapura (jam / minggu)
PUSAT PENDIDIKAN DAN PELATIHAN SDA DAN KONSTRUKSI 78 OH : Jam operasi mingguan tertimbang dari area terlindungi bruto eksklusif dari area
pusat data (jam / minggu)
Sumber: https://www.bca.gov.sg/GreenMark/energymod.html