BAB VKAJIAN TEORIComment by BPR Gandhi: Interprestasi teori: membahas teoriStudi preseden uraian untuk menjelaskan teori melalui kasus/contoh nyataKemungkinan penerapan, uraian rekomendasi penenrapan teori ke desain

5.1. Kajian Teori Tema DesainTema desain: PENERAPAN DESAIN ARSITEKTUR EKOLOGIS KONTEMPORER 5.1.1. Uraian Interpretasi dan Elaborasi Teori Tema Desaina. Latar belakangComment by BPR Gandhi: DipersingkatMenlu Amerika Serikat John Kerry membeberkan dampak-dampak yang akan terjadi apabila perubahan iklim tidak disikapi secara serius oleh dunia. Salah satunya adalah bahwa permukaan air bisa naik hingga 1 meter dan menenggelamkan setengah Jakarta. 97% ahli iklim yakin bahwa perubahan iklim saat ini sedang berlangsung dan manusia yang bertanggungjawab. Dan mereka sepakat bahwa bila kita tetap menempuh cara yang sama dengan yang seperti ini, dunia akan berubah secara dramatis menjadi lebih buruk. (Suara Merdeka, Menlu AS: Jakarta Bisa Tenggelam, Th. 65. No. 7, 17 Februari 2014, Semarang)Purwanto, 2011, berpendapat bahwa bangunan berwawasan lingkungan hendaknya diejawantahkan secara nyata oleh para arsitek sehingga dapat menjadi trend yang diminati dan diikuti oleh masyarakat. Kekuatan dari bangunan berwawasan lingkungan atau yang lebih popular dengan istilah go green adalah sumbangsih nyata bagi negeri ini, jika dilakukan oleh para arsitek secara sadar. Beberapa pemikiran di atas menjadi latar belakang tema desain Penerapan Desain Arsitektur Ekologis Kontemporer pada proyek ini. Dengan harapan terciptanya suatu kompleks bangungan yang ramah lingkungan. Kehadirannya tidak membuat masalah lingkungan yang semakin memperparah kondisi alam, namun dapat menjadi pembawa perubahan positif bagi lingkungan sekitar.

b. Pengertian Arsitektur EkologisComment by BPR Gandhi: Kalau pengertian isinya terlau berelbihan, sebagaian di bagi lagi, mis. Pengertian, proinsip2 arsitektur ekologis, persyaratan arsitektur ekologis dllEko ArsitekturIstilah ekologi pertama kali diperkenalkan Ernst Haeckel tahun 1869 sebagai ilmu interaksi antara segala jenis mahluk hidup dan lingkungannya. Ekologi didefinisikan sebagai ilmu yang mempelajari hubungan timbal balik antara makhluk hidup dan lingkungannya.( Frick, 1998). Atas dasar pengetahuan dasar dasar ekologi maka arsitektur dikembangkan supaya selaras dengan alam dan kepentingan manusia sebagai penghuninya.

