BAB 2 TINJAUAN PUSTAKA
2.1
Kajian Objek Rancangan: Pusat Olahraga Aeromodelling di Malang
2.1.1 Definisi
Pusat: pokok pangkal atau yg menjadi pumpunan berbagai-bagai urusan, hal, dsb. (kamus besar bahasa Indonesia, 2008)
Olahraga: gerak badan untuk menguatkan dan menyehatkan tubuh seperti sepak bola, berenang, lempar lembing. (kamus besar bahasa Indonesia, 2008)
Aeromodelling adalah kegiatan perancangan, pembuatan dan penerbangan pesawat model yang lebih berat dari udara (heavier than air) dimana gaya-gaya angkat yang diperoleh dari permukaan sayap dengan ukuran tertentu dengan atau tanpa motor dan tidak dapat membawa manusia (Sidhi, dkk, 2009:4).
Malang: salah satu Kota, Kabupaten yang berada di Provinsi Jawa Timur.
Berdasarkan
pengertian
di
atas,
definisi
dari
Pusat
Olahraga
Aeromodelling di Malang adalah tempat pokok untuk berkumpul dan beraktifitas serta berolahraga di bidang perancangan, pembuatan dan penerbangan pesawat model di Malang.
13
2.1.2 Jenis Olahraga Aeromodelling dan ukuran lapangan Olahraga aeromodelling memiliki berbagai jenis cabang yang biasa diperlombakan. Cabang-cabang tersebut dikelompokkan berdasarkan jenis pesawat dan cara menerbangkannya. Menurut Buku Panduan Aeromodelling Indonesia, beberapa cabang olahraga yang biasa dipertandingkan di Indonesia antara lain sebagai berikut.
2.1.2.1 Free Flight (Kelas F1) Kelas terbang bebas atau biasanya dikenal dengan glider, yaitu menerbangkan pesawat model dengan cara melempar pesawat dengan menggunakan tangan. Pesawat model dalam kelas ini tidak dilengkapi oleh tenaga penggerak (motor listrik atau piston). Untuk mendapatkan gaya dorong ke depan dan gaya angkat (lift) yang dihasilkan hanya didapat dari permukaan aerodinamis yang bersifat tetap (tidak dapat digerakkan). Area menerbangkan pesawat biasa dilakukan di lapangan terbuka dengan beberapa pertimbangan sebagai berikut:
Kekuatan angin yang cukup;
Arah angin sebagai acuan arah penerbangan dan pendaratan pesawat model;
Area yang relatif jauh dari bangunan, jalan raya, area parkir, dan area penonton.
Pada tiap event perlombaan, Cabang yang biasa dipertandingkan yaitu:
14
a. Glider A2 (F1A) Model ini memiliki luas permukaan sayap 32 - 34 dm2 dan beratnya tidak boleh kurang dari 410 gram. Muatan maksimum 50 gram/dm2. Panjang tali penarik maksimum dengan beban 5 kg adalah 33 m atau 50 m.
Gambar 2. 1. Pesawat dan atlet glider A2 (Sumber: http//:www.soloposfm.com)
Cara menerbangkan jenis pesawat ini membutuhkan dua orang atlet. Atlet pertama memegang pesawat, sementara atlet yang lainnya menarik tali sambil berlari. Jika sampai pada ketinggian dan kecepatan tertentu, pesawat model akan terlepas dari tali dan terbang.
Gambar 2. 2. Cara menerbangkan pesawat glider A2 (Sumber: hasil analisis 2012)
15
b. Chuck Glider/OHLG (On Hand Launched Glider)
(a)
(b)
Gambar 2. 3. (a) Pesawat OHLG (b) Atlet OHLG (Sumber: http//:www.suaramerdeka.com)
Model OHLG atau yang lebih sering disebut dengan Chuck Glider adalah model yang dirancang untuk terbang bebas. Sistem kerja pesawat model ini menggunakan daya yang ada pada model itu dengan cara dilempar oleh atlet agar mencapai ketinggian tertentu untuk memulai penerbangannya. Bentuk pesawat model biasanya bebas, dengan luas sayap minimum 187,5 cm2 dan maksimum 800 cm2. Pesawat ini terbuat dari bahan kayu balsa.
Gambar 2. 4. Cara menerbangkan pesawat OHLG (Sumber: hasil analisis 2012)
16
2.1.2.2 Control Line (F2) Yang dimaksud dengan model Control Line adalah pesawat model yang dihubungkan dengan sepasang kawat baja dengan sebuah handle atau pegangan berbentuk huruf U yang digenggam oleh tangan penerbang, sedemikian rupa sehingga masing-masing kawat berfungsi sebagai kawat naik dan kawat turun. Pada kelas ini pesawat model menggunakan motor sebagai tenaga penggerak. Ukuran pesawat pada kelas F2 control line ini berbeda-beda. Untuk model yang berukuran kecil dan ringan dapat digunakan tali pancing ikan. Sedangkan model yang lebih besar umumnya menggunakan kawat baja dengan diameter dan panjang yang sesuai dengan kapasitas mesin dan panjang sayap. Umumnya panjang sayap berkisar antara 90 cm hingga 150 cm. Kapasitas mesin yang digunakan antara 2,5 cc sampai 10 cc.
engine Kawat baja Propeller (baling-baling)
handle
Gambar 2. 5. Pesawat kelas F2 (control line) (Sumber: www.craftsmanshipmuseum.com)
Lapangan arena pertandingan control line berbentuk lingkaran dengan satu pusat yang terlihat jelas di atas tanah. Jumlah lingkaran cabang speed race, team race dan combat sebanyak 2 lingkaran. Sedangkan cabang aerobatic sebanyak 3 lingkaran. Adapun ukuran arena pertandingan control line adalah sebagai berikut:
17
Gambar 2. 6. Arena pertandingan kelas control line Sumber: Lampiran ii BPAI: 2
Keterangan:
Lingkaran Tengah (Penerbang), r=3 m
Lingkaran penerbangan model, r=19 m
Lingkaran Pit (mekanik), r=22 m.
Pagar pelindung (fence), t=2,5m Pada kelas Contol Line, cabang yang biasa dipertandingkan antara lain
adalah sebagai berikut: a. CL Aerobatic (F2B) Merupakan cabang perlombaan dengan menggunakan pesawat model F2 di mana atlet melakukan manuver-manuver yang telah ditentukan secara berurutan.
18
Gambar 2. 7. Cara menerbangkan pesawat kelas CL Aerobatic Sumber: hasil analisis 2012
Panjang tali pengendali antara 15 m – 21,5 m. Tali diukur dari handle penerbang sampai poros baling-baling. Berat maksimum 5 kg, luas permukaan maksimum (St) 150 dm2, muatan maksimum 100 gr/dm2, Kapasitas maksimum motor 10cc, dan motor harus dilengkapi peredam suara yang efektif.
(a)
(b)
Gambar 2. 8. (a) Atlet CL aerobatic, (b) Model pesawat CL aerobatic Sumber: http//:www.nswsas.com.au
b. CL Combat (F2D) Model Combat (F2D) adalah nomor lomba yang paling menarik, karena memiliki kecepatan yang tinggi, kemampuan aerobatic yang baik dan bentuk yang sederhana. Penerbangan Combat adalah 2 penerbang yang menerbangkan
19
modelnya bersamaan dalam satu arena lingkaran Masing-masing model menarik seutas pita kertas krepe (Streamer). streamer
Gambar 2. 9. Cara menerbangkan pesawat CL Combat Sumber: hasil analisis 2012
Masing-masing model akan berusaha memotong streamer lawannya tetapi dengan menjaga agar pita sendiri tidak terpotong. Setiap pemotongan streamer akan mendapat nilai, dan nilai akan dikurangi apabila melakukan pelanggaran. Kapasitas mesin yang digunakan tidak boleh melebihi 2,5 cc. Dan panjang tali kedua penerbang harus sama dan maksimum 16 m.
(a)
(b)
Gambar 2. 10. (a) Atlet, (b) Pesawat F2D (combat) Sumber: www.earthlink.net
20
2.1.2.3 Radio control (kelas F3) Pada jenis ini penerbang dan pesawatnya secara fisik tidak berhubungan langsung tapi dengan perantara gelombang radio untuk merubah arah, gerakan dan kecepatan modelnya.
Selama penerbangan, pilot
mengatur pesawat modelnya melalui
berada didarat dan
pemancar (transmitter) yang memiliki
beberapa saluran (channel). Model dalam kategori ini ada 2 yaitu yang bersayap tetap (fixed wing) jenisnya seperti pesawat pada umumnya dan bersayap putar (rotary wing) atau yang lebih populer dengan nama helicopter. a. RC Aerobatic (F3 A) Jenis pesawat model kendali radio control dengan panjang sayap maksimum 2m, panjang badan 2m dengan berat total 5 kg tanpa bahan bakar.
Gambar 2. 11. Atlet dan pesawat F-3 A (RC Aerobatic) Sumber: www.nswsas.com.au
Kapasitas mesin tidak dibatasi, tetapi penggunaan motor listrik dibatasi 42 volt. Seluruh jenis kendali elektonik yang bekerja secara otomatis dilarang. Pada saat pertandingan, Penerbang harus menyelesaikan beberapa manuver yang telah ditentukan secara berurutan.
