Definisi Arsitektur Bioklimatik
Arsitektur
bioklimatik adalah suatu konsep terpadu pada rancangan bangunan dimanasistim
struktur, ruang dan konstruksi bangunan tersebut dapat menjamin adanya
kondisinyaman bagi penghuninya. Penggunaan perangkat elektro-mekanik dan energi
tak terbarukan adalah seminimal mungkin, sebaliknya memaksimalkan pemanfaatan
energidari alam sekitar bangunan tersebut.
Dengan demikian, maka pendekatan
bioklimatik pada desain arsitektur pada hakekatnya bertitik tolak dari dua hal
fundamental untuk menentukan strategi desain yang responsif terhadap lingkungan
global yaitu kondisikenyamanan manusia dan penggunaan energi secara pasif
Pendekatan
desain arsitektur bioklimatik dengan demikian mengandung keandalansebagai salah
satu tipe desain arsitektur yang hemat energi ditinjau dari penggunaanenergi
saat pengoperasian bangunan yang bersangkutan. Sebagai bagian dari kelompok
eko-arsitektur, maka tujuan dari arsitektur bioklimatik juga menghadirkan
bangunan yangramah lingkungan, diantaranya turut berperan serta dalam meredam
efek rumah kacapada lingkungan urban, misalnya melalui upaya pengurangan
produksi gas CO2 dan CFCke atmosfer.Dalam praktek proses perancangan arsitektur
bioklimatik, digunakanlah diagrambioklimatik sebagai bagian dari strategi
teknik perancangan bangunan hemat energi.Kontrol akan variabel iklim dalam
koridor kenyamanan termis dilakukan melaluipenggunaan diagram bioklimatik. Pada
diagram tersebut tergambar area zona nyamantermis menurut fungsi waktu harian,
untuk kondisi rencana di dalam ruang maupunkeadaan di ruang luarSejumlah
negara, dalam rangka kebijaksanaan penghematan energi di berbagai sektor,telah
menerapkan rancangan arsitektur dengan pendekatan bioklimatik
sepertiCommerzbank di Frankfurt, NMB Bank Amsterdam, Audubon House di New
York,Centre International Rogier di Brussels.Di Lingkungan berikim tropis
lembab, penerapan desaIn arsitektur dengan pendekatanbioklimatik pada kasus
bangunan tinggi, diantaranya adalah hasil karya Ken Yeang yaitu Menara
Mesiniaga setinggi 15 lantai di Kuala Lumpur yang mendapatkan Aga KhanAward of
Architecture pada Tahun 1995 dan Arcasia Award pada Tahun 1996.
Menurutperancangnya, Menara Mesiniaga ini mampu mencapai efisiensi hingga 80%.
Prinsip Desain Bioklimatik Menurut Yeang (Bioclimatic
Skyscrapers)
1. Penempatan Core Menurut Yeang,
Posisi service core sangat penting dalam merancang bangunan
tingkat tinggi. Service core bukan hanya sebagai bagian struktur, juga
mempenagruhi kenyamanan ternal.
Posisi core dapat diklasifikasikan dalam tiga bentuk, yaitu
:
1. Core pusat
2. Core ganda
3 . Core tunggal
terletak pada sisi bangunan.
Core ganda memiliki banyak keuntungan, dengan memakai dua
core dapat dijadikan sebagai penghalang panas yang masuk kedalam bangunan.
Penelitian harus menunjukkan penggunaan pengkondisian udara secara minimum dari
penempatan service core ganda yang tampilan jendala menghadap utara dan
selatan, dan core ditempatkan pada sisi timur dan barat. Penerapan ini juga
dapat diterapkan pada daerah beriklim sejuk
2. Menetukan Orientasi
Bangunan tingkat tinggi mendapatkan penyinaran matahari
secara penuh dan radiasi panas. Orientasi bangunan sangat penting untuk
menciptakan konservasi energi. Secara umum, susunan bangunan dengan bukaan
menghadap utara dan selatan memberikan keuntungan dalam mengurangi insulasi
panas.Orientasi bangunan yang terbaik adalah meletakkan luas permukaan bangunan
terkecil menghadap timur – barat memberikan dinding eksternal pada luar ruangan
atau pada emperan terbuka. Kemudian untuk daerah tropis peletakan core lebih
disenangi pada poros timur-barat. Hal ini dimaksudkan daerah buffer dan dapat
menghemat AC dalam bangunan.
3. Penempatan Bukaan Jendela
Bukaan jendela harus sebaiknya menghadap utara dan selatan
sangat penting untuk mendapatkan orientasi pandangan. Jika memperhatikan alasan
easthetic, curtain wall bisa digunakan pada fasad bangunanyang tidak menghadap
matahari. Pada daerah iklim sejuk, ruang transisional bisa menggunakan kaca
pada bagian fasad yang lain maka teras juga berfungsi sebagai ‘ruang sinar
matahari’, berkumpulnya panas matahari, sperti rumah kaca. Penempatan bukaan
jendela pada bangunan bioklimatik dapat dilihat pada gambar 13 berikut ini.
Menggunakan kaca jendela yang sejajar dengan dinding luar
dengan menggunakan kaca dengan sistem Metrical Bioclimatic Window (MBW). MBW
didesain sebagai sistem elemen dengan fungsi yang dikhususkan untuk ventilasi,
perlindungan tata surya, penerangan alami, area visualisasi, dan kebebasan
pribadi serta sistem luar yang aktif.
