Konsep Arsitektur Ramah Lingkungan di Indonesia : Metode Systematic Literature Review
Ditulis oleh Aqsha Fadhlu Putra
PENDAHULUAN
Perubahan iklim atau climate change lambat laun dapat dirasakan secara bertahap namun signifikan, hingga kini telah menjadi sebuah fenomena global yang darurat untuk segera diatasi. Hal ini, ditandai dengan adanya perubahan suhu dan curah hujan ekstrem yang dapat berdampak pada kerusakan fatal ekosistem lingkungan, seperti meningkatnya frekuensi dan intensitas bencana alam yang dapat membawa ancaman pada kehidupan manusia melalui berbagai aspek (Anggraeni et. al., 2023). Penyebab utama terjadinya fenomena perubahan iklim adalah meningkatnya gas rumah kaca melalui pembakaran senyawa yang mengandung karbon seperti karbon dioksida (CO₂), metana (CH), dan nitrogen (NO) yang dilepaskan menuju atmosfer menjadi emisi karbon (Purnajaya et. al., 2022). Salah satu faktor yang turut menyumbang serta memperparah kondisi ini adalah pembangunan infrastruktur yang sering dilakukan secara sembarangan tanpa mempertimbangkan prinsip pembangunan berkelanjutan. Berdasarkan the global status report for buildings and construction oleh Global Alliance for Building and Construction tahun 2020 infrastruktur menyumbang sekitar 39% dari emisi karbon global, dengan 28% berasal dari operasional bangunan dan 11% berasal dari energi yang digunakan selama proses konstruksi dan material bangunan. Dengan terus meningkatnya emisi karbon ini memperburuk pemanasan global yang menciptakan krisis energi serta mengancam keberlanjutan dalam jangka panjang.
Indonesia sebagai negara berkembang dengan tingkat pembangunan infrastruktur yang tinggi tidak dapat terlepas dari dampak pembangunan itu terhadap ekosistem lingkungan. Berdasarkan Emissions Database for Global Atmospheric Research tahun 2023, Indonesia merupakan negara penyumbang emisi karbon tertinggi keenam di dunia dan menempati posisi pertama di Asia Tenggara dengan penghasilan emisi karbon sebanyak 1,3 gigaton pada tahun 2022 yang sebagian besar berasal dari sektor energi dan konstruksi. Hal ini, menjadi tantangan besar bagi Indonesia untuk segera menyelesaikan permasalahan ini, mengingat dampaknya dapat dirasakan secara langsung, seperti dalam beberapa tahun terakhir, Indonesia telah mengalami peningkatan suhu rata-rata tahunan, yang diperkirakan meningkat sebesar 0,2 hingga 0,3 derajat Celsius per dekade (Sarvina et. al., 2023). Dampak perubahan iklim yang meningkat pada berbagai aspek dan mempengaruhi kehidupan sehari-hari menunjukkan betapa pentingnya mencari solusi untuk permasalahan ini, sehingga penerapan arsitektur ramah lingkungan menjadi sangat penting sebagai salah satu solusi untuk mengurangi emisi karbon yang dihasilkan dari pembangunan infrastruktur. Implementasi arsitektur ramah lingkungan menjadi suatu hal yang dibutuhkan dan relevan mengingat berbagai permasalahan lingkungan bermunculan.
Arsitektur ramah lingkungan merupakan sebuah konsep yang digunakan dalam merancang bangunan infrastruktur dengan memperhatikan hal-hal yang akan berdampak pada lingkungan dan pemanfaatan potensi energi untuk mencapai energi efisiensi (Barokah, 2012). Seiring dengan perkembangan zaman hal tersebut dapat dicapai melalui bantuan teknologi, sektor pembangunan juga harus memanfaatkan dan mengadopsi teknologi modern yang inovatif dalam penerapan arsitektur ini memungkinkan bangunan untuk mengurangi konsumsi energi dan emisi karbon secara signifikan melalui teknologi efisiensi energi dan penggunaan sumber energi terbarukan.
METODE
Artikel ilmiah ini disusun dengan menggunakan metode (SLR) Systematic Literature Review/Tinjauan Pustaka Sistematis dengan cara mengidentifikasi, mengkaji, mengevaluasi, serta menafsirkan penelitian terdahulu yang sudah tersedia secara terstruktur dan mengikuti langkah yang telah ditetapkan (Triandini et. al., 2019). Penelitian ini menggunakan 10 jurnal yang telah dikumpulkan dengan tema yang fokus dan berhubungan dengan ramah lingkungan dan emisi karbon.
HASIL DAN PEMBAHASAN
Hasil Sintesis
Proses sintesis data dalam penelitian ini dimulai dengan membaca jurnal literatur yang memenuhi kriteria secara kritis. Kemudian dilakukan ringkasan tentang gambaran umum yang terkait dengan topik penelitian. Selanjutnya, dilakukan analisis dengan mencatat pokok pikiran yang berkaitan antara gagasan penulis dan gagasan yang terdapat dalam jurnal literatur, serta membandingkannya dengan teori yang dijelaskan dalam pembahasan. Hasil sintesis dari 10 jurnal literatur dapat dilihat dalam Tabel 1-10.
