Kajian Literatur, Wawasan Ilmiah & Kerangka Perancangan Berbasis Bukti
Kinerja Bangunan Berbasis Manusia
Jelajahi kajian literatur, wawasan ilmiah, dan kerangka perancangan berbasis bukti.
Temukan bagaimana akustik, pencahayaan, kenyamanan termal, kualitas udara, desain pasif, dan teknologi bangunan berkontribusi dalam menciptakan lingkungan binaan yang lebih sehat, nyaman, produktif, dan berkelanjutan yang menghubungkan fisika bangunan, psikologi lingkungan, dan desain berkelanjutan.
Implikasi Desain SNI 03-6386 Standard Tingkat Kebisingan dan Waktu Dengung pada Bangunan Indonesia
Penilitian ini meninjau baku bunyi dan waktu dengung pada Bandara Udara dan Rumah Ibadah, dimana kami menemui bahwa baku bunyi dan waktu dengung yang ditetapkan pada bandara udara dan rumah ibadah dapat mengakibatkan ketidak jelasan informasi yang akan disampaikan.
Pada tanggal 3 Desember 2024 kami mempresentasikan penelitian yang berjudul “Implikasi Desain SNI 03-6386 tahun 2000 Standard Tingkat Kebisingan dan Waktu Dengung pada Bangunan Indonesia”. Penilitian ini meninjau baku tingkat kebisingan dan waktu dengung yang ditetapkan untuk Bangunan Bandara Udara dan Bangunan Rumah Ibadah di Indonesia.
SNI 03-6386 tahun 2000 dirumuskan berdasarkan Australia Standard AS 2107:1987 Acoustic Recommended Design Sound Level and Reverberation Time for Building Interior. SNI 03-6386 adalah Spesifikasi Tingkat bunyi dan waktu dengung dalam bangunan gedung dan perumahan (Kriteria desain yang direkomendasikan). Australia Standard AS 2107:1987 pada tahun 2016 diperbarui menjadi AS/NZS 2107:2016. Berikut adalah perbandingan antara SNI 03-6386:2000 dan AS/NZS 2107:2016.
Dari perbandingan data di atas kami menemui bahwa
SNI menetapkan baku bunyi dan waktu dengung yang relatif longgar pada bandara udara, yang mana seharusnya kejelasan suara untuk pengumuman dan informasi bahaya adalah hal yang sangat penting di bandara udara.
SNI menetapkan baku bunyi dan waktu dengung kurang tepat tanpa pertimbangan bahwa ada beragam jenis agama di Indonesia yang memiliki kebutuhan akan waktu dengung yang beragam.
Apabila kita mendesain berdasarkan acuan baku tingkat kebisingan dan waktu dengung yang ditetapkan SNI pada Bangunan Bandara Udara atau Bangunan Rumah Ibadah dapat mengakibatkan ketidak jelasan informasi verbal yang akan disampaikan melalui sistem pengeras suara. Oleh karena itu kami menyarankan Badan Standarisasi Nasional untuk meninjau kembali SNI 03-6386 tahun 2000 agar tidak terjadi keluhan atas kualitas akustik setelah bangunan di bangun walau secara terukur telah sesuai dengan standar baku suara dan waktu dengung yang disarankan.
Berpikir ulang apa tujuan hidup saya?
Kebahagiaan ada perwujudan dari kesehatan yang sempurna.
Kesehatan yang sempurna adalah kesehatan jasmani, mental dan sosial.
Lingkungan Fisika seperti lingkungan suara, cahaya, temperatur dan kualitas udara dapat menggangu kesehatan jasmani, mental dan sosial kita semua. Karena setiap saat telinga kita dapat mendengar bunyi, bahkan sewaktu tidur. Begitu pula dengan udara kulit dan hidung kita dapat merasakan udara yang nyaman dan bersih. Terakhir cahaya membantu kita melihat dan melakukan pekerjaan.
Indera manusia merupakan insting primitif yang diciptakan untuk menghindari marabahaya. Akan tetapi pada saat ini kita sering mendengarkan suara kurang nyaman yang secara psikologis diterjemahkan oleh otak sebagai sinyal marabahaya dan tubuh melepas hormon tertentu untuk bersiaga. Hal tersebut apabila berkepanjangan dapat menyebab penyakit serius seperti serangan jantung maupun kanker.
