Prakata Salam sejahtera dan salam perpaduan kepada semua tenaga pengajar Program Teknologi Pembinaan (DVM). Modul ini dibangunkan bertujuan untuk membantu semua tenaga pengajar dalam melaksanakan PdPc. Malah, tujuan modul ini juga untuk membantu dalam penyelarasan dan penyeragaman PdPc. Pembangunan modul ini adalah berpandukan kandungan kursus course outline yang telah dibangunkan oleh Jurulatih Utama Program Teknologi Pembinaan. Untuk makluman, modul yang dibangunkan telah disemak oleh Jurulatih Utama Program Teknologi Pembinaan untuk tujuan kesahan, kebolehpercayaan serta ketekalan. Kandungan modul adalah seperti berikut iaitu; pengenalan, objektif, nota serta isi berkaitan (ringkas mengikut kompetensi), kesimpulan, latihan/penilaian dan jawapan. Bagi pihak pembangun modul, saya ingin merakamkan setinggisetinggi penghargaan kepada semua yang terlibat secara langsung dan tidak langsung dalam pembangunan modul ini. Sebarang kekurangan dan kelemahan harap dapat diatasi dari masa ke masa. Semoga modul yang dibangunkan ini dapat dimanfaatkan serta membantu semua tenaga pengajar. Sekian, terima kasih Siva Rabindarang. Penyelaras Panel Pembangun Modul Program Teknologi Pembinaan Kolej Vokasional Kementerian Pendidikan Malaysia
Penghargaan Salam sejahtera dan salam perpaduan kepada semua tenaga pengajar Program Teknologi Pembinaan (DVM). Terima kasih kepada pihak BPLTV untuk memberikan kepercayaan dan sokongan dalam pembangunan modul ini. Pembangunan modul ini dilaksanakan merujuk Tatacara Pembangunan Modul Vokasional yang telah dibangunkan. Setinggi-tinggi penghargaan kepada semua pembangun modul daripada Kolej Vokasional seluruh Malaysia. KURSUS KOD NAMA PENSYARAH Green Building Technology DCA 2012 Rozianah Binti Hinnasir (K) Hafizah Binti Khosran Alwani Binti Adnan Landscape DCA 2022 Nor Gayah Binti Mat Khan Irfahaizah Binti Saad Mazni Binti Kasbolah Nor Aniza Binti Khori Arnie Loretta Lagason Nor Azura Binti Busu Ajlaa Anis Binti Azmi Zuraifah Binti Safiee Norisah Binti Rasman Building Construction-I DCA 2232 Atikah Binti Nasaha (K) Sapiah Binti Rahman Siti Nabilah Binti Mohd Sarlan Basic Quantity Surveying DCA 2042 Ts. Aida Norlela Binti Mohamad (K) Siti Nabilah Binti Mohd Sarlan Fitriani Binti Abdul Hamid Setinggi penghargaan juga kepada Ketua JU Puan Alwani binti Adnan serta JU En. Dzul Helmi bin Arifin dan Puan Nur Ain binti Hashim yang menyemak modul untuk tujuan kesahan, kebolehpercayaan serta ketekalan modul. Ribuan terima kasih juga kepada Wan Nuursufila Binti Salleh dan Nurazilla Binti Ahmad Bohari atas sumbangan untuk susun atur dan mengedit modul ini. Usaha murni dan sokongan semua amat dihargai. Terima kasih.
Perancangan Kursus
SENARAI KANDUNGAN PRAKATA PENGHARGAAN PERANCANGAN KURSUS BAB 1 : Pengenalan Kepada Teknologi Hijau Dalam Pembinaan PENGENALAN 1 OBJEKTIF 1 1.1 Apa Itu Teknologi Hijau 1 1.2 Isu Bangunan Hijau : Masalah dan Penyelesaian 2 1.2.1 Prinsip Bangunan Hijau 4 1.2.2 Ciri-ciri Bangunan Hijau 5 1.3 Pembangunan Lestari 7 1.3.1 Komponen Dalam Pembangunan Lestari 8 1.3.2 Akta Yang Terlibat Dalam Pembangunan Lestari 10 1.4 Temui Keperluan Aplikasi Hijau 10 1.5 Penilaian Bangunan Hijau Di Negara Berbeza Seperti UK, AS, Australia, Singapura dan Indonesia 12 KESIMPULAN 14 LATIHAN 15 JAWAPAN 16 BAB 2 : Teknologi Hijau PENGENALAN 18 ONJEKTIF 18 2.1 Kecekapan Tenaga (Energy Efficiency) 19 2.1.1 Pengurangan Kebergantungan Terhadap Sumber Tenaga Sedia Ada 20 2.1.2 Penggunaan Tenaga Boleh Baharu 21 2.1.3 Penggunaan Tenaga Cekap / Cekap Tenaga 37 2.1.3.1 Pencahayaan (Green Lighting) 38 2.1.3.2 Penderia (Sensors) 41
2.2 Kualiti Persekitaran Dalaman (Indoor Environmental Quality) 42 2.2.1 Kualiti Udara Dalaman (Indoor Air Quality) 43 2.2.1.1 Faktor Yang Mempengaruhi Kualiti Udara Dalaman 44 2.2.1.2 Kesan Disebabkan Oleh Kualiti Udara Dalaman Yang Tidak Baik 45 2.2.1.3 Garis Panduan Bahan Cemar Udara Dalaman Serta Had Boleh Terima 47 2.2.1.4 Strategi Untuk Meningkatkan Kualiti Udara Dalaman 48 2.2.2 Pencahayaan Semula Jadi (daylighting) 49 2.2.2.1 Secara Terus Dari Sinaran Matahari : Bukaan (Tingkap, Tingkap Bumbung (Skylight, Atria, Sawtooth) 50 2.2.2.2 Melalui Bukaan Seperti Tingkap Dan Pintu,Atau Melalui Pantulan Cahaya Daripada Keadaan Persekitaran Luar Bangunan Seperti Pantulan Permukaan Tanah, Pantulan Cahaya Daripada Bangunan Bersebelahan : Tingkap Klerestori (Clerestories) 55 2.2.2.3 Melalui Pantulan Dalaman Bangunan Seperti Pantulan Siling, Dinding, Lantai Licin Atau Berkilat Dan Sebagainya : (Light Shelves & Light Tubes & Fiber Optics) 56 2.2.3 Kualiti Aras Bunyi 59 2.3 Perancangan Dan Pengurusan Tapak Yang Lestari (Sustainable Site Planning and Management) 62 2.3.1 Pemilihan Tapak 63 2.3.2 Kualiti Pembinaan Lestari : IBS 67 2.3.2.1 Kualiti Dalam Pembinaan 68 2.3.2.2 Sistem Binaan Berindustri (Industrial Building System / IBS) 71 2.3.3 Pembangunan Impak Rendah (Low Impact Development / Lid) 76
2.3.4 Mengurangkan Kesan Pulau Haba 85 2.4 Sumber Dan Bahan Binaan Lestari 86 2.4.1 Bahan Binaan Lestari 87 2.4.1.1 Kriteria Pemilihan Bahan Binaan Lestari 87 2.4.1.2 Contoh Bahan Binaan Lestari 89 2.4.1.3 Contoh Bahan Binaan Boleh Dikitar Semula 91 2.4.2 Pengurusan Sisa 92 2.5 Kecekapan Air 94 2.5.1 Pengumpulan/Penuaian Air (water harvesting) 95 2.5.2 Guna Semula Air Domestik (Greywater) 98 2.5.3 Meningkatkan Kecekapan 99 2.5.3.1 Contoh Penggunaan Air Yang Cekap 100 2.6 Inovasi Bangunan Hijau 101 2.6.1 Bioswale 101 2.6.2 Unit Vakum Pusat (Central Vacuum System) 102 2.6.3 Sistem Pengumpulan Sisa Pneumatik Berpusat 104 2.6.4 Modular Trellis Panel System 105 2.6.5 Cable and Wire-rope Net Systems 105 2.6.6 Modular Living Walls 106 2.6.7 Vegetated Mat Wall 107 2.6.8 Dinding Berlandskap 107 2.6.9 Taman Atas Bumbung (Rooftop garden) 108 2.6.10 Penggunaan peralatan cekap tenaga 108 2.6.11 Program MyHIJAU 109 LATIHAN 110 Kompetensi 3 : Pelaksanaan Bangunan Hijau PENGENALAN 111 OBJEKTIF 111 3.1 Faedah Pelaksanaan Bangunan Hijau 111 3.1.1 Alam Sekitar 111 3.1.2 Ekonomi 112 3.1.3 Sosial 113 3.2 Faedah Rekabentuk Ekologi 113