Tabel 1. Hasil Review Jurnal 1
| Judul dan Penulis | Indoor environmental quality related risk factors with energy-efficient retrofitting of housing: A literature review. Marco Ortiz, Laure Itard , Philomena M. Bluyssen (2020) |
| Latar Belakang | Energi-retrofitting pada bangunan bertujuan untuk meningkatkan efisiensi energi, tetapi dapat menimbulkan risiko terhadap kualitas lingkungan dalam ruangan (IEQ) yang berpotensi mempengaruhi kesehatan dan kenyamanan penghuni. Dengan meningkatnya penekanan pada keberlanjutan dan efisiensi energi, penting untuk memahami dampak retrofitting terhadap kesehatan dan kenyamanan penghuni, terutama karena perubahan dalam desain bangunan dan sistem HVAC dapat mengubah dinamika udara dalam ruangan. |
| Metode |
Dalam penelitian ini, dilakukan tinjauan terhadap publikasi dalam lima tahun terakhir dari jurnal-jurnal terkemuka di berbagai bidang seperti energi, bangunan, dan ilmu sosial. Penelitian ini mengidentifikasi risiko yang terkait dengan retrofitting bangunan melalui tiga tema utama: Envelope bangunan: Analisis terkait kerapatan udara dan isolasi termal. Sistem HVAC: Evaluasi masalah terkait sistem pemanasan, ventilasi, dan pendingin udara. Penghuni: Perilaku, preferensi, dan kebutuhan penghuni yang berkontribusi terhadap IEQ. |
| Hasil | Hasil tinjauan menunjukkan bahwa bangunan yang telah direnovasi menjadi lebih kedap udara dan terisolasi secara termal, menyebabkan masalah kelembaban, penumpukan polutan, dan overheating. Selain itu, masalah dalam sistem HVAC, seperti pemeliharaan dan kebisingan, juga dapat merusak IEQ. Meskipun retrofitting dapat mengurangi konsumsi energi, tidak semua bangunan mengalami penghematan yang diharapkan, yang disebabkan oleh perilaku penghuni dan masalah teknis. Tinjauan ini menemukan bahwa aspek “kenyamanan” dan “kesehatan” sering kali diabaikan, dan keduanya jarang diukur secara langsung, melainkan lebih sering dinilai melalui simulasi. Penelitian lebih lanjut perlu mencakup perilaku penghuni dan pendekatan interdisipliner yang menghubungkan bangunan, sistem HVAC, kesehatan, kenyamanan, dan IEQ sebagai elemen yang saling berinteraksi. |
Tabel 2. Hasil Review Jurnal 2
| Judul dan Penulis | Cost Optimum Design of Zero-Energy Residential Building. Ario Bintang Koesalamwardi and Susy Fatena Rostiyanti (2019). |
| Latar Belakang | Pertumbuhan populasi di daerah pinggiran kota menyebabkan meningkatnya permintaan perumahan berlantai menengah. Di Indonesia, emisi gas rumah kaca yang terus meningkat menjadi perhatian utama, dan pembangunan perumahan dianggap sebagai salah satu penyumbang emisi tersebut. Konsep Zero-Energy Residential Building (ZEB) diusulkan sebagai solusi karena dirancang untuk menjadi sangat hemat energi dan berkarbon rendah. Dengan memanfaatkan sumber energi terbarukan seperti sel surya, konsep ZEB bertujuan mengurangi konsumsi energi listrik dari jaringan dan menekan emisi gas rumah kaca. Namun, penerapan konsep ini masih terbatas karena biaya komponen energi terbarukan, seperti panel surya, yang relatif tinggi. Penelitian ini bertujuan untuk menemukan kombinasi parameter desain yang optimal untuk ZEB dengan memperhitungkan efisiensi biaya. |
| Metode | Penelitian ini menggunakan metode eksperimental dengan algoritma pencarian berurutan yang diterapkan melalui perangkat lunak simulasi energi bangunan. Simulasi dilakukan untuk mengevaluasi performa energi bangunan dan menemukan kombinasi parameter desain yang paling efisien secara biaya. Hasil dari kombinasi parameter desain ini kemudian dianalisis menggunakan analisis siklus hidup untuk menghitung Net Present Value (NPV) seluruh bangunan. |
| Hasil | Simulasi dan proses optimasi menghasilkan kombinasi parameter desain yang optimal, seperti orientasi fasad utama ke arah selatan-barat daya untuk mengurangi penetrasi panas matahari langsung. Elemen-elemen seperti material atap dari genteng terracotta, insulasi loteng dengan R-30 cellulose, dinding beton berongga 20 cm dengan drywall 1,6 cm, dan lantai berlapis gypsum concrete 5 cm efektif menjaga kenyamanan termal dalam ruangan. Desain jendela yang menggunakan kaca ganda dan kisi-kisi (eaves) 61 cm juga membantu mengurangi radiasi panas, meskipun menyebabkan kebutuhan pencahayaan buatan tambahan. Rasio jendela-ke-dinding (WWR) yang optimal antara 20 hingga 40 persen pada fasad utara memberikan cahaya alami yang cukup. Selain itu, penggunaan AC dan lampu hemat energi, seperti LED dan CFL, membantu menurunkan konsumsi energi secara signifikan. Untuk mencapai target energi nol, panel PV berkapasitas 5,0 kW digunakan, yang dapat mengimbangi konsumsi listrik hampir hingga nol. Meskipun biaya awal konstruksi meningkat, analisis siklus hidup menunjukkan bahwa penerapan parameter desain ZEB ini memberikan penghematan biaya yang signifikan pada tahap operasional, dengan penghematan biaya listrik tahunan hingga 98%. |
