Ditulis oleh Ahmad Irgi Fahrezy

1.PENDAHULUAN

Perubahan iklim dan tantangan dalam penggunaan energi yang berkelanjutan telah mendorong berkembangnya konsep bangunan cerdas (smart buildings) sebagai solusi inovatif dalam dunia arsitektur modern. Bangunan cerdas tidak hanya berfungsi sebagai ruang hunian, tetapi juga sebagai sistem kompleks yang memanfaatkan teknologi mutakhir, termasuk Artificial Intelligence (AI) dan Internet of Things (IoT). Teknologi ini memungkinkan pengelolaan sumber daya yang lebih efisien, menciptakan lingkungan yang aman dan nyaman, serta mengurangi dampak negatif terhadap ekosistem.

Meskipun terdapat peningkatan minat terhadap penerapan teknologi bangunan cerdas di tingkat global, khususnya di negara maju, adopsi teknologi ini di negara berkembang masih tergolong rendah. Penelitian menunjukkan bahwa para profesional di sektor konstruksi di negara-negara berkembang sering kali kurang menyadari potensi manfaat yang ditawarkan oleh teknologi bangunan cerdas. Beberapa keuntungan yang dapat diperoleh antara lain efisiensi konsumsi energi, pengurangan biaya pemeliharaan, peningkatan manajemen kesehatan dan keamanan, serta penciptaan lapangan kerja. Oleh karena itu, pemahaman yang mendalam tentang manfaat dan aplikasi teknologi ini sangat diperlukan untuk mendorong adopsi yang lebih luas di sektor konstruksi.

Dalam menghadapi kompleksitas fungsional yang terus meningkat, metode desain tradisional sering kali tidak mampu memenuhi kebutuhan yang ada. Esai ini bertujuan untuk mengeksplorasi integrasi teknologi dalam desain bangunan berkelanjutan. Melalui analisis terhadap tantangan dan keuntungan yang dihadapi dalam penerapan AI dan IoT, diharapkan dapat memberikan wawasan yang lebih mendalam mengenai potensi teknologi ini dalam membentuk masa depan arsitektur dan konstruksi yang lebih berkelanjutan. Dengan demikian, esai ini berkontribusi pada pemahaman yang lebih luas tentang pentingnya kolaborasi antara berbagai pemangku kepentingan dalam mengimplementasikan inovasi di bidang bangunan hijau dan cerdas.

2. PEMBAHASAN

2.1 Peran Kecerdasan Buatan Dalam Era Arsitektur Berkelanjutan

Kemunculan AI dalam desain bangunan hijau menunjukkan perkembangan signifikan dalam arsitektur berkelanjutan. Dalam kajian oleh Gilner et al (2019), AI dibahas sebagai alat yang esensial dalam merancang bangunan yang ramah lingkungan, dengan penekanan pada metode optimisasi yang dapat membantu para desainer dalam menghadapi berbagai keputusan kompleks yang berkaitan dengan konsumsi energi, pemanfaatan sumber daya, serta integrasi bahan ekologis. Metodologi AI, seperti Knowledge-Based Engineering (KBE), logika fuzzy, jaringan syaraf, algoritma genetik, dan simulasi Monte-Carlo, menunjukkan potensi yang luar biasa dalam meningkatkan proses pengambilan keputusan, terutama ketika diterapkan pada tahap awal desain. Pendekatan ini berkontribusi pada hasil desain yang lebih optimal dan efisiensi proyek yang lebih tinggi.

