2.3 Adaptif Building
advertisement
BAB 2 LANDASAN TEORI 2.1 PROJECT 1.1.1. 2.1.1 Mixed Use Pengertian Mixed Use Mixed Use merupakan penggunaan campuran berbagai tata guna lahan atau fungsi dalam bangunan ( Dimitri Procos, Mixed Land Use from Revival Too Innovation, Stroud’s burg, Pennsylvania: Dowdin Hutchison& Ross.Inc, 1976, pIX) Dikembangkan oleh Meyer, 1983 dalam buku Panduan Perancangan Bangunan Komersial. Mixed Used building adalah salah satu upaya pendekatan perancangan yang berusaha menyatukan berbagai aktivitas dan fungsi yang berada di bagian area suatu kota (luas area terbatas, harga tanah mahal, letak strategis, nilai ekonomi tinggi sehingga terjadi satu struktur yang kompleks dimaan semua kegunaan dan fasilitas saling berkaitan dalam kerangka integrasi yang kuat. Keuntungan Bangunan Mixed Use - Lebih dapat dikenal, kerena merupakan bagian dari project yang prestisius. - Metode yang lebih efisien secara guna lahan, management, konstruksi dan ekonomi. 11 12 2.1.2 Apartemen Pengertian Apartemen Apartemen adalah bangunan dalam suatu lingkungan , yang terbagi dalam bagian-bagian yang distrukturkan secarafungsional dalam area yang horizontal maupun vertikal dan merupakan datu kesatuan yang masing-masing dapat digunakan terpisah, terutama untuk tempat hunian yang di lengkapi bagian bersama , benda-benda bersama dan tanah bersama. (Hornby, 1995). Apartemen adalah suatu ruang atau beberapa ruang dirancang sebagai tempat tinggal yang biasanya satu atau beberapa ruang mempunyai bentuk yang sama dan terletak pada bangunan untuk tempat tinggal yang mempertimbangkan efisiensi dan keindahan pada suatu daerah yang terbatas. Apartemen termasuk bangunan komersial, seperti bangunan perkantoran, pusat perbelanjaan dan banyak lain. Bangunan komersial umumnya diperuntukkan untuk layanan dan kebutuhan untuk masyarakat umum.(Akmal, 2007). Apartemen adalah satu ruangan atau lebih, biasanya merupakan bagian dari sebuah struktur hunian vertikal yang dirancang untuk ditempati oleh lebih dari satu keluarga dan di susun secara vertikal. Normalnya, berfungsi sebagai perumahan sewa dan tidak pernah dimiliki oleh penghuninya yang dikelola oleh pemilik atau pengelola property. Dictionary of real estate,Wiley (1996). Jenis apartemen berdasarkan pelayanan koridor : - Exterior corridor system, memiliki koridor yang berada di sisi luar, dan hanya terdiri dari satu lapis unit hunian. Sistem ini memaksimalkan terjadinya pencahayaan dan ventilasi alami. 13 - Central corridor system. Sering disebut juga single loaded corridor. Satu koridor melayani 2 unit hunian di kedua sisi. - Point block system. Sistem pelayanan dengan mempergunakan core yang dikelilingi unit-unit hunian - Multicore system. Gabungan dari beberapa point block system. Berdasarkan bentuk hunian (de Chiara, 2001): - Simplex apartment / Flat. Apartemen yang terdiri dari 1 lantai. - Duplex apartment. Apartemen yang terdiri dari 2 lantai. - Triplex apartment. Apartemen yang terdiri dari 3 lantai. Pengelompokan apartemen berdasarkan jenis dan besar bangunan: - Garden Apartemen. Bangunan apartemen dua sampai empat lantai. Apartemen memiliki halaman dan taman disekitar bangunan. Apartemen ini sangat cocok untuk keluarga inti yang memiliki anak kecil karena anak-anak dapat mudah mencapai taman. Biasanya untuk golongan menengah keatas. - Walked-Up Apartemen. Bangunan apartemen yang terdiri atas tiga sampai dengan enam lantai. Apartemen ini kadang-kadang memiliki lift, tetapi bias juga tidak. Jenis apartemen ini disukai oleh keluarga yang lebih besar (keluarga ini ditambah orang tua). Gedung apartemen hanya terdiri atas dua atau tiga unit apartemen. - Low Rise Apartemen. Apartemen dengan Ketinggian bangunan kurang dari tujuh lantai dan menggunakan tangga sebagai alat transportasi vertical. Biasanya untuk golongan menengah kebawah. 14 - Medium Rise Apartemen. Bangunan apartemen yang terdiri dari tujuh sampai dengan sepuluh lantai. Jenis apartemen ini lebih sering dibangun dikota satelit. - High Rise Apartemen. Bangunan apartemen yang terdiri atas lebih dari sepuluh lantai. Dilengkapi area parker bawah tanah, system keamanan dan servis penuh. Struktur apartemen lebih kompleks sehingga desain unit apartemen cenderung standar. Jenis ini banyak dibangun dipusat kota. Pengelompokan apartemen berdasarkan jumlah lantai unit hunian: - Simplex : Dalam satu unit hunian terdapat dalam satu lantai - Duplex : Dalam satu unit hunian terdapat dua lantai - Mezzanine : Dengan split level yang berbeda 2.1.3 Kantor Pengertian Kantor - Kantor sewa adalah suatu bangunan yang mewadahi transaksi bisnis dan pelayanan secara profesional.