MODUL I RPKPS DAN TUGAS BANGUNAN PINTAR PENGAMPU : DR. AGUNG MURTI NUGROHO ST, MT.
MATA KULIAH BANGUNAN PINTAR Tujuan :SATUAN ACARA PERKULIAHAN 1. memberi pemahaman pengetahuan bangunan pintar dari sisi pemahaman empirik sebagai salah satu dasar dalam kegiatan dalam proses mendesain arsitektur 2. memberikan pemahaman membuat suatu keputusan dari sisi kegiatan mendesain bangunan dengan metoda responsive, optimize, simulate, automatic, integrate 3. memberikan pemahaman bagaimana menempatkan pengetahuan tentang bangunan pintar dalam mendesain bangunan secara keseluruhan Pokok Bahasan : 1. Mengerti kualitas lingkungan bangunan yang merupakan adaptasi pintar tanggap iklim (responsive) 2. Memahami aplikasi teknologi pintar bangunan secara umum dengan mengidentifikasi optimalisasi elemen bangunan khususnya di daerah tropis (optimize). 3. Menganalisis kualitas sains bangunan dengan menggunakan alat simulasi (simulate) 4. Mengevaluasi dengan sistem bangunan elemen dengan analisis simulasi sehingga mampu mengusulkan dengan penerapan sistem otomatis (automatic) untuk memenuhi kebutuhan kualitas lingkungan bangunan yang lebih baik 5. Pengetahuan merancang bangunan pintar sesuai prinsip desain bangunan tropis dan teknologi yang ada secara terapadu (integrate)
BANGUNAN PINTAR ? KUESIONER 1. Jelaskan apa yang anda ketahui tentang bangunan pintar? 2. Keilmuan yang ingin didapatkan setelah mengikuti kuliah bangun Pintar? 3. a. b. c. d.
Jelaskan istilah berikut menurut pemahaman anda Building Responsive Building Optimalization Building Simulation Building Automatization
4. a. b. c. d. e. f.
Jelaskan pemahaman anda tentang istilah dalam RPKPS Remember Understand Apply Analyze Evaluate Create
MATA KULIAH BANGUNAN PINTAR Minggu
MATERI
PENGAMPU
1
Pengantar Bangunan Pintar
Agung Murti N
2
Bangunan Tanggap Iklim
Agung Murti N
3
Teknologi Tanggap Iklim tropis
Agung Murti N
4
Aplikasi Bangunan Pintar
Agung Murti N
5
Teknologi Atap Pintar
Agung Murti N
6
Teknologi Dinding Pintar
Agung Murti N
7
Teknologi Lantai Pintar
Agung Murti N
8
Teknik Analisa 1- simulasi matahari
Agung Murti N
9
Teknik Analisa 2- simulasi suhu kelembaban
Agung Murti N
10
Teknik Evaluasi 1- pencahayaan dan insolation
Agung Murti N
11
Teknik Evaluasi 2 – termal dan energy
Agung Murti N
12
Evaluasi Sistem Pintar
Agung Murti N
13
Usulan Otomatisasi Bangunan
Kuliah Tamu
14
Presentasi (kelompok)
Team
15
Presentasi (kelompok)
Team
16
Pameran karya bangunan pintar (individu)
Team
17
UJIAN AKHIR SEM
MATA KULIAH BANGUNAN PINTAR PENILAIAN Kriteria penilaian, meliputi 1. Tugas Kelompok 1 2. Tugas Kelompok 2 3. Tugas Kelompok 3 4. Tugas Kelompok 4 5. Presentasi Tugas 6. Tugas Individu/ujian
: : : : : :
15% 15% 15% 15% 10% 30%
Tahapan Tugas dan Bobot penilaian, meliputi: Penilaian hasil tugas kelompok 1 berhubungan dengan pemahaman tanggap iklim Penilaian hasil tugas kelompok 2 berhubungan dengan evaluasi optimalisasi Penilaian hasil tugas kelompok 3 berhubungan dengan analisa simulasi Penilaian hasil tugas kelompok 4 berhubungan dengan aplikasi otomatisasi Penilaian hasil tugas individu/ujian berhubungan dengan perancangan secara terpadu
MATA KULIAH BANGUNAN PINTAR BENTUK TUGAS KELOMPOK Dibagi dalam empat tahap
Kasus bangunan di lingkungan UB
RESPONSIVE
KASUS BANGUNAN
OPTIMALIZATION
ELEMEN BANGUNAN
SIMULATION
SIMULASI BANGUNAN
AUTOMATIZATION
OTOMATISASI BANGUNAN
Tiap kelompok terdiri atas 4 orang MATAHARI
SUHU
ANGIN
TAPAK
ATAP
DINDING
BUKAAN
LANSEKAP
INSOLATION
PENCAHAYAAN
THERMAL
ENERGY
SHADING
JENDELA
LOUVER
ELEMEN LUAR
USULAN BANGUNAN PINTAR DI KAWASAN UNIVERSITAS BRAWIJAYA
MATA KULIAH BANGUNAN PINTAR CONTOH TUGAS – TAUFIK AKBAR RESPONSIVE
ASRAMA MAHASISWA UB
OPTIMALIZATION
DINDING
SIMULATION
SIMULASI THERMAL
AUTOMATIZATION
DINDING TROPIS
USULAN REDESAIN ASRAMA MAHASISWA UNIVERSITAS BRAWIJAYA
Schittich (ed.) 2001, Schittich (ed.) 2001
PENGANTAR BANGUNAN PINTAR
DR. AGUNG MURTI NUGROHO ST. MT.
