Berada Dalam Kawasan “Ring of Fire” Gempa Dunia Amankah Bangunan Tinggi di Indonesia

Indonesia adalah negara kepulauan yang secara geografis berada dalam “ring of fire” gempa dunia.  Gempa tektonik yang kerap melanda seolah menjadi bagian dari kehidupan masyarakat Indonesia beberapa waktu belakangan ini. Kalangan engineer pun mulai memikirkan langkah-langkah tepat agar bangunan maupun jalan dapat bertahan jika terjadi gempa.

Bangunan-bangunan tinggi yang ada di Indonesia sebagian kecil telah berusia uzur. Walaupun dalam teori civil engineering, kekuatan struktur maupun konstruksi bisa dirancang hingga berumur hingga 50 atau 100 tahun, lalu bagaimana jika kerap diguncang gempa dengan intensitas yang lumayan rutin ?

Banyaknya bangunan tinggi dengan beragam fungsi seperti hotel, perkantoran dan apartemen menimbulkan sedikit pertanyaan di benak masyarakat awam, amankah tinggal dan menempati bangunan tinggi di Indonesia ? Walaupun dalam tahap perencanaannya sudah diestimasi tentang kekuatan struktur bangunan terhadap gempa, namun harus ada metode lain agar bangunan tahan terhadap gempa dinataranya penggunaan teknologi dan alat baru yang sanggup menahan bangunan terhadap gempa, minimal mengeliminir kerusakan yang terjadi akibat gempa. Tim Konstruksi menurunkan laporan utama terkait hal tersebut, berikut liputannya.

MR Fluid & Base Isolation

Gempa bumi merupakan bencana alam yang paling menakutkan bagi manusia, baik secara alami ataupun akibat manusia yang lebih frontal. Hal ini akibat kita selalu mengandalkan tanah tempat kita berpijak di bumi sebagai landasan yang paling stabil yang bisa selalu dalam keadaan diam dan menopang kita. Begitu terjadi gempa bumi, kita tiba-tiba menyadari bahwa tanah yang kita pijak tersebut ternyata bisa kehilangan stabilitasnya sehingga mampu menelan korban.

Untuk mencegah terjadinya kerugian besar akibat hancurnya bangunan-bangunan penting, para ilmuwan juga mengembangkan teknologi untuk memperkuat bangunan sehingga dapat bertahan dari serangan gempa bumi. Negara-negara yang sering diserang gempa bumi seperti Jepang sudah banyak menggunakan teknologi ini pada gedung-gedung dan bangunanbangunan besar.

Salah satu teknologi yang gencar dikembangkan adalah penggunaan cairan MagnetoRheological atau disebut juga MR fluid untuk meningkatkan stabilitas bangunan saat terjadi gempa. Cairan ini berwarna keabuabuan dan tampak agak mengkilat seperti minyak. Massa jenis (densitas) cairan istimewa ini tiga kali lebih besar dari densitas air.

Fluida ini tersusun dari partikel-partikel besi yang mengandung gugus karbonil, cairan pelarut, dan bahan-bahan aditif lainnya. Partikel-partikel besi (carbonyliron) yang sangat halus, cairan MR mengandung 20-40 persen partikel-partikel besi ini.

Kumparan elektromagnet ditempatkan di dalam damper untuk mengendalikan fluida MR. Sekitar lima liter fluida dapat ditampung oleh damper. Bangunan juga dilengkapi dengan sensor getaran yang langsung mengirimkan sinyal pada komputer (saat ada getaran) supaya mengalirkan listrik pada damper.

Damper bergerak-gerak dan mengeluarkan gaya untuk melawan getaran gempa. Fluida MR yang sudah berubah jadi padatan dapat menambah besarnya gaya yang bisa dihasilkan damper ini. Semakin besar getaran semakin besar pula arus listrik yang mengalir sehingga medan magnet yang tercipta semakin kuat.

Kuatnya medan magnet ini menyebabkan semakin kerasnya padatan yang terbentuk sehingga damper bisa menghasilkan gaya yang lebih besar untuk melawan getaran gempa. Saat getaran gempa berhenti, komputer menghentikan aliran listrik pada elektromagnet sehingga medan magnetnya hilang dan padatan MR berubah kembali menjadi fluida.

