Berita

Ketika mendengar kata trigonometri, sebagian besar orang mungkin langsung terbayang rumus-rumus rumit yang hanya relevan di atas kertas. Namun, trigonometri sejatinya merupakan ilmu yang menghubungkan kita dengan alam secara lebih dalam, termasuk dalam upaya kita memanfaatkan sumber energi terbarukan. Di Bali, rumah adat tidak hanya merefleksikan nilai budaya dan spiritual, tetapi juga mengandung prinsip-prinsip matematis yang dapat digunakan untuk memecahkan tantangan energi modern. Bagaimana jika atap rumah adat seperti Bale Dangin, dengan sudut-sudut khasnya, dioptimalkan untuk integrasi panel surya melalui pendekatan trigonometri? Pertanyaan inilah yang menjadi kunci dalam menghadirkan solusi energi berkelanjutan yang selaras dengan kearifan lokal.

Bale Dangin adalah salah satu bangunan tradisional Bali yang memiliki makna spiritual mendalam dalam budaya masyarakat Bali. Bangunan ini biasanya terletak di sisi timur rumah dan berfungsi sebagai tempat untuk ritual keagamaan. Desain atap Bale Dangin, yang memiliki sudut kemiringan tertentu, mencerminkan filosofi harmoni dengan alam dan penyesuaian terhadap iklim tropis Bali. Namun, dalam menghadapi tantangan modern seperti perubahan iklim dan kebutuhan akan energi yang lebih ramah lingkungan, bangunan tradisional ini juga memerlukan adaptasi (Putra, 2021).

Menurut konsep Asta Kosala Kosali, yang menjadi pedoman dalam penataan ruang arsitektur tradisional Bali, Bale Dangin biasanya ditempatkan di bagian timur atau tengah kompleks rumah (ditwdb, 2019). Penempatan ini bukanlah kebetulan, melainkan berhubungan erat dengan filosofi Bali yang menghormati arah mata angin dan energi alam. Posisi timur atau tengah dipilih karena area ini secara langsung menerima paparan sinar matahari sepanjang hari, terutama pada pagi hingga tengah hari, yang dianggap membawa energi positif. Hal ini memberikan keunggulan tambahan dalam upaya integrasi panel surya pada atap Bale Dangin, karena lokasi ini memastikan bahwa panel surya akan mendapatkan eksposur maksimal terhadap sinar matahari. Dengan demikian, letak yang strategis ini tidak hanya melestarikan nilai-nilai kearifan lokal tetapi juga mendukung optimalisasi energi terbarukan yang ramah lingkungan.

Indonesia, termasuk Bali, memiliki potensi besar dalam pemanfaatan energi terbarukan, terutama energi surya. Menurut Kementerian Energi dan Sumber Daya Mineral, Indonesia menerima radiasi matahari rata-rata sebesar 4,8 kWh/m² per hari, yang cukup untuk mendukung penggunaan panel surya secara optimal (Kementrian Energi dan Sumber Daya Mineral Republik Indonesia, 2012). Integrasi panel surya pada struktur tradisional seperti Bale Dangin memerlukan pendekatan etnomatematika yang mengaitkan hubungan antara matematika dan budaya. Salah satu aspek teknis penting dalam pemasangan panel surya adalah menentukan sudut optimal dari panel tersebut agar dapat menyerap energi matahari secara maksimal. Dalam konteks ini, trigonometri sebagai cabang ilmu matematika memainkan peran penting. Trigonometri membantu dalam menghitung sudut optimal atap agar panel surya dapat menerima radiasi matahari dengan efisiensi tertinggi.

Bale Dangin, sebagai salah satu komponen utama dari struktur rumah tradisional Bali, memiliki keunikan tersendiri dalam hal bentuk dan fungsi. Selain menjadi tempat yang digunakan untuk aktivitas religius, desain atap Bale Dangin mencerminkan kemampuan masyarakat Bali dalam merancang bangunan yang selaras dengan alam. Struktur atapnya yang miring dan bentuknya yang khas bukan hanya mempertimbangkan aspek estetika, tetapi juga disesuaikan dengan kondisi iklim tropis Bali yang memiliki intensitas curah hujan tinggi dan paparan sinar matahari yang kuat. Dalam konteks modern, tantangan yang muncul adalah bagaimana menjaga relevansi bangunan tradisional ini di tengah kebutuhan energi yang meningkat. Perubahan iklim global dan ketergantungan yang semakin besar terhadap sumber energi tak terbarukan memaksa kita untuk mencari solusi yang lebih ramah lingkungan. Oleh karena itu, integrasi energi terbarukan, khususnya energi surya, menjadi salah satu pilihan yang sangat relevan untuk daerah dengan potensi radiasi matahari tinggi seperti Bali (Afif & Martin , 2022).