PENGANTAR BANGUNAN PINTAR more than….. OTOMATISASI
TAMPILAN TEKNOLOGI TINGGI
HEMAT ENERGI Schittich (ed.) 2001
@GUNG2008
Schittich (ed.) 2001
PENGANTAR BANGUNAN PINTAR KARAKTER UTAMA ADAPTASI LINGKUNGAN Sebagai Karakter Utama Bangunan Pintar
IntelligenteArchitektur 50
PERSEPSI PEMIKIRAN TINDAKAN Sebagai Proses Adaptasi Pintar
IntelligenteArchitektur 50
@GUNG2008
ADAPTASI PINTAR DESAIN PINTAR
TEKNOLOGI PINTAR
http://www.gatermann-schossig.de
@GUNG2008
ADAPTASI PINTAR
ADAPTASI PINTAR DESAIN PINTAR Proses desain tanggap terhadap pengguna, budaya, masalah setempat, perhatian pada ekonomi, politik, keberlanjutan ekologi pada skala lokal maupun global dan menghasilkan produk yang bertahan selaras dengan alam. Tema utama desain pintar adalah keterpaduan teknologi dengan bentuk bangunan dalam mengantisipasi keberagaman perilaku pengguna Desain yang pintar harus mempertimbangkan daur hidup bangunan baik sistem maupun komponennya. (mudah dioperasikan, efisiensi energi, kemudahan perawatan, mudah diperbaharui, diubah dan didaur ulang kembali) Kroner, 1997 IntelligenteArchitektur 48/49
@GUNG2008
ADAPTASI PINTAR TEKNOLOGI PINTAR Teknologi pintar adalah kemampuan mesin dalam mengganti perilaku pintar. Desain teknologi pintar harus mempertimbangkan kemampuan, perbaikan dan perawatan material maupun komponennya (Kroner, 1997) Teknologi pintar banyak menggunakan komputer sebagai dasar sistem informasi yang digunakan dalam memenuhi kebutuhan pengguna, menilai kinerja bangunan dan mendeteksi kegagalan sistem bangunan. IntelligenteArchitektur 48/49
@GUNG2008
ADAPTASI PINTAR ADAPTASI PINTAR Adaptasi pintar sangat berhubungan dengan daya respon bangunan dalam mengatur kualitas lingkungan dalam bangunan seperti pencahayaan, termal, akustik, penghawaan dan kualitas udara melalui respon dan pengaturan aktif (fleksibel, adaptif, dinamis) antara lingkungan luar dan dalam bangunan untuk mencapai kondisi optimum kenyamanan (Wigginton & Harris 2002) Karakter adaptasi pintar terbentuk tidak hanya seberapa besar penggunaan teknologi tetapi terutama adalah interaksi antara komponen bangunan, fungsi bangunan dan lingkungan (Compagno, 1999) IntelligenteArchitektur 48/49
@GUNG2008
ADAPTASI PINTAR
Siang hari-musim dingin: struktur terbuka untuk menangkap sinar matahari
Malam hari-musim dingin: atap menutup untuk mencegah panas keluar
Siang hari-musim panas: atap menangkal sinar matahari dan sebagai ventilasi silang
Malam hari-musim panas: atap terbuka untuk pendinginan malam hari
Magnoli et al. 2001
@GUNG2008
ADAPTASI PINTAR
PERILAKU CERDAS Definisi kecerdasan adalah keberhasilan dalam beradaptasi dengan lingkungan baru serta memecahkan masalah yang ada. Kecerdasan juga dapat dipahami sebagai kemampuan untuk belajar atau memahami dengan situasi baru atau berbeda
