BAB 2 LANDASAN TEORI 2.1
Tinjauan Umum
2.1.1 Pengertian Apartemen o Definisi Apartemen • Kamar atau beberapa kamar (ruangan) yang diperuntukkan sebagai tempat tinggal, terdapat di dalam suatu bangunan yang biasanya mempunyai kamar atau ruanganruangan lain semacam itu (Poerwadarminta, 1991). • Suatu kompleks hunian dan bukan sebuah tempat tinggal yang berdiri sendiri (Joseph de Chiara, Time saver Standards for Building Types). • Sebuah ruangan atau beberapa susunan ruangan dalam beberapa jenis yang memiliki kesamaan dalam suatu bangunan yang digunakan sebagai rumah tinggal (Stein, 1967). • Gedung bertingkat yang dibangun dalam suatu lingkungan, terbagi atas bagian bagian yang distrukturkan secara fungsional dalam arah vertikal dan horizontal dan merupakan satuan-satuan yang dapat dimiliki dan digunakan secara terpisah, yang dilengkapi dengan bagian bersama, tanah bersama dan benda bersama (pasal 1 UURS no.16 tahun 1985). • Suatu bangunan terdiri dari tiga unit atau lebih, rumah tinggal di dalamnya merupakan suatu bentuk kehidupan bersama, dalam lingkungan tanah yang terbatas. • Semua jenis hunian atau tempat tinggal (multiply family), kecuali sebuah rumah tinggal yang berdiri sendiri bagi satu keluarga (single dwelling unit). • Suatu bangunan yang dibagi dalam kamar-kamar atau kelompok kamar yang dipisahkan satu dengan lainnya dengan partisi, yang digunakan sebagai unit hunian. • Suatu ruangan atau kumpulan ruang yang digunakan sebagai unit hunian atau rumah tinggal yang sifatnya dapat digunakan sebagai milik pribadi atau disewakan (Adhistana, n.d). Apartemen merupakan salah satu variasi jenis hunian yang diminati oleh masyarakat terutama yang tinggal di kota-kota besar. Jika dahulu rumah biasa (landed house) menjadi primadona pilihan tempat tinggal, kini kecenderungan itu sedikit demi sedikit mulai bergeser. Hal ini bukan disebabkan oleh faktor tren, melainkan timbul masalah permukiman di perkotaan yang kian pelik. Oleh sebab itulah, apartemen yang merupakan hunian vertikal menjadi alternatif yang layak bagi 11
12 pengembang perumahan di wilayah pusat kota untuk dapat memenuhi kebutuhan masyarakat terhadap tempat tinggal. Bagi masayarakat kota, tinggal di apartemen sebenarnya bukanlah hal istimewa. Tinggal di apartemen sama seperti tinggal di komplek perumahan, bahkan fasilitas yang tersedia pun hampir sama. Yang menjadi perbedaan adalah bentuknya, apartemen berbentuk vertikal sehingga penggunaan lahan lebih efisien dan merupakan solusi yang paling ideal untuk menyelesaikan masalah permukiman di kota (Akmal, 2007) •
Perkembangan Apartemen
Saat ini di beberapa kota besar, apartemen tumbuh pesat. Beberapa pengamat properti berpendapat bahwa jumlah unit apartemen sudah over supply, artinya sekarang ini banyak unit apartemen yang masih ditawarkan kepada masyarakat di sebagian besar kota besar. Dari tahun 1981-1999, jumlah apartemen yang terbangun mencapai 25.000 unit. Tahun 2007 di perkirakan jumlahnya melonjak hampir 2 kali lipatnya, yaitu sekitar 40.000 unit. Karena semakin banyaknya pilihan, maka pertimbangan memilih apartemen menjadi lebih kompleks. Lokasi dan harga masih menjadi pertimbangan utama, tetapi ada banyak hal lain yang bisa dijadikan pertimbangan, yaitu efektifitas, efisiensi, kenyamanan, jaminan rasa aman, fasilitas di dalam apartemen, luasan unit, manajemen properti yang mengatur warga didalam apartemen tersebut maupun desain apartemen tersebut (Ibrahim, 2008). o Klasifikasi Apartemen Berdasarkan tipe pengelolaanya, terdapat tiga jenis apartemen (Aknal, 2007), yaitu: • Serviced Apartment Apartemen yang dikelola secara menyeluruh oleh menajemen tertentu. Biasanya menyerupai cara pengelolaan sebuah hotel, yaitu penghuni mendapatkan pelayanan menyerupai hotel bintang lima, misalnya unit berperabotan lengkap, house keeping, layanan kamar, laundry, business center. • Apartemen Milik Sendiri Apartemen yang dijual dan dapat dibeli oleh pihak individu. Mirip dengan apartemen sewa, apartemen ini juga tetap memiliki pengelola yang mengurus fasilitas umum penghuninya. • Apartmen sewa
13
Apartemen yang disewa oleh individu tanpa pelayanan khusus. Meskipun demikian, tetap ada menejemen apartemen yang mengatur segala sesuatu berdasarkan kebutuhan bersama seperti sampah, pemeliharaan bangunan, lift, koridor, dan fasilitas umum lainnya. Berdasarkan kategori jenis dan besar bangunan (Akmal, 2007), apartemen terdiri dari: • High-Rise Apartment Bangunan apartemen yang terdiri lebih dari sepuluh lantai. Dilengkapi area parkir bawah tanah, sistem keamanan dan servis penuh. Struktur apartemen lebih kompleks sehingga desain unit apartemen cenderung standard. Jenis ini banyak di bangun di pusat kota. • Mid-Rise Apartment Bangunan apartemen yang terdiri dari tujuh sampai dengan sepuluh lantai. Jenis apartemen ini lebih sering dibangun di kota satelit. • Low-Rise Apartment Apartemen dengan ketinggian kurang dari tujuh lantai dan menggunakan tangga sebagai alat