tinjauan pustaka

TINJAUAN PUSTAKA
Identifikasi Pendekataan Konsep Desain Berkelanjutan
Embargo minyak 1973 merupakan suatu momen kebangkitan kesadaran
energi dimana eskalasi harga minyak bumi yang membubung menimbulkan
dampak krisis energi pada negara negara maju yang energy dependent. Seluruh
potensi riset dan pengembangan dikerahkan untuk mengatasi krisis tersebut
yang tentunya juga termasuk sektor bangunan gedung maupun perumahan.
Dekade 1980-1990, terjadi pengungkapan ilmiah tentang fenomena kerusakan
pada planet bumi dan atmosfer yang secara umum kita kenal dengan istilah
pemanasan global (Priatman 2002). Krisis lingkungan dan energi ini memicu
gerakan positif pada pembangunan yang lebih ramah atau berwawasan terhadap
lingkungan meliputi sektor desain arsitektur dan lanskap.
Konsep
tersebut
(sustainable development).
dikenal
sebagai
pembangunan
berkelanjutan
Menurut World Commision and Environment and
Development (WCED) (1987) dalam Pranoto (2008), sustainable development
adalah ―…..the development which meets the needs of present, without
compromising the ability of future generation to meet with their own needs‖.
Pernyataan tersebut bertujuan, agar sebuah desain berkelanjutan dapat
menimimalisasi dampak negatif terhadap sumberdaya sosial, ekonomi dan
ekologi.
Karena setiap langkah kita akan berdampak pada generasi masa
depan.
Prinsip konstruksi atau pembangunan berkelanjutan menurut Kibert (2008),
yaitu:
1. Mengurangi konsumsi sumberdaya (reduce)
2. Menggunakan kembali sumberdaya (reuse)
3. Menggunakan sumberdaya yang dapat didaurulang/diperbaharui (recycle)
4. Melindungi alam (nature)
5. Menghilangkan racun (toxics)
6. Mengaplikasikan biaya daur hidup (economics)
7. Fokus terhadap kualitas (quality)
Desain berkelanjutan sangat menekankan terhadap meminimalisir
dampak lingkungan yang sangat erat terkait dengan kondisi ekologis, sedangkan
kondisi ekologis dalam hal ini erat kaitannya dengan lanskap. Pernyataan diatas
6
menjelaskan bahwa lanskap merupakan suatu strategi yang potensial dalam
mewujudkan konsep desain berkelanjutan (Pranoto 2008).
Dalam mencapai kondisi berkelanjutan tersebut muncullah pemikiranpemikiran dan pendekatan-pendekatan baru dalam desain diantaranya desain
ekologis (ecological design), desain berkelanjutan secara ekologis (ecologically
sustainable design) dan desain hijau (green design), dll adalah istilah-istilah yang
menggambarkan penerapan prinsip-prinsip keberlanjutan dalam merancang
bangunan maupun lanskap (Kibert 2008).
Desain Sadar Sumber Daya (Resource-Concious Design)
Isu mengenai desain yang sadar akan sumber daya menjadi pondasi
dasar dari pembangunan berkelanjutan.
Tujuan utama dari pembangunan
berkelanjutan adalah minimalisasi konsumsi sumber daya dan dampak terhadap
sistem ekologi serta sinergi antar peran dan potensi ekosistem.
contohnya
pada
pemilihan
material
untuk
pembangunan
Seperti
berkelanjutan,
diupayakan menggunakan lingkaran material tertutup (closed loop) yang
bertujuan untuk menghilangkan emisi padat, cair, dan gas. Lingkaran material
tertutup menggambarkan sebuah proses penggunaan material agar tetap
produktif melalui jalan pemakaian ulang (reuse) maupun di daur ulang (recycle)
daripada hanya langsung membuang material tersebut menjadi limbah. Daur
hidup material berkelanjutan mudah dirakit kembali, dan bahan penyusunnya
mampu dan layak didaur ulang dengan tidak menghasilkan dampak negatif pada
lingkungan. Sebagai bagian dari sistem yang dianut oleh sistem bangunan hijau,
produk yang diproduksi dievaluasi dampak dari daur hidupnya, termasuk
konsumsi energi dan emisi selama ekstraksi sumberdaya, transportasi, produksi,
instalasi selama konstruksi, dampak operasional, dan efek jika material tersebut
menjadi sampah buangan (disposal effect) (Kibert 2008).
Gambar 2. Kerangka kerja pembangunan berkelanjutan (Kibert 2008)
7
Sumber Daya Lahan
Penggunaan lahan yang berkelanjutan didasarkan pada prinsip bahwa
lahan, khususnya lahan yang belum dikembangkan, alami, atau lahan pertanian,
adalah sumber daya terbatas yang berharga, dan perkembangannya harus
diminimalkan.
Perencanaan yang efektif, secara esensi adalah untuk
menciptakan bentuk-bentuk perkotaan yang efisien dan meminimalkan kota yang
semrawut (urban sprawl), menurunkan ketergantungan pada penggunaan mobil
pribadi sebagai alat transportasi, mengurangi penggunaan bahan bakar fosil, dan
menurunkan tingkat polusi. Seperti sumber daya lain, lahan tetap mengalami
proses daur ulang agar tetap terjaga produktivitasnya, sehingga diperlukan
upaya konservasi lahan produktif, revitalisasi secara ekonomi dan sosial pada
area yang terbengkalai (Kibert 2008).
Energi dan Atmosfir
Konservasi energi terbaik adalah melalui desain bangunan yang efektif
serta terintegrasi dengan tiga pendekatan umum: 1) merancang selubung
bangunan yang dapat meredam perpindahan panas secara konduksi, konveksi,
dan radiasi; 2) menggunakan sumber daya energi terbarukan; 3) menerapkan
desain pasif.
Desain pasif memanfaatkan geometri, orientasi, dan massa
bangunan serta kondisi struktur berorientasi pada potensi sumber daya alamiah
dan kondisi klimatologi, seperti matahari, angin, topografi, iklim mikro, dan
lanskaping (Kibert 2008).
Isu Air
Ketersediaan air bersih layak minum adalah faktor pembatas untuk
pengembangan dan pembangunan di banyak daerah di dunia. Perubahan iklim
dan pola cuaca yang tak menentu dipicu oleh pemanasan global mengancam
ketersediaan sumber daya air bersih. Karena hanya sebagian kecil dari siklus
hidrologi
bumi
menghasilkan
air
bersih
layak
minum,
sehingga
perlu
perlindungan tanah dan air permukaan. Sekali air terkontaminasi, sangat sulit,
untuk memperbaiki kerusakan. Teknik konservasi air meliputi penggunaan aliran
rendah perlengkapan pipa, daur ulang air, pemanenan air hujan, dan
xeriscaping, metode lanskap yang memanfaatkan tanaman yang tahan
kekeringan. Pendekatan inovatif untuk pengolahan air limbah dan manajemen
banjir dalam siklus hidrologi bangunan (Kibert 2008).
8
Ekosistem: Sumber Daya yang Terlupakan
Pembangunan berkelanjutan mempertimbangkan peran dan potensi
ekosistem secara sinergi. Integrasi ekosistem dengan lingkungan yang dibangun
dapat memainkan peran penting dalam desain yang sadar sumber daya.
Integrasi tersebut dapat bermanfaat dalam mengendalikan beban bangunan
eksternal, pengolahan limbah, menyerap air hujan, menanam tanaman (pangan),
menciptakan keindahan alam, dan kenyamanan lingkungan (Kibert 2008).
Implementasi Desain Berkelanjutan
Kesadaran akan kerusakan lingkungan akibat perubahan lingkungan
alami menjadi lingkungan buatan yang tidak dilakukan secara bijaksana dengan
mempertimbangkan faktor lingkungan dan ketersediaan sumber daya alam,
menyebabkan muncul langkah-langkah maju yaitu gerakan-gerakan arsitektur
berkelajutan
yang
mengarah
kepada
upaya
meminimalkan
perusakan
lingkungan.