Hebatnya lagi, damper yang dilengkapi fluida MR ini dapat pula digunakan dalam kehidupan sehari-hari sebagai penyerap getaran pada berbagai peralatan elektronik seperti mesin cuci, dan sebagai shock absorber pada mobil.

Paralatan lain yang saat ini tengah dikembangkan adalah penggunaan bantalan karet yang diletakkan pada bagian bawah bangunan sebagai penahan stabilitas bangunan ketika gempa terjadi, alat ini dinamakan base Isolation (ada beberapa jenis produk), yang mengiosolasi beban gempa yang terjadi agar tidak sampai menyentuh struktur atas bangunan.

Alat tersebut diproduksi di Jepang dan sudah digunakan pada beberapa bangunan di Jakarta dan Medan. Alat ini juga sudah melalui tahap uji oleh perusahaan yang memproduksinya, sehingga layak untuk digunakan untuk bangunan-bangunan tinggi yang beru berdiri di Indonesia.

Gubernur DKI Jakarta, Fauzi Bowo mengklaim bahwa gedung-gedung pencakar langit di Jakarta sudah didesain tahan gempa. Secara teori, gedung-gedung di Jakarta didesain menggunakan desain standar Jepang. Davy Sukamta, Ketua Asosiasi Tenaga Ahli Konstruksi Indonesia memperkuat klaim Fauzi Bowo. Davy menyatakan lebih dari 90 persen gedung tinggi di Jakarta aman.

Menurut Adang Surahman, ahli gempa dari ITB, Jakarta sendiri relatif aman dari gempa besar. Tidak seperti pesisir selatan Jawa dan Sumatra Barat. Namun sampai saat ini, Jakarta masih belum mempunyai lokasi ideal untuk evakuasi apabila terjadi bencana alam, seperti balai kota maupun sekolah-sekolah yang berkonstruksi kuat.

Pakar gempa Danny Hilman Natawijadja dari Laboratorium Gempa Lembaga Ilmu Pengetahuan Indonesia (LIPI) pada JPNN mengatakan, Indonesia harusnya belajar dari Jepang. Apalagi jumlah korban jiwa akibat bencana gempa dan tsunami Aceh jauh lebih besar dari bencana gempa Kanto yang membuat Jepang banyak belajar.

‘’Jauh sekali, jauh sekali antara Indonesia dengan Jepang. Mereka lebih dari segi infrastruktur, perhatian pemerintah dan kesadaran rakyatnya. Indonesia bisa saja mengejarnya, tidak ada kata terlambat. Harus berani menyiapkan anggaran yang besar, jika ingin menghindari jatuhnya korban jiwa yang lebih besar juga. Bencana tidak bisa ditebak kapan datangnya,’’ kata Danny.

 

Secara sederhana konsep bangunan untuk rumah tahan gempa dapat di katagorikan sebagai berikut :

Denah Bangunan :

* Denah yang terlalu panjang harus dipisahkan
* Denah berbentuk L harus dipisahkan
* Denah berbentuk U harus dipisahkan

Bangunan Tembok :

* Dinding bata harus kuat dengan kolom,sloof, ring balok dari beton atau kayu
* Dinding bata harus angker terhadap kolom,sloof dan ring balok
* Sloof harus diberi angker terhadap pundasi

Bangunan Kayu :

* Hubungan antara kolom dan balok atap harus diberi balok penapong diagonal dan datar
* Hubungan antara balok lantai dan kolon harus diberi balok panopang diagonal dan datar
* Pundasi umpak harus tertanam sedalam > 20 cm ke dalam tanah

Desain Tahan Guncangan

Tim dosen dari Fakultas Teknik Sipil Institut Teknologi Sepuluh Nopember (ITS), Surabaya, beberapa waktu lalu menciptakan desain rumah tahan gempa. Solusi tempat tinggal bagi daerah rawan gempa ini selain dapat dibangun dengan cepat, juga berharga terjangkau.

Indonesia terletak di daerah rawan gempa karena dilalui tiga lempeng tektonik besar, yaitu lempeng Indo-Australia, Eurasia, dan lempeng Pasifik. Karena itu, bangunan-bangunan di Indonesia harus dirancang sedemikian rupa agar tahan terhadap guncangan gempa.

