Kota-kota modern terus tumbuh dan berkembang. Gedung gedung tinggi, pusat perkantoran, apartemen, pusat perbelanjaan, dan fasilitas umum lainnya kini memenuhi area perkotaan. Di balik kenyamanan ruang dalam gedung, ada satu sistem penting yang bekerja sepanjang waktu, yaitu sistem pemanas, ventilasi, dan pendingin udara atau HVAC. Sistem inilah yang menjaga suhu tetap nyaman, menjaga kelembapan, dan memastikan sirkulasi udara berjalan baik. Namun ada satu masalah besar. Sistem HVAC menghabiskan energi dalam jumlah yang sangat besar.

Banyak penelitian menunjukkan bahwa penggunaan energi di gedung perkotaan sebagian besar berasal dari HVAC. Ketika energi yang digunakan besar, biaya operasional ikut meningkat, dan emisi karbon juga bertambah. Dunia sedang berusaha menekan penggunaan energi demi melindungi lingkungan. Karena itu, para peneliti berusaha mencari cara agar HVAC bisa bekerja lebih efisien tanpa mengurangi kenyamanan penghuni gedung.

Baca juga artikel tentang: Paradigma Thermodynamic Dalam Desain Bangunan Hijau: Kajian Eksploratif

Salah satu inovasi menarik datang dari penelitian yang dipublikasikan pada tahun 2025 di Journal of Building Engineering. Para peneliti memperkenalkan teknologi pengendalian suhu dan kelembapan berbasis cuaca yang disebut Weather Adaptive Fuzzy Control atau WAFC. Teknologi ini membantu sistem HVAC menyesuaikan diri dengan kondisi cuaca luar ruangan secara cerdas dan dinamis.

Sebelumnya, banyak gedung menggunakan sistem titik setelan tetap. Artinya, suhu dan kelembapan dalam ruangan diatur pada angka tertentu dan jarang berubah, meskipun kondisi luar ruangan berubah sepanjang hari. Pendekatan ini membuat sistem HVAC bekerja terlalu keras pada waktu waktu tertentu. Misalnya, ketika suhu luar sebenarnya sedang sejuk, AC tetap bekerja dengan intensitas tinggi karena titik setelan tidak menyesuaikan kondisi.

Model interaksi cuaca, radiasi, aliran udara, dan energi tanah antara area urban–rural yang memengaruhi konsumsi energi bangunan, sebagai dasar pengendalian setpoint berbasis fuzzy yang adaptif terhadap kondisi cuaca (Safdari, dkk. 2025).

WAFC bekerja dengan cara berbeda. Sistem ini mengumpulkan berbagai data dari lingkungan luar seperti suhu udara, kelembapan, bahkan harga listrik dan tingkat hunian gedung. Setelah itu, teknologi fuzzy control menganalisis data tersebut untuk menentukan penyesuaian suhu dan kelembapan yang paling efisien di dalam ruangan. Jadi, HVAC tidak lagi bekerja secara kaku, tetapi merespons perubahan cuaca luar secara cerdas.

Konsep fuzzy control menarik karena meniru cara manusia mengambil keputusan ketika menghadapi situasi yang tidak selalu pasti. Misalnya, manusia tidak hanya mengatakan udara panas atau dingin. Kadang kita mengatakan agak panas, cukup sejuk, atau lumayan lembap. Sistem fuzzy bekerja dalam wilayah abu abu seperti ini. Dengan pendekatan tersebut, penyesuaian HVAC bisa dilakukan lebih halus dan adaptif.

Penelitian ini menemukan bahwa WAFC mampu menghemat energi dalam jumlah signifikan, terutama pada gedung yang memiliki tingkat pertukaran udara tinggi. Pada studi kasus rumah di Toronto, teknologi ini menghasilkan penghematan energi total sebesar 274 kWh per meter persegi per tahun. Angka ini menunjukkan potensi besar bagi gedung gedung tua yang biasanya kurang rapat dan sering kehilangan udara dingin atau panas.

Tentu saja, ada tantangan. Pada musim panas, sistem pendingin mungkin tetap bekerja keras karena kebutuhan dehumidifikasi meningkat. Namun secara keseluruhan, penggunaan teknologi ini tetap menunjukkan penghematan energi yang berarti. Analisis sensitivitas juga membuktikan bahwa sistem ini bekerja efektif di berbagai jenis gedung.

Salah satu nilai tambah terbesar dari WAFC yaitu kemampuannya menjaga keseimbangan antara kenyamanan penghuni dan efisiensi energi. Banyak sistem efisiensi energi mengorbankan kenyamanan, misalnya dengan menaikkan suhu terlalu tinggi. Pada pendekatan WAFC, keputusan sistem tetap mempertimbangkan kenyamanan penghuni.

Teknologi ini juga cocok untuk diterapkan di kota kota yang terus berkembang menuju konsep smart city. Gedung tidak hanya berdiri sebagai bangunan pasif, tetapi berfungsi sebagai entitas cerdas yang mampu beradaptasi dengan lingkungannya. Ketika banyak gedung mulai menggunakan sistem adaptif seperti ini, konsumsi energi kota bisa turun secara signifikan.

Bukan hanya gedung baru yang bisa memanfaatkan teknologi ini. Gedung lama yang masih menggunakan sistem HVAC tradisional dapat diupgrade dengan menambahkan sistem kontrol cerdas tanpa harus mengganti seluruh peralatan. Hal ini memberi peluang besar bagi pemerintah kota dan pengelola gedung untuk berinvestasi pada teknologi yang ramah lingkungan.

Jika kita melihat lebih jauh, teknologi WAFC dapat menjadi bagian dari ekosistem energi yang lebih luas. Bayangkan jika sistem ini dihubungkan dengan jaringan listrik pintar. Ketika harga listrik naik pada jam sibuk, sistem dapat sedikit menurunkan beban pendinginan tanpa mengganggu kenyamanan. Dengan begitu, efisiensi terjadi bukan hanya di tingkat gedung, tetapi juga pada sistem energi kota.

Namun, penerapan teknologi ini membutuhkan dukungan data yang akurat. Sensor suhu, kelembapan, dan sistem pemantauan lain harus bekerja baik. Selain itu, pengelola gedung perlu memahami cara kerja teknologi agar bisa mengoptimalkan manfaatnya. Edukasi dan kesiapan sumber daya manusia menjadi faktor penting.

Penelitian ini memberi pesan jelas. Masa depan bangunan hemat energi tidak hanya bergantung pada bahan bangunan atau desain arsitektur, tetapi juga pada kecerdasan sistem yang bekerja di dalamnya. HVAC yang mampu belajar dari cuaca, pola hunian, dan biaya energi akan menjadi standar baru dalam pengelolaan gedung.

Sebagai masyarakat, kita mungkin tidak melihat langsung bagaimana teknologi ini bekerja di balik dinding gedung. Namun kita akan merasakan manfaatnya melalui udara yang lebih nyaman, biaya energi yang lebih rendah, dan kontribusi nyata terhadap keberlanjutan lingkungan. Inilah contoh bagaimana sains dan teknologi dapat membantu kita hidup lebih efisien tanpa kehilangan kenyamanan.

Baca juga artikel tentang: Lebih Sehat dengan Bangunan Hijau: Mengapa Desain Ramah Lingkungan Dapat Meningkatkan Kualitas Hidup

REFERENSI:

Safdari, Mojtaba dkk. 2025. Weather-adaptive fuzzy control of setpoints for energy-efficient HVAC in urban buildings. Journal of Building Engineering 104, 112317.