SAINS ARSITEKTUR II

5 BANGUNAN SAINS ARSITEKTUR

Di Susun Oleh :

WAHYUDI (0951010002)

Dosen Pembimbing :

HERU SUBIYANTORO ST. MT.

UPN “VETERAN” JAWA TIMUR

FAKULTAS TEKNIK SIPIL DAN PERENCANAAN

JURUSAN TEKNIK ARSITEKTUR

TAHUN AJARAN 2011/2012

Sayembara Arsitektur Menara IA ITB

1.

Kekuatan-kekuatan dan batasan lahan adalah salah satu variabel penting dalam desain. Posisi

lahanterhadap jalan menunjukkan adanya kekuatan garis aksis dari boulevard ke dalam lahan

dan bentuk lahan pojok yang memberi kemungkinan adanya 3 tampak utama bangunan.

2. Garis Sempadan Bangunan (GSB) sesuai dengan peraturan kota diterapkan pada awal

desain untuk mendapatkan gambaran kasar mengenai area lahan yang dapat dibangun dan

bentuk blok podium utama. Aksis utama diteruskan ke dalam blok bangunan dan mendapat

arah ke atas berdasarkan program menara dan ke arah titik lahan yang menjadi bangunan

sudut.

3. Vektor aksis kemudian diwujudkan untuk menanggapi program bangunan menara dan

auditorium dengan menambahkan innercourt untuk mengurangi ketebalan bangunan podium.

4. Bentuk Keseluruhan Blok Bangunan mendapat penghalusan menjadi bentuk ellips yang

lebih responsif terhadap lahan yang berbentuk kurva. Pandangan utama area sewa menara

diarahkan kepada boulevard untuk memberi nilai tambah pada bangunan.

5. Orientasi utama menara adalah arah utara dan selatan dengan sisi pendek menghadap

kebarat dan timur. Untuk mengurangi exposure sinar matahari terhadap bangunan menara,

maka bangunan menara dilengkapi dengan kulit ke dua di sisi barat dan sisi timur. Kulit ini

pula yang akan memberikan aksen dan citra khas menara IA ITB, melalui penggunaan

sunshading yang dapat menyesuaikan dengan kondisi arah sinar matahari pada bangunan.

Karena kemiringan sinar matahari berbeda dari waktu ke waktu maka kondisi sunshading

pada kulit bangunan berubah-ubah sesuai intensitas sinar matahari yang mengenai bangunan.

Inspirasi utama adalah bentuk atap aula barat dan timur Kampus ITB dengan modifikasi

bentuk dan material mutakhir.

6. Bangunan dilengkapi dengan strategi lansekap yang integral dengan kondisi lahan dan

bentuk menara. Penghijauan diterapkan disekeliling podium dan di dalam innercourt sebagai

penghalang polusi dan menurunkan suhu kawasan. Balkon-balkon hijau disertakan pada

lantai-lantai menara untuk menambah fasilitas pada setiap lantai berupa area hijau. Selain itu

penghijauan menyeluruh dimaksudkan memberikan ikatan memori terhadap Kampus ITB

yang teduh dan rindang

Facade Depan

TENAGA SURYA DAN ARSITEKTUR:

SUATU ANALISIS LINGKUNGAN DAN PERANCANGAN

Isue mengenai pemanasan bumi yang diakibatkan oleh produksi gas karbon dioksida

sebagai akibat pembakaran bahan bakar minyak (minyak bumi, batu bara, gas alam)

memaksa ilmuwan, pakar energi, akhli lingkungan, serta pihak-pihak lain yang terkait untuk

ikut memikirkan penggunaan energi alternatif yang aman.

Tenaga nuklir yang tidak menghasilkan gas buang semacam karbon dioksida, ternyata

bukan merupakan solusi energi alternatif yang baik karena meninggalkan sampah radioaktif

yang belum ada solusi pembuangan yang diangap aman untuk masa yang akan datang.

Tenaga surya, yang umumnya sudah digunakan secara tradisional sejak ratusan abad yang

silam, perlu mendapat perhatian. Pemanfaatan tenaga surya baik secara pasif maupun aktif

bagi bangunan perlu mendapat perhatian dari para arsitek. Pemanfaatan tenaga surya secara

aktif, dimana tenaga surya dikonversikan terlebih dahulu menjadi tenaga listrik dengan solar

sel, seyogyanya tidak berdiri sendiri, perlu diintegrasikan dengan aplikasi perancangan secara

pasif.

