MEDIA MATRASAIN VOL 8 NO 1 MEI 2011 ARSITEKTUR BIOKLIMATIK Disusun oleh: Inggrid A.G Tumimomor 1), Hanny Poli 2) 1) 2) Mahasiswa Prodi Arsitektur Unsrat Staf Pengajar Prodi Arsitektur Unsrat ABSTRAK Tema bioklimatik merupakan salah satu langkah menuju ke arah yang lebih baik dan sehat, dengan menerapkan perancangan yang baik yang memiliki Keindahan/Estetika (venustas), Kekuatan (Firmitas), dan Kegunaan / Fungsi (Utilitas). Perkembangan Arsitektur Bioklimatik berawal dari tahun 1990-an. Arsitektur bioklimatik merupakan arsitektur modern yang di pengaruhi oleh iklim. Arsitektur Bioklimatik merupakan pencerminan kembali arsitektur Fank Loyd Wright yang terkenal dengan Arsitektur yang berhubungan dengan alam dan lingkungan dengan prinsip utamanya bahwa seni membangun tidak hanya efisiensinya saja yang di pentingkan tapi juga ketenangan, keselarasan, kebijaksanaan dan kekuatan bangunan sesuai dengan bangunannya. Dalam merancang sebuah desain bangunan juga harus memikirkan penerapan desain bangunan yang beradaptasi dengan lingkungan atau iklim setempat. Penghematan energi dengan melihat kondisi yang ada di sekitar maupun berdampak baik pada kesehatan. Dengan strategi perancangan tertentu, bangunan dapat memodifikasi iklim luar yang tidak nyaman menjadi iklim ruang yang nyaman tanpa banyak menkonsumsi energi. Kebutuhan energi perkapita dan nasional dapat di tekan jika secara nasional bangunan di rancang dengan konsep hemat energi. Selain itu yang dapat kita temui pada bangunan bioklimatik yaitu mempunyai ventilasi alami agar udara yang dihasilkan alami, Tumbuhan dan lanskap membuat bangunan lebih sejuk serta memberikan efek dingin pada bangunan dan membantu proses penyerapan O2, dan pelepasan CO2, demikian juga dengan adanya Solar window atau solar collector heat di tempatkan didepan fisik gedung untuk menyerap panas matahari. Maka muncullah desain yang benar2 menerapkan desain hemat energi. Tulisan ini merupakan perancangan yang tidak menyebabkan meningkatnya konsumsi energi dan kerusakan lingkungan, berupa polusi udara, polusi suara, melainkan menciptakan rancangan arsitektur yang ramah lingkungan serta arsitektur yang alami. Kata kunci: Bioklimatik, Ramah Lingkungan, Desain Arsitekur Alami 1. Arsitektur PENDAHULUAN merupakan pencerminan kembali arsitektur Fank Loyd Deskripsi Umum Perkermbangan bioklimatik Arsitektur Wright yang terkenal dengan arsitektur yang bioklimatik berawal dari tahun 1990-an. berhubungan dengan alam dan lingkungan Arsitektur bioklimatik merupakan arsitektur yang modern yang di pengeruhi oleh iklim. membangun tidak hanya efisiensinya saja 104 prinsip utamanya bahwa seni MEDIA MATRASAIN VOL 8 NO 1 MEI 2011 yang di pentingkan tetapi juga ketenangan, tersebut keselarasan, kebijaksanaan bangunan dan waktu ke waktu dan selalu terkait pada kekuatan yang sesuai dengan bangunannya. perkembangan peradapan manusia. Ia juga “Oscar menambahkan Niemeyer arsitekturnya dengan falsafah mengalami perkembangan aspek arsitektur keadaan alam dan lingkungan, penguasaan teknologi secara fungsional dan kematangan dalam teknologi bahan, namun termasuk juga pengolahan serta pemilihan bentuk bahan mengenai teknologi pengendali lingkungan. dan struktur .” Akhirnya dari Fank Loyd Khususnya Wright dan Oskar Niemeyer lahirlah arsitek lingkungan ini, yang