Pengembangan Arsitektur Bioklimatik Prinsip Desain Arsitektur Bioklimatik The roof-roof house 1984 Kuala Lumpur, Malaysia, Kenneth Yeang

37

b. Bioklimatik

Bioklimatik berasal dari bahasa asing bioclimatology. Menurut Yeang Kenneth, “ Bioclimatology is the study of the relationship between climate and life, particulary the effect of climate on the health of activity of liv ing things.” Bioklimatik adalah Ilmu yang mempelajari hubungan antara iklim dan kehidupan, terutama efek dari iklim pada kesehatan dan aktivitas sehari-hari. Bangunan Bioklimatik adalah bangunan yang bentuknya disusun oleh desain penggunaan teknik hemat energi yang berhubungan dengan iklim setempat dan data meteorologi, hasilnya adalah bangunan yang berinteraksi dengan lingkungan, dalam penjelmaan dan operasinya serta penampilan berkualitas tinggi. Yeang Kenneth tahun 1996. Maka berdasarkan penjelasan di atas, bisa kita simpulkan bahwa Arsitektur Bioklimatik adalah suatu pendekatan yang mengarahkan arsitek untuk mendapatkan penyelesaian desain dengan memperhatikan hubungan antara bentuk arsitektur dengan lingkungannya dalam kaitan iklim daerah tersebut.

3.2 Pengembangan Arsitektur Bioklimatik

Universitas Sumatera Utara 38 Pengembangan Arsitektur Bioklimatik berawal dari 1960-an. Arsitektur Bioklimatik merupakan arsitektur modern yang di pengaruhi iklim.Arsitektur Bioklimatik merupakan pencerminan kembali arsitektur Frank Loyd Wright yang terkenal dengan alam dan lingkungandengan prinsip utamanya bahwa didalam seni membangun tidak hanya efisiensinya saja yang dipentingkan tetapi juga ketenangannya, keselarasan, kebijaksanaan, kekuatan bangunan dan kegiatan sesuai bangunannya “Oscar Niemeyer dengan falsafah arsitekturnya yaitu penyesuaian terhadap keadaan alam dan lingkungan, penguasaan secara fungsional, dan kematangan dalam pengolahan secara bentuk, bahan dan arsitektur. Akhirnya dari Frank Wright dan Oscar Niemeyer lahirkan arsitek lain seperti Victor Olgay pada tahun 1963 mulai memperkenal arsitektur Bioklimatik. Setelah 1990-an Kenneth Yeang mulai menerapkan arsitektur Bioklimatik pada bangunan tinggi Bioklimatik yang memenangkan penghargaan Aga Khan Award 1966 dan Award pada tahun 1966.

3.3 Prinsip Desain Arsitektur Bioklimatik

Penampilan bentuk arsitektur sebagian besar dipengaruhi oleh lingkungan setempat. - Meminimalkan ketergantungan pada sumber energi yang tidak dapat diperbarui. - Penghematan energi dari segi bentuk bangunan, penempatan bangunan dan pemilihan material. - Mengikuti pengaruh dari budaya setempat. Universitas Sumatera Utara 39 Hal-hal yang harus diperhatikan dalam mendesain dengan tema arsitektur Bioklimatik strategi pengendalian iklim. - Memperhatikan keuntungan matahari - Meminimalkan perlakuan aliran panas - Meminimalkan pembesaran bukaanbidang terhadap matahari - Memperhatikan ventilasi - Memperhatikan penguapan pendinginan, sistem atap. 3.4 Unsur-unsur Perancangan Bioklimatik, Kenneth Yeang 3.4.1 Sikulasi Vertikal a. Terdiri dari tangga, escalator, elevator, dumb waiters, semua komponen tersebut berada di core. b. Sirkulasi vertikal berfungsi: - Kekakuan struktural - Pelindung matahari - Pelindung angin - Emergency refuge zone - Hubungan antar setiap lantai. Penempatan core pada bangunan bioklimatik harus pada sisi bangunan pheripheri core. Untuk iklim seperti di indonesia mempunyai banyak keuntungan: - Tidak memerlukan ducting fire-fighting presuration - Dapat melihat keluar bangunan dengan lobby lift - Dapat memasukan cahaya alami dan pencahayaan alami dalam ruang core Universitas Sumatera Utara 40 - Core dapat berfungsi sebagai pelindung matahari

3.4.2 Vertical Landscaping

Keuntungan: - Mempunyai nilai estetika pada bangunan dan menghasilkan produktifitas kerja yang tinggi. - Memperlunak fasade bangunan. - Melindungi ruang dalam dan dinding luar bangunan. - Maminimalkan rasdiasi panas pantulan sinar matahari dan kaca kedalam bangunan. - Menyerap CO2 dan CO dari polusi udara dan memberikan O2 melalui fotosintesis - Menghalangi pandangan dan menyerap suasana terutama pada skycourt.