3.3 Pembangunan Model Bangunan Hijau 114 3.3.1 Kos Modal Yang Tinggi Dan Dana Hijau 114 3.3.2 5 Prinsip Bangunan Hijau 114 3.3.3 5 Prinsip Asas Reka Bentuk Bangunan Hijau 115 3.3.4 Elemen Reka Bentuk Bangunan Hijau 115 3.4 Kemudahan Infrastruktur Dan Utiliti 121 3.4.1 Sistem Retikulasi Air 121 3.4.2 Sistem Tuaian Air Hujan 121 3.4.3 Sistem Pembetungan 121 3.4.4 Sistem Pembuangan Sampah 121 3.4.5 Kemudahan Elektrik 122 3.4.6 Sistem Kemudahan Telekomunikasi 122 3.5 Pencahayaan Dan Pengudaraan Semula Jadi 122 3.5.1 Pencahayaan Semula Jadi 123 3.5.2 Pengudaraan Semula jadi 124 Kompetensi 4 : Penilaian Bangunan Hijau 4.1 Kriteria Penilaian GBI 132 4.2 Proses Penilaian GBI 135 Senarai Rujukan 141 Lampiran 143
1 BAB 1 : PENGENALAN KEPADA TEKNOLOGI HIJAU DALAM PEMBINAAN 1.0 PENGENALAN Pengurusan sumber semula jadi yang tidak terancang membawa kemudaratan kepada alam sekitar. Jika sumber semula jadi ini tidak diuruskan dengan baik, kualiti hidup manusia dan alam sekitar akan turut terjejas. Justeru, pendekatan yang kritis dan holistik seperti teknologi hijau amatlah penting bagi menjamin hidup dan pengekalan sumber yang berterusan. Di Malaysia khususnya, Kementerian Tenaga, Teknologi Hijau dan Air (KeTTHA) telah diamanahkan untuk memegang satu portfolio berkaitan teknologi hijau. Teknologi hijau telah dikenal pasti sebagai salah satu cara dan penyelesaian dalam melestarikan alam sekitar. OBJEKTIF 1. Pelajar dapat mengaplikasikan prinsip dan elemen bangunan hijau mengikut indeks bangunan hijau 2. Pelajar dapat menunjukkan aplikasi teknologi hijau berdasarkan pemeriksaan bangunan kediaman sedia ada. 1.1 APA ITU TEKNOLOGI HIJAU Teknologi hijau merujuk kepada pembangunan dan aplikasi produk, peralatan serta sistem untuk memelihara alam sekitar dan alam semula jadi serta meminimumkan atau mengurangkan kesan negatif daripada aktiviti manusia. Teknologi hijau juga merupakan teknologi yang mesra alam dan lebih rendah kadar pembebasan karbon ke udara. Teknologi hijau juga merujuk produk, peralatan, atau sistem yang memenuhi kriteria-kriteria berikut:
2 i. Meminimumkan degradasi kualiti persekitaran ii. Mempunyai pembebasan Gas Rumah hijau (GHG) yang rendah atau sifar iii. Selamat untuk digunakan serta menyediakan persekitaran sihat dan lebih baik untuk semua hidupan iv. Menjimatkan tenaga dan sumber asli; dan v. Menggalakkan sumber-sumber yang boleh diperbaharui. Matlamat Teknologi hijau adalah untuk melindungi ekosistem semula jadi, menjadi alternatif untuk menggalakkan perkembangan ekonomi, mengurangkan impak negatif daripada aktiviti manusia dan meningkatkan tahap kesihatan dan kehidupan. Rajah 1.1 Isu Pemanasan Global dan Fenomena Perubahan Iklim 1.2 ISU BANGUNAN HIJAU : MASALAH DAN PENYELESAIAN Pembebasan gas rumah hijau (Green House Gases, GHG) yang berterusan menyumbang kepada faktor utama pemanasan global. Mengikut laporan terkini yang dikeluarkan oleh Intergovernmental Panel for Climate Change (IPCC,
3 2014), bangunan menggunakan 32% daripada jumlah penggunaan tenaga dunia dan mengeluarkan 19% daripada pengeluaran gas rumah hijau (Green House Gases, GHG) yang berkaitan dengan tenaga. Adalah dijangkakan jumlah guna tenaga dan pengeluaran GHG ini akan bertambah sebanyak dua kali ganda malah hal ini berkemungkinan mencecah sehingga tiga kali ganda pada tahun 2050 sekiranya pola penggunaan tenaga sekarang tidak berubah. Pertambahan populasi dunia, migrasi ke bandar-bandar besar, peningkatan tahap kekayaan dan perubahan gaya hidup selesa adalah faktor-faktor utama yang meningkatkan penggunaan tenaga di dalam bangunan. Bagi menghadapi perubahan ini, masyarakat dunia umumnya dan Malaysia khasnya, perlu mempunyai rancangan dan tindakan yang menyeluruh supaya guna tenaga bangunan berada pada tahap yang selamat. Banyak pendekatan yang boleh diambil bagi mengurangkan kadar pembebasan gas rumah hijau ke udara melalui Sektor Bangunan. Menurut United States Green Building Council (2006), bangunan hijau merujuk kepada aplikasi pembangunan lestari dalam Sektor Bangunan yang mengarah kepada sifat tanggungjawab kepada alam, keuntungan ekonomi serta tempat yang sihat untuk manusia bekerja dan tinggal. Bangunan hijau boleh dibina dengan menitikberatkan kepada orientasi optimal bangunan di atas tapak bina, penggunaan bahan binaan hijau, penggunaan tenaga dan air yang cekap, penelitian terhadap kualiti persekitaran dalam bangunan, dan penghasilan sisa pepejal yang minimum. Contoh bangunan hijau yang terdapat di Malaysia ialah Leo Energy Office (LEO) KeTTHA, Putrajaya., Zero Energy Office (ZEO), MGTC, Bangi., Diamond Building EC, Putrajaya. dan Suruhanjaya Tenaga, Putrajaya.
4 1.2.1 Prinsip Bangunan Hijau Sektor bangunan mengaplikasikan 5 prinsip utama bagi elemen kecekapan bangunan hijau iaitu: Prinsip Utama Penerangan a) Kecekapan Pelan Struktur Bangunan Merupakan konsep bangunan lestari dan mempunyai impak yang besar terhadap kos dan prestasi. b) Kecekapan Tenaga Mengurangkan penggunaan tenaga, pembinaan tingkap berkecekapan tinggi dan penggunaan penebat di dalam dinding, siling, dan lantai yang dapat meningkatkan kecekapan bangunan. c) Kecekapan Air Mengurangkan penggunaan air dan melindungi kualiti air dengan meningkatkan kebergantungan terhadap sumber air iaitu yang dikumpul, digunakan, ditulenkan dan dikitar semula. d) Kecekapan Bahan Bahan bangunan hijau terdiri daripada bahan yang boleh baharu. Bahan hijau yang digunakan bertanggungjawab terhadap kesan kepada alam sekitar. e) Kecekapan Sumber Menggunakan bahan kitar semula yang telah dikenal pasti termasuk bahan hasil sisa industri, bahan tahan lasak, bahan tempatan dan pengurangan penggunaan tenaga.
