oleh Mazlan Mansor
1.0 PENGENALAN.
Sesebuah bangunan itu bukan hanya merupakan sebuah karya seni seseorang arkitek yang menjadi kebanggaan pada zamannya, tetapi juga mestilah dapat berfungsi dengan berkesan dan mampu disenggara oleh pemiliknya. Keberkesanan sesebuah bangunan haruslah dinilai menerusi keupayaannya menampung aktiviti yang kekal dan yang berubah serta mengekalkan keselesaan pengguna menerusi perhidmatan yang cekap. Pengekalan keberkesanan dalam jangka waktu panjang mempunyai implikasi kos yang perlu pertimbangan awal. Penyenggaraan bangunan merupakan satu-satunya aktiviti pengekalan keberkesanan bangunan yang mula mendapat perhatian yang serius di negara kita dewasa ini. Bangunan-bangunan pejabat, hotel-hotel, pusat-pusat perniagaan, hospital dan bangunan-bangunan baru lain yang canggih muncul di bandar-bandar besar seperti cendawan tumbuh selepas hujan. Kesemuanya memerlukan senggaran yang cekap dan berterusan. Begitu juga dengan bangunan-bangunan lama yang mempunyai nilai sejarah, perlu dikekalkan dan dipelihara.
Kos senggaraan bangunan lazimnya merangkumi kos tenaga iaitu pembayaraan bil-bil api, air, gas dan telikomunikasi, kos untuk memperbaiki kerosakan elemen bangunan dan peralatannya, kos senggaraan peralatan mekanikal dan elektrikal termasuk perhidmatan kebombaan, dan kos pencucian bangunan dan dan persekitarannya. Kebanyakan bangunan moden yang canggih menerapkan hampir 90% kawalannya menerusi kawalan aktif yang melibatkan tenaga elektrik untuk berfungsi. Hal ini terbukti apabila hampir kesemua bangunan ini menggunakan alat penghawa dingin untuk mengawal persekitaran dalaman, lif dan tangga bergerak untuk perhubungan vertikal, lampu-lampu untuk pencahayaan dan peralatan-peralatan berkomputer untuk menjalankan operasinya. Oleh itu adalah wajar kita memikirkan bagaimana untuk menjimatkan kos tenaga menerusi berbagai-bagai kaedah yang pada akhirnya akan membantu menurunkan kos operasi dan penyenggaraan bangunan. Dalam kebanyakan kes bangunan institusi dan pentadbiran, kos tenaga sahaja hampir-hampir mencapai 50- 60% daripada keseluruhan kos penyenggaraan bangunan.
Telah menjadi amalan, waktu mewah kita kurang sensitif terhadap aspek penjimatan, hanya pada waktu meleset aspek ini akan menjadi hangat. Sebagai contoh, apabila negara kita dilanda kemelesetan ekonomi yang teruk di sekitar tahun 1985, peruntukan-peruntukan pembangunan telah dikurangkan termasuklah perutukan untuk Universiti Sains Malaysia. Pada ketika itu pihak universiti telah berusaha untuk menjimatkan tenaga menerusi kempen-kempen dan sebagainya. Keadaan telah menjadi gawat apabila perutukan untuk membayar bil tenaga hanyalah $ 3.1 juta, sedangkan bil yang harus dijelaskan pada tahun itu hampir-hampir menjangkau $ 3.7 juta dan kadar peningkatan penggunaan tenaga hampir-hampir mencapai 10.5% setahun. Pada hakikatnya, kempen-kempen penjimatan terhadap penggunaan lampu dan peralatan letrik hanya berupaya menyumbangkan 15%, penjimatan penggunaan air pula hanyalah 5% daripada keseluruhan kos tenaga. Komponen utama yang perlu perhatian lebih mendalam ialah penggunaan penghawa dingin yang merupakan 80% daripada keseluruhan kos tenaga. Oleh itu komponen terbesar ini perlu kepada kajian dan penelitian yang bermula dari akar umbinya iaitu asas rekabentuk bangunan.