Tabel 3. Hasil Review Jurnal 3
| Judul dan Penulis | Evaluation of various passive cooling solutions in decarbonizing the Indonesian residential building sector in tropical climates. Rongxin Yin, and Handi Chandra Putra, Ronnen Levinson (2023). |
| Latar Belakang | Di Indonesia, sektor bangunan didominasi oleh rumah tinggal, yang terus berkembang pesat untuk memenuhi permintaan penduduk. Namun, kebanyakan bangunan yang dibangun dalam empat hingga lima dekade terakhir kurang memperhatikan ventilasi alami dan langkah-langkah pendinginan pasif yang sesuai dengan iklim tropis, sehingga bergantung pada pendingin udara. Hal ini berpotensi meningkatkan permintaan listrik dan emisi gas rumah kaca seiring urbanisasi yang pesat. Pemerintah Indonesia telah menerapkan standar efisiensi energi untuk bangunan komersial sejak 2010 dan memperkenalkan standar performa energi minimum (MEPS) untuk pendingin udara rumah tangga pada tahun 2018. Namun, adopsi AC yang terus meningkat diperkirakan akan memperbesar permintaan listrik untuk pendinginan. Mengingat situasi ini, solusi pendinginan pasif dan berenergi rendah pada bangunan tempat tinggal perlu dikembangkan untuk menekan emisi dari sektor bangunan. |
| Metode | Penelitian ini menggunakan perangkat lunak simulasi bangunan EnergyPlus® untuk memodelkan penggunaan energi tahunan dan suhu internal pada prototipe rumah dengan luas lantai 36 m². Model ini mewakili rumah berpenghasilan rendah-menengah (LMI) di empat lokasi di Indonesia: Balikpapan, Jakarta, Padang, dan Waingapu. Simulasi parametris dilakukan untuk mengevaluasi efisiensi energi dari 12 solusi pendinginan pasif atau berenergi rendah, termasuk atap dan dinding reflektif, dinding dan atap terinsulasi, jendela rendah emisi (low-E), film pengontrol sinar matahari untuk jendela, kipas langit-langit dengan pengaturan suhu, kipas tanpa pengaturan suhu, peneduh jendela eksternal dan internal, serta ventilasi alami berdasarkan jadwal dan suhu udara luar. |
| Hasil |
Efektivitas Solusi Pendinginan Pasif pada Bangunan Pergerakan Udara Berenergi Rendah dan Ventilasi Pasif Dampak pada Kenyamanan Termal |
Tabel 4. Hasil Review Jurnal 4
| Judul dan Penulis | Improving the Energy Efficiency of Buildings : The Impact of Environmental Policy on Technological Innovation. Joëlle Noailly (2012) |
| Latar Belakang | Bangunan merupakan faktor utama yang bertanggung jawab atas 40% penggunaan energi dan 24% emisi karbon pada bumi. Tiap tahunnya, emisi karbon yang dihasilkan oleh bangunan meningkat dua kali lipat dari 4 giga ton pada tahun 1971 menjadi 8 giga ton pada tahun 2004 dan di ekspektasikan akan meningkat menjadi 14 giga ton pada tahun 2030 karena peningkatan penggunaan energi terutama pada negara maju. Akibatnya, beberapa pihak harus memperhatikan kebijakan untuk menekan peningkatan tersebut. International Energy Agency, IPCC, dan beberapa negara mulai memberikan kebijakan terkait mitigasi efek rumah kaca, emisi karbon, dan mengurangi penggunaan energi pada bangunan. Tujuan dari penelitian ini adalah untuk menganalisis secara empiris dampak dari kebijakan-kebijakan terkait inovasi teknologi untuk meningkatkan efisiensi energi. |
| Metode |
Analisis empiris dengan menggunakan metode deskriptif analisis berfokus pada 3 jenis kebijakan yaitu : Regulasi standar penggunaan energi pada bangunan Pajak dari penggunaan energi Pengeluaran pemerintah setempat terkait penggunaan energi |
| Hasil | Hasil dari penelitian menunjukkan bahwa inovasi teknologi yang diukur berdasarkan jumlah paten terutama pada delapan teknologi secara spesifik seperti insulasi, boiler dengan efisiensi tinggi, distribusi panas dingin, ventilasi, boiler tenaga surya, energi terbarukan, penerangan hemat energi, bahan bangunan, dan iklim kontrol sangatlah berkontribusi untuk mengurangi dampak yang dihasilkan bangunan pada lingkungan. Selain itu, beberapa kebijakan juga memberikan kontribusi lebih untuk lebih memperhatikan efisiensi energi melalui inovasi teknologi. Tetapi untuk pajak penggunaan energi dan pengeluaran pemerintah untuk penggunaan energi kurang berdampak pada penelitian ini. |
Tabel 5. Hasil Review Jurnal 5
| Judul dan Penulis |
Architectural Solutions to Increase the Energy Efficiency of Buildings Josifas Parasonis, Andrius Kezikas, Audrone Endriukaitye, Diana Kalibatiene (2012) |
| Latar Belakang | Efisiensi energi merupakan aspek penting untuk menciptakan bangunan ramah lingkungan. Kemampuan bangunan untuk menerapkan efisiensi energi tidak hanya didasari oleh termodinamika dan penggunaan material yang baik, melainkan bisa dari bentuk, orientasi, layout, besaran atau ukuran, kemampuan untuk memproteksi cahaya matahari, dan warna fasad. Dari penerapan tersebut, efisiensi energi dapat dimaksimalkan dan bangunan dapat bertahan lebih lama. Akan tetapi selama ini aspek-aspek tersebut tidaklah diperhatikan maupun diterapkan. |
