5
BAB 2 TINJAUAN PUSTAKA 2.1 Pengertian Desain dan Perancangan Van Dyke (1990) mengemukakan bahwa desain atau perancangan merupakan suatu bentuk pemecahan masalah dengan beberapa tahapan dan mengacu pada ide-ide desain yang direncanakan. Desain yang baik harus dapat memecahkan masalah dengan konsep yang baik dan merupakan hasil dari proses yang saling berhubungan dari tahapan desain. Selain itu, desain juga berfungsi untuk mengambil keputusan yang berorientasi pada kepentingan masa yang akan datang, serta menciptakan hasil yang sesuai dengan tujuan yang telah ditetapkan, yang bersifat dinamis, berkelanjutan, dan fleksibel. Perancangan adalah sebuah proses kreatif yang mengintegrasikan aspek teknologi, sosial, ekonomi, dan biologi, serta efek psikologis dan fisik yang ditimbulkan dari bentuk, bahan, warna, ruang, dan hasil pemikiran yang saling berhubungan (Simonds, 1983). Lebih lanjut dikemukakan bahwa perancangan ditujukan untuk memenuhi kebutuhan manusia, antara lain perancangan dapat mengakomodasi sarana yang kuno dengan yang baru. Perancangan merupakan kombinasi ilmu dan seni yang berfokus pada penggabungan manusia dengan aktivitas di ruang luar (Booth, 1983). 2.2 Kota dan Permasalahannya Kota adalah pusat dari suatu daerah karena kota merupakan pusat informasi dan infrastruktur yang terdapat di perkotaan lebih lengkap daripada di pedesaan sehingga banyak masyarakat yang lebih memilih untuk tinggal di kota daripada di desa. Hal ini merupakan penyebab semakin bertambahnya jumlah penduduk di perkotaan yang mengakibatkan permukiman di perkotaan semakin padat. Definisi kota berdasarkan Pasal 1 Permendagri No. 2 Tahun 1987 adalah pusat permukiman dan kegiatan penduduk yang mempunyai batas wilayah administrasi yang diatur dalam peraturan perundang-undangan serta permukiman yang telah memperlihatkan watak dan ciri kehidupan perkotaan (Hardjasoemantri, 2000). Menurut Apsari (2007), kota memiliki berbagai komponen yang terdiri dari komponen yang secara fisik terlihat dan yang tidak dapat terlihat. Komponen
6
yang secara fisik terlihat, antara lain, adalah berupa bangunan dan infrastruktur lainnya, sedangkan komponen yang secara fisik tidak dapat terlihat berupa kekuatan politik dan hukum yang mengarahkan kegiatan kota. Karakteristik masyarakat yang terdapat di kota adalah heterogen, bertingkat-tingkat, dan secara umum memiliki kecenderungan individual dan materialistis yang tinggi. Menurut Karyono (2001), kota-kota besar di Indonesia menghadapi permasalahan suhu yang tinggi. Suhu yang tinggi di kota-kota besar tersebut dipengaruhi oleh dua faktor, yaitu faktor alami dan faktor sosial. Faktor alami tersebut, antara lain, bangunan-bangunan tinggi di kota-kota besar yang menghalangi kecepatan angin dan radiasi sinar matahari akibat minimnya jumlah pepohonan di kota-kota besar, sedangkan faktor sosial, antara lain, peningkatan aktivitas manusia yang sangat mempengaruhi peningkatan suhu kota dan dibukanya lahan-lahan alami bervegetasi menjadi lahan terbangun. Faktor sosial lainnya, yaitu jumlah penduduk, penggunaan bahan bakar fosil dan listrik, jumlah kendaraan bermotor, jumlah bangunan, serta permukiman yang relatif mengalami peningkatan dari tahun ke tahun. Saat ini bangunan-bangunan dirancang sedemikian rupa dan diperkeras, tetapi tanpa cukup diberi peneduh pohon sehingga tidak akan nyaman tanpa pengkondisian udara. Kondisi tersebut mengakibatkan peningkatan suhu udara kota yang semula sudah tinggi akibat pemanasan aspal, beton, serta pembuangan panas oleh mesin-mesin pengkondisian udara itu sendiri. Selain itu, suhu udara kian bertambah panas akibat kendaraan bermotor yang menggunakan AC. Persoalan tersebut kemudian terakumulasi sehingga kebergantungan manusia yang tinggal di kota pada penggunaan energi semakin tinggi (Karyono, 2001). 2.3 Pengertian Ekologi dan Desain Ekoarsitektur Istilah “ekologi” pertama kali diperkenalkan oleh Ernest Haeckel, ahli ilmu hewan pada tahun 1869 sebagai ilmu interaksi antara segala jenis makhluk hidup dan lingkungannya. Arti kata bahasa Yunani oikos adalah rumah tangga atau cara bertempat tinggal, dan logos bersifat ilmu atau ilmiah. Jadi, ekologi berarti ilmu tentang rumah atau tempat tinggal makhluk hidup. Ekologi juga dapat didefinisikan sebagai ilmu yang mempelajari hubungan timbal balik antara makhluk hidup dan lingkungannya (Frick dan Suskiyatno, 2007).
