Prosiding Seminar Nasional Manajemen Teknologi XVIII Program Studi MMT-ITS, Surabaya 27 Juli 2013
PERANCANGAN BUFFER DENGAN KONSEP FILTER SEBAGAI PENUNJANG ASPEK ESTETIKA PADA LAHAN PETERNAKAN AYAM PETELUR Yusuf Ariyanto 1,*), IGN Antaryama, dan Purwanita Setijanti 2) 1,2) Jurusan Arsitektur, Institut Teknologi Sepuluh Nopember, Kampus ITS Sukolilo Surabaya email:
[email protected] ABSTRAK Arsitektur merupakan hasil karya yang memperhatikan aspek estetika, fungsional, dan kekokohan yang dapat mempengaruhi manusia serta lingkungan. Keterkaitan dari ketiga aspek tersebut memberikan dampak pada setiap bangunan yang telah dirancang, bahwa citra dan karakter yang terjadi pada setiap komponen dalam arsitektur memiliki peran yang saling mendukung. Hal tersebut merujuk kepada karya arsitektur yang dikembangkan dalam usaha peternakan yang menuntut perancangan dengan aspek fisik yang lebih utama daripada estetikanya, salah satunya adalah performa buffer sebagai pengontrol bau. Menitik pada fungsi utama dari perancangan buffer sebagai pengendali dan penghalang aliran udara sebagai media pembawa bau, maka buffer tersebut cenderung menutupi fasade bangunan. Seharusnya, perancangan buffer tersebut dapat mendukung citra dan karakter dari lahan peternakan dan sekitarnya sehingga permasalahan yang terdapat dalam perancangan ini adalah bagaimanakah perancangan buffer pada peternakan ayam yang mampu memberikan nilai estetika pada bangunan peternakan tersebut terlebih pada lingkungan sekitarnya. Perancangan buffer tersebut bertujuan untuk menghasilkan rancangan buffer yang memiliki nilai tambah dalam estetika, tanpa mengabaikan hakekat fungsi dari buffer tersebut. Hasil dari perancangan ini adalah desain area penyangga (buffer) peternakan ayam petelur di kawasan Surabaya Timur dengan konfigurasi fungsi buffer sebagai penyaring dan penghalang yang memiliki bentuk dasar dari analogi filter hidung manusia untuk mengendalikan dampak kebauan sekaligus dapat meningkatkan nilai estetika dari lingkungan sekitar. Kata kunci: arsitektur, bau, buffer, estetika
PENDAHULUAN Arsitektur dengan pendekatan fungsi memiliki tujuan utama untuk memenuhi kenyamanan secara fisik dari pengguna. Kebutuhan dari kenyamanan secara fisik dari pengguna adalah stimulus yang dapat direspon oleh indera manusia sebagai wujud arsitektur yang tanggap terhadap lingkungan dan bagaimana pengguna tersebut mengintepretasikannya (Broadbent, 1970). Arsitektur yang tanggap dengan lingkungan tersebut dapat dipengaruhi oleh respon dari pendengaran, visual, penciuman, sentuhan, rasa dan perasaan (Hall, 1966, dalam Broadbent, 1970), salah satu dari aspek tersebut yang dipengaruhi indera adalah bau. Fenomena perancangan di atas memberikan indikasi bahwa perancangan bangunan dengan isu aspek teknis dan tipe bangunan agrikultur adalah menjadikan sistem kerja dan aktivitas (proses) sebagai ide rancang dengan ekspresi bangunan yang menampilkan kehandalan fungsi dan sistem bangunan (buffer) tersebut sebagai bagian dari aspek estetika. Dengan demikian pemecahan masalah yang dapat dilihat adalah bagaimana perancangan ISBN : 978-602-97491-7-5 A-33-1
Prosiding Seminar Nasional Manajemen Teknologi XVIII Program Studi MMT-ITS, Surabaya 27 Juli 2013
