MEWC Ministry of Energy, Water Communication Building

4.6. Studi Banding Judul dan Tema Sejenis

4.6.1. MEWC Ministry of Energy, Water Communication Building

Gambar 4.1 Eksterior MEWC Building Lokasi : Malaysia Pengembang : Putrajaya Holding Sdn. Bhd PJH Kontraktor D B : Putra Perdana Construction Sdn. Bhd. Arsitek : SNO Architects Sdn Bhd Konsultan EE Design : Danish International Development Agency Biaya Dasar Bangunan : RM 50 Juta Masa Konstruksi : Maret 2002 - September 2004 Jumlah Lantai : 6 Luas Lantai Kotor : 38.606 m 2 Luas Parkir Mobil : 8.602 m 2 Luas Lantai Dikondisikan : 19.237 m 2 Luas Kantor Dikondisikan : 17.280 m 2 Penghargaan : 1st prize 2006 Asean Energy Efficient Buildings Best Practices Competition new and existing category Elemen Desain Pasif : Orientasi Bangunan, Selubung Bangunan, Ventilasi Udara Alami, Desain Layout Interior Elemen Aktif : AC Ventilasi Mekanis, Sistem Pencahayaan Inovatif, Peralatan kantor yang hemat energi, Sistem Manajemen Energi yang Komprehensif Universitas Sumatera Utara Gambar 4.2 Elemen Desain Energi Elemen Desain Pasif : 1. Orientasi Bangunan Gambar 4.3 Orientasi Bangunan MEWC Building • Sebagian besar jendela menghadap ke Utara dan Selatan. • Sesedikit mungkin jendela menghadap ke Timur dan Barat. Dengan demikian :  Mengurangi intensitas sinar matahari langsung yang masuk ke bangunan karena matahari terbit di Timur dan tenggelam di Barat.  Meminimalkan perolehan panas dari sinar matahari.  Mengurangi beban pendinginan. Universitas Sumatera Utara

2. Selubung Bangunan

o Gambar 4.4 Fasad Barat MEWC Building Gambar 4.5 Fasad Timur MEWC Building Gambar 4.6 Fasad Utara MEWC Building Gambar 4.7 Fasad Selatan MEWC Building Main Roof Wall Gambar 4.8 Atap Ganda MEWC Building Universitas Sumatera Utara • Atap  Atap utama diinsulasi dengan polystyrene foam setebal 100mm.  Atap kedua membayangi bangunan dan atap utama. • Dinding  Blok beton ringan autoclaved setebal 200mm—nilai insulasinya 2,5 kali lebih tinggi daripada dinding bata tradisional dengan ketebalan normal 115mm.  Permukaan dinding eksterior dicat dengan warna muda untuk mengurangi tingkat penyerapan panas.

3. Jendela Punch Hole dengan Light Shelves

• Kedalamannya bergantung pada posisi hadap jendela pada dinding yang menghadap ke timur—100mm, Utara Selatan— 600mm. • Memiliki efek pembayangan yang lebih baik—mendifusikan lebih banyak sinar matahari ke dalam bangunan. • Memungkinkan cahaya merambat lebih jauh ke dalam bangunan. Gambar 4.9 Jendela Punch Hole dengan Light Shelves Universitas Sumatera Utara

4. Elemen pembayang window glazing

5. Penggunaan cahaya alami secara optimal

Elemen pembayang tipe louvre • Ketebalan 12mm normal 10mm • Kaca warna hijau muda • Melewatkan lebih banyak cahaya dan lebih sedikit panas • Transmisi cahaya tampak = 63,1 • Koefisien pembayang = 0,57 Contoh penggunaan cahaya siang hari yang maksimum— mengurangi kebutuhan pencahayaan buatan tetapi meningkatkan beban pendinginan Penggunaan light shelf memungkinkan cahaya alami dapat didifusikan lebih jauh ke dalam bangunan penurunan pencahayaan buatan penurunan energi Gambar 4.10 Elemen Pembayang dan Window Glazing Gambar 4.11 Penggunaan Cahaya Alami secara Optimal Universitas Sumatera Utara

