Bangunan yang nyaman ditempati tidak hanya bergantung pada desain dan dekorasi. Suhu di dalam ruangan juga memegang peran besar. Di daerah beriklim dingin, menjaga agar suhu dalam rumah tetap hangat tanpa memboroskan energi menjadi tantangan besar. Para peneliti kini mengembangkan cara baru agar dinding bangunan bisa membantu menjaga suhu ruangan tetap stabil. Salah satu teknologi yang menarik perhatian datang dari bata berongga yang diisi dengan bahan bernama phase change material atau PCM.

PCM merupakan bahan yang mampu menyimpan dan melepaskan panas. Ketika suhu naik, bahan ini menyerap panas dan berubah wujud. Ketika suhu turun, bahan ini kembali melepas panas yang sudah disimpan. Mekanisme ini mirip dengan es yang mencair ketika menerima panas, lalu membeku kembali ketika suhu dingin. Hanya saja, PCM dirancang agar bekerja pada suhu yang sesuai dengan kenyamanan manusia di dalam ruangan.

Baca juga artikel tentang: Dinamika Fluida Komputasional (CFD) untuk Optimalisasi Desain Ventilasi Bangunan Hijau

Sebuah penelitian baru menguji kemampuan bata berongga yang diisi dengan PCM pada iklim dingin. Para peneliti membandingkan bata jenis ini dengan bata berongga biasa yang tidak diisi PCM. Tujuan utama penelitian ini adalah memahami apakah bata dengan PCM benar benar bisa meningkatkan kenyamanan termal di dalam rumah sekaligus mengurangi kebutuhan energi untuk pemanas.

Skema penempatan titik pengukuran suhu dan kelembapan pada percobaan bata berongga yang ditempatkan di antara kotak pemanas dan kotak pendingin untuk menganalisis kinerja termalnya (Huang, dkk. 2025).

Para peneliti membuat model dinding dari bata berongga yang telah diisi PCM. Setelah itu mereka menguji dan membandingkan performanya dengan dinding yang menggunakan bata biasa. Mereka mengukur berbagai indikator suhu pada bagian dalam dinding serta aliran panas yang bergerak dari dalam ke luar bangunan.

Hasilnya menunjukkan sesuatu yang sangat menarik. Bata berongga yang diisi PCM mampu menjaga suhu permukaan dalam dinding tetap lebih hangat dibandingkan bata biasa. Rata rata suhu pada bagian dalam dinding meningkat sekitar satu derajat celcius. Mungkin terdengar kecil, tetapi dalam dunia bangunan perbedaan ini sangat berarti. Kenaikan ini berarti perpindahan panas ke luar bangunan melambat, sehingga panas di dalam ruangan bertahan lebih lama.

Perbandingan fluks panas pada permukaan dalam bata dan menunjukkan bahwa bata berisi PCM memiliki fluks panas lebih rendah dan lebih stabil dibandingkan bata tanpa PCM sepanjang waktu (Huang, dkk. 2025).

Tidak hanya itu, suhu dinding di bagian tengah lapisan juga meningkat sekitar hampir empat derajat celcius. Artinya, dinding tidak cepat mendingin meski suhu luar turun. Ini sangat membantu di daerah dingin, terutama pada malam hari ketika suhu jatuh drastis. Dinding dengan PCM bekerja seperti selimut besar yang menyimpan panas dan melepaskannya perlahan.

Penelitian ini juga menemukan bahwa aliran panas yang bergerak keluar dari ruangan melalui dinding berkurang cukup signifikan. Pada bata berongga biasa, panas akan cepat bergerak menuju luar. Namun pada bata dengan PCM, aliran panas menurun rata rata hampir sembilan watt per meter persegi. Ini berarti energi yang terbuang keluar dinding menjadi jauh lebih sedikit.

PCM memberikan efek yang disebut oleh peneliti sebagai peak shaving dan valley filling. Gampangnya begini. Ketika suhu luar turun sangat rendah, PCM membantu menahan panas supaya suhu dalam ruangan tidak ikut turun drastis. Sebaliknya, ketika suhu ruangan naik, PCM menyerap kelebihan panas sehingga suhu tidak melonjak tajam. Hasilnya, suhu ruangan menjadi lebih stabil dan terasa lebih nyaman.

Teknologi ini sejalan dengan prinsip bangunan hijau. Salah satu tujuan utama bangunan ramah lingkungan adalah mengurangi kebutuhan energi dari pemanas dan pendingin. Dengan dinding yang mampu membantu menjaga suhu ruangan, pemanas ruangan tidak perlu bekerja terlalu keras. Ini tentu berdampak pada pengurangan konsumsi energi dan emisi karbon.

Selain itu, dinding dengan PCM juga meningkatkan kenyamanan penghuni. Ruangan yang suhunya terlalu dingin dapat mengganggu kesehatan, produktivitas, dan kualitas hidup. Dengan suhu yang lebih stabil, penghuni tidak perlu sering menyalakan pemanas atau mengenakan pakaian berlapis lapis di dalam rumah.

Namun, teknologi ini tetap memerlukan penelitian lanjutan. Pengaruh PCM dapat berbeda tergantung jenis bahan, kapasitas penyimpanan panas, serta lokasi geografis. Kondisi iklim ekstrim mungkin memerlukan kombinasi material yang berbeda. Selain itu, biaya produksi dan penerapan dalam skala besar juga perlu dipertimbangkan.

Meski begitu, hasil penelitian ini memberi gambaran bahwa inovasi material bangunan memiliki potensi besar dalam menghadapi tantangan iklim. Dunia konstruksi saat ini tidak lagi hanya memikirkan kekuatan struktur, tetapi juga kenyamanan termal, efisiensi energi, dan keberlanjutan lingkungan. Bata berongga dengan PCM menjadi contoh konkret bagaimana sains material bisa membantu kehidupan sehari hari.

Bayangkan rumah yang bisa menyesuaikan diri dengan perubahan suhu secara alami. Pada siang hari, dinding menyerap panas tanpa membuat ruangan terlalu panas. Pada malam hari, dinding melepaskan panas perlahan sehingga ruangan tetap hangat. Semua ini terjadi tanpa mesin, tanpa teknologi rumit, dan tanpa konsumsi energi tambahan.

Teknologi seperti ini sangat relevan di masa depan. Perubahan iklim membuat suhu semakin ekstrem, baik panas maupun dingin. Di sisi lain, dunia berusaha menekan penggunaan energi fosil. Inovasi material bangunan menjadi salah satu solusi yang relatif sederhana, tetapi efeknya bisa sangat besar jika diterapkan secara luas.

Bata berongga dengan PCM menunjukkan bahwa dinding bukan hanya sekadar pembatas ruang. Dinding bisa menjadi sistem penyimpan energi yang cerdas. Ketika teknologi ini semakin matang dan ekonomis, bukan tidak mungkin rumah rumah masa depan akan memanfaatkan material seperti ini sebagai standar.

Penelitian ini mengingatkan kita bahwa keberlanjutan tidak selalu berarti teknologi canggih yang rumit. Kadang jawabannya datang dari perubahan sederhana pada material yang sudah kita kenal, seperti bata. Dengan tambahan bahan penyimpan panas, bata biasa menjelma menjadi komponen bangunan yang lebih ramah lingkungan dan nyaman bagi penghuninya.

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

REFERENSI:

Huang, Yue dkk. 2025. Adaptability Analysis of Hollow Bricks with Phase-Change Materials Considering Thermal Performance and Cold Climate. Buildings 15 (4), 590.