Menurut Ir. Tavio, M.S., Ph.D Head of Laboratory of Concrete and Building Material Fakultas Teknik Sipil ITS, mengatakan, kebanyakan rumah di Indonesia memang telah dirancang sesuai standar bangunan yang berlaku di Indonesia. Namun, standar ini belum cukup aman untuk diterapkan di beberapa wilayah di Tanah Air, khususnya di wilayah yang memiliki risiko gempa tinggi. Sebut saja Padang, Sumatera Utara, sebagai contohnya.

“Pembagian wilayah gempa (WG) di Indonesia ada enam. Mulai dari WG1 sampai WG6 seperti yang tercantum dalam Tata Cara Gempa  yang berlaku saat ini. Riset yang dia lakukan bersama rekan-rekannya disesuaikan dengan beban gempa terbesar dalam standar tersebut,” tutur Tavio.

WG1 memiliki risiko gempa paling kecil sedangkan WG6 memiliki risiko yang paling tinggi. Contoh daerah yang masuk dalam WG1, kata Tavio, adalah Kalimantan.

Guncangan Hingga Skala 7,5 (SR)

Rumah rancangan Tavio dan timnya mampu menahan percepatan tanah sekitar 0,3g, atau guncangan gempa di kisaran 7,5 Skala Richter (SR). Pengembangan desainnya membutuhkan waktu kurang lebih satu tahun. Hingga kini, mereka masih terus melakukan riset untuk mengoptimalkan desain mereka itu, baik dari segi mutu, biaya, waktu, kemudahan pelaksanaan, serta keawetannya.

“Sebenarnya, permasalahannya adalah dari segi biaya. Bila ingin rumah yang lebih tahan lagi terhadap gempa, maka biaya untuk pendetailan rumah itu akan dibuat lebih khusus dengan biaya yang lebih mahal. Pendetailan ini, menurutnya, meliputi setiap komponen struktur bangunan, termasuk material yang digunakan serta tulangan bajanya,” katanya.

Tavio dan timnya merancang desain rumah tahan gempa menggunakan beton pracetak. Pemilihan menggunakan bahan beton pra cetak tentu memiliki alasan tertentu, dimana didahulukan melalui riset yang dilakukan oleh tim peneliti.

“Beton pracetak mempunyai banyak keunggulan. Bahan ini cepat untuk dibangun menjadi rumah dan mutunya lebih terkendali karena dibuat melalui pabrikasi. Jika material ini diproduksi secara massal, harganya tentu bisa menjadi lebih murah, “pungkasnya.

Bukan itu saja, beton pracetak juga mudah dikirim dari satu lokasi ke lokasi lainnya. Hal itu, menurut Tavio, akan sangat membantu dalam penyediaan pemukiman bagi penduduk dalam tempo singkat.

“Dan yang lebih penting lagi adalah, beton mempunyai nilai ekonomis dalam perawatan, tidak seperti baja yang mudah korosi kalau perawatannya tidak dilakukan secara baik dan berkala,” imbuhnya.

Ia juga menilai beton pracetak jauh lebih baik ketimbang kayu atau beton cor. Kayu punya masalah dengan keawetan terhadap cuaca. Kayu mudah lapuk dan rusak, serta rentan terhadap serangan rayap. Selain itu, membangun rumah secara massal menggunakan kayu sangat tidak ramah lingkungan serta bisa menjurus pada masalah illegal logging dan kesulitan dalam hal rehabilitasi hutan.

Beton cor memang bisa dipilih untuk membangun rumah yang kuat. Tetapi sayang, pembangunan rumah dengan beton cor tidak bisa dilakukan dengan cepat karena harus menunggu proses pengerasannya.

“Di lokasi pembangunan, bahan yang diperlukan juga akan sangat banyak dan ada yang terbuang. Satu lagi kekurangannya, pembangunan massal bisa saja menurunkan mutu beton yang dipakai. Pembangunan massal akan menurunkan mutu beton karena kontrol kualitasnya menjadi lebih sulit. Selain itu, butuh biaya yang lebih besar untuk pembuatan bahan maupun pengecorannya di lapangan,” paparnya.

