Peneliti menerapkan pengembangan model termodinamika dengan bantuan artificial intelligence (AI). Kecerdasan buatan itu membantu memprediksi jenis bahan yang terlepas dari fasad bangunan saat hujan turun.
Penulis/editor: Rayendra L Toruan
mmINDUSTRI.co.id – Fraunhofer (sumber): Apa tujuan penerapan pengembangan model termodinamika terhadap fasad bangunaan saat terjadi hujan deras yang membasahi bagian luar bangunan?
Selama lebih dari satu dekade, para ahli dari Fraunhofer IBP yang berlokasi di Holzkirchen, Jerman, melakukan serangkaian uji lapangan. Mereka meneliti proses kimia, fisik, dan kinetik yang terjadi ketika zat berbahaya mengalami pencucian dari air hujan.
Untuk melakukan dampak guyuran hujan pada bangunan, para peneliti memaparkan sampel berbagai formulasi plester dan mortar ke elemen-elemen yang ditentukan oleh para ilmuwan tersebut yang berlangsung selama 18 bulan.
Setelah setiap curah hujan, air yang mengalir dari sampel dilakukan pengujian laboratorium untuk mengetahui zat yang relevan dan konsentrasinya ditentukan.
Ditambah lagi data meteorologi seperti jumlah dan durasi hujan, kekuatan, arah angin, dan suhu.
Radiasi matahari juga diperhitungkan. Selain itu, uji laboratorium dilakukan terhadap pelindian dalam kondisi tertentu.
Hal ini menghasilkan database yang luas dengan kumpulan data tentang konsentrasi zat yang tertindih, kondisi cuaca, dan konstituen sampel yang diuji. Resep bahan pada konstituennya disediakan oleh produsen.
Pengembangan model termodinamika
“Kami menggunakan data ini untuk mengembangkan model termodinamika dalam tiga tahap,” jelas Pablo Alberto Vega Garcia, pakar kimia ekologi dan mikrobiologi di departemen Lingkungan, Kebersihan, dan Teknologi Sensor di Fraunhofer IBP.
Pada tahap pertama, tim Pablo Alberto Vega Garcia mengukur jumlah air hujan yang mengalir dari fasad bangunan.
Hal itu penting dilakukan untuk mendapatkan hasil yang akurat. Oleh karena tidak semua air mengalir keluar fasadnya seperti dalam film saat hujan lebat—sebagian justru memantul dari dinding dan sebagian diserap oleh fasad bangunan.
Data cuaca dan sifat material juga diperhitungkan di sini. Pada tahap kedua, konsentrasi logam berat dalam air yang mengalir dari setiap sampel diukur dan dikuantifikasi.
Pada saat ini, vanadium, kromium, dan timbal ditemukan sebagai zat yang relevan karena muncul dalam konsentrasi tinggi.
Terakhir yakni tahap ketiga, dilanjutkan dengan Penilaian Risiko Air Tanah untuk memperkirakan konsentrasi pada titik kepatuhan tertentu demikian Pablo Alberto Vega Garcia menjelaskan.
Dengan demikian, produsen bahan bangunan dapat membuat model untuk setiap plester fasad mereka selama tahap perencanaan dan menggunakannya untuk menilai sifat lingkungan dari setiap produk.
Model yang dirancang oleh peneliti Fraunhofer menilai kesesuaian lingkungan pada batas yang ditetapkan oleh Kelompok Kerja Jerman mengenai masalah air di Negara Bagian Federal dan Pemerintah Federal (LAWA).
Jika konsentrasi zat berbahaya yang ditentukan berada di bawah ambang batas de minimis, maka konsentrasi zat yang ada dalam rembesan dianggap aman.
Bahan ramah lingkungan
Produsen bahan fasad bangunan dapat mengandalkan model tiga tahap yang berasal dari konsep tim peneliti Fraunhofer IBP ketika mengembangkan produk baru.
Oleh karena model yang mereka memungkinkan format atau metode untuk menyesuaikan formula sedemikian rupa sehingga tingkat zat yang diperkirakan akan dilepaskan akibat limpasan air hujan untuk wilayah tertentu. dan cuaca umumnya masih berada di bawah ambang batas minimalis.