termasuk di dalamnya lain seperti Victor Olgay pada tahun 1963 adalah mulai mencapai kenyamanan, arsitektur hanya dalam yaitu penyesuaian terhadap memperkenalkan tidak teknologi dari terbatas struktur/konstruksi pada teknologi penggunaan pada ataupun pengendali teknologi untuk kenikmatan dan bioklimatik setelah tahun 1990-an Kenneth keamanan yang arsitektur ruangan maupun diluar bangunan. Misalnya tinggi adalah teknologi pengkondisian udara (AC), menyanangkan teknologi pencegahan kebakaran, teknologi penghargaan Aga Khan Award tahun 1996 transportasi dalam ruangan (Lift, escalator), dan Arcasi. teknologi mulai bioklimatik menerapkan pada bioklimatik bangunan yang Pada saat ini berkembangnya berkembang, pencegahan bising, teknolgi pencahayaan, dll. teknologi dan industri di negara-negara maju maupun lingkungan baik di dalam Menurut Vitruvius di dalam memberikan bukunya De Architectura (yang merupakan kontribusi dalam memajukan kehidupan sumber tertulis paling tua yang masih ada manusia menjadi lebih baik. Akan tetapi sampai sekarang), Bangunan yang baik dampak yang ditimbulkan menyebabkan haruslah meningkatnya (venustas), konsumsi energi dan memiliki kekuatan keindahan/estetika (fermitas), dan kerusakan lingkungan, berupa polusi udara, kegunaan/fungsi (utilitas): arsitektur dapat limbah, polusi suara dan lain-lain. Konsumsi dikatakan energi untuk antara ketiga unsur tersebut, dan tidak ada pencahayaan, pemanasan, dan pendinginan satu unsur yang melebihi unsur yang udara pada bangunan. Tidak dapat di lainnya. Dalam definisi modern arsitektur pungkiri bahwa sektor industri merupakan harus salah satu pengguna terbesar sumber daya estetika, dan psikologis. Namun dapat energi. dikatakan pula bahwa unsur fungsi itu banyak digunakan Prof. DR. Ir Sangkertadi, DEA berpendapat bahwa suatu fasilitas dapat di definisikan sebagai arsitektur bila dapat kesimbangan mencakup dan koordinasi pertimbangan fungsi, sendiri di dalamnya sudah mencakup baik unsur etetika maupun psikologi. Tekno ekonomi dalam arsitektur memenuhi adanya 3 unsur yaitu : “ Firmitas berhubungan (kekuatan)”, “ Utilitas (kegunaan)”, dan teknologi yang berkaitan dengan struktur “Venustas bangunan dan sumber daya alam maupun (keindahan)”. Ketiga unsur dengan perkembangan 105 MEDIA MATRASAIN VOL 8 NO 1 MEI 2011 manusia dalam mewujudkan suatu karya bangunan arsitektur, memberikan serta efisien dari struktur bangunan sebagai aspek ekonomi yang di daerah tropis tetap akan kontribusi besar terhadap penurunan konsumsi energi secara nasional. melekat pada setiap karya arsitektur. Pada Faktor penyebab ketidaknyamanan teori yang di kemukakan Vitruvius dan pada bangunan seperti: hujan, terik matahari, perkembangannya tadi bahwa bangunan angin dan udara panas tropis, di usahakan yang baik harus memiliki agar keseimbangan tidak masuk kedalam timbul bangunan. antara keindahan, kekuatan, dan fungsi. Sehingga upaya-upaya Keidahan diwujudkan kedalam bentuk dan mengatasi kekuatan di dapat oleh sistem struktur yang dengan mengolah udara panas luar yang memadai. Dengan demikian posisi tekno salah satunya dengan bantuan AC menjadi ekonomi dalam teori arsitektur berada pada udara lingkup venustas (keindahan) dan firmitas membutuhkan (kekuatan). menggerakan mesin AC . demikian juga ketidaknyamanan dingin. pada