(Hunt,1980) - Kantor sewa merupakan suatu fasilitas perkantoran yang berkelompok dalam satu bangunan sebagai respon terhadap pesatnya pertumbuhan ekonomi khususnya di kota-kota besar (perkembangan industri, bangunan/konstruksi, perdagangan, perbankan, dan lain-lain). (Marlina,2008) - Suatu wadah yang berisi tentang penerimaan (receiving),pendokumentasian (recording), dan fasilitas informasi serta 15 perlindungan aset perusahaan yang menjamin bahwa bisnis/ usaha perusahaan dapat dipantau dan diperhitungkan”. (guedes, 1997) - Suatu tempat dalam suatu badan usaha dimana dilaksanakan kegiatan mengumpulkan, mencatat, mengolah, mengirim, menyimpan bahan dan keterangan yang dibutuhkan untuk membantu melayani pekerjaan utama dari badan usaha”.(The Liang Gie,1974) - Ruang-ruang dengan fungsi yang sama yaitu fungsi kantor dengan status pemakai sebagai penyewa atas ruang yang digunakan”.(Hunt,1980) Jenis kantor menurut sistem penyewaannya : - Service Floor Area, yaitu Area-area seperti: Elevator, Lift, Tangga, central AC, Fire tower court, tidak termasuk yang disewakan tetapi sebgai service kepada para penyewa. Rentable floor area yang dibagi menjadi 2(dua) bagian yaitu: - Useble Floor Area, merupakan area yang dipergunakan oleh para penyewa dengan harga sewa tertentu. - Common Floor Area, merupakan area yang disewakan meliputi elevator, hall, kridor, Lavatory, Toiet,dll. Jenis kantor menurut jumlah penyewanya : - Single Tenancy Building Bangunan kantor yang disewakan kepada satu penyewa/ perusahaan dengan jangka waktu tertentu. - Single Tenancy Floor 16 Luas kotor ruang satu lantai bangunan dikurangi ruang-ruang fasilitas antara lain:elevator umum, ruang mesin, dan tangga umum disewakan kepada satu penyewa/perusahaan. - Multi Tenancy Floor Satu lantai kantor yang disewa oleh beberapa penyewa. Luas ruang yang disewakan tidak termasuk fasilitas umum seperti: Lift, Elevator, ruang mesin, dll. Jenis kantor menurut pembagian lay-out - Cellular Sistem Pada umumnya bangunan berbentuk memanjang dengan koridor panjang sejajar dengan panjang bangunan. Sistem ini memiliki tingkat privasi yang tinggi pada ruang-ruangnya. - Group Space Sistem Terdiri dari beberapa ruang-ruang sedang yang mampu menampung pegawai yang saling bekerja sama.pembagian ini umumnya diterapkan pada bangunan yang memiliki kedalaman 15-20m (jarak koridor dengan ruang luar) - Open Plan Sistem Ruang kantor yang bersifat lebih terbuka dengan tingkat privasi yang tidak maksimal namun susunan ruang dapat dilakukan dengan lebih fleksibel menurut kebutuhan pemakainya dengan menggunakan sekat partisi, furniture, dan vegetasi yang dapat digunakan sebagai penanda rute sirkulasi dan identitas kelompok/ unit kerja. Dinding penyekat yang digunakan umumnya memiliki ketinggian yang relatif pendek 17 Dinding penyekat bersifat moveble sehingga dapat dengan mudah dibongkar-pasang menyesuaikan kebtuhan fungsi. - Enclosed Plan 2.2 Tema Radiasi Matahari 2.2.1 Teori Umum Pengetian Panas R McMullen (1990) dalam bukunya Environmental Science in Building. Panas dan efeknya adalah faktor yang penting dalam kualitas suatu lingkungan. Kesuksesan lingkungan termal biasanya merupakan aspek yang paling penting dalam desain bangunan yang baik. Energi Panas Energi panas adalah sebuah molekul internal dari sebuah material. Bentuk bentuk lain dari energi seperti energi mekanikal, energi listrik and energi kimia. Kapasitas Panas Massa yang sama dengan material yang berbeda dapat menahan kapasitas panas. Kapasitas panas dalam sebuah material diukur oleh nilai dari kapasitas panas yang spesifik . 