1.1 LATAR BELAKANG BAB 1 PENDAHULUAN Manusia merupakan makhluk sosial yang memiliki kemampuan untuk mencari dan memberdayakan sumber daya alam untuk menjadikannya bahan pangan sehari-hari. Seiring dengan berjalannya waktu, sistem yang digunakan pun juga berkembang dan dipermudah dengan adanya teknologi yang telah dihasilkan untuk mendapatkan hasil yang lebih baik dan dengan menggunakan cara yang lebih efisien. Pertanian adalah proses menghasilkan bahan pangan, ternak, serta produk-produk agroindustri dengan cara memanfaatkan sumber daya tumbuhan dan hewan. Pemanfaatan sumber daya ini terutama berarti budi daya. Namun demikian, pada sejumlah kasus yang sering dianggap bagian dari pertanian dapat berarti ekstraksi semata, seperti penangkapan ikan atau eksploitasi hutan (bukan agroforstri) 1.. Gambar 1.1 Peta Indonesia Sumber: Google Earth Indonesia yang terletak pada koordinat 6 LU - 11 08'LS dan dari 95 'BB - 141 45'BT serta terletak di antara dua benua yaitu benua Asia dan benua Australia/Oseania, dilalui oleh garis khatulistiwa yang membuat Negara ini beriklim tropis dengan kekayaan alam yang luar biasa. Indonesia sendiri merupakan Negara yang memiliki keanekaragaman hayati terbesar kedua di dunia dan merupakan salah satu Negara agraris. 1 www.wikipedia.org/wiki/agriculture 66
1.1.1 Pengenalan 2 merupakan salah satu Universitas negeri yang berlokasi di Medan, dan merupakan universitas negeri terbaik dan ternama yang ada untuk Sumatera Utara. Dengan adanya penambahan mahasiswa setiap tahunnya dan untuk memfasilitasi seluruh mahasiswa dan tim pengajar dengan sebaikbaiknya, wilayah USU kemudian dipindahkan ke daerah Kwala Bekala untuk mendapatkan kawasan yang lebih luas dan memungkinkan kegiatan keilmuan USU yang sesuai dengan visi barunya yaitu menjadikan USU terlibat lebih banyak kedalam perindustrian dan penelitian. Saat ini USU, berstatus BHMN. Dengan berubahnya status tersebut, maka USU menetapkan Agenda Transformasi USU 2004-2009 sebagai panduan dasar dalam mengarahkan transformasi yang menginginkan terwujudnya USU-BHMN dengan Visi Universitas untuk Industri. Melalui visi ini diharapkan USU dapat memberikan kesejahteraan kepada warga. USU juga turut serta berperan sebagai agent of change dalam perubahan dan perkembangan masyarakat. Untuk USU Kwala Bekala pengembangan kampus menggunakan strategi berdasarkan 4 tema pokok Depdikbud: 1. Perluasan dan pemerataan pendidikan 2. Relevansi pendidikan 3. Peningkatan mutu pendidikan 4. Peningkatan efektivitas dan efisiensi pengelolaan Berdasarkan hal tersebut, USU berencana untuk membuka program studi baru, baik berupa penambahan fakultas maupun program S2 dan S3. Adapun rencana penambahan program S2 yaitu di bidang: 1. Teknologi 2. Pertanian 3. Sastra (Linguistik) 4. Matematika dan Ilmu Pengetahuan Alam 5. Pendidikan Dokter Spesialis (FK dan FKG) 6. Master of Hospital Administration (FKM) 7. Ekonomi 2 www.kwalabekala.usu.ac.id 67
