ANALISA KONSERVASI ENERGI PADA BANGUNAN KANTOR PEMERINTAH DI SURABAYA

  nd Proceedings of The 2 ECO-Architecture Conference (EAC 2)

ISSN: 2442-9082

  th th Architecture Department, Qur’anic Science University Wonosobo, Central Java, Indonesia, April 6 – 7 , 2015

  

ANALISA KONSERVASI ENERGI PADA BANGUNAN KANTOR

PEMERINTAH DI SURABAYA

  1

  2

  3 Wa Ode Alfian* , IGN Antaryama** , Ima Defiana***

1 Mahasiswa Pascasarjana Program Keahlian Arsitektur Lingkungan,

  Institut Teknologi Sepuluh Nopember, Surabaya, Indonesia,

  2,3

  Staf Pengajar Jurusan Arsitektur, Institut Teknologi Sepuluh Nopember, Surabaya, Indonesia

• Email: waode.alfian@yahoo.com
• Email: antaryama@yahoo.co.uk
• Email: imadefiana1@gmail.com

  

Abstrak

Kantor hemat energi merupakan salah satu program Kementrian Energi dan Sumber Daya

Mineral untuk mendorong pembangunan gedung hemat energi. Pada umumnya, gedung di

negara tropis seperti Indonesia paling banyak menggunakan energi untuk sistem tata

udara sekitar 45-70% dimana 55% penyumbang panas terbesar berasal dari fasade

bangunan. Untuk mengurangi beban panas bangunan, pemerintah juga telah menetapkan

standar konservasi energi pada fasade (selubung bangunan) bangunan gedung di

  2 Indonesia yang didasarkan pada SNI 03-6389-2011, yakni OTTV dan RTTV ≤ 35 watt/m .

  

Metodologi yang digunakan dalam penelitian ini adalah kuantifikasi, yakni menghitung

OTTV dan RTTV. Studi dilakukan pada 2 bangunan kantor pemerintah di Surabaya yaitu

Kantor DPRD dan Kantor Walikota. Hasil penelitian menunjukkan kedua bangunan

tersebut telah memenuhi kriteria konservasi energi.

  Kata kunci:Fasade, Kantor Pemerintah, Konservasi Energi 1.

   Pendahuluan

  Kantor hemat energi merupakan salah satu program Kementrian Energi dan Sumber Daya Mineral untuk mendorong pembangunan gedung hemat energi (DJEBTKE, 2011). Dilingkungan kepemerintahan, hal ini dipertegas dengan adanya Instruksi Presiden Republik Indonesia No.13 Tahun 2011 tentang penghematan energi dan air. Pemerintah juga akan membentuk tim pengawas energi listrik di tiap kantor di kota besar untuk mengontrol pemakain listrik . Kedua hal tersebut mengindikasikan adanya pemborosan energi pada kantor pemerintah. Hal ini sejalan dengan yang di ungkapkan oleh Yayasan Lembaga Konsumen Indonesia (YLKI) bahwa kantor pemerintah boros pemakaian listrik . Pada umumnya, gedung di negara tropis seperti Indonesia paling banyak menggunakan energi untuk sistem tata udara sekitar 45-70% (DJEBTKE, 2011), dimana 55% penyumbang panas terbesar berasal dari selubung bangunan (GBCI dalam Laksmiyati, 2013)

  Fasade adalah elemen kunci eksterior bangunan dan memberikan pengaruh ruang dalam bangunan (Knack, 2007). Fasade juga memiliki kontribusi terbesar untuk pembiayaan energi (Aksamija,2013). Kedua teori Knack dan Aksamija melihat fasade lebih pada fungsi pengendali lingkungan termal. Hal ini sejalan dengan pendapat Karyono (1999) mengatakan seluruh selubung bangunan (atap, dinding, lantai) berfungsi sebagai alat menetralisir atau memodifikasi iklim luar yang tidak nyaman.

  Fasade bangunan merupakan media perpindahan panas dari luar bangunan ke dalam bangunan. Salah satu parameter yang dapat digunakan untuk melihat kinerja termal dan konservasi energi suatu bangunan adalah OTTV. Di Indonesia, standar konservasi energi pada fasade (selubung bangunan) bangunan gedung di Indonesia yang didasarkan pada SNI 03-6389-2011 dengan OTTV

  2 .

  dan RTTV ≤ 35 watt/m nd Proceedings of The 2 ECO-Architecture Conference (EAC 2)

ISSN: 2442-9082

  th th Architecture Department, Qur’anic Science University Wonosobo, Central Java, Indonesia, April 6 – 7 , 2015

  Pada dasarnya terdapat 2 tipe fasade, yaitu: (Aksamija, 2013) 1. Opaque facades, disusun dari material-material yang padat, seperti batu, panel beton pracetak,

  metal cladding , insulasi, dan cold-formed steel framing. Opaque facade 2.