penerangan memenuhi Motivasi Indonesia merupakan negara yang terletak di khatulistiwa, yang memiliki tersebut, Dengan energi untuk demikian listrik untuk ruangan kerja, untuk kualitas penerangan yang diharapkan maka diperlukan energi listrik untuk lampu penerangan. banyak sumber daya energi setiap harinya berupa sinar matahari. Kekayaan sumber Urgensi daya energi tersebut kurang dimanfaatkan Penghematan melalui secara maksimal oleh kita dan bahkan rancangan menyia-nyiakannya. Padahal sumber daya penghematan penggunaan listrik , baik bagi energi tersebut sangat potensial dalam usaha pendingin menekan pemakaian sumber daya energi lain maupun yang tak dapat di perbaharui energi di strategi perancangan tertentu, bangunan samping sektor pemukiman. Penggunaan dapat memodifikasi iklim luar yang tidak energi listrik pada daerah tropis, indonesia nyaman menjadi iklim ruang yang nyaman misalnya, tanpa umumnya lebih rendah bangunan energi udara, mengarah penerangan peralatan listrik banyak menkonsumsi dibandingkan dengan negara di daerah Kebutuhan energi perkapita subtropis. dapat di tekan Yang dapat mencapai 60 persen dari total disebabkan konsumsi oleh energi. kebutuhan Hal ini lain. pada buatan, Dengan energi. dan nasional jika secara nasional bangunan di rancang dengan konsep hemat energi. pemanas Kesadaran dalam membatasi ruangan disebagian besar bangunan saat penggunaan sumber daya tak dapat di musim dingin. Sementara di kawasan tropis, perbaharui dan pemanfaatkan sumber daya pendingin ruangan (AC) hanya di gunakan alam/energi yang dapat di perbaharui perlu sebagian Meskipun di di sektor permasalahan lingkungan di atas. Maka kecil bangunan. demikian, penghematan energi 106 kedepankan dalam mengatasi MEDIA MATRASAIN VOL 8 NO 1 MEI 2011 dalam merancang sebuah desain bangunan lingkungan harus operasinya serta penampilan berkualitas memikirkan bangunan yang penerapan beradaptasi desain dengan dalam bangunan desain sangat penjelmaan dan tinggi. (Yeang Kenneth tahun 1996). lingkungan atau iklim setempat. Pendekatan dengan Jadi arsitektur bioklimatik secara bioklimatik sesuai untuk keseluruhannya adalah suatu pendekatan yang mengarahkan arsitek untuk bangunan yang sadar lingkungan dan hemat mendapatkan penyelesaian desain dengan energi. Bila tema bioklimatik ini diterapkan memperhatikan hubungan antara bentuk pada bangunan yang akan dirancang maka arsitektur manfaat yang akan di dapatkan sangat daerah tersebut. Pada akhirnya bentuk banyak baik dalam penghematan energi arsitektur yang di hasilkan dipengeruhi oleh dengan melihat kondisi yang ada di sekitar budaya maupun berdampak baik pada kesehatan berpengaruh pada arsitektur yang akan di dengan setempat, lingkungannya dan hal ini iklim akan tamapilkan dari suatu bangunan, selain itu 2. pendekatan bioklimatik akan mengurangi PEMBAHASAN ketergantungan karya arsitektur terhadap Deskripsi Tema Pengertian Arsitektur: dalam ensiklopedia Nasional indonesia “Arsitektur sumber-sumber energi yeng tidak dapat di pengeruhi. adalah ilmu dan seni merancang bangunan, kumpulan bangunan dan struktur lain yang fungsional , struktur Strategi implementesi dengan baik serta Setiap permukaan bumi mempunyai memiliki nilai-nilai estetika” (ensiklopedia kondisi cuaca dan iklim yang berbeda-beda, Nasional Indonesia 