rumah tropis hemat energi bentuk kepedulian global warming

Riptek, Vol. 1 No. 1, November 2007, Hal: 1-10
RUMAH TROPIS HEMAT ENERGI
BENTUK KEPEDULIAN GLOBAL WARMING
Prianto, E *)
Abstrak
Salah satu penyebab pemanasan global adalah peningkatan emisi CO2 di atmosfer. Kondisi semacam
ini membuat bumi semakin panas dan mempengaruhi keseimbangan kehidupan di masa yang akan
datang, es di kutub mencair, permukaan air laut naik, hingga terciptanya badai angin dan sederetan
bencana di masa datang. Membiarkan kondisi lingkungan seperti itu, berarti kita siap menelantarkan
masa depan anak-anak dan cucu kita kelak dengan warisan lingkungan yang semakin jelek.
Pemakaian listrik dari pembangkit berbahan bakar fosil menjadi salah satu penyebab Pemanasan
Global tersebut, karena menambah peningkatan emisi CO2.
Bangunan yang didisain dengan tidak memperhitungkan pemakaian listrik berkonstribusi terhadap
perusakan lingkungan, padahal kebutuhan listrik tak bisa dihindari bila kondisi udara di luar semakin
panas. Pengaruh iklim luar tersebut tertransmisi kedalam bangunan rumah tinggal dan menyebabkan
beban pendinginan semakin besar. 40-50% energi listrik dalam rumah tinggal dibutuhkan untuk
proses pendinginan (Air Conditioner), prosentase ini akan semakin meningkat bila iklim luar semakin
jelek.
Usaha penghematan listrik pada skala bangunan, paling mudah diterapkan pada skala rumah tinggal
dengan mentraitment konfigurasi arsitekturalnya, karena 80% penyebab beban panas yang berasal
dari luar dengan mempertimbangkan kembali disain sistem penerangan dan pendinginan hingga
disain kulit bangunan. Tercapai 70% pengurangan konsumsi listrik dari pensimulasian antara model
rumah yang respond dan tidak respond terhadap lingkungan. Dan lebih berhemat 30%-40% lagi bila
rumah melibatkan unsur tanaman dan air.
Penelitian ini menegaskan, bahwa dari skala rumah tinggal sekalipun, terutama aspek pemakaian
energi listrik dan disain rancangannya, berkonstribusi keperdulian dampak pemanasan global yang
mendunia. “Lestarikan bumiku, kumulai dari rumah tinggalku”
Kata kunci : Pemanasan Global, Listrik, Rumah Hemat Energi, Konfigurasi Arsitektural
Abstract
One causal factor of global warming is the increase of CO2 emission in the atmosphere.This condition
causes the world temperature getting hotter, the ice in the pole is melt, dryness, the extreme different
temperature of day and night, hurricane, and other dangerous disasters in the future.It means we
bequeathed bad environment to the next generation.The use of fossil fuel is the main factor of the
global warming because it increases the emission of CO2.
Building design must consider the use of electricity because it contributes to the environmental damage.
Hot temperature causes the operation of cooling device requires about 40-50% electricity consumption
in residential scale.It will increase if the environmental temperature getting hotter. To save electricity on
the residential scale, we must design architectural configuration accurately in building
envelope,lighting,and cooling systems because 80% of thermal load caused by external factors. The
electricity consumption will decrease of 70% by considering climate in the surrounding nature. The
element of water and plants in the building design will add the energy saving up to 30-40%. This study
proved the building design and consumption of electricity in the residential scale have contribution on
the global warming. The movement of Saving the world starts from our house.
Keywords : Global warming,Electricity,Energy Saving House, Architectural Configuration
Pendahuluan
1
Rumah Tropis Hemat Energi....
Semakin besar peningkatan emisi CO2 di
atmosfer, bila tidak segera ditangani, diperkirakan
tahun 2050 permukaan air laut akan naik 5 m.
Bukankah akan banyak pulau-pulau atau dataran
pantai yang hilang ?? Isu Global warming, menjadi
prediksi bencana yang urgent dan harus diatasi
secara komprehensif.
Energi Listrik berkonsumsi bahan bakar tak
terbarukan berpotensial meningkatkan emisi
CO2. International Energy Agence melaporkan di
tahun 2006, bahwa penyebab emisi CO2, 19%
disebabkan karena konsumsi listrik dan sisanya
yang terparah sekitar 70% karena emisi
kendaraan bermotor.
Data memaparkan bahwa pengadaan listrik
di Indonesia, masih didominan oleh pemakaian
bahan bakar yang berpotensi dalam meningkatnya
emisi CO2, hal ini menjadi suatu tantangan dalam
mengembangkan sumber-sumber daya lainnya
yang minim berdampak terhadap emisi CO2/
berkonsep ramah lingkungan.
Konsep perolehan energi listrik yang
berwawasan lingkungan menjadikan pendekatan
pertama dalam mengatasi pemanasan global. Yang
kedua, dilihat dari tingkat pelanggan listrik
terdapat 90% berasal dari skala rumah tinggal
