Blog Studi Lapangan Fisika Bangunan

Iklim → Alam → Manusia → Budaya → Arsitektur → Perkotaan

Kumpulan studi lapangan mengenai iklim, alam, arsitektur, dan perkotaan dari perspektif fisika bangunan.

Temukan bagaimana kondisi lingkungan, budaya lokal, dan strategi desain memengaruhi kenyamanan, kesehatan, efisiensi energi, dan kinerja bangunan.


Herwin Gunawan Human-Centered Building Performance Consultant Herwin Gunawan Human-Centered Building Performance Consultant

Mengamati Arsitektur Paris Arc De Triomphe Sejarah Budaya dan Tantangan Pelestarian

Paris Arc de Triomphe berfungsi pada dua level: sebagai simbol ingatan, identitas nasional dan sebagai objek fisik dalam sistem perkotaan (infrastruktur, tujuan wisata, titik fokus sirkulasi. Pendekatan konservasi modern harus menengahi keduanya—mempertahankan makna simbolik sambil merespons kebutuhan teknis perawatan bahan, manajemen kerumunan, dan adaptasi terhadap perubahan iklim (mis. peningkatan malam tropis, hujan ekstrem yang dapat mempercepat degradasi batu). Integrasi antara studi sejarah seni, arsitektur konservasi, dan kebijakan ruang publik diperlukan untuk strategi jangka panjang.

 

Arc de Triomphe merupakan salah satu ikon urban Paris yang paling dikenal—sebuah gerbang kemenangan monumental yang berdiri di pusat Place Charles de Gaulle, titik pertemuan dua belas avenue termasuk Champs-Élysées. Monumen ini tidak hanya berfungsi sebagai tanda peringatan militer, tetapi juga sebagai panggung upacara sipil, titik ingatan kolektif, dan elemen sentral tata-ruang kota Paris.

Inisiatif mendirikan sebuah arc untuk merayakan kemenangan militer muncul pada puncak kekuasaan Napoleon setelah kemenangan Austerlitz. Peletakan batu pertama dimulai pada 15 Agustus 1806. Pembangunan berlangsung bertahap, terhenti dan dilanjutkan beberapa kali akibat perubahan rezim politik di Prancis, dan baru selesai serta diresmikan pada 29 Juli 1836 pada masa pemerintahan Louis-Philippe. Sejak masa itu Arc menjadi titik parade militer, momen kemenangan, dan ritual kenegaraan, termasuk parade 1919, 1944 dan lain-lain.

Arc de Triomphe dilihat tidak hanya dari perspektif sejarah militer, tetapi juga sebagai ruang publik yang terus hidup: wisatawan, warga Paris, veteran, serta pelaku protes dan beragam peristiwa publik sering menggunakan ruang ini. Simbolisme monumen sering dipinjam dalam representasi identitas nasional, ingatan perang, dan perdebatan politik misalnya peringatan Perang Dunia I & II. Perubahan penggunaan ruang seperti parade, ritual, hingga aksi protes menunjukkan bagaimana arti monumen ini terus mengisi ruang politik-sosial-budaya.

Architecture Arc De Triomph dirancang dalam pengaruh semangat Neo-klasik, ukuran yang besar dan monumental. Berbentuk busur tunggal yang mengambil inspirasi dari Arsitektur Romanesque tetapi diperlakukan dalam skala monumental modern. Arsitek awalnya adalah Jean-François Chalgrin; setelah kematiannya proyek dilanjutkan oleh beberapa arsitek lain hingga penyelesaian pada 1836. Proporsi, relief, dan frieze besar menunjukkan komunikasi visual yang menggabungkan narasi sejarah dan ikonografi patriotik.

Terdapat beberapa ornamen seni pahat pada keempat kaki busur, termasuk karya paling terkenal Le Départ des Volontaires de 1792, atau lebih dikenal dengan sebutan La Marseillaise. Merupakan karya François Rude (1833–1836) yang mengekspresikan figur dinamis dan patriotik—sebuah jembatan estetika antara Neo-klasisisme dan romantisisme dalam pahat publik Perancis abad ke-19. Karya-karya lain melengkapi narasi militer, kemenangan, serta pengorbanan. Analisis formal terhadap plastisitas figur, gerak, dan penempatan ikonografis menunjukkan bagaimana arsitektur dan seni terintegrasi untuk membentuk memori kolektif.