buffer peternakan yang dapat meningkatkan nilai estetika lingkungan sekitar dengan analogi dari filter hidung manusia sebagai konsep pengendali aliran angin untuk meminimalkan dampak kebauan. Tujuan perancangan ini adalah untuk mengembangkan rancangan skematik buffer peternakan dengan konsep perancangan dari analogi filter hidung manusia yang mampu meminimalkan dampak kebauan serta meningkatkan nilai estetika di lingkungan sekitar. Perancangan buffer peternakan adalah perancangan barier yang difungsikan sebagai tempat penyaringan udara dari lokasi peternakan ayam dan dampak yang ditimbulkan secara visual oleh lingkungan sekitar. Kebutuhan fisik dari tapak peternakan ayam petelur berisikan ketetapan-ketetapan mengenai penentuan lokasi, jarak yang diijinkan dan pengaturan mengenai tata letak massa didalam Environmental Code of Practice for Poultry Farms in Western Australia (2004). Persyaratan fisik dari buffer peternakan ini akan mempengaruhi kualitas udara yang ada disekitar peternakan oleh sebab pencemaran bau yang ditimbulkan dari kegiatan peternakan. Menurut Jevremovic (2008), estetika dalam proses arsitektur merupakan arsitektur yang dikembangkan dengan perlakuan dan pendekatan yang berfokus pada proses. Fenomena perancangan tersebut memberikan indikasi bahwa perancangan buffer dengan isu aspek teknis dan tipe bangunan agrikultural adalah menjadikan proses sebagai ide rancang dengan ekspresi bangunan yang menampilkan kehandalan fungsi sebagai aspek estetika. Bau memiliki karakter yang erat kaitannya dengan partikel gas tersebut diatas, bau bergerak menyebar (dispersi) dan dipengaruhi oleh hantaran aliran angin dan kelembaban udara dimana bangunan peternakan tersebut berdiri (Mauskar 2008). Karakteristik bau terutama bau yang dihasilkan dari proses peternakan tersebut bergantung kepada karakteristik dari aliran angin didaerah tersebut. Prinsip pergerakan angin dipengaruhi oleh elemen temperatur, perbedaan tekanan dan kerapatan masa dalam udara (Watson, 1992). Terdapat tiga jenis aliran udara, yaitu: laminar terjadi karena sekeliling aliran tidak terdapat penghalang, turbulen atau aliran berputar terjadi karena terdapat obyek penghalang didepan arah aliran yang memiliki sifat aliran acak dan tidak terprediksi dan jenis yang ketiga adalah separated (terpisah). Menurut Boutet (1987: 82-83) terdapat beberapa contoh karakteristik pola aliran angin yang dipengaruhi oleh massa bangunan tatanan massa bangunan linier, yang memungkinkan terjadinya bayang-bayang angin (wind-shadow) dan tatanan massa bangunan silang (checker board) yang menghasilkan daerah tangkapan angin lebih banyak pada bangunan daripada pola linier.
Gambar 1. Pola Aliran Angin Melewati Windbreak (Sumber: Watson, 1992)
Ketinggian dari windbreak tersebut menjadi dasar pengukuran terhadap jarak lompatan aliran angin dengan mengkombinasikannya dengan rumusan terhadap panjang windbreak. Menurut Watson (1992) perbandingan untuk mendapatkan daerah bayang-bayang angin maksimum adalah 11-12 kali dari tinggi windbreak, sehingga dengan prinsip tersebut dapat menjadi dasar perletakan windbreak dan jarak yang dibutuhkan untuk membentuk bayangbayang angin terhadap lingkungan sekitar.