Perancangan secara aktif bertujuan untuk mengurangi beban listrik yang berasal dari

minyak bumi - secara langsung mengurangi jumlah gas karbon dioksida yang dibuang ke

udara, sedangkan perancangan pasif bertujuan untuk mengurangi beban penggunaan energi

listrik - yang berasal dari sumber listrik apapun - di dalam bangunan. Makalah ini membahas

isue yang diutarakan diatas, dimana pada akhirnya memberikan contoh dari suatu karya

arsitektur yang dianggap berhasil dalam mengaplikasikan strategi perancangan secara aktif

(menggunakan solar sel) serta tidak meninggalkan sterategi perancangan secara pasif.

PEMANASAN BUMI:

KONSEKUENSI PENGGUNAAN

MINYAK BUMI?

Sekitar tahun 1820-an akhli matematik Perancis, Baron Jean Baptiste Fourier

mencetuskan teori bahwa atmosfir bumi yang terbentuk dari berbagai kompisisi gas (karbon

dioksida, uap air dan methane) berperilaku semacam kaca transparan yang menyelimuti

bumi. Selimut atau selubung transparan (bening) ini berfungsi sebagaimana sebuah rumah

kaca yang memungkinkan panas serta cahaya matahari menembus permukaan bumi. Sebagai

rumah kaca, selimut ini tidak membiarkan seluruh panas yang sudah diterima oleh bumi

kemudian kembali ke angkasa luar. Dengan selimut transparan ini, sejumlah panas yang

cukup ideal bagi kelangsungan hidup makhluk bumi dan tumbuhan, diperangkap diantara

permukaan bumi dan lapisan atmosfir.

Seandainya gas-gas pembentuk atmosfir bumiyang berperan seperti selimut ini tidak

ada, maka seluruh panas dari matahari akan dilepas kembali ke angkasa luar mengakibatkan

bumi beku. Contoh klasik mengenai peran karbon dioksida dalam pengaturan suhu atmosfir

planet adalah yang terjadi pada Venus, dimana dengan konsentrasi karbon dioksida yang

sangat tinggi pada atmosfir planet ini, suhu Venus sangat tinggi. Sementara itu phenomena

sebaliknya terjadi pada Mars. Konsentrasi karbon dioksida di sekitar planet ini sangat rendah

sehingga hampir seluruh panas matahari yang jatuh ke planet dikembalikan ke angkasa luar,

membuat suhu udara Mars sangat rendah yang tidak memungkinkan suatu kehidupan

berlangsung.

Sejak Revolusi Industri abad 18 hingga kehidupan modern saat ini, penggunaan bahan

bakar minyak bagi keperluan kehidupan dan peradaban manusia melonjak demikian

cepatnya. Bahan bakar seperti halnya minyak bumi, batu bara dan gas bumi yang digunakan

bagi keperluan hidup manusia mengemisikan gas buangan diantaranya yang terpenting adalah

karbon dioksida ke atmosfir dalam jumlah yang sangat besar dalam satuan waktu tertentu

mengakibatkan penebalan selimut bumi tersebut. Bukan hanya sekedar itu, berkurangnya

jumlah vegetasi persatuan luas tertentu pada permukaan bumi akibat pembangunan kota,

perumahan, pembukan lahan pertanian sangat mengurangi jumlah karbon dioksida yang

diserap tumbuhan mengakibatkan kenaikan konsentrasi karbon dioksida pada atmosfir bumi.

Situasi ini memunculkan fenomena alam yang disebut Pemanasan Bumi (global

warming), dimana terjadi peningkatan suhu udara rata-rata pada permukaan bumi, yang

diperkirakan dapat mengganggu kestabilan ekosistem bumi serta kestabilan kehidupan

makhluk hidup di muka bumi. Woodwell, akhli biologi dan lingkungan, cenderung

menyangkal teori bahwa karbon dioksida hasil pembakaran minyak bumi merupakan faktor

utama pemanasan bumi.

Perusakan hutan tropis merupakan faktor penting lain yang menyebabkan terjadinya

pemanasan bumi, karena kemampuan penyerapan karbon dioksida di udara menjadi sangat

berkurang dengan berkurangnya jumlah area hutan tropis. Kemampuan vegetasi menyerap

karbon dioksida di udara dibuktikan oleh Charles Keeling di Lembaga Penelitian di Hawaii,

bahwa konsentrasi karbon dioksida di wilayah beriklim empat musim akan mencapai titik

maksimum pada akhir musim dingin (dimana pohon kehilangan seluruh daunnya), serta

mencapai titik minimum pada akhir musim panas (dimana pohon memiliki kelebatan daun

yang tinggi).

Variasi tahunan perubahan konsentrasi karbon dioksida di udara ini tidak terjadi pada

kawasan Tropis, karena sepanjang tahun vegetasi pada kawasan ini tidak mengalami proses

perontokan daun seperti halnya yang terjadi pada musim dingin di wilayah Sub Tropis.

