BAB VIII INTERGRATED BUILDING SYSTEM
8.1 Sistem Struktur
Pada awal skenario secara keseluruhan perancangan menggunakan sistem struktur baja dengan sistem rangka kaku dan dinding geser inti bangunan. Pada tahap pengembangan rancangan ini, penulis akan mengembangkan sistem struktur keseluruhan perancangan ini lebih lanjut. Secara keseluruhan program perancangan bangunan dimulai dari konstruksi inti bangunan, kemudian diikat dengan kolom dan balok baja, kemudian pemasangan dek baja, pembesian dan beton. Setelah perancangan secara struktural telah
selesai, maka selanjutnya pemasangan kaca insulasi pada bangunan dan terakhir adalah pemasangan kulit bangunan. (Gambar 8.1) Untuk mendukung bentuk mengalir yang tidak stabil (tidak lurus) diperlukan sistem struktur yang dapat mengimbangi dan menahan gaya lateral yang menerpa bangunan.
Gambar 8.1 Program Pembentukan Perancangan
Pada massa bangunan pertama ini menggunakan strukur atap bentang lebar sedangkan massa bangunan kedua menggunakan sistem grid dengan kantilever (Gambar 8.2). Struktur atap bentang lebar ini menggunakan rangka baja batang prafabrikasi. Pada zaman sekarang, seiring dengan perkembangan teknologi, arsitek diberi kesempatan yang besar dimana bentuk struktur hampir tidak terbatas lagi dalam bentang lebar. Struktur pada massa bangunan kedua yang terdiri dari podium dan menara ini menggunakan gabungan antara portal penahan momen dengan dinding geser. Portal menahan momen ini terdiri dari komponen horizontal berupa balok dan komponen vertikal berupa kolom yang dihubungkan secara kaku. Dinding geser ini ditempatkan pada bagian dalam bangunan yang disebut sebagai inti struktural (structural core).
Gambar 8.2 Aksonometri Sistem Struktur
Dalam hal struktur, penulis memilih untuk menggunakan struktur baja pada bangunan tinggi maupun bangunan bentang lebar, dikarenakan struktur baja memiliki kemampuan dan kekakuan sistem struktur yang baik, serta bahan baja yang tidak dapat terbakar namun baja akan meleleh jika terkena panas yang tinggi. Jadi, dapat disimpulkan bahwa bentuk organik berkaitan erat dengan sistem struktur yang digunakan. Bentuk aliran air yang bertemakan organik ini juga diaplikasikan sebagai kulit bangunan, sehingga antara bentuk bangunan, struktur dan kulit bangunan ini saling mendukung konsep organik yang diterapkan.
Keberadaan struktur merupakan akibat dari kebutuhan manusia akan wujud yang memberikan ketahanan, kekuatan, dan kestabilan dalam kondisi lingkungan tertentu.
Perkembangan struktur tidak terlepas dari perkembangan teknologi komputer. Namun, pengertian dan kerja sama antara arsitek dan engineer menentukan keberhasilan suatu bangunan untuk dibangun mengikuti desain. Konstruksi bangunan dan arsitektur bukan merupakan satu kesatuan dan bukan merupakan hal yang sama. Sisi yang paling berarti dari struktur adalah perannya bagi bentuk arsitektur. Sedangkan sisi yang terpenting dari arsitektur adalah pengaruh positifnya pada pola-pola tingkah laku manusia. Sistem struktur yang akan diterapkan pada keseluruhan bangunan ini adalah sistem struktur rangka kaku dan inti (rigid frame and core). Rangka kaku bereaksi terhadap beban lateral, terutama melalui lentur balok dan kolom. Perilaku tersebut dapat mengakibatkan ayunan lateral yang besar pada bangunan dengan ketinggian tertentu. Akan tetapi, apabila dilengkapi dengan struktur inti, ketahanan lateral bangunan akan meningkat karena in teraksi inti dan rangka kaku (portal). Perilaku sistem struktur ini dapat dilihat pada Gambar 8.3.
Gambar 8.3 Perilaku Sistem Gabungan Penahan Gaya Lateral (Sumber : Panduan Bangunan Tinggi untuk Arsitek dan Praktisi Bangunan)
Dalam mendesain struktur, keputusan ketika memilih material dan keputusan untuk memilih sistem struktur harus dilakukan secara bersamaan. Struktur bangunan sangat berkaitan erat dengan penggunaan material. Sebagai bahan kaku, baja telah sangat
banyak digunakan dalam berbagai jenis industri. Dimana kita ketahui bahwa tekanan angin pada dinding luar bangunan bisa menimbulkan permasalahan yang sangat kompleks. Kesatuan struktur dengan pelat lantai yang menghasilkan kekakuan yang baik menjadikan tekanan angin yang selalu berubah dapat diasumsikan sebagai suatu beban yang terbagi rata yang bekerja pada sistem struktur inti bangunan (core wall) sebagai gaya lateral. Tidak terkecuali dalam konstruksi bangunan, sifat baja yang ringan namun kuat membuatnya mudah untuk dirangkaikan di lokasi bangunan. Struktur baja lebih mampu mendukung bangunan yang lebih tinggi dibandingkan dengan struktur bangunan dengan beton. Yang perlu diperhatikan adalah baja perlu dilindungi terhadap bahaya kebakaran dengan bahan-bahan yang dapat meredam panas, seperti beton ringan. Dengan bentuk bangunan yang mengadopsi bentuk metafora tetesan air dan hubungannya dengan sistem struktur rangka kaku/ portal dan inti, maka dihasilkan fasad bangunan yang menutup struktur bangunannya untuk dilapisi dengan permukaan yang memiliki karakter organik kontemporer.