21
Gambar 2. 12. Cara menerbangkan pesawat kelas RC aerobatic Sumber: hasil analisis 2012
Arena perlombaan kelas F3 A berbentuk persegi panjang. Atlet berdiri di samping jalur runway, dengan posisi tidak menghadap atau membelakangi matahari. Juri berada di belakang, sedangkan penonton berada di belakang atau di depan atlet pada jarak aman. Ukuran arena pertandingan adalah sebagai berikut:
Runway, l=10m
Jarak atlet dengan batas maneuver pesawat = 150m
Sudut pandang atlet = 1200
jarak atlet dengan juri = 7 – 10m
jarak antar juri = 2m
jarak juri dengan pagar pengaman penonton (fence) = minimal 10m
jarak fence dengan penonton = min 5m
22
Gambar 2. 13. Arena pertandingan kelas F-3 A (RC Aerobatic) Sumber: Lampiran ii BPAI: 4
b. RC Helicopter (F3 C) Cabang perlombaan dengan menggunakan Pesawat model bentuk helicopter yang dikendalikan dengan radio control. Model ini memiliki luas daerah putaran rotor (baling-baling) utama tidak boleh melebihi 300 dm2. Untuk helicopter yang memiliki lebih dari 1 rotor pada poros vertikal yang berbeda, luas keseluruhan rotor tidak boleh melebihi 300 dm2. Berat model maksimum 6 kg. Kapasitas mesin maksimum untuk motor 2 langkah adalah 10 cc, sedang motor 4 langkah 20 cc . Penggunaan motor listrik dibatasi 42 volt. Seluruh jenis kendali elektonik yang bekerja secara otomatis dilarang. Baling-baling utama (main motor) atau bagian belakang (tail rotor) tidak boleh terbuat dari logam. Pada saat
23
pertandingan, atlet melakukan beberapa manuver yang telah ditentukan dengan batas waktu tertentu.
Gambar 2. 14. Atlet dan pesawat F-3 C (RC Helicopter) Sumber: www.tesla.reidconsulting.com.au
Arena pertandingan RC Helicopter berbentuk persegi dengan lingkaran di tengah sebagai posisi awal pesawat model. Posisi atlet menghadap arena dengan juri dan penonton berada di belakang. Adapun ukuran arena pertandingan adalah sebagai berikut:
24
Gambar 2. 15. Arena pertandingan kelas F-3 C (RC Helicopter) Sumber: Lampiran ii BPAI: 6
Keterangan:
Ukuran arena = 10x10m
Helipad 1, d=1m
Helipad 2, d=3m
Jarak atlet dengan tepi arena = 4m
Jarak wasit dengan tepi arena = 10m
Jarak tempat persiapan atlet, mekanik dan official dari titik strart atlet = 20m
Jarak titik start dengan garis wasit = 10m
Jalan dari titik start menuju arena pertandingan, l=2m
25
Jalan dari arena menuju pintu keluar l= 2m
Jarak garis wasit dengan penonton, minimal 15m
Luas sudut pandangan wasit pada arena pertandingan = 1200
Bendera sekeliling arena, t=50cm
2.1.2.4 Scale Model (Kelas F4) Pesawat dalam kelas ini tidak bisa diterbangkan karena hanya merupakan model pesawat. Kelas F4 atau Scale Model dibagi lagi menjadi tiga sub kelas yaitu F4A (Free Flight Scale), F4B (CL Flying Scale), dan F4C (RC Flying Scale). Pesawat tersebut ada yang dapat diterbangkan maupun yang tidak, hanya sebagai miniatur. Pada awalnya, model yang terbuat dari kayu menjadi pilihan. Tetapi, pada perkembangannya bahan plastik menjadi pilihan. Kesenangan pada hobi skala model ini adalah aeromodeller dapat membuat duplikat atau tiruan dari jenis pesawat yang ada. Ukurannya tergantung dari jenis pesawat yang akan dibuat oleh modeller. Membuat model skala yang dapat diterbangkan juga menjadi tantangan yang menarik bagi para aeromodeller. Pesawat tersebut dapat dikendalikan dengan radio ataupun terbang bebas. Beberapa model klasik menjadi pilihan, seperti P-51 Mustang dan F-16. Pesawat tersebut memiliki tingkat akurasi dalam penyelesaiannya dan bentuknya.
26
(b)
(a)
Gambar 2. 16. (a) Pesawat skala model sebagai miniatur, (b) Untuk diterbangkan Sumber: www.qrbiz.com
2.1.2.5 Electric Model (Kelas F5) Kelas terakhir yaitu pesawat yang menggunakan tenaga baterai. Kelas ini juga dikenal dengan Electric Model. Kelas ini dibagi menjadi empat jenis yaitu F5A untuk aerobatik, F5B untuk glider, F5C untuk helicopter, dan F5D untuk Pyon. Karateristik umum dari model ini adalah memiliki bobot yang ringan dan sederhana konstruksinya. Model biasanya terbuat dari busa plastik (styrofoam).
Gambar 2. 17. Pesawat kelas F5 jenis aerobatic Sumber: www.flickr.com
2.1.3 Kebutuhan Ruang Sebagai Pusat Olahraga Aeromodelling dengan skala regional, ruangruang yang ada di dalamnya harus dapat memenuhi semua kegiatan olahraga aeromodelling. Bukan hanya sebagai tempat berlatih menerbangkan pesawat model, tetapi juga sebagai tempat merancang, merakit, berkumpul, berlomba serta 27
memberi kesempatan berorganisasi bagi klub-klub aeromodelling yang ada. Sehingga tidak cukup bila hanya sebatas lapangan pertandingan tanpa adanya ruang-ruang pendukung di dalamnya. Gedung olahraga sebagai pusat olahraga aeromodelling ini merupakan ruangan multifungsi yang menaungi berbagai macam ruang, baik ruang utama sebagai pusat kegiatan olahraga aeromodelling maupun ruang – ruang pendukung. Berdasarkan buku Neufert Data Arsitek, sebuah pusat olahraga mempunyai ruangruang sebagai berikut:
Ruang jalan masuk
kasir
Ruang tunggu
Aula /arena pertandingan
Ruang latihan fisik dan penyesuaian
Ruang peralatan olahraga
gudang
Ruang teknik
Ruang guru olahraga
Ruang ganti pakaian
Kamar mandi dan tempat cuci
Ruang peralatan pembersih dan tempat obat pembersih
Toilet
Ruang p3k
Ruang pimpinan
28
Administrasi
Ruang pegawai
Ruang-ruang bersama
Ruang penonton
Kafetaria
Ruang alat, perawatan, pemeliharaan
Tempat parkir
(sumber: NDA jilid 2, 2002)
Ruang-ruang di atas mempunyai besaran dan luasan yang didasarkan pada kebutuhan, banyaknya pengguna dalam kurun waktu tertentu serta jumlah furniture yang ada di dalamnya. Berdasarkan Neufert Data Arsitek, ukuran dan besaran ruang tersebut adalah sebagai berikut: A. Tribun Pada area tribun terdiri dari dua bagian yaitu tangga untuk berdiri / berjalan dan tangga untuk duduk. Bentuk dan ukuran tribun juga harus disesuaikan dengan lapangan perlombaan aeromodelling yang ada. Menurut Neufert Architect Data, jenis dan ukuran tribun lapangan olahraga adalah sebagai berikut:
29
(a)
(b)
Gambar 2. 18. (a) Bentuk ayunan, (b) Bentuk sepatu kuda berporos lintang Sumber: NDA jilid 2
Gambar 2. 19. Ukuran tribun Sumber: NDA jilid 2
Gambar 2. 20. Ukuran dudukan tribun Sumber: NDA jilid 2
30
Pesawat aeromodelling dengan tenaga mesin mengeluarkan suara bising yang relatif mengganggu telinga. Jika olahraga ini dilakukan di dalam gedung / bangunan, maka suara bising yang ditimbulkan akan semakin keras. Maka dari itu, diperlukan insulasi bising atau peredam suara pada dinding ruang utama. Beberapa jenis peredam yang dapat digunakan antara lain:
Gambar 2. 21. Dinding dengan insulasi bising Sumber: NDA jilid 2
B. Toilet Standar besaran toilet menurut banyaknya pengunjung pria dan wanita berdasarkan Neufert Architect Data adalah sebagai berikut:
31
Gambar 2. 22. Besaran ruang toilet Sumber: NDA jilid 2
C. Ruang workshop
Gambar 2. 23. Ukuran meja tempat kerja Sumber: NDA jilid 2
32
D. Ruang ganti
(a)
(b)
(c)
Gambar 2. 24. Ukuran loker, (a) lemari bersusun 2, (b) loker, (c) lemari pakaian Sumber: NDA jilid 2
E. Tempat parkir Jenis, luas, dan susunan penataan putaran disesuaikan dengan kendaraankendaraan dan fungsi-fungsi terencana sesuai dengan pemanfaatan daerah. Hal ini sangat sulit, untuk memberikan rekomendasi/ saran yang berlaku secara umum pada pemilihan penataan putaran yang benar. Perlu diperhatikan mobil pemadam kebakaran dan angkutan sampah untuk memperhitungkan penetapan penataan putaran.
