I. Pengertian
Sebuah bangunan tinggi adalah bangunan atau struktur tinggi. Biasanya, fungsi bangunan adalah bangunan apartemen tinggi atau perkantoran tinggi.
Bangunan tinggi merupakan jawaban atas permasalahan lahan yang semakin mahal dan langka, sehingga memiliki aspek ekonomis yang tinggi dan merupakan solusi bila tidak mungkin membangun secara horizontal. Bangunan tinggi termasuk didalamnya gedung perkantoran, apartemen, hotel dan sebagainya dengan multi lantai dalam hal ini lebih dari 4 lantai. Dalam sistem bangunan tinggi (high rise building), terdapat beberapa sistem utama yang bekerja secara terpadu demi terbentuknya bangunan tinggi utuh yang berdaya guna, sistem tersebut mirip seperti tubuh manusia dengan fungsi-fungsi seperti struktur (tulang), arsitektural (kulit dan pembungkus, barangkali termasuk otot beserta keindahan bentuknya), mekanikal dan elektrikal (semisal sistem respirasi, peredaran darah dan sistem getah bening), meskipun tidak benar-benar sama, fungsi-fungsi ini mirip organisme yang memang berfungsi-fungsi untuk tujuan kehidupan manusia didalamnya.
Bangunan tinggi menjadi mungkin dengan adanya penemuan elevator (lift) dan bahan bangunan yang lebih murah dan kuat. Bangunan antara 75 kaki dan 491 kaki (23 m hingga 150 m), berdasarkan beberapa standar, dianggap bangunan tinggi. Bangunan yang lebih dari 492 kaki (150 m) disebut sebagai pencakar langit. Tinggi rata-rata satu tingkat adaalh 13 kaki (4 m), sehingga bangunan setinggi 79 kaki (24 m) memiliki 6 tingkat.
Bahan yang digunakan untuk sistem struktural bangunan tinggi adalah beton kuat dan besi. Banyak pencakar langit bergaya Amerika memiliki bingkai besi, sementara blok menara penghunian dibangun tanpa beton.
Meskipun definisi tetapnya tidak jelas, banyak badan mencoba mengartikan arti 'bangunan tinggi': International Conference on Fire Safety in High-Rise Buildings mengartikan bangunan tinggi
sebagai "struktur apapun dimana tinggi dapat memiliki dampak besar terhadap evakuasi" New Shorter Oxford English Dictionary mengartikan bangunan tinggi sebagai "bangunan yang
memiliki banyak tingkat"
Massachusetts General Laws mengartikan bangunan tinggi lebih tinggi dari 70 kaki (21 m) Banyak insinyus, inspektur, arsitek bangunan dan profesi sejenisnya mengartikan bangunan
tinggi sebagai bangunan yang memiliki tinggi setidaknya 75 kaki (23 m).
Struktur bangunan tinggi memiliki tantangan desain untuk pembangunan struktural dan geoteknis, terutama bila terletak di wilayah tanah liat memiliki faktor risiko geoteknis seperti tekanan tinggi atau tanah lumpur. Mereka juga menghadapi tantangan serius bagi pemadam kebakaran selama keadaan darurat pada struktur tinggi. Desain baru dan lama bangunan, sistem bangunan seperti sistem pipa berdiri bangunan, sistem HVAC (Heating, Ventilation and Air Conditioning), sistem penyiram api dan hal lain seperti tangga darurat dan elevator mengalami masalah seperti itu.
Contoh tantangan terhadap pemadam kebakaran pernah terjadi. Pemadam kebakaran diarahkan ke sebuah hotel tinggi di Lexington, Kentucky dengan laporan asap di bangunan itu. Ketika pemadam mencari sumbernya, mereka menemukan asap di lorong, bukan di kamar tamu. Ini
membantu pemadam mengetahui bahwa masalahnya berasal dari sistem HVAC dan bahaya asli tidak terjadi.
Bangunan tinggi mulai dibangun pada waktu awal berdirinya Amerika selama kebangkitan industri. Menggunakan bahan ringan, mereka mampu membuat bangunan bertingkat 8. Asch Building memiliki 10 tingkat.
II. Sejarah
Bangunan apartemen yang tinggi sudah muncul di zaman kuno tepatnya di Roma kuno dan beberapa kota lain di Kekaisaran Romawi , beberapa di antaranya mungkin telah mencapai hingga sepuluh atau lebih. Satu dilaporkan memiliki 200 anak tangga mengalami kehancuran yang disebabkan oleh pembangunan yang buruk akibatnya menjadi runtuh, beberapa kaisar Romawi , dimulai dengan Augustus (r. 30 SM - 14 M), batas set 20-25 meter untuk bangunan bertingkat, tapi dengan keberhasilan yang terbatas, sebagian batas-batas ini sering diabaikan meskipun kemungkinan runtuh lebih tinggi . Semakin rendah lantai itu biasanya ditempati oleh salah satu toko atau keluarga kaya, sementara lantai atas yang disewakan ke kelas bawah. Bertahan hidup Oxyrhynchus papyrus menunjukkan bahwa tujuh-gedung bertingkat bahkan ada di provinsi kota, seperti di abad ketiga Masehi Hermopolis di Romawi Mesir .
