BAB I PENDAHULUAN UNIVERSITAS MEDAN AREA

Transkripsi

1 BAB I PENDAHULUAN 1.1 Latar Belakang Iklim tropis lembab yang dialami oleh Indonesia memberikan masalah yang spesifik dalam menciptakan kenyamanan ruang pada bangunan. Masalah yang timbul adalah tingginya suhu dan kelembaban dalam ruang yang melebihi ambang batas kenyamanan dan dapat mengganggu aktivitas di dalam ruang. Penghawaan alami dan buatan (mekanik) menjadi solusi untuk mengatasi kondisi tersebut. Hasil pengamatan awal yang dilakukan pada model bangunan rumah tinggal yang dikembangkan masyarakat saat ini, umumnya tidak memenuhi syarat standar minimal bukaan permanen pada bangunan untuk menciptakan penghawaan alami pada bangunan (20% dari luas permukaan dinding). Hal ini telah menyebabkan penggunaan penghawaan buatan melalui alat pengkondisian udara (air-conditioning) menjadi pilihan yang lebih diminati untuk digunakan. Hal ini diperlihatkan dengan semakin meningkatnya jumlah penjualan AC yang mencapai 27% per tahun. BPPT (2011) menyebutkan bahwa konsumsi energi listrik di Indonesia akan terus meningkat dan diprediksi pada tahun 2030 kebutuhan energi listrik akan mencapai 22,5% akibat meningkatnya penggunaan barang-barang elektronik di sektor industri dan rumah tangga. Sementara itu, penggunaan AC memberikan dampak yang cukup signifikan terhadap konsumsi energi listrik. AC mengkonsumsi energi listrik sebesar 60% dari konsumsi energi bangunan (Darmanto, 2011). Selain konsumsi energi listrik yang besar, AC juga memberikan dampak yang besar terhadap lingkungan, terutama pemanasan global. Penghawaan alami pada bangunan sesungguhnya dapat menjadi suatu pendekatan perancangan yang alternatif dalam menghadapi isu efisiensi energi dan faktor keberlanjutan lingkungan. Penghawaan alami memiliki beberapa keuntungan antara lain adalah biaya pemeliharaan dan penggunaan yang murah 2

2 dan tidak ada konsumsi energi. Penggunaan penghawaan alami dapat menghemat pengeluaran kapita sebesar 10-15% (Martin, 2000) dan penghematan energi sebesar 40% jika dibandingkan dengan penggunaan penghawaan buatan (CIBSE, 2005). Selain itu, bangunan yang didesain dengan menggunakan penghawaan alami memberikan efek positif yang baik kepada penghuninya Penghawaan alami dengan sistem ventilasi silang adalah pendekatan desain yang paling banyak dikenal dan digunakan, karena dianggap memiliki kualitas hasil penghawaan yang lebih baik, jika dibandingkan dengan ventilasi satu sisi. Ventilasi satu sisi memiliki resiko kegagalan yang sangat besar dalam melakukan penghawaan dalam ruang. Meskipun demikian, saat ini ventilasi satu sisi lebih banyak digunakan sebagai solusi desain penghawaan pada bangunan rumah tinggal, terutama di daerah perkotaan yang memiliki keterbatasan lahan, seperti Kota Medan. Pemahaman yang besar terhadap potensi dan kekurangan ventilasi satu sisi perlu untuk diatasi dan dikembangkan secara luas, karena intensitas penggunaannya yang semakin tinggi, terutama daerah pemukiman yang dikembangkan oleh swasta (perumahan). Penelitian-penelitian perlu dikembangkan agar kinerja ventilasi satu sisi dapat dioptimalkan dan kegagalan dalam penghawaan ruang dapat diminimalisasi bahkan dihindari. Visi dari penelitian ini adalah tercapainya bangunan yang ramah lingkungan sesuai dengan konsep pembangunan yang berkelanjutan sebagai salah satu usaha mengatasi dampak krisis energi dan pemanasan global. 1.2 Tujuan Khusus Penelitian mengenai performansi ventilasi satu sisi telah banyak dilakukan. Penelitian yang dilakukan umumnya pada bangunan bertingkat tinggi dalam bentuk evaluasi terhadap performansi ventilasi satu sisi untuk mendapatkan faktor-faktor yang berpengaruh dalam penghawaan ruang pada bangunan. Sementara itu, Berdasarkan data Indonesia Finance Today tahun 2013, kekurangan rumah (backlog) di Kota Medan mencapai unit, sesuai dengan jumlah penduduk Kota Medan yang mencapai 2,9 juta jiwa dengan arus 3