Arsitektur Bioklimatik (Bioclimatic Architecture/Low Energy Architecture)
Arsitektur yang berlandaskan pada pendekatan desain pasif dan
minimum energi dengan memanfaatkan energi alam iklim setempat untuk
menciptakan kondisi kenyamanan bagi penghuninya. Dicapai dengan organisasi
morfologi bangunan dengan metode pasif antara lain konfigurasi bentuk massa
bangunan dan perencanaan tapak, orientasi bangunan, desain façade, peralatan
pembayangan, instrumen penerangan alam, warna selubung bangunan,
lansekap horisontal dan vertikal, ventilasi alamiah. Tercatat para arsitek pelopor
desain bioklimatik antara lain Ken Yeang, Norman Foster, Renzo Piano, Thomas
Herzog, Donald Watson, Jeffry Cook (Priatman 2002).
Arsitektur Hemat Energi (Energy-Efficient Architecture)
Arsitektur
penggunaan
yang
berlandaskan
energi tanpa
pada
membatasi atau
pemikiran
merubah
―meminimalkan
fungsi bangunan,
kenyamanan maupun produktivitas penghuninya― dengan memanfaatkan sains
dan teknologi mutakhir secara aktif.
Mengoptimasikan sistem tata udara-tata
cahaya, integrasi antara sistem tata udara buatan-alamiah, sistem tata cahaya
buatan-alamiah serta sinergi antara metode pasif dan aktif dengan material dan
instrumen hemat energi. Credo form follows function bergeser menjadi form
9
follows energy yang berdasarkan pada prinsip konservasi energi (non-renewable
resources). Para pelopor arsitektur ini tercatat Norman Foster, Jean Nouvel,
Ingenhoven Overdiek & partners (Priatman 2002).
Arsitektur Surya (Solar Architecture)
Arsitektur yang memanfaatkan energi surya baik secara langsung (radiasi
cahaya dan termal), maupun secara tidak langsung (energi angin) kedalam
bangunan. Dengan demikian, elemen-elemen ruang arsitektur (lantai, dinding,
atap) secara integratif berfungsi sebagai sistem surya aktif ataupun sistem surya
pasif.
Diawali dengan arsitektur surya pasif yang memanfaatkan atap dan
dinding sebagai kolektor panas dan dikembangkan dengan sistem surya aktif
yang meng implementasikan keseluruhan sistem surya termosiphoning dan
berintegrasi penuh dengan keseluruhan elemen arsitektur. Inovasi teknologi
lanjutan dalam sel photovoltaik menghasilkan prototipe arsitektur baru yang
spesifik.
Perkembangan arsitektur surya di USA dipresentasikan dengan Skytherm
System of Harold Hay, Steve Baer’s Zome House dan dilanjutkan di Eropa
dengan Hysolar Institute Stutgart di Jerman, Achen power utilities dan Flachglas
AG headquarter merupakan demonstrasi panel photovoltaik sebagai fasad
bangunan tinggi. Arsitektur surya ini bertitik tolak dari prinsip diversifikasi energi
yang mengeksplorasi sumberdaya yang dapat diperbarui (renewable energy)
(Priatman 2002).
Arsitektur Ekologis (Eco-Architecture)
Ada berbagai cara yang dilakukan dari pendekatan ekologi pada
perancangan arsitektur, tetapi pada umumnya mempunyai inti yang sama ,
antara lain: Yeang (2006), mendefinisikannya sebagai: Ecological design, is
bioclimatic design, design with the climate of the locality, and low energy design.
―Desain ekologis, adalah desain bioklimatik, merancang bersama lokalitas iklim
dan desain rendah energi.‖ Yeang, menekankan pada: integrasi kondisi ekologi
setempat, iklim makro dan mikro, kondisi tapak, program bangunan, konsep
design dan sistem yang tanggap pada iklim, penggunan energi yang rendah,
diawali dengan upaya perancangan secara pasif dengan mempertimbangkan
bentuk, konfigurasi, façade, orientasi bangunan, vegetasi, ventilasi alami, warna.
Integrasi tersebut dapat tercapai dengan mulus dan ramah, melalui 3 tingkatan;
10
yaitu yang pertama integrasi fisik dengan karakter fisik ekologi setempat, meliputi
keadaan tanah, topografi, air tanah, vegetasi, iklim dan sebagainya. Kedua,
integrasi sistem-sistem dengan proses alam, meliputi: cara penggunaan air,
pengolahan dan pembuangan limbah cair, sistem pembuangan dari bangunan
dan pelepasan panas dari bangunan dan sebagainya. Ketiga adalah, integrasi
penggunaan sumber daya yang mencakup penggunaan sumberdaya alam yang
berkelanjutan.
Desain ekologis menurut Van Der Ryn dan Cowan (1996) dalam Kibert
(2008) desain yang terintegrasi dengan proses kehidupan, mengubah materi dan
energi menggunakan proses yang kompatibel dan sinergis dengan alam dan
yang dimodelkan pada sistem alam.
Pendekatan ini dilakukan melalui
menimalisir energi dan material (local aspect), meminimalisir polutan, preservasi
habitat dan kesejahteraan masyarakat, kesehatan dan keindahan.
Arsitektur Hijau (Green Architecture)
Arsitektur hijau merupakan Arsitektur yang berwawasan lingkungan dan
berlandaskan kepedulian tentang konservasi lingkungan global alami dengan
penekanan
pada
efisiensi
energi
(energy-efficient),
pola
(sustainable) dan pendekatan holistik (holistic approach).
berkelanjutan
Bertitik tolak dari
pemikiran desain ekologi yang menekankan pada saling ketergantungan
(interdependencies) dan keterkaitan (inter connectedness) antara semua sistem
(artifisial maupun natural) dengan lingkungan lokalnya dan biosfer. Credo form
follows energy diperluas menjadi form follows environment yang berdasarkan
pada prinsip recycle, reuse, reconfigure (Priatman 2002).
Arsitektur hijau
merupakan konsekuensi dari konsep arsitektur berkelanjutan. Arsitektur hijau
meminimalkan penggunaan sumber daya alam oleh manusia untuk menjamin
generasi mendatang dapat memanfaatkan bagi kehidupannya kelak. Arsitektur
hijau menggarisbawahi perlunya meminimalkan dampak negatif yang ditimbulkan
oleh bangunan terhadap lingkungan, dimana manusia hidup.
Prinsip-prinsip dasar perancangan berkelanjutan dapat di formulasikan
dalam matriks berikut.
11
Tabel 1. Prinsip pendekatan desain berkelanjutan
Parameter
Desain
Arsitektur
Konfigurasi
bangunan
Prinsip Dasar Perancangan Arsitektur
Bio
Hemat
Surya*
Hijau*
Ekologis** Lain-lain*
klimatik*
energi*
Dipengaru Dipengaru Dipengaru Dipengaruhi Dipengaru Pengaruh
hi iklim
hi iklim
hi
lingkungan
hi lingku
lainnya
matahari
ngan &
ekosistem
Orientasi
bangunan
Krusial
Krusial
Sangat
Krusial
Krusial
Krusial
Relatif
tidak
penting
Façade
bangunan
Responsif
iklim
Responsif
iklim
Responsif
matahari
Responsif
lingkungan
Responsif
lingku
ngan &
ekosistem
Pengaruh
lainnya
Sumber
energi
Natural
Natural
Pembang Natural+
Natural
NonNonkit
Pembangkit,
renewable renewable renewable Renewable
& Nonrenewable
Krusial
Krusial
Krusial
Krusial
Krusial
Pembang
kit, Nonrenew
able
Sistem
operasional
Pasif-mix
Aktif-mix
Produktif
Pasif+
Aktif+
mix+Produk
tif
Pasif
Pasif-Aktif
Tingkat
kenyama
nan
Variabel
Konsisten
Konsisten
Variabel
Konsisten
Variabel
konsisten
Konsisten
Konsumsi
energi
Rendah
Rendah
Rendah
Rendah
Rendah
Tinggi
medium
Sumber
material
Tidak
penting
Tidak
penting
Tidak
penting
Minimum
dampak
lingkungan
OrganikNatural
Tidak
penting
Material
output
Tidak
penting
Tidak
penting
Tidak
penting
ReuseSimbiosis
Recyclelingku
Reconfigure ngan
Tidak
penting
Ekologi
tapak
Penting
Penting
Penting
Krusial
Tidak
penting
Energy cost
Krusial
Tidak
penting
Sumber : *Yeang (1999) dalam Priatman (2002)
**Yeang (2006) dan Yeang (1995) dalam Kibert (2008)
Strategi Konsep Desain Hijau
Dalam menindaklanjuti sebuah rancangan arsitektur akan diperlukan
strategi-strategi dalam implementasinya.