Monumen ini berada di pusat konfigurasi dodekagon 12 avenue, sehingga menjadi sumbu visual dan nodus transportasi besar. Hal ini menimbulkan tantangan konservasi—getaran, polusi udara, kebisingan lalu lintas, serta tekanan wisata—yang memerlukan strategi manajemen konservasi dan akses pengunjung. Situs resmi ini memberikan tantangan dan memerlukan kajian konservasi untuk menjaga keaslian arsitektur mulai dari pemeliharaan berkala pada permukaan batu, sistem drainase termasuk pencahayaan yang ramah lingkungan di malam hari.

Arc de Triomphe berfungsi pada dua level: sebagai simbol (ingatan, identitas nasional) dan sebagai objek fisik dalam sistem perkotaan (infrastruktur, tujuan wisata, titik fokus sirkulasi). Pendekatan konservasi modern harus menengahi keduanya—mempertahankan makna simbolik sambil merespons kebutuhan teknis perawatan bahan, manajemen kerumunan, dan adaptasi terhadap perubahan iklim (mis. peningkatan malam tropis, hujan ekstrem yang dapat mempercepat degradasi batu). Integrasi antara studi sejarah seni, arsitektur konservasi, dan kebijakan ruang publik diperlukan untuk strategi jangka panjang.

Read More
Herwin Gunawan Human-Centered Building Performance Consultant Herwin Gunawan Human-Centered Building Performance Consultant

Mengamati Gereja Arsitektur Gotik Pertama Cathedral Basilica Saint Denis Paris

The Cathedral Basilica of Saint-Denis (1144) adalah Gereja yang Penting dan Legendaris di pinggiran utara kota Paris. Penting karena gereja ini juga merupakan tempat pemakaman Raja dan Ratu Perancis. Mulai dari raja Dagobert yang menjadikan Paris sebagai ibu kota negara Perancis, sampai dengan Louis XVI yang dihukum mati saat revolusi Perancis.

 

The Cathedral Basilica of Saint-Denis (1144) adalah Gereja yang Penting dan Legendaris di pinggiran utara kota Paris.

Penting karena gereja ini juga merupakan tempat pemakaman Raja dan Ratu Perancis. Mulai dari raja Dagobert yang menjadikan Paris sebagai ibu kota negara Perancis, sampai dengan Louis XVI yang dihukum mati saat revolusi Perancis.

Legendaris karena merupakan Gereja Pertama yang dianggap memiliki keseluruhan elemen Arsitektur Gotik yang menjamur di negara Eropa sampai dengan tahun abad ke 17. Gereja dengan arsitektur Gotik yang terkenal adalah Paris Notre-Dame, Cologne Cathedral dan Milan Duomo.

Text sebelah kiri tertulis dalam Bahasa Latin:

AEDEM UBI DENA CINIS REGUM PER SAECULA QUIERAT TEMPESTATE FURENS DIRUIT UNA DIES
SED DUM NAPOLEO REPARAT RES ORDINE CUNCTAS REDDIT TEMPLA DEO REGIBUS ET TUMULOS RURSUM PENDET OPUS NAM CONCIDIT IPSE RUINA AT QUI PERFICERET COEPTA PHILIPPUS ERAT

Kalau diterjemahkan kurang lebih sebagai berikut:

Gereja ini tempat abu sepuluh raja telah beristirahat selama berabad-abad, dihancurkan oleh badai yang mengamuk dalam satu hari.

Namun ketika Napoleon memulihkan tatanan segala sesuatu, ia mengembalikan rumah-rumah ibadah kepada Tuhan dan makam-makam kepada para raja.

Namun pekerjaan itu tertunda kembali, sebab ia sendiri jatuh dalam kehancuran. Dan orang yang akhirnya menyelesaikan yang telah dimulai
adalah Philippe.

Text sebelah kanan tertulis:

AD DECUS ECCLESIE QUE FOVIT ET EXTULIT ILUM SUGGERI STUDUIT AD DECUS ECCLESIE DEO VOTUM PARTICI PANS MARTYR DIONYSI ORAT UT EXORES FORE PARTICIPEM PARADISI ANNUS MILLES SEPTEN TENS QUADRAGENS ANNUS ERA VERBI QUANDO SACRAT FUIT

Kalau diterjemahkan kurang lebih sebagai berikut:

Untuk kemuliaan Gereja, ia (Abbot Suger) yang memelihara dan meninggikannya, berusaha mendukung demi kemuliaan Gereja.