3.4.3 Ventilasi

Penggunaan ventilasi pada bangunan bioklimatik lebih mengutamakan ventilasi alami terutama pada lobby, elevator, tangga dan toilet. Keuntungan ventilasi alami adalah: - Untuk menambah kenyamanan pada periode kelembaban tinggi. - Untuk alasan kesehatan, menyediakan oksigen yang cukup. - Untuk kenyamanan penglihatan yang lebih baik pada penghuni bangunan. Universitas Sumatera Utara 41 - Unsur konservasi energi melalui pengurangan dan meniadakan mekanikal ventilasi.

3.4.4 Dinding Luar Bangunan

Aturan desain penutup luar bangunan. a. Efesiensi energi maksudnya adalah kulit bangunan harus dapat mengurangi pemakaian energi. b. Penyediaan of sentral daylight untuk mengurangi radiasi matahari langsung. c. Meminimalkan penembusan udara dan kondensasi. d. Penyediaan pemilihan, warna, tekstur dan finishing. e. Dilengkapi dengan peralatan pembersih jendela otomatis f. Dapat mengakomodasikan pergerakan bangunan. g. Meminimalkan beban pada rangka struktur h. Meminimalkan perlengkapan maintenance

3.4.5 Sistem Struktur

Penggunaan struktur pada bangunan Bioklimatik tergantung pada penggunaan system tinggi tiap lantai dan ukuran elemen layout struktur vertical terdiri dari element core dan kolom dan juga dipengaruhi oleh syarat struktur untuk menahan beban mati, angin dan gempa serta sistem kekakuan bangunan. Struktur juga dapat dikombinasikan dengan sistem low energy.

3.4.6 Mekanikal dan Energi

Universitas Sumatera Utara 42 M E meliputi sistem AC, ventilasi, system pemanasan, penyediaan air, listrik dan penerangan, telekomunikasi, sewage, system sanitasi, system komputer, system keamanan dan intelligent building system. Tujuan utama dari bangunan Bioklimatik ialah untuk mengurangi ketergantungan pemakaian bangunan pada system M E dan untuk mengurangi pengurangan energi bangunan melalui system passive low energi. Ketentuan desain pada bangunan Bioklimatik: - ME harus ekonomis untuk dibangun dan diopersaikan, efisien dan meminimalkan penggunaan energi selama konstruksi dan selama kelangsungan hidup bangunan. - ME harus tinggi tingkat kenyamanan hunian, temperatur, akustik dan pencahayaan. - ME harus meminimalkan biaya operasional dan maintenance dengan penggunaan material yang berkualitas. - ME harus memaksimalkan penggunaan ruang dengan mengurangi daerah equipment dan memaksimalkan efisiensi structural. - ME harus memperhatikan lingkungan dengan pemilihan system instalasi yang tidak berisik, tidak polusi, menggunakan material bebas CFC dan mengurangi produk CO2.

