Bambu Sebagai Bahan Bangunan Dalam Konstruksi

Bambu memiliki kekuatan yang dapat dipersaingkan dengan baja. Karena kelenturan dan kekuatannya yang tinggi, struktur bambu juga merupakan bangunan tahan gempa. Sayangnya, selama ini kekuatan bambu belum diimbangi dengan teknik sambungan yang kuat. Berbagai bangunan sekolah, rumah tinggal, gazebo, dan gudang telah didirikan. Paduan antara kekuatan bahan, kejelian arsitek, dan keampuhan bahan pengawet  menghasilkan konstruksi yang kuat dan fleksibel, tahan gempa, indah, dan awet hingga puluhan tahun.

Kunci utama keawetan bangunan bambu adalah kombinasi dari pengawetan dan desain bangunan itu sendiri. Pengawetan melindungi bangunan bambu dari musuh biologis yakni kumbang bubuk, rayap dan jamur. Sedangkan desain bambu juga haruslah bersahabat dengan bahan bambu dan mampu melindungi bambu dari kelembaban, air hujan serta panas matahari terik yang dapat merusak fisik bambu.

Bahan bangunan bambu telah banyak digunakan di rumah-rumah tradisional karena banyak tumbuh di bagian timur India dan beberapa bagian selatan India. Penggunaan bambu sudah usang setelah dimulainya era industri karena bahannya yang murah dan tidak permanen.

Distribusi Bambu di Dunia

Setelah isu panas pemanasan global dan dampaknya, bambu digunakan sebagai pengganti kayu berkualitas tinggi untuk konstruksi (untuk mengurangi deforestasi karena kayu membutuhkan waktu untuk tumbuh kembali dan digunakan sebagai bahan konstruksi) karena bambu dapat dipanen di waktu singkat 3-5 tahun.

Bahan konstruksi bambu telah menjadi bahan bangunan yang berkelanjutan karena melepaskan oksigen ke udara, suatu kemampuan yang tidak dapat dilakukan oleh bahan industri seperti baja, plastik, dan beton.

Jenis-Jenis Bambu untuk Bangunan

1. Bambu Batu / Petung

Pertumbuhan dari bambu ini dapat mencapai diameter 20 cm dan panjang 25 meter. Biasanya digunakan untuk tiang atau penyangga bangunan, bahan industri pulp dan kertas, kayu lapis, bangunan, mebel, anyaman, peralatan pertanian, dan peternakan.

2. Bambu hitam, pring wulung, peri laka

Pertumbuhan dari bambu ini dapat mencapai diameter 14 cm dan panjang 20 meter. Biasanya digunakan untuk bahan pembuatan instrumen musik seperti angklung, calung, gambang, dan celempung. Jenis ini juga berfungsi untuk bahan industri kerajinan tangan dan pembuatan mebel karena tahan terhadap hama.

3. Bambu apus, pring apus, peri

Diameter dari bambu jenis ini adalah 4-10 cm. Biasanya ini digunakan sebagai tanaman pagar penghias. Batangnya juga dapat digunakan sebagai alat pembuatan pegangan payung, peralatan memancing, kerajinan tangan seperti rak buku, industri pulp, kertas, dan penghalau angin kencang (wind break)

Keunggulan Bambu

• Menurut penelitian, bambu lebih kuat dari beton dalam struktur minimal dua kali lipat dari beton.
• Kuat tarik bambu (28KN/sq.in) mendekati baja (23KN/sq.in).
• Memiliki sifat fisis dan mekanik yang baik
• Mudah dibelah, dipotong, dan dibentuk tanpa patah atau rusak
• Seratnya elastis, optimal menahan beban tarik, tekan, geser, dan tekuk
• Rupanya artistik
• Relatif murah
• Tidak bersifat polutif
• Ramah lingkungan karena memiliki siklus hidup kurang dari 6 tahun
• Mampu mencegah longsor, erosi, serta banjir
• Ringan
• Tegangan geser serat bambu lebih tinggi dari kayu, bahkan bentang lebih lebar dari kayu.
• Elastisitas bambu yang tinggi membuatnya berguna sebagai bahan bangunan di daerah yang rawan gempa.
• Sifat anisotropik bambu yaitu memiliki serat selulosa pada arah membujur sehingga kuat dan kaku sedangkan lignin pada arah melintang membuatnya lunak dan rapuh.
• Ketahanan api bambu baik, dapat menahan suhu 400 °C

