Dampak Penggunaan Bahan Bangunan pada Lingkungan Termal

Studi kasus : Kota Bandung

Surjamanto Wonorahardjo KK Teknologi Bangunan Prodi Arsitektur – SAPPK Institut Teknologi Bandung E-mail : titus@ar.itb.ac.id

Abstrak Banyak aspek yang mempengaruhi masyarakat untuk memilih bahan bangunan seperti harga, ketersediaannya dan bahkan status sosial. Pada saat ini masyarakat lebih suka menggunakan batu bata atau beton untuk rumah mereka dibanding bambu atau kayu karena rumah batu memiliki status sosial dan ekonomi yang lebih tinggi. Penelitian ini memberikan pertimbangan lain bagi pemilihan bahan bangunan yaitu dampaknya pada lingkungan termal. Untuk itu dilakukan perhitungan jenis dan jumlah bahan bangunan serta pengukuran temperatur udara di sedikitnya 10 kawasan di Bandung. Lebih lanjut pengukuran temperatur udara dilakukan pada seluruh kawasan dari pukul 07.00 hingga 17.00 dengan interval pengukuran satu jam. Analisis bivariate menunjukkan pengaruh buruk penggunaan bahan bangunan berat seperti batu bata dan beton pada temperatur udara kawasan dibanding bahan bangunan ringan seperti panil logam dan kaca. Kawasan yang memiliki bangunan yang banyak mengunakan bahan bangunan berat cenderung memiliki temperatur udara lebih tinggi dibanding kawasan yang banyak menggunakan bahan bangunan ringan. Hal ini terjadi karena bahan bangunan berat dapat menyerap dan menyimpan kalor dalam jumlah yang besar dan melepasnya kembali ke udara sehingga temperatur udara meningkat. Kata kunci : Bahan bangunan, temperatur udara, kawasan kota. Pendahuluan

Dampak penggunaan bahan bangunan selalu dikaitkan dengan kerusakan lingkugan,

eksploitasi sumber daya alam yang tak terbarukan, polusi dan penggunaan energi.

Bahan bangunan yang umum dan populer digunakan masyarakat adalah batu bata, dan

beton baik berupa bataco maupun panil dinding beton. Pengguna bangunan memilih

bahan tersebut karena alasan harga, kekuatan, kepercayaan atau kelaziman pengunaan

bahan tersebut dan tidak berani beralih pada bahan lain, serta ketidaktahuan. Bila

mereka tidak mengunakan bahan bangunan tersebut mereka kawatir terhadap

kekuatan bangunannya atau aspek lain seperti status sosial.

Penelitian ini membahas dampak penggunaan bahan bangunan pada suatu kawasan

terhadap temperatur udara kawasan, hal ini terkait dengan dugaan bahwa karakteristik

bahan bangunan berat yang cenderung menyimpan kalor lebih besar dibanding bahan

bangunan ringan. Terlebih lagi sebagai daerah tropis yang memiliki lingkungan yang

panas hampir sepanjang tahun.

Metoda Penelitian

Untuk melaksanakan penelitian tersebut dilakukan perhitungan luas penggunaan

bahan bangunan berat dan ringan pada lebih dari 10 kawasan yang tersebar di

Bandung. Untuk memudahkan perhitungan luas bahan bangunan berat dan ringan

tersebut digunakan foto satelit kawasan untuk melihat dimensinya. Untuk menghitung

panjang dan lebar bangunan dilakukan transformasi foto satelit ke dalam gambar blok

plan 2D berskala dengan software AutoCad. Dengan software tersebut sangat mudah

menghitung panjang dan lebar bangunan secara akurat tanpa harus mengukur

bangunan secara langsung.

Gambar 1 : Citra satelit kawasan Asia- frika dan survey lapangan

Selanjutnya dilakukan survey lapangan untuk mengambil informasi ketinggian dan

bahan bangunan. Informasi ketinggian dan bahan bangunan direkam dengan foto.

Hasil survey tersebut kemudian dituangkan dalam gambar 3D kawasan tersebut agar

volume ruang juga dapat dihitung dengan mudah. Proses penggambaran ini disebut

digitasi kawasan Hasil penggambaran kawasan dapat dilihat pada gambar 2 di bawah

ini..

Gambar 2 : Digitasi kawasan Asia-Afrika

Gambar 3D kawasan tersebut dapat memberikan informasi seperti aspect ratio,

kelangsingan, luas dinding, luas atap, BC, FAR, luas jalan, luas material berat dan

ringan yang digunakan dan sebagainya. Proses ini merupakan proses kuantifikasi

kawasan. Hasil kuantifikasi dianalisis dengan statistik untuk mendapatkan

karakteristik kawasan dari aspek yang diteliti.