Sedangkan untuk program S3, USU berencana untuk memberikan penambahan untuk bidang: 1. Ilmu Kimia (FMIPA) 2. Ilmu Pertanian 3. Ilmu Ekonomi Gambar 1.3 Peta Kampus USU Kwala Bekala Sumber: www.kwalabekala.usu.ac.id 1.1.2 Masalah Pertanian di Indonesia. 3 A. Pertumbuhan Penduduk, Tingkat Konsumsi dan Keterbatasan Lahan BPS menghitung bahwa laju pertumbuhan penduduk tahun 2005-2010 diperkirakan akan mencapai 1,3%, 2011-2015 sebesar 1,18%, dan 2025-2030 sebesar 0,82%. Atau, menurut data Badan Perencanaan Pembangunan Nasional (BAPPENAS), tahun 2015 jumlah penduduk Indonesia akan mencapai 243 juta jiwa. Dengan konsumsi beras per kapita per tahun 139 kilogram, dibutuhkan beras 33,78 juta ton. Tahun 2006, konsumsi beras per tahun sekitar 30,03 juta ton Pada tahun 2030, kebutuhan beras untuk pangan akan mencapai 59 juta ton untuk jumlah penduduk yang akan mencapai 425 jiwa dengan asumsi (Prabowo, 2007). Departemen Kehutanan juga membuat ramalan mengenai kebutuhan (konsumsi dan untuk benih serta cadangan) dan produksi terhadap 4 macam pangan terpenting yakni beras, jagung, kedelai dan gula hingga 2012. Berdasarkan ramalan tersebut, Indonesia akan kekurangan stok untuk semua jenis pangan tersebut untuk kebutuhan konsumsi setiap tahunnya. Untuk memenuhi kebutuhan ini, atau untuk 3 Alih fungsi tanah pertanian menjadi tanah non pertanian, disusun oleh Lilis Nur Faizah, 2007 68
memperkuat ketahanan pangan di Indonesia, menurut Prabowo (2007), ada sejumlah skenario, diantaranya adalah bahwa pemerintah harus menggenjot penambahan luas area panen dari yang sekarang sekitar 11,84 juta ha menjadi 22,95 juta ha, atau naik 11,11 juta ha dalam waktu 23 tahun. Ini berdasarkan asumsi rata-rata produktivitas padi tetap, yaitu 4,61 ton per ha. Hal ini memang tidak mudah, mengingat bahwa sekarang rasio jumlah penduduk dibandingkan luas lahan sawah sekitar 360 meter persegi per orang dan kecenderungannya terus menurun karena jumlah penduduk terus bertambah. B. Alih Fungsi (Konversi) Lahan Pertanian Selain di Jawa, alih fungsi lahan sawah juga terjadi di luar Jawa, terutama di Sumatera, Sulawesi, dan Kalimantan, dengan laju yang lebih pesat. Terutama Sumatera dan Sulawesi memang merupakan dua wilayah yang proses pembangunan atau industrialisasi dan urbanisasi paling pesat di antara wilayahwilayah di luar Jawa. Masalah lahan pertanian akibat konversi yang tidak bisa dibendung menjadi tambah serius akibat distribusi lahan yang timpang. Ini ditambah lagi dengan pertumbuhan penduduk di perdesaan akan hanya menambah jumlah petani gurem atau petani yang tidak memiliki lahan sendiri atau dengan lahan yang sangat kecil yang tidak mungkin menghasilkan produksi yang optimal, akan semakin banyak. Lahan pertanian yang semakin terbatas juga akan menaikan harga jual atau sewa lahan, sehingga hanya sedikit petani yang mampu membeli atau menyewanya, dan akibatnya, kepincangan dalam distribusi lahan tambah besar. Studi dari McCulloh (2008) yang menggunakan data SUSENAS (2004), lebih dari 75% dari jumlah rumah tangga di Indonesia tidak menguasai lahan sawah 69
Tabel 1.2 Data perubahan lahan padi di Indonesia 1999-2002 C. Menurunnya Kesuburan Lahan Hal lainnya menyangkut lahan adalah mengenai kesuburan lahan. Prabowo (2007) melihat bahwa masalah kesuburan atau kejenuhan tingkat produktivitas lahan (levelling off) pertanian di Indonesia semakin serius. Ada suatu korelasi positif antara tingkat kesuburan lahan dan tingkat produktivitas pertanian. Data menunjukkan bahwa tingkat produktivitas atau pertumbuhannya terus menurun. Produksi beras nasional selama 1950-1959 rata-rata mencapai 3,7% per tahun, 1960-1969 