  Glazed facades, seperti curtail wall atau storefront facades, terbuat dari material transparan atau kaca tembus cahaya dan komponen metal framing.

  Indonesia memiliki iklim tropis lembab dengan ciri utamanya adalah temperatur udara dan radiasi matahari yang tinggi. Desain kantor pemerintahan di Surabaya umumnya telah sesuai PERMEN PU 45/PRT/M/2007 dan awalnya didesain tanpa menggunakan pengkondisian udara dengan mengandalkan material fasad, elemen fasad, bukaan, ataupun gubahan masa bangunan sebagai respon kondisi iklim setempat. Fakta dilapangan, meskipun kantor pemerintahan didesain telah sesuai PERMEN PU 45/PRT/M/2007 dan respon terhadap iklim, namun suhu ruang dalam bangunan dirasa tidak mampu mengatasi kenyamanan pengguna, sehingga memaksa digunakannya AC. Radiasi matahari dan temperatur udara yang tinggi menyebabkan kebutuhan energi untuk mendinginkan bangunan menjadi besar. Didalamnya, energi pendinginan merupakan energi yang jumlahnya relatif besar (Gevorkian, 2007). Pada umumnya, gedung di negara tropis seperti Indonesia paling banyak menggunakan energi untuk sistem tata udara (45-70%), sistem tata cahaya (10-20%), lift dan eskalator (2-7%), serta alat-alat kantor dan elektronik (2-10%).

  Disinilah peran perancang sangat dibutuhkan dalam perancangan untuk mengakomodasi segala permasalahan dan mencari solusi terbaik sehingga penghematan energi listrik, khususnya pada pendinginan bisa dikontrol. Untuk menjawab permasalahan ini, maka tujuan dari penelitian ini adalah menganalisa seberapa jauh pengeruh tipologi fasade dalam mendukung konservasi energi.

2. Metodologi Penelitian

  Penelitian ini menggunakan metodologi penelitian kuantifikasi dengan menghitung OTTV dan RTTV berdasarkan SNI 03-6389-2011. Untuk kebutuhan penelitian, maka variabel yang diperhitungkan adalah variabel fasad bangunan, yaitu orientasi, jenis material dan elemen pembayangan.

  Rumus 1: Untuk menghitung OTTV keseluruhan Rumus 2: Untuk menghitung OTTV tiap orientasi dengan: OTTV= nilai perpindahan termal menyeluruh pada dinding terluar yang memiliki arah atau

  2

  orientasi tertentu (W/m ); = absorbtansi radiasi matahari

  2 U = transmitans termal dinding tidak tembus cahaya (W/m .K) W

  WWR = perbandingan luas jendela dengan luas seluruh dinding luar pada orientasi yang ditentukan; TD EK = beda temperature ekuivalen (K);

  2 SF = faktor radiasi matahari (W/m );

  2 U f = tranmitans termal fenestrasi (W/m .K);

  T = beda temperature perencanaan antara badan luar dan bagian dalam. (diambil 5K) nd Proceedings of The 2 ECO-Architecture Conference (EAC 2)

ISSN: 2442-9082

  th th Architecture Department, Qur’anic Science University Wonosobo, Central Java, Indonesia, April 6 – 7 , 2015

  Tabel 2. Beda Temperatur Ekuivalen Dinding

  

2

Berat/satuan luas (kg/m ) TD EK

  Kurang dari 125

  15 126

  12

• – 195 Lebih dari 195

  10 Sumber: SNI 03-6389-2011

  2 Tabel 3. Faktor Radiasi Matahari (SF, W/m ) untuk berbagai orientasi U TL T TGR S BD B BL Orientasi

  130 113 112

  97 97 176 243 211 Sumber: SNI 03-6389-2011 Rumus 3: Untuk menghitung RTTV (Roof Thermal Transfer Value) dengan:

  2 RTTV = nilai perpindahan termal menyeluruhuntuk atap (W/m );

  Ar = luas atap yang tidak transparat

  2 As = luas skylight (m )

  2 Ao = luas total atap = Ar + As (m )

  Ur = transmitans termal atap tidak transparan Us = transmitans termal atap transparan SC = koefisien peneduh dari system fenestrasi

  Tabel 4. Nilai Ur dan TD EK pada Atap

  

Berat/satuan luas atap Ur

2 TD EK (kg/m )

  Kurang dari 50

  24

  0.4 50 - 230

  20

  0.8 Lebih dari 230

  16

  1.2 Sumber: SNI 03-6389-2011 3.

   Spesifikasi Bangunan

  Dua bangunan kantor pemerintah di Surabaya dipilih untuk mewakili 2 tipologi fasade yang banyak terdapat di Indonesia, yang beriklim tropis lembab.