5 1.2.2 Ciri-ciri Bangunan Hijau Panduan bagi pembinaan bangunan hijau adalah berdasarkan ciri-ciri berikut: Ciri-ciri Penerangan a) Saiz kecil Bangunan bersaiz kecil adalah untuk menjimatkan kos. Bangunan bersaiz besar memerlukan kos yang banyak untuk membekalkan haba dan menyejukkan bangunan. b) Peralatan berkecekapan tenaga Peralatan berlabel ENERGY STAR digunakan. Peralatan-peralatan berlabel ENERGY STAR dipasang untuk menjimatkan kos dan tenaga. c) Penggunaan penebat yang sesuai Pemanasan dan penyejukan memerlukan 50% penggunaan tenaga dalam bangunan. Oleh itu, bahan penebat yang sesuai adalah perkara yang amat penting bagi pembinaan bangunan hijau. Pelepasan udara melalui tingkap dan pintu merupakan kaedah yang dapat mengurangkan kehilangan haba dan dapat mengurangkan penggunaan tenaga dalam bangunan. d) Konsep 3R Penggunaan bahan lama: penggunaan lantai kayu, pintu dan tingkap kitar semula bahan: kaca kitar semula, aluminium, jubin kitar semula dan kayu tebus guna (reclaimed lumber). e) Bahan binaan bangunan lestari Penggunaan produk mesra alam (ecofriendly products and environmentally products) untuk pembinaan bangunan lestari. Contohnya, penggunaan bahan kitar semula atau semula jadi seperti bahan plastik kitar semula, kaca kitar semula dan bahan semula jadi seperti buluh atau gabus dalam pembinaan atap (roofing materials), bahan binaan bangunan, kabinet dan penebat lantai. f) Panel solar Penggunaan panel solar untuk memaksimakan penggunaan kuasa semula jadi daripada cahaya matahari.
6 g) Tingkap berlabel ENERGY STAR Label ENERGY STAR adalah baharu di pasaran. Label ini diletakkan pada tingkap yang berkecekapan tinggi berbanding tingkap biasa. h) Sistem penuaian air hujan (Rainwater Harvesting System) Pemasangan sistem penuaian air adalah bertujuan untuk mengumpul air hujan dari atap dan seterusnya diletakkan di dalam tangki. Air yang dikumpul boleh digunakan untuk tujuan lain seperti tandas dan sistem pancutan air (sprinkler system). i) Pencahayaan mesra alam Penggunaan lampu LED adalah berkos tinggi tetapi penggunaan tenaga adalah kurang dan mampu bertahan lama berbanding mentol tradisional seperti lampu pijar (incandescent bulb). j) Pemasangan peralatan penjimatan air Penggunaan alat pengaliran rendah dan kepala pancuran aliran rendah (low shower head) bertujuan untuk menjimatkan air dan mesra alam. k) Termostat yang diprogramkan 50% daripada penggunaan tenaga dalam bangunan adalah datang daripada pemanasan dan penyejukan. Kaedah mengurangkan penggunaan tenaga yang paling mudah adalah melalui pemasangan termostat yang diprogramkan. Sistem pemanasan, pengudaraan dan penghawa dingin (Heating, Ventilation and Air Conditioning System, HVAC) akan berfungsi apabila termostat tersebut telah mencapai suhu tertentu. l) Landskap berkecekapan Pemilihan landskap yang tepat untuk bangunan yang ingin dibina adalah dengan memilih kedudukan bangunan yang terlindung daripada pancaran cahaya matahari tetapi cahaya matahari masih dapat masuk ke dalam bangunan. Selain itu, penanaman pokok juga bertujuan untuk landskap bangunan.
7 Rajah di bawah menunjukkan contoh lakaran bangunan hijau : Rajah 1.2 Contoh Lakaran Bangunan Hijau 1.3 PEMBANGUNAN LESTARI Pembangunan lestari didefinisikan sebagai pembangunan yang dilaksanakan untuk menghindari pelupusan sumber dan memastikan kerosakan minimum ke atas alam semula jadi. Dalam konsep pembangunan lestari, penekanan diberikan kepada keseimbangan antara memenuhi keperluan manusia dengan keupayaan sistem semula jadi untuk membekalkan produk dan perkhidmatan tanpa degradasi. Pembangunan lestari bertujuan untuk memastikan penggunaan sumbersumber semula jadi mencukupi buat masa kini dan untuk masa depan bagi manfaat semua jenis kehidupan di muka bumi ini. Oleh itu, pembangunan lestari amat bergantung kepada pemuliharaan dan pemeliharaan kesejahteraan manusia dan ekosistem secara bersama.
8 1.3.1 Komponen Dalam Pembangunan Lestari Pendidikan Pembangunan Lestari adalah sebuah visi pendidikan yang bertujuan untuk membudayakan masyarakat memikul tanggungjawab bagi mencipta masa depan yang berterusan. Komponen dalam pendidikan pembangunan lestari adalah: 1. Pemuliharaan Sumber Memastikan penerusan penawaran sumber semula jadi pada masa sekarang dan akan datang melalui penggunaan tanah yang efektif, pengurangan sumber yang tidak boleh diperbaharui, pemuliharaan kepelbagaian sumber semula jadi. Pemulihan merangkumi penggantian sumber, perubahan dalam cara penggunaan dan memberi perhatian kepada faktor ‘intangible’ seperti nilai keselesaan dan nilai warisan. 2. Pembangunan Fizikal Memastikan pembangunan alam bina akan berharmoni dengan alam semula jadi dimana hubungan mereka adalah seimbang dan saling memanfaatkan, membantu menyedarkan komuniti tentang peluang yang terdapat di kawasan tersebut dan meminimumkan pembaziran sumber dan keburukan yang akan dibawa kepada komuniti. 3. Kualiti Alam Sekitar Mengelakkan pencemaran alam, melindungi kapasiti ekosistem dan pembangunan yang akan mengancam kesihatan manusia atau menjejaskan kualiti kehidupan. Cara pembuangan dan pelupusan sampah harus dititikberatkan. 4. Kesaksamaan Sosial Mengelakkan pembangunan yang menambahkan jurang antara golongan kaya dan miskin serta mengalakkan pembangunan yang dapat mengurangkan ketidaksamaan sosial.
9 Selain itu, mengurangkan pembaziran tenaga manusia. Kesaksamaan sosial perlu dipelihara dari segi peluang ekonomi di sesuatu kawasan. 5. Penyertaan politik Mengalakkan penyertaan komuniti dalam membuat keputusan. Keputusan ini termasuklah di dalam memilih pentadbiran kerajaan yang dimahukan. Malaysia mengamalkan sistem demokrasi berparlimen di mana rakyat bebas di dalam menentukan tampuk pemerintahan yang diinginkan. 6. Ekonomi Pertumbuhan ekonomi yang memberangsangkan melibatkan pertambahan peluang pekerjaan, pelaburan asing serta kadar penggangguran dan kemiskinan yang berkurang. Selain itu, ekonomi yang dibangunkan dapat diterima oleh semua orang dan dapat memperoleh manfaat daripada pembangunan ekonomi tersebut serta perancangan dan pembangunan ekonomi yang dirancang termasuklah pengagihan sumber yang cekap dan dapat mengawal ekonomi agar tidak membebankan rakyat. 7. Budaya Gaya hidup dan kepenggunaan lestari dapat menjamin kesejahteraan seperti pencinta alam yang selalu berbasikal, mengusaha pertanian organik, pengamal kitar semula barang terpakai dan mempromosi penggunaan tenaga suria.
