Bangunan modern terus tumbuh di seluruh dunia, tetapi ada satu masalah besar yang jarang terlihat oleh mata: energi yang dikonsumsi sepanjang umur bangunan itu sendiri. Mulai dari lampu, pendingin ruangan, pemanas, hingga sistem ventilasi, semua memerlukan energi dalam jumlah besar. Di banyak negara, sektor bangunan menyumbang porsi besar dari konsumsi energi nasional. Karena itu para peneliti kini mencari cara agar bangunan bisa tetap nyaman namun jauh lebih hemat energi.

Salah satu pendekatan yang semakin populer adalah merancang bangunan hijau. Bangunan hijau berarti bangunan yang dirancang agar ramah lingkungan, efisien energi, dan berkelanjutan. Untuk mencapai hal itu, para peneliti dalam studi ini menggunakan teknologi yang disebut Building Information Modeling atau BIM. Secara sederhana, BIM adalah model digital tiga dimensi dari bangunan yang dilengkapi data lengkap, mulai dari material, ukuran, orientasi, hingga fungsi tiap ruang. Dengan BIM, para perancang bisa mensimulasikan kinerja energi bangunan sejak masih dalam tahap desain.

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

Namun penelitian ini tidak berhenti pada penggunaan BIM saja. Mereka menggabungkannya dengan analisis parametrik. Analisis parametrik berarti para peneliti mengubah berbagai parameter desain, seperti jenis material atap, jenis lapisan dinding luar, bentuk fasad, atau arah bangunan menghadap matahari, kemudian melihat bagaimana perubahan itu mempengaruhi kinerja energi bangunan. Ibaratnya, mereka mencoba berbagai kombinasi resep untuk menemukan komposisi paling hemat energi tanpa harus benar benar membangun gedungnya.

Fokus utama penelitian ini ada pada komponen atap dan fasad. Kenapa dua bagian ini sangat penting? Atap dan dinding luar adalah permukaan bangunan yang paling banyak terkena sinar matahari dan hujan, serta menjadi penghalang utama antara udara luar dan ruang dalam. Jika atap dan fasad dirancang dengan buruk, panas dari luar akan mudah masuk dan pendingin ruangan harus bekerja keras. Akibatnya konsumsi energi meningkat.

Para peneliti kemudian menguji berbagai pilihan material dan desain atap serta fasad pada bangunan yang dibuat dalam model BIM. Mereka juga memperhitungkan kondisi iklim setempat dan orientasi bangunan. Hal ini penting karena bangunan di daerah tropis tentu membutuhkan strategi berbeda dengan bangunan di daerah dingin. Demikian pula, dinding yang menghadap timur dan barat akan menerima paparan matahari lebih besar dibanding dinding yang menghadap utara atau selatan.

Perbandingan urutan faktor yang paling berdampak pada efisiensi energi (dinyatakan dalam persentase) di beberapa kota Brasil (Rio de Janeiro, Macaé, Petrópolis, dan Nova Friburgo) berdasarkan indikator EUI dan APD (Ribeiro, dkk. 2025).

Dengan model komputer, tim peneliti dapat melihat berapa banyak energi yang dibutuhkan bangunan dalam berbagai skenario. Mereka juga menganalisis bagaimana perubahan desain tertentu dapat menurunkan kebutuhan energi pendinginan atau pemanasan. Dari sini dapat disimpulkan mana kombinasi material dan desain yang paling efisien untuk lokasi tertentu.

Keunggulan dari pendekatan ini adalah kemampuan untuk menguji puluhan hingga ratusan konfigurasi desain tanpa biaya fisik. Jika dulu arsitek hanya bisa mengandalkan pengalaman dan perkiraan, kini keputusan desain bisa didukung data simulasi yang lebih akurat. Hasilnya, proses desain menjadi lebih cerdas dan berbasis bukti.

Misalnya, penelitian ini menunjukkan bahwa pemilihan material atap dengan kemampuan memantulkan panas yang tinggi dapat mengurangi beban pendinginan. Pada saat yang sama, fasad dengan insulasi yang baik mampu menjaga suhu dalam ruangan tetap stabil. Kombinasi keduanya dapat menurunkan konsumsi energi secara signifikan sepanjang umur bangunan.

Selain itu, orientasi bangunan juga terbukti sangat menentukan. Bangunan yang salah orientasi mungkin akan memerlukan energi pendinginan lebih besar hanya karena dinding terpanjangnya menghadap matahari secara langsung. Dengan bantuan BIM dan analisis parametrik, perancang dapat memutar orientasi bangunan dalam simulasi untuk menemukan posisi paling efisien sebelum membangun secara nyata.

Teknologi ini juga membuka peluang integrasi dengan konsep infrastruktur hijau. Misalnya, atap hijau yang ditanami vegetasi atau fasad dengan tanaman rambat. Tanaman dapat membantu mendinginkan bangunan secara alami melalui proses penguapan. Dengan simulasi, peneliti dapat menilai dampak penggunaan elemen tersebut dalam jangka panjang.

Bukan hanya aspek teknis yang dipertimbangkan. Efisiensi energi berarti penghematan biaya operasi jangka panjang. Dengan model simulasi ini, pemilik bangunan dapat memperkirakan potensi penghematan energi dan biaya sebelum mengambil keputusan investasi material. Ini membantu mengurangi risiko dan mendorong adopsi praktik konstruksi hijau.

Pendekatan seperti ini sangat relevan di masa depan. Dunia sedang berusaha menekan emisi karbon dan sektor bangunan memiliki kontribusi besar. Jika setiap bangunan baru dirancang lebih efisien energi sejak awal, dampaknya terhadap lingkungan akan sangat besar dalam jangka panjang. Perubahan tidak hanya terjadi pada tampilan bangunan, tetapi juga pada cara kita memikirkannya sebagai sistem yang hidup dan terus berinteraksi dengan lingkungan.

Penelitian ini juga menunjukkan bahwa kolaborasi antara teknologi digital dan ilmu bangunan membuka jalan menuju perancangan arsitektur yang lebih pintar. BIM bukan lagi sekadar alat visualisasi, tetapi juga alat analisis yang membantu menghasilkan desain yang lebih bertanggung jawab terhadap planet.

Untuk masyarakat awam, mungkin teknologi ini terdengar rumit. Namun intinya sederhana: dengan memanfaatkan komputer dan data, kita bisa merancang bangunan yang lebih hemat energi, lebih nyaman ditempati, dan lebih ramah lingkungan. Jika dulu kita hanya memilih bahan bangunan berdasarkan harga atau estetika, kini kita dapat menilai dampak energi jangka panjangnya juga.

Masa depan arsitektur tampaknya akan semakin dipenuhi dengan model digital, simulasi, dan analisis data. Dan itu kabar baik, karena dunia membutuhkan solusi cerdas untuk mengurangi konsumsi energi tanpa mengorbankan kenyamanan hidup manusia. Pendekatan yang dikaji dalam penelitian ini memberikan gambaran nyata bagaimana hal itu bisa terwujud.

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

REFERENSI:

Ribeiro, Felippe Pereira dkk. 2025. BIM-based parametric energy analysis of green building components for the roofs and facades. Next Sustainability 5, 100078.