Ditulis oleh Abimanyu Pratama..

Pendahuluan

Pertumbuhan populasi yang pesat telah menciptakan tuntutan yang semakin besar akan infrastruktur modern yang mampu mengakomodasi kebutuhan manusia tanpa merusak lingkungan. Di Indonesia, laju urbanisasi mencapai 2,3% per tahun, dengan lebih dari 60% populasi diperkirakan akan tinggal di kawasan perkotaan pada tahun 2030 (Badan Pusat Statistik, 2021). Angka ini menuntut solusi berkelanjutan, seperti penerapan bangunan hijau dan bangunan cerdas, untuk memenuhi kebutuhan ruang dan fasilitas yang efisien serta ramah lingkungan. Bangunan hijau dirancang untuk mengurangi jejak karbon melalui efisiensi energi, penggunaan material ramah lingkungan, dan pengelolaan air yang lebih baik. Sementara itu, bangunan cerdas mengintegrasikan teknologi terbaru, seperti Internet of Things (IoT) dan sistem manajemen energi otomatis, yang memungkinkan pengendalian penggunaan energi serta monitoring lingkungan bangunan secara real-time (International Energy Agency, 2022).

Inovasi dalam bangunan hijau dan cerdas tidak hanya bersifat teoretis tetapi juga aplikatif, khususnya dalam industri konstruksi dan arsitektur di Indonesia. Misalnya, dengan menerapkan sensor dan sistem manajemen energi berbasis IoT, gedung-gedung di kota besar dapat menghemat hingga 30% konsumsi energi (McKinsey & Company, 2023). Di sisi lain, penggunaan bahan konstruksi yang ramah lingkungan dan hemat energi telah terbukti mengurangi biaya operasional bangunan hingga 20% (World Green Building Council, 2022). Oleh karena itu, ide-ide kreatif yang relevan dengan teknologi terbaru sangat diperlukan untuk memastikan bahwa infrastruktur modern ini tidak hanya memenuhi standar pembangunan masa kini tetapi juga mendukung keberlanjutan lingkungan di masa depan. Penerapan teknologi hijau dan cerdas menjadi sebuah keharusan untuk menjawab tantangan masa depan yang menuntut keseimbangan antara pertumbuhan ekonomi dan kelestarian lingkungan.

Total konsumsi energi untuk bangunan di Indonesia sebesar 37,5% yang berpengaruh signifikan terhadap emisi karbon. Air conditioner (AC) menggunakan sekitar 26,5%, total energi yang digunakan masih dapat meningkat ke depannya karena kondisi bumi yang menghangat, terutama pada negara beriklim tropis seperti Indonesia (Shah et al. 2023). Proyeksi penggunaan energi untuk AC hingga 2050 berpotensi mengakibatkan lonjakan emisi karbon yang jauh lebih besar dibandingkan target penurunan emisi, yaitu zero net emission pada 2045. Mengurangi beban panas pada bangunan dapat dilakukan dengan desain atau layout yang memiliki kemampuan isolasi termal yang tinggi. Material yang dapat digunakan seperti beton ringan, sehingga kebutuhan penggunaan AC lebih rendah. Selain itu tata bangunan yang mengimplementasikan biomimikri dari sarang rayap menciptakan sirkulasi udara yang lebih segar yang menurunkan ketergantungan AC.

Struktur sarang rayap mampu menjaga suhu konstan meskipun suhu eksternal berubah-ubah, biomimikri ini sudah diterapkan pada beberapa gedung pencakar langit. Penggunaan prinsip biomimikri ini dengan merancang bangunan sehingga memiliki ventilasi alami (Zakiah 2020). Penerapan teknologi ini dapat mengadaptasi gedung Eastgate Centre, Afrika maupun CH2 Building di Australia dengan beberapa penyesuaian berdasarkan iklim Indonesia yang memiliki kelembapan dan curah hujan yang tinggi. Adaptasi dapat dilakukan dengan mengacu terhadap studi implementasi di bangunan tropis, termasuk dari bahan bangunan dengan daya serap rendah terhadap kelembapan yang dimiliki juga oleh beton ringan.

Beton ringan yang digunakan merupakan material konstruksi yang didaur ulang dengan kepadatan lebih ringan dibandingkan beton konvensional. Bahan yang biasa digunakan adalah materil agregat seperti batu bata dan puing kontruksi. Jenis beton ini dapat mengurangi beban struktural bangunan, meningkatkan energi, dan memperpanjang umur bangunan serta menjadi langkah penyelesaian sampah material. Menurut Dwithama et al. (2021) selama beberapa tahun terakhir sampah material banyak yang tidak termanfaatkan di Indonesia, sedangkan di luar negeri telah menerapkan pengelolaan sampah yang dapat menyediakan kebutuhan material kontruksi. Penerapan daur ulang limbah material dapat bekerjasama dengan Waste4change, perusahaan yang memiliki tujuan untuk menerapkan management limbah dengan circular economy.

