Dengan Kisi-kisi, Gedung Ini Nyaman Walau Tak Ber-AC

Wisata  KAMIS, 22 SEPTEMBER 2022 | 10:30 WIB

Dengan Kisi-kisi, Gedung Ini Nyaman Walau Tak Ber-AC

Referensi arsitektur Taj Mahal langsung terlihat saat Anda memasuki Kantor Microsoft di Noida, India Utara. Kantor ini bermandikan warna putih gading dan diselingi dengan lengkungan yang indah dan "jaali" (kisi-kisi layar berlubang). Tak ayal, Kantor Microsoft India ini merupakan ode visual untuk kemegahan Taj Mahal dan tempat kerja yang canggih.

Aliran cahaya menembus layar jaali yang rumit, menciptakan efek pencahayaan dan kedalaman yang agung. Selain lampu hemat energi, fitur arsitektural ini membantu menjaga jejak karbon bangunan tetap rendah dan merupakan salah satu alasan kantor tersebut memiliki peringkat platinum Leed (Kepemimpinan dalam Desain Energi dan Lingkungan), sertifikasi keberlanjutan tertinggi dari Dewan Bangunan Hijau AS.

Istilah jaali, yang berarti jaring, digunakan di Asia Tengah dan Selatan. Dipotong dari marmer atau batu pasir merah dalam pola hias, jaali adalah fitur arsitektur yang berbeda di India antara abad ke-16 dan ke-18. Jaalis Taj Mahal yang diukir dengan indah, dibangun di kota Agra di India pada pertengahan abad ke-17, menciptakan perpaduan ritmis antara benda padat dan rongga, cekung dan cembung, garis dan lekukan, cahaya dan bayangan. Hawa Mahal, atau "Istana Angin", dibangun pada tahun 1799 oleh penguasa Rajput di Jaipur, memiliki 953 jendela dengan kisi-kisi yang dirancang untuk membiarkan angin sepoi-sepoi masuk.

Selain menambahkan bakat artistik pada bangunan, kisi-kisi ini "memungkinkan udara bersirkulasi, melindungi [bangunan] dari sinar matahari dan memberikan tirai untuk privasi," kata Yatin Pandya, seorang arsitek yang berspesialisasi dalam konservasi warisan dan penulis beberapa buku tentang desain berkelanjutan.

Sekarang, dalam pencarian solusi pendinginan berkelanjutan, para arsitek menghidupkan kembali desain kuno ini untuk membangun bangunan rendah karbon yang nyaman.

Sektor bangunan memiliki masalah iklim yang besar. Emisi dari bangunan mencapai level tertinggi pada tahun 2019, menyumbang 38% dari emisi CO2 global. Mendinginkan bangunan bisa sangat intensif energi – dan jumlah unit pendingin udara diperkirakan akan meningkat lebih dari tiga kali lipat di seluruh dunia pada tahun 2050, mengkonsumsi listrik sebanyak India dan China saat ini.

Pada saat yang sama, gelombang panas menjadi lebih lama dan lebih intens di seluruh dunia. India khususnya mengalami serangkaian gelombang panas yang hebat tahun ini, dengan suhu mencapai rekor 49C (120F) di Delhi pada bulan Mei.

Menghadapi urbanisasi yang cepat dan panas yang melonjak, India kini mencari solusi pendinginan yang berkelanjutan, bersih, dan hemat energi. Pada tahun 2019, pemerintah India meluncurkan India Cooling Action Plan, yang menguraikan tindakan yang diperlukan untuk menyediakan akses ke pendinginan yang berkelanjutan dan hemat energi. Rencana tersebut menekankan pentingnya intervensi pendinginan pasif – manipulasi elemen arsitektur untuk pendinginan – untuk meningkatkan ketahanan iklim dan mengurangi efek pulau panas perkotaan, di mana bangunan dan jalan menyerap dan menahan panas.

"Ancaman tekanan panas yang tinggi sudah ada di India, yang diperkirakan akan memburuk di tahun-tahun mendatang. Ini akan meningkatkan permintaan AC, yang memiliki keluaran panas yang sangat besar," kata J Srinivasan, ilmuwan terkemuka di Indian Institute Sains di Bangalore, India. Diperlukan cara alternatif untuk mendinginkan bangunan, tambahnya, termasuk merancang bangunan untuk meminimalkan kebutuhan AC sejak awal.

Menghadapi tantangan ini, beberapa arsitek mengambil inspirasi dari solusi masa lalu, termasuk jaali tradisional. "[Ini] berfungsi sebagai respons ramah lingkungan terhadap masalah pendinginan dan ventilasi yang berkelanjutan," kata Sachin Rastogi, arsitek dan direktur pendiri ZED Lab di Delhi, yang berspesialisasi dalam bangunan tanpa jaring.