33
Gambar 2. 25. Sudut putaran mobil untuk jalan Sumber: NDA jilid 2
(a)
(b)
(c)
Gambar 2. 26. Bentuk parkir: (a) parkir dengan 60o arah lau lintas, (b) 90o, (c) susunan diagonal Sumber: NDA jilid 2
F. Kafetaria Untuk dapat makan dengan nyaman, seseorang membutuhkan meja dengan lebar rata-rata 60 cm dan ketinggian 40 cm. lebar yang ideal untuk sebuah meja makan adalah 80-85 cm.
34
Gambar 2. 27. Ukuran meja, kursi dan jarak antar meja pada ruang makan Sumber: NDA jilid 2
G. Toko peralatan Di dalam toko peralatan dijual berbagai macam bahan dasar pembuatan pesawat model seperti mesin, kayu balsa, Styrofoam, lem dan lain-lain. Namun juga tersedia pesawat model yang sudah jadi bagi para pemula. Di dalam toko, pengukuran luasan, akses masuk dan sirkulasi pelanggan juga harus merupakan bagian yang terintegrasi dengan baik.
35
Gambar 2. 28. Jenis sirkulasi toko peralatan dan akses pengunjung Sumber: NDA jilid 2
(a)
(b)
Gambar 2. 29. Jenis dan ukuran rak, (a) rak pada dinding, (b) rak di ruangan Sumber: NDA jilid 2
(a)
(b)
Gambar 2. 30. Tempat kasir, (a) potongan melintang, (b) denah dan ukuran minimal Sumber: NDA jilid 2
36
H. Perpustakaan
Gambar 2. 31. Jarak minimum antar meja Sumber: NDA jilid 2
(a)
(b)
Gambar 2. 32. Ukuran rak buku, (a) untuk pelajar, (b) untuk anak-anak Sumber: NDA jilid 2
2.1.4 Persyaratan Ruang Ruang kegiatan aeromodelling yang baik adalah ruangan yang mampu mengalirkan angin secara normal. Angin yang dibutuhkan untuk penerbangan adalah angin satu arah dengan kecepatan sedang. Jika terjadi perputaran angin
37
(turbulensi) di area penerbangan, maka dapat mengakibatkan gangguan penerbangan yang fatal pada beberapa cabang lahraga ini, khususnya cabang Control Line. Jika area kegiatan penerbangan merupakan area yang berada di dalam ruang, maka kondisi yang ada harus dibuat sama seperti kondisi di luar ruangan. Sehingga, dari kesimpulan di atas kriteria ruang yang dibutuhkan dalam olahraga ini yaitu: •
Ruangan yang mampu mengalirkan angin.
•
Ruangan dengan bentang lebar.
•
Mampu meredam kebisingan dari suara motor pesawat model.
•
Rumput atau bahan lunak lainnya sebagai bahan penutup tanah untuk mengurangi ground effect pada pesawat model.
•
Area bagi penonton pada daerah aman.
•
Penataan area sirkulasi pada area pertandingan.
2.1.5 Jenis Struktur Ruang dengan bentang lebar memerlukan sistem struktrur kusus yang dapat mendukung bangunan agar dapat berdiri. Ada beberapa sistem struktur bentang lebar yang dapat digunakan, antara lain: a. Struktur rangka batang Merupakan sistem struktur dari susunan elemen-elemen linear yang membentuk segitiga atau kombinasi segitiga, sehingga menjadi bentuk
38
rangka yang tidak dapat berubah bentuk apabila diberi beban eksternal tanpa adanya perubahan bentuk pada satu atau lebih batangnya. Prinsip utama yang mendasari penggunaan rangka batang sebagai struktur pemikul beban adalah penyusunan elemen menjadi konfigurasi segitiga yang menghasilkan bentuk stabil. Prinsip-prinsip yang berlaku pada rangaka batang adalah sebagai berikut:
Konfigurasi segitiga dari batang-batang adalah bentuk stabil. Dengan demikian, sembarang susunan segitiga juga akan membentuk struktur stabil dan kaku.
Gambar 2. 33. Konfigurasi segitiga, (a) konfigurasi tidak stabil, (b) konfigurasi stabil, (c) gaya batang Sumber: schodek, 1999
Rangka batang yang hanya memikul beban vertikal, pada batang tepi atas umumnya timbul gaya tekan dan gaya tarik pada tepi bawah serta pola berganti tarik dan tekan di setiap batang tengah. Pada gambar (b) di bawah ini hanya gaya tarik atau tekan yang timbul di dalam batang pada rangka batang yang setiap batangnya dihubungkan secara sendi apabila beban-beban hanya bekerja pada titik hubung.
39
Gambar 2. 34. (a) konfigurasi segitiga kaku, (b) gaya-gaya yang timbul Sumber: schodek, 1999
Rangka batang hanya efektif untuk memikul beban terpusat. Jika beban yang dipikul berupa beban merata, akan terjadi lendutan di setiap batang dan kalaupun dilakukan desain struktur untuk mengurangi lendutan tersebut, desain batang menjadi rumit serta efisiensi keseluruhan batang menjadi berkurang.
Posisi batang diagonal (bracing) antara rangka batang terhadap batangbatang tepi, akan menentukan perilakunya sebagai batang tarik atau tekan. Pada gambar (b), Sifat gaya tarik atau tekan batang diagonal dapat ditentukan dengan mula-mula membayangkan batang tersebut tidak ada dan melihat kecenderungan deformasi rangka batang tersebut. Jadi, diagonal yang terletak di antara B dan F pada rangka batang A mengalami tarik karena berfungsi mencegah menjauhnay titik B dan F. Pada gambar
40
(c) distribusi gaya batang pada rangka batang tersebut :C = tekan, T = tarik. Pada gambar (d) analogi kabel atau pelengkung dapat pula digunakan untuk menentukan sifat (tarik atau tekan) gaya batang. Di dalam rangka batang kiri, batang FBD dibayangkan sebagai kabel, dan tentu
saja
mengalami
tarik.
Batang-batang
lainnya
berfungsi
mempertahankan keseimbangan konsfigurasi kabel dasar tersebut.
Gambar 2. 35. Posisi bracing pada rangka batang Sumber: schodek, 1999
41
Secara umum terdapat hubungan antara jumlah batang berikut jumlah titik hubung terhadap kestabilan maupun efisiensi rangka batang. Sebagai pemandu kestabilan rangka batang bidang, dapat digunakan persamaan aljabar yaitu : Dimana : n=2j–3
n = banyak batang yang diperlukan j = jumlah titik hubung
Menurut jenisnya, struktur rangka batang dapat diklsaifikasikan sebagai berikut:
Struktur rangka batang bidang Merupakan rangka batang 2 dimensional, dengan geometri segitiga sederhana sebagai dasar penyusunnya.
Gambar 2. 36. Macam-macam rangka batang Sumber: schodek, 1999
42
Struktur rangka batang ruang Merupakan perluasan dari struktur rangka batang bidang dalam bentuk 3 dimensional, dengan geometri tetrahedron sebagai dasar penyusunnya.
Gambar 2. 37. (a) Tetrahedron, (b) Gaya batang Sumber: schodek, 1999
Struktur rangka batang tali/kabel (funicular) Merupakan rangka batang dengan penyaluran beban ke tumpuan secara langsung dan tidak ada gaya yang timbul pada batang-batang tengah (batang internal). Hanya batang-batang tepi yang memikul beban. Batang internal yang berupa batang nol, diganti oleh kabel-kabel. Sistem struktur ini sangat cocok untuk desain rangka batang yang memerlukan solusi beban maupun volume struktur yang lebih ringan.
b. Struktur rangka ruang Sistem rangka ruang dikembangkan dari sistem struktur rangka batang dengan penambahan rangka batang kea rah tiga dimensinya. Struktur rangka ruang adalah komposisi dari batang-batang yang masing-masing berdiri sendiri, memikul gaya tekan atau gaya tarik yang sentris dan dikaitkan satu 43
sama lain dengan sistem tiga dimensi atau ruang. Bentuk rangka ruang dikembangkan dari pola grid dua lapis (double-layer grids), dengan batangbatang yang menghubungkan titik-titik grid secara tiga dimensional. Elemen dasar pembentuk struktur rangka ini adalah:
Rangka batang bidang
piramid dengan dasar segi emepat membentuk octahedron
piramid dengan dasar segitiga membentuk tetrahedron
Gambar 2. 38. elemen dasar pembentuk sistem rangka ruang Sumber: schodek, 1999
Beberapa sistem selanjutnya dikembangkan model rangka ruang berdasarkan pengembangan sistem konstruksi sambungannya, antara lain:
sistem mero
sistem space deek
sistem triodetic
sistem unistrude
sistem oktaplatte
sistem unibat
sistem nodus
44
sistem NS space truss
Beberapa faktor yang akan diuraikan berikut merupakan tinjauan desain pada struktur rangka ruang. Faktor-faktor itu antara lain:
gaya-gaya elemen struktur
Gambar 2. 39. gaya-gaya pada struktur rangka ruang Sumber: schodeck, 1999
Desain batang dan bentuk Banyak sekali unit geometris yang dapat digunakan untuk membentuk unit
berulang mulai dari tetrahedron sederhana, sampai bentuk-bentuk polihedral lain. Rangka ruang tidak harus terdiri atas modul-modul individual, tetapi dapat pula atas bidang-bidang yang dibentuk oleh batang menyilang dengan jarak seragam.
c. Struktur cable-stayed Struktur kabel merupakan salah satu struktur furnicular, yaitu struktur yang hanya mendapatkan gaya tarik atau gaya tekan saja. Pada kasus struktur 45
kabel hanya gaya tarik saja yang bekerja. Struktur kabel bekerja berdasarkan gaya tarik, menggunakan sistem statis tertentu. Pada sistem struktur dituntut sistem yang stabil dengan kabel yang tegang. Daya tarik tinggi dari baja dengan efisiensi tarik murni memungkinkan baja sebagai elemen struktur yang dapat membentangi jarak besar.