Dalam rancangan bangunan yang terdiri dari dua massa bangunan yaitu massa bangunan pertama dengan fungsi murni pusat perbelanjaan sedangkan massa bangunan kedua merupakan fungsi campuran antara fungsi pusat perbelanjaan dan fungsi hunian. Pada massa bangunan pertama ini, penulis menggunakan sistem struktur bentang lebar dengan rangka batang baja (steel-trussed). Truss menggunakan profil baja WF. Untuk menciptakan bentuk bangunan dengan pendekatan organik dengan bentuk metafora, penulis terinspirasi dengan bentuk pergerakan air yaitu ombak. Struktur atap bentang lebar dengan rangka baja akan lebih mendukung bentuk yang tidak lurus. Struktur atap disusun dengan rangka baja membentuk ombak dan dilapisi dengan material GRC dapat dilihat pada gambar potongan di bawah ini. (Gambar 8.4)
Gambar 8.4 Potongan Perancangan
Pada massa kedua bangunan yang merupakan bangunan dengan fungsi campuran ini terdiri dari 3 lantai fungsi pusat perbelanjaan, 3 lantai fungsi parkir kendaraan bagi penghuni kondominium, 1 lantai sky lobby dan 28 lantai fungsi hunian dengan 3 jenis tipe kamar hunian. Letak inti bangunan (core) terdapat pada pusat massa bangunan, sehingga masing-masing unit hunian memiliki layout ruangan yang unik tergantung posisinya terhadap bangunan. Ruang tamu dan ruang tidur utama dirancang besar dan terbuka, banyak diantaranya memiliki dua arah pemandangan ke luar. Jendela yang lebar memberikan suplai cahaya alami dan juga sebagai bingkai pemandangan kota Medan. Sistem kulit bangunan yang diterapkan dalam bangunan ini menggunakan “Baja L”
sebagai pengikat struktur balok dengan struktur kulit bangunan.
Gambar 8.5 Perspektif Integrasi dan Detail Sistem Struktur Eksterior dan Interior
Massa bangunan kedua yang menggunakan sistem struktur rigid frame dan core
shear wall ini juga didukung oleh struktur lantai kantiliver. Dikarenakan untuk
mendukung bentuk bangunan organik metafora, maka bangunan ini membutuhkan struktur bebas pada lantai dan pelat lantai tersebut dihubungkan dengan struktur kolom dan inti bangunan sebagai kesatuan struktur yang menyatu. Penulis memilih penggunaan bahan bangunan baja dalam sistem struktur ini dikarenakan selain bahan bangunan yang ringat dan kuat, metode konstruksi dengan penggunaan baja dapat dilaksanakan secara lebih cepat dan ekonomis. Sistem struktur bahan baja dalam perancangan sistem bangunan tinggi digunakan untuk menahan gaya gravitasi dan gaya leteral. Sistem lantai pada keseluruhan bangunan ini merupakan kombinasi dari pelat dengan balok induk dan balok anak.
DEK BAJA BAJA IPE I600 GRC BAJA L MULLION ALUMINIUM t=5mm
Gambar 8.6 Potongan Perancangan
Metode konstruksi perancangan ini dengan pekerjaan persiapan lahan dan fondasi. Sistem fondasi yang digunkan adalah sistem fondasi rakit yaitu gabungan antara fondasi dalam dengan tiang pancang dan dinding basemen, dimana tiang pancang berdiameter 1.2 meter dirancang untuk mencapai ketinggian bangunan 30 lantai dengan 2 lantai basemen. Sistem fondasi yang digunakan pada lantai basemen berupa fondasi rakit dan diperkuat dengan fondasi tiang bor (Gambar 8.6).
Dalam perancangan fondasi tiang, perlu dilakukan penyelidikan tanah terutama pada tapak yang berbatasan dengan daerah pinggiran sungai. Setelah merencanakan sistem struktur yang digunakan, perlu diperhatikan bahwa dalam metode konstruksi lantai basemen memerlukan ruang. Peraturan bangunan yang menggunakan Garis Sempadan Sungai 15 meter ini tidak boleh digunakan pada saat proses penggalian tanah untuk lantai basemen. Maka dari itu perancangan lantai basemen dan bangunan harus menambah ruang beberapa meter dari Garis Sempadan yang telah ditetapkan demi keamanan dan kenyamanan dalam konstruksi bangunan. Sebelum dimulainya pekerjaan galian pada fondasi yang menggunakan basemen, pertama-tama dilakukan pencegahan bahaya longsor di sekitar daerah yang akan digali, berupa sturktur penahan tanah atau turap. Pada saat pekerjaan pengecoran basemen, kolom-kolom dan balok serta pelat lantai baru dikerjakan secara bertahap dari lantai terbawah ke atas secara berurutan. Setelah pekeerjaan fondasi/ basemen selesai barulah dilakukan pekerjaan struktur bagian atas,
Pondasi Tiang Pancang Dinding Beton Basemen
yang diawali dengan pekerjaan di lantai dasar yang dilanjutkan pada lantai-lantai di atasnya. (Gambar 8.7)
Gambar 8.7 Tahap Konstruksi Bamgunan
Konstruksi basemen menjadi populer seiring dengan bertambahnya jumlah kendaraan dan kebutuhan parkir, mahalnya harga tanah, dan ketersediaan teknologi membuat besmen dalam. Penempatan ruang genset, trafo, pompa serta ruang IPAL juga diletakkan pada lantai besmen, dikarenakan mahalnya harga tanah dan untuk mencegah interaksi langsung penghuni bangunan atau permukiman sekitar bangunan dengan area servis. Perletakkan ruang genset, trafo dan sebagainya pada lantai basement ini juga dipertimbangkan dari segi view lingkungan luar tapak ke dalam tapak, dikarenakan perletakkan tapak yang memiliki view 360 derajat.