| Metode | Metode yang diterapkan adalah analisis komparasi pada beberapa aspek seperti layout, proporsi bangunan, dan beberapa studi kasus yang membahas secara spesifik mengenai referensi bangunan, aspek tanggap iklim, dan bentuk. |
| Hasil | Hasil penelitian menunjukkan bahwa bangunan yang lebih compact atau padat lebih tidak efisien pada penghematan energi. Bangunan yang compact sangatlah berpengaruh pada luasan area, bentuk, dan luasan geometrinya yang menyebabkan banyaknya penggunaan energi. Sedangkan bangunan yang less compact atau kurang padat memiliki kesempatan untuk memanfaatkan energi terbarukan ketika proses konstruksi, terutama apabila mempertimbangkan orientasinya. |
Tabel 6. Hasil Review Jurnal 6
| Judul dan Penulis | Net Zero Energy Building technologies – Reversible Heat Pump/Organic Rankine Cycle coupled with Solar Collectors and combined Heat Pump/Photovoltaics – Case study of a Chilean mid-rise residential building. Matias Pezo, Cristian Cuevas, Enrique Wagemann, Aitor Cendoya (2024) |
| Latar Belakang | Pada tahun-tahun mendatang, sektor bangunan harus mengurangi permintaan energi final dan emisi secara signifikan dengan mengadopsi teknologi baru. Seperti melalui 2 teknologi inovatif menggunakan sistem pompa panas (heat pump) yang digabungkan dengan panel surya dan siklus organik Rankine (ORC), serta sistem HP-PV (kombinasi pompa panas dengan kolektor termal surya) untuk bangunan residensial tingkat menengah. |
| Metode | Menggunakan metode model numerik di tiga kota Chili yang tercemar (santiago, concepción, dan temuco) untuk membandingkan kedua sistem dalam faktor performa musiman (Seasonal Performance Factor atau SPF), emisi setaram biaya operasional dan potensi bangunan mencapai status Net Zero Energy. Simulasi dilakukan dengan model yang divalidasi data dari katalog produsen yang memungkinkan untuk meningkatkan akurasi hasil dari keseluruhan model terintegrasi dengan menyelaraskan keluaran dengan kondisi nyata, dan dengan demikian meningkatkan keandalan prediksi potensi bangunan untuk mencapai energi nol bersih. |
| Hasil | Hasil penelitian menunjukkan bahwa penerapan standar Passivhaus memungkinkan pengurangan kebutuhan pemanas hingga 30% di semua kota. Namun, sistem HP-PV memiliki performa lebih baik dalam hal SPF dan produksi listrik, mencapai potensi NZEB sebesar 76,3% di Santiago, 66,6% di Concepción, dan 60,4% di Temuco. Pengurangan biaya rata-rata sistem HP/ORC-COL dibandingkan dengan boiler minyak, gas alam, dan pelet kayu adalah 82,7%, 90,4%, dan 72,3%, sedangkan untuk sistem HP-PV masing-masing adalah 93,3%, 96,3%, dan 89,2%. Pada emisi CO2, sistem HP/ORC-COL menunjukkan pengurangan rata-rata sebesar 63,6% dan 59,7% dibandingkan dengan boiler minyak dan gas alam, sedangkan sistem HP-PV memiliki pengurangan rata-rata masing-masing sebesar 72,5% dan 69,5%. |
Tabel 7. Hasil Review Jurnal 7
| Judul dan Penulis | Kajian Optimalisasi Fasad Bangunan Rumah Tinggal Dalam Menunjang Program Net Zero Energy Buildings (NZE-Bs). Asep Yudi Permana, Indah Susanti, Karto Wijaya (2017) |
| Latar Belakang | Rumah adalah kebutuhan dasar manusia yang perencanaannya harus memperhatikan berbagai aspek, termasuk potensi fisik dan sosial budaya. Potensi fisik mencakup bahan bangunan, kondisi geologis, dan iklim setempat, sementara potensi sosial budaya meliputi arsitektur lokal dan cara hidup masyarakat. Dengan meningkatnya isu pemanasan global, faktor iklim menjadi sangat penting dalam desain bangunan. Sayangnya, banyak desain rumah di Indonesia yang tidak efisien secara energi dan tidak responsif terhadap iklim tropis basah. Selain itu, tren estetika sering kali menjadi prioritas utama para perancang daripada efisiensi energi. Meski konsep hijau dan bangunan hemat energi (Net Zero-Energy Buildings atau NZE-Bs) sudah diperkenalkan di Indonesia, penerapannya masih terbatas dan sering kali hanya menjadi strategi pemasaran tanpa upaya untuk membangun tanggung jawab penghuni dalam menjaga konsep tersebut. |
| Metode |
Penelitian ini menggunakan metode deskriptif kualitatif dan kuantitatif analitik dengan pendekatan Case-Based Design. Penelitian dilakukan secara komprehensif untuk mengembangkan proses perencanaan dan perancangan berdasarkan studi kasus di lapangan. Pendekatan Case-Based Design diterapkan dengan dua pendekatan desain: Design from scratch, di mana desainer memulai dari nol tanpa banyak menggunakan pengetahuan desain sebelumnya. Design re-use, di mana desainer menggunakan pengetahuan dari desain sebelumnya sebagai dasar dalam menghasilkan desain baru. Pengamatan dilakukan dalam situasi alamiah dengan mengumpulkan informasi langsung dari informan melalui observasi perilaku dan interaksi tatap muka. Metode survei deskriptif digunakan untuk mengumpulkan data yang sesuai dengan karakteristik tema dan kasus yang diamati. |