transportasi vertikal. Biasanya untuk golongan menengah kebawah. • Walked-up Apartment Bangunan apartemen yang terdiri atas tiga sampai dengan enam lantai. Apartemen ini kadang-kadang memiliki lift, tetapi dapat juga tidak menggunakan. Jenis apartemen ini disukai oleh keluarga yang lebih besar (keluarga inti ditambah orang tua). Gedung apartemen ini hanya terdiri atas dua atau tiga unit apartemen. Jenis apartemen berdasarkan tipe unitnya ada empat (Akmal, 2007), yaitu: • Studio Unit apartemen yang hanya memiliki satu ruang ini sifatnya multifungsi sebagai ruang duduk, kamar tidur dan dapur yang semula terbuka tanpa partisi. Satusatunya ruang yang terpisah biasanya hanya kamar mandi. Apartemen tipe studio relatif kecil. Tipe ini sesuai dihuni oleh satu orang atau pasangan tanpa anak. Luas unit ini minimal 20-35 m². • Apartemen 1,2,3 kamar/apartemen keluarga Pembagian ruang apartemen ini mirip rumah biasa. Memiliki kamar tidur terpisah serta ruang duduk, ruang makan, dapur yang bisa terbuka dalam satu ruang atau terpisah. Luas apartemen tipe ini sangat beragam tergantung ruang yang dimiliki
14 serta jumlah kamarnya. Luas minimal untuk satu kamar tidur adalah 25 m², 2 kamar tidur 30 m², 3 kamar tidur 85², dan 4 kamar tidur 140 m². • Loft Loft adalah bangunan bekas gudang atau pabrik yang kemudian dialih fungsikan sebagai apartemen. Caranya adalah dengan menyekat-nyekat bangunan besar ini menjadi beberapa unit hunian. Keunikan loft apartment adalah biasanya memiliki ruang yang tinggi, BAB II Page 15 mezzanine atau dua lantai dalam satu unit. Bentuk bangunannya pun cenderung berpenampilan industrial. Tetapi, beberapa pengembang kini menggunakan istilah loft untuk apartemen dengan mezzanine atau dua lantai tetapi dalam bangunan yang baru. • Penthouse Unit hunian ini berada di lantai paling atas sebuah bangunan apartemen. Luasnya lebih besar dari pada unit-unit dibawahnya. Bahkan, kadang-kadang satu lantai hanya ada satu atau dua unit saja. Selain lebih mewah, penthouse juga sangat privat karena memiliki lift khusus untuk penghuninya. Luas minimumnya adalah 300 m². Berdasarkan tujuan pembangunan, apartemen dibagi menjadi tiga (Akmal, 2007), yaitu: • Komersial Apartemen yang hanya ditujukan untuk bisnis komersial yang mengejar keuntungan atau profit. • Umum Apartemen yang ditujukan untuk semua lapisan masyarakat, akan tetapi biasanya hanya dihuni oleh lapisan masyarakat kalangan menengah kebawah. • Khusus Apartemen yang hanya dipakai oleh kalangan tertentu saja, dan biasanya dimiliki suatu perusahaan atau instansi yang dipergunakan oleh para pegawai maupun tamu yang berhubungan dengan pekerjaan. Berdasarkan golongan sosial (Savitri dan Ignatius dan Budihardjo dan Anwar dan Rahwidyasa, 2007), apartemen dibagi menjadi empat, yaitu: • Apartemen Sederhana • Apartemen Menengah • Apartemen Mewah • Apartemen Super Mewah
15
Yang membedakan keempat tipe tersebut sebelumnya adalah fasilitas yang terdapat dalam apartemen tersebut. Semakin lengkap fasilitas dalam sebuah apartemen, maka semakin mewah apartemen tersebut. Pemilihan bahan bangunan dan sistem apartemen juga berpengaruh. Semakin baik kualitas material dan semakin banyak pelayanannya, semakin mewah apartemen tersebut. Berdasarkan penghuni (savitri dan Ignatius dan Budihardjo dan Anwar dan Rahwidyasa, 2007), jenis apartemen dibagi menjadi empat, yaitu: • Apartemen Keluarga Apartemen ini dihuni oleh keluarga yang terdiri dari ayah, ibu, dan anaknya. Bahkan tidak jarang orang tua dari ayah atau ibu tinggal bersama. Terdiri dari 2 hingga 4 kamar tidur, belum termasuk kamar tidur pembantu yang tidak selalu ada. Biasanya dilengkapi dengan balkon untuk interaksi dengan dunia luar. • Apartemen Lajang Apartemen ini dihuni oleh pria atau wanita yang belum menikah dan biasanya tinggal bersama teman mereka. Mereka menggunakan apartemen sebagai tempat tinggal, bekerja, dan beraktivitas lain diluar jam kerja. • Apartemen Pebisnis/Ekspatrial Apartemen ini digunakan oleh para pengusaha untuk bekerja karena mereka telah mempunyai hunian sendiri di luar apartemen ini. Biasanya terletak dekat dengan tempat kerja sehingga member kemudahan bagi pengusaha untuk mengontrol pekerjaannya. • Apartemen Manula Apartemen ini merupakan suatu hal yang baru di Indonesia, bahkan bisa dikatakan tidak ada meskipun sudah menjadi sebuah kebutuhan. Di luar negeri seperti Amerika, China, Jepang, dan lain-lain telah banyak dijumpai apartemen untuk hunian manusia usia lanjut. Desain apartemen disesuaikan dengan kondisi fisik para manula dan mengakomodasi manula dengan alat bantu jalan. Klasifikasi apartemen berdasarkan kepemilikan (Chiara, 1986), yaitu: • Apartemen Sewa Pemilik membangun dan membiayai operasi serta perawatan bangunan, penghuni membayar uang sewa selama jangka waktu tertentu. • Apartemen Kondominium Penghuni membeli dan mengelola unit yang menjadi haknya, tidak ada batasan bagi penghuni untuk menjual kembali atau menyewakan unit miliknya.
