GREEN ARCHITECTURE PERANCANGAN BANGUNAN TINGGI KANTOR SEWA
KONSEP HEMAT ENERGI STUDI KASUS: PUSAT KAWASAN BISNIS KORIDOR JALAN BASUKI RAHMAT SURABAYA PUSAT
Nama : Harida Samudro Nrp : 3210 207 004 Pembimbing: Ir. Muhammad Faqih, M.S.A, PhD Co‐Pembimbing: Ir. Erwin Sudarma, MT Jurusan Arsitektur Bidang Keahlian Perancangan Arsitektur 1
Latar Belakang
Bahan bakar fosil Kebutuhan energi di sektor Bangunan Tinggi kantor sewa Konsep vertikal Penghematan energi Konteks lokal iklim tropis lembab Fasade bangunan Penghawaan dan pencahayaan
Green Architecture Konservasi energi...Ekologis...Holistik...Estetis 2
3
ISSUE Rancangan Menghargai pemakai
Menghargai tapak Meminimalkan sumber daya baru
Bekerja bersama iklim
Konservasi Energi
Menyeluruh
Prinsip Rancangan Green Architecture
Bangunan Tinggi Kantor Sewa
EFISIENSI
FLEKSIBILITAS
IMAGE
Issue utama Rancangan kantor hemat energi 4
EFISIENSI Penghawaan dan Pencahayaan Penghawaan 1. Orientasi bangunan yang memanjang dari arah Tenggara ke Barat laut mengoptimalkan ventilasi udara silang terhadap arah angin 2. Ventilasi alami melalui sistem ducting dan bukaan dari bawah jendela 3. Sistem AC VRV , Kebutuhan satuan Pendinginan tiap ruang Kantor adalah 550‐ 600 BTU/h/m2, menurut perhitungan kebutuhan AC kantor sewa dengan ukuran 6x6m(36m2) sebesar 2,2PK. Angka ini akan disesuaikan dengan kebutuhan unit AC VRV yang ada dipasaran
Sistem AC VRV
Wind
Desain ventilasi alami
Sistem AC VRV
6 Desain ventilasi alami
Pencahayaan 1. Zona pencahayaan, terkait fungsi dan orientasi bangunan 2. Side Lighting 3. Light selves (cahaya mandiri) 4. Shading devices 5. Electric lighting : direct, indirect Zona pencahayaan
Shading devices
Electric lighting
Side lighting
Light selves
7
FLEKSIBILITAS Tatanan Ruang Tatanan Ruang Tujuan utama dalam tatanan lingkungan kantor adalah untuk mendukung pekerjaan dengan biaya yang minimum tapi kepuasan yang maksimal. Dengan adanya perbedaan penyewa tidak mudah untuk mendapatkan ruang kantor yang tepat. Komponen ruang kantor sewa: 1. Ruang kerja (open space, team space, cubicle space) 2. Ruang rapat 3. Ruang pendukung (storage space, circulation area) Tatanan yang terbaik untuk kantor hemat energi adalah dengan konsep kubikal (cubicle space), kebutuhan untuk 1 atau 4 orang dengan fleksibilitas ruang yang dapat berubah, konsentrasi dan komunikasi yang cukup
Green office from green desk http://green‐desk.com/availability.html
cubicle space
Konsep penerapan Sistem open plan room, sistem open plan room ini memiliki nilai ekonomis dan efisiensi karena tidak memerlukan dinding permanen, ruang didalam disusun secara kubikal (cubicle space) • Memiliki ukuran modulasi yang tidak membuang ruang 8
WUJUD Fasade Selubung bangunan menjadi hal utama dalam tampilan fasade bangunan Selubung bangunan 1. Insulation material 2. Double envelopes 3. Green roofs 4. Wind Konsep penerapan Merupakan hasil akhir dari penerapan strategi rancangan secara aktif dan pasif 1. Pengembangan visual yang unik terkait dengan konteks lokal 2. Sesuai dengan building performance baik dari segi efisiensi dan fleksibilitas