Gambar 5.2: Perbedaan rumah biasa dan rumah ekologisSumber: Frick, 2007Pengaruh Iklim pada Perancangan Arsitektur EkologisIklim mempengaruhi bangunan setidaknya melalui 3 hal, radiasi matahari, resipitasi, dan pola pergerakan udara. Intensitas cahaya matahari dan pantulan cahaya matahari yang kuat merupakan gejala dari iklim tropis. Orientasi bangunan, bentuk denah yang terlindung dari sinar matahari langsung dan memiliki fasade yang tegak lurus terhadap arah pergerakan angin adalah titik utama dalam peningkatan mutu iklim mikro. ( Lippsmeier, 1997)Di daerah tropis, fasade Timur dan Barat paling banyak terkena radiasi Matahari. Kaitannya dengan radiasi matahari, penyerapan dan pemantulan panas pada bahan sebuah bangunan mempunyai efek terhadap perbedaan temperatur ruang dalam. Ruangan yang hanya dipakai pada siang hari sebisa mungkin mempertahankan dingin yang diserap pada malam hari oleh dinding dan atap. Pola Pergerakan Udara, gerakan udara terjadi karena adanya pemanasan udara yang berbeda beda. Sifat aliran udara, semakin kasar permukaan yang dilalui, semakin tebal lapisan udara yang tertinggal didasar dan menghasilkan perubahan pada arah serta kecepatannya. Dengan demikian bentuk topografi yang berbukit, vegetasi dan tentunya bangunan dapat menghambat atau membelokkan gerakan udara. Gerakan udara dapat mempengaruhi kondisi iklim, gerakan udara menimbulkan pelepasan panas dari permukaan kulit oleh proses penguapan. Pengaliran udara alami sebaiknya dioptimalkan pada ruangan yang sering digunakan dalam jangka waktu yang lama dan dialirkan pada ketinggian ruang aktifias. Angin harus berhembus melalui daerah yang berada dalam bayangan sebelum mencapai bangunan, jangan melalui permukaan yang panas. Angin dan pengudaraan ruangan, angin yang mengalir dalam ruangan secara kontinyu akan mempersejuk iklim ruangan tersebut. Ventilasi silang merupakan faktor yang sangat penting bagi kenyamanan ruangan, karena itu untuk daerah tropis basah, posisi bangunan yang melintang terhadap arah angin sangat baik. Jenis, posisi dan ukuran lubang jendela pada sisi atas dan bawah bangunan dapat meningkatkan efek ventilasi silang. (Hakim, Luqmanul & Nugraha, Budi., Januari 2007, Penerapan Arsitektur Ekologis Pada Desain Rumah Tinggal, NALARa Vol. 6 No. 1: 31 48.)Perancangan Bangunan EkologisPrinsip perencanaan yang dapat diterapkan antara lain pada 5 hal: Perhatian pada lingkungan setempat sebagai upaya pembangunan yang hemat energi. Substitusi sumber energi yang tidak dapat diperbaharui. Penggunaan bahan bangunan yang dapat dibudidayakan dan yang hemat energi. Pembentukan peredaran yang utuh di antara penyediaan dan penggunaan bahan bangunan, energi dan air. Penggunaan teknologi tepat guna. Di daerah tropis perlindungan terhadap matahari sangat penting. Penerimaan radiasi panas harus dihindarkan: melalui peneduhan dan permukaan yang dapat memantulkan cahaya. Menempatkan bangunan bangunan serapat mungkin, sehingga saling memberi bayangan. pengorganisasian masa antar bangunan, metode sun shading dapat dipergunakan sebagai perlindungan terhadap panas matahari. Tirai Horizontal, elemen horizontal sangat efektif untuk menahan matahari tinggi pada fasade utara dan selatan. Tirai Vertikal, elemen vertikal sangat efektif untuk menahan datangnya sudut jatuh matahari rendah pada fasade timur, timur laut, tenggara, barat, barat daya atau barat laut (tergantung letaknya terhadap garis khatulistiwa). Kombinasi Elemen horizontal dan vertikal, tirai ini cocok dipasang ditempat yang perubahannya tinggi dan azimut mataharinya besar, yaitu pada fasade yang berorientasi ke arah barat daya sampai barat laut atau tenggara sampai timur laut. Elemen Vegetasi, pemanfaatan pepohonan merupakan cara yang paling sederhana untuk melindungi bangunan dari cahaya matahari, tetapi ini hanya berlaku untuk bangunan rendah. Klasifikasi bahan bangunan harus digolongkan dengan memperhatikan keadaan entropi serta pengaruhnya terhadap ekologi dan kesehatan manusia, digolongkan menurut penggunaan bahan mentah dan tingkat transformasinya sebagai berikut : Bahan bangunan yang dapat dibudidayakan kembali (regeneratif); Bahan bangunan yang dapat digunakan kembali (reuse); Bahan bangunan buatan yang dapat didaur ulang (recycling); Bahan bangunan alam yang mengalami perubahan transformasi sederhana; Bahan bangunan yang mengalami beberapa tingkatan transformasi (bahan bangunan sintetis); Bahan bangunan komposit