Teknik pendinginan pasif dan selubung bangunan (yang membantu memisahkan interior bangunan dari lingkungan eksternal) memberikan kenyamanan termal yang signifikan dengan mengurangi suhu dalam ruangan, mengurangi kebutuhan akan AC yang dapat menghasilkan penghematan energi hingga 70%.

Jaali memotong panas langsung yang masuk ke dalam gedung dengan memecah total meter persegi jendela menjadi beberapa lubang kecil. Dalam jaali tradisional, ukuran lubangnya hampir sama persis dengan ketebalan marmer atau batu pasir, kata Pandya. "Ketebalan ini berfungsi untuk mengurangi silau langsung sinar matahari sambil memungkinkan pencahayaan yang tersebar," katanya.

Fitur pendinginan Jaali bergantung pada efek Venturi dengan cara yang mirip dengan unit pendingin udara. “Ketika udara melewati lubang, ia menambah kecepatan dan menembus jauh. Karena lubang kecil, udara terkompresi dan ketika dilepaskan menjadi lebih dingin,” kata Pandya.

Munculnya teknik pendinginan modern membatasi penggunaan jaali, tetapi "kekhawatiran pemanasan global mengalihkan fokus ke kebangkitannya," kata Pandya. "Bentuk arsitektur tradisional telah membuktikan kinerjanya dalam memerangi kondisi lingkungan."

Dari kompleks Times I-City di Foshan, Cina, hingga hotel Nakara di Cap d'Agde, Prancis, hingga Rumah Sakit Cordoba di Spanyol, fasad kisi telah dipasang di bangunan modern untuk memodulasi ncahaya alami, mengoptimalkan konsumsi energi dan memberikan kenyamanan.

"Fasad berlubang secara global menjadi populer di kalangan arsitek dengan fokus pada amplop berkelanjutan," kata Ayesha Batool, seorang peneliti dalam desain bangunan berkelanjutan dari University of Nottingham di Inggris. Penilaian tahun 2018 oleh Batool terhadap sistem naungan tiga layar menemukan bahwa jaali mengungguli fasad yang sepenuhnya berlapis kaca dan fasad brise-soleil, yang membelokkan sinar matahari.

"Layar Jaali meningkatkan kenyamanan termal dan visual penghuni di dalam gedung," kata Batool. "Penting untuk belajar dari metode arsitektur tradisional tanpa terlalu menggeneralisasi dan meromantisasi kinerja mereka."

Kantor pusat surat kabar Punjab Kesari di New Delhi memadukan arsitektur jaali tradisional India dengan fitur desain kontemporer. Dirancang oleh Studio Symbiosis, bangunan ini dibungkus dengan fasad beton bertulang kaca putih berlubang yang membangkitkan layar jaali tradisional. Semua ini bertujuan untuk mengoptimalkan pencahayaan alami, mengurangi panas, dan meningkatkan ventilasi silang, kata Britta Knobel Gupta, salah satu pendiri Studio Symbiosis, yang telah memenangkan beberapa penghargaan untuk desainnya.

"Layar jaali ganda mengurangi suhu udara luar di depan kaca sehingga udara yang lebih dingin ditarik ke dalam, bertindak seperti cerobong asap," kata Knobel Gupta. "Ini mengurangi beban pada AC."

Proyek ini menggunakan simulasi digital untuk menghasilkan pola porositas yang berbeda untuk setiap dinding, tergantung pada seberapa banyak sinar matahari yang diterimanya. Fasad yang menghadap ke utara, misalnya, memiliki opasitas 81%, dibandingkan dengan opasitas 27% di sisi selatan. Jaali juga membantu bangunan memenuhi tingkat pencahayaan yang dibutuhkan secara alami, tambahnya, memastikan tidak ada lampu buatan yang diperlukan di siang hari.

Bangunan modern lain yang menggunakan jaali secara efektif adalah blok akomodasi mahasiswa Institut Teknologi dan Manajemen St. Andrew di Gurugram, India.

Salah satu fitur penting dari bangunan ini adalah penerapan prinsip fisika yang disebut "efek tumpukan", di mana sudut rotasi setiap bata di jaali dirancang untuk meminimalkan radiasi matahari. "Fasad jaali bertindak sebagai pelindung perlindungan termal, mengurangi silau matahari langsung hingga 70%, sehingga meminimalkan perolehan panas," kata Rastogi, yang merancang bangunan tersebut. Bangunan menangkap udara panas dan melepaskannya di luar ruangan.

Jaali telah secara signifikan menurunkan tagihan energi, dan mengurangi kebutuhan AC sebesar 35%, kata Rastogi.

Negara-negara lain juga memperhatikan manfaat jaali. Pusat Kontrol Satelit Hispasat di Madrid, Spanyol, dirancang serupa dengan tujuan mengendalikan radiasi matahari dan meningkatkan kenyamanan dalam ruangan. Kisinya menawarkan tiga kepadatan bukaan yang berbeda, yang membantu menyaring cahaya dan mengurangi silau matahari.