Kelemahan Bambu

• Rentan lapuk, reyot, tidak tahan air hujan dan api
• Rawan terkena hama jamur, lumut, rayap, bubuk, dan sejenisnya
• Umurnya relatif pendek
• Dalam pengerjaannya, ada beberapa hal sulit, seperti teknik penyambungan antar bambu, atau penyambungan dengan material lain
• Bambu rentan terhadap serangan rayap dan jamur. Sehingga diawetkan menggunakan larutan asam boraks boraks melalui beberapa teknik, seperti perendaman, difusi perendaman gravitasi atau vertikal, dan injeksi menggunakan mesin kompresor. Apalagi asam boraks mampu memperpanjang umur bambu.
• Bambu menyusut 10-16% di penampang dan memiliki ketebalan dinding 15-17% lebih dari kayu ketika kehilangan air. Langkah-langkah diambil untuk mencegah kehilangan air saat digunakan sebagai bahan bangunan.
• Rawan cepat terbakar karena gesekan antar batang saat angin (di hutan).
• Penyambungan- meskipun ada banyak teknik penyambungan, efisiensi strukturalnya rendah.
• Struktur bambu yang tidak dirawat hampir tidak dapat bertahan dengan harapan hidup maksimal 5 tahun.

Teknik Menyambung Bambu Pada Bangunan

1. Teknik pertama, bambu disatukan dengan cara dipaku begitu saja. Sistem ini sering digunakan pada bambu yang hanya dipakai untuk membuat tangga darurat saat proses pembuatan bangunan sedang dikerjakan.
2. Untuk konstruksi bangunan, alat penyatunya berupa baut dengan ukuran minimal 12 mm. Agar tidak mudah pecah, sebelum baut dipasang, bambu diberi lubang terlebih dahulu dengan cara dibor, baru kemudian baut dimasukkan dan dilengkapi dengan mur. Baut dapat diganti dengan pasak. Selain lebih kuat, hasil sambungan dengan cara ini juga lebih rapi.Kemudian, agar tampilannya terlihat alami, hasil sambungan dapat ditutup dengan tali ijuk warna hitam atau tali dari serabut kelapa.
3. Teknik ketiga adalah dengan cara membuat lubang pada satu bambu. Ukurannya disamakan dengan diameter bambu lain yang ingin disatukan. Lubang tersebut digunakan untuk memasukan bambu kedua agar tidak mengalami pergeseran. Ada yang lubangnya hanya satu dan ada juga yang dua sekaligus sehingga posisi bambu yang dimasukan jadi melintang. Agar posisinya makin kuat, teknik penyambungan ini dapat dilengkapi dengan paku pasak.
4. Untuk proses penyatuan yang disusun secara berjajar, bisa digunakan batang bambu yang ukurannya lebih besar. Caranya adalah dengan menyatukan dua ujung bambu yang ingin disatukan dan disambung. Kemudian, bamboo tersebut tinggal dimasukan ke dalam batang bambu lain yang ukurannya lebih besar. Namun, lubang atau rongga yang ada pada bagian dalam harus punya ukuran diameter yang sama dengan ukuran diameter luar bambu yang ingin disatukan sehingga ujung bambu tersebut bisa masuk dan tetap merekat dengan erat dan kencang.

Kegunaan Bambu Dalam Konstruksi Bangunan

Bambu telah digunakan di hampir semua bagian konstruksi rumah kecuali untuk perapian dan cerobong asap. Perbedaan Penggunaan bambu dalam konstruksi diberikan di bawah ini,

1. Pondasi

Kayu yang bersentuhan dengan tanah lembab akan memburuk dan membusuk, jadi untuk tujuan pondasi, tindakan pengawetan sangat penting. Berbagai jenis pondasi bambu yang diidentifikasi adalah:

Bambu yang Kontak Tanah Langsung

Pada tipe ini, bambu diletakkan baik di permukaan maupun dikubur. Kekuatan dan stabilitas terjamin baik dengan menggunakan bambu berdiameter besar dan berdinding tebal dengan ruas-ruas yang berdekatan atau jika bambu tersebut tidak tersedia – bagian yang lebih kecil dapat diikat menjadi satu. 