Di sisi satu lagi indera manusia berfungsi untuk menikmati hidup. Suara yang indah, pemandangan yang indah, udara yang harum dapat meningkatkan kesehatan fisik, mental dan sosial.
Membuat lingkungan fisika yang baik pada bangunan Anda adalah hal yang saya pelajari setiap hari.
Sembilan manfaat cahaya matahari bagi kesehatan dan kebahagiaan manusia
Paparan cahaya matahari tidak hanya membantu manusia melihat, tetapi juga mengatur ritme sirkadian, kualitas tidur, sistem imun, kesehatan tulang, metabolisme, hingga kesehatan mental. Pelajari sembilan manfaat utama cahaya matahari berdasarkan bukti ilmiah serta mengapa desain daylighting menjadi bagian penting dari bangunan yang sehat.
Seperti yang kita ketahui bersama, Sang Pencipta di hari pertama menciptakan cahaya untuk memisahkan kegelapan. Cahaya alam atau cahaya buatan sang Pencipta yang menerangi langit dan bumi adalah matahari, bulan yang memantulkan cahaya matahari di malam hari, bintang-bintang yang merupakan matahari dari sistem tata surya dan galaxi lain, komet atau benda yang masuk ke atmosfer bumi dan terbakar, aurora dan sebagainya.
Dalam ilmu biologi modern, cahaya matahari bukan hanya memungkinkan proses fotosintesis, tetapi juga berperan sebagai zeitgeber utama—sinyal lingkungan yang menyelaraskan jam biologis manusia dengan siklus siang dan malam. Dalam dua dekade terakhir, penelitian di bidang kronobiologi, neurologi, endokrinologi, dan kesehatan masyarakat menunjukkan bahwa paparan cahaya alami memiliki pengaruh luas terhadap fungsi otak, metabolisme, sistem imun, kualitas tidur, hingga risiko berbagai penyakit kronis.
Akan tetapi tahukan betapa besarnya manfaat sinar matahari yang diciptakan Tuhan buat kesehatan dan kebahagiaan kita?
Menurut beragam penelitian ada sembilan manfaat cahaya matahari bagi kesehatan dan kebahagiaan manusia sebagai berikut.
1. Membantu manusia melakukan aktifitas sehari - hari
Cahaya yang masuk ke mata disalurkan ke saraf otak yang diolah oleh otak kiri menjadi informasi visual dan otak kanan yang membentuk persepsi emosional seseorang. Informasi visual dan emosional tersebut kemudian membangun motivasi seseorang untuk melakukan aktifitas tertentu. Cahaya matahari yang masuk mata selain diteruskan ke otak, diteruskan juga ke Suprachiasmatic Nucleus (SCN) yang berfungsi mengatur tubuh untuk menambah atau mengurangi produksi hormon Cortisol yang membuat kita terjaga dan bersemangat.
matahari selain membantu melihat pekerjaan juga meningkatkan motivasi kerja
Sekitar 1–2% sel ganglion retina mengandung fotopigmen melanopsin yang peka terhadap cahaya biru (±480 nm). Berbeda dengan sel batang dan kerucut yang berperan dalam penglihatan, sel ini mengirimkan informasi intensitas cahaya langsung menuju Suprachiasmatic Nucleus (SCN) di hipotalamus melalui jalur retinohypothalamic tract.
Aktivasi SCN meningkatkan kewaspadaan (alertness), fungsi kognitif, dan sinkronisasi ritme sirkadian. Paparan cahaya terang pada pagi hari juga meningkatkan cortisol awakening response, yaitu peningkatan fisiologis kadar kortisol yang membantu tubuh menjadi lebih siap untuk beraktivitas. Kortisol dalam konteks ini bukan sekadar "hormon stres", melainkan hormon penting yang mengatur metabolisme energi, tekanan darah, dan kesiagaan tubuh. (Cajochen et al., 2005; Schmidt et al., 2011)
2. Mengatur keseimbangan jam biologis (circadian rhythm)
Cahaya yang masuk ke dalam mata yang diteruskan Suprachiasmatic Nucleus (SCN) yang bertanggung jawab mengatur jam biologis (circadian rhythm) tubuh manusia selama 24 jam. Pada pagi hari mata mulai melihat intensitas cahaya cukup besar, SCN akan memproduksi hormon Cortisol yang membuat tubuh terjaga. Sebaliknya begitu langit berubah gelap, SCN memerintahkan tubuh untuk mengurangi produksi hormon Cortisol dan meningkatkan produksi hormon Melatonin yang memicu rasa mengantuk. Hal ini menjawab mengapa apabila kita terpapar cahaya yang cukup kuat di malam hari, apalagi cahaya biru (blue light) membuat kita sulit tidur karena tubuh masih memproduksi hormon.