Di dunia arsitektur sadar energi,
strategi desain yang umum digunakan adalah strategi desain pasif yang akan
12
diadopsi untuk desain taman dan rumah tinggal hemat energi dalam penelitian ini
dan atau strategi desain aktif.
Strategi Desain Pasif (Passive Design Strategy). Karena kompleksitas
sistem energi dalam merancang sebuah bangunan dengan konsep hijau, titik
awal harus menjadi pertimbangan adalah strategi desain pasif.
Desain pasif
adalah desain bangunan dengan sistem pendinginan, pencahayaan dan
ventilasi, mengandalkan sinar matahari, angin, vegetasi, dan sumber daya alami
lain
pada
tapak
(Kibert
2008).
Desain
pasif
merupakan
tindakan
mengoptimumkan penggunaan energi alam (matahari dan angin) sebagai
antisipasi terhadap permasalahan iklim tanpa adanya konversi energi dalam
bentuk lain, misalnya energi matahari menjadi energi listrik.
Pada sistem
operasional bangunan dengan strategi desain pasif ini, tingkat konsumsi energi
nya paling rendah, tanpa ataupun minimal penggunaan peralatan ME (mekanikal
elektrikal) dari sumber daya yang tidak dapat diperbarui (non renewable
resources).
Perancangan pasif di wilayah tropis basah seperti Indonesia umumnya
dilakukan untuk mengupayakan bagaimana pemanasan bangunan karena
radiasi matahari dapat dicegah, tanpa harus mengorbankan kebutuhan
penerangan alami. Sinar matahari yang terdiri atas cahaya dan panas hanya
akan dimanfaatkan komponen cahayanya dan menepis panasnya.
Desain pasif memiliki dua aspek utama: (1) penggunaan lokasi bangunan
dan tapak untuk mengurangi profil energi bangunan dan (2) desain bangunan itu
sendiri meliputi orientasi, aspek rasio, massa,
lainnya.
jalur ventilasi, dan tindakan
Aplikasi strategi desain pasif memang cukup kompleks, karena
tergantung pada banyak faktor sebagai pertimbangan dalam merancang, yaitu:
letak lintang, ketinggian (topografi), penyinaran matahari, pola kelembaban, arah
dan kekuatan angin tahunan, vegetasi, dan adanya bangunan lainnya. Desain
pasif yang optimal akan dapat mengurangi biaya energi pendinginan, ventilasi
dan pencahayaan (Kibert 2008).
Beberapa faktor yang harus dimasukkan dalam pengembangan strategi
desain pasif adalah:
1
Iklim lokal
:
Sudut matahari dan insulasi matahari, kecepatan
dan arah angin, temperatur udara, dan kelembaban
sepanjang tahun.
13
2
Kondisi tapak
:
Medan, vegetasi, kondisi tanah, muka air, iklim
mikro, hubungan antara bangunan lain
3
Aspek rasio
:
Rasio panjang lebar bangunan
:
Sumbu orientasi timur-barat, tata ruang, kaca
bangunan
4
Orientasi
bangunan
5
Massa bangunan
:
Skema bukaan, warna
6
Masa pakai
:
Jadwal hunian dan profil pengguna
:
Jendela, perangkat pencahayaan (skylight, jalusi)
:
Geometri, isolasi, jendela, pintu, aliran udara,
bangunan
7
Strategi
pencahayaan
8
Selubung
bangunan
ventilasi, tritisan, massa termal, warna
9
Beban Internal
:
Pencahayaan, peralatan rumah tangga, penghuni
10
Strategi ventilasi
:
Ventilasi silang, potensi efek cerobong
Secara umum, strategi desain pasif dapat diterapkan untuk berbagai tipe
bangunan. Kesuksesan strategi desain pasif sangat tergantung pada berbagai
faktor yang tersebut diatas serta proses aplikasinya yang disesuaikan dengan
karakteristik iklim masing-masing tapak atau daerah. Misalnya, menggunakan
massa termal sebagai strategi desain pasif, pilihan yang sangat baik di padang
pasir di meksiko, dengan sinar matahari berlimpah dan interval suhu harian yang
lebar.
Strategi desain pasif akan berbeda penerapannya untuk iklim lembab
dengan interval suhu harian yang sempit, seperti yang akan ditemukan di tampa,
florida (Kibert 2008).
Strategi Desain Aktif (Active Strategy Design). Dalam rancangan aktif,
pada umumnya sistem operasional dalam bangunan menggunakan peralatan
Mekanikal dan Elektikal yang bersumber dari energi yang tidak dapat diperbarui
(energy dependent). Disisi lain terdapat juga rancangan yang mengarah pada
sistem
yang
lebih
produktif
yaitu
sistem
yang
dapat
mengadakan/
membangkitkan energi nya sendiri (on-site energy) dari sumber daya yang dapat
14
diperbarui (renewable resources) seperti energi matahari, angin maupun
biomassa dikonversi menjadi energi baru yang dapat digunakan oleh manusia.
Dalam konversi energi ini dibutuhkan teknologi yang saat ini masih sangat mahal
nilai investasinya dan tentunya masyarakat golongan menengah belum mungkin
menjangkaunya. Teknologi aktif yang sering digunakan dalam desain aktif ini
antara lain yang dipaparkan oleh Kibert (2008), yaitu:
1. Sel surya (photovoltaics), yang mengkonversi energi matahari menjadi
energi listrik.
2. Turbin angin (wind turbine), yang mengkonversi energi angin menjadi energi
listrik.
3. Biomassa (biomass). Konversi bahan atau material biologis dari pengolahan
vegetasi tertentu menjadi bahan bakar pengganti bahan bakar fosil.
Dalam perancangan secara aktif, secara simultan arsitek juga harus
menerapkan strategi perancangan secara pasif. Tanpa penerapan strategi
perancangan pasif, penggunaan energi dalam bangunan akan tetap tinggi
apabila tingkat kenyamanan termal dan visual harus dicapai.
Strategi
perancangan aktif dalam bangunan dengan sel solar masih sangat jarang
dijumpai di Indonesia saat ini. Penggunaan sel solar masih terbatas pada
kebutuhan terbatas bagi bangunan tinggi atau bagi penerangan di desa-desa
terpencil Indonesia.
Konteks Lingkungan Desain Taman dan Rumah Tinggal Hemat Energi
Konsep desain hijau sangat terkait dengan konteks lingkungan. Dalam
perspektif yang lebih luas, lingkungan yang dimaksud adalah lingkungan global
alami yang meliputi unsur bumi, udara, air, dan energi yang perlu dilestarikan
(Priatman 2002).
Lingkungan global tersebut berasal dari Istilah sains
lingkungan ―Gaia‖ yang pertama kali dikemukakan oleh James Lovelock pada
tahun 1979 (Mintorogo 1999), dengan mengambil nama Dewi Bumi pada masa
Yunani Kuno untuk mengungkapkan sebuah pengertian bahwa semua
kehidupan di bumi memiliki hubungan simbiotik dengan sistem planet.
Keseimbangan antara kehidupan organisme dan sistem planet adalah sangat
erat dan teratur. Lima elemen Gaia adalah : api (fire), bumi (earth), udara (air),
air (water), dan ether (aether).
Konteks lingkungan Gaia ini diharapkan dapat
dikembangkan kedalam rancangan lanskaping dan bangunan sebagai berikut:
15
Api ( fire ), adalah simbol efektif kultur bagi seluruh pelosok dunia. Tetapi
bagi kaum Kristiani sebagai “Holy Spirit”; sedangkan untuk filosofi Hindu sebagai
―Kundalini‖—pelayan api yang membangkitkan energi seksual dari pusat tubuh
manusia menjadi energi spiritual. Secara umum mengandung arti: hangat dan
nyaman untuk kehidupan; sedangkan pandangan hidup fundamental api oleh
manusia yaitu : Matahari dan energi surya (Mintorogo 1999). Matahari dalam
kajian ini, diterjemahkan sebagai energi bagian dari iklim berupa cahaya dan
sinar matahari.
Cahaya matahari adalah terang yang dihasilkan dari terang
langit. Sinar matahari adalah terang yang dihasilkan dari radiasi matahari secara
langsung.