Integrasi AI dalam arsitektur berkelanjutan bukan hanya berfokus pada peningkatan efisiensi; lebih dari itu, AI sedang mendefinisikan kembali proses desain itu sendiri. Krausková dan Pifko (2021) membahasa berbagai aplikasi AI di bidang ini, yang menunjukkan bagaimana teknologi ini dapat mengotomatisasi dan mentransformasi pekerjaan para desainer. Contoh nyata dari transformasi ini adalah penggunaan AI dalam pembuatan dan manipulasi model 3D bangunan. Model-model ini memungkinkan perhitungan yang akurat serta penciptaan bagian-bagian yang saling terkait, yang secara otomatis dapat menyesuaikan dengan perubahan dalam model 3D, sehingga memperlancar proses desain. Selain itu, peran AI dalam Building Information Modeling (BIM) memfasilitasi kolaborasi global pada proyek arsitektur, meningkatkan efisiensi sepanjang siklus hidup bangunan. Namun, studi ini juga mengakui tantangan yang ada, seperti masalah interoperabilitas dalam BIM dan potensi kesalahpahaman informasi.

Dalam konteks yang lebih luas, Liu et al (2022) menyoroti aplikasi pembelajaran mendalam salah satu subkategori AI, dalam desain bangunan hijau di smart city. Penelitian mereka menegaskan peran AI yang semakin berkembang dalam perencanaan dan desain kota, khususnya dalam mengoptimalkan alur lalu lintas, mengurangi konsumsi energi, dan meningkatkan efisiensi bangunan hijau. Dengan struktur neuron multi-layer, pembelajaran mendalam menawarkan akurasi prediksi yang lebih tinggi dibandingkan metode tradisional. Kapasitas ini sangat penting dalam proses pengembangan arsitektur, di mana ketepatan dan visi jauh ke depan sangat diperlukan.

Integrasi AI dalam desain bangunan hijau merupakan suatu usaha yang kompleks dan multifaset. Tidak hanya mencakup pengolahan data yang besar dan penyediaan prediksi yang cerdas, tetapi juga berfungsi sebagai alat untuk menghadapi tantangan lingkungan yang terus berkembang dalam industri konstruksi. Dengan kemampuannya untuk menghasilkan solusi inovatif, AI berperan penting dalam mendukung desain bangunan yang ramah lingkungan dan efisien, serta membuka jalan bagi kemajuan arsitektur berkelanjutan di masa depan. Seiring industri konstruksi terus beradaptasi dengan tantangan lingkungan, peran AI dalam desain bangunan hijau akan semakin signifikan, menawarkan peluang baru untuk mewujudkan bangunan yang lebih berkelanjutan dan efisien.

2.2 Integrasi Internet Of Things Dalam Desain Bangunan Berkelanjutan

Integrasi IoT dalam konteks keberlanjutan bangunan merupakakan langkah maju yang signifikan dalam bidang arsitektur modern. Dalam penelitian oleh Martínez et al (2021), peran IoT diidentifikasi sebagai pendorong pencapaian Sustainable Development Goals (SDGs) khususnya dalam lingkungan bangunan universitas. Penelitian ini memperkenalkan metodologi yang berfokus pada Smart Readiness Indikator (SRI), sebuah alat untuk mengukur dampak penerapan IoT dalam pengelolaan bangunan. Hasil studi menunjukkan bahwa IoT sangat efektif dalam memonitor dan mengelola konsumsi energi serta kualitas udara, terutama dalam konteks kampus cerdas. Contoh nyata dari penerapan ekosistem IoT, sensoriZAR, di Universitas Zaragoza, Spanyol, memperlihatkan bagaimana teknologi IoT dapat berkontribusi pada pencapaian SDGs dalam lingkungan akademik.

Selanjutnya, Wang et al (2023) menyoroti pentingnya optimasi konsumsi energi dalam bangunan melalui penerapan IoT. Dalam penelitian ini, mereka mengembangkan model transmisi data untuk IoT di bangunan cerdas, menggunakan metode optimisasi canggih seperti particle swarm optimization (PSO), chaotic particle swarm optimization (CPSO), dan fractional chaotic order particle swarm optimization (FCPSO). Pendekatan ini bertujuan untuk mengurangi konsumsi energi di jaringan IoT, dengan mengatasi tantangan yang dihadapi oleh batasan baterai pada node IoT. Studi ini menekankan peran penting IoT dalam menciptakan lingkungan yang efisien secara biaya di bangunan cerdas, serta dampaknya dalam mengurangi beban pendinginan dan pemanasan, sehingga menurunkan biaya operasional tanpa mengorbankan kenyamanan penghuninya.