Analisis Dampak Penggunaan Bahan Bangunan

Analisis dampak penggunaan bahan bangunan dilakukan pada semua jenis bahan

bangunan, tetapi dilakukan dalam 2 katagori berdasarkan kapasitas kalornya, yaitu

bahan bangunan berat seperti batu bata dan beton, bahan bangunan ringan seperti

kaca, dinding metal, atap genteng dan metal. Analisis dilakukan dengan cara

menjumlahkan luas semua bahan bangunan dan dicari korelasinya dengan temperatur

udara rata-rata di setiap kawasan. Analisis dilakukan dua kali yaitu pada bahan

bangunan berat dan bahan bangunan ringan.

Pada gambar tersebut dapat dilihat, kawasan Asia Afrika Timur dan STBA memiliki

bahan bangunan terbanyak dibanding kawasan lain yang dikaji. Sedangkan

perumahan di belakang gedung Sate dan PusAir menunjukkan penggunaan bahan

bangunan berat paling sedikit.

Penggunaan Bahan Bangunan Berat dan Ringan

00.20.40.60.8

11.21.41.61.8

2

Setrasa

ri

Peumah

an Blk

Gd Sate

Ciwalk

Asia-A

frika T

imur

STBA

Asia-A

frika B

arat

ITBLIP

I

Segitig

a Emas

Kos

ambi

Pusair

Nama Kawasan di Bandung

Bahan Bangunan BeratBahan Bangunan Ringan

Gambar 3 : Penggunaan bahan bangunan berat dan ringan

Analisis bivariate dilakukan pada data temperatur udara rata-rata dan penggunaan

bahan bangunan berat dan ringan. Pada gambar 4 di bawah ini terlihat kecenderungan

pengaruh penggunaan bahan bangunan berat terhadap temperatur udara rata-ratanya

seperti fungsi pada gambar tersebut.

-2

-1.5

-1

-0.5

0

0.5

1

1.5

2

2.5

T R

ata-

rata

-2 -1 0 1 2 3 4Material Berat

Gambar 4 : Pengaruh bahan bangunan berat pada temperatur udara rata-rata kawasan

Pengaruh penggunaan bahan bangunan berat terhadap temperature udara tersebut

dapat didefinisikan sebagai fungsi kuadrat; T Rata-rata = -0.241871 - 0.2463133

Temperatur udara minimum

Material Berat + 0.2465222 Material Berat^2, di mana gradient fungsi tersebut

sebesar 0,24 yang menunjukkan besarnya pengaruh penggunaan bahan bangunan

berat tersebut. Namun pengaruhnya pada temperatur udara bervariasi, penggunaan

bahan bangunan berat dapat berakibat menurunkan temperatur udara rata-rata, tetapi

dapat pula menaikkan temperatur udara rata-rata. Pada kawasan yang sudah banyak

menggunakan bahan bangunan berat, penambahan bahan bangunan berat justru

menaikkan temperatur udara rata-rata, tetapi pada kawasan yang masih sedikit

mengunakan bahan bangunan berat, penambahan penggunaan bahan bangunan dapat

menurunkan temperatur udara rata-ratanya. Temperatur minimum dicapai pada

pengunaan material berat dengan skala 0.499 luas pengunaan bahan bangunan untuk

dinding dan laintai pada kawasan tersebut sebesar 0.499 x luas zona. Bila luas zona

yang dikaji adalah 10.000 m2 maka luas dinding dan laintai dari bahan bangunan

berat yang digunakan paling optimum seluas 4990 m2. Bila penggunaan bangunan

berat lebih luas dari nilai tersebut, maka dapat berdampak menaikkan temperatur

udara.

Analisis bivariate juga dilakukan terhadap data penggunaan bahan bangunan ringan

dan temperatur udara rata-rata. Hasil analisis pengaruh penggunaan bahan bangunan

ringan pada temperature udara menunjukkan angka yang tidak signifikan, sehingga

dapat dikatakan penggunaanbahan bangunan ringan tidak mempengaruhi temperatur

udara.

Pembahasan

Penggunaan bahan bangunan umumnya dibahas dalam wacana eksploitasi sumber

daya alam yang tak terbarukan, pencemaran dan kerusakan alam, penggunaan energi,

dan lain sebagainya. Pengunaan bahan bangunan berat seperti bata dan beton selalu

mendapat perhatian yang terkait dengan kerusakan lahan pertanian dan embodied

energy bahan tersebut, sehingga penggunaannya disarankan untuk dikurangi atau

dibatasi. Pada analisis di atas penggunaan bahan bangunan berat menunjukkan

pengaruh yang unik pada temperatur udara. Pada penggunaan dalam jumlah kecil

penggunaan bahan bangunanberat justru menurunkan temperatur udara, tetapi pada

penggunaan dalam jumlah besar berdampak buruk menaikkan temperatur udara rata-

rata. Berdasarkan hasil analisis tersebut didapatkan penggunaan bahan banguan berat

yang optimum yaitu pada titik temperatur udara minimum. Oleh karena itu pengunaan

bahan bangunan berat pada suatu kawasan harus dikendilkan agar tetap berada pada

daerah optimum tersebut. Hal ini dapat terwujud bila terdapat mekansme

pengendalian pengunaan bahan bangunan di setiap kawasan atau kota. Tentu saja

penataan penggunaan bahan bangunan berat di kawasan kota tidak dapat berdiri

sendiri karena kinerjanya dengan aspek lain seperti orientasi dan bentuk bangunan.