Kepada Allah ia mempersembahkan nazarnya, berpartisipasi dalam kehormatan Santo Denis sang pelindung. Berdoa agar ia diperkenankan menjadi peserta dalam surga.

Tahun seribu seratus empat puluh (1140), tahun sabda, ketika tempat ini disucikan.

Santo Denis dari Areopagus - Pelindung Gereja

Menurut Kisah Para Rasul 17:34, Dionysius (Denis) adalah seorang hakim Athena yang bertobat menjadi Kristen setelah mendengarkan Santo Paulus berkhotbah di Areopagus (Bukit Mars). Ayat tersebut berbunyi: “Tetapi beberapa orang menjadi pengikutnya dan percaya, di antaranya Dionysius, anggota Areopagus, dan seorang perempuan bernama Damaris, serta beberapa orang lain bersama mereka.” Maka secara historis, Dionysius dianggap sebagai salah satu orang pertama yang bertobat di Athena, dan tradisi kemudian menyebut bahwa ia menjadi uskup pertama di Athena.

Daylight Architecture

Desain Daylight Gereja Gothic Saint Denis terinspirasi oleh Buku The Celestial Hierarchy and Ecclesiastical Hierarchy - Santo Denis Areopagus. Buku ini berupaya menjelaskan bagaimana tatanan ilahi alam semesta tersusun — khususnya hierarki malaikat — serta bagaimana tatanan surgawi itu memantulkan dan menyalurkan cahaya serta hikmat Allah ke seluruh ciptaan.

Pada intinya Santo Denis mengemukakan bahwa: “Alam semesta adalah rantai besar pencahayaan. Cahaya Allah mengalir menurun melalui tingkatan ciptaan, dan berkat yang diterima oleh ciptaan naik kembali kepada Allah dalam kasih dan pujian.”

Gereja Gotik Pertama

Gagasan tentang cahaya ilahi (lux divina) mengilhami Abbot Suger dari Saint-Denis (abad ke-12) untuk merancang gereja Gotik pertama, dengan menggambarkan kaca patri-nya sebagai media pencerahan surgawi yang mencerminkan teologi Dionysius. Maka dari itu, Gereja Katedral Santo Denis bukan hanya sebuah makam kerajaan, tetapi juga sebuah monumen bagi teologi Santo Denis yang diwujudkan dalam batu dan cahaya.

Akustika Arsitektural

Berikut adalah rekaman akustika arsitektural Gereja Saint-Denis, yang mana pada tahun 1966 Status Gereja ini ditingkatkan menjadi Katedral. Katedral adalah gereja yang memiliki pemimpin seorang Uskup.

20250323 Saint Denis Acoustic_01

Sampai abad ke 20, pembangunan gereja masih sering dibangun dengan gaya Neo Gotik (Gotik dengan Elemen Arsitektur yang diperbarui). Gereja Katedral Jakarta adalah gereja dengan Arsitektur Neo Gotik.

Read More
Herwin Gunawan Human-Centered Building Performance Consultant Herwin Gunawan Human-Centered Building Performance Consultant

Mengamati Desain Pencahayaan Gereja Saint Alphonsus Novena Singapore

The Church of St Alphonsus was founded by the Congregation of the Most Holy Redeemer (CSsR), commonly known as the Redemptorists. The first novenas began in a small chapel in 1949 with just 80 people. By the 1990s, 15,000 or more people attending the 10 sessions of novena devotions held every Saturday. After its latest renovation completed in 2017 the number was estimated to have doubled.

The Church of St Alphonsus was founded by the Congregation of the Most Holy Redeemer (CSsR), commonly known as the Redemptorists.

The first novenas began in a small chapel in 1949 with just 80 people.

By the 1990s 15,000 or more people attending the 10 sessions of novena devotions held every Saturday.

After its latest renovation completed in 2017 the number was estimated to have doubled.

