TUGAS I
MATERIAL BANGUNAN BERKELANJUTAN
Dosen Pengampu:
Dr. Andalucia, St, M.Sc
Disusun Oleh:
Syahrima 200406103
DEPARTEMEN ARSITEKTUR FAKULTAS TEKNIK
UNIVERSITAS SUMATERA UTARA 2023
A. Keberlanjutan dan Material Bangunan
Keberlanjutan dalam konteks material bangunan mengacu pada pendekatan dalam desain, konstruksi, dan penggunaan material bangunan yang mempertimbangkan dampak lingkungan, ekonomi, dan sosial jangka panjang. Ini mencakup penggunaan material yang ramah lingkungan, pemilihan material yang tahan lama, efisiensi dalam penggunaan sumber daya, dan pertimbangan terhadap siklus hidup material. Dalam konteks ini, terdapat beberapa aspek utama yang perlu dipertimbangkan:
● Material Ramah Lingkungan: Keberlanjutan material bangunan berarti memilih material yang memiliki dampak lingkungan yang lebih rendah selama proses produksi, penggunaan, dan pembongkaran. Contoh termasuk penggunaan material daur ulang, material yang berkelanjutan dalam produksi, dan material yang meminimalkan emisi karbon.
● Tahan Lama: Material yang tahan lama mengurangi kebutuhan akan penggantian dan perbaikan, yang pada gilirannya mengurangi limbah dan konsumsi sumber daya.
● Efisiensi Energi: Material bangunan juga dapat mempengaruhi efisiensi energi dari suatu bangunan. Misalnya, penggunaan isolasi yang baik dapat mengurangi konsumsi energi untuk pemanasan dan pendinginan.
● Siklus Hidup: Pendekatan berkelanjutan mempertimbangkan seluruh siklus hidup material, dari produksi hingga pemrosesan, distribusi, penggunaan, dan akhirnya pembongkaran atau daur ulang.
● Penggunaan Lokal: Menggunakan material yang tersedia secara lokal dapat mengurangi emisi yang terkait dengan transportasi material.
● Inovasi Material: Pengembangan dan penggunaan material baru yang lebih ramah lingkungan juga menjadi bagian penting dari keberlanjutan material bangunan.
Dalam praktiknya, proyek-proyek konstruksi dan arsitektur sering mengadopsi praktik-praktik ini untuk menciptakan bangunan yang lebih berkelanjutan, yang memiliki dampak positif pada lingkungan dan masyarakat. Semua ini adalah bagian dari upaya untuk mengurangi dampak buruk dari industri konstruksi yang bisa menjadi salah satu sumber utama pencemaran dan konsumsi sumber daya global.
B. Efisiensi Energi dan Termal
Efisiensi energi dan termal adalah aspek penting dalam sustainable architecture (arsitektur berkelanjutan). Tujuan utama dari desain berkelanjutan adalah mengurangi dampak lingkungan dan meningkatkan kenyamanan penghuni dengan menggunakan sumber daya secara bijaksana. Berikut adalah beberapa cara bagaimana efisiensi energi dan termal diintegrasikan dalam sustainable architecture:
● Isolasi Termal: Penggunaan isolasi termal yang baik dalam dinding, atap, dan lantai dapat membantu mengurangi kehilangan energi termal dan menjaga suhu interior stabil. Bahan isolasi yang ramah lingkungan seperti serat daur ulang sering digunakan.
Beberapa material yang sangat efektif dalam isolasi termal meliputi:
1. Serat Mineral: Ini termasuk wol batu dan wol kaca. Mereka adalah salah satu isolasi termal yang paling umum digunakan dan memiliki nilai R (resistansi termal) yang tinggi. Mereka juga tahan terhadap kelembapan, tidak mudah terbakar, dan tahan lama.
2. Polyisocyanurate (Polyiso): Polyiso adalah jenis isolasi busa yang memiliki nilai R yang tinggi per inci ketebalan. Ini sangat efektif dalam mengurangi transfer panas dan sering digunakan dalam dinding, atap, dan lantai.
3. Polyurethane (PU): Polyurethane adalah isolasi busa yang dapat memberikan tingkat isolasi yang sangat baik. Ini tersedia dalam berbagai bentuk, termasuk busa semprot dan panel isolasi.
4. Aerogel: Aerogel adalah material isolasi super ringan yang memiliki nilai R yang sangat tinggi. Meskipun mahal, aerogel digunakan dalam aplikasi khusus di mana ruang isolasi sangat terbatas.