Selain itu, perawatan pengawet dianjurkan karena dapat membusuk dalam waktu 6 bulan sampai 2 tahun.

Bambu Di Atas Batuan Atau Pondasi Beton Preformed

Pada aplikasi pondasi ini, bambu digunakan untuk bantalan setelah menempatkan bagian terbesar dan paling kaku dari bambu ditempatkan di luar kontak tanah pada pijakan baik batu atau beton pracetak.

Kolom Bambu-Beton Komposit

Pada aplikasi pondasi ini, ketahanan pondasi ditingkatkan dengan memberikan sambungan beton ke tiang bambu menggunakan tabung plastik dengan diameter yang sama.

Pancang Bambu

Untuk menstabilkan pengayakan tanah dan mengurangi penurunan bangunan – pancang bambu belah yang dirawat diisi dengan untaian sabut kelapa yang dibungkus dengan goni dan bagian-bagian ini kemudian diikat dengan kawat. Akhirnya, setelah pemasangan tiang pancang, area tersebut ditutup dengan material berpasir

2. Lantai

Lantai yang dinaikkan di atas tanah menciptakan jenis konstruksi panggung yang menyediakan area penyimpanan tertutup di bawah lantai. Permukaan lantai tanah dapat distabilkan dengan menyusun papan bambu mentah yang dibuat dengan membuka dan meratakan seluruh batang. Berbagai jenis bambu yang digunakan adalah:

Kolom Bambu Kecil

Bambu langsung diikat dan dipaku bersama menjadi sebuah kolom

Kolom Bambu Terpisah

Batang bambu sepanjang panjangnya menjadi potongan-potongan

Bambu Pipih

Di sini batang-batang bambu hijau dibelah dengan menghilangkan diafragma, kemudian digulung dan diratakan. Akibatnya, papan diletakkan melintang di atas balok dan diperbaiki dengan memaku atau mencoba yang akhirnya disaring dengan mortar semen karena tidak rata dan sulit dibersihkan.

Tikar Bambu

Potongan bambu tipis dengan ukuran 5-6mm atau 10-15mm dengan ketebalan 0,6-1,2mm dianyam menjadi tikar dengan ukuran yang berbeda berdasarkan ketersediaan pelat hot-press dan permintaan pengguna. Ketika tikar dikeringkan hingga kadar air 6-10%, lem yang cukup diterapkan untuk memastikan ikatan yang cukup antara area yang tumpang tindih.

Bambu Plastik Komposit

Di sini serat bambu digabungkan dengan plastik sebagai bahan inti lantai yang menambah ketahanan lebih tinggi terhadap air, dan stabilitas dimensi yang lebih besar daripada lantai biasa.

3. Dinding

Bambu banyak digunakan di dinding dan partisi di mana tiang dan balok adalah kerangka struktural, yang membawa beban mati dan beban hidup.

Sebuah pengisi antara anggota framing tidak hanya melengkapi dinding tetapi juga bertujuan melindungi terhadap hujan, angin, dan hewan, untuk menawarkan privasi dan stabilitas struktur keseluruhan untuk bersaing melawan gaya horizontal.

4. Pintu dan Jendela

Rangka bambu dapat diganti dengan rangka kayu yang fungsinya sesuai. Papan buluh adalah buluh yang ditekan rata pada suhu tinggi, biasanya digunakan pada elemen seperti lantai, dinding, langit-langit dan atap, partisi, pintu, jendela.

Untuk pintu, dengan menempelkan daun jendela tikar bambu yang dipasang pada rangka bambu – ke dinding atau panel papan bambu yang dipasang pada rangka – ke dinding. Untuk jendela, bingkai kecil dari bambu bisa digantung di bagian atas dinding.

5. Atap

Struktur atap bambu terdiri dari purlin, kasau & rangka karena kuat, tahan banting & ringan.

Purlin dan balok bambu yang ditopang pada tiang keliling adalah bentuk yang paling sederhana. Lapisan pertama dari batang yang dibelah dua diletakkan pada sisi cembung ke bawah, ujung ke ujung, membentang dari punggungan ke atap. Lapisan kedua, di seberangnya diletakkan sisi cembung ke atas, untuk menutupi sambungan.