4,6%, 1970-1979 3,6%, dan 1980-1990 mencapai rata-rata 4,3%. Selama tahun 1991-2000 pertumbuhannya tercatat hanya 1,4%, dan dalam 6 tahun terakhir pertumbuhan ratarata hanya 1,5%. Jadi, menurutnya, sejak tahun 1992 telah terjadi gejala levelling off produksi padi dengan kenaikan rata-rata produksi hanya 1,4%. Kondisi ini disebabkan terkurasnya tingkat kesuburan lahan. Sedengkan, menurut Sundu (2008), lahan subur di Indonesia menyusut 2,5 ha per jam dengan penambahan penduduk 4 orang per menit, dibandingkan di dunia 8 ha per jam dengan penambahan penduduk 24 orang per menit. 1.2 MAKSUD, TUJUAN DAN SASARAN Perencanaan sektor penelitian dan laboratorium bidang pertanian dalam pengembangan kawasan USU Kwala Bekala yang mendukung visi Universitas untuk Industri sudah direncanakan, yaitu pada zona Hortikultura dan Kebun Bunga. Horticultural Research and Recreation Center (HRRC) of USU Kwala Bekala merupakan suatu inovasi yang dapat mendukung kegiatan keilmuan USU, baik dari segi penelitian maupun dari segi teknologi yang dapat dipakai dalam pertanian. Sesuatu yang baru dan inovatif harus dimulai dari dini, dalam hal ini karena USU merupakan pusat bidang keilmuan dan penelitian, diharapkan HRRC dapat menggebrak bidang keilmuan 70
dalam bidang pertanian yang sangat vernakular di Nusantara dan Sumatera Utara khususnya. Keberadaannya juga dapat menjadi area rekreasi, didukung dengan keberadaan Kebun Bunga dan sektor Perternakan yang ada di USU Kwala Bekala, karena dapat diakses oleh masyarakat umum. Adapun rincian tujuan dari Kwala Bekala Horticultural Research Center, yaitu: Menjadi wadah aktivitas keilmuan USU, dari segi pertanian secara khusus, sehingga dapat mendukung dan Diharapkan mampu merealisasikan visi USU sebagai universitas untuk industri. Diharapkan mampu menjadi icon dari kemajuan ilmu pengetahuan dan teknologi yang dapat memberikan prestise dan nama baik bagi USU sebagai universitas terbaik yang ada di Sumatera Utara. Merancang bangunan dengan sistem hemat energi dan berkelanjutan sehingga mampu memanfaatkan energi yang ada secara maksimal dengan menghasilkan waste yang minim dengan teknologi inovatif. Diharapkan dapat memberikan sumbangsih terhadap industri Sumatera Utara secara umum dalam bidang pertanian, baik dari segi teknologi maupun produk tani. Dapat menjadi area rekreasi keilmuan yang dapat diakses oleh masyarakat umum, sehingga hasil penelitian yang didapat dari universitas dapat dibagikan kepada masyarakat luas hingga dapat memaksimalkan fungsi kawasan USU Kwala Bekala sebagai pusat kawasan ilmu pengetahuan (science center) yang ada di kota Medan. Pertanian modern telah mengkonsumsi sebagian besar dari tanah dan sumber air yang ada di bumi. Ia pula-lah yang menjadi alasan utama terjadinya polusi air dan perubahan negatif pada lapisan tanah. Pertanian modern telah menyebabkan efek rumah kaca sebesar 15 persen. Produksi pertanian yang masih segar harus didistribusikan ribuan kilometer untuk mencapai konsumer yang ada diperkotaan, belum lagi harus menghadapi kemacetan lalu lintas dan energi tambahan yang harus dikonsumsi di alat pendingin. (Dr. Dickson Despommier, The Vertical Farming Essay) Karena alasan diatas tersebutlah maka sebuah bangunan riset vertikal dalam bidang pertanian untuk mengatasi dan mencegah permasalahan diatas dirasakan perlu dibangun, terutama di kompleks keilmuan seperti. 71
