DItulis oleh Muhamad Rafka Hidayat

1. Pendahuluan

Seiring dengan berjalannya urbanisasi dan pertumbuhan penduduk, kebutuhan energi terus meningkat secara signifikan, terutama dalam konstruksi bangunan. Fenomena ini mengutamakan kelestarian lingkungan ketika merancang bangunan modern yang ramah lingkungan dan hemat energi. Sejak saat itu, konsep bangunan ramah lingkungan telah berkembang menjadi solusi inovatif untuk mengatasi berbagai dampak negatif akibat konsumsi energi yang berlebihan. Dengan menggunakan teknologi pintar, bangunan ramah lingkungan menggunakan sumber daya energi secara lebih efisien, memberikan manfaat positif bagi lingkungan, dan memberikan kenyamanan bagi penghuninya. Inovasi ini juga dapat membantu mempercepat transisi menuju masa depan yang berkelanjutan.

Bangunan ramah lingkungan bertujuan untuk meminimalkan konsumsi energi dan sumber daya lainnya sekaligus mengurangi dampak negatif terhadap lingkungan. Bangunan pintar didukung oleh teknologi digital seperti Internet of Things (IoT) dan sistem manajemen energi, yang memungkinkan pengelolaan sumber daya di dalam gedung secara otomatis dan produktif. Kedua konsep ini bekerja sama untuk menciptakan ruang hidup yang lebih nyaman dan ramah lingkungan, sejalan dengan tujuan global untuk mengurangi emisi gas rumah kaca dan meningkatkan efisiensi energi di berbagai sektor. Dengan memahami pentingnya inovasi dalam konstruksi bangunan, kita dapat berkontribusi untuk masa depan yang lebih berkelanjutan.

2. Pembahasan

a.Sensor Hemat Energi dan Teknologi IoT

Sensor Penghematan Energi dan Teknologi IoT Sensor dan Internet of Things (IoT) adalah fondasi bangunan pintar yang hemat energi. Sensor ini dapat mengontrol pencahayaan, suhu, dan kelembapan sesuai kebutuhan penghuni, sehingga menghasilkan penghematan energi yang krusial. Misalnya, sensor okupansi dapat digunakan untuk menyalakan lampu hanya ketika ada orang di dalam ruangan, atau sensor suhu dapat digunakan untuk mengontrol penggunaan AC atau pemanas tergantung situasinya.

Teknologi ini menghemat energi tanpa mengurangi kenyamanan penggunanya. Penerapan IoT memberikan dampak yang signifikan dalam mengurangi konsumsi energi. Sebagai contoh Marina Bay Sands Singapura menggunakan teknologi IoT untuk mengelola energi gedung, sehingga mengurangi konsumsi energi sebesar 20% setiap tahunnya. Sistem ini tidak hanya menghemat energi, namun juga mengurangi biaya pengoperasian sekaligus meningkatkan kenyamanan penghuni. Teknologi ini menjadi solusi penting bagi kota-kota besar menghadapi tantangan konsumsi energi yang tinggi.

Sistem sensor juga dapat dikembangkan untuk memantau kualitas udara dan memberikan peringatan bila kualitas udara memburuk. Hal ini memungkinkan penghuni mengambil langkah untuk meningkatkan ventilasi dan menggunakan alat pembersih udara. Hal ini menciptakan lingkungan yang lebih sehat dan nyaman bagi penghuninya. Selain itu, pengintegrasian teknologi IoT ke dalam sistem keamanan gedung dapat membantu penghuni merasa lebih aman karena mereka dapat memantau kondisi gedung melalui perangkat pintar. Teknologi sensor dan IoT tidak hanya meningkatkan efisiensi energi tetapi juga meningkatkan kualitas hidup secara keseluruhan.

Dampak penggunaan sensor hemat energi dan teknologi IoT tercermin tidak hanya pada pengurangan biaya namun juga pada lingkungan. Dengan mengurangi konsumsi energi, kita juga dapat mengurangi emisi gas rumah kaca dari pembangkit listrik, sehingga memberikan kontribusi positif terhadap perubahan iklim. Selain itu, mempromosikan penggunaan teknologi ini pada bangunan baru dan yang sudah ada dapat membantu masyarakat menjadi lebih sadar akan konsumsi energi dan dampaknya terhadap lingkungan.

b. Sistem Manajemen Energi Gedung (BEMS)

Sistem Manajemen Energi Gedung (BEMS) adalah suatu sistem untuk memantau dan mengelola konsumsi energi pada gedung secara produktif.