10 1.3.2 Akta Yang Terilbat Dalam Pembangunan Lestari Akta-akta yang berkaitan dalam pembangunan lestari adalah seperti berikut: i. Akta Kualiti Alam Sekitar 1974 Pihak berkuasa mesti mensyaratkan pemulihan kawasan hijau sebelum sesuatu projek pembangunan diluluskan. Alam sekitar haruslah diurus dengan teliti dan teratur dalam sebarang aktiviti ekonomi atau pembangunan. ii. Akta Perhutanan Negara 1984 Seksyen 82 (1) melarang sesiapa sahaja melakukan pembakaran dalam hutan simpan. iii. Akta Kerajaan Tempatan 1976 Seksyen 81 menyatakan tindakan boleh diambil ke atas kilang yang mengeluarkan asap dan mengganggu kesihatan serta alam sekitar. iv. Akta Taman Negara 1980 Menghalang aktiviti yang menjejaskan ekosistem hutan. 1.4 TEMUI KEPERLUAN APLIKASI HIJAU Terdapat beberapa amalan yang berteraskan teknologi hijau untuk mengatasi masalah kemusnahan alam sekitar, meningkatkan kualiti hidup dan memelihara ekosistem. Berikut merupakan amalan tersebut: a) Penjimatan Tenaga Praktikkan penggunaan pencahayaan semula jadi. Sekiranya tidak menggunakan peralatan elektrik, cabut plag dari peralatan elektrik tersebut. Guna penyaman udara dengan suhu sekitar 24°C sahaja.
11 b) Zon Bebas Asap Rokok Tetapkan kawasan larangan merokok, rondaan dan kompaun dikeluarkan kepada perokok. Luaskan edaran poster dan papan tanda amaran larangan merokok. c) Perolehan Produk Hijau Mengutamakan penggunaan bahan mesra alam, amalkan pembelian bahan kimia biodegradasi untuk pembersihan dan penyelenggaraan, gunakan kertas kitar semula dan menggalakkan penggunaan kereta hybrid. d) Pengangkutan Amalkan penggunaan pengangkutan awam atau perkongsian kenderaan, gunakan perkhidmatan park and ride untuk mengurangkan kesesakan jalan, menggalakkan penggunaan basikal atau berjalan kaki ke sekolah atau pejabat mengikut kesesuaian. e) Pengurangan Sisa Meminimumkan penggunaan peralatan pakai buang untuk mengurangkan sisa pepejal, menguatkuasakan pengasingan sisa pepejal isi rumah secara berperingkat. f) Penjimatan Air Pastikan pili air ditutup dengan betul, buat aduan dengan segera jika terdapat kerosakan atau kebocoran paip, menadah air hujan untuk digunakan semula bagi mencuci kereta, halaman rumah dan menyiram tumbuhan. g) Amalan 5R Gunakan tong kitar semula yang betul. Menggalakkan pengedaran dokumen secara elektronik. Sekiranya menggunakan kertas, cetak atau buat salinan di kedua-dua belah muka surat.
12 h) Perkhidmatan Makanan Gunakan pembungkus makanan yang mesra alam, bawa bekas makanan sendiri untuk mengisi makanan dan minuman, elakkan penggunaan botol air plastik yang tidak boleh diguna semula. i) Landskap Menanam pokok di persekitaran rumah, sekolah dan bangunan. Pastikan sistem perparitan berfungsi dengan baik. 1.5 PENILAIAN BANGUNAN HIJAU DI NEGARA BERBEZA SEPERTI UNITED KINGDOM (UK), AMERIKA SYARIKAT (AS), AUSTRALIA, SINGAPURA DAN INDONESIA Cara menerapkan konsep bangunan hijau berbeza di seluruh dunia dimana setiap negara memiliki standard tersendiri dalam membawa dan menerapkan konsep bangunan hijau. Ada beberapa badan dan piawaian yang bertanggungjawab dalam menyelaraskan sistem pengiktirafan bagi bangunan hijau. Berikut merupakan jenis-jenis standard penilaian bangunan hijau di pelbagai negara antaranya: 1. BREEAM (Building Research Establishment Environmental Assessment Method) dari United Kingdom. 2. LEED (Leadership in Energy and Environmental Design) dari Amerika Syarikat. 3. Green Star dari Australia. 4. Green Mark dari Singapura. 5. Green Ship dari Indonesia.
13 Jadual 1.1 menunjukkan perbandingan kriteria hijau mengikut standard penilaian bangunan hijau. BREEAM LEED Green Star Green Mark Green Ship Pengurusan Kesihatan dan Kesejahteraan Tenaga Pengangkutan Air Bahan Pembaziran Guna Tanah dan Ekologi Tapak Lestari Kecekapan Air Tenaga dan Suasana Bahan dan Sumber Kredit Kualiti Alam Sekitar Dalaman Inovasi dalam Reka Bentuk Keutamaan Serantau Pengurusan Kualiti Persekitaran Dalaman Tenaga Pengangkutan Air Bahan Guna Tanah dan Ekologi Pelepasan dan Inovasi Kecekapan Tenaga Kecekapan Air Kualiti Persekitaran Dalaman Ciri dan Inovasi Hijau Kecekapan dan Pemuliharaan Tenaga Penjimatan Air Pembangunan Tapak yang Sesuai Sumber Bahan dan Kitaran Kesihatan dan Keselesaan Dalaman Pengurusan Alam Sekitar Bangunan Jadual 1.1 Perbandingan Kriteria Hijau
14 Jadual 1.2 pula menunjukkan anugerah penilaian kepada bangunan hijau mengikut standard penilaian. BREEAM LEED Green Star Green Mark Green Ship Cemerlang (85 dan ke atas) Cemerlang (70 hingga 85) Sangat Baik (55 hingga 70) Baik (45 hingga 55) Lulus (30 hingga 45) Platinum (80 dan ke atas) Emas (69 hingga 79) Perak (50 hingga 59) Diperakui (40 hingga 49) Enam Bintang (75 dan ke atas) Lima Bintang (60 hingga 74) Empat Bintang (45 hingga 59) Tiga Bintang (30 hingga 44) Dua Bintang (20 hingga 29) Satu Bintang (10 hingga 19) Green Mark Platinum (90 dan ke atas) Gold Plus (85 hingga 90) Emas (75 hingga 85) Diperakui (50 hingga 75) Greenship Platinum (80 dan ke atas) Emas (60 hingga 79) Perak (50 hingga 59) Diperakui (40 hingga 49) Jadual 1.2 Perbandingan Anugerah Penilaian KESIMPULAN Teknologi hijau banyak membantu dalam memelihara dan memulihara alam sekitar kita. Oleh itu, semua pihak perlulah mengambil peranan dalam menghayati budaya Teknologi hijau dan menjayakan program teknologi hijau. Hal ini kerana penggunaan teknologi hijau dilihat mampu untuk mengatasi masalah kekurangan sumber tenaga dan penggunaan bahan mentah yang berlebihan. Teknologi hijau amat menekankan aspek kecekapan tenaga. Untuk melestarikan kecekapan tenaga, beberapa inisiatif dan usaha telah dijalankan iaitu penggunaan label kecekapan tenaga, Indeks Bangunan Hijau (Green Building Index), kempen teknologi cekap tenaga, kempen penggunaan tenaga solar dan kempen kesedaran melalui amalan penjimatan tenaga.
15 LATIHAN 1. Huraikan isu pemanasan global dan fenomena perubahan iklim dan kaedah penyelesaiannya. 2. Jelaskan matlamat teknologi hijau. 3. Terangkan prinsip kecekapan bahan dan sumber dalam bangunan hijau. 4. Senaraikan Akta yang terlibat dalam pembangunan lestari. 5. Terangkan perbandingan kriteria hijau mengikut standard penilaian bangunan hijau bagi tiga negara yang berbeza ini iaitu Australia, Singapura dan Indonesia.