Gambar 2. 40. gaya-gaya pada struktur rangka ruang Sumber: schodeck, 1999
Kabel adalah fleksibel karena ukurannya dari sisi kecil dibandingkan dengan panjangnya. Fleksibel menunjukkan daya lengkung yang terbatas. Karena tegangan-tegangan lengkung tidak sama, dapat diatasi oleh fleksibelnya kabel. Beban-beban yang dipikul oleh batang-batang tarik terbagi diantara kabel-kabel. Masing-masing kabel memikul beban dengan tegangan yang sama dan di bawah tegangan yang diperkenankan. Struktur cable-stayed adalah struktur yang memiliki sederetan kabel linear dan memikul elemen horizontal kaku (misalnya balok atau rangka batang). Kabelkabel tersebut umumnya menyebar dari satu atau lebih tiang tekan penyangga (mast). Keseluruhan sistem dapat mempunyai bentang besar tanpa harus menggunakan kabel lengkung yang rumit. Pada struktur cable-stayed, beban eksternal dipikul bersama oleh sistem kabel dan elemen primer yang membentang 46
dan berfungsi sebagai balok atau rangka batang. Jumlah kabel yang digunakan tergantung pada ukuran dan kekakuan batang yang terbentang. Kabel dapat berjarak dekat, sehingga balok atau rangka batang yang digunakan dapat berukuran relatif kecil. Atau, jarak antara kabel tersebut lebih jauh sehingga balok atau rangka batang yang lebih besar dan lebih kaku harus digunakan. Umumnya, cable-stayed digunakan apabila bentang yang ada melebihi yang mungkin untuk pemakaian balok atau rangka batang dalam memikul berat sendiri.
2.2
Kajian Tema Rancangan: Arsitektur Biomorfik Perancangan Pusat Olahraga Aeromodelling di Malang ini mengambil
tema biomorfik. Dasar pemilihan tema adalah pada kesamaan prinsip antara sumber keilmuan biomorfik dan aeromodelling, yaitu struktur gerak organisme dan makhluk hidup. Adapun teori-teori tentang tema biomorfik akan dijelaskan pada uraian di bawah ini.
2.2.1 Teori Dasar Biomorfik Alam merupakan sumber pembelajaran yang sangat baik bagi manusia, dan alam banyak memberi inspirasi pada arsitektur. Beberapa arsitek telah mencoba menjabarkan bagaimana mengaplikasikan prinsip-prinsip alam pada arsitektur. Penerapan prinsip alam tersebut mengarah pada prinsip teknologi (struktur) yang dapat dipelajari dari organisme tertentu. Struktur alami merupakan contoh contoh dari jutaan tahun perkembangan evolusi yang menyatakan bahwa hanya struktur yang berhasil yang dapat bertahan.
47
Struktur biomorfik merupakan sistem struktur yang mengambil kolaborasi (kerjasama) antara manusia dengan alam sebagai dasar bentuk yang dipadukan. Struktur ini lahir dari pemikiran akan pentingnya berorientasi ke alam beserta lingkungannya. Biomorfik berpegang pada pendirian bahwa alam sendiri adalah konstruksi yang ideal dalam arsitektur. Penyaluran gaya yang terjadi tergantung dari bentuk dan prinsip kerja makhluk-makhluk alam, menjadi analogi dasar perencanaan (Somaatmadja, Sukardi dan Tangoro, 2006). Dalam setiap karya arsitektur biomorfik, selalu memberikan kesan rancangan bahwa tubuh makhluk hidup memiliki konsep arsitektur. Bahwa makhluk hidup merupakan dasar untuk mengerti arsitektur. Arsitektur biomorfik Terpusat pada pertumbuhan proses-proses dan kemampuan gerakan yang berhubungan dengan organisme. Kita dapat mendesain bangunan jika kita mengerti proporsi manusia, ukuran tinggi badan, perilaku, dan lain-lainnya yang nantinya akan terproses di dalam bangunan yang kita bangun. Struktur biomorfik merupakan sistem struktur yang mengambil kolaborasi (kerjasama) antara manusia dengan alam sebagai dasar bentuk yang dipadukan dengan teknologi sistem struktur. Sampai saat ini, berbagai macam bentuk organisme di alam yang digunakan sebagai sumber konsep dari struktur biomorfik antara lain: •
Struktur bentuk binatang;
•
Struktur bentuk telur;
•
Struktur bentuk gelembung sabun;
•
Struktur bentuk pohon;
48
•
Struktur bentuk sarang laba-laba;
•
Struktur bentuk sarang lebah, dan sebagainya.
(Somaatmadja, Sukardi dan Tangoro, 2006).
Penyaluran gaya yang terjadi pada struktur biomorfik tergantung dari bentuk dan prinsip kerja makhluk-makhluk alam yang menjadi analogi dasar perencanaan. Menurut buku “Ilmu Bangunan: Struktur Bangunan Tinggi dan Bentang Lebar” yang ditulis oleh Somaatmadja, Struktur biomorfik dapat dibagi dalam beberapa bagian yaitu:
Struktur rangka jaringan Titik pusat utama sebagai penggantung jaringan ganda ke arah perletakan struktur. Semua beban/ gaya disalurkan ke segala arah, seperti pada bentuk pondasi sarang laba-laba.
Struktur diatom dan radiola Merupakan struktur cangkang mengikuti bentuk diatom dan radiolarian, sifatnya ringan dan kuat. Struktur ini mempunyai bentuk bulat, silindris, datar, pelana, dan juga kubah. Semua gaya/ beban disalurkan sama rata ke segala arah.
Struktur bentuk yang mengikuti kekuatan Struktur ini mengambil bentuk berdasarkan gaya yang bekerja pada struktur tubuh makhluk hidup, seperti gaya yang bekerja pada tulang-tulang
49
daun dan persendian tulang manusia. Beban disalurkan di sepanjang struktur utama. Sistem pohon merupakan perpaduan antara sistem kantilever, bracing seperti halnya ranting pohon. Sistem ini terdiri dari cabang-cabang yang rigid, terbentuk oleh sistem segitiga, di mana kolom-kolom horizontal ditumpu oleh kolom vertikal.
Struktur akar tumbuh-tumbuhan Tidak hanya pada struktur atas tetapi juga struktur bawah (substructure) yaitu struktur pondasi yang menggunakan bentuk akar tunjang atau serabut dari pohon. Struktur pondsi ini dibagi dalam bentuk: o Struktur pondasi akar tunjang o Struktur pondasi cakar ayam
2.2.2 Prinsip - Prinsip Biomorfik Arsitektur biomorfik adalah arsitektur yang memusatkan perhatian pada proses-proses pertumbuhan dan kemampuan bergerak yang berkaitan dengan organisme-organisme. Arsitektur biomorfik memiliki kemampuan untuk tumbuh dan berubah melalui perluasan, penggandaan, pemisahan, regenerasi, dan perbanyakan. Dengan kata lain, arsitektur ini mempunyai hubungan dengan bentuk kehidupan. (Dharma, 1998:62) Arsitektur biomorfik mempunyai pandangan bahwa alam adalah dasar konstruksi. Keadaan alam dapat dimanfaatkan sebagai contoh desain untuk gedung-gedung yang mempergunakan prinsip struktur dan motif dari alam. Hal
50
yang prinsip ialah dengan memanfaatkan keadaan alam sebagai sistem struktur yang aktif dengan mempergunakan sistem yang ada di alam untuk tujuan arsitektur. Struktur biomorfik merupakan sistem struktur yang mengambil kolaborasi (kerjasama) antara manusia dengan alam sebagai dasar bentuk yang dipadukan dengan teknologi sistem struktur. Salah satu contoh analogi struktur dari pergerakan tubuh ke sebuah objek yang menjadi sebuah model bangunan adalah pada Turning Torso Tower, karya dari arsitek Santiago Calatrava.
Gambar 2. 41. Turning Torso Tower Sumber: peri.com
Calatrava adalah salah satu arsitek yang sangat terkenal dengan teknologi Strukturnya. Calatrava memang berminat dengan struktur-struktur yang dapat ditemukan di alam, khususnya struktur bergerak. Pada rancangan Turning Torso yang mengambil analogi tulang belakang manusia, bila dilihat secara struktur, tulang belakang manusia sangat memungkinkan terjadinya pergerakan, namun masih tetap dapat menjadi struktur yang kokoh dan bertahan hingga sekarang. Struktur ini kemudian dituangkan ke dalam bentuk sketsa dan model sebagai cara pengekplorasian bagaimana cara struktur itu bekerja dan tersusun dari bagianbagian apa saja hingga akhirnya menjadi sebuah bentuk objek bangunan.