18 Tabel 2.1. Kapasitas Panas Material Material Air Concrete Es Minyak Parafin Kayu Marmer Kaca Baja Tembaga Kapasitas Panas Yang Spesifik J/kg°C 4190 3300 2100 1700 910 880 700 450 390 Sumber. Environment Science in Building Perpindahan Panas Energi panas selalu berpindah dari temperature yang tinggi kepada bagian temperature yang rendah. Beberapa cara perpindahan panas adalah - Konduksi Konduksi adalah perpindahan energi panas melalui sebuah material tanpa molekul dari material tersebut merubah posisi dasar. - Konveksi Udara adalah konduktor (penghantar) panas yang buruk, namun masih memungkinkan untuk menghangatkan udara di dalam ruang melalui panel pemanas yang tunggal dari proses konveksi. Contohnya adalah tangki pemanasan air. - Radiasi Menurut Solarradiation.com, Radiasi matahari adalah spektrum frekuensi total radiasi elektromagnetik yang dihasilkan oleh matahari. Spektrum ini meliputi cahaya tampak dan radiasi dekat-terlihat, seperti x-ray, radiasi ultraviolet, radiasi infra merah, dan gelombang radio. Panas dipindahkan dari marahari ke bumi melalui ruang dimana konduksi dan 19 konveksi tidak dimungkinkan. Proses dari radiasi adalah tanggung jawab dari perpindahan panas ini melalui ruang dan untuk memberikan banyak pengaruh penting dalam bumi. Radiasi adalah perpindahan panas melalui gelombang electromagnetic. Radiasi panas terjadi ketika energy dari permukaan atom didalam sebuah material menghasilkan gelombang dalam jarak inframerah dari panjang gelombang. Gelombang-gelombang tersebut dimiliki oleh electromagnetic radiasi, termasuk cahaya dan gelombang radio. Tingkat dimana benda dapat menyerap panas radiasi tergantung pada sifat alamiah dan suhu permukaan tersebut. Permukaan yang kasar menghasilkan total area yang lebih besar dan menyerap atau melepaskan lebih banyak panas daripada permukaan yang halus. Permukaan yang berwarna gelap lebih banyak menyerap atau melepaskan panas karena lebih banyak menyerap cahaya. Jadi ketika suatu permukaan lebih banyak menyerap panas akan banyak juga melepaskan panas tersebut. Teori Prevost Tentang keseimbangan pertukaran panas dimana Setiap tubuh di atas nol mutlak memancarkan dan juga menyerap radiasi panas secara terus menerus. Jika tingkat emisi kurang dari tingkat penyerapan tubuh mendapat panas .Jika tingkat emisi lebih dari tingkat penyerapan tubuh melepaskan panas. Jika tingkat emisi dan penyerapan adalah sama, tubuh dikatakan dalam kesetimbangan termal. 20 Efek Rumah Kaca Efek dari rumah kaca menunjukan bahwa panjang gelombang yang berbeda melepaskan temperature yang berbeda. Radiasi melepaskan suhu matahari yang tinggi dalam gelombang yang pendek sehingga dapat melalui atmosphere dan kaca, dan diterima oleh object. Objek yang telah menerima panas akan mengeluarkan panas kembali namun dalam temperature yang lebih rendah sehingga radiasi tersebut bukan lagi berbentuk gelombang yang panjang sehingga tidak dapat menembus kaca atau atmosphere sehingga panas tersebut terperangkap. Insolasi Insolasi adalah jumlah energi matahari yang sampai ke permukaan object. Koenigsberger (1974) Insolasi akan lebih efektif dalam keadaan tunak (tidak berubah-ubah) atau ketika arah dari aliran panas adalah konstan untuk periode yang panjang, terutama untuk bangunan yang menggunakan pemanas atau pendingin (AC), dimana arah dari aliran panas adalah dua kali lipat dalam 24 jam, insolasi akan bekerja secara signifikan. Tipe insolasi - Rigid pre-formed materials, contoh :aerated concrete blocks. - Flexible materials, contoh fiberglass mats - Loose fill materials, contoh Expanded Polystrene granules - Materials formed on site, contoh: foamed polyuretyrene - Reflective materials, contoh : Alumunium foil 21 Koenigsberger (1974) Untuk mereduksi radiasi matahari terdapat empat variable yang digunakan - Orientasi dan luas jendela Adalah berguna untuk membandingkan variasi dari intensitas radiasi matahari pada permukaan horizontal dan permukaan vertical.Di kedua lokasi, terutama di dekat equator, horizontal surface menerima intensitas yang paling besar. Di latitude yang paling tinggi dari dinding yang mengarah ke equator menerima intensitas selanjutnya yang besar. Di lokasi equator, utara dan selatan menerima intensitas yang paling rendah dam hanya pada periode yang singkat dalam satu tahun. Dinding yang menghadap timur dan barat menerima intensitas yang tinggi di lokasi equator secara konsisten. - Internal Blind Internal blind dan tirai tidak terlalu efektif dalam mengontrol radiasi matahari. Benda tersebut memang dapat menghalangi radiasi masuk namun benda itu sendiri menyerap panas dan dapat mencapai temperature yang tinggi. Dan penyerapan panas tersebut dapat terkonveksi pada udara di dalam ruangan. - Kaca Spesial Sementara panas diserap, kaca menerima gelombang dari penyerapan yang dilakukan. Panas yang terpantul kaca menerima gelombang oleh pantulan tersebut. 