3.5 Interpretasi Tema

Perancangan Pengembangan Gedung Perkuliahan Teknik Mesin USU Universitas Sumatera Utara 43 Mengutamkan kenyamanan pengguna. Bentuk berasal dari iklim atau cuaca tropis. Bagian-bagian bangunan dibedakan sesuai dengan tujuannya, Sruktur disesuaikan dengan fungsi dan penekanan pada ditekankan pada kebutuhan dan aktifitas serta kenyamanan yang optimal yang kemudian diwujudkan dalam penggunaan ruang-ruang yang ada serta mengolah sirkulasi yang efektif dan efisien sehingga secara umum bangunan Teknik Mesin USU akan berhasil secara bioklimatik. Arsitektur bioklimatik adalah suatu bidang ilmu yang menerapkan desain ramah lingkungan terhadap bangunan sekitar maupun bangunan itu sendiri. Sehingga menciptakan kenyamanan ruang dalam dan ruang luar untuk setiap pengguna bangunan tersebut. Mempunyai ciri-ciri:         penggunaannya. Karakteristik ruang dari Bioklimatik, yaitu: Karakteristik ruang yang dimaksud dalam Ecotect adalah kondisi ruangan yang berkaitan dengan kenyamanan termal dan pencahayaan. Hal ini dipengaruhi oleh pengaturan nilaiclo, humidity, air speed, lighting level, occupancy, activity, internal gain, infiltration rate, active system, thermostate range dan hours of operation. Pengaturan tipikal pakaian penghuni, jumlah orang yang menghuni dalam setiap ruangnya, jenis kegiatan yang dilakukan, waktu huni dan output panas dari lampu maupun peralatan elektronik akan mempengaruhi beban panas dalam suatu ruangan dan selanjutnya mempengaruhi beban AC dalam Universitas Sumatera Utara 44 mengkonsumsi listrik atau disebut cooling load. Jenis pengkondisian udara yang dipilih apakah natural ventilation, cooling only atau mix- modedan pengaturan comfort band-nya, tentu akan berpengaruh juga pada tingkat konsumsi listrik suatu ruangan. Jadi fitur ini utamanya berfungsi untuk membuat skenario jenis tipikal penghuni yang berpengaruh pada beban panas ruangan dan perilaku penghuni dalam menggunakan sistem AC. Adapun beberapa persyaratan teknis dari bangunan adalah: 1. Secara Umum; Analisis persyaratan teknis meliputi kapasitas dan persyaratan ruang yang mengutamakan kenyamanan optimal untuk setiap jenis kegiatan, seperti :  Letak, dimensi, dan komposisi bukaan untuk pencahayaan dan ventilasi yang optimal  Seleksi material  Bentuk massa dan estetika  Prinsip dan analisis struktur. 2. Secara Khusus Mengingat bahwa Gedung Teknik Mesin memiliki fungsi sebagai fasilitas umum dan tempat pelayanan, maka persyaratan teknis yang penting untuk diperhatikan adalah: Universitas Sumatera Utara 45  Kondisi Lingkungan Kondisi lingkungan yang mudah dicapai dan mendukung kegiatan yang berlangsung di dalam Gedung Teknik Mesin.  Pencapaian Pencapaian yang mudah, sehingga dapat dicapai berbagai mahasiswai Teknik.  Utilitas Bangunan memiliki fasilitas utilitas yang memadai, yaitu memiliki jaringan air bersih, air kotor, jaringan listrik, telepon, dan sebagainya

3.5.1 Keterkaitan Tema dengan Judul

Gedung Teknik Mesin merupakan bangunan yang memiliki fungsi yang beragam.Gedung ini juga memiliki fasilitas umum bagi para mahasiswai bahkan juga kalangan dosen.Oleh karena itu, diperlukan adannya pengutamaan fungsi dan efisiensi sirkulasi yang dapat mewadahi segala aktivitas tersebut. Mengingat bahwa Gedung Teknik Mesin ini dibawahi oleh Universitas Sumatera Utara, maka Gedung Teknik Mesin tidak hanya melayani sesuai fungsi, tetapi juga mementingkan kenyamanan para pengunjungnya. Dapat diartikan melalui pelayanan sirkulasi dan kesan yang ditimbulkan dari bangunan adalah bangunan ramah lingkungan dengan keadaan sekitar, bangunan terlihat sejuk dan terang. Dengan pendekatan Arsitektur Bioklimatik yang notabene merupakan pendekatan dari iklim di daerah tersebut dan bangunan sekitar yang memiliki Universitas Sumatera Utara 46 ciri bangunan tropis. Maka bioklimatik sesuai dengan penerapan desain untuk Gedung Teknik Mesin tersebut. Mengingat isu bangunan ramah lingkungan dan hemat energi sudah banyak di gunakan, hal ini sangat penting untuk kelangsungan Gedung Teknik Mesin yang bisa memberikan dampak positif untuk jangka panjang. Pendekatan ini juga sangat penting untuk kelangsungan pengguna gedung tersebut. Terutama efek dari iklim pada kesehatan dan aktivitas sehari- hari. Dan hasilnya adalah bangunan yang berinteraksi dengan lingkungan, dalam penjelmaan dan operasinya serta berpenampilan kualitas tinggi.