Gambar 1.4 Skema sejarah pertanian hingga menuju pertanian modern dan menghasilkan sistem vertical farming 1.3 PERMASALAHAN Masalah perancangan yang ada pada kasus proyek ini adalah: a. Masalah bangunan 1. Programming Bagaimana menciptakan desain bangunan yang mampu menjadi lahan pertanian vertical (vertical farming) sekaligus menghasilkan program ruang yang baik dan sesuai untuk menampung aktivitas penelitian, rekreasi dan menghubungkan fungsi dan keberadaan bangunan dengan fungsi-fungsi area lain disekitarnya. 2. Sirkulasi Bagaimana merencanakan sirkulasi paling efektif pada interior dan eksterior dari bangunan yang mendukung seluruh aktivitas yang terjadi di dalam dan luar bangunan. 3. Bentuk bangunan Bagaimana menghasilkan massa dan bentukan bangunan yang paling efektif dalam pemanfaatan sumber daya alam yang ada disekitarnya dan baik secara estetis dan dapat menjadi icon kemajuan teknologi dan ilmu pengetahuan dari sektor pertanian di kampus USU Kwala Bekala. b. Masalah Lingkungan Bagaimana cara menyelesaikan masalah limbah dan sisa penggunaan sumber daya alam yang dipakai pada bangunan, mengolahnya sehingga dapat di daur ulang dan dapat dipakai kembali untuk kebutuhan bangunan itu sendiri. Selain itu juga mencari solusi bagaimana keberadaan bangunan tidak mengganggu alam sekitar dan biota yan ada. c. Masalah struktur 72
Bagaimana merencanakan struktur bangunan yang tepat dan tanggap terhadap cuaca, iklim dan topografi setempat. Metode konstruksi yang dilakukan juga harus ramah lingkungan dan mampu mendukung seluruh aktivitas yang terjadi didalam dan luar bangunan. d. Masalah Teknologi Bangunan Teknologi pada bangunan yang akan digunakan menggunakan teknologi-teknologi terkini untuk mendukung sistem berkelanjutan (sustainability) dari bangunan, yang menjadikan bangunan bersifat mandiri, yaitu dapat memenuhi kebutuahannya sendiri. Teknologi untuk bidang pertanian juga diterapkan pada bangunan, karena sistem pertanian pada bangunan ini berbeda dengan sistem pertanian tradisional yang menggunakan tanah pada bidang horizontal bumi. e. Konsep dan Data yang Dapat Mendukung Desain Memperkaya bahan bahan serta data untuk mendukung desain dan menerapkannya pada konsep untuk menciptakan bangunan yang hemat energy, mandiri dan mampu diterima oleh masyarakat dan linkgungan sekitarnya. f. Penerapan tema Sustainable Architecture ke dalam bangunan. 1.4 PENDEKATAN Konsep penggunaan sistem vertical farming pada bangunan merupakan inovasi baru yang dapat dijadikan bahan penelitian sekaligus sumber produk dengan kehigienisan lebih dan jaminan kesehatan yang lebih baik bagi para konsumennya, baik di dalam kawasan dan lingkungan sekitarny, sampai ke tingkat pasar jika memungkinkan. Oleh karena itu, pendekatan terhadap teknologi pertanian mutakhir harus dilakukan, begitu juga dengan pendekatan desain bangunan seperti sistem utilitas dan elektrikal, material, teknologi bangunan, serta zoning untuk kepentingan kesuksesan inovasi pertanian vertikal ini. 1.5 BATASAN MASALAH Batasan dan lingkup kajian yang akan dibahas pada kasus proyek ini adalah bagaimana mengembangkan konsep-konsep dalam merencanakan sebuah pusat penelitian yang juga dapat digunakan sebagai area rekreasi keilmuan. Lingkup pembahasan yang akan digunakan adalah: a. Luas tapak yang akan dibangun 73