7
Selanjutnya menurut Frick dan Suskiyatno (2007), persoalan tentang wawasan lingkungan pada masa ini berkembang pada rasa tanggung jawab terhadap lingkungan hidup dan mendorong kedudukan ekologi dari segi akademis menjadi perhatian umum. Hal ini mengakibatkan ekologi di samping menjadi bidang keilmuan, juga ilmu lingkungan yang mengandung pengetahuan dan pengalaman kebutuhan masyarakat di bidang ekonomi dan politik. Arsitektur sebagai ilmu teknik dialihkan kepada arsitektur kemanusiaan yang memperhitungkan juga keselarasan dengan alam maupun kepentingan manusia penghuninya. Pembangunan rumah atau tempat tinggal sebagai kebutuhan kehidupan manusia dalam hubungan timbal-balik dengan lingkungan alamnya dinamakan ekoarsitektur atau arsitektur ekologis (Frick dan Suskiyatno, 2007). Desain ekoarsitektur adalah desain yang memperkuat hubungan alam dan budaya manusia. Desain ekoarsitektur berhubungan dengan arsitektur dalam hal dengan permasalahan struktur, bentuk, dan estetika serta segi teknik sipil dalam hal keamanan dan efisiensi. Aspek tersebut kemudian diolah menurut desain ekoarsitektur, untuk kelangsungannya dalam jangka panjang demi kelestarian lingkungan dan makhluk hidup (Van der Ryn dan Cowan, 1996). Dengan kata lain, desain ekoarsitektur adalah setiap bentuk desain yang meminimalkan dampak yang merusak lingkungan dengan mengintegrasikan diri dengan prosesproses hidup. 2.4 Atap Bertanaman sebagai Bagian dari Desain Ekoarsitektur Perkembangan pembangunan fisik yang pesat di perkotaan telah menyebabkan perubahan wajah kota menjadi semakin kaku, tetapi secara manusiawi manusia yang tinggal di dalamnya tetap mempunyai keinginan untuk senantiasa berdekatan dengan alam (Branch, 1995). Menurut Ambarwati (2005), dengan menghadirkan suasana alami di lingkungan sekitar tempat tinggal atau kerja, manusia akan senantiasa didorong berdekatan dengan alam sehingga akan tercipta kondisi yang nyaman di lingkungan tempat tinggal atau kerja tersebut. Suasana udara yang nyaman serta pemandangan yang indah dapat memberikan rasa tenang sehingga produktivitas kerja dapat meningkat. Dengan demikian, dari latar belakang tersebut, kemudian timbul suatu cabang lanskap yang dinamakan roof landscape.