Setiap studi ini berkontribusi pada pemahaman bagaimana teknologi IoT dapat dimanfaatkan secara efektif dalam berbagai konteks untuk meningkatkan keberlanjutan dan efisiensi. Hal ini menunjukkan betapa serbagunanya teknologi IoT dan potensinya sebagai teknologi kunci dalam mendorong praktik berkelanjutan dalam desain dan manajemen bangunan.

2.3 Manfaat Teknologi Bangunan Cerdas Di Negara Berkembang

Penerapan teknologi bangunan cerdas di negara berkembang memberikan keuntungan signifikan bagi industri konstruksi dan masyarakat. Teknologi ini membantu mengurangi limbah dan memanfaatkan sumber daya secara efisien. Keuntungan lingkungan mencakup pengurangan emisi gas rumah kaca melalui pemantauan energi yang lebih baik. Dari segi ekonomi, bangunan cerdas menawarkan pengembalian investasi yang cepat dan mengurangi risiko kegagalan peralatan. Secara sosial, bangunan cerdas meningkatkan keselamatan, kesehatan, dan produktivitas penghuni. Secara keseluruhan, teknologi ini mendukung keberlanjutan dan efisiensi dalam desain dan pengelolaan bangunan, menjadikannya pilihan yang ideal untuk masa depan.

2.3.1 Penghemat Energi

Teknologi bangunan Cerdas secara signifikan meningkatkan efisiensi energi dan memaksimalkan penghematan energi sepanjang masa pakai bangunan. Melalui pemantauan dan pengendalian konsumsi secara real-time, bangunan cerdas berkontribusi pada peningkatan kinerja dan keberlanjutan lingkungan. Dalam penelitian yang dilakukan oleh Lin Q et al (2020) menunjukkan bahwa penerapan teknologi ini dapat mengurangi konsumsi energi secara substansial, dengan pengurangan dari 765,228.16 kWh menjadi 499,067.01 kWh, yang setara dengan penuruan 34,78%. Dengan demikian, penghematan energi menjadi salah satu manfaat utama dari adopsi teknologi bangunan cerdas, terutama di negara berkembang.

2.3.2 Keamanan Dan Keselamatan

Keamanan dan keselamatan merupakan aspek penting dari penerapan teknologi bangunan cerdas. Sistem ini mencakup bagaimana bangunan merespons ancaman, mengelola akses, melindungi aset, dan memastikan kenyamanan serta produktivitas, termasuk pencahayaan kenyamanan termal, kualitas udara, konektivitas, dan ketersediaan energi. Baik untuk bangunan hunian maupun komersial, keselamatan dan keamanan merupakan kebutuhan mendasar bagi penghuninya.

2.3.3 Penghematan Biaya Perawatan

Teknologi bangunan cerdas menawarkan penghematan biaya perawatan yang signifikan. Menurut Iwuagwu (2014) total biaya bangunan tidak hanya mencakup biaya konstruksi, tetapi juga biaya operasional dan pemeliharaan selama siklus hidup bangunan. Dengan peningkatan kontrol otomatis, sistem komunikasi, dan manajemen yang terintegrasi, bangunan cerdas dapat mengurangi biaya melalui penggunaan peralatan yang lebih efisien. Selain itu, menurut Honeywell dan IHS (2015) teknologi ini memungkinkan penghematan energi dan menurunkan biaya operasi serta perawatan.