22 - External Shading Device Posisi matahari mempengaruhi arah datangnya radiasi matahari, posisi dari matahari dalam hubungannya dengan elevasi bangunan harus dilakukan dalam waktu-waktu tertentu karena berbeda tiap jam, berbeda tiap waktu dalam satu tahun. - Panel Vertikal Panel vertical di proyeksikan dengan derajat horizontal matahari untuk mengukur keefektifannya. Panel vertical dengan jarak yang berdekatan mungkin dapat memberikan bayangan yang sama seperti dengan jarak yang lebih renggang. Tipe panel ini paling efektif ketika matahari berada di satu sisi elevasi yang berseberangan dengan dinding yang dimaksud dan dapat menutupi secara keseluruhan jendela. - Panel Horisontal Panel Horisontal dapat diukur keefektifannya dengan derajat pembayangan vertical. Tipe ini paling efektif ketika matahari berseberangan dengan bangunan dengan derajat yang tinggi seperti utara dan selatan. OTTV sebagai nilai yang digunakan internasional Nilai insolasi pada permukaan bangunan (selubung) yang diakui secara internasional. Menurut Prasasto Satwiko Dalam buku Fisika Bangunan 2 Overall Thermal Transfer Value atau Harga Perpindahan termal Menyeluruh adalah angka yang menunjukkan perolehan panas akibat radiasi matahari yang melewati per meter persegi luas selubung bangunan. 23 OTTV diperlukan sebagai pedoman perancangan agar diperoleh desain yang hemat energy. OTTV menurut SNI adalah suatu nilai yang menggambarkan kemampuan selubung bangunan meneruskan panas secara menyeluruh dari sisi luar ke sisi dalam atau sebaliknya, dinyatakan dalam unit W/m2. Nilai ini ditetapkan sebagai kriteria perancangan untuk dinding massif dan dinding transparan (kaca) selubung bangunan gedung yang dikondisikan. 2.3 Adaptif Building Pengertian Adaptif Building Menurut http://oxforddictionaries.com/definition/english/adaptive Adaptif adalah kemampuan yang dimiliki untuk dapat beradaptasi. (Kronenburg, 2007) (Harper, 2003) (Streitz et al., 1999) dalam Adaptive Architecture- A Conceptual Framework, mengatakan Arsitektur yang adaptif difokuskan pada bangunan yang dirancang untuk beradaptasi dengan lingkungannya, penggunanya, dan object sama baiknya dengan bangunan itu sendiri yang dijalankan dengan data internal. Komponen Adaptif - Pengguna Arsitek dapat memfokuskan tingkah laku penghuni dalam bangunan adaptive dimana setiap pribadi dapat memiliki kemampuan untuk mengubah tata letak arsitektural secara manual atau bangunan dapat merespon perubahan tersebut dengan automatis. 24 - Object Adaptif terhadap objek seperti misalnya bangunan dapat secara otomatis menutup akses untuk kategori pengguna yang spesifik, disisi lain juga dapat berupa perubahan besaran akses pada gudang ketika suatu benda yang besar akan masuk. - Lingkungan Bangunan yang adaptif dapat bereaksi dengan lingkungannya misalnya untuk untuk menyesuaikan temperature dalam ruangan untuk kenyamanan penggunanya dan juga mengontrol penggunaan energi untuk mencapai kenyamanan tersebut. 2.3.1. Adaptif Fasade Pengertian Fasade Menurut http://oxforddictionaries.com Fasade adalah bagian luar bangunan yang menghadap jalan atau ruangan terbuka. Menurut Huxtable (2004) dalam Influence of Building Façade Visual Elements on Its Historical Image: Case of Kuala Lumpur City, Malaysia Fasade adalah wajah bangunan yang menunjukkan nilai dan struktur. Menurut Karen (2011) fasade dirancang untuk merespon berbagai skenario dan melakukan fungsi yang dapat bertentangan satu sama lain dan membuat mereka dinamis, mereka dapat lebih beradaptasi dengan kondisi yang ada untuk meningkatkan kenyamanan penghuni, dan mencapai desain yang lebih berkelanjutan dengan mengurangi kompromi yang diperlukan untuk keseimbangan itu. Fasade saat ini dapat merasakan lingkungan dan membuat modifikasi secara otomatis untuk mencapai tujuan yang ditentukan. 25 Komposisi Fasade menurut Indra(2012) terdiri dari : - Jendela - Atap - Pintu -SunShading -Dinding Elemen Fasade menurut Indra(2012) terdiri dari : 2.3.2 - Proporsi - Material - Irama - Warna - Ornamen - Texture - Bentuk Fasade Kinetik Menurut Roel Loonen (2010) Tema Adaptif memiliki beberapa variasi sebagai berikut. Gambar.2.1. Variasi Tema Adaptif Sumber. What can we stimulate climate Adaptive Building Menurut Julian (2012) sejumlah kata yang terkait erat seperti (iklim) responsif, aktif, cerdas, (iklim) adaptif, cerdas, interaktif, (tinggi) performatif, kinetik, dinamis dan sebagainya Kata-kata ini dikombinasikan dengan pengembangan bangunan, diambil sebagai kata-kata yang identik dengan satu sama lain dalam banyak