ISBN : 978-602-97491-7-5 A-33-2
Prosiding Seminar Nasional Manajemen Teknologi XVIII Program Studi MMT-ITS, Surabaya 27 Juli 2013
Gambar 2. Hubungan Panjang Barier dengan Pola Aliran Angin (Sumber: Watson, 1992)
Berdasarkan teori-teori diatas, maka arsitektur yang berperan sebagai pengendali bau yang mempertimbangkan aspek fisik dan aspek lingkungan, seperti halnya pada organ hidung. Fungsi hidung terbagi atas beberapa fungsi utama yaitu sebagai jalan nafas, alat pengatur kondisi udara, penyaring udara, sebagai indra penghidu, resonansi suara, membantu proses bicara, reflek nasal (Bodino, 2004). Vegetasi dan pergerakan angin dapat mempengaruhi penyebaran polusi udara sehingga, untuk mengurangi polusi udara, penanaman vegetasi dapat dilakukan dengan tegak lurus dengan arah angin (Grey dan Deneke, 1978 dalam Desianti, 2011). Selain itu, penanaman juga ditempatkan di sekitar sumber polusi dengan area yang terbuka dan yang dikombinasikan dengan barier yang padat. Merujuk kepada isu yang berkembang pada perancangan ini maka perumusan ide tersebut harus diidentifikasi dan diasosiasikan kedalam sebuah metoda rancang.
Gambar 3. Diagram Metode Analogi (Sumber: J.Hey et al, 2012)
METODE Proses mendesain yang terjadi dalam rangka menciptakan arsitektur bergantung pada permasalahan perancangan, sehingga setiap permasalahan perancangan tersebut memiliki proses perancangan atau metoda perancangan tertentu untuk mencapai tujuan perancangan tertentu tujuan dari perancangan ini adalah untuk menciptakan arsitektur dengan konsep filter sebagai langkah meminimalkan kebauan yang terdapat pada arsitektur tersebut. Metode perancangan yang akan digunakan didalam perancangan ini adalah metode analogi dengan pengertian bahwa proses yang dapat mencirikan penerapan sistem hubungan struktur utama dari sumbernya untuk menjawab permasalahan yang terjadi pada target, proses utama dari penalaran analogi menurut Casakin (2004) terdiri dari dua jenis tahapan.
Gambar 4. Diagram Alur Metode Analogi
Pendapat Lawson (2005) menyebutkan perancangan adalah proses analisis-sintesisevaluasi, namun secara spesifik lebih menekankan aspek umpan balik (feed back) dalam setiap langkah berpikir. Disinilah sebuah proses desain terjadi dengan keterlibatan kreatifitas, ISBN : 978-602-97491-7-5 A-33-3
Prosiding Seminar Nasional Manajemen Teknologi XVIII Program Studi MMT-ITS, Surabaya 27 Juli 2013
perancang dapat berfikir bahwa perancangan adalah menyelesaikan permasalahan dengan cara kreatif dan menggunakan metode perancangan yang spesifik. Proses rancang yang digunakan dan sesuai dengan metode analogi adalah proses rancang dari Calatarava, yaitu proses rancang linier dengan pengertian bahwa proses harus dimulai dengan sebuah konsep besar. Konsep besar tersebut akan senantiasa dibawa untuk di kaji menurut teori dan analisa yang telah dilakuakan pada tahap sebelumnya. Alur linier dari proses rancang tersebut akan dipetakan sesuai dengan kriteria dan parameter dari perancangan, sehingga hasil sementara yang didapat akan melalui tahap evaluasi dengan pembandingnya adalah kajian preseden yang telah dilakukan. Pada akhirnya proses perancangan tersebut membuahkan hasil perancangan bangunan peternakan ayam petelur dengan analogi sistem labirin hidung sebagai konsep pengendalian terhadap bau dan hasil tersebut menjadi jawaban bagi perumusan masalah perancangan dengan alur feedback. KONSEP DAN RANCANGAN Perancangan yang akan diangkat dalam desain tesis ini adalah buffer peternakan ayam petelur dengan analogi dari sistem filter hidung manusia sebagai pengendalian bau sehingga dapat meningkatkan nilai estetika lingkungan sekitar peternakan. Menurut peraturan tersebut maka lokasi peternakan yang sesuai adalah terletak di kelurahan keputih, kecamatan sukolilo, Surabaya Timur. Lokasi ini merupakan area kosong bekas area TPA yang sudah tidak aktif dan memiliki kekurangan yaitu letak permukiman yang cenderung dekat dengan lokasi perancangan dan merupakan area permukiman dan area hijau kota.
