Pengaruh pembayangan antar massa dan tipe fasad terhadap efektivitas penerapan panel fotovoltaik pada fasad Rusunawa Nagrak, Jakarta

Abstract

Matahari merupakan sumber energi terbesar dan terpenting untuk bumi. Energi yang dipancarkan oleh matahari dapat dimanfaatkan baik secara aktif dan pasif. Pemanfaatan secara aktif dilakukan dengan mengubah radiasi sinar matahari menjadi energi listrik dengan bantuan solar cell atau fotovoltaik. Rusunawa (Rumah Susun Sederhana Sewa) merupakan tipe hunian yang dikembangkan oleh Kementrian PUPR yang ditujukan untuk masyarakat berpenghasilan rendah (MBR) yang belum memiliki akses kepada hunian secara kepemilikan. Pengguna bangunan yang dengan kemampuan ekonomi rendah memunculkan kebutuhan energi murah, yang coba diatasi dengan implementasi panel fotovoltaik pada bangunan rusunawa. Dewasa ini, tren pembangunan rumah susun yang dikelola pemerintah dilakukan secara vertikal, guna menghemat penggunaan lahan. Tidak hanya pembangunan rusun baru, pada tahun 2019, Pemerintah Provinsi DKI Jakarta merencanakan revitalisasi Rusunawa yang mulanya terdiri dari 4-5 lantai menjadi bangunan tinggi yang memiliki jumlah lantai lebih dari 15 lapis dengan susunan massa yang rapat, meningkatkan potensi pembayangan antar massa. Tipologi bangunan rusun yang terus bertambah tinggi dengan dasar bangunan yang semakin kecil mempersempit area atap dan memperluas area fasad. Oleh karena itu, untuk meningkatkan penggunaan panel fotovoltaik pada bangunan perlu dilakukan implementasi panel pada area fasad bangunan. Penelitian ini bertujuan untuk mengidentfikasi performa penggunaan panel fotovoltaik pada fasad bangunan Rusunawa Nagrak, sekaligus mencari koefisien/nilai standar, sehingga hasil peneltian dapat menginspirasi implementasi sistem pada bangunan dengan tipologi serupa di masa mendatang. Penelitian ini bersifat eksperimental-kuantitatif dengan bantuan perangkat lunak Rhinoceros Grasshopper, dan Ladybug untuk menemukan konfigurasi penyusunan panel fotovoltaik paling optimal untuk Rusunawa Nagrak menara 1-5 dikaitkan dengan orientasi, kemiringan panel, pembayangan antar massa, dan tipe fasad bangunan. Selanjutnya, data hasil simulasi akan direkap di dalam program Microsoft Excel, dan kemudian diolah untuk mendapatkan nilai korelasi dan menentukan efektivitas pemasangan panel fotovoltaik sebagai sumber energi alternatif. Hasil simulasi menunjukkan bahwa pemasangan panel fotovoltaik pada fasad utara bangunan Rusunawa Nagrak mampu menghasilkan energi terbesar pada kemiringan 30°, dengan konfigurasi yang tercipta dari jam penyinaran langsung diatas 5 jam per hari. Ditemukan bahwa faktor arsitektur rusun berupa pembayangan antar massa dan tipe fasad berpengaruh pada potensi perolehan energi. Semakin dekat jarak antar bangunan, maka akan semakin kecil potensi energi yang mampu dihasilkan. Sisi uji yang mendapatkan pembayangan dari massa bangunan sejauh 24.3m (0.45 tinggi bangunan) menghasilkan 23% lebih sedikit energi dibanding sisi uji yang terhalangi oleh massa sejauh 39.1m (0.73 tinggi bangunan). Sedangkan, Dalam rata-rata, tipe fasad bangunan polos mampu menghasilkan 108%-155% lebih banyak energi dibanding tipe fasad bangunan dengan tonjolan. Pemasangan panel fotovoltaik pada fasad bangunan rusunawa telah berkontribusi pada cita-cita nasional untuk beralih ke EBT (Energi Bersih Terbarukan). Walaupun demikian, sistem ini belum mampu memberikan keuntungan secara finansial.