| Hasil | Krisis energi yang dirasakan di masa modern telah mendorong munculnya konsep bangunan hemat energi atau NZE-buildings. Selain itu, bahan dan finishing fasad bangunan memiliki pengaruh besar terhadap suhu dalam ruangan. Desain fasad yang efektif meliputi penggunaan elemen arsitektur seperti kisi-kisi dan pohon sebagai penghalang sinar matahari. Upaya ini bertujuan untuk mengurangi radiasi panas dan menjaga kenyamanan termal di dalam ruangan. Desain yang salah, terutama yang tidak tanggap terhadap iklim tropis, akan berujung pada pemborosan energi dan meningkatkan biaya operasional bangunan. Selain itu, penelitian ini juga menyoroti pentingnya mempromosikan arsitektur berkelanjutan di daerah tropis untuk mengurangi dampak lingkungan dan mengatasi masalah pemanasan global. Semakin luas penerapan prinsip desain berkelanjutan, semakin banyak bangunan yang ramah lingkungan dan responsif terhadap iklim tropis yang dibangun. |
Tabel 8. Hasil Review Jurnal 8
| Judul dan Penulis | Defining Design Parameters For Housing Development In Tropical Climates Using The Near Zero Energy House (nZEH) Concept. Yusuf Latief, Mohammed Ali Berawi, Ario Bintang Koesalamwardi, Leni Sagita Riantini, Jade Sjafrecia Petroceany (2017) |
| Latar Belakang | Dalam rangka mendukung pengurangan jejak karbon pada pembangunan perumahan, salah satu pendekatan yang dilakukan adalah perancangan rumah hemat energi. Efisiensi biaya dan dampak lingkungan yang minimal harus dipertimbangkan dengan baik dalam desain rumah seperti ini. Salah satu konsep yang dianggap efektif dalam meningkatkan kinerja energi rumah adalah near Zero Energy House (nZEH). Konsep ini memaksimalkan pemanfaatan sumber daya alam, seperti paparan sinar matahari, kondisi iklim, dan angin, sehingga mengurangi ketergantungan pada energi fosil. Di negara beriklim tropis seperti Indonesia, yang mendapatkan sinar matahari sepanjang tahun, konsep nZEH dapat memberikan banyak manfaat. Penelitian ini bertujuan untuk mengidentifikasi parameter desain nZEH yang sesuai untuk iklim tropis, khususnya Indonesia, dan praktik terbaiknya. Parameter desain yang telah diidentifikasi ini akan digunakan dalam tahap penelitian berikutnya untuk menemukan kombinasi parameter desain yang paling efisien secara biaya. |
| Metode | Penelitian ini dilakukan dengan melakukan diskusi kelompok terarah (focus group discussion, FGD) yang melibatkan para ahli yang diakui dalam bidang desain bangunan dan energi. Diskusi FGD dilaksanakan pada 18 Agustus 2016 dan dihadiri oleh tujuh ahli, yang terdiri dari satu perwakilan pemerintah (Kementerian Energi dan Sumber Daya Mineral Indonesia), tiga akademisi (satu profesor dan dua asisten profesor di bidang Teknik Sipil dan Arsitektur), serta tiga konsultan bangunan hijau. Para ahli ini memiliki pengalaman lebih dari 10 tahun di bidangnya masing-masing. Selain itu, delapan peneliti yang fokus pada bangunan hijau dan ilmu bangunan turut berpartisipasi dalam diskusi ini. |
| Hasil | Diskusi kelompok menghasilkan pemahaman yang lebih dalam tentang parameter desain yang mendukung konsep nZEH di iklim tropis. Komponen utama rumah yang mendukung nZEH di wilayah tropis meliputi dinding eksternal, rasio jendela terhadap dinding (WWR), tipe kaca jendela, dan sistem HVAC yang efisien. Panel PV (fotovoltaik) perlu dipasang dengan orientasi azimuth yang tepat serta memilih spesifikasi PV yang efisien. Desain pasif juga dioptimalkan dengan pemilihan material bangunan yang efisien, luas atap, dan orientasi bangunan. Selain itu, untuk mendukung alternatif sistem HVAC, orientasi jendela, penggunaan sistem ventilasi langit-langit, dan pencahayaan alami menjadi pertimbangan utama. Konsep nZEH di iklim tropis tidak sepenuhnya dapat diterapkan seperti di iklim lain (misalnya iklim sub-tropis). Di daerah tropis yang memiliki surplus energi matahari sepanjang tahun, keuntungan ini dapat dimaksimalkan dengan penggunaan panel PV yang paling efisien serta dukungan desain pasif dan elemen bukaan yang tepat. |
Tabel 9. Hasil Review Jurnal 9
| Judul dan Penulis | Kajian Tata Letak Ekologis Untuk Rumah Tinggal Berdasarkan Sistem Tata Bangunan Vernakular Batak Toba. Nelson Siahaan, Sri Gunana, Samsul Bahri (2018) |
| Latar Belakang | Arsitektur vernakular Batak Toba menunjukkan desain ekologis yang unik dan responsif melalui proses adaptasi menggunakan teknologi sederhana dan tepat. Penerapan arsitektur vernakular Batak Toba sangatlah mempertimbangkan aspek lingkungannya, seperti huta yang dilindungi oleh pohon-pohon disekitar, alur sirkulasi udara dan cahaya, serta penggunaan material lokal. |