Gambar 5. Lokasi Peternakan Petelur dan Lingkungan sekitar
Lokasi ini memiliki akses yang cukup jauh dari hiruk-pikuk kota dan fasilitas umum lainnya. Memiliki sirkulasi yang jauh dari sirkulasi atau infrastruktur kota. Dapat dianalisa bahwa sedikit Aktivitas disekitar lahan peternakan, namun dibeberapa titik terlihat kepadatan intensias rumah warga. Kemudian analisa dari data iklim mikro menunjukkan bahwa pola arah angin yang sering terjadi adalah pada arah Timur - Timur Laut (bulan Maret - Oktober) dan sebaliknya pada arah Tenggara (bulan Nopember - Februari). Dari data tersebut dapat dianalisa menurut karakteristik aliran angin daerah pesisir Pantai Timur Kota Surabaya, khususnya pada area peternakan bahwa polutan bau dapat terbawa oleh aliran angin dengan arah dominan dari Timur – Timur Laut dan arah dari Tenggara. Data mengenai arah aliran angin diatas secara khusus yang dihitung menurut jumlah masing-massing tanda arah angin yang muncul pada tanggal 18 – 25 Mei 2013, yang terjadi dikota Surabaya menurut www.windfinder.com, menunjukkan bahwa arah aliran angin sering terjadi pada arah dari (T) Timur dan (TL) Timur Laut. ISBN : 978-602-97491-7-5 A-33-4
Prosiding Seminar Nasional Manajemen Teknologi XVIII Program Studi MMT-ITS, Surabaya 27 Juli 2013
Gambar 6. Lokasi Peternakan dengan Potensi Arah Angin
Analisis area tersebut menunjukkan daerah yang akan terkena dampak bau, sehingga dari tata letak permukiman warga sekitar yang masuk kedalam area tersebut akan menunjukkan bahwa area permukiman khusus yang akan terkena paparan emisi bau secara langsung. Proses filtrasi dari analogi sistem filter dari hidung dilakukan dengan menetapkan satu konsep besar yang berdasarkan pola garis yang dibentuk dari garis tegak lurus terhadap arah aliran angin dengan intensitas paling sering terjadi.
Gambar 7. Sketsa Ide Rancang Labirin
Merujuk pada studi literatur, karakteristik angin dan beberapa macam barier yang digunakan untuk mengendalikan bau, maka dapat dihubungkan melalui jarak bangunan sekitar dengan lokasi peternakan, sehingga hal tersebut yang menjadi parameter dalam proses rancangan barier ini yaitu konfigurasi massa dari 2 jenis barier dengan pengaruhnya terhadap penegndalian emisi bau bagi lingkungan sekitar peternakan. Proses rancangan buffer diawali dengan menetapkan pola garis konsep filter, pembagian zona dan tatanan massa yang menjadi acuan konsep konfigurasi massa barier tersebut. Dalam usaha untuk mencapai konfigurasi tersebut, maka jarak minimal yang dijinkan untuk menggunakan pilihan barier dengan fungsi windbreak adalah batas luar yaitu jangkauan aliran angin jika terhempas oleh adanya penghalang (windbreak) tersebut dan jarak terdekat yaitu jarak batas lahan peternakan dengan batas luar, perhitungan ini menggunakan fungsi barier filter (penyaring).