Read More
Herwin Gunawan Human-Centered Building Performance Consultant Herwin Gunawan Human-Centered Building Performance Consultant

Mengamati Arsitektur Gereja Katedral Bangkok Assumption

Bangkok Assumption Cathedral built by French Architect requested by Paskal a French Missionary year 1809 and finished 1821, while Thailand lead by King Rama II. Bangkok Assumption Cathedral was reconstructed 1909 - 1919 to French Romanesque Style Architecture. Inspired by the Mosque-Cathedral of Cordoba Spain, this reconstruction work mostly funded by Jacob Low Kiok Chiang.

 

Bangkok Assumption Cathedral built by French Architect requested by Paskal a French Missionary year 1809 and finished 1821, while Thailand lead by King Rama II. Bangkok Assumption Cathedral was reconstructed 1909 - 1919 to French Romanesque Style Architecture. Inspired by the Mosque-Cathedral of Cordoba Spain, this reconstruction work mostly funded by Jacob Low Kiok Chiang.

Read More
Herwin Gunawan Human-Centered Building Performance Consultant Herwin Gunawan Human-Centered Building Performance Consultant

Mengamati Bangunan Desain Pasif The Commons Mall Bangkok

The Commons Mall in Bangkok is the sample of Passive Design Building in Tropical Climate. Passive Design Architecture is aim to minimise carbon footprint and energy use. Passive Design Architecture be achieved through using natural material, optimizing natural cooling from natural and mechanical ventilation and daylight optimization.

 

The Commons Mall in Bangkok is the sample of Passive Design Building in Tropical Climate. Passive Design Architecture is aim to minimise carbon footprint and energy use. Passive Design Architecture be achieved through using natural material, optimizing natural cooling from natural and mechanical ventilation and daylight optimization.

Read More
Herwin Gunawan Human-Centered Building Performance Consultant Herwin Gunawan Human-Centered Building Performance Consultant

Desain Arsitektural Lighting and Daylighting Airport Haneda Tokyo

Tokyo Haneda Airport. Integrating Daylighting from Skylight and High Windows through Double Glazing Thermal Insulation and Low Energy LED Lighting to create an Exciting Atmosphere and Reducing Carbon Footprint.

Integrating Daylighting from Skylight and High Windows through Double Glazing Thermal Insulation and Low Energy LED Lighting to create an Exciting Atmosphere and Reducing Carbon Footprint.

Read More
Herwin Gunawan Human-Centered Building Performance Consultant Herwin Gunawan Human-Centered Building Performance Consultant

Mengamati Sejarah Arsitektur Cologne Cathedral

Cologne Cathedral is a High Gothic five-aisled basilica (144.5 m long), with a projecting transept (86.25 m wide) and a tower façade (157.22 m high). The nave is 43.58 m high and the side-aisles 19.80 m. Begun in 1248, the building of this Gothic masterpiece took place in several stages and was not completed until 1880. Over seven centuries, its successive builders were inspired by the same faith and by a spirit of absolute fidelity to the original plans.

Cologne Cathedral is a High Gothic five-aisled basilica (144.5 m long), with a projecting transept (86.25 m wide) and a tower façade (157.22 m high). The nave is 43.58 m high and the side-aisles 19.80 m. Begun in 1248, the building of this Gothic masterpiece took place in several stages and was not completed until 1880. Over seven centuries, its successive builders were inspired by the same faith and by a spirit of absolute fidelity to the original plans.

Read More
Herwin Gunawan Human-Centered Building Performance Consultant Herwin Gunawan Human-Centered Building Performance Consultant

Lighting Design dan Daylighting Design: Pelajaran dari Butterfly Roof Changi Airport Terminal 3

Butterfly Roof menunjukkan bahwa lighting design tidak hanya berkaitan dengan lampu, tetapi juga bagaimana cahaya alami dikendalikan melalui Building Physics, Low-E glazing, dan sistem otomasi untuk menciptakan ruang yang sehat dan berkelanjutan.

 

"Cahaya alami adalah cahaya terbaik yang kita miliki. Namun ia harus dijinakkan agar menjadi aset, bukan gangguan."
Christian Bartenbach, Bartenbach LichtLabor


Pencahayaan alami yang dinamis di area publik membuat ruangan lebih indah serta menyehatkan

Ketika Arsitektur Merespons Alam

Bagaimana Butterfly Roof Mengubah Cahaya Matahari Menjadi Pengalaman Ruang yang Human-Centered?