(ada sekitar 30 juta dari 33 juta lebih pelanggan
PLN seluruh Indonesia) lainnya berupa kelompok
pelanggan sektor bisnis, sosial, perkantoran dan
industri. Maka sasaran di tingkat rumah tangga
ataupun kelompok sektor perumahan menjadikan
pendekatan kedua dalam berperan meminimalisir
masalah pemanasan global yang makin urgent dari
waktu ke waktu. Bilamana tak ada usaha
pengantisipasian sejak dini, apalagi keberadaan
perumahan yang semakin meningkat selaju
pertumbuhan penduduk, maka dapat dibayangkan
bahwa tantangan ‘mendinginkan’ bumi semakin
sulit atau bumi akan semakin panas.
Di Era semakin maju dan serba modern,
kehadiran listrik sudah menjadi kebutuhan primer
kehidupan
manusia.
Segala
kelengkapan
kebutuhan hidup kini mengkonsumsi energi listrik,
bahkan
untuk
tempat
berlindungpun
(rumah/bangunan)
dalam usaha menciptakan
kenyamanan. Apalagi, ambience lingkungan
berubah terus, bahkan terus berdegradasi kearah
kehancuran, pepohonan banyak ditebang, ruang
terbuka hijau perkotaan semakin menyempit,
bahkan area taman berangsur-angsur berubah
menjadi area hunian bertingkat, maka tak ayal bila
bumi makin panas bahkan didaerah pegunungan
sekalipun kini sudah banyak dijumpai bangunan
yang ber AC (Air Condioner).
‘Kegagalan’ atau ketidak jelian merancang
dengan tidak mempertimbangkan pengaruh iklim
setempat
dalam
merancang
hunian
ini,
2
(Prianto, E)
menyebabkan
kita
menghadirkan
energi
tambahannya, bahkan tanpa disadari menjadi
energi utama, yaitu kita sebut listrik. Bayangkan
apa yang terjadi, bilamana suatu hunian benarbenar tergantung pada sumber energi ini, disaat
dadakan listrik padam, maka padam pula segala
aktivitas didalamnya, dan kondisi di dalam sangat
tidak nyaman. Dalam hitungan beberapa detik
suhu dalam ruangan akan meningkat tajam.
Ada
2
(dua)
katagori
bangunan
berdasarkan fungsi termalnya, yaitu suatu
bangunan yang beban termalnya yang didominasi
oleh kemampuan permukaan kulit bangunannya,
dan yang kedua, adalah beban termal yang
memang terbentuk karena kegiatan internalnya.
Dan Rumah tinggal masuk dalam katagori
pertama, yaitu beban yang didominasi kulit (Skin
Load Dominated). Hal ini memberi pemahaman
bahwa rekapitulasi terjadinya beban termalnya
tidak disebabkan hanya aktifitas penghuni ataupun
kelengkapan penunjangnya saja, tetapi justru
karena akumulasi beban panas dari kulit bangunan
dalam merespond iklim eksteriornya lah yang
paling dominan.
Makin kecil disain bangunan merespond
terhadap iklim eksterior (panas matahari, hujan
dan keberadaan angin serta kelembaban) maka
makin besar total beban panas yang terjadi dalam
hunian ini. Dan konsekuensinya dalam usaha
memperoleh kondisi kenyamanan penghuni
didalamnya maka akan membutuhkan beban
tambahan untuk sistem pendinginan. Atau dapat
dikatakan bahwa “Metoda yang effektif dalam
mengurangi energi dalam suatu bangunan hunian
adalah pada disain arsitektural yang mengadaptasi
iklim”. Statement klasik tersebut sering
didengungkan
para
arsitek
tapi
dalam
pengaplikasiannya sering tak terstruktur, misalnya
: Mendisain rumah dengan memperhitungkan
kebutuhan/dampak beban panas yang akan terjadi
(kegiatan penghuni, alat elektronik hingga beban
panas oleh pancaran sinar matahari) bukankah
belum banyak dilakukan oleh arsitek-arsitek kita
di Indonesia?
Diakui kehadiran AC dalam rumah tinggal
daerah tropis, apalagi untuk wilayah perkotaan
tidak bisa ditinggalkan begitu saja, sebab,
sebagaimana dipaparkan di depan, tuntutan
kehadiran AC bukan sekedar untuk pemenuhan
kebutuhan kenyamanan thermal saja, tapi
kenyamanan akustik dan oudour pun jadi
kelebihannya.
Kini,
dalam
usaha
mengeffisienkan
pemakaian listrik dalam rumah, tentunya akan
lebih bijak bilamana kita mengetahui dulu sejauh
mana pemakaian listrik di dalam rumah. Beberapa
penelitian
sebelumnya,
didapatkan
untuk
Riptek, Vol. 1 No. 1, November 2007, Hal: 1-10
pengamatan pada rumah type 21 hingga 120,
didapatkan
komposisi
pemakaian
lstrik
sebagaimana tersaji pada gambar 5. Suatu pilihan
yang dilematis, satu aspek disain rumah triopis
menuntut kehadiran alat pendinginan buatan,
aspek lainnya dia-lah pengkonsumsi energi
terbesar didalam rumah, yaitu sebesar 38-40%
dari konsumsi listrik totalnya (lampu 5-10%,
perlengkapan rumah tangga lainnya 1-9%).
Bagaimana cara berhematnya ?
konsumsi pemakaian listrik dalam
rumah tangga
(dari study rumah type 21,36,45,60&90)
Rice
10%
lampu
pemanas air
5%
kolam
4%
1%
Setrika
9%
Mesin cuci
9%
Sanyo
6%
Radio/Tape
1% TV
2%
Komputer
10%
AC
38%
KulkasKipas
2% 3%
Gambar 01
Profil prosentase konsumsi listrik dalam rumah
tinggal
Mengetahui fenomena tersebut, maka
strategi yang tepat dan effisien dalam menghemat
listrik di dalam rumah tinggal yang ber AC
tentunya dengan mengoptimalkan pemakaian AC