16 JAWAPAN Soalan 1: Soalan 2: Matlamat teknologi hijau adalah untuk melindungi ekosistem semula jadi, menjadi alternatif untuk menggalakkan perkembangan ekonomi, mengurangkan impak negatif daripada aktiviti manusia dan meningkatkan tahap kesihatan dan kehidupan. Soalan 3: • Kecekapan Bahan: Bahan bangunan hijau terdiri daripada bahan yang boleh baharu. Bahan hijau yang digunakan bertanggungjawab terhadap kesan kepada alam sekitar. • Kecekapan Sumber: Menggunakan bahan kitar semula yang telah dikenal pasti termasuk bahan hasil sisa industri, bahan tahan lasak, bahan tempatan dan pengurangan penggunaan tenaga. Soalan 4: Akta yang terlibat dalam Pembangunan Lestari ialah: i. Akta Kualiti Alam Sekitar 1974 ii. Akta Perhutanan Negara 1984 iii. Akta Kerajaan Tempatan 1976 iv. Akta Taman Negara 1980
17 Soalan 5: Perbandingan Kriteria Hijau Green Star Green Mark Green Ship Pengurusan Kualiti Persekitaran Dalaman Tenaga Pengangkutan Air Bahan Guna Tanah dan Ekologi Pelepasan dan Inovasi Kecekapan Tenaga Kecekapan Air Kualiti Persekitaran Dalaman Ciri dan Inovasi Hijau Kecekapan dan Pemuliharaan Tenaga Penjimatan Air Pembangunan Tapak yang Sesuai Sumber Bahan dan Kitaran Kesihatan dan Keselesaan Dalaman Pengurusan Alam Sekitar Bangunan
18 BAB 2 : TEKNOLOGI HIJAU 2.0 PENGENALAN Bangunan adalah elemen yang cukup kritikal dalam usaha untuk mengurangkan pelepasan gas rumah hijau yang berkaitan dengan tenaga. Mengikut laporan yang dikeluarkan oleh Intergovernmental Panel for Climate Change (IPCC,2014), bangunan menggunakan 32% daripada jumlah penggunaan tenaga dunia dan mengeluarkan 19% daripada pengeluaran gas rumah hijau (Green House Gases, GHG) yang berkaitan dengan tenaga. Adalah dijangkakan jumlah guna tenaga dan pengeluaran GHG ini akan bertambah sebanyak dua kali ganda malah hal ini berkemungkinan mencecah sehingga tiga kali ganda pada tahun 2050 sekiranya pola penggunaan tenaga sekarang tidak berubah. Penggunaan tenaga yang tinggi akan memberi impak negatif terhadap alam sekitar seperti pencemaran udara, kesan rumah hijau, pemanasan global dan lain-lain lagi. Pertambahan populasi dunia, migrasi ke bandar-bandar besar, peningkatan tahap kekayaan dan perubahan gaya hidup selesa adalah faktorfaktor utama yang meningkatkan penggunaan tenaga di dalam bangunan. Bagi menghadapi perubahan ini, masyarakat dunia umumnya, dan Malaysia khasnya, perlu mempunyai rancangan dan tindakan yang menyeluruh supaya guna tenaga bangunan berada pada tahap yang selamat. OBJEKTIF 1. Pelajar dapat mengenalpasti elemen teknologi hijau. 2. Pelajar dapat menjelaskan elemen yang ada dalam teknologi hijau. 3. Pelajar dapat meneroka teknologi hijau yang ada di Malaysia.
19 2.1 KECEKAPAN TENAGA (Energy Efficiency) Kecekapan tenaga bermaksud penggunaan tenaga yang kurang untuk menjalankan kerja-kerja yang sama atau lebih tanpa menjejaskan keselesaan atau hasil yang diingini. Kecekapan tenaga juga ditafsirkan sebagai nisbah tenaga yang digunakan oleh sesuatu sistem terhadap input tenaganya. Ini merangkumi tenaga yang dibekalkan pada bangunan, pencahayaan, sistem pemanasan, sistem pendingin hawa, kelengkapan elektrik, proses industri, pengangkutan atau kenderaan dan sebagainya. Daripada definisi ini, kita dapat lihat bahawa kecekapan tenaga boleh merujuk kepada penggunaan teknologi untuk mengurangkan tenaga yang diperlukan untuk sesuatu tujuan atau perkhidmatan. Selain itu, ia juga boleh merujuk kepada sikap dan kesedaran kita sebagai pengguna melalui penggunaan tenaga yang cermat, berhemat dan bijaksana. Amalan kecekapan tenaga boleh mengurangkan perbelanjaan, menjimatkan kos sara hidup dan mengelakkan pembaziran. Antara langkah dalam menggalakkan perkembangan bangunan yang lebih cekap tenaga adalah dengan : I. Mengurangkan kebergantungan terhadap penggunaan tenaga untuk mengekalkan gaya hidup selesa. II. Menggunakan sumber tenaga boleh baharu untuk mengimbangi penggunaan tenaga sekaligus menggalakkan penjimatan guna tenaga dan penggunaan Teknologi Hijau secara menyeluruh di dalam bangunan. III. Menggunakan pencahayaan cekap tenaga samada di luar atau dalam bangunan bagi memaksimumkan penjimatkan tenaga.
20 2.1.1 Pengurangan Kebergantungan Terhadap Sumber Tenaga Sedia Ada Kajian saintifik telah membuktikan bahawa Sektor Bangunan menyumbang kepada hampir 40% daripada jumlah tenaga yang digunakan di kebanyakan negara di seluruh dunia. Berikutan peratusan ini di samping turun naik harga tenaga dan cabaran perubahan iklim telah menyebabkan peningkatan permintaan untuk penjimatan tenaga bangunan yang seterusnya membawa kepada keperluan kecekapan tenaga dalam bangunan. Pada masa kini, penggunaan tenaga digunakan untuk mengekalkan gaya hidup selesa terutama dari aspek haba atau pemanasan. Udara panas yang masuk ke dalam bangunan melalui bumbung dan dinding akan meningkatkan haba di dalam ruang dan meningkatkan penggunaan peralatan elektrik seperti pendingin hawa, kipas dan sebagainya. Oleh itu, antara cara untuk memastikan pengurangan kebergantungan terhadap tenaga tersebut adalah dengan mengurangkan haba panas daripada memasuki ruangan atau bangunan. Pemindahan haba boleh berlaku dalam tiga cara berbeza, iaitu konduksi (pengaliran), perolakan dan radiasi (sinaran). Rajah 2.1 Pemindahan haba
21 2.1.2 Penggunaan Tenaga Boleh Baharu Kemajuan dan pembangunan negara memerlukan kepada dokongan bekalan sumber tenaga yang bukan sahaja berkekalan, tetapi juga bersih, selamat dan menjimatkan. Sekurang-kurangnya untuk tempoh yang terdekat ini, dunia masih memerlukan sumber bahan api fosil kerana teknologi yang ada kini hampir semua bergantung kepadanya. Kebergantungan hanya kepada satu sumber tenaga yang pastinya akan pupus ini amat tidak menjamin kelangsungan pembangunan sesebuah negara. Tenaga yang boleh diperbaharui merupakan alternatif yang terbaik kerana ia bebas daripada kesan buruk. Sumber – sumber tenaga yang boleh diperbaharui boleh diganti secara semula jadi dalam jangka masa yang singkat. Sumber tenaga ini akan kekal selamanya walaupun kita berterusan menggunakannya. Kebanyakan sumber – sumber tenaga yang boleh diperbaharui ini digunakan untuk menghasilkan arus elektrik. Dunia mempunyai banyak lagi sumber tenaga yang boleh diterokai. Ini termasuklah tenaga suria, biojisim, biogas, hidro, angin, terma laut, geoterma, ombak laut dan tenaga nuklear. Namun, tidak semua sumber tenaga diperbaharui ini boleh dimaju dan dikembangkan. Di Malaysia, sumber tenaga diperbaharui yang dirasakan penting dan boleh dimajukan dalam industri binaan atau bangunan adalah tenaga suria, tenaga angin dan tenaga geoterma. Disamping sumber tenaga diperbaharui yang dinyatakan di atas, kecekapan tenaga juga amat penting dan boleh dianggap sebagai salah satu sumber tenaga untuk masa hadapan. Walaupun ianya bukanlah sumber tenaga tetapi penggunaan sistem dan proses pengendalian tenaga dengan cekap boleh menyelamatkan penggunaan tenaga tanpa terbazir. Malaysia mempunyai beberapa sumber tenaga diperbaharui yang mempunyai potensi yang besar untuk diterokai. Sumber-sumber tersebut adalah
22 I. Tenaga Suria / Solar Tenaga suria atau tenaga solar adalah teknologi untuk mendapatkan tenaga daripada cahaya matahari. Tenaga matahari telah digunakan dalam banyak teknologi tradisional sejak beberapa abad dan telah digunakan secara meluas ketika ketiadaan bekalan tenaga lain. Tenaga matahari sekarang digunakan dalam beberapa pengunaan seperti • Pemanasan (air panas, pemanasan bangunan, masakan) • Penjanaan elektrik (photovoltaic - PV, solar thermal system) • Penyahmasinan air laut. Tenaga solar boleh digunakan dalam dua cara iaitu Sistem Solar Pasif dan Sistem Solar Aktif. • Sistem Suria Pasif Sistem ini adalah sistem yang memungkinkan untuk menangkap lebih banyak tenaga suria melalui elemen pasif. Elemen-elemen pasif yang terdapat pada bangunan adalah tingkap, bumbung, dinding dan sebagainya. Kecekapan tenaga sistem ini cukup tinggi kerana memanfaatkan mekanisme asas pemindahan haba. Mekanisme ini adalah: perolakan, pengaliran dan sinaran. 3 mekanisme pemindahan haba asas ini bergabung antara satu sama lain untuk meningkatkan tindakan pemindahan haba maksimum dan dalam masa yang sama mengumpul tenaga suria. 17% daripada penggunaan tenaga adalah untuk kegunaan pencahayaan. Sekiranya sesuatu bangunan direkabentuk dengan baik, 70% tenaga yang diperlukan untuk tujuan pencahayaan boleh diperoleh daripada tenaga suria.
