Arsitektur Hemat Energi

Penghematan energi melalui rancangan bangunan mengarah pada penghematan penggunaan listrik, baik bagi pendinginan udara, penerangan buatan, maupun peralatan listrik lain. Dengan strategi perancangan tertentu, bangunan dapat memodifikasi iklim luar yang tidak nyaman menjadi iklim ruang yang nyaman tanpa banyak mengonsumsi energi listrik. Kebutuhan energi per kapita dan nasional dapat ditekan jika secara nasional bangunan dirancang dengan konsep hemat energi.

Para arsitek di Barat memulai langkah merancang bangunan hemat energi sejak krisis energi tahun 1973

Pengertian:

·        Desain hemat energi diartikan sebagai perancangan bangunan untuk meminimalkan penggunaan energi tanpa membatasi fungsi bangunan maupun kenyamanan atau produktivitas penghuninya. (Hawkes Dean, 2002)

·        Arsitektur Hemat energi menurut, Tri Harso Karyono (2007), adalah: Kondisi dimana energi dikonsumsi secara hemat (minimal), tanpa harus mengorbankan kenyamanan fisik manusia.

PRINSIP-PRINSIP

1.Hemat energi : meminimalkan bahan bakar serta energi listrik dan memaksimalkan energi alam sekitar yang ada (matahari sebagai cahaya diwaktu pagi hingga sore hari)

2.Memperhatikan kondisi iklim : bangunan yang di desain haruslah memperhatikan kondisi iklim di sekitar site (site tersebut mempunyai curah hujan tinggi atau tidak)

3.Minimizing resources : penggunaan material bangunan dengan mempertimbangkan aspek perlindungan ekosistem dan sumber daya alam

4.Respect for site / tidak berimplikasi negatif terhadap kesehatan dan kenyamanan pengguna bangunan

5.Respect for user/ merespon keadaan tapak dari bangunan

6.Menerapkan/menggunakan prinsip-prinsip yang ada secara keseluruhan

Konsep dasar desain sadar energi

1 Kenyamanan Thermal

 Bagaimana bangunan dapat mengontrol perolehan sinar matahari sesuai dengan kebutuhannya. Bangunan yang berada pada iklim dingin harus mampu menerima radiasi matahari yang cukup untuk pemanasan, sedangkan bangunan yang berada pada iklim panas, harus mampu mencegah radiasi matahari secukupnya untuk pendinginan.

2 Kenyamanan Visual

 Membahas mengenai bagaimana bangunan dapat mengontrol perolehan cahaya matahari (penerangan) sesuai dengan kebutuhannya.

3 Kontrol Lingkungan Pasif

 Dilakukan untuk mencapai kenyamanan thermal maupun visual dengan memanfaatkan seluruh potensi iklim setempat yang dikontrol dengan elemen – elemen bangunan (atap, dinding, lantai, pintu, jendela, aksesoris, lansekap) yang dirancang tanpa menggunakan energi (listrik).

4 Kontrol Lingkungan Aktif

 Dilakukan untuk mencapai kenyamanan thermal dan visual dengan memanfaatkan potensi iklim yang ada dan dirancang dengan bantuan teknologi maupun instrumen yang menggunakan energi (listrik).

5 Kontrol Lingkungan Hibrid

Dilakukan untuk mencapai kenyamanan thermal maupun visual dengan kombinasi pasif dan aktif untuk memperoleh kinerja bangunan yang maksimal.

Perancangan Bangunan Hemat Energi

Perancangan bangunan hemat energi dapat dilakukan dengan dua cara

Perancangan Pasif

Perancangan pasif merupakan cara penghematan energi melalui pemanfaatan energi matahari secara pasif, yaitu tanpa mengonversikan energi matahari menjadi energi listrik. Rancangan pasif lebih mengandalkan kemampuan arsitek bagaimana rancangan bangunan dengan sendirinya mampu “mengantisipasi” permasalahan iklim luar.

Perancangan pasif di wilayah tropis basah seperti Indonesia umumnya dilakukan untuk mengupayakan bagaimana pemanasan bangunan karena radiasi matahari dapat dicegah, tanpa harus mengorbankan kebutuhan penerangan alami. Sinar matahari yang terdiri atas cahaya dan panas hanya akan dimanfaatkan komponen cahayanya dan menepis panasnya.

Perancangan Aktif

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.

Berikut beberapa Bangunan Hemat Energi yang berhasil:

BCA Academy, Singapura

Disebut nol energi karena bangunan yang dirancang oleh DP Architect itu memproduksi energi untuk keperluan sehari-hari dengan menggunakan panel tenaga matahari. BCA Academy juga memanfaatkan kekayaan alam semaksimal mungkin.

Selain menggunakan tenaga matahari sebagai sumber energi, mereka juga menampung air hujan untuk digunakan sebagai toilet. Hampir tidak ada sisi gedung yang tidak terkena sinar matahari sehingga menghemat penggunaan listrik untuk penerangan, terutama di siang hari.

Dibandingkan dengan gedung-gedung dengan kapasitas serupa, penggunaan energi di BCA Academy jauh lebih hemat. Berdasarkan tarif listrik 21,69 sen per kwh, bangunan ini berhasil menghemat pengeluaran hingga 84.000 dollar Singapura per tahun.