Bahan bangunan yang ekologis memenuhi syarat : Eksploitasi dan pembuatannya menggunakan energi sesedikit mungkin; Tidak mengalami perubahan bahan (transformasi) yang tidak dapat dikembalikan ke alam; Eksploitasi, pembuatan, penggunaan dan pemeliharaan bahan bangunan sesedikit mungkin tingkat pencemaran lingkungannya; Bahan bangunan berasal dari sumber alam lokal.Perencanaan dan pengolahan vegetasi: Pengaturan vegetasi yang tepat pada site secara positif akan mempengaruhi iklim mikro lokasi bangunan. Sebaliknya pengaturan yang tidak terencana akan dapat mengurangi sirkulasi udara yang diinginkannya atau membelokkannya ke atas bangunan. Banyaknya unsur vegetasi dalam suatu lokasi akan meningkatkan produksi oksigen yang menguntungkan bagi kesehatan manusia, mengurangi pencemaran udara, serta meingkatkan kualitas iklim mikro. (Frick, 1998). Didaerah beriklim tropis lembab penggunaan vegetasi lebih ditujukan untuk mengarahkan pergerakan udara. Penataan vegetasi yang baik mempunyai pengaruh terhadap arah pergerakan dan kekuatan angin, kuantitas dan kualitas air tanah air dalam dan permukaan, penurunan iklim mikro. Konservasi Energi dalam Bangunan:Menurut Yeang, 1995, penggunaan energi dalam bangunan disebabkan oleh beberapa proses : Eksplorasi, eksploitasi dan pengolahan bahan material dan bahan bangunan; Pembuatan dan fabrikasi material dan bahan bangunan (embodied energy); Distribusi material dan bahan bangunan ke lokasi pembangunan (grey energy); Konstruksi bangunan (induced energy); Operasional bangunan (operating energy); Pemeliharaan bangunan beserta pengolahan limbahnya.

Arsitektur Ekologis merupakan ilmu arsitektur yang mendasarkan keselarasan antara lingkungan, manusia, dan bangunan.

Pengertian Arsitektur KontemporerArsitektur ini berkembang sekitar awal 1920-an yang dimotori oleh sekumpulan arsitek Bauhaus School of Design, Jerman yang merupakan respon terhadap kemajuan teknologi dan berubahnya keadan sosial masyarakat akibat perang dunia. Gaya kontemporer juga sering diterjemahkan sebagai istilah arsitektur modern (Illustrated Dictionary of Architecture, Ernest Burden).Istilah kontemporer sama artinya dengan modern yang kekinian, tapi dalam desain kerap dibedakan. Kontemporer menandai sebuah disain yang lebih maju, variatif, fleksibel dan inovatif, baik secara bentuk maupun tampilan, jenis material, pengolahan material, maupun teknologi yang dipakai dan menampilkan gaya yang lebih baru. Arsitektur ini dikenali lewat karakter desain yang praktis dan fungsional dengan pengolahan bentuk geometris yang simple dan warna-warna netral dengan tampilan yang bersih. Dalam desainnya banyak diterapkan penggunaan bahan-bahan natural dengan kualitas tinggi seperti sutera, marmer dan kayu.Prinsip dan desain kontemporer:(Schimbeck, Egon, Idea, Form, Achitecthure Design Principles in Contemporary Architecture, 1993) Menunjukkan solusi jamak dari yang tidak bisa dijadikan teladan. Perbedaan antara benar atau salah harus dicegah. Menunjukkan banyak kemungkinan yang patut diperhatikan sebagai materi perancangan. Dalam proses desain penggunaan karakter yang pantas sangatlah penting dan kemungkinan pengenalan akibat perancangannya. Bukan sebagai penemuan kompetitif maupun mengundang pertanyaan. Perancang desain yang unik, harmonis, dan elegan berintegrasi dengan kehidupan social dan konteks lingkungan sekitarnya. Perwujudan bangunan bisa saja berupa tradisional (konteks lingkungan) ataupun modern tetapi dengan menggunakan teknologi dan material yang mutakhir/modern. Ornament yang ada hanya berupa garis vertical, horizontal, dan garis maupun bidang yang diatmpilkan oleh struktur bangunan itu sendiri.Karakter arsitektur kontemporer:(Jodidio, Philip, Contemporary American Architect, Benedict Taschen, Germany, 1993) Suatu karya arsitektur yang tidak dapat dikategorikan dalam aliran arsitektur manapun. Teori-teori elementer dan yang lama tentang arsitektur dan konstruksi seperti misalnya kolom, balok, dinding, komposisi, perbandingan panjang dan lebar tidak diperhatikan lagi, namun lebih pada kreatifitas perancangannya. Merupakan arsitektur yang kekinian, tetapi cara kerjanya masih mengacu pada tradisi lokal. Bangunan yang akan dirancang disesuaikan dengan lingkungannya atau kontektual tetapi menggunakan material dan teknologi yang ada pada masa sekarang. Tetapi tidak menutup kemungkinan beberapa baginan bangunan yang ada dapat kontras dengan lingkungannya.