51
Bentukan alam yang diambil sebagai dasar berarsitektur tidak secara mentah diambil begitu saja. Tetapi, bentukan diambil berdasarkan pemikiran struktur alamiah pada makhluk hidup. Bentuk dan fungsi dari arsitektur biomorfik merupakan satu kesatuan. Ornamen yang terpadu bukan hanya sebagai tempelan, melainkan struktural yang konstruksional.
Gambar 2. 42. Stuttgart Airport, Jerman Sumber: gmp-architekten.com
Stutgart airport yang berada di Jerman merupakan salah satu bangunan dengan bentukan alam sebagai konstruksi utamanya. Untuk memikul beban atap, bangunan ini menggunakan struktur alamiah pohon yang tetap kokoh berdiri walaupun menahan beban yang besar. Proses analogi tidak hanya sekedar meniru bentukannya saja, namun yang lebih penting adalah proses dari struktur alamiah pohon di mana dia dapat mempertahankan beban dengan bentukan tersebut. Sehingga dapat dikatakan bahwa bentuk dan fungsi memiliki kesamaan manfaat konstruksional.
52
Gambar 2. 43. Potongan Stuttgart Airport, Jerman Sumber: peri.com
Dari sudut pandang struktur, pohon merupakan perpaduan antara sistem kantilever, bracing seperti halnya ranting pohon. Sistem ini terdiri dari cabangcabang yang rigid, terbentuk oleh sistem segitiga, di mana kolom-kolom horizontal ditumpu oleh kolom vertikal. Sistem ini bisa digunakan untuk menggantikan system bentang lebar konvensional. Sehingga cocok diterapkan pada bangunan bandara seperti Stutgard Airport yang memerlukan ruangan lebar minim kolom. Dari sekian banyak bangunan yang ada di dunia, ornamen hanya berfungsi untuk mendukung estetika saja. Ornamen hanya sebagai tempelan pada bangunan yang kadang memerlukan konstruksi untuk mendukungnya. berbeda dengan arsitektur biomorfik, penggunaan ornamen tidak hanya sekedar pendukung fungsi estetika. Ornamen lebih ditujukan sebagai fungsi struktural dan konstruksional yang mendukung bangunan tetap kokoh. Studi tentang biomorfik tidak sekedar meniru bentuk atau tampilan dari organisme semata, namun juga mempelajari prinsip-prinsip berguna yang dapat 53
diterapkan di dalam struktur sebagai arsitektur. Hal-hal yang bersifat rasional mutlak diperlukan, karena sumber penemuannya adalah berfikir logis. Pemikiran-pemikiran yang bersifat rasional akan menjadikan Wawasan keilmuan arsitektur biomorfik senantiasa berkembang dan bergerak. Selalu meneliti dan mencari serta menemukan hal-hal baru yang berkaitan dengan struktur alam. Karena alam merupakan sumber pengetahuan yang tidak akan habis untuk terus digali. Salah satu perkembangan arsitektur biomorfik adalah dapat tampil dengan pergerakan strukturnya. Selama ini, pandangan terhadap struktur yang kuat adalah struktur dengan kesan statis dan kokoh. Namun arsitektur biomorfik dapat tampil secara dinamis, dengan pergerakan-pergerakan strukturnya namun tetap kokoh terhadap keseimbangan. Karya arsitektur biomorfik yang mengusung tema struktur bergerak adalah Kuwait Pavilion. Komponen-komponen yang dapat bergerak merupakan elemen atap yang dapat terbuka dan tertutup. analogi yang digunakan Calatrava sebagai arsitek pada pavilion ini adalah analogi jari-jemari yang saling berkait. Calatrava membuat sketsa dua tangan yang sedang membuka dan menutup, sebagai analogi yang menggambarkan bentuk atap Kuwait Pavilion.
Gambar 2. 44. Transformasi bentuk Kuwait pavilion Sumber: arsitektur.net
54
Desain Kuwait pavilion merupakan hasil penggabungan antara bentukan organic dan teknologi mutakhir. Namun teknologi tersebut juga merupakan hasil pengembangan, kreasi dan pemikiran berdasarkan teknologi yang sudah ada di alam. Ketika struktur digunakan secara simbolis, maka digunakan secara arsitektur untuk melambangkan teknik yang hebat dan untuk memperkenalkan teknologi seni terkini. Dalam hal ini, ekspos struktur merupakan hal yang harus dilakukan. Arsitektur biomorfik mengutamakan unsur-unsur kebenaran yang diungkap secara jelas sehingga terbuka terhadap kemungkinan penilaian, dukungan ataupun sanggahan. Dari penjabaran di atas, dapat disimpulkan bahwa arsitektur biomorfik memiliki beberapa prinsip yang harus dipenuhi dalam perancangannya. Adapun prinsip-prinsip tersebut di antaranya adalah sebagai berikut: a. Terinspirasi pada proses-proses pertumbuhan makhluk hidup yang berkaitan dengan perubahan bentuk atau transformasi b. Mengambil bentukan organic c. Prinsip struktur dari alam d. Struktur berfungsi struktural dan ornamental e. Penggunaan teknologi mutakhir f. Rasional g. Dinamis dan progresif h. Terbuka dan jujur
55
Prinsip biomorfik merupakan dasar keilmuan dari arsitektur biomorfik yang membedakannya dengan tema-tema arsitektur yang lainnya. Gambaran mengenai prinsip dasar biomorfik dilihat dari perspektif tataran filosofis, teoritis dan aplikatifnya dapat dilihat pada bagan di bawah ini.
Gambar 2. 45. Tataran filosofis, teoritis dan aplikatif tema biomorfik Sumber: hasil analisis 2012
2.3
Kajian Aves Sebagai Objek Biomorphic Aves merupakan hewan vertebrata yang mempunyai kemampuan untuk
terbang. Aves memiliki habitat hidup di udara dan daratan. Aves adalah Vertebrata yang paling mudah dikenali. Sebagian besar tubuhnya ditutupi oleh bulu, tapi kaki bagian bawah ditutupi oleh sisik seperti reptil. Hanya memiliki satu bongkol sendi antara kepala dan leher dengan jumlah ruas tulang leher antara 13 – 25 buah. Suara dihasilkan oleh siring yang terdapat pada dasar trachea, laring
56
rudimenter dan tidak ada pita suara. Tidak mempunyai gigi pada yang dewasa, memiliki gigi-gigi (egg tooth) yang berfungsi waktu menetas, sifatnya sementara. Memiliki paruh dari zat tanduk. Lubang hidung langsung menuju rongga mulut, tidak mempunyai pipi dan langit-langit sekunder. Ekstremitas anterior berubah menjadi sayap, telapak tangan yang telah dimodifikasi dengan jari kedua yang memanjang sebagai tempat penyokong utama bulu untuk terbang. Jari pertama anterior merupakan penyokong alula yang merupakan bulu aerodinamik. Kaki belakang mengalami berbagai modifikasi untuk berjalan, berenang, atau keduanya. Gelang bahu dan gelang panggul mempunyai kekhususan untuk menahan berat pada waktu di udara atau di darat. Jantung empat kamar yang membentuk peredaran sistemik dan paru-paru, lengkung aorta kiri tidak ada, eritrosit bikonvek dan berinti. Tidak mempunyai diafragma dan memiliki 9 kantung udara yang berasal dari paru-paru. Hanya mempunyai satu tulang pendengaran (columela auris), telinga luar ditutupi oleh bulu dan tidak ada daun telinga. Telur besar dengan yolk dan kulit telur dari zat kapur. Fertilisasi internal, selama perkembangan embrio terbentuk amnion dan alantois. Pengeraman telur dilakukan oleh satu atau kedua induknya, biasanya dalam sarang. Hampir semua memelihara anak. Bersifat homoiotermis dan endotermis, suhu sedikit di atas 40oC.
2.3.1 Anatomi eksternal aves Tubuh Aves dibedakan atas caput, cerviks, truncus, dan cauda. Sepasang ekstrimitas anterior merupakan ala atau sayap yang terlipat seperti huruf Z, pada
57
saat tubuh tidak terbang. Ekstrimitas posterior berupa kaki, otot daging paha kuat, sedang bagian bawahnya bersisik dan bercakar. Mulut mempunyai rostrum atau paruh yang terbentuk oleh maksila pada ruang atas dan mandibula pada ruang bawah. Bagian dalam rostrum dilapisi oleh lapisan yang disebut cera, sedang sebelah luar dilapisi oleh pembungkus selaput zat tanduk (Kardong, 2002). Caput pada Aves terdiri atas rostrum (paruh) yang dibentuk oleh maxilla dan mandibula, nares yang terletak pada bagian lateral rostrum bagian atas; cera, yang merupakan suatu tonjolan kulit yang lunak pada basis rostrum bagian atas, organon visus, dan porus acusticus-externus (Radiopoetro, 1996).