16 Penghuni biasanya membayar uang pengelolaan ruang bersama yang dikelola oleh pemilik gedung. • Apartemen Koperasi Apartemen ini dimiliki oleh koperasi, penghuni memiliki saham didalamnya sesuai dengan unit yang ditempatinya. Bila penghuni pindah, bisa dapat menjual sahamnya kepada koperasi atau calon penghuni baru dengan persetujuan koperasi. Biaya operasional dan pemeliharaan ditanggung oleh koperasi. Klasifikasi apartemen berdasarkan pelayanannya (Chiara, 1986), dibagi menjadi empat, yaitu: • Apartemen Fully Service Apartemen yang menyediakan layanan standard hotel bagi penghuninya, seperti laundry, cathering, kebersihan, dan sebagainya. • Apartemen Fully Furnished Apartemen yang mneyediakan furniture atau perabotan dalam unit apartemen. • Apartemen Fully Furnished and Fully Service Gabungan kedua jenis apartemen yang tertulis sebelumnya. • Apartemen Building only Apartemen yang tidak menyediakan layanan ruang atau furniture. Klasifikasi apartemen berdasarkan jumlah lantai per unit (Chiara, 1986), yaitu: • Simpleks Apartemen yang seluruh ruangannya terdapat dalam satu lantai. • Dupleks Apartemen yang ruangannya terdapat dalam dua lantai. • Tripleks Apartemen yang ruangannya terdapat dalam tiga lantai.
2.2
Tinjauan Khusus
2.2.1 Konsep Arsitektur Berkelanjutan (Sustainable Architecture) Sustainable, sustain yang berarti menopang, menyokong, menahan, atau meneruskan. Dengan arti lain, sustainable sendiri berarti berkelanjutan, maksud dari kata-kata sustainable itu sendiri adalah mempertahankan sesuatu yang sudah ada. Dari segi desain dan arsitektur, sustainable design ialah proses merancang atau mendesain bangunan atau objek fisik lainnya dengan mengacu kepada prinsipprinsip ekonomi, sosial, dan ramah lingkungan. Jangkauannya dari hal-hal berskala mikro seperti mendesain suatu yang biasa kita pergunakan sehari-hari. Sustainable Development
17
“ Development that meets the needs of the present without compromising the ability of future generations to meet their own needs. “(Brundtland, 1987) Sustainable Design “ Creating buildings which are energy efficient,healthy, comfortable, flexible, in use and designed for long life. “(Foster and Partners, 1999) Menurut Tri Harso Karyono (2010) dalam bukunya yang berjudul Arsitektur Masa Kini, prinsip-prinsip dari sustainable architecture, antara lain seperti : •
Perhatian pada iklim setempat
•
Substitusi
sumber
energi
yang
tidak
dapat
diperbaharui
(menghemat sumber energi yang tidak dapat diperbaharui) •
Penggunaan bahan bangunan yang dapat dibudidayakan dan yang hemat energi
•
Pembentukanperedaran
yang
utuh
antara
penyedia
dan
pembuangan bahan bangunan energi dan air •
Hemat energi secara menyeluruh
Selain itu, ada berbagai konsep dalam arsitektur yang mendukung sustainable architecture terutama di Indonesia, antara lain seperti : •
Efisiensi lahan
•
Efisiensi energi
•
Efisiensi material
•
Penggunaan teknologi dan material baru
•
Manajemen limbah
2.2.2 Aspek Perancangan Konservasi Energi (Sukawi, 2010) A.
Matahari dan Pembayangan Orientasi bangunan sebagai salah satu faktor utama untuk meminimalkan
konsumsi energi pada bangunan. Di wilayah iklim tropis lembab lebih diutamakan orientasi bangunan mengarah ke utara, selatan dan timur, untuk pembukaan yang memadai sebagai penangkap angin dalam meningkatkan pendinginan didalam ruangan dan penggunaan terang alami yang memadai untuk kegiatan di dalam ruang. Jumlah panas yang berlebihan di iklim tropis belum dimanfaatkan secara optimal oleh beberapa perancang pada bangunan tinggi.
