1 BAB 1 PENDAHULUAN 1.1 Latar Belakang Letak Indonesia yang
advertisement
BAB 1 PENDAHULUAN 1.1 Latar Belakang Letak Indonesia yang berada di garis ekuator juga berpengaruh pada pergerakan mataharinya. Pergerakan matahari termasuk tinggi, jadi jeda suhu antara waktu siang hari dan waktu malam hari tidak jauh. Suhu di Indonesia cukup tinggi yaitu 26oC-28oC. Berbeda dengan negara yang beriklim mediterania, jeda suhu antara siang hari dengan malam hari akan sangat jauh. Pada saat siang hari suhunya bisa sangat tinggi, sedangkan saat malam hari suhunya bisa mencapai titik terendah dalam derajat celcius. Jeda suhu yang tidak berbeda jauh antara siang dan malam hari di Indonesia mengakibatkan pergerakan anginnya rendah. Angin akan mengalir dari suhu yang dingin ke panas, sedangkan di Indonesia perbedaan suhunya tidak terlalu jauh antara siang dan malam, jadi udaranya akan terasa panas. Ditambah dengan curah hujan yang tinggi menyebabkan udaranya lembab, jadi dapat dikatakan bahwa udara di Indonesia termasuk panas serta lembab. Dengan kondisi udara yang seperti itu, bangunan yang ada di Indonesia, yang beriklim tropis, akan menggunakan penghawaan buatan berupa Air conditioner (AC) sebagai solusi dari temperatur dan kelembaban udara yang tinggi. Orang yang berada di dalam bangunan dalam beraktifitas akan terganggu juga karena udara/suhunya tidak nyaman, karena itu penggunaan Air conditioner (AC) dirasakan baik untuk penghawaan dalam bangunan. Dalam upaya mengantisipasi kelangkaan energi di masa depan, tidak hanya diperlukan upaya pemerintah dalam mengembangkan energi terbarukan, akan tetapi setiap sektor juga harus menjalankan kebijakan konservasi dan efisiensi penggunaan energi. Penting bagi pemilik dan pengembang bangunan untuk mengintegrasikan strategi efisiensi energi pada desain awal untuk diimplementasikan pada tahap-tahap konstruksi, pengadaan, dan operasional bangunan. Dalam distribusi konsumsi energi bangunan secara keseluruhan, sistem tata udara merupakan sistem yang berkontribusi paling besar dalam konsumsi energi listrik bangunan di Indonesia. Konsumsi energi untuk air conditioning (pengkondisian udara) mencapai 50 s.d. 70% dari seluruh energi listrik yang digunakan. Konsumsi energi listrik dari sistem pendinginan udara suatu bangunan dipengaruhi oleh beban pendinginan internal dan beban pendinginan eksternal. 1 2 Beban pendinginan internal dari suatu bangunan adalah beban yang ditimbulkan oleh lampu yang digunakan dalam sistem pencahayaan buatan, jumlah penghuni dan aktivitasnya, dan peralatan listrik lain dalam ruangan yang dapat menghasilkan panas. Sedangkan beban pendinginan eksternal adalah beban yang ditimbulkan akibat adanya radiasi matahari terhadap bangunan dan konduksi melalui selubung bangunan. Walaupun tidak berpengaruh secara langsung, desain selubung bangunan memiliki pengaruh yang kuat terhadap beban pendinginan suatu bangunan. Untuk bangunan existing (bangunan yang sudah berdiri), modifikasi pada selubung bangunan, yaitu dengan mengurangi rasio luas jendela-dinding dan penggunaan jendela kaca 2 ganda memiliki potensi penghematan energi bangunan mencapai 14,8%. Bahkan, menurut Mohsen (2001), desain sistem insulasi dari dinding luar dan atap dapat meningkatkan penghematan energi mencapai 77%. Dengan meningkatkan strategi efisiensi energi, konsumsi energi listrik bangunan dan emisi CO2 dapat berkurang secara signifikan. Pendekatan desain arsitektural yaitu dengan mebuat kantilever atau selubung bangunan yang bertujuan untuk meminimalkan panas matahari yang merambat masuk ke dalam bangunan. Dengan semakin sedikitnya jumlah kalor yang masuk ke dalam bangunan, maka beban dari kerja sitem pengudaraan di dalam bangunan tersebut dapat dikurangi. Menurut standar IKE (Index Konsumsi Energi) untuk bangunan gedung khususnya bangunan apartemen total penggunaan energi listrik dibatasi maksimum 300 Wh/m2 per Tahun. Dengan begitu bangunan akan terlihat apakah masuk dalam kategori hemat atau masih boros setelah menerapkan pemanfaatan selubung. Faktor perilaku dari penghuni apartemen