"Fasad selesai dengan lapisan kedua yang terdiri dari lembaran logam setebal 5mm [0.2in-]," kata Juan Herreros, arsitek dan mitra pendiri Estudio Herreros, perusahaan yang merancang bangunan tersebut. "[The] tingkat perforasi bervariasi sesuai dengan kebutuhan pencahayaan untuk kenyamanan dan kebutuhan untuk menghilangkan radiasi matahari."

Kesenjangan satu meter (3 kaki) antara bangunan dan kisi menghasilkan efek ruang yang teduh dan berventilasi, tambahnya. "Ruang antara dua kulit bertindak sebagai rute ventilasi."

Kemajuan teknologi telah membuat jaali semakin dinamis. Menggambar dari biomimikri, ilmu mengembangkan sistem non-biologis yang terinspirasi oleh alam, fasad jaali dinamis bertujuan untuk meniru metode adaptasi termal yang ditemukan di alam. Terinspirasi oleh tekstur kulit manusia, fasad ini membantu bangunan untuk bernapas melalui ribuan pori.

Menara Al-Bahr, yang terletak di bawah sinar matahari gurun yang intens di Abu Dhabi, memiliki fasad kinetik seperti itu. Dirancang oleh Arsitek Aedas yang berbasis di Inggris, menara ini memiliki fasad "cerdas" responsif yang membuka dan menutup tergantung pada suhu. Desainnya mengambil isyarat dari jaali dan mashrabiya, tandingan dari dunia Arab, yang biasanya menggunakan kayu.

"Mashrabiya adalah sistem baru yang mengurangi jumlah sinar matahari langsung di gedung sekitar 20%," kata John Lyle, mantan direktur konsultan teknik Arup, yang memberi saran tentang mekanisme pembukaan. "Mashrabiya bermotor membuka dan menutup sebagai respons terhadap gerakan Matahari untuk memungkinkan cahaya alami tidak langsung masuk ke dalam gedung."

Layar dinamis ditempatkan dua meter (6,6 kaki) dari gedung dan diprogram untuk merespons gerakan Matahari untuk mengurangi silau dan meningkatkan penetrasi siang hari. Saat Matahari bergerak, seluruh mashrabiya bergerak bersamanya untuk memberikan naungan. Desainnya telah menghasilkan penghematan 40% dalam emisi karbon, menurut Arup.

Meskipun jaali sedang mengalami kebangkitan, ada beberapa peringatan yang harus diatasi. Ada kekhawatiran tentang apakah lubang di fasad cukup melindungi penghuni dari hama dan serangga. Untuk menghindari hal ini, kaca atau layar hama dapat ditempatkan di depan jaali.

Sementara itu, fasad bergerak atau kinetik sering melibatkan waktu-memakan proses desain dan fabrikasi dan mahal karena melibatkan investasi teknologi. Namun, manfaatnya membuka pintu untuk eksplorasi lebih lanjut guna mengoptimalkan efisiensi energi.

Menggunakan bahan bangunan tradisional, seperti marmer, untuk konstruksi modern mungkin tidak layak atau hemat biaya, dan satu bahan mungkin tidak cocok untuk semua iklim. Kebanyakan jaalis saat ini terbuat dari papan serat kepadatan menengah, beton, batu bata, kayu, batu, PVC atau plester.

Emisi dari perjalanan yang diperlukan untuk melaporkan cerita ini adalah 0kg CO2. Emisi digital dari cerita ini diperkirakan 1,2g hingga 3,6g CO2 per tampilan halaman. Cari tahu lebih lanjut tentang bagaimana kami menghitung angka ini di sini.

Di daerah kering, bahan seperti serat kayu ditambahkan untuk meningkatkan kelembapan. Dalam proses yang mirip dengan evapotranspirasi oleh tumbuhan, angin yang melewati lubang jaali yang didinginkan pada malam hari meninggalkan uap air yang diserap dan dilepaskan ke udara pada siang hari ketika cuaca lebih panas.

Jaalis juga berbeda dalam kinerjanya di iklim yang berbeda, yang berarti bahwa desain layar, geometri, perforasi, bentuk dan bahan harus didasarkan pada kondisi iklim: tidak ada solusi satu ukuran untuk semua. Layar Jaali di mana 30% terdiri dari lubang dengan kedalaman 10cm (4in) mencapai kenyamanan termal yang lebih baik di iklim panas-kering, misalnya. Dalam iklim panas-lembab, rasio perforasi mungkin perlu ditingkatkan.

Terlepas dari keterbatasan ini, jaali membantu menciptakan bangunan hemat energi dengan menyediakan pencahayaan dan ventilasi alami, kata Rastogi.

"Teknik jaali tradisional memegang kunci untuk menciptakan arsitektur yang ramah lingkungan dan ekonomis," katanya. "Keberlanjutan bukanlah konstruksi tambahan; itu harus menjadi cara hidup."[ros]

 


Komentar Pembaca