TEMU ILMIAH IPLBI 2012. Prosiding Temu Ilmiah IPLBI 2012 |101. EMBEDDED
COMPUTATION SEBAGAI ALAT BANTU. DALAM EKSPLORASI RANCANGAN ...
TEMU ILMIAH IPLBI 2012
EMBEDDED COMPUTATION SEBAGAI ALAT BANTU DALAM EKSPLORASI RANCANGAN RESPONSIVE ARCHITECTURE Yasser Hafizs(1), Aswin Indraprastha(2) (1)
Program Studi Magister Arsitektur, Sekolah Arsitektur, Perencanaan dan Pengembangan Kebijakan, Institut Teknologi Bandung. KelompokK eahlian Teknologi Bangunan, Sekolah Arsitektur, Perencanaan dan Pengembangan Kebijakan, Institut Teknologi Bandung.
(2)
Abstrak Tujuan utama pada penulisan ini yaitu untuk mengembangkan metode eksplorasi dalam proses perancangan arsitektur yang berbasiskan intelligence khususnya pada responsive architecture, dengan memanfaatkan embedded computation sebagai kontrol mekanis fungsi adaptif dalam merespon kondisi lingkungan yang berubah.Penerapan embedded computation pada arsitektur akan sangat berguna bagi arsitek, untuk mengetahui kemungkinan terwujudnya responsive architecture. Kata-kunci :interactive architecture, kinetic design, prototyping, responsive architecture
Pendahuluan Arsitektur dituntut untuk memiliki fleksibilitas dalam mengakomodasi kebutuhan penggunanya, Frazer (1995) menjelaskan bahwa arsitektur harus “hidup dan berkembang” layaknya ekosistem alam yang beradaptasi dan berinteraksi antara sesamanya maupun dengan lingkungannya. Responsive architecture merupakan pendekatan yang pada umumnya digunakan untuk menjelaskan adaptasi dan interaksi antara arsitektur dengan lingkungannya (Beesley, 2006) termasuk respon langsung terhadap kebutuhan pengguna. Untuk menciptakan arsitektur yang responsif secara autonomy ini, dapat dicapai dengan memberikan kemampuan intelegensi dan kinetic pada arsitektur (Negroponte, 1970).
pemrograman algoritma. Oleh karena itu, dalam melakukan rancangan arsitektur yang responsif, arsitek dituntut untuk mengembangkan pemahaman tentang dasar elektronika, kontrol sistem, sensor dan actuator(Fox, 2009). Dengan perkembangan embedded computation yang pada saat ini telah terjangkau bagi arsitek maupun mahasiswa arsitektur, sehingga memiliki potensi untuk diterapkan sebagai alat bantu dalam proses eksplorasi perancangan arsitektur yang berbasiskan intelligence, hal ini dimaksudkan untuk memahami keunggulan dan keterbatasan perilaku kinetic pada arsitektur dan memberikan kebebasan yang lebih luas dalam mengembangkan eksplorasi dalam perancangan responsive architecture. Embedded Computation
Perkembangan teknologi dan kemampuan engineer pada saat ini, memungkinkan untuk mewujudkan banyak hal yang diimajinasikan oleh arsitek, dan meninggalkan pertanyaan “apa yang seharusnya arsitek imajinasikan”. Pertimbangan yang dilakukan oleh arsitek dalam pengambilan keputusan pada responsive architecture meliputi ekspresi, perilaku, konfigurasi dan mekanisme yang dilakukan arsitektur dalam merespon kondisi lingkungan yang berubah dan diterjemahkan ke dalam
Embedded computation (EC) merupakan sistem yang menyatu dengan komponen bangunan, dan memiliki kemampuan dalam mengumpulkan informasi, mengolah informasi tersebut dan menggunakannya untuk mengendalikan perilaku atau bentuk fisik arsitektur (Fox, 2009). Embedded computation terdiri dari sensor (input), prosesor (mikrokontroler) dan actuator(output), sehingga EC tidak hanya berfungsi untuk mengetahui perubahan kondisi Prosiding Temu Ilmiah IPLBI 2012 |101
Embedded Computation Sebagai Alat Bantu Dalam Eksplorasi Rancangan Responsive Architecture
lingkungan, namun juga berfungsi sebagai pengendali perilaku bangunan dalam merespon terhadap perubahan lingkungan. Peran arsiteksebagai prime interpreter antara bentuk fisik arsitektur dan kebutuhan pengguna (Negroponte, 1975)sangat penting dalam merumuskan solusi yang paling tepat dengan berbagai skenario yang mungkin terjadi, sehingga interaksi antara elemen arsitektur dengan pengguna dapat berlangsung tanpa batas dan fleksibel (Kronenberg, 2007).
Gambar 1.Metode perancangan dengan penerapan embedded computation, arsitek merancang framework yang kemudian dieksekusi oleh arsitektur secara autonomy.