Sistem ini memungkinkan kontrol konsumsi energi secara real-time yang disesuaikan dengan kebutuhan spesifik, mengurangi konsumsi energi dan mengurangi emisi CO2. Selain itu, BEMS dapat diintegrasikan dengan sistem lain di dalam gedung Seperti HVAC, Penerangan dan Pengatur Suhu melalui platform pusat.

Di distrik Marunouchi, Tokyo, lebih dari 30 gedung perkantoran memasang BEMS, sehingga mengurangi konsumsi energi sebesar 23% selama lima tahun. Keberhasilan ini membuktikan bahwa teknologi BEMS mempunyai potensi besar untuk digunakan di berbagai kota di dunia sebagai solusi krisis energi dan lingkungan. Penerapan BEMS dalam skala besar akan membantu kota-kota di seluruh dunia mencapai tujuan mereka dalam mengurangi emisi gas rumah kaca dan menciptakan lingkungan yang lebih sehat. Penerapan BEMS tidak hanya meningkatkan efisiensi energi tetapi juga berfungsi sebagai alat pengambilan keputusan yang lebih baik.  Dengan menggunakan data yang dikumpulkan secara real-time, manajer fasilitas dapat menganalisis pola penggunaan energi dan mengidentifikasi area yang perlu ditingkatkan.

Selain itu, ini memberikan wawasan berharga kepada pengembang dan arsitek untuk merancang bangunan yang lebih optimal di masa depan. Dengan menggunakan sistem manajemen energi ini, bangunan dapat merespons kebutuhan penghuninya dan juga merespon perubahan lingkungan dengan lebih baik. BEMS juga berperan penting dalam pemeliharaan preventif. Dengan memantau kinerja sistem HVAC, pencahayaan, dan sistem lainnya, pengelola gedung dapat melakukan pemeliharaan sebelum terjadi masalah besar. Hal ini tidak hanya mengurangi biaya pemeliharaan jangka panjang namun juga memperpanjang umur peralatan dan sistem yang ada. Oleh sebab itu, investasi awal di BEMS dapat menghasilkan penghematan yang berpengaruh dalam jangka panjang.

c. Panel Surya dan Sistem Penyimpanan Energi

  Penggunaan panel surya sebagai sumber energi alternatif merupakan inovasi penting untuk membangun bangunan berwawasan lingkungan. Panel surya mengurangi ketergantungan pada bahan bakar fosil dan memberikan solusi ramah lingkungan. Dengan memasang sistem penyimpanan energi seperti baterai lithium-ion, bangunan dapat memanfaatkan energi matahari dengan lebih baik, bahkan pada malam hari dan saat berawan. Inovasi ini memungkinkan energi yang dihasilkan pada siang hari dapat disimpan untuk digunakan nanti, sehingga tidak ada energi yang terbuang.

Di Jerman, banyak gedung perkantoran yang dilengkapi dengan panel surya dan sistem penyimpanan energi, sehingga menghasilkan penghematan energi hingga 50%. Teknologi tersebut juga dapat membantu mengurangi emisi CO2 di sektor bangunan hingga 28% per tahun. Keberhasilan ini menunjukkan bahwa panel surya dan penyimpanan energi merupakan elemen penting bagi bangunan ramah lingkungan yang ingin mengurangi jejak karbonnya.

Teknologi ini membantu bangunan untuk meningkatkan kemandirian energi dan mengurangi ketergantungan terhadap energi dari sumber fosil. Panel surya juga menawarkan pemilik bangunan kesempatan untuk memperoleh pendapatan tambahan melalui feed-in tariff, sehingga mereka dapat menjual kelebihan energi yang dihasilkan kembali ke jaringan listrik. Hal ini tidak hanya meningkatkan efisiensi energi tetapi juga menciptakan insentif ekonomi yang kuat untuk berinvestasi pada teknologi ramah lingkungan.

Selain itu, menggabungkan panel surya ke dalam desain arsitektur yang baik dapat meningkatkan nilai estetika sebuah bangunan, sehingga lebih menarik bagi penghuni dan pengunjung. Pentingnya penggunaan panel surya tidak hanya terbatas pada bangunan komersial saja, namun juga dapat digunakan pada area pemukiman. Semakin banyak rumah tangga yang memasang panel surya, mereka dapat mengurangi beban pada jaringan listrik dan menciptakan lingkungan yang lebih berkelanjutan. Selain itu, banyak pemerintah di seluruh dunia yang menawarkan insentif untuk mendorong penggunaan energi terbarukan, sehingga semakin mendorong pemilik rumah untuk beralih ke sistem energi yang lebih ramah lingkungan.