Sistem MBW disadur dan disesuaikan dengan perkembangan
zaman. Sistem ini bermaksud mengatur kondisi ternal ruangan dengan menggunakan
maksud bioklimatik teknik, yaitu :
· Penurunan perolehan panas oleh radiasi surya.
· Control perolehan panas oleh konveksi dan penggunaan
ventilasi silang ataupun dengan pemilihan cerobong asap.
Dengan penggunaan teknik diatas, maka pencahayaan lebih
maksimal dan udara pada malam hari dapat menjadi lebih sejuk.
4. Penggunaan Balkon
5. Membuat ruang Transisional
Menurut Yeang, ruang transisional dapat diletakkan ditengah
dan sekeliling sisi bangunan sebagai ruang udara dan atrium. Ruang ini dapat
menjadi ruang perantaran antara ruang dalam dan ruang luar bangunan. Ruang ini
bisa menjadi koridor luar seperti rumah – rumah toko tua awal abad sembilan
belas di daerah tropis. Membuat ruang transisional pada fasad bangunan
bioklimatik dapat dilihat pada gambar 15 berikut ini.
6. Desain Pada Dinding
Penggunaan mebran yang menghubungkan bangunan dengan
lingkungan dapat dijadikan sebagai kulit pelindung. Pada iklim sejuk dinding
luar harus dapat menahan dinginnya musim dingin dan panasnya musim panas. Pada kasus
ini, dinding luar harus seperti pelindung insulasi yang bagus tetapi harus
dapat dibuka pada musim kemarau. Pada daerah tropis dinding luar harus bisa
digerakkan yang mengendalikan dan cross ventilation untuk kenyamanan dalam
bangunan. Desain dinding pada bangunan bioklimatik.
7. Hubungan Terhadap Landscape
Menurut Yeang, lantai dasar bangunan tropis seharusnya lebih
terbuka keluar dan menggunakan ventilasi yang alami karena hubungan lantai
dasar dengan jalan juga penting. Fungsi atrium dalam ruangan pada lantai dasar
dapat mengurangi tinggkat kepadatan jalan. Tumbuhan dan lanskap digunakan tidak
hanya untuk kepentingan ekologis dan eastetik semata, tetapi juga membuat
bangunan menjadi lebih sejuk. Hubungan terhadap landscape dapat dilihat pada
gambar 17 berikut ini.
MenurutYeang, penempatan teras pada bagian dengan tingkat
panas yang tinggi dapat mengurangi penggunaan panel – panel anti panas. Hal ini
dapat memberikan akses ke teras yang dapat juga digunakan sebagai area evakuasi
jika terjadi bencana seperti kebakaran. Penggunaan balkon pada bangunan
bioklimatik dapat dilihat pada gambar 14 berikut ini.Atrium sebaiknya tertutup,
tetapi diletakkan diantara ruangan. Puncak bangunan sebaiknya dilindungi oleh
sirip – sirip atap yang mendorong angin masuk kedalam bangunan. Hal ini juga
bisa di desain sebagai fungsi Wind scoopsuntuk mengendalikan pengudaraan alami
yang masuk kedalam bagian gedung.
Menempatkan balkon akan membuat area tersebut menjadi bersih
dari panel – panel sehingga mengurangi sisi panas yang menggunakan panas.
Karena adanya teras – teras yang lebar akan mudah membuat taman dan menanam
tanaman yang dapat dijadikan pembayang sinar yang alami, dan sebagai daerah
fleksibel akan mudah untuk menambah fasilitas – fasilitas yang akan tercipta
dimasa yang akan datang.
8. Menggunakan Alat Pembayang Pasif
Menurut Yeang, pembayang sinar matahari adalah esensi
pembiasan sinar matahari pada dinding yang menghadap matahri secara langsung
(pada daerah tropis berada disisi timur dan barat) sedangkan croos
ventilationseharusnya digunakan (bahkan diruang ber-AC) meningkatkan udara
segar dan mengalirkan udara panas keluar. Penggunaan alat pembayang pasif dapat
dilihat pada gambar 18 berikut ini
Pemberian ventilasi yang cukup pada ruangan dengan peraturan
volumetric aliran udara. Dengan adanya ventilasi, maka udara panas diatas
gedung dapat dialirkan kelingkungan luar sehingga dapat menyegarkan ruangan
kembali.
9. Penyekat Panas Pada Lantai
Menurut Yeang, insolator panas yang baikpada kulit bangunan
dapat mengurangi pertukaran panas yang terik dengan udara dingin yang berasal
dari dalam bangunan. Karakterisitk thermal insulation adalh secara utama
ditentukan oleh komposisinya. Denga lasan tersebut maka thermal insolation
dibagi menjadi lima bagian utama, walaupun banyak insulator yang utama
kerupakan turunan produk jenis – jenis ini. Penyekat panas pada lantai bangunan
bioklimatik dapat dilihat pada gambar 19 berikut ini.
Lima jenis utama, adalah :
· Flake (serpihan)
· Fibrous (berserabut)
· Granular (butiran – butiran)
· Cellular (terdiri dari sel)
· Reflective (memantulkan)
Struktur massa bangunan bekerja melepas panas pada siang
hari dan melepas udara dingin pada siang hari. Pada iklim sejuk struktur
bangunan dapat menyerap panas matahari sepanjang siang hari dan melepaskannya
pada siang hari. Solar window atau solar-collector heat ditempatkan didepan
fisik gedung untuk menyererap panas matahari.