PERILAKU CERDAS MANUSIA Kemampuan untuk membangun pola Kemampuan untuk memecahkan masalah Kemampuan adaptasi lingkungan Kemampuan untuk merasakan, memikirkan dan bertindak @GUNG2008
OPTIMALISASI TEKNOLOGI PINTAR OPTIMALISASI BANGUNAN PINTAR • Sebuah pendekatan sistem yang menyeluruh • Karakter operasional komponen bangunan pintar (atap, dinding, jendela, lantai) • Mengenal karakter kualitas lingkungan (pencahayaan, penghawaan, termal,dsb) • Pendekatan sistem secara detail: pembedaan antara tugas dan alat • Analisi fungsi (persepsi, pemikiran, tindakan) • Aplikasi fisik (memenuhi kebutuhan pengguna, adaptasi terhadap variasi iklim) • Penggunaan sumber literatur (jurnal, majalah) @GUNG2008
OPTIMALISASI TEKNOLOGI PINTAR KUALITAS LINGKUNGAN
KOMPONEN BANGUNAN
ANALISIS FUNGSI APLIKASI
1. Apasajakah karakter-karakter kualitas lingkungan dalam bangunan? 2. Perilaku komponen bangunan seperti apasaja yang termasuk dalam karakter pintar? 3. Fungsi apa saja yang dapat diharapkan pada bangunan pintar untuk memenuhi kualitas lingkungan dalam bangunan? 4. Bagaimana material, komponen dan komposisi rancangan bangunan pintar mempengaruhi kinerja kualitas lingkungan? @GUNG2008
OPTIMALISASI TEKNOLOGI PINTAR Bangunan Pintar vs. Konvensional? Apa yang membuat bangunan pintar lebih tanggap lingkungan?
Strategi Desain Aktif vs. Pasif? Apakah bangunan pintar memandang desain bangunan secara berlebihan dan rinci menurut iklim tapak?
Kecerdasan Manusia vs. Bangunan? http://www.sunways.de
Apakah sifat pintar mengacu pada desain pintar yang dijalankan oleh manusia atau perilaku pintar bangunan?
@GUNG2008
http://www.sunways.de
OPTIMALISASI TEKNOLOGI PINTAR PERILAKU PINTAR KOMPONEN BANGUNAN Kemampuan dalam menghadapi keberagaman kondisi Kemampuan dalam menghadapi permasalahan Kemampuan dalam menghadapi perilaku pengguna
Intelligente Architektur 45
ANALISIS LINGKUNGAN
KEBUTUHAN PENGGUNA Aktifitas Kenyamanan Kesehatan keamanan
KUALITAS LINGKUNGAN EKONOMI
Veitch 2001
@GUNG2008
Pemasangan Perawatan Pengoperasian Energi lingkungan
ARSITEKTUR Bentuk Komposisi style standar
ANALISIS LINGKUNGAN KOMPONEN KUALITAS LINGKUNGAN CAPAIAN TARGET
Kualitas lingkungan yang baik akan tercapai apabila ditunjang sistem lingkungan sesuai dengan capaian target kebutuhan manusia (Veitch & Newsham 1996).
INTERAKSI & KOMUNIKASI
Kualitas lingkungan yang baik akan tercapai apabila sistem ligkungan membantu interaksi dan komunikasi yang diinginkan (Veitch & Newsham 1996).
SUASANA
Kualitas lingkungan yang baik akan tercapai apabila sistem lingkungan memberi sumbangan dalam mencapai suasana jiwa yang baik (Veitch & Newsham 1996).
