Cover image for Menerapkan Prinsip Rumah Pasif di Berbagai Iklim

Seiring dengan penyebaran standar Passive House internasional dari Jerman ke seluruh penjuru dunia, pertanyaan yang tak terhindarkan muncul mengenai seberapa baik standar ini berlaku untuk iklim yang berbeda dari iklim Jerman yang sejuk dan sedang. Institut Passive House (PHI) telah mengabdikan penelitian yang signifikan untuk pertanyaan ini dan melakukan penyesuaian bila perlu, seperti mengadaptasi standar PH klasik untuk memperhitungkan permintaan tambahan untuk dehumidifikasi di iklim lembap. Banyak institusi dan organisasi lain telah menyumbangkan penelitian yang luas untuk desain dan konstruksi bangunan dengan energi sangat rendah untuk berbagai jenis iklim. Di beberapa negara, persyaratan Passive House yang disesuaikan telah dikembangkan sebagai respons terhadap kekhawatiran tentang spesifikasi iklim dari standar PH internasional.

Terlepas dari kekhawatiran ini, pemahaman tentang prinsip-prinsip Passive House, yang berakar kuat dalam fisika bangunan, sangat penting untuk konstruksi atau retrofit bangunan berkinerja tinggi. Memang, seiring dengan penyebaran pendekatan PH secara global, hal ini telah mengubah percakapan tentang apa yang mungkin dicapai dengan envelope berkinerja tinggi. Bangunan Passive House yang dibangun di berbagai jenis iklim—terutama yang telah dimonitor dan hasilnya dipublikasikan—memberikan bukti tak terbantahkan tentang keberhasilan pendekatan ini. Meskipun demikian, hampir setiap proyek PH—terutama yang dirancang oleh praktisi PH pemula—dapat dilihat sampai batas tertentu sebagai eksperimen ilmu bangunan, dan praktisi dengan pengalaman paling banyak di iklim tertentu menawarkan wawasan berharga bagi desainer baru.

Solusi Iklim Mediterania

Micheel Wassouf, seorang desainer PH bersertifikat dari Barcelona, Spanyol, mempresentasikan hasil pemantauan dari dua rumah PH di wilayahnya pada Konferensi PH Internasional 2015 untuk mengatasi keraguan tentang kesesuaian Passive House untuk musim panas Mediterania. Salah satu proyek adalah retrofit dari sebuah rumah deret kecil yang awalnya dibangun pada tahun 1918 dan terletak di utara Barcelona. Retrofit tersebut, yang direncanakan dan dipimpin oleh arsitek dari Calderon Folch Sarsanedas, melibatkan penambahan isolasi pada dinding, atap, dan pelat lantai, serta pemasangan jendela baru yang berkinerja tinggi dan rendah emisi, termasuk skylight dengan orientasi barat daya untuk meningkatkan perolehan solar musim dingin. Permintaan pemanasan turun drastis dari 171 kWh/m²a menjadi hanya 17,5 kWh/m²a; yang luar biasa, rumah tersebut tidak memiliki pendingin udara namun tetap mempertahankan suhu yang nyaman.

Hasil kenyamanan serupa dilaporkan oleh arsitek Josep Bunyesc dan Silvia Prieto pada konferensi PHI 2015 berdasarkan pemantauan mereka terhadap lima rumah PH di timur laut Spanyol—dua di Lleida dan tiga di Pyrenees. Mereka menyimpulkan bahwa untuk baik bangunan baru maupun retrofit, Passive House harus menjadi wajib atau setidaknya standar yang diminta klien untuk kenyamanan, manfaat ekonomi, dan kesejahteraan Bumi. Sebagai arsitek yang telah menerapkan metode PH sejak 2009 dan menyaksikan hasilnya yang mengesankan, mereka menyatakan bahwa mereka akan merasa secara moral tidak mungkin untuk kembali ke pendekatan desain lainnya.