2.3.2 Anatomi internal aves 2.3.2.1 Sistem skeleton Skeleton pada Aves dibedakan atas endoskeleton dan eksoskeleton. Bagian luar pada Aves tertutup oleh bulu yang berfungsi dalam rangka membantu proses terbang serta melindungi dirinya dari perubahan cuaca (Lytle dan John, 2005). Rancangan yang luar biasa terlihat jika bulu burung diamati di bawah mikroskop. Terdapat ruas yang terbentang di bagian tengah bulu. Ratusan duri kecil tumbuh di tiap sisi ruas tersebut. Duri-duri dengan berbagai kelembutan dan ukuran memberikan bentuk aerodinamik pada burung. Terlebih lagi, setiap duri memiliki ribuan helaian yang lebih kecil yang menempel padanya dan disebut barbula (kawat-kawat halus), yang tidak dapat diamati dengan mata telanjang. Barbula ini terkunci bersama dengan alat seperti pengait (hamuli). Barbula
58
tersebut terikat satu dengan lainnya seperti risleting dengan bantuan pengaitpengait ini. Sebagai contoh, satu helai bulu bangau memiliki sekitar 650 duri pada tiap sisi ruas bagian tengah. Sekitar 600 barbula bercabang di tiap duri. Setiap barbula terikat menjadi satu dengan 390 pengait. Pengait saling mengunci seperti gigi-gigi di kedua sisi risleting. Barbula-barbula ini saling mengunci begitu erat sehingga bahkan tiupan asap pada bulu tersebut tidak akan dapat menembusnya. Jika pengait-pengait tersebut terpisah karena suatu hal, burung dapat dengan mudah memperbaiki bulunya menjadi bentuk semula dengan mengocoknya sendiri atau dengan meluruskan bulu-bulunya dengan paruhnya.
Gambar 2. 46. Detail bulu aves Sumber: Google.com
Bulu memiliki kegunaan berbeda tergantung pada tempatnya di tubuh. Bulu di badan seekor burung memiliki sifat-sifat yang berbeda dengan yang ada di sayap atau ekor. Bulu-bulu ekor yang penuh ditumbuhi bulu berguna untuk mengendalikan dan mengerem. Di lain pihak, bulu sayap memiliki bentuk berbeda yang memungkinkan daerah permukaannya mengembang ketika mengepak untuk memperbesar gaya angkat. Ketika sayap mengepak ke bawah, bulu-bulu makin 59
merapat, yang mencegah aliran udara lewat. Ketika sayap berada dalam gerakan ke atas, bulu-bulunya terbuka, memberi jalan pada aliran udara.18 Burung menggugurkan bulunya selama waktu-waktu tertentu untuk menjaga kemampuan terbangnya. Bulu yang tua atau rusak akan langsung diperbarui.
Gambar 2. 47. Bagian-bagian bulu aves Sumber: my-diaryzone.blogspot.com
60
Penelitian lebih dekat terhadap burung mengungkapkan bahwa mereka dirancang khusus untuk terbang. Tubuhnya telah diciptakan dengan kantung udara dan tulang berongga untuk mengurangi massa tubuh dan berat keseluruhan. Sifat cairan kotoran mereka memastikan agar kelebihan air dalam tubuhnya dibuang. Bulu-bulu mereka berbobot sangat ringan bila dibandingkan dengan volumenya.
61
Gambar 2. 48. Macam-macam gerakan dan aliran angin sayap aves Sumber: my-diaryzone.blogspot.com
62
Kerangka dalam Columbia livia merupakan derivat kerangka yang mengalami osifikasi atau bertulang keras, dengan hanya sedikit tulang rawan yang masih tersisa. Ruas penyusun tulang leher pada Columbia livia bisa berjumlah 1214. Tulang pada Columbia livia umumnya berongga dan ringan untuk mendukung kemampuan terbangnya. Jika rangka apendikular dapat teradaptasikan untuk membangun sayap, maka apendikular belakang teradaptasikan untuk hinggap, berjalan atau berenang. Pada kaki terdiri dari 4 jari-jari, dan biasanya kulit pada bagian ini memiliki sisik. Cranium dilengkapi dengan rahang atas dan rahang bawah tetapi keduanya tidak mempunyai gigi, sebagai gantinya tengkorak dilengkapi dengan paruh. Diyakini bahwa paruh cukup ringan dibandingkan gigi. Ekstrimitas anterior yanhg merupakan ala (sayap) skeletonnya terdiri atas humerus sebagai lengan atas, radius atau ulna, serta ossa carpalia sebagai tulang pergelangan tangan pada Columbia livia hanya tinggal sisanya yaitu os scaphodium menempel pada ulna, os cuniforme menempel pada radius (Kant, 2001). Kerangka burung beradaptasi untuk terbang. Kerangka tersebut sangat ringan, namun cukup kuat untuk menahan tekanan pada saat lepas landas, terbang dan mendarat. Salah satu kunci adaptasi yakni tergabungnya tulang dalam osifikasi tunggal. Hal ini membuat burung memiliki jumlah tulang yang sedikit dibanding vertebrata lain yang hidup di darat.
63
Gambar 2. 49. Bagian dan anatomi struktur tulang aves Sumber: google.com
Burung memiliki struktur tulang yang beradaptasi untuk terbang. Adaptasi tulang burung adalah sebagai berikut :
Burung memiliki paruh yang lebih ringan dibandingkan rahang dan gigi pada hewan mamalia.
Burung memiliki sternum (tulang dada) yang pipih dan luas,berguna sebagai tempat pelekatan otot terbang yang luas.
Tulang-tulang burung berongga dan ringan .Tulang-tulang tersebut sangat kuat karena memiliki struktur bersilang.
Sayap tersusun dari tulang-tulang yang lebih sedikit dibandingkan tulangtulang pada tangan manusia.Hal ini berfungsi untuk mengurangi berat terutama ketika burung terbang.
Tulang
belakang
bergabung
untuk
memberi
bentuk
padat,terutama ketika mengepakkan sayap pada saat terbang.
64
rangka
yang
Gambar 2. 50. Potongan tulang aves Sumber: google.com
Burung memiliki banyak tulang yang berongga yang saling bersilang untuk menambah kekuatan struktur tulang. Jumlah tulang berongga bervariasi antar spesies, meskipun burung yang terbang dengan melayang atau melambung cenderung memiliki tulang berongga yang lebih banyak. Kantung udara dalam sistem pernapasan sering membentuk kantung-kantung udara dalam tulang semi berongga pada kerangka burung. Beberapa burung yang tidak mampu terbang seperti penguin atau burung unta hanya memiliki tulang yang padat, hal ini membuktikan hubungan antara kemampuan terbang burung dengan adaptasi pada sistem rongga pada tulang.
2.4
Kajian Integrasi Islam merupakan agama yang menyeluruh dan komprehensif sehingga
memenuhi dan mengatur seluruh sendi kehidupan manusia, dari mulai tidur sampai mau tidur lagi, dari masuk rumah sampai membuat suatu negara, bahkan dari manusia sampai kembali kepada Tuhannya. Hal ini menunjukkan bahwasannya Islam merupakan agama yang sempurna, sehingga mampu dan pasti 65
menjawab setiap tantangan dan persoalan apapun yang ada di dunia ini. Apalagi olahraga yang pada dasarnya merupakan bagian dari hidup dan kehidupan manusia. Manusia adalah makhluk dua dimensi, terdiri dari jasmani dan rohani yang merupakan satu kesatuan yang tidak dapat dipisahkan. Dalam membangun jasmani Rasulullah Muhammad saw sebagai pemimpin dan idola bagi umatnya memberikan
contoh
dalam
hal
menjaga
kesehatan
fisik,
beliau
mengaplikasikannya dalam kehidupan sehari-hari melalui olahraga berkuda, memanah, berenang, berlari, dan aktivitas lainnya yang memenuhi standar olahraga. Islam menghendaki agar umatnya mempunyai jasmani yang kuat, sebab jasmani yang kuat lebih disukai Allah dari pada jasmani yang lemah. Rasulullah bersabda.“ Orang mukmin yang kuat lebih baik dan lebih disukai Allah dari pada orang mukmin yang lemah”. (H. R. Muslim). Tidak mungkin orang mukmin yang lemah fisiknya dapat melaksanakan tugas sebagai hamba Allah dengan sempurna. Olahraga termasuk urusan dunia, akan tetapi olahraga menjadi penyokong untuk kehidupan akhirat. Olahraga bertujuan untuk menjadikan manusia sehat dan kuat. Dalam Islam, sehat dipandang sebagai nikmat kedua terbaik setelah Iman. Selain itu, sebagian besar ibadah dalam Islam membutuhkan tubuh yang kuat seperti shalat, puasa, haji, dan juga jihad. Kesehatan merupakan salah satu hak bagi tubuh manusia. Olahraga merupakan kebutuhan hidup manusia, sebab apabila seseorang melakukan olahraga dengan teratur akan membawa pengaruh yang baik terhadap
66
perkembangan jasmaninya. Selain dari berguna bagi pertumbuhan kepada perkembangan jasmani manusia, juga memberi pengaruh kepada perkembangan rohaninya, pengaruh tersebut dapat memberikan efesiensi kerja terhadap alat-alat tubuh, sehingga peredaran darah, pernafasan dan pencernaan menjadi teratur. Dengan berolahraga, akan menjadikan tubuh sehat. Namun di dalam olahraga aeromodelling, selain menyehatkan jasmani juga dapat menyehatkan pikiran dan otak. Dalam kegiatannya, olahraga aeromodelling tidak hanya mengandalkan kemampuan fisik, namun juga mengandalkan pikiran, kecerdasan dan keterampilan. Keterampilan dan pemikiran diperlukan dalam merancang pesawat model agar dapat terbang dengan baik. Tidak hanya berfikir secara teknik, namun juga berfikir tentang fenomena yang terjadi di alam. Karena pada dasarnya, olahraga ini merupakan hasil kreasi manusia dalam kaitannya meniru hasil ciptaan Allah swt. Alam adalah salah satu bukti anugerah Allah swt. Orang-orang yang memperhatikan sekelilingnya akan melihat bahwa Allah swt telah memberi alam keajaiban-keajaiban yang tak terhitung jumlahnya. Di mana pun setiap makhluk hidup, dari tumbuhan hingga hewan, di darat maupun di laut, diperlengkapi dengan keistimewaan yang menakjubkan. Kegiatan merancang dalam olahraga aeromodelling mencoba untuk belajar dari alam. Sama halnya dengan arsitektur biomorfik yang mencoba menggali rahasia-rahasia struktur makhluk hidup yang Allah swt ciptakan, dan selanjutnya menerapkannya pada konstruksi bangunan.