3 komuter sekitar 500 ribu jiwa per hari. Oleh karena itu, Penelitian ini bertujuan untuk merancang model penghawaan alami ventilasi satu sisi pada bangunan tipe 45 di lingkungan pemukiman padat dengan tipe deret (row house) di Medan. Hasil penelitian ini juga diarahkan untuk mendapatkan metode pendekatan rancangan yang dapat dilakukan dalam proses desain ventilasi satu sisi pada bangunan. Metode ini diharapkan dapat digunakan secara praktis oleh arsitek profesional dalam proses perancangan, terutama untuk pada rancangan bangunan rumah tinggal yang dibangun secara massal (perumahan). 1.3 Urgensi Penelitian Isu efisiensi energi dan dampak pemanasan global terhadap lingkungan menjadi isu yang penting untuk mendapatkan perhatian secara luas. Konsumsi energi listrik dunia yang semakin besar dan didominasi oleh penggunaan peralatan elektronik di sektor industri dan rumah tangga perlu untuk secara nyata dihadapi dan membutuhkan solusi yang berkelanjutan. Perancangan bangunan yang menerapkan sistem penghawaan alami/ passive cooling dapat menjadi solusi yang dapat dikembangkan. Penelitian yang banyak dilakukan adalah penghawaan alami dengan sistem ventilasi silang. Ventilasi silang memiliki bukaan pada dua fasade bangunan atau lebih. Sementara itu, karena keterbatasan ruang/lahan, ventilasi satu sisi lebih banyak digunakan pada bangunan saat ini. Perancangan ventilasi satu sisi sebagai media inlet sekaligus outlet udara/angin yang tidak optimal mengakibatkan banyak pengguna bangunan memilih menggunakan penghawaan mekanik, terutama alat pengkondisian udara, sebagai pilihan dalam melakukan penghawaan ruang. Hal ini mengakibatkan peningkatan jumlah penggunaan AC (Air Condition) yang mendorong peningkatan konsumsi energi listrik dalam beberapa tahun terakhir. Penelitian mengenai performansi ventilasi satu sisi sebagai sistem penghawaan alami telah banyak dilakukan, namun umumnya dalam bentuk simulasi bangunan (Jiang dan Chen, 2003; Larsen and Heiselberg, 2008; Bu dan Kato, 2011). Penelitian yang telah dilakukan umumnya menggunakan metode simulasi CFD dengan model LES (Large-eddy Simulation). Penelitian dengan 4

4 obyek ventilasi satu sisi perlu dikembangkan lebih jauh, untuk meminimalisir resiko kegagalan penghawaan ruang, terutama penelitian-penelitian yang hasilnya dapat digunakan secara praktis oleh masyarakat. Oleh karena itu, hasil penelitian ini diharapkan dapat memperoleh model rancangan bangunan rumah tinggal sederhana tipe 45 dengan mengoptimalkan kinerja penghawaan alami pada bangunan. Selain itu, proses perancangan akan menghasilkan metode pendekatan perancangan ventilasi satu sisi yang dapat digunakan oleh arsitek. 1.4 Perumusan Masalah Isu krisis energi menjadi salah satu isu global yang berkembang saat ini. Tingkat konsumsi energi listrik yang tinggi antara lain disebabkan oleh penggunaan alat-alat elektronik, terutama AC. Selain masalah rancangan bangunan yang tidak beradaptasi terhadap kondisi lingkungan, kinerja penghawaan alami yang tidak maksimal telah mengakibatkan penghuni memilih menggunakan AC untuk meningkatkan kenyamanan termal ruang. Ventilasi satu sisi adalah sistem penghawaan alami yang banyak digunakan oleh masyarakat, jika dibandingkan dengan ventilasi silang. Hal ini disebabkan karena keterbatasan lahan dan kebutuhan ruang yang besar dalam rancangan bangunan. Sementara itu, penelitian-penelitian tentang kinerja ventilasi satu sisi masih terbatas dan belum dapat diaplikasikan secara mudah. Oleh karena itu, melalui penelitian ini akan dibuat rancangan sistem ventilasi alami pada rumah tinggal deret tipe 45 dengan meningkatkan kinerja ventilasi satu sisi pada bangunan agar standar kenyamanan termal ruang sesuai dengan ASHRAE dapat tercapai. Penelitian dilakukan untuk melakukan analisis terhadap beberapa alternatif rancangan ventilasi satu sisi yang diuji dengan simulasi Computational Fluid Dynamics (CFD). Hasil analisis akan menghasilkan satu rancangan ventilasi satu sisi untuk dikembangkan pada rancangan rumah tinggal tipe 45 dengan pola deret (row house). Hasil analisis dikembangkan menjadi panduan rancangan ventilasi satu sisi pada bangunan rumah tinggal yang digunakan sebagai kriteria dalam perancangan rumah tinggal. 5

5 Akhirnya, penelitian ini mengambil rumusan masalah sebagai berikut: Bagaimanakah model rancangan ventilasi satu sisi yang dapat diterapkan pada bangunan rumah tinggal tipe 45 dengan pola deret (row house), sehingga mampu meningkatkan kenyamanan termal ruang sesuai dengan standar ASHRAE ? 6