Ditulis oleh Wulandari

Pendahuluan

Perkembangan teknologi dan urbanisasi yang pesat dalam beberapa dekade terakhir telah memicu peningkatan signifikan dalam permintaan akan bangunan di seluruh dunia. Namun bersamaan dengan itu, isu keberlanjutan dan efisiensi energi menjadi semakin krusial mengingat bangunan menyumbang sebagian besar dari total konsumsi energi global. Penerapan bangunan hijau dan cerdas sebagai bagian dari infrastruktur hijau terus dirancang untuk mengurangi dampak lingkungan melalui efisiensi energi dan penggunaan sumber daya yang berkelanjutan.

Direktur Jenderal Cipta Karya Kementerian Pekerjaan Umum dan Perumahan Rakyat (PUPR) Diana Kusumastuti, mengemukakan, infrastruktur hijau memiliki peran penting untuk memastikan pembangunan yang dilakukan tetap dapat menjaga aspek fisik lingkungan dan daya dukung biologis (biocapacity).

Bangunan hijau memiliki beberapa karakteristik kunci, salah satunya adalah penggunaan teknologi yang inovatif dalam ventilasi dan pencahayaan alami. Sistem ini tidak hanya mendukung penghematan energi, tetapi juga meningkatkan kenyamanan penghuni serta kualitas udara dalam ruangan. Disini akan membahas inovasi-inovasi dalam ventilasi dan pencahayaan alami yang berperan penting dalam akselerasi pengembangan bangunan hijau dan cerdas. Selain itu juga, akan diiuraikan pentingnya inovasi ini dalam mengurangi jejak karbon dan menciptakan lingkungan yang lebih sehat dan nyaman.

Inovasi Dalam Ventilasi Alami Pada Bangunan Hijau Dan Cerdas

Gambar 1. Ventilasi rumah
Sumber : https://www.rumah123.com/panduan-properti/tips-properti-106150-ventilasi-rumah-id.html

Ventilasi adalah proses pertukaran udara pada suatu ruangan untuk menyediakan udara segar dan meningkatkan kualitas udara dalam ruangan. Proses pertukaran ini dinilai penting untuk menghilangkan kelembapan, bau, asap, panas, debu, bakteri di udara dan polutan lainnya didalam ruangan.

Ventilasi Alami

Ventilasi alami adalah ventilasi yang menggunakan kekuatan alam, seperti angin, yang mendorong udara luar melalui bukaan selubung bangunan yang dibuat khusus. Contohnya, melalui jendela, pintu, serobong, dan lainnya. Ventilasi alami pada bangunan biasanya disesuaikan dengan iklim, desain bangunan, dan perilaku manusia. Inovasi dengan ventilasi alami bertujuan untuk mengoptimalkan sirkulasi udara dengan memanfaatkan pergerakan alami angin dan tekanan udara. Beberapa inovasi terbaru yang diterapkan dengan bangunan hijau mencakup :

a) Ventilasi silang (Cross Ventilation)

Ventilasi silang adalah salah satu metode paling sederhana namun efektif dalam meningkatkan sirkulasi udara didalam bangunan. Metode ini memanfaatklan perbedaan tekanan udara antara dua sisi bangunan yang menghasilkan aliran udara yang konstan melalui bukaan seperti jendela atau pintu. Ketika diterapkan dengan benar, ventilasi silang dapat mengurangi ketergantungan pada pendingin udara mekanis, sehingga menghemat energi. Salah satu inovasi terbaru dalam desain ventilasi silang adalah penerapan sensor cerdas yang dapat membuka dan menutup ventilasi secara otomatis berdasarkan kualitas udara dan suhu ruangan, memastikan efisiensi maksimum.

Gambar 2. Ventilasi Cross
Sumber : https://www.pinhome.id/kamus-istilah-properti/ventilasi-silang/

b) Ventilasi Atap (Roof Ventilation)

Ventilasi atap memanfaatkan prinsip pergerakan udara panas ke atas. Dengan memasang ventilasi di bagian atas bangunan, udara panas yang terkumpul di dalam ruangan dapat keluar dengan sendirinya, sementara udara segar yang lebih dingin masuk dari bawah. Inovasi dalam ventilasi atap mencakup sistem otomatis yang menggunakan teknologi sensor untuk mendeteksi kelembaban dan suhu, memastikan bahwa ventilasi terbuka atau tertutup sesuai kebutuhan lingkungan. Penerapan ventilasi atap cerdas ini sangat penting pada bangunan besar dengan ruang-ruang tinggi seperti aula atau gedung perkantoran.

Gambar 3. Ventilasi Atap
Sumber : https://bildeco.com/rahasia-kesehatan-rumah-anda-ventilasi-atap-polycarbonate/

c) Sistem Ventilasi Termal

Inovasi lain dalam ventilasi alami adalah sistem ventilasi termal. Sistem ini menggunakan perbedaan suhu antara bagian dalam dan luar bangunan untuk mendorong aliran udara. Teknologi ini banyak digunakan pada bangunan tinggi yang memanfaatkan perbedaan suhu di antara lantai atas dan bawah. Dengan menggunakan saluran vertikal yang menghubungkan berbagai lantai, udara panas dari lantai atas dapat dibuang secara efisien, sementara udara segar dari lantai bawah dipompa ke atas. Sistem ini mengurangi kebutuhan akan penggunaan ventilator mekanik, sehingga menekan konsumsi energi.