Arsitektur kontemporer merupakan perkembangan ilmu arsitektur yang mengembangkan kekinian, inovatif, kreatif, dan fleksibel, dengan hadir secara kontekstual.

Arsitektur Ekologis KontemporerMerupakan perpaduan aliran arsitektur yang tetap kontekstual, yang senantiasa mempertimbangkan situasi lingkungan, manusia, dan bangunan, dengan cara kreatif, inovatif, dan fleksibel.

5.1.2. Studi Preseden Comment by BPR Gandhi: Sebaiknya studi preseden diuraikan menurut aspek/prinsip2 yang ada di interpretasi teoriPerlu lebih dari 1 kasus studi (klau bisa kasus preseden dalam negeri)Binh Duong School (Merryweather, Melissa,. 2012. Climate, Materials, Community Buildings as sommincators of Place. Futurarc, Volume 25, 56.)Lokasi bangunan ini di Dong Tan, Di An Town, Di An District, Binh Duong Province, Vietnam. Luas bangunan 5.300 M2 terbagi dalam 38 ruangan, dan luas tapak 6.564 M2. Sedangkan tinggi bangunan 18,65 m. Principal arsitek pada gedung ini adalah Vo Trong Nghia, Shunri Nishizawa, dan Daisuke Sanuki.

Gambar 5.1: Faade Binh Duong School Sumber: Futurarc, 2012Faade bangunan menampilkan citra futuristic namun tetap menyatu dengan alam. Atap hijau (green roof) memberi kesan natural dan menarik. Desain atap tersebut merupakan aplikasi konsep ekologis yang didesain secara kontemporer.

Gambar 5.2: Kisi-kisi vertical sebagai respon radiasi matahariSumber: Futurarc, 2012Selasar depan kelas ditambah dengan kisi-kisi vertical membuat ruangan nyaman, terhindar dari radiasi matahari, penghawaan alami dapat masuk ruangan secara optimal. Desain yang inovatif ini dapat berfungsi dengan baik, selaras dengan kondisi lingkungan dan alam tropis.