Murah & Kuat

Rumah tahan gempa yang dirancang oleh tim dari ITS ini terbilang murah. Rumah tipe 36 dengan satu lantai dapat dihargai Rp 50 juta. Sementara rumah tipe 36 yang dibangun dengan dua lantai berharga Rp 90 juta. Hebatnya, bangunan tempat tinggal ini dapat dibangun hanya dalam tiga hingga empat hari saja.

“Ya, karena menggunakan konstruksi pracetak, jadi bangunannya semacam knockdown. Semua komponen dan sambungannya sudah difabrikasi dengan mutu yang terjamin dan siap dikirim ke lapangan sesuai dengan modul rumah tertentu,” papar Tavio.

Menurutnya, semua komponen rumah sudah bisa diproduksi di pabrik menggunakan modul tertentu. Cetakan juga sudah tersedia dan bisa diproduksi massal, seperti cetakan kue untuk setiap jenis kue dan bisa dipakai berulang-ulang.

“Sebuah rumah membutuhkan satu set komponen struktur dan sambungan. Di lapangan, komponen-komponen dan sambungan itu tinggal dirakit sesuai dengan petunjuknya. Petunjuk tahap-demi-tahap sudah tersedia lengkap, sehingga di lapangan tak diperlukan insinyur,” kata Tavio.

Pembangunan rumah cukup diawasi oleh orang yang mengerti cara membaca gambar dan petunjuk instalasinya, serta tukang atau buruh yang kuat. Karena itulah biaya pembangunan rumah ini menjadi sangat murah.

“Ingat, sistem ini akan sangat ekonomis bila dilakukan secara massal. Semakin banyak akan semakin murah dan cepat dalam sekali pembangunan,” imbuh Tavio.

Tim dari ITS ini berencana untuk mematenkan desain rumah mereka. Mereka pun berupaya untuk menarik perhatian pihak industri konstruksi atau pengembang properti di Tanah Air.

“Kami harap, pihak industri konstruksi atau pengembang properti, terutama pemerintah melalui Ristek dan Dikti, melirik dan tahu tentang usaha yang telah kami rintis ini. Tanpa dukungan mereka, riset ini akan berjalan sangat pelan lantaran keterbatasan biaya, peralatan uji, literatur, serta banyak hal lainnya.

Desain ini juga  dapat dikembangkan untuk pembangunan gedung tempat tinggal yang tinggi, seperti apartemen, atau rumah susun. Riset juga sedang dirintis masih awal untuk bangunan bertingkat sederhana sekitar 4  tingkat.  Empat lantai adalah batas maksimum bangunan  tinggi tanpa lift. Artinya, desain rancangan ITS ini bisa juga memenuhi kebutuhan akan rusunawa dan rusunami yang tahan gempa.

Indonesia sudah memiliki cukup banyak pengalaman pahit terkait gempa dan risikonya. Gempa yang terjadi di Padang, Sumatera Barat beberapa waktu lalu hanya salah satu contohnya. Akibat gempat tersebut, ratusan jiwa melayang serta banyak bangunan roboh dan rusak parah.

Untuk menghindari terjadinya hal serupa, antisipasi perlu dilakukan. “Penyediaan rumah dan bangunan tahan gempa sebaiknya dan sudah seharusnya dilakukan sebelum bencana terjadi.  Karena mencegah akan jauh lebih murah daripada mengobati,” tegas Tavio. Dia berharap bangunan tahan gempa bisa menjadi prioritas di Indonesia.

Kekhawatiran masyarakat Indonesia akan bangunan tinggi terhadap  ancaman gempa setidaknya dapat dieliminir melalui berbagai penelitian dan teknologi maju tentang struktur bangunan.  Dengan kata lain, kemajuan ilmu pengetahuan yang ada saat ini, akan semakin menambah keyakinan masyarakat terhadap kekuatan bangunan jika terjadi gempa bumi, minimal ada sedikit waktu untuk menyelamatkan jiwa sebelum bangunan luluh lantak menghujam bumi.

Leave a Reply

Your email address will not be published. Required fields are marked *

*

You may use these HTML tags and attributes: <a href="" title=""> <abbr title=""> <acronym title=""> <b> <blockquote cite=""> <cite> <code> <del datetime=""> <em> <i> <q cite=""> <strike> <strong>

*