1990). sehingga respon dari sebuah bangunan di Pengertian Bioklimatik : di ambil masing-masing tempat tersebut juga dari bahasa latin Bioclimatologi. Menurut berbeda. Perhatikan respon dari bangunan Yeang Kenneth, “Bioclimatologi is the study yang berada di daerah kutub dan daerah of the relationship between climate and life, tropis. Masyarakat di daerah tropispun particulary the effect of climate on the berbeda dalam health and activity of living things” . masyarakat daerah sub tropis. Artinya: ilmu yang mempelajari hubungan antara iklim Perbedaan membuat hunian dari jika di tersebut dan kehidupan perhatikan identik dengan posisi lokasi dari terutama efek dari iklim pada kesehatan dan sumber energi terbesar bumi yaitu sinar aktifitas sehari-hari. matahari. Bangunan Bioklimatik: bangunan yang bentuk bangunannya di susun oleh Setiap perbedaan kordinat mengakibatkan perbedaan musim dan cuaca. Sehingga masing-masing tempat juga desain yang pembangunannya hemat energi, mempunyai karakteristik data iklim yang yang berhubungan dengan iklim setempat berbeda. dan data meteorologi, hasilnya adalah bangunan yang berinteraksi dengan Strategi implementasi pada bangunan harus mengikuti ketentuan yang 107 MEDIA MATRASAIN VOL 8 NO 1 MEI 2011 seperti lantai seharusnya dasar lebih bangunan terbuka tropis keluar dan penting. Fungsi atrium dalam ruangan pada lantai dasar dapat mengurangi tingkat menggunakan ventilasi yang alami karena kepadatan jalan. Contohnya pada gambar di hubungan lantai dasar dengan jalan juga bawah ini: Gambar 1 : Atrium yang ada di dalam ruangan yang dapat mengurangi tingkat kepadatan jalan Gambar 2 : Atrium yang terbuka agar udara alami dapat masuk kedalam bangunan Tumbuhan dan lanskap digunakan elemen boitik bangunan. tidak hanya untuk kepentingan ekologis dan memberikan efek eastetik dan semata, tetapi juga membuat membantu Hal ini dapat dingin pada bangunan proses penyerapan bangunan lebih sejuk. Mengintregasikan O2(oksigen), dan pelepasan CO2(karbon antara Dioksida). 108 elemen boitik tanaman dengan MEDIA MATRASAIN VOL 8 NO 1 MEI 2011 Gambar 3 : Bangunan yang didesain dengan di tambahi tumbuhan. Gambar 4 : Bangunan yang di desain memiliki tumbuhan di sekitar agar membuat bangunan terlihat sejuk. Gambar 5 : Pohon yang ada di dalam ruangan membuat ruangan terlihat alami sehingga menimbulkan udara yang sejuk agar supaya tidak lagi memerlukan energi pendingin (AC). 109 MEDIA MATRASAIN VOL 8 NO 1 MEI 2011 Pembayang sinar matahari adalah ventilation seharusnya digunakan (bahkan pembiasan pada diruang ber-AC) meningkatkan udara segar dinding yang menghadap sinar matahari dan mengalirkan udara panas keluar. Dapat secara langsung (pada daerah tropis berada dilihat pada contoh gambar dibawah ini: esensi sinar matahari di sisi timur dan barat) sedangkan croos Gambar 6 : Bangunan yang menghadap sinar matahari sehingga menghasilkan pencahayaan alami. Pemberian ventilasi yang cukup udara panas panas di atas gedung dapat pada ruangan dengan peraturan volumetric dialirkan kelingkungan luar sehingga dapat aliran udara. Dengan adanya ventilasi, maka menyegarkan ruangan kembali. Gambar 7 : Croos ventilation (ventilasi silang) 110 MEDIA MATRASAIN VOL 8 NO 1 MEI 2011 Gambar 8 : Croos ventilation (ventilasi silang). Struktur massa bangunan bekerja melepaskannya