3.5.2 Studi Banding Tema Sejenis a. Menara Mesin 1992, Kuala Lumpur, Malaysia, Kenneth Yeang

Gambar III.1 Potongan Menara Mesin Gambar III.2 Tampak Menara Mesin Menara mesiniaga merupakan kantor pusat IBM di Subang Jaya dekat Kuala Lumpur. Bangunan ini merupakan bangunan high-tech yang memiliki Universitas Sumatera Utara 47 tinggi bangunan 15 lantai. Bangunan tunggal dengan tower tinggi yang modern merupakan hasil penelitian arsitek, Kenneth Yeang selama sepuluh tahun tentang prinsip-prinsip desain bangunan tinggi medium. Tiga bangian struktur terdiri dari bangian dasar “hijau” yang dinaikan, sepuluh lantai ruang kantor yang dilingkari balkon taman, hiasan dinding luar sebagai pembayang, dan puncaknya di pasang atap matahari sun roof yang spektakuler. Strategi desain yeang menggunakan pendekatan Ekologi dan lingkungan mengurangi biaya perawatan jangka panjang dengan mengurangi pemakaian energi. Sangat penting bahwa merancang bangunan dengan pendekata iklim memberikan dimensi estetik bagi pekerjaannya yeang yang tidak ditemukan pada jenis bangunan medium high rise dengan penutup kaca dan pengkondisian udara. Bangunan ini dirancang dengan tetap mempertahankan konsep ramah lingkungan dan dapat menyesuaikan diri dengan lingkungan. Untuk itu, menara ini menggunakan banyak kanopi dan kisi-kisi. Dapat dilihat pada gambar, hightechniaga tower setnggi 8 lantai dirancang dengan style modern dan bertemakan Bioklimatik. Pendekatan Arsitektur tropis ternyata mampu menjadi bangunan yang lebih murah dan efisien ketimbang bangunan pada umumnya. Hal ini terbukti pada bangunan Menara Mesiniaga, Kuala Lumpur yang digunakan untuk kantor pusat warabala IBM. Menara yang dirancang oleh T.R. Hamzah Yeang, Sdn.Bhd. dan terdiri 15 lantai, luas 12.345 m2 didukung dengan penggunaan material yang biasa dipakai untuk gedung tinggi, misalnya struktur baja dan komponen ringan pembatas ruang, tetapi dengan cerdik Yeang bereksperimen dalam cara penggunaannya melalui penempatan bahan tersebut sebagai Universitas Sumatera Utara 48 penangkal sengatan panas dalam ukuran yang berbeda-beda dan bentuk melengkung susuai pergerakan matahari. Menara mesiniaga juga lebih efisien karna infrastruktur service core yang biasanya di tengah ditarik ke tepi timur sehingga ruang kerja bisa lebih leluasa dan gang untuk sirkulasi lebih sedikit. Yeang mendesain gedung yang memamerkan citra high tech sekaligus memberikan suasana nyaman kepada karyawan. Agar nyaman, Yeang menempatkan inti bangunan service core- tangga, lift, toilet, mekanikal-elektrikal, plumbing disisi paling banyak menerima sengatan matahari yakni timur gedung. Gambar III. 3 Detail Shading Menara Mesin Yang paling menarik adalah tampilnya dua “taman di awan” yang membelit bangunan bak spiral. Taman itu memberikan efek bayangan yang kontras dengan permukaan dinding dari aluminium dan baja. Struktur bangunan dari rangka beton bertulang yang dilubangi dua jenis penangkis matahari, Universitas Sumatera Utara 49 dinding baja dan kaca sejalan dengan podium dan puncak gedung dari metal, mampu menghadirkan citra high tech. Yeang menyebut pendekatannya dengan “gedung jangkung bioklimatik” yang memberikan kontrol iklim yang peka terhadap hemat energi, termasuk didalamnya menggunakan unsur hijau, pengudaraan dan pencahayaan yang alami secara intensif. Konsistensi untuk meneliti Bioclimatic Architectureuntuk merancang gedung tinggi di daerah beriklim tropis. Kepedulian Yeang dalam menggali gedung tinggi secara Bioklimatik bertujuan untuk mengurangi biaya bangunan dengan cara menekan konsumsi energi mengembangkan keuntungan bagi pengguna dengan memberikan nilai-nilai ekologis.

b. The roof-roof house 1984 Kuala Lumpur, Malaysia, Kenneth Yeang