Pada kenyataannya mayoritas
bangunan rendah maupun tinggi justru memiliki desain
bangunan yang
mengeliminasi terang alami dan menggunakan sebanyak mungkin lighting. Oleh
18 karenanya kondisi padatnya bangunan tinggi di perkotaan harus diimbangi dengan pengurangan efek pembayangan sekitar yang berakibat munculnya ruang-ruang yang terjebak oleh gelap dan meningkatnya konsumsi energi untuk lighting. Dalam sun path diagram dapat diketahui posisi matahari berdasarkan tanggal, bulan dan waktu siang hari untuk mendapatkan besarnya sudut ketinggian O
matahari atau disebut sebagai altitude, dengan besaran sudut berkisar antara 0 O
hingga 90 . Seperti contohnya bila sebuah kota yang berada diatas lintasan khatulistiwa atau berada tepat di atas jalur ekuator, maka garis lintang matahari O
berada di 0 , kota di Indonesia yang berada posisi ini sebutlah kota Pontianak bila menunjukan jam 12 siang di bulan September dan Maret maka matahari akan berada O
tepat di atas ketinggian altitude 90
atau
posisi matahari berada tegak lurus
dengan permukaan bumi. Hal demikian akan terjadi juga pada garis lintas matahari akan berada tepat di atas kepala untuk kota-kota yang berada di atas permukaan O
bumi dengan garis lintang 23-24 LS pada tanggal 22 Desember tepat menunjukan waktu jam 12 siang. Seluruh permukaan bangunan harus terlindungi dari sinar matahari secara langsung. Dinding dapat dibayangi oleh pepohonan. Atap perlu diberi isolator panas atau penangkal panas. Langit-langit umum dipergunakan untuk mencegah panas dari atap merambat langsung ke bawahnya (Satwiko, 2005). Bila melihat pada beberapa desain bangunan tropis, sebenarnya masyarakat Indonesia cukup mengenal bagaimana dan apa yang dimaksud dengan “hijau” demi kepentingan dan kenyamanan hidup. Bagaimana pun terbatasnya lahan yang dimiliki, tetap diupayakan agar rumah dan lingkunganya tetap nyaman untuk ditinggali. Macam-macam cara yang d i lakukan, misalnya teras depan digunakan untuk menggantung dan menanam berbagai macam tanaman sehingga menyerupai tembok tanaman yang berefek pada pengurangan panas. Disamping itu daun yang hijau dalam proses fotosintesis bisa menghasikan udara yang lebih baik bagi kesehatan lingkungan. Inisiatif yang ditempuh oleh masyarakat untuk menerapkan konsep ekologis bagi lingkunganya merupkan suatu upaya yang sederhana dalam mewujudkan keberlanjutan. Pada skala lingkungan mikro, fenomena radiasi matahari ini mempengaruhi laju peningkatan suhu lingkungan. Kondisi demikian mempengaruhi aktivitas
19
manusia di luar ruangan, untuk mengatasi fenomena ini ada tiga hal yang bisa dikendalikan yaitu durasi penyinaran matahari, intensitas matahari, dan sudut jatuh matahari (Satwiko, 2005). Desain hemat energi diartikan sebagai perancangan bangunan untuk meminimalkan penggunaan energi tanpa membatasi fungsi bangunan maupun kenyamanan atau produktivitas penghuninya. Untuk mencapai tujuan itu, karya rancang bangun hemat energi dapat dilakukan dengan pendekatan aktif maupun pasif. Pendekatan pasif mengandalkan kemampuan perancang untuk mengantisipasi fluktuasi iklim luar melalui solusi arsitektural, sedangkan pendekatan aktif mutlak memerlukan kolaborasi perancang dan engineering melalui solusi teknologi. B.
Selubung bangunan Selubung bangunan (building envelope) memiliki peran penting dalam
menjawab masalah iklim dan penghematan energi, seperti radiasi matahari, hujan, kecepatan angin , tingginya kelembaban serta pemanfaatan potensi alam antara lain dengan memanfaatakan cahaya alami untuk penerangan ruang serta penghawaan alami baik melalui dinding maupun atap , serta memilih material yang memiliki perambatan panas relatif kecil Faktor panas yang berasal dari luar bangunan akan masuk kedalam ruang melalui selubung bangunan, baik melalui dinding maupun atap yang merupakan beban pendingin yang harus dinetralisir oleh sistem pendingin (AC) dengan menggunakan energi. Untuk itu dalam rangka pemikiran penghematan energi, maka perolehan panas tersebut harus dibatasi. Perambatan panas (Heat Transfer) adalah proses perpindahan kalor dari benda yang lebih panas ke benda yang kurang panas. Terdapat tiga cara perambatan panas: • Perambatan Panas konduktif: perpindahan panas dari benda yang lebih panas ke benda yang kurang panas melalui kontak (sentuhan). • Perambatan panas konvektif : perpindahan panas dari benda yang lebih panas ke benda yang kurang panas melalui aliran angin (atau zat alir lainnya) • Perambatan panas radiatif: perpindahan panas dari benda yang lebih panas ke benda yang kurang panas dengna cara pancaran. C.
