ANALISA KONSERVASI ENERGI PADA BANGUNAN KANTOR PEMERINTAH DI SURABAYA

Proceedings of The 2 nd ECO-Architecture Conference (EAC 2) Architecture Department, Qur’anic Science University Wonosobo, Central Java, Indonesia, April 6 th – 7th, 2015

ISSN: 2442-9082

ANALISA KONSERVASI ENERGI PADA BANGUNAN KANTOR PEMERINTAH DI SURABAYA 1

Wa Ode Alfian*1, IGN Antaryama**2, Ima Defiana***3 Mahasiswa Pascasarjana Program Keahlian Arsitektur Lingkungan, Institut Teknologi Sepuluh Nopember, Surabaya, Indonesia, 2,3 Staf Pengajar Jurusan Arsitektur, Institut Teknologi Sepuluh Nopember, Surabaya, Indonesia * Email: [email protected] ** Email: [email protected] *** Email: [email protected]

Abstrak Kantor hemat energi merupakan salah satu program Kementrian Energi dan Sumber Daya Mineral untuk mendorong pembangunan gedung hemat energi. Pada umumnya, gedung di negara tropis seperti Indonesia paling banyak menggunakan energi untuk sistem tata udara sekitar 45-70% dimana 55% penyumbang panas terbesar berasal dari fasade bangunan. Untuk mengurangi beban panas bangunan, pemerintah juga telah menetapkan standar konservasi energi pada fasade (selubung bangunan) bangunan gedung di Indonesia yang didasarkan pada SNI 03-6389-2011, yakni OTTV dan RTTV ≤ 35 watt/m2. Metodologi yang digunakan dalam penelitian ini adalah kuantifikasi, yakni menghitung OTTV dan RTTV. Studi dilakukan pada 2 bangunan kantor pemerintah di Surabaya yaitu Kantor DPRD dan Kantor Walikota. Hasil penelitian menunjukkan kedua bangunan tersebut telah memenuhi kriteria konservasi energi. Kata kunci:Fasade, Kantor Pemerintah, Konservasi Energi 1.

Pendahuluan Kantor hemat energi merupakan salah satu program Kementrian Energi dan Sumber Daya Mineral untuk mendorong pembangunan gedung hemat energi (DJEBTKE, 2011). Dilingkungan kepemerintahan, hal ini dipertegas dengan adanya Instruksi Presiden Republik Indonesia No.13 Tahun 2011 tentang penghematan energi dan air. Pemerintah juga akan membentuk tim pengawas energi listrik di tiap kantor di kota besar untuk mengontrol pemakain listrik (www.news.liputan6.com). Kedua hal tersebut mengindikasikan adanya pemborosan energi pada kantor pemerintah. Hal ini sejalan dengan yang di ungkapkan oleh Yayasan Lembaga Konsumen Indonesia (YLKI) bahwa kantor pemerintah boros pemakaian listrik (www.tribunnews.com). Pada umumnya, gedung di negara tropis seperti Indonesia paling banyak menggunakan energi untuk sistem tata udara sekitar 45-70% (DJEBTKE, 2011), dimana 55% penyumbang panas terbesar berasal dari selubung bangunan (GBCI dalam Laksmiyati, 2013) Fasade adalah elemen kunci eksterior bangunan dan memberikan pengaruh ruang dalam bangunan (Knack, 2007). Fasade juga memiliki kontribusi terbesar untuk pembiayaan energi (Aksamija,2013). Kedua teori Knack dan Aksamija melihat fasade lebih pada fungsi pengendali lingkungan termal. Hal ini sejalan dengan pendapat Karyono (1999) mengatakan seluruh selubung bangunan (atap, dinding, lantai) berfungsi sebagai alat menetralisir atau memodifikasi iklim luar yang tidak nyaman. Fasade bangunan merupakan media perpindahan panas dari luar bangunan ke dalam bangunan. Salah satu parameter yang dapat digunakan untuk melihat kinerja termal dan konservasi energi suatu bangunan adalah OTTV. Di Indonesia, standar konservasi energi pada fasade (selubung bangunan) bangunan gedung di Indonesia yang didasarkan pada SNI 03-6389-2011 dengan OTTV dan RTTV ≤ 35 watt/m2. 242