| Metode | Metode yang digunakan adalah deskriptif eksploratif-analisis serta behavior mapping untuk mendeskripsikan gambaran ekologis tata letak/site plan rumah tradisional Batak Toba pada 7 perkampungan yang dipilih. |
| Hasil | Berbagai komponen sistem tata letak bangunan seperti rencana lokasi, akses, struktur dan hirarki ruang, jarak antar bangunan, drainase, bahan, fasilitas umum, fasilitas sosial, dan halaman pada rumah tradisional Batak Toba menciptakan sistem tata letak yang ekologis. Rumah pada huta yang memiliki jarak diantaranya beserta halaman tengah sebagai fasilitas umum dan fasilitas sosial menciptakan aliran udara yang sangat optimal, ditambah dengan lokasi huta yang dikelilingi oleh pepohonan. Selain itu karena jarak antar bangunan dan orientasi bangunannya membuat pencahayaan pada rumah tradisional Batak Toba sangatlah optimal, terutama pada halaman dan rumah. Hal ini menunjukkan bahwa desain dari rumah tradisional suku Batak Toba sangatlah ekologis. |
Tabel 10. Hasil Review Jurnal 10
| Judul dan Penulis |
Optimizing building performance for a resilient Future: A Multi-Objective approach to Net Zero energy strategies Abdelhakim Walid Makhloufi, Samira Louafi (2024) |
| Latar Belakang | Perubahan iklim yang meningkat berdampak pada lingkungan perkotaan, ini menggarisbawahi pentingnya bangunan hemat energi. Karena emisi karbon dari sektor pembangunan yang mengkonsumsi sekitar 40% energi global. Penerapan desain strategi Net Zero Energy (NZE) penting dalam menghadapi perubahan iklim dan meningkatkan efisiensi energi untuk mengurangi emisi karbon. |
| Metode | Menggunakan metodologi Building Performance Optimisation (BPO) dengan pendekatan optimalisasi multi-tahap di tiga kota Aljazair (Constantine-semi kering, Aldiers-mediterania, Ghardaïa-kering) yang memiliki karakter iklim yang berbeda. Simulasi dilakukan dengan berbagai skenario iklim (Representative Concentration Pathways) RCP 2.6, 4.5, dan 8.5 untuk menilai dan mengevaluasi konsumsi energi, biaya siklus hidup, dan emisi karbon dalam skenario tersebut. |
| Hasil | Penelitian ini mengungkapkan bahwa integrasi strategi energi pasif, aktif, dan terbarukan secara signifikan mengurangi konsumsi energi dan emisi CO₂ di berbagai konteks iklim. Secara pasif mencapai pengurangan penggunaan energi mulai dari 39% di Ghardaïa hingga 15% di Constantine. Sistem aktif, termasuk teknologi HVAC efisiensi tinggi, menghasilkan penghematan energi sebesar 59% di Ghardaïa, 52% di Algiers, dan 47% di Constantine. Lebih jauh, sumber energi terbarukan, dengan fokus pada fotovoltaik surya, memberikan kontribusi pengurangan tambahan: 44% di Algiers, 26% di Ghardaïa, dan 20% di Constantine. Temuan ini menyorot kemanjuran integrasi berbagai strategi energi mencapai NZE. Namun, sistem ini menunjukkan kinerja yang kuat pada kondisi saat ini, efektifitasnya berkurang dalam skenario iklim masa depan sehingga memerlukan pendekatan desain yang adaptif dan tangguh. Pengoptimalan dan inovasi yang berkelanjutan penting untuk mempertahankan kemanjuran strategi NZE menghadapi iklim masa depan yang ekstrem. |
PEMBAHASAN
Search Process
Beberapa sumber yang digunakan pada metode systematic literature review membahas 3 hal utama untuk mendukung konsep arsitektur ramah lingkungan untuk menghemat energi suatu bangunan, yaitu: teknologi, kebijakan, dan desain pasif. Terdapat 7 sumber yang membahas seputar penggunaan teknologi, 2 sumber membahas kebijakan, dan 7 sumber membahas tentang desain pasif. Beberapa penelitian tidak membahas satu hal saja melainkan bisa membahas dua hal sekaligus seperti teknologi dan kebijakan, atau kebijakan dan desain pasif.
Penggunaan Teknologi Sebagai Arsitektur Ramah Lingkungan
Sumber-sumber yang dibahas pada bagian ini adalah seputar kekurangan dan kelebihan dari penggunaan teknologi. HVAC (heating, ventilation, and Air Conditioning) dapat memberikan dampak lain seperti masalah penghawaaan, termal, kelembapan, polusi dan lain-lain yang berakibat turunnya IEQ (indoor environmental quality). Penggunaan material seperti genteng terracotta, lantai lapis gypsum, jendela kaca ganda, dan lain-lain dapat memberikan kenyamanan termal. AC dan lampu hemat energi seperti LED dan CFL sebagai solusi untuk menurunkan konsumsi energi. Kipas langit-langit dengan pengaturan suhu thermostat menjadi strategi pendinginan berenergi rendah yang paling efektif. HP-PV (heat pump/photovoltaic) sebagai teknologi pemanas air di residensial tingkat menengah memiliki performa lebih baik dalam hal SPF (seasonal performance factors), pengurangan biaya listrik maupun produksi listrik, dan emisi karbon. Dinding eksternal. Rasio jendela terhadap dinding, tipe kaca jendela, sistem HVAC yang efisien, peletakan dan spesifikasi PV yang sesuai.