5. Panel Beton Berinsulasi: Panel beton precast yang sudah terpasang dengan lapisan isolasi termal di dalamnya adalah pilihan yang semakin populer. Ini dapat memberikan isolasi yang baik serta mempercepat proses konstruksi.
6. Sistem Insulasi pada Rangka: Sistem insulasi pada rangka, seperti panel sandwich, dapat digunakan untuk menciptakan dinding dan atap dengan isolasi termal yang sangat baik.
7. Jendela Berkualitas Tinggi: Jendela berkualitas tinggi dengan kaca berlapis ganda atau tiga kali dan bingkai yang terisolasi dapat membantu meminimalkan kehilangan panas melalui jendela.
8. Cat Isolasi Termal: Cat isolasi termal adalah inovasi terbaru dalam isolasi bangunan. Mereka dapat digunakan pada permukaan interior dan eksterior bangunan untuk meningkatkan efisiensi termal.
● gunaan Material: Memilih material bangunan yang mempunyai kemampuan isolasi termal yang baik, serta material yang tahan lama dan mudah didaur ulang adalah prinsip penting dalam desain berkelanjutan. Material yang memancarkan sedikit panas saat diproduksi (dikenal sebagai jejak karbon rendah) juga diutamakan.
● Penggunaan Teknologi Energi Terbarukan: Sustainable architecture sering memanfaatkan teknologi energi terbarukan seperti panel surya, turbin angin kecil, dan pompa panas untuk menghasilkan energi listrik dan panas dengan cara yang ramah lingkungan.
● Ventilasi dan Penggunaan Alam: Desain berkelanjutan sering memasukkan sistem ventilasi alami yang memungkinkan aliran udara segar tanpa perlu terlalu banyak energi untuk pemompaan udara. Jendela yang dapat dibuka dan ventilasi silang juga sering digunakan.
● Efisiensi Energi dalam Sistem Mekanis: Meskipun menggunakan sumber daya alam adalah prioritas, bangunan berkelanjutan juga memanfaatkan sistem pemanas, pendingin, dan pencahayaan yang sangat efisien secara energi. Ini termasuk pemanas air panas matahari, sistem HVAC (Heating, Ventilation, and Air Conditioning) yang cerdas, dan pencahayaan LED yang hemat energi.
● Manajemen Energi: Sistem manajemen energi yang cerdas dapat digunakan untuk mengontrol konsumsi energi dalam bangunan. Ini termasuk penggunaan sensor otomatisasi dan penggunaan perangkat pintar.
Efisiensi energi dan termal adalah komponen kunci dalam mencapai tujuan arsitektur berkelanjutan. Dengan mengintegrasikan prinsip-prinsip ini dalam desain dan konstruksi, kita dapat mengurangi jejak lingkungan bangunan dan menciptakan lingkungan yang lebih sehat dan nyaman bagi penghuninya.
C. Studi Kasus
1. CH2 (Council House 2), Melbourne.
Gambar Council House 2
Sumber :https://www.melbourne.vic.gov.au
CH2 atau Council House 2 terletak di pusat kota Melbourne merupakan bangunan yang mendapatkan penghargaan PBB untuk design yang berkelanjutan dan efesiensi energi. Bangunan ini mempunyai pendinginan termal massa, sel surya, turbin angin, daur ulang limbah, langit-langit dingin dan permadani menakjubkan yang berasal dari daur kayu fotovoltaik dan mempromosikan banguanan ramah lingkungan yang sehat.
Pada tahun 2004, Kota Melbourne dihadapkan dengan dilema akomodasi. Dewan memulai rencana ambisius untuk membangun gedung kantor baru, Council House 2(CH2), yang akan memenuhi persyaratan tata ruang dan memimpin jalan dalam pengembangan lingkungan hijau holistik. CH2 telah dirancang untuk tidak hanya menghemat energi dan air, tetapi meningkatkan kesejahteraan penghuninya melalui kualitas lingkungan internal gedung. CH2 terletak di 240 Little Collins Street, Melbourne.
Saat ini CH2 disebut-sebut sebagai bangunan yang paling sustainable di dunia karena dinilai mampu mengurangi penggunaan listrik sebesar 85 persen, penggunaan air sebesar 72 persen, penggunaan gas sebagai penghangat ruangan sebesar 87 persen dan hanya menghasilkan emisi sebesar 13 persen. CH2 dirancang tidak hanya untuk meningkatkan penghematan energi dan air,tetapi juga untuk meningkatkan kenyamanan penghuninya melalui kualitas internal lingkungan gedung yang baik.
