Mencerahkan Pikiran, Memberdayakan Bangunan: Menjelajahi Sistem BIPV untuk Pendidikan Berkelanjutan di Arab Saudi

Dalam upaya mencapai solusi energi berkelanjutan, integrasi teknologi terbarukan ke dalam infrastruktur sehari-hari menjadi hal yang terpenting. Diantaranya, Sistem Building Integrated Photovoltaic (BIPV) menonjol sebagai solusi inovatif, memadukan pembangkit listrik tenaga surya dengan desain arsitektur secara mulus. Dalam upaya terobosannya, para peneliti telah menyelidiki bidang BIPV, dengan fokus pada penerapannya di gedung-gedung pendidikan, dengan penekanan khusus pada konteks unik Arab Saudi.

Dalam makalah berjudul 'Membangun Fotovoltaik Terpadu, BIPV, Sistem : Desain dan Simulasi untuk Gedung Pendidikan' oleh Salem, Nema, tata surya BIPV yang terhubung ke jaringan diusulkan untuk memenuhi sebagian kebutuhan listrik di Gedung Penerimaan dan Registrasi (AR) di Universitas Effat di Jeddah. Desain rinci, simulasi, analisis ekonomi, dan pengurangan CO2 dilakukan dengan menggunakan perangkat lunak PVsyst. Hasil penelitian menunjukkan bahwa, dalam hal pembangkitan listrik, desain yang dioptimalkan dapat memenuhi sekitar 65% kebutuhan gedung AR, sedangkan pembangkitan PV tambahan tradisional hanya dapat memenuhi 51% kebutuhan gedung AR.

> Memahami BIPV

BIPV mewakili perubahan paradigma dalam pembangkitan energi, mengubah bangunan dari struktur pasif menjadi kontributor aktif dalam produksi energi. Dengan menggabungkan material fotovoltaik langsung ke elemen bangunan seperti atap, fasad, dan jendela, sistem BIPV memanfaatkan sinar matahari untuk menghasilkan listrik sekaligus memenuhi fungsi arsitektur tradisional.

Merujuk pada aspek teknologi yang meliputi kelongsong, tingkat perlindungan termal bangunan, dan tingkat transparansi penetrasi cahaya matahari; ada tiga jenis BIPV yang berbeda: kaca semi transparan dengan sifat termal, kaca buram tanpa pelindung termal, dan kaca buram tanpa pelindung termal.

(Gbr. BIPV Jenis teknologi; dari kiri ke kanan; Kaca semi transparan dengan sifat termal, Kaca buram tanpa pelindung termal, dan Kaca buram tanpa pelindung termal.)

Cladding merupakan lapisan luar kulit bangunan dan melambangkan pelindung terhadap kondisi lingkungan. Untuk sistem Teknologi, ada enam arketipe BIPV, mengacu pada Gambar 3, atap, fasad, peneduh, jendela, semi transparan, dan kaca.

(Gbr. Cladding arketipe teknologi BIPV)

> Merancang untuk Keberlanjutan

Dengan pemahaman tentang teknologi Building Integrated Photovoltaics (BIPV) dan BIPV, pemikiran inovatif dan perencanaan yang cermat telah diterapkan pada desain dan simulasi sistem BIPV gedung pendidikan (AR). Para peneliti di Arab Saudi mulai mengeksplorasi potensi BIPV dalam arsitektur bangunan pendidikan, dengan mempertimbangkan faktor-faktor seperti orientasi bangunan, paparan sinar matahari, kebutuhan energi, dan integrasi estetika.

(Gbr. Gedung pendidikan terdiri dari empat lantai dengan dinding tirai kaca besar.)

Pertimbangan Utama

Dalam makalah mereka, 'Desain dan Simulasi untuk Gedung Pendidikan,' para peneliti menguraikan aspek-aspek penting dari implementasi BIPV:

> Wawasan Simulasi

Melalui teknik simulasi tingkat lanjut, para peneliti memodelkan berbagai konfigurasi BIPV untuk menilai kinerjanya dalam kondisi berbeda. Dengan melakukan simulasi pembangkitan, konsumsi, dan distribusi energi, mereka memperoleh wawasan berharga mengenai kelayakan dan efektivitas sistem BIPV di gedung pendidikan.