Hal ini didukung dengan perkembangan teknologi dibidang embedded computation yang pesat yang menjadikan komponen embedded computation diproduksi dengan ukuran kecil dan harga yang terjangkau, sehingga teknologi ini mulai terbuka untuk digunakan masyarakat (open source).
Komponen embedded computation tersebut antara lain, sensor merupakan perangkat yang digunakan untuk mengumpulkan informasi dari dunia nyata. Sensor terdiri dari dua jenis : contact-based sensor yang mendeteksi informasi secara bersentuhan baik dari pengguna maupun kondisi lingkungan seperti, sentuhan tangan, gerakan angin, tekanan, kelembaban dan lainnya. Sedangkan non-contactbasedmerupakan sensor yang mendeteksi informasi dengan adanya perubahan, seperti infrared, sonar, gyroscopic, accelerometer, kinect, photocell, camera, tilt, microphone dan lainnya.
Gambar3.Perangkat mikrokontroler yang berfungsi mengolah informasi yang ditangkap sensor sesuai dengan framework yang telah dirancang oleh arsitek.
Mikrokontroler, merupakan gabungan perangkat prosesor, memory dan fungsi input/output. Mikrokontroler berfungsi untuk menjalankan framework yang telah dirancang oleh arsitek melalui algoritma. Mikrokontroler sangat baik dalam mengeksekusi tiga hal yaitu, menerima informasi dari sensor, mengendalikan actuator (servo) dan perangkat kinetic lainnya, serta mengirimkan informasi ke mikrokontroler atau komputer lainnya.
Gambar2.Perangkat sensor dasar (starter kit) yang pada umumnya digunakan untuk eksplorasi responsive architecture. Gambar4.Actuator,berupa mengeksekusi perintah mikrokontroler. 102 | Prosiding Temu Ilmiah IPLBI 2012
servo berfungsi yang dikirim oleh
Yasser Hafizs, Aswin Indraprastha
Eksperimen – Responsive Panel Berikut ini merupakan eksperimen yang dilakukan penulis dengan menggunakan embedded computation dalam sebuah panel sunshading yang merespon terhadap intensitas cahaya yang masuk secara horizontal melalui bukaan. Panel akan terbuka jika intensitas cahaya yang masuk kurang dan menutup jika intensitas cahaya yang masuk berlebihan. Metode yang digunakan pada eksperimen ini bersifat eksploratif, dengan menggunakan pendekatan parametrik. Perolehan data parameter berbasiskan pada input sensor Photocell (Light Dependant Resistant) yang diperbaharui setiap 100milisecond, agar arsitektur dapat merespon perubahan cahaya dengan cepat. Mikrokontroler digunakan untuk menjembatani aliran informasi antara algoritma dan actuator sebagai pengeksekusi perilaku kinetic pada arsitektur.
Perangkat embedded computation berupa sensor cahaya (LDR), mikrokontroler dan servo dihubungkan melalui breadboard untuk menjalankan framework yang telah dirancang pada algoritma Grasshopper.
Gambar7.Rangkaian mekanis pada model responsive panel.
Gambar5.Pemrograman algoritma dengan menggunakan Grasshopper sebagai framework.
Alat bantu penyusunan algoritma perilaku arsitektur menggunakan software yang berbasiskan pada generative design, yaitu Grasshopper dan plug-in Firefly, yang memiliki tampilan GUI (graphical user interface) sehingga memudahkan arsitek dalam pengoperasian software.
Gambar6.Rangkaian breadboard yang menghubungkan antara sensor, mikrokontroler dan actuator.
Gambar8.Produk akhir responsive panel yang merespon intensitas cahaya melalui embedded computation. Kiri menutup dan kanan terbuka. ProsidingTemuIlmiah IPLBI 2012 | 103
Embedded Computation Sebagai Alat Bantu Dalam Eksplorasi Rancangan Responsive Architecture
Kesimpulan Penerapan embedded computation pada arsitektur akan sangat berguna bagi arsitek, untuk mengetahui kemungkinan terwujudnya responsive architecture, dan harapan penulis agar penelitian selanjutnya lebih memfokuskan kepada perilaku biomimetik, untuk menciptakan arsitektur yang lebih tanggap terhadap lingkungan dan penggunanya. DaftarPustaka Beesley, P., Hirosue, S. dan Ruxton, J. (2006). Responsive Architecture: Subtle Technologies, Cambridge: Riverside Architectural Press, p.3. Fox, M. dan Kemp, M. (2009). Embedded Computation. In Interactive Architecture, Newyork: Princenton Architectural Press, 5889. Frazer, John (1995). An Evolutionary Architecture, London: Architectural Association. Kronenburg, Robert (2007). Flexible: Architecture that Responds to Change, Laurence King Publishing Negroponte, Nicholas (1970). The Architecture Machine, Massachusetts: The MIT Press. Negroponte, Nicholas (1975). Soft Architecture Machines, Massachusetts: The MIT Press.
104 | Prosiding Temu Ilmiah IPLBI 2012