Sumber energi lain diluar minyak bumi yang digunakan sebagai pembangkit listrik adalah

energi nuklir. Sumber energi ini sebetulnya relatif bersih dengan harga yang cukup bersaing

setelah digunakan beberapa waktu, namun yang menjadi kendala adalah sampah radioaktif

yang dihasilkan dari reaksi fusi Uranium (U235 dan U238) pada reaktor pembangkit.

Teknologi pembuangan limbah radioaktif ini (yang umumnya ditanam dalam tanah

hingga kedalaman 600 meter) masih menjadi perdebatan para ilmuwan, politisi dan wakil

rakyat di banyak negara, karena limbah buangan ini diperkirakan tetap akan bersifat

radioaktif selamanya. Alternatif pembuangan di dasar laut bahkan di ruang angkasa kiranya

masih sulit diterima oleh berbagai kalangan karena tetap akan membahayakan kelangsungan

hidup manusia.

PENERAPAN PHOTOVOLTAIC PADA BANGUNAN

Bangunan Pavilion Inggris ini dirancang oleh arsitek Nicholas Grimshaw & partner

pada kompleks Expo 1992 di kota Seville di Spanyol, sebagai perwujudan hasil sayembara

tahun 1989 yang dimenangkan oleh arsitek tersebut. Bangunan ini dirancang dengan

pertimbangan iklim setempat dimana suhu udara musim panas saat dilangsungkan Expo ini

dapat mencapai 45oC.

Beberapa strategi rancangan yang digunakan untuk mengantisipasi kondisi udara ini

adalah, pertama, menggunakan tabir air pada dinding timur yang berfungsi sebagai filter

radiasi matahari pagi tanpa menghilangkan sama sekali penerangan yang diberikan oleh sinar

pagi tersebut, disamping berfungsi sebagai pendingin bangunan. Tabir air yang dijatuhkan

dari dinding bagian atas bangunan mengalir diseluruh dinding kaca sepanjang 65m ke kolam

di dasar bangunan.

Aliran air sebagai tabir dinding kaca ini berfungsi untuk pendinginan permukaan kaca

itu sendiri serta menurunkan suhu lingkungandisekitar bangunan secara evaporatif

(kelembaban udara pada kawasan ini relatif rendah sekitar 50 hingga 70%). Dinding kaca ini

terbuat dari bahan yang 20% nya merupakan komponen keramik yang berfungsi untuk

mengurangi panas matahari tanpa harus mengorbankan cahaya yang masuk dalam bangunan.

Penggunaan tabir air pada dinding Timur ini mampu menurunkan suhu di dalamnya hingga

sekitar 10 derajat Celcius. Pavilion Inggris pada Expo 1992 di Seville, Spanyol.

Gambar 1. Pavilion Inggris pada Expo 1992

di Seville, Spanyol

Dinding muka (Timur) diselubungi oleh tabir air, sementara panel-panel photovoltaic

di atap diarahkan pada sisi Selatan-arah dimana radaisi matahari jatuh. Pada dinding Selatan

ini selimut termal diletakkan, untuk menahan radiasi matahari langsung.

Gambar 2. Sisi Bagian Timur yang Diberi

Tabir Air pada Dinding Kaca Mampu Menurunkan Suhu di dalamnya

Hingga Sekitar 10o C

Sisi Barat dari dinding bangunan ini dilapis dengan kontainer-kontainer berisi air

yang berfungsi sebagai penyerap panPanas yang diserap oleh kontainer berisi air ini akan

menurunkan suhu udara pada siang dan sore hari, kemudian menghangatkan udara pada

malam hari (dimana suhu udara luar pada malam hari cenderung rendah di bawah batas

nyaman).

Air panas atau hangat dalam kontainer ini juga dimanfaatkan bagi kebutuhan air panas

di dalam bangunan. Dinding bangunan pada sisi Selatan diberi lembaran yang semi

transparan yang diperkuat dengan konstruksi baja, yang selain secara estetika ingin

memberikan gambaran sebagai kapal (simbol kejayaan Inggris di laut), juga berfungsi untuk

mengurangi radiasi panas dari sisi selatan, meskipun tetap memungkinkan cahaya matahari

masuk kedalam bangunan.

Sementara itu untuk perimbangan estetika, sisi utara yang tidak mendapat radiasi

matahari langsung juga diselesaikan dengan bentuk yang serupa, meskipun detail

konstruksinya berbeda karena pada sisi ini sangat sedikit menerima

radiasi langsung matahari.

Sejumlah 1.040 panel solar sel yang menghasilkan 46kW daya listrik dan digunakan

bagi keperluan pompa air diletakkan pada bagian atap bangunan membentuk semacam

deretan layar kapal. Konstruksi panel solar sel ini\ diletakkan sedemikan rupa sehingga

berfungsi sebagai pelindung (shading) atap dari radiasi matahari yang jatuh dari sisi Selatan.

