Definisi Bangunan Tinggi (High Rise Building) dan Jenis Strukturnya

High rise building memang dapat diartikan sebagai bangunan gedung yang tinggi. Meskipun dibangun dengan sejumlah lantai, tapi tidak semua gedung tinggi masuk ke dalam kategori high rise building. Hal ini karena terdapat beberapa karakteristik terkait kategori high rise building.

Beberapa definisi mengenai bangunan tinggi dikutip dari Wikipedia adalah sebagai berikut :

• 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).

A. Karakteristik High Rise Building

1. Tinggi Bangunan

Sebuah bangunan disebut bangunan tinggi atau high rise building apabila memiliki ketinggian setidaknya 23m (75kaki) atau 6 lantai hingga 150m (491kaki). Umumnya, struktur bangunan bertingkat tinggi dianggap sebagai struktur yang memanjang lebih tinggi dari jangkauan maksimum peralatan pemadam kebakaran yang tersedia.

Note: Bangunan yang lebih dari 492 kaki atau 150 m disebut sebagai bangunan pencakar langit. Tinggi rata-rata satu tingkat adalah 13 kaki atau 4 m, sehingga bangunan setinggi 79 kaki atau 24 m memiliki 6 tingkat

Karakterisktik gedung bertingkat menurut Mulyono (2000) dikelompokkan menjadi :

1. Gedung bertingkat rendah (Low Rise Building) Gedung bertingkat rendah, dengan jumlah lantai 1 – 3 lantai, tingginya < 10m
2. Gedung bertingkat sedang (Medium Rise Building) Bangunan bertingkat sedang, dengan jumlah lantai 3 – 6 lantai, tingginya < 20 m
3. Gedung bertingkat tinggi (High Rise Building) Bangunan bertingkat tinggi, dengan jumlah lantai > 6 lantai, tingginya > 20 m

2. Luas Per Lantai

Bangunan tinggi merupakan bangunan yang hemat lahan dan biasanya memiliki luas tapak yang kecil karena titik umumnya luas pantai berkisar antara 750 m2 hingga 1500 meter persegi. Sebuah gedung yang dikategorikan high rise building harus terlihat besar untuk mendukung penampilannya yang sangat tinggi.

Karena high rise building biasa dibangun di daerah perkotaan, maka lahan kosong menjadi sangat terbatas sehingga sebuah gedung pencakar langit diberi batas ketika ingin dibangun. Pertimbangan nilai estetika juga menjadi dasar pembangunannya.

3. Tipe Struktur

Sebuah bangunan tinggi harus didukung dengan struktur yang kuat menahan beban bangunan maupun momen dari ketinggiannya. Ada tiga macam struktur yaitu open frame, flat slab dan bearing wall system. Dari ketiga tipe ini tipe yang paling banyak digunakan adalah open frame karena lebih efisien dalam penggunaan material.

4. Tipikal

Karakteristik orientasi fisik untuk bangunan tinggi adalah vertikal. Umumnya denah lantai bangunan tinggi memiliki bentuk yang tipikal lurus ke atas.dengan membuat lantai yang tipikal ke atas. Hal ini memudahkan dalam perencanaan dan pelaksanaannya terutama dari segi struktur. Biasanya ukuran lantai akan mengecil keatas untuk menekan moment akibat ketinggian bangunan.

5. Keterbatasan Lahan

Di antara masalah paling mendesak yang telah mendorong pembangunan gedung tinggi dan kemungkinan akan terus berlanjut adalah peningkatan populasi perkotaan di seluruh dunia. Pada 2030, diperkirakan sekitar 60 persen dari populasi dunia akan menjadi perkotaan.

Bangunan tinggi merupakan salah satu solusi menghadapi masalah keterbatasan lahan. Namun dengan keterbatasan lahan ini biasanya bangunan tinggi akan menggunakan area parkir bertingkat. Dengan keterbatasan lahan maka bangunan tinggi biasanya jarang yang memiliki landscape yang baik kecuali menggunakan vertical garden atau sky garden.

6. Pengaruh Angin dan Gempa yang Tinggi

Biasanya bangunan tinggi memiliki bentuk yang langsing dan tinggi. Secara fisika maka bangunan ini akan sangat dipengaruhi oleh adanya gempa maupun tekanan angin dari sekeliling bangunan. Untuk itu biasanya bangunan tinggi memiliki sistem aerodinamika yang baik serta struktur yang dapat bertahan dalam goncangan.

7. Resiko Roboh

Membangun bangunan tinggi harus memikirkan dampak bencana alam: gempa bumi, banjir, angin topan, dan badai salju. Ancaman yang ditimbulkan diperoleh dari beban angin dan api. Kecepatan angin yang bervariasi antara tanah dan tingkat yang lebih tinggi, pemendekan elastis elemen bangunan dengan bertambahnya berat bangunan, memompa dan menempatkan beton, serta bahan lain seperti jendela pada tingkat tinggi. Kemungkinan yang paling penting, memastikan bangunan tetap rata, benar-benar vertikal, dan tidak terlalu bergoyang.

