MAHASISWA BERSUARA: Menerapkan Wind Damper ala Taipei 101 untuk Mengurangi Dampak Gempa pada Gedung Tinggi
Gedung Taipei 101 di Taiwan membuktikan keandalan teknologi “wind damper” atau “tuned mass damper” saat Topan Soudelor menghantam negara tersebut pada Agustus 2015.
Raden Mas Blasius Sosrodinaryo
Mahasiswa Teknik Sipil Universitas Katolik Parahyangan (Unpar) Bandung
9 Oktober 2023
BandungBergerak.id – Gempa bumi adalah salah satu bencana alam yang sering dialami oleh negara yang terletak di wilayah cincin api. Beberapa contoh negara yang berada dalam wilayah cincin api ini adalah Taiwan dan Indonesia. Cincin api sendiri merupakan sebuah wilayah tektonik aktif yang berbentuk seperti tapal kuda dan terletak mengelilingi Samudra Pasifik. Meskipun menjadi salah satu negara yang sering dilanda gempa, hal tersebut tidak serta merta menghambat Taiwan untuk menjadi salah satu negara maju di dunia dan memiliki banyak gedung pencakar langit atau sering disebut juga sebagai skyscrapers.
Salah satu gedung pencakar langit yang paling terkenal adalah Gedung Taipei 101 dengan tinggi gedung 508 meter. Gedung ini bahkan sempat dinobatkan sebagai gedung tertinggi di dunia dari tahun 2004 sebelum kemunculan gedung yang bernama Burj Khalifa di Dubai pada tahun 2010.
Dari ilmu yang didapatkan oleh penulis sebagai mahasiswa Teknik Sipil semakin tinggi sebuah gedung, maka semakin besar pula simpangan yang terjadi pada gedung tersebut dari titik setimbangnya ketika ada getaran. Getaran yang dimaksud ini tidak semata - mata diakibatkan oleh gempa bumi, getaran yang terjadi juga bisa disebabkan oleh angin. Mengacu pada hal tersebut diperlukan sebuah rekayasa teknik pada gedung agar simpangan tersebut tidak terjadi atau meminimalisir terjadinya suatu simpangan pada sebuah gedung. Teknologi yang dapat digunakan untuk mencegah terjadinya simpangan pada gedung adalah salah satunya menggunakan teknologi yang bernama Wind Damper atau Tuned Mass Damper dalam istilah umum.
Prinsip Kerja Wind Damper
Aplikasi teknologi ini terdapat pada gedung yang berada di Taiwan. Teknologi ini berbentuk semacam bola raksasa yang digantung di dalam Gedung Taipei 101 serta mampu menghasilkan gaya perlawanan untuk mengurangi getaran gedung disebut dengan Wind Damper.
Wind Damper atau Tuned Mass Damper perlu dibuat sedemikian rupa sehingga memiliki frekuensi yang sama dengan struktur agar dapat bekerja dengan efektif. Wind Damper memiliki tiga komponen utama dalam pengaplikasiannya.
Pertama sebuah benda bermassa yang mampu berosilasi berguna untuk menerima gaya luar yang terjadi, kedua adalah pegas yang menghubungkan struktur bangunan dengan benda tersebut berfungsi untuk mengembalikan posisi gedung ke titik setimbangnya, dan yang terakhir adalah cairan khusus bernama Viscodamper yang berguna sebagai tempat pembuangan energi. Singkatnya, ketiga komponen tersebut berfungsi untuk mengabsorbsi getaran dinamis yang terjadi.
Pada praktiknya, Wind Damper sendiri mampu berayun sejauh 1,5 meter ke segala arah dan bisa mengurangi simpangan yang terjadi sebesar 30% hingga 40%.
Performa Wind Damper sendiri sudah teruji saat Taiwan dihantam oleh Topan Soudelor pada Agustus 2015 yang lalu. Hembusan angin tercepat yang dapat dideteksi adalah sekitar 200 km/jam sehingga menyebabkan terganggunya suplai air bersih dan listrik bagi jutaan warga Taiwan. Taipei 101 sendiri ikut mencatatkan rekor akibat topan tersebut, Wind Damper terpantau bergerak sejauh 1 meter dari titik setimbangnya. Tidak perlu diragukan lagi kemampuan Wind Damper dalam menjaga struktur, hingga saat ini Gedung Taipei 101 masih bisa kita lihat berdiri dengan kokoh.
Baca Juga: MAHASISWA BERSUARA: Peraturan tentang Lingkungan Hidup Kurang Taji dalam Mengatasi Pengelolaan Sampah di Indonesia
MAHASISWA BERSUARA: Inovasi Beton Ramah Lingkungan Hasil Olahan Limbah Batubara
MAHASISWA BERSUARA: Menyoal Isu Lingkungan, dari Propaganda Politik hingga Kesadaran Anak Muda
Permasalahan Gempa Bumi di Indonesia
Seperti yang sudah dipaparkan sebelumnya, bahwa Indonesia sendiri terletak di wilayah cincin api dan bahkan juga berada di pertemuan tiga lempeng tektonik besar sehingga gempa bumi menjadi bencana yang cukup sering dirasakan. Berdasarkan data yang dirilis oleh Kementerian Energi dan Sumber Daya Mineral, sepanjang tahun 2022 terdapat 217 gempa tektonik yang terjadi di Indonesia yang memiliki kekuatan di atas 5 Skala Richter dengan 26 di antaranya menyebabkan kerusakan infrastruktur.
Salah satu gempa yang cukup menarik perhatian adalah gempa di Cianjur sebesar 5,6 Skala Richter yang terjadi pada 21 November 2022. Gempa ini menelan 268 korban jiwa dan lebih dari 2.000 rumah tinggal mengalami kerusakan.