6. Ventilasi dan cahaya alami dalam atrium

• Ventilasi alami yang dibantu dengan cerobong matahari.  Tidak memerlukan AC • Memasukkan cahaya lebih jauh ke dalam inti bangunan. • Internal landscaping dan cahaya siang hari membantu menciptakan suasana alami. Ventilasi alami dengan ’Thermal Flue atau Chimney Effect’: • Thermal Flue Stack Gambar 4.12 Ventilasi dan Pencahayaan Alami pada Atrium Gambar 4.13 Ventilasi Alami dengan Thermal Flue Chimney Effect Universitas Sumatera Utara Dinding bagian dalam cerobong dicat warna hitam sehingga memaksimalkan penyerapan panas dari sinar matahari langsung. • Udara panas akan naik dan keluar melalui cerobong akibat adanya perbedaan tekanan. • Udara di dalam atrium akan mengalir menuju cerobong untuk menggantikan udara panas yang keluas dan dengan demikian akan menciptakan aliran udara ventilasi alami • Hasil simulasi : langit cerah : 8 - 10 ach langit berawan : 6 - 8ach DT luar-dalam ~ 0,1°C Pencahayaan Alami: • Skylight pada atrium memungkinkan cahaya alami pada siang hari untuk masuk lebih jauh ke dalam bangunan. • Kanopi warna putih yang dikendalikan secara otomatis akan membayangi atrium dari sinar matahari langsung pada tengah hari. • Kipas mekanis tambahan—yang beroperasi secara otomatis untuk memberikan ventilasi yang cukup ~2ach pada daerah atrium ketika langit mendung. Gambar 4.14 Pencahayaan Alami pada MEWC Building Universitas Sumatera Utara

7. Landscaping

Untuk mengurangi heat island effect, ditanam vegetasi di sekitar dan di atas bangunan. Pohon-pohon menyerap radiasi panas dari benda- benda di sekitarnya sehingga mengurangi panas dalam bangunan, dan juga meningkatkan suasana yang lebih nyaman dan udara luar yang lebih sejuk.

8. Selubung Bangunan : OTTV

Overall Thermal Transfer Value OTTV OTTV merupakan sebuah perhitungan untuk mengukur tingkat panas yang diserap ke dalam bangunan • Nilai OTTV Maksimum Bangunan : 45 Wm 2 Malaysian Standard – MS1535 • Nilai OTTV Maksimum Spesifikasi Tender : 35 Wm 2 • Nilai OTTV sesungguhnya yang dihitung : 31,4 Wm 2 Gambar 4.15 Landscaping pada MEWC Building Universitas Sumatera Utara