literatur penelitian. Zadinac (2009) dalam Sustainable vision of kinetic architecture mengatakan bahwa, Arsitektur Kinetic terletak dalam menciptakan ruang dan benda-benda 26 yang dapat secara fisik kembali berkonfigurasi untuk memenuhi perubahan kebutuhan, dimana adaptif arsitektur terbentuk. Sistem kinetik seiring waktu akan terus dinamis, fleksibel dan terus berubah seiring kebutuhan. Menurut Karen & Ryan (2011) Dengan mengaktuasi fasade dan membuatnya dinamis, menjadikan fasade dapat lebih beradaptasi dengan kondisi, dan meningkatkan kenyamanan penghuni, dan mencapai desain yang sustainable dengan mengurangi kompromi yang diperlukan untuk menjaga keseimbangan itu. Fasade sekarang dapat merespon lingkungan dengan memodifikasi fasade itu sendiri untuk mencapai tujuan yang ditentukan dan kinetic adalah solusinya. 2.3.3. Sistem aktif dalam Arsitektur adaptif Arsitektur interaktif adalah suatu pendekatan untuk memenuhi tuntutan yang semakin kompleks dalam kinerja arsitektur. Ini tidak hanya memungkinkan bangunan untuk beradaptasi dengan sekitarnya, tapi untuk melibatkan diri secara aktif dalam dialog dengan pengguna. Dengan menggunakan teknologi sensor bangunan yaitu mengumpulkan data terus-menerus. Dengan memahami tuntutan dan merancang kemungkinan konfigurasi adaptif dari komponen bangunan yang dapat ditetapkan sebagai perilaku bangunan. Konten interactive Skin menurut Gillispie & Calderon (2007) Data yang diperoleh dari lingkungan seperti iklim, kondisi pencahayaan, suara, pergerakan pengguna, interaksi langsung dengan pengguna, kepadatan lalu lintas, kepadatan populasi dan social budaya lainnya. Menurut Zeinab (2010) Arsitektur kinetic dapat berinteraksi dengan 27 Gerakan statis Gaya yang diterapkan selama proses desain menggunakan program komputer dibantu melalui command yang menyebabkan modifikasi desain (gerakan) bangunan selama dalam proses penggambaran. Gerakan dinamis Incoporating teknologi ke dalam bangunan dimana struktur mekanik transformatif berubah seiring dengan iklim, kebutuhan, atau tujuan 2.3.4. Sistem Mekanisme Dinamic Interactive skin Menurut Jae wan (2011) Ada tiga bentuk interaksi untuk merancang interactive skin berdasarkan dari teori sistem yang secara global dan local mengumpulkan informasi dari iklim baik yang terkoneksi maupun tidak. Adapun teori tersebut adalah Single loop Sistem ini memiliki tujuan untuk mengatur hubungan imput data dengan membedakan sistem dan lingkungan tetapi sistem ini hanya memiliki satu hasil dan keterbatasan dalam menghasilkan intelligent skins. Multiloop Multiloop system memiliki tujuan yang sama dengan sistem Single Loop namun sistem ini memiliki lebih dari satu hasil dan dapat menghasilkan lebih banyak Linear Sebuah sistem yang linear secara langsung menterjemahkan informasi yang didapatkan dari lingkungan sekitar kedalam façade melalui kamera atau sensor yang mengumpulkan mengumpulkan informasi sebenarnya pada saat tersebut. 28 2.3.5 Material Polikarbonat Kandy 2011 tentang polikarbonat. Jenis Polikarbonat menurut bentuk adalah: - Film Polikarbonat film memiliki ketebalan sekitar 0.125 mm – 0.760 m dan standar lebar 915 mm – 1220 mm. Polikarbonat jenis ini terbagi atas tiga macam yaitu:polished grade, textured grade, dan high performance grade. Jenis ini tidak umum dipakai sebagai material bangunan. - Profile Profil secara umum memiliki keunggulan yang sama dengan yang berbentuk lembaran.Perbedaannya terdapat pada bentuk dan penerapannya. Terdiri dari dua macam yaitu profil kopong dan profil padat. - Lembar Polikarbonat berbentuk lembar terbagi atas lembar padat yang memiliki berat yang penih dibanding jenis lainnya. Lembar berombak yaitu seperti ridged, mid-circular/wave, omega/archwave, greca, dan lainnya. Jenis lembar multilapis yang terdiri dari polikarbonat yang disusun berlapis. Jenis ini yang cocok digunakan pada penelitian ini. Gambar.2.2. Jenis polikarbonat Sumber. Penelitian Terhadap Pengembangan Penggunaan Material Plastik (POLIKARBONAT) Pada Selubung Bangunan 29 Jenis Permukaan polikarbonat - Putih (white / opal) Polikarbonat jenis ini memiliki kemampuan transmisi cahaya sedang, memiliki sifat memantulkan cahaya matahari, transparansi paling kecil sehingga menimbulkan privasi, serta dapat menyembunyikan kotoran. - Perunggu (bronze/ smoke) Polikarbonat jenis ini memiliki kemampuan transmisi cahaya yang lebih rendah dari jenis tipe permukaan transparan atau