SCN merupakan "master clock" yang mengoordinasikan ritme biologis hampir seluruh organ tubuh selama sekitar 24 jam. Cahaya pagi merupakan sinyal lingkungan paling kuat untuk menyelaraskan ritme tersebut. Pada pagi hari, paparan cahaya menekan sekresi hormon melatonin dan meningkatkan aktivitas sistem saraf simpatis sehingga tubuh memasuki fase aktif. Sebaliknya, ketika intensitas cahaya menurun pada malam hari, produksi melatonin oleh kelenjar pineal meningkat sehingga mempermudah proses tidur.
Paparan cahaya terang, khususnya cahaya biru dari layar elektronik pada malam hari, terbukti dapat menghambat sekresi melatonin, menggeser fase tidur (phase delay), dan meningkatkan risiko gangguan tidur kronis. (Brainard et al., 2001; Chang et al., 2015)
Image credit: Parans Solar Lighting
3. Meningkatkan kualitas tidur
Semakin banyak tubuh manusia memproduksi hormon Cortisol di siang hari membuat tubuh semakin aktif untuk bergerak. Sehingga di malam hari tubuh akan merasa lebih capek dan produksi hormon Melatonin jauh lebih besar. Penelitian membuktikan bahwa berjemur selama satu sampai dua jam dapat membuat kita tidur lebih pulas di malam hari.
Paparan cahaya alami yang cukup pada pagi dan siang hari memperkuat amplitudo ritme sirkadian sehingga tidur malam menjadi lebih cepat dimulai, lebih nyenyak, dan lebih efisien.
Penelitian pada pekerja kantor menunjukkan bahwa individu yang memperoleh paparan cahaya alami lebih tinggi pada siang hari memiliki durasi tidur lebih panjang, kualitas tidur yang lebih baik, dan tingkat kantuk siang hari yang lebih rendah dibanding pekerja yang sebagian besar berada di ruang tanpa jendela. (Boubekri et al., 2014) Berbeda dengan anggapan umum, manfaat tersebut tidak semata-mata disebabkan oleh meningkatnya produksi melatonin, tetapi karena sinkronisasi jam biologis yang lebih baik.
4. Mendukung sistem kekebalan tubuh
Cara terbaik dan alami untuk mendapatkan vitamin D adalah dengan berjemur di udara terbuka. Berjemur satu-dua jam di udara terbuka selain membantu meningkatkan kualitas tidur, juga membantu tubuh mendapatkan vitamin D. Paparan sinar ultraviolet B (UVB) memungkinkan kulit mensintesis vitamin D, yang kemudian diubah menjadi bentuk aktif 1,25-dihydroxyvitamin D.
Vitamin D berperan dalam regulasi sistem imun bawaan maupun adaptif melalui aktivasi makrofag, sel dendritik, dan limfosit T. Defisiensi vitamin D telah dikaitkan dengan meningkatnya risiko infeksi saluran napas, penyakit autoimun, dan osteoporosis.
Namun demikian, bukti bahwa suplementasi vitamin D dapat mencegah seluruh jenis infeksi, kanker, atau COVID-19 masih belum konsisten sehingga tidak dapat disimpulkan sebagai hubungan sebab-akibat. (Martineau et al., 2017; Bouillon et al., 2022)
5. Mempertahankan kesehatan tulang
Tubuh kita memproduksi vitamin D apabila terpapar sinar matahari. Vitamin D membantu tubuh kita menjaga kecukupan calcium pada tulang. Kandungan Calcium yang cukup pada tulang menghindari tulang rapuh, tidak berkembang, atau tulang yang berubah bentuk.