ISSN: 2442-9082

Pada dasarnya terdapat 2 tipe fasade, yaitu: (Aksamija, 2013) 1. Opaque facades, disusun dari material-material yang padat, seperti batu, panel beton pracetak, metal cladding, insulasi, dan cold-formed steel framing. Opaque facade 2. Glazed facades, seperti curtail wall atau storefront facades, terbuat dari material transparan atau kaca tembus cahaya dan komponen metal framing. Indonesia memiliki iklim tropis lembab dengan ciri utamanya adalah temperatur udara dan radiasi matahari yang tinggi. Desain kantor pemerintahan di Surabaya umumnya telah sesuai PERMEN PU 45/PRT/M/2007 dan awalnya didesain tanpa menggunakan pengkondisian udara dengan mengandalkan material fasad, elemen fasad, bukaan, ataupun gubahan masa bangunan sebagai respon kondisi iklim setempat. Fakta dilapangan, meskipun kantor pemerintahan didesain telah sesuai PERMEN PU 45/PRT/M/2007 dan respon terhadap iklim, namun suhu ruang dalam bangunan dirasa tidak mampu mengatasi kenyamanan pengguna, sehingga memaksa digunakannya AC. Radiasi matahari dan temperatur udara yang tinggi menyebabkan kebutuhan energi untuk mendinginkan bangunan menjadi besar. Didalamnya, energi pendinginan merupakan energi yang jumlahnya relatif besar (Gevorkian, 2007). Pada umumnya, gedung di negara tropis seperti Indonesia paling banyak menggunakan energi untuk sistem tata udara (45-70%), sistem tata cahaya (10-20%), lift dan eskalator (2-7%), serta alat-alat kantor dan elektronik (2-10%). Disinilah peran perancang sangat dibutuhkan dalam perancangan untuk mengakomodasi segala permasalahan dan mencari solusi terbaik sehingga penghematan energi listrik, khususnya pada pendinginan bisa dikontrol. Untuk menjawab permasalahan ini, maka tujuan dari penelitian ini adalah menganalisa seberapa jauh pengeruh tipologi fasade dalam mendukung konservasi energi. 2.

Metodologi Penelitian Penelitian ini menggunakan metodologi penelitian kuantifikasi dengan menghitung OTTV dan RTTV berdasarkan SNI 03-6389-2011. Untuk kebutuhan penelitian, maka variabel yang diperhitungkan adalah variabel fasad bangunan, yaitu orientasi, jenis material dan elemen pembayangan. Rumus 1: Untuk menghitung OTTV keseluruhan

Rumus 2: Untuk menghitung OTTV tiap orientasi

dengan: OTTV= nilai perpindahan termal menyeluruh pada dinding terluar yang memiliki arah atau orientasi tertentu (W/m2); = absorbtansi radiasi matahari UW = transmitans termal dinding tidak tembus cahaya (W/m2.K) WWR = perbandingan luas jendela dengan luas seluruh dinding luar pada orientasi yang ditentukan; TDEK = beda temperature ekuivalen (K); SF = faktor radiasi matahari (W/m2); Uf = tranmitans termal fenestrasi (W/m2.K); T = beda temperature perencanaan antara badan luar dan bagian dalam. (diambil 5K)

243


ISSN: 2442-9082

Tabel 2. Beda Temperatur Ekuivalen Dinding Berat/satuan luas (kg/m2) TDEK Kurang dari 125 15 126 – 195 12 Lebih dari 195 10 Sumber: SNI 03-6389-2011 Tabel 3. Faktor Radiasi Matahari (SF, W/m2) untuk berbagai orientasi U TL T TGR S BD B Orientasi 130 113 112 97 97 176 243 Sumber: SNI 03-6389-2011

BL 211

Rumus 3: Untuk menghitung RTTV (Roof Thermal Transfer Value)

dengan: RTTV = Ar = As = Ao = Ur = Us = SC =

nilai perpindahan termal menyeluruhuntuk atap (W/m2); luas atap yang tidak transparat luas skylight (m2) luas total atap = Ar + As (m2) transmitans termal atap tidak transparan transmitans termal atap transparan koefisien peneduh dari system fenestrasi Tabel 4. Nilai Ur dan TDEK pada Atap Berat/satuan luas atap TDEK (kg/m2) Kurang dari 50 24 50 - 230 20 Lebih dari 230 16 Sumber: SNI 03-6389-2011

Ur 0.4 0.8 1.2

3.