Lembaran bergelombang yang terbuat dari bambu telah digunakan sebagai penutup atap di mana, bambu umumnya dicelupkan ke dalam resin, dikeringkan, dan dipanaskan di bawah tekanan dalam pelat untuk meningkatkan sifat bambu, misalnya, lembaran yang kuat, andal, dan ringan (menjamin sifat isolasi yang baik).

Lapisan bitumen yang diapit di antara dua tikar bambu membentuk panel semi-kaku, dipasang pada interval 200-250mm, diikuti dengan finishing lapisan bitumen atau karet tahan cuaca.

6. Plester Bambu

Plester semen, dengan atau tanpa serat organik diterapkan pada atap bambu, untuk mendapatkan penutup atap yang kuat. Gulungan batang bambu dengan diameter 40mm-100mm juga digunakan (biasanya rangka kingpost).

7. Perancah

Karena daya dukung beban yang sangat baik dan berat bambu, bambu digunakan dalam konstruksi perancah bahkan untuk gedung tinggi di mana hanya sambungan pengikat yang digunakan.

Perpanjangan bambu dilakukan dengan cara mengikat ujung-ujung tongkat dengan beberapa ikatan sedemikian rupa sehingga gaya-gaya yang bekerja vertikal ke bawah menghimpit simpul-simpul dalam pengikatan tersebut. Pukulan lembut secara eksklusif digunakan untuk menggabungkan tongkat vertikal dan horizontal.

Manfaat dari teknik semacam itu adalah bahwa persendian dapat dikencangkan kembali ke tingkat yang tepat tanpa kesulitan dan juga dapat dengan cepat dilepaskan kembali.

Contoh Sambungan Bambu

Double Butt Bent Joint

Bamboo Bolt Joint

Bamboo Rope Joint

Bamboo Interlocking

Teknik Konstruksi Bambu untuk Bangunan Berbentuk Organik

Bangunan bentuk organik biasanya menggunakan bentuk lengkung, spline, atau bentuk lengkung lainnya dengan cara melengkungkan bambu. Menurut Dulkenberg, ada dua metode pembengkokan bambu:

• Metode lentur panas (hot bending)
• Metode pembengkokan dingin (cold bending)

Metode Tekuk Panas

Hal ini dapat dilakukan dengan merendam dalam air hangat sampai serat menjadi cukup lunak untuk melengkung menggunakan penjepit, atau dengan memanaskan bagian bambu dengan panas yang diinginkan lebih dari 150 °, yang menyebabkan serat bambu menjadi lunak dan mudah ditekuk.

Metode Pembengkokan Dingin

Dapat dilakukan dengan membelah bambu menjadi papan-papan kemudian mengikatnya menjadi satu ikat, atau menebas batang-batang bambu. Tergantung pada metode pembengkokannya, bambu dapat dilengkungkan dengan mulus atau tersegmentasi serta kekuatan bambu dapat ditingkatkan atau diturunkan.

Metode bambu split cukup fleksibel dan mudah dibuat sehingga dapat digunakan untuk membuat kurva halus bahkan bentuk spline. Tetapi ada kelemahan dari metode ini, yaitu dapat menurunkan kekuatan bambu dan dapat menyebabkan deformasi dan defleksi struktural.

Untuk mencegahnya, diperlukan proporsi dimensi yang cukup terhadap bentang. Selain cara-cara tersebut, keuntungan bambu lengkung alami harus diambil, yang tergantung pada spesies, kondisi tanah, dan lingkungan. Bambu lengkung alami yang disambung berjajar memberikan rangkaian bentuk lengkung yang berkesinambungan. Metode ini dapat digunakan untuk membuat lengkungan atau bubungan atap spline.

Penyambungan biasanya dilakukan dengan memasukkan bambu yang lebih kecil ke dalam batang, atau dengan memasukkan bahan lain, seperti damar. Selain bambu melengkung alami, bentuk melengkung, terutama lengkungan, dapat dibuat dengan menekuk dan mengikat bambu yang lebih kecil.

untuk metode tekuk bambu lebih lanjut dapat dilihat disini.