8. Kompleksitas Tinggi

Pembangunan sebuah high rise building merupakan pekerjaan yang kompleks karena selain melibatkan banyak pihak, durasi pelaksanaan yang panjang, melibatkan disiplin ilmu yang banyak, berdampak besar kepada lingkungan, dan memiliki risiko yang sangat tinggi dari segi keselamatan. Pembangunan sebuah high rise building secara rinci membutuhkan suatu rangkaian proses analisis yang panjang dan rumit serta mempunyai syarat-syarat dalam proses perencanaan mau pelaksanaanya.

9. Volume Pekerjaan Yang Besar

Bangunan tinggi dibuat dengan cara menumpuk berbagai material hingga menjulang tinggi ke atas. Dengan jumlah lantai yang banyak maka kebutuhan akan material tentunya sangat banyak sehingga pekerjaan bangunan tinggi merupakan pekerjaan dengan volume besar.

10. Kebutuhan Energi

Karena jumlah lantai yang banyak otomatis jumlah penghuninya juga banyak. Hal ini menimbulkan kebutuhan energi yang sangat besar. Selain energi listrik juga makanan bagi para penghuni bangunan. Sehingga tak jarang banyak tempat makan yang tersedia untuk penghuni bangunan tinggi.

11. Nilai Arsitektural

Sebuah bangunan tinggi merupakan benda besar yang berdiri diantara jutaan pasang mata di sekitarnya. Sehingga seringkali bangunan tinggi memiliki nilai iconic dari sebuah kawasan. Untuk itu diperlukan desain arsitektural yang baik sehingga bangunan terlihat menawan dari segi estetika.

12. Target Mutu yang Tinggi

Bangunan bertingkat tinggi memiliki ukuran besar, peralatan yang kompleks dan fungsional internal yang harus memenuhi berbagai persyaratan. Semua ini yang menyebabkan permintaan dan tuntutan yang lebih tinggi dari bangunan tinggi. Tak hanya mempertimbangkan estetika dan penggunaan saja.

13. Tuntutan Safety yang Tinggi

Kebutuhan kinerja dan keselamatan di high rise building melibatkan penyediaan langkah-langkah pengendalian pasif dan aktif seperti bahan tahan api, jalan keluar yang tepat dalam tata letak bangunan, kompartementalisasi untuk mencegah penyebaran api bersama dengan pemadaman kebakaran yang tepat, deteksi kebakaran dan sistem alarm, alat penyiram dan sistem pemadam kebakaran, sampai tindakan darurat dan rencana evakuasi yang terperinci.

B. Jenis Sistem Struktur High Rise Building

1. Sistem Struktur Rigid Frame (Rangka Kaku)

Sistem struktur ini terdiri dari kolom dan balok yang bekerja saling mengikat satu dengan yang lainnya. Kolom sebagai unsur vertikal yang bertugas menerima beban dan gaya, sedangkan balok sebagai unsur horizontal media pembagi beban dan gaya. Sistem ini biasanya berbentuk pola grid persegi, organisasi grid serupa juga di gunakan untuk bidang horizontal yang terdiri atas balok dan gelagar. Dengan keterpaduan rangka spasial yang bergantung pada kekuatan kolom dan balok, maka tinggi lantai ke lantai dan jarak antara kolom penentu menjadi pertimbangan rancangan.

2. Sistem Struktur Braced Frame

Struktur ini digunakan dalam konstruksi baja dan cocok untuk bangunan bertingkat di kisaran ketinggian rendah hingga menengah. Salah satu keuntungan struktur ini adalah dapat diulang hingga ketinggian bangunan dan ekonomis dalam desain dan fabrikasi. Sayangnya, ada juga kemungkinan menghalangi perencanaan internal, mempengaruhi lokasi pintu dan jendela.

3. Sistem Struktur Wall Frame

Struktur ini terdiri dari dinding dan bingkai yang berinteraksi secara horizontal dan menghasilkan sistem yang lebih kuat dan lebih kaku. Dalam sistem ini, dinding biasanya padat dan dapat ditemukan di sekitar poros elevator, tangga dan/atau di sekeliling bangunan. Selain itu, dinding juga dapat memberikan efek positif pada kinerja rangka seperti mencegah keruntuhan lantai yang lunak.

4. Sistem Struktur Shear Wall

Struktur ini biasanya dibangun sebagai inti bangunan. Dalam hal menguatkan gedung tinggi baik beton bertulang atau struktur baja, sistem ini sangat cocok karena memiliki kekakuan dan kekuatan bidang yang besar. Selain itu, sistem ini cocok untuk bangunan hotel dan tempat tinggal yang memiliki perencanaan berulang dari lantai ke lantai yang memungkinkan dinding menjadi kontinyu secara vertikal.

5. Sistem Struktur Core and Outrigger

Sistem struktural ini dirancang untuk meningkatkan kekakuan dan kekuatan bangunan dengan menghubungkan inti ke kolom luar yang berjarak dekat. Pada dasarnya, sistem outrigger berfungsi dengan menyatukan dua sistem struktural, yakni sistem inti dan sistem perimeter. Sistem struktur semacam ini secara praktis digunakan untuk bangunan sampai dengan 70 lantai dan bangunan yang lebih tinggi karena efisiensi yang lebih besar dicapai dalam menahan gaya.

(untuk Sistem Struktur lebih lengkap, dapat dilihat di sini)