1. BUILDING AS A SYSTEM
Bangunan berfungsi sebagai sistem yang terdiri dari komponen-komponen yang saling berinteraksi, baik dari sisi eksterior maupun interior. Setiap komponen memiliki peran penting dan memengaruhi kinerja keseluruhan bangunan. Tujuan utamanya adalah meningkatkan efisiensi energi, mengurangi emisi karbon, serta meningkatkan kesehatan, keselamatan, dan kebahagiaan penghuni. Sistem bangunan mencakup berbagai aspek, seperti pencahayaan, peredam kebakaran, keamanan, plumbing, elevasi, dan manajemen energi. Dimana masing-masing komponen memiliki kode yang berbeda dalam konstruksi untuk mengetahui bagaimana sistem dibangun dan sistem apa yang dibutuhkan untuk menunjang fungsi bangunan. Terutama kode dalam pengaturan pipa, listrik, dan peralatan mekanik sangat diperlukan agar mempermudah pembagian jalur sistem. Semakin tinggi dan kompleks bangunan, semakin rumit pula sistem yang diterapkan.
Contoh bangunan sebagai sistem :
HVAC adalah sistem tata udara yang merupakan singkatan dari Heating (pemanasan), Ventilation (ventilasi), dan Air Conditioner (AC). HVAC mengatur kualitas udara, suhu, kelembapan, dan partikel, sehingga sirkulasi udara di lingkungan sekitar dapat terkendali dan menciptakan kualitas udara yang baik pada bangunan. Indonesia itu sendiri memiliki iklim tropis, dimana sistem tata udara (AC) menjadi kebutuhan masyarakat untuk menjaga kualitas udara dengan baik. AC dapat berfungsi sebagai alat pendingin maupun pemanas ruangan tergantung kebutuhan penggunanya. Dikarenakan faktor iklim dan cuaca di Indonesia, AC lebih banyak digunakan sebagai pendingin ruangan. Air Conditioner (AC) adalah mesin yang dibuat guna mestabilkan suhu dan kelembapan udara pada suatu ruangan. Pemilihan dan penempatan AC penting untuk meningkatkan produktivitas dan kenyamanan di dalam ruangan.
Sistem HVAC harus memenuhi persyaratan efisiensi energi, kenyamanan termal, dan berdampak positif pada lingkungan. Pemilihan HVAC harus mempertimbangkan tanggung jawab sosial, strategi penghematan energi, pengendalian polusi, dan pola penggunaan. Pada proses desain dan perencanaan sistem mekanikal, sangat penting untuk memahami kondisi-kondisi yang akan dialami bangunan, seperti aliran udara, kepadatan jumlah dan aktivitas penghuni, dan lain-lain.
Berikut adalah beberapa contoh lainnya yang memanfaatkan bangunan sebagai sistem:
1. Sistem Air Flow
Aliran udara adalah pergerakan udara dari tempat bertekanan tinggi ke tempat bertekanan rendah untuk mencapai keseimbangan. Proses ini terjadi karena perbedaan tekanan udara antar wilayah, dipengaruhi oleh faktor seperti perbedaan suhu, elevasi, dan cuaca.
Aliran udara dalam bangunan bisa dipengaruhi oleh beberapa faktor, seperti perbedaan suhu di dalam dan luar bangunan yang menciptakan tekanan yang menyebabkan infiltrasi atau eksfiltrasi udara. Faktor lain termasuk angin, efek tumpukan, atau penggunaan kipas mekanis.
Infiltrasi (udara masuk) dan eksfiltrasi (udara keluar) tergantung pada tekanan yang diterapkan
pada bangunan terhadap kondisi luar. Udara yang bergerak karena dominan seperti angin dapat menciptakan tekanan positif di sisi bangunan yang menghadap angin (infiltrasi) dan tekanan negatif di sisi sebaliknya (eksfiltrasi). Hal ini menghasilkan efek tumpukan, di mana udara hangat naik dan dingin turun untuk menggantikan. Semakin besar perbedaan suhu dan tinggi bangunan, semakin kuat aliran udara.