ISBN : 978-602-97491-7-5 A-33-5
Prosiding Seminar Nasional Manajemen Teknologi XVIII Program Studi MMT-ITS, Surabaya 27 Juli 2013
Gambar 8. Konsep Rancangan Barier
Proses selanjutnya adalah dengan menandai area mana yang masuk kedalam zona dekat dengan batas lahan peternakan (warna kuning). Dari zona tersebut memiliki batas terluar yang kemudian dielevasikan menuju lahan peternakan dengan sudut yang sama dengan arah aliran angin terbesar. Elevasi tersebut ditunjukkan dengan tanda panah (warna jingga), tanda tersebut menunjukkan bahwa di area mana yang menggunakan barier dengan fungsi windbreak dan bagian mana yang berfungsi sebagai barier dengan filter (penyaring). Analisa batas dengan warna kuning tersebut dimulai dengan mengetahui jika tinggi barier adalah H berarti jarak jangkauan terluar pada bayang-bayang angin pada posisi aliran angin di area pesisir Timur kota Surabaya dengan besar kecepatannya 80% dari kecepatan angin rata-rata kota Surabaya. Dari analisa tersebut didapatkan jarak untuk menentukan batas pada garis kuning terhadap batas terluar lahan adalah 14H (Downwind protected zone chart, Watson, 1992), jadi jika diketahui tinggi barier pada bangunan peternakan ayam ini adalah 4m maka dapat disimpulkan batas (garis warna kuning) defleksi angin pada area luar lahan peternakan adalah sekitar 56 m. Penandaan kedua fungsi barier tersebut juga mengacu terhadap arah aliran angin yang terjadi. Merujuk kepada teori mengenai karakteristik angin, karakteristik bau dan jenis barier yang mampu mengurangi bau maka dibagian sisi luar barier akan ditambahkan kolam untuk mensterilkan gas yang terkandung didalam polusi bau. Sesuai dengan arah aliran angin maka posisi kolam tersebut dapat ditentukan, misalnya jika arah aliran tersebut searah maka posisi kolam berada pada sisi dalam barier sehingga defleksi angin akibat adanya barier tersebut tidak membawa polusi bau.
Gambar 9. Barier dan Sistem Defleksi Aliran Angin
ISBN : 978-602-97491-7-5 A-33-6
Prosiding Seminar Nasional Manajemen Teknologi XVIII Program Studi MMT-ITS, Surabaya 27 Juli 2013
Pada gambar di atas dapat dijelaskan bahwa sistem defleksi pada windbreak barier dengan pola aliran menerus dan turbulen untuk menangkap partikel gas bau sebab partikel gas yang terkandung dalam polusi bau memiliki berat jenis yang lebih besar daripada gas oksigen. Sistem tersebut juga menjelaskan jarak tertentu untuk menghindarkan dampak kebauan tetapi aliran angin masih dapat didistribusikan pada permukiman sekitar. Aspek perancangan barier ini memiliki fungsi yang lebih spesifik yaitu, dirancang untuk membatasi dan menyaring aliran udara yang datang terlebih aliran yang berasal dari lokasi peternakan yang mengarah menuju permukiman sekitar. Elaborasi dari proses perancangan barier ini dapat ditunjukkan pada gambar dibawah ini:
Barier windbreak dengan komposisi material rangka terbuat dari besi pipa dan isi dengan jajaran jerami yang dilapisi dengan rambatan tanaman merambat.
Barier filter dengan komposisi material dari jajaran pepohonan konifer, misalnya: cemara.
Gambar 10. Barier dan Jenis Material Penyusunnya
Hasil perancangan barier pada bangunan peternakan ayam ini ditunjukkan pada gambar di atas dengan penjelasan yang menjawab dua kriteria perancangan pada Bab 2. Kriteria pertama mengenai konsep labirin sebagai wujud fisik dari proses pengendalian ditunjukkan dengan adanya konfigurasi massa barier (buffer) yang mengikuti pola terusan dari garis imajiner konsep labirin yang berperan sebagai penyaring dan windbreak. Ekspresi tersebut juga nampak pada tampak site bangunan peternakan ayam petelur ini yang menunjukkan runtutan sikuensial yang ditunjukkan dengan tampak massa bangunan kandang yang tampak dengan irama tertentu.