Bangunan pavilion Inggris ini menggunakan energi listrik sekitar 24% lebih rendah dari

energi yang seharusnya digunakan pada bangunan berpengkondisi udara umumnya yang

dirancang secara konvensional.as matahari sore.

Gambar 3. Potongan Memanjang Bangunan.

Sejumlah 1.040 Panel Solar Sel Diletakkan Pada Bagian Atap

Bangunan Menghasilkan 46kW Listrik Turut Menyumbang Penghematan

Energi Dalam Bangunan Sekitar 24%

PENGERTIAN

Pengertian umumnya adalah sebuah konsep desain yang beradaptasi dengan

lingkungan yang tropis Tetapi bukan berarti melupakan sisi estetika. Hanya disini hal yang

paling utama adalah sebuah respon positif dari efek iklim tropis itu sendiri. Tentunya ada

beberapa hal yang harus diperhatikan dari segi material, sirkulasi udara, dan penchayaan

alami. Karena lingkungan yang tropis memilikin iklim dengan panas yang menyengat,

pergerakan udara, dan curah hujan yang cukup tinggi. Oleh sebab itu dalam konsep arsitektur

tropis ini juga ada upaya yang harus dicegah dari timbulnya efek iklim tropis. Seperti faktor

kelembaban, perubahan suhu, kesehatah udara.

Pada bangunan arsitektur tropis juga didukung dengan materialnya yang banyak

dengan material loka dan alami. seperti kayu, bambu, dll. Bukaan untuk bangunan arsitektur

tropis harus memperhatikan arah pencahayaan matahari pagi dan sore. Agar tercipta suhu

dalam bangunan yang cukup nyaman dan sehat. Juga sirkulasi udara yang dirasa akan cukup

sebagai udara yang sehat.

APARTEMEN JAKARTA HIJAU

GREEN JAKARTA APARTMENT

KONSEP RANCANGAN

Desain apartemen ini adalah hasil rancangan saya untuk tugas studio di kampus.

Lokasi berada di dekat Cilandak Town Square, Jakarta. Bentuk site pun unik, karena

berbentuk seperti kantung. Dengan entrance yang tidak terlalu besar dan luas pada area

belakang. Karena Entrance yang tidak terlalu lebar, saya membaginya menjadi 3 zona. Yaitu:

zona pedestrian yang saya tujukan untuk para tamu yang menggunakan kendaraan umum lalu

masuk menuju ke dalam dengan berjalan kaki, zona kedua dan ketiga adalah keluar dan

masuk kendaraan bagi yang menggunakan kendaraan pribadi atau taksi yang bisa

mengantarkan samapi ke area drop off.

Jalan pedestrian yang cukup panjang hingga menuju bangunan utama di belakang,

sehingga saya memfasilitasi dengan jalur pedestrian yang nyaman, terlindung dari sengatan

matahari serta air hujan, dengan peletakkan kanopi sepanjang jalur pedestrian.

Konsep desain utama yang coba saya tawarkan dari desain apartemen ini adalah

menciptakan bangunan apartemen yang low cost consumption (hemat konsumsi energi) dan

bisa ikut berperan aktif menjaga iklim mikro dari area ini dengan menambah jumlah vegetasi

(penghijauan) pada bangunan ini.

Dimana Jakarta sebagai kota metropolitan yang sudah mulai tidak terkontrol semakin

hari semakin berkurang area hijau yang dimiliki. Sehingga upaya yang saya lakukan adalah

mencoba mengganti vegetasi yang hilang pada tanah kita yang bersifat horizontal dengan

menghadirkannya secara vertikal mengikuti ketinggian bangunan.

Upaya untuk menghemat konsumsi energi pada bangunan ini antara lain, penggunaan

sun-shading pada sekitar jendela, pemaksimalan pemanfaatan cahaya alami pada ruang dalam

bangunan, serta mengarahkan secara tepat orientasi masa bangunan sehingga radiasi panas

matahari tidak terlalu besar masuk ke dalam, yang akan menyebabkan meningkatkan beban

tenaga AC untuk pengkondisian udara dalam menciptakan kenyamanan thermal.

gambar tampak depan dan potongan green jakarta apartemen

Desain apartemen ini adalah hasil rancangan saya untuk tugas studio di kampus. Lokasi

berada di dekat Cilandak Town Square, Jakarta. Bentuk site pun unik, karena berbentuk

seperti kantung. Dengan entrance yang tidak terlalu besar dan luas pada area belakang.

gambar site plan green jakarta apartemen

Karena Entrance yang tidak terlalu lebar, site dibaginya menjadi 3 zona. Yaitu: zona

pedestrian yang saya tujukan untuk para tamu yang menggunakan kendaraan umum lalu

masuk menuju ke dalam dengan berjalan kaki, zona kedua dan ketiga adalah keluar dan

masuk kendaraan bagi yang menggunakan kendaraan pribadi atau taksi yang bisa

mengantarkan samapi ke area drop off. Jalan pedestrian yang cukup panjang hingga menuju

bangunan utama di belakang, sehingga saya memfasilitasi dengan jalur pedestrian yang

nyaman, terlindung dari sengatan matahari serta air hujan, dengan peletakkan kanopi

sepanjang jalur pedestrian.

