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