Menyesuaikan dengan Iklim Lembab Campuran

Adam Cohen, seorang desainer dan pembangun PH berpengalaman di Virginia, telah berada di garis depan dalam menyesuaikan prinsip Rumah Pasif dengan iklim lembab campuran. Dia telah mencapai banyak yang pertama dalam PH di Amerika Serikat, termasuk desain dan konstruksi sebuah gedung pertemuan besar dengan dapur komersial di dalam envelope termal dan, baru-baru ini, sebuah klinik gigi.

Menurut Cohen, pertimbangan yang paling penting di iklim ini adalah membatasi perolehan sinar matahari langsung, terutama selama musim transisi ketika pemanasan berlebih dapat menjadi masalah yang signifikan. Ventilator pemulihan energi (ERV) untuk mengurangi kelembapan yang masuk ke dalam bangunan sangat penting, begitu juga dengan pemasangan loop pra-pendinginan dan pra-dehumidifikasi pada ERV untuk menurunkan beban laten dan sensibel yang masuk. Akhirnya, penghuni bangunan perlu mendapatkan pendidikan tentang pengelolaan perolehan panas interior selama bulan-bulan terpanas dengan mengaktifkan sistem peneduhan non-otomatis dan mungkin membatasi memasak berkepanjangan atau beban colokan, karena bangunan Rumah Pasif mempertahankan panas dan pendinginan malam di iklim lembab sering kali tidak praktis.

Pertimbangan Iklim yang Lebih Ringan

Dalam iklim yang lebih ringan, di mana beban pengkondisian ruang dapat diminimalkan melalui envelope Passive House, tantangan yang berbeda muncul. Menggabungkan ventilasi dan sistem distribusi pengkondisian ruang dapat menciptakan keuntungan dalam penghematan ruang. Namun, karena pengkondisian ruang biasanya memerlukan aliran udara yang lebih tinggi daripada ventilasi, strategi ini menghadirkan tantangan yang melekat.

One Sky Homes, sebuah perusahaan desain/bangun di California, telah bereksperimen dengan solusi inovatif. Dalam retrofit rumah mereka di Sunnyvale, mereka memasang ventilator pemulihan panas (HRV) dan pompa panas mini-split yang bersama-sama menyediakan udara segar dan udara yang dikondisikan ke area umum. Alih-alih menggunakan saluran untuk salah satu perangkat, lorong berfungsi sebagai plenum suplai untuk mengangkut udara ke kamar tidur. Kipas exhaust berkapasitas rendah yang beroperasi terus menerus dengan motor yang dikomutasikan secara elektronik (ECMs) membantu menarik udara segar yang dikondisikan ke dalam kamar tidur. Pemantauan kualitas udara dalam ruangan dan penggunaan energi telah mengonfirmasi efektivitas strategi ini.

Manajemen Kelembapan di Wilayah Hujan

Di daerah hujan, seperti wilayah Pacific Northwest di Amerika Serikat, manajemen air dalam jumlah besar menjadi isu kritis untuk semua bangunan, termasuk Rumah Pasif. Layar hujan yang berventilasi, yang menyediakan saluran di mana kelembapan dalam jumlah besar dapat mengalir atau menguap, ditempatkan tepat di dalam siding eksternal berfungsi sebagai detail kunci di area ini. Praktisi Rumah Pasif telah menjadi mahir dalam menggabungkan fitur ini dengan isolasi eksternal yang diperlukan.

Sebuah rakitan dinding eksternal yang umum di daerah ini mencakup, dari luar ke dalam, siding eksternal, celah layar hujan yang berventilasi yang dibuat oleh batten yang menahan tempat penghalang tahan cuaca di atas isolasi eksternal, dan akhirnya dinding stud. Beberapa pembangun telah menggunakan pelapis eksternal yang ter impregnasi lilin, karena dapat berfungsi baik sebagai penghalang tahan cuaca dan penghalang udara ketika sambungannya disegel dengan baik.