dapat ditempuh dengan beberapa upaya seperti:
pilihan AC yang hemat listrik, penempatan AC
yang sesuai dengan kebutuhan aktifitas
didalamnya,
pola
penggunaan
para
penghuni/pemakai dan suatu tantangan bagi para
pemprodusen/peneliti bidang rekayasa per-AC-an,
bilakah mungkin diciptakan AC dengan daya
sebesar bolam lampu 10 watt !!
Sebenarnya merupakan peran arsiteklah yang
berkonstribusi terhadap rancangan kulit bangunan
rumah tinggal; karena 80% panas yang tertimbun
dalam bangunan ditemukan karena disain kulit
bangunan (penimbunan panas karena karena
radiasi sinar matahari langsung, dinding dan
ventilasi udara), aspek pancaran sinar matahari
yang langsung masuk kedalam ruangan, kondisi
bahan pelapis pada komponen dinding ekterior
dan kondisi tatanan element ruang luar.
Dari paparan tersebut diatas, maka pada
penelitian ini akan diteliti tentang :
o
o
o
o
Aspek-aspek disain arsitektur pada skala
rumah tinggal apa saja yang memberi
konstribusi pada pengurangan pemakaian
energi listrik ?
Bagaimana strategi dan kiat-kiat dalam
menekan
pengkonsumsian
pemakaian
listrik ?
Bagaimana langkah Audit energi dalam
rumah tinggal
Dan akhirnya kita dapatkan jawaban makna
atau pemahaman dari konsep Rumah
Hemat Energi.
Metode Penelitian
Penelitian
ini
dirancang
dengan
menggunakan
pendekatan
Reseach
and
Development (R&D), yaitu suatu penelitian yang
ditindaklanjuti dengan pengembangan suatu model
(Model Rumah Hemat Energi). Dalam tahapan
penelitian ini akan dihasilkan suatu output berupa
konsep-konsep dan trik-trik yang diharapkan
dapat cepat teraplikasi di bagi pengguna bangunan
khususnya rumah tinggal.
Sebagai obyek penelitian ditahapan kedua ini
adalah disain-disain rumah tinggal kelas menengah
kebawah, dimana sering dijadikan obyek bagi
gerakan hemat energi yang didengungkan pihak
PLN.
Kajian pustaka atau kritikal riview
merupakan bagian awal dari penelitian ini
dimaksudkan
untuk
mencapai
dalam
mengantarkan permasalahan betapa pentingnya
peran sektor perencana/disain perumahan dalam
usaha gerakan hemat energi dan permasalahan
global warming.
Ada tiga strategi disain ekterior yang akan
dikaji, yaitu sistem penerangan, pendinginan dan
disain penutup bangunannya. Agar pengaplikasian
lebih mudah, maka beberapa trik disain di sertai
dalam setiap pembahasan tersebut Dan papa
penelitian kali ini, kami membatasi strategi
penerangannya dan disain penutup atapnya
terlebih dulu dari sisi perancanaan eksteriornya.
Sebagai tindak lanjut dari tahap pertama
dari penelitian ini adalah mengambil beberapa
obyek disain rumah yang dapat mewakili kondisikondisi dalam mencapai maksud dan tujuan
penelitian dengan langkah analisa audit energi dan
analisa konfigurasi arsitektural.
Sesuai dengan jenis data yang ada, dalam
penelitian ini digunakan teknik analisis deskrisikualitatif, dengan pengertian bahwa pengolahan
data yang berupa angka-anga (data kuantitatif)
maupun data kualitatif selanjutnya dipaparkan
secara deskriptif. Urutan analisaisnya meliputui
3
Rumah Tropis Hemat Energi....
paparan data dan sajiannya, penganalisaan dan
penarikan kesimpulan. Hasil analisis atau
kesimpulan yang diambil dapat dijadikan dasar
melakukan action atau langkah penelitian
selanjutnya ke arah lebih detail/teknis enginnering.
Audit energi
Yang dimaksud dengan audit energi dalam
skala rumah tinggal ini adalah suatu proses
pengevaluasian pemakaian alat-alat listrik yang
disesuaikan dengan tingkat kebutuhan pengguna
dengan cara penentuan sasaran obyek, review
informasi, atur jadwal, hingga perlakuan audit.
Dalam penelitian ini, kita mengambil obyek dari
suatu rumah tinggal bertipe 45 berdaya 1200 VA,
untuk 1 (satu) keluarga yang dilengkapi
seperangkat peralatan rumah tangga berupa
kebutuhan penerangan, pendinginan hingga pada
alat-alat kebutuhan keseharian.
Tingkat evaluasi pengematan listrik dari
langkah audit energi ini, disederhanakan dengan
cara memperbandingkan dua perlakuan : pertama,
perlakuan pemakaian perangkat listrik dalam
rumah tinggal tersebut secara ‘normal’/ kebiasaan
yang ada sehari-hari dan kedua, perlakukan
dengan dilakukannya langkah ‘effisiensi’.
Bagaimana halnya untuk rumah yang akan
dihuni (sedang dijual belikan)? Maka langkah audit
energi yang dilakukan adalah pendataan data dan
pilih sebijak mungkin perangkat elektronik yang
hendak digunakan sesuai tingkat kebutuhan, misal
apakah perlu lampu di teras sebanyak 6 bolam ?
kenapa bolam tersebut pijar, bukan flourence ?
dimanakah letak yang tepat? Dan beberapa
pertanyaan, yang mengarahkan kita pada
pemakaian listrik secara tepat dan berfungsi tanpa
meninggalkan aspek estetis yang diharapkan.
Konfigurasi arsitektural
Dengan mengambil 3 (tiga) obyek rumah
tinggal yang dijadikan model pengamatan secara
ekstrem.
Model pertama, sebuah rumah yang