Pengurangan Radiasi Matahari Radiasi sinar matahari yang masuk secara langsung ke dalam bangunan
sebagian besar melalui kaca pada jendela. Cara menghindarinya yaitu meletakkan bidang kaca pada daerah yang terlindung oleh bidang penangkal sinar matahari
20 (sun shading device), atau bahkan tidak terkena matahari secara langsung sama sekali. Lebar sirip penghalang sinar matahari tergantung pada jam perlindungan yang dikehendaki dan letak lintang daerah tersebut. Secara menggunakan
nyata Diagram
lebar
bidang
Matahari
penangkal
dapat
didesain
dengan
dan Pengukur Sudut Bayangan, dengan
perbandingan sebagai berikut: • Sinar matahari yang langsung mengenai bidang kaca akan merambatkan panas sebesar 80% - 90%. • Pemasangan tabir matahari di sebelah dalam akan mengurangi panas, sehingga tinggal 30% - 40%. • Pemasangan tabir matahari di luar jendela akan mengurangi masuknya panas, sehingga tinggal 5%- 10%. Untuk mengurangi radiasi panas dan kesilauan dari sinar matahari, dapat dilakukan dengan dua macam cara, yaitu: • Pembayangan / Shading untuk mematahkan sinar matahari, dengan prinsip payung atau perisai yang dilakukan dengan cara seperti: penanaman vegetasi berupa pohon-pohon tinggi di dekat bangunan, penggunaan jendela-jendela rapat / blinden, penggunaan papan atau bidang yang dapat disetel pada poros vertikal, kerai, tenda jendela dan jerambah, penjulangan atap pada cucuran (tritisan), gimbal atap dan galery, atap rapat pada rumah, selasar, galery dan doorloop • Penyaringan / Filtering, untuk memperlembut sinar matahari, terutama siang hari yang masuk agar tidak terlalu menyilaukan, dilakukan dengan cara: penanaman vegetasi berupa tanaman, bunga, perdu, krepyak, louvre, jalousie, kisi-kisi, kerawang / roster, kerai, pergola, horisontal overhangs. 2.2.3 Beban Pendinginan (SNI 03-6572-2001) Beban Pendinginan adalah jumlah total energi panas yang harus dihilangkan dalam satuan waktu dari ruangan yang diinginkan.Beban panas external untuk seluruh gedung akibat konduksi dan radiasi dapat Beban Pendinginan (SNI 03-65722001) dihitung dengan persamaan 4,5,6,7,8 : Konduksi melalui atap, dinding dan kaca :
21
Tujuan utama sistem pengkondisian udara adalah mempertahankan keadaan udara didalam ruangan dan meliputi pengaturan temperatur, kelembaban relatif, kecepatan sirkulasi udara maupun kualitas udara. Sistem pengkondisian udara yang dipasang harus mempunyai kapasitas pendinginan yang tepat dan dapat dikendalikan sepanjang tahun. Kapasitas peralatan yang dapat diperhitungkan berdasarkan beban pendinginan setiap saat yang sebenarnya. Alat pengatur ditentukan berdasarkan kondisi yang diinginkan untuk mempertahankan selama beban puncak maupun sebagian. Beban puncak maupun sebagian tidak mungkin dapat diukur sehingga diperlukan prediksi melalui perhitungan yang mendekati keadaan yang sebenarnya.
22 Untuk maksud perkiraan tersebut diperlukan survei secara mendalam agar dapat dilakukan analisis yang teliti terhadap sumber-sumber beban pendinginan. Pemilihan peralatan yang ekonomis dan perancangan sistem yang tepat dapat dilakukan juga beban pendinginan sesaat yang sebenarnya dapat dihitung secara teliti. Beban pendinginan sebenarnya adalah jumlah panas yang dipindahkan oleh sistem pengkondisian udara setiap hari. Beban pendinginan terdiri atas panas yang berasal dari ruang dan tambahan panas. Tambahan panas adalah jumlah panas setiap saat yang masuk kedalam ruang melalui kaca secara radiasi maupun melalui dinding akibat perbedaan temperatur. Pengaruh penyimpanan energi pada struktur bangunan perlu dipertimbangkan dalam perhitungan tambahan panas. Perhitungan beban pendingin dapat diperoleh dari ASHRAE Handbook of Fundamentals. Tata cara perhitungan ini dapat menghasilkan sistem pengaturan udara yang terlalu besar yang mengakibatkan kurang efisien dalam pemakaian. Dengan makin besarnya biaya-biaya pemakaian energi maka makin dirasa perlu mengadakan optimasi sistem pengaturan udara suatu gedung atau bangunan yang harus dihitung dari waktu kewaktu secara dinamis. Didalam kenyataannya kalor yang masuk kedalam gedung tidak tetap, karena faktor-faktor yang mempengaruhi kalor tersebut juga berubah-ubah. Sebagai contoh temperatur udara luar (lingkungan) nilainya merupakan fungsi waktu, yaitu maksimum disiang hari rendah dipagi dan sore hari, sedang minimumnya dimalam hari. Demikian pula kelengasan udara luar maupun radiasi surya yang mengenai dinding bangunan nilainya berubah terhadap waktu. Untuk memperhitungkan pengaruh dari perubahan tersebut sangatlah sulit, bahkan mungkin tidak praktis untuk dihitung. Oleh karena itu untuk menentukan keadaan tak lunak (transien) akan dipilih faktor-faktor yang dominan. Disamping itu akan diperhatikan adanya absorbsi oleh struktur bangunan. Dasar perhitungan beban pendinginan dilakukan dengan dua cara, yaitu: •
perhitungan beban kalor puncak untuk menetapkan besarnya instalasi
•
perhitungan beban kalor sesaat, untuk mengetahui biaya operasi jangka pendek dan jangka panjang serta untuk mengetahui karakteristik dinamik dari instalasi yang bersangkutan. Beban pendinginan merupakan jumlah panas yang dipindahkan oleh suatu
sistem pengkondisian udara. Beban pendinginan terdiri dari panas yang berasal dari ruang pendingin dan tambahan panas dari bahan atau produk yang akan didinginkan.