9. Desain Layout Ruang Interior yang memaksimalkan penetrasi cahaya matahari

Elemen Desain Aktif : 1. Partisi Ruang Interior Perencanaan ruang interior yang baik akan memaksimalkan penetrasi cahaya siang ke dalam ruang dalam. Kantor-kantor yang terletak di keliling bangunan memiliki partisi interior yang diglazur untuk meneruskan cahaya ke dalam area yang lebih dalam. Dengan demikian, kebutuhan pencahayaan buatan bagi koridor dapat berkurang. Pemandangan ke luar dan cahaya siang hari dapat diakses oleh semua staf dengan cara mendesain area terbuka di beberapa titik di Gambar 4.16 Desain Layout Interior MEWC Building Gambar 4.17 Partisi Ruang Interior MEWC Building Universitas Sumatera Utara sekeliling bangunan. Interior yang berwarna muda juga akan membantu menerangi bagian dalam bangunan. 2. Sistem Pencahayaan yang Hemat Energi • Dua sistem sirkuit pencahayaan pada ruang yang dekat dengan fasad bangunan dikendalikan oleh Occupancy sensor dan Photo sensor.  Seluruh lampu di dalam ruangan dikendalikan oleh Occupancy sensor.  Lampu-lampu di dekat jendela dikendalikan oleh Photo sensor. • Sistem yang terintegrasi dengan Building Energy Management System. • Perletakan lampu yang hemat energi HF electronic ballasts. • Mendesain tingkat luminansi pada kantor sebesar 350 lux.  Persyaratan MS 1525:2001 sebesar 300 – 400 lux.  Persyaratan desain dasar sebesar 500 lux. 3. Peralatan Kantor yang Hemat Energi • Membutuhkan lebih sedikit listrik • Menghasilkan lebih sedikit panas dan otomatis mengurangi beban pendinginan pada sistem pengudaraan. • Penggunaan peralatan kantor yang hemat energi ini diperkirakan dapat mengurangi konsumsi energi sebesar 11,5 Wm 2 sampai 20 Wm 2 . Gambar 4.18 Built-in Photocell-Occupancy Sensor Gambar 4.19 Peralatan Kantor yang Hemat Energi Universitas Sumatera Utara 4. Sistem AC yang Hemat Energi • Jenis sistem air-conditioning yang dipakai yaitu Variable Air Volume System VAV. • Sistem ini dapat dikendalikan menurut jadwal dan setting suhu untuk :  Meningkatkan kenyamanan dan kualitas udara.  Mencegah pendinginan interior yang berlebihan. • Suhu secara umum diatur sekitar : 24°C  Persyaratan desain dasar : 22 – 23°C  Persyaratan MS 1525:2001 : 23 – 26°C penurunan suhu dari 24°C ke 20°C meningkatkan konsumsi energi sebesar 33. • Pengendalian udara segar dengan penggunaan :  CO 2 sensor.  Recovery Heat Wheel. • Variable Speed Drives VSDs untuk mengatur kecepatan kipas dan pompa. • Room temperature control sensors. • Kebocoran low friction pada desain pipa dan saluran.  Mengurangi kapasitas pompa CHW dan kipas sehingga mengurangi konsumsi energi. Normal Max. EE Max. Air distribution Air duct [Pam] 1,2 1 Chilled Water Piping System [Pam] 590 200 Gambar 4.20 Sistem AC Hemat Energi Universitas Sumatera Utara • Pembersih Udara Elektronik.  Mempertahankan efisiensi sistem penyaringan udara.  Mengurangi kerugian akibat penumpukan debu.  Meningkatkan kualitas udara dalam ruang. 5. Building Energy Management System BEMS • Pengawasan terpisah antara konsumsi energi pendinginan, pencahayaan, dan peralatan. • Memungkinkan pengawasan yang terus-menerus dan mengoptimalkan penggunaan energi. Gambar 4.22 Diagram Kerja BEMS Gambar 4.21 Pembersih Udara Elektronik Universitas Sumatera Utara Sistem ini terdiri dari : • Server BCS program, database, interface. • JACE setiap lantai—yang berhubungan dengan semua DDC. • DDC—mengatur VAV, VSD, thermostat, sensor, kontaktor, dan sebagainya. • Energy Monitoring System • Berbasis web sehingga dapat diakses melalui internet. Fitur Tambahan : 1. Sistem PV Photo-Voltaic Dinding air yang dioperasikan oleh sistem photo-voltaic 3kWp. Gambar 4.23 Contoh Tampilan BEMS Gambar 4.24 Panel PV pada atap Gambar 4.25 Dinding Air di Atrium Universitas Sumatera Utara 2. Sistem Penampungan Air Hujan • Sistem penampungan air hujan ini diinstalasi pada atap kedua. • Mengumpulkan air hujan untuk irigasi. • Membantu menurunkan biaya konsumsi air. Performa Energi MEWC Building : Luas lantai dikondisikan termasuk daerah core Perkiraan beban sistem pendinginan Beban sistem pendinginan sesungguhnya Maksimum Indeks Pendinginan Maksimum Indeks Pendinginan 19.237 m 2 1.952 kWr 0,102 kWrh m 2 1.155 kWr 0,06 kWrh m 2 Beban pendinginan yang sesungguhnya ternyata lebih rendah daripada yang diperkirakan walaupun faktor fitur hemat energi sudah dimasukkan ke dalam perhitungan. Perbedaan-perbedaan ini disebabkan oleh : • Penggunaan peralatan kantor yang hemat energi • Pencahayaan alami yang optimal Gambar 4.26 Tangki Penampungan Air Hujan pada Lantai Atap Gambar 4.27 Diagram Proporsi Energi Universitas Sumatera Utara Perkiraan Penghematan Proyek MEWC-Low Energy Office LEO dibangun berdasarkan peraturan MS1525 : 2001 dan telah membuktikan kelayakan ekonominya sebagai berikut: • Biaya Dasar Bangunan : RM 50 juta • Investasi : RM 5 juta • Penghematan Netto : RM 0,6 juta tahun • Jangka waktu pengembalian modal : 8 tahun • Penurunan tingkat konsumsi energi sebesar 64 Kesimpulan : • Penggunaan teknologi baru dan fitur hemat energi dapat mengurangi konsumsi energi dalam bangunan • Desain bangunan yang terintegrasi meningkatkan performa energi bangunan • Perlu pengawasan yang teliti setelah bangunan dioperasikan untuk mencapai penghematan energi yang optimal • Dalam bangunan yang hemat energi, peralatan ME yang menggunakan energi tidak boleh didesain berlebihan. • Prinsip-prinsip dari setiap elemen aktif dan pasif harus dipahami sepenuhnya untuk menghindari aplikasi yang salah. • Tahap pengoperasian dan perawatan memiliki peran penting dalam pencapaian target hemat energi pada bangunan. • Tingkat kesadaran yang tinggi dalam diri staf akan memberikan kontribusi dalam mencapai target penghematan energi. Gambar 4.28 Diagram Perbandingan Penghematan Energi Universitas Sumatera Utara

4.6.2. Gedung Graha Wonokoyo