dikatagorikan tak tanggap terhadap faktor iklim
setempat, dengan spesifikasi menggunakan atap
datar (dak beton), dinding batu bata tanpa
plesteran, model bukaan dinding tanpa tritisan,
masih menggunakan lampu pijar 100 W, penghuni
berkegiatan belajar, dimana suhu udara diluar
35°C dan suhu yang diharapkan 25°C.
Model kedua, sebuah rumah dikatagorikan
tanggap terhadap faktor iklim setempat dengan
menerapkan prinsip-prinsip strategi penerangan
dan pendinginan serta pemakaian material kulit
bangunan sebagaimana dipaparkan diatas, model
ini, berspesifikasi, atap berventilasi, dinding dilapis
plester dan ditambah pelapisan cat terang, jendela
4
(Prianto, E)
berkonstruksi kayu dan terlindung dengan
sempurna sehingga terbentuk daerah bayangan
yang optimal/ sinar matahari tidak masuk
kedalam, penggunaan lampu dieffisienkan pada
pemilihan lampu hemat energi 15 watt jenis
flourence (tidak panas bila dibandingkan lampu
pijar) dan kondisi luar serta tuntutannya dianggap
sama.
Model ketiga, sebuah rumah dikatagorikan
ramah terhadap lingkungan, dengan spesifikasi
seperti model ke dua, hanya pada area ruang luar
dihadirkan tanaman dan air sebagai pengisi ruang
terbuka, dengan demikian suu ruang luarnya yang
semula 35°C diasumsikan sudah turun menjadi
31°C.
Hasil dan Pembahasan
1.
Strategi disain eksterior rumah
hemat energi
Dua strategi disain dalam usaha mencapai
penghematan pemakaian listrik skala rumah
tinggal yang hendak diulas dan dianalis dalam
penelitian kali ini adalah, yaitu, Pertama, Strategi
Sistem Penerangan dan Kedua, Strategi Sistem
Pelapisan Bangunan / kulit bangunan. Dan masingmasing strategi tersebut kami analisis diskriptif
dari berbagai referensi penelitian terkait untuk
lingkup disain eksterior bangunan.
1.1.
Strategi disain sistem penerangan
Secara prinsip dalam strategi disain
penerangan ditentukan beberapa faktor yang
mempengaruhi terbentuknya suatu penerangan
dalam suatu bangunan, seperti :
a)
Arah sumber datangnya cahaya matahari,
b)
Penzonaan ruangan dan lay-out bangunan,
c)
Aspek pemantulan,
d).
Pembentuk daerah bayangan dan
e)
Penerangan elektrik.
Perlu kami singgung kembali bahwa bahwa
salah satu kunci Green Disain adalah keberhasilan
dalam pengaturan distribusi cahaya siang untuk
memenuhi tuntutan aktifitas penghuni di
dalamnya. Kalau kehadiran pencahayaan elektrik
menjadi tuntutan suatu bangunan, maka
pemaksimalan efisiensi dapat dicapai bilamana
kehadirannya sebagai supplement bukan pengganti
cahaya siang.
Beberapa point berikut ini merupakan suatu
strategi penerangan dari aspek eksternal, seperti :
Pertama, pertimbangan orientasi
bangunan terhadap lintasan matahari
Riptek, Vol. 1 No. 1, November 2007, Hal: 1-10
Arah lintasan matahari dan orientasi
ekterior bangunan sangat terkait dengan
pembentukan bayangan dalam ruangan yang
signifikan menyebabkan besar kecilnya intensitas
penerangan dan panas radiasi sinar matahari yang
masuk dalam bangunan. Pada bangunan
berorientasi yang ke arah Barat, karena
penumpukan panas setelah matahari terbenam
pun masih akan terasa hingga pk. 21.00, artinya
walau matahari telah terbenam suhu dalam
ruangan yang beroriantasi ke arah barat masih
tinggi/ suasana masih sangat hangat.
Tips : Bangunan yang masih menyimpan
beban panas berlebihan hingga larut malam,
ciptakan ventilas alamiah terlebih dulu secara
optimal (penempatan bukaan semaksimal), sebelum
dilakukan pemasangan alat pendingin (AC).
Merupakan suatu bentuk pemborosan listrik bilama
alat pendingin tsb hanya effektif difungsikan untuk
‘nenetralisir’ sisa beban panas.
Kedua, pertimbangan prospek kondisi site.
Dengan mengetahui keberadaan site
disekitarnya, diharapkan kita sudah dapat
mengestimasi adanya kemungkinnan halangan
akses sinar matahari yang mengenai bangunan
hunian yang direncanakan. Hal ini dilakukan agar
kekuatiran terhalangnya cahaya yang diharapkan
bisa diprediksi. Penghalang ini misalnya
terdapatnya bangunan bertingkat tinggi pada
tetangga sehingga rumah kita akan selalu berada
dibawah bayang-bayang matahari bangunannya
dan akhirnya penempatan/disain jendela di rumah
kita menjadi tak berfungsi secara optimal..
Tips : Kreasikan bentuk bukaan atap
transparan, agar pencahayaan masih dapat diperoleh
walau kanan kiri bangunan terhalang.
Ketiga, jadikan peluang dalam berkreasi
pada sisi fasade bangunan.
Pemahaman lintasan matahari, waktu
perubahan iklim/musim dan layout dari tatanan
ruangan dalam komposisi bangunan terhadap
aspek penerangan alami ini, akhirnya akan
mengarahkan
kreatifitas
arsitek
dalam
menampilkan bentuk bukaan pada fasade
bangunannya terutama fasade prinsipalnya.
Tips : Pendekatan pembuatan fasade yang
diciptakan dengan didasari terlebih dulu pada
pertimbangan strategi penerangan alami ini