Dalam upaya efisiensi dan konservasi energi, cahaya dan sinar
matahari tersebut dijadikan sebagai potensi untuk mendapatkan penerangan
alami dalam bangunan. Kasus tropis basah Indonesia, dalam perencanaan dan
perancangan bangunan, diusahakan untuk memasukkan cahaya matahari
semaksimal mungkin, namun sinar matahari perlu diminimalisir agar suhu ruang
tidak bertambah tinggi sehingga mempengaruhi kenyamanan.
Bumi (earth/rock), adalah lapisan-lapisan tanah yang berasal dari
pecahan batu-batuan yang secara bergantian terkena perbedaan ekstrim
temperatur panas dan dingin dan masuknya air dalam celah-celah batu sehingga
akhirnya terfragmentasi menjadi batuan kecil. Manusia memanfaatkan tanah
/batu ―rock‖ untuk ―sheltering‖, dan menghancurkan/membahayakan bumi/batuan
untuk menyimpan bahan-bahan “toxic” (Mintorogo 1999). Secara umum pada
masa kini terutama di perkotaan modern, rumah tinggal di Indonesia adalah
berbasis lahan (menapak tanah). Tanah merupakan bagian yang mendukung
bangunan di atasnya maupun aktifitas manusia dan sebagai media pertumbuhan
vegetasi yang akan dapat mendukung konsep hijau dalam rancangan arsitektur
dalam kajian ini.
Udara (air), sebenarnya dahulu bumi tidak dilapisi atmosfer melainkan
oleh gas Sulfur dan Metan. Oksigen awal terbentuk dikarenakan oleh sinar
ultraviolet mengubah molekul air (H2O) menjadi H dan O2, kemudian tambahan
oksigen lain dihasilkan sebagai akibat proses pernafasan dari fauna dan flora
dari proses total fotosintesis.
Tingkat saling ketergantungan terjadi dimana
makluk hidup menghirup O2 dan mengeluarkan CO2, sedangkan tumbuhtumbuhan mengeluarkan O2 dan menghirup CO2. Destruktif udara adalah: Polusi
Udara; yaitu: polusi udara alamiah (asap kebakaran hutan, dll), polusi udara
16
buatan manusia (industrialisasi, transportasi dll), polusi udara dalam (macammacam sumber polusi dari material bangunan interior) (Mintorogo 1999).
Kondisi angin di tropis basah Indonesia terpengaruh oleh angin muson.
Angin musim barat daya (Muson Barat) dan Angin musim timur laut (Muson
Tumur). Angin muson barat bertiup sekitar bulan Oktober hingga April yang
basah sehingga membawa musim hujan/penghujan. Angin muson timur bertiup
sekitar
bulan
April hingga
bulan
Oktober
yang
sifatnya
kering
yang
mengakibatkan wilayah Indonesia mengalami musim kering/kemarau (Frick dan
Mulyani 2006). Dominasi arah angin berasal dari Timur Laut - Tenggara.
Kecepatan angin rata-rata per tahun adalah 2 km/jam (BMKG 2011). Kecepatan
angin tersebut masuk dalam kategori berangin dan berpengaruh terhadap
ketidaknyamanan, namun pada suhu ± 30 ºC kecepatan angin tersebut
berpengaruh positif terhadap efek penyegaran (cooling) dan mengencerkan
konsentrasi polutan.
Air (water), butir-butir air jatuh ke bumi akan diteruskan ke lapisan yang
terdalam sampai pada lapisan air bawah tanah yang akan sejajar dengan
ketinggian permukaan air laut. Air diseluruh dunia menempati 97% dan sebagian
adalah air laut yang menutupi 1/3 luasan permukaan bumi, dan sisanya 3% yang
terdiri dari 2.96% berupa ―ice caps dan glacier‖; dan hanya 0.06 % dari seluruh
air di seluruh dunia berfungsi sebagai air bersih yang berguna. (Myers 1985
dalam Mintorogo 1999).
Secara umum elemen air dalam kajian ini terkait dengan sanitasi air, baik
air bersih maupun air kotor. Penyediaan air bersih untuk pemukiman menjadi
masalah karena sumbernya semakin terbatas. Potensi air bersih di Indonesia
lain adalah air hujan terkait dengan curah hujan yang relatif tinggi. Jenis air
lainnya adalah air buangan berupa greywater dan blackwater.
Potensi air
buangan ini dalam konsep hijau dapat digunakan dan dikelola dengan bijak
minimal menggunakan konsep reduce, reuse dan kemudian recycle.
Ether (aether), adalah radiasi dan energi dari laut dimana dihasilkan
untuk mendukung kebutuhan kehidupan, kesehatan, atau kematian bagi seluruh
organik
di
dunia;
menahan
gaya-gaya
(geoenergetic,
electromagnetic,
eletrostatic dan gravitasil) yang ditujukan pada kita dari bumi, matahari dan
planet lain. Bidang medan magnet bumi ―geomagnetic‖ (GMF) di ujung Utara
dan Selatan, dan berubah secara teratur akibat dipengaruhi oleh efek Solar
Radiasi. Matahari melepaskan “cosmic rays” yang membentuk Solar Wind—
17
gelombang-gelombang radiasi yang menghantam bumi, yang terdiri dari partikelpartikel yang bermuatan (+) & (-), yang akan terpencar ke ujung-ujung bumi
begitu bertemu dengan bidang magnet bumi. Bagi bangunan-bangunan gedung
yang berdekatan atau terlintasi ―geomagnetic field (GMF) anomalies‖ dapat
mempengaruhi keseimbangan kesehatan manusia (energi tubuh), karena bumi
melepaskan ―ELF‖—Extremely Low Frequency komponen (GMF) secara
konstan. Sedangkan ―underground water‖ dan batuan (rock) akan melepaskan
racun ― Radon ‖ dalam jumlah banyak dimana dapat menyebabkan kesehatan
manusia terganggu secara serius (gangguan geo-biologis) (Mintorogo 1999).
Komponen Taman dan Rumah Tinggal Hemat Energi
Secara fenomenologis sebuah unit rumah tinggal pada umumnya
terbentuk oleh beberapa komponen utama, yaitu: tapak sebagai lahan dengan
luasan tertentu untuk area mendirikan bangunan, bangunan rumah tinggal itu
sendiri dan sisanya adalah lahan terbuka yang sering diistilahkan sebagai taman
atau pekarangan rumah tinggal. Pekarangan rumah tinggal sendiri merupakan
bagian dari RTH kota privat.
Komponen Tapak
Tapak, sebagai lahan atau area untuk membangun ruang binaan atau
rumah terkait dengan peruntukan lahan (land use), kesesuaian lahan (land
suitability) dan kemampuan lahan (land capability). Hal tersebut terkait dengan
peraturan pemerintah mengenai tata guna lahan dan wujud upaya desain ramah
lingkungan. Peraturan tata guna lahan mengatur keharmonisan pemanfaatan
lahan untuk menciptakan rasio lahan terbangun dan tidak terbangun (intensitas
tutupan lahan) yang ideal. Dalam penentuan batasan objek penelitian, peneliti
melakukannya didasari atas referensi yang ada dalam hal ini aturan
perundangan.
Menurut Peraturan Menteri Negara
Perumahan
Rakyat
(PERMENPERA) Nomor: 11/ PERMEN/ M/ 2008 tentang Pedoman Keserasian
Kawasan Perumahan dan Permukiman pada Pasal 10 huruf b, memberikan
klasifikasi lingkungan perumahan dan permukiman berdasarkan intensitas lahan
tutupan, khususnya disesuaikan dengan kajian ini, dibedakan atas:
a. rumah taman, dengan KDB lebih kecil dari 30%;
b. rumah renggang, dengan KDB 30% sampai dengan 50%;
c. rumah deret, dengan KDB 50% sampai dengan 70%;
18
Dari sisi penentuan luas lahan berikut luas ruang terbangun, diatur dalam
SNI 03-1733-2004: Tata Cara Perencanaan Lingkungan Perumahan Di
Perkotaan pada subbab Hunian Tidak Bertingkat (BSN 2004).