KESEHATAN & KEAMANAN
Kualitas lingkungan yang baik akan tercapai jika sistem linkungan menyediakan kondisi yang baik untuk kesehatan dan menghidarkan efek negatif (Veitch & Newsham 1996). Kualitas lingkungan yang baik tercapai ketika
NILAI ESTETIKA sistem lingkungan memberi kontribusi dalam @GUNG2008
penghargaan estetika dalam ruang (Veitch & Newsham 1996).
Intelligente Architektur 45
ANALISIS FUNGSIONAL BANGUNAN PINTAR KARAKTER FUNGSIONAL Persepsi
• • • •
Lingkunan luar bangunan. Lingkungan dalam bangunan. Pengguna bangunan. Kinerja Elemen Bangunan.
Pemikiran
• Fleksibel • Adaptif • Efisien
pencegahan kondisi yang tidak nyaman
Tindakan
• Karakter Material • Karakter Bentuk • Karakter Komposisi
pencapaian kondisi optimal
http://www.architectureweek.com
evaluasi kondisi yang tidak sesuai
APLIKASI BANGUNAN PINTAR KARAKTER APLIKASI Mencukupi kebutuhan sendiri (self-sufficiency) Variasi Desain (Variety in design) Desain yang memusat pada penguna (User-centered design) Keterpaduan Desain (Integrated design) http://windows.lbl.gov/
@GUNG2008
APLIKASI BANGUNAN PINTAR Material
IntelligenteArchitektur
http://www.hascher-jehle.de
http://www.gatermann-schossig.de
Bentuk
Hopkinson et al. 1966
.
@GUNG2008
Komposisi
APLIKASI BANGUNAN PINTAR MATERIAL Prinsip lightwall diterapkan menyesuaikan waktu, tipe iklim dan fungsi khusus bangunan
http://www.gatermann-schossig.de
http://www.gatermann-schossig.de
.
@GUNG2008
APLIKASI BANGUNAN PINTAR MATERIAL Variasi warna dan jenis material memberi kesan yang berbeda dalam ruang
Scuri 2000
.
APLIKASI BANGUNAN PINTAR BENTUK Desain bentuk selubung ganda bangunan untuk mengantisipasi panas matahari langsung IntelligenteArchitektur 48/49
Annemie Wyckmans, 2005
.
IntelligenteArchitektur 48/49
APLIKASI BANGUNAN PINTAR BENTUK Desain bentuk jendela yang terintegrasi secara fungsi baik sebagai peneduh matahari maupun photovoltaic cells
@GUNG2008
http://www.sunways.de
http://www.solarintegration.de
.
APLIKASI BANGUNAN PINTAR BENTUK Desain kisi jendela yang berbeda untuk setiap lantai sesuai dengan kebutuhan pengguna
.
@GUNG2008
IntelligenteArchitektur 47
APLIKASI BANGUNAN PINTAR BENTUK
Intelligente Architektur 45
Desain bentuk jendela yang berbeda, pada bagian atas dirancang untuk pencahayaan alami sedangkan pada bagian bawah untuk mengantisipasi silau cahaya
.
@GUNG2008
http://www.architectureweek.com
APLIKASI BANGUNAN PINTAR BENTUK Desain bentuk kisi untuk mengurangi silau dan panas matahari yang masuk
.
@GUNG2008
http://www.hueppelux.de
APLIKASI BANGUNAN PINTAR BENTUK
Intelligente Architektur 45
Heliostat dan fixed mirrors mengumpulkan sinar matahari untuk di teruskan ke dalam bangunan .
@GUNG2008
Intelligente Architektur 45
APLIKASI BANGUNAN PINTAR KOMPOSISI Selubung PRO-day menyeimbangkan aspek silau, terang langit dan kebutuhan visual.
.
http://www.koester-lichtplanung.de
http://www.koester-lichtplanung.de
APLIKASI BANGUNAN PINTAR KOMPOSISI TEmotion adalah konsep selubung ganda untuk pencahayaan alami dan buatan
Pencahayaan Alami
.
Pencahayaan Buatan
Provided by [Hydro Building Systems]
APLIKASI BANGUNAN PINTAR KOMPOSISI Penggunaan ETFE (Ethylene Tetra Fluor Ethylene)
sebagai peneduh matahari dengan prinsip kantong udara
IntelligenteArchitektur 31
IntelligenteArchitektur 31
.
NEXT….. BANGUNAN PINTAR
TEKNOLOGI BANGUNAN TANGGAP IKLIM (RESPONSIVE)
@GUNG2008