Alternatif energi terbarukan pada bangunan dapat diwujudkan melalui pemasangan panel surya pada rooftop yang memungkinkan bangunan menghasilkan listrik sendiri dari sumber yang bersih dan terbarukan. Dengan memanfaatkan sinar matahari sebagai energi utama, panel surya dapat memenuhi sebagian besar kebutuhan listrik gedung, seperti pencahayaan, pendingin ruangan, dan berbagai peralatan elektronik tanpa bergantung pada listrik berbasis fosil. Penggunaan panel surya juga mengurangi jejak karbon bangunan secara signifikan, mengingat energi matahari tidak menghasilkan emisi karbon selama proses pembangkitan. Di sisi ekonomi, investasi pada panel surya memungkinkan pengurangan biaya operasional jangka panjang melalui penghematan energi.

Isi

Dalam mewujudkan konsep bangunan cerdas yang ramah lingkungan, diperlukan pendekatan inovatif yang memanfaatkan teknologi dan strategi pembangunan berkelanjutan. Salah satu pendekatan efektif adalah dengan memadukan prinsip circular economy ke dalam industri konstruksi, di mana limbah dapat dimanfaatkan kembali menjadi material baru yang berguna. Di tengah peningkatan kebutuhan akan bangunan yang berkelanjutan, penggunaan material daur ulang bukan hanya menjadi pilihan tetapi juga sebuah keharusan untuk mengurangi jejak karbon serta ketergantungan pada sumber daya alam baru.

Penggunaan beton ringan daur ulang sebagai komponen utama pada bangunan cerdas, misalnya, menjadi salah satu solusi yang menarik karena memiliki banyak manfaat. Beton ini tidak hanya mengurangi limbah konstruksi, tetapi juga meningkatkan efisiensi energi pada bangunan. Proses pembuatan beton ringan ini dapat terinspirasi dari praktik-praktik terbaik di bidang manajemen limbah dan kolaborasi dengan berbagai pihak untuk memaksimalkan hasil. Melalui strategi ini, diharapkan penggunaan material baru bisa ditekan, dan bangunan cerdas yang mengadopsi biomimikri, serta teknologi pengelolaan energi yang lebih efisien dapat terwujud di Indonesia.

  Ide ini dapat diwujudkan dari benchmarket, sehingga dilakukan kolaborasi dengan Waste4change yang telah memiliki sistem manajemen sampah berkelanjutan di Indonesia. Waste4change akan bertindak sebagai eksekutor dalam proses produksi beton ringan daur ulang yang dimanfaatkan sebagai komponen utama smart building. Penerapan pendekatan circular economy didapatkan dari pengumpulan limbah konstruksi yang akan diproses menjadi beton ringan, sehingga memaksimalkan potensi dan meningkatkan nilai material. Melalui pendekatan ini efisiensi penggunaan sumberdaya meningkat sekaligus menyediakan alternatif bahan bangunan berkelanjutan dan mengurangi dampak lingkungan dari industri konstruksi. Tujuan dari circular economy agar material dapat digunakan dalam jangka panjang, sehingga kebutuhan material baru dapat diminimalkan dan emisi karbon tambahan dari proses produksi material baru dapat ditekan. Proses produksi beton ringan akan dimanfaatkan sebagai bahan adaptasi dari smart building yang mengadaptasi biomimikri sarang rayap untuk mengefisiensikan penggunaan energi untuk AC, serta menekan energi fosil dari penyediaan solar panel di rooftop bangunan.

Menurut Pataki et.al (2021) penggunaan energi dan material konvensional dalam konstruksi gedung tinggi menghasilkan dampak lingkungan signifikan, terutama emisi karbon yang tinggi dan limbah konstruksi yang sulit dikelola. Material seperti beton tradisional membutuhkan energi besar dalam produksinya, dan sistem AC serta penerangan yang menggunakan energi fosil menambah jejak karbon bangunan. Limbah konstruksi juga sering berakhir di tempat pembuangan akhir, memperparah masalah lingkungan yang ada. Sebaliknya, pemanfaatan material daur ulang dan penerapan prinsip bio-inspiratif menawarkan solusi untuk menekan dampak ini melalui optimalisasi efisiensi energi dan keberlanjutan. Konsep ekonomi sirkular memungkinkan limbah konstruksi diolah menjadi beton ringan daur ulang yang tidak hanya mengurangi limbah tetapi juga kebutuhan akan material baru.