  Tabel 4. Subjek Penelitian

  Tipologi Alamat dan Tampak Jumlah Nama Instansi Orientasi Fasade Atas Lantai

  Kantor Walikota Jl. Taman Surya no.1 Fasade tebal

  Barat dengan

  2 Daya pelindung

ISSN: 2442-9082

• – 7

  Pada umumnya desain bangunan kantor pemerintahan terbuat dari dinding bata plaster dengan finishing cat yang berbeda-beda. Untuk lebih jelasnya lihat Tabel.5 Tabel 5. Desain Bangunan Kantor Pemerintah

  4 = Jendela kaca gelap ( Uf = 1.05) 5 = Atap genteng

  Notasi 1 = Dinding bata ( = 0.88) 2 = Dinding dicat abu-abu ( = 0.89) 3 = Dinding dicat krem ( = 0.25)

  Barat Laut 1, 2, 4, 5 1, 3, 4, 5 Timur Laut 1, 2, 4, 5 1, 3, 4, 5

  Tenggara 1, 2, 4, 5 1, 3, 4, 5 Barat Daya 1, 2, 3, 5 1, 3, 4, 5

  Orientasi Kantor Walikota Kantor DPRD Foto Kode Material Foto Kode Material

   Analisa dan Pembahasan

  Proceedings of The 2 nd

  3 4.

  Jl. Yos Sudarso n.18-22 Tenggara

  Kantor DPRD Kota Surabaya

  Fasade tebal tanpa pelindung

  th , 2015

  Architecture Department, Qur’anic Science University Wonosobo, Central Java, Indonesia, April 6 th

  ECO-Architecture Conference (EAC 2)

4.1 Desain Bangunan Kantor Pemerintah

  nd Proceedings of The 2 ECO-Architecture Conference (EAC 2)

ISSN: 2442-9082

  th th Architecture Department, Qur’anic Science University Wonosobo, Central Java, Indonesia, April 6 – 7 , 2015

4.2 Perhitungan OTTV a. Kantor DPRD

  Tabel 6. Perhitungan OTTV Tiap Orientasi

  Orientasi Ao WWR TDek SC SF Uw Uf OTTVi

  T

  Tenggara 619

  0.15

  10

  1

  97

  0.53

  1.05

  5

  0.57

  17.54 Barat 928

  0.22

  10 1 176

  0.53

  1.05

  5

  0.57

  42.84 Daya

  Barat

  658

  0.05

  10 1 211

  0.53

  1.05

  5

  0.57

  14.56 Laut

  Timur

  928

  0.18

  10 1 113

  0.53

  1.05

  5

  0.57

  23.87 Laut

  2 = 26.29 Watt/m

  Jika dilihat perolehan OTTV pada tiap orientasi (Tabel 6), semua dinding bangunan terkecuali

  2 .

  dinding orientasi barat daya memenuhi kriteria yang disyaratkan, yakni OTTV ≤ 35 Watt/m Namun secara keseluruhanKantor DPRD memenuhi kriteria konservasi energi karena nilai OTTV

  2 lebih kecil 35 Watt/m .

b. Kantor Walikota

  Tabel 7. Perhitungan OTTV Tiap Orientasi

  Orientasi Ao WWR Tdek SC SF Uw Uf T OTTVi Tenggara 110.7

  0.28

  10

  0.5

  97

  0.53

  1.05

  5

  0.57

  17.39 Barat 858.6

  0.39

  10 0.5 176

  0.53

  1.05

  5

  0.88

  39.12 Daya

  Barat

  110.7

  0.42

  10 0.5 211

  0.53

  1.05

  5

  0.88

  49.76 Laut

  Timur

  858.6

  0.40

  10 0.5 113

  0.53

  1.05

  5

  0.88

  27.70 Laut

  2 = 33.43 Watt/m

  Jika dilihat perolehan OTTV pada tiap orientasi (Tabel 7), dinding orientasi tenggara dan timur

  2

  laut . Sedangkan dinding orientasi barat daya dan memenuhi kriteria, yakni OTTV ≤ 35 Watt/m

  2

  barat laut tidak memenuhi kriteria, karena OTTV  35 Watt/m . Namun secara keseluruhan Kantor

  2 Walikota memenuhi kriteria konservasi energi karena nilai OTTV .

  ≤ 35 Watt/m

4.3 Perhitungan RTTV Material atap bangunan Kantor DPRD dan Kator Walikota keseluruhan adalah genteng merah.

  Karena tidak memiliki skylight maka data SC dan SF tidak diperlukan, sehingga Rumus.3 dapat disederhanakan menjadi: RTTV = Ur x TD EK

