Perencanaan dan perancangan bangunan tropis

Perencanaan dan perancangan bangunan di daerah tropis memerlukan banyak pertimbangan. Iklim ini dapat ditemukan pada wilayah Afrika tengah, Asia Tenggara dan Amerika tengah.Iklim tropis itu sendiri dapat memberikan pengaruh terhadap bentuk, perletakkan dan orientasi bangunan. Ada beberapa hal yang harus diperhatikan sejak sebelum membangun atau dalam proses mendesain dan memilih tapak. Iklim mempunyai dampak yang kuat terhadap pembentukan sebuah rancangan bangunan. Iklim sebuah wilayah akan mempengaruhi respon dalam membentuk kenyamanan beraktifitas pengguna. Respon rancangan dari masing-masing iklim membentuk tipologi bentuk yang secara umum dikenal dengan arsitektur lokal.

1.      PEMILIHAN TAPAK

Secara umum panas, kelembaban tinggi disebabkan adanya angin dari arah utara dan selatan hemisphere mengumpul dan naik pada pertemuan permukaan tropis, menyebar kemudian dingin pada saat bersamaan. Karakteristik antara lain :

·         kelembaban dan curah hujan tinggi sepanjang tahun

·         temperatur tinggi sepanjang tahun

·         temperatur diurnal bervariasi sekitar 8 der Cel.

·         Sedikit variasi dalam temperatur

·         Lahan datar dan angin laut mempunyai peranan utama wilayah pantai

·         Intensitas radiasi matahari bervariatif dengan kondisi berawan

Dalam memilih tapak atau lahan yang akan digunakan untuk tempat membangun bangunan yang akan didesain sangat ditentukan oleh faktor ekonomi, kelayakan dan harga dari tanah tersebut dan jika pada area pinggiran kota aksesibilitas dan daya dukung inrastruktur. Permasalahan tentang iklim mikro menjadi penting agar konsumdi energi untuk pemanasan ataupun pendinginan yang lebih efisien. Kebutuhan akan rancangan yang mempunyai karakteristik berkelanjutan terhadap masalah transportasi menuju lokasi. Dan isu tersebut mengangkat masalah desain arsitektur bioklimatik yang sangat sensitif dengan urursan “Physical Characteristics” dari sebuah site; mengenai arah angin dan sinar matahari, kelayakan dari “shelter” (keterlindungan) atau permukaan lahan.

Ada beberapa hal yang dapat menjadi pertimbangan dalam memilih lahan yang efektif:
• Menempatkan bangunan untuk mendapatkan manfaat dari kondisi iklim mikro.
• Pertimbangkan terhadap insolasi dan shelter ketika pemanasan ruang dibutuhkan
• Pertimbangkan terhadap aliran udara segar, untuk pendinginan.

·      View (pemandangan), jenis dari langit, dan elemen kultural dari lingkungannya

2.      INSOLATION
Pembayangan diakibatkan adanya topografi lahan, kondisi eksisting dan bangunan serta vegetasi. Penataan bangunan dan vegetasi menjadi faktor yang menentukan dalam mengatur akses sinar matahari untuk mendapatkan panas. Dengan menempatkan bangunan yang lebih tinggi berada pada deretan belakan bangunan lebih rendah maka akan memperbesar peluang untuk mendapatkan pemanasan terhadap bangunan. 

3.      WIND
Pertimbangan terhadap aspek ini adalah untuk mendapatkan pembayangan pada situasi panas dan untuk mendapatkan ventilasi udara segar pada saat pendinginan.
Pada kondisi panas, aliran angin dingin akan meningkatkan proses heat loss sehingga lingkungan jadi lebih terasa dingin. Aliran angin tersebut akan bekerja untuk mendinginkan beberapa permukaan elemen bangunan dan juga meningkatkan infiltrasi melalui bukaan bangunan. Tanaman sebagai pelindung (shelter) mempunyai fungsi untuk pembayangan terhadap bangunan. Namun hal tersebut dapat menjadi masalah untuk proses aliran angin menuju bangunan. Terlalu banyak dan padat tanaman yang melindungi bangunan juga akan mengurangi infiltrasi menuju bangunan. Desain juga harus mempertimbangkan terhadap arah datang aliran angin beserta jarak antar bangunan dan tanaman sendiri.
Pada kondisi pendinginan, sangat penting untuk mengatur arah aliran angin dengan menggunakan susunan tanaman yang terdapat disekitarnya dan juga melalui topografi atau permukaan tanah.

4.      COOLING
Kebutuhan terhadap proses pendinginan pada bagian belahan Utara dan Selatan berbeda. Pada daerah tropis menuntut penggunaan bahan yang ringan, termal inersia bangunan rendah, penggunaaan vegetasi, topografi, natural ventilasi, reduksi terhadap insolasi pada saat kondisi dingin.
Di bagian Selatan orientasi Barat dihindari. Sangat sulit untuk membuat pembayangan sebab altitude rendah saatsore hari dan temperatur yang sangat tinggi pada siang hari.