2.0 ASPEK PEMILIHAN KAWALAN PERSEKITARAN YANG ASAS
Terdapat prinsip-prinsip asas yang perlu difahami terlebih dahulu sebelum kita membuat tindakan yang lebih lanjut terhadap aspek penjimatan tenaga. Kita seharusnya mempertimbangkan beberapa langkah awal yang melibatkan asas rekabentuk bangunan pada peringkat merancang, merekabentuk dan membina. Pertimbangan yang mendalam perlu dilakukan terhadap kawalan iklim mikro dan kawalan pasif sebelum mempertimbangkan penggunaan kawalan aktif. Langkah pintas dengan terus menyediakan kaedah kawalan aktif seumpama menggunakan penghawa dingin tanpa mengambil kira bentuk kawalan awalan yang lain merupakan satu kesilapan dan punca segala pembaziran yang berlaku. Kefahaman terhadap beberapa asas penentuan rekabentuk bangunan ialah langkah pertama yang paling berkesan. Rajah (1) menunjukkan konsep tiga jenis kawalan persekitaran bangunan yang dimaksudkan. Garisan lurus mendatar AB menunjukkan kawalan aktif, keluk C merupakan kawalan pasif, keluk D ialah kawalan iklim mikro, dan keluk E ialah keadaan normal. Sekiranya rajah ini dirujukkan kepada suhu persekitaran, dan hanya kawalan aktif sahaja dipertimbangkan, maka zon yang perlu dikawal ialah dari keluk E sehingga garisan AB. Apabila iklim mikro dan kawalan pasif dipertimbangkan zon yang perlu kawalan hanyalah dari keluk C hingga garisan AB sahaja. Pembaziran tenaga yang disebabkan kealpaan terhadap kehendak iklim dan kawalan pasif dapat dihidarkan seperti yang ditunjukkan dalam rajah iaitu jarak keluk E ke C. Persamaan berikut merumuskan prinsip yang di maksudkan:
1. Jalan pintas yang kurang tepat :
Kawalan persekitaran yang diperlukan= Keadaan di luar - Keadaan selesa = Kawalan aktif
2. Kaedah yang tepat dan dapat mengatasi pembaziran tenaga:
Kawalan yang di perlukan - (kawalan iklim mikro + kawalan pasif) = Kawalan aktif.
Rajah (1) Konsep Kawalan Persekitaran Yang Asas
2.1 Bentuk Kawalan Iklim Mikro
Kita harus faham bahawa manusia dan bangunan akan bertindak balas terhadap iklim. Sebelum merekabentuk bangunan, kita mestilah memahami iklim dan elemen-elemennya yang mempengaruhi keselesaan fizikal kita. Iklim yang keterlaluan perlu ditapis daripada masuk ke dalam bangunan dan ciri-ciri yang menghasilkan keselesaan perlu digunakan dengan sepenuhnya. Terdapat empat elemen iklim utama yang mempengaruhi keselesaan dan rekabentuk bangunan secara terus, iaitu sinaran matahari, aliran udara, kelembapan dan suhu udara.
Peredaran matahari dan angin mempunyai laluan yang tetap. Ia perlu diambil kira dari peringkat perancangan lagi. Ciri-ciri rekabentuk seumpama susunatur dan orientasi bangunan memerlukan pengurangan pendedahan kepada haba matahari. Garis panduan yang menghendaki bangunan di kawasan beriklim panas lembab tropika seperti negara kita memanjangkan paksi utamanya pada arah timur barat adalah berpatutan terutamanya untuk bangunan-bangunan tinggi. Rajah (2) menunjukkan perbandingan di antara dua buah bangunan tinggi yang mempunyai orientasi yang bertentangan. Bangunan A mempunyai dedahan kepada matahari pada waktu petang yang luas dan menyebabkan beban habanya begitu tinggi. Bangunan B pula mempunyai orientasi yang betul menyebabkan kawasan dedahan kepada matahari petang menjadi kecil dan seterusnya beban habanya menjadi rendah. Oleh itu sekiranya penghawa dingin digunakan, sudah pastilah bangunan B lebih menjimatkan, sementara bangunan A memerlukan lebih tenaga untuk menyejukkannya kerana permukaan yang terlalu panas dan lebih luas. Prinsip asas ini sepatutnya tidak boleh diabaikan kerana arah laluan matahari adalah kekal, tidak boleh diubah, sementara orientasi dan tata atur bangunan adalah di bawah kuasa kita. Sekiranya tidak terdapat pilihan lain disebabkan had tapak dan sebagainya, penyelesaian melalui peneduhan mestilah diambil kira.
