Daftar isi
Industri konstruksi terus berkembang untuk memenuhi kebutuhan masyarakat akan rumah, gedung perkantoran, rumah sakit, sekolah, pusat perbelanjaan, hingga berbagai fasilitas publik lainnya. Di balik perkembangan tersebut, industri konstruksi juga menjadi salah satu pengguna sumber daya alam terbesar di dunia. Beton, baja, kaca, aluminium, kayu, serta berbagai material lainnya diproduksi dalam jumlah sangat besar setiap tahun. Ketika bangunan direnovasi atau dibongkar, sebagian besar material tersebut berakhir sebagai limbah meskipun banyak di antaranya masih memiliki kualitas yang baik. Kondisi ini mendorong para peneliti mencari cara agar material bangunan tidak lagi dipandang sebagai barang sekali pakai, melainkan sebagai aset yang dapat dimanfaatkan kembali. Penelitian terbaru menunjukkan bahwa perpaduan antara material passport dan digital twin dapat menjadi solusi penting untuk mewujudkan industri konstruksi yang lebih berkelanjutan sekaligus memperkuat konsep smart building dan green building.
Konsep tersebut dibahas dalam penelitian yang dilakukan oleh Leila Ahmadi dan rekan rekannya melalui sebuah kajian sistematis mengenai perkembangan material passport dan digital twin dalam industri konstruksi. Penelitian ini meninjau berbagai publikasi ilmiah menggunakan metode PRISMA untuk memahami perkembangan teknologi, peluang penerapan, tantangan, serta arah pengembangannya di masa depan. Hasil penelitian menunjukkan bahwa integrasi kedua teknologi tersebut mampu mendukung penerapan ekonomi sirkular pada sektor konstruksi, yaitu sistem yang mengutamakan penggunaan kembali material agar limbah dapat ditekan semaksimal mungkin.
Baca juga artikel tentang: Hemat Biaya Hingga 26 Persen: Strategi Cerdas Pengelolaan Energi Di Gedung Modern
Selama bertahun tahun, pembangunan bangunan mengikuti pola yang relatif sama. Material diambil dari alam, diproses menjadi bahan bangunan, digunakan selama puluhan tahun, kemudian dibuang ketika bangunan tidak lagi digunakan. Pola tersebut dikenal sebagai ekonomi linear. Pendekatan ini memang sederhana, tetapi menghasilkan konsumsi sumber daya yang sangat besar dan limbah konstruksi yang terus meningkat setiap tahunnya. Sebaliknya, ekonomi sirkular berusaha mempertahankan nilai material selama mungkin melalui penggunaan kembali, perbaikan, pemanfaatan ulang, dan daur ulang sehingga kebutuhan terhadap bahan baku baru dapat dikurangi.
Agar ekonomi sirkular dapat diterapkan, setiap material harus memiliki informasi yang lengkap. Di sinilah material passport memiliki peran yang sangat penting. Material passport merupakan identitas digital yang menyimpan seluruh informasi mengenai material yang digunakan pada sebuah bangunan. Informasi tersebut mencakup jenis material, produsen, spesifikasi teknis, kandungan bahan daur ulang, umur pakai, riwayat perawatan, lokasi pemasangan, hingga potensi penggunaan kembali pada masa depan.
Bayangkan sebuah gedung perkantoran yang dibangun hari ini menggunakan ribuan balok baja, ratusan panel kaca, puluhan pintu aluminium, dan berbagai komponen mekanikal serta elektrikal. Lima puluh tahun kemudian gedung tersebut direnovasi atau dibongkar. Tanpa dokumentasi yang baik, hampir semua material akan diperlakukan sebagai limbah karena tidak ada yang mengetahui kualitas maupun riwayat penggunaannya. Namun apabila seluruh material memiliki material passport, setiap komponen dapat dikenali, diperiksa kondisinya, lalu diputuskan apakah masih layak digunakan kembali atau perlu didaur ulang. Dengan cara ini, bangunan tidak lagi menjadi sumber limbah, tetapi berubah menjadi gudang material yang memiliki nilai ekonomi.
Penelitian ini menjelaskan bahwa material passport sebenarnya telah mulai digunakan pada berbagai proyek bangunan hijau. Namun, sistem yang ada saat ini masih memiliki keterbatasan. Informasi material biasanya dicatat ketika bangunan selesai dibangun, tetapi jarang diperbarui selama bangunan digunakan. Padahal kondisi material akan terus berubah akibat proses pemakaian, pemeliharaan, renovasi, maupun penggantian komponen. Akibatnya, data yang tersedia sering kali tidak lagi sesuai dengan kondisi sebenarnya.
Masalah tersebut dapat diatasi melalui penggunaan digital twin. Digital twin merupakan representasi digital sebuah bangunan yang selalu mengikuti kondisi bangunan nyata. Berbeda dengan model tiga dimensi biasa, digital twin terus menerima data dari berbagai sensor yang terpasang pada bangunan sehingga mampu menampilkan kondisi aktual secara waktu nyata. Pengelola bangunan dapat mengetahui konsumsi energi, suhu ruangan, kelembapan, kondisi peralatan mekanikal, performa struktur bangunan, hingga jadwal pemeliharaan melalui satu sistem digital yang terintegrasi.