Saat pertama kali melangkah memasuki Terminal 3 Changi Airport, saya langsung merasakan sesuatu yang berbeda dibandingkan terminal bandara pada umumnya. Bukan hanya karena ruangannya luas atau arsitekturnya megah, tetapi karena bangunan ini terasa "hidup". Cahaya berubah secara perlahan mengikuti kondisi langit, suhu ruang terasa stabil meskipun berada di bawah atap kaca yang sangat besar, dan yang paling mengejutkan, suasana terminal terasa begitu tenang di tengah ribuan penumpang yang berlalu-lalang.

Sebagai seorang Human-Centered Building Performance Consultant, pengalaman tersebut langsung memunculkan pertanyaan teknis di benak saya.

Bagaimana sebuah ruang publik seluas ini dapat memberikan kenyamanan visual, termal, dan akustik secara bersamaan? Jawabannya ternyata tersembunyi di atas kepala kita. Sebuah sistem Responsive Dynamic Daylighting System bernama Butterfly Roof.

Apa itu Butterfly Roof?

Butterfly Roof adalah sistem dynamic daylighting yang responsif, menggunakan panel reflektor bergerak, sensor cahaya, kaca Low-E, dan pencahayaan buatan otomatis untuk mengoptimalkan cahaya alami, mengurangi panas matahari, serta meningkatkan kenyamanan visual, termal, dan akustik di dalam bangunan.


Mengapa Changi Airport Menerapkan Butterfly Roof?

Butterfly Roof di Terminal 3 Changi Airport bukan sekadar elemen arsitektur yang ikonik. Dari perspektif Fisika Bangunan, Butterfly Roof dapat dipahami sebagai sistem yang mengintegrasikan efisiensi energi, kenyamanan pengguna, dan keberlanjutan lingkungan dalam satu solusi desain.

Sebagai salah satu bandara tersibuk di dunia, Changi Airport Group (CAG) harus menyediakan terminal yang terang, nyaman, dan hemat energi sepanjang hari, sekaligus mengurangi dampak lingkungan dari operasional bangunan yang sangat besar. Karena itu, sejak Terminal 3 dibangun pada tahun 2007, CAG telah mengimplementasikan sistem Responsive Dynamic Daylighting System melalui Butterfly Roof.

Strategi ini kemudian menjadi sejalan dengan komitmen global terhadap mitigasi perubahan iklim. Melalui Paris Agreement, lebih dari 190 negara berkomitmen membatasi kenaikan temperatur global agar tetap berada jauh di bawah 2°C dibandingkan era pra-industri, dengan target ideal 1,5°C. Sektor bangunan sendiri diperkirakan menyumbang sekitar 37% emisi karbon global, sehingga pengurangan konsumsi energi melalui desain pasif, optimalisasi pencahayaan alami, dan peningkatan performa selubung bangunan menjadi bagian penting dari upaya dekarbonisasi.

Butterfly Roof menjawab tantangan tersebut dengan mengoptimalkan pemanfaatan cahaya alami, mengurangi panas matahari yang masuk ke dalam bangunan, serta menekan kebutuhan energi untuk pencahayaan dan pendinginan. Hasilnya bukan hanya menghadirkan ruang yang lebih nyaman bagi jutaan penumpang setiap tahun, tetapi juga mampu mengurangi emisi sekitar 2,4 juta kilogram CO₂ per tahun, mendukung peta jalan Net Zero Carbon Changi Airport Group.

Dengan kata lain, Butterfly Roof bukan dibangun semata-mata untuk menciptakan arsitektur yang indah. Sistem ini dirancang sebagai solusi Fisika Bangunan yang mengubah cahaya matahari menjadi sumber daya yang dapat dikendalikan secara cerdas—memberikan manfaat bagi manusia sekaligus bagi lingkungan.


Butterfly Roof: Ketika Matahari Menjadi Bagian dari Sistem Bangunan

Di atas skylight Terminal 3 terpasang 919 butterfly panel yang dikendalikan secara otomatis menggunakan sensor cahaya dan sistem Building Management System (BMS). Alih-alih membiarkan sinar matahari masuk secara langsung, sistem ini secara terus-menerus menyesuaikan sudut panel sesuai kondisi langit.