Rajah (2) Kesan Orientasi Bangunan
Kehadiran kelembapan udara yang tinggi dan hujan berangin memerlukan rekabentuk peneduhan bangunan yang berkesan. Unjuran-unjuran di atas tingkap bukan sahaja berperanan menangkis hujan tetapi juga berupaya menghalang haba matahari menerusi sinaran terusnya daripada memasuki ruang dalam bangunan yang akhirnya meningkatkan suhu dalaman. Sebaik-baiknya peneduhan perlu berkeupayaan melindungi keseluruhan dinding untuk mencegah peningkatan suhu dinding dan mengurangkan kesan negatif iklim seumpama pengusangan dan pereputan elemen atau kemasan dinding. Rajah (3a) menunjukkan sebuah bangunan yang dilengkapi dengan alat peneduhan pada bahagian luar untuk melindungi dinding sebenar daripada kesan-kesan iklim. Bangunan ini juga kelihatan lebeh indah dan menarik dengan elemen-elemen dekoratif yang diterapkan sebagai alat peneduhan. Rajah (3b) pula menunjukkan sebuah bangunan berdinding kaca yang langsung tidak mempunyai unjuran. Tambahan kos unjuran untuk alat peneduhan sebenarnya dapat diimbangi menerusi penjimatan kos tenaga yang dalam jangka masa panjang lebih menguntungkan.
Rajah (3a) Sebuah bangunan yang lengkap dengan alat peneduhan
Rajah (3b) Sebuah bangunan kaca tanpa alat peneduhan.
Kelembapan dan suhu udara yang agak tinggi merupakan satu ciri iklim panas lembap yang menyebabkan kulit kita sentiasa terasa lekit dan kurang selesa. Untuk meredakan keadaan ini pergerakan angin diperlukan untuk meningkatkan proses sejatan. Sekiranya kita telah memutuskan untuk menggunakan penghawa dingin, kemasukan angin semulajadi melalui bukaan perlu disekat supaya tidak berlaku kebocoran. Untuk menjimatkan tenaga dalam kes ini kita hanya mempunyai satu pilihan sahaja, sekiranya pengudaran semula jadi digunakan, bukaan yang banyak diperlukan dan sekiranya penghawa dingin digunakan, bukaan perlu ditutup.
Di samping menilai elemen iklim, elemen topografi seumpama tumbuh-tumbuhan, bukit-bukau dan lembah juga perlu pertimbangan. Penjimatan tenaga dapat dilakukan, khususnya apabila ciri-ciri graviti diterapkan untuk pengaliran bekalan air dan pembuangan air limbah berbanding dengan sistem yang menongkah kehendak graviti dan memerlukan sistem pengepaman.
2.2 Bentuk Kawalan Pasif
Bahagian luar sesebuah bangunan atau "building envelope" memainkan peranan sebagai penapis iklim. Peranan ini memerlukan kita menilai dan memahami bahan dan binaan yang digunakan khususnya untuk bumbung dan dinding. Sekiranya tersalah pilih , suhu dalam bangunan akan meningkat berkali ganda lebih tinggi dari suhu di luar dan sudah tentulah keadaan seperti ini merupan satu kegagalan. Kita perlu faham bahawa setiap benda yang dipasang atau bahan binaan yang diguna punya sifat diri atau prestasi diri. Kita perlu mengetahui "bahasa jasad" dan bukannya meniru dari luar tanpa kajian. Tekun dan sabarlah membaca bahasa jasad dan rahsia-rahsia dasar satu-satu binaan atau bentuk serta bahan yang digunakan. Setiap benda punya watak atau bakat sendiri. Misalnya, kayu punya bakat dan kelemahan yang tidak dimiliki oleh bahan lain. Oleh itu ia harus ditempatkan mengikut bakat dan watak yang dimilikinya.