Kolaborasi dengan perusahaan seperti Waste4change memperkuat sistem manajemen sampah berkelanjutan untuk memproduksi beton daur ulang sebagai komponen utama bangunan. Penerapan biomimikri memungkinkan bangunan meniru sistem ventilasi alami, seperti pada sarang rayap, untuk mengatur suhu tanpa konsumsi energi yang berlebihan. Panel surya di atap bangunan membantu mengurangi ketergantungan pada energi fosil, menciptakan bangunan yang hemat energi dan ramah lingkungan. Pendekatan daur ulang dan bio-inspiratif ini tidak hanya memperpanjang umur material tetapi juga memaksimalkan efisiensi energi, mendukung keberlanjutan, dan mengurangi dampak lingkungan dari sektor konstruksi. (Purwanto dan Prasetyo 2021)

Penerapan nilai SDGs

SDGs 7

Pada SDG 7 yang berfokus pada energi bersih dan terjangkau, ide ini dapat membantu Indonesia beralih ke energi bersih dengan mengurangi ketergantungan terhadap energi fosil untuk menjalankan AC. Bangunan dengan arsitekstur yang menerapkan biomimikri membuat aliran udara dalam gedung lebih sejuk, sehingga dapat meminimalisir penggunaan AC. Keberadaan rooftop dan material ramah lingkungan juga menjadi bentuk dukungan transformasi energi yang terjangkau dan bersih..

SDGs 9

Implementasi SDG 9 pada industri, inovasi, dan infrastruktur dapat dijalankan dengan menintegrasikan material daur ulang dan teknologi efisiensi energi dalam desain bangunan. Teknologi bangunan yang mengadaptasi bioteknologi sarang semut dan rayap, sehingga infrastuktur lebih berkelanjutan, inovatif, dan ramah lingkungan. .

SDGs 11

Implementasi SDG 11 pada kota berkelanjutan dapat dilakukan dengan mengintegrasikan material daur ulang dan struktur bio-inspiratif dalam desain bangunan pintar. Penggunaan material daur ulang mengurangi limbah, sementara struktur seperti sarang lebah atau rayap membuat bangunan lebih tangguh dan adaptif, menciptakan lingkungan perkotaan yang inklusif, sehat, dan berkelanjutan..

SDGs 13

  Implementasi ini mendukung SDG 13 dalam aksi iklim. Teknologi efisiensi energi dari desain bio-inspiratif mampu mengurangi konsumsi energi dan emisi karbon, sehingga bangunan lebih ramah lingkungan. Langkah ini membantu mengurangi jejak karbon perkotaan dan berkontribusi pada mitigasi perubahan iklim melalui infrastruktur hemat energi.

Penutup

  Smart building yang menerapkan prinsip circular economy membuka peluang besar dalam sektor konstruksi berkelanjutan. Penerapan yang dilakukan adalah dengan penggunaan beton ringan daur ulang dari limbah konstruksi sebagai solusi meningkatkan kebutuhan material ramah lingkungan serta sebagai langkah mengurangi limbah dan emisi karbon selama produksi material. Kolaborasi yang dilakukan adalah dengan Waste4change sebagai pemangku dalam manajemen limbah dan fasilitator proses daur ulang berskala besar. Serta, biomimikri dari sarang rayap sebagai desain bangunan yang menghemat energi dan mengurangi ketergantungan pada sistem pendingin, AC. Pemasangan panel surya di rooftop adalah sumber energi alternatif berkelanjutan yang mendukung transisi dari ketergantungan energi fosil. Inovasi ini merupakan implementasi dari SDG 7, 9, 11, dan 14 agar menciptakan bangunan yang efisien dalam penggunaan energi..

DAFTAR PUSTAKA

Badan Pusat Statistik. (2021). Statistik Terbaru Mengenai Urbanisasi dan Pertumbuhan Populasi di Indonesia. Jakarta: Badan Pusat Statistik. https://www.bps.go.id

International Energy Agency (IEA). (2022). Laporan Tahunan Mengenai Energi Global dan Teknologi Terkait Bangunan Cerdas. IEA. https://www.iea.org/data-and-statistics

Pataki, D. E., Alberti, M., Cadenasso, M. L., Felson, A. J., McDonnell, M. J., Pincetl, S., Pouyat, R. V., Setälä, H., & Whitlow, T. H. (2021). The benefits and limits of urban tree planting for environmental and human health. Frontiers in Ecology and Evolution, 9, Article 603757. doi: 10.3389/fevo.2021.603757.

Purwanto, E., & Prasetio, T. (2021). IOP Conference Series: Earth and Environmental Science, 945(1), 012054. https://doi.org/10.1088/1755-1315/945/1/012054

Shah, S. K., Graham, P., Burton, C., & Harrington, P. (2023). An assessment of long-term climate change on building energy in Indonesia. Energies, 16(7231). doi: org/10.3390/en16217231  

Zakiah, A. (2020). Analysis of energy-efficient house layout design in tropical climate. Journal of Architecture and Built Environment, 47(1), 11-18. doi: 10.9744/dimensi.47.1.11-18

.

LAMPIRAN.

Lampiran 1 Desain smart building

.

.

Lampiran 2 Stakeholder yang terlibat

.