Para peneliti mengembangkan cara baru agar gedung hemat energi sekaligus tetap nyaman dihuni. Kita semua tahu, gedung modern memakai listrik untuk pendingin ruangan, penerangan, lift, komputer, dan berbagai kebutuhan lain. Akibatnya, sektor bangunan menyumbang porsi besar terhadap konsumsi energi dan emisi karbon. Di sisi lain, orang tetap butuh kenyamanan suhu, udara yang sehat, dan ruang yang mendukung aktivitas. Tantangannya adalah menemukan titik seimbang: bagaimana caranya gedung tetap nyaman, tetapi energi yang dipakai jauh lebih sedikit.

Sebuah penelitian terbaru menawarkan solusi menarik. Mereka memanfaatkan kecerdasan buatan untuk membantu arsitek dan insinyur merancang gedung yang ramah lingkungan sejak tahap desain. Bukan hanya satu aspek yang dihitung, tetapi banyak tujuan sekaligus. Misalnya, energi harus ditekan serendah mungkin, emisi karbon harus turun, biaya operasional tetap terjangkau, dan penghuni tetap merasa nyaman. Di dunia teknik, pendekatan ini dikenal sebagai optimasi multi tujuan.

Baca juga artikel tentang: Menghubungkan Kesehatan dan Lingkungan: Dampak Positif Bangunan Hijau terhadap Kesehatan Penghuni

Intinya, penelitian ini menyatukan tiga hal: pemodelan bangunan, pembelajaran mesin, dan algoritma pencarian solusi terbaik. Pertama, peneliti menggunakan perangkat pemodelan gedung bernama Building Information Modeling Design Builder atau disingkat BIM DB. Alat ini memungkinkan peneliti mensimulasikan berbagai kondisi gedung. Misalnya, bagaimana perubahan ukuran jendela memengaruhi panas ruangan, bagaimana jenis dinding tertentu memengaruhi kebutuhan pendingin udara, atau bagaimana tata letak ruangan memengaruhi aliran udara.

Berbagai teknologi machine learning, baik supervised, unsupervised, reinforcement, maupun metode campuran ke beragam aplikasi seperti efisiensi energi, prediksi kinerja, perhitungan emisi karbon, manajemen energi pintar, pemantauan kualitas lingkungan, serta operasi dan diagnosis kerusakan (Zhu, dkk. 2025).

Dari simulasi tersebut dihasilkan banyak sekali data. Data inilah yang kemudian dipelajari oleh model kecerdasan buatan. Dalam studi ini, peneliti menggunakan metode Bayesian Random Forest. Nama ini terdengar rumit, tetapi prinsipnya sederhana. Model ini belajar dari contoh, lalu mencoba memprediksi bagaimana kinerja gedung jika desainnya diubah. Jadi, tanpa harus selalu melakukan simulasi ulang yang memakan waktu, kecerdasan buatan dapat memperkirakan hasilnya.

Langkah berikutnya adalah memilih kombinasi desain yang benar benar paling efisien. Untuk itu, digunakan algoritma pencarian solusi bernama NSGA III. Algoritma ini bekerja seperti pencari jalan terbaik di antara banyak pilihan. Bayangkan Anda ingin pergi ke suatu tempat dengan beberapa tujuan sekaligus. Anda ingin perjalanan cepat, murah, dan nyaman. Tentu tidak semua jalan memenuhi semua syarat. Algoritma ini membantu mencari rute kompromi terbaik. Hal yang sama berlaku untuk desain gedung.

Peneliti kemudian menguji pendekatan ini pada sebuah gedung pengajaran. Hasilnya cukup mengesankan. Sistem yang mereka kembangkan mampu mengurangi konsumsi energi hingga sekitar 7.68 persen. Emisi karbon turun kurang lebih 6.48 persen. Biaya operasional berkurang sekitar 1.77 persen. Selain itu, kenyamanan termal juga meningkat. Jadi bukan hanya ramah lingkungan, tetapi juga ramah bagi penghuninya.