67
Dalam salah satu ayat-Nya, Allah berfirman:
“Sesungguhnya dalam penciptaan langit dan bumi, silih bergantinya malam dan siang, bahtera yang berlayar di laut membawa apa yang berguna bagi manusia, dan apa yang Allah turunkan dari langit berupa air, lalu dengan air itu Dia hidupkan bumi sesudah mati (kering)-nya dan Dia sebarkan di bumi itu segala jenis hewan, dan pengisaran angin dan awan yang dikendalikan antara langit dan bumi; sungguh (terdapat) tandatanda (keesaan dan kebesaran Allah) bagi kaum yang memikirkan.” (Surat al-Baqarah [1]:164)
Menurut kitab tafsir Al-Aisar yang ditulis oleh Syaikh Abu Bakar jabir Al Jazairi, ada beberapa pelajaran yang dapat diambil terkait dengan memikirkan makhluk ciptaan Allah awt pada ayat di atas. Ayat kauniyah di atas merupakan argumentasi yang amat kokoh dan dalil yang sangat kuat, yang menunjukkan adanya Allah swt, ilmu pengetahuan, kekuatan, ke-bijakan, dan rahmat-Nya. Karena, Dialah Rabb alam semesta, Ilah bagi orang-orang terdahulu dan yang datang kemudian, tidak ada Rabb selain Dia, sebagaimana tidak ada Ilah selain dia. Tetapi sayang sekali, karena yang bisa mendapatkan dan melihat dalil-dalil ini secara gamblang pada ayat-ayat tersebut hanyalah orang-orang yang berakal. Adapun yang tidak berakal karena menelantarkan akalnya sehingga tidak menggunakannya untuk berfikir, memahami dan mengerti, tetapi malah menggunakan hawa nafsu, maka mereka sebenarnya buta tidak melihat sesuatu, tuli dan tidak mendengarkan sedikitpun, dan dungu tidak mengerti apa-apa. Kita berlindung kepada Allah Ta’ala atas hal ini. 68
Dari penjelasan di atas jelaslah bahwa Allah swt menurunkan sumber ilmu pengetahuan pada setiap makhluknya. Tanda- tanda yang hanya dapat dilihat oleh orang-orang yang berfikir. Berfikir merupakan sesuatu yang wajib dilakukan untuk menggali serta mempelajari segala sesuatu yang ada di alam. Manusia dibekali akal oleh Allah SWT untuk berfikir. Seperti yang diwahyukan oleh Allah swt dalam alQur’an:
“Allah menganugerahkan Al Hikmah (kefahaman yang dalam tentang Al Quran dan As Sunnah) kepada siapa yang dikehendaki-Nya. dan Barangsiapa yang dianugerahi hikmah, ia benar-benar telah dianugerahi karunia yang banyak. dan hanya orang-orang yang berakallah yang dapat mengambil pelajaran (dari firman Allah).” (Surat alBaqarah [2]: 269)
Allah Ta’ala memberikan hikmah kepada orang yang dikehendaki dari orang-orang yang mau berusaha mencarinya, karena senang mendapatkannya, sambil memohon kepada Allah Ta’ala untuk mengajarinya. Pada akhir ayat Allah Ta’ala memberitahukan bahwa orang yang diberikan hikmah itu berarti telah mendapatkan kebaikan yang banyak. Maka, sebagai makhluk Allah yang diberikan akal hendaknya senantiasa mencari hikmah dari segala sesuatu yang diturunkan oleh Allah, tentunya dengan cara berfikir. Dengan berfikir, maka wawasan keilmuan arsitektur biomorfik senantiasa berkembang dan bergerak. Selalu meneliti dan mencari serta menemukan hal-hal baru yang berkaitan dengan struktur alam. Belajar berbagai macam hal-hal baru
69
dengan tujuan kebaikan. Selalu menggali hikmah dari setiap kejadian dan mempelajari segala sesuatu yang ada di alam. Seperti dalam al-Qur’an:
“Dan Dia telah menundukkan untukmu apa yang di langit dan apa yang di bumi semuanya, (sebagai rahmat) daripada-Nya. Sesungguhnya pada yang demikian itu benar-benar terdapat tanda-tanda (kekuasaan Allah) bagi kaum yang berfikir.” (Surat al-Mulk [45]: 13)
Arsitektur biomorfik tampil dengan tidak berlebih-lebihan. Bentuk-bentuk yang ada mempunyai fungsi tersendiri. Semua elemen mendukung bangunan secara konstruksional. Ornamen dan simbol-simbol yang dianggap sebagai sesuatu yang mubazir tidak diperlukan, karena sudah terwakili oleh struktur yang tampil secara simbolis sebagai ornamennya. Dalam salah satu ayat-Nya, Allah swt berfirman:
“Hai anak Adam, pakailah pakaianmu yang indah di Setiap (memasuki) mesjid, Makan dan minumlah, dan janganlah berlebih-lebihan. Sesungguhnya Allah tidak menyukai orang-orang yang berlebih-lebihan.” (Surat al-A’raaf [7]: 31)
Biomorfik menunjukkan dan mengutamakan unsur-unsur kebenaran yang diungkap secara jelas sehingga terbuka terhadap kemungkinan penilaian, dukungan ataupun sanggahan. Kejujuran yang dilandasi kebaikan akan memicu kebaikan pula. Sama halnya dengan bangunan yang tampil secara jujur dalam segala
aspek
yang
mendukungnya
penggunanya.
70
akan
menyebarkan
kebaikan
bagi
Dari uraian di atas, dapat disimpulkan bahwa prinsip-prinsip biomorfik memenuhi aspek-aspek keislaman di dalamnya. Dengan adanya aspek keislaman yang terintegrasi pada prinsip tema biomorfik ini, akan menjadikan hasil rancangan memiliki nilai positif yang lebih bagi masyarakat khususnya dalam aspek spiritual. Adapun prinsip-prinsip tersebut antara lain:
Terinspirasi pada pertumbuhan proses-proses dan kemampuan gerakan yang berhubungan dengan organism
Prinsip struktur dari alam
Struktur berfungsi struktural dan ornamental
Penggunaan teknologi mutakhir
Rasional
Dinamis dan progresif
Terbuka dan jujur
2.5
Studi Banding
2.5.1 Studi Banding Tema: Lyon Airport Station Stasiun
Lyon-Satolas
adalah
terminal
untuk
kereta
TGV
yang
menghubungkan bandara ke kota Lyon, 30 kilometer ke arah selatan. Bangunan yang dirancang oleh arsitek Santiago Calatrava ini dibentuk oleh baja dan struktur beton dengan ketinggian hampir empat puluh meter.
71
Gambar 2. 51. Lyon-satolas airport Sumber: hasnahaslinda.wordpress.com
a. Terinspirasi pada pertumbuhan proses-proses dan kemampuan gerakan yang berhubungan dengan makhluk hidup Ide awal karya tersebut berasal dari sketsa dan lukisan Calatrava yang kemudian diwujudkan ke dalam sebuah model untuk dijadikan bahan studi. Dari sana didapatkan bahwa bentuk tersebut menyerupai burung yang sedang melebarkan sayapnya. Desain kemudian dikembangkan lebih lanjut mengikuti konsep utama yang telah ditentukan. Sehingga muncul bentuk kaki burung yang menjadi pertemuan antara dua lengkungan utamanya. Dan terdapat bidang yang menyerupai paruh burung pada bagian interiornya.
72
Gambar 2. 52. Sketsa rancangan Lyon-Satolas Airport Sumber: http://hasnahaslinda.wordpress.com
Analogi struktur dari pergerakan organisme tampak pada lengkungan bentang lebar dengan menggunakan dasar struktur space frame. Sang arsitek mencoba meniru proses-proses dan kemampuan suatu organisme dalam mempertahankan tubuhnya untuk tetap berdiri. Struktur bentang lebar yang unik ini merupakan analogi dari bentuk rangka dan tulang belakang burung. Sedangkan kaki-kaki burung merupakan kolom dan pondasi yang menahan sistem rangka serta menyalurkannya ke dalam tanah.