2. Sistem Fire Protection
Sistem pemadam kebakaran pada bangunan umumnya melibatkan kombinasi otomatis dan manual menggunakan sistem Fire Fighting (sistem instalasi pemadam kebakaran). Alarm kebakaran berfungsi mendeteksi gejala kebakaran dan memberikan peringatan evakuasi. Di setiap ruangan biasanya terdapat sprinkler yang terhubung dengan smoke detector. Jika kebakaran terdeteksi, sprinkler secara otomatis menyalakan air untuk memadamkan api.
3. Sistem Pencahayaan
Pencahayaan merupakan elemen penting dalam bangunan yang selalu dibutuhkan manusia untuk mendukung aktivitasnya baik di pagi, siang, maupun malam hari. Susunan pencahayaan harus diatur dengan tepat dan spesifik melalui gambar teknik untuk memastikan ketersediaan cahaya yang optimal tanpa menghambat aktivitas.
4. Sistem Heat Flow
Aliran panas selalu bergerak dari suhu tinggi ke suhu rendah. Oleh karena itu, dalam suatu bangunan, transfer panas dipengaruhi oleh perbedaan suhu antara bagian dalam dan luar bangunan, termasuk suhu di dalam struktur bangunan seperti lantai yang bisa memiliki suhu berbeda.
● Konduksi = aliran panas melalui bahan padat, yang terjadi ketika dua bahan konduktif bersentuhan dan membentuk jembatan termal.
● Isolasi= menciptakan kantong udara kecil yang menghambat laju transfer panas.
● Konveksi = terjadi melalui pergerakan fluida seperti udara atau cairan, seringkali disebabkan oleh kebocoran udara dalam bangunan. Penggunaan penghalang udara dapat mengurangi kebocoran dan hilangnya panas konvektif.
● Radiasi= transfer panas dari permukaan panas ke permukaan dingin tanpa penghalang padat. Pemilihan permukaan rendah emisi pada jendela atau penghalang radiasi membantu memperlambat proses transfer panas radiatif.
5. Sistem Pemipaan dan Penyediaan Air Bersih
Pada sistem pemipaan dan penyediaan air bersih, air akan melalui beberapa tahapan saringan sebelum melewati residu sistem pengolahan air agar kualitas air tetap terjaga bersih dan baik untuk didistribusikan. Sistem pemipaan air bangunan mengatur pemasangan pipa, tangki dan peralatan lainnya. Sistem koordinasi pengumpulan, pendistribusian dan pengolahan air limbah dan penyediaan air minum sedemikian rupa sehingga lingkungan tidak tercemar.
2. Sebutkan dan jelaskan disiplin ilmu yang terlibat di full life cycle of building (contemporary building of science). Ada apa saja disiplinnya lalu jelasin 30%
Bangunan berinteraksi dengan lingkungan sepanjang siklus hidupnya, dari konstruksi hingga penggunaan bertahun-tahun, hingga meruntuhkannya. Oleh karena itu, seluruh siklus hidup bangunan harus dipertimbangkan. Pada full life cycle of buildings, Ilmu bangunan mengintegrasikan fisika, kimia, teknik, arsitektur, dan ilmu kehidupan. Fokusnya pada efisiensi energi, daya tahan, kenyamanan, dan kualitas udara dalam ruangan. Dengan pendekatan ini, ilmu bangunan mencari solusi efektif melalui teknik empiris dalam desain bangunan kontemporer. Implementasi Life Cycle Assesment (LCA) pada pembangunan gedung membantu menentukan emisi karbon bahan isolasi atau setiap elemen bangunan selama hidupnya, memudahkan pemilihan opsi ramah lingkungan
Terdapat empat tahap siklus hidup:
● Tahap produksi - mencakup ekstraksi, produksi bahan, dan transportasi bahan (bersama dengan pekerja dan kendaraan) dari titik ekstraksi hingga lokasi konstruksi.