Gambar 5.3: Suasana ruang kelas Sumber: Futurarc, 2012Perencananaan dan perancangan yang kreatif, didasarkan pada konsep bangunan tropis, menghasilkan ruangan yang nyaman untuk dihuni. Pencahayaan alami dan penghawaan alami ruang kelas dapat terpenuhi secara optimal. kondisi ini dimungkinkan dengan adanya perencanaan orientasi bangunan dengan mempertimbangkan orientasi matahari.5.1.3. Kemungkinan Penerapan Teori Tema DesainBeberapa point penting kemungkinan penerapan teori tema desain ke dalam proyek adalah sebagai berikut: perencanaan orientasi banguan terhadap arah matahari dan arah angin. Respons ini untuk mengakomodasi potensi-potensi alam menjadi sumber pencahayaan dan penghawaan alami, guna mendapatkan kenyaman dalam ruangan. Penggunaan tritisan/sun shadding/ruang transisi (balkon/teras), digunakan sebagai respons untuk mereduksi panas yang masuk ruangan. Penggunaan atap miring untuk mengalirkan air hujan dengan baik sehingga dapat ditampung dan dipanen untuk pemenuhan kebutuhan air bersih setiap hari. Pemanfaatan elemen air, vegetasi, dan courtyard sebagai upaya penciptaan iklim mikro bangunan. Solusi permasalahan iklim dipecahkan dengan penerapan teknologi dan system bangunan yang dapat dikendalikan.5.2. Kajian Teori Permasalahan DominanPermasalahan desain: OPTIMALISASI PENGHAWAAN DAN PENCAHAYAAN ALAMI PADA BANGUNANComment by BPR Gandhi: Lebih bagus lagi kalau kajian teori dikaitkan permaslahan dominan dikaitkan dengan tujuan untuk penghematan energi, sehingga judulnya menjadi OPTIMALISASI PENGGUNAAN SISTEM PENGHAWAAN DAN PENCAHAYAAN ALAMI PADA BANGUNAN DALAM PUPAYA PENGHEMATAN ENERGI5.2.1. Latar BelakangDalam proses pembinaan di ruang pertemuan, reaksi spontan berkenaan dengan suasana ruang yang ditempati adalah tentang penghawaan dan pencahayaan. Penghuni ruangan akan secara cepat mengatakan panas, gerah, ketika kondisi termal ruangan tidak nyaman. Demikian juga dengan pencahayaan. Ketika ruangan tiba-tiba gelap, maka pemakai ruangan akan bereaksi. Tidak bisa melihat, ataupun kurang jelas. Hal ini disebabkan karena pencahayaan dalam ruangan mengalami perubahan yang signifikan.Dari kenyataan-kenyataan di atas, maka muncul pertanyaan, bagaimana menciptakan ruang pertemuan yang nyaman secara termal dan pencahayaan, namun hemat energy, yaitu mengoptimalkan potensi-potensi lingkungan yang telah disediakan? Bagaimana menciptakan ruang yang nyaman sehingga dapat membantu peserta pembinaan untuk mengikuti aktivitas pembinaan secara kerasan?5.2.2. Uraian Interpretasi dan Elaborasi Teori Permasalahan Dominana. Pencahayaan AlamiPenerangan dalam ruangan pada siang hari mengoptimalkan pencayaan alami atau terang langit. Cahaya Matahari yang dipergunakan untuk menerangi ruangan adalah cahaya dari bola langit. Bukaan (jendela) sebaiknya menghadap ke utara atau ke selatan untuk memperkecil kemungkinan sinar langsung matahari masuk ke dalam ruangan. Membuat jendela selebar-lebarnya akan lebih menguntungkan daripada jendela sempit. Metode-metode untuk membantu cahaya langit dari bukaan di samping ruang agar dapat sampai di tengah ruang yang berjarak lebih dari tiga kali ketinggian efektif bukaan: Memantulkan cahaya langit dengan cermin dari luar jendela ke langit-langit di tengah ruangan dengan risiko silau.

Gambar 3.16: Day Light ReflectorSumber: Presentasi Kementrian PU, 2012 Memakai light tube; dengan risiko gangguan visual oleh tabung reflector.

Gambar 3.16: Light tube systemSumber: http://www.lowenergyhouse.com/sun-tube-lights.html Memakai fiber optic; intensitas cahaya berkurang drastic. Gambar 3.18: Fiber opticSumber: http://ecmweb.com/content/fiber-optic-lighting-dries-out Mengkonversi cahaya langit menjadi listrik terlebih dahulu, dengan sel surya, kemudian mengubahnya menjadi cahaya kembali dengan lampu hemat energy yang ditaruh di tengah ruangan. (Satwiko, 2009).