73
Sistem rangka batang dengan bentuk dasar tulang rusuk dan sayap burung sebagai sistem keseimbangan
Lengkungan tulang belakang dengan struktur space frame dari struktur tulang burung
Struktur yang meneruskan gaya dari lengkungan tulang belakang menuju pondasi
Gambar 2. 53. Bagan analogi struktur pada Lyon-Satolas Airport Sumber: hasil analisis 2012
b. Struktur sebagai ornamen Untuk mendukung bentuk bangunan dengan bentang lebar, diperlukan sistem struktur yang dapat mengimbangi beban vertikal. Calatrava melihat struktur tulang belakang burung dan mencontoh kinerjanya. Struktur utamanya menggunakan truss baja yang terdiri dari “tulang punggung” dan disalurkan ke pondasi menuju tanah. Strukturnya diperkuat dengan “kaki” sebagai kolom yang meneruskan beban ke pondasi.
74
Struktur utama sebagai elemen estetis
Elemen FASAD berbentuk tulang rusuk dengan menggunakan baja. sistem struktur yang sekaligus berfungsi sebagai fasad tampak menggunakan rangka batang yang mendukung bangunan secara struktural.
Gambar 2. 54. Struktur pada bangunan yang membentuk ornamen Sumber: structure as architecture hal. 195
Elemen fasad berbentuk tulang rusuk dengan menggunakan baja yang mendukung bangunan secara struktural. Sistem strukturnya mengikuti prinsip atau kinerja bentuk organisme yang dicontoh. Ornamentasi tidak diperlukan, karena sistem struktur sudah mewakili bentuk dan ornamen. Jadi, dapat dikatakan bahwa bentuk struktur organisme sebagai dasar bentuk bangunan terkait erat dengan sistem struktur yang digunakan.
c. Rasional penggalian ide-ide arsitektur berdasarkan struktur bentuk organisme dibutuhkan pemikiran dan pengetahuan
mengenai objek organisme
yang
bersangkutan. Jika penggalian ide berhubungan dengan rekayasa struktur, sudah pasti membutuhkan pemikiran yang lebih dalam dan rasional. Struktur bangunan
75
Lyon-Satolas Airport merupakan hasil perhitungan struktur berdasarkan struktur gerak burung. Gaya-gaya yang bekerja merupakan hasil analisis berdasarkan struktur gerak alamiah burung, sehingga menghasilkan bangunan yang dapat berdiri kokoh.
Gambar 2. 55. Gaya-gaya yang bekerja pada struktur utama Sumber: hasnahaslinda.wordpress.com
d. Dinamis dan progresif Arsitektur bangunan lyon-satolas ini memiliki berbagai macam bentuk konstruksi yang unik dan berbeda dengan model struktur konvensional yang lainnya. Salah satu yang tampak adalah pada penggunaan kolom dari beton bertulang yang miring, tetapi tetap mengacu dan berpegang pada prinsip logika struktur yang berlaku. Sehingga tetap menjadi struktur yang kokoh.
76
Arsitektur bangunan lyon-satolas ini memiliki berbagai macam bentuk konstruksi yang unik dan berbeda dengan model struktur konvensional yang lainnya
Gambar 2. 56. Elemen struktur pada interior Sumber: hasnahaslinda.wordpress.com
e. Terbuka dan jujur Penggunaan membutuhkan
struktur
perhatian
bangunan
khusus
yang
untuk berbeda
ditampilkan dengan
pada
fasad
struktur
yang
disembunyikan dengan kulit (skin) bangunan. Namun dengan keterampilan arsitek dalam mengolah struktur bangunannya serta material dan kesan yang ingin ditampilkan dapat menjadi nilai tambah pada bangunan. Bangunan yang menunjukkan struktur pada fasadnya memberikan kesan kestabilan dan kekokohan sekaligus menunjukkan cara bangunan tersebut dapat berdiri.
77
Penampilan struktur utama memperlihatkan proses dan bagaimana suatu bangunan bisa berdiri kokoh. Semua hal yang prinsip tentang struktur terbuka untuk dinikmati , dipelajari, bahkan dikritik. Keterbukaan struktur menandakan juga keterbukaan kritik dan masukan untuk mendapatkan sesuatu yang lebih baik lagi.
Gambar 2. 57. Ekspos struktur pada interior Sumber: hasnahaslinda.wordpress.com
Fasad dari bangunan Lyon-Satolas Airport sebagian besar berupa struktur baja dan penutup kaca. Begitu pula dengan atap maupun bagian interior bangunan.
Gambar 2. 58. Suasana hall utama Sumber: hasnahaslinda.wordpress.com
78
Di Aula Utama, segitiga tulang belakang tampak membentuk atap dengan struktur baja sebagai konstruksi utamanya. Di sisi dinding bagian depan (pintu masuk) terdapat dua balkon kantilever besar menembus ruang. Ruang informasi yang berada di sebelah beton tampak mempunyai struktur baja dan dinding kaca jendela yang menghadap ke Hall Utama. Tulang belakang ini didukung oleh dua massa beton pada sisi timur, terintegrasi dengan menara lift yang berada di sebelah barat. Lengkungan paling atas tulang belakang adalah sebuah kotak baja bagian segitiga sementara dua lengkungan yang lebih rendah terdiri dari tabung baja.
2.5.2
Studi Banding Objek : Pusat Latihan Aeromodelling Bandung
Gambar 2. 59. Pusat Latihan Aeromodelling Bandung Sumber : aeromodelling.or.id
Latihan club-club Aeromodelling di Bandung dipusatkan di Lanud (Lapangan Udara ) Sulaiman Bandung, tepatnya di Distrik Margahayu Kopo. Di Lanud ini telah disediakan shelter yang sangat sederhana bagi para aeromodeller dengan fasilitas kantin dan toilet.
79
Sebagai lapangan olahraga Aeromodelling, tempat ini sudah memenuhi beberapa kebutuhan sebagai arena pertandingan aeromodelling. Beberatap kelebihan tersebut antara lain adalah sebagai berikut:
Area lapangan outdoor cukup luas dan memadahi.
Lokasi pusat kegiatan agak berjauhan dari pemukiman warga.
Area lapangan outdoor berkontur datar. Arena olahraga aeromodelling di Bandung ini juga memiliki banyak sekali
kekurangan berkaitan dengna fungsi bangunan sebagai pusat olahraga aeromodelling.
Kekurangan-kekurangan
tersebut
selain
dari
segi
arena
pertandingan juga dalam segi bangunan-bangunan yang ada guna memenuhi fasilitas bagi penggunanya. Adapun kekurangan-kekurangan tersebut antara lain adalah sebagai berikut: Tempat penonton masih belum permanen. Bentuk dan lokasi tempat tidak sesuai standard lapangan yang dikeluarkan FASI Hanya ada 1 buah runway untuk RC. tidak ada lapangan untuk kelas control line dan RC Helicopter.
80
Parkir, entrance serta lansekap pada site belum tertata dengan baik
Bangunan utama hanya berbentuk shelter sederhana, tidak terdapat ruang-ruang untuk: hall utama untuk indoor aeromodelling. workshop dan bengkel untuk perancangan dan perakitan pesawat aeromodel. ruang-ruang-club. fasilitas-fasilitas penunjang lain.
2.6
dll
Gambaran Umum Lokasi
2.6.1 Karakter fisik kawasan Lokasi perancangan mengambil site di kecamatan Pakis. Kecamatan pakis adalah salah satu kecamatan
dari 35 wilayah kecamatan yang ada dalam
administrasi Kabupaten Dati II Malang. Dalam kebijaksanaan perwilayahan KAbupaten Dati II Malang, Kota Pakis merupakan bagian dari sistem pusat di wilayah Sub SWP Malang Timur Utara dan sekitarnya yang berpusat di Kecamatan Tumpang.
81
Secara umum kawasan kecamatan Pakis mempunyai ketinggian antara 400-500 meter dia tas permukaan laut dengan kemiringan lahan berkisar antara 0% sampai dengan 2%. Kemiringan tersebut antara lain terdapat di desa Asrikaton yang merupakan lokasi tapak dari objek perancangan. Hal ini menunjukkan tidak adanya perbedaan ketinggian lahan yang cukup mencolok di wilayah ini. Berdasarkan keadaan topografi dan morfologi yang tersebut di atas, maka dapat dianalisis bahwa kawasan Pakis layak untuk dijadikan lokasi perancangan Pusat Olahraga Aeromodelling yang memerlukan kondisi tapak yang datar dan minim kontur.
2.6.2 Alasan pemilihan kawasan Ada beberapa alasan dalam pemilihan kawasan kecamatan Pakis sebagai objek lokasi perancangan. Kecamatan Pakis memiliki beberapa keunggulan dalam hal kedirgantaraan jika dibandingkan dengan kecamatan-kecamatan yang lainnya di Malang Raya. Beberapa keunggulan tersebut antara lain:
82
Gambar 2. 60. Alasan Kec. Pakis sebagai lokasi perancangan Sumber: hasil analisis 2012
83
