Kala Para Ilmuwan Belajar Bikin Bangunan Ramah Lingkungan dari Rayap

KOMPAS.com – Inspirasi memang seringkali datang dari tempat yang tidak kita duga sebelumnya. Hal ini juga berlaku di dunia arsitektur, di mana inspirasi desain datang dari sarang rayap.

Rayap dapat membangun gundukan sarangnya hingga mencapai ketinggian sekitar 3-12 meter. Selain tingginya yang fantastis, kelebihan lain sarang ini adalah dapat mengatur suhu, kelembaban, serta konsentrasi gas karbondioksida internal sarang sehingga memungkinkan rayap beraktivitas tanpa gangguan.

Hal ini bisa terjadi karena sarang rayap dapat bekerja seperti paru-paru, menghirup dan menghembuskan udara secara otomatis. Sifat inilah yang ingin ditiru oleh para peneliti, insinyur dan arsitek untuk dapat diaplikasikan pada bangunan modern (biomimikri).

Terdapat dua jenis gundukan sarang rayap dengan struktur yang berbeda. Salah satunya adalah yang dijumpai pada koloni rayap tanpa jamur.

Selama ini, tidak banyak diketahui bagaimana rayap dengan jenis sarang seperti ini mengatur sirkulasi udaranya.

Namun, riset terbaru yang dipublikasikan di jurnal Science Advances  dan melibatkan banyak ilmuwan dengan latar belakang akademis berbeda berhasil mengungkap misteri sarang tersebut.

Dengan menggunakan teknologi tomografi sinar X serta simulasi komputer, ditemukan bahwa struktur sarang ini terdiri dari banyak pori mikroskopik yang saling terhubung satu sama lain.

“Riset kami menyediakan insight (pandangan) baru di mana termoregulasi dan ventilasi dapat dioptimasi oleh struktur mikroskopis dinding bangunan”, ujar Bagus Muljadi, ilmuwan Indonesia di University of Nottingham yang terlibat dalam riset tersebut, saat dihubungi Kompas.com, Senin (8/4/2019).

Lebih lanjut dia menjelaskan, dari riset tersebut, para perekayasa serta arsitek dapat mengambil inspirasi bahwa kenyamanan suhu dan kelembapan ruangan dapat dicapai dengan mengoptimisasikan struktur dinding.

Temuan terbaru ini juga dapat menjadi awal bagi desain bangunan yang memiliki sistem pengaturan suhu dan sirkulasi udara secara otomatis. Efisiensi bahan bangunan juga bisa ditingkatkan dengan mengaplikasikan struktur yang memiliki banyak celah dan lubang pori.

Dengan demikian, bangunan menjadi lebih ramah lingkungan karena mengurangi penggunaan pendingin ruangan.

Struktur sarang rayap lainnya

Sementara itu, inspirasi struktur lainnya dijumpai pada koloni rayap yang membudidayakan jamur di dalam sarangnya.

Keberadaan jamur ini meningkatkan karbon dioksida sehingga untuk menanggulanginya, sarang jenis ini memiliki saluran ventilasi berdiameter lebar yang terhubung dengan lubang pori di permukaan luar sarang.

Konsep yang meniru struktur dan cara kerja sarang rayap jenis ini telah diimplementasikan pada bangunan Eastgate Centre, di Harare, Zimbabwe, yang dibangun oleh Mick Pearce.

Struktur Eastgate Centre dibangun sedemikian rupa agar dapat mengatur suhu udaranya sendiri tanpa bantuan AC melalui passive cooling system.

Menggunakan kipas di bagian dasar bangunan, udara dingin dipompa saat malam hari, lalu disebarkan ke seluruh penjuru bangunan sehingga suhu ruangan menjadi sejuk. Ketika suhu memanas kala pagi hari, udara hangat dikumpulkan lalu dikeluarkan melalui cerobong besar yang terletak di atas bangunan.

Sebagai tambahan, bangunan ini tidak menggunakan banyak kaca, serta dinding luarnya terdiri dari banyak tonjolan, mirip duri pada kaktus, yang berperan untuk mengurangi paparan panas pada dinding bangunan serta menaungi jendela.

Sistem ini memungkinkan bangunan tetap dingin meski suhu luarnya sangat terik, di mana suhu rata-rata ruangan hanya sekitar 27 derajat Celsius pada siang hari dan 13 derajat Celsius pada malam hari.

Selain ramah lingkungan, bangunan ini juga menguntungkan secara finansial. Penggunaan pendingin ruangan yang minim berhasil menghemat sekitar 10 persen dari total biaya bangunan. Biaya ini juga membuat harga sewa Eastgate Centre lebih hemat 20 persen dari bangunan di sekitarnya.