Ventilasi Mekanis Spesifik Iklim

Sistem ventilasi mekanis harus dirancang dengan mempertimbangkan iklim lokal. Di iklim yang lebih dingin, efisiensi pemulihan panas dari HRV harus setidaknya 80 persen, sementara di iklim sejuk sedang, efisiensi minimum dapat turun menjadi 75 persen. Selain itu, menggunakan ERV mungkin diperlukan di iklim yang lebih dingin untuk mempertahankan tingkat kelembapan dalam ruangan yang dapat diterima selama musim dingin, karena udara luar yang segar biasanya memiliki kelembapan yang sangat rendah.

Di iklim yang sangat ringan, di mana jendela dapat tetap terbuka hampir sepanjang tahun, terkadang muncul pertanyaan tentang kebutuhan ventilasi mekanis. Sebuah studi terbaru di daerah Selandia Baru dengan iklim ringan memeriksa pertanyaan ini di 15 rumah di tiga zona iklim. Bangunan-bangunan ini diuji untuk kebocoran udara dan tingkat kontaminan dalam ruangan. Temuan menunjukkan bahwa bahkan rumah yang sangat bocor tidak menjamin kualitas udara dalam ruangan yang baik, karena tingkat kontaminan sangat tergantung pada kondisi angin harian. Studi ini mengonfirmasi apa yang telah diamati oleh banyak orang lain: kebocoran acak dalam envelope bangunan tidak memberikan jaminan kualitas udara dalam ruangan yang sehat.

Pertimbangan Kualitas Udara Dalam Ruangan

Di semua iklim, kualitas udara dalam ruangan harus ditangani secara aktif. Bahkan dengan ventilasi mekanis yang konstan membawa udara segar ke dalam struktur Passive House, semua masalah kualitas udara dalam ruangan mungkin tidak teratasi. Di rumah yang kedap udara, penggunaan bahan bangunan yang kurang beracun menjadi semakin penting, terutama untuk bahan dengan area permukaan dalam ruangan terbesar, seperti lantai di seluruh tempat tinggal.

Saat menggunakan kayu rekayasa, pertimbangkan produk yang rendah formaldehid atau bebas formaldehid untuk lantai dan lemari. Dewan Sumber Daya Udara California (CARB) mempertahankan daftar produk kayu yang memenuhi syarat; penelitian telah menunjukkan bahwa memilih produk ini dapat mengurangi tingkat formaldehid dalam ruangan lebih dari 40 persen.

Ventilasi dapur menghadirkan tantangan khusus di rumah Passive House. Sementara pendekatan PH mengasumsikan pengambilan udara dari area dapur, itu tidak secara khusus menentukan penggunaan hood. Namun, penelitian menunjukkan bahwa pendekatan ini dapat menyebabkan kualitas udara dalam ruangan yang buruk, tergantung pada desain sistem mekanis dan apakah kompor menggunakan bahan bakar gas, listrik, atau induksi.

Untuk ekstraksi optimal polutan terkait memasak—baik produk sampingan pembakaran maupun partikel dan bahan kimia yang dihasilkan selama proses memasak—disarankan untuk menggunakan hood yang terletak di atas kompor, menutupi semua pembakar, dan menyediakan ventilasi terarah sebesar 100 hingga 200 kaki kubik (2,83–5,66 m³) per menit. Hood dengan dasar datar kurang efektif dalam menangkap aliran polutan dibandingkan dengan desain yang lebih berbentuk kerucut. Memeriksa sistem ventilasi setelah pemasangan dan melakukan pemeliharaan rutin sangat penting untuk memastikan fungsi yang tepat, dan penghuni sering kali perlu mendapatkan pendidikan tentang cara kerja sistem.


Tidak peduli jenis iklimnya, contoh sekarang ada di seluruh dunia yang menunjukkan penerapan prinsip Passive House yang sukses. Adopsi global dari prinsip-prinsip ini terus tumbuh, membuktikan bahwa dengan adaptasi yang tepat dan pemahaman tentang kondisi lokal, desain Passive House dapat memberikan kenyamanan yang luar biasa, manfaat kesehatan, dan efisiensi energi di hampir semua iklim di Bumi.