Di Arab Mesir , ibukota yang awal adalah Fustat. Tempat ini memiliki banyak bangunan tinggi sebagai tempat tinggal, sekitar tujuh lantai ,kabarnya bisa menampung ratusan orang. Al-Muqaddasi pada abad kesepuluh menggambarkan mereka menyerupai menara , sementara Nasir Khusraw di awal abad kesebelas menggambarkan beberapa dari mereka naik hingga empat belas lantai, dengan taman atap di lantai atas lengkap dengan sapi yang ditarik roda air untuk mengairi mereka. Pada abad ke-16, Kairo juga memiliki bangunan apartemen bertingkat tinggi di mana dua lantai yang lebih rendah untuk tujuan komersial dan penyimpanan dan lantai beberapa di atas mereka disewakan kepada penyewa .
The skyline penting pada abad pertengahan kota didominasi oleh sejumlah menara perkotaan yang tinggi dengan tujuan untuk memenuhi tujuan-tujuan defensif, tetapi juga sebagai perwakilan. Perumahan Towers of Bologna berjumlah antara 80 sampai 100, yang terbesar masih naik ke 97,2 m. Di Florence , hukum 1251 memutuskan bahwa semua bangunan perkotaan harus dikurangi hingga ketinggian kurang dari 26 m, peraturan segera diberlakukan. Bahkan kota-kota menengah seperti San Gimignano diketahui telah menampilkan tujuh puluh dua menara hingga ketinggian 51m.
Menara blok dibangun di Yaman kota Shibam pada abad keenam belas. Rumah-rumah Shibam semuanya terbuat dari batu bata lumpur , tapi sekitar lima ratus dari mereka adalah rumah menara , yang memiliki 5-16 tingkat, dengan setiap lantai memiliki satu atau dua apartemen .Teknik bangunan ini dilaksanakan untuk melindungi penduduk dari serangan Badui. Sementara Shibam telah ada selama sekitar dua ribu tahun, sebagian besar rumah-rumah di kota ini terutama berasal dari abad keenam belas. Kota ini memiliki bangunan lumpur tertinggi di dunia, dengan beberapa dari mereka lebih dari 30 meter (100 kaki ) tinggi. Shibam telah disebut "salah satu contoh tertua dan terbaik dari perencanaan kota berdasarkan prinsip konstruksi vertikal" atau " Manhattan padang pasir ".
Saat ini, bangunan apartemen bertingkat tinggi di dunia adalah Chicago 's John Hancock Center , dibangun di bawah pengawasan Skidmore, Owings & Merrill dan selesai pada tahun 1969.Bangunan itu memiliki seratus cerita dan berdiri di 344 meter.
III. Hal yang Perlu Diperhatikan Dalam High Rise Building
Beberapa fungsi utama yang harus diperhatikan dalam perancangan bangunan tinggi :
Struktural (dan metode konstruksi). Sistem struktur merupakan kerangka penyangga keseluruhan bangunan tinggi, contohnya sistem konstruksi beton bertulang yang diperkuat dengan sistem core.
Mekanikal (transportasi vertikal dan tata udara). Sistem mekanis yang menggerakkan benda-benda seperti lift, elevator, ramp berjalan, dan sebagainya. Termasuk didalamnya tata udara yang membutuhkan turbin, sistem air dengan mesin penggerak, dan sebagainya.
Elektrikal (Daya listrik dan penerangan). Mencakup segala hal berkaitan dengan kelistrikan, tata perletakan peralatan listrik, pengkabelan, penerangan.
Arsitektural (estetika). Fungsi arsitektural merupakan fungsi paling humanis yang berkaitan dengan manusia yang tinggal didalamnya, yaitu estetika, pengaturan ruangan, perletakan shaft, dan sebagainya.