Insulation material Double envelope
Green roofs 9
Permasalahan Rumusan Masalah : • Pemborosan energi pada bangunan tinggi khususnya kantor sewa terletak pada tingkat operasional yang cukup besar. • Sistem penghawaan dan pencahayaan pada bangunan tinggi merupakan faktor utama dalam penggunaan energi terbesar dalam sistem operasionalnya. • Kriteria konsep green architecture belum secara komprehensif diterapkan pada bangunan tinggi kantor sewa di Surabaya khususnya pusat kawasan bisnis koridor Jl. Basuki Rahmat. Pertanyaan Penelitian : • Bagaimana kualitas rancangan hemat energi pada bangunan tinggi kantor sewa berdasarkan penerapan konsep green architecture yang dititik beratkan pada sistem penghawaan dan pencahayaan terkait dengan faktor iklim makro dan mikro? Terkait dengan bentuk dan fasade bangunan yang dihasilkan untuk menghemat energi sesuai dengan faktor iklim setempat
10
Konsep Rancangan Konsep rancangan terkait dengan rumusan masalah
Prinsip Green Architecture Konservasi Energi Bekerja bersama iklim Meminimalkan sumber daya baru Menghargai pemakai Menghargai tapak Menyeluruh
Faktor pembentuk
Faktor Pelengkap Studi Preseden
Bangunan tinggi Servis Core
+ C, I
Ventilasi Alami
+ D
Orientasi utara‐ selatan
+ A
Balkon
+ G, H
Vegetasi
+ B, J
Transisi fasade
+ F
Faktor Pengisi Kantor sewa Penghawaan, Pencahayaan, dan Akustik
+ M
Pasif Aktif
Plasa/Ruang Terbuka + E, K Struktur dan dinding Kaca Warna
Std Pres 2
Std Pres 3
Std Pres 4
A. Sisi timur dan barat ramping
B. Dinding hijau dan Roof Garden
C. Struktur bangunan pada sisi timur dan barat
D. Panel tirai otomatis pada bukaan sisi timur dan barat
E. 70% lahan untuk penyerapan air
F. Ruang transisi pada fasade
G. Balkon : Ruang pembayang an pada tiap lantai
H. Solar shading dengan double glazing
I. Bangunan parkir disisi bangunan
J. Tanaman rambat
K. Teknologi pemurnian air
Ketinggian dan Bentuk
Strategi rancangan
Std Pres 1
+ L
L. Double glazing pada kulit bangunan M. LED
11
Kantor sewa
Berdasarkan peruntukannya
Berdasarkan jumlah penyewa
Berdasarkan pembagian layout denah Sel (Cellular system) Kelompok ruang (Group space system) Ruang terbuka (Landscape/open plan system)
Diasumsikan kantor sewa yang dirancang adalah tipe kantor sewa fungsi majemuk dan penyewa lantai majemuk
Berdasarkan kedalaman ruang Shallow space Medium depth space Deep space Very deep space
Dijadikan sebagai bahan simulasi rancangan terhadap konsep hemat energi
12
Metoda Rancangan Tahap 1 (Analysis)
Skema rancang Ken Yeang (Eco‐Design)
Teori, Prinsip, strategi, bangunan tinggi, kantor sewa
Tahap 2 (Synthesis) Konsep rancangan
Konsep Kantor Sewa
Konsep Hemat Energi
1. Berdasarkan pembagian layout denah 2. Berdasarkan kedalaman ruang
1. 2. 3. 4.