Lahan apartemen ini tidak terlalu besar untuk sebuah apartemen yang mencapai 44 unit,

sehingga untuk mengakomodasi kebutuhan parkir, bagian basement dibagi menjadi dua zona.

Zona pertama yaitu untuk tamu yaitu pada ground floor. Sehingga lantai 1 berfungsi sebagai

area parkir tamu serta sebagai area publik yang bisa diakses oleh umum. Lalu untuk penghuni

apartemen dibuatkan 4 lantai basement untuk menampung kebutuhan area parkir dari para

penghuni.

gambar basement lantai 1-2 dan lantai 3-4 green jakarta apartemen

Lantai 2 berfungsi sebagai lobby dan peletakkan beberapa fasilitas bagi para penghuni, yaitu

cafe, mini market, ruang karyawan, serta ruang pengelola. Lalu lantai 3 hingga 13 berfungsi

sebagai unit apartemen yang terdiri dari beberapa unit Studio, One bedroom, dan Two

bedroom. Sedangkan pada lantai 14 berfungsi sebagai Penthouse. Tiap unit memiliki balkon

sebagai pengganti teras. Dimana menurut saya sudah menjadi kebiasaan orang Indonesia

butuh teras pada tempat tinggalnya. Sementara pada beberapa lantai ada area-area yang saya

dedikasikan untuk area hijau dan bisa ditanam vegetasi besar,yaitu pada lantai 2, lantai 7, dan

penthouse.

Gambar denah lantai 2 gambar denah lantai 3 dan 13

Gambardenah lantai 4,5,6 dan 9,10,11 gambar denah lantai 7

Gambar denah lantai pent-house

Gambar tampak samping kanan green jakarta apartemen

Berbagai Aplikasi Energi Matahari

Oleh : Thomas Ari Negara

Energi matahari merupakan energi yang utama bagi

kehidupan di bumi ini. Berbagai jenis energi, baik yang terbarukan maupun tak-terbarukan

merupakan bentuk turunan dari energi ini baik secara langsung maupun tidak langsung.

Berikut ini adalah beberapa bentuk energi yang merupakan turunan dari energi matahari

misalnya:

Energi angin yang timbul akibat adanya perbedan suhu dan tekanan satu tempat

dengan tempat lain sebagai efek energi panas matahari.

Energi air karena adanya siklus hidrologi akibat dari energi panas matahari yang

mengenai bumi.

Energi biomassa karena adanya fotosintesis dari tumbuhan yang notabene

menggunakan energi matahari.

Energi gelombang laut yang muncul akibat energi angin.

Energi fosil yang merupakan bentuk lain dari energi biomassa yang telah mengalami

proses selama berjuta-juta tahun.

Selain itu energi panas matahari juga berperan penting dalam menjaga kehidupan di bumi ini.

Tanpa adanya energi panas dari matahari maka seluruh kehidupan di muka bumi ini pasti

akan musnah karena permukaan bumi akan sangat dingin dan tidak ada makluk yang sanggup

hidup di bumi.

Energi Panas Matahari sebagai Energi Alternatif

Energi panas matahari merupakan salah satu energi yang potensial untuk dikelola dan

dikembangkan lebih lanjut sebagai sumber cadangan energi terutama bagi negara-negara

yang terletak di khatulistiwa termasuk Indonesia, dimana matahari bersinar sepanjang tahun.

Dapat dilihat dari gambar di atas bahwa energi matahari yang tersedia adalah sebesar 81.000

TerraWatt sedangkan yang dimanfaatkan masih sangat sedikit.

Ada beberapa cara pemanfaatan energi panas matahari yaitu:

1. Pemanasan ruangan

2. Penerangan ruangan

3. Kompor matahari

4. Pengeringan hasi pertanian

5. Distilasi air kotor

6. Pemanasan air

7. Pembangkitan listrik

Pemanasan Ruangan

Ada beberapa teknik penggunan energi panas matahari untuk pemanasan ruangan, yaitu:

Jendela

Ini merupakan teknik pemanasan dengan menggunakan energi panas matahari yang paling

sederhana. Hanya diperlukan sebuah lubang pada dinding untuk meneruskan panas matahari

dari luar masuk ke dalam bangunan. Ada jendela yang langsung tanpa ada kacanya dan ada

yang menggunakan kaca. Untuk mendapatkan panas yang optimal maka pada jendela

dipasang kaca ganda. Biasanya di daerah-daerah empat musim dinding/tembok bangunan

diganti dengan kaca agar matahari bebas menyinari dan menghangatkan ruangan pada saat

musim dingin.