Sesungguhnya korban jiwa bisa dihindari jika sudah dilaksanakan langkah preventif terutama pada kesiapan infrastruktur untuk menghadapi gempa bumi. Bahkan dosen penulis menyatakan bahwa bukan gempa yang membunuh, tapi bangunannya. Hal tersebut menunjukkan bahwa kesiapan struktur dalam menghadapi gempa bumi adalah hal krusial dan perlu segera dilakukan penanganan serius untuk menekan jumlah kerugian khususnya korban jiwa akibat gempa bumi yang mungkin terjadi lagi di masa depan.
Eksistensi Gedung Pencakar Langit di Indonesia
Sebuah gedung dapat dikatakan sebagai gedung pencakar langit apabila memiliki ketinggian setidaknya 150 meter. Indonesia sendiri berada dalam urutan ke-8 sebagai negara dengan gedung pencakar langit terbanyak di dunia dengan jumlah 184 gedung.
Keberadaan gedung pencakar langit di Indonesia dimulai sejak tahun 1996 semenjak selesainya konstruksi Gedung Wisma 46 milik BNI. Pertumbuhan gedung pencakar langit di Indonesia pun terbilang cepat terlebih dalam kurun waktu lima tahun terakhir dengan Jakarta sebagai kota yang mendominasi.
Berbicara tentang gedung yang ada di Indonesia, salah satu yang sangat menarik perhatian karena ketinggiannya adalah Autograph Tower buatan PT. Putra Gaya Wahana. Gedung dengan ketinggian 382,9 meter ini berlokasi di Jakarta Pusat tercatat sebagai gedung tertinggi di belahan bumi bagian Selatan, gedung tersebut merupakan salah satu bukti prestasi konstruksi Indonesia. Hal ini dapat menunjukkan kemajuan Indonesia dalam bidang infrastruktur. Kemajuan ini juga seharusnya diiringi dengan kesadaran akan pentingnya infrastruktur teknologi tahan gempa. Berdasarkan dari data yang sudah dipaparkan, Tuned Mass Damper sangat diperlukan untuk dipasang di gedung pencakar langit karena lokasinya yang cenderung berada di pusat kota lebih memungkinkan terjadinya korban jiwa jika saja gedung tersebut tidak bisa menerima getaran gempa dan terjadi keruntuhan.
Penggunaan Tuned Mass Damper di Indonesia
Nyatanya hingga saat ini, di Indonesia sendiri belum ditemukan gedung yang memakai teknologi serupa. Namun terdapat sebuah penelitian yang dilakukan oleh mahasiswa Institut Teknologi Sepuluh Nopember menunjukkan perbedaan yang terjadi pada sebuah gedung sebelum dan sesudah dipasangnya Tuned Mass Damper. Penelitian ini menguji tentang efektivitas penggunaan Tuned Mass Damper pada Gedung Galeri Ciumbuleuit, tentunya pengujian tersebut tidak dilakukan secara fisik melainkan lewat aplikasi tertentu. Dari pengujian tersebut didapatkan hasil bahwa Tuned Mass Damper terbukti dapat mengurangi simpangan yang terjadi pada Gedung Galeri Ciumbuleuit dengan performa optimal saat Tuned Mass Damper dipasang sedekat mungkin dengan pusat berat gedung dan bermassa sebesar 0,6% dari total massa gedung. Penelitian ini juga diharapkan memberikan kesadaran pada para kontraktor untuk memasang Tuned Mass Damper pada bangunan yang akan dibangun terlebih lagi Kota Bandung dilalui oleh Sesar Lembang, salah satu sesar yang bisa menimbulkan gempa besar jika bergeser.
Tidak hanya untuk bangunan tinggi, Tuned Mass Damper juga bisa diaplikasikan untuk bangunan satu lantai atau rumah tinggal. Terdapat sebuah jurnal dari Universitas Muhammadiyah Yogyakarta yang membahas hal tersebut. Senada dengan penggunaannya di Gedung Galeri Ciumbuleuit, Tuned Mass Damper juga bisa mengurangi simpangan saat dipasang di bangunan satu lantai. Pengujian ini dilakukan dengan memberikan frekuensi gaya gangguan sebesar 11,5 rad/s dengan performa optimal saat rasio massa Tuned Mass Damper sebesar 12% dan rasio kekakuannya sebesar 10%. Simpangan yang terjadi bahkan tereduksi sampai 75,19% saat dipasang Tuned Mass Damper.
Berdasarkan dari situasi Indonesia sendiri dan dampak positifnya yang dapat dicapai dari pemasangan Tuned Mass Damper ini, tercapai kesimpulan bahwa proyek infrastruktur di Indonesia ke depannya khususnya pembangunan gedung pencakar langit diharapkan menggunakan teknologi tersebut. Penulis merasa adanya urgensi dari pemerintah untuk membuat sebuah regulasi yang mewajibkan pemasangan Tuned Mass Damper pada setiap proyek pembangunan gedung apabila gedung yang direncanakan dibangun lebih tinggi dari 150 meter. Selain alasan keamanan, Tuned Mass Damper juga dapat memberikan kenyamanan pada penghuninya karena angin juga bisa menyebabkan gedung bergetar dan membuat penghuninya merasa tidak nyaman karena gerakan yang konstan terjadi. Pengaplikasian Tuned Mass Damper tentunya akan memakan biaya lebih besar di awal yaitu pada masa konstruksi, namun tentunya akan lebih murah untuk jangka panjang dibandingkan melakukan perbaikan atas kerusakan yang diakibatkan oleh bencana gempa ataupun ganti rugi jika ada korban jiwa.