Untuk
menentukan luas minimum rata-rata perpetakan tanah didasarkan pada faktorfaktor kehidupan manusia (kegiatan), faktor alam dan peraturan bangunan. Luas
lantai minimum perorang dapat diperhitungkan dengan rumusan berikut:
Luas per orang =
U
Tp ....................................................................................(1)
Keterangan:
Luas per orang
= Luas lantai hunian per orang
U
= Kebutuhan udara segar/ orang/ jam dalam satuan m 3
Tp
= Tinggi plafon minimal dalam satuan m
Berdasarkan fungsi ruang dan aktivitas yang terjadi di dalam rumah
hunian, yaitu: tidur (ruang tidur), masak (dapur), mandi (KM/WC), duduk (ruang
duduk atau ruang tamu), kebutuhan udara segar per orang dewasa per jam 1624 m3 dan anak-anak per jam 8-12 m3, dengan pergantian udara dalam ruang
sebanyak-banyaknya 2 kali per jam dan tinggi plafon rata-rata 2,5 m, maka luas
lantai perorang dapat dihitung melalui perhitungan dibawah ini:
Luas perorang dewasa =
U dws
Luas perorang anak-anak =
Tp
=
U ank
Tp
24 m3
2,5 m
=
= 9,6 m2
12 m3
2,5 m
= 4,8 m2
Keterangan:
Udws = Kebutuhan udara segar/orang dewasa/jam dalam satuan m 3
Uank = Kebutuhan udara segar/orang anak-anak/jam dalam satuan m 3
Tp
= Tinggi plafon minimal dalam satuan m
Jadi bila 1 kk terkecil rata-rata terdiri dari 4 orang (ayah + ibu + 2 anak)
maka kebutuhan luas lantai minimum dihitung sebagai berikut:
19
= (2 x 9,6) + (2x4,8) m2 = 28,8 m2
Luas lantai utama
Luas lantai pelayanan (servis) = 50 % x 28,8 m2
= 14,4 m2
Total Luas Lantai
+
2
= 43,2 m
Jika koefisien dasar bangunan 40% (kategori rumah renggang), maka
luas kapling minimum untuk keluarga dengan anggota 4 orang adalah:
L Kav Min
=
100
KDB
L Kav Min
(1 kel= 4 orang)
=
x L Lantai Min
100
40
............................................................(2)
x 43,2 m2 = 108 m2
Keterangan:
L Kav Min
= Luas Kavling Minimum
KDB
= Koefisien Dasar Bangunan
L Lantai Min
= Luas Lantai Minimum
Dari perhitungan diatas yang menghasilkan luas bangunan berikut luas
lahan minimum adalah 43,2 m 2/108 m2.
Luasan bangunan tersebut kurang
umum digunakan oleh pasaran perumahan modern pada umumnya, sehingga
diputuskan membulatkan dan meningkatkan besaran angka tersebut menjadi
rumah tinggal dengan luasan bangunan berikut lahannya 45 m 2/120 m2
Letak atau posisi tapak berpengaruh terhadap penghematan energi. Hal
ini diwakili oleh orientasi tapak. Orientasi adalah suatu posisi relatif suatu bentuk
terhadap bidang dasar, arah mata angin, atau terhadap pandangan seseorang
yang melihatnya. Orientasi terkait dengan garis edar matahari yang merupakan
suatu bagian yang elemen penerangan alami.
Pada daerah beriklim tropis
penyinaran dalam jumlah yang berlebihan akan menimbulkan suatu masalah,
sehingga diusahakan adanya elemen-elemen yang dapat mengurangi efek terik
matahari yaitu pergerakan angin.
Orientasi juga terkait pada potensi-potensi
terdekat, merupakan suatu orientasi yang lebih bernilai pada sesuatu, bangunan
dapat mengarah pada suatu tempat atau bangunan tertentu atau cukup dengan
suatu nilai orientasi positif yang cukup membuat hubungan filosofisnya saja.
20
Orientasi terkait juga pada arah pandang tertentu, yang biasanya mengarah
pada potensi-potensi yang relatif jauh, misalnya arah laut, atau pemandangan
alam. Akibat dari adanya pengaruh orientasi terhadap sesuatu, menyebabkan
bangunan harus dapat mengantisipasi hal-hal negatif yang berkaitan dengan
masalah fisika bangunan antara lain masalah termal, tampias air hujan, silau dan
lain sebagainya (Yuuwono 2007).
Tanah saat ini masih merupakan landasan kita membangun yang
mendukung bangunan di atasnya maupun aktifitas manusia. Jenis tanah
mempunyai karakteristik yang berbeda-beda, diantaranya daya resapnya
terhadap air, kepekaan erosi dan daya dukung. Struktur tanah berfungsi
memodifikasi pengaruh tekstur tanah terhadap kondisi drainase atau aerasi
tanah, karena susunan antar ped atau agregat tanah akan menghasilkan ruang
yang lebih besar ketimbang susunan antar partikel primer. Oleh karena itu tanah
yang berstruktur baik akan mempunyai kondisi drainase dan aerasi yang baik
pula, sehingga lebih memudahkan sistem perakaran tanaman untuk berpenetrasi
dan mengabsorbsi (menyerap) hara dan air, sehingga pertumbuhan dan produksi
menjadi lebih baik. Hal ini berkorelasi positif dengan tingkat kesuburan tanah
yang sesuai untuk penerapan desain hijau (Hanafiah 2010).
Tapak memiliki masing-masing karakter yang tampak pada topografinya.
Kemiringan lereng adalah sudut yang dibentuk oleh perbedaan tinggi permukaan
lahan, yaitu antara bidang datar tanah dengan bidang horisontal dan pada
umumnya dihitung dalam persen (%) atau derajat (º). Klasifikasi kemiringan
lereng menurut SK Mentan No. 837/KPTS /Um/11/1980, seperti tertera pada
Tabel 2 dibawah ini.
Tabel 2. Kelerengan lahan
No.
Kemiringan lahan
Deskripsi
1
0–8%
Datar
2
8-15 %
Landai
3
15-25 %
Agak curam
4
25-45 %
Curam
5
>45 %
Sangat curam
Sumber : SK Mentan No. 837/KPTS /Um/11/1980
21
Kemiringan lahan yang melebihi 15%, terbuka terhadap iklim yang keras,
bahaya gempa bumi, bahaya tanah longsor, tanah yang tidak stabil, daerah
berlumpur/rawa serta berbatasan dengan jalan yang hiruk pikuk, yang
diantaranya dapat diatasi dengan perlakuan khusus dan diluar itu harus dihindari.
Pembangunan perumahan ataupun sarana lainnya pada lahan yang miring relatif
lebih sulit daripada perumahan yang terletak pada lahan yang datar.
Pembangunan perumahan atau bangunan lainnya
pada lahan dengan
kemiringan lebih dari 10%, memerlukan desain bangunan yang lebih khusus
dengan bentuk teras (sengkedan/bersusun) ataupun berbentuk split-level, yang
berimplikasi pada bertambahnya energi dan biaya konstruksi.
Manusia dimanapun berada akan menghasilkan sampah atau limbah.
Tapak dapat dilibatkan dalam sistem pengolahan sampah maupun limbah
dengan batas toleransi tertentu. Untuk pembuangan sampah dapat diterapkan
konsep reduce, reuse, recycle, antara lain: 1) Efisiensi buangan dan pemisahan
sampah organik dan anorganik; 2) Sampah anorganik dapat digunakan kembali
(reuse);
3) Sampah organik diolah menjadi pupuk (recycling), dan 4)
Menggunakan teknologi lubang resapan biopori.
Limbah air sabun dapat
disalurkan lewat selokan terbuka, limbah air tinja dapat menggunakan teknologi
septicktank vietnam (Frick dan Mulyani 2006). Terdapat sumberdaya air hujan
yang dapat dikelola untuk kebutuhan manusia dan lingkungan yaitu dengan cara
menampung (rainwater harvesting) dan dikembalikan lagi ke tanah sebagai
cadangan air tanah (groundwater recharge) melalui teknologi sumur resapan.
Negara kita merupakan wilayah dengan potensi bencana alam yang
cukup tinggi. Bencana alam dapat didefinisikan sebagai perubahan kondisi alam
yang mengakibatkan bahaya bagi manusia maupun mahluk hidup lainnya. Untuk
dapat mengantisipasinya, melalui tindakan pencegahan yang berawal dari
pemilihan tapak dan pengolahan tapak yang bijak, agar terhindar dari bencana
alam seperti angin puyuh, gempa bumi, erosi dan banjir.