pada siang hari. melepas panas pada siang hari dan melepas window solar collector udara dingin pada siang hari. Pada iklim tempatkan didepan fisik gedung untuk sejuk struktur bangunan dapat menyerap menyerap panas matahari . dapat di lihat panas pada sepanjang siang hari dan pada contoh dibawah ini: atau Solar heat di Gambar 9 : Solar window 111 MEDIA MATRASAIN VOL 8 NO 1 MEI 2011 Gambar 10 : Solar window Gambar 11 : Solar collector Gambar 12 : Solar collector 112 MEDIA MATRASAIN VOL 8 NO 1 MEI 2011 Apa yang kita hadapi saat ini sumber energi yang mampu menghemat adalah krisis energi, pemanasan global dan biaya operasional sebuah bangunan. Dengan krisis sumber daya alam lainya. Mengacu merebaknya pada sepatutnyalah komunitas arsitektur sebagai krisis energi listrik misalnya, penentu Warming maka belakangan ini sudah banyak di bicarakan salah tentang panel photovoltaic memberikan kontribusi yang lebih tegas. yang dapat satu Global lingkungan binaan diterapkan di bangunan perumahan. Panel tersebut merupakan alat pembangkit tenaga Studi komparasi listrik melalui tenaga sinar matahari. Tenaga - matahari tidak akan habis dan gratis, ini Masih berarti dapat Hithechiaga tower, bangunan ini juga di menghemat biaya oprasional dan dapat desain oleh Kean Yeang dengan tema menjadi pilihan dalam upaya menghemat bioklimatik. Bangunan ini adalah tempat energi. Suatu jawaban terhadap tantangan tinggal yang di tempati oleh dirinya sendiri krisis pada saat ini dapat dikatakan sebagai dan berada di lingkungan perkebunan karet. penggunaan photovoltaic The Roof-roof House suatu kemajuan teknologi. Jadi untuk menujukan sama halnya dengan bangunan Bagian yang menarik yaitu atap bahwa dengan louverd paying atap . Atap bangsa kita sudah maju dalam bidang melengkung di puncak bangunan berfungsi teknologi ialah dengan mengembangkan untuk menyaring cahaya suatu teknologi yang mampu menjawab kedalam rumah dan mengatur pencahayaan tantangan masa kini. Dengan pengetahuan- yang masuk. Pada sore hari yang panas pengetahuan yang ada pada saat ini kita panas matahari di pantulkan ke samping dapat mengembangkan suatu teknologi yang sehingga dapat meminimalkan cahaya yang hemat energi khususnya dalam bidang masuk ke dalam bangunan. Apabila cahaya arsitektur dengan menerapkan teknologi tata masuk berlebihan hal ini dapat diatasi surya. Tentunya pengembangan teknologi dangan penggunaan jalusi dan sekat-sekat tidak terbatas pada tatasurya saja, sumber yang daya alam lainya seperti angin, thermal, air penggunaan ini juga bermanfaat dalam dan sebagainya dapat di olah menjadi pengaturan aliran udara dalam ruang. dapat di atur yang masuk sesuai keinginan, 113 MEDIA MATRASAIN VOL 8 NO 1 MEI 2011 Gambar 13 : Atap dengan louverd paying atap melengkung di puncak bangunan Gambar 14 : Atap dengan louverd paying atap melengkung di puncak bangunan Gambar 15 : bangunan yang menggunakan pencahayaan alami 114 MEDIA MATRASAIN VOL 8 NO 1 MEI 2011 Gambar 16 : Potongan klimatologi cahaya matahari - dan pembangkit biogas semua dibungkus Editt Tower Saat ini konstruksi tertunda di dalam sebuah dinding hidup isolasi yang Singapura, Menara EDITT akan menjadi mencakup setengah dari permukaan daerah. teladan "Ecological Design In The Tropics". Pencakar langit hijau dirancang untuk Dirancang oleh