Butterfly panel tidak sekadar membuka atau menutup. Ia bekerja layaknya instrumen optik raksasa yang mengendalikan bagaimana cahaya memasuki bangunan.

Perforated Metal Panel Dinamis yang bisa terbuka dan tertutup di seluruh area ceiling

Seperti yang dijelaskan oleh Christian Bartenbach, tujuan sistem ini bukan menghalangi cahaya matahari, melainkan "menjinakkan" cahaya tersebut agar hanya kualitas cahaya terbaik yang diterima manusia.

Yang masuk bukanlah cahaya matahari yang keras, tetapi diffused daylight—cahaya langit yang telah tersebar oleh atmosfer sehingga menghasilkan iluminasi yang lembut, merata, dan nyaman bagi mata.


Integrasi Dinamis Lighting - Daylighting - Thermal Comfort yang Responsif

Sistem Butterfly Roof sebenarnya bukan hanya terdiri dari panel reflektor. Ada empat lapisan teknologi yang bekerja secara bersamaan.

1. Butterfly Panel (919 unit)
Mengontrol jumlah dan arah cahaya langit yang masuk menggunakan sensor dan Building Management System sehingga kualitas pencahayaan tetap nyaman selama 24 jam sepanjang tahun.

919 Butterfly Panel diletakan pada Roof Top Terminal 3 Changi Airport untuk mengatur tingkat cahaya langit yang masuk ke ruangan

2. Direct Artificial Lighting
Lampu berintensitas tinggi ditempatkan tepat di bawah butterfly panel. Saat malam hari atau langit sangat gelap, sistem ini menggantikan cahaya langit sehingga karakter pencahayaan ruang tetap konsisten.

Light Projection dengan kekuatan 1000 Watt

3. Double Low-E Glazing
Mengurangi perpindahan panas matahari sambil tetap mempertahankan transmisi cahaya alami.

4. Dynamic Perforated Metal Ceiling
Mengendalikan silau sekaligus meningkatkan kenyamanan akustik melalui penyerapan suara dan pengaturan arah cahaya.

Integrasi Fisika Bangunan ini merupakan salah satu contoh penerapan Architectural Daylighting Design yang mengintegrasikan Lighting Design, dan Building Automation dalam satu sistem yang responsif terhadap perubahan kondisi langit.


Harmoni Tiga Kenyamanan

Yang paling menarik dari Butterfly Roof adalah bahwa sistem ini tidak hanya mengendalikan cahaya. Ia menjadi bagian dari strategi Building Physics yang mengintegrasikan tiga aspek kenyamanan manusia secara bersamaan.

Kenyamanan Visual

"Semua Terlihat Jelas"

Di negara tropis, skylight besar hampir selalu identik dengan silau. Namun pengalaman di Terminal 3 justru sebaliknya. Mata saya tidak pernah merasa lelah meskipun sebagian besar ruang diterangi oleh cahaya alami.

Secara teknis, butterfly panel mengontrol luminous intensity dengan memantulkan sinar matahari langsung yang membawa radiasi panas tinggi, sementara hanya cahaya langit terdifusi yang diteruskan ke dalam bangunan.

Setelah melewati butterfly panel, cahaya masih harus melalui double low-emissivity glazing sebelum memasuki ruang terminal. Kombinasi ini menghasilkan pencahayaan yang sangat merata dengan Color Rendering Index (CRI) alami yang tinggi.

Semua warna material, vegetasi, signage, dan wajah manusia terlihat jelas tanpa kontras berlebihan ataupun silau. Visual clarity inilah yang membantu orientasi ruang menjadi lebih intuitif bagi jutaan penumpang setiap tahunnya.

Perforated Metal Panel Dinamis ini berfungsi untuk mengurangi silau cahaya dan meningkatkan kenyamanan akustik ruangan

Kenyamanan Suara

"Tenang di Tengah Kesibukan"

Hal berikutnya yang saya rasakan adalah keheningan. Mata melihat ribuan orang berjalan. Namun telinga tidak mendengar kebisingan yang seharusnya muncul pada ruang sebesar ini.