2.3.4 Meningkatkan Kenyamanan Bangunan

Teknologi bangunan cerdas secara signifikan meningkatkan kenyamanan penghuni. Menurut Buckman et al (2014) bangunan pintar mampu belajar dari data penggunaan sebelumnya dan menyesuaikan sistemnya untuk menciptakan lingkungan yang lebih nyaman dan memuaskan bagi penghuninya. Teknologi ini memungkinkan prediksi yang berguna untuk mengoptimalkan pencahayaan, utilitas, serta sistem HVAC. Selain itu, bangunan cerdas dapat memantau sistem secara real-time untuk meminimalkan kerugian aset dan meningkatkan kenyamanan tanpa mengorbankan efisiensi.

2.3.5 Produktivitas Dan Kolaborasi

Teknologi bangunan cerdas memiliki peran penting dalam meningkatkan produktivitas dan kolaborasi penghuni. Menurut Iwuagwu (2014) pencahayaan dalam bangunan cerdas secara langsung memengaruhi kesejahteraan, motivasi, dan produktivitas karyawan. Selain itu, teknologi ini menyediakan platform yang mendukung peningkatan kolaborasi, optimalisasi operasional bangunan, serta promosi keberlanjutan. Integritas sistem dalam bangunan pintar tidak hanya meningkatkan kualitas hidup para pekerja, tetapi juga mendukung keberlanjutan, keamanan, dan efisiensi.

3. PENUTUP

Penerapan teknologi bangunan cerdas menawarkan potensi besar dalam meningkatkan efisiensi energi, keamanan, kenyamanan, dan produktivitas, terutama di negara berkembang. Manfaat-manfaat ini tidak hanya mendukung pencapaian tujuan keberlanjutan, tetapi juga mempercepat inovasi dalam pengelolaan bangunan. Dengan integrasi sistem yang lebih canggih, bangunan cerdas menghadirkan solusi yang berkelanjutan, hemat biaya, dan ramah lingkungan. Oleh karena itu, adopsi teknologi ini sangat penting untuk mewujudkan pembangunan yang lebih efisien dan responsif terhadap tantangan global di masa depan.

DAFTAR PUSTAKA

Aniekan Akpan Umoh, Chinedu Nnamdi Nwasike, Olawe Alaba Tula, Oladipo Olugbenga Adekoya, & Joachim Osheyor Gidiagba. (2024). A Review Of Smart Green Building Technologies: Investigating The Integration And Impact Of Ai And Iot In Sustainable Building Designs. Computer Science & IT Research Journal, 5(1), 141-165. https://doi.org/10.51594/csitrj.v5i1.715

Ejidike, C.C., Mewomo, M.C. Benefits Of Adopting Smart Building Technologies In Building Construction Of Developing Countries: Review Of Literature. SN Appl. Sci. 5, 52 (2023). https://doi.org/10.1007/s42452-022-05262-y

Buckman AH, Mayfeld M, Beck SBM (2014) What Is A Smart Building? Smart Sustain Built Environ 3(2):92–109. https://doi. org/10.1108/SASBE-01-2014-0003

Iwuagwu U, Iwuagwu M (2014) Adopting Intelligent Buildings In Nigeria: The Hopes And Fears. Vol. 234, no. 0, pp. 0–3, 2014, doi: https://doi.org/10.15242/iie.e0514560

Lin Q et al (2020) Design And Experiment Of A Sun-Powered Smart Building Envelope With Automatic Control. Energy Build. 223:110173. https://doi.org/10.1016/j.enbuild.2020.110173

Liu Z, Liu Y, He B, Xu W, Jin G, Zhang X (2018) (2019) “Application And Suitability Analysis Of The Key Technologies In Nearly Zero Energy Buildings In China.” Renew Sustain Energy Rev 101(August):329–345. https://doi.org/10.1016/j.rser.2018.11.023

Honeywell and IHS, Put Your Buildings To Work : A Smart Approach To Better Business Outcomes, p. 27, 2015, [Online]. Available: http://www.krcresearch.com/wp-content/uploads/ 2015/11/Honeywell_Smart_Building_Whitepaper-10-28-15.pd

.