23 Antara contoh teknologi untuk pencahayaan semulajadi adalah dengan merekabentuk liputan bangunan dengan bukaan yang mencukupi dan bukaan pada bumbung (opening skylights on the roofs). Walaubagaimanapun, sistem ini juga mempunyai kelemahan seperti ketidakselesaan akibat silau dari pantulan yang berlaku. • Sistem Suria Aktif Sistem ini adalah sistem yang menggunakan elemen elektrikal dan mekanikal yang menukarkan sinaran suria yang diserap kepada bentuk tenaga yang diingini untuk penggunaan dalam bangunan. Ia boleh digunakan untuk menghasilkan dua jenis tenaga iaitu tenaga haba (Solar Thermal System) dan tenaga elektrik (Photovoltaic). - Solar Thermal System Sistem ini menukarkan sinaran suria yang diserap menjadi tenaga haba. Apabila ia ditukarkan kepada tenaga haba, tenaga suria boleh digunakan untuk memanaskan air untuk kegunaan bangunan (rumah, bangunan atau kolam renang) serta untuk memanaskan ruang (di dalam rumah, rumah hijau dan bangunan – bangunan lain). - Sistem air panas suria Sistem air panas suria ditunjukkan dalam Rajah 2.3, manakala Rajah 2.4 menunjukkan gambar sistem berkenaan yang lazimnya digunakan oleh industri. Komponen utama sistem ini ialah pengumpul suria, tangki untuk menyimpan air panas dan saluran untuk menyalurkan air.
24 Rajah 2.3 Sistem air panas suria Rajah 2.4 Sistem yang digunakan oleh industri Pengumpul suria terdiri daripada plat hitam yang dapat menyerap tenaga suria dan menukarnya kepada haba supaya haba tidak terlepas keluar, pengumpul ini ditutup dengan plat kaca atau plat bahan lutsinar yang lainnya. Haba ini kemudiannya dipindahkan pada air yang mengalir melalui tiub yang mengalir melalui plat pengumpul ke bahagian atas tangki air panas. Air akan masuk semula ke pengumpul suria melalui bahagian bawah tangki air yang kemudiannya bergerak ke bahagian bawah pengumpul suria. Tangki air perlu ditebat dengan baik supaya haba tidak hilang ke sekitaran sewaktu air dipanaskan.
25 Terdapat dua kaedah yang boleh digunakan untuk menggerakkan air dalam sistem air panas suria ini. Pertama, dengan menggunakan pam. Sistem ini dinamakan sistem suria aktif. Kedua, melalui proses termosifon dimana air bergerak daripada bahagian panas kepada bahagian sejuk disebabkan oleh perbezaan ketumpatan. Akibatnya proses kitaran air berlaku secara sendiri tanpa menggunakan sebarang tenaga dari luar. Sistem kedua ini dinamakan sistem suria pasif. Kemampuan sistem ini memindahkan tenaga suria pada tenaga haba bergantung pada struktur dan binaan pengumpul. Untuk meningkatkan kecekapan pengumpul suria, tiub vakum digunakan. Rajah 2.5 menunjukkan gambarfoto sistem air panas suria dengan pengumpul tiub vakum. Dalam pengumpul ini cecair digunakan untuk memindahkan haba yang diperoleh daripada sinaran kepada air. Oleh sebab plat pengumpul berada di dalam tiub vakum, kehilangan haba ke sekitaran amatlah kecil, yang akhirnya menyebabkan hampir keseluruhan tenaga suria dipindahkan ke air. Rajah 2.5 sistem air panas suria dengan pengumpul tiub vakum
26 - Fotovoltaik (Photovoltaic) Secara amnya, sistem ini beroperasi sebaik sahaja sinaran suria menimpa sel fotovoltaik. Sel fotovoltaik terdiri daripada bahan yang dapat menukarkan sinaran suria kepada tenaga elektrik. Tenaga elektrik yang dihasilkan boleh terus digunakan atau disimpan di dalam bateri untuk kegunaan kemudian. Sistem fotovoltaik ini amat sesuai digunakan di tempat terpencil seperti membekalkan kuasa untuk sistem pam air, lampu jalan, papan penunjuk jalan, pemancar radio dan sebagainya. Rajah 2.6 Contoh sistem PV Antara kelebihan sistem tenaga suria adalah • Sistem suria tidak memerlukan sebarang sumber tenaga yang mencemarkan seperti penggunaan minyak, gas atau arang batu. Ini kerana tenaga suria dapat ditukarkan ke tenaga elektrik secara langsung.