Dalam konteks instalasi panel surya, sudut kemiringan atap menjadi faktor krusial yang menentukan seberapa banyak energi matahari yang dapat diserap oleh panel. Secara umum, semakin optimal sudut atap dalam menerima radiasi matahari, semakin besar energi yang dapat dihasilkan oleh panel surya. Menurut penelitian yang dilakukan oleh International Renewable Energy Agency (IRENA, 2020), untuk wilayah tropis seperti Bali, sudut optimal panel surya biasanya berkisar antara 10° hingga 15°. Sudut ini ditentukan berdasarkan intensitas radiasi matahari dan sudut datang sinar matahari sepanjang tahun. Dalam hal ini, atap Bale Dangin, yang umumnya memiliki sudut kemiringan yang sudah disesuaikan dengan kondisi iklim setempat, berpotensi menjadi tempat ideal untuk pemasangan panel surya. Dengan menggunakan konsep dasar trigonometri, kita dapat menghitung sudut optimal untuk setiap lokasi berdasarkan posisi geografisnya. Rumus dasar yang digunakan dalam perhitungan sudut optimal adalah sebagai berikut:

Di mana:

• θ adalah sudut optimal antara atap atau permukaan dengan panel surya untuk memaksimalkan penerimaan sinar matahari
• h adalah tinggi vertikal dari permukaan (misalnya tinggi atap dari tanah atau permukaan dasar).
• l adalah panjang horizontal dari permukaan (jarak horizontal dari titik awal hingga ujung atap).

Menurut buku “Bali: Traditional Housing and Settlements” oleh Made Wijaya memberikan deskripsi mendetail mengenai dimensi rumah adat Bali, termasuk tinggi dan panjang atap Bale Dangin yang berkisar antara 2 hingga 4 meter untuk tingginya dan 10 hingga 15 meter untuk panjangnya, tergantung pada ukuran dan fungsi bangunan (Dwijendra, 2003).

Dengan memasukkan nilai  dan  ke dalam grafik Geogebra, pengguna bisa melihat langsung bagaimana sudut tersebut terbentuk dan memverifikasi hasil perhitungan sudut optimal secara interaktif, dapat dilihat pada gambar 3.

Dalam upaya mengintegrasikan panel surya pada atap Bale Dangin, studi ini melakukan analisis terhadap sudut kemiringan atap dan potensi pemasangan panel surya. Kemiringan atap yang umum digunakan untuk rumah di Bali berkisar 35° - 40° (Bali Roofing, 2018). Sudut ini mendekati sudut optimal untuk pemasangan panel surya di wilayah tropis (Kementerian ESDM, 2020). Dengan menggunakan pendekatan Research and Mathematical Analysis (RMA), data tentang sudut atap dikumpulkan dan dianalisis untuk memastikan bahwa modifikasi struktur atap diperlukan serta perubahan yang dilakukan seminimal mungkin agar tidak mengganggu nilai estetika dan spiritual bangunan tersebut. Hasil analisis menunjukkan bahwa dalam banyak kasus, atap Bale Dangin belum memiliki kemiringan yang cukup ideal untuk penempatan panel surya, perlu penyesuaian pada orientasi panel untuk mencapai efisiensi maksimal.

Dari pembahasan yang telah dilakukan, dapat disimpulkan bahwa integrasi panel surya pada atap Bale Dangin, sebagai salah satu elemen penting arsitektur tradisional Bali, tidak hanya memungkinkan, tetapi juga efisien jika dilakukan dengan pendekatan yang tepat. Trigonometri, sebagai cabang ilmu matematika yang mempelajari hubungan antara sudut dan panjang sisi dalam segitiga, memiliki peran vital dalam menentukan sudut optimal pemasangan panel surya. Sudut kemiringan atap Bale Dangin yang secara alami memiliki kemiringan antara 10 hingga 15 derajat, terbukti sangat ideal untuk memaksimalkan penyerapan energi matahari di wilayah tropis seperti Bali.