8
Menurut Pramukanto (2006), roof landscape atau lebih dikenal dengan green roof, rooftop garden, atau roof garden merupakan salah satu pemberdayaan potensi ruang yang tidak termanfaatkan, yaitu pada atap bangunan menjadi sebuah ruang hijau yang dapat memberikan banyak manfaat baik dalam skala mikro maupun skala kota. Pengembangan ruang hijau vertikal ini mempunyai peran ekoarsitektur dalam meningkatkan keragaman biologis di perkotaan. Green roof atau yang lebih dikenal dengan nama roof garden (taman atap) mempunyai pengertian ruang hijau di atas atap yang memanfaatkan vegetasi hidup (Voogt, 2004). Dengan kata lain, roof garden adalah taman yang berada di atap bangunan dengan semua unsur tanaman yang terdapat di dalam taman tersebut diupayakan berada di atap. Pembentukan roof garden yang paling sederhana adalah berupa penambahan fasilitas bak tanaman yang dipasang di tepian beranda dan ditanami dengan tanaman hias pot ataupun tanaman rambat. Menurut Apsari (2007), konsep taman atap telah menjadi inspirasi sejak enam abad sebelum masehi, yaitu dibangunnya Taman Gantung Babylonia yang bertujuan menciptakan tiruan alam di istana. Salah satu dari tujuh keajaiban ini dibangun oleh raja Kaldea, Nebupalassar, dan dilanjutkan oleh puteranya Nebuchadnezar. Taman ini berupa teras-teras bertingkat pada dinding kota seluas dua hektar dengan 3500 kaki di atas permukaan laut. Pada abad ke 19 daerah perbukitan di Islandia menjadi sumber inspirasi bentuk roof garden selanjutnya, disana para petani menanami atap rumahnya dengan rumput. Penghijauan atap era modern dimulai di Jerman, Swiss, Austria, dan negara Skandinavia pada tahun 1960-an. Sampai tahun 1996 lebih dari 3.2 juta m2 ruang hijau dibangun di atap bangunan-bangunan di Jerman. Setelah Eropa, Amerika dan Kanada juga mengembangkan roof garden. Begitu pula dengan beberapa negara di Asia, seperti Singapura, Hongkong (China), Jepang, dan Korea (Sukaton et al., 2004; Pramukanto, 2006). Menurut Paramukanto (2006), roof garden dapat berimplikasi terhadap peningkatan kualitas lingkungan. Roof garden dapat berperan sebagai lingkungan hidup yang menyediakan habitat untuk satwa liar terutama burung dan hewan kecil lainnya. Tanaman yang terdapat di roof garden dapat menjadi filter alami untuk mengurangi polusi udara dan debu karena tanaman dapat meningkatkan kadar oksigen di udara sehingga akan mengurangi karbondioksida. Selain itu,
9
tanaman yang terdapat di roof garden juga dapat menurunkan tingkat transfer bising dan proses fotosintesis yang dialami oleh tanaman dapat meningkatkan biomassa kota. Dengan demikian, secara garis besar manfaat roof garden dapat dikategorikan menurut fungsi ekoarsitektur, ekonomi, dan estetika. Roof garden adalah salah satu sistem modifikasi atap yang dapat menurunkan intensitas pulau pemanasan kota dengan menyediakan bayangan dan melalui evapotranspirasi yang melepaskan air dari tanaman ke udara di sekelilingnya sehingga kelembaban udara meningkat dan udara akan menjadi lebih segar. Keberadaan roof garden dapat menurunkan akumulasi panas dari bangunan dan menurunkan emisi polutan dari AC dan gas rumah kaca (Voogt, 2004). Kehadiran roof garden pada suatu bangunan dapat menciptakan keindahan visual karena fungsi tanaman yang dapat melembutkan struktur bangunan yang kaku. Selain itu, pemanfaatan roof garden yang meluas dapat melembutkan horizon kota yang monoton sehingga predikat kota sebagai “hutan beton” dapat diminimalkan. Atap bertanaman dapat mengurangi tingkat kebisingan hingga 50 dB. Lapisan tanah setebal 12-20 cm dapat mengurangi tingkat kebisingan hingga 4046 dB (Feriadi dan Frick, 2008). Menurut US EPA (2006), roof garden dapat diaplikasikan pada fasilitas industri, permukiman, perkantoran, serta fasilitas komersial lain, yang disesuaikan dengan kebutuhan dan bentuk bangunan. Pengembangan roof garden di perkotaan perlu diupayakan untuk membuka peluang terciptanya kawasan hijau bersifat alami yang merupakan bagian dari penataan ruang kota sebagai kawasan hijau. 2.5 Iklim Kota dan Iklim Desa Secara umum kondisi iklim tropis di kota (misalnya di Jakarta, Surabaya, dan Bogor) turut berperan penting dalam menentukan kebutuhan sistem penanaman dan jenis tanaman, serta memberi pertimbangan desain yang menentukan keberhasilan gagasan desain kawasan lanskap berbasis ekoarsitektur. Tiap atap bertanaman mempunyai keunikan karakter kondisi iklim mikro yang berhubungan dengan lokasi dan dipengaruhi oleh faktor orientasi bangunan, kondisi bangunan sekitarnya, pola pergerakan angin, dan fasilitas infrastruktur lingkungan yang perlu dipelajari selama fase desain (Feriadi dan Frick, 2008).