Tapak yang akan diolah sesuai dengan luas kebutuhan bangunan yang direncanakan. Karena lokasi tapak berada di kawasan USU Kwala Bekala dan juga akan menjadi salah satu area rekreasi serta bertema sustainable, maka hubungan dengan area sekitarnya dan pengolahan tapak untuk rekreasi akan menjadi prioritas utama. b. Pendekatan teknologi yang akan dipakai Teknologi yang akan dipakai adalah teknologi yang mendukung tema sustainable bagi bangunan sehingga menghasilkan bangunan vertikal yang mandiri dengan sistem pertanian yang menggunakan teknologi yang inovatif pula. c. Fasilitas penunjang lainnya Fasilitas penunjang pada bangunan merupakan fasilitas yang mendukung aktivitas rekreasi pada bangunan dan sekitarnya, serta mampu menjadi fasilitas penunjang untuk memenuhi kebutuhan area permukiman dan rekreasi yang ada. d. Membuat analisa terhadap aktivitas, sirkulasi, program ruang yang baik dan terpadu e. Membuat analisa dan gubahan massa yang sesuai dengan fungsi dan tema bangunan serta baik secara estetika f. Menerapkan tema sustainable architecture pada bangunan. g. Menerapkan konsep-konsep bangunan mandiri untuk HRC dengan teknologi teknologi terkini yang mendukung. Adapun beberapa teknologi dan sistem pertanian yang akan dipakai antara lain: Hydroponic Sistem pertanian tanpa menggunakan tanah sebagai elemen yang diterapkan dalam vertical farming, karena tanaman ditanam di dalam bangunan Wind turbine Pemanfaatan energi dari tekanan turbulensi angin sebagai energy listrik secara kinetic dari putaran turbin angin. Photovoltaic Pemanfaatan energy matahari sebagai sumber energy listrik bangunan Pengolahan biogas dari sisa produksi tanaman dan kotoran ternak Merupakan konsep recycle dari gas methana kotoran hewan pada area peternakan dan sisa sampah dari produk pertanian pada vertical farm yang kemudian diolah menjadi energi pembangkit tenaga listrik Pengolahan kompos Hasil pertanian dan kotoran hewan dari area peternakan pada Kwala Bekala dapat diolah kembali menjadi kompos yang nantinya dapat diolah dan dijual sebagai kompos. 74
Rainwater harvesting Merupakan konsep reuse dengan menampung air hujan yang kemudian dimanfaatkan kembali untuk keperluan menyiram greenery, flusher WC, dll. 1.6 LINGKUP MASALAH Perancangan sarana penelitian untuk menunjang kegiatan edukasi pada kampus USU, terutama edukasi di bidang pertanian yang diharapkan menjadi icon bagi kemajuan ilmu pengetahuan dan teknologi Perancangan sarana pendukung lainnya yang dapat mendukung kegiatan rekreasi keilmuan dan memfasilitasi area permukiman dan sekitarnya. 75
1.7 KERANGKA BERFIKIR Tabel 1.3 Kerangka Berfikir Horticultural Research Center Tema: Sustainable Architecture LATAR BELAKANG KASUS Mendukung sarana keilmuan dengan menjadi pusat penelitian pertanian bagi USU dan merealisasikan visi universitas untuk industri Masih belum ada sarana rekreasi yang edukatif di kota Medan MAKSUD Menjadi wadah aktivitas keilmuan USU, dari segi pertanian secara khusus, sehingga dapat mendukung dan merealisasikan visi USU sebagai universitas untuk industry Diharapkan mampu menjadi icon dari kemajuan ilmu pengetahuan dan teknologi yang dapat memberikan prestise