Kefahaman terhadap pemilihan bahan dan binaan yang menepati keperluan setempat amat mustahak dalam peringkat rekabentuk, perincian binaan dan penulisan spesifikasi. Bahan-bahan keluli yang ringan adalah pengalir haba yang baik dan perlu penebatan sekiranya digunakan. Penggunaan bumbung besi berombak (zink) menggantikan atap nipah kepada rumah Melayu umpamanya merupakan satu kesilapan besar. Aspek keselesaan tidak dapat ditukar ganti dengan teknologi baru tanpa kajian. Haba yang dialirkan oleh bumbung ini menyebabkan peningkatan suhu dalaman dan terpaksalah penghuninya tidur di bawah katil atau di bawah rumah pada waktu tengah hari. Penggunaan bahan ini memerlukan tambahan selapis bahan penebat yang dapat menyekat pengaliran haba dan ketinggian bumbung yang lebih supaya bahang panasnya dapat dikurangkan.
Pada kemuncak keagungan aliran "Seni Bina Moden" di Eropah dan Amerika, penggunaan kaca sebagai dinding luar ("curtain wall") bangunan-bangunan pencakar langit amat meluas, memandangkan kaca memiliki sifat lutcahaya dan ringan. Akhirnya, apabila timbul tentangan daripada para pencinta alam dan pakar sains sosial yang menyifatkan bangunan sebegini sebagai "bola api" dan "anti sosial", penggunaannya mula dikurangkan. Sebaliknya, walaupun di negara kita matahari sentiasa bersinar, tetapi ada juga para arkitek yang menciplak rekabentuk bangunan-bangunan kaca tersebut tanpa segan silu (sila rujuk rajah 3b). Bangunan-bangunan seperti ini dapat kita lihat di bandar-bandar besar seperti Kuala Lumpur, Ipoh, Johor baharu dan Pulau Pinang. Walaupun kini terdapat berbagai jenis kaca khas seperti kaca pemantul haba, kaca penyerap haba dan kaca sensitif cahaya yang dapat digunakan sebagai dinding luar bangunan tinggi, namun keupayaan sebenar kaca-kaca jenis ini untuk mencegah peningkatan haba matahari di dalam ruang dalaman sesebuah bangunan khususnya di negara yang mengalami iklim panas sepanjang tahun masih lagi menjadi pertikaian.
Dinding-dinding kaca yang terdedah terus kepada cahaya matahari akan menyebabkan haba matahari memasuki bangunan dan memerangkap gelombang panjang daripada keluar yang menyebabkan kesan "rumah hijau" berlaku. Di samping itu suhu kaca tingkap itu sediri akan meningkat dan menyinarkan semula habanya ke dalam ruang dalam bangunan (rujuk Rajah 4). Walaupun langsir digunakan untuk menyekat kemasukan sinaran matahari, namun kesan negatifnya masih tetap dirasai lebih-lebih lagi apabila dinding kaca ini mengarah ke barat dan ke timur. Untuk menjimatkan tenaga, sekiranya dinding kaca sepenuhnya digunakan sebagai dinding luar bangunan, kaedah peneduhan luaran seperti, unjuran menegak dan mendatar mestilah diterapkan (rujuk Rajah 5).
Rajah 4: Kaca dan kesan sinaran matahari
Rajah 5: Contoh-contoh peneduhan kepada dinding kaca
Tiada ulasan:
Catat Ulasan