10
Selanjutnya menurut Feriadi dan Frick (2008), kondisi iklim mikro berubah seiiring dengan berubahnya ketinggian suatu tempat. Suhu udara ekstrem dan angin yang bertiup lebih keras perlu dipertimbangkan sebaik-baiknya. Bangunan sekitar akan mempengaruhi pola pergerakan angin (seperti efek terowongan angin), membentuk bayangan atau memantulkan cahaya. Dengan demikian, kajian menyeluruh mengenai atap bertanaman dalam kaitannya dengan bangunan sekitarnya sangat diperlukan. Dalam beberapa segi tertentu, faktor yang kurang baik seperti angin dan kelebihan sinar matahari dapat diatasi oleh perencanaan yang matang. Orientasi atap bertanaman dapat mempengaruhi jumlah angin dan sinar matahari yang diperoleh. Bayangan yang disebabkan oleh bangunan sekitar turut menentukan jenis tanaman yang ditanam. Angin yang berlebihan dapat mengakibatkan ketidaknyamanan bagi pengguna, merusak tanaman atau merobohkan pohon sehingga dalam penerapannya pelindung angin dan pengikatan tanaman dengan jangkar khusus mungkin diperlukan (Feriadi dan Frick, 2008). 2.6 Desain Ekoarsitektur sebagai Solusi Masalah Lingkungan Kota Menurut Feriadi dan Frick (2008), perbandingan antara lingkungan buatan dan lingkungan alam yang melewati ambang batas tertentu menimbulkan “iklim kota”. Peningkatan suhu iklim kota tersebut rata-rata 1 – 2 OC dan pada waktu malam dapat mencapai 6 OC. Ditambah dengan pencemaran yang meningkat, beban atau risiko atas kesehatan manusia meningkat pula. Tingkat kehangatan suhu dalam iklim kota pada siang hari naik di pusat kota, membubung di situ dan memadatkan partikel debu dan sebagainya. Dengan demikian, udara tercemar membentuk semacam kanopi kabut atau asap yang mengurangi sinar matahari langsung dan cahaya alamiah. Udara tercemar tersebut kemudian turun di pinggiran kota. Pada malam hari kanopi kabut tersebut mengurangi pemantulan suhu permukaan bumi ke angkasa, mengakibatkan meningkatnya suhu sampai 6 OC, dan menghalangi angin sejuk masuk ke dalam kota (Feriadi dan Frick, 2008). Selanjutnya menurut Feriadi dan Frick (2008), kanopi kabut/asap dan peningkatan suhu di dalam kota terjadi berdasarkan argumentasi/penalaran berikut:
11
1) kapasitas penyimpanan panas oleh gedung dan jalan yang seharusnya dipantulkan pada waktu malam terganggu oleh pencemaran udara; 2) penerimaan radiasi panas sinar maahari diperburuk oleh bahan pemantulan (kaca, kendaraan, dsb) dan oleh warna gelap (jalan aspal hitam dsb); 3) kurangnya tanaman dan pepohonan yang memberi bayangan pada siang hari, sedangkan sebenarnya pepohonan berpotensi dapat menurunkan suhu di sekitarnya hingga 3 - 4 OC; 4) aliran air hujan yang melewati atap, jalan, saluran, dan sebagainya, biasanya langsung ke roil kota (saluran pembuangan) sehingga tidak dapat menguap di tempat yang sekaligus dapat menurunkan suhu setempat. Untuk mengurangi efek kanopi kabut dan iklim kota yang juga mempengaruhi kesehatan, penghuni harus mengusahakan hal-hal berikut: 1) mencegah emisi (pengaruh pencemaran udara, bahan pengotor, kebisingan, radiasi, dsb.,atas manusia, hewan, dan tanaman); 2) memungkinkan gerakan (sirkulasi) udara dalam lingkungan kecil; 3) menciptakan taman kota, hutan kota, dan permukaan penyerapan air yang cukup luas; 4) menambah penghijauan di sekitar gedung (lahan