  = 0.4 x 24

  2 = 9.6 Watt/m nd Proceedings of The 2 ECO-Architecture Conference (EAC 2)

ISSN: 2442-9082

  th th Architecture Department, Qur’anic Science University Wonosobo, Central Java, Indonesia, April 6 – 7 , 2015

  2 Berdasarkan SNI 03-6389-2011 RTTV yang disyaratkan lebih kecil dari 35 Watt/m . Dari

  2

  , maka kedua bangunan tersebut telah perhitungan di atas diperoleh nilai RTTV ≤ 35 Watt/m memenuhi standart penghematan energi. Dari persamaan di atas (penyederhanaan Rumus.3) maka dapat disimpulkan luas atap tidak memiliki pengaruh pada perolehan RTTV.

4.4 Pengaruh WWR terhadap OTTV

  WWR 45,00 0,25 40,00 0,20 35,00 0,15 30,00

  V T T 25,00

  0,10 O

  20,00 0,05 15,00

  10,00 0,00 TGR BD BL TL

  OTTV 17,54 42,84 14,56 23,87 WWR 0,15 0,22 0,05 0,18 WWR 55,00

  0,45 50,00 0,40 45,00 0,35 40,00

  V 0,30

  T T 35,00 O

  0,25 30,00 0,20 25,00 0,15 20,00

  15,00 0,10 TGR BD BL TL

  OTTV 17,39 39,12 49,76 27,70 WWR 0,28 0,39 0,42 0,40

  Gambar 1. Grafik Hubungan WWR dan OTTV pada Kantor DPRD (Atas), Kantor Walikota (Bawah)

  Dari gambar di atas, maka dapat dilihat pengaruh WWR terhadap OTTV. Semakin besar WWR maka semakin besar OTTV, dan begitupula sebaliknya. Untuk bangunan Kantor DPRD nilai OTTV

  2

  tertinggi berada pada dinding orientasi barat daya sekitar 42.84 Watt/m dengan WWR 0.22,

  2

  sedangkan OTTV terendah berada pada dinding orientasi barat laut sekitar 14.56 Watt/m dengan WWR 0.05.

  Untuk bangunan Kantor Walikota nilai OTTV tertinggi berada pada dinding orientasi barat laut

  2

  sekitar 49.76 Watt/m dengan WWR 0.42, sedangkan OTTV terendah berada pada dinding orientasi

  2 tenggara sekitar 17.39 Watt/m dengan WWR 0.28.

5. Kesimpulan

  Berdasarkan diskusi di atas, dapat diketahui WWR berbanding lurus terhadap OTTV. Semakin besar WWR maka semakin besar pula OTTV suatu bangunan, dan begitu pula sebaliknya. Desain bangunan Kantor DPRD dan Kantor Walikota telah memenuhi kriteria bangunan hemat energi dengan OTTV keseluruhan kedua bangunan memenuhi standar yang disyaratkan, yakni OTT

  V ≤

  2 35Watt/m . nd Proceedings of The 2 ECO-Architecture Conference (EAC 2)

ISSN: 2442-9082

  th th Architecture Department, Qur’anic Science University Wonosobo, Central Java, Indonesia, April 6 – 7 , 2015 6.

   Daftar Pustaka

  Aksamija,A., 2013.Sustainable Facades: Design Methode for High Perform ance Building Envelope . New Jersey:John Wiley & Sons, Inc. Devi, EC., 2002.Perpindahan Panas Melalui Kulit Bangunan dan Pengaruhnya pada Beban

  Pendinginan , KILAS Jurnal Arsitektur FTUI vol.4 No.1, pp 76-90

  Direktorat Jenderal Energi Baru Terbarukan dan Konservasi Energi. (2011), Kantor Hemat Energi, Direktorat Jenderal Energi Baru Terbarukan dan Konservasi Energi, Jakarta

  Gevorkian, P., 2007.Sustainable Energy System Engineering, The Complate Green Building Design

  Resources , New York: MacGraw Hill Karyono, T., 1999, Arsitektur: Kemapanan Pendidikan Kenyamanan dan Penghematan Energi.

  Jakarta: PT Catur Libra Optima Knack,U., Klein, T., Bilow, M.l, dan Auer,T., 2007. Facades: Principle of Contruction. Berlin:

  Birkhauser Verlag AG Mangunwijaya,Y.B.,1997. Pengantar Fisika Bangunan.Jakarta: Djambaran PERMEN PU 45/PRT/M/2007 tentang Pedoman Teknis Pembangunan Bangunan Gedung Negara SNI 03-6389-20011 tentang Konservasi Energi Selubung Bangunan pada Bangunan Gedung akses 25/03/2015 akses

  25/03/2015