Dinding Trombe(Trombe Wall)

Dinding trombe adalah dinding yang diluarnya

terdapat ruangan sempit berisi udara. Dinding bagian luar dari ruangan sempit tersebut

biasanya berupa kaca. Dinding ini dinamai berdasarkan nama penemunya yaitu Felix

Trombe, orang berkebangsaan Perancis.

Prinsip kerjanya adalah permukaan luar ruangan ini akan dipanasi oleh sinar matahari,

kemudian panas tersebut perlahan-lahan dipindahkan kedalam ruangan sempit. Selanjutnya

panas di dalam ruangan sempit tersebut akan dikonveksikan ke dalam bangunan melalui

saluran udara pada dinding trombe.

Greenhouse

Teknik ini hampir sama dengan dinding trombe hanya

saja jarak antara dinding masif dengan kaca lebih lebar, sehingga tanaman bisa hidup di

dalamnya.

Prinsip kerja greenhouse juga serupa dengan dinding trombe. Panas masuk melalui kaca ke

dalam greenhouse lalu dikonveksikan ke dalam bangunan untuk menghangatkan ruangan

atau menjaga suhu rungan tetap stabil meskipun pada waktu siang atau malam hari.

Penerangan Ruangan

Adalah teknik pemanfaatan energi matahari yang banyak dipakai saat ini. Dengan teknik ini

pada siang hari lampu pada bangunan tidak perlu dinyalakan sehingga menghemat

penggunaan listrik untuk penerangan. Teknik ini dilaksanakan dengan mendesain bangunan

yang memungkinkan cahaya matahari bisa masuk dan menerangi ruangan dalam bangunan.

Kompor Matahari

Prinsip kerja dari kompor matahari adalah dengan memfokuskan panas yang diterima dari

matahari pada suatu titik menggunakan sebuah cermin cekung besar sehingga didapatkan

panas yang besar yang dapat digunakan untuk menggantikan panas dari kompor minyak atau

kayu bakar.

Untuk diameter cermin sebesar1,3 meter kompor ini memberikan daya thermal sebesar 800

watt pada panci. Dengan menggunakan kompor ini maka kebutuhan akan energi fosil dan

energi listrik untuk memasak dapat dikurangi.

Pengeringan Hasil Pertanian

Hal ini biasanya dilakukan petani di desa-desa daerah tropis dengan menjemur hasil

panennya dibawah terik sinar matahari. Cara ini sangat menguntungkan bagi para petani

karena mereka tidak perlu mengeluarkan biaya untuk mengeringkan hasil panennya. Berbeda

dengan petani di negara-negara empat musim yang harus mengeluarkan biaya untuk

mengeringkan hasil panennya dengan menggunakan oven yang menggunakan bahan bakar

fosil maupun menggunakan listrik.

Distilasi Air

Cara kerjanya adalah sebuah kolam yang dangkal,

dengan kedalaman 25mm hingga 50 mm, ditututup oleh kaca. Air yang dipanaskan oleh

radiasi matahari, sebagian menguap, sebagian uap itu mengembun pada bagian bawah dari

permukaan kaca yang lebih dingin. Kaca tersebut dimiringkan sedikit 10 derajat untuk

memungkinkan embunan mengalir karena gaya berat menuju ke saluran penampungan yang

selanjutnya dialirkan ke tangki penyimpanan.

Pemanasan Air

Penyediaan air panas sangat diperlukan oleh masyarakat, baik untuk mandi maupun untuk

alat antiseptik pada rumah sakit dan klinik kesehatan. Penyediaan air panas ini memerlukan

biaya yang besar karena harus tersedia sewaktu-waktu dan biasanya untuk memanaskan

digunakan energi fosil ataupun energi listrik. Namun Dengan menggunakan pemanas air

tenaga surya maka hal ini bukan merupakan masalah karena pemanasan air dilakukan dengan

menyerap panas matahari dengan menggunakan kolektor sehingga tidak memerlukan biaya

bahan bakar.

Prinsip kerjanya adalah panas dari matahari diterima oleh kolektor yang terdapat di dalam

terdapat pipa-pipa berisi air. Panas yang diterima kolektor akan diserap oleh air yang berada

di dalam pipa sehingga suhu air meningkat. Air dingin dialirkan dari bawah sedangkan air

panasnya dialirkan lewat atas karena massa jenis air panas lebih kecil daripada massa jenis air

dingin (prinsip thermosipon). Air ini lalu masuk ke dalam penyimpan panas. Pada penyimpan

panas, panas dari air ini dipindahkan ke pipa berisi air yang lain yang merupakan persediaan

air untuk mandi/antiseptik. Sedangkan air yang berasal dari kolektor akan diputar kembali ke

kolektor dengan menggunakan pompa atau hanya menggunakan prinsip thermosipon.