merupakan bagian dari strategi penciptaan rumah
hemat energi.
Keempat, pertimbangan effek pemantulan
kulit luar bangunan.
Pertimbangkan
secara
bijak
effek
pemantulan cahaya dari permukaan atap dan
dinding luar suatu bangunan yang dirancang,
karena hal ini memposisikan pada kondisi dualistik
: pertama, pemantulan yang berlebihan akan
berakibat pada pemanasan suhu lingkungan,
namun satu sisi sangat membantu timbunan beban
panas pada kulit bangunan, kedua, berkurangnya
effek pemantulan akan berakibat pada rendahnya
suhu lingkungan, namun satu sisi akan
menimbulkan penumpukan beban panas ada pada
bahan dinding.
Pertimbangan pemantulan ini juga harus didasari
pada pilihan yang tepat terhadap pilhan material,
warna, dan tekstur.
Tips : Pertimbangkan kembali pilihan warna
dan tektur dari masing-masing sudut tampilan
bangunan ekterior anda. Warna dan tektur
permukaan tak lagi dipukul rata untuk tampilan
sekeliling fasade eksteriornya. Tampilan ekterior yang
menimbulkan penyerapan panas yang banyak sangat
bermanfaat untuk penempatan ruangan basah di
dalamnya, seperti kamar mandi atau tempat cuci.
Kelima, eksplorasikan potensi iklim
setempat
Maksud dari ekplorasi potensi iklim
setempat adalah kesadaran kita tinggal di daerah
tropis, di mana
sepanjang tahun hunian
berlimpahan pancaran sinar matahari. Mengapa
tidak di ekplorasi penerangan elektrik dengan
pengembangan disain inovatif penerapan sistim
fotovoltaic ??. Bukankah seharusnya sudah menjadi
style pemecahan penerangan untuk aspek
eksterior bangunan ?? artinya sangatlah boros, bila
energi listrik dipergunakan juga untuk penerangan
lingkungan atau jalan,
sedangkan pada sisi
tersebut terdapat limpahan sinar matahari.
Tips : walau hingga kini terbatas pada
teknologi /hasil terapan sistim penerangan fotovoltaic,
mulailah aplikasi pengematan listrik dari skala
penerangan ekterior yang menggunakan sistem ini,
misalnya penerangan taman dan jalan masuk.
1.2.
Strategi disain untuk bidang penutup
“Memanfaatkan kapasitas properti
material
untuk
memelihara
kenyamanan udara”
Parameter kenyamanan tidak sebatas pada
element iklim eksterior dan unsur manusia saja,
tapi kecermatan seorang arsitek/perencana harus
dapat menterjemahkan sejauh mana peranan
disain pelapisan kulit bangunan, seperti element
dinding, atap dan lantai serta model bukaan
dinding dalam memainkan peranan untuk
menciptakan kenyamanan thermal dan visual.
5
Rumah Tropis Hemat Energi....
Pertama, pilihlah bahan pelapis sesuai
iklim setempat
Atap adalah mahkota suatu bangunan dan
dalam struktur tampilan bangunan arsitektur
tradisional kita mengenal 3 (tiga) pembagian
komposisi : kepala (atap), badan (dinding) dan
kaki (pondasi/tiang penyangga), sehingga peran
atap sangat dominan dalam ‘keberhasilan’ suatu
bangunan sebagai shelter/perlindungan. Dari
aspek termal didapatkan perhitungan matematis,
bahwa 2/3 panas yang terjadi dalam bangunan
tertranmisi melalui bidang ini. Untuk itu di daerah
beriklim panas seperti negara kita, pilihlah
material atap yang ‘dingin’ & berwarna cerah. Dan
disarankan pula memilih jenis bahan bangunan
sebagai element insulasi/isolasi panas yang
mempunyai dampak lingkungan rendah, misal :
kerangka atap dan bangunan menggunakan bahan
kayu ataupun bambu.
Trik : Pilihan material, rangka bangunan,
dinding hingga pelapis bangunan bernuasa lokal
(pengaplikasian konsep Green Design), karena
element tersebut dominan mengandung aspek
resapan panas yang tinggi yang sangat sesuai pada
daerah tropis lembab.
Gambar 04 :
Efektifitas proteksi atap pada fungsi warna,
bentilasi dan kemampuan termalnya
Kedua, model pelapisan (single atau
double)
Pelapis selain berfungsi sebagai isolator
panas untuk suatu ruang, juga sering difungsikan
sebagai mengontrol kebisingan/akuistik dengan
tampilan-tampilan estetis dari disain interior.
Beberapa konstruksi kulit bangunan yang
difinishing berlapis ganda (double skin) berupa :
dinding double, dinding trasparant berlapis/kaca
double, dinding panel berlapis, kulit bangunan
berlapis udara (bantalan atap) hingga kulit
bangunan berlapis tanaman ataupun air
6
(Prianto, E)
Pelapisan dinding dengan unsur tanaman (tanaman
rambat) dan unsur tirai air (teknik water wall,
water spot hingga water curtain) berpotensi dalam
mereduksi beban panas. Disain seperti ini,
merupakan ujud aplikatif dalam pengembangan
konsep Rumah Hemat Energi.
Pelapisan berupa suatu volume udara (usahakan
udara bergerak/berventilasi sangat effisien dalam
mereduksi panas untuk ruang dalam. Pada gambar
20, terlihat beberapa konsep dan peran bentuk
atap terhadap fungsi mereduksi panas dari disain
atap berwarna gelap dan terang dan disain atap
berventilasi warna gelap dan terang. Dimana
dihasilkan temuan, bahwa atap terang berventilasi