putih. Memiliki kemampuan paling baik dalam mengurangi cahaya, silau, dan panas. Koefisien muai yang lebih tinggi. Dan banyak dipilih karena alasan estetik. - Transparan (clear) Polikarbonat transparan memiliki kemampuan transmisi cahaya yang paling tinggi. Polikarbonat transparan memiliki kemampuan menolak panas paling rendah dibanding tipe permukaan yang lainnya. Grade Perbedaan utama antar grade polikarbonat dilihat berdasarkan sifat kimianya, yaitu pada perbedaan berat molekul, kandungan polyhydroxy compound dan aditif.Polikarbonat dibedakan ke dalam beberapa grade dikarenakan dalam pengaplikasianya menuntut keunggulan yang berbeda serta spesifik. - Optical grade: transparan, sangat jenih dan sangat kecil kemungkinannya untuk pecah. Diaplikasikan pada kacamata dan lensa kacamata. - FDA grade: tipe yang paling aman jika mengalami kontak dengan makanan atau obat. Tipe ini memenuhi standar US Pharmacopoeia. Diterapkan pada peralatan makanan dan kedokteran. 30 - Machine grade: memiliki keunggulan dalam hal ketahanan terhadap bahan kimia serta benturan yang sangat tinggi, kualitas elektrikal & mekanikal yang baik, dan modulus elastisitas tinggi. Diterapkan pada peralatan elektrikal dan elektronik. - Abrasion Resistance grade: memiliki permukaan yang licin, antigores dan mudah dibersihkan. Selain itu, tipe ini lebih tahan bentur dibanding polikarbonat standar. Diterapkan pada jendela kendaraan dan sign board. - Bullet resistance grade: Jenis ini diberi lapisan anti peluru dan tetap memiliki sifat transparan. Diterapkan pada pengkacaan yang dekat denga bidang yang dekat dengan kekerasan, misalnya pada mobil polisi dan kaca antipeluru. - High heat resistance grade: Tipe ini memiliki ketahanan terhadap panas yang tinggi, bahkan memungkinkan mengalami sterilisasi pada suhu 134. Diterapkan misalnya pada lampu mobil dan inkubator. - Flame inhibit grade: Tipe ini memiliki ketahanan terhadap api yang tinggi. Diterapkan pada peralatan elektronik. - UV stabilized grade: memiliki ketahanan yang tinggi terhadap sinar ultraviolet dibandingkan polikarbonat biasa. Umumnya diterapkan pada pengkacaan yang terkena cahaya matahari terus menerus seperti atap dan kanopi. Kelebihan polikarbonat sebagai elemen Fasade - Fleksibilitas Polikarbonat merupakan bahan yang mudah dibentuk ke dalam bentuk apapun.Lembaran-lembarannya pun mudah dipotong ke dalam berbagai 31 bentuk serta ukuran. Sehingga bentuk arsitektural yang terjadi dapat bervariasi bervariasi. Dengan demikian polikarbonat sangat baik dalam menterjemahkan bentuk arsitektural yang diinginkan sang arsitek. - Menghemat luasan ruang Polikarbonat sebagai dinding memiliki ketebalan yang relatif tipis. Bila dibandingkan dengan material lain seperti batu-bata, hebel, kayu, dan lain-lain, polikarbonat jauh lebih tipis ketebalannya. Ketebalan ini akan berpengaruh langsung kepada besaran ruang fungsional (ruang yang dapat terpakai). - Estetika Transparansi Polikarbonat secara alamiah memiliki sifat transparan. Sifat transparan ini memang tidak seperti kaca, akrilik, atau sebagainya. Sifat transparan polikarbonat berada di bawah material-material tersebut. Namun, sifat transparansi polikarbonat memiliki keindahan tersendiri, terutama apabila dikombinasikan dengan permainan cahaya pada malam hari. Polikarbonat tidak menampilkan benda / manusia yangberada di baliknya secara terang-terangan, namun hanya menampilkannya berupa siluet. Hal ini menjadi estetika tersendiri. - Ringan dan smooth Karena sifatnya yang memiliki transparansi (semi), juga karakteristik warna dansifat permukaannya, sebuah massa bangunan yang dibuat menggunakan bahan polikarbonat akan terlihat ringan dan smooth. 32 2.4 Studi Banding Metode Simulasi Analisis Energy-Efficient Office Complex Hyderabad India.Menyatukan analisis lingkungan ke dalam proses desain Untuk mencapai desain yang sustainable diperlukan sebuah proses yang matang dari semua analisis untuk menemukan yang paling efisien dan cara yang paling baik untuk diterapkan pada desain dan proses development. Hal ini membuat proyek ini menjadi kritikal karena dalam tingkat kompleksitas ini memerlukan team dari desainer dan konsultan. Gambar.2.2. Gambar Proses Desain Sumber. http://www.holcimfoundation.org Kuliatas Ecologi dan Konservasi Energi Respon terhadap radiasi matahari merupakan pusat dari desain proyek ini untuk memimalisasi panas. Untuk melengkapi analisis tersebut