Persediaan air panas akan disimpan di dalam tangki penyimpanan yang terbuat dari bahan

isolator thermal. Pada sistem ini terdapat pengontrol suhu jika suhu air panas yang dihasilkan

kurang dari yang diinginkan maka air akan dimasukkan kembali ke tangki penyimpan panas

untuk dipanaskan kembali.

Kolektor yang digunakan pada pemanas air tenaga panas matahari ini adalah kolektor surya

plat datar yang bagian atasnya terbuat dari kaca yang berwarna hitam redup sedangkan

bagian bawahnya terbuat dari bahan isolator yang baik sehingga panas yang terserap kolektor

tidak terlepas ke lingkungan. Air panas di dalam kolektor bisa mencapai 82 C sedangkan air

panas yang dihasilkan tergantung keinginan karena sistem dilengkapi pengontrol suhu.

Pembangkitan Listrik

Prinsipnya hampir sama dengan pemanasan air hanya

pada pembangkitan listrik, sinar matahari diperkuat oleh kolektor pada suatu titik fokus untuk

menghasilkan panas yang sangat tinggi bahkan bisa mencapai suhu 3800 C. Pipa yang berisi

air dilewatkan tepat pada titik fokus sehingga panas tersebut diserap oleh air di dalam pipa.

Panas yang sangat besar ini dibutuhkan untuk mengubah fase cair air di dalam pipa menjadi

uap yang bertekanan tinggi. Uap bertekanan tinggi yang di hasilkan ini kemudian digunakan

untuk menggerakkan turbin uap yang kemudian akan memutar turbo generator untuk

menghasilkan listrik.

Ada dua jenis kolektor yang biasa digunakan untuk pembangkitan listrik yaitu kolektor

parabolik memanjang dan kolektor parabolik cakram.

Kolektor Parabolik Memanjang

Kolektor Parabolik Cakram

Di California, Amerika Serikat, alat ini telah mampu menghasilkan 354 MW listrik. Dengan

memproduksi kolektor ini secara massal, maka harga satuan energi matahari ini di AS, sekitar

Rp 100/KWh lebih murah dibandingkan energi nuklir dan sama dengan energi dari tenaga

pembangkit dengan bahan baku energi fosil.(Ivan A Hadar, 2005).

Di India dengan area seluas 219.000 meter persegi maka kolektor mampu menghasilkan

listrik sebesar 35-40 MW dengan rata-rata intensitas penyinaranya adalah sebesar 5.8 KWH

per meter persegi per hari.(Gordon Feller).

Kita dapat juga membangkitkan listrik langsung dari energi surya, yaitu dengan

menggunakan photovoltaic. Alat ini terbuat dari bahan semikonduktor yang sangat peka

dalam melepaskan elektron ketika terkena panjang gelombang sinar matahari tertentu. Akan

tetapi alat ini masih sangat mahal dan efisiensinya masih sangat rendah, yaitu sekitar 10%.

Pembangkitan listrik berdasarkan perbedaan tekanan pada gas juga bisa dilakukan, yaitu

dengan menggunakan chimney. Ini sebuah sistem tower yang terdiri turbin gas dan jalinan

kaca tertutup yang luas untuk memerangkap panas matahari.

Prinsipnya: sinar matahari akan menembus kaca dari alat ini kemudian memanaskan gas yang

terperangkap di bawah kaca. Gas suhu tinggi ini akan memasuki tower tertutup yang

tingginya bisa mencapai 1000 meter vertikal. Oleh karena perbedaan suhu gas pada

permukaan bumi dan 1000 meter diatas permukaan bumi, maka gas akan mengalir ke atas

melalui tower ini. Aliran gas/udara tersebut akan memutar turbin gas. Skema sederhana dapat

dilihat pada gambar dibawah.

Keuntungan dan Kerugian Energi Panas Matahari

Keuntungan dari penggunaan energi panas matahari antara lain:

Energi panas matahari merupakan energi yang tersedia hampir diseluruh bagian

permukaan bumi dan tidak habis (renewable energy).

Penggunaan energi panas matahari tidak menghasilkan polutan dan emisi yang

berbahaya baik bagi manusia maupun lingkungan.

Penggunaan energi panas matahari untuk pemanas air, pengeringan hasil panen akan

dapat mengurangi kebutuhan akan energi fosil.

Pembanguan pemanas air tenaga matahari cukup sederhana dan memiliki nilai

ekonomis.