Sejumlah fitur menarik dari bangunan seluas 4.500 meter persegi itu antara lain sistem peneduh yang ditempatkan secara strategis sehingga bangunan terlindung dari terik matahari, namun interior bangunan tetap mendapat cahaya alami.

Di negara tropis, penggunaan energi listrik terbesar adalah untuk air conditioner. Para arsitek BCA menyiasati tingginya temperatur dengan tanaman rambat yang ditanam secara vertikal. Ada dua manfaat sekaligus dengan sistem ini, yaitu dinding terlindung dari paparan langsung sinar matahari sekaligus untuk menurunkan temperatur dalam ruangan.

Green Village and Green School, Bali

Green Villagemerupakan sebuah desa yang terdiri atas kumpulan bangunan rumah bambu yang ramah lingkungan yang dibangun di sepanjang Sungai Ayung oleh Lembaga Pendidikan Green School di Bali. Jarak antara Green School dengan Green Village bisa dicapai dengan berjalan kaki.

Tidak hanya mengusung konsep hijau, Green Villagejuga mengusungkonstruksi bangunan yang terlihat unik dibuat dengan menggunakan bambu. Bangunan Green Village terlihat menakjubkan meskipun berbahan bambu. Desain bangunan dibuat dengan memperhatikan aspek lingkungan dengan menggunakan material yang tersedia di alam, tetapi tetap berpikir kreatif untuk memaksimalkan karakteristik material

Bentuk jendela dan pintunya bangunan ini didesain terbuka dengan cara diputar. Semua pintu dan jendela diberi kaca besar transparan sehingga cahaya matahari dapat keluar masuk dengan bebas. Desain interior rumah ini juga sangat futuristik dan lepas dari kesan ketinggalan zaman. Hal tersebut dapat terlihat dari bentuk kursi, meja, kasur dan furnitur bamu lainnya yang berbentuk sangat unik, serta  nyaman.

Green School adalah salah satu sekolah di dunia yang bangunannya terbuat dari batang bambu yang ramah lingkungan. Pendingin udaranya tidak lagi memakai Ac, melainkan kincir angin melalui terowongan bawah tanah. Tenaga listiknya menggunakan bio-gas yang terbuat dari kotoran hewan untuk menyalakan kompor. Tambak udang tempat budidaya, sekaligus peternakan sapi. Ditambah lagi arena olahraga, laboratorium, dan perpustakaan. Green School mengajarkan kepada murid-muridnya bahwa di alam ini tidak ada yang berwujud kotak sempurna, karenanya bangunan mengikuti dan beradaptasi terhadap apa yang sudah diberikan alam. Bangunan-bangunan yang berada di dalam kompleks Green School tidak memaksakan atau memotong pohon yang sudah ada.

Sekolah ini digagas oleh seorang desainer dan pengusaha jewelry yang sukses, yaitu John Hardy

Salah satu contoh proyek Green Building yang kurang berhasil

(Akibat masalah teknis)

The Foundation berkontrak dengan perusahaan arsitektur SmithGroup untuk merancang proyek pada tahun 1998 dan Clark Konstruksi Group untuk membangun proyek pada tahun 1999.

Karena misi lingkungan, The Foundation ingin proyek tersebut  untuk menggabungkan "budaya daur ulang dan ramah lingkungan produk konstruksi..." Dalam desain nya  juga termasuk sistem “roof truss” dan berbagai kolom dan balok yang terlihat. Dalam dokumen kontrak penggunaan Paralel Strand Lumber - atau Parallams -diijinkan untuk sistem “roof truss” , kolom dan balok. Menurut situs The Fondation,  Parallams berumur muda karena mereka dihasilkan dari pohon cepat-tumbuh.

Clark berkontrak dengan Trus Joist  MacMillan, anak perusahaan Weyerhaeuser, pada tahun 2000 untuk memasok Parallams. Weyerhaeuser mengirimkan  parallams yang telah dirawat dengan PolyClear 2000, setelah diduga meyakinkan SmithGroup bahwa perawatan itu cocok untuk komponen bangunan yang terekspos. Weyerhaeuser diduga tidak pernah menerima persetujuan untuk menggunakan PolyClear 2000.

Konstruksi secara subtansial telah selesai pada 7 Desember 2000. Tak lama setelah selesai, intrusi air diidentifikasi pada berbagai bagian dari proyek. Sepanjang tahun 2003, berbagai modifikasi telah dibuat, termasuk menambahkan sealant pada Parallam, yang menyelesaikan kebocoran.

Pada tahun 2009, Yayasan melakukan pemeriksaan dan mengamati kemerosotan Parallams, termasuk pembusukan meluas. Sebuah laporan ahli berikutnya menegaskan bahwa "Parallams belum dirawat ke tingkat yang ditentukan oleh dokumen kontrak atau pengawet telah memburuk karena tidak cocok untuk dalam pengaplikasian."

Source: 

http://www.alpensteel.com/article/115-102-energi-matahari--surya--solar/148--rancangan-bangunan-hemat-energi

http://architectureinhand.blogspot.co.id/2012/01/bangunan-hemat-energi-dari-singapura.html

http://edupaint.com/jelajah/arsitektur-nusantara/3177-green-village-bali-arsitektur-unik-ramah-lingkungan.html

http://www.greenbuildinglawupdate.com/2011/03/articles/legal-developments/first-leed-platinum-building-at-risk-of-collapse/