Gambar 4. Sistem Ventilasi Telmal
Sumber : https://19design.wordpress.com/2011/04/23/mengenal-lebih-jauh-sistem-ventilasi/

Inovasi Dalam Pencahayaan Alami Pada Bangunan Hijau Dan Cerdas

Gambar 5. Pencahayaan Alami
Sumber : https://www.rumah123.com/panduan-properti/tips-properti-88002-rumah-dengan-pencahayaan-alami-id.html

Pencahayaan adalah proses, cara, perbuatan memberi cahaya. Pada dasarnya objek yang kita lihat adalah pantulan cahaya dari objek tersebut. Oleh sebab itu bagaimana kita melihat dan merespon sekeliling kita sangat tergantung dari jenis pencahayaan yang digunakan. Terdapat perbedaan mendasar antara pencahayaan dan penerangan. Pencahayaan lebih menekankan sifat-sifat penyinaran yang harus dipelajari oleh seorang perancang interior. Penerapan pencahayaan yang baik tidak bisa lepas dari pemanfaatan cahaya alami yang optimal dan buatan yang efisien. Sedangkan penerangan hanya membuat ruangan menjadi terang dan jika tidak diaplikasikan dengan bijaksana, maka bukaan besar dalam ruang harus dihindari karena akan menyebabkan panas berlebih yang akhirnya mengacu kepada pemborosan energi. Di lain pihak, pencahayaan yang kurang dapat membuat kita kesulitan merespon sekitar, sedangkan pencahayaan berlebihan dapat mengakibatkan silau (glare) sehingga pengguna tidak nyaman.

Menurut Darmasetiawan dan Puspakesuma (1-9), dalam merencanakan pencahayaan yang baik, ada 5 kriteria yang harus diperhatikan, yaitu:

1. Kuantitas cahaya (lighting level) atau tingkat kuat penerangan
2. Distribusi kepadatan cahaya (luminance distribution)
3. Pembatasan agar cahaya tidak menyilaukan (limitation of glare)
4. Arah pencahayaan dan pembentukan bayangan (light directionality and shadows)
5. Kondisi dan iklim ruang Warna cahaya dan refleksi warna (light colour and colour rendering)

Pencahayaan Alami

Pencahayaan alami adalah pemanfaatan cahaya yang berasal dari benda penerang alam seperti matahari, bulan, dan bintang sebagai penerang ruang. Karena berasal dari alam, cahaya alami bersifat tidak menentu, tergantung pada iklim, musim, dan cuaca. Diantara seluruh sumber cahaya alami, matahari memiliki kuat sinar yang paling besar sehingga keberadaanya sangat bermanfaat dalam penerangan dalam ruang. Cahaya matahari yang digunakan untuk penerangan interior disebut dengan daylight.

Daylight memiliki fungsi yang sangat penting dalam karya arsitektur dan interior. Distribusi cahaya alami yang baik dalam ruang berkaitan langsung dengan konfigurasi arsitektural bangunan, orientasi bangunan, kedalaman, dan volume ruang. Oleh sebab itu daylight harus disebarkan merata dalam ruangan. Menurut Sir John Soane, daylight dapat memberikan suasana ruang dalam yang lebih hangat. Sir John berhasil membuktikan bahwa daylight apabila dikelola dengan baik akan menimbulkan dampak suasana yang menyenangkan (Honggowidjaja, 2003: 13). Beberapa inovasi yang telah banyak diterapkan adalah :

1. Skylight Cerdas (Smart Skylights)

Skylight secara umum adalah bukaan yang terdapat di langit-langit ruangan. Bukaan ini dapat berupa jendela horizontal, roof lantern (istilah untuk kaca yang disusun sedemikian rupa sehingga menyerupai rumah lentera yang diletakkan di plafon), dan oculus (bukaan berbentuk lingkaran yang lazim ditemui di arsitektur abad 16). Fungsi utamanya adalah memasukkan cahaya alami dari atas sehingga menimbulkan kesan seperti di luar ruangan.

Penggunaan skylight cenderung lebih menguntungkan dibandingkan bukaan pada sisi vertikal karena skylight memiliki beberapa keunggulan yaitu:

– Skylight menciptakan kesan terbuka ke dalam ruang.
– Skylight memaksimalkan pemasukan cahaya alami 5 kali lipat lebih besar dari bukaan biasa.
– Cahaya yang masuk lebih dapat didistribusikan keseluruh ruang dengan lebih merata

Skylight cerdas merupakan system pencahayaan alami yang menggunakan bukaan diatap untuk memungkinkan sinar matahari masuk ke dalam bangunan. Inovasi terbaru dalam skylight mencakup pengunaan material yang dapat mengatur intensitas Cahaya yang masuk kedalam bangunan, tergantung pada kebutuhan ruangan. Skylight ini dilengkapi dengan sensor yang dapat menyesuaikan Tingkat kecerahan dan suhu didalam ruangan sehingga mencegah panas berlebih saat sinar matahari terlalu kuat. Beberapa skylight cerdas bahkan dapat deprogram untuk mengikuti pergerakan matahari sepanjang hari dan memastikan distribusi Cahaya yang optimal.