Bencana atau
gangguan tidak hanya datang dari faktor alam, dapat juga berasal dari flora dan
fauna disekitar kita (gangguan biologis).
Gangguan dari hewan, hama yang
membahayakan konstruksi gedung dapat diantisipasi menggunakan bahan
bangunan yang tahan terhadap rayap atau dilakukan pengawetan khusus.
Jamur (dry rot) dapat diakibatkan oleh kesalahan konstruksi, bahan bangunan
yang terkena spora jamur harus dimusnahkan.
Faktor vegetasi, tanaman
maupun tumbuhan disekitar bangunan yang tidak tertata dan terkelola dengan
22
baik akan dapat membahayakan kesehatan, keamanan dan pemborosan energi
(Frick dan Mulyani 2006).
Komponen Taman
Komponen penyusun taman dikelompokkan menjadi dua, yaitu material
lunak (soft material) dan material keras (hard material). Material lunak umumnya
bersifat lunak atau merupakan benda hidup, contohnya tanaman dan elemen air.
Material keras yaitu elemen penyusun taman yang bersifat keras, pada umumnya
merupakan benda mati, seperti contohnya perkerasan, pagar dan tembok
pembatas (wall and fences).
Material Lunak (Soft Material)
Tanaman.
Tanaman merupakan elemen utama lanskap, tidak ada
lanskap tanpa elemen tanaman, bahkan di rock garden sekalipun. Tanaman
merupakan sumber keindahan, kenyamanan dan memberi daya dukung
terhadap kehidupan, namun demikian penataan tanaman dalam lanskap
diperlukan untuk mengoptimalkan manfaat tanaman dalam menciptakan lanskap
hemat energi. Tanaman lanskap sendiri, didefinisikan sebagai tanaman yang
dibudidayakan untuk penataan lanskap. Tanaman ini mencakup tumbuhan alami
yang sudah terdapat di dalam tapak (site).
Kaitan antara tanaman dan penghematan energi, dimulai dari proses
metabolisme atau fisiologis tanaman memiliki efek terhadap penurunan suhu
udara lingkungan sekitarnya. Menurut Fandeli (2004) dalam Tauhid (2008),
proses ekofisiologi yang menyebabkan terbentuknya iklim mikro yang nyaman
adalah proses transpirasi dan evaporasi. Zoer’aini (2005) dalam Tauhid (2008)
menyatakan bahwa evaporasi merupakan pertukaran antara panas laten dan
panas yang terasa (sensibel).
Udara sekitar akan kehilangan panas karena
terjadinya evaporasi yang menyebabkan suhu di sekitar tanaman menjadi lebih
sejuk.
Proses evaporasi (proses fisis perubahan cairan menjadi uap) dari
permukaan tanaman disebut transpirasi. Lakitan (1997) dalam Tauhid (2008)
menjelaskan, bahwa penyerapan energi radiasi matahari oleh sistem tajuk
tanaman akan memacu tumbuhan untuk meningkatkan laju transpirasinya
(terutama
untuk
menjaga
stabilitas
suhu
tumbuhan).
Transpirasi
akan
menggunakan sebagian besar air yang berhasil diserap tumbuhan dari tanah.
23
Setiap gram air yang diuapkan akan menggunakan energi sebesar 580 kalori.
Karena besarnya energi yang digunakan untuk menguapkan air pada proses
transpirasi ini, maka hanya sedikit panas yang tersisa yang akan dipancarkan ke
udara sekitarnya. Hal ini yang menyebabkan suhu udara di sekitar tanaman
tidak meningkat secara drastis pada siang hari. Pada kondisi kecukupan air,
kehadiran pohon diperkirakan dapat menurunkan suhu udara di bawahnya kirakira 3,5 oC pada siang hari yang terik.
Aliran air dari akar ke daun, dan selanjutnya dilepaskan ke atmosfer
melalui proses transpirasi. Aliran air ke daun secara terus menerus merupakan
respon vegetasi terhadap pancaran panas radiasi matahari. Mekanisme ini
memungkinkan tumbuhan bertahan hidup di bawah terik matahari.
Proses
transpirasi adalah rangkaian metabolisme fisiologis, sehingga daun tumbuhan
dapat tetap segar dan berfotosintesis. Apabila air tanah tersedia dalam jumlah
cukup, transpirasi akan terus berlangsung.
Laju transpirasi akan terus meningkat seiring peningkatan intensitas
cahaya matahari. Uap air yang dilepaskan vegetasi melalui transpirasi berperan
dalam mendinginkan udara sekitanya.
Proses transpirasi berjalan secara
simultan dengan proses fotosintesis sebagai mekanisme lain pendinginan suhu
udara.
Proses
fisiologis
yang
ikut
berperan
menciptakan
iklim
mikro
(menurunkan suhu udara) dan berjalan secara silmultan dengan transpirasi
adalah proses fotosintesis.
Reaksi fotosintesis dituliskan oleh Salisbury dan
Ross (1995) dalam Tauhid (2008) sebagai berikut:
nCO2 + nH2O + cahaya ⎯> (CH2O)n + nO2
.................................................(3)
Pada penelitian selanjutnya, ditemukan bahwa O 2 yang dilepaskan oleh
tumbuhan berasal dari air, bukan dari CO 2. Menurut Stemler dan Richard (1975)
dalam Tauhid (2008), oleh karena itu persamaan di atas lebih lengkapnya
dituliskan sebagai berikut:
nCO2 + 2nH2O + cahaya ⎯>(CH2O)n + nO2 + nH2O
...................................(4)
Reaksi fotosintesis sebenarnya terdiri dari dua tahapan reaksi, yaitu
reaksi terang (Reaksi Hill) dan reaksi gelap (Calvin Cycle).
Kedua reaksi
24
tersebut terjadi di dalam kloroplas (butir klorofil). Reaksi terang merupakan
langkah-langkah fotosintesis yang mengubah energi matahari menjadi energi
kimia. Reaksi terang terjadi di dalam granum. Granum dalam kloroplas (butir
klorofil) berperan sebagai absorban radiasi matahari. Granum menyerap radiasi
matahari pada spektrum tertentu. Proses ini disebut reaksi terang karena terjadi
di bawah pengaruh cahaya matahari. Reaksi ini menggunakan radiasi matahari
sebagai energi untuk mereduksi NADP+ menjadi NADPH dengan cara
menambahkan sepasang elektron bersama dengan nukleus hidrogen (H+). Air
(H2O) terurai dalam proses ini, dan terjadi pelepasan O 2 ke atmosfer sebagai
produk samping.
Di samping itu, reaksi ini juga menghasilkan ATP yang
diperoleh dengan cara penambahan gugus fosfat pada ADP. Proses ini disebut
fotoposporilasi (Campbell et al (2002) dalam Tauhid (2008)).
Absorbsi CO2 terjadi pada reaksi berikutnya yang disebut reaksi gelap
(Calvin Cycle) yang terjadi di dalam stroma. Siklus Calvin (Campbell et al (2002)
dalam Tauhid (2008)) berawal dengan absorbsi/pemasukan CO 2 dari udara ke
dalam molekul organik (fiksasi Carbon) yang telah disiapkan dalam kloroplas.
Kemudian terjadi reduksi karbon menjadi karbohidrat melalui penambahan
elektron. Tenaga pereduksi diperoleh dari NADPH dan ATP.
Elemen Air.
Air merupakan salah satu elemen lanskap alami yang
sangat penting keberadaannya bagi kehidupan makhluk di bumi.
Badan air
awalnya digunakan untuk kebutuhan sehari-hari, seiring waktu air berkembang
peranannya, khususnya dalam sebuah taman dan irigasi.
merupakan potensi lanskap yang besar.
Water features
Air merupakan daya tarik utama bagi
masyarakat. Tepian air juga salah satu objek yang menarik, kolam, air mancur
dan air terjun kecil merupakan elemen alami yang sering digunakan dalam
perencanaan maupun perancangan tapak.
Air adalah simbol, kehadirannya
bagaikan oase di padang pasir, suara, pergerakan dan efek yang mendinginkan,
menyegarkan dan menstimulasi pertumbuhan hijau, dan membuat kesan taman
menjadi lebih alami.
