tugas ekologi arsitektur - E

SOLAR CONTROL
PERENCANAAN BANGUNAN YANG MENYANGKUT STRATEGI
PENDINGINAN DENGAN MELAKUKAN PENGENDALIAN SINAR MATAHARI
YANG MASUK BANGUNAN
RANCANGAN AKTIF: SOLAR SEL
Dalam rancangan aktif, energi matahari dikonversi menjadi energi listrik sel
solar, kemudian energi listrik inilah yang digunakan memenuhi kebutuhan
bangunan. 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 belum
dijumpai di Indonesia saat ini. Penggunaan sel solar masih terbatas pada
kebutuhan terbatas bagi penerangan di desa-desa terpencil Indonesia.
Salah satu bangunan yang dianggap paling berhasil menerapkan teknik
perancangan pasif dan aktif secara simultan dan sangat berhasil dalam
mengeksploitasi penggunaan sel solar adalah bangunan paviliun Inggris (British
pavillion). Bangunan ini dirancang Nicholas Grimshaw & Partner, arsitek yang juga
merancang Waterloo International Railway Station yang menghubungkan Inggris
dengan Perancis melalui jalur bawah laut. Paviliun Inggris ini dibangun di
kompleks Expo 1992 di kota Seville, Spanyol, sebagai perwujudan hasil
sayembara tahun 1989 yang dimenangi arsitek tersebut.
Bangunan ini dirancang dengan pertimbangan iklim setempat, yaitu
temperatur udara musim panas saat Expo dilangsungkan dapat mencapai 45
derajat Celsius, serta meminimalkan penggunaan energi yang mengemisi
karbondioksida.
Beberapa strategi rancangan yang digunakan mengantisipasi kondisi udara
ini adalah pertama, menggunakan tabir air pada dinding timur yang berfungsi
sebagai
filter
radiasi
matahari
pagi
untuk
pendingin
bangunan
tanpa
menghilangkan potensi penerangan alami pagi hari. Tabir air dijatuhkan dari
dinding bagian atas bangunan mengalir di seluruh dinding kaca sepanjang 65
meter ke kolam di dasar bangunan.
Aliran air sebagai tabir dinding kaca berfungsi untuk pendinginan
permukaan kaca itu sendiri serta menurunkan temperatur lingkungan di sekitar
bangunan secara evaporatif. Humidity udara pada kawasan ini relatif rendah,
sekitar 50-70 persen.
Dinding kaca terbuat dari bahan yang 20 persennya merupakan komponen
keramik dan berfungsi mengurangi panas matahari tanpa mengorbankan cahaya
yang masuk ke dalam bangunan. Penggunaan tabir air pada dinding timur ini
mampu menurunkan temperatur udara di dalamnya hingga 10 derajat Celsius.
Sisi barat dinding bangunan dilapis kontainer berisi air yang berfungsi
sebagai penyerap panas matahari sore. Panas yang diserap kontainer
mengurangi pemanasan bangunan siang dan sore hari. Selanjutnya kontainer
akan menghangatkan bangunan pada malam hari (temperatur udara luar malam
hari cenderung rendah di bawah batas nyaman). Air panas dalam kontainer ini
juga dimanfaatkan bagi keperluan pengguna bangunan.
Dinding bangunan sisi selatan diberi lembaran semitransparan yang
diperkuat dengan konstruksi baja. Selain sebagai elemen estetika yang
mencitrakan layar kapal yang menjadi simbol kejayaan Inggris di laut, juga
berfungsi mengurangi radiasi panas sisi selatan.
Sejumlah 1.040 panel sel solar di bagian atap bangunan yang - membentuk
semacam deretan layar kapal dan mampu menghasilkan 46kW daya listrik
digunakan untuk sebagian besar keperluan listrik bangunan. Konstruksi panel sel
solar ini diletakkan sedemikian rupa sehingga dapat melindungi atap terhadap
radiasi matahari dari sisi selatan. Paviliun Inggris ini menggunakan energi listrik
sekitar 24 persen lebih rendah daripada energi yang seharusnya digunakan
bangunan yang dirancang tanpa strategi semacam ini.