Konservasi Energi Bekerja bersama iklim Menghargai pemakai Menghargai tapak
Tahap 1 : Analysis
Tahap 2 : Synthesis
Tahap 3 (Appraisal)
Metoda terapan Wang et al
Tahap 3.1 Studi kasus
Tahap 3.2 Simulasi bangunan
Tinjauan kasus perancangan
Simulasi rancangan
• Deskripsi tapak dan kondisi iklim • Tapak perancangan • Program ruang • Modal dasar bangunan
Dikaitkan dengan parameter konsep rancangan • Denah bangunan • Massa bangunan • Fasade bangunan
Tahap 3 : Appraisal
Tahap 3.3 Pola desain
Penyempurnaan • Penilaian Berdasarkan Issue rancangan dan elemen regional • Klasifikasi hasil rancangan terkait dengan Issue rancangan
Core R.Sewa
R.Sewa
R.Sewa
Core
Balkon
Tipe ruang terbuka
Tipe ruang terbuka dengan konsep Green architecture
14
Core R.Sewa
R.Sewa
R.Sewa
Core
Balkon Tipe kelompok ruang dengan konsep Green architecture Tipe kelompok ruang
16
R.Sewa
R.Sewa
R.Sewa
R.Sewa
R.Sewa
R.Sewa
R.Sewa
R.Sewa
R.Sewa
R.Sewa
R.Sewa Core
R.Sewa
Core
R.Sewa
R.Sewa Balkon
Tipe shallow
Tipe shallow dengan konsep Green architecture
17
Kriteria Penilaian Kriteria penilaian berdasarkan elemen regional (Blowers, 1993) : Elemen Regional
Nilai 1
2
3
Air hujan
Sedikit
Sedang
Banyak
Suhu
Sedikit
Sedang
Banyak
Gerakan udara
Sedikit
Sedang
Banyak
Topografi
‐
‐
‐
Tanah
‐
‐
‐
Kriteria penilaian berdasarkan ISSUE Issue Efisiensi Fleksibilitas Wujud
Nilai 1
2
3
Sedikit
Sedang
Banyak
Terbuang banyak
Sedang
Terbuang sedikit
Sedikit
Sedang
Banyak 18
Tahap 3.1 Studi kasus
Tahap 3 Appraisal
Deskripsi Tapak dan Kondisi Iklim
4‐8m 4‐8m
U
10‐14m Gambar Lokasi tapak kasus perancangan Sumber: Google Earth dan Penulis
BATASAN Utara : berbatasan dengan gedung perbankan (citibank) yang memiliki ketinggian sekitar 4‐ 8m. Selatan : berbatasan dengan gedung perbankan (bank jatim pusat) yang memiliki ketinggian 10‐14m. Barat : berbatasan dengan jalan arteri sekunder selebar 4m serta bangunan hunian yang memiliki ketinggian 4‐8m. Timur : berbatasan dengan pedestrian selebar 4m dan jalan Basuki Rahmat dengan lebar 20. IKLIM MIKRO SURABAYA Pada iklim tropis lembab seperti surabaya sasaran utama desain bangunannya antara lain : meminimalkan panas bangunan, memaksimalkan pendinginan, dan menyediakan ventilasi alami yang efektif. Dimana faktor pendukung antara lain : 1. Kelembaban udara, 70%‐85% 2. Suhu udara, 270C‐290C 3. Curah hujan, cukup tinggi 4. Matahari, 11‐12 jam 5. Gerakan udara (angin), 2‐3,6 m/det 20
Tapak Perancangan MASUK
±7170m2
KELUAR
GSB: Sisi Utara = 3m Sisi Timur = 13m Sisi Selatan = 3m Sisi Barat = 3m
= jalur arteri primer = jalur arteri sekunder = sirkulasi pejalan kaki
U Gambar Sumber: RTRW 2005 dan Penulis