Pengertian RTH Kota menurut Laurie (1986) tidak hanya didominasi oleh
unsur-unsur alam yang terdiri dari kumpulan vegetasi tapi juga permukaan air
(danau dan sungai). Pengaruh keberadaan badan air sebagai bagian dari RTH
kota memiliki potensi dan peran dalam menurunkan suhu diperkotaan. Snyder
dan Catanese (1989) dalam Fatimah (2004) menyatakan bahwa permukaan air
mempunyai sifat menyerap panas, menyimpan lalu memancarkannya kembali ke
25
atmosfer setelah berselang satu periode waktu tertentu.
Proses ini telah
membawa dampak positif dalam mengatasi perbedaan suhu harian dan musiman
pada tapak-tapak yang bersebelahan. Adanya potensi badan air telah banyak
dirasakan sebagaimana dinyatakan oleh Robinette (1983) bahwa badan air
dapat mempengaruhi pembentukan iklim mikro tapak dan sekitarnya, karena
badan air menyerap sebagian besar panas yang diterimanya, kemudian
menyimpannya untuk periode waktu tertentu dan memantulkan kembali sebagian
kecil dari radiasi yang sama melalui permukaan airnya. Badan air sangat lambat
menjadi panas dan sangat lambat menjadi dingin kembali, sehingga dapat
mereduksi perbedaan suhu yang ekstrim dengan lingkungannya.
Material Keras (Hard Material)
Perkerasan. Dalam kehidupan sehari-hari, perkerasan identik dengan
pembuatan lapisan permukaan baru yang menutupi lapisan tanah asli dengan
menggunakan material penutup seperti paving block untuk mendukung fungsi
lalu lintas kendaraan maupun pejalan kaki di atasnya.
Downing (1979)
menyatakan bahwa perkerasan dibuat untuk menciptakan suatu permukaan baru
yang stabil dan mampu memberikan kekuatan pada permukaan tanah
dibawahnya. Perkerasan biasanya dibuat pada tempat-tempat yang mempunyai
intensitas kegiatan tinggi dan berlangsung secara terus-menerus.
Hill (1995)
menyebutkan bahwa salah satu manfaat dibuatnya perkerasan adalah untuk
menghadirkan suatu permukaan yang aman untuk dilewati serta relatif mudah
pemeliharaannya dibandingkan permukaan tanah terbuka yang lebih rentan
terpengaruh oleh faktor alam seperti hujan dan angin.
Grassblock merupakan salah satu perkerasan yang memiliki porositas
terbaik (Prasodyo dan Nurisjah 1998).
Grassblock memiliki ruang untuk
pertumbuhan akar rumput dan memiliki kapasitas yang cukup untuk menyerap
aliran air permukaan. Meskipun demikian permukaan yang tercipta tetap mampu
menanggung beban lalu lintas berat.
Pemakaian grasspave atau grassblock
banyak dijumpai di tempat-tempat sekitar kita seperti taman di depan rumah
maupun taman lingkungan karena merupakan material alternatif yang cocok
untuk digunakan pada daerah beriklim dingin, sedang, maupun panas-lembab
(tropis) (Mariana 2008).
Pagar dan Tembok Pembatas (Wall and Fences). Pagar dan tembok
pembatas merupakan bagian dari struktur tapak (site structure) pada ruang
26
taman.
Menurut Frick dan Mulyani (2006), desain pagar dan dinding pembatas
untuk mengoptimalkan fungsi keamanan, estetis dan hemat energi dapat
diupayakan melalui upaya-upaya berikut ini:
1.
Memundurkan pagar, membuat lekukan, ketinggian pagar bertingkat
2.
Membuat tekstur, warna, atau bahan (termasuk material lanskap)
3.
Menyediakan teralis horisontal atau fitur lainnya yang berorientasi pada
pejalan kaki sebagai aksen menambah daya tarik visual.
4.
Membatasi ketinggian dinding hingga 1.70 m atau pagar hingga 1.20 m.
5.
Menggunakan pagar non-padat yang memungkinkan padangan ke halaman.
6.
Aplikasi pagar hijau (Werdiningsih 2007)
Komponen Rumah Tinggal
Rumah adalah struktur fisik terdiri dari ruangan, halaman dan area
sekitarnya yang dipakai sebagai tempat tinggal dan sarana pembinaan keluarga
(UU RI No. 4 Tahun 1992).
Unsur fisik pembentuk ruang bangunan rumah
secara umum dibentuk oleh tiga pembentuk elemen ruangan yaitu :
1.
Bidang Alas/Lantai (base plane). Oleh karena lantai merupakan pendukung
segala aktifitas kita di dalam ruangan.
2.
Bidang
Dinding/pembatas
(vertical
space
divider).
Sebagai
unsur
perancangan bidang dinding dapat menyatu dengan bidang lantai atau
sebagai bidang yang terpisah. Dinding juga merupakan pelindung terhadap
pengaruh iklim.
Aspek yang perlu diperhatikan adalah bahan bangunan
yang digunakan sebagai material dinding. Material higroskopis (misalnya
batu merah) terkadang dapat mengikat banyak air. Satu m2 dinding batu
merah yang diplester kedua sisinya mengikat rata-rata 66 liter air. Jumlah air
yang digunakan untuk membangun sebuah rumah misal tipe 36 m 2 ialah ±
28.000 liter yang harus menguap dan kering sehingga sehat untuk dihuni.
Waktu penguapan air tersebut tergantung pada cara membangun, iklim,
ventilasi, dan kelembapan udara setempat. Diperkirakan dibutuhkan waktu
selama 4 bulan. Kelebihan kelembaban apapun dalam iklim tropis basah,
akan menumbuhkan cendawan kelabu (aspergillus) yang mempengaruhi
kesehatan penghuni karena dapat berdampak pada terjadinya Sick Building
Syndrome (SBS).
3.
Bidang atap/langit-langi (overhead plane). Bidang atap adalah unsur
pelindung utama dari suatu bangunan dan pelindung terhadap pengaruh
27
iklim.
Atap sebaiknya berbentuk pelana sederhana (tanpa jurai luar dan
dalam) sehingga mudah dibuat rapat air hujan dengan atap sengkuap yang
luas. Atap yang paling bagus menahan panas adalah atap dengan ruang
atap yang penghawaannya berfungsi baik, atau atap bertanaman yang dapat
meresapkan air hujan maupun mengatur iklim ruang dalam (Gambar 2).
Atap rumah tinggal di Indonesia pada umumnya di lengkapi oleh tritisan
sebagai pelengkap fungsi perisai sinar dan cahaya matahari juga hujan
(Mangunwijaya 2000).
Gambar 3. Desain atap rumah
Susunan ruang-ruang tersebut akan membentuk sebuah bentukan dan
konfigurasi ruang yang berujung pada terciptanya sebuah proporsi ruang yang
terdiri dari rasio antara panjang dan lebar maupun tinggi bangunan.
Membangun sebuah bangunan tentu memerlukan material atau bahan
bangunan.
Perkembangan pembangunan dewasa ini ditandai dengan
peningkatan macam-macam bahan bangunan dan munculnya bahan bangunan
baru. Maraknya penemuan bahan bangunan baru juga ditandai dengan
kesadaran terhadap ekologi lingkungan dan fisika bangunan. Bahan bangunan
alam yang tradisional (biomaterial) seperti batu alam, kayu, bambu, tanah liat,
dan sebagainya tidak mengandung zat kimia yang mengganggu kesehatan. Lain
halnya dengan bahan bangunan modern seperti tegel keramik, pipa plastik, catcat yang beraneka macam warnanya, perekat, dan sebagainya.
Karena
klasifikasi bahan bangunan tradisional kurang memperhatikan tingkat teknologi
dan keadaan entropinya, serta pengaruhnya atas ekologi dan kesehatan
manusia, maka lebih baik bahan bangunan digolongkan menurut penggunaan
bahan mentah dan tingkat transformasinya pada Tabel 3 dibawah ini.