Beberapa fungsi tambahan dari berbagai sistem bangunan tinggi adalah sebagai berikut : sistem aliran udara dan penghawaan, termasuk penghawaan buatan
sistem air bersih, plumbing dan fixtures sistem pengolah limbah
sistem privasi dan keamanan psikologis dalam bangunan (parking, security) sistem komunikasi (telepon, radio, televisi, internet)
sistem pengangkutan barang dan transportasi manusia (elevator, lift, ramp berjalan) sistem keamanan fisik (tangga darurat, pintu darurat)
sistem penanggulangan kebakaran sistem penangkal petir
dan sebagainya
Tahapan perancangan bangunan tinggi atau high rise building biasanya melalui beberapa tahap perancangan yang meliputi:
1. Tahap arsitektural
Tahapan ini harus melalui proses programatik yang meliputi dengar pendapat dengan pemilik proyek, kelayakan proyek, Planning Advice dari Pemerintah daerah, batasan dan lingkup proyek beserta potensi lahan yang bisa digali dari sebuah proyek bangunan tinggi. Proses programatik juga merencanakan dan menganalisa berbagai kegiatan dan fungsi ruang yang berujung pada perencanaan luasan dan pembagian ruang dalam lantai-lantainya. Dalam perencanaan arsitektural ini juga diperhatikan tentang prinsip-prinsip struktural yang harus dipenuhi, dalam arti secara arsitektural perancangan struktur bangunan tinggi sudah harus memperhatikan prinsip-prinsip struktural.
Tahap arsitektural akan menghasilkan dokumen-dokumen gambar kerja seperti denah semua lantai tingkat, potongan, tampak, perspektif, detail, fasilitas gedung, Rencana Anggaran Biaya (RAB) dan bestek (Rencana Kerja dan Syarat/RKS).
2. Tahap Struktural
Tahap ini akan memperluas cakupan desain kedalam perancangan struktural yang mencakup perhitungan pembebanan, perencanaan desain struktur seperti portal, core, kolom dan balok, termasuk analisa mekanikal elektrikal yang bekerja dalam sistem arsitektural. Penyelidikan tanah untuk menentukan pondasi juga berlangsung dalam tahap ini.
3. Tahap Finishing
Sentuhan akhir dalam desain.
Berbeda dengan sistem bangunan rendah (1-2 lantai) dimana pembebanan dan gaya yang bekerja pada bangunan dapat diprediksi secara umum melalui pengetahuan konvensional, sistem bangunan tinggi harus melalui analisa pembebanan dan mekanika gayanya, sehingga dapat diperoleh sistem struktur yang handal dan proporsional. Penyelidikan tanah harus dilakukan untuk mengetahui potensi lahan agar dapat ditentukan jenis, ukuran, letak dan kedalaman pondasi. Selain gaya vertikal, juga harus diperhatikan gaya horizontal berupa tekanan angin dan getaran gempa. Pada bangunan tinggi agak berbeda dari bangunan rendah, dari segi kekuatan struktur seringkali tidak dibuat maksimal mengingat maksimal seringkali identik dengan berat dan non ekonomis. Untuk tujuan ekonomis kekuatan adalah 'kekuatan yang diijinkan' untuk bekerja secara optimal, ekonomis dan proporsional beratnya.
Bangunan bertingkat terbagi menjadi dua jenis :
Bangunan bertingkat penuh, merupakan bangunan bertingkat dengan lantai-lantai yang identik luasnya dari bawah ke atas
Bangunan bertingkat sebagian, merupakan bangunan bertingkat dengan lantai yang tidak identik, biasanya bagian bawah memiliki luasan lebih daripada bagian atas.
IV. Sistem Struktur High Rise Building
Dalam perencanaan pembangunan gedung bertingkat ada beberapa faktor yang dipertimbangkan sebelum membangunan, yaitu Sistem Konstruksi Bangunan yang merupakan faktor pendukung utama agar dapat berdirinya bangunan bertingkat sesuai yang diharapkan tetapi ada bebrapa hal yang perlu diketahuai dalam sistem konstruksi Bangunan.
Tipe sistem struktur bangunan bertingkat tinggi : 1. Dinding pendukung sejajar (Pararel bearing wall)
2. Inti dan dinding pendukung fasade (Core and fasade bearing wall) 3. Boks Berdiri sendiri (Self support box)
4. Plat terkantilever (Cantilevered slab) 5. Plat rata (Flat slab)
6. Interspasial (interspatial) 7. Gantung (suspention)
8. Rangka Selang Seling (Staggered truss) 9. Rangka Kaku (Rigid frame)
10. Rangka Kaku dan Inti 9Rigid frame and core) 11. Rangka Trussed (Trussed frame)
12. Rangka Belt trussed dan inti (Belt trussed frame and core) 13. Tabung dalam tabung (Tube in tube)
V. Karateristik High Rise Building
Gedung high rise building, seperti namanya tentu memiliki karakteristik khusus. Karakteristik tersebut dapat dijadikan pedoman dan bahan dalam merencanakan pelaksanaan pada bangunan tersebut. Perencanaan dapat meliputi perencanaan pekerjaan struktur dan finishing kulit luar maupun finishing dalam.
Sejauh mata memandang, Kota Jakarta telah sesak oleh gedung pencakar langit (high rise building). Terlihat seolah gedung tersebut begitu gampang berdiri di tengah kota. Namun, tahukan Anda bahwa ternyata cukup sulit untuk merencanakan dan melaksanakan gedung high rise building.