Ternyata di balik pengalaman tersebut terdapat Dynamic Perforated Metal Ceiling yang dipasang di hampir seluruh area terminal. Panel logam berlubang ini berfungsi sebagai sound absorber yang mengurangi energi pantulan suara sehingga reverberation time tetap terkendali.

Selain itu, sudut panel juga dapat disesuaikan untuk membantu mengendalikan distribusi cahaya dari skylight. Satu elemen arsitektur menjalankan dua fungsi sekaligus. Visual Comfort. Acoustic Comfort. Tanpa sistem ini, ruang sebesar Terminal 3 akan dipenuhi gema, pengumuman akan terdengar saling bertumpuk, dan perjalanan penumpang menjadi jauh lebih melelahkan secara mental.

Kenyamanan Termal

"Kesejukan yang Tidak Terlihat"

Di bawah atap kaca seluas Terminal 3, secara intuitif kita akan membayangkan adanya panas radiasi yang kuat. Namun yang saya rasakan justru sebaliknya. Kulit tidak pernah merasakan panas menyengat dari atas.

Rahasianya terletak pada penggunaan double low-emission glazing. Lapisan mikroskopis pada kaca ini memantulkan sebagian besar radiasi inframerah matahari namun tetap mempertahankan transmisi cahaya tampak. Dengan kata lain, light passes through, heat stays outside.

Stabilitas temperatur ini membuat sistem HVAC bekerja jauh lebih ringan sehingga konsumsi energi bangunan dapat ditekan secara signifikan.


Bagaimana Sistem Butterfly Roof Bekerja?

Butterfly Roof dirancang untuk mengikuti ritme alam. Ketika kondisi langit berubah akibat pergerakan matahari, awan, maupun pergantian siang dan malam, sistem ini secara otomatis menyesuaikan setiap komponennya agar ruang tetap terang, nyaman, sejuk, dan bebas silau. Hasilnya adalah pengalaman ruang yang konsisten bagi pengguna tanpa mereka menyadari bahwa bangunan sedang terus beradaptasi terhadap lingkungan di sekitarnya.

Matahari Terik

Saat radiasi matahari tinggi, butterfly panel membuka pada sudut tertentu sehingga sinar matahari langsung dipantulkan kembali. Yang masuk hanyalah cahaya langit terdifusi, sementara panas dikurangi oleh lapisan Low-E glazing dan potensi silau dikendalikan oleh perforated ceiling.

Matahari Terik

Pada saat matahari terik, butterfly roof terbuka dengan derajat tertentu, memantulkan kembali cahaya keras dan memasukan hanya cahaya langit yang terdifuse oleh atmosfer.

Panas yang masuk bersamaan dengan cahaya terinsulasi oleh double low emission glazing, dan silau cahaya dikendalikan oleh perforated panel.

Langit Berawan

Ketika langit mendung, panel membuka lebih lebar sehingga seluruh cahaya langit dapat dimanfaatkan sebagai sumber pencahayaan alami dengan distribusi yang merata.

Langit Berawan

Saat langit berawan, butterfly roof terbuka penuh, seluruh cahaya langit dapat masuk ke dalam ruangan.

Malam Hari

Begitu malam tiba, butterfly panel menutup dan sistem artificial lighting yang berada tepat di bawah panel mengambil alih fungsi cahaya langit. Karakter pencahayaan ruang tetap konsisten sehingga pengalaman pengguna tidak berubah secara drastis antara siang dan malam.

Malam Hari

Pada malam hari, butterfly roof panel tertutup dan ruangan diterangi oleh direct light yang dibawah butterfly panel.

Pada praktik profesional, performa sistem seperti Butterfly Roof biasanya divalidasi melalui simulasi daylight menggunakan perangkat lunak seperti Radiance, ClimateStudio, Honeybee, atau DIALux untuk memastikan target sDA, ASE, UDI, dan visual comfort dapat dicapai sebelum bangunan dibangun.


Filosofi Arsitektur yang Berpusat pada Manusia

Arsitek Skidmore, Owings & Merrill (SOM) merancang Terminal 3 bukan sebagai mesin transit, melainkan sebagai ruang publik yang mampu beradaptasi terhadap siklus alam. Pendekatan tersebut tercermin dari integrasi cahaya alami, lanskap, struktur bangunan, hingga teknologi otomasi yang bekerja secara simbiosis.