juga dilakukan analisis Orientasi Orientasi bangunan dapat menjadi kunci untuk mensukseskan strategi desain. Dalam iklim Hyderabad, radiasi matahari sudah tentu menjadi 33 kontributor yang dignifikan dalam menentukan kondisi dalam bangunan, jika tidak dirancang secara efektif maka akan berpengaruh pada kenyamanan pengguna. Dalam pengembangan desain, core bangunan diletakkan menghadap timur dan barat dimana dapat mereduksi kebutuhan akan jendela pada orientasi tersebut. Pencahayaan alami diperoleh melalui sisi utara dan selatan. Gambar.2.3. Gambar Hasil Analisis Radiasi Matahari pada tiap sisi Sumber. http://www.holcimfoundation.org Gambar.2.4. Gambar Analisis massa Sumber. http://www.holcimfoundation.org 34 Gubahan Massa Studi yang harus dilakukan ketika fase konsep desain sudah selesai adalah untuk memahami akibat dari radiasi matahari pada bentuk massa dan kemungkinan potensi desain untuk merespon kondisi tersebut. Gambar.2.5. Analisis matahari Sumber. http://www.holcimfoundation.org Analisis untuk permukaan fasade menunjukkan tingkat radiasi matahari yang tinggi pada sisi selatan dan timur. Dari fakta tersebut maka dihasilkan kemungkinan desain untuk memiringkan bangunan menghasilkan self shading pada permukaan tersebut. Gambar.2.6. Analisis Radiasi Matahari Pada Permukaan Sisi Sumber. http://www.holcimfoundation.org kedalam untuk 35 Ada dua kemungkinan fasade yang telah dianalisis untuk mengetahui efektivitas self shading. Yang pertama adalah dengan mengekstrude tapak, tegak lurus dan menciptakan permukaan vertical dan yang kedua adalah dengan menggeser plat lantai ke arah dalam untuk menghasilkan self shading. Gambar.2.7. Analisis Matahari Sumber. http://www.holcimfoundation.org Gambar.2.8. Radiasi pada Fasade Bangunan Sumber. http://www.holcimfoundation.org Karen& Ryan (2011) Environment Control Systems for Sustainable Design: A Methodology for Testing, Simulating and Comparing Kinetic Facade Systems. Dalam rangka untuk mempelajari efektifitas sistem kinetic sistem maka dilakukan beberapa simulasi yang sebelumnya telah dianalisis. 1. Mengambil kriteria pemilihan kasus Dalam penelitian tersebut dipilih tata ruang kantor yang tipikal yaitu 4.5m x 6 m dengan jendela pada satu sisinya. Jendela diletakan pada 0.9 m dari lantai dengan ketinggian 1.5 m dan dengan lebar sepanjang façade. 36 2. Lokasi bangunan dipilih berdasarkan memberikan suatu ukuran pada data iklim dan sebuah lokasi dengan kepadatan bangunan perkantoran. Climate Consultant 4 and Weather tool digunakan untuk mempersempit pilihan yang ada. Adapun test lokasi tersebut adalah Dallas, Amerika. 3. Simulasi terhadap Radiasi Matahari’ Departemen Equest Energy digunakan secara iteratif untuk menguji manfaat dari radiasi matahari. Lima model yang berbeda dibangun untuk mewakili berbagai sistem fasade kinetic sedang diuji dan test kontrol. Simulasi dijalankan dengan pengaturan yang sama untuk masing-masing. Adapun sistem tersebut : gedung perkantoran berlantai dua dengan 50% oleh windows area pada lantai kedua, standar DX untuk pendinginan, Furnace standar untuk pemanasan. Hanya komponen shading eksternal berubah. Gambar.2.9. Gambar Analisis Temperature dan Thermal Confort Sumber. Environment Control Systems for Sustainable Design: A Methodology for Testing, Simulating and Comparing Kinetic Facade Systems Gambar.2.10. Gambar Overhangs Design Sumber. Environment Control Systems for Sustainable Design: A Methodology for Testing, Simulating and Comparing Kinetic Facade Systems Tujuan jangka pertama tes kontrol (tidak ada sistem naungan eksternal) adalah untuk dapat untuk kemudian membandingkan sistem shading berbeda dengan pembangunan kantor tradisional, ini mengatur kasus dasar. Tes kedua 37 dijalankan adalah untuk 5 'overhang, dengan simulasi untuk empat sudut pengaturan 0 (vertikal), 30, 60, dan 90 derajat (horizontal). Gambar.2.11. Gambar Simulasi Overhangs Design Sumber. Environment Control Systems for Sustainable Design: A Methodology for Testing, Simulating and Comparing Kinetic Facade Systems Setelah simulasi dijalankan untuk kontrol dan masing-masing jenis kinetik, hasil laporan itu menunjukkan konsumsi listrik (pendingin) dan konsumsi gas (pemanasan) bangunan pada setiap jam. Data ini adalah masukan ke dalam spreadsheet yang menunjukkan pendingin listrik konsumsi kWh dan konsumsi gas pemanas di KBTU. Sebuah gabungan sistem untuk setiap jenis kinetik diciptakan