● Tahap konstruksi - melibatkan transportasi bahan, energi untuk menggerakkan peralatan konstruksi, material pendukung konstruksi, dan pembuangan limbah.
● Tahap penggunaan - energi operasional yang digunakan selama masa hunian bangunan (listrik, pemanasan, dll.), pemeliharaan, perbaikan, dan penggantian material.
● Tahap akhir hidup - termasuk penghancuran, daur ulang, atau pembuangan material.
Keterlibatan disiplin ilmu dalam ilmu bangunan kontemporer melibatkan beragam bidang pengetahuan, seperti ilmu fisika, rekayasa, ekonomi, ilmu politik, ilmu perilaku, kehidupan, hingga arsitektur. Suatu disiplin ilmu yang melibatkan full life cycle of buildings, mencakup:
Kebijakan (Kode dan Standar):
Ahli Kebijakan Bangunan atau Konsultan Kode dan Standar bertanggung jawab menyusun, meninjau, dan memastikan implementasi kebijakan, kode, dan standar yang berkaitan dengan konstruksi dan pemeliharaan bangunan.
Perencanaan:
Perencana Kota, Perencana Lingkungan, atau Arsitek Perencana memiliki pekerjaan merancang penggunaan lahan, tata ruang, dan prinsip-prinsip desain sesuai dengan kebijakan dan kebutuhan masyarakat.
Desain:
Arsitek, Insinyur Struktural, dan Desainer Interior bertanggung jawab menerjemahkan konsep perencanaan menjadi rancangan bangunan sesuai dengan fungsi, estetika, dan standar teknis.
Konstruksi:
Manajer Proyek Konstruksi, Insinyur Konstruksi, dan Tukang Bangunan mengelola dan melaksanakan konstruksi sesuai dengan perencanaan dan desain yang telah dibuat.
Penyuluhan:
Penyuluh Konstruksi atau Pendidik Lingkungan Bangunan memberikan informasi dan edukasi kepada pemilik bangunan, kontraktor, dan masyarakat umum mengenai praktik konstruksi berkelanjutan dan kebijakan terkait.
Manajemen Fasilitas:
Manajer Fasilitas atau Insinyur Fasilitas menjaga dan mengelola aset bangunan, memastikan operasional yang efisien, dan merencanakan pemeliharaan rutin.
Forensik dan Rehabilitasi:
Ahli Forensik Bangunan atau Insinyur Rehabilitasi Bangunan menganalisis kerusakan bangunan, menentukan penyebabnya, dan merancang solusi rehabilitasi.
Restorasi dan Retrofit:
Ahli Restorasi Bangunan atau Insinyur Retrofit merestorasi atau memodernisasi bangunan bersejarah agar sesuai dengan standar masa kini.
Pemeliharaan dan Konservasi:
Teknisi Pemeliharaan atau Spesialis Konservasi melakukan pemeliharaan rutin dan menjaga keaslian bangunan bersejarah atau bernilai konservasi.
Pembongkaran (Dekonstruksi) dan Daur Ulang:
Manajer Proyek Dekonstruksi atau Spesialis Daur Ulang mengelola pembongkaran bangunan secara berkelanjutan dan memastikan bahan yang dapat didaur ulang diambil dan digunakan kembali.
Ada empat konsep utama dalam Assessment Siklus Hidup Bangunan:
Indikator Dampak Lingkungan Menyatakan Potensi, Bukan Konsekuensi Global:
Indikator dampak lingkungan dalam LCA mencerminkan potensi dampak, bukan konsekuensi global aktual. Misalnya, emisi gas rumah kaca diukur sebagai potensi dampak, tetapi tidak
langsung mencerminkan konsekuensi global seperti pelelehan kutub. Penggunaan indikator ini membantu mengukur potensi dampak lingkungan selama siklus hidup bangunan, memberikan pemahaman lebih baik tentang kontribusi bangunan terhadap masalah lingkungan.