Ketika material passport dihubungkan dengan digital twin, seluruh informasi mengenai material dapat diperbarui secara otomatis selama bangunan beroperasi. Para peneliti menyebut konsep ini sebagai Dynamic Material Passport atau paspor material dinamis. Dalam sistem tersebut, setiap perubahan yang terjadi pada bangunan langsung tercatat sehingga informasi mengenai seluruh material selalu diperbarui. Ketika sebuah komponen diganti, diperbaiki, atau mengalami penurunan kualitas, seluruh perubahan tersebut langsung masuk ke dalam basis data. Akibatnya, informasi yang tersedia tetap akurat sepanjang umur bangunan.
Bayangkan sebuah rumah sakit yang menggunakan sistem pendingin udara berkapasitas besar. Setelah beberapa tahun digunakan, sebagian komponen diganti karena telah mencapai akhir umur pakainya. Pada sistem konvensional, informasi mengenai penggantian tersebut mungkin hanya tersimpan dalam dokumen pemeliharaan yang sulit ditemukan. Namun pada sistem Dynamic Material Passport, seluruh riwayat komponen langsung tercatat pada model digital bangunan. Ketika rumah sakit melakukan renovasi puluhan tahun kemudian, pengelola dapat mengetahui dengan tepat komponen mana yang masih layak digunakan, mana yang harus diganti, dan mana yang dapat dijual kembali sebagai material bekas berkualitas.
Konsep ini memiliki hubungan yang sangat erat dengan smart building. Selama ini smart building dikenal sebagai bangunan yang menggunakan sensor, Internet of Things, Building Management System, serta kecerdasan buatan untuk meningkatkan efisiensi energi dan kenyamanan penghuni. Penelitian ini menunjukkan bahwa data yang dihasilkan smart building ternyata dapat dimanfaatkan untuk tujuan yang jauh lebih luas, yaitu mengelola seluruh material bangunan sepanjang siklus hidupnya. Dengan demikian, smart building tidak hanya menjadi bangunan yang hemat energi, tetapi juga menjadi bangunan yang mampu mengurangi limbah konstruksi.
Hubungan dengan green building juga sangat jelas. Green building bertujuan mengurangi dampak lingkungan melalui efisiensi energi, penghematan air, penggunaan material ramah lingkungan, serta peningkatan kualitas lingkungan dalam ruang. Namun emisi karbon dari sektor konstruksi tidak hanya berasal dari penggunaan energi selama bangunan beroperasi. Produksi material bangunan juga menghasilkan emisi karbon yang sangat besar. Oleh karena itu, penggunaan kembali material melalui material passport menjadi salah satu strategi penting untuk menurunkan emisi karbon selama siklus hidup bangunan.
Meskipun menawarkan banyak manfaat, penelitian ini juga mengidentifikasi beberapa tantangan yang masih perlu diselesaikan. Salah satunya adalah keterbatasan penerapan material passport pada bangunan yang sudah lama berdiri. Sebagian besar sistem yang tersedia saat ini dirancang untuk proyek konstruksi baru sehingga penerapannya pada bangunan lama masih memerlukan biaya dan waktu yang cukup besar.
Para peneliti juga menemukan bahwa pemanfaatan kecerdasan buatan dan Internet of Things dalam material passport masih belum optimal. Padahal kedua teknologi tersebut dapat membantu memperkirakan umur pakai material, mendeteksi kerusakan lebih dini, serta memberikan rekomendasi waktu terbaik untuk melakukan perawatan maupun penggantian komponen. Selain itu, belum tersedia standar internasional yang benar benar seragam mengenai format data material passport sehingga pertukaran informasi antarproyek masih menjadi tantangan.
Bagi Indonesia, hasil penelitian ini memiliki arti yang sangat penting. Pembangunan gedung bertingkat, rumah sakit, kawasan industri, kampus, dan pusat perbelanjaan terus meningkat setiap tahun. Pada saat yang sama, limbah konstruksi juga semakin besar. Material passport dapat membantu pemerintah dan pelaku industri mengetahui nilai seluruh material yang tersimpan di dalam bangunan sehingga proses renovasi dan pembongkaran menjadi lebih efisien. Pengembang dapat mengurangi biaya melalui penggunaan kembali material, sedangkan pemerintah memperoleh dukungan untuk mencapai target pengurangan emisi karbon nasional.
Ke depan, perkembangan Building Information Modeling, Internet of Things, kecerdasan buatan, dan digital twin diperkirakan akan mempercepat penerapan material passport dalam industri konstruksi. Bangunan masa depan tidak lagi hanya menjadi tempat manusia bekerja atau tinggal, tetapi juga menjadi bank material yang seluruh komponennya terdokumentasi secara lengkap sejak hari pertama dibangun hingga akhir masa pakainya.
Penelitian ini menunjukkan bahwa masa depan smart building dan green building tidak hanya ditentukan oleh kemampuan menghemat energi, tetapi juga oleh kemampuan mengelola material secara cerdas sepanjang siklus hidup bangunan. Integrasi material passport dengan digital twin membuka peluang besar untuk mengurangi limbah konstruksi, meningkatkan penggunaan kembali material, menekan emisi karbon, serta mempercepat penerapan ekonomi sirkular. Ketika setiap material memiliki identitas digital yang selalu diperbarui, industri konstruksi akan bergerak menuju sistem yang lebih efisien, lebih hemat sumber daya, dan lebih berkelanjutan bagi generasi mendatang.
Baca juga artikel tentang: Inovasi Hijau: Mengubah Limbah Telur Menjadi Material Bangunan Masa Depan
REFERENSI:
Ahmadi, Leila dkk. 2026. Enhancing circularity in the building industry: a review of material passports and digital twin technologies. Journal of Construction Engineering and Management 152 (2), 03125012.