Langkah merancang bangunan hemat energi baik secara pasif maupun
aktif seperti di atas perlu dicermati. Sudah waktunya para arsitek Indonesia
memulainya. Jika dalam waktu dekat Indonesia menjadi negara pengimpor
minyak neto dan harga BBM dan tarif listrik dalam negeri melambung, sebagian
besar bangunan yang boros energi tidak lagi dapat berfungsi. Pemakai bangunan
akan menemui kesulitan menanggung biaya listrik untuk lift, AC, pompa, dan
peralatan lain, yang tinggi. Masih ada waktu untuk menghindari situasi buruk
semacam ini dengan memulai merancang bangunan yang hemat energi, hemat
listrik, sejak sekarang.
ENERGI
Bangunan secara umum mempunyai fungsi spesifik sesuai dengan tujuan
peruntukannya. Kecenderungan umumnya adalah untuk simbol dan ekspresi
estetik dari arsitektur. Bangunan rumah tinggal bertujuan untuk keamanan dari
penghuni serta sebagai tanda kepemilikan. Dalam tujuan yang lebih penting lagi,
bangunan diperuntukkan sebagai fungsi utama nya adalah perlindungan bagi
kegiatan manusia. Dimana bangunan melakukan fungsinya merubah kondisi
ekstrim diluar menjadi kondisi yang cocok dan dapat diterima bagi lingkungan
manusia. Kita ketahui bahwa kondisi alam diluar bisa sangat tidak bersahabat
dengan kebutuhan manusia. Cuaca dingin atau panas yang terlalu berlebihan
apalagi dengan durasi yang cukup lama tentu akan mengganggu kebutuhan
kenyamanan manusia jika tanpa bangunan sebagai “shelter”. Dalam waktu
lampau, bangunan melakukan modifikasi iklim prinsipnya didasarkan pada posisi
lokasi dan model bangunan. Model bangunan melindungi dari salju, hujan, angin
serta matahari. Secara umum bangunan tradisional melakukan respon secara
“passive”. Bangunan akan menjadi adaptor terhadap elemen-elemen yang
mengganggu, cuaca dingin, temperatur tinggi, atau angin yang terlalu kencang.
Jumlah energi yang dapat digunakan secara langsung untuk kebutuhan manusia
menuntut dilakukannya beberapa modifikasi untuk mengelolanya. Terutama
dalam bentuk panas untuk memasak dan pemanas ruangan dan cahaya untuk
kebutuhan malam hari. Saat ini energi mumpunyai harga yang mahal. Dengan
langkanya fosil sebagai penyumbang utama kebutuhan energi maka semakin
lama kebutuhan konsumsi energi akan membutuhkan pengeluaran cukup besar.
Sebagian besar orang baik perancang ataupun pengguna, lebih mudah
memasang menggunakan pemanas daripada mengatur denah, memasang
pendingin daripada mengatur ventilasi, dan menyalakan lampu daripada
mengatur bukaan di siang hari. Disini kita memahami kenapa konsumsi energi
kita menjadi cukup besar dan tentu tidak mempunyai konsep “sustainable”.
Secara umum kebutuhan sebuah rumah tinggal berhubungan dengan elemen
dari iklim yaitu temperatur, angin, dan kecukupan cahaya.
Kebutuhan yang berhubungan dengan iklim dalam rumah hunian meliputi :
• Heating / pemanas, untuk musim dingin
• Cooling / pendingin, untuk daerah dengan karakteristik panas
• Daylighting / pencahayaan, penerangan yang cukup
• Ventilation/ bukaan, sebagian alami dan sebagian lagi buatan.
Tentu kebutuhan akan sangat berbeda antara daerah tropis dan sub-tropis dan
seterusnya. Hal diatas adalah pemhaman secara umum yang berlaku disemua
wilayah. Oleh karena itu strategi yang dibutuhkan untuk tiap - tiap area akan
sangat bergantung dengan iklim. Strategi yang diketahui ada 2 yaitu :
1. Daerah Dingin : memaksimalkan solar dan penghasil panas,
mengatur
distribusi
dan
penyimpanan
panas,
memperkecil
kehilangan panas, dan mengatur ventilasi secara baik.
2. Daerah Panas : meminimalkan penyerapan panas, membuang
pemanasan, mengoptimalkan ventilasi udara dingin, dan melakukan
teknik pendinginan alami. Untuk bangunan-bangunan non-rumah
tinggal penggunaan pencahayaan alami sangat dibutuhkan untuk
mengurangi konsumsi energi listrik.