Paparan matahari yang cukup setiap hari dapat mempertahankan kesehatan tulang
Vitamin D meningkatkan absorpsi kalsium dan fosfat di usus sehingga mendukung mineralisasi tulang. Kekurangan vitamin D dalam jangka panjang dapat menyebabkan rakitis pada anak, osteomalasia pada dewasa, serta meningkatkan risiko osteoporosis dan patah tulang pada usia lanjut. Oleh karena itu, paparan sinar matahari yang cukup, dikombinasikan dengan asupan kalsium yang memadai, merupakan bagian penting dalam menjaga kesehatan sistem muskuloskeletal. (Holick, 2007)
6. Membantu mengatur metabolisme dan berat badan
Beberapa penelitian observasional menunjukkan bahwa individu yang memperoleh paparan cahaya alami pada pagi hari cenderung memiliki indeks massa tubuh (BMI) yang lebih rendah dibandingkan mereka yang sebagian besar beraktivitas di dalam ruangan.
Mekanisme yang diusulkan meliputi sinkronisasi ritme metabolisme, peningkatan sensitivitas insulin, regulasi hormon nafsu makan seperti leptin dan ghrelin, serta peningkatan aktivitas fisik akibat lebih banyak berada di luar ruangan.
Walaupun demikian, hubungan ini masih bersifat asosiatif dan dipengaruhi oleh pola makan, aktivitas fisik, serta gaya hidup secara keseluruhan. (Reid et al., 2014)
7. Menurunkan risiko depresi dan memperbaiki suasana hati
Cahaya matahari selain membuat tubuh memproduksi hormon Serotonin yang meningkatkan mood positif yang menenangkan pikiran dan lebih fokus. Mendapatkan cahaya matahari yang cukup dapat menyembuhkan gejala Seasonal Affective Disorder. Seasonal Affective Disorder adalah sebuah perasaan sendu, mellow atau moody di saat cuaca mendung, atau pada musim dingin.
cuaca mendung membuat suasana hati menjadi sendu
Paparan cahaya terang merupakan terapi lini pertama untuk Seasonal Affective Disorder (SAD), yaitu gangguan depresi yang muncul pada musim dengan intensitas cahaya rendah.
Selain itu, berbagai penelitian menunjukkan bahwa paparan cahaya alami pada pagi hari berhubungan dengan perbaikan suasana hati, peningkatan kewaspadaan, dan penurunan gejala depresi pada sebagian individu.
Efek tersebut diperkirakan melibatkan interaksi kompleks antara sistem sirkadian, neurotransmiter serotonin, dopamin, serta regulasi melatonin. Cahaya tidak secara langsung menghasilkan serotonin, tetapi memodulasi aktivitas jaringan saraf yang mengatur neurotransmiter tersebut. (Golden et al., 2005)
8. Membantu tubuh beradaptasi terhadap stres
Menurut penelitian hormon Melatonin yang diproduksi tubuh dapat mengendalikan perasaan stress pada manusia. Tubuh yang terpapar cahaya matahari dapat menjaga level kecukupan hormon Melatonin yang mengendalikan perasaan stress.
Tidur yang berkualitas merupakan salah satu mekanisme utama pemulihan terhadap stres psikologis maupun fisiologis.
Dengan menjaga ritme sirkadian tetap sinkron, paparan cahaya alami membantu mempertahankan pola sekresi melatonin dan kortisol yang normal. Ritme hormonal yang stabil berhubungan dengan respons stres yang lebih adaptif, fungsi kognitif yang lebih baik, dan penurunan risiko gangguan kecemasan.
Walaupun demikian, hubungan antara melatonin dan stres bersifat kompleks karena melibatkan interaksi sistem saraf otonom, sumbu hipotalamus–pituitari–adrenal (HPA axis), dan kualitas tidur.
9. Berhubungan dengan umur yang lebih panjang
Sebuah penelitian yang melibatkan 30,000 wanita di Swedia menunjukan bahwa wanita yang menghabiskan waktunya lebih banyak terpapar cahaya matahari rata-rata hidup enam sampai dengan dua puluh empat bulan lebih lama. Tentu saja penelitian ini masih berpeluang untuk dilanjutkan dengan mencari penyebabnya dan lain sebagainya.
Salah satu penelitian kohort prospektif di Swedia yang melibatkan hampir 30.000 perempuan menemukan bahwa individu dengan kebiasaan menghindari sinar matahari memiliki angka kematian yang lebih tinggi dibandingkan mereka yang lebih sering terpapar cahaya matahari.