27 • Sistem yang digunakan tahan lama. Pengumpul boleh digunakan secara terus menerus tanpa sebarang penyenggaraan sehingga lebih daripada sepuluh tahun, manakala dalam sistem fotovoltaik akan dapat terus digunakan selagi sel fotovoltaiknya tidak rosak. Kajian saintifik mendapati sel fotovoltaik terkini dibuat daripada bahan yang amat stabil sehingga ia dapat beroperasi lebih daripada dua puluh tahun. • Selamat dan dapat digunakan dalam jangka waktu yang lama. • Bekalan tenaganya tidak pupus dan tidak pula dipengaruhi oleh isu-isu yang berhubung dengan eksport dan import. • Penyenggaraan sistem yang mudah dan tidak memerlukan kos yang tinggi. II. Tenaga Angin Angin adalah udara yang bergerak. Ini terjadi oleh pemanasan permukaan bumi yang tidak sama oleh matahari. Disebabkan permukaan bumi terdiri daripada pelbagai jenis bentuk muka bumi dan air, ia menyerap haba sinaran matahari pada kadar yang berbeza – beza. Tenaga angin adalah tenaga yang diperoleh dari angin. Ia adalah sejenis tenaga kinetik yang dihasilkan oleh tindakan aliran udara. Kita boleh mendapat manfaat daripada tenaga angin dengan menggunakan sistem pasif dan aktif. • Sistem Angin Pasif Sistem angin pasif digunakan bagi tujuan pengudaraan semulajadi melalui bukaan sedia ada pada bangunan atau melalui penangkap angin pada bumbung. Pengudaraan semulajadi bermaksud satu proses yang membawa udara atau angin daripada luar ke dalam bangunan tanpa
28 menggunakan sistem mekanikal. Melalui sistem ini, ia mampu menghasilkan keselesaan terma terhadap individu dalam bangunan dan menyejukkan struktur bangunan tanpa penggunaan tenaga. Penyediaan bukaan pada bangunan sama ada dalam bentuk telaga udara, tingkap, kekisi dan elemen-elemen dekoratif untuk tujuan pengudaraan sebenarnya mempunyai kesan secara langsung dari segi fisiologi khususnya dalam hal pergerakan udara di dalam bangunan. Secara tidak langsung pengudaraan mempengaruhi suhu dan kelembapan udara di dalam ruang ataupun pada permukaan dinding ruang dalam bangunan. Antara faktor-faktor yang mempengaruhi aliran angin dalam bangunan adalah seperti berikut : - Orientasi Angin yang datang daripada arah oblik (45°) berupaya menambah kelajuan dan memberi taburan yang lebih sekata di dalam bangunan berbanding arah tegak (90°). Rajah 2.7 Contoh orientasi tegak dan oblik
29 - Pengudaraan rentas Sekiranya tiada bukaan keluar atau terdapat sekatan yang penuh, aliran angin tidak akan terbentuk. Bukaan keluar perlu disediakan. Rajah 2.8 Contoh pengudaraan rentas - Lokasi bukaan Bukaan mestilah dapat mengalirkan angina ke arah badan (living zon) pada ketinggian ± 2m. Bukaan seeloknya berada di bahagian tengah dinding agar aliran selari dengan aliran angin di luar. Rajah 2.9 Contoh lokasi bukaan
30 - Saiz bukaan Kelajuan yang tinggi dapat dihasilkan dengan merekabentuk bukaan masuk kecil dan bukaan keluar besar. Sekiranya bukaan masuk lebih besar, kelajuan menjadi kurang, tetapi corak aliran lebih sekata. Rajah 2.10 Saiz bukaan - Kawalan bukaan Aliran angin di dalam ruang dipengaruhi oleh unjuran, alat peneduhan luaran dan dalaman. Rajah 2.11 Kawalan bukaan ruang
31 Kesan tingkat / terowong Dipengaruhi oleh kuasa terma. Berlaku apabila terdapat perbezaan suhu yang besar antara udara di dalam dan di luar bangunan. Rajah 2.12 Kesan tingkat / terowong • Sistem Angin Aktif Sistem angin aktif merupakan sistem yang melalui proses pertukaran udara dalam bangunan dengan bantuan jentera atau mekanikal. Biasanya, sistem angin aktif menggunakan bilah turbin. Sistem ini mengalirkan udara masuk ke dalam bangunan dengan sendiri tetapi menggunakan mekanikal atau kipas untuk keluar dari bangunan. Kebiasaannya alat mekanikal atau kipas dipasang di bahagian bumbung, dinding dan tingkap untuk bangunan seperti kilang, ruang dapur, makmal dan bilik air / tandas. Udara panas keluar Udara sejuk masuk
32 Rajah 2.13 Sistem angin aktif Tenaga angin juga boleh ditukar menjadi tenaga elektrik. Tenaga elektrik diperoleh dengan menukar pergerakan bilah turbin angin. Turbin angin adalah penjana yang digerakkan oleh turbin angin, dan pendahulunya adalah kincir angin. Turbin angin terdiri daripada : - Menara : Sistem kedudukan terletak di hujung menara, di hujung atasnya. - Kabinet : Digunakan untuk menyambung ke rangkaian elektrik di bahagian bawah menara (bakul gantung adalah kerangka yang menempatkan bahagian mekanikal kilang dan berfungsi sebagai asas untuk bilah) - Poros dan pemutar : digerakkan di hadapan bilah (terdapat brek,pengganda, penjana dan sistem penyesuaian elektrik). Bilah disambungkan ke rotor, yang seterusnya disambungkan ke poros (terletak di kutub magnet), yang menghantar tenaga putaran ke penjana. Penjana menggunakan magnet untuk menghasilkan voltan, sehingga menghasilkan tenaga elektrik. Ladang angin menghantar elektrik yang dihasilkan oleh pusat pencawangnya ke pencawang pengedaran melalui Udara panas keluar Udara sejuk masuk
33 kabel, dan tenaga yang dihasilkan dibekalkan ke pencawang pengedaran dan kemudian diserahkan kepada pengguna akhir. Rajah 2.14 Ladang Tenaga Angin di Alta Wind Energy Center, Amerika Syarikat. Antara kelebihan penggunaan tenaga angin adalah : • Merupakan sumber yang tidak putus. Angin adalah sumber tenaga yang boleh diperbaharui. • Tidak mencemarkan alam. Tenaga angin adalah salah satu sumber tenaga terbersih selepas tenaga suria. Ini kerana, ia tidak melibatkan proses pembakaran semasa proses penjanaannya. Oleh itu, ia tidak menghasilkan sebarang gas beracun atau sisa pepejal. • Kos yang rendah. Turbin mempunyai kitaran hidup yang sangat lama sebelum dikeluarkan untuk dibuang. Kos penyelenggaraan turbin angin dan turbin agak rendah. • Sesuai digunakan untuk pelbagai aktiviti. Tenaga jenis ini sesuai untuk aktiviti ekonomi yang lain seperti aktiviti pertanian dan penternakan.
34 Antara kelemahan tenaga angin adalah • Memerlukan ruang. Untuk menjana dan menyimpan jumlah elektrik yang sama, ladang angin memerlukan lebih sedikit tanah daripada fotovoltaik. • Sumber angin tidak berterusan kerana tenaga angin tidak dapat diramalkan. • Ia adalah tenaga yang tidak dapat disimpan. Tenaga elektrik yang dihasilkan perlu digunakan segera. • Ketidakselesaan kesan landskap. Ladang angin berskala besar mempunyai kesan landskap yang kuat dan dapat dilihat dari jarak jauh. Kesan estetik terhadap landskap kadangkala menimbulkan rasa tidak selesa kepada penduduk tempatan. • Kesan terhadap biologi. Ladang angin boleh memberi kesan negatif terhadap kehidupan burung, terutama yang aktif pada waktu malam. Kesan pada burung disebabkan oleh bilah berpusing boleh bergerak dengan kelajuan hingga 70 km / j. Burung-burung tidak dapat mengenali bilah dan berlanggar yang menyebabkan burung-burung mati. III. Tenaga Geoterma Geoterma adalah salah satu sumber tenaga dunia yang berpotensi untuk diterokai. Namun Malaysia tidak mempunyai sumber tenaga ini untuk diterokai. Jepun dan negara - negara yang bergunung berapi mempunyai potensi yang tinggi untuk diterokai. Geoterma ialah sumber tenaga yang diperolehi daripada perut bumi. Di sebahagian kawasan, aktiviti magma dalam perut bumi menyebabkan haba yang dikandunginya terdapat di bahagian atas berhampiran dengan permukaan bumi.