Pembahasan ini menunjukkan bahwa penggunaan teknologi dapat menjadi solusi dari dampak yang ditimbulkan oleh bangunan sebagai upaya untuk menuju arsitektur ramah lingkungan. HVAC, lampu hemat energi, kipas, dan heat pump muncul karena permasalahan- permasalahan seperti suhu udara, penghawaan, pencahayaan, kebutuhan air panas, dan lain-lain tidak dapat diselesaikan dengan desain pasif bangunan. Hal yang perlu jadi perhatian dalam penggunaan teknologi ini adalah mempertimbangkan penggunaan energi terbarukan seperti PV (photovoltaic) karena dari beberapa sumber mengatakan bahwa energi terbarukan menunjukkan performa lebih baik dalam hal SPF (seasonal performance factors), pengurangan biaya listrik maupun produksi listrik, dan emisi karbon.
Kebijakan Sebagai Penunjang Arsitektur Ramah Lingkungan
Permasalahan peningkatan emisi karbon terjadi di seluruh dunia. Hal tersebut membuat beberapa pihak seperti International Energy Agency, IPCC (Intergovernmental Panel on Climate Change), dan beberapa pemerintah negara seperti Indonesia harus membuat kebijakan untuk menekan peningkatan tersebut. Beberapa pihak tersebut telah memberikan kebijakan terkait mitigasi efek rumah kaca, emisi karbon, dan mengurangi penggunaan energi pada bangunan. Sedangkan pada pemerintah Indonesia menerapkan standar efisiensi energi untuk bangunan komersial sejak 2010 dan memperkenalkan standar performa energi minimum (MEPS) untuk pendingin rumah tangga. Adanya kebijakan ini diharapkan mampu menekan peningkatan emisi karbon, akan tetapi dalam implementasinya tentu saja ada kekurangan.
Dengan adanya kebijakan dari berbagai pihak tersebut, banyak bermunculan inovasi-inovasi teknologi sebagai solusi. Inovasi seperti insulasi, boiler dengan efisiensi tinggi, distribusi panas dingin, ventilasi, boiler tenaga surya, energi terbarukan, penerangan hemat energi, bahan bangunan, dan iklim kontrol memberikan kontribusi untuk mengurangi dampak yang dihasilkan bangunan pada lingkungan. Namun terdapat permasalahan juga seperti pada indonesia yang selalu meningkat akan penggunaan AC yang menyebabkan penggunaan listrik semakin besar. Selain itu pajak penggunaan energi dan pengeluaran pemerintah untuk penggunaan energi kurang berdampak pada pengurangan emisi karbon.
Desain Pasif Sebagai Arsitektur Ramah Lingkungan
Penerapan desain pasif dinilai sangat efektif dan efisien sebagai solusi untuk mengurangi emisi karbon. Simulasi dan proses optimasi menunjukkan kombinasi parameter desain yang optimal, seperti orientasi fasad yang mengarah ke selatan-barat daya dapat mengurangi panas matahari berlebih. Dinding reflektif dan atap terinsulasi efektif dapat mengurangi panas yang masuk dari dinding luar. Peneduh jendela eksternal dapat mengurangi panas berlebih. Ventilasi alami yang dinilai dapat menghemat listrik tahunan AC hingga 56-87%. Bangunan less compact memiliki kesempatan lebih untuk menghemat energi. Desain fasad meliputi penggunaan kisi-kisi dan pohon efektif menunjukkan pengaruh besar terhadap suhu dalam ruang sehingga tidak terjadi pemborosan energi. Penggunaan material bangunan yang efisien, luas atap, orientasi bangunan, orientasi jendela, ventilasi langit-langit, pencahayaan alami dapat sangat optimal pada iklim tropis. Sistem tata letak bangunan seperti rencana lokasi, akses, struktur dan hirarki ruang, jarak antar bangunan, drainase, bahan, fasilitas umum, fasilitas sosial, dan halaman pada rumah tradisional Batak Toba menciptakan sistem tata letak yang ekologis.
Pembahasan ini menunjukkan bahwa desain pasif bisa menjadi langkah preventif maupun solusi untuk mengurangi emisi karbon. Aspek-aspek seperti orientasi, ventilasi alami, pencahayaan alami, penataan ruang, vegetasi apabila diterapkan dari awal pembangunan bisa mengurangi penggunaan energi berlebih. Terutama indonesia sebagai wilayah yang beriklim tropis memiliki potensi lebih untuk memanfaatkan aspek-aspek tersebut. Contohnya sudah ada dalam beberapa rumah adat seperti rumah tradisional Batak Toba yang dinilai sangat ekologis.
KESIMPULAN
Systematic Literature Review menunjukkan bahwa implementasi arsitektur ramah lingkungan harus memperhatikan tiga hal yaitu desain pasif, kebijakan, dan teknologi. Penerapan desain pasif merupakan hal yang harus diperhatikan sejak awal untuk implementasi arsitektur ramah lingkungan. Aspek-aspek seperti orientasi, ventilasi alami, pencahayaan alami, penataan ruang, vegetasi apabila diterapkan dari awal pembangunan bisa mengurangi penggunaan energi berlebih dan mengurangi emisi karbon. Selain itu terdapat juga peran kebijakan sebagai sistem kontrol atau penunjang dalam implementasi arsitektur ramah lingkungan, dengan adanya kebijakan ini diharapkan tidak terjadi eksploitasi berlebih pada penggunaan energi teknologi-teknologi. Sementara itu agar tidak terjadi penggunaan energi teknologi berlebih, inovasi-inovasi teknologi dengan energi terbarukan perlu dipertimbangkan daripada penggunaan energi konvensional.