TR Hamzah & Yeang dan meningkatkan bio-lokasi keragaman dan disponsori oleh National University of merehabilitasi ekosistem lokal di kota besar Singapore, tinggi 26-cerita-bangkit akan 'zeroculture' Singapura. bermegah panel fotovoltaic, ventilasi alami, Gambar 17 : Editt Tower 115 MEDIA MATRASAIN VOL 8 NO 1 MEI 2011 Sekitar setengah dari luas mengintegrasikan sistem grey-air untuk permukaan Menara EDITT akan dibungkus irigasi tanaman dan WC pembilasan dengan dalam vegetasi lokal organik, dan arsitektur perkiraan pasif akan memungkinkan untuk ventilasi 55% 855 kecukupan diri. persegi panel meter alami. Landai diakses publik akan terhubung photovoltaic akan menyediakan 39,7% dari lantai atas ke tingkat jalan berjajar di toko- kebutuhan energi bangunan, dan rencana toko, restoran dan kehidupan tanaman. juga termasuk kemampuan untuk mengubah Bangunan ini juga telah dirancang untuk limbah menjadi biogas dan pupuk. Menara adaptasi masa depan, dengan banyak dinding ini akan dibangun menggunakan bahan daur dan lantai yang dapat dipindahkan atau ulang dan dapat didaur ulang banyak, dan dihapus. Di kota yang dikenal karena hujan, sistem daur ulang terpusat akan dapat bangunan akan mengumpulkan air hujan dan diakses dari setiap lantai. Gambar 18 : Editt Tower 3. untuk menunjukan bahwa bangsa kita sudah PENUTUP maju dalam bidang teknologi yaitu dengan Kesimpulan Dalam perancangan tidak hanya memanfaatkan teknologi yang mampu menjawab tantangan masa kini . canggih tetapi lebih banyak memanfaatkan dengan pengetahuan-pengetahuan yang ada sumberdaya alam yang ada sesuai dengan pada saat ini iklim dimana bangunan itu berada dan suatu menjadi perkembangan khususnya dalam bidang arsitektur dengan arsitektur yang ramah lingkungan sehingga menerapkan teknologi tata surya. Tentunya menghindari pengrusakan lingkungan pengembangan pelopor dalam yang suatu semakin 116 teknologi mengembangkan dan kita dapat mengembangkan teknologi yang teknologi hemat tidak energi hanya MEDIA MATRASAIN VOL 8 NO 1 MEI 2011 terbatas pada tata surya saja melainkan mendesain bangunan yang hemat energi, sumber daya alam lainya seperti angin, tidak hanya mendesain bangunan bangunan thermal air dan dan sebagainya dapat di olah bertingkat tinggi yang banyak mengeluarkan menjadi mampu biaya sebuah alamiah seperti contoh yang ada dalam sumber energi yang menghemat biaya operasional bangunan. Dengan adanya bangunan energi listrik melainkan desain pembahasan di atas. bioklimatik yang semakin banyak di negara Begitu juga dengan pengetahuan- kita maka lebih banyak juga penghematan pengetahuan yang ada pada saat ini kita energi yang akan kita lakukan. Dengan dapat mengembangkan suatu teknologi yang demikian biaya akan lebih berkurang. hemat energi khususnya dalam bidang Saran arsitektur dengan menerapkan teknologi tata Perancangan Arsitektur surya. Tentunya pengembangan teknologi memperhatikan tidak terbatas pada tatasurya saja, sumber bangunan yang menjaga daya alam lainya seperti angin, thermal, air udara, air, dan bumi yang memilih bahan dan sebagainya dapat di olah menjadi bangunan yang ramah lingkungan sehingga sumber energi yang mampu menghemat kehidupan yang berikutnya biaya bioklimatik perancangan harus akan lebih operasional sebuah bangunan. sehat. Arsitek-arsitek harus lebih banyak 117