dan nama baik bagi USU sebagai universitas terbaik yang ada di Sumatera Utara. Merancang bangunan dengan sistem hemat energi dan berkelanjutan sehingga mampu memanfaatkan energi yang ada secara maksimal dengan menghasilkan waste yang minim dengan teknologi inovatif Dapat menjadi area rekreasi edukatif yang dapat diakses oleh masyarakat umum, dan dapat memaksimalkan fungsi kawasan USU Kwala Bekala sebagai pusat kawasan ilmu pengetahuan (science center) yang ada di kota Medan PERMASALAHAN Pengaturan gubahan massa dan komposisi bangunan yang efisien dan efektif menurut sirkulasi proses untuk menciptakan nuansa keilmuan yang mendukung aktivitas penelitian dan rekreasi edukatif. Kajian akan ilmu arsitektur, hal ini perlu dilakukan dalam mengkaji kebutuhan-kebutuhan ruang dan fasilitas apa saja yang dibutuhkan dalam unit bangunan penelitian Konsep-konsep bangunan hemat energi, ramah lingkungan dan bersosialisasi dengan masyarakat sekitar Penerapan tema arsitektur sustainable ke dalam perancangan bangunan tingkat tinggi F e e d b a c k STUDI LITERATUR dan STUDI BANDING Fasilitas interchange. Kajian tema dengan bentuk bangunan. PENGUMPULAN DATA Studi literatur Studi banding STUDI SITE Ukuran site Peraturan pemerintah Sempadan bangunan Batas bangunan potensi ANALISA Analisa kondisi lingkungan yaitu: analisa matahari, vegetasi, sirkulasi, view dari dan ke site dan sempadan bangunan. Analisa fungsional yaitu: analisa aktifitas, kebutuhan ruang, besaran ruang, hubungan antar ruang. Analisa penerapan struktur pada bangunan. KRITERIA dan KONSEP PERANCANGAN Berdasarkan analisa, peraturan pemerintah, konsep tapak, dan konsep bangunan 76 DESAIN
1.8 METODOLOGI PEMBAHASAN a. STUDI LITERATUR Studi literatur dilakukan dengan mengumpulkan dan membaca bahan bahan terkait baik itu dari buku, majalah, internet, ataupun koran yang membahas tentang topik yang berkaitan. b. STUDI LAPANGAN Dilakukan dengan survey langsung ke lapangan yaitu lokasi perancangan dan wawancara langsung dengan orang pihak yang terkait dan penduduk setempat. c. STUDI ANALISA Menganalisa data dan permasalahan yang muncul, khususnya dalam kaitannya dengan fungsi bangunan yang menjadi tempat riset dan wisata edukatif dalam sektor pertanian. 1.9 SISTEMATIKA PEMBAHASAN BAB I PENDAHULUAN Berisi tentang kajian latar belakang, maksud dan tujuan, permasalahan, pendekatan,lingkup batasan,asumsi kelayakan dan sistematika laporan. BAB II DESKRIPSI PROYEK berisi tentang pengertian judul, tinjauan kasus proyek, tinjauan fungsi dan studi banding arsitektur dengan fungsi sejenis. BAB III ELABORASI TEMA Berisi tentang kajian mengenai pengertian,interpretasi dan keterkaitan tema dengan judul serta studi banding terhadap bangunan-bangunan yang menerapkan tema yang sama. BAB IV ANALISA PERANCANGAN Berisi tentang kajian analisis terhadap lokasi dari tapak perancangan, potensi dan kondisi lingkungan, pemakai, dan aktivitasnya dan berisi tentang dasar-dasar pemrograman fasilitas yang direncanakan, meliputi kebutuhan ruang, besaran dan persyaratan ruang, hubungan antar ruang yang bersifat analisa. BAB V KONSEP PERANCANGAN Berisi konsep-konsep perancangan yang sesuai dengan lingkungan kajian. 77
DAFTAR PUSTAKA Berisi daftar pustaka yang digunakan sebagai bahan literatur dalam perencanaan ini. 78