Kerugian dari penggunaan energi panas matahari antara lain:

Sistem pemanas air dan pembangkit listrik tenaga panas matahari tidak efektif

digunakan pada daerah memiliki cuaca berawan untuk waktu yang lama.

Pada musim dingin, pipa-pipa pada sistem pemanas ini akan pecah karena air di

dalamnya membeku.

Membutuhkan lahan yang sangat luas yang seharusnya digunakan untuk pertanian,

perumahan, dan kegiatan ekonomi lainya. Hal ini karena rapat energi matahari sangat

rendah.

Lapisan kolektor yang menyilaukan bisa mengganggu dan membahayakan

penglihatan, misalnya penerbangan.

Sistem hanya bisa digunakan pada saat matahari bersinar dan tidak bisa digunakan

ketika malam hari atau pada saat cuaca berawan.

Penyimpanan air panas untuk perumahan bukan merupakan masalah, tetapi

penyimpanan uap air pada pembangkit listrik memerlukan teknologi yang sulit.

BANK MANDIRI, Yogyakarta, Indonesia

Nama Proyek : Kantor Cabang Bank Mandiri, Sekip UGM

Principal Architect : Mario Andreti ,ST. Architecture Firm : MOM Architect Owner : Bank Mandiri Lokasi : Jalan Kaliurang, Yogyakarta, Indonesia Status : Konsep Desain Luas Lahan : 760 m2 Luas Bangunan : 480 m2 Tahun : 2004

Gambar Perspektif 1

Posisi site kantor Bank Mandiri ini berada pada posisi hook, yang menjadikannya memiliki beberapa potensi untuk dimaksimalkan, antara lain : view yang baik dari dua arah jalan, serta jalur kendaraan yang bisa dibuat terpisah antara jalur masuk kendaraan dan jalur keluar. Terdapat dua zona fungsi yang berbeda pada bangunan ini yaitu, zona untuk karyawan kantor dan zona untuk pelayanan kepada konsumen. Kedua zona ini pun memiliki pintu masuk yang berbeda.

Peta Lokasi

Siteplan

Zona untuk karyawan terdiri dari ruang kepala, ruang meeting, ruang arsip,ruang server, pantry, dan ruang untuk brankas. Sementara untuk pelayanan kepada konsumen, terdiri dari : ruang advertising, ruang untuk customer service, ruang untuk teller dan transaksi, mushola, serta ruang ATM 24 jam yang diletakkan pada bagian depan, yang juga berfungsi sebagai Entrance utama.

Denah

Sketsa Konsep 1

Gambar Perspektif 2

Pada fasad bangunan, konsep bentuk yang ingin ditekankan adalah menghadirkan tampilan kokoh, berkarakter, serta modern. Bentukan geometris yang tegas, diharapkan memunculkan kesan kokoh dari bangunan ini. Warna biru dan kuning yang merupakan identitas Bank Mandiri serta dibalut dominasi warna putih, ditujukan untuk memunculkan karakter dari bangunan ini sehingga tanpa melihat tulisan Bank Mandiri pun sudah dapat dikenali bahwa ini merupakan bangunan kantor dari Bank Mandiri. Selain itu pada bagian utara dinding bangunan terdapat permainan dinding yang berbentuk seperti logo Bank Mandiri, juga ditujukan untuk memperkuat identitas bangunan. Bentuk pintu jendela didesain agak berbeda dari desain konvensional, cenderung dekonstruksi pada beberapa bagian, diharapkan dapat menjadi penggerak utama bahwa bangunan Bank tidaklah harus selau kaku dan monoton, namun untuk menjadikannya sebuah bangunan yang menarik, agar lebih menjual untuk menarik lebih banyak calon konsumen.

Sketsa Konsep 2

Sketsa Konsep 3

Gambar Perspektif 3

Untuk menciptakan kenyamanan penghawaan (thermal comfort) yang baik, konsep bangunan ini memiliki solusi khusus, dan lebih kepada eksperimental, yaitu membuat kolam penampung air diatas atap dak betonnya. Tujuan dari bentuk atap Water-roof ini adalah atap dak beton sangat mudah mentransfer panas ke dalam bangunan, atap pun berubah fungsi menjadi sumber panas yang baru bagi ruangan dibawahnya, untuk mencegah itu, maka digunakanlah air sebagai penahan panas hingga tidak terlalu banyak terserap ke atap.

Sketsa Konsep 4

Gambar Perspektif 4

Penggunaan jendela terbuka berukuran besar, serta tinggi ceiling (plafond) setinggi 6 meter dari lantai, diharapkan dapat memberi kondisi nyaman, sejuk dari ruang utama didalamnya. Hal ini ditujukan untuk mengurangi penggunaan AC diruang dalam bangunan, sebagai langkah untuk penghematan energi.

Gambar Perspektif 5

Sketsa Konsep 5

Sketsa Konsep 6