“Ini sangat penting untuk fasad di wilayah perkotaan dan juga di wilayah yang sering mengalami hujan lebat, misalnya,” tandas Pablo Alberto Vega Garcia.
Pihak berwenang dapat menggunakan model tersebut untuk menentukan area spesifik di mana bahan fasad bangunan apakah dapat digunakan, misalnya.
Sebagai langkah selanjutnya, peneliti Fraunhofer ingin menyempurnakan model untuk menghitung produk transformasi yang timbul dari biosida sebagai akibat dari pengaruh lingkungan dan mentransfer model tersebut untuk digunakan dengan bahan lain.
Sebagai contoh, telah diketahui sejak lama bahwa penghambat penetrasi akar digunakan untuk melindungi membran atap dari penetrasi akar pada atap datar dengan lapisan aspal yang terlepas dan dapat menyaring ke lingkungan melalui limpasan air.
Cara memilih fasad bangunan
Bagaimana cara memilih fasad bangunan yang tepat supaya membantu meningkatkan nilai estetika dan fungsionalitas suatu bangunan? Dirangkum dari situs dan homify.co.id dan rumah.com, para pihak disarankan untuk:
Memilih gaya arsitektur yang sesuai dengan gaya arsitektur bangunan selera. Misalnya, fasad minimalis cocok untuk rumah dengan desain modern, sedangkan fasad klasik cocok untuk rumah bergaya tradisional.
Pilih material yang tahan lama dan mudah dirawat. Beberapa material yang umum digunakan untuk fasad bangunan antara lain kayu, batu alam, kaca, dan aluminium.
Selanjutnya pilih warna yang sesuai dengan gaya arsitektur dan lingkungan sekitar. Warna netral seperti putih, abu-abu, dan cokelat cocok untuk rumah minimalis, sedangkan warna-warna cerah seperti kuning dan hijau cocok untuk rumah bergaya mediterania.
Pertimbangkanlah fungsi bangunan saat memilih fasad. Misalnya, fasad dengan kaca reflektif dapat membantu mengurangi panas matahari pada siang hari, sementara fasad dengan pelapis luar dapat melindungi dinding dalam dari air hujan dan kelembaban.
Bagaimana cara merawat fasad bangunan agar kita dapat membantu memperpanjang umur fasad dan menjaga penampilan bangunan tetap menarik?
Diolah dari laman muliaarsitek.com dan stellamariscollege.org penjelasan berikut merupakan panduan yang bermanfaat untuk merawat fasad bangunan agar usianya tahan lama tanpa terpengaruh perubahan iklim dan hujan:
Bersihkanlah fasad bangunan secara teratur untuk menghilangkan kotoran dan debu yang menempel. Gunakan air bersih dan sabun lembut untuk membersihkan fasad, dan hindari penggunaan bahan kimia yang keras yang dapat merusak permukaan fasad bangunan.
Perbaiki kerusakan sesegera mungkin agar fasad bangunan yang rusak segera terdeteksi. Kerusakan pada fasad, seperti retak atau bocor justru memperburuk kondisi fasad jika tidak segera diperbaiki.
Lakukan perawatan rutin supaya fasad bangunan tetap terawasi misalnya dengan melakukan pengecatan atau penggantian pelapis luar sehingga kondisi fasad tetap terawat dengan baik.
Pilih material yang tahan lama dan mudah dirawat untuk fasad bangunan. Beberapa material yang umum digunakan untuk fasad bangunan antara lain kayu, batu alam, kaca, dan aluminium.
Hindari paparan sinar matahari secara langsung pada fasad bangunan sedapat mungkin. Oleh karena cahaya matahari dapat merusak permukaan fasad dan mempercepat proses penuaan misalnya dengan menanam pohon di sekitar bangunan yang tidak terlalu tinggi seperti rumah.
Bagaimana melindungi fasad bangunan tinggi seperti pencakar langit? Para insinyur kita tentu siap-siap berinovasi.
Paket Cepat Speedy Freight Tembus Mancanegara 