Dalam hal ini, implementasi arsitektur ramah lingkungan harus memandang desain pasif, kebijakan dan teknologi sebagai satu kesatuan. Meskipun desain pasif muncul sebagai solusi paling mudah, tetapi tidak semua hal bisa diselesaikan dengan desain pasif maka dari itu muncul teknologi sebagai solusi akan permasalahan tersebut, dan kebijakan sebagai sistem kontrol menjadi penengah diantaranya. Terutama Indonesia sebagai iklim tropis memiliki potensi lebih untuk memanfaatkan arsitektur ramah lingkungan ini, banyak rumah tradisional maupun vernakular yang telah mencontohkan penerapan desain pasif dan iklim tropis yang sangat mendukung penggunaan energi terbarukan. Yang terakhir perlu diperhatikan adalah pemangku kebijakan yang harus memperhatikan masalah global ini.
DAFTAR PUSTAKA
Anggraeni, N. M. (2023). Analisis Dampak Perubahan Iklim dan Pola Angin Pada Lingkungan Global. Jurnal Pendidikan, Sains Dan Teknologi, 2(2), 1041-1047.
Barokah, H. (2012). ARSITEKTUR RAMAH LINGKUNGAN DAN HEMAT ENERGI. Jurnal Ilmiah Arsitektur, 9(1), 10-12.
Bintang Koesalamwardi, A., & Fatena Rostiyanti, S. (2019). Cost Optimum Design of Zero-Energy Residential Building. KnE Social Sciences, 2019(2019), 96–112.
https://doi.org/10.18502/kss.v3i21.4961.
Latief, Y., Berawi, M. A., Koesalamwardi, A. B., Riantini, L. S., & Petroceany, J. S. (2017). Defining design parameters for housing development in tropical climates using the near Zero Energy House (nZEH) concept. International Journal of Technology, 8(6), 1134–1140.
https://doi.org/10.14716/ijtech.v8i6.71.
Makhloufi, A. W., & Louafi, S. (2024). Optimising building performance for a resilient Future: A Multi-Objective approach to Net Zero energy strategies. Energy and Buildings, 114869.
Noailly Joëlle. (2012). Improving the energy efficiency of buildings: The impact of environmental policy on technological innovation. Energy Economics. Volume 34, Issue 3, Pages 795-806, ISSN 0140-9883.
Ortiz, M., Itard, L., & Bluyssen, P. M. (2020). Indoor environmental quality related risk factors with energy-efficient retrofitting of housing: A literature review. Energy and Buildings, 221. https://doi.org/10.1016/j.enbuild.2020.110102.
Parasonis, Josifas & Keizikas, Andrius & Endriukaitytė, Audronė & Kalibatiene, Diana. (2012). Architectural Solutions to Increase the Energy Efficiency of Buildings. Journal of Civil Engineering and Management – J CIV ENG MANAG. 18. 71-80. 10.3846/13923730.2011.652983
Permana, A. Y., Susanti, I., & Wijaya, K. (2017). KAJIAN OPTIMALISASI FASAD BANGUNAN RUMAH TINGGAL DALAM MENUNJANG PROGRAM NET ZERO ENERGY BUILDINGS (NZE-Bs). Jurnal Arsitektur ARCADE, 1(1), 27. https://doi.org/10.31848/arcade.v1i1.11.
Purnajaya, A. R., Lieputra, V., Tayanto, V., & Salim, J. G. (2022). Implementasi text mining untuk mengetahui opini masyarakat tentang climate change. Journal of Information System and Technology (JOINT), 3(3), 320-328.
Triandini, E., Jayanatha, S., Indrawan, A., Putra, G. W., & Iswara, B. (2019). Metode systematic literature review untuk identifikasi platform dan metode pengembangan sistem informasi di Indonesia. Indonesian Journal of Information Systems, 1(2), 63-77.
Sarvina, Y., Surmaini, E., & Supriatin, L. S. (2023). Dampak perubahan iklim pada sektor prioritas. Dalam Elza Surmaini, Lilik Slamet Supriatin, & Yeli Sarvina (Ed.), Teknologi dan kearifan lokal untuk adaptasi perubahan iklim (1–21). Penerbit BRIN. DOI: 10.55981/brin.901.c716 E-ISBN: 978-623-8372-46-1
Siahaan, N., Gunana, S. dan Bahri, S. (2018). Kajian Tata Letak Ekologis Untuk Rumah Tinggal Berdasarkan Sistem Tata Bangunan Vernakular Batak Toba. Prosiding Temu Ilmiah IPLBI 2018.
Yin, R., Putra, H. C., & Levinson, R. (2023). Evaluation of various passive cooling solutions in decarbonizing the Indonesian residential building sector in tropical climates.
About the Author: Centre for Development of Smart and Green Building
Pilihan Editor
Artikel terbaru
Ensiklopedia
Berlangganan via Email
Berlangganan via Email
Dapatkan informasi terupdate terkait bangunan hijau dan cerdas.