LINGKUP ASUMSI • Luas lantai massa diasumsikan sesuai dengan peraturan bangunan KDB 70%.Luas tapak rancangan adalah 10.243m2. jadi untuk total luas lantai dasar adalah sebesar ±7170m2 . • Diasumsikan untuk zona parkir adalah 4 lantai • Diasumsikan 1 zona ruang kantor yang disewakan mampu menampung 25 personil. Menurut Peraturan Pemerintah PU no.45 tahun 2007 disebutkan bahwa ukuran standar per personil 10m2. Jadi luasan untuk 1 zona = 250m2, untuk 4 zona ruang total menjadi = 1000m2 tiap lantainya. • Diasumsikan ruang servis 30% dari luas total kantor sewa tiap lantainya sehingga kebutuhan ruang servis berupa tangga, lobby lift dan koridor = 300m2. • Total luasan tiap lantai kantor sewa beserta dengan ruang servis adalah sebesar 1000m2 + 300m2 = ± 1300 m2. • Jalur arteri sekunder arah Utara berpotensi menjadi akses utama terkait dengan kondisi iklim mikro, yang disarankan pintu utama bangunan terletak pada arah Utara. Arah timur berpotensi menjadi jalur keluar kendaraan. 21
Program Ruang
= publik
= semi publik
= privat
22
Program Ruang No
Fasilitas
Kebutuhan Ruang
1
Fasilitas Publik (Hall, Plasa, Area Parkir) ±7170 m2
Hall (untuk daerah plasa dan ruang dalam)
1500
2
3000
Resepsionis
150
1
150
Parkir mengikuti luas dasar Tower/Tipikal = 1395,9
10
100 mbl
1000
Lobby Lift
100
1
100
ATM Center
10
1
10
Security
50
1
50
Toilet Pria
40
1
40
Toilet Wanita
40
1
40
Musholla
40
1
40
Gudang
18
1
18
Pantry
18
1
18
Tangga Darurat
15
1
15
R.Genset
40
1
40
R.ME
20
1
20
R.Utilitas
20
1
20
Gudang
20
1
20
AHU
30
1
30
R.Servis
R.Penunjang
Sirkulasi TOTAL
Standar Area Kuantitas (m2)
20%
Area (m2)
922,2
5533,2 23
Program Ruang
No
Fasilitas
Kebutuhan Ruang
2
Fasilitas Semi Publik (komersial) ±7170 m2
Lobby Lift
100
1
100
Departemen Store
1000
1
1000
Cafe
250
1
250
Restaurant
500
1
500
Perbankan
1000
1
1000
Pub / Lounge
500
1
500
Entertainment Area
500
1
500
Toilet Pria
40
1
40
Toilet Wanita
40
1
40
Musholla
40
1
40
Gudang
18
1
18
Pantry
18
1
18
Tangga Darurat
15
1
15
R.Servis
Sirkulasi TOTAL
Standar Area Kuantitas (m2)
20%
Area (m2)
804,2
4825,2
24
Program Ruang No
Fasilitas
Kebutuhan Ruang
3
Fasilitas Privat (Tower/Tipikal) ± 1300 m2
Ruang Kerja
Ruang Pendukung
R.Servis
Lobby Lift Sirkulasi TOTAL
Standar Area Kuantitas (m2)
Area (m2)
Tipe Semi Terbuka (R.Pimpinan)
15
4
60
Tipe Terbuka (R.Asisten dan Staf)
10
20org x 4 = 80 org
800
Resepsionis
5
4
20
R. Rapat
12
4
48
R. Buku
5
4
20
R. Konter kopi
5
4
20
R. Fotokopi
5
4
20
R. Penyimpanan File
2
4
8
Toilet Pria
4
1
4
Toilet Wanita
4
1
4
Musholla
10
1
10
Gudang
10
1
10
Pantry
10
1
10
Tangga Darurat
15
1
15
20
1
20
10%
106,9
1175,9 25
Kesimpulan Modul dasar berdasarkan konsep rancangan dan faktor iklim • Core diletakkan disisi barat, dengan pertimbangan view bangunan yang tidak terlalu menonjol • Balkon diletakkan disisi timur, dengan pertimbangan view yang menghadap jalan utama • Bukaan orientasi utara‐selatan • Posisi bangunan memanjang tenggara‐barat daya untuk memaksimalkan gerakan udara
Core
Ruang Balkon U