Gambar 3.19: led dan sel suryaSumber: http:www.google.com/images

b. Penghawaan AlamiPenghawaan (ventilasi) alami adalah pergantian udara secara alami (tidak melibatkan peralatan mekanis). Syarat awal merancang ventilasi alami: Tersedianya udara luar yang sehat (bebas dari bau, debu, dan polutan) Suhu udara luar tidak terlalu tinggi (maks. 28o C). Tidak banyak bangunan di sekitar yang akan menghalangi aluran udara horizontal, sehingga angina dapat berhembus lancar. Lingkungan tidak bising. Jika syarat awal di atas tidak dipenuhi maka penggunaan ventilasi alami justru akan merugikan. (Satwiko, 2009)Menurut Aynsley et.al, 1999, ada dua prinsip utama perencanaan perencanaan strategis dalam mengatasi pemanasan lingkungan, yaitu peneduhan perkerasan pada ruang-ruang public dan menjaga kelangsungan hembusan angin.Menurut Satwiko, 2009, salah satu cara agar penambahan kepadatan bangunan di suatu kawasan tidak menyebabkan kenaikan suhu lingkungan adalah dengan menjaga agar permukaan basah (wet), berupa kolam, sungai. Yang kedua adalah hijau (green) dengan porsi yang besar. Permukaan hijau adalah permukaan tetumbuhan. Dari berbagai pendapat di atas, alternative yang digunakan untuk memperoleh penghawaan alami yang optimal, maka dalam proyek ini perlu diperhatikan 2 hal penting: Factor lingkungan: mengoptimalkan vegetasi, dan pengadaan kolam. Factor bangunan: bukaan-bukaan direncanakan pada arah angin berhembus, agar terjadi sirkulasi angin yang lancar. Hal ini diterapkan dengan ventilasi silang, dan stuck effect.

Gambar 3.20: Croos VentilationSumber: http://upohar.ambujaneotia.com/cross-ventilation.aspx5.2.3. Studi PresedenKampus Kementrian Pekerjaan Umum (Ekskursi SPA & PTSB V, 2012)Lokasi: Jl. Pattimura 20, Kebayoran Baru, Jakarta Selatan 12110. Diresmikan Menteri PU pada 1 Juni 2012. Mendapat predikat Platinum dari Green Building Council Indonesia (GBCI) sebagai Bangunan Hijau. Dibangun sebagai komitmen Kementerian PU untuk mengurangi emisi CO2 dan membangun gedung-infrastruktur yang berkelanjutan

Gambar 3.20: Faade gedung kampus Kementrian PUSumber: Dok. Pribadi, 2012Faade bangunan mencitrakan bangunan modern, yang memadukan material-material lokal dan modern.

Gambar 3.20: Orientasi bangunan terhadap orientasi matahariSumber: Kementrian PU, 2012Orientasi Matahari dijadikan factor penting terhadap orientasi massa bangunan. Hal ini untuk mendapatkan sky light yang akan dimasukkan ke dalam ruangan.

Gambar 3.20: Pengolahan bentuk massa bangunanSumber: Kementrian PU, 2012Bentuk massa bangunan dirancang sedemikian rupa, sehingga mendapatkan bentuk yang paling sesuai dengan tuntutan optimalisasi pencahyaan alami. Gambar 3.20: Desain kreatif dan kreatif untuk mengoptimalkan pencahayaan alamiSumber: Kementrian PU, 2012

Gambar 3.20: Simulasi distribusi terang langit pada ruanganSumber: Kementrian PU, 2012Untuk memasukkan pencahayaan alami pada dinding luar didesain menggunakan reflector light yang memungkinkan terang langit dapat menjangkau tengah ruang. Demikian juga dengan penghawaan alami, bukaan di atas reflector light dapat digunakan sebagai celah sirkulasi udara.

Gambar 3.20: Bukaan pada dinding dengan vegetasi untuk penghawaan alamiSumber: Kementrian PU, 2012Untuk mengoptimalkan penghawaan alami, dibuat banyak bukaan pada dinding luar dengan menambahkan berbagai barrier (tanaman dinding/rambat) agar angin masuk dengan terkendali.5.2.4. Kemungkinan Penerapan Teori Permasalahan DominanBerdasarkan teori-teori dan studi preseden di atas, kemungkinan solusi permasalahan dominan tentang pencahayaan dan penghawaan alami dapat diterapkan sebagai berikut: Orientasi bangunan memperhatikan orientasi matahari dan arah angin pada site setempat. Penggunaan System Light reflector yang memungkinkan terang langit menjangkau tengah ruangan. Factor lingkungan: mengoptimalkan vegetasi, dan pengadaan kolam. Factor bangunan: bukaan-bukaan direncanakan pada arah angin berhembus, agar terjadi sirkulasi angin yang lancar. Hal ini diterapkan dengan ventilasi silang, dan stuck effect. Penggunaan barrier (vegetasi, media lain) sebagai control aliran angin.

1