bisa mencapai tingkat serapan panas sebesar 1,9
W/m2 dibanding atap terang tak berventiasi yang
hanya 0,5W/m2. Selisih 1,4 W/m2 dalam
mereduksi panas sangat signifikan dalam
mengurangi beban pendinginan ruang dalam,
dengan kata lain penghematan listrik untuk beban
sistem pendinginan buatan.
Trik : Evaluasi terlebih dulu beban thermal
kulit bangunan sebelum menentukan kapasitas AC,
dan terapkan serta kreasikan secara inovatif disain
finishing dinding dengan melibatkan unsur tanaman,
air bahkan lapisan udara yang bergerak pada bidang
kulit bangunan yang terkena pancaran sinar
matahari langsung (terutama dinding beroriantasi
barat dan timur)
Ketiga, hindari elemen insulasi yang tak
ramah lingkungan
Material insulasi/isolasi panas yang mudah
ditemukan di lapangan dengan spesifikasi tertentu
memang berpotensi dalam menghemat energi,
hanya sering tanpa disadari berdampak besar pada
lingkungan karena material yang mengandung
polusi dan tak dapat didaur ulang sehingga
bertentangan dengan konsep ramah lingkungan
(Project Greens). Untuk itu disarankan memilih
material insulasi yang mempunyai pengaruh
lingkungan rendah, bukan dari jenis-jenis papan
floam plastik, floam yang disemprot, floam
magnesium silikon dan lain-lain.
Trik : Manfaatkan bahan material lokal yang
beraroma bau-bauan (seperti kayu cendana, kayu
manis dll) baik sebagai bahan insulasi dan akustik
juga berperan sebagai elemen terapi kesehatan.
Keempat, rumah hemat energi dengan
eksplorasi pelapisan ‘hijau’
Finishing atap datar dengan elemen hijau,
disamping berfungsi untuk penahan air hujan,
meningkatkan
resistensi
thermal
dalam
mengurangi pengaruh suhu panas lingkungan, juga
memungkinkan memberikan space hijau bagi
jenis-jenis binatang kecil dan bahkan akses
Riptek, Vol. 1 No. 1, November 2007, Hal: 1-10
penghuninya kedalam dalam ruangan terbuka
‘hijau’ miniatur.
Terdapat dua type atap hijau (green roof) ataupun
taman atap (roof garden) : type intensive dan
ekstensive, hal ini terkait dengan bisa atau
tidaknya diakses penghuni, jenis tanaman,
perawatan dan jenis drainase hingga pada
pengaruh beban dari struktur pendukung.
Pengukuran suhu rata-rata di bawah atap
hijau dapat mencapai 32°C sedangkan tanpa atap
hijau menunjukkan suhu rata-rata sebesar 38°C ,
dimana suhu pada area ekteriorntya 42°C,
tentunya hal ini berdampak terhadap pengurangan
suhu lingkungan.
Trik : Ciptakan penghijauan atap datar,
walau hanya berada pada dak tritisan beton diatas
jendela dengan sistem ekstensif (perletakan tanaman
dalam pot-pot kecil secara rimbun dan padat),
karena hal ini mempunyai nilai signifikan terhadap
pengurangan panas yang masuk dalam bangunan
melalui jendela.
Tabel 01
Jumlah titik lampu pada masing-masing ruangan
pada rumah type 45
N
A
M
A
R
U
A
N
G
u
k
u
ra
n lu
a
s ttkla
m
p
ulm
pn
o
rm
a
l
(m
)
(m
2
)
(b
h
)
(w
a
tt)
K
a
m
a
rT
id
u
rU
ta
m
a
ka
m
a
rT
id
u
rA
n
a
k
K
a
m
a
rT
a
m
u
+
R
.M
a
ka
n
K
a
m
a
rM
a
n
d
i
D
a
p
u
r+
K
o
rid
o
r
T
e
ra
sd
e
p
a
n
+
b
e
la
ka
n
g
3X4
3X4
3X5
1X1
,5
3x1
,5
2x1
1
2
1
2
1
5
1
,5
4
,5
0
1
1
2
1
1
2
1
5
1
5
2
0
2
0
1
5
2
0
4
5
8
1
0
5
lu
a
sto
ta
l
2.
Analisa Audit Energi
Pada tabel 01, berupa pendataan dari jenisjenis ruang beserta luasan (dalam m2) serta
jumlah titik lampu penerangan. Sedangkan pada
tabel 02 memaparkan pendataan dari berbagai
perangkat berkonsumsi listrik untuk skala
kegiatan penghuni di rumah type 45.
Dari data tersebut, didapatkan total
kebutuhan daya listrik untuk semua perangkat
dalam rumah tinggal type 45 sebesar sebesar
2585 Watt, sedangkan daya listrik dalam rumah
tinggal hanyalah sebesar 1200VA. Apakah dengan
kondisi tersebut akan berfungsi sebagaimana
mestinya? Karena daya cuma 1200VA ? jawabnya
sejauh total dalam pemakaian dalam rentang
waktu bersamaan tak melebihi 1200 VA, maka
kondisi daya listrik dalam rumah tersebut tidaklah
akan ‘anjlok’.
Tabel 02
Pemakaian dan waktu pakai kelengkapan peralatan
berkonsumsi listrik pada asumsi penghuni rumah
type 45, dengan kondisi pemakaian normal dan
kondisi traitment hemat listrik.
Perlengkapanelektronik jumlah
(bh)
Lampu
PompaKolam
AC1PK
Lemari Es
Kipas
Komputer
TV
Radio
Pompaair
MesinCuci
Rice
Setrika
total daya
8
1
1
1
1
1
1
1
1
1
1
1
daya
(watt)
105
25
750
75
50
300
50
30
150
350
350
350
pemakanseharian
normal
hemat (jam)
(dlmjam)
(dlmjam)
12
12
12
24
12
6
12
6
3
2
2
2
12
12
6
24
15
3
6
3
2
1
1
1
2585
Dengan
mencermati
perangkat
elektronik apa saja yang harus hidup 24 jam dan
perangkat elektronik mana saja yang hanya cukup
dihidupkan 3 jam/hari, bahkan perangkat mana
yang hanya cukup digunakan 3 jam /minggu, maka
dengan menghitung secara matematis, bilamana
penggunaan perangkat berenergi listri tersebut
digunakan secara bersamaan diusahakan tidak
melebihi 1200 W, dengan berbagai cara seperti :