Peneliti memperkirakan bahwa manfaat tersebut berkaitan dengan kombinasi peningkatan aktivitas fisik di luar ruangan, fungsi metabolik yang lebih baik, regulasi tekanan darah, sintesis vitamin D, dan mekanisme biologis lainnya. Namun, penelitian ini menunjukkan hubungan statistik dan belum dapat membuktikan hubungan sebab-akibat secara langsung. (Lindqvist et al., 2014)
Dari sembilan manfaat di atas kita dapat melihat adanya kaitan erat antara hormon, perasaan, dan aktifitas seseorang yang akhirnya membantu manusia hidup lebih sehat dan bahagia.
Meskipun memiliki banyak manfaat, paparan sinar matahari tetap perlu dikelola secara bijaksana. Paparan ultraviolet (UV) yang berlebihan dapat meningkatkan risiko photoaging, hiperpigmentasi, katarak, hingga kanker kulit. Oleh karena itu, tujuan desain bangunan bukanlah memaksimalkan masuknya sinar matahari sebanyak mungkin, melainkan mengoptimalkan kualitas, intensitas, durasi, dan distribusi cahaya alami agar memberikan manfaat fisiologis tanpa menimbulkan silau (glare), panas berlebih (solar heat gain), maupun paparan UV yang berlebihan.
Seiring berkembangnya ilmu Building Physics dan Human-Centered Design, pencahayaan alami (daylighting) kini dipandang sebagai salah satu determinan kesehatan bangunan (healthy building) yang dapat memengaruhi ritme sirkadian, kualitas tidur, kenyamanan visual, produktivitas, hingga efisiensi energi. Oleh sebab itu, strategi daylighting sebaiknya direncanakan sejak tahap awal desain melalui pendekatan ilmiah dan simulasi performa bangunan.
ALTA Integra merupakan konsultan Building Physics di Indonesia yang mengkhususkan diri dalam kajian, simulasi, dan desain daylighting berbasis bukti ilmiah. Dengan memanfaatkan simulasi pencahayaan alami menggunakan standar internasional seperti IES LM-83, LEED, dan WELL Building Standard, kami membantu arsitek, pengembang, dan pemilik bangunan merancang ruang yang lebih sehat, nyaman, hemat energi, serta mendukung kesejahteraan penghuninya. Dari gedung perkantoran, fasilitas pendidikan, rumah sakit, tempat ibadah, hingga bangunan publik, kami percaya bahwa desain cahaya yang baik bukan sekadar meningkatkan kualitas bangunan, tetapi juga meningkatkan kualitas hidup manusia.
Pelajari lebih lanjut bagaimana strategi daylighting berbasis Building Physics dapat meningkatkan performa bangunan Anda di:
Referensi utama
Boubekri M, et al. Impact of Windows and Daylight Exposure on Overall Health and Sleep Quality of Office Workers. Journal of Clinical Sleep Medicine. 2014.
Brainard GC, et al. Action Spectrum for Melatonin Regulation in Humans. Journal of Neuroscience. 2001.
Bouillon R, et al. Vitamin D and Human Health. Lancet Diabetes & Endocrinology. 2022.
Cajochen C, et al. High Sensitivity of Human Melatonin, Alertness, Thermoregulation, and Heart Rate to Short Wavelength Light. Journal of Clinical Endocrinology & Metabolism. 2005.
Chang AM, et al. Evening Use of Light-Emitting eReaders Negatively Affects Sleep. PNAS. 2015.
Golden RN, et al. The Efficacy of Light Therapy in the Treatment of Mood Disorders. American Journal of Psychiatry. 2005.
Holick MF. Vitamin D Deficiency. New England Journal of Medicine. 2007.
Lindqvist PG, et al. Avoidance of Sun Exposure as a Risk Factor for All-Cause Mortality. Journal of Internal Medicine. 2014.
Martineau AR, et al. Vitamin D Supplementation to Prevent Acute Respiratory Tract Infections. BMJ. 2017.
Reid KJ, et al. Timing and Brightness of Light Correlate with Body Weight. PLoS ONE. 2014.
Schmidt TM, et al. Intrinsically Photosensitive Retinal Ganglion Cells: Many Subtypes, Diverse Functions. Trends in Neurosciences. 2011.