28
Tabel 3. Klasifikasi bahan bangunan ekologis
Klasifikasi bahan secara ekologis
Contoh bahan
Bahan bangunan yang dapat
dibudidayakan kembali
Kayu, bambu, rotan, rumbia, serabut
kelapa, ijuk, kulit kayu, kapas, kapok, wol
Bahan bangunan alam yang dapat
digunakan kembali
Tanah, tanah liat, lempung, tras, kapur,
batu kali, batu alam
Bahan bangunan buatan yang dapat
didaur ulang
Limbah, potongan, sampah, ampas, bahan
bungkusan (kaleng, botol), mobil bekas
Bahan bangunan yang mengalami
perubahan transformasi sederhana
Batu merah, conblock, batako, genting, bis
beton, semen, beton tanpa tulangan
Bahan bangunan yang mengalami
beberapa tingkat perubahan transformasi
Plastik, damar epoksi, produk petrokimia
yang lain
Bahan bangunan komposit
Beton bertulang, pelat serat semen, cat
kimia, perekat
Sumber: Frick dan Mulyani (2006)
Dalam strategi desain pasif, elemen yang cukup sering disebutkan adalah
faktor ventilasi, khususnya ventilasi alami (bukaan) yang di wujudkan melalui
jendela (jendela hidup) dan lubang angin agar gerak udara terjamin. Bangunan
sebaiknya berbentuk persegi panjang daerah tropis basah Indonesia proporsi
yang optimum antara lebar dan panjang adalah 1 :1,7 dan proporsi yang dinilai
paling baik adalah 1:3 sehingga menguntungkan bagi penerapan ventilasi silang
(Yuuwono 2007).
Dijaman modern saat ini, tentu kita sudah tidak dapat terlepas dari
kebutuhan akan listrik untuk mengoperasikan peralatan mekanis. Dalam desain
pasif pada kasus penelitian ini tidak menggunakan alat mekanis pendingin udara
karena konsumsi energinya yang besar.
Perangkat pencahayaan dan tata
letaknya didesain dengan tepat agar efisien dalam penggunaan energi.
Perangkat mekanis maupun listrik diupayakan digunakan dengan bijak dan
seefisien mungkin. Hal tersebut disebabkan karena peralatan mekanis maupun
listrik tersebut mengeluarkan radiasi kemudian membentuk medan listrik atau
medan magnetik yang mengganggu komunikasi antar sel, bioritme, dan sistem
kekebalan dan terutama menimbulkan emisi (polutan) (Frick dan Mulyani 2006).
Analytical Hierarchy Process (AHP)
Metode Analytical Hierarchy Process (AHP) dikembangkan oleh Prof.
Thomas Lorie Saaty dari Wharton Business School di awal tahun 1970, yang
29
digunakan untuk mencari rangking atau urutan prioritas dari berbagai alternatif
dalam
pemecahan
suatu
permasalahan.
Dalam
kehidupan
sehari-hari,
seseorang senantiasa dihadapkan untuk melakukan pilihan dari berbagai
alternatif.
Disini diperlukan penentuan prioritas dan uji konsistensi terhadap
pilihan-pilihan yang telah dilakukan. Dalam situasi yang kompleks, pengambilan
keputusan tidak dipengaruhi oleh satu faktor saja melainkan multifaktor dan
mencakup berbagai jenjang maupun kepentingan (Marimin 2004).
Menurut Saaty (1993), pada dasarnya AHP adalah suatu teori umum
tentang pengukuran yang digunakan untuk menemukan skala rasio, baik dari
perbandingan berpasangan yang diskrit maupun kontinu. Perbandinganperbandingan ini dapat diambil dari ukuran aktual atau skala dasar yang
mencerminkan kekuatan perasaan dan preferensi relatif.
Metode ini adalah
sebuah kerangka untuk mengambil keputusan dengan efektif atas persoalan
dengan menyederhanakan dan mempercepat proses pengambilan keputusan
dengan memecahkan persoalan tersebut kedalam bagian-bagiannya, menata
bagian atau variabel ini dalam suatu susunan hierarki, memberi nilai numerik
pada pertimbangan subyektif tentang pentingnya tiap variabel dan mensintesis
berbagai pertimbangan ini untuk menetapkan variabel yang mana yang memiliki
prioritas paling tinggi dan bertindak untuk mempengaruhi hasil pada situasi
tersebut. Analytical Hierarchy Process (AHP) mempunyai landasan aksiomatik
yang terdiri dari :
1. Resiprocal Comparison, yang mengandung arti bahwa matriks perbandingan
berpasangan yang terbentuk harus bersifat berkebalikan.Misalnya, jika A
adalah k kali lebih penting dari pada B maka B adalah 1/k kali lebih penting
dari A.
2. Homogenity,
yaitu
mengandung
arti
kesamaan
dalam
melakukan
perbandingan. Misalnya, tidak dimungkinkan membandingkan jeruk dengan
bola tenis dalam hal rasa, akan tetapi lebih relevan jika membandingkan
dalam hal berat.
3. Dependence, yang berarti setiap level mempunyai kaitan (complete
hierarchy) walaupun mungkin saja terjadi hubungan yang tidak sempurna
(incomplete hierarchy).
4. Expectation, yang berarti menonjolkon penilaian yang bersifat ekspektasi
dan preferensi dari pengambilan keputusan. Penilaian dapat merupakan
data kuantitatif maupun yang bersifat kualitatif.
30
Secara umum pengambilan keputusan dengan metode AHP didasarkan
pada langkah-langkah berikut:
1. Mendefinisikan masalah dan menentukan solusi yang diinginkan
2. Membuat struktur hierarki yang diawali dengan tujuan umum, dilanjutkan
dengan kriteria–kriteria dan alternatif–alternatif pilihan yang ingin di rangking
(Gambar 3 dan 4).
Gambar 4. Struktur hierarki yang complete
Gambar 5. Struktur hierarki yang incomplete
3. Membentuk matriks perbandingan berpasangan yang menggambarkan
kontribusi relatif atau pengaruh setiap elemen terhadap masing–masing
tujuan atau kriteria yang setingkat diatasnya. Perbandingan dilakukan
berdasarkan pilihan atau judgement dari pembuat keputusan dengan menilai
tingkat tingkat kepentingan suatu elemen dibandingkan elemen lainnya.
4. Menormalkan data yaitu dengan membagi nilai dari setiap elemen di dalam
matriks yang berpasangan dengan nilai total dari setiap kolom.
31
5. Menghitung nilai eigen vector dan menguji konsistensinya, jika tidak
konsisten maka pengambilan data (preferensi) perlu diulangi. Nilai eigen
vector yang dimaksud adalah nilai eigen vector maksimum yang diperoleh
dengan menggunakan matlab maupun dengan manual.
6. Mengulangi langkah 3, 4, dan 5 untuk seluruh tingkat hierarki.
7. Menghitung eigen vector dari setiap matriks perbandingan berpasangan.
Nilai eigen vector merupakan bobot setiap elemen. Langkah ini untuk
mensintesis pilihan dalam penentuan prioritas elemen–elemen pada tingkat
hierarki terendah sampai pencapaian tujuan.
8. Menguji konsistensi hierarki. Jika tidak memenuhi dengan CR < 0, 100;
maka penilaian harus diulang kembali.
Rasio
konsistensi
(CR)
merupakan
batas
ketidakkonsistenan
(inconsistency) yang ditetapkan Saaty. Rasio Konsistensi (CR) dirumuskan
sebagai perbandingan indeks konsistensi (RI). Angka pembanding pada
perbandingan berpasangan adalah skala 1 sampai 9 (Tabel 4).
Tabel 4. Skala angka Saaty
Tingkat
Kepentingan
1
Definisi
Keterangan
Sama penting
(Equal importance)
Kedua elemen
yang sama
3
Sedikit lebih penting
(Weak importance of one
over another)
Pengalaman dan penilaian sangat
memihak satu elemen dibandingkan
dengan pasangannya
5
Lebih penting
(Essential
or
importance)
Satu elemen sangat disukai dan secara
praktis dominasinya sangat nyata,
dibandingkan
dengan
elemen
pasangannya
strong
mempunyai
pengaruh
7
Sangat penting
(Demonstrated importance)
Satu elemen terbukti sangat disukai dan
secara praktis dominasinya sangat,
dibandingkan
dengan
elemen
pasangannya
9
Mutlak lebih penting
(Extreme importance)
Satu elemen mutlak lebih disukai
dibandingkan dengan pasangannya, pada
tingkat keyakinan tertinggi
Nilai tengah diantara dua
penilaian
(Intermediate
values
between the two adjacent
judgments)
Nilai diantara dua pilihan yang berdekatan
2, 4, 6, 8
Sumber: Saaty (1993)