Effisienkan penggunaan alat elektronik
berkonsumsi listrik banyak, misalnya AC,
Setrika, Rice cooker dll

Tidak akan menggunakan perangkat listrik
secara bersamaan seperti untuk pemakaian
AC, Pompa Sanyo, Setrika apalagi ditambah
Rice Cooker.

Biasanya saat menggunakan Komputer,
dibutuhkan
pemakaian
AC,
maka
pergunakan secara effisien lampu-lampu
mana yang dibutuhkan.

Bukankah Setrika dan Mesin Cuci bisa
digunakan hanya sebanyak 2-3 kali dalam
seminggu ?

Effisienkan jadwal waktu pemakaian AC,
sehingga
bisa
digunakan
untuk
perlengkapan lainnya, misalnya AC tidak
perlu dihidupkan dari Pk.18.00 tepat hingga
06.00 (selama 12 jam), secara effisien AC
cukup dinyalakan dari pk.21.00-03.00
(selama 6 jam)

Pergunakan secara effisien kipas angin pada
saat matahari tebenam hingga pk 21.00
untuk ‘membuang’ penumpukan udara
panas
dalam
ruangan,
sebelum
menggunakan AC.
7
Rumah Tropis Hemat Energi....

(Prianto, E)
Tidak perlu membiasakan TV hidup tanpa
di manfaatkan, demikian juga lampu-lampu
ruangan
KONSUMSI LISTRIK RUMAH TYPE 45
1000
900
900
Dalam perhitungan matematis dari 2 (dua)
kondisi perlakuan yang berbeda ternyata
didapatkan penurunan pemakaian listrik dalam
seharinya berkisar 7.000 Watt/hari atau sebesar 7
KWh (Kilo Watt per jam)
Bilamana beban daya listrik dari pihak PLN
sebesar Rp.40.000/bulan untuk pemakaian daua
1200VA dan untuk kota Semarang dikenakan
penerangan jalan sebesar 8%, serta besarnya tarif
listrik dibulatkan menjadi Rp 600/KWh ditahun
nopember 2007 ini, maka didapat penurunan
biaya langganan pemakaian listrik sebulan sekitar
Rp. 150.000, dari konsumsi listrik kondisi normal
Rp 400.000,- menjadi tak lebih dari Rp.250.000.
Secara diagramatik pensimulasian konsumsi
pemakaian listrik untuk type rumah 45 dalam
keseharian dalam lingkup hidup berhemat listrik
dapat ditampilkan pada diagram dibawah ini :
Gambar 05
Skematik visual grafik dari dua kondisi pemakaian
perlengkapan elektronik di rumah type 45 dengan
kondisi normal dan auditing
Tabel 03
Tabel numerik beban panas dari masing-masing
model
Hasil
perhitungan
thermal
secara
matematis, dapat dipresentasikan pada diagram
dibawah ini :
beban panas
model 01 model 02 model 03
(watt)
(watt)
(watt)
1240
3375
648
406
1240
700
263
56
936
0
100
25
total beban
5669
2259
1061
kebutuhan AC
1,5PK
1PK
0,5PK
panas manusia+peralatan
panas sinar matahari
panas dinding
panas ventlasi
800
700
daya (x10Watt)
600
normal
500
audit
450
400
300
228
180
180150
200
100
60
72
75 60
60
30
30
70
60
45
18
18
0
m
la
fs
ef
pu
m
la
ko
AC
Ki
s
pa
r
s
te
lka
pu
Ku
m
Ko
TV
35
30
70
35
35
i
o
o
ka
di
uc
ny
tri
.C
Ra
Sa
M
Se
35
c
Ri
e
type alat elektronik
4000
3500
3375
3000
2500
3.
Analisa konfigurasi arsitektural
Tujuan dari penganalisaan konfigurasi
arsitektural ini adalah untuk mengetahui seberapa
besar tingkat konsumsi listrik, terutama konsumsi
beban pendinginan pada fungsi konfigurasi
arsitektural dari 3 (tiga) model rumah tinggal :
Rumah tinggal minimalis, model rumah yang
respek terhadap iklim dan model yang
menghadirkan elemen penghijauan.
2000
1500
1240 1240
1000
936
700
648
500
406
263
100
0
panas
manusia+peralatan
tanpa tritisan
0
panas sinar
matahari
bertritisan
56
25
panas dinding
panas ventlasi
tritisan+hadir tanaman
Gambar 06
Grafik komposisi beban panas dari
ketiga model
8
Riptek, Vol. 1 No. 1, November 2007, Hal: 1-10
Traitment rumah ramah lingkungan dan rumah
hemat energi dalam kasus ini, dilakukan dengan
beberapa langkah sebagai berikut :

Optimalkan kembali fungsi tritisan,
kembalikan fungsi sebuah tritisan untuk
suatu dinding ataupun penempatan jendela,
bukannya ber ‘style’ minimalis, di mana
segala bentuk ‘diminimal’ kan sehingga
ukuran /dimensinyapun di perkecil yang
pada akhirnya tak berfungsi terhadap
proteksi sinar matahari dan curah hujan.
Perlu diketahui, setiap orientasi fasade
banguanan
memungkinkan
memiliki
dimensi tritisan yang berbeda-beda.

Gunakan model penutup atap dengan
ruang yang teraliri udara (bantalan atas
yang berventilasi)

Pelapisan dinding dengan element tanaman
rambat dan konsep kolam seperti water
fall atau water wall.

Penempatan pohon peneduh dan water
fountain pada elemen ruang luar, sehingga
panas ambience luar sudah tereduksi
karena kehadirannya.. Kehadiran aspekaspek tanaman maupun air dapat
menurunkan suhu hingga 4°C

Naikan sedikit tuntutan kenyamanan untuk
suasana pendinginan pada suhu yang tak
terlalu rendah. Mohon diperhatikan pula
bahwa perbedaan temperatur yang
ekstrem (melebihi 6°C dari suhu luar dan
dalam berakibat pada kesehatan penghuni,
maka buatlah ruang transisi diantaranya)

Merubah type dan jenis serta daya lampu
penerangan, dari pemakaian pijar ke lampu
fluorence,
yang
dicari
intensitas
penerangan, bukan aspek panas

Lindungi dinding dengan lapisan yang
mengandung aspek resapan panas yang
tinggi dan daya pantul sinar yang besar.
Sebagaimana dipaparkan gambar 02 dan
tabel 03, beberapa tingkat effisiensi penghematan
energi yang signifikan dari model rumah yang tak
tanggap
lingkungan
hingga
model
yang
menghadirkan elemet tanaman pada proses disain.
a.
Aspek pemakaian AC, dari perhitungan
beban panas untuk sistem pendinginan ini,
diperoleh penurunan dari konsumsi 1,5Pk
untuk beban panas sekitar 6 KW menjadi
1Pk bahkan 0,5 PK karena beban yang
tersisa hanya sekitar 100watt/1 KW
setelah dilakukan beberapa konfigurasi
arsitekturalnya.
b.
Aspek konsumsi listrik hingga berimbas
pada konsumsi langganan listrik bulanan
pada kasus ini, diperoleh pengurangan
sebesar 3.500 Watt untuk perubahan
c.
model 01 ke 02 (tingkat penekanan panas
mencapai 70-%) dan didapat effisiensi
sebesar 4.500W untuk perubahan model
01 ke model 03 (tingkat penekanan beban
panas bisa mencapai 80%)
Kehadiran elemet tanaman dan air pada
konfigurasi arsitektural terdapat perubahan
beban panas dari model 02 ke model 03,
dimana terdapat penurunan lagi beban
panas sebesar 1000 watt (penekanan benan
panas sebesar 50%)
4.
Pemahaman Rumah Hemat Energi
Dari kajian penghematan listrik dari sisi
rancangan disain arsitektur dan audit energi
diatas, dapatlah disimpulkan sautu definisi dan
batasan pemahaman Rumah Hemat Energi, yaitu
suatu langkah maju suatu disain arsitektur rumah
yang respek terhadap kondisi iklim setempat
(sinar matahari dan gerakan udara) dalam usaha
mendapatkan kenyamanan penghuni dalam
melakukan aktifitasnya (kenyamanan thermal
&visual - strategi penerangan & pendinginan) dan
ditekankan tanggap terhadap konteks sosial yang
terjadi belakangan ini (krisis energi listrik-gerakan
hemat energi dan pemanasan global-masalah
lingkungan).
Kesimpulan