Keterangan: • Luas dasar podium bangunan : 5533,2 • Luas dasar tower bangunan : 1395,9 • Ketinggian lantai podium : 5m • Ketinggian lantai tower : 4,5m
26
Tahap 3.2 Simulasi Bangunan
Tahap 3 Appraisal
Massa Bangunan Alt 1
Keterangan: Modul dasar bentuk kotak
Alt 2
Keterangan: 1. Balkon lengkung keluar (cembung) 2. Sisi bukaan pada ruang kantor sewa lengkung keluar (cembung)
Alt 3
Keterangan: 1. Balkon lengkung kedalam (cekung) 2. Sisi bukaan pada ruang kantor sewa lengkung kedalam (cekung) 28
Massa Bangunan ALT
MASSA
Waktu Pembayangan 21 Juni 10.00
1
2
3
21 Desember 14.00
10.00
14.00
29
Penilaian Massa Bangunan Elemen Regional
Penilaian Alternatif Rancangan Alt 1
Nilai
Alt 2
Nilai
Alt 3
Nilai
Air hujan
Sedang
2
Banyak
3
Sedikit
1
Suhu
Sedang
2
Banyak
3
Sedikit
1
Gerakan udara
Sedang
2
Banyak
3
Sedikit
1
Topografi
‐
‐
‐
‐
‐
‐
Tanah
‐
‐
‐
‐
‐
‐
Penilaian Alternatif Rancangan ISSUE
Alt 1
Nilai
Alt 2
Nilai
Alt 3
Nilai
Efisiensi
Sedang
2
Banyak
3
Sedikit
1
Fleksibilitas
Sedang
2
Sedang
2
Sedang
2
Wujud
Sedang
2
Banyak
3
Sedikit
1
TOTAL
12
15
7
Berdasarkan Penilaian dari beberapa Alternatif Rancangan disimpulkan MASSA yang paling optimal adalah
Alternatif 2 dengan total nilai 15 30
Tahap 3.2 Simulasi Bangunan
Tahap 3 Appraisal
Fasade Bangunan Diambil dari penilaian yang lebih besar dari massa bangunan Alt 1 Alt 2
Keterangan: Transisi ruang dengan ketinggian 2 lantai disusun secara zig‐zag
Keterangan: Transisi ruang pada bagian tengah sisi bukaan
Alt 3
Keterangan: Transisi ruang pada bagian tepi sisi bukaan 31
Fasade Bangunan ALT
FASADE
Waktu Pembayangan 21 Juni 10.00
1
2
3
14.00
32
Penilaian Fasade Bangunan Elemen Regional
Penilaian Alternatif Rancangan Alt 1
Nilai
Alt 2
Nilai
Alt 3
Nilai
Air hujan
Sedikit
1
Banyak
3
Banyak
3
Suhu
Banyak
3
Banyak
3
Sedikit
1
Gerakan udara
Sedikit
1
Banyak
3
Sedang
2
Topografi
‐
‐
‐
‐
‐
‐
Tanah
‐
‐
‐
‐
‐
‐
Penilaian Alternatif Rancangan ISSUE
Alt 1
Nilai
Alt 2
Nilai
Alt 3
Nilai
Efisiensi
Banyak
3
Banyak
3
Sedikit
1
Fleksibilitas
Sedang
2
Banyak
3
Sedang
2
Wujud
Banyak
3
Sedang
2
Sedang
2
TOTAL
13
17
11
Berdasarkan Penilaian dari beberapa Alternatif Rancangan disimpulkan FASADE yang paling optimal adalah
Alternatif 2 dengan total nilai 17 33
Tahap 3.2 Simulasi Bangunan
Tahap 3 Appraisal
Denah Bangunan Diambil dari penilaian yang lebih besar dari fasade bangunan
Alt 1
Keterangan: Koridor tengah
Alt 2
Keterangan: Koridor tengah dan sisi bukaan
Alt 3
Keterangan: Koridor samping sisi bukaan
34
Penilaian Denah Bangunan Elemen Regional
Penilaian Alternatif Rancangan Alt 1
Nilai
Alt 2
Nilai
Alt 3
Nilai
‐
‐
‐
‐
‐
‐
Suhu
Sedikit
1
Sedang
2
Banyak
3
Gerakan udara
Banyak
3
Banyak
3
Banyak
3
Topografi
‐
‐
‐
‐
‐
‐
Tanah
‐
‐
‐
‐
‐
‐
Air hujan
Penilaian Alternatif Rancangan ISSUE
Alt 1
Nilai
Alt 2
Nilai
Alt 3
Nilai
Efisiensi
Sedikit
1
Banyak
3
Banyak
3
Fleksibilitas
Sedang
2
