Penerapan Sustainable Architecture pada Desain Fasad Bangunan

Arsitektur menduduki peringkat satu dalam program studi tersulit menurut Harvard University. Bagaimana tidak, dalam mendesain bangunan seorang arsitek harus memperhatikan banyak sekali aspek di luar bentuk dan estetika bangunan itu sendiri. Terdapat berbagai hal yang mempengaruhi kenyamanan suatu bangunan, salah satunya adalah panas yang berkaitan erat dengan fisika. Artikel yang dibuat untuk memenuhi tugas Fisika Bangunan ini akan membahas mengenai kenyamanan suatu bangunan, khususnya yang berkaitan dengan energi.

Norbert M. Lechner merupakan seorang professor dari Sekolah Arsitektur, Desain, dan Konstruksi Universitas Auburn. Ia menerbitkan sebuah buku yang berfokus pada Sustainable Architecture. Lantas, apakah yang dimaksud dengan Sustainable Architecture atau Arsitektur Berkelanjutan? Dilansir dari Wikipedia, Sustainable Architecture adalah desain arsitektur yang memiliki tujuan meminimalisir dampak negatif ke lingkungan yang dapat diraih dengan memanfaatkan energi dan material alami seefisien mungkin.

Dalam buku Heating, Cooling, and Lighting, Lechner membahas banyak sekali prinsip Sustainable Architecture serta contoh-contoh aplikasinya. Ia menjelaskan bahwa kenyamanan ini dapat diselesaikan dengan desain yang mengacu pada The Three Tier Design Approach. Basic Building Design adalah penyelesaian yang memanfaatkan energi alami dengan basic design seperti penggunaan jendela, shading, atau bermain dengan bantuk. Sama halnya dengan Basic Building Design, 

Passive System juga memanfaatkan energi natural namun dengan alat-alat yang dimodifikasi. Contoh aplikasi Passive System ini adalah penambahan skylight, sunspace, hingga alat seperti Comfort Ventilation dan Cool Towers. Pada tingkatan paling atas terdapat Mechanical and Electrical Equipment yang penyelesaiannya menggunakan alat-alat modern. 

Sederhananya tingkatan ini kurang memanfaatkan energi alami, tetapi bergantung pada alat buatan manusia. Contoh aplikasi Mechanical and Electrical Equipment adalah penggunaan AC, Lampu, Heater, dan lain-lain.

Namun kembali lagi ke dasar dari Arsitektur itu sendiri bahwa sebuah desain Arsitektur yang baik tetap harus memperhatikan Venustas atau keindahan sebagai salah satu aspek utamanya. Bagaimanapun juga impresi pertama manusia lebih dipengaruhi oleh estetika desain ketimbang kenyamanan atau pengalaman ruangnya. 

Cara paling mudah untuk membangun kesan pertama dari sebuah desain arsitektur adalah melalui fasad atau muka bangunan. Lalu, apakah mungkin ada fasad yang terlihat sangat baik dari segi estetika dan tetap memberi kenyamanan bagi penghuninya? Jawabannya jelas ada.

Sebelum masuk ke desain, kita perlu tahu hal-hal apa yang mempengaruhi kenyamanan, khususnya kenyamanan termal. Aspek yang paling umum adalah orientasi terhadap matahari. 

Bila pembaca memiliki ruangan dengan jendela yang menghadap ke Barat, pasti terasa sangat panas bukan? Sesederhana itu pengaruh orientasi terhadap kenyamanan. Sebaiknya sebuah desain memasang bukaan kaca di arah Utara atau Selatan bangunan untuk meminimalisir panas yang terik untuk masuk.

Aspek yang tak kalah penting adalah pemilihan warna dan material. Hal sekecil warna sangat besar pengaruhnya terhadap kenyamanan termal. Tembok berwarna putih hanya menyerap sedikit sekali panas matahari, berbeda dengan tembok berwarna hitam yang bersifat menyerap panas. Lalu dikemanakan panas itu? Panas ini akan dipancarkan kembali saat tembok tidak lagi menerima energi (panas) yaitu pada malam hari. Karena itulah ruangan dengan tembok berwarna hitam biasanya panas. Material lain seperti logam dan kaca juga dapat menjadi alternatif bahan finishing eksterior, namun performanya dalam menolak panas masih kalah dengan tembok putih.

Berbicara soal kaca, bahan ini merupakan bahan yang sangat menarik. Material ini mampu memberikan kesan mewah pada bangunan. Di pasaran pula terdapat banyak sekali pilihan kaca mulai dari yang murni kaca, glazed, sampai double glazed yang tentu mereduksi kemampuan material unuk meneruskan cahaya dan panas matahari. 

Sifatnya yang transparan dapat dimanfaatkan untuk banyak kegunaan. Dengan sifat ini pula berarti kaca dapat memasukkan cahaya matahari dan dimanfaatkan sebagai pencahayaan dan heating alami untuk ruangan. Namun penggunaan kaca yang berlebih tentu dapat membuat ruangan menjadi overexposed terhadap panas, terutama di daerah tropis.

Janet Wallace Art Center

Dengan pengetahuan dasar seperti yang disebutkan di atas, penulis memberikan satu desain fasad yang sangat menarik. Bangunan yang ada di foto ini adalah Janet Wallace Art Center at Macalester College di St. Paul, Minnesota. Meskipun terletak di kawasan subtropic, desain ini mampu diaplikasikan di Indonesia. Bagian muka ini diarahkan menghadap ke Selatan sebagai orientasi yang paling tidak terekspos matahari agar tidak panas. Pemilihan material kaca dapat memaksimalkan pencahayaan alami. 

Agar tidak terkesan polos, diberi aksen massa vertikal berbahan kayu. Tidak hanya sebagai elemen estetika, kayu-kayu ini juga dapat menghalangi pandangan orang dari luar ke dalam untuk menjaga privasi. Selain itu dengan matahari yang bergerak terus, maka bayangan yang dihasilkan juga akan berubah-ubah dengan ritme yang sama.

Desain ini juga masih dapat dimaksimalkan potensinya. Kaca yang digunakan merupakan kaca yang sangat transparan. Untuk alasan privasi, di beberapa ruangan dapat digunakan kaca yang translucent, tetap tembus cahaya namun tidak tembus pandang. Warna tembok juga dapat diubah menjadi putih sesuai dengan bahasan di atas mengenai karakter warna dan material. Bila masih dirasa kurang nyaman, dapat digunakan approach Mechanical and Electrical Equipment dengan Air Conditioner untuk di dalam ruangannya.

Dari bahasan tersebut, dapat disimpulkan bahwa Arsitektur bukan semata-mata mengenai desain yang indah dipandang mata. Terdapat banyak aspek penting lainnya yang tidak boleh dikesampingkan. Kenyamanan ruangan menjadi salah satu faktor terbesar keberhasilan suatu desain. Dengan mengenal konsep Sustainable Design, diharapkan masalah kenyamanan dapat terselesaikan menggunakan The Three Tier Design Approach.

Sumber referensi:

https://en.wikipedia.org/wiki/Sustainable_architecture#:~:text=Sustainable%20architecture%20is%20architecture%20that,and%20the%20ecosystem%20at%20large.

https://finance-commerce.com/2019/08/sustainable-better-facades-better-building-performance/

Heating, Cooling, Lighting by Norbert M. Lechner (2015)

Tugas Fisika Bangunan

Immanuel Satya Dharma

19/446417/TK/49522

Teknik Arsitektur Universitas Gadjah Mada 2019