Terminal ini tidak berusaha melawan iklim tropis. Sebaliknya, ia memanfaatkan potensi cahaya matahari sebagai sumber daya yang dikendalikan secara cerdas. Inilah esensi Human-Centered Building Performance. Bangunan tidak hanya memenuhi kebutuhan fungsi, tetapi juga menjaga kenyamanan fisiologis dan psikologis manusia melalui kualitas cahaya, suara, dan temperatur.

Tabel Manfaat Responsive Dynamic Daylight System

Tabel Manfaat Responsive Dynamic Daylight System


Pelajaran Penting bagi Indonesia

Secara iklim Indonesia dan Singapore memiliki karakteristik saya sama, intensitas cahaya matahari yang jauh lebih tinggi dibandingkan banyak negara lain. Sayangnya, strategi desain tropis masih sering menganggap cahaya matahari sebagai musuh.

Akibatnya, banyak bangunan ditutup rapat, bergantung pada lampu LED sepanjang hari, dan membutuhkan pendinginan mekanis dalam jumlah besar. Padahal tantangannya bukanlah bagaimana menghindari cahaya, melainkan bagaimana mengendalikannya.

Dengan simulasi daylighting menggunakan parameter seperti Spatial Daylight Autonomy (sDA), Annual Sunlight Exposure (ASE), Useful Daylight Illuminance (UDI), dan analisis Solar Heat Gain, kita dapat merancang bangunan yang terang, hemat energi, nyaman secara visual, sekaligus sesuai dengan iklim tropis Indonesia.

Butterfly Roof menjadi bukti bahwa teknologi, Building Physics, dan desain pasif dapat bekerja bersama menciptakan bangunan yang lebih sehat, lebih efisien, dan lebih berkelanjutan.


Refleksi

Selama pengamatan saya di Terminal 3 Changi Airport, saya menyadari bahwa pengalaman terbaik dalam sebuah bangunan sering kali berasal dari hal-hal yang tidak kita sadari.

Kita tidak menyadari bahwa cahaya sedang dikendalikan.

Kita tidak menyadari bahwa gema sedang diserap.

Kita tidak menyadari bahwa panas matahari sedang dipantulkan.

Yang kita rasakan hanyalah sebuah ruang yang terasa nyaman.

Bagi saya, di situlah letak keberhasilan sebuah desain.

Arsitektur terbaik bukanlah yang paling spektakuler untuk dilihat, melainkan yang paling mampu melindungi manusia tanpa pernah terasa memaksakan kehadirannya.

Butterfly Roof Terminal 3 Changi Airport menunjukkan bahwa ketika integrasi fisika bangunan mulai dari daylighting engineering, lighting engineering, thermal engineering, dan building automation dirancang sebagai satu kesatuan, hasilnya selain bangunan yang hemat energi, sekaligus pengalaman ruang yang lebih sehat, lebih indah, dan lebih manusiawi. Hal ini merupakan salah satu referensi yang dapat diadopsi dan diterapkan bagi masa depan arsitektur tropis di Indonesia.


Project Information:

Project Name: Changi Airport, Terminal 3, Singapore [SG] completion 2007

Architects SOM: Skidmore, Owings & Merrill LLP , New York [US], CPG Corporation Pte Ltd, Singapore [SG]

Lighting Designer: Bartenbach LichtLabor, Aldrans [AT]

Photography: Bartenbach, durlum GmbH, David Phan, iStock: Pinopic, Joyt, Fotolia: Chrupka, Herwin Gunawan

References

Bartenbach LichtLabor. (n.d.). Daylighting and lighting design research. Innsbruck, Austria: Bartenbach LichtLabor.

Changi Airport Group. (Various years). Sustainability Report. Singapore: Changi Airport Group.

International Commission on Illumination (CIE). (2006). CIE 170:2006 – Daylight in Buildings. Vienna, Austria: CIE.

Illuminating Engineering Society (IES). (2020). The Lighting Handbook (11th ed.). New York, NY: Illuminating Engineering Society.

Skidmore, Owings & Merrill LLP (SOM). (2008). Singapore Changi Airport Terminal 3 – Project Description. Chicago, IL: Skidmore, Owings & Merrill LLP.

ALTA Integra#buildingphysics#architecture#daylighting#daylightingdesign

Read More