Construction LCA, atau Life Cycle Assessment
Metode evaluasi dampak lingkungan gedung. Pendekatan atribusional menilai dampak langsung gedung tanpa mempertimbangkan sistem keseluruhan. Sebaliknya, pendekatan
"ekspansi sistem" menganalisis dampak ke sistem secara keseluruhan, termasuk perubahan jaringan energi nasional. Pemilihan antara keduanya penting dalam pengambilan keputusan perencanaan bangunan berkelanjutan.
Cradle-to-gate and cradle-to-grave
Awal dari siklus hidup sering disebut sebagai "dari awal" atau "cradle". Analisis yang mempertimbangkan tahap produk disebut "dari awal hingga pintu" atau "cradle-to-gate", di mana pintu merujuk pada gerbang pabrik atau produk yang siap dikirim dari pabrik. Akhir dari siklus hidup dikenal sebagai "kuburan" atau "grave". Dengan demikian, analisis yang mencakup seluruh siklus hidup bangunan disebut "dari awal hingga kuburan" atau "cradle-to-grave".
Normalization and weighting of impacts
Merupakan langkah penting dalam mengevaluasi dampak lingkungan konstruksi. Tujuannya adalah menggabungkan hasil dari berbagai jenis dampak, seperti perubahan iklim dan ekstraksi mineral. Metode seperti BRE Ecopoints digunakan untuk normalisasi dan pemberian bobot, membantu menciptakan gambaran terpadu tentang dampak lingkungan suatu proyek konstruksi. Dengan pendekatan ini, keputusan subjektif digunakan untuk menilai pentingnya setiap dampak, dan hasilnya diwakili dalam satu indikator yang representatif.
3. Limas yang kategori ada 4 - Building system integration, kasih contoh 35%
Integrasi sistem bangunan adalah usaha menyatukan dan menyelaraskan elemen-elemen bangunan agar bekerja secara efisien. Hal ini melibatkan koordinasi antara struktur, penutup, elemen interior, dan layanan bangunan seperti mekanikal dan listrik, dengan tujuan mencapai kinerja optimal seperti kenyamanan penghuni, efisiensi energi, dan keberlanjutan lingkungan.
Suatu gedung memiliki empat sistem utama yang merupakan elemen-elemen pembentuk dari gedung tersebut. Empat sistem tersebut adalah structural,
envelope, mechanical dan interior. Bila salah satu elemen sistem yang ada pada suatu gedung bekerja tidak sesuai dengan fungsinya maka akan dapat berpengaruh terhadap seluruh kesatuan gedung/bangunan. Sebaliknya bila dapat mengintegrasikan semua sistem yang ada menjadi satu kesatuan yang utuh maka akan dapat mereduksi biaya pembangunan. Empat
sistem utama yang dapat dijadikan acuan dalam menilai efisiensi suatu gedung adalah:
structural system, envelope system, mechanical system and interior system.
Structural system
Structural system dalam bangunan menciptakan keseimbangan agar dapat berdiri, termasuk kerangka, portal, dan dinding penahan gempa. Fungsinya adalah sebagai penahan beban, dan jika salah satu komponen dihilangkan, dapat menyebabkan keruntuhan. Contoh integrasi structural system dalam suatu bangunan dapat dilihat pada desain struktur yang mendukung pemasangan sistem ventilasi yang efisien. Sebagai contoh, penempatan kerangka bangunan yang baik dapat memungkinkan instalasi ventilasi yang optimal, meningkatkan efisiensi keseluruhan bangunan. Integrasi ini membantu mencapai tujuan kinerja optimal, seperti kenyamanan penghuni dan efisiensi energi.
Envelope
Envelope system pada bangunan mencakup semua yang dapat terlihat dari luar gedung (eksterior), bertujuan melindungi dari gangguan iklim ataupun penurunan segi fisik gedung yang disebabkan oleh alam maupun manusia. Ini mencakup analisis dan desain selubung bangunan, termasuk ketahanan, perpindahan panas, kelembaban, dan interaksi dengan lingkungan ruang dalam. Contoh: Pada area pintu masuk suatu bangunan digunakan kaca tempered dengan modul yang besar untuk memasukan cahaya matahari di area lobby. Walaupun fasad area entrance menggunakan kaca tetapi terdapat teritis yang cukup besar untuk memberikan bayangan ke dalam bangunan sehingga tidak terjadi direct sunlight serta second skin di sepanjang facade depan ini. Second skin dengan elemen garis dapat membuat pembayangan estetik ke dalam bangunan serta melindungi bangunan dari paparan sinar matahari yang terik.
