Perpustakaan Digital ITB
Pembangunan berkelanjutan merupakan salah satu komitmen global dalam mengatasi dampak perubahan iklim yang semakin sulit dikendalikan. Begitu pula dengan pembangunan perumahan, perlu memperhatikan aspek keberlanjutan mengingat kebutuhan akan perumahan terus bertambah dari tahun ketahun sejalan dengan pertumbuhan populasi khususnya di perkotaan. Pembangunan perumahan yang berwawasan berkelanjutan tidak hanya memberikan dampak positif bagi lingkungan, tetapi juga bagi masyarakat, dengan menyediakan tempat tinggal yang sehat, nyaman, dan berkelanjutan untuk generasi saat ini dan mendatang. Oleh karena itu, diperlukan berbagai upaya dan inovasi yang berkelanjutan dalam pembangunan perumahan. Penelitian ini terkait upaya inovasi pembangunan perumahan melalui pengurangan limbah konstruksi dan penurunan embodied carbon (EC) pada konstruksi hunian, dengan menerapkan skenario DfD (Design for Disassembly) dan metode konstruksi modular prefabrikasi. Fokus utama penelitian ini adalah untuk mengurangi embodied carbon dan limbah konstruksi melalui penerapan prinsip ekonomi sirkular. Studi ini menggunakan pendekatan DfD dan modul prefabrikasi volumetrik yang menawarkan solusi potensial untuk mengurangi dampak lingkungan tersebut.
Secara spesifik penelitian ini memiliki empat tujuan utama, yang pertama adalah untuk mengidentifikasi parameter- parameter utama dalam upaya mengurangi limbah konstruksi dan penurunan EC melalui sistem modular prefabrikasi volumetrik dan unit hunian perumahan di Indonesia. Tujuan kedua adalah mengkaji asumsi penerapan skenario DfD pada modul prefabrikasi volumetrik dan unit hunian rumah susun di Indonesia. Dan yang ketiga menyusun data inventaris dan asumsi perhitungan yang dibutuhkan untuk mencapai modul prefabrikasi volumetrik yang optimal, dan terakhir menganalisis perbandingan dampak emisi modul prefabrikasi volumetrik skenario DfD dengan unit hunian rumah susun di Indonesia.
Penelitian ini menggunakan metode analisis distribusi, deskriptif, dan ANOVA untuk menjawab tujuan pertama. Metode analisis grafik node-edge untuk mejawab tujuan kedua. Tujuan ketiga dicapai dengan metode simulasi eksperimen dengan pendekatan simulasi evolusioner parametrik dengan menggunakan aplikasi Rhinoceros 3D (Rhino), Grasshopper3D (GH), dan plugin-nya 'Wallacei'. Serta analisis kuantitatif menggunakan kerangka kerja Life Cycle Assessment (LCA). Tujuan keempat menggunakan analisis perbandingan.
Hasil penelitian menunjukkan batas dimensi modul prefabrikasi volumetrik adalah lebar 2 meter, panjang 12 meter, tinggi 3 meter, dan berat 35 ton. Pemilihan material utama tidak mempengaruhi lebar modul yang berada dalam rentang 1,875 hingga 5,5 meter, tetapi mempengaruhi panjang modul, dengan rentang 3,85 hingga 12,2 meter untuk baja, 2,1 hingga 10 meter untuk beton, dan 6,4 hingga 12 meter untuk kayu. Tinggi modul dipengaruhi oleh standar kenyamanan ruang, dengan rentang 2,3 hingga 3,9 meter. Posisi jendela dan pintu diperlakukan sebagai variabel konstan, sementara fungsi pod tidak diikutsertakan dalam proses optimasi. Penelitian ini juga mengidentifikasi spesifikasi material dan dimensi yang digunakan saat perakitan.
Terkait skenario DfD, hasil penelitian menemukan bahwa skenario DfD Baja Empat Sisi dan Baja Tiang Sudut dapat mempertahankan material baja pada siklus hidup kedua, sementara skenario DfD Beton memungkinkan retensi material beton jika elemen dinding dan lantai tidak dibongkar. Skenario DfD Kayu dan Kayu CLT memerlukan penggunaan material baru untuk siklus hidup kedua, dengan CLT tidak dapat mempertahankan material beton.
Mengenai proses menentukan modul prefabrikasi volumetrik yang optimal, tiga tahap utama dilakukan. Tahap pertama mencakup pengaturan eksperimen dengan pengembangan prototipe, kalibrasi desain, perhitungan GHG, dan penentuan fitness objective. Simulasi dilakukan baik secara gabungan maupun terpisah untuk tiap tipe modul. Tahap kedua melibatkan analisis hasil eksperimen, di mana simulasi kedua menunjukkan peningkatan kinerja untuk setiap objective dibandingkan simulasi pertama. Tahap ketiga meliputi proses seleksi yang terdiri dari seleksi Pareto Front, evaluasi manual berdasarkan rasio efisiensi, dan analisis geometri, menghasilkan solusi optimal untuk setiap tipe modul. Evaluasi menunjukkan perlunya penyesuaian pada solusi baja tiang sudut terkait GHG limbah, dengan catatan bahwa limbah terkecil tidak selalu berkorelasi dengan akurasi modul, bergantung pada proses perakitan dan dimensi material.
Dalam analisis perbandingan antar objek studi, hasil dari analisis cradle to grave, mengindikasikan bahwa pengurangan emisi tertinggi terlihat pada modul baja empat sisi, diikuti oleh unit hunian baja tiang sudut, kayu, beton, dan kayu CLT. Dalam konteks cradle to cradle, modul prefabrikasi kayu dan kayu CLT menunjukkan penurunan emisi yang signifikan, dengan kayu CLT menonjol karena nilai biogenik carbon yang signifikan dan negatif, menunjukkan kemampuannya menyerap karbon dari atmosfer.