Spesifikasi Bangunan Dua bangunan kantor pemerintah di Surabaya dipilih untuk mewakili 2 tipologi fasade yang banyak terdapat di Indonesia, yang beriklim tropis lembab.

Tabel 4. Subjek Penelitian Tipologi Fasade

Nama Instansi Kantor Walikota

Alamat dan Tampak Atas Jl. Taman Surya no.1

Fasade tebal dengan pelindung

244

Orientasi

Jumlah Lantai

Barat Daya

2


Kantor DPRD Kota Surabaya

ISSN: 2442-9082

Jl. Yos Sudarso n.18-22

Fasade tebal tanpa pelindung

Tenggara

3

4. Analisa dan Pembahasan 4.1 Desain Bangunan Kantor Pemerintah Pada umumnya desain bangunan kantor pemerintahan terbuat dari dinding bata plaster dengan finishing cat yang berbeda-beda. Untuk lebih jelasnya lihat Tabel.5

Orientasi

Tabel 5. Desain Bangunan Kantor Pemerintah Kantor Walikota Kantor DPRD Kode Foto Foto Kode Material Material

Tenggara

1, 2, 4, 5

1, 3, 4, 5

Barat Daya

1, 2, 3, 5

1, 3, 4, 5

Barat Laut

1, 2, 4, 5

1, 3, 4, 5

Timur Laut

1, 2, 4, 5

1, 3, 4, 5

Notasi 1 = Dinding bata ( = 0.88) 2 = Dinding dicat abu-abu ( = 0.89) 3 = Dinding dicat krem ( = 0.25) 4 = Jendela kaca gelap ( Uf = 1.05) 5 = Atap genteng

245


ISSN: 2442-9082

4.2 Perhitungan OTTV a. Kantor DPRD Orientasi Tenggara Barat Daya Barat Laut Timur Laut

Ao 619

Tabel 6. Perhitungan OTTV Tiap Orientasi WWR TDek SC SF Uw Uf T 0.15 10 1 97 0.53 1.05 5

0.57

OTTVi 17.54

928

0.22

10

1

176

0.53

1.05

5

0.57

42.84

658

0.05

10

1

211

0.53

1.05

5

0.57

14.56

928

0.18

10

1

113

0.53

1.05

5

0.57

23.87

= 26.29 Watt/m2 Jika dilihat perolehan OTTV pada tiap orientasi (Tabel 6), semua dinding bangunan terkecuali dinding orientasi barat daya memenuhi kriteria yang disyaratkan, yakni OTTV ≤ 35 Watt/m2. Namun secara keseluruhanKantor DPRD memenuhi kriteria konservasi energi karena nilai OTTV lebih kecil 35 Watt/m2. b.

Kantor Walikota

Orientasi Tenggara Barat Daya Barat Laut Timur Laut

Tabel 7. Perhitungan OTTV Tiap Orientasi Ao WWR Tdek SC SF Uw Uf T 110.7 0.28 10 0.5 97 0.53 1.05 5

0.57

OTTVi 17.39

858.6

0.39

10

0.5

176

0.53

1.05

5

0.88

39.12

110.7

0.42

10

0.5

211

0.53

1.05

5

0.88

49.76

858.6

0.40

10

0.5

113

0.53

1.05

5

0.88

27.70

= 33.43 Watt/m2 Jika dilihat perolehan OTTV pada tiap orientasi (Tabel 7), dinding orientasi tenggara dan timur laut memenuhi kriteria, yakni OTTV ≤ 35 Watt/m2. Sedangkan dinding orientasi barat daya dan barat laut tidak memenuhi kriteria, karena OTTV  35 Watt/m2. Namun secara keseluruhan Kantor Walikota memenuhi kriteria konservasi energi karena nilai OTTV ≤ 35 Watt/m2. 4.3 Perhitungan RTTV Material atap bangunan Kantor DPRD dan Kator Walikota keseluruhan adalah genteng merah. Karena tidak memiliki skylight maka data SC dan SF tidak diperlukan, sehingga Rumus.3 dapat disederhanakan menjadi: RTTV = Ur x TDEK = 0.4 x 24 = 9.6 Watt/m2 246


ISSN: 2442-9082

Berdasarkan SNI 03-6389-2011 RTTV yang disyaratkan lebih kecil dari 35 Watt/m2. Dari perhitungan di atas diperoleh nilai RTTV ≤ 35 Watt/m2, maka kedua bangunan tersebut telah memenuhi standart penghematan energi. Dari persamaan di atas (penyederhanaan Rumus.3) maka dapat disimpulkan luas atap tidak memiliki pengaruh pada perolehan RTTV.