Aspek iklim eksterior, tanaman dan air
berkonstribusi
terhadap
penekanan
konsumsi listrik dalam rumah tinggal
Arsitek bertanggungjawab dalam memberi
rancangan
yang
respond
terhadap
lingkungan (beban panas dlm ruangan 80%
kesalahan disain arsitektur) atau dapat
dikatakan konfigurasi arsitektural rumah
signifikan terhadap penghematan energi
listrik dalam rumah tinggal.
Penghematan konsumsi listrik sangat
signifikan bila diberlakukan effisiensi dalam
penggunaan perangkat berkonsumsi energi
besar.
Mulailah berhemat listrik dan perduli pada
permasalahan global Warming dari skala
rumah tinggal kita masing-masing
Ucapan Terimakasih
Makalah penelitian ini merupakan bagian
dari rangkaian seri pensosialisasian Konsep
Rumah Hemat Energi, yang telah mendapat
penghargaan
untuk 11 (sebelas) Insinyur
Indonesia pada HUT ke 55 PII (Persatuan Insinyur
9
Rumah Tropis Hemat Energi....
(Prianto, E)
Indonesia) di hadapan Menteri ESDM dan
Presiden RI di Bandung 24 Mei 2007 yll, dalam
bidang Penghematan Energi dan Pengembangan
Energi Terbarukan.
Tak lupa pula penulis mengucapkan kepada
Ibu Rina Ciputra Sastrawinata – CIPUTRA
GROUP, yang telah merealisasikan Seminar
HOME DESING GOING GREEN yang
diselenggarakan di Hotel Ciputra, Jakarta 5
September 2007 dalam usaha memberi kiat-kiat
hemat energi dan keperdulian pada permasalahan
Global Warming dalam lingkungan properti di
Indonesia.
Mayer,E, “Objective Criteria for Thermal Comfort”,
Building and environment, Vol.28, No.4, 1993, pp.
399-403.
Daftar Pustaka
Prianto, E, (2004), “Ambience Arsitektur : Terapan
dalam Modelisasi Numerik”, Majalah Teknik, Edisi
2, th XXIV, Fak;Teknik Undip, hal 17-30.
-----, (2007), “Pimpinan APEC Kurangi Effec Rumah
Kaca”, Kompas 9 September , Hal 1&15
-----, (2007), Pemanasan Global : “ Jutaan Orang
Akan terancam”, Kompas 12 April, hal 1&15
Anomim, (2007) “Rumah Hemat Energi”, Majalah
Serial Rumah, PT. Gramedia, Jakarta
Depecker, P, “Qualite Thermique des Ambience”,
Agence Francaise pour la maitrise de l’Energie,
Paris, 1999
Fanger,P.O., “Thermal Comfort“, New York:
McGraw-Hill, 1972, 244 pp.
Gandemer,J., ”Guide sur la climatisation naturelle de
l’habitat en climat tropical humide – Tome 1:
Méthodologie de prise en compte des paramètres
climatiques dans l’habitat et conseils pratiques”,
CSTB, Nantes, 1992, pp. 64-68.
Iftikhar,A., Raja,J., Nicol Fergus,J. McCartney
Kathryn, Humphreys Michel,A., “Thermal comfort :
use of control in naturally ventilated buildings”,
Energy and Buildings, 33, 2001, pp.235-244.
Karyono, T,H, (2007), “Pemanasan Bumi dan Dosa
Arsitek”, Rubrik Opini Kompas, 11 September,
Hal.7
Kuswatin, N, (2007), “Carbon-Sink : Upaya
Meresponds Pemanasan Global”, Kompas 10
September, Hal 1-15
Lassa, J, (2007), “Alam Tak Pernah Membangun
Rumah”, Rubrik Opini Kompas, 15 september,
Hal.6
10
Olgyay,V., “Design with climate – Bio-climatic
approach to architecture regionalism“, Princeton
University Press, USA, 1973, p. 94-112.
Permanasari, I, (2007), “Perubahan Iklim : Semua
Pihak Bisa Ikut Sumbang Perbaikan”, Kompas
Phillips Dan, (2000), “Good Houskeeping : The
Ecofriendly Home”, Herper Collins Illustrated,
London
Prianto, E, (2005), “Arsitektur Jendela Respond
Gerakan Hemat Energi”, Jurnal Ilmiah Nasional
EFISIENSI & KONSERVASI ENERGI, Vol.1, No.1,
FT, Undip, hal 1-11
Prianto, E, (2006-2007), “CHEZ-VOUS : Rumah
Kita”, Dialog Interaktif Radio Trijaya 89,8fm ,
Minggu pk 15.00-16.00, Semarang
Prianto, E, (2007), “Energy Efficient Building as
Manifesto of Enviromental Issue”, Seminar HOME
DESIG GOING GREEN, Hotel Ciputra, Jakarta
Prianto, E, (2007), “Mewujudkan Semarang Hijau,
mulailah dari skala Rumah Tangga”, Kompas
Rubrik KOTA KITA, Agustus
Prianto,E, Houpert,S, Depecker,P, Peneau,JP,
“Contribution of numerical simulation with SOLENE
to find out the traditional Architecture Type of
Cayenne –Guyana France”, International Journal on
Architecture Science, Vol.1, No.4, Hongkong,
2001, pp.156-180.
Prianto,E. and Depecker,P., “Characteristic of Air
Flow as The Effect of Balcony, Opening Design
and Internal Division on Indoor Velocity ”,
Energy and Building,Vol.34. No.4. 2002, pp.401409.
Satwiko, P, (2005), “Arsitektur Sadar Energi”,
Penerbit Andi Jogyakarta, ISBN 979-731-793-5,
220 hal