CH2 memberikan pendekatan baru dalam mendesain perkantoran, menciptakan model bagiorang lain untuk belajar dan meniru. Pada tahun 2010, CH2 berhasil mendapatkan predikat 6 Green Star dan sejumlah penghargaan lainnya di bidang arsitektur ( sustainable architecture, green building dan best commercial architecture) dan lingkungan.
Aspek berkelanjutan pada bangunan 1. Menghemat Energi dan Air
Efisiensi energi di CH2 dicapai melalui serangkaian terintegrasi fitur berfokus pada pemanasan, pendinginan dan penggunaan kembali air.Elemen yang bekerja sama untuk mencapai tujuan ini meliputi:
● Desain berdasarkan ekologi dan iklim
● Cahaya alami
● Sistem pendingin
● Sistem pemanas
● Langit-langit berkubah beton
● Jendela kayu Barat
● Pengobatan jendela
● Konservasi air
● Pembangkit energi
● Pengelolaan limbah CH2
2. Lingkungan Internal
CH2 dirancang pada prinsip bahwa lingkungan internal berkualitas, lengkap dengan udara segardan bahan yang dipilih dengan hati-hati, dapat memiliki dampak positif pada kesejahteraan penghuninya.Catatan info lebih lanjut tentang CH2 ini meliputi dengan meninjau :
● kualitas udara
● kualitas lingkungan dalam ruangan
● pemilihan bahan
CH2 memiliki sistem pendingin internal yang terintegrasi. Saat malam hari jendela gedungakan terbuka sehingga udara dingin dari luar gedung akan masuk dan mendinginkan udara didalam ruangan serta panel-panel pendingin yang menempel pada langit-langit dan pondasiruangan. Panel yang telah didinginkan berfungsi untuk membuat ruangan di pagi hingga sianghari tetap sejuk.
Air juga memiliki peran yang sangat penting pada sistem ini. Ketika siang hari, beberapa menara setinggi 15 meter akan mengalirkan air dingin ( shower ). Beberapa bagian di antaranya akan menguap sehingga mendinginkan ruangan di tiap-tiap lantai gedung. Sebagian lainnya akan berfungsi untuk mendinginkan panel-panel pendingin ruangan.Penggunaan air pada sistem ini bersifat reusable (berulang). Uap air yang telah digunakan akan mengalami peningkatan suhu dari
22 derajat celcius menjadi 25 derajat celcius, sehingga dengan sendirinya ia akan naik ke atas.Turbin angin yang berada pada atap gedung juga membantu proses tersebut. Kemudian uap air ditampung dalam sebuah kolam yang berada pada atap gedung untuk kemudian digunakan kembali.
Ornamen kayu yang menempel di bagian timur dinding CH2 dibentuk sedemikian rupa sehingga cahaya matahari dapat masuk ke dalam ruangan ketika jam kerja sedang berlangsung.
Dengan demikian, penggunaan cahaya lampu dapat dikurangi. CH2 sendiri menggunakan sistem cahaya buatan untuk penerangan lampu. Dengan menggunakan sistem tersebut, intensitas cahaya lampu secara otomatis akan menyesuaikan terhadap tingkat aktivitas dalam suatu ruangan.
Pada atap gedung juga dipasang panel surya seluas 25 meter persegi yang berfungsi sebagai sumber energi listrik CH2. Listrik yang dihasilkan dari panel tersebut sebesar 3,5 kW. Namun, panel tersebut belum cukup untuk memenuhi seluruh kebutuhan listrik gedung. Oleh karena itu,30% kebutuhan listrik dari CH2 berasal dari pembangkit mini berbahan bakar gas. Selain listrik, pembangkit yang terletak di atap gedung ini berfungsi menghasilkan panas sehingga CH2 mengurangi ketergantungannya pada jaringan listrik umum. Pembangkit listrik ini menghasilkan emisi karbon dioksida jauh lebih rendah dari pembangkit listrik batu bara.
Saat ini Melbourne menetapkan persyaratan green star sebagai standar minimum bagi pengembangan tiap bangunan baru maupun renovasi. Green star melakukan penilaian terhadap sistem lingkungan pada gedung-gedung di Australia. Program ini diperkenalkan pada tahun 2003 oleh Green Building Council of Australia. Program ini mempertimbangkan beberapa hal yang dapat mengurangi dampak buruk terhadap lingkungan, seperti inovasi bangunan yang berkelanjutan, kesehatan penghuni, dan penghematan biaya.