23
Tujuan perhitungan beban pendinginan adalah untuk menduga kapasitas mesin pendingin yang dibutuhkan untuk dapat mempertahankan keadaan optimal yang diinginkan dalam ruang. Aspek-aspek fisik yang harus diperhatikan dalam perhitungan beban pendingin antara lain : 1. Orientasi gedung dengan mempertimbangkan pencahayaan dan pengaruh angin 2. Pengaruh emperan atau tirai jendela dan pantulan oleh tanah 3. Penggunaan ruang 4. Jumlah dan ukuran ruang 5. Beban dan ukuran semua bagian pembatas dinding 6. Jumlah dan aktivitas penghuni 7. Jumlah dan jenis lampu 8. Jumlah dan spesifikasi peralatan kerja 9. Udara infiltrasi dan ventilasi Beban pendinginan suatu ruang berasal dari dua sumber, yaitu melalui sumber eksternal dan sumber internal. a. Sumber panas eksternal antara lain : •
Radiasi surya yang ditransmisikan melaui kaca
•
Radiasi surya yang mengenai dinding dan atap, dikonduksikan kedalam ruang dengan memperhitungkan efek penyimpangan melalui dinding
•
Panas Konduksi dan konveksi melalui pintu dan kaca jendela akibat perbedaan temperatur.
•
Panas karena infiltrasi oleh udara akibat pembukaan pintu dan melalui celahcelah jendela.
•
Panas karena ventilasi.
b. Sumber panas internal antara lain : •
Panas karena penghuni
•
Panas karena lampu dan peralatan listrik
•
Panas yang ditimbulkan oleh peralatan lain Beban pendinginan total merupakan jumlah beban pendinginan tiap ruang.
Beban ruang tiap jam dipengaruhi oleh perubahan suhu udara luar, perubahan intensitas radiasi, surya dan efek penyimpanan panas pada struktur/dinding bagian luar bangunan gedung.
24 Dalam sistem pendingin dikenal dua macam panas atau kalor yaitu panas sensible (panas yang menyebabkan perubahan temperatur tanpa perubahan fase). Setiap sumber panas yang dapat menaikkan suhu ruangan ditandai dengan naiknya temperatur bola kering (Tdb) akan menambah beban panas sensible. Panas laten yaitu : panas yang menyebabkan perubahan fase tanpa menyebabkan perubahan temperatur misalnya : kalor penguapan. Setiap sumber panas yang dapat menambah beban laten. Udara yang dimasukkan kedalam ruangan harus mempunyai kelembaban rendah agar dapat menyerap uap air (panas laten) dan temperatur yang rendah agar dapat menyerap panas dari berbagai sumber panas dalam ruangan (panas sensible), agar kondisi ruangan yang diinginkan dapat dipercepat. Beban ini dapat diklasifikasikan sebagai berikut : a. Penambahan beban sensible •
Transmisi panas melalui bahan bangunan, melewati atap, dinding, kaca, partisi, langit-langit dan lantai
•
Radiasi sinar matahari
•
Panas dari penerangan atau lampu-lampu
•
Pancaran panas dari penghuni ruangan
•
Panas dari peralatan tambahan dari ruangan
•
Panas dari elektromotor
b. Penambahan panas laten •
Panas dari penghuni ruangan
•
Panas dari peralatan ruangan
c. Ventilasi dan infiltrasi •
Penambahan panas sensible akibat perbedaan temperatur udara dalam dan luar
•
Penambahan panas laten akibat kelembaban udara dalam dan luar
Beban pendinginan puncak (total heat load) adalah total panas yang harus diambil oleh suatu sistem pendingin. Secara umum terdiri dari: a. Panas konduksi (Q1) Panas yang masuk melalui dinding dan atas: .....................................................................................9-3 dimana Q = jumlah panas (W) U = koefisien perpindahan panas total (W/m2 K)
25
A = luas permukaan (m2) (to-ti) = perbedaan suhu dalam dan luar ruang pendingin (K) koefisien perpindahan panas total (U) dihitung dengan persamaan:
.............................................................9-4
dimana x = tebal bahan insulasi (m) k = konduktivitas termal bahan (W/m K) h = koefisien perpindahan panas konveksi (W/m2 K) b. Field heat (Q2) Beban kalor yang dibawa oleh produk yang akan didinginkan atau disimpan: .....................................................................................9-5