OTTV

OTTV

4.4 Pengaruh WWR terhadap OTTV 45,00 40,00 35,00 30,00 25,00 20,00 15,00 10,00

WWR

0,20 0,15 0,10 0,05 TGR

BD

BL

TL

OTTV

17,54

42,84

14,56

23,87

WWR

0,15

0,22

0,05

0,18

55,00 50,00 45,00 40,00 35,00 30,00 25,00 20,00 15,00

0,25

TGR

BD

BL

TL

OTTV

17,39

39,12

49,76

27,70

WWR

0,28

0,39

0,42

0,40

0,00

WWR 0,45 0,40 0,35 0,30 0,25 0,20 0,15 0,10

Gambar 1. Grafik Hubungan WWR dan OTTV pada Kantor DPRD (Atas), Kantor Walikota (Bawah) Dari gambar di atas, maka dapat dilihat pengaruh WWR terhadap OTTV. Semakin besar WWR maka semakin besar OTTV, dan begitupula sebaliknya. Untuk bangunan Kantor DPRD nilai OTTV tertinggi berada pada dinding orientasi barat daya sekitar 42.84 Watt/m2 dengan WWR 0.22, sedangkan OTTV terendah berada pada dinding orientasi barat laut sekitar 14.56 Watt/m2 dengan WWR 0.05. Untuk bangunan Kantor Walikota nilai OTTV tertinggi berada pada dinding orientasi barat laut sekitar 49.76 Watt/m2dengan WWR 0.42, sedangkan OTTV terendah berada pada dinding orientasi tenggara sekitar 17.39 Watt/m2 dengan WWR 0.28. 5.

Kesimpulan Berdasarkan diskusi di atas, dapat diketahui WWR berbanding lurus terhadap OTTV. Semakin besar WWR maka semakin besar pula OTTV suatu bangunan, dan begitu pula sebaliknya. Desain bangunan Kantor DPRD dan Kantor Walikota telah memenuhi kriteria bangunan hemat energi dengan OTTV keseluruhan kedua bangunan memenuhi standar yang disyaratkan, yakni OTTV ≤ 35Watt/m2.

247


ISSN: 2442-9082

6. Daftar Pustaka Aksamija,A., 2013.Sustainable Facades: Design Methode for High Perform ance Building Envelope. New Jersey:John Wiley & Sons, Inc. Devi, EC., 2002.Perpindahan Panas Melalui Kulit Bangunan dan Pengaruhnya pada Beban Pendinginan, KILAS Jurnal Arsitektur FTUI vol.4 No.1, pp 76-90 Direktorat Jenderal Energi Baru Terbarukan dan Konservasi Energi. (2011), Kantor Hemat Energi, Direktorat Jenderal Energi Baru Terbarukan dan Konservasi Energi, Jakarta Gevorkian, P., 2007.Sustainable Energy System Engineering, The Complate Green Building Design Resources, New York: MacGraw Hill Karyono, T., 1999, Arsitektur: Kemapanan Pendidikan Kenyamanan dan Penghematan Energi. Jakarta: PT Catur Libra Optima Knack,U., Klein, T., Bilow, M.l, dan Auer,T., 2007. Facades: Principle of Contruction. Berlin: Birkhauser Verlag AG Mangunwijaya,Y.B.,1997. Pengantar Fisika Bangunan.Jakarta: Djambaran PERMEN PU 45/PRT/M/2007 tentang Pedoman Teknis Pembangunan Bangunan Gedung Negara SNI 03-6389-20011 tentang Konservasi Energi Selubung Bangunan pada Bangunan Gedung wwww.news.liputan6.com/read/158433/kantor-pemerintah-boros-energi, akses 25/03/2015 www.tribunnews.com/nasional/2012/05/08/kantor-pemerintahan-boros-pakai-listrik, akses 25/03/2015

248

ANALISA KONSERVASI ENERGI PADA BANGUNAN KANTOR PEMERINTAH DI SURABAYA

Recommend Documents