Gambar 6. Skylight Cerdas
Sumber : https://www.grahamedia.id/rancang-bangun/1843167905/punya-atap-rumah-skylight-ternyata-ini-5-manfaatnya

2. Facade Dinamis (Dynamic Facades)

Façade Dinamis merupakan bagian sisi terluar atau eksterior dari sebuah bangunan. Ini mencakup semua bagian sisi terluar bangunan; samping; depan; dan belakang bangunan. Bentuk Façade rumah biasanya mengikuti gaya arsitektur rumah. Facade dinamis adalah inovasi dalam pencahayaan alami yang memungkinkan bangunan untuk menyesuaikan penyerapan dan pemantulan cahaya sesuai kondisi luar. Teknologi ini melibatkan panel-panel yang dapat berubah posisi atau transparansi secara otomatis berdasarkan intensitas sinar matahari. Dengan teknologi ini, bangunan dapat memaksimalkan penggunaan cahaya alami pada siang hari tanpa menambah panas berlebih, sehingga mengurangi penggunaan lampu buatan. Facade dinamis juga berfungsi untuk mengurangi silau di dalam ruangan, menciptakan kenyamanan visual bagi penghuni.

Gambar 7 : Desain Façade Dinamis
Sumber : https://casaindonesia.com/article/read/7/2023/6221/7-ide-desain-fasad-untuk-hunian-impian-anda

3. Louvre dan kanopi

Louvre dan kanopi merupakan salah satu alternative untuk menghalau panas matahari masuk ke dalam ruangan. Louvre adalah bahan berupa sirip yang diatur dengan jarak tertentu untuk menghalangi cahaya matahari langsung. Namun, louvre dapat memantulkan cahaya matahari ke dalam ruang sehingga hanya sinar matahari yang masuk dalam ruang. Ada 2 macam louvre, yaitu horizontal louvre (efektif saat matahari berada tinggi di langit, untuk dinding yang menghadap selatan) dan vertical louvre (efektif saat matahari rendah, untuk dinding yang menghadap barat).

Kelebihan atap buka tutup Louvre/Lovera adalah :

a) Kontruksi yang digunakan kuat
b) Bebannya ringan karena terbuat dr aluminium
c) Banyak pilihan warna yang bisa anda gunakan sesuai dengan tema rumah yang anda bangun
d) Minim perawatan dan mudah dibersihkan
e) System operasinya ada dua yaitu manual dan otomatis
f) Dapat dibuka dan ditutup dengan Gerakan 90 derajat
g) Praktis, dekoratif dan fungsional

Gambar 8 : Louvre dan Kanopi
Sumber : https://samsteelsite.wordpress.com/kanopi-semarang/kanopi-buka-tutup-sunlouvre/

DAFTAR PUSTAKA

1. Baker, Nick, and Koen Steemers. Daylight Design of Buildings. Routledge, 2014.
2. Green Building Council Indonesia. Panduan Dasar untuk Bangunan Hijau di Indonesia. Jakarta: GBCI Press, 2018.
3. Tregenza, Peter, and Michael Wilson. Daylighting: Architecture and Lighting Design. Routledge, 2011.
4. Berardi, Umberto. “Building energy consumption in US, EU, and BRIC countries.” Renewable and Sustainable Energy Reviews, vol. 37, 2014, pp. 123-132.
5. Heinzerling, David, et al. “Indoor environmental quality, ventilation, and health in schools: Main results from the EPA BASE study.” Environmental Research Letters, vol. 10, no. 3, 2015.
6. https://repository.petra.ac.id/15247/5/PEMANFAATAN_CAHAYA_ALAMI_PADA_RUMAH_TINGGAL_TIPE_TOWNHOUSE_DI_PERKOTAAN_PADAT_PENDUDUK.pdf
7. https://www.rumah123.com/panduan-properti/tips-properti-106150-ventilasi-rumah-id.html
8. https://www.pinhome.id/kamus-istilah-properti/ventilasi-silang/
9. United Nations Environment Programme (UNEP). Sustainable Building and Climate Initiative. UNEP, 2016.
10. https://19design.wordpress.com/2011/04/23/mengenal-lebih-jauh-sistem-ventilasi/
11. https://www.grahamedia.id/rancang-bangun/1843167905/punya-atap-rumah-skylight-ternyata-ini-5-manfaatnya
12. https://samsteelsite.wordpress.com/kanopi-semarang/kanopi-buka-tutup-sunlouvre/