5.      BUKAAN DAN FASAD BANGUNAN

a.      Pengudaraan alami

Ada 3 prinsip desain yang saling mendukung terciptanya sistem pengudaraan alami pada rumah ini, yakni penerapan model atap bertingkat, bukaan yang tepat (seperti letak jendela, lubang ventilasi, dan klerestori), dan ruang-ruang ber-void. Simak bagaimana prinsip-prinsip ini saling “bekerja sama”.

Memakai Sopi-sopi

Dinding sopi-sopi beton dapat digunakan pada Struktur utama atap bertingkat. Sebenarnya kuda-kuda atap kayu atau baja juga bisa digunakan, namun sopi-sopi dipilih karena plafon interior dirancang mengikuti kemiringan atap. Penggunaan sopi-sopi diharapkan dapat memberikan kesan bersih dan luas.

Meletakkan Lubang Ventilasi

Prinsip mengalirkan udara di rumah adalah adanya ventilasi silang yang dapat dicapai dengan meletakkan bukaan-bukaan yang saling berseberangan dan berbeda ukuran. Cara tersebut dapat menciptakan perbedaan tekanan sehingga udara bisa mengalir.

Membuka Sebagian Lantai

Perpaduan void dan klerestori bisa membuat udara panas yang masuk ke dalam ruang dapat terangkat ke atas (melalui void) dan keluar melalui klerestori (seperti proses aliran udara pada cerobong) sehingga udara di dalam jadi lebih dingin.
Selain untuk mengalirkan udara, void berguna untuk memasukkan cahaya alami yang diteruskan sampai ke lantai bawah. Efek dari hilangnya sebagian lantai ini juga menciptakan suasana yang luas dan terbuka.

Tujuan dari perancangan bangunan pada iklim tropis lembab ini adalah mereduksi temperatur panas, memaksimalkan rata-rata ventilasi udara untuk meningkatkan efektifitas dari evaporasi, dan mengusahakan proteksi terhadap sinar matahari, hujan dan serangga. Prinsip-prinsip tersebut antara lain adalah :

·         Gunakan pintu dan jendela yang besar untuk menjalankan ventilasi silang.

·         Perencanaan secara terbuka dan luas, usahakan terdapat jarak antar bangunan

·         Angkat bangunan (panggung) aga lantai dingin dan menaikkan jendela untuk ventilasi yang lebih baik.

·         Orientasi bangunan diusahakan memperhitungkan aliran datangnya udara segar

·         Overhang yang panjang untuk melindungi dari sinar matahari langsung

·         Gunakan sliding screen untuk melindungi dari badai dan serangga di malam hari.

·         Gunakan material dengan thermal mass rendah untuk meminimalkan heat storage.

·         Gunakan double roofs dengan 2 layer dan ventilasi.

·         Gunakan material atap dengan insulasi tinggi

b.      Mengatasi kelembapan

Tujuan dari perancangan di daerah tropis lembab adalah mereduksi temperatur internal, memaksimalkan ventilasi untuk efektifitas evaporasi, proteksi terhadap sinar matahari, hujan dan serangga. Beberapa strategi yang dapat dikembangkan dalam iklim tropis lembab antara lain :

- Temperatur dalam ruangan diusahakan tidak lebih tinggi dari temperatur luar. Potensi terbesar adalah dengan memaksimalkan shading.

- Memperbesar volume ventilasi untuk menghilangkan panas dalam ruangan

- Menjaga Mean Radiant Temperature serendah mungkin dengan reflective roof, separate ceiling, ventilated attic, low emissive roof material, reflective foil above ceiling, insulated ceiling.

- Bangunan diusahakan mempunyai bahan lightweightuntuk mempercepat pendinginan dimalam hari.

- Elevasi timur dan barat dihindari sebesar mungkin. Dinding bersifat reflektif dan mempunyai insulasi yang baik.

- Orientasi utara dan Selatan diusahakan mempunyai bukaan besar untuk ventilasi. Ruangan didalam bangunan diusahakan agar mendorong terjadinya cross-ventilation.

- Bukaan dibuat untuk proteksi terhadap matahari, hujan, serangga.

- Terdapat ruang-ruang yang dapat mengoptimalkan masuknya udara segar. Orientasi bangunan sebaiknya mempertimbangkan adanya aliran udara dingin yang masuk bangunan.

- Konflik antara orientasi yang mempertimbangkan radiasi marahari dan aliran udara sebaiknya diselesaikan dengan melakukan kontrol terhadap radiasi matahari, dengan membuat rancangan yang memodifikasi antara aspek bangunan dan lansekap untuk mengarahkan aliran udara segar.

- Untuk bangunan tunggal sebaiknya lebih banyak mempertimbangkan aliran udara segar.