dengan mencari sudut kinerja terbaik untuk diberikan jam, menunjukkan hasil dari sistem kinetik melalui proses berulang-ulang. Hal ini dikombinasikan Sistem kinetik kemudian dibandingkan dengan sistem kontrol tanpa bayangan, dan yang terbaik pelaksana sistem sudut tetap Gambar.2.12. Gambar Hasil Analisis Konsumsi Energi untuk Pengkondisian Udara Sumber. Environment Control Systems for Sustainable Design: A Methodology for Testing, Simulating and Comparing Kinetic Facade Systems 38 Gambar.2.13. Gambar Hasil Simulasi Overhangs Design/ Jam Sumber. Environment Control Systems for Sustainable Design: A Methodology for Testing, Simulating and Comparing Kinetic Facade Systems 4. Hasil dan Analisis Setelah hasilnya dikompilasi untuk berbagai sistem kinetik dengan masingmasing variable lingkungan, analisis dilakukan untuk membandingkan sistem antara mereka sendiri untuk menemukan top performer manfaat masingmasing. Hirarki ini penting untuk menentukan karena ada kemungkinan bahwa pengaturan yang mungkin akan bermanfaat bagi salah satu faktor lingkungan mungkin merugikan yang lain. Dengan demikian penting untuk menganalisis sistem untuk masing-masing manfaat dan kemudian sebagai bagian dari sistem gabungan. 5. Analisis Radiasi Matahari Sistem yang telah dilakukan menunjukkan perbaikan yang konsisten dibandingkan dengan sistem tanpa shading, yaitu menunjukkan reduksi energi sebesar 28%-30% untuk pemanas dan 28%- 33% untuk pendingin. Reduksi dari energi tersebut menunjukan fakta bahwa sistem kinetic mampu untuk menghalangi radiasi matahari yang tidak diinginkan dan disatu sisi lainnya cahaya matahari yang menguntungkan dengan waktu yang lebih panjang dibandingkan dengan sistem yang tetap/ statis. 39 Meskipun semua empat sistem dilakukan dengan sangat baik terhadap sistem non-berbayang, itu adalah overhang dan horizontal sistem Louver yang dilakukan lebih baik, dengan penurunan sebesar 33% untuk pendinginan dan 30% untuk pemanasan. Mereka mampu menutupi lebih cuplikan persegi di tempat teduh di waktu-waktu tertentu karena metode mereka rotasi, Membaiknya kinerja atas sistem vertikal dibuat karena sistem kinetik ditempatkan pada semuaempat sisi untuk mengantisipasi keinginan untuk kontinuitas estetika seluruh bangunan. Gambar.2.14. Gambar Perbandingan Hasil Simulasi Sistem Kinetic dan Energi Sumber. Environment Control Systems for Sustainable Design: A Methodology for Testing, Simulating and Comparing Kinetic Facade Systems 6. Prototipe Asumsi Untuk Desain Tahap kedua dari penelitian ini adalah untuk mengambil hasil dan menggunakan data untuk menginformasikan desain yang akan menghasilkan manfaat paling untuk empat faktor lingkungan surya termal, pencahayaan, ventilasi, dan pembangkit energi. Sebuah prototipe bekerja skala penuh adalah diciptakan untuk menguji kemampuan kerja dan pemeliharaan desain. pada analisis komponen virtual dan memperhitungkan hirarki kebutuhan radiasi matahari. 40 Prototipe adalah merupakan sistem overhangs yang mengontrol radiasi matahari dengan tujuan mengontrol radiasi matahari pada fasade. Sistem overhangs tersebut memiliki fungsi dan perawatan yang sederhana. 7. Pengujian Prototipe Dengan desain yang diusulkan dalam pikiran, simulasi komputer dilakukan menggunakan dijelaskan sebelumnya metode untuk memverifikasi apakah desain akan memberikan diharapkan hasil. Hal ini dimaksudkan bahwa desain yang diusulkan dengan baik memenuhi atau melampaui empat sebelumnya berulang pengaturan untuk desain kinetik kasus terbaik. Ini harus menghasilkan setidaknya 30% penurunan konsumsi energi untuk kedua pendinginan dan kebutuhan pemanas, memungkinkan setidaknya 50% dari permukaan kerja berada dalam kisaran yang direkomendasikan untuk pencahayaan alami untuk empat kali dari tahun, memproduksi sekitar 1,0 m / s aliran udara, dan menghasilkan sekitar 130 kWh energi. Seperti disebutkan sebelumnya, ventilasi dan pembangkit energi tidak termasuk dalam prototipe akhir. 8. Pembangunan prototipe menyebabkan beberapa perubahan dan modifikasi, dan pada akhirnya menghasilkan desain yang lebih baik. Final prototipe menggabungkan niat dari desain yang diusulkan dari sistem overhang berengsel satu kaki ke bawah untuk menghasilkan mekanisme sederhana untuk mengendalikan sifat matahari dan bertindak sebagai rak ringan dan sistem Louver vertikal memutar yang menawarkan kontrol yang lebih besar dalam pencahayaan alami untuk penggunaan.