rata-rata di kawasan elit atau menengah ke atas memang sangat bergantung pada penggunaan AC untuk merasakan kenyamanan dalam kurun waktu seharian. Hal ini merupakan pemborosan energi dan berakibat buruk bagi sumber daya yang ada. Seringkali terjadi pemadaman secara silih ganti, dengan tujuan penghematan energi listrik. Dengan adanya pemadaman secara silih ganti di beberapa daerah tentunya akan menghambat kegiatan/aktivitas masyarakat, terutama pekerjaan mereka. Pembangunan hunian vertikal/apartemen diharapkan dapat dibangun dengan tetap memperhatikan sisi arsitekturalnya yang baik agar tercipta bangunan yang nyaman bagi penghuninya serta berdampak baik bagi lingkungan di sekitarnya. Tetapi kebanyakan dari apartemen yang sudah dibangun sayangnya hanya sekedar 3 memperhatikan kebutuhan masyarakat akan tempat tinggal dan kepentingan bisnis para investor. Desain apartemen yang sesuai dengan kaidah arsitektural tidak terwujud pada bangunan apartemen yang ada di Jakarta. Berangkat dari teori arsitektur bioklimatik bahwa bangunan didesain dengan penggunaan teknik hemat energi dan beradaptasi dengan iklim di sekitar, bangunan apartemen yang ada malah tidak beradaptasi dengan konsep tersebut. Akibatnya pemakaian energi listriknya melonjak dengan faktor terbesarnya yaitu penggunaan AC sebagai sistem tata udara buatan maka diperlukan solusi konsep selubung bangunan yang dapat mengurangi beban pendinginan akibat pemakaian berlebihan energi listrik AC sehingga ketergantungan penghuni terhadap penggunaan AC secara terus menerus pada apartemen di kawasan elit dapat hemat energi. 1.2 Rumusan Masalah Setelah mengetahui permasalahan yang terjadi pada penelitian maka dengan demikian dapat disimpulkan rumusan masalah diantaranya sebagai berikut: 1. Bagaimana konsep penerapan pemanfaatan selubung bangunan dapat berhasil membantu penghematan energi? 1.3 Tujuan Penelitian Setelah melihat latar belakang permasalahan dan rumusan masalah maka dapat disimpulkan bahwa tujuan penelitian yaitu: 1. Menciptakan bangunan apartemen yang hemat energi terhadap beban pendinginan pada sistem tata udara buatan. 2. Mengeksplorasi bentuk-bentuk dan desain selubung bangunan yang mampu berfungsi mereduksi panas matahari terhadap kenyamanan penghuni agar meringankan beban kerja pendingin udara di dalam bangunan. 1.4 Ruang Lingkup Lingkup pembahasan pada penelitian ini adalah mengenai Apartemen Hemat Energi Dengan Beban Pendinginan Melalui Selubung Bangunan di Jakarta. Dibantu dengan berupa data literatur yang autentik, melalui perbandingan studi kasus terkait dengan permasalahan dan survei lapangan. 4 Obyek yang akan diteliti ini terlebih dahulu diuraikan dengan jelas perihal rencana lokasi yang dituju beserta ketentuan-ketentuannya. Proyek yang akan dirancang yaitu hunian apartemen yang berlokasi di kawasan Mega Kuningan lebih tepatnya di Jl. Mega Kuningan Timur VI, Jakarta Selatan. Tapak ini berada di pinggir jalan di pusat yang dipenuhi mobilitas tinggi oleh pekerja, pembisnis, dan pengusaha, dimana kawasan komersil dengan tuntutan kebutuhan akan hunian yang strategis, lengkap dan mewah serta akses yang nonstop sangat dibutuhkan di kawasan ini. Dapat dilihat gambar awal tapak yang akan dibangun di bawah ini sebagai berikut: Gambar 1. Peta Lokasi Tapak Sumber : Google Maps, diakses 26 sept 2015 Gambar diatas adalah zonasi dari tapak yang akan digunakan untuk merancang apartemen untuk lebih lanjut keterangan dan ketentuan tapak dibawah berikut ini. Lokasi : Jl. Mega Kuningan Timur VI, Jakarta Selatan Luas Tapak : 14.168 m² KDB : 45% = 45% x 14.168 = 6.375 m² KLB : 3 = 3 x 14.168 = 42.504 m² KB : 24 Lantai GSB : 8-10 m KDH : 30% KTB : 50 % 5 Gambar 2. Kondisi Sekitar Tapak Sumber: Google Maps, diakses 26 sept 2015 Gambar 3. Tapak Pada RUTRK Sumber: Rencana Detail Tata Ruang Buku 2 Lampiran 3-1, diakses 26 sept 2015 Gambar 4. KetentuanKLB, KDB Pada RUTRK Sumber: Rencana Detail Tata Ruang Buku 2 Lampiran 3-3, diakses 26 sept 2015 1.5 Sistematika Pembahasan Paper mengenai pengaplikasian konsep hemat energi pada apartemen melalui selubung