Gedung high rise building akhirnya dapat dikategorikan sebagai proyek dengan kompleksitas yang tinggi. Disini akan dirangkum beberapa karakteristik struktur gedung high rise building yang dapat berguna dalam perencanaan maupun pelaksanaan.
1. Tinggi Bangunan
Seperti julukannya, tentu saja gedung ini tinggi dan menjulang. Kita dapat mengkategorikan ketinggian gedung berdasarkan jumlah lantainya. Walaupun tidak sepenuhnya benar karena bisa saja jumlah lantai banyak tapi tinggi floor to floor rendah. Jika dianggap tinggi floor to floor adalah 3.75 m (standart), maka suatu gedung dapat dikategorikan high rise building apabila memiliki jumlah lantai di atas 20 lantai. Berdasarkan pengamatan, umumnya gedung di Jakarta berada pada ketinggian 20 – 35 lantai. Di atas 35 lantai masih sedikit.
2. Luas per lantai.
Tujuan gedung high rise building adalah menambah ruang dengan keterbatasan lahan. Sehingga bangunan ini cenderung memiliki luas tapak bangunan yang kecil. Umumnya memiliki luas per lantai berkisar pada 750 m2 – 1500 m2.
3. Tipe struktur.
Tipe struktur ada tiga yaitu open frame, flat-slab, dan bearing wall system. Dari ketiga jenis struktur tersebut, system open frame yang paling banyak dipakai, diikuti oleh system flat-slab.
4. Typical.
Struktur pada gedung high rise building umumnya typical kecuali pada elemen vertikal yang mengecil pada kenaikan lantai tertentu. Hal ini karena kondisi beban di tiap lantai relatif sama. Gaya geser akibat gempa saja yang berbeda namun gaya tersebut ditopang oleh elemen struktur shearwall. Kondisi yang typical akan memudahkan dalam perencanaan dan pelaksanaan.
5. Keterbatasan lahan
Gedung high rise building umumnya menghadapi masalah keterbatasan lahan baik dalam rangka perencanaan parking area dan landscape maupun pelaksanaan sebagai tempat site installation.
6. Pengaruh angin dan gempa yang tinggi
Gedung ini, karena bentuk fisiknya yang langsing dan tinggi, secara alamiah sangat terpengaruh oleh aspek angin dan goyangan gempa.
7. Risiko tinggi
Pada pelaksanaan proyek ini, risiko yang mmungkin terjadi cukup banyak dengan probability yang tinggi. Perlu antisipasi sejak awal pelaksanaan.
8. Kompleksitas tinggi
Proyek gedung memiliki item pekerjaan yang banyak, melibatkan banyak pihak, durasi pelaksanaan yang seharusnya lebih panjang, risiko yang tinggi, ketidakpastian tinggi, serta melibatkan disiplin ilmu yang banyak. Gedung high rise building bisa jadi salah satu bangunan yang memiliki kompleksitas yang tertinggi.
9. Volume pekerjaan yang besar
Gedung high rise building memiliki jumlah lantai di atas 20 pada umumnya. Hal ini menyebabkan volume pekerjaan yang harus dilakukan dalam jumlah yang besar.
10. Schedule pelaksanaan ketat
Pada pelaksanaan proyek gedung high rise building, schedule pelaksanaan sangat ketat. Cukup banyak proyek gedung mengalami keterlambatan karena sebenarnya waktu yang dibutuhkan tidaklah memadai. Hal ini disebabkan oleh masih cukup tingginya risiko dan ketidakpastian dalam pelaksanaannya serta ketergantungan terhadap cuaca.
11. Target biaya yang ketat
Target biaya hampir selalu ketat. Hal ini dapat disebabkan oleh tingkat kompetisi yang tinggi oleh pengembang maupun kontraktor.
12. Target mutu yang tinggi
Gedung high rise building adalah icon dan lambang prestise bagi pemiliknya. Sehingga dituntut memiliki kualitas yang tinggi baik dari sisi spesifikasi maupun pelaksanaannya. 13. Tuntutan safety yang tinggi
Gedung high rise building memiliki risiko bahaya ketinggian. Semakin tinggi akan semakin bahaya. Sehingga tuntutan safety akan makin tinggi jika ketinggian gedung bertambah.
14. Ketergantungan alat TC dan PH
Diperlukan alat angkat dan transportasi yang memadai pada gedung high rise building. Tanpanya maka pelaksanaan akan sangat sulit.
15. Bentuk arsitektural
Hal ini disebabkan bahwa gedung high rise building menjadi icon lambang prestise sehingga diperlukan design arsitektur yang cantik.
16. Nilai kontrak yang besar
Tingginya volume pekerjaan dan banyaknya item pekerjaan membuat nilai kontrak pekerjaan gedung high rise building cukup besar.