3. Penutup

Dengan menggabungkan teknologi seperti sensor hemat energi, sistem manajemen energi gedung, dan panel surya, kita dapat menciptakan bangunan yang tidak hanya ramah lingkungan, tetapi juga hemat energi dan nyaman bagi penghuninya. Inovasi ini diharapkan akan membantu mengatasi tantangan energi masyarakat modern dan mempercepat transisi menuju pembangunan berkelanjutan.

Di era urbanisasi yang semakin meningkat, semua pemangku kepentingan harus bekerja sama untuk menerapkan teknologi ini guna membantu mencapai tujuan global dalam mengurangi emisi gas rumah kaca dan meningkatkan efisiensi energi.

Dengan upaya ini, tidak hanya melindungi lingkungan, namun juga menciptakan ruang hidup yang lebih baik bagi generasi mendatang. Di masa depan, kolaborasi antara pemerintah, industri, dan masyarakat sipil akan sangat penting untuk menerapkan teknologi ini secara efektif. Edukasi dan kesadaran masyarakat mengenai pentingnya bangunan ramah lingkungan juga perlu diperkuat. Dengan seluruh upaya ini, kita bisa berharap untuk membangun kota-kota yang lebih hijau, cerdas, dan berkelanjutan di masa depan.

DAFTAR PUSTAKA

Abolhasani, S., & Bouferguene, A. (2021). Ventilation design for energy efficiency. Building and Environment, 207, 108414.

Alsharif, F., & Ma, H. (2020). Role of smart grids in energy management. Journal of Smart Grid and Renewable Energy, 10, 72-81.

https://www.sciencedirect.com/science/article/pii/S2211467X24000063

Brown, T., & Green, P. (2021). Sustainable materials in construction. Journal of Sustainable Architecture and Design, 15(2), 86-93.

Campbell, R., & Wilson, G. (2020). Smart energy monitoring systems. Journal of Building Engineering, 32, 101040.

https://www.researchgate.net/publication/370546433_Smart_Energy_Monitoring_and_Controlling_System

Davis, J., & Evans, R. (2020). Renewable energy in building management systems. International Journal of Energy Research, 42, 7098-7110.

https://www.researchgate.net/publication/370546433_Smart_Energy_Monitoring_and_Controlling_System

Garcia, L., & Martinez, R. (2022). IoT sensors in building automation. Sensors, 18(5), 543.

https://www.renkeer.com/smart-building-sensors-types/

Green Building Council Germany. (2021). Solar energy integration in office buildings: Germany’s approach.

https://www.sciencedirect.com/science/article/abs/pii/S030626192030252X

Khan, R., & Shah, L. (2020). Role of solar energy in sustainable building design. Renewable Energy Research, 30, 112-118.

https://www.linkedin.com/pulse/role-renewable-energy-sustainable-building-design-fvx6f

Lee, J., & Lee, D. (2019). Smart building technologies for sustainability. Journal of Environmental Management, 243, 210-215.

Liu, Q., & Lu, Y. (2021). Recycled materials in construction. Construction and Building Materials, 276, 122075.

Lopez, F., & Hernandez, M. (2021). Lighting solutions for smart buildings. Renewable and Sustainable Energy Reviews, 143, 110980.

Marina Bay Sands. (n.d.). Sustainable practices in Singapore’s skyline. Retrieved from https://id.scribd.com/document/732249428/Marina-Bay-Sands-Singapore

Nguyen, D., & Park, Y. (2021). Efficiency in HVAC systems for green buildings. Journal of Building Performance, 12, 104-109.

https://www.proquest.com/docview/1770075776?sourcetype=Scholarly%20Journals

O’Neill, Z., & Narayanan, S. (2021). Building Energy Management Systems (BEMS). Applied Energy, 252, 113444.

https://www.researchgate.net/publication/326083652_Building_Energy_Management_Systems_BEMS

Patel, K., & Sharma, N. (2019). Environmental benefits of green roofs and walls. Urban Ecology, 2, 89-102.

https://www.researchgate.net/publication/325115444_Environmental_Benefits_of_Green_Roof_to_the_Sustainable_Urban_Development_A_Review

Sweden Green Building Council. (2020). Sustainable construction practices with green concrete. https://www.sciencedirect.com/science/article/pii/S2666165923000595

Wang, T., & Jin, M. (2020). Integrating AI in smart buildings. Journal of Cleaner Production, https://www.sciencedirect.com/science/article/abs/pii/S0926580522000656

Zhang, Y., & He, J. (2020). IoT-based energy management in smart buildings. Energy, 184, 1036-1045.

https://www.researchgate.net/publication/351285219_IoT_based_energy_management_in_smart_energy_system_A_hybrid_SO2SA_technique