bangunan alami di mega kuningan ini mempunyai skematik pembahasan sebagai berikut: BAB I Pendahuluan Merupakan pembahasan mengenai latar belakang bangunan berkelanjutan khusunya bangunan apartemen yang berkaitan dengan penggunaan energi pada penghawaan. Latar belakang 6 pemilihan topik yang berkaitan dengan hemat energi terhadap beban pendinginan dan juga maksud dan tujuan yang ingin dilakukan atau dicapai. BAB II Tinjauan dan Landasan Teori Merupakan pembahasan mengenai tinjauan umum tentang bangunan apartemen, konsep arsitektur berkelanjutan, konsep selubung bangunan dan konsep beban pendinginan serta implementasi arsitektur hemat energi, serta kajian studi banding, kerangka berpikir dan hipotesis untuk mencapai tahapan desain dari permasalahan yang dibahas. BAB III Permasalahan Menguraikan permasalahan arsitektural yang timbul dalam perencanaan dan perancangan dalam hal ini yaitu tentang permasalahan penggunaan beban pendinginan yang terlalu berlebihan atau terus menerus agar menghemat diperlukan strategi agar bangunan tidak merasakan panas. BAB IV Analisis Analisa dari permasalahan yang berkaitan dengan energi penghawaan buatan didalam bangunan, bagaimana merancang ruang atau selubung bangunan yang dapat membantu mereduksi radiasi panas matahari sehingga beban pendinginan AC tidak bekerja berat dan boros. BAB V Konsep Perencanaan dan Perancangan Konsep perancangan merupakan kesimpulan atau solusi dari hasil analisis yang dilakukan dan akan menjadi pedoman dalam tahap perencanaan fisik bangunan selanjutnya. Konsep ini akan dituangkan dalam bentuk desain skematik untuk memperjelas alur perancangan proyek dikerjakan. jalannya proses perencanaan dan memperkuat rencana dan yang 2013 Harianto, Feri & Gozali, Anastasia Fairanie. Konservasi Energi Selubung Bangunan pada Gedung Graha Galaxy Surabaya Tahun 2010 Penulis Tujuan Penelitian Metode Penelitian Hasil Penelitian Permasalahan yang diangkat adalah mengenai cara penghematan energi untuk sistem penghawaan buatan pada sebuah gedung di Kota Suarabaya. Tujuan yang ingin Metode penelitian Hasil penelitian yang dicapai adalah yang digunakan di dapatkan adalah mengetahui adalah bangunan yang nilai bagaimana menggunakan OOTV dan RTTV nya pengaruh dari pengumpulan data besar akan besaran nilai sekunder, yaitu memberatkan beban OTTV (overall berupa gambar dari sistem pendingin thermal transfer proyek, data udara di dalam value) dan RTTV meteorologi, foto ruangan, solusi yang dan survey. diberikan berupa Permasalahan yang diangkat Tujuan yang ingin Metode penelitian Hasil penelitian yang adalah Krisis sumber energi dicapai adalah yang digunakan di dapatkan adalah tak terbaharui mendorong untuk adalah dengan Selanjutnya harus arsitek untuk semakin peduli mendapatkan menggunakan memperhatikan akan energi dengan cara bentukan selubung indikator lintasan matahari beralih ke sumber energi bangunan yang pembayangan terutama untuk terbaharui dalam merancang optimal pada yang digunakan penentuan jarak bangunan yang hemat energi. setiap sisi untuk menentukan bangunan, model bangunan dengan nilai. Penelitian facade, model atap dsb. memperhitungkan dilakukan setiap Sehingga penyelesaian pembayangan satu jam sekali disain facade yang matahari. mulai pukul 09.00- dibuat tidak 16.00 dengan diseragamkan antara mengamati yang menghadap barat, pembayangan timur, selatan, atau matahari. utara. Latar Belakang Masalah 1.6 Kaitan Desain Sukawi Selubung Bangunan terhadap Pemakaian Energi dalam Bangunan (Studi Kasus Perumahan Graha Padma Semarang) Judul 7 Tinjauan Pustaka (State Of Art) Energy Efficient Envelope Design for High-Rise Apartments C. K. Cheung, R. J. Fuller and M. B. Luther 2005 Permasalahan yang diangkat Tujuan yang ingin Metode penelitian adalah mengenai pendekatan dicapai adalah yang digunakan desain pasif terpadu untuk mengetahui adalah mengurangi energy listrik besarnya menggunakan AC atau pendinginan pada konsumsi energi eksperimental bangunan apartemen yang dipengaruhi yaitu dengan bertingkat tinggi melalui oleh penggunaan melakukan desain selubung