Selain itu, integrasi ini mencerminkan perpaduan yang harmonis antara inovasi teknologi modern dan pelestarian budaya lokal. Penggunaan energi terbarukan, seperti energi surya, tidak hanya relevan dari sisi teknis, tetapi juga berkontribusi terhadap pengurangan ketergantungan pada sumber energi fosil serta upaya mitigasi perubahan iklim. Dengan demikian, Bali dapat menjadi contoh bagaimana tradisi dan inovasi dapat berjalan seiring, menjaga keseimbangan antara kemajuan teknologi dan penghormatan terhadap warisan budaya.

Sebagai saran, perlu adanya pengembangan panduan teknis khusus untuk pemasangan panel surya pada bangunan tradisional seperti Bale Dangin agar integrasi teknologi energi terbarukan dapat dilakukan tanpa merusak aspek estetika dan budaya. Selain itu, pelibatan masyarakat dalam proses integrasi ini sangat penting untuk memastikan penerimaan yang baik serta pemahaman terhadap manfaat jangka panjang yang dihasilkan. Penelitian lanjutan juga diperlukan untuk menguji secara lebih empiris efisiensi energi yang dapat diperoleh dari instalasi panel surya pada bangunan tradisional di berbagai daerah Bali, guna mengoptimalkan potensi energi yang dihasilkan.

Dengan memadukan inovasi teknologi modern seperti panel surya dengan prinsip arsitektur tradisional, Bali dapat menjadi model inspiratif bagi daerah lain dalam mengintegrasikan energi terbarukan secara harmonis tanpa mengabaikan kekayaan budaya lokal.

Daftar Pustaka

Afif , F., & Martin , A. (2022, Mei 1). Tinjauan Potensi dan Kebijakan Energi Surya di Indonesia. Jurnal Engine: Energi, Manufaktur, dan Material, 6. Dipetik September 16, 2024, dari https://media.neliti.com/media/publications/455339-none-093e2541.pdf

Bali Roofing. (2018, Agustus 16). Berapa derajat kemiringan yang baik? Bali, Indonesia. Dipetik September 16, 2024, dari https://www.facebook.com/baliroofing/posts/berapa-derajat-kemiringan-atap-yang-baikkemiringan-atap-yang-umum-digunakan-untu/1134363593384194/

ditwdb. (2019, Okober 30). Asta Kosala Kosali, Pengetauhan arsitektur tradisional Bali. Diambil kembali dari Kementerian Pendidikan dan Kebudayaan Direktorat Jenderal Kebudayaan: https://kebudayaan.kemdikbud.go.id/ditwdb/asta-kosala-kosali-pengetauhan-arsitektur-tradisional-bali/

Dwijendra, N. (2003). Bali Traditional Housing and Settlements. Journal of Settlement Natah. Journal of Settlement Natah, 1, 8-24. Dipetik September 15, 2024, dari https://www.asianinstituteofresearch.org/_files/ugd/ed8b62_74358622b5eb4152b1595acd1aacf156.pdf

IRENA. (2020). RENEWABLE CAPACITY STATISTICS 2020. Dipetik September 15, 2024, dari https://www.irena.org/-/media/Files/IRENA/Agency/Publication/2020/Mar/IRENA_RE_Capacity_Statistics_2020.pdf

Kementerian ESDM. (2020). Handbook of Energy & Economic Statistics of Indonesia. Dipetik September 16, 2024

Kementrian Energi dan Sumber Daya Mineral Republik Indonesia. (2012, Juni 19). Kementrian Energi dan Sumber Daya Mineral Republik Indonesia. Dipetik September 15, 2024, dari Matahari Untuk PLTS di Indonesia: https://www.esdm.go.id/id/media-center/arsip-berita/matahari-untuk-plts-di-indonesia

Putra, P. D. (2021). ESENSI DAN KOMODIFIKASI PARIWISATA BUDAYA BALI. (I. B. Puja, I. N. Suprastayasa, & P. A. Aryasih, Penyunt.) Bali, Indonesia: Pusat Penelitian dan Pengabdian Kepada Masyarakat. Dipetik September 7, 2024, dari http://repo.ppb.ac.id/154/1/E-Book%20Esensi%20dan%20Komodifikasi%20Pariwisata%20Budaya%20Bali.pdf