Mechanical system
Mechanical system adalah salah satu sistem bangunan yang berfungsi menyediakan layanan kepada gedung dan juga penghuninya. Sebagai contoh adalah pengendali perpindahan panas, suplai listrik, suplai air, dan pembuangan kotoran serta beberapa hal lain yang dapat dijadikan sebagai tambahan seperti pemadam kebakaran, pengendali keamanan, tata suara dalam ruangan dan sebagainya.
Interior system
Interior system adalah segala sesuatu yang dapat terlihat dari dalam gedung. Contoh interior system adalah penggunaan karpet, penggunaan wall paper, selain itu terdapat beberapa hal lain yang dapat dikategorikan sebagai interior system seperti ducting AC yang sengaja tidak ditutupi oleh plafon sehingga dapat terlihat dari dalam ruangan, plat lantai atas yang tidak ditutupi plafon, dan sebagainya sedangkan bentuk yang paling mendasar dari interior system sebenarnya adalah sebuah ruangan yang dapat memberikan layanan bagi penghuni untuk melakukan aktivitas.
Penilaian terhadap suatu gedung tidak dapat didasari oleh aspek-aspek yang terdapat pada keempat sistem bangunan saja, karena keempat sistem tersebut hanya berfungsi sebagai acuan, tetapi harus ada faktor-faktor lain sebagai penilai keempat sistem bangunan tersebut.
Faktor-faktor penilai tersebut disebut kinerja total dan integrasi bangunan. Faktor-faktor penilai tersebut adalah: spatial performance, thermal performance, indoor air quality performance, acoustical performance, visual performance and building integrity.
Spatial Performance: Kinerja ruang bangunan terkait kenyamanan penghuni dalam aktivitas tanpa hambatan. Dipengaruhi oleh desain ruangan, kesatuan ruangan, kenyamanan, dan disain untuk kenyamanan.
Thermal Performance: Kinerja terkait kenyamanan suhu dalam ruangan. Dipengaruhi oleh faktor seperti suhu udara, warna dinding, pergerakan udara, porositas material, dan keberadaan material seperti kaca.
Indoor Air Quality Performance: Kualitas udara dalam ruangan terkait kandungan oksigen dan segar. Dipengaruhi oleh pergerakan udara segar, polusi energi, dan ventilasi udara.
Acoustical Performance: Kinerja menciptakan lingkungan bebas kebisingan. Dipengaruhi oleh jarak sumber suara, tipe plafon, orientasi bangunan, dan dimensi ruang.
Visual Performance: Kinerja menciptakan pencahayaan yang cukup agar penghuni dapat melihat obyek di dalam ruangan tanpa alat bantu. Dipengaruhi oleh tingkat pencahayaan, kontrast, warna, dan bentuk ruangan.
Building Integrity: Kemampuan bangunan menyokong material dan struktur agar bertahan dari serangan alam dan manusia. Dipengaruhi oleh sifat struktural, perlindungan terhadap beban, kelembaban, suhu, radiasi, serangan biologis, kimia, api, serta bencana alam dan buatan manusia.
Tambahan contoh aja:
Contoh integrasi sistem bangunan melibatkan perencanaan yang matang, di mana desain struktural, desain penutup bangunan, pemilihan material, dan pemasangan sistem mekanikal dan listrik dilakukan dengan mempertimbangkan interaksi antarbagian tersebut. Sebagai contoh, struktur bangunan yang baik dapat mendukung penempatan sistem ventilasi yang efisien, atau penutup bangunan yang baik dapat membantu mengelola panas dan kelembaban secara optimal.