bangunan di material dan simulasi dari studi wilayah hongkong. pengaturan ruang. kasus untuk menghasilkan penghematan konsumsi enegi. (Roof thermal transfer value) terhadap jumlah energi yang dibutuhkan pada beban pendingin udara (Air Conditioner). Hasil penelitian yang di dapatkan adalah dengan menerapkan enam strategi desain termal pasif diantaranya : isolasi, massa termal, warna dinding eksternal; sistem kaca, ukuran jendela dan shading devices pada bangunan apartemen di hongkong dapat menurunkan konsumsi energi hingga mencapai 36,8 %. memasang tanaman hijau yang dapat membayangi bangunan, mengganti cat bangunan dengan warna yang lebih cerah, dan mengganti AC konvensional dengan AC hemat energi. 8 Hu Chaowen and Wei Dong Ahmad Sanusi Hassan and Najib Taher Al-Ashwal Prediction on Hourly Cooling Load of Buildings Based on Neural Networks Impact of Building Envelope Modification on Energy Performance of High-Rise Apartments in Kuala Lumpur, Malaysia 2015 2015 Permasalahan yang diangkat adalah mengenai dampak penggunaan selubung bangunan terhadap kinerja energi pada apartemen bertingkat tinggi di kuala lumpur. Permasalahan yang diangkat adalah mengenai memperkirakan beban pendinginan setiap jamnya pada bangunan melalui jaringan HVAC nya. Tujuan yang ingin dicapai adalah untuk mencapai konservasi energi dengan memodifikasi apartemen dengan selubung bangunan. Tujuan yang ingin dicapai adalah untuk mencapai konservasi energi dan mengurangi dampak lingkungan. Metode penelitian yang digunakan adalah menggunakan pengumpulan data sekunder, yaitu berupa gambar proyek, data meteorologi, foto dan survey. Metode penelitian yang digunakan adalah kuantitatif yaitu dengan mengambil sebuah studi kasus bangunan dari Beijing dan menghitung perkiraan beban pendinginan. Setelah perumusan kasus dan verifikasi awal data masukan, model kasus yang dijalankan melalui program Energy Plus. Hasil simulasi, termasuk konsumsi energi, pendinginan energi, dan beban pendinginan puncak, dianalisis untuk perbandingan dengan data yang tersedia untuk serupa bangunan dari Hasil penelitian menunjukkan bahwa model prediksi akurat dapat memprediksi beban 1 minggu dan 1 hari, dengan prediksi pada 1,60% dan 1,18% masing-masing. Model ini dapat digunakan untuk prediksi beban jam dari sistem pendingin udara, dan akurasi prediksi cocok. 9 Kesimpulan : setelah dilihat dari beberapa hasil jurnal mengenai penghemat energi melalui selubung bangunan yaitu dengan mengurangi sistem kerja beban pendinginan pada bangunan khususnya apartemen. Bahwa diantaranya terdapat faktor-faktor penentuan dalam merancang yang perlu diperhatikan yaitu memperhatikan orientasi matahari terlebih dahulu terhadap pembayangan pada bangunan sehingga mengetahui bagian sisi fasade bangunan yang paling sering terkenan paparan sinar matahari langsung. Kemudian dari segi pengolahan material pada fasade bisa dilakukan dengan penggunaan kaca double glazed dimana model kaca ini 2x lebih tebal dibanding pada umumnya sehingga radiasi panas yang masuk lebih dapat difilter. Strategi selanjutnya dengan penggunan warna cat bangunan dengan warna cerah, penerapan tanaman hijau agar dapat membayangi bangunan, ukuran jendela, lalu hal yang terpenting mengganti AC konvensional dengan AC hemat energi, dan yang terakhir penerapan shading devices dimana desain selubung bangunan bisa dieksplorasi menyerupai shading devices atau kanopi dimana bentukan ini sangat membantu dalam mengurangi jumlah kalor atau radiasi panas yang masuk ke dalam bangunan. Dari hasil survei jurnal yang telah dikutip menyatakan bahwa dengan menerapkan strategi yang sudah dijelaskan diatas dapat mengurangi konsumsi energi hingga mencapai 36,8 %, maka dengan begitu prinsip-prinsip tersebut dapat menjadi solusi dalam merancang bangunan khususnya untuk mengurangi kerja beban pendinginan AC yang berpngaruh pada terciptanya bangunan hemat energi. Perbandingan. Penurunan ini bisa mencapai 30% dan ini dapat dikaitkan dengan sifat termal dari jenis kaca ini yang mencegah sebagian besar dari keuntungan panas langsung. 10