dimana Q = jumlah panas (KJoule) m = berat dari produk yang didinginkan (kg) Cp= panas jenis dari produk di atas titik beku (KJoule/kg K) ∆T= perubahan suhu produk (K) c. Panas Respirasi (Q3) Panas yang diperoleh dari produk sebagai akibat dari proses respirasi. .........................9-6 d. Beban lampu (Q4) ....................................................................................9-7 e. Service load (Q5) Service load adalah panas lain yang timbul dalam proses operasi pendinginan seperti kipas, operator, udara luar ketika pintu dibuka, motor listrik dan panas infiltrasi dari penyekat dan rak pendingin. Diperkirakan besarnya adalah sekitar 10% dari total konduksi panas, field heat dan panas respirasi. 2.2.4 Perencanaan dan Peran Roof Garden Perencanaan roof garden atau istilah lainnya Taman Atap membutuhkan perencanaan yang cermat karena perlu perhatian khusus pada sistem struktur yang mengatur penyimpanan, pengaliran air pada lapisan teretentu di Roof garden
26 tersebut. Ada dua tipe roof garden yaitu intensif dan ekstensif. Taman ekstensif hanya membutuhkan kedalaman tanah sekitar 1-5 inchi atau sekitar 2,54 – 10,17 cm. Jenis ini merupakan jenis roof garden yang paling tradisional dan sederhana. Struktur atap beton konvensional dengan biaya dan perawatan taman relatif murah karena penghijauan atap hanya mengandalkan tanaman perdu dengan lapisan tanah tipis. Roof garden jenis ini hanya merupakan taman pasif. Sedangkan jenis taman Intensif merupakan taman aktif seperti halnya taman yang berada di permukaan tanah.Taman intensif membutuhkan kedalaman tanah yang relatif lebih tinggi untuk ditanamkan pada atap rumah, struktur yang lebih kuat untuk menahan beban yang lebih berat. Pada struktur atap juga harus sudah diperhitungkan multi layer konstruksi yang merupakan elaborasi sistem pengairan dan drainase air. Dengan lapisan tanah mencapai kedalaman hingga dua meter, atap hijau intensif mensyaratkan struktur bangunan khusus dan perawatan tanaman cukup rumit. Jenis tanaman tidak hanya sebatas tanaman perdu, tetapi juga pohon besar sehingga mampu menghadirkan satu kesatuan ekosistem. Tanaman yang digunakan sebagai elemen Roof garden terdiri dari dua elemen yaitu jenis tanaman ground floor berketinggian ±7 cm yaitu jenis rumput Jepang dan tanaman semak dengan ketinggian ±50 cm – 200 cm yang berupa pohon palem dan pohon perdu lainnya. Roof Garden ini dilengkapi dengan fasilitas play ground untuk keluarga berupa fasilitas permainan anak seperti ayunan.
27
2.3
Studi Banding
Apartemen Lavande – Tebet
Gambar 5. Fasade apartemen lavande
Lavande residence terletak di daerah tebet ini memiliki 3 tower yang menjadi 1 massa dengan ketinggian 27 lantai dilengkapi main entrance lobby, lounge dan fasilitas penunjang seperti kolam renang, gym, playground, pada sisi podium.
Gambar 6. Fasilitas apartemen lavande
Kemudian pada setiap 1 tower yaitu khususnya tower C terdapat 23 unit per lantainya. Sebagai salah satu conoth untuk unit telah dilakukan survei terhadap unit 1 bedroom. Unit ini dengan luas 7 x 6 m disertakan 1 kamar mandi, living room, dapur, dan balkon.
28
Gambar 7. Kondisi unit apartemen lavande
Pada unit 1 bedroom ini mendapatkan view ke arah kolam renang, kemudian di apartemen ini memiliki akses yang sangat ketat karena setiap orang yang ingin naik ke atas atau memasuki wilayah unit harus memiliki akses card dimana lift dibuat otomatis hanya dapat naik ke tiap lantai jika mensensor kartu tersebut dan kartu tersebut hanya dimiliki oleh penghuni sehingga tidak semua orang tamu dapat naik ke unit tanpa melalui penghuni sehingga dengan adanya sistem ini keamanan apartemen lebih terjamin.
Gambar 8. Kondisi koridor dan lift apartemen lavande
Dapat dilihat di atas pada ujung koridor terdapat pengunaan kisi-kisi dari aluminium sebagai penghawaan agar udara koridor tetap terjadi pertukaran udara atau tidak
29
pengap. Lebar koridor sekitar 1,5 m dan dilengkapi 4 lift penumpang dengan ukuran 2 x 2 m.