Sedikit
1
Banyak
3
Citra/Image
‐
‐
‐
‐
‐
‐
TOTAL
7
9
12
Berdasarkan Penilaian dari beberapa Alternatif Rancangan disimpulkan DENAH yang paling optimal adalah
Alternatif 3 dengan total nilai 17 35
Tahap 3.3 Pola Desain
Massa Bangunan
Tahap 3 Appraisal
Fasade Bangunan
Denah Bangunan
37
Penyempurnaan Rancangan EFISIENSI Penghawaan dan Pencahayaan
Penghawaan 1. Optimalisasi gerakan udara terhadap arah angin 2. Ventilasi alami melalui sistem ducting dan bukaan dari bawah jendela 3. Sistem AC VRV 38
Axonometri Denah Tipikal
R.Servis
R.Kantor Sewa
Balkon
Pencahayaan 1. Zona pencahayaan, terkait fungsi dan orientasi bangunan 2. Side Lighting 3. Light selves (cahaya mandiri) 4. Shading devices 5. Electric lighting : direct, indirect
40
FLEKSIBILITAS Tatanan Ruang Lt 7‐26
Plasa
R.Penunjang
Lobby Lift Parkir
Lt 3‐6
Hall Plasa
Lt 2
ATM Center
Lt 1
41
Lt 7‐26
R.Penunjang
Perbankan
Dept Store
Lobby Lift Pub
Lt 3‐6 Cafe Lounge Entertainment Area Lt 2 Restaurant
Lt 1
42
Lobby Lift Lt 7‐26
Parkir gedung
Lt 3‐6
Lobby Lift Lt 2 Parkir gedung Lt 1
43
R.Servis R. Kantor
Lt 7‐26
R. Kantor
Lt 3‐6
R. Kantor R. Kantor
Balkon Lt 2
Tipe Semi Terbuka (R.Pimpinan)
Tipe Terbuka (R.Asisten dan Staf)
R.Rapat
Lt 1
44
WUJUD Fasade Selubung bangunan 1. Insulation material 2. Double envelopes 3. Green roofs 4. Wind
45
46
Perspektif
47
Perspektif
49
Tampak Tampak barat daya
Tampak timur laut
50
Tampak Tampak tenggara
Tampak barat laut
51
Denah
Lt 1 52
Denah
Lt 2 53
Denah
Lt 7‐26 55
Kesimpulan dan Rangkuman Kesimpulan dan Rangkuman terhadap Permasalahan Hasil Rancangan Rangkuman terhadap Permasalahan Hasil Rancangan : 1. Kualitas hemat energi terhadap rancangan bangunan dapat dilihat dari perhitungan pembayangan ruang didalamnya yang menggunakan balkon sebagai fasade bangunan. 2. Pengaruh rancangan akan memberikan dampak sirkulasi baik iklim,kendaraan, manusia akan menjadi lebih baik dan lancar dapat dilihat dari bentukan streamline yang disesuaikan dengan iklim, lajur kendaraan yang diposisikan diarah utara yang cenderung tidak ramai dan manusia dengan pedestrian yang cukup besar disisi Timur Kesimpulan Hasil Rancangan : 1. Bentuk akhir bangunan sangat dipengaruhi oleh 3 hal, yaitu: • Parameter konsep rancangan yang telah disimpulkan • Tinjauan kasus rancangan yang meliputi iklim mikro • Kesesuaian dengan hasil penilaian rancangan pada fasade bangunan terhadap sistem penghawaan dan pencahayaan 2. Pendekatan Green Architecture mampu menciptakan bentukan bangunan yang kehadirannya dalam suatu kawasan/lingkungan menjadi suatu elemen pembentuk ruang kota yang memperhatikan lingkungan. 3. Kualitas ruang didalamnya mampu memberikan kenyamanan dan kebanggaan terhadap penggunanya antara lain melalui penciptaan bentuk, skala dan dimensi serta komposisi ruang yang memperhatikan iklim sekitar. 56
Selesai......
57