Mengapa pendekatan seperti ini penting? Selama ini, banyak gedung dirancang dengan memisahkan tiap tujuan. Ada tim yang fokus pada biaya, ada yang fokus pada estetika, ada yang fokus pada struktur, ada yang fokus pada energi. Hasilnya sering tidak optimal karena tiap keputusan berdampak pada hal lain. Misalnya, memperbesar jendela mungkin membuat ruangan lebih terang, tetapi bisa membuat ruangan menjadi panas. Dengan pendekatan yang terintegrasi dan dibantu kecerdasan buatan, semua tujuan dapat dipertimbangkan bersama sejak awal.

Penelitian ini juga menunjukkan bahwa simulasi digital sangat penting di era bangunan hijau. Alih alih mencoba coba langsung di lapangan yang mahal dan berisiko, para perancang dapat bereksperimen di dunia virtual. Mereka bisa mengubah bahan, ukuran, tata letak, dan sistem mekanikal, lalu melihat bagaimana dampaknya terhadap energi dan kenyamanan. Dengan data yang cukup, kecerdasan buatan semakin mahir memprediksi hasilnya.

Namun tentu saja, pendekatan ini belum merupakan jawaban tunggal untuk semua persoalan. Kualitas data tetap menjadi kunci. Jika data awal tidak akurat, maka prediksi kecerdasan buatan pun akan keliru. Selain itu, setiap gedung memiliki karakteristik berbeda, mulai dari iklim, fungsi, hingga perilaku penghuninya. Karena itu, penerapan metode ini tetap perlu disesuaikan dengan konteks lokal.

Meski begitu, manfaat jangka panjangnya besar. Bayangkan jika setiap gedung sekolah, rumah sakit, kantor, hingga pusat perbelanjaan dirancang menggunakan sistem pintar seperti ini. Konsumsi energi nasional bisa turun drastis. Tagihan listrik lebih ringan. Emisi karbon berkurang signifikan. Pada saat yang sama, penghuni menikmati ruangan yang lebih sejuk atau hangat sesuai kebutuhan, sirkulasi udara lebih baik, dan kesehatan pun lebih terjaga.

Penelitian ini juga memberi gambaran masa depan profesi arsitek dan insinyur. Mereka tidak akan digantikan mesin, tetapi justru akan bekerja berdampingan dengan kecerdasan buatan. Mesin membantu menghitung miliaran kemungkinan dalam waktu singkat. Manusia tetap memimpin pengambilan keputusan berdasarkan nilai, estetika, keberlanjutan, dan kebutuhan sosial.

Lebih luas lagi, studi ini menunjukkan bahwa transformasi digital di sektor konstruksi bukan sekadar tren. Ini adalah kebutuhan. Selama puluhan tahun, sektor bangunan dikenal lambat berubah dibanding sektor lain seperti teknologi informasi atau perbankan. Kini, tekanan untuk mengurangi emisi dan energi membuat inovasi menjadi keharusan. Teknologi seperti pemodelan bangunan, kecerdasan buatan, dan optimasi multi tujuan akan menjadi alat standar di masa depan.

Gedung hijau bukan hanya soal memasang panel surya atau taman di atap. Gedung hijau adalah sistem yang dirancang dengan cermat agar bekerja selaras dengan lingkungan. Energi yang dipakai seefisien mungkin. Material yang dipilih ramah lingkungan. Udara di dalam ruangan sehat. Penghuninya merasa nyaman. Planet pun lebih terlindungi.

Penelitian ini membawa kita selangkah lebih dekat ke sana. Dengan memadukan sains, teknologi, dan kreativitas manusia, masa depan gedung hijau tampak semakin cerah. Bukan tidak mungkin suatu hari nanti, setiap bangunan baru akan melalui proses optimasi cerdas seperti ini sebelum dibangun. Ketika itu terjadi, kita akan melihat kota kota yang lebih efisien, lebih bersih, dan lebih manusiawi.

Baca juga artikel tentang: Gedung Yang Bisa Berpikir: Standar Baru Mengukur Smart Building

REFERENSI:

Zhu, Yi dkk. 2025. Application of hybrid machine learning algorithm in multi-objective optimization of green building energy efficiency. Energy 316, 133581.