Gambar 9. Kondisi ruang utilitas apartemen lavande
Dan yang terakhir apartemen ini juga dilengkapi utilitas yakni diantaranya terdapat, tangga kebakaran dimana tiap lantai terdapat 2 tangga dan 1 lift barang, kemudian dilengkapi hydrant di setiap depan pintu tangga kebakaran, pada setiap unit memiliki kotak panel shaft dibagian depan unit sebagai maintenance lebih mudah petugas tidak perlu memasuki unit ketika terjadi trouble. Lalu terdapat ruang sampah dan ruang panel yang peletakannya satu area dengan lift barang dan tangga kebakaran posisi dibelakang core lift utama. Stadthaus M1- Freiburg, Germany
Gambar 10. Fasade apartemen stadthaus M1
Bangunan ini merupakan rancangan bangunan apartemen yang terdapat hotel dan retail juga. Bangunan yang memiliki luas 6.668 m2 ini memiliki konsep hemat
30 energi. Dapat dilihat bahwa bangunan ini memiliki fasade yang unik dengan terisolasi oleh sirip vertikal dari kayu pinus sebagai selubung bangunanya. Kemudian jendela kaca pada bangunan ini dilapisi 3x panel kaca yang mengatasi radiasi tabir surya. Pada bagian balkon juga diberikan tanaman rambat sebagai penyejuk. Dalam unit apartemen, transmisi koefisien heat-loss adalah 30% di bawah batas yang diperbolehkan, dan kebutuhan energi primer adalah 70% di bawah tingkat yang diizinkan. Jadi apartemen ini memenuhi Freiburg Energy-Efficiency-House Standard 40. Kamar dengan suhu yang lebih rendah, di mana penghuni menghabiskan lebih sedikit waktu, yaitu, kamar tidur dan kamar mandi, terletak di façade utara. Ruang keluarga, kamar anak-anak dan studi berada di façade selatan, di mana keuntungan surya pasif dapat dimanfaatkan untuk pemanasan. Lantai ke langit-langit kaca memastikan pencahayaan yang baik di apartemen. Konsep sendiri dari bangunan ini lebih penghematan energi terhadap pencahayaan buatan namun tetap mengutamakan kenyamanan dari terik panas jadi hanya memanfaatkan pencahayaan alami terutama pada musim panas.
Gambar 11. Aksonometri apartemen stadthaus M1
31
Gambar 12. Denah dan siteplan apartemen stadthaus M1
Sipan Residential Building- Iran Bangunan apartemen ini dibangun tahun 2014 dengan luas 12.600 m2 oleh arsitek RYRA Studio. Bangunan didominasi oleh selubung dengan modul grid pada setiap kaca jendelanya, yang dilapisi oleh ketebalan dindingnya untuk melindungi dari radiasi surya. Kesesuaian antara selubung dan interior bangunan merupakan prinsip utama dalam desain bangunan ini. Pada setiap bagian ruang-ruang yang besar seperti ruang keluarga yang membutuhkan view besar maka ditempatkan pada grid yang besar juga sehingga tetap tidak menghalangi pemandangan sebuah ruang. Untuk zona hijau diletakan di bagian atap sebagai atap hijau yaitu diantaranya dipenuhi oleh fasilitas rekreasi seperti lapangan, taman bermain, kolam renang dll. Fasade selubung bangunan pada apartemen ini menggunakan material batu dimana ini menjadi konsep desain yang ingin ditunjukan sang arsitek bahwa material batu bisa dijadikan arsitektur kontemporer tidak hanya klasik.
Gambar 13. Fasade bangunan sipan residential
32
Gambar 14. Detail dan tampak selubung bangunan sipan residential
33
2.4
Kerangka Berpikir Tabel 1. Kerangka Berpikir • •
Latar Belakang Bertambahnya aktifitas yang tinggi di jakarta diperlukan sarana pendukung seperti hunian apartemen bagi kalangan pekerja. Kebutuhan akan hunian apartemen yang hemat energi yang mempertimbangkan kaidah arsitektur dan iklim setempat.
State of Art Topik-topik terkait bangunan hemat energi melalui selubung bangunan dan beban pendinginan. Tinjauan Khusus Implementasi arsitektur hemat energi. Tinjauan Umum Teori berkaitan hunian apartemen, konsep selubung bangunan, dan teori cooling loads.
Tahap Perancangan
•
•
•
• •
Skematik Desain
Konsep Perancangan
Simpulan dan Saran
Permasalahan Bagaimana konsep penerapan pemanfaatan selubung bangunan dapat berhasil membantu penghematan energi?
Ruang Lingkup Perencanaan apartemen yang hemat energi upaya strategi pengendalian krisis energi dan pemanasan global. Merancang dengan pemanfaatan selubung bangunan, sebagai penghematan energi dengan menurunkan beban pendinginan pada penggunaan AC.
Tujuan Penelitian Menciptakan bangunan apartemen yang hemat energi terhadap beban pendinginan pada sistem tata udara buatan. Mengeksplorasi bentuk-bentuk dan desain selubung bangunan yang mampu berfungsi mereduksi panas matahari terhadap kenyamanan penghuni agar meringankan beban kerja pendingin udara di dalam bangunan.
Metode Penelitian Kuantitatif dan Eksperimental
Analisa dan Bahasan Analisa yang dilakukan meliputi analisa tapak dan lingkungan, analisa bangunan, dan analisa kegiatan manusia untuk menghasilkan output yang kemudian akan dihitung beban pendinginannya dan solusi bagaimana menurunkan penggunaan menjadi hemat energi.
Pengumpulan Data Online Research
34 2.5
Hipotesis Dari kerangka berpikir dapat ditarik sebuah hipotesis bahwa dengan
memperhitungkan penggunaan beban pendinginan pada penghawaan AC secara terus menerus dapat menghemat pemborosan energi listrik dengan dibantu konsep selubung bangunan sesuai analisa lingkungan, kegiatan manusia, dan bangunan yang sudah dilakukan sehingga dapat lebih mudah diterapkan. Selubung bangunan kali ini dapat menjadi variatif bisa dengan material atau bentuk apapun yang terpenting panas dapat direduksi masuk ke dalam ruang.