Oleh karena itu usaha penataan lingkungan termal kawasan harus dilakkan secara

terpadu dari berbagai aspek.

Pengendalian temperatur udara kawasan pada bangunan baru relatif mudah dilakukan

karena terkait dengan perolehan ijin mendirikan bangunan atau IMB. Berbeda halnya

dengan bangunan-bangunan lama, harus dilakukan usaha khusus untuk melindungi

dinding Timur-Barat agar tidak menyerap dan menyimpan kalor terlalu banyak.

Selain itu dapat pula dilakukan dorongan untuk menggunakan bahan-bahan bangunan

ringan seperti panil dinding berinsulasi , beton ringan, hollow brick, bata ringan yang

tidak menyerap dan menyimpan kalor dalam jumlah besar.

Kesimpulan Penggunaan bahan bangunan berat berpengaruh pada temperatur udara kawasan

sehingga aspek tersebut harus diperhatikan dalam proses penataan kawasan. Namun

pengendalian temperatur udara kawasan tidak hanya dipengaruhi oleh penggunaan

bahan bangunan berat saja, tetapi juga oleh aspek lain seperti orientasi dan bentuk

bangunan. Penataan penggunaan bahan bangunan dapat membantu mengoptimalkan

penataan orientasi dan bentuk yang kurang baik. Secara rinci pengaruh penggunaan

bahan bangunan berat dapat dirumuskan sebagai berikut:

1. Sedapat mungkin penggunaan bahan bangunan berat tidak melebihi titik

optimumnya sehingga penggunaan bahan bangunan tidak berdampak buruk

pada temperatur udara.

2. Pada daerah tropis, kebijakan pengunaan bahan bangunan berat adalah untuk

mencapai temperatur udara terendah pada siang hari.

3. Pengunaan bahan bangunan berat dapat berdampak baik maupun buruk pada

lingkungannya dengan penjelasan sebagai berikut;

a. Penggunaan bahan bangunan berat dalam jumlah sedikit dapat

menurunkan temperatur udara karena bahan bangunan berat menyerap

energi kalor yang diperoleh dari matahari, sehingga memberikan efek

pendinginan.

b. Penggunaan bahan bangunan berat dalam jumlah yang berlebih justru

berdampak buruk berupa pemanasan lingkungan karena bahan

bangunan berat menerima, menyerap dan melepaskan kembali kalor

yang diterima sehingga menaikkan temperatur udara

c. Penggunaan bahan bangunan berat yang optimum adalah seluas 0.499

x luas kawasan. Lebih dari nilai tersebut, penggunaan bahan bangunan

berat menaikkan temperatur udara, dan lebih kecil dari nilai tersebut

penggunaan bahan bangunan berat menurunkan temperatur udara.

4. Pengaruh penggunaan bahan bangunan ringan yang berkapasitas kalor kecil

terhadap temperatur udara kawasan tidak signifikan, sehingga bahan

bangunan ringan tersebut dapat digunakan untuk pengganti bahan bangunan

berat.

Daftar Pustaka Akbari Hashem (1999) : Characterizing the Fabric of the Urban Environment: A Case

Study of Sacramento, diakses tanggal 20 Desember 2005 di website http://eetd.lbl.gov/HeatIsland/PUBS/2000/44688rep.pdf

Emmanuel (2000) : Assesment of Impact of Land Cover Changes on Urban Bioclimatic: The Case of Colombo, Sri Lanka, diakses tanggal 10 Mei 2006 di website http://goliath.ecnext.com/coms2/gi_0199-2864630/Assessment-of-impact-of-land.html

HIG (2004) : Trees and Vegetation, diakses tanggal 20 Desember 2005 di website http://www.epa.gov/heatisland/strategies/vegetation.html

Patz Jonathan A. (2004) : The Potential Health Impacts of Climate Variability and Change for the United States: Executive Summary of the Report of the Health Sector of the U.S. National Assessment, diakses tanggal 10 Mei 2006 di website http://www.ehponline.org/members/2000/108p367-376patz/108p367.pdf

R honda M. Ryznar (1998) : Using Remotely Sensed Imagery to Detect Urban Changes Viewing Detroit from Space , diakses tanggal 7 April 2006 di website. http://musicalheaven.com/store/asinsearch_B0008I5Y2I.html

UNEP WorldConservation ( 2003) : Biodiversity and Climate Change Programme,

MonitoringCentre, Cambridge, United Kingdom, diakses tanggal 10 Oktober 2005 di website http://www.unep-wcmc.org/climate/home.htm

Voogt, James A. (2004) : Urban Heat Islands: Hotter Cities, diakses tanggal 10 Oktober

2005 di website http://www.actionbioscience.org/environment/voogt.html Wong Nyuk Hien (2002) : The Thermal Effects of Plants on Buildings, diakses tanggal 2

Februari 2006 di website http://goliath.ecnext.com/coms2/gi_0199-2295133/The-thermal-effects-of-plants.html