parkir dihijaukan dengan rumput, menanam tanaman peneduh, menghijaukan dinding luar (kebun vertikal)), dan menggunakan konstruksi atap bertanaman. Penghijauan di lingkungan kota akan meningkatkan kualitas kehidupan dalam kota karena manusia dapat hidup erat dengan alam (melihat tumbuhnya tanaman, burung, dan binatang lain, serta dapat mengerti fungsi ekosistem). Menurut Sasmita (2009), kota yang memiliki keteduhan dengan banyaknya pohon yang rindang dapat mengurangi secara tidak langsung lalu lintas kendaraan bermotor (karena penduduk lebih bersedia berjalan kaki, serta kurang berkehendak untuk keluar kota atau ke tempat hiburan). Di samping hal-hal tersebut, penghijauan di lingkungan kota meningkatkan produksi oksigen yang mendukung kehidupan sehat bagi manusia, mengurangi pencemaran udara, dan meningkatkan kualitas iklim mikro. Air hujan yang turun diserap oleh tanah, kemudian menguap kembali. Dengan demikian, tanaman ikut mengelola air hujan dan melindungi lereng terhadap tanah longsor.
12
2.7 Penerapan Teknik Sipil untuk Desain Ekoarsitektur Teknik sipil adalah salah satu cabang ilmu teknik yang mempelajari tentang bagaimana merancang, membangun, merenovasi tidak hanya gedung dan infrastruktur, tetapi juga mencakup lingkungan untuk kemaslahatan hidup manusia. Salah satu cabang dari ilmu teknik sipil yang diperlukan dalam merancang suatu kawasan ekoarsitektur adalah teknik sipil struktural, yaitu cabang yang mempelajari masalah struktural dari materi yang digunakan untuk pembangunan. Sebuah bentuk bangunan mungkin dibuat dari beberapa pilihan jenis material, seperti baja, beton, kayu, kaca, atau bahan lainnya. Setiap bahan tersebut mempunyai karakteristik masing-masing. Ilmu bidang struktural mempelajari sifat-sifat material itu sehingga pada akhirnya dapat dipilih material mana yang cocok untuk jenis bangunan tersebut
Dalam bidang ini dipelajari
lebih mendalam hal yang berkaitan dengan perencanaan struktur bangunan, jalan, jembatan, green roof, terowongan dari pembangunan pondasi, hingga bangunan siap digunakan. 2.8 Pemodelan Digital Piranti lunak (software) berfungsi sebagai alat bantu untuk keperluan gambar teknik agar suatu gambar lebih cepat dan mudah dikerjakan, lebih akurat, dan lebih baik kualitas gambarnya secara visual. Ada dua jenis gambar teknik yang umum digunakan, yaitu gambar dua dimensi (2D) yang berfungsi sebagai gambar kerja (panduan pelaksana) dengan piranti lunak AutoCad, PhotoShop, atau CorelDraw. Jenis yang kedua adalah gambar tiga dimensi (3D). Gambar jenis ini bersifat memiliki kedalaman ruang sehingga walaupun hanya dalam bentuk gambar pada bidang kertas, gambar tersebut memudahkan dalam visualisasi bentuk dan ruang dari berbagai arah, bahkan dari dalam ruangan (Thabrani, 2007). Piranti lunak dalam pemodelan 3D yang dapat digunakan adalah 3D Studio Max, SketchUp, Maya, Bryce, dan Piranesi. Pilihan bergantung pada kebutuhan dan keahlian pengguna software, tetapi yang umum dan popular digunakan dalam pemodelan tiga dimensi adalah piranti lunak 3D StudioMax. Kemampuan piranti lunak 3D StudioMax tidak hanya untuk keperluan pemodelan 3D, juga terdapat material, pencahayaan, serta membuat simulasi gerakan (animasi) sehingga model dapat dipresentasikan secara foto (Thabrani, 2007).