35 Haba yang panas ini dapat diambil dengan menggunakan teknologi tertentu untuk menjana elektrik ataupun digunakan terus untuk rumah kediaman di negara-negara beriklim sejuk. Selagi bumi dapat membekalkan haba yang mencukupi, dan selagi tidak berlaku gemba bumi, stesen penjana geoterma ini mampu untuk memberikan tenaganya berterusan kepada penduduk di sekitarnya. Untuk menjana tenaga dari tenaga panas bumi, sumur digali ke dalam takungan bawah tanah untuk mengakses wap dan air panas, yang digunakan untuk menggerakkan turbin yang disambungkan ke penjana elektrik. Sumber tenaga geoterma juga terdapat di Malaysia, tetapi suhunya tidak terlalu tinggi. Oleh yang demikian, kawasan air panas yang disumbangkan oleh tenaga geoterma kebanyakannya digunakan sebagai tempat rekreasi dan perkelahan. Dalam aspek kecekapan, panas bumi adalah salah satu sumber tenaga terbesar. Sistem pam haba panas bumi menggunakan 25% hingga 50% lebih sedikit elektrik daripada sistem tradisional untuk pemanasan atau penyejukan. Selain itu, reka bentuk sistem panas bumi yang fleksibel, sistem ini dapat disesuaikan dengan situasi yang berbeza, dan memerlukan lebih sedikit ruang untuk perkakasan dibandingkan dengan sistem konvensional.
36 Geothermal HVAC (pemanasan, pengudaraan, dan penyaman udara) adalah sistem yang berkesan untuk pemanasan dan penyejukan. Sistem HVAC tidak membakar bahan bakar fosil untuk menghasilkan haba atau memberikan penyejukan, tidak seperti sistem pemanasan dan penyejukan biasa. Sebaliknya, mereka memindahkan haba ke dan dari bumi. Rajah 2.15 Sistem tenaga geoterma Antara kelebihan tenaga geoterma adalah : • Merupakan sumber mesra alam. Ini kerana, tenaga panas bumi diekstrak dari kerak bumi di atas bumi tanpa membakar bahan bakar fosil. • Sistem yang efisien kerana menggunakan lebih sedikit elektrik daripada sistem tradisional untuk pemanasan atau penyejukan dan reka bentuk sistem panas bumi yang fleksibel (sistem ini dapat disesuaikan dengan situasi yang berbeza) • Hanya memerlukan sedikit ruang untuk perkakasan dibandingkan dengan sistem konvensional. • Kos penyelenggaraan yang sedikit kerana jangka hayat sistem pam
37 haba panas bumi tinggi (antara 25 hingga 50 tahun) manakala fungsi pam boleh digunakan sehingga sekurang-kurangnya 20 tahun. Ini bermaksud, selepas pemasangan, sistem panas bumi tidak memerlukan penyelenggaraan. • Merupakan sumber tenaga yang stabil kerana tidak mempunyai turun naik tenaga rendah yang sama dengan angin atau solar. • Bekalan tanpa had. Tidak ada kekurangan tenaga panas bumi, tidak seperti sumber tenaga tradisional seperti arang batu dan bahan bakar fosil. Geoterma adalah tenaga yang boleh diperbaharui dan diisi semula dengan sendirinya, dan dengan itu bekalannya adalah banyak dan berterusan. 2.1.3 Penggunaan Tenaga Cekap / Cekap Tenaga Sumber haba selain sinaran matahari ialah manusia sendiri. Jenis aktiviti yang dilakukan oleh penghuni bangunan akan menentukan banyak mana haba dihasilkan oleh mereka. Bilangan penghuni juga mempengaruhi kuantiti haba yang terhasil. Alat-alat elektrik dalam bangunan juga melesapkan haba ke udara. Alat-alat dalam ruang pejabat ialah pencetak, komputer, mesin pendua dan lainlain lagi. Alat-alat elektrik dalam rumah ialah peti sejuk, televisyen, komputer dan sebagainya. Alat-alat elektrik dalam bangunan mestilah daripada jenis yang cekap tenaga supaya penghasilan haba dalam bangunan dikurangkan. Lampu dalam bangunan juga merupakan salah satu alat elektrik yang menghasilkan haba. Pencahayaan buatan ini boleh menyumbang sehingga 15% daripada penggunaan elektrik tahunan bangunan. Penggunaan dan rekabentuk teknologi pencahayaan masa kini mampu meminimumkan keperluan untuk pencahayaan buatan dan boleh mengurangkan penggunaan tenaga pencahayaan dalam bangunan sebanyak 50-70%.
38 Rekabentuk lampu hijau (green lighting) sepadan antara jumlah kualiti cahaya dengan fungsi ruang. Bahagian pencahayaan untuk kawasan yang berbeza atau fungsi yang berbeza harus berada pada kawalan berasingan untuk membolehkan pengguna ruang menentukan jumlah cahaya yang diperlukan. Penderia (sensors) yang mampu menghidupkan dan mematikan lampu secara automatik mengikut keperluan juga boleh mengurangkan penggunaan tenaga. 2.1.3.1 Pencahayaan (Green Lighting) Cahaya ialah satu bentuk tenaga sinaran dan dapat dihasilkan dengan mengalirkan arus elektrik melalui filamen karbon, rod karbon atau tiub-tiub yang berisi gas. Tenaga elektrik yang dialirkan itu ditukarkan kepada bentuk tenaga haba dan kemudiannya menjadi cahaya. Objektif utama pencahayaan cekap tenaga adalah untuk membekalkan tahap pencahayaan yang sama namun dengan penggunaan tenaga yang lebih rendah. Berikut adalah beberapa rekabentuk lampu hijau pada masa kini : I. Mentol Pendarfluor Mentol pendarfluor hanya menggunakan 25%-35% tenaga elektrik yang digunakan oleh mentol pijar dan memberikan jumlah cahaya yang sama. Mentol ini mampu bertahan sehingga 10 kali lebih lama daripada mentol pijar. Terdapat dua jenis mentol pendarfluor iaitu pendarfluor padat dan pendarfluor tiub/lilitan. Mentol pendarfluor tiub lurus dipasang dalam lekapan khusus manakala mentol pendarfluor padat boleh digunakan dalam lekapan standard. Mentol pendarfluor tiub adalah yang paling biasa di ruang dalaman yang besar, manakala mentol pendarfluor padat lebih biasa di ruang kediaman.
39 Rajah 2.16 Contoh mentol pendarflour padat Rajah 2.17 Contoh mentol pendarfluor tiub/lilitan II. Light Emitting Diode (LED) LED kini merupakan salah satu teknologi pencahayaan yang paling cekap dan pesat membangun. LED kediaman menggunakan 25% daripada elektrik mentol pijar, dan bertahan sehingga 25 kali lebih lama. LED memancarkan hampir tiada tenaga sebagai haba - sebaliknya, mentol pijar membebaskan 90% tenaganya sebagai haba, dan lampu kalimantang padat (CFL) membebaskan sehingga 80% tenaganya sebagai haba.
40 Rajah 2.18 Contoh mentol LED III. High Intensity Discharge (HID) Lamps Lampu HID pada masa ini merupakan pencahayaan yang paling cekap tenaga dan boleh menjimatkan sehingga 75%-90% tenaga pencahayaan apabila ia menggantikan mentol pijar. Lampu HID mengambil masa sehingga sepuluh minit untuk menghasilkan cahaya apabila mula-mula dihidupkan. Atas sebab itu, dan cahaya terang yang dihasilkannya, ia paling sesuai untuk pencahayaan luar dan kawasan dalaman yang besar. Ia tidak sesuai untuk digunakan dengan penderia penghunian (sensors). Rajah 2.19 Contoh mentol HID
41 2.1.3.2 Penderia (Sensors) Fotosensor (photosensors) dan pengesan gerakan paling biasa digunakan untuk pencahayaan luar. Photosensor boleh digunakan untuk menghalang lampu luar daripada beroperasi pada siang hari, manakala pengesan gerakan boleh menghidupkan lampu hanya apabila ia diperlukan manakala penderia penghunian (sensors) biasanya digunakan di dalam rumah untuk menghidupkan lampu apabila seseorang memasuki bilik dan mematikannya semula apabila tiada aktiviti dikesan untuk satu tempoh masa. Penderia penghunian (sensors) perlu ditempatkan di mana ia akan mengesan penghuni atau aktiviti di semua bahagian ruang. Rajah 2.20 Contoh photosensor Rajah 2.21 Contoh penderia (sensors)