Gambar 11. Tampak Buffer Timur dan Barat Site
Menurut pembahasan di atas dapat terlihat bagian massa mana saja yang memiliki fungsi barier sebagai filter dan mana bangunan yang berfungsi sebagai filter pada umumnya, dan kaitannya dapat ditunjukan pada gambar berikut:
ISBN : 978-602-97491-7-5 A-33-7
Prosiding Seminar Nasional Manajemen Teknologi XVIII Program Studi MMT-ITS, Surabaya 27 Juli 2013
Massa bangunan kandang Massa barier
Gambar 12. Konfigurasi antara Massa Bangunan dengan Massa barier
Penjabaran analisa proses desain dan pembahasan kriteria desain menghasilkan pengertian dari desain tesis ini, yaitu desain bangunan peternakan ayam petelur di kawasan Surabaya Timur dengan area buffer yang tersusun dari konfigurasi fungsi barier sebagai penyaring dan penghalang yang memiliki bentuk dasar zigzag. Konfigurasi tersebut disusun dengan memperhatikan zona pemukiman sekitar dan memiliki tampilan tampak yang dinamis yang tersusun tidak hanya dari rambatan tanaman penyaring tetapi juga dinding penghalang berupa susunan karbon aktif.
Gambar 13. BirdEye View dari Bangunan Peternakan
KESIMPULAN DAN SARAN Perancangan ini menjawab permasalahan yang muncul mengenai penurunan kualitas udara dalam lingkungan berupa polusi bau yang disebabkan oleh kegiatan produksi dan desain dari buffer peternakan sekaligus sebagai peningkat nilai estetika. Metode rancang analogi yang digunakan akan dikaitkan dengan proses perancangan dengan alur linier yang dikemukakan oleh Santiago Calatrava. Hasil dari desain tesis ini adalah desain bangunan peternakan ayam petelur di kawasan Surabaya Timur dengan area buffer yang tersusun dari konfigurasi fungsi barier sebagai penyaring dan penghalang yang memiliki bentuk dasar zigzag. Konfigurasi tersebut disusun dengan memperhatikan zona pemukiman sekitar dan memiliki tampilan tampak yang dinamis yang tersusun tidak hanya dari rambatan tanaman penyaring tetapi juga dinding penghalang berupa susunan karbon aktif. Perancangan buffer dengan konsep filter ini diharapkan mampu berkontribusi dalam proses pengendalian polusi dan peningkatan nilai estetika lingkungan sekitar. Saran untuk perancangan ini adalah direkomendasikan kepada para akademisi, dimana perancangan ini mampu memberikan pengetahuan mengenai rancangan skematik sebuah ISBN : 978-602-97491-7-5 A-33-8
Prosiding Seminar Nasional Manajemen Teknologi XVIII Program Studi MMT-ITS, Surabaya 27 Juli 2013
desain peternakan untuk meningkatkan produktifitas usaha peternakan. Perancangan buffer dapat digunakan untuk membantu pemulihan lingkungan disekitar peternakan maupun sumber-sumber bau lainnya, sehingga berpengaruh terhadap kenyamanan secar fisik dan psikologi (estetika) masyarakat sekitarnya. DAFTAR PUSTAKA Broadbent, Geoffrey. (1970). System and Environmental Design, Research Association Conference, Pittsburgh, Pennsylvania. Casakin. H.P (2006). Assessing the Use of Metaphors in the Design Process. Environment and Planning B: Planning and Design, 33, 253-268. Environmental Code Of Practice For Poultry Farms In Western Australia. (2004). Poultry Farmers Association of Western Australia. Department of Environment. Ernst, Peter Neufert. (2000). Architect’s Data: Third Edition. School of Architecture. Oxford Brooks University. Evans, Martin. (1980). Housing, Climate and Comfort. London. The architectural Press. Lawson, Bryan. (1994). Design In Mind. Great Britain. Butterworth-Heinemann, Ltd. Mauskar. J. M. (2008). Guidelines on Odour Pollution and Its Control. New Delhi. Control Pollution Control Board, Ministry of Environment and Forest-110032. Porter, T. Glen, Quinn, B. Francis. 2002. Sinuses: Anatomy and Function. UTMB Department of Otolaryngology Galveston. TX. Watson, Donald. (1999). Time Saver Standart For Architectural Design Data: The Referencen of Architectural Fundamentals. New York. McGraw-Hill Book Company. www. windfinder.com. (2